JPH06314479A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】読み込み用ヘッドと書き込み用ヘッドの磁気的
又は幾何学的な中心を結ぶ直線とヘッド位置におけるト
ラック接線とが成す角度をシーク範囲全域にわたって一
定にし、読み込み用ヘッドと書き込み用ヘッドの双方の
ヨー角を一定にし、信頼性の高い磁気ディスク装置を提
供する。 【構成】位置検出手段によりデュアルヘッドの位置を検
出し、該検出結果に基づいて、ヨー角調整手段を駆動
し、読み込み用ヘッドと書き込み用ヘッドの磁気的又は
幾何学的な中心を結ぶ直線とヘッド位置におけるトラッ
ク接線とが成す角度を一定する。これにより、読み込み
用ヘッドと書き込み用ヘッドの双方のヨー角をシーク範
囲全般にわたって一定にする事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デュアルヘッドを搭載
した磁気ディスク装置において、読み込み用ヘッドと書
き込み用ヘッドの磁気的又は幾何学的な中心を結ぶ直線
とヘッド位置におけるトラック接線とが成す角度を常に
一定にし、読み込み用ヘッドと書き込み用ヘッドのヨー
角を一定にするヘッド位置決め機構を備えた磁気ディス
ク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ディスク装置におけるロータ
リ式ヘッド位置決め機構においては、データの読み書き
をするときに、磁気ヘッドに数度から十数度のヨー角が
付いてしまう。そこで、特開昭５８−１０８０６５号公
報に開示されているように、プーリとバンドの組合せに
より、ヨー角をゼロにしていた。また、特開平４−１３
４６８１号公報に開示されているように、位置決め機構
の枠構造支持体に微小変位素子を含む副アクチュエータ
を設け、高精度位置決めあるいはサーマルオフトラック
等の位置ずれに対して、上記微小変位素子により微少な
補正をして、ヨー角をゼロにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、第
１に、読み込み用ヘッドと書き込み用ヘッドを備えたデ
ュアルヘッドにおいて、読み込み用ヘッドと書き込み用
ヘッドの双方の磁気的あるいは幾何学的な中心に対し
て、ヨー角をゼロにする点について考慮されていないと
いう問題点があった。

【０００４】第２に、従来技術によるヘッド位置決め機
構は、構造が複雑で、かつ可動部分の質量が大きいた
め、磁気ディスク装置の高速アクセス化に対して不利で
あり、またプーリとベルト及びプーリとプーリ回転軸間
の摩耗粉についても考慮されていないという問題点があ
った。

【０００５】本発明の目的は、読み込み用ヘッドと書き
込み用ヘッドの磁気的あるいは幾何学的な中心を結ぶ直
線とヘッド位置におけるトラック接線とが成す角度をシ
ーク範囲全域にわたって一定にし、読み込み用ヘッドと
書き込み用ヘッドの双方のヨー角を一定にし、かつ高速
アクセスに適応でき、摩耗粉を全く出さない、信頼性の
高いヘッド位置決め機構を有する磁気ディスク装置を提
供することにある。

【０００６】

【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、情報を記録する磁気ディスクと、情報の読み込み
用ヘッドおよび書き込み用ヘッドを備えたデュアルヘッ
ドと、デュアルヘッドの位置決めを行う機構とを有する
ものであり、次の特徴を有している。

【０００７】すなわち、第１に、本発明の磁気ディスク
装置は、上記デュアルヘッドの位置を検出する位置検出
手段を備えている。

【０００８】第２に、本発明の磁気ディスク装置は、上
記位置検出手段の出力に基づいて、読み込み用ヘッドと
書き込み用ヘッドの磁気的又は幾何学的な中心を結ぶ直
線とヘッド位置におけるトラック接線とが成す角度を常
に一定の角度にし、デュアルヘッドのヨー角（読み込み
用ヘッドと書き込み用ヘッドの双方に対するヨー角）を
トラック位置にかかわらず一定とする圧電セラミックス
を用いたヨー角調整手段を上記デュアルヘッドの位置決
めを行う機構に備えている。

【０００９】

【作用】本発明によれば、上記デュアルヘッドの位置検
出結果に基づいて、読み込み用ヘッドと書き込み用ヘッ
ドの双方の磁気的中心又は幾何学的中心を結ぶ直線がト
ラック接線と成す角度を一定にすることができ、読み込
み用ヘッドと書き込み用ヘッドの双方に対するヨー角を
トラック位置にかかわらず一定にするこができる。

【００１０】さらに、圧電セラミックスを用いたヨー角
調整手段は、質量の小さなヘッド支持系のみを動かすた
め、高速アクセスに適応することができる。また、摺動
部分を全く持たないので、摩耗粉の発生が全くなく、磁
気ディスク装置に高い信頼性を付与することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は、本発明の第１の実施例を示す構成図であ
る。図１において、磁気ディスク装置１４は、情報を記
録する磁気ディスク６と、読み込み用ヘッドおよび書き
込み用ヘッドを備えたデュアルヘッド５と、磁気ヘッド
のロータリ式位置決め機構１を備えている。また、ロー
タリ式位置決め機構１は、上位のコンピュータからの指
令により、磁気ディスク上に存在するデータの読み込み
又は書き込み動作を行うときに、シーク動作を行う。磁
気ディスク装置１４に内蔵されたロータリ式ヘッド位置
決め機構１のヘッド支持系を取り付けるガイドアーム
は、伸縮性部材２ａ，２ｂと可撓性部材３と剛体４とか
ら構成されている。

【００１２】一般に、図２に示すように、ロータリ式ヘ
ッド位置決め機構１は、デュアルヘッド５が磁気ディス
ク６の内周から中周付近に存在するときに（図中Ｐ０で
示す）ヨー角がゼロとなるように設定されている。。し
かし、デュアルヘッド５に設けられている読み込みヘッ
ドと書き込みヘッドの磁気的又は幾何学的な中心を一致
させるヨー角は、必ずしもゼロではない。さらに、デュ
アルヘッド５が内周または外周に移動すると（図中Ｐ
１，Ｐ２で示す）、ヨー角７が発生する。

【００１３】ここで、ヨー角７が存在すると、図３に示
すように、デュアルヘッド５の書き込みヘッドギャップ
８と読み込みヘッドギャップ１０との間にトラック方向
のオフセットが発生する。このオフセットにより、書き
込みヘッドギャップ８と読み込みヘッドギャップ１０の
幾何学的な中心が一致している場合には、書き込まれた
情報９と読み込む範囲１１とにずれが生じ、実際に有効
な読み込み範囲は本来のトラック幅より狭い領域１２と
なり、磁気ディスク６からの出力が大幅に低下し、読み
出しエラーとなって磁気ディスク装置１４は正常な動作
ができない。もしも、書き込みヘッドギャップ８と読み
込みヘッドギャップ１０の磁気的あるいは幾何学的な中
心が一致していない場合には、さらに有効な読み込みト
ラック幅は減少する。

【００１４】そこで、例えば、図４に示す様に、読み込
みヘッドの幾何学的中心と書き込みヘッドの幾何学的中
心がトラック接線方向で一致していない場合、両者が一
致するように、ヨー角７を調節する必要がある。

【００１５】図１に示す第１の実施例によれば、ヘッド
位置決め機構１が内周または外周にシーク動作をしたと
き、伸縮性部材２ａ，２ｂが変位し、読み込みヘッドと
書き込みヘッドの双方の幾何学的中心を結ぶ直線とヘッ
ド位置におけるトラック接線が一致するように、デュア
ルヘッド５のヨー角が調整される。図５は、この状態を
示している。

【００１６】すなわち、ヘッド位置決め機構１が内周側
にシークしたとき、伸縮性部材２ａは伸び、伸縮性部材
２ｂは縮む。すると可撓性部材３は変形し、剛体４に取
り付けられたヘッド支持系が回転運動を行い、これによ
りデュアルヘッド５のヨー角は読み込みヘッドと書き込
みヘッドの双方の幾何学的中心を結ぶ直線とヘッド位置
におけるトラック接線が一致する角度になる。反対に外
周側にシークしたときは、伸縮性部材２ａが縮み、伸縮
性部材２ｂが伸びて、読み込みヘッドと書き込みヘッド
の双方の幾何学的中心を結ぶ直線とトラック位置におけ
るトラック接線が一致する角度にヨー角が調整される。

【００１７】以上の説明は読み込みヘッドと書き込みヘ
ッドの双方の幾何学的中心について述べたが、磁気的中
心についても全く同じ動作である。

【００１８】ところで、シーク動作によってヨー角は時
間的に変化してしまうので、幾何学的又は磁気的中心を
シーク動作中も一定となるように調整する必要がある。
図６は、この時のヨー角調整の手順を示すフローチャー
トである。図６に示すように、シーク動作が開始する
と、アクチュエータの駆動モータであるボイスコイルモ
ータに電流が流れ、これを２回積分することによってス
ライダの位置がリアルタイムで検出できる。次に、検出
された位置から現在のスライダヨー角を算出し、ヨー角
調節機構によって幾何学的あるいは磁気的な中心を一定
に制御する。また、図６のフローチャートに示すよう
に、スライダがどのトラックにいるかという情報は、ヘ
ッドがトラックを通過するたびに発生するトラッククロ
ッシングパルスに基づいたリファレンスカウンタからも
得られる。このリファレンスカウンタからの情報とボイ
スコイルモータに流れる電流の２回積分値とを合わせて
用いることにより、より高精度にヨー角を調整すること
もできる。さらに、リファレンスカウンタからの情報
は、基本的にヘッドスライダ位置に対して離散的な値で
あるので、中間の値を補間することにより、リファレン
スカウンタの値だけでもスライダの位置を検出可能であ
り、図１に示すヨー角調節機構によって幾何学的又は磁
気的な中心を一定に制御する事ができる。

【００１９】一方、デュアルヘッド５があるトラック上
に浮上しており、データを読み書きする態勢にあるフォ
ローイング時においても、サーマルオフトラックまたは
振動等を補正するために、アクチュエータが微少な動き
をする場合がある。このときも幾何学的あるいは磁気的
な中心が一定となるように調整しなくてはならない。図
７は、この時のヨー角調整の手順を示すフローチャート
である。図７に示すように、フォローイング時にはリフ
ァレンスカウンタを用いることができないので、サーボ
信号を復調したポジション信号からヘッド位置を検出
し、ヨー角調整機構によって幾何学的あるいは磁気的な
中心が一定となるように調整する。

【００２０】図８は、シーク時とフォロ−イング時の双
方において、ヨー角制御を行う回路を示すブロック図で
ある。すなわち、シーク時及びフォロ−イング時におい
て、ボイスコイルモータ１５は、シーク補償部１８又は
フォローイング補償部１９により、制御モードスイッチ
１７ａを介して制御される。

【００２１】シーク補償部１８は、次のようにしてボイ
スコイルモータ１５のシーク時の制御を行う。すなわ
ち、ヘッド速度検出部２０は、ボイスコイルモータ１５
に供給される電流の検出を行う。また、磁気ヘッド５か
ら出力されるサーボ信号はポジション信号復調部２２に
おいてポジション信号に復調され、その数がリファレン
スカウンタ２３においてカウントされ、カウント値がヘ
ッド検出部２０に入力される。ヘッド速度検出部２０
は、上記２つの入力信号をもとにして、ヘッド速度を求
めてシーク補償部１８に出力し、これに基づいてシーク
補償部１８がボイスコイルモータ１５のシーク時の制御
を行う。また、フォローイング補償部１９は、磁気ヘッ
ド５から出力されるサーボ信号をポジション信号復調部
２２で復調して得たポジション信号を用いて、ボイスコ
イルモータ１５のフォローイング時の制御を行う。ここ
で、２つの制御モードは制御モードスイッチ１７ａによ
って切り替えられ、ボイスコイルモータ１５への電流供
給はパワーアンプ１６ａによって行われる。

【００２２】さらに、シーク時においては、ヘッド速度
検出部２０の出力信号、すなわち、ボイスコイルモータ
１５に供給される電流を１回積分して得られる出力信号
が、スライダ位置検出部２１に入力される。さらに、ス
ライダ位置検出部２１において、ヘッド速度検出部２０
の出力信号が再度積分され（ボイスコイルモータ１５に
供給される電流の２回積分）、その積分結果とリファレ
ンスカウンタ２３の値とを用いて、シーク中のスライダ
位置が求められる。この結果は、制御モードスイッチ１
７ｂを介してヨー角補償部２５に入力され、ヨー角調整
機構２４が制御される。また、フォローイング時におい
ては、ポジション信号をもとにしたフォローイング補償
部１９の出力信号が制御モードスイッチ１７ｂを介して
ヨー角補償部２５に入力され、ヨー角調整機構２４が制
御される。

【００２３】磁気ディスク装置１４には、通常複数のデ
ュアルヘッドが組み込まれている。そして、それぞれの
デュアルヘッドの幾何学的あるいは磁気的な中心は異な
っている。そこで、それぞれのデュアルヘッドについ
て、ヨー角の補正量を考慮しなくてはいけない。

【００２４】このうち、幾何学的な中心ずれについて
は、デュアルヘッド製造時に光学顕微鏡で測定でき、こ
の測定結果を用いて、ヨー角をより正確に調整すること
ができる。図９は、この時のヨー角調整の手順を示すフ
ローチャートである。

【００２５】図９に示すように、幾何学的な中心ずれが
あらかじめ分かったデュアルヘッドを磁気ディスク装置
１４に組み込むとき、どのヘッドが何番のディスクに組
み込まれたかを記録しておく。データを書き込むとき
は、この幾何学的な中心ずれを補正せずに、そのまま書
き込みを行い、データを読み込むときに調整する。その
逆も可能である。そして、データを読み込むときに、あ
る番号のヘッドが選ばれたら、選択されたヘッドのあら
かじめ登録された補正量をアクチュエータの位置によっ
て発生するヨー角をゼロとする量（図６及び図７に示す
フローチャートで求められる調整量）に加えて補正す
る。そのほかのヘッドについては、アクチュエータの位
置によって発生するヨー角をゼロとする量だけヨー角を
補正する。なお、データを読み込むときはこの幾何学的
な中心ずれを補正せず、データを書き込むときに調整し
てもよい。

【００２６】磁気的な中心ずれについては、ヨー角がゼ
ロの位置で例えば欠陥チェック時に出力最大、すなわち
磁気的な中心が一致するように各ヘッドについて調整
し、この補正量を登録しておく。図１０は、この時のヨ
ー角調整の手順を示すフローチャートである。

【００２７】図１０に示すフローチャートにおいては、
データを読み込むときにヨー角を調整するようにした
が、図９に示すフローチャートの場合と同様に、データ
を読み込むときはこの幾何学的な中心ずれを補正せず、
データを書き込むときに調整してもよい。

【００２８】これまではロータリ式アクチュエータにつ
いて述べたが、図１１に示すように、一つのガイドアー
ム１３に複数（この場合は、２つ）のヘッド５が取り付
けられている場合、製造時のバラツキを考えると、どの
ヘッドがデータの読み書きを行っているかにより、各ヘ
ッドごとに調節しなくてはならない。すなわち、図１１
に示すように、上のヘッドと下のヘッドとでは調整角度
が異なってくるので、どちらが選択されたかによって異
なる調整が必要となる。従って、一般的には、常にヨー
角がゼロでトラック位置により変わらないリニア式アク
チュエータにおいても、ヨー角調節機構が必要になる。

【００２９】以上に説明した第１の実施例においては、
伸縮性部材２ａ，２ｂとして圧電セラミクスが利用でき
る。そして圧電セラミクスの変位は、圧電セラミクスに
印加する電圧によって制御できるので、ヘッド位置決め
機構１がシークしたらその回転角に応じて印加電圧を変
えることで、読み込みヘッドと書き込みヘッドの幾何学
的あるいは磁気的中心が一致する角度に保つことができ
る。

【００３０】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図１２は、本発明の第２の実施例を示す説明図で
あり、図１に示したヘッド位置決め機構が複数の伸縮性
部材２ａ，２ｂを有していたのに対し、１本の剛体４ａ
と１本の伸縮性部材２で第１の実施例と同じ機能の機構
系を構成している。

【００３１】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図１３は、本発明の第３の実施例を示す説明図で
あり、可撓性部材３に可撓性部材３ａを取り付けてい
る。そして伸縮性部材２と可撓性部材３ａの取付け間隔
よりも可撓性部材３ａと剛体４の取付け間隔の方を長く
すれば、容易に回転角を大きくでき、大きなヨー角調節
に有利である。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、読み込み用ヘッドと書
き込み用ヘッドの磁気的又は幾何学的な中心を結ぶ直線
とヘッド位置におけるトラック接線とをシーク範囲全域
にわたって一致させることができ、書き込み用ヘッドと
読み込み用ヘッドの双方のヨー角を一定にすることがで
きる。さらに質量の小さなヘッド支持系のみを動かすた
めに高速アクセスに適応することができる。また、摺動
部分を全く持たないので、摩耗粉の発生が全くなく、磁
気ディスク装置に高い信頼性を付与できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施例を示す説明図。

【図２】図２はヨー角の説明図。

【図３】図３は書き込みトラックと読み込みトラックと
のオフセットを示す説明図。

【図４】図４は書き込みヘッドと読み込みヘッドのオフ
セットを示す説明図。

【図５】図５は図１に示す第１の実施例の動作説明図。

【図６】図６はシーク時のヨー角補正の手順を示すフロ
ーチャート。

【図７】図７はフォローイング時のヨー角補正の手順を
示すフローチャート。

【図８】図８はシーク時とフォロ−イング時の双方にお
いて、ヨー角制御を行う回路を示すブロック図。

【図９】図９はデュアルヘッドの幾何学的中心ずれに対
するヨー角調整の手順を示すフローチャート。

【図１０】図１０はデュアルヘッドの磁気的中心ずれに
対するヨー角調整の手順を示すフローチャート。

【図１１】図１１はガイドアームに取り付けられた上ヘ
ッドと下ヘッドを示す説明図。

【図１２】図１２は本発明の第２の実施例を示す説明
図。

【図１３】図１３は本発明の第３の実施例を示す説明
図。

【符号の説明】

１…ヘッド位置決め機構、２，２ａ，２ｂ…伸縮性部
材、３，３ａ…可撓性部材、４，４ａ…剛体、５…デュ
アルヘッド、６…磁気ディスク、７…ヨー角、８…書き
込みヘッドギャップ、９…書き込みトラック、１０…読
み込みヘッドギャップ、１１…読み込みトラック、１２
…有効読み込みトラック、１３…ガイドアーム、１４…
磁気ディスク装置、１５…ボイスコイルモータ、１７
ａ，１７ｂ…制御モードスイッチ、１８…シーク補償
部、１９…フォローイング補償部、２０…ヘッド速度検
出部、２１…スライダ位置検出部、２２…ポジション信
号復調部、２３…リファレンスカウンタ、２４…ヨー角
調整機構、２５…ヨー角補償部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を記録する磁気ディスクと、情報の読
   み込み用ヘッドおよび書き込み用ヘッドを備えたデュア
   ルヘッドと、デュアルヘッドの位置決めを行う機構とを
   有する磁気ディスク装置において、 上記デュアルヘッドの位置を検出する位置検出手段と、 上記位置検出手段の出力に基づいて、読み込み用ヘッド
   と書き込み用ヘッドの磁気的又は幾何学的な中心を結ぶ
   直線とヘッド位置におけるトラック接線とが成す角度を
   常に一定にし、読み込み用ヘッドと書き込み用ヘッドの
   ヨー角をトラック位置にかかわらず一定とする、圧電セ
   ラミックスを用いたヨー角調整手段を上記デュアルヘッ
   ドの位置決めを行う機構に設けたことを特徴とする磁気
   ディスク装置。