JPH0227571A

JPH0227571A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH0227571A
Application number: JP63175011A
Authority: JP
Inventors: Kunikazu Takayama; 高山　訓一; Nobuyoshi Ushijima; 牛島　信義; Tetsuzo Kobashi; 小橋　徹三; Masahiko Sato; 雅彦佐藤; Yoshihiko Yano; 矢野　良彦; Jun Isozaki; 磯崎　純
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1990-01-30
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: JPH07114063B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、サーボ情報書き込み方法に特徴を有する磁気
ディスク装置にかかり、特にセクターサーボ方式の磁気
ディスク装置において、高精度にヘッドを位置決めがで
き、大容量の記憶容量を実現できる磁気ディスク装置に
関する。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置の小型化、記録容量の増大の要求に伴
い、ヘッド位置決めのための専用のデータ面ディスクを
要しない、いわゆるセクターサーボ方式の磁気ディスク
装置が提案されている。

セクターサーボ方式の磁気ディスク装置は、データ情報
と同じ表面にトラック位置情報を書き、トラック位置情
報用として用いられるサーボ面ディスクとサーボヘッド
の使用を不要にする方式である。

従来セクターサーボ方式の磁気ディスク装置は、磁気デ
ィスク円板の表面が、同心上の複数の環状トラックに画
定され、これらのトラックのそれぞれは複数のセクタに
分割されている。各セクタの先頭部には予めトラックの
位置を識別するためのサーボ情報が書き込まれている。

このサーボ情報は主に、セクターの先頭を表すために連
続的に“Ｏ″′′信号き込まれたＤＣイレーズ部、トラ
ック番号が記録されているトラックアドレス部。

ヘッドの微細位置決めのためのバースト信号が記録され
ているバースト信号部の３つに分けられる。これらの従
来技術は、特許出願公表昭５８−５０１６４４号公報に
記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の磁気ディスク装置では、磁気ヘッドだシーク動作
中にも、正確にサーボ情報を読まねばならないことから
、上記位置情報ビット部はグレーコードにて記録されて
いる。

グレーコードは、隣のトラックに書き込まれたコードと
１ビットだけ異なるように組み合わせて。

トラックアドレスを書き込む方法であり、ＩＥＥＥ　　
Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｒｎ　ｏｎ　　ｓ＋ａｇｎａｔｉ
ｃｓ、Ｖｏｌ、　　Ｍ　Ａ　０−１４．Ｎｏ、４．　　
Ｊｕｌｙ　　１９７８に詳しく記載されている。このグ
レーコードを用いると、磁気ヘッドがトラック間の境界
を交差しながらサーボ情報を読みだしても、あいまいさ
を±１トラック内におさめることができるという特徴を
有する。

このグレーコードは、隣のトラックに書き込まれたグレ
ーコードとはわずか１ビットだけ異なるように組み合わ
せる必要性から、例えば。

１１１０トラツクを有する磁気ディスクでは、１１１０
トラツク分を表現するのに１１ビット要する。また、こ
の場合には最大１１ビットの“Ｏ”が連続することがあ
る。

一方、サーボ情報の先頭部にはセクターの先頭を表すた
めに連続的に“ＯＩＩ倍信号書き込まれたＤＣイレーズ
部がある。磁気ヘッドがＤＣイレーズ部のデータを読取
り、所定回数以上″０”が連続するのを認識することに
よって、ＤＣイレーズ部以降に続く信号をトラックアド
レス情報として読取るためである。

従って、ＤＣイレーズ部の長さは、サーボ情報中に連続
して現れる“０”の長さよりも長いことを必要とする。

これは、磁気ヘッドがシーク動作中にグレーコードで連
続して現れる゛０″信号とＤＣイレーズ部を誤って認識
しないためである。

しかし、ＤＣイレーズ部の長さを長くすることは、磁気
ディスク装置全体の記憶容量の低下をまねくことになる
。ＤＣイレーズ部は、ユーザが情報を記録できないエリ
アであるからである。

本発明の目的は、セクターサーボ方式の磁気ディスク装
置において、磁気ヘッドの高い位置決め精度を維持しつ
つ、上記ＤＣイレーズ部の長さを可能な限り短くし、磁
気ディスク装置全体の記憶容量の増大を図ることを目的
とする。

〔課題を達成するための手段〕

上記目的は、セクターサーボ方式の磁気ディスク装置に
おいて、サーボ情報中のグレーフードに現れる連続して
現れるビット“０”の出現回数を制限することによって
達成される。

具体的に言えば、トラック番号を示すグレーコードにて
記述されている位置情報の中に、ＤＣイレーズ部の長さ
よりも短く、かつ、ヘッドの微細位置決めのためのバー
スト信号の一つのブロック長より短い間隔毎に、ダミー
信号を挿入する。このダミー信号は、ビット“１″を用
い、グレーコード中に連続して現れるビット１′０”の
回数を制限する。

さらに、実際のシーク時において、ダミー信号の挿入さ
れたグレーコードを読取る際に、回路構成によって、ハ
ードウェアでダミー信号を取り除く、そして、ダミービ
ットの取り除かれたグレーコードをバイナリ−絶対番号
に変換する。

〔作用〕

一定間隔でグレーコード中に挿入されたダミー（ｉｔ号
は、グレーコードのビットＩＩ　Ｏ７１が必要ビット数
以上連続するのを防止するため、シーク時に磁気ヘッド
が、ビット“０″′が連続して現れるグレーコード部を
誤ってＤＣイレーズ部と認識することを防止する。従っ
て、ＤＣイレーズ部は常に正しく認識され、正確なサー
ボ情報の読みだしを可能にする。

また、グレーコード中にダミー信号を入れることによっ
て、ＤＣイレーズ部の長さをグレーコードの総ビット数
より長くする必要が無くなるので、記憶容量の増加が図
れる。

ダミー信号の挿入されたグレーコードは、復調時に復調
回路によって自動的に取り除かれるため、復調時におけ
る速度低下等の問題も生ぜず、従来の復調回路にダミー
ビットを取り除くための簡単な回路を付加するだけで容
易に実現できる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第３図は１本実施例にかかる磁気ディスク装置の全体を
示す斜視図である。

円板１は、ユーザーが情報を記録するユーザーエリア、
及び、予めセクタ位置情報を記録しておくサーボ情報エ
リアを有する磁気記録媒体であり、通常複数枚積層され
る０円板１は、アルミニウムからなる基板に磁気記録媒
体の薄い膜を形成したものである。ヘッド２は、円板１
上にデータを読み書きするもので、例えば、フェライト
やセラミックの材料による精密スライダにより構成され
ている。アクチュエータ３は、ヘッド２を円板１上でシ
ーク動作させるものであり、ロータリー型の駆動手段を
有している。コントローラ４は、アクチュエータ３のシ
ーク動作を制御するものである。

ヘッドアンプ５は、ヘッド２から読み出された信号を増
幅し、電流信号を電圧信号に変換するためのものである
。ヘッドサスベンジ１ン６は、ヘッド２を支持するもの
であって、ヘッドアーム７に取付けられている。上記の
動作は、コントローラ４からの信号によって制御され、
この信号は、ポリアミドフィルムからなるＦＰＣ（フレ
キシブル・プリンテッド・サーキット）已により伝達さ
れる。

コントローラ４は、アクチュエータ３を制御すると共に
、円゛板１を回転させるモーター（図示せず）を一定回
転−３６０Ｏｒｐｍ±１％で回転させるよう制御してい
る。

第４図は１円板１上の記録エリアを示したもので、記録
される情報は同心円上に形成される複数のデータトラッ
ク１０上に記録される。データトラック１ｏは、更にい
くつかのデータ領域エリアのセクタ１１に分割される。

第１図は、本実施例にかかるセクタ１１のサーボ情報部
の詳細を説明するための図である。１つのセクタは、セ
クタの先頭であることを示す連続したビット′″０″で
あるＤＣイレーズ部１２、読みだしのタイミングを取る
ための複数のタイミング信号部１００、先頭セクタを表
す信号等を含むインデックス信号部１０１、グレーコー
ドにてトラック番号が書き込まれているＮ工、〜Ｎ０ま
での１２ビットからなるトラックアドレス部１０２、ヘ
ッドの微細の位置決めをするものであって、ＡとＢの２
つのブロックからなるバースト信号部１０３、ユーザー
データの記録エリア１５により構成される０本実施例の
特徴は、トラックアドレス部１０２の１２ビットから成
るグレーコードの３ビット毎にダミービット１１１″′
を挿入したことにある。これを第２図を用いて詳細に説
明する。

第２図は、１−ラックアドレス部１０２に書き込まれた
グレーコードを示す図であり、第２図（ａ）の１１０は
、従来の磁気ディスク装置におけるトラックアドレス部
の信号を示したもの、第２図（ｂ）は本実施例にかかる
トラックアドレス部１０２の信号を示したものである。

第２図（ａ）。

（ｂ）では説明の便宜上トラック０からトラック１ｏま
でしか示していないが、実際の装置においては、１００
０トラック以上有する。又１図中の点線は、トラックア
ドレス部１０２，１１０の境界線を示すため、説明の便
宜上対したものである。

従来の装置においては、第２図（ａ）に示すようにトラ
ックアドレス部１１０にＮ１□〜Ｎ０までの１２ビット
からなるグレーコードにてトラックナンバーが書き込ま
れている。しかし、この第１トラツクは、１２ビットか
ら成るグレーコードが全て“０″であるので、１２ビッ
トの“Ｏ”が連続する。従って、ＤＣイレーズ部１２と
このトラックアドレス部１１０を誤って認識しないよう
にするためには、ＤＣイレーズ部１２をこのトラックア
ドレス部１１０より十分長い長さ１例えば２倍の長さに
する必要がある。

これに対して、本実施例におけるトラックアドレス部１
０２では、Ｎ１１〜Ｎ０までの１２ビットからなるグレ
ーコードの３ビット毎に“１″ビットが挿入されている
。即ち、第２図（ｂ）に示すように、Ｎ１□ビットの前
、Ｎ、ビットとＮＩＩピッ１−との間、Ｎ６ビットとＮ
、ビットとの間、Ｎ、ビットとＮ２ビットとの間、Ｎ、
ビットの後にダミーのビット“１′″が挿入されている
。従って、第２図（、）の１２ビットに対し１本実施例
のトラックアドレス部１０２の総ビット数は１７ビット
となる。しかしながら、トラックアドレス部１０２では
、ビットＩＩ　Ｏ＋１が最大でも３ビットしか連続しな
いのでＤＣイレーズ部１２を４ビット以上の長さにすれ
ばＤＣイレーズ部１２と、このトラックアドレス部１０
２を誤って認識しない、ここで、ダミービットをＮ工、
ビットの前とＮｌｌビットの後にも入れたのは、インデ
ックス信号部１０１、タイミング信号部１００との境界
をわかりやすくするため、及び、復調を容易にするため
の理由によるもので、必ずしも必要とされるものではな
い。

次に、本実施例におけるトラックアドレス部１０２の復
調回路について説明する０本実施例ではグレーコードに
全部で５ビットのダミービットを挿入しているので、復
調時にはこれらのダミービットを削除する必要がある。

ダミービットを削除する方法としては、マイクロプログ
ラムによって、ソフトウェア的に削除する方法が考えら
れる。

しかし、ソフト的に処理するとプログラムの実行時間に
よる処理速度の低下は免れない、そこで。

本実施例ではハードウェアによって行なう。

第５図は、本実施例の磁気ディスク装置の復調回路図で
ある。ヘッド２によって読み出され、ヘッドアンプ５で
増幅された読出し信号１６が、無信号状態になると、デ
ィレィタイマ１７がスタートする。ディレィタイマ１７
は、所定の時間経過後にオンするものである。ディレィ
タイマ１７がオンし、かつ、読出し信号１６が“１”と
なることによって、リセット信号１８を発生する。ここ
で、読出し信号１６は、標準クロック発生部１９の発生
信号２９と論理積を取ることによって、データの取込み
のタイミングが決定される。

次に、４ビットカウンタ２１を用いてクロック部１９の
発生信号２０からダミービットマスククロック２２を生
成する。ダミービットマスククロック２２はクロック部
１９の発生信号２０の４回に１回の割合で発生し、これ
と読出し信号１６とクロック信号２０との論理積を取る
ことによってダミービットを取り除いた信号列２３を生
成する４４号列２３は、従来のグレーコードと同じ信号
列になる。

っぎに、このグレーコードを絶対番地列すなわちバイナ
リコード列に変換する。Ｄ型フリップフロップ２４のク
ロック信号に信号列２３を入力することにより、信号列
２３にビット条件がある毎に出力ビットは反転し、信号
列２５が作られる。

更に、信号列２５を１６ビットシフトレジスタ２６のデ
ータ列に入力し、１６ビットシフトレジスタ２６のクロ
ックにダミーマスククロック２２を入力することで、シ
リアルパラレル変換が完了し、読み出し信号から位置バ
イナリ信号への変換が終了する。読取タイミングは信号
列を１６ビットカウンタ２８でカウントし、マイコン２
７への割込み信号３０を発行することにより、マイコン
２７がデータバス３１を介して絶対番地列になった信号
を読取りトラック番号を識別する。これらの各信号のタ
イミングクロックを第６図にて示す。

以上のように、ダミー信号を含ませたグレーコード列の
復調は、従来のグレーコードの復調回路にディレィタイ
マ等よりなる簡単な回路を加えてダミービットを削除す
るだけで容易に実現できる。

次に、第７図、第８図においてサーボ情報の書き込み回
路について説明する。

第７図はサーボ情報を予め記録する際の回路のブロック
図である。マイコン３２は、全体の制御を行なうもので
ある。該当トラック番号をグレーコード化したものは、
ＲＯＭ３４に記憶されている。該当するトラック番号の
グレーフードはデータバス３３を通して読み出され、こ
れをもとにマイコン３２はサーボ情報を作成し、該情報
をヘッドアンプ３６に制御信号と共にあたえる。ヘッド
アンプ３６は、マイコン３２からのサーボ情報をヘッド
３７に送り円板１に書き込む。

第８図は、第７図のマイコン３２の動作を示すフローチ
ャートである。

最初にクロック信号を最外周に書き込む（３９）。

つぎにシリンダナンバーＣＹＬを０としく４０）。

外周より内周へ半トラツク毎にヘッド２を移動しながら
（４１，４２）、サーボ信号を書き込んでいく、この書
き込まれる信号は、第１図にて示したＤＣイレーズ部と
、グレーコードにダミービット１４を加えたトラックア
ドレス部と（４３）。

バースト信号部のうちの信号Ａである（４４）。

これをトラック−周にわたり行なう、同様にして書き込
みの磁気ヘッドを切替え磁気ディスクの各面の同一トラ
ックに同様に書き込む（４６）。

すべてが終了したら半トラツク内周側に移動を行ない、
同じ位置情報を書き込むが、バースト信号はＡ部を消去
、Ｂ部を書き込みにする。前述同様にトラック−周につ
いて磁気ディスクの各面について書き込みを行なう、更
に、トラックを半トラツク内周に移動させ、即ち、次の
トラックに該当する位置にサーボ情報の書き込みを行な
う、この書き込みではバースト信号Ａを全部消去し、Ｂ
部を書き込む、以下、同様にして磁気ディスクの最内周
のトラックまで書込みをおこなう（４１）。

次に、第８図の書込みをおこなう回路について第９図、
第１０図を用いて説明する。第９図において、バイナリ
位置情報５２はマイコン４７より発行され、マイコン４
７のロード指令５３により回路が起動される。ロード信
号がハイレベル状態になると、４ビットカウンタ５０は
、ダミー信号を作るためのタイミングのカウントを始め
る。書込まれるトラックアドレス信号はマイコン４７に
よってパラレル・シリアル変換器４８に与えられる。カ
ウンタクロックの反転信号６１をＤ型フリップフロップ
５１のクロック信号として、パラレル・シリアル変換器
４８の出力信号５９の排他的論理和をとることにより、
グレーコード列６３が生成される。データセレクタ４９
により、この作成されたグレーコード列６３に、カウン
タ５０のクリア信号５４のレベルロー信号毎に発生する
ダミー信号を入力していくことによって、ダミー信号を
含んだグレーコード信号が作成される。データセレクタ
４９の出力信号６０は位置情報信号列となっている。

以上のように、ダミー信号を含ませたグレーフード列は
、従来のグレーコードの書き込み回路に４ビットカウン
タ等の簡単な回路を加えるだけで容易に実現できる。

以上説明したように、本実施例によればグレーコード列
にダミービットを挿入してビット“０”の連続出現回路
を制限することによってＤＣイレーズ部に長さを制限す
ることができるので、記憶容量の増大が図れ、高精度に
磁気ヘッドの位置決めが出来る。また、グレーコード列
にダミービットを挿入してもその復調回路、読み取り回
路は簡単な回路構成で実現でき、且つ速度低下もほとん
ど生じないという効果を有する。

尚、本実施例では、ダミービットを３ビット毎に挿入し
たが、必ずしもこれに限定される必要はなく、実際のＤ
Ｃイレーズ部１２のビット数に応じてダミービットを挿
入する間隔を適宜設定すれば良い、この場合、ヘッドの
微細位置決めのためのバースト信号部中のＡ部又はＢ部
で連続するビット″０”より短くなるように設定すれば
、トラックアドレス部とグレーコード部を誤認すること
も防止できる。

入したが、これらは復調回路の構成、例えば使用するカ
ウンタ等に応じて適宜設定すれば良い。

また、本実施例の復調回路ではダミービットを削除する
のに４ビットカウンタを用いた回路により実現したが、
ブリップフロップを用いて所定の段の値のみを出力する
ようにすれば、カウンタを用いずに実現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、トラックアドレス部のグレーコード列
の所定間隔毎にダミービットを挿入して、グレーコード
中に発生するビットＩＩ　ＯＩＩの長さを制限するとい
う簡単な方法により、ＤＣイレーズ部の長さを短かくす
ることが出来るので記憶容量の増大が図れる。また、Ｄ
Ｃイレーズ部の長さを短くしてもＤＣイレーズ部とグレ
ーコード部を誤って認識することがないので、高精度に
磁気ヘッドの位置決めができる。更に、ダミービットを
含んだグレーコード列を復調するための復調回路も、簡
単な回路構成で実現できる為、簡単なゲート回路で実現
でき、カスタムＬＳＩなどに回路を組み込むことが可能
となり、省スペース化、小型化の面においても効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例にかかるサーボ情報部の詳細を説明す
るための図、第２図はトラックアドレス部１０２に書き
込まれたグレーコードを説明するための図、第３図は本
実施例にかかる磁気ディスク装置の全体を示す斜視図、
第４図は円板１上の記録エリアを示した図、第５図は本
実施例の磁気ディスク装置の復調回路図、第６図は第５
図の回路のタイミングチャート図、第７図はサーボ情報
を予め記録する際の回路のブロック図、第８図は第７図
のマイコン３２の動作を示すフローチャー１へ、第９図
はサーボ情報の書き込み回路図、第１０図は第９図の回
路のタイミングチャート図である。１０・・・データトラック、１１・・・セクタ、１２・
・・ＤＣイレーズ部、１３・・・位置情報ビット、１４
・・・ダミービット、１５・・・ユーザーデータの記録
エリア、１００・・・タイミング（ｉ置部、１０１・・
・インデックス信号部、１０２・・・トラックアドレス
部。１０３・・・バースト信号部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）データを記憶すべき記憶領域がセクター単位に分
けられ、該セクターの先頭部にセクターの先頭であるこ
とを示すＤＣイレーズ信号並びに該セクタの位置を示す
ためのグレーコード信号を含む位置情報信号が書き込ま
れた磁気ディスクと、該磁気ディスクにデータを読み／
書きするための磁気ヘッドを搭載し、該磁気ヘッドが前
記位置情報信号を読取ることによって前記セクターに磁
気ヘッドを位置決めするアクチュエータを有する磁気デ
ィスク装置において、前記グレーコード信号中に、所定の間隔毎でダミーの信
号を挿入し、連続する前記ＤＣイレーズ信号の長さは前記グレーコー
ド信号中に挿入されたダミーの信号の間隔よりも長くし
たことを特徴とする磁気ディスク装置。
（２）前記ダミー信号は、前記グレーコード中の３ビッ
トおきに１ビットずつ挿入されることを特徴とする請求
項第１項記載の磁気ディスク装置。
（３）前記位置情報信号は、磁気ヘッドの微細位置決め
のための複数のバースト信号を含み、連続する前記ＤＣ
イレーズ信号の長さは、連続する該バースト信号の長さ
よりも短いことを特徴とする請求項第１項記載の磁気デ
ィスク装置。
（４）データを記憶すべき記憶領域がセクター単位に分
けられ、該セクターの先頭部にグレーコード並びにダミ
ーの信号を含む位置情報信号が書き込まれた磁気ディス
クと、該磁気ディスクにデータを読み／書きするための
磁気ヘッドと、該磁気ヘッドによって読取られた前記位
置情報信号に含まれるダミーの信号を取り除くための回
路と、ダミーの信号が取り除かれた位置情報信号を復調
するための復調回路と、該復調回路によって復調された
信号に基づいて所定のセクター位置に磁気ヘッドを位置
決めするアクチュエータを有することを特徴とする磁気
ディスク装置。
（５）前記位置情報信号は、グレーコード中の所定の間
隔毎にダミーの信号が挿入された信号であることを特徴
とする請求項第４項記載の磁気ディスク装置。
（６）前記ダミーの信号を取り除くための回路は、ディ
レイタイマを含むことを特徴とする請求項第４項記載の
磁気ディスク装置。