JPH02294973A - 磁気ディスクのトラックアクセス方式及び磁気ディスク装置 - Google Patents

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］ 本発明はコンピュータ等の記憶装置として用いられる磁
気ディスク装置及び磁気ディスクのトラックアクセス方
式に関する。

［従来の技術］ コンピュータ等の記憶装置として用いられるノ−一トデ
ィスクと一般に呼ばれる磁気ディスク装置では、その内
部の磁気ヘッドがテイスクの所定のトラックにアクセス
できるよう制御がなされている。この磁気ヘッドをディ
スクの所定位置に速くかつ正確にアクセスするために種
々の技術か開発されており、実用化されている１・ラ・
ソクアクセス方式としては次の３方式がある。

（１）デディケイテッドサーボ方式・・・何枚かのディ
スクの１面をサーボ信号専用とし、そこから読み出され
た出力信号により、ヘッドのトラ・ノクアクセス及びト
ラックセンタリング制御を行うもの。

（２）エンベッデソドサーポ方式・・・各ディスクの各
面におけるｌ・ラックの各セクター間にトラ・ノク位置
情報をもつサーボ信号を書いておき、そのヘッド出力信
号によりヘッドのトラ・ソクアクセス及びトラックセン
タリング制御を行うもの。

（３）上記２方式を組み合わせたサーボ方式。

［発明が解決しようとする課題］ かかる従来の諸方式及びこれを実現する磁気ディスク装
置にあっては、より高速にヘッドをノ＼一ドテイスクに
アクセスすること、トラ・ノクピ・ソチを狭めて記録容
量を増加すること、２以上のヘッドのパラレル使用によ
る高速データ転送等が常に求められている。

しかし、高速トラックアクセスを実現しようとすると、
ヘッド位置の検出においてミスカウントに起因する誤り
を生じることがあり、トラ，ソクセンタリングを高精度
に行おうとすると、サーボ信号の占有面積を増大させな
ければならず、そのためデータ信号を記録する部分が減
少してしまシＡ１更に各ヘッドのパラレル読み書きによ
る高速転送を達成しようとすると、読み専用のサーボヘ
ッドに他のヘッドのデータ書き込み信号が混入してサー
ボ信号のＳ／Ｎが劣化するという問題があった。

従って本発明はヘッドの磁気ディスクを高速にアクセス
でき、記録容量をも増大させることが可能であり、かつ
２以上のヘッドのパラレル使用による高速データ転送を
行うことができる磁気ディスクのトラックアクセス方式
及び磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明では、サーボ信号の読み
出しをディスクの一方の面に配されたヘッｌ・で行って
トラックセンタリング制御を行い、他方の面に配され前
述のヘノトと一体駆動をするもう一つのヘッドにてトラ
ックアドレスを読み出すと共に、その１・ラック横断数
を検出してトラックアクセス制御を行うようにしている
。

すなわち本発明によれば磁気ディスクの第１面と第２面
にそれぞれアクセスでき、かつ両者が一体となって移動
する一対の第１及び第２磁気ヘッドを用いた磁気ディス
クアクセス方式において、前記第１磁気ヘッドにて前記
第１面の各トラックの信号記録用各セクター間にヘッド
をセンタリングするためのサーホ信号を書き込み、その
後前記第１磁気ヘッドから読み出された前記サーボ信号
を用いてヘッドのトラッキング制御を行いながら前記第
２面の各トラソクの所定位置に前記第２磁気ヘッドにて
１・ラックアドレス信号を書き込み、通常のテータの書
き込み読み出しに際しては前記第２磁気ヘッドからの読
み出し信号により、現在アクセスしているトラックを認
識し、前記第２磁気ヘッドからの読み出し信号により第
２磁気ヘノｌ・が横切った１・ラック数を認識しつつア
クセス制御を行い、かつ前記第１磁気ヘッドにて読み出
された前記サーボ信号を用いてトラックセンタリング制
御を行うことを特徴とする磁気ディスクのトラックアク
セス方式が提供される。

又、本発明によれば磁気ディスクと、前記磁気ディスク
の回転制御を行う手段と、前記磁気ディスクの一方の面
にアクセスできるよう配置された第１磁気ヘッドと、前
記磁気ディスクの他方の面にアクセスできるよう配置さ
れ、かつ、前記第１磁気へノドと一体となっている第２
磁気ヘッドと、前記第１及び第２磁気ヘッドのトラノキ
ング制御を行う手段と、前記第１及び第２磁気ヘッドに
対して信号の授受を行う手段と、前記信号の授受を行う
手段を制御する手段からなる磁気ディスク装置において
、前記トラッキング制御を行う手段が７　一 前記第１磁気ヘッドにて読み出されたサーボ信号を用い
てＩ・ラックセンタリング制御を行う手段と、前記第２
磁気ヘッドにて読み出された信号を用いてトラックアク
セス制御を行う手段を設けたことを特徴とする磁気ディ
スク装置か提供される。

［作用］ 上記のように本発明ではトラックセンタリングを行うた
めのサーボ信号をディスクの一方の面の所定領域に書き
込んでおき一対の磁気ヘッドの一方でこれを読み出しト
ラックセンタリング制御を行うようにし、ディスクの他
方の面の各トラックにはトラックア１・レス信号を書き
込んでおき一対の磁気ヘッドの他方でこれを読ろ出すと
共にトラックを横断する際に１・ラック数をカウントす
ることにより所望のトラックにアクセスするようにして
いるのでヘッドの所望トラックへの高速アクセスが可能
となる。又、データの複数ビットを２分してディスクの
両面に振分けて記録することにより、記録容量の増大と
高速転送を可能としている。

なお、記録すべきテータのビット数の半数以上のディス
クを用いることにより、各データの複数ビ７１・をビッ
１・単位に分割して記録し、読み出し時にこれらを合成
して出力する方式とすれば更に高速なテータ転送か可能
となる。

［実施例］ 以下図面と共に本発明の実施例について説明する。第１
図は本発明の磁気ディスクのトラックアクセス方式を実
現する磁気ディスク装置のハードディスクドライブ部の
実施例を示すブロック図である。説明を簡単にするため
にこの実施例ではディスクが１枚の場合について説明す
るが、後述するように本発明は複数のディスクを有する
装置にも適用可能である。

磁気ディスクＤはスピンドルモータＭのスピンドルに固
定され回転されるようになっている。このスピンドルモ
ータＭはモータ制御回路８によって制御される。一対の
ヘッドＡ，Ｂは一体運動するよう連結されており、１・
ラッキングザーボ回路７によってその位置が制御される
。記録再生回路１、２がヘッドＡ，Ｂにそれそれ対応し
て別個に設けられており、記録再生回路］、２の出力に
はパルス検出回路３、４が各々設けられている。

ヘッドＡ用の記録再生回路１の出力は更にサーボ信号抽
出回路５に与えられており、その１つの出力としてのヘ
ッド移動方向信号は制御回路９に、他の出力としてのト
ラッキング信号は１へラッキングサーボ回路７に与えら
れている。次にヘッドＢ用の記録再生回路２の出力は更
にトラックカウント信号抽出回路６に与えられ、その出
力信号であるトラックカウント信号は制御回路９に与え
られている。この制御回路９は第２図に示すハードディ
スクコントローラ１０に接続されると共に、サポゲート
信号をサーボ信号抽出回路５に与え、更にシーク信号を
１・ラッキングサーボ回路７に与えている。この制御回
路９は従来からある１チッフマイクロコンピュータ（例
えば三菱電機社製Ｍ３７７００Ｍ４）を用いることかで
きる。

第２図は第１図のハードディスクドライブ部とハードデ
ィスクコントローラ１０の接続状態及び周辺回路部分を
示すブロック図である。ピットスキ，一除去回路１２は
ＲＡＭ又はシフトレジスタによって構成され、ヘッドＡ
とヘソドＢからの信号（それぞれＡチャンネル信号、Ｂ
チャン不ル信号どいう）間の時間ズレを除去し、時問合
わせを行うものである。シリアル／パラレル変換回路１
４、１６は読み出されたシリアル信号を７Ｎ＋ラレル信
号に変換するものである。又パラレル／シリアル変換１
８はその逆の動作を行うものである。この実施例ではコ
ンピュータ等のホス１・インターフエイス２０との間で
は８ビノトパラレルで信号伝送が行われており、従って
書き込みに際しては８ビットの内上位４ビットがハード
ディスクコントローラ１０の出力ＷＤｏ−ＷＤ３とパラ
レル／シリアル変換器１８と第１図の記録再生回路１を
介してヘッドＡに与えられ、下位４ビ，トが同様に出力
ＷＤ４〜ＷＤ７とパラレル／シリアル変換器１８と記録
再生回路２を介してヘッドＢに与えられる。又、読み出
しに際してはヘッドＡとヘッドＢにてそれぞれ読み出さ
れた４ビノ１・ずつの信号がピットスキュー除去回路１
２にて時問合わせを行った後シリアル／ノテラレル変換
されてハードディスクコントローラ１０の入力Ｒ　Ｄ　
ｏ−　Ｒ　Ｄ　７に与えられ８ビ・ノ１・の信号か合成
される。なお第２図においてＲ　Ｄ　−　Ｃ　Ｌ　Ｋ及
びＷ　Ｄ　−　Ｃ　Ｌ　Ｋはリードクロソク及びライ１
・クロノクである。又、ハードディスクコントローラ１
０と第１図の制御回路はヘソドＡ，Ｂの位置制御、スピ
ンドルモータＭの回転制御のためのコマンド信号及びス
テータス信号の授受を行うようになっている。

第３図はディスクＤのＡ面とＢ面の信号の記録状態を模
式的に示す図であり、（ａ）はＡ面を、（ｄ）はＢ面を
示している。Ａ面及びＢ面における複数の同心円状の帯
状部分は同心円トラックを示しており、Ａ面におけるａ
１、ａ２、ａ３・・・は各トラックに対してハーフピッ
チずらして記録したサーボ信号を、Ｂ面におけるｂ１、
ｂ２、ｂ３・・・は各トラックに記録したトラックアド
レス信号を示している。第３図（ｂ）、（Ｃ）、（ｅ）
はｂｂ，ｃ−ｃ，ｅ−ｅ線における断面図である。サー
ボ信号もトラックアドレス信号も各トラソクの１２　一 セクター間に放射状に整列されて書き込まれている。か
かるサーボ信号及び１・ラ・ノクアドレス信号はへノド
Ａ及びＢを用いて予め書き込んでおく必要がある。その
ためには例えば異なる２つの周波数の信号を交互に記録
することによりＡ面にサーホ信号を書き込み、次にこの
サーボ信号を読みつつ、Ｂ面にトラックアドレス信号を
書き込む。以下の説明では、かかるサーボ信号とトラ・
ソクアドレス信号がＡ面、Ｂ面にそれぞれ既に書き込ま
れているものとする。

第１図〜第３図に示した本発明の第１実施例の動作につ
いて第４図のフローチャート及び第５図のタイミングチ
ャートに従って説明する。第４図のフローチャートは第
１図の制御回路９を構成するマイクロコンピュータの動
作を示すものである。

ステップ１００にてアクセスすべきトラック番号を認識
する。次にステップ１０１にてヘッドＢからの信号を用
いて現在のトラック番号を読み、目的のトラック番号と
の差を計算し、ヘッドの移動方向（内周方向又は外周方
向）、ヘッドの移動速度を設定して、シーク信号を出力
してヘッドの移動を行う。ステップ１０２ではヘッ１・
′Ｂからの信号に基づくトラックカウント信号を用いて
横切るトラック数をカウントし、目的！・ランクとの差
を計算する。ステソプ１０３ではステノプ１０２の結果
を利用して第５図のシーク速度信号に示すようにへ，ド
の速度制御（加速及び定速走行）を行う。ここでは速度
プロファイルテーブルを参照する。ステップ１０４ては
目的トランクに近づいたことを認識してヘッドを減速し
、目的トラ，クで停止する。次にステップ１０５では、
サーボ信号抽出回路５がヘソトＡからのサーホ信号出力
を用いてトラックセンタリングを行っている間に、ヘッ
ドＢの出カがらトラックアドレスを読み、目的トラック
てあることを確認する（第５図のヘッド移動方向信号に
おけるセトリングに対応）。目的トラックでない場合は
ステップ１０１へ戻るが、フローチャートでは省略して
いる。ステノプ１０５て目的１・ラックであると確認さ
れると、ステップ１０６でディスクのＡ面とＢ面の各セ
クターのデータエリアに対しへッドＡとＢで同時にデー
タの書き込み、又は読み出しを行う。前述のようにホス
トインターフェイス２０からの信号が８ビッ１・の場合
は、４ビットずつに２分してＡ面とＢ面に書き込み、読
み出し時には４ビットずつのものを合成して８ビットと
する。

書き込み又は読み出しが終了すると、ステップ１０７で
待機状態となる。なお上記動作において、１・ラックア
ドレスはハードディスクコントローラ１０にてまず読み
、制御回路９へ与えられる。この場合トラックアドレス
はヘッドＢの出力信号からのみ読み出されるので、トラ
ックアドレスを読むときはハードディスクコントローラ
１０では入力端子ＲＤ４〜ＲＤ７の信号のみをデコード
し、入力端子ＲＤｏ−ＲＤ３の信号は無視する。

次に本発明の他の実施例について説明する。第６図及び
第７図は連動するディスクをそれぞれ２枚、又は４枚用
いた例であり、各ディスクＤ１〜Ｄ４のＡ面には第３図
（ａ）に示したようなサーボ信号が、Ｂ面には第３図（
ｄ）に示したような！・ラックアドレスが書き込まれて
いるものとする。

従って一体運動を行うへ７トが第６図の場合は２対（Ａ
，、Ｂ１とＡ２、Ｂ２）、第７図の場合は４対（Ａ，、
Ｂ１〜Ａ４、Ｂ４）設けられており、全てが連動する構
成となっており、その接続線が２つのり一ド／ライトＩ
Ｃにて切り換えて用いられる。

従って第１図の回路をヘッドの接続部分のみ変更して用
いることができる。

第６図及び第７図に示す実施例では、第１実施例同様、
ポストインターフェイスでの８ビット信号を２分して４
ビットずつの信号として任意のディスクのＡ面とＢ面に
分割して書き込むようになっている。このことによって
ハードディスクコントローラは、あたかも従来のドライ
ブのライト／リードチャンネルを１つずつしかもたない
ものと全く同様の扱いでの信号処理を行うことができ、
データのハンドリング例えばフォーマッティング、ＦＣ
Ｃ発生、エラー検出、エラー訂正、リトライなどの機能
も含めて今までと特別変ったアルゴリズムを導入するこ
となく構成することができるので、ホストインターフェ
イスでのいわゆる互換性１６　一 をそこなうことなく実施できる。

第８図の実施例は上記各実施例とやや異なる面かある。

連動する５枚のディスクＤ１〜Ｄ５と連動ずる５対のヘ
ッド（Ｂ１、Ｂ２；Ｂ３、Ｂ４；Ａ１、Ｂ５；Ｂ６、Ｂ
７；Ｂ８、Ｂ９）が設けられている点は単に数が増加し
ているに過ぎないが、本実施例ではリードライト（Ｒ／
Ｗ）ＩＣが各ヘッド毎に設けられており、従って１０ビ
ットのパラレル｛ｇ　号の書き込み／読み出しが可能で
ある。従ってホストインターフェイスからの信号が８ビ
ットパラレルであるとき、５枚中４枚のディスクの各面
に１ビットずつ書き込み、他の１枚のディスクにはパリ
ティービット等を書き込むことができる。なお、先の実
施例では各ディスクのＡ面にサーボ信号を、Ｂ面にトラ
ックアドレス信号を書き込んでいたが、本実施例では５
枚中の１枚にのみ、これらの信号を書き込んでおき、他
の４枚には書き込まない。

第８図では中央に位置する第３番目のディスクがこの目
的で用いられている。中央に位置するディスクを用いる
ことはスピンドルのたわみや、ヘノトドライブ機構の誤
差の観点から好ましいことである。全てのヘッドは連動
ずるので、１枚のディスクからのサーボ信号と１・ラン
クアドレス信号、トラソクカウント信号を用いることに
より全ヘッドの正確な位置制御を行うことができる。本
実施例では複数のビットのパラレル書き込み／読み出し
が可能であるので、パラレル→シリアル変換か不要てあ
るばかりてなく、データの書き込み／読み出しを高速で
行うことか可能である。

なお上記各実施例では８ビットの信号を扱う場合を示し
たが、１６ビットや３２ビッｌ・を含む他のビット数の
場合にも本発明は適用できることが理解できよう。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の磁気ディスクトラックアクセス方式及び磁気ディスク
装置ではサーボ信号とトラックア１・レス及び１・ラッ
クカウン｝・信号を別個のヘッドで読み出しているのて
ヘッ！・の高速アクセスが可能となる。特にトラックを
横切る際の１・ラックカウント信号をサーボ信号の書き
込まれて０な０面の再生信号から得るようにしているの
で、サーボ信号部分の再生によるミスカウン１・を防止
できるという効果もある。

又、請求項２に示すように、複数ビットの信号を２分し
てディスクの両面に分けて書き込むことにより記録容量
を減ずることなく、高速データ転送が可能となる。

更に請求項３に示すように、複数の磁気ディスクど複数
対の磁気ヘッドを用い、これらを切り換えて選択的に使
用することにより更なる記録容量の増大を図ることが可
能である。

又、請求項４に示すように、複数の磁気ディスクの各面
に１ビットずつ記録することにより、シリアル→パラレ
ル変換が不要となると共に高速データ転送が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るディスクドライブ部
のブロック図、第２図は第１図ディスクドライブ部の周
辺部のブロック図、第３図は第１図におけるテイスクの
信号書き込め状態を模式的に示す図、第４図は第１図〜
第３図の実施例の動作を示すフローチャート、第５図は
同じくタイミングチャート、第６図、第７図、第８図は
本発明の他の実施例を示ずブロック図である。 １，２・・・サーボ信号抽出回路、　３，４・・・パル
ス検出回路、　５・・・サーボ信号抽出回路、　６・・
・トラックカウント信号抽出回路、　７・・・１・ラソ
キングサーボ回路、　　８・・・モータ制御回路、　９
・・・制御回路、１０・・・ハードテイスクコン１・ロ
ーラ、１２・・・ピットスキュー除去回路、　１．４．
　１６・・・シリアル／ハラレル変換回路、１８・・・
パラレル／シリアル変換回路、　２０・・・ポストイン
ターフェイス、Ａ，Ｂ・・・磁気ヘッド、　　Ｄ・・・
ディスク、　Ｍ・・・スピントルモー夕。 発　　明　　者　　　　　　萩　　原　　正　　喜藤　
　原　　昭　　男 特許出願人　　日本ビクター株式会社

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ディスクの第１面と第２面にそれぞれアクセ
   スでき、かつ両者が一体となって移動する一対の第１及
   び第２磁気ヘッドを用いた磁気ディスクアクセス方式に
   おいて、前記第１磁気ヘッドにて前記第１面の各トラッ
   クの信号記録用各セクター間にヘッドをセンタリングす
   るためのサーボ信号を書き込み、その後前記第１磁気ヘ
   ッドから読み出された前記サーボ信号を用いてヘッドの
   トラッキング制御を行いながら前記第２面の各トラック
   の所定位置に前記第２磁気ヘッドにてトラックアドレス
   信号を書き込み、通常のデータの書き込み読み出しに際
   しては前記第２磁気ヘッドからの読み出し信号により、
   現在アクセスしているトラックを認識し、前記第２磁気
   ヘッドからの読み出し信号により第２磁気ヘッドが横切
   ったトラック数を認識しつつアクセス制御を行い、かつ
   前記第１磁気ヘッドにて読み出された前記サーボ信号を
   用いてトラックセンタリング制御を行うことを特徴とす
   る磁気ディスクのトラックアクセス方式。
2. （２）書き込むべき複数ビットのデジタルデータを２分
   して前記第１及び第２磁気ヘッドに供給し、前記第１面
   と第２面に分割して書き込み、読み出しに際しては、前
   記第１及び第２磁気ヘッドからの読み出し信号を合成し
   て元のデータを再生する請求項１記載の磁気ディスクの
   トラックアクセス方式。
3. （３）一体駆動される複数の前記磁気ディスクと、その
   各々に設けられた複数対の前記第１及び第２磁気ヘッド
   と、前記複数対の前記第１及び第２磁気ヘッドを選択的
   に切り換えて使用する手段を用いて、複数の前記磁気デ
   ィスクの中の任意の１つを選択使用する請求項１記載の
   磁気ディスクのトラックアクセス方式。
4. （４）前記磁気ディスク及びこれと一体駆動される複数
   の磁気ディスクと、前記一対の第１及び第２磁気ヘッド
   及びこれと一体駆動される前記複数の磁気ディスクの各
   々に設けられた複数対の磁気ヘッドを用いて、書き込む
   べき複数ビットのデジタル信号を１ビットずつ前記各磁
   気ヘッドに振り分けて記録し、読み出しに際しては前記
   各磁気ヘッドからの読み出し信号を合成して元のデータ
   を再生する請求項１記載の磁気ディスクのトラックアク
   セス方式。
5. （５）磁気ディスクと、前記磁気ディスクの回転制御を
   行う手段と、前記磁気ディスクの一方の面にアクセスで
   きるよう配置された第１磁気ヘッドと、前記磁気ディス
   クの他方の面にアクセスできるよう配置され、かつ、前
   記第１磁気ヘッドと一体となっている第２磁気ヘッドと
   、前記第１及び第２磁気ヘッドのトラッキング制御を行
   う手段と、前記第１及び第２磁気ヘッドに対して信号の
   授受を行う手段と、前記信号の授受を行う手段を制御す
   る手段からなる磁気ディスク装置において、前記トラッ
   キング制御を行う手段が前記第１磁気ヘッドにて読み出
   されたサーボ信号を用いてトラックセンタリング制御を
   行う手段と、前記第２磁気ヘッドにて読み出された信号
   を用いてトラックアクセス制御を行う手段を設けたこと
   を特徴とする磁気ディスク装置。
6. （６）前記信号の授受を行う手段が前記第１磁気ヘッド
   と前記第２磁気ヘッドに対して互いに独立して信号の書
   き込み及び読み出し制御を行う手段と、複数のビットの
   書き込み信号を２分して前記第１及び第２磁気ヘッドに
   供給する手段と、前記第１及び第２磁気ヘッドからの読
   み出し信号を合成して出力する手段とを有する請求項５
   記載の磁気ディスク装置。