JPH0330114A - データ記録再生装置のサーボ装置及びサーボ方法 - 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】 ［発明の口的］ （産業上の利川分野） 本発明は、例えばフロッピーディスク装置等のデータ記
録再生装置において、深層サーボ方式を利用したサーボ
装置及びサーボ方法に関する。

（従来の技術） 従来、例えばハードディスク装置（ＨＤＤ）では、ヘッ
ドの位置決め制御を行なうサーボ方式として、サーボ面
サーボ方式、セクタサーボ方式及びインデックスサーボ
方式等が周知である。サーボ面サーボ方式では、記録媒
体（ディスク）の一面にサーボデータが記録されたサー
ボ面が設けられいる。セクタサーボ方式では、データ面
の各セクタの一部にサーボデータが記録されている。

さらに、インデックスサーボ方式では、データ面の各ト
ラックの一部にサーボデータが記録されている。いずれ
の方式でも、ヘッド（データヘッド又はサーボヘッド）
により読出されたサーボデータに基づいて、ヘッドが記
録媒体の目標トラックに位置決めされる。

ところで、前記のようなサーボ方式では、サーボ面サー
ボ方式の場合には一面がサーボデータ記録用として使用
されるため、通常データの記憶効率が低下する欠点があ
る。一方、セクタサーボ方式及びインデックスサーボ方
式では、サーボデータを連続的に得ることができないた
め、位置決め精度を高めることが困難である。このよう
な問題点を解消する方式として、深層ザーボ（　ｂｕｒ
ｉｅｄ　ｓｅｒｖｏ）方式が堤案されている。深層サー
ボ方式は、記録媒体の表層部に通常データを記録し、そ
の深層部にサーボデータを記録する方式であり、いわば
深層部にサーボ面を設ける方式である（米国文献、ＩＥ
’　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　ＯＮＭＡＧＮＥＴＩＣ
Ｓ　ＶＯＬ．ＭＡＧ−２０．　ＮＯ．５．　Ｐ．９０６
〜，　１９８４，を参照）。

このような深層サーボ方式を例えばフロッピーディスク
装置（ＦＤＤ）に利用すれば、ヘッドの位置決め精度を
高めることが可能となるため、高密度記録モードのＦＤ
Ｄを構成することができる。

しかしながら、高密度記録モードのＦＤＤでは、リード
／ライトヘッドのギャップ長は小さい（狭い）ため、こ
のヘソ１・“により記♀１媒体の深層部にサーボデータ
を記録することは困難である。このような場合には、専
用のサーボデータを記録する装置（サーボライタ）を使
用する必要がある。

（発明が解決しようとする課題） 深層サーボ方式を例えばＦＤＤに利用すれば、高密度記
録モードのＦＤＤの実現が可能となる。

しかし、高密度記録モードでは、リード／ライトヘッド
のギャップ長は小さいため、装置自体により記録媒体の
深層部にサーボデータを記録することは困難である。

本発明の目的は、深層サーボ方式において、装置自体の
ヘッドにより記録媒体の深層部にサーボデータを記録す
ることが可能なデータ記録再生装置のサーボ装置及びサ
ーボ方法を提供することにある。

［発明のｆＭ成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、深層サーボ方式において、記ＬＡ媒体の深層
部にサーボデータを記録するための第２のヘットを備え
た装置′Ｃある。本装置には、記緑媒体の表層部に対し
て通常データのり一ド／ライトを行なう第１のヘッドを
記録媒体の目標位置に位置決め制御するためのサーボモ
ード時に、記録媒体の深層部から第１のヘッドにより読
出されるサーボデータを再生するサーボデータ再生手段
及び記録媒体の表層部からデータを再生するリードモー
ド時に、記録媒体の表層部から第１のヘッドにより読出
される通常データを再生する通常データ再生手段、及び
サーボデータ再生手段により再生されたサーボデータに
基づいてサーボモードを実行するサーボ実行手段が設け
られている。

このような構成により、データ記録再生装置の装置自体
により記録媒体の深層部にサーボデータを記録し、その
サーボデータの再生及び通常データの再生を同一ヘッド
により確実に実現することができる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。第１図
は第１の実施例に係わるフロッピーディスクシステムの
構成を示すブロック図である。

第１図に示すように、システムはホストコンピュータｌ
Ｏ、ディスクコントローラ（ＦＤＣ）１１及びディスク
ドライブ（ＦＤＤ）１２からなる。ＦＤＤ１２は記録媒
体の回転機構及びヘッド駆動機構を備えた装置であり、
同尖施例の深層サーボ方式のサーボ装置を有する。Ｆ　
Ｄ　Ｄ　１２は、各種機構の動作制御を行なう制御回路
（ＣＰＵ）１３、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）ロジック回
路ｌ４、Ｒ／Ｗ回路ｌ５、サーボ処理回路１Ｂ及びヘッ
ドｉ７を備えている。

ＣＰＵ１ｇはマイクロブａセッサからなり、ＦＤＣ１１
との間で各種インターフェース信号を人出力する。Ｒ／
Ｗロジック回路ｌ４はＣ　Ｐ　Ｕ　１３からのインター
フェース信号に基づいて、Ｒ／Ｗ回路ｌ５の動作を制御
する回路である。Ｒ／Ｗ回路ｌ５はヘッド１Ｉに対して
書込み電流を供給し、またヘッドｌ７からの読出し信号
をディジタルのリードデータに変換してＲ／Ｗロジック
回路ｌ４へ出力する。Ｒ／Ｗ回路ｌ５はヘッドｌ７によ
り読出されるサーボ信号（アナログ信号）をサーボ処理
回路ｔＣへ出力する。

サーボ処理回路１Ｂは、Ｒ／Ｗ回路ｌ５からのサーボ信
号に基づいて、ヘッドｌ７を記録媒体の目標トラックに
位置決め制御するように、キャリツジ駆動回路９の動作
制御を実行する。

ここで、第２図に示すように、ヘッドｌ７は先行イレー
ズ方式のヘッドであり、Ｒ／Ｗヘッド１７ａ及びイレー
ズヘッド１７ｂからなる。イレーズヘッド１７ｂは、第
４図に示すように、記録媒体３０の回転方向（矢印Ａ）
においてＲ／Ｗヘッド１７ａより先行した位置に配置さ
れている。イレーズヘッド１７ｂのギャップＧｂは、Ｒ
／Ｗヘッド１７ａのギャップＧａに対して、ギャップ長
が大きく、かつギャップ幅がトラック幅より広く形成さ
れている。

一方、Ｒ／Ｗ回路ｉ５はＲ／ＷヘッドＬ７ａを駆動する
ためのＲ／Ｗアンプ１Ｂ及びイレーズヘッド１７ｂを駆
動するためのイレーズアンプｌ９を有する。

イレーズアンプ１９はＲ／Ｗロジック回路ｌ４からのイ
レーズゲートに応じて、イレーズ電流を・ｆレーズヘッ
ド１７ｂのコイルに供給する。また、イレーズアンブｌ
９はＲ／Ｗロジック回路ｔ４からのサーボライトゲート
に応じて、サーボデータ（ライトデータＷＤ）に応じた
書込み電流をイレーズヘッド１７ｂのコイルに供給する
。

Ｒ／Ｗアンプｌ８は、Ｒ／Ｗヘッド１７ａからの読出し
信号をハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０及びローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）２１に出力する。ＨＰＦ２０は読出し
信号からサーボ信号を減衰して、通常データに対応する
リード信号のみを抽出するためのフィルタである。ＬＰ
Ｆ２１は読出し信号からリード信号を減衰して、サーボ
信号のみを抽出するためのフィルタである。ＬＰＦ２１
は抽出したサーボ信号をサーボ処理回路ｌ６へ出力する
。ＨＰＦ２０は抽出したリード信号をリード系回路２２
へ出力する。リード系回路２２は、ノイズ除去川のＬＰ
Ｆ２２ａ、ピーク検出用の微分回路２２ｂ及び微分回路
２２ｂからの微分信号に基づいて生成するパルスからな
るリードデータを出力するパルス生成回路２２ｃを−１
−了する。パルス生成同路２２ｃは微分信号のセロクロ
ス点に応して反転するパルスを出力するコンバレータ及
びパルス整形回路からなる。

次に、同実施例の動作を説明する。同実施例では、フォ
ーマットデータ及びサーボデー・夕を記録するためのフ
ォーマットモード、ヘッド位置決め制御を実行するサー
ボモード及びリード／ライトモードに大別される。

先ず、フォーマットモードでは、第１図に示すように、
ホストコンピュータｌＯからフォーマットコマンドＦＣ
がＦ　Ｄ　Ｃ　１１に出力される。Ｆ　Ｄ　Ｃ　１１は
、フォーマットコマンドＦＣの人力に応じて、サーボコ
マンドＳＣをＦＤＤｌ２のＣＰＵｌ３に出力する。ＣＰ
Ｕ１３はサーボコマンドＳＣの入力に応じて、サーボラ
イトゲートＳＧをＲ／Ｗロジック回路１４に出力し、イ
レーズヘッド１７ｂを駆動させる（第７図のステップＳ
ｌ，Ｓ２）。即ち、Ｒ／Ｗロジック同路ｌ４は、第２図
に示すように、Ｒ／Ｗ回路ｌ５のイレーズアンブｌ９に
サーボライトゲートを出力し、イレーズアンブｌ９から
書込み電流がイレーズヘッド＋７ｂのコイルに供給させ
る。

イレーズアンプ１９はＦ　Ｄ　Ｃ　１１から出力される
サーボデータ（ライトデータＷＤ）に応じた書込み電流
を、イレーズヘッド１７ｂのコイルに供給する。

イレーズヘッド１７ｂはギャップＧｂのギャップ長が大
きいため、第４図に示すように、記録媒体３ｏの深層部
３０ｂにサーボデータを書込むことになる（ステップＳ
３）。

記録媒体３０の深層部３０ｂには、表層部３０ａに記録
される通常データに対して、低周波のサーボ信号として
記録される。具体的には、表層部３０ａでの通常データ
の記録密度が例えば３５ｋＢＰ　１（キロビット／イン
チ）の場合（最短波形が１　．　４　５　ｕ　ｍ　）　
、深層部３０ｂには数ｋＢＰ　Ｉの記録密度（最短波形
が数十μｍ）のサーボ信号が記録される。この場合、Ｒ
／Ｗヘッド１７ａのギヤップ長Ｇａは例えば０．４μｍ
に設定されている。

また、イレーズヘッド１７ｂのギャップ長Ｇａは例えば
３μｍに設定されている。また、記録媒体３０ノ磁性膜
厚は２〜３μｍであり、材質はバリウムフェライト等で
ある。

ここで、記録媒体３０からデータをｔｒｉ生する場合、
再生信号の振幅Ｅは、下記式（１）のような関係式（Ｗ
ａｌｌａｃｅの式）により求められる。

Ｅ−ｋ−ｅｘｐ　（−２ｙｒｄ／λ） （１−ｅｘｐ（−２πδ／λ）｝・・・（１）ｋは比例
定数、ｄはヘッドから信号面までの距離、δは信号の記
録厚、λは信号の波長である。

表層部３０ａからの信号振輻Ｅは例えばＯ’．８９ｋで
ある（ｄ今０〜０．０５、δ＋０．５、λ令１．４５）
。また、深層部３０ｂからの信号振幅Ｅは例えば０．４
０ｋである（ｄ÷０．５、δ＋２、λ＋２０）。

次に、ＣＰＵｌ３はライトゲー｝ＷＧをＲ／Ｗロジック
回路１４に出力し、Ｒ／Ｗヘッド１７ａを駆動させる（
ステップＳ４）。即ち、Ｒ／Ｗロジック回路１４は、第
２図に示すように、Ｒ／Ｗ回路ｌ５のＲ／ＷアンブＩ８
にライトゲートを出力し、Ｒ／Ｗアンプ１Ｂから書込み
電流がＲ／Ｗヘッド１７ａのコイルに供給させる。Ｒ／
Ｗアンプｌ８はＦ　Ｄ　Ｃ　Ｉ１から出力されるフォー
マットデータ（ライトデータＷＤ）に応じた書込み電流
を、Ｒ／ＷヘッドＪ７ａのコイルに供給する。Ｒ／Ｗヘ
ッド１７ａは、第４図に示すように、記録媒体３０の表
層部３０ａにフォーマットデータを書込むことになる（
ステップＳ５）。

前記のようにフォーマットデータ及びサーボデータが記
録された後に、ホストコンピュータ１ｏからリード／ラ
イト命令が出力されると、サーボモードが実行される（
ステップＳ６，Ｓ７）。サーボモードでは、サーボデー
タに基づいて、Ｒ／Ｗヘッド１７ａが目標トラックまで
シークし、その中心に位置決めされるヘッド位置決め制
御動作が実行される。Ｒ／Ｗヘッド１７ａは記録媒体．
３０の半径方向へシークしながら、深層部３０ｂからサ
ーボ信号を読出す（ステップＳ７）。このとき、表層部
３０ａに通常データが記紅されていれば、Ｒ／Ｗヘッド
１７ａはサーボデータ及び通常データの両者に対応する
読出し信号をＲ／Ｗアンプｌ８に出力する。

ＬＰＦ２＋は、Ｒ／Ｗアンプｌ８から出力される読出し
信号から低周波のサーボ信号を通過し、高周波の通常デ
ータに対応するリード信号を減衰させる。ＬＰＦ２１は
抽出したサーボ信号（アナログ信号）をサーボ処理回路
ｌ６へ出力する。サーボ処理回路ｌ６は、Ｒ／Ｗアンプ
ｌ８からのサーボ信号に基づいて位置信号を作戊し、こ
の位置信号によりＲ／Ｗヘッド１７ａを目標トラックに
位置決めするための制Ｏｌｌ動作を実行する（ステップ
Ｓ８）。

Ｒ／Ｗヘッド１７ａが目標トラックに位置決めされると
、リード／ライトモードが実行される（ステップＳ９）
。通常データのリード時には、ＨＰＦ２０はＲ／Ｗアン
プ１８から出力される読出し信号から高周波のリード信
号を通過し、低周波のサーボ信号を減衰させる。Ｈ　Ｐ
　Ｆ　２０は抽出したリード信号をリード系回路２２に
出力する。リード系回路２２はリード信号をディジタル
のりードデータに変換して、Ｒ／Ｗロジック回路ｌ４に
出力する。

Ｒ／Ｗロジック回路ｌ４はリードデータをＣＰＵ１３に
出力する。

一方、通１Ｋデータのライト時には、Ｒ／Ｗアンプｌ８
はＲ／Ｗロジック回路ｌ４からのライトゲートのタイミ
ングで、ライトデータＷＤに応じた書込み電流をＲ／Ｗ
ヘッド１７ａのコイルに供給する。

これにより、第４図に示すように、Ｒ／Ｗヘッド１７ａ
のギャップＧａから記録磁界が発生し、記録媒体３０の
表層部３０ａに通常データが記録されることになる。こ
こで、ＦＤＤではライト動作時のオーバーライト特性を
高めるために、イレーズヘッド１７ｂによる先行イレー
ズ（消去）動作が実行される。即ち、第５図に示すよう
に、イレーズゲートのタイミングにより、イレーズヘッ
ド１７ｂがＲ／Ｗヘッド１７ａに先行して、記録媒体３
０の表層部３０をイレーズする。この場合、通常ではイ
レーズゲートとライトゲートを同時にオン．オフさせる
ため、第５図に示すように、消去されずにデータがライ
トされるエリア（無効ｌ）及び消去されるだけでライト
されないエリア（無効２）が形成されることが周知であ
る。

ここで、イレーズヘッド１７ｂによる先行イレーズ動作
では、表層部３０を確実にイレーズする必要があるが、
深層部３０ｂに記録されたサーボデータを消去すること
を防止する必要がある。このため、イレーズヘッド１７
ｂｌ：供給する電流（書込み電流又はイレーズ電流）を
、サーボデータの書込み動作及びイレーズ動作のそれぞ
れに応じて適正になるように設定する必要がある（第８
図を参照）。

ところで、サーボモードとリード／ライトモードはそれ
ぞれ同一のＲ／Ｗヘッド１７ａにより実行されるため、
同時に実行することは不可能である。

この場合、第６図に示すように、同一イレーズモード（
物理的に同一セクタ中）で、ライトゲートを複数回オン
，オフさせて、オフの期間にサーボモードを実行（サー
ボデータのリード〉させることにより、全体的に処理効
率を高めることができる。

このようにして、先行イレーズ動作を行．なうイレーズ
ヘッド１７ｂを利用して、記録媒体３０の深層部３０ｂ
にサーボデータを記録することができる。

このサーボデータは、サーボモード時にＲ／Ｗヘッド１
７ａにより読出されて、Ｒ／Ｗ回路１５のＬ　Ｐ　Ｆ　
２１により抽出される。一方、記録媒体３０の表層部３
０ａに記録された通常データは、Ｒ／Ｗヘッドｌ７ａに
より読出されて、Ｒ／Ｗ回路ｌ５のＨ　Ｐ　Ｆ　２０に
より抽出される。

第９図は本発明の第２の実施例に係わるブロック図であ
る。第２の実施例では、イレーズヘッド１７ｂの代わり
に、サーボデータのり一ド／ライト専用のサーボヘッド
４０が設けられている。サーボヘッド４０はサーボアン
プ４ｌによりサーボデータに応じた書込み電流を供給さ
れる。また、サーボデータの再生時には、サーボアンプ
４ｌはサーボヘッド４０からの読出し信号を増幅して、
ＬＰＦ２１に出力する。ＬＰＦ２１は、前記第２図に示
す場合と同様に、サーボ信号を抽出してサーボ処理回路
ｌ６へ出力する。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、深層サーボ方式に
おいて、装置１〕体のヘッドにより記録媒体の深層部に
サーボデータを記録することが可能となる。さらに、リ
ード／ライトヘッドにより、サーボデータ及び通常デー
タのそれぞれを確実に再生することができる。これによ
り、本発明を例えば高密度記録モードのＦＤＤに適用す
れば、深層部のサーボデータを利用して、ヘッド位置決
め＄ＩＪｌ動作を高精度に行うことができる装置を堤供
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係わるフロッピーディ
スクシステムの構或を示すブロック図、第２図は同実施
例のヘッド及びＲ／Ｗ回路の構成を示すブロック図、第
３図は同実施例のリード系回路の構成を示すブロック図
、第４図は同実施例の動作を説明するための概念図、第
５図及び第６図はそれぞれ同実施例の動作を説明するた
めのタイミングチャート、第７図は同実施例の動作を説
明するためのフローチャート、第８図は同実施例の動作
を説明するための特性図、第９図は本発明の第２の丈施
例に係わるブロック図である。 ｌ２・・・ＦＤＤ，１３・・・制御回路（ＣＰＵ）ｌ４
・・・Ｒ／Ｗロジック回路、ｌ５・・・Ｒ／Ｗ回路、１
６・・・サーボ処理回路、１７ａ・・・Ｒ／Ｗヘッド、
１７ｂ・・・イレーズヘッド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体の表層部に対して通常データの書込み動
   作又は読出し動作を行なう第１のヘッドと、 前記記録媒体の深層部にサーボデータを記録するための
   第２のヘッドと、 前記第１のヘッドを前記記録媒体の目標位置に位置決め
   制御するためのサーボモード時に、前記記録媒体の前記
   深層部から前記第１のヘッドにより読出される前記サー
   ボデータを再生するサーボデータ再生手段と、 前記記録媒体の前記表層部からデータを再生するリード
   モード時に、前記記録媒体の前記表層部から前記第１の
   ヘッドにより読出される前記通常データを再生する通常
   データ再生手段と、 前記サーボデータ再生手段により再生された前記サーボ
   データに基づいて前記サーボモードを実行するサーボ実
   行手段とを具備したことを特徴とするデータ記録再生装
   置のサーボ装置。
2. （２）記録媒体の表層部に対して通常データの書込み動
   作又は読出し動作を行なうリード／ライトヘッドと、 このリード／ライトヘッドにより前記通常データの書込
   み動作時に、前記リード／ライトヘッドに先行して前記
   記録媒体の表層部のデータをイレーズするための先行イ
   レーズヘッドと、 前記記録媒体の深層部にサーボデータを記録する際に、
   前記先行イレーズヘッドを駆動して、サーボデータの書
   込み動作を実行するサーボデータ書込み制御手段と、 前記リード／ライトヘッドを前記記録媒体の目標位置に
   位置決め制御するためのサーボモード時に、前記記録媒
   体の前記深層部から前記リード／ライトヘッドにより読
   出される前記サーボデータを再生するサーボデータ再生
   手段と、 前記記録媒体の前記表層部からデータを再生するリード
   モード時に、前記記録媒体の前記表層部から前記リード
   ／ライトヘッドにより読出される前記通常データを再生
   する通常データ再生手段と、前記サーボデータ再生手段
   により再生された前記サーボデータに基づいて前記サー
   ボモードを実行するサーボ実行手段とを具備したことを
   特徴とするデータ記録再生装置のサーボ装置。
3. （３）フォーマットモード時に、サーボコマンドの入力
   に応じてイレーズヘッドによりサーボデータを記録媒体
   の深層部に書込むステップと、前記フォーマットモード
   時に、ライトゲートの入力に応じてリード／ライトヘッ
   ドにより前記記録媒体の表層部にフォーマットデータを
   書込むステップと、 サーボモード時に、前記記録媒体の前記深層部から前記
   リード／ライトヘッドにより読出された前記サーボデー
   タを再生するステップと、 再生された前記サーボデータに基づいて前記サーボモー
   ドを実行するステップと、 通常データのリード／ライトモード時に、前記サーボモ
   ードにより前記記録媒体の目標位置に位置決めされた前
   記リード／ライトヘッドにより記録媒体の表層部に対し
   て通常データの書込み動作又は読出し動作を実行するス
   テップとを有することを特徴とするデータ記録再生装置
   のサーボ方法。