JPH03263662A - 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】 〔概要〕 高精度の位置決めを可能とする磁気ディスク装置に関し
、 サーボ信号の誤差を補正することを目的とし、サーボ信
号の円周方向に於ける最小単位のサーボフレームの前後
の何れか一方又は両方の領域に、前記サーボ信号の誤差
を示す誤差情報を、オントランク時に読出しが可能とな
るように書込んだ磁気ディスクを備えて構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、高精度の位置決めを可能とする磁気ディスク
装置に関するものである。

磁気ディスク装置は、小型化並びに大容量化が要求され
、それに伴って高密度記録化されることにより、トラン
ク密度も高くなっている。このような高密度トラックに
対しては、磁気へ・ノドを目標トランクに対して正確に
位置決めする必要があり、高品質なサーボ信号による位
置決め精度の向上が要望されている。

［従来の技術］ 磁気へノドを磁気ディスクの目標トランクに位置決めす
る為に、磁気ディスクには予めサーボ信号が書込まれて
おり、磁気ディスクの複数記録面の中の一面全部にサー
ボ信号が書込まれたサーボ面サーボ方式と、磁気ディス
クのセクタ毎にサーボ信号が書込まれたセクタサーボ方
式とがある。

磁気ディスクの目標トランクに磁気ヘッドを位置決めす
る場合、例えば、マイクロプロセッサ等からなる制御部
により、磁気ヘッドの現在トランり位置と目標トラック
位置との差に従ってボイスコイルモータ等からなるアク
チュエータが制御されて、目標トラックに向かって磁気
へノドが移動され、磁気ヘッドにより読出されたサーボ
信号から得られるトラッククロスパルスを計数すること
により、現在トラック位置と目標トラック位置との差の
トラック数と位置信号とにより、目標トランク位置に磁
気ヘッドが移動したと判定されると、サーボ信号から得
られる位置信号により、目標トラックの中心に磁気ヘッ
ドが位置決めされる。そして、データの書込み又はデー
タの読出しが行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来例の磁気ディスク装置に於いては、磁気ヘッドによ
り読出したサーボ信号を用いて、位置決め制御を行うも
のであり、このサーボ信号にも形成時（書込み時）の誤
差成分が含まれているから、高密度トラックの場合には
、位置決め誤差が無視できなくなる。

磁気ディスクに対するサーボ信号の書込みは、トラック
位置を示す情報がないので、例えば、レーザ測距装置等
を用いて磁気ヘンドの位置を測定し、磁気ディスク上の
所定位置に磁気ヘッドを位置決めして行うものである。

その場合に、磁気ディスクの回転等による振動の影響に
より、サーボ信号を書込んだトラックは理想状態から離
れたものとなる。

例えば、トラックの一部を直線状に展開し、且つ誇張し
て示すと、第６図のように、理想トラック中心６１に対
して、実際トラック中心６２は、磁気ディスクの回転振
動等により半径方向に変動するものとなる。なお、６０
はサーボ信号用磁気ヘッドの一例を示す。

又理想トラック中心６１に対して実際トラック中心６２
の半径方向の変動が大きくなると、第７図に示すように
、トラック領域の一部が７１で示すようにオーバーラツ
プし、誤差が大きくなる。

一般に磁気ディスクの回転振動による実際トランク中心
６２の変動は、円周に沿って各トラックに対して類似形
となる。即ち、第８図に示すように、理想トラック中心
６１に対してトランク領域は並行的に変動することにな
る。

前述のように、高精度のサーボ信号書込装置を用いても
、磁気ディスクを固定したスピンドルの軸受による振動
や、磁気ヘッドの位置決めを行う為のレーザ測距装置の
ミラー等の振動によって、磁気ディスクに書込まれたサ
ーボ信号によるトラックは、理想トランク中心６１に対
して変動し、従って、このサーボ信号を読出して磁気ヘ
ンドの位置決め制御を行う場合に、高密度トラックに対
する位置決め誤差が大きくなる欠点があった。

本発明は、サーボ信号の誤差を補正することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明の磁気ディスク装置は、サーボ信号の誤差情報を
サーボ信号と共に磁気ディスクに書込んでおくものであ
り、第１図を参照して説明する。

サーボ信号１の円周方向に於ける最小単位のサーボフレ
ームの前後の何れか一方又は両方の領域に、サーボ信号
１の誤差を示す誤差情報２を、オントラック時に読出し
が可能となるように書込んだ磁気ディスク３を備えてい
るものであり、磁気ディスク３はスピンドルモータ６に
より回転され、又磁気ヘッド４はボイスコイルモータ等
からなるアクチュエータ５により目標トラックに位置決
めされる。

又サーボ面す−ボ方弐の場合は、サーボ信号■とその誤
差情報２とが交互に書込まれることになり、又セクタサ
ーボ方式の場合は、サーボ領域にサーボ信号１と誤差情
報２とが書込まれることになる。

（作用） 磁気ディスク３にデータを書込む場合や、データを読出
す場合に、サーボ信号１を読出して磁気ヘット４を目標
トラックに位置決めすることになるが、そのサーボ信号
１の誤差情報２を読出すことにより、サーボフレーム対
応にその誤差を補正することができる。

従って、高密度トラックの磁気ディスク３に対して、磁
気ヘッド４を正確に位置決めすることができる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例ぶこついて詳細に説
明する。

第２図は本発明の実施例のブロツク図であり、１１はス
ピンドルモータ２３により回転される単−或いは複数枚
の磁気ディスク、１２．．１２□は磁気ヘッド、１３は
ボイスコイルモータ等からなるアクチュエータ、１４〜
１５は増幅器、１６は信号書込み回路、１７は復調回路
、１８はＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）、１９はサーボ信号書込
み制御部、２０はＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）　、２１はリー
ド・ライト制御回路、２２はモータ制御回路、２４はマ
イクロプロセッサ等からなる主制御部である。

磁気ディスク１１にサーボ信号及び誤差情報を書込む為
の説明用の構成として、信号書込み回路１６及びサーボ
信号書込み制御部１９を示しているが、一般の磁気ディ
スク装置には省略されている。又サーボ信号及び誤差情
報を書込む時に磁気ヘッド１２．の位置決め制御を行う
為のレーザ測距装置等は図示を省略している。

スピンドルモータ２３は、モータ制御回路２２により制
御されて、磁気ディスク１１を一定の回転数、例えは、
３６００ｒｐｍで回転させるものであり、磁気ディスク
１１に既に第１図に示すようにサーボ信号と誤差情報と
が書込まれている場合、磁気ヘッド１２．によりサーボ
信号と誤差情報とが読出され、増幅器１５により増幅さ
れて復調回路１７に加えられ、復調サーボ信号はＡＤ変
換器１８によりディジタル信号に変換されて主制御部２
４に加えられる。

磁気ヘッド１２２によりデータの書込み又はデータの読
出しを行う場合に、主制御部２４に目標トランクが与え
られると、主制御部２４は、磁気ヘッド１２＋　　　１
２□の現在トラック位置と目標トランク位置との差を基
に目標速度を設定し、磁気ヘットｉ２．．ｉ２□が目標
速度となるように駆動信号がＤＡ変換器２０に加えられ
、変換されたアナログ信号が増幅器１４により増幅され
て駆動電流となり、アクチュエータＩ３に供給されて磁
気ヘソｌ”１２．．１２□が目標トランクに向かって移
動される。そして、復調サーボ信号を基にトランククロ
スパルスが形成され、そのトランククロスパルスが計数
されて、磁気ヘッドの現在トランク位置と目標トラック
位置との差が零か或いは所定値以下となると、復調サー
ボ信号の誤差情報を基に位置信号が補正される。

従って、目標トラック中心に正確に磁気ヘッド１．２．
．１２□を位置決めして、リード・ライト制御回路２１
を介して、磁気ヘッド１２２によりデータの書込み又は
データの読出しが行われる。

前述のサーボ信号と誤差情報とは、例えぽ、第３図に示
すように、サーボ信号の円周方向の最小単位をサーボフ
レームＡとすると、このサーボフレームＡ対応の誤差情
報Ｂを、オントラック状態の磁気ヘンド１２により読出
し可能となるように書込むものである。磁気ヘッド１２
は、サーボ面サーボ方式のサーボ信号を読出すサーボヘ
ッドの場合は、トランク幅より広い幅を有するが、デー
タを読出すデータヘッドの場合は、図示のように、トラ
ンク幅より狭い幅を有するものである。

又サーボ面サーボ方式に於いては、円周方向に沿って、
サーボフレームＡと誤差情報Ｂとの組が、ＡＢ、ＡＢ、
　　・・・又はＢＡ、ＢＡ、　　・・・のように書込ま
れる。又セクタサーボ方式の場合は、セクタ毎に、デー
タ領域と、サーボフレームＡと誤差情報Ｂとのサーボ領
域とが形成されることになる。

又第４図に示すように、誤差情報をデータトラ・ツクの
奇偶に分けて記録することも可能である。

例えば、データトランクＣ，ｌ、Ｃｆｆ１．．、Ｃ，１
，２，・・・に対するサーボ信号の誤差を示す誤差情報
Ｂ。。

Ｂ、、。ｌ、Ｂｎ４２＋・・・を、磁気ヘッド１２がデ
ータトラックＣＴｌ　＋　　Ｃｎ”　１Ｃｎ＋２＋・・
・の中心からずれた時でも充分に読出すことができるよ
うに書込むものであり、サーボフレームＡの後の領域に
奇数トランク対応の誤差情報を書込み、その後の領域に
偶数トランク対応の誤差情報を書込んだ場合を示す。又
サーボ面サーボ方式では、一般に倍コア幅と呼ばれるト
ランク幅よりコア幅が大きいへラドが用いられるので、
場合によっては誤差情報Ｂの領域をデータトラック幅の
４倍で形成しても良い。なお、サーボ面サーボ方式の場
合は、サーボフレームＡと奇数トラック誤差情報と偶数
トラック誤差情報とが繰り返し書込まれ、セクタサーボ
方式の場合は、図示のように、データ領域のトラックＣ
が形成されることになる。

又第５図に示すように、サーボフレームＡの前と後との
領域に誤差情報を書込むこともできる。

即ち、サーボフレームＡの前の領域に、奇数トランク対
応の誤差情報Ｂ、、Ｂ、。２．・・・を書込み、サーボ
フレームＡの後の領域に、偶数トラック対応の誤差情報
Ｂ　Ｉ’ｌ”ｌ＋　Ｂ　１１’３＋・・・を書込むこと
ができる。この場合も、サーボ面す−、ボ方式の場合は
、奇数トランク誤差情報とサーボフレームＡと偶数トラ
ック誤差情報とが繰り返し書込まれ、セクタサーボ方式
の場合には、図示のように、データ領域のトラックＣが
形成されることになる。

前述のサーボ信号及び誤差情報の書込みは、例えば、次
のようにして行われる。

（ａ）サーボ信号書込装置により、サーボ信号を書込む
。サーボ面サーボ方式の場合、誤差情報Ｂを書込む領域
を空けてサーボフレームＡとして書込むか、或いは誤差
情報Ｂを上書きできるから、全面にサーボ信号を書込む
こともできる。又セクタサーボ方式の場合、セクタ毎の
サーボ領域にサーボ信号を書込む。

（ｂ）次にサーボ信号書込装置の定盤に固定可能の所定
の磁気ヘッドにより、先に書込んだサーボ信号と干渉し
ない領域に、基準トランクラインを再生する為のサーボ
パターンを書込む。この基準トラックラインの再生は、
専用回路により行うものであり、セクタサーボ方式の場
合には、基準トラックライン用のサーボパターンを書込
む領域が得られないことも考えられるから、セクタ毎に
書込んだサーボ信号を１．前記所定の磁気ヘッドにより
読出すようにすることもできる。又基準トラックライン
用のサーボパターンは、磁気ディスクのデータ面に書込
むことも可能であるが、誤差情報を求める磁気ディスク
面と同一の面に書込むことが好適である。

（Ｃ）次に、前記所定の磁気ヘッドにより基準トラック
ライン用のサーボパターンを再生し、フィルタ処理して
、基準トラックラインを求める。この場合にフィルタ処
理するのは、前記所定の磁気ヘッドによっても誤差要因
を含むことから、フィルタ処理によりノイズ相当の成分
を含まない滑らかなトラックラインを得る為である。こ
のフィルタ処理としては、平均化処理や低域通過フィル
タ処理等がある。

（ｄ）次に、サーボフレームに対応して基準トランクラ
インの値を記憶する。

（ｅ）次に、サーボフレームに対応し、且つ同一タイミ
ングで装置ヘッド（磁気ディスク装置としての磁気へラ
ド１２）及び前記所定の磁気ヘッドのトラックラインの
値を読込み、（ｄ）に於ける基準トラックラインの値と
により、誤差情報を求める。

オントラック時のトラックラインとの誤差Ｒｘは、 Ｒｘ＝　（Ｒｄ−Ｒｃ）　　　（Ｒｂ−Ｒａ）　　−−
−（１）により求める。なお、Ｒａは基準トランクライ
ンのディスク半径、Ｒｂは所定の磁気ヘットとその時の
トラックラインのディスク半径、Ｒｃはサーボフレーム
の理恕のトラックラインのディスク半径、Ｒｄはサーボ
フレームのその時のトランクラインのディスク半径であ
る。

又（Ｒｄ−Ｒｃ）は、装置ヘッドによる読出されたサー
ボ信号から求まり、又（Ｒｂ−Ｒａ）は、測定時点に於
ける基準トラックラインが振動の影響を受けていること
を考慮した補正型である。

（ｆ）次に、誤差情報を対応したサーボフレームの隣接
領域にディジタル情報として書込む。この誤差情報は、
オントラック状態に於いて書込むものであり、サーボフ
レームの前の領域又は後の領域又は前後両方の領域を用
いて誤差情報を書込むことができる。

前述のような処理により、サーボ信号と誤差情報とが磁
気ディスク１１に書込まれることになり、このサーボ信
号と誤差情報とを読出して、磁気ヘッドの位置決め制御
を行う場合、予め第３図、第４図又は第５図に示すよう
なパターンで、サーボフレームＡと誤差情報Ｂとが書込
まれているから、例えば、第４図に示す場合には、奇数
トラックを目標トランクとした場合、サーボフレーム六
の後の領域から読出した誤差情報を用いることになり、
第５図に示す場合には、サーボフレームＡの前の領域か
ら読出した誤差情報を用いることになる。

そして、基準トラックラインからのずれ量ΔＲを次のよ
うにして求める。

ΔＲ＝　Ｒｓ　−Ｋ　−Ｒｘ　　　　　　　　　−（２
）なお、Ｒｓはサーボフレームから得られるトラックラ
インと理想のトランクラインとのずれ量、Ｋは、Ｒ，ｓ
とＲｘとのゲインの補正量である。この場合に、誤差Ｒ
ｘを予め（−Ｒｘ）として書込んであれば、（２）式は
、 ΔＲ＝　Ｒｓ　＋Ｋ　−Ｒｘ　　　　　　　　　−（３
）と表すことができる。

ディジタルサーボ系に於いては、Ｋ−Ｒｘはディジタル
値となるから、Ｆ？ｓをＡＤ変換して、容易にずれ量Δ
Ｒを求めることができる。又アナログサーボ系に於いて
は、ＲｘをＤＡ変換し、演算増幅器等によりゲインにの
補正及びＲｓに対してアナログ演算を行うことにより、
ずれ量ΔＲを求めることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、サーボ信号１の円周方
向に於ける最小単位のサーボフレームの前又は後又は前
後両方の領域に、サーボ信号１の誤差を示す誤差情報２
を書込んだ磁気ディスク３を備えているもので、誤差情
報２はオントラック時に磁気ヘッド４により読出される
から、サーボ信号１の誤差を補正して、目標トラックに
正確に磁気ヘッド４を位置決めすることができる。

従って、高密度トラックの磁気ディスク３に対しても、
高精度の位置情報を得ることができるから、正確な位置
決めによりデータの信頼性を向上することができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図、第４図及び第５図はサーボ信号
と誤差情報との説明図、第６図はトラック中心の変動説
明図、第７図はオーバーラツプ領域の説明図、第８図は
平行トラックの説明図である。 ■はサーボ信号、２は誤差情報、３は磁気ディスク、４
は磁気ヘッド、５はアクチュエータ、６はスピンドルモ
ータである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーボ信号（１）の円周方向に於ける最小単位のサーボ
   フレームの前後の何れか一方又は両方の領域に、前記サ
   ーボ信号（１）の誤差を示す誤差情報（２）を、オント
   ラック時に読出しが可能となるように書込んだ磁気ディ
   スク（３）を備えていることを特徴とする磁気ディスク
   装置。