JPH0729336A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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JPH0729336A
JPH0729336A JP17155893A JP17155893A JPH0729336A JP H0729336 A JPH0729336 A JP H0729336A JP 17155893 A JP17155893 A JP 17155893A JP 17155893 A JP17155893 A JP 17155893A JP H0729336 A JPH0729336 A JP H0729336A
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JP
Japan
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magnetic
head
magnetic head
track
recording
Prior art date
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Application number
JP17155893A
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English (en)
Inventor
Takashi Yamaguchi
高司 山口
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスク装置において、記録再生用磁気
ヘッドを目的のトラックに精密に位置決めする。 【構成】 記録再生磁気ヘッド8、9に併設して2つの
位置検出用磁気ヘッド7a、7bを配置する。この位置
検出磁気ヘッド7a、7bの幅はトラック幅に等しい。
また、位置信号3a、3bは、データセクタ5の先頭部
に、記録用磁気ヘッド8の幅で記録される。 【効果】 本発明では、位置検出用ヘッドの幅が広いた
め、高出力で、線形性が高い位置信号が検出できるこ
と、また位置信号の幅が記録用磁気ヘッドと同一で、ト
ラック中心に書き込むため、短時間で高精度な位置信号
が形成できること、といった効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置に係
り、特に位置情報を検出するための専用の磁気ヘッドを
1つのスライダに対し少なくとも2つ有するマルチヘッ
ドの磁気ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スライダ上に記録再生の磁気ヘッド以外
に、位置検出用の複数の磁気ヘッドを設けて、トラック
と磁気ヘッドの相対位置を検出して位置決めを行う磁気
ディスク装置について、特に同一トラックの位置信号も
しくはデータ信号を用いて位置決めを行う手段につい
て、従来以下のような技術が開示されている。
【0003】特開昭59−160814号公報では主信
号再生用磁気ヘッドとトラッキング信号再生用磁気ヘッ
ドの構造が示され、特開平1−112578号公報で
は、2つのヘッドで2相サーボ方式と同等の効果を実現
する手段が示され、特開平4−95212号公報ではセ
クタ情報の磁化反転信号を2つの磁気ヘッドで検出して
位置決めを行う手段が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、複数の位置検出ヘッドで位置決めする場
合、隣接トラックとの干渉の問題、検出される位置信号
の線形性について、これらを達成する手段に関する詳細
な記述はなされていなかった。
【0005】本発明の目的は、隣接トラックと干渉する
ことなく、線形性に優れた位置信号を検出し、記録、再
生用の磁気ヘッドを、目的のトラックに精密に位置決め
することのできる磁気ディスク装置を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の磁気ディスク装置は、位置信号をトラック
に書き込まれた磁気記録媒体と、前記位置信号を検出す
る2つの位置検出磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装
置において、前記位置検出磁気ヘッドは、ヘッドの幅が
前記トラックの幅に等しく、かつ前記ヘッドの幅の中心
が、前記トラックと隣接トラックとの境界に位置し、前
記トラックのデータセクタの先頭に書き込まれている前
記位置信号を差動的に検出するものであることを特徴と
するものである。
【0007】そして、データ信号が磁気的に記録された
磁気記録媒体と、前記データ信号を記録、再生する記録
再生磁気ヘッドと、前記磁気記録媒体に予め記録されて
いる位置信号と、前記記録再生磁気ヘッドに併設され、
前記位置信号を検出する2つの位置検出磁気ヘッドと、
前記磁気記録媒体を回転させる回転駆動系と、前記記録
再生磁気ヘッドと前記位置検出磁気ヘッドとを前記記録
媒体上の同心円状の目的のトラックに移動、位置決めさ
せる位置制御系とを含む磁気ディスク装置において、前
記位置検出磁気ヘッドは、ヘッドの幅が前記トラックの
幅に等しく、かつ前記ヘッドの幅の中心が、前記トラッ
クと隣接トラックとの境界に位置するとともに、前記位
置信号は、前記トラックの複数に分割されたセクタの先
頭部に、前記記録再生磁気ヘッドの幅に等しい幅で記録
されていることを特徴とするものである。
【0008】また、データ信号が磁気的に記録された磁
気記録媒体と、前記データ信号を記録するための記録専
用の磁気ヘッドと、前記データ信号を再生するための再
生専用の磁気ヘッドと、前記磁気記録媒体に予め記録さ
れている位置信号と、前記記録用磁気ヘッド及び前記再
生用磁気ヘッドに併設され、前記位置信号を検出する2
つの位置検出磁気ヘッドと、前記磁気記録媒体を回転さ
せる回転駆動系と、前記磁気ヘッドと前記位置検出磁気
ヘッドとを前記記録媒体上の同心円状の目的のトラック
に移動、位置決めさせる位置制御系とを含む磁気ディス
ク装置において、前記位置検出磁気ヘッドは、ヘッドの
幅が前記トラックの幅に等しく、かつ前記ヘッドの幅の
中心が、前記トラックと隣接トラックとの境界に位置す
るとともに、前記位置信号は、前記トラックの複数に分
割されたセクタの先頭部に、前記記録専用の磁気ヘッド
の幅に等しい幅で記録されていることを特徴とするもの
である。
【0009】
【作用】上記構成によれば、目的のトラックに磁気ヘッ
ドを位置決めさせるとき、目的のデータセクタの先頭に
書き込まれている位置信号を、ヘッドの幅の十分長い2
つの位置検出磁気ヘッドによって差動的に検出し、線形
性の高い位置信号を求めて位置制御を行うことができ
る。そして、幅と中心位置の規定された位置検出磁気ヘ
ッドにより、隣接トラックと干渉することなく線形性に
優れた位置信号を検出し、記録再生磁気ヘッド、又は、
記録専用或いは再生専用の磁気ヘッドを、目的のトラッ
クに精密に位置決めすることができる
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。まず、磁気ディスク装置の全体構造を述べる
と、図2において、積層された複数のディスク10はス
ピンドルモータ11によって回転する。ディスク面には
同心円状のトラック1が複数あり、このトラックに沿っ
てデータ信号が記録される。また、各ディスク面に対向
して磁気ヘッドを搭載したスライダ6が配置され、スラ
イダ6はバネ部材12で支持され、キャリッジ13に一
体に締結されている。
【0011】キャリッジ13は、磁気ヘッドと反対側に
一体に成形されたアクチュエータ14により揺動する。
アクチュエータ14への操作信号は、図示していない制
御回路より信号線によって与えられる。この操作信号
は、図示していない上位のコントローラからあるトラッ
クへの信号の記録または再生の指令を制御回路が受ける
と発生する。目的のトラックへの移動、位置決めは制御
回路内に構成された位置フィードバック制御アルゴリズ
ムによって行われる。このとき制御回路は磁気ヘッドの
位置を必要とする。
【0012】図1は、本発明にかかる第1の実施例を示
した図で、これを用いて磁気ヘッドの位置の検出方法を
説明する。トラック1は複数のセクタ2と呼ばれる単位
に分割されている。セクタ2には、位置信号部3a、3
bと、ID部4、データ部5などからなる。ここでID
部4はセクタ2のアドレスを示す。位置信号部3a、3
bは、他の信号と同じ幅の信号からなっており、セクタ
2の先頭に位置する。また、隣接するトラックの位置信
号とは、円周方向に互いにずらせて配置する。位置信号
をこのように記録することは、オントラック状態で各セ
クタに対し1回書き込みを行うだけでよい。
【0013】次に、スライダ6に形成された磁気ヘッド
は、2つの略直線状に配置された位置検出用のヘッド7
a、7bと、記録用磁気ヘッド8、及び再生用磁気ヘッ
ド9からなる。本実施例では位置検出用のヘッド7a、
7bと再生用磁気ヘッド9は、同一構造のMR素子と呼
ばれる磁気抵抗素子を用い、記録用磁気ヘッド8は誘導
型のインダクティブヘッドを用いている。2つの位置検
出用ヘッド7a、7bは、各トラックの位置信号を検出
し、得られた出力の差信号より、トラック中心からのず
れ量を求める。
【0014】図3に、ヘッドとトラックの位置関係とそ
のときの位置信号を示す。ここでは、位置検出用ヘッド
7aから位置検出用ヘッド7bを引いた値を位置信号と
してしている。図中右のグラフは、位置検出信号の大き
さを示したもので、丸印が位置信号3aに対する第1の
出力20a、四角印が位置信号3bに対する第2の出力
20bである。3トラック分の移動のときの位置検出信
号の波形より、第1の出力と第2の出力の線形領域を用
いて位置フィードバック制御用の位置信号とすればよ
い。
【0015】図4は、位置フィードバック制御系の構成
を示す。図に示すように、系の構成は、目標位置発生器
101、サーボ補償器102、D/A変換器103、パ
ワーアンプ104、ヘッド及び支持部材からなる可動部
106、位置信号復調器107、A/D変換器108等
からなる。目標位置発生器101が目標値109を発生
すると、目標値109とヘッド変位110を位置信号復
調器107によって検出した位置信号111がA/D変
換器108を介して比較され、誤差信号112が得られ
る。
【0016】位置信号復調器107では、グレイコード
やトラックカウンタなど図示していない公知のトラック
番号検出方式により、出力20aと20bのいずれかを
選択するかの判定が行われる。図3では、nトラックに
位置決めをするときは出力20bを選択する。次に、誤
差信号112はサーボ補償器102によって位相補償さ
れた後、D/A変換器103、パワーアンプ104を介
してアクチュエータに伝わる。これによりアクチュエー
タは操作力113を発生し、可動部106を誤差信号1
12が小さくなるように移動させる。
【0017】ここで、目標位置発生器101は、図示し
ていない上位のコントローラからのコマンドに従って、
移動距離に等しいステップ状の目標値109を発生す
る。また、D/A変換器103、パワーアンプ104、
アクチュエータ、A/D変換器108の特性はそれぞれ
の変換ゲインをもつゲイン特性で表わせる。また、ヘッ
ド及び支持部材からなる可動部106は、慣性体に複数
の機構共振をもつ特性として例えば次式で表わせる。
【0018】
【数1】
【0019】ここで、mは慣性体の等価質量、ζは機構
共振の粘性係数、ωは機構共振の固有角周波数、kはゲ
インである。
【0020】制御対象である可動部の特性がわかれば、
サーボ補償器102は、この位置決めサーボ系が単一ル
ープをもつフィードバック制御系であるから、例えば中
野、美多著『制御基礎理論』(1982年)に記述され
ている公知の古典制御理論の設計手法によって設計され
る。ここでは、サーボ補償器102は、制御系の安定性
を確保する位相進み補償、低周波数域の感度特性を向上
させる近似積分補償、及び高周波数域での機構共振の影
響を抑圧するためのノッチフィルタ、ローパスフィルタ
からなる。サーボ補償器102の構造を図5に示し、そ
の周波数特性を図6に示す。また、サーボ補償器102
は、マイクロプロセッサ内のプログラムによって実現さ
れる。
【0021】本実施例では、位置信号がオントラック状
態で記録できるので信号書き込みが容易であること、2
つの互いにずれた位置信号を利用し、かつ位置検出用の
磁気ヘッドがトラック幅に等しいため、位置検出信号の
線形性が高いこと、といった効果がある。
【0022】図7は、本発明の第2の実施例を示す。本
実施例では、位置検出用のヘッドが、記録用磁気ヘッ
ド、及び再生用磁気ヘッドを挟むように配置されてい
る。本構成では、2つの位置検出ヘッドが離れているの
で、互いに電気的な干渉をおこすことが少ないという効
果がある。
【0023】図8は、本発明の第3の実施例を示す。本
実施例では、インダクティブ型の記録再生ヘッドに対し
て、位置検出ヘッドを併設した場合の構造を示す。位置
検出ヘッドを有する効果については前述の第1実施例と
同様である。
【0024】図9は、本発明の第4の実施例を示す。本
実施例では記録用磁気ヘッドと再生用磁気ヘッドがある
距離をもって分離成形され、ヘッドを駆動するアクチュ
エータが揺動型であるとき、回転角度に伴い記録用磁気
ヘッド中心と再生用磁気ヘッド中心がトラック中心に対
してオフセットdを生じる場合がある。本実施例はこの
オフセットdが無視できない場合に適用される。このオ
フセットdは予め測定したり、ある値を予め設定したり
するが、誤差が伴う。
【0025】位置信号は、記録用磁気ヘッドがデータ中
心に位置決めされるときに、位置検出ヘッドの検出信号
が“0”、つまりオントラックとなるように、位置信号
をオフセットdだけ、ずらして記録される。実際の手順
は、はじめに位置信号が書き込まれ、この位置信号にし
たがって、オントラックのときにデータ記録を行う。し
たがって、結果的に位置信号の中心とデータ信号の中心
はオフセットdだけずれる。このように本実施例では、
位置検出ヘッドがオントラックのときにデータを記録
し、オフセットdずらせて位置決めするときデータを再
生する。これにより、より精密な位置決めが必要とされ
るデータ記録時にはオフセットを行わないため、位置決
め精度が向上するという効果がある。
【0026】
【発明の効果】以上、本発明では、位置検出用ヘッドの
幅が広いため高出力、線形性が高い位置信号が検出でき
ること、また位置信号の幅が記録用磁気ヘッドと同一
で、トラック中心に書き込むため、短時間で高精度な位
置信号が形成できること、といった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す。
【図2】第1の実施例の磁気ディスク装置の全体構成を
示す。
【図3】第1の実施例のヘッドとトラックの位置関係と
そのときの位置信号を示す。
【図4】第1の実施例の位置フィードバック制御系の構
成を示す。
【図5】第1の実施例の位置フィードバック制御系の補
償器の構造を示す。
【図6】第1の実施例の位置フィードバック制御系の周
波数特性を示す。
【図7】本発明の第2の実施例を示す。
【図8】本発明の第3の実施例を示す。
【図9】本発明の第4の実施例を示す。
【符号の説明】
1 トラック 2 セクタ 3a、3b 位置信号部 4 ID部 5 データ部 6 スライダ 7a、7b 位置検出用のヘッド 8 記録用磁気ヘッド 9 再生用磁気ヘッド 10 ディスク 11 スピンドルモータ 12 バネ部材 13 キャリッジ 14 アクチュエータ 20a 位置信号3aに対する第1の出力 20b 位置信号3bに対する第2の出力 101 目標位置発生器 102 サーボ補償器 103 D/A変換器 104 パワーアンプ 106 ヘッド及び支持部材からなる可動部 107 位置信号復調器 108 A/D変換器、 109 目標値 110 ヘッド変位 112 誤差信号 113 操作力

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位置信号をトラックに書き込まれた磁気
    記録媒体と、前記位置信号を検出する2つの位置検出磁
    気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置において、前記位
    置検出磁気ヘッドは、ヘッドの幅が前記トラックの幅に
    等しく、かつ前記ヘッドの幅の中心が、前記トラックと
    隣接トラックとの境界に位置し、前記トラックのデータ
    セクタの先頭に書き込まれている前記位置信号を差動的
    に検出するものであることを特徴とする磁気ディスク装
    置。
  2. 【請求項2】 データ信号が磁気的に記録された磁気記
    録媒体と、前記データ信号を記録、再生する記録再生磁
    気ヘッドと、前記磁気記録媒体に予め記録されている位
    置信号と、前記記録再生磁気ヘッドに併設され、前記位
    置信号を検出する2つの位置検出磁気ヘッドと、前記磁
    気記録媒体を回転させる回転駆動系と、前記記録再生磁
    気ヘッドと前記位置検出磁気ヘッドとを前記記録媒体上
    の同心円状の目的のトラックに移動、位置決めさせる位
    置制御系とを含む磁気ディスク装置において、前記位置
    検出磁気ヘッドは、ヘッドの幅が前記トラックの幅に等
    しく、かつ前記ヘッドの幅の中心が、前記トラックと隣
    接トラックとの境界に位置するとともに、前記位置信号
    は、前記トラックの複数に分割されたセクタの先頭部
    に、前記記録再生磁気ヘッドの幅に等しい幅で記録され
    ていることを特徴とする磁気ディスク装置。
  3. 【請求項3】 前記2つの位置検出磁気ヘッドは、前記
    記録再生磁気ヘッドと並行に、かつ、それぞれが前記記
    録再生磁気ヘッドを挟むように配設されていることを特
    徴とする請求項2に記載の磁気ディスク装置。
  4. 【請求項4】 データ信号が磁気的に記録された磁気記
    録媒体と、前記データ信号を記録するための記録専用の
    磁気ヘッドと、前記データ信号を再生するための再生専
    用の磁気ヘッドと、前記磁気記録媒体に予め記録されて
    いる位置信号と、前記記録用磁気ヘッド及び前記再生用
    磁気ヘッドに併設され、前記位置信号を検出する2つの
    位置検出磁気ヘッドと、前記磁気記録媒体を回転させる
    回転駆動系と、前記磁気ヘッドと前記位置検出磁気ヘッ
    ドとを前記記録媒体上の同心円状の目的のトラックに移
    動、位置決めさせる位置制御系とを含む磁気ディスク装
    置において、前記位置検出磁気ヘッドは、ヘッドの幅が
    前記トラックの幅に等しく、かつ前記ヘッドの幅の中心
    が、前記トラックと隣接トラックとの境界に位置すると
    ともに、前記位置信号は、前記トラックの複数に分割さ
    れたセクタの先頭部に、前記記録専用の磁気ヘッドの幅
    に等しい幅で記録されていることを特徴とする磁気ディ
    スク装置。
  5. 【請求項5】 前記位置検出磁気ヘッドは、前記記録用
    磁気ヘッドと再生用磁気ヘッドとのトラック方向の両側
    に、前記記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドを挟む
    ように配設されていることを特徴とする請求項4に記載
    の磁気ディスク装置。
  6. 【請求項6】 前記位置検出磁気ヘッドは、長手方向に
    略直線状に配設されていることを特徴とする請求項2又
    は4に記載の磁気ディスク装置。
  7. 【請求項7】 前記位置検出磁気ヘッドは、磁気抵抗素
    子(MR素子)を用いていることを特徴とする請求項2
    又は4に記載の磁気ディスク装置。
  8. 【請求項8】 前記位置信号は、互いに隣合うトラック
    では円周方向に位置をずらせて略市松様に記録されてい
    ることを特徴とする請求項2又は4に記載の磁気ディス
    ク装置。
JP17155893A 1993-07-12 1993-07-12 磁気ディスク装置 Pending JPH0729336A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010074374A (ko) * 2000-01-25 2001-08-04 정경환 이중 디스크 헤드 및 그의 데이터 처리 방법

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