JPH03122876A - 磁気ヘッドの位置決め方法 - 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〕 本発明は高トラック密度のフロッピーディスク装置によ
り低トラック密度のフロッピーディスクのデータを読み
出す時の磁気ヘッドの位置決め方法に関する。

〔従来の技術とその課題〕

現在フロッピーディスク装＃（以下ＦＤＤと略す）はト
ラック密度がＩ　３５　ＴＰ　Ｉ　（ＴｒａＣｋｐｅｒ
工ｎＣｈ）で記憶容量が１〜２ＭＢ（メガバイト）のも
のが主流である。

一方トラック密度が従来の３〜４倍で、記憶容量がｉｏ
〜２０ＭＢの高トラック密度のＦＤＤが開発されている
。尚、以下の説明で従来のトラッり密度を高トラック密
度に対して低トラック密度と呼ぶことにする。

ところで、この高トラック密度のＦＤＤに、従来のソフ
ト資産を活用するため、現在普及している低トラック密
度のフロッピーディスク（以下、メディアと呼ぶ）を読
み取る能力が強く要求されている。しかし高トランク密
度のＦＤＤではメディアに書き込まれているサーボ情報
を必要とすることがほとんどであり、このようなＦＤＤ
ではサーボ情報のない低トラック密度のメディアを対象
とした磁気ヘッドの位置決めができない。この点につい
て、以下に低トランク密度のＦＤＤと高トラック密度の
ＦＤＤを比較しながら説明する。

低トラック密度のＦＤＤの磁気ヘッドの位置決めはオー
プンループ制御で行われている。この場合、磁気ヘッド
のオフトランク量、すなわち磁気ヘッドの中心とトラッ
クのデータ中心とのずれ量が問題になってくる。第５図
は１３５ＴＰＩの低トラック密度の場合のデータトラン
クと磁気ヘッドの位置関係を示したものであり、５１は
メディアのトラック、５２はデータの書き込まれている
データトラック、５６はジャストオントランク状態にあ
る磁気ヘッド、５４はオントラックとオフトラックの境
界にある磁気ヘッドであり、トラックピッチａは１８７
．５μｍ１デ一タトラック幅すは１２０８ｍ１ヘツド幅
Ｃは１２０μｍである。この時の許容オフトラック量ｄ
は電磁変換特性の制約により約±６０μｍであり、オー
プンループ制御による限界に近いものである。オフトラ
ック要因として、（１）装置、メディアの温湿度膨張、
（２）ステップモータによる位置決め誤差、（３）スピ
ンドルの回転軸ブレ、（４）姿勢差による位置誤差があ
るが、これらの総合が許容オフトラック量以下でなけれ
ばならない。又、オープンループ制御では原点位置合わ
せ（以下リキャリプレートと呼ぶ）の精度も確保されな
ければならない。低トランク密度のＦＤＤでは、このリ
キャリプレートはトラックゼロセンサーのみで行ってい
る。

第７図はトラックゼロセンサーの出力信号を示した図で
、（ａ）はセンサーを理想取付位置Ｏに取付けた時の出
力信号であり、（ｂ）は限界取付位置−Ｗに取付けた時
の出力信号である。スケールによる位置決めピッチがｐ
のときＷはｐ／２となる。従って、トラックゼロセンサ
ーの取付誤差はトラックピッチが１８７．５μｍの時は
、Ｗ＝９３．７５μｍであり、更にセンサー検出遅れに
よる行き過ぎを考慮するとこれ以下となる。この精度は
部品精度および組立精度だけで達成することは困難であ
り、通常は専用のアライメント用ディスクおよび治具を
用（・て調整を行っている。

一方、高トラック密度のＦＤＤの磁気ヘッドの位置決め
は、セクタサーボ方式で行われている。

これは、メディアの１周にわたって、データセクタ間に
サーボ情報を埋込んでおき、このサーボ情報に従って位
置決めを行う方式である。従って、特に高精度な機械的
構成にすることなく常に許容オフトラック量内で磁気ヘ
ッドを位置決めすることができる。しかし、サーボ情報
が埋め込まれていない低トラック密度のメディアを対象
とする時はセクタサーボ方式は使えない。そこで、低ト
ラック密度のメディアに対してオープンループ制御で磁
気ヘッドを位置決めすることを考えてみる。

第６図はこの場合のデータトラックと磁気ヘッドの位置
関係を示したものである。

ここで、５１．５２は第５図と同じものを指し、６３．
６４はそれぞれ第５図の５６．５４と同じ状態にある高
トラック密度の磁気ヘッドを示している。高トラック密
度ＦＤＤの磁気ヘッドの幅Ｃが低トラック密度の場合の
ｌ／３程度の４０μｍ程度になるので、許容オフトラッ
ク量ｄは±４０μｍ程度と狭くなる。このため、従来の
機械的精度のオープンループ制御では±６０μｍ程度が
限界であることから、位置決め制御系をより高精度なも
のにしなければ、この許容オフトラック量におさめられ
ない。更にリキャリプレートの精度も要求され、トラッ
クゼロセンサーの取付精度もトラックピッチが１８７．
５μｍのｌ／４の４６９μｍのときは第７図におけるＷ
も２３．４μｍとなる。

このようなことから、本発明は、高トラック密度のＦＤ
Ｄにより低トラック密度のメディアを読み出す時に、機
構部の機械的な構成を特に高精度にすることなく、正確
に磁気ヘッドの位置決めを行う方法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、本発明は読み出しデータのエ
ラーチェック手段とトラックアドレスの照合手段を設け
、第１のステップで磁気ヘッドを読み出し対象である低
トラック密度のフロッピーディスクの目標トラックアド
レスに相当する位置に移動し、仮位置決めをし、第２の
ステップで、前記データエラーチェック手段により、仮
位置決めされたトラックのデータを読み出し、エラーチ
ェックを行い、エラーがある時は許容オフトラック号の
２倍以下のピンチでフロッピーディスクの内周方向と外
周方向に交互に１トラックずつ移動するとともに再度エ
ラーチェックを行い、エラーが生じない位置を求め、該
位置に位置決めし、第３のステップで、位置決めされた
トラックのアドレスデータを読み出し、アドレス照合手
段に・より目標トラックアドレスとの差のトラック数を
求め、該トラック数に相当する距離だけ磁気ヘッドを移
動して位置決めすることを特徴としている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の方法を実現するためのＦＤＤのブロッ
ク図を示したものであり、従来の１３５ＴＰＩの低トラ
ック密度の４倍の５４０ＴＰＩＯ高トラック密度に対応
する機能を有し、１３５ＴＰＩの低トラック密度のフロ
ッピーディスクの読み出しを行う。尚、本実施例では位
置決め分解能が高トラック密度のトラックピッチと一致
している。第１図に示すＦＤＤはヘッド機構部１、デー
タエラーチェックおよびトラックアドレス照合部２、位
置決め制御部６から構成されている。尚、本発明の方法
に直接関係しない構成要素は図示していない。

ヘッド機構部１はヘッド１１を搭載してフレーム１４上
を移動するヘッドキャリッジ１２、Ｖ　ＣＭ　（Ｖｏｉ
Ｃｅ　（’ｏｉｌ　　Ｍｏｔｏｒ）から成り、ヘッドキ
ャリッジ１２を駆動するアクチュエータ１６、ヘッドキ
ャリッジ１２の移動量を検出するリニアスケール１５か
ら構成されている。第２図に本実施例に用いるリニアス
ケールの出力信号の形態が示されている。第２図（ａ）
、　（ｂ）に示されるＡ相、Ｂ相の信号はリニアスケー
ルから出力される原信号であり、１３５ＴＰＩピツチで
互いに位相が９０度異なる信号である。これらの信号は
位置決め制御部６の波形処理回路２４に送られ、電気４
分割されて高トラック密度に対応できる５４０ＴＰＩピ
ツチの（Ｃ）に示されるヘッド位置信号および（ｄ）に
示されるトラックカウントパルスが生成される。

又、リニアスケール１５はトラックゼロセンサーを有し
ており、この出力信号によりトラックのリキャリブレー
ドが行われる。ところで、トラックゼロセンサーのみで
リキャリプレートを達成するためには、従来技術におい
て説明したように、センサーの取付精度はスケールによ
る位置決めピッチが４６９μｍであることから、その１
／２の２３．４μｍ以下にしなければならない。又、セ
ンサー検出遅れによる行き過ぎ量を考慮するとこの精度
は更に高いものが要求される。しかし、本発明の方法を
用いると、トラックゼロセンサーのこのような高い取付
精度は必要なく、本実施例の取付精度は±１５０〜２０
０μｍというラフなものである。このようなラフな取付
精度で十分である理由については後に説明する。

データエラーチェックおよびトラックアドレス照合部２
はフロッピーディスクのデータを読み出し、データ内容
からヘッドがトラック内の正しい位置にあるか、又、正
しいアドレスのトラックにあるか判断し、位置決め制御
部に指令を出す。

まずヘッド１からのリード信号１０１をリードアンプ１
６で増幅し、パルス化回路１７においてパルス信号とす
る。次にＶ　Ｆ　０１８　（ＶａｒｉａｂｌｅＦｒｅｑ
ｕｅｎｃｙ　ＱｓＣｉｌｌａｔｏｒ）においてパルス列
のジッタを吸収するとともにデータの復調を行う。

すなわち、Ｍ　Ｆ　Ｍ　（Ｍｏｄ　ｉ　ｆ　ｉｅｄ　Ｆ
ｒｅｑｕｅｎＣｙＭｏｄｕｒａｔｉｏｎ　）方式で変調
されたデータなＮＲＺ　（Ｎｏｎ　Ｒｅｔｕｒｎ　Ｚｅ
ｒｏ　）形式のデータに変換する。データシーケンサ１
９はＶＦＯ１８からのフォーマット化されたデータより
トラックアドレス等のＩＤ情報およびデータとこれらの
読取エラー情報を抜き出し、データＣＰＵ２０に送る。

データＣＰＵ２０はＶＦＯ１８およびデータシーケンサ
１９にデータ制御信号１０２を送り必要とするデータお
よび情報をデータＣＰＵ２０に入力する。更に、サーボ
ＣＰＵ２１に位置決め制御部指令信号１０６を送る。尚
、位置決め制御部指令信号は（１）目標トラックアドレ
スデータ、（２）リキャリプレート指令信号、　（３）
　トラックジャンプ指令信号により構成されている。

位置決め制御部６は位置決め制御部指令信号１０６およ
びリニアスケール１５からの信号に基づいて、アクチュ
エータ１６を制御する。

ところで、ヘッドの位置決め動作は（１）シークモード
、（２）ポジションモードの２つのモードにより行われ
る。（１）のシークモードはトラックを移動させる時の
モードで、速度制御をしながらヘッドな目標のトラック
に移動させる。（２）のポジションモードは目標のトラ
ックに達したヘッドを不動状態に保つ制御をするもので
ある。

サーボＣＰＵ２１はデータＣＰＵ２０からの指令信号を
うけて以下の動作を行う。すなわち、（１）シークモー
ドとポジションモードの切換え、（２）シークモードに
おいて、データＣＰＵ２０から目標トラックアドレスを
入力し、現在のトラックアドレスと比較して、その差に
応じた速度指令をサーボ回路２２に出力するとともに、
波形処理回路２４から第２図（ｄ）　ＶＣ示すトラック
カウントパルスを入力して目標のトラックに位置合わせ
するための制御をする、（３）データＣＰＵ２０からの
トラックジャンプ指令をサーボ回路２２へ伝達する各動
作である。ここで（３）の動作は、後で説明するデータ
エラーがあったとき、前後のトラックに移動してデータ
エラーの生じないトラックを捜す時に用いられる。サー
ボ指令信号１０４は１以上説明したモード制御信号、速
度指令信号、トラックジャンプ指令信号から構成され、
サーボ回路２２に送られる。

サーボ回路２２はシークモードにおいては、波形処理回
路２４からの第２図（ｅ）に示すヘッド速度信号をフィ
ードバック量として、サーボＣＰＵ２１からの速度指令
に応じて、サーボ制御信号１０５をパワーアンプ２３に
送る。又、ポジションモードにおいては、第２図（Ｃ）
に示すヘッド位置信号に基づくサーボ制御信号１０５を
パワーアンプ２３に送りそのゼロクロス点２０１にヘッ
ドキャリッジを位置決めして保持する制御をする。

パワーアンプ２３はサーボ回路２２からのサーボ制御信
号１０５に従ってアクチュエータ１３を駆動する。

波形処理回路２４は前に説明したように、リニアスケー
ル１５からの信号を処理して処理信号をサーボＣＰＵ２
１、サーボ回路２２に送る。帰還信号１の信号１０６は
第２図（ｄ）に示されるトラックカウントパルスとトラ
ックゼロ信号とから構成されており、帰還信号２の信号
１０７は第２図（ｅ）に示されるヘッド速度信号と第２
図（Ｃ）に示されるヘッド位置信号とから構成されてい
る。

次に、以上の構成からなるＦＤＤによる磁気ヘッドの位
置決め動作について、第３図のフローチャートに基づい
て説明する。

まず、ステップ６０１でデータＣＰＵ２０からの目標ト
ラックアドレスに従って位置決め制御部乙により仮位置
決めをする。次にステップ３０２で仮位置決めされた位
置でメディアのデータを読み出し、データのエラーチェ
ックを行い、エラーがある時はステップ３０３で５４０
ＴＰＩの高トラック密度に対応するピッチで１トラック
内周側にジャンプする。次にステップ３０４で再びデー
タを読み出し、エラーチェックを行い、エラーがある時
はステップ３０５でもとのトラック位置から見てｌトラ
ック外周側ヘジャンプする。ステップ３０６で前と同じ
ようにエラーチェックを行い、エラーがある時は、ステ
ップ３０７でもとのトラック位置から見て２トラック内
周側ヘジャンブし、ステップ３０８でエラーチェックを
行う。ここでもエラーがある時は、ステップ３０９で、
もとのトラック位置から見て外周側へ２トラックジヤン
プする。本実施例では１３５ＴＰＩのトラックピッチの
メディアをこの４倍の５４０ＴＰＩのトラックピッチで
位置決めしているので、許容オフトラック量オーバーに
よるデータエラーは最多でもステップ６０２からステッ
プ３０９の処理によりなくなる。すなわち、磁気ヘッド
は許容オフトラック量内の位置に収まる。第４図はステ
ップ３０１．６０３．６０５．６０７．６０９における
磁気ヘッドの相対的位置関係と移動順序を示したもので
ある。尚、ヘッドの位置はわかりやすくするために、ト
ラックの周方向に引き離して示しである。４１〜４５の
各位置が上記したステップ６０１〜６０９に対応してい
る。

このようにして、リードエラーがなくなった状態で、ス
テップ３１０でトラックアドレスを読み出し、目標トラ
ックアドレスと照合する。もしトラックアドレスにずれ
がある時はステップ３１１でずれているトラック数分磁
気ヘッドを移動して位置決めを完了する。尚、この場合
のトラック数はメディアの低トラック密度に対応するも
のであるから、移動はトランク数に相半する装置のピッ
チ数で行われる。

更に、本発明の方法によりリキャリプレートを行う場合
は、リニアスケールのトラックゼロセンサーの信号に基
づいて、粗い位置決めを行い、後は上に述べた任意のト
ラックアドレスの位置決め手順に従い、目標トラックア
ドレスな０として位置決めすればよい。すなわち、この
方法によれば、トラックゼロセンサーの位置決め精度が
ラフであっても、精度よくリキャリプレートできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、特別に磁気ヘッ
ド位置決め機構の機械的精度を上げなくても、高トラッ
ク密度のＦＤＤにより低トラック密度のメディアの読み
出しが可能となる。

又、メディアのデータを読み出し、その結果をフィード
バックするため、温湿度膨張、姿勢差等の要因によるオ
フトラックは除去される。

更に、トラックゼロセンサーの取付精度もラフでよいた
め、手数のかかる調整も不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を用いるＦＤＤのブロック図、第
２図（ａ）〜（ｅ）は波形処理回路の入出力信号を示す
波形図、第３図は本発明の方法による位置決めのフロー
チャート、第４図は微調の時のヘッドの移動ステップを
示す説明図、第５図はメディアのトラックと低トラック
密度用の磁気ヘッドの位置関係を示す説明図、第６図は
メディアのトラックと高トラック密度用の磁気ヘッドの
位置関係を示す説明図、第７図（ａｌ、（ｂ）はトラッ
クゼロセンサーの出力信号を示す説明図である。 １・・・・・・ヘッド機構部、 ２・・・・・・データエラーチェックおよびトラックア
ドレス照合部、 ６・・・・・・位置決め制御部、 １１・・・・・・ヘッド、 １２・・・・・・ヘッドキャリッジ、 １５・・・・・・リニアスケール、 ２０・・・・・・データＣＩ’Ｕ。 ２１・・・・・・サーボＣＰＵ。 ２４・・・・・・波形処理回路。 第２図 イ■１Ｌ 第６＠ 第７図 円周ガ角□ −一◆外周方舟

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高トラック密度のフロッピーディスクの読み出し、書き
   込みを行う高トラック密度のフロッピーディスク装置に
   より、低トラック密度のフロッピーディスクのデータを
   読み出す時の磁気ヘッドの位置決め方法において、デー
   タエラーチェック手段とトラックアドレス照合手段を設
   け、第１のステップで、前記磁気ヘッドを前記低トラッ
   ク密度のフロッピーディスクの目標トラックアドレスに
   相当する位置に移動し、仮位置決めをし、第２のステッ
   プで、前記データエラーチェツク手段により、仮位置決
   めされたトラックのデータを読み出し、エラーチェック
   を行い、エラーがある時は許容オフトラック量の２倍以
   下のピッチで前記フロッピーディスクの内周方向と外周
   方向に交互に１トラックずつ移動するとともに再度エラ
   ーチェックを行い、エラーが生じない位置を求め、該位
   置に位置決めし、第３のステップで、位置決めされたト
   ラックのアドレスデータを読み出し、アドレス照合手段
   により目標トラックアドレスとの差のトラック数を求め
   、該トラック数に相当する距離だけ磁気ヘッドを移動し
   て位置決めすることを特徴とする磁気ヘッドの位置決め
   方法。