JPH04362574A - デイスク駆動装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、デイスク状に形成さ
れた情報記録媒体に対して情報の記録および／または再
生をおこなうハードデイスク装置やコンパクトデイスク
駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報記録媒体、例えば円板状に形成され
た磁気記録媒体（以下、磁気デイスクと称する）を回転
駆動して情報の記録および／または再生をおこなうデイ
スク駆動装置には種々の形式のものが知られているが、
特に小型で多くの情報量を必要とするものについては、
ハードデイスク装置とも称されるデイスク駆動装置が多
く採用されている。このハードデイスク装置は、硬質の
円板の表面に磁気記録層を形成した磁気デイスクを高速
で回転させ、磁気ヘツドを磁気デイスク表面に浮上させ
て記録／再生をおこなうようになつている。

【０００３】図８は磁気デイスク（ハードデイスク）駆
動装置のブロツク図を示し、磁気デイスク駆動装置３７
にはＣＰＵ２３が設けてあり、このＣＰＵ２３にはイン
タフエイス回路２１、サーボタイミング発生器２５、ト
ラツクレジスタ２６、Ａ／Ｄ変換器２７、Ｄ／Ａ変換器
２８及びスビンドルモータドライバ３５が、それぞれ互
いに信号の授受が可能に接続されている。また、インタ
フエイス回路２１には、ホストコンピユータ２０、バツ
フアＲＡＭ２２及びデータ処理回路２４が、それぞれ互
いに信号の授受が可能に接続され、サーボタイミング発
生器２５の出力端子は、データ処理回路２４、パルス検
出器３１及びピーク検出器３３に接続されている。前記
Ｄ／Ａ変換器２８の出力端子はアナログ補正回路３２に
接続され、アナログ補正回路３２の出力端子は、ＶＣＭ
ドライバ３０に接続され、ＶＣＭドライバ３０の出力端
子はＶＣＭ１７に接続されている。前記スピンドルモー
タドライバ３５は、磁気デイスク７を駆動するスピンド
ルモータ３６に、互いに信号の授受が可能に接続されて
いる。

【０００４】また、磁気ヘツド９にＲ／Ｗアンプ３８が
、互いに信号の授受が可能に接続され、Ｒ／Ｗアンプ３
８はパルス検出器３１に接続され、パルス検出器３１の
出力端子はデータ処理回路２４、サーボデコーダ２９及
びピーク検出器３３に接続されている。さらに、データ
処理回路２４の出力端子はＲ／Ｗアンプ３８に接続され
、サーボデコーダ２９の出力端子はトラツクレジスタ２
６とサーボタイミング発生器２５に接続され、ピーク検
出器３３の出力端子はＡ／Ｄ変換器２７に接続されてい
る。

【０００５】次に、前記磁気デイスク駆動装置の動作の
概略を説明する。

【０００６】非運転状態からホストコンピユータ２０に
送電され、磁気デイスク駆動装置３７の運転が開始され
ると、ホストコンピユータ２０から０トラツクリストア
の指令が出され、この指令はインタフエイス回路２１を
介してＣＰＵ２３に入力される。この指令に基づいてＣ
ＰＵ２３からＤ／Ａ変換器２８に、リストア信号が入力
されこのリストア信号がアナログ補正回路３２を介して
ＶＣＭドライバ３０に供給され、ＶＣＭドライバ３０か
らのドライバ信号によつて、ＶＣＭ１７が作動して磁気
ヘツド９に対して０トラツクリストアが実行される。

【０００７】この待機状態からシーク指令がホストコン
ピユータ２０から発せられると、インタフエース回路２
１を介してシーク指令がＣＰＵ２３に入力され、ＣＰＵ
２３からのシーク信号が、Ｄ／Ａ変換器２８及びアナロ
グ補正回路３２を介してＶＣＭドライバ３０に与えられ
、ターゲツトトラツクにシークするような電流がＶＣＭ
１７に供給され、シーク動作を開始する。同時に、ＣＰ
Ｕ２３から駆動指令がスピンドルモータドライバ３５に
与えられ、スピンドルモータドライバ３５からの駆動信
号によつて、スピンドルモータ３６が回転し磁気デイス
ク７が回転する。

【０００８】次に、この種のハードデイスク装置に使用
されているセクタサーボ方式のデータの読み出し工程を
説明する。

【０００９】スピンドルモータドライバ３５に磁気デイ
スク回転指示がＣＰＵ２３から与えられると、スピンド
ルモータ３６に通電され、磁気デイスク７が回転する。 磁気デイスク７が回転すると、その主面近傍の空気が磁
気デイスク７と共に回転しその風圧で、磁気ヘツド９は
磁気デイスク７の主面上に０．１μｍ程度の間隔で浮上
する。

【００１０】磁気ヘツド９のＲ／Ｗギヤツプは、磁気デ
イスク７上の磁化パターンによる磁力線を磁気ヘツドコ
ア内に取り込む。磁化パターンの磁気的な変化は、磁気
ヘツドコアに取り込まれた磁力線にも変化を与え、その
変化は、磁気ヘツドコアに巻かれたコイルに、読み出し
電圧を発生させる。この読み出し電圧は、たいへん微妙
なので、Ｒ／Ｗアンプ（Ａｍｐ）３８によつて増幅され
る。この読み出し電圧は、一定の電圧範囲内で時間と共
にアナログ的に増減する。Ｒ／ＷＡｍｐ３８によつて増
幅された読み出し電圧は、パルス検出器３１に送られ、
ここで正負の電圧ピークに対応したパルスを有するパル
ス信号に変換される。このパルス信号は、サーボデコー
ダ２９に送られ、まず、磁気デイスク７上の磁化パター
ンの中から、ＳＥＲＶＯ　　ＳＹＮＣ　　ＦＩＥＬＤ領
域の検出を行う。この検出は、まず、３０回連続する４
ＴパターンのＳＥＲＶＯ　　ＰＲＥＡＭＢＬ領域の検出
を行うことから始まる。４Ｔパターンとは４単位時間毎
に１回のパルスを有するパターンであつて、後述するデ
ータ領域には発生し得ないパターンである。このパター
ンが検出されたなら、次に、ＳＥＲＶＯ　　ＡＭ（アド
レスマーク）領域の検出を行う。

【００１１】ここで、サーボ領域（ＳＥＲＶＯ　　ＡＭ
，ＩＭＤＥＸ　　ＢＩＴ，ＳＥＲＶＯＡＤＤＲＥＳＳ）
内で用いている特殊なコードについて説明しておく。こ
の領域内では、６単位時間の５番目の単位時間に１つの
パルスを有するパターンを“１”とし、６単位時間の２
番目の単位時間に１つのパルスを有するパターンを“０
”とコード化している。このコードによつて“１０１０
”と読み出せれば、ＳＥＲＶＯ　　ＡＭ領域の検出をで
きたこととし、サーボデコーダ２９は、サーボタイミン
グ発生器２９に検出を通知する。サーボタイミング発生
器２９は、このＳＥＲＶＯ　　ＡＭの検出された時を時
間的な基準として、これに続く複数の領域の検出タイミ
ングを設定し、後述するピーク検出器３３等に検出命令
信号を送信する。

【００１２】続く領域の、ＩＮＤＥＸ　　ＢＩＴ（イン
デツクスビツト）領域は、デイスク７の１周に１つのセ
クタでのみ、上述のコードの“１”が書き込まれており
、他のセクタではコード“０”が書き込まれている。

【００１３】さらに続く領域のＳＥＲＶＯ　　ＡＤＤＲ
ＥＳＳ領域は、トラツク番号を図４に示すようなグレイ
コードに変換し、さらに上述のコード１２ＢＩＴに変換
されて書き込まれている。ここでグレイコードとは、自
然数に対応するコードであつて、“０”と“１”の２値
で構成され、前後の数との間で、１つのビツトのみ変化
するコードである。

【００１４】サーボデコーダ２９で読み出されたトラツ
ク番号は、トラツクレジスタ２６に保管され、ＣＰＵ２
３から常時参照可能となつている。

【００１５】さらに続く領域のＡ　　ＢＵＲＳＴ（バー
スト）領域の２つの領域は、磁気デイスク７上では、半
径方向にずれて書き込まれており、１方が内周側、他方
が外周側に位置する。また書き込まれた領域の側端部は
、トラツクの中心線に接している。この２つの領域の読
み出し電圧が等しければ、磁気ヘツド７がトラツクに正
しくセンタリングされていることになり、等しくないと
きは、その差に応じて、磁気ヘツド７がトラツクからず
れているオフトラツク量を知ることができる。

【００１６】この２つの領域の読み出し電圧は、アナロ
グのままピーク検出器に送られる。ピーク検出器３３は
、上述のようにサーボタイミング発生器２５から検出命
令信号を受けると、その瞬間の読み取り電圧を保持し、
Ａ／Ｄ変換器２７に送る。Ａ／Ｄ変換器２７はこの保持
された読み出し電圧をデジタル値に変換して、ＣＰＵ２
３から参照可能としておく。ＣＰＵ２３は適当なタイミ
ングでこのデジタル値を読み取ることにより、Ａ　　Ｂ
ＵＲＳＴ領域、Ｂ　　ＢＵＲＳＴ領域の２つの領域の読
み出し電圧を知ることができ、それによつてオフトラツ
ク量を算出することができる。算出されたオフトラツク
量が所定の量を超えていた場合は、ＣＰＵ２３は、補正
のためにＶＣＭ１７に通電すべき電圧と時間を算出し、
Ｄ／Ａ変換器２８に信号を送る。Ｄ／Ａ変換器２８は、
アナログ電圧信号に変換して、アナログ補正回路３２に
送る。アナログ補正回路３２では、受け取った電圧値を
時間的に微分及び積分し、周知の負帰還安定化理論に従
って、受け取った電圧値に補正を加える。補正後の電圧
値はＶＣＭ（ボイスコイルモータ）ドライバ３０に送ら
れ、ここで増幅されて、ＶＣＭ１７のコイルに電流が流
される。ＶＣＭ１７のコイルに流された電流は、ＶＣＭ
１７の永久磁石による電磁場中を流れるので、フレミン
グの法則による力を発生し、この磁気ヘツド９を磁気デ
イスク７の半径方向に移動させる。

【００１７】上述の算出されたオフトラツク量が所定の
量以下であつたときは、ＤＡＴＡＡＲＥＡ領域での読み
出し電圧が、パルス検出器３１によつて、パルス化され
、データ処理回路２４で、２−７逆変換されて通常のシ
リアル信号となり、インタフエイス回路２１に送られる
。インタフエイス回路２１はＤＡＴＡ　　ＡＲＥＡ領域
内の、セクタ情報から、所望のセクタを判別し、そのセ
クタのデータを一旦バツフアＲＡＭに蓄積して、ホスト
システム（ＨＯＳＴ）２０に送信する。

【００１８】次に、磁気ヘツド９をトラツク間移動させ
る工程を説明する。

【００１９】ホストシステム２０は、読み出し又は書き
込みの必要なデータ領域の番号をインタフエイス回路２
１に指示する。インタフエイス回路２１は指示されたデ
ータ領域の番号をトラツク番号，セクタ番号に翻訳し、
トラツクの移動が必要なら、ＣＰＵ２３にその指示を送
る。ＣＰＵ２３はＶＣＭ１７に通電する電流を算出し、
Ｄ／Ａ変換器に送り、上述のように、アナログ補正回路
３２，ＶＣＭドライバ３０を経由してＶＣＭ１７に通電
されて電磁気力が発生し、磁気ヘツド９が磁気デイスク
７半径方向に移動開始する。

【００２０】磁気ヘツド９の移動中も、上述のように、
ＳＥＲＶＯ　　ＡＤＤＲＥＳＳ領域の読み出し信号によ
つて、ＣＰＵ２３はトラツク番号を知ることができる。 トラツク番号は磁気ヘツド９が各セクタの先頭付近の領
域を通過したときにのみ知ることができる。そこで、Ｃ
ＰＵ２３は離散的に得られるトラツク番号から、磁気ヘ
ツドの移動速度を算出し、意図した速度との差からＶＣ
Ｍ１７通電電流を補正する。また、トラツク番号から加
速を中止して惰性で磁気ヘツドを移動させたり、逆方向
にＶＣＭ１７に通電することによつて減速させる等の判
断を行う。

【００２１】さらに目的とするトラツクに近づいたなら
、Ａ　　ＢＵＲＳＴ領域、Ｂ　　ＢＵＲＳＴ領域の読み
出し電圧値から算出されるオフトラツク量も参照して、
速やかに磁気ヘツド９の移動が完了して静止するように
制御する。

【００２２】なお、磁気ヘツド９の移動速度が、ＳＥＲ
ＶＯ　　ＡＤＤＲＥＳＳ領域の通過中に、磁気デイスク
７半径方向に２トラツク幅以下の移動に留まるものであ
るなら、移動中のトラツク番号は、±１トラツクの精度
で得ることができる。

【００２３】これは、ＳＥＲＶＯ　　ＡＤＤＲＥＳＳ領
域はグレイコードによつてトラツク番号が書いてあり、
グレイコードには上述のように、前後の数との間で、１
つのビツトのみ変化するコードであることによる。

【００２４】図５は磁気デイスクのフオーマツトを示し
、磁気デイスク（以下、デイスクと略称する）７の表面
の磁性層には浮上保障領域Ｆが形成され、この浮上保障
領域ＦはさらにインナーガードバンドＩＧＢ、データが
記録されないインヒビツトゾーンＩ、データが記録され
るデータゾーンＤおよびアウタガードバンドＯＧＢとか
らなり、データゾーンＤの最外周（アウター）が０トラ
ツクである。デイスク７の該浮上保障領域Ｆはまた半径
方向に多数のセクタに分割されており、インデツクス信
号検出位置に近い回転方向Ｒ下流側のセクタはサーボ情
報が書き込まれている。この領域はライトプロテクト領
域として書き込みが出来ないようになつている。

【００２５】図７は従来のサーボフオーマツトを示す説
明図で、１つのセクタのライトプロテクトされた領域に
は、デイスク回転方向（矢印Ｒ方向）上流からシンクフ
イールド（ＳＹＮＣＦＩＥＬＤ）４０と、インデツクス
ビツト４１とトラツクアドレス・フイールド４２と、千
鳥状に形成された公知のＡバースト４３並びにＢバース
ト４４とからなるサーボ信号４５が設けられている。シ
ンクフイールド４０はトラツクアドレス読み取りに先だ
ち、読み取り回路中のＶＦＯ（ＰＬＬ）をロツクさせる
ために使用する。トラツクアドレスは、各トラツクがハ
ードデイスク全体のトラツクの中のどのトラツクに該当
するかの番号すなわちアドレスを示すもので、サーボ信
号４５は、Ａバースト４３およびＢバースト４４からの
出力差を検出して対象となるトラツクの中央への位置決
めを行うためのものである。上記トラツクアドレスと、
サーボ信号４５は、プリフオーマツト時に書き込まれ、
この後、オーバライトによつて消去されないようにライ
トプロテクトがかけられる。サーボ信号４５の後には、
データ・フイールド４７が続き、データ・フイールド４
７にはデータが書き込まれる。

【００２６】図６は各セクタとセクタパルスとインデツ
クスパルスとを示す説明図である。読み取りエラー等に
よる誤つたインデツクス出力を防ぐため、起動時に特定
トラツク上でインデツクスを確認し、その後はセクタパ
ルスをカウントして一周に一回出力するようにしている
。従つて、全トラツクでインデツクスビツトを持つてい
る必要はない。

【００２７】なお、ＩＮＤＥＸ　　ＢＩＴの１／０だけ
で、インデツクスを作ると、読み取りエラーや、デイス
ク上の欠陥があつた場合、インデツクスが出ないとか、
１周に複数のインデツクスが出てしまい、基準としての
用をなさない。従つて、上記のような方法で確実にイン
デツクスを作つている。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来技
術では、トラツクアドレス４２（１２ビツト）とは別に
１ビツトのインデツクスビツト４１を必要としていたの
で、インデツクスビツトがある分、サーボ部が長くなり
、データ部のフオーマツトが短かく使用効率が低かつた
。また、サーボ部が長い分、回転待ちが長くなり、回転
数を上げる上で障害となつていた。

【００２９】本発明は前記従来技術の課題に鑑み、これ
を解決すべくなされたもので、その目的は、サーボ部を
削減してデータ部のフオーマツトに余裕を与え、また、
サーボ部の短縮分、回転数を上げ、回転待ちを削減する
ことができるデイスクの駆動装置を提供することにある
。

【００３０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、データが記録されるデータ領域と、この
データ領域の外周側あるいは内周側に位置し、データが
記録されないガードバンド領域とを有するデイスク状の
情報記録媒体と、この情報記録媒体を回転駆動する回転
駆動手段と、該情報記録媒体に対して情報の書込みまた
は読出しをおこなうヘツド装置と、ヘツド装置を移送す
る移送手段とを備えたデイスク装置において、前記ガー
ドバンド領域でのトラツクアドレスの最上位ビツトにイ
ンデツクス位置が書き込まれている構成にしてある。

【００３１】

【作用】前記手段により、最外周あるいは最内周のガー
ドバンドエリアでは、アドレスの最上位は“０”あるい
は“１”なので、このアドレス最上位を“１”あるいは
“０”にすることによつてインデツクスビツトとする。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３３】図１は本発明に係るデイスク駆動装置に使
用する磁気デイスクのフオーマツトを示す説明図、図２
はフローチヤート、図３はタイミングチヤートである。 尚、図４〜図８で説明した部分と同一、あるいは同一と
みなせる部分については、同一符号を付して詳細な説明
を省略する。

【００３４】図１において、一つのセクタのライトプロ
テクトされた領域には、デイスク回転方向（矢印Ｒ方向
）上流からシンクフイールド（ＳＹＮＣＦＩＥＬＤ）４
０と、トラツクアドレス・フイールド４２と、千鳥状に
形成された公知のＡバースト４３並びにＢバースト４４
とからなるサーボ信号４５が設けられている。サーボ信
号４５の後には、データ・フイールド４７が続き、デー
タ・フイールド４７にはデータが書き込まれる。このト
ラツクアドレス・フイールド４２は従来と同様に１２ビ
ツトで構成され、かつ、インデツクスビツトも兼ねてい
る。

【００３５】即ち、トラツクアドレスは、例えば、アウ
ター側では、アドレス最上位が０のままである。従つて
、セクタ０の位置でこのアドレス最上位ビツトをインデ
ツクスに使用している。また、インナー側では、アドレ
ス最上位が１のままであり、セクタ０の位置で、このア
ドレス最上位ビツトをインデツクスビツトに使用できる
。また、同様に、ある範囲で一定となるビツトを使用す
ることが可能である。但し、実際に使用されるデータゾ
ーンをインデツクスとして兼用すると、インデツクスビ
ツトを判別する処理が煩雑になるので、アウター，イン
ナー側のガードバンドエリアで行うことが望ましい。

【００３６】なお、通常、アウターの方が高出力が得ら
れ、読み出し精度が良いので、アウターガードバンドが
最も好ましい。

【００３７】次に、前記デイスク駆動装置の動作につい
て図２を参照して説明する。この実施例では１回転７２
セクタとなつている。

【００３８】図２で、ステツプＳ１ではリキヤリブレー
シヨン（各種定数設定）を実行し、磁気ヘツドをインデ
ツクス検出用シリンダ（ｃｌｙ）へ移動し（Ｓ２）、１
００セクタ以内にインデツクスビツトを検出できた場合
（Ｓ３でＹ）、もう１回転させて続く７１セクタ（１回
転−１セクタ）以内にもう一度インデツクスビツトが立
つたか判断する（Ｓ４）。インデツクスビツトが立たな
ければ（Ｓ４でＹ）、正常にインデツクス信号を検出で
きたので、Ｓ５でハードウエアインデツクス出力に切り
換え（ＩＤＸビツトセクタ：セクタ０）、リキヤリブレ
ーシヨン前のシリンダに戻る（Ｓ６）。一方、１００セ
クタ以内にインデツクスビツトを検出できないときは（
Ｓ３でＮ）、ヘツドを次のシリンダヘシークし（Ｓ７）
、インデツクス検出Ｍａｘ（例えばアウターガードバン
ドエリア内）シリンダを越えた場合（Ｓ８でＹ）はエラ
ーとなり、また、インデツクス検出Ｍａｘシリンダを越
えていなければ（Ｓ８でＮ）、Ｓ３へ進み、インデツク
スビツトの検出動作を繰り返す。インデツクスビツトを
検出できない場合、次のシリンダへシークするだけでな
くヘツドの切り換えと合わせて行ってもよい。つまり、
複数のヘツドのうち、他のヘツドを選択使用してインデ
ツクスビツトを検出するようにしてもよい。尚、図３は
Ｓ５で出力されるインデツクス出力を示す説明図で、セ
クターパルスをカウントし、０セクタ位置で、セクター
パルスと同じパルスを出力する。

【００３９】最外周、あるいは最内周のガードバンドエ
リアでは、アドレスの最上位は“０”あるいは“１”な
ので、このアドレス最上位を“１”あるいは“０”にす
ることによつてインデツクスビツトに兼用し、従来のよ
うに独立に１ビツトのインデツクスビツトを設けること
がなくなり、その分の１セクタのサーボデータエリアを
短かく（例えば、０．２５μｓ）できることになる。し
たがつて、サーボ部を削減してデータ部のフオーマツト
に余裕を与え、また、サーボ部の短縮分、回転数を上げ
、回転待ちを削減することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サーボ部を削減してデータ部のフオーマツトに余裕を与
え、また、サーボ部の短縮分、回転数を上げ、回転待ち
を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデイスク駆動装置に使用する磁気
デイスクのフオーマツトを示す説明図である。

【図２】動作手順を示すフローチヤートである。

【図３】タイミングチヤートである。

【図４】自然数とグレイコードの変換表を示す図である
。

【図５】従来の磁気デイスクのフオーマツトを示す説明
図である。

【図６】従来のインデツクスパルスのタイミングチヤー
トである。

【図７】従来のサーボフオーマツト部分を示す説明図で
ある。

【図８】磁気デイスク駆動装置のブロツク図である。

【符号の説明】

７　　磁気デイスク ４２　　トラツクアドレス・フイールドＩＧＢ　　イン
ナーガードバンド ＯＧＢ　　アウターガードバンド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　データが記録されるデータ領域と、こ
   のデータ領域の外周側あるいは内周側に位置し、データ
   が記録されないガードバンド領域とを有するデイスク状
   の情報記録媒体と、この情報記録媒体を回転駆動する回
   転駆動手段と、該情報記録媒体に対して書込みまたは読
   出しをおこなうヘツド装置と、ヘツド装置を移送する移
   送手段とを備えたデイスク駆動装置において、前記ガー
   ドバンド領域でのトラツクアドレスの最上位ビツトにイ
   ンデツクス位置が書き込まれていることを特徴とするデ
   イスク駆動装置。