JPH07326032A

JPH07326032A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH07326032A
Application number: JP11918094A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Nagai; 正一郎永井
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-12
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JP2624173B2

Abstract

(57)【要約】【目的】正確に位置決めすること。【構成】磁気ディスク４に記録されたデータを再生す
る読取ヘッド７と、磁気ディスク４にデータを記録する
書込ヘッド８と、書込ヘッド８及び読取ヘッド７が間隔
Ｌを隔てて装着されたキャリッジ１０と、このキャリッ
ジを駆動制御することで各ヘッドの位置決めを行なう位
置決め制御回路１７とを備え、磁気ディスク４の内側及
び外側のトラック５，６における書込ヘッド８がトラッ
ク中心に位置するときの読取ヘッド８から当該トラック
中心までのズレ量ＹI，ＹO及びキャリッジ１０と当該ト
ラックとが成す角度θI，θOを測定するオフトラック量
測定回路と、当該オフセット量ＹI，ＹO，θI，θOから
間隔Ｌの距離Ｌ2を算出すると共に当該距離Ｌ2に基づい
てヘッドの位置決めの補正量Ｙをトラック毎にを算出
する補正量算出回路１６とを備えている。

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、書込ヘッドと読取ヘッドとを同一のスライダ
上に有する磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ヘッド装置は、磁気ディスク
の高密度化に伴い、ＭＲ（ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓ
ｔｉｖｅ：磁気抵抗）素子を読み取り用に、Ｉｎｄｕｃ
ｔｉｖｅ（誘導型）ヘッドを書き込み用と、二種類のヘ
ッドを同一スライダ上に装着するようになっている。こ
のような複合ヘッドで読み出し／書き込みを行う場合、
図９及び図１０に示すようにヘッド２７，２８が内周側
に位置している場合と、外周側に位置している場合とで
は、読取ヘッド２７の中心と、書き込み用ヘッド２８の
中心（磁気中心）とがデータトラックセンタに対して、
Δｘ＝Ｌｔａｎθだけズレを生じてしまう。このため、
書込ヘッド２８をデータトラックセンタに位置決めさせ
ると、読取ヘッド２７で読み出されるデータ部３０の出
力値が読取ヘッド２７をデータトラックセンタに位置決
めした場合よりも低下するために、リードマージンが小
さくなり、磁気ディスク装置の性能が低下する、という
不都合があった。

【０００３】そこで、近年においてはこの課題を解決す
るため、図９に示すように書込ヘッド２８をデータトラ
ックセンタに位置決めしておいても、読取ヘッド２８を
読み取りたい情報を前もって図１１に示すようにΔｘ＝
Ｌｔａｎθだけ、あらかじめずらして記録しておく方手
法が提案されている（例えば、特開平３−１６０６７５
号公報）。

【０００４】このズレの量はヘッドの位置によって、図
９に示すように、ヘッドと半径ｒ1，ｒ2，ｒ3のトラッ
クとの交点をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとすると、Ａ，Ｂ，Ｃ
におけるトラック（円）の接線と、Ａ，Ｂ，Ｃとピボッ
ト２６とを結ぶ直線とがそれぞれなす角（ヨー角）θ
1，θ2，θ3が各々異なるために、Δｘ₁，Δｘ₂，Δｘ₃
の量も各々異なる。また、磁気抵抗素子のもつ特徴であ
る機械的位置中心と磁気的位置中心とのズレ量も使用す
る個体間によってそれぞれ異なるため、狭トラックピッ
チの磁気ディスク装置においては、これらの個体差も磁
気ディスク装置の性能を低下させる大きな要因となり得
る。

【０００５】しかしながら、前述した特開平３−１６０
６７５号公報に開示されている技術では、これらの個体
差およびヨー角の変化に対する補正量は、ヘッドが複数
個ある場合においても、どのヘッドに対しても等量で位
置付けを行なっていたため、高密度でトラックピッチの
狭い磁気ディスク装置には十分に対応できない、という
不都合があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の磁
気ディスク装置では、ヘッドの個体差に応じて、またト
ラック別に補正量を算出するような構成となっていない
ため、正確な位置決めが行えず、そのため、磁気ディス
クの高密度化の阻害要因となっていた、という不都合が
あった。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、正確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を、その目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明で
は、磁気ディスクと、この磁気ディスクに記録されたデ
ータを再生する読取ヘッドと、磁気ディスクにデータを
記録する書込ヘッドと、書込ヘッド及び読取ヘッドが間
隔Ｌを隔てて装着されたキャリッジと、このキャリッジ
を駆動制御することで各ヘッドの位置決めを行なう位置
決め制御回路とを備えている。

【０００９】しかも、書込ヘッドが磁気ディスクの内側
及び外側のトラック中心に位置するときの読取ヘッドか
ら当該トラックの中心までのズレ量Ｙ_I，Ｙ_O及びキャリ
ッジと当該トラックの接線とが成す角度θ_I，θ_Oを測定
するオフトラック量測定回路と、当該オフトラック量Ｙ
_I，Ｙ_O，θ_I，θ_Oから間隔Ｌを算出すると共に当該Ｌに
基づいてヘッドの位置決めの補正量をトラック毎に算出
する補正量算出回路とを備えている。また、位置決め制
御回路が、当該補正量を参照してヘッドの位置決め制御
を行なう補正制御手段を備えた、という構成を採ってい
る。

【００１０】請求項２記載の本発明では、オフトラック
量測定回路が、トラック中心の左右に記録されたオフセ
ットサーボパターン情報を読み取ることで読取ヘッドを
当該トラック中心へ位置付けるように制御と共にこの位
置付けによってオフトラック量を測定するオフセットサ
ーボパターン読み取り手段を備えている。しかも、補正
量算出回路が、オフトラック量Ｙ_I，Ｙ_O，θ_I，θ_O及び
当該算出した間隔Ｌに基づいて書込ヘッドの機械的位置
中心と読取ヘッドの磁気的位置中心とのズレ量及びオフ
セットサーボパターン情報の不正確によって生じるズレ
量に含んだ補正量を算出する実質補正量算出手段を備え
た、という構成を採っている。

【００１１】請求項３記載の本発明では、磁気ディスク
が、位置決め制御に用いられるサーボ情報を記録したサ
ーボディスクと、上位装置からのデータを記録するデー
タディスクとから成り、位置決め制御回路が、データデ
ィスクからのデータを読み出すデータ読み出し部と、当
該読み出したときの位置情報をデータ面位置信号として
出力するデータ面位置信号生成部と、サーボディスクか
らサーボ情報を読み出して位置信号を出力するサーボ情
報読み出し部とを備えている。しかも、位置決め制御回
路に、オフセットサーボパターン読み取り手段が起動し
たときにデータ面位置信号に基づいて位置決めするよう
に位置決め制御部への入力信号を切り替える入力信号切
替回路を併設た、という構成を採っている。

【００１２】請求項４記載の本発明では、オフトラック
量測定回路が、所定周期でオフトラック量を再測定する
再測定制御手段を備えると共に、補正量算出手段が、当
該再測定されたオフトラック量に基づいて補正量を算出
する補正量更新制御手段を備えた、という構成を採って
いる。

【００１３】請求項５記載の本発明では、補正量算出回
路に、間隔Ｌ及び読取ヘッドの磁気的位置中心と書込ヘ
ッドの機械的位置中心のズレ量をヘッド単体検査時に測
定しておいた値を記憶しておく記憶手段を併設すると共
に、補正量算出回路が、当該予め測定された間隔Ｌ及び
当該ズレ量を用いて補正量を算出する手段を備えた、と
いう構成を採っている。

【００１４】

【作用】請求項１記載の本発明では、読取ヘッドは、磁
気ディスクに記録されたデータを再生し、書込ヘッド
は、磁気ディスクにデータを記録している。このとき、
書込ヘッド及び読取ヘッドは間隔Ｌを隔ててキャリッジ
に装着されていて、このキャリッジは、位置決め制御回
路によって駆動制御されている。このヘッドの位置決め
に際して、オフトラック量測定回路は、まず、書込ヘッ
ドが磁気ディスクの内側及び外側のトラック中心に位置
するときの読取ヘッドから当該トラックの中心までのズ
レ量Ｙ_I，Ｙ_Oを測定し、続いて、キャリッジと当該トラ
ックの接線とが成す角度θ_I，θ_Oを測定している。この
オフトラック量Ｙ_I，Ｙ_O，θ_I，θ_Oは補正量算出回路に
出力され、補正量算出回路は、当該オフトラック量から
間隔Ｌを算出している。補正量算出回路は、当該測定し
た間隔Ｌに基づいてヘッドの位置決めの補正量をトラッ
ク毎に算出する。これを受けて、位置決め制御回路で
は、補正手段が、当該補正量を参照してヘッドの位置決
めを行なう。

【００１５】

【実施例】次に本発明について図面を参照して詳細に説
明する。

【００１６】（１．第一実施例）図１は本発明の一実
施例の構成を示す機能ブロック図である。磁気ディスク
装置は、磁気ディスク４と、この磁気ディスク４に記録
されたデータを再生する読取ヘッド７と、磁気ディスク
４にデータを記録する書込ヘッド８と、書込ヘッド８及
び読取ヘッド７が間隔Ｌを隔てて装着されたキャリッジ
１０と、このキャリッジを駆動制御することで各ヘッド
の位置決めを行なう位置決め制御回路１７とを備えてい
る。

【００１７】しかも、磁気ディスク４の内側及び外側の
トラック５，６における書込ヘッド８がトラック中心に
位置するときの読取ヘッド７から当該トラック中心まで
のズレ量Ｙ_I，Ｙ_O及びキャリッジ１０と当該トラックと
が成す角度θ_I，θ_Oを測定するオフトラック量測定回路
１４と、当該オフトラック量Ｙ_I，Ｙ_O，θ_I，θ_Oから間
隔Ｌの距離Ｌを算出すると共に当該距離Ｌに基づいてヘ
ッドの位置決めの補正量Ｙをトラック毎に算出する補
正量算出回路１６とを備えている。

【００１８】また、位置決め制御回路１７が、当該補正
量Ｙを参照してヘッドの位置決め制御を行なう補正制御
手段１７Ａを備えている。

【００１９】以下、これを詳細に説明する。

【００２０】（１．１．ズレ量Ｙ_I，Ｙ_O及び角度
θ_I，θ_O）図２はオフトラック量の算出を説明するため
の説明図であり、図２（Ａ）は間隔Ｌを示し、図２
（Ｂ）はズレ量Ｙ_I，Ｙ_O及びこのズレ量を測定したとき
の角度θ_I，θ_Oを示している。なお、図面は説明のため
に実際の大きさよりも誇張して表現している。

【００２１】ズレ量Ｙ_I，Ｙ_Oについて、外側のトラック
６を例にすると、図２（Ａ）に示すように、キャリッジ
１０には、所定間隔Ｌを隔て読取ヘッド７及び書込ヘッ
ド８が装着されている。書込ヘッド８が外側のトラック
６に位置付けられたとき、図２（Ｂ）に示すように、読
取ヘッド７の中心はトラック６の中心から距離Ｙ_O分ズ
レ（オフトラック）が発生する。このＹ_Oを測定したと
きのキャリッジ１０とトラック６との交点をｐとする
と、この交点ｐにおけるトラックの接線と当該キャリッ
ジとが成す角がθ_Oとなる。オフトラック量測定回路１
４は、このＹ_I，Ｙ_O及びそれらのθ_I，θ_Oを測定してい
る。測定の手法には磁気ディスク装置の位置決め制御回
路１７の制御方法によって種々のものがあるが、θ_I，
θ_Oについてはディスクの中心から当該トラックの半径
や、キャリッジのピポットから書込ヘッド８までの距離
等から算出できる。また、ズレ量Ｙ_I，Ｙ_Oについては、
書込ヘッド８が位置したときの位置信号と、読取ヘッド
７が当該トラック中心に位置したときの位置信号との比
較によって算出できる。このオフトラック量の算出の詳
細については後述するが、本実施例では、Ｙ_I，Ｙ_O及び
θ_I，θ_Oの算出はどのような手法であってもよい。

【００２２】このように算出したオフトラック量Ｙ_I，
Ｙ_Oは、次式で表すことができる。

【００２３】Ｙ_I＝Ｌｔａｎθ_I ……(1) Ｙ_O＝Ｌｔａｎθ_O ……(2)

【００２４】式(1), (2)において既知の量は、オフトラ
ック量測定回路が測定したＹ_I，Ｙ_O，θ_I，θ_O，である
ので、(2)−(1)より、次式(3)を求めることができる。

【００２５】Ｙ_O−Ｙ_I＝Ｌ（ｔａｎθ_O−ｔａｎθ_I） ∴Ｌ＝ｔａｎθ_O−ｔａｎθ_I／Ｙ_O−Ｙ_I ……(3)

【００２６】このようにして書込ヘッドと読取ヘッドの
間の距離Ｌを求めることができる。この距離Ｌは、磁気
ディスク装置の製造工程で生じる微小なズレが反映して
しまうほどに短い距離であるため、比較的精密に測定し
うるＹ_I，Ｙ_O及びθ_I，θ_Oから当該距離Ｌを算出するこ
とで、実際に製造が終了し駆動状態にある磁気ディスク
であっても正確に当該距離Ｌを算出することができる。

【００２７】（１．２．補正量の算出）続いて、補正
量算出回路１６は、このように求めた距離Ｌに基づいて
各トラック毎の補正量１６ａを算出する。上述のように
Ｌが定数として求められると、任意のトラックにおける
補正量１６ａをＹとしたとき、このＹは次式(4)によっ
て示される。

【００２８】Ｙ＝Ｌｔａｎθ ……(4)

【００２９】ここでθはキャリッジと任意のトラックの
成すヨー角であり、図３に示される位置関係から次のよ
うに近似される。

【００３０】Ｃ−Ｄｃｏｓα＝Ｒｓｉｎθ Ｄｓｉｎα＝Ｒｃｏｓθ ……(5)

【００３１】ここでＣはキャリッジの回動中心となるピ
ボットから書込ヘッドの距離であり、Ｄはピボットから
磁気ディスクの中心までの距離である。Ｒは任意のトラ
ックのトラック半径である。またαはピボットと磁気デ
ィスクの中心を結ぶ直線を基準としたときのキャリッジ
の変位角度である。(5)の上式を下式で除すことにより
ｔａｎθが求められ、ヨー角θは式(6)で表される。

【００３２】 θ＝ａｒｃｔａｎ｛（Ｃ−Ｄｃｏｓα）／Ｄｓｉｎα｝ ……(6)

【００３３】本実施例では、αは次式によって算出して
いる。

【００３４】α＝ｋＰ＋α0 ……(7)

【００３５】ここで、シリンダ位置（何番目のシリンダ
又はトラックであるか）をＰとし、０トラック位置のア
ーム角度をα0としている。ｋは１シリンダ当たりのヘ
ッド送り角度である。

【００３６】このように、シリンダ番号Ｐを与えると、
各シリンダ毎のヨー角θを求めることができる。このシ
リンダ毎のヨー角θ及び既に算出した距離Ｌによって、
Ｙである補正量１６ａを算出することができる。

【００３７】（１．３．算出した距離Ｌによる補正）
位置決め制御回路１７は、上位装置からの読取指令に応
じてシリンダ又はトラックにヘッドを位置付けようとす
るとき、当該シリンダ番号をを補正量算出回路１６に出
力することで、補正量１６ａを取得する。そのため、位
置決め制御回路１７は、書込ヘッドの位置付け制御に係
る位置又は角度を当該補正量１６ａで補正することで、
読取ヘッドをシリンダ又はトラックに位置付けることが
できる。

【００３８】上述したように請求項１に対応する本実施
例によると、オフトラック量測定回路１４が測定した２
カ所のオフトラック量から全てのトラックの補正量１６
ａを算出できるため、トラック数又はシリンダ数にかか
わらず本実施例を適用することができる。さらに、この
補正量が距離Ｌを測定して当該距離Ｌを用いて算出する
ため、非常に正確な位置付けを実現することができ、こ
のため、磁気ディスク装置媒体をさらに高密度化するこ
とができる。また、各シリンダ又は各トラック毎の補正
量１６ａを予め算出しておきメモリに記録しておくよう
にしても良いが、上述のように位置付け制御毎に補正量
を算出することにより、位置決め制御回路１７が必要と
するメモリの容量を少なくすることができる。

【００３９】（２．第二実施例）第二実施例では、オ
フトラック量Ｙ_I，Ｙ_O，及びθ_I，θ_O，の測定について
詳細に説明する。ここでは、書込ヘッド８が書き込んだ
パターン（以下、オフセットサーボパターンと言う）を
読取ヘッド７が読取を行うことで書込ヘッド８が位置付
けたトラック中心に読取ヘッドを位置付ける手法を採っ
ている。さらに、本実施例では、このような手法によっ
て生じる不都合を解決する手法について説明する。

【００４０】本実施例では、オフトラック量測定回路１
４が、トラック中心の左右に記録されたオフセットサー
ボパターン情報を読み取ることで読取ヘッド７を当該ト
ラック中心へ位置付けるように制御すると共にこの位置
付けによってオフトラック量を測定するオフセットサー
ボパターン読み取り手段を備えている。しかも、補正量
算出回路１６が、オフトラック量Ｙ_I，Ｙ_O，θ_I，θ_O及
び当該算出した間隔Ｌに基づいて書込ヘッドの機械的位
置中心と読取ヘッドの磁気的位置中心とのズレ量及びオ
フセットサーボパターン情報の不正確によって生じるズ
レ量に基づいた補正量Ｙを算出する実質補正量算出手段
を備えている。以下これを詳細に説明する。

【００４１】（２．１．オフセットサーボパターン）
位置決め制御回路１７は、オフトラック量測定回路１４
からの依頼及び外部入力や専用の記録装置などからの指
令に基づいて、書込ヘッド８が特定のトラック上にオフ
セットサーボパターン３を形成するように駆動制御す
る。オフセットサーボパターン３とは、図５（Ａ）及び
図５（Ｂ）に示すように、書込ヘッド８が通常書き込む
トラックから外周側と内周側にそれぞれ１／２トラック
ピッチずつずらして書き込まれた位置付け用のデータで
ある。即ち、この位置付け用データ（オフセットサーボ
パターン３）の中心は、書込ヘッド８の中心であり、し
かも、書込ヘッド８によって記録されたデータ位置をト
ラックとして扱っているため、トラックの中心（トラッ
クセンタ）でもある。読取ヘッド７が、このオフセット
サーボパターン３に基づいて位置決めを行うことで、オ
フトラック量Ｙ_I，Ｙ_Oを測定することができる。即ち、
このオフセットサーボパターン３に基づいた処理によっ
て、オフトラック量測定回路１４は、読み取りを行う際
の通常の書き込みトラックのトラック中心を認識するこ
とができる。

【００４２】図５はオフセットサーボパターン３と位置
信号の関係を示す説明図である。読取ヘッド８は、オフ
セットサーボパターン３上を移動するとき位置信号を捕
捉して位置決め制御回路１７に随時出力している。位置
決め制御回路１７は、キャリッジ１０の移動に関するデ
ータ及び当該位置信号をオフトラック量測定回路１４へ
出力する。オフトラック量測定回路１４は、読取ヘッド
７で読み取られる２つのオフセットサーボパターン３の
信号の振幅が等しくなるように位置決め制御回路１７に
依頼し、位置決め制御回路１７は、当該２つのオフセッ
トサーボパターンの位置信号の振幅が等しくなる位置に
読取ヘッド７を位置付ける。このように、読取ヘッド７
はトラックセンターを中心として位置決めされる。

【００４３】このとき、オフトラック量測定回路１４
は、基準となる書込ヘッド８の位置を表示する信号と、
オフセットサーボパターン３によって位置決めした読取
ヘッド７の位置を表示する信号とを比較することで、オ
フトラック量Ｙ_I，Ｙ_Oを測定する。当該記憶された結果
は、第一実施例と同様に、読取ヘッド７の位置決めする
時に補正量算出回路１６が補正量１６ａを算出するため
に使用される。さらに、この補正量１６ａに基づいて位
置決め制御回路１７が動作して、正確なヘッド位置決め
を実現させている。

【００４４】図５（Ｂ）はオフセットサーボパターン３
が片寄って記録された例を説明のために誇張して示して
いる。このようなパターン３から得られる位置信号は、
図示するように線形でない領域が生じてしまい、読取ヘ
ッド７の正確な位置決めができず、従って、トラック中
心と読取ヘッドの中心を一致させることができない。こ
のため、本実施例では、当該線形でない領域によって生
じるズレを補正する必要がある。

【００４５】（２．２．実質的補正量の算出）読み出
しと書き込みとが異なる複合型のヘッドをロータリー型
のアクチュエータ（例えばＶＣＭ）を用いた磁気ディス
ク装置に使用する場合に、位置付けにおける補正を考慮
しなくてはならない点を羅列すると次のようになる。図
２に示されている読取ヘッド７と書込ヘッド８との間の
距離Ｌとヨー角θとに起因する要素Ｌｔａｎθと、次
に、書込ヘッド８の機械的位置中心と読取ヘッド７の磁
気的中心とのずれ量に起因する要素Δｘ_hと、サーボデ
ィスク１８上に記録されているサーボ情報に起因する要
素Δｘ _SVと、温度変化に起因する要素Δｘ_Tとがあり、
補正量をＹとすると次式(8)となる。

【００４６】Ｙ＝Ｌｔａｎθ＋Δｘ_h＋Δｘ_SV＋Δｘ_T ……(8)

【００４７】ここで、オフセットサーボパターン３を記
録して、記録した直後に補正量の算出を行えば、温度変
化はほとんど無視できるので、ΔｘT≒０と近似して次
式(9)を(8)式に代入する。

【００４８】ΔｘT≒０ ……(9)

【００４９】式(8)は次式(10)となる。

【００５０】Ｙ＝Ｌｔａｎθ＋Δｘ_h＋Δｘ_SV ……(10)

【００５１】ここで、内側のトラック５，外側のトラッ
ク６でのヨー角をそれぞれθ_I，θ_Oとすると、内側のト
ラック５及び外側のトラック６より求まる補正量を
Ｙ_I，Ｙ_OとすればＹ_I，Ｙ_Oは、次式(11)，(12)とするこ
とができる。

【００５２】Ｙ_I＝Ｌｔａｎθ_I＋Δｘ_h＋Δｘ_SV ……(11)

【００５３】Ｙ_O＝Ｌｔａｎθ_O＋Δｘ_h＋Δｘ_SV ……(12)

【００５４】式(12)−式(11)より第一実施例においても
用いた次式(3)となる。

【００５５】Ｙ_O−Ｙ_I＝Ｌ（ｔａｎθ_O−ｔａｎθ_I） ∴Ｌ＝ｔａｎθ_O−ｔａｎθ_I／Ｙ_O−Ｙ_I ……(3)

【００５６】式(3)を(11)あるいは(12)に代入すると次
式が求まる。

【００５７】Δｘ_h＋Δｘ_SV

【００５８】これより(8)式がｔａｎθを与えればＹが
求まる形となる。

【００５９】ここでシリンダ位置の関数としてのｔａｎ
θは、２次の補間式により精度よく近似できるので、全
てのシリンダにおけるｔａｎθを記憶しておく必要はな
く、近似式により算出される値を用いて実際の補正量を
算出すればよい。近似式については第一実施例で詳述し
た手法をここでも用いている。

【００６０】請求項２に対応する本実施例では、不正確
なオフセットサーボパターン３や書込ヘッド８の機械的
位置中心と読取ヘッド７の磁気的中心とのずれ量に起因
する要素などを含めて補正量１６ａを算出するため、極
めて正確に位置決めをすることができ、従って、磁気デ
ィスクを高密度化することができる。また、本実施例で
は、その構成及び動作から、一枚のディスクを用いたデ
ィスク装置にも適用されることは明らかである。また、
後述するようにサーボディスクを用いて位置決めするデ
ィスク装置に有効に用いられる。

【００６１】（第三実施例）請求項３に対応する本実施
例では、サーボ情報が記録されたサーボディスクを使用
して位置決めをする磁気ディスク装置を対象としてい
る。ここでは特にサーボディスクを使用する場合のオフ
セットサーボパターン３の利用手法について詳細に説明
すると共に、位置決め制御回路１７等の動作をより詳細
に説明する。

【００６２】図６は、本発明の一実施例の磁気ディスク
装置におけるヘッド位置補正を行うための構成要素を示
した説明図であり、図７は制御用の構成を示すブロック
図である。ここでは、磁気ディスクが、位置決め制御に
用いられるサーボ情報を記録したサーボディスク１８
と、上位装置からのデータを記録するデータディスク４
とから構成されている。しかも、位置決め制御回路１７
が、データディスク４からのデータを読み出すデータ読
み出し部１３と、当該読み出したときの位置情報をデー
タ面位置信号として出力するデータ面位置信号生成部２
４と、サーボディスク１８からサーボ情報を読み出して
位置信号を出力するサーボ情報読み出し部２２とを備え
ている。

【００６３】さらに、位置決め制御回路１７に、オフセ
ットサーボパターン読み取り手段が起動したときにデー
タ面位置信号に基づいて位置決めするように位置決め制
御部１７Ａへの入力信号を切り替える入力信号切替回路
２５を併設している。以下これを詳細に説明する。

【００６４】データディスク４は、データ記録領域には
サーボ情報を有しない磁気媒体である。一方サーボディ
スク１８は、記録領域中にはユーザデータが一切存在し
ない、ザーボ情報のみが書かれた磁気媒体である。デー
タディスク４上には、書込ヘッド８によって書かれたリ
ファレンスパターンが記録されている、内周側リファレ
ンストラック（以下Ｔ_RIと記す）５と，外周側リファレ
ンストラック（以下Ｔ_ROと記す）６が存在する。

【００６５】サーボヘッド１８Ａをまずサーボディスク
１８上のＴ_RO６に対応するトラック（以下ＳＴ_ROと記
す）２０上に、サーボヘッド１８Ａより読み出された情
報を増幅器２１で増幅した後、サーボ情報読み出し部２
２によりデコードし、位置信号生成部２３により位置信
号に変換し、その変換された位置信号に基づいて、位置
決め制御回路１７により位置決めする。その後、サーボ
ディスク１８上のサーボ情報に基づいてＳＴ_RO２０より
内周側に１／２トラックピッチ（トラックピッチとはト
ラックからトラックへの間隔のことであり、以下Ｔｐと
記す），キャリッジ１０を移動させ、オフセットサーボ
パターン（以下ＳＰｏｆｆと示す）３をデータディスク
４上の書込ヘッド８により記録する。次に、サーボディ
スク１８上のサーボ情報に基づいて、ＳＴ_RO２０より外
周側に１／２Ｔｐキャリッジを移動させ、ＳＰｏｆｆ３
をデータディスク４上に記録する。

【００６６】このＳＰｏｆｆ３を記録した結果は前述し
た図４と同様である。ここでは、ＳＴ_RO２０に対応する
データディスク４上のトラックを仮想サーボトラック
１，ＳＴ_RO２０のセンターを仮想サーボトラックセンタ
ー２とする。

【００６７】これらの仮想サーボトラック１及び仮想サ
ーボトラックセンター２は現実にデータディスク４上に
存在するわけではないことに注意する。ＳＰｏｆｆ３は
仮想サーボトラックセンター２より１／２Ｔｐずつ、内
周側及び外周側にずれて書かれている。その次に、デー
タディスク４上のＳＰｏｆｆ３を記録した書込ヘッド８
と同一のスライダ上の読取ヘッド７により２種のＳＰｏ
ｆｆ３を読み出し、増幅器１２により読み出された信号
を増幅し、データ読み出し部１３により信号をデコード
しデータ面位置生成部２４により位置信号に変換し、位
置決め制御回路１７に信号を送る。位置決め制御回路１
７は入力信号切換回路２５により、サーボディスク１８
よりの入力とデータディスク４からの入力を選択するこ
とができる。

【００６８】これまでは、サーボディスク１８よりの入
力を選択していたが、ここで、データディスク４よりの
入力を選択するようにする。データディスク４からの入
力が選択されると、位置決め制御回路１７よりオフトラ
ック測定回路１４へキャリッジ１０の移動に関するデー
タが送出され、かつ、データ面位置生成部２４で作られ
た位置信号によりキャリッジ１０は移動するようにな
る。読取ヘッド７で読み取られる２つのＳＰｏｆｆ３信
号の振幅が等しくなるように位置決め制御回路１７は作
動し、読取ヘッド７は仮想サーボトラックセンター２を
中心として位置決めされる。この時位置信号生成部２３
より出力される位置信号とデータ面位置生成部２４より
出力される位置信号を用いてオフトラック量測定回路１
４はオフトラック量を測定し、測定された結果は不揮発
メモリ１５に記憶される。記憶された結果は通常のデー
タトラックに位置決めする時に補正量算出回路１６が補
正量を算出するために使用され、結果に基づいて位置決
め制御回路１７が動作して、正確なヘッド位置決めを実
現させるわけである。

【００６９】さて、ここで、データヘッドが複数本ある
場合は、サーボディスク１８上のＳＴ_RO２０に位置決め
して、データディスク４上の１／２Ｔｐずつ仮想サーボ
トラックセンター２よりずらしたＳＰｏｆｆ３を記録す
るという操作がデータヘッド数倍必要となる。全てのデ
ータディスク４についてＳＰｏｆｆ３をＳＴ_RO２０に基
づいて記録するという操作が終了した後、今度は、ＳＰ
ｏｆｆ３をＳＴ_RI１９に基づいて記録する操作を行う。
外周側でＳＰｏｆｆ３を記録した操作と全く同じよう
に、サーボヘッド１８Ａをまずサーボディスク１８上の
Ｔ_RI５に対応するトラック（以下ＳＴ_RIと記す）１９上
に、サーボヘッド１８Ａより読み出された情報を増幅器
２１で増幅した後、サーボ情報読み出し部２２によりデ
コードし位置信号生成部２３により位置信号に変換しそ
の変換された位置信号に基づいて位置決め制御回路１７
により位置決めする。その後、サーボディスク１８上の
サーボ情報に基づいてＳＴ_RI１９より内周側に１／２Ｔ
ｐキャリッジ１０を移動させＳＰｏｆｆ３をデータディ
スク４上の書込ヘッド８により記録する。

【００７０】次にサーボディスク１８上のサーボ情報に
基づいてＳＴ_RI１９より外周側に１／２Ｔｐキャリッジ
を移動させＳＰｏｆｆ３をデータディスク４上に記録す
る。このＳＰｏｆｆ３を記録した結果は、図４（Ｂ）に
示した通りである。内周側で行ったように、この後、デ
ータディスク４上に記録されたＳＰｏｆｆ３により位置
決めを行い、サーボディスク１８とデータディスク４か
ら生成される位置信号を用いてオフトラック量測定回路
１４により、オフトラック量が測定され、測定された結
果は不揮発メモリ１５に記憶される。記憶された結果は
補正量算出回路１６により補正量算出のために使用さ
れ、算出された結果に基づいて、位置決め制御回路１７
が動作して正確な位置決めを行うことになる。外周側で
も内周側と同様にデータヘッドが複数本ある場合にはサ
ーボディスク１８上のＳＴ_RI１９に位置決めし、データ
ディスク４上に１／２Ｔｐずつ仮想サーボトラックセン
ター２よりずらしたＳＰｏｆｆ３を記録するという操作
が必要となる。

【００７１】以上の操作により、データディスク４の全
ての面にＳＰｏｆｆ３が記録する。この状態の一例を図
８に示した。また、記録されたＳＰｏｆｆの周期である
が、サーボサンプリング周期と同一かまたは整数倍にと
るのが良いであろう。

【００７２】本実施例では、補正量Ｙは、サーボディス
ク１８上のＳＴ_RI１９，あるいはＳＴ_RO２０から読み出
されるサーボ情報を用いて位置決め制御回路１７がキャ
リッジ１０をＳＴ_RI１９あるいはＳＴ_RO２０に位置決め
した場合のヘッド位置（以下Ｐ_SVと記す）とデータディ
スク４上のＴ_RI５あるいはＴ_RO６から読み出されるＳＰ
ｏｆｆ３を用いて位置決め制御回路１７がキャリッジ１
０をＴRI５あるいはＴ_RO６に位置決めした場合のヘッド
位置（以下Ｐ_Dと記す）との相対距離により求められ
る。ここでは例として次式とする。

【００７３】Ｐ_D−Ｐ_SV＝Ｙ

【００７４】ここでは、ＳＰｏｆｆ３をＴ_RO５，Ｔ_RI６
にどのような手段でどのように記録するかを述べたが、
概念構成としては第二実施例と同様である。また、ＳＰ
ｏｆｆ３を用いて具体的にどのような算出式を用いて補
正量を算出し、正確なトラック上への位置決めを実現さ
せるのかについては、上述した各実施例と同様の手法を
用いている。

【００７５】以上説明したように本実施例によると、ロ
ータリー型アクチュエータを用いた複合型のヘッドを１
本あるいは複数本有する磁気ディスク装置において、読
み出し時には読取ヘッドの磁気的位置中心を、書き込み
時には書込ヘッドの機械的位置中心を、サーボディスク
からのオフトラック情報とデータディスクからのオフト
ラック情報とを比較することにより、位置決め補正量を
算出してデータトラックセンタに正確に位置決めするこ
とを可能にした。

【００７６】また、ロータリー型のアクチュエータを用
いた複合型のヘッドを複数本有する磁気ディスク装置に
おいて、ヘッド間で素子のバラつきにより寸法が設計値
と異なった場合においても本発明はヘッド毎に異なる補
正量を測定または記憶する手段を有するので、トラック
密度が超高密度となっても読取ヘッドの磁気的位置中
心、および書込ヘッドの機械的位置中心を目的のデータ
トラックセンタに正確に位置決めすることを可能にし
た。

【００７７】（第四実施例）本実施例では、オフトラッ
ク量測定回路１４が、所定周期でオフトラック量を再測
定する再測定制御手段を備えると共に、補正量算出手段
１６が、当該再測定されたオフトラック量に基づいて補
正量を算出する補正量更新制御手段を備えている。以下
これを詳細に説明する。

【００７８】（４．１．オフトラック量の周期的な測
定）磁気ディスク装置は、所定の時間経過後は装置内部
の温度上昇に伴い、間隔Ｌなどが変更される場合や、ま
たその他の要因で補正量を更新する必要生じる。その更
新手段の一実施例を次に示す。

【００７９】電源投入後最初の１０分間は５秒間隔で、
次の５０分間は５分間隔でその後は１０分間隔でＴ
_RI５，Ｔ_RO６に位置決めし、改めてサーボディスク８上
のサーボ情報に基づいてサーボヘッド２４をＳＴRO２０
上に位置決めする。その後入力信号切換回路２５によ
り、位置決め制御回路の入力をこれまではサーボディス
ク１８であったものをデータディスク４へ切り換える。
よって、位置決め制御回路１７は、データディスク４上
に記録されているＳＰｏｆｆ３によりキャリッジ１０を
移動させ、書込ヘッド８をデータトラックセンタへ位置
決めさせる。

【００８０】この時の位置信号生成部２３より出力され
る位置信号とデータ面位置生成部２４より出力される位
置信号を用いてオフトラック量測定回路１４は温度変化
に起因する要素Δｘ_Tの補正量を測定し、その結果はメ
モリ３２に記憶する。その際以前に不揮発メモリ１５
に記憶されていた内容は更新しない（ここでは、Δｘ_h
＋Δｘ_SVの補正は温度変化に起因する要素については、
無視できるものとして行っていない。）ここで不揮発メ
モリ１５とメモリ３２に記憶されているデータが通常の
データトラックに位置決めする時に補正量算出回路１６
が補正量を算出するために使用され、算出された結果に
基づいて位置決め制御回路１７が動作して、正確なヘッ
ド位置決めが実現される。

【００８１】このオフトラック量再測定、メモリ３２の
内容更新をデータディスク４の面数分行い、また、内周
側のＳＴ_RI１９についても同様のオフトラック量再測
定、メモリ３２の内容更新を行う。但し、ここで述べた
時刻はあくまで一例であり、装置種類により変動し得る
ことは言うまでもない。

【００８２】（第５実施例）最後にあらかじめ読取ヘッ
ド７および書込ヘッド８間のトラック方向の距離、およ
び読取ヘッド７の機械的位置中心と磁気的中心とのズレ
量をヘッド単体検査時のデータより求めておき、補正量
を算出する方法の一実施例を示す。ここでは、補正量算
出回路１６に、間隔Ｌ及び読取ヘッド７の磁気的位置中
心と書込ヘッド８の機械的位置中心のズレ量をヘッド単
体検査時に測定しておいた値を記憶しておく記憶手段１
５を併設すると共に、補正量算出回路１６が、当該予め
測定された間隔Ｌ及び当該ズレ量を用いて補正量を算出
する手段を備えている。

【００８３】ここでは、ヘッド単体検査時のデータを外
部入力３１より不揮発メモリ１５に記憶させる。具体的
な外部入力３１の方法はインターフェースを介しての方
法、データをあらかじめ記憶させておけるＥ²ＰＲＯＭ
を不揮発メモリ１５に用いる方法などがある。不揮発
メモリ１５に記憶させたデータを使用する方法はこれま
でと同じく、オフトラック量を測定する命令が入力信号
切換回路２５を通じて出されると、オフトラック量測定
回路１４によって不揮発メモリ１５内のデータが読み出
され、補正量算出回路１６によって補正量が算出され、
位置決め制御回路１７によって正確なヘッド位置決めが
実現される。

【００８４】

【発明の効果】本発明では、オフトラック量測定回路
が、書込ヘッドが磁気ディスクの内側及び外側のトラッ
ク中心に位置するときの読取ヘッドから当該トラックの
中心までのズレ量Ｙ_I，Ｙ_Oを測定し、続いて、キャリッ
ジと当該トラックの接線とが成す角度θ_I，θ_Oを測定
し、補正量算出回路は、当該オフトラック量から間隔Ｌ
を算出するため、測定しやすいオフトラック量から駆動
条件によって値の変わりうる書込ヘッドから読み取りヘ
ッドへの距離Ｌを算出することができる。しかも、補正
量算出回路が、当該測定した間隔Ｌに基づいてヘッドの
位置決めの補正量をトラック毎に算出するため、当該装
置の製造時に生じる微小なズレや駆動条件によるズレ等
を含んだ補正量をトラック数に拘わらず算出することが
でき、さらに、位置決め制御回路が、当該補正量を参照
してヘッドの位置決めを行なうため、極めて正確に位置
決めを行うことができ、従って、磁気ディスクをより高
密度化することができる従来にない優れた磁気ディスク
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】オフトラック量の測定を示し、図２（Ａ）は間
隔Ｌを示す説明図で、図２（Ｂ）はＹO，及びθOを示す
説明図である。

【図３】シリンダ毎のヨー角θの算出を説明するための
説明図である。

【図４】オフセットサーボパターンを示し、図４（Ａ）
はトラック上のサーボパターンを示す説明図で、図４
（Ｂ）はその説明図である。

【図５】オフセットサーボパターンと位置信号の関係を
示し、図５（Ａ）は正常な場合を示す説明図で、図５
（Ｂ）は不正確な場合を誇張して示した説明図である。

【図６】サーボディスクを用いて位置決めする場合の構
成を示す説明図である。

【図７】図６に示す場合の制御ブロックを示すブロック
図である。

【図８】補正量Ｌｔａｎθの一例を示し、図８（Ａ）は
内側のトラックの場合を示す説明図で、図８（Ｂ）は外
側のトラックの場合を示す説明図である。

【図９】従来のトラックとヘッドの関係を示す説明図で
ある。

【図１０】従来例におけるズレ量を示す説明図である。

【図１１】従来の磁気ディスク装置の制御例を示す説明
図である。

【符号の説明】

１仮想サーボトラック２仮想サーボトラックセンター３オフセットサーボパターン（ＳＰｏｆｆ）４データディスク５内側のトラック（内周側リファレンストラック）６外側のトラック（外周側リファレンストラック）７読取ヘッド８書込ヘッド９サスペンション１０キャリッジ１１ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１２増幅器１３データ読み出し部１４オフトラック量測定回路１５不揮発メモリ１６補正量算出回路１７位置決め制御回路１８サーボディスク１９サーボディスク上の内周側リファレンストラック
に対応するトラック（ＳＴ_RI）２０サーボディスク上の外周側リファレンストラック
に対応するトラック（ＳＴ_RO）２１増幅器２２サーボ情報読み出し部２３位置信号生成部２４データ面位置信号生成部２５入力信号切換回路２６ピボット２７従来例における読取ヘッド２８従来例における書込ヘッド２９ＩＤ情報部３０データ部３１外部入力３２メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ディスクと、この磁気ディスクに記
録されたデータを再生する読取ヘッドと、前記磁気ディ
スクにデータを記録する書込ヘッドと、この書込ヘッド
及び前記読取ヘッドが間隔Ｌを隔てて装着されたキャリ
ッジと、このキャリッジを駆動制御することで各ヘッド
の位置決めを行なう位置決め制御回路とを備えた磁気デ
ィスク装置において、前記書込ヘッドが前記磁気ディスクの内側及び外側のト
ラック中心に位置するときの前記読取ヘッドから当該ト
ラックの中心までのズレ量Ｙ_I，Ｙ_O及びキャリッジと当
該トラックとが成す角度θ_I，θ_Oを測定するオフトラッ
ク量測定回路と、当該オフトラック量Ｙ_I，Ｙ_O，θ_I，
θ_Oから前記間隔Ｌを算出すると共に当該Ｌに基づいて
ヘッドの位置決めの補正量をトラック毎に算出する補正
量算出回路とを備えると共に、前記位置決め制御回路が、当該補正量を参照してヘッド
の位置決め制御を行なう補正制御手段を備えたことを特
徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】前記オフトラック量測定回路が、トラッ
ク中心の左右に記録されたオフセットサーボパターン情
報を読み取ることで前記読取ヘッドを当該トラック中心
へ位置付けるように制御と共にこの位置付けによってオ
フトラック量を測定するオフセットサーボパターン読み
取り手段を備え、前記補正量算出回路が、当該オフトラック量Ｙ_I，Ｙ_O，
θ_I，θ_O及び当該算出した間隔Ｌに基づいて書込ヘッド
の機械的位置中心と読取ヘッドの磁気的位置中心とのズ
レ量及びオフセットサーボパターン情報の不正確によっ
て生じるズレ量に含んだ補正量を算出する実質補正量算
出手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の磁気デ
ィスク装置。
【請求項３】前記磁気ディスクが、位置決め制御に用
いられるサーボ情報を記録したサーボディスクと、上位
装置からのデータを記録するデータディスクとから成
り、前記位置決め制御回路が、前記データディスクからのデ
ータを読み出すデータ読み出し部と、当該読み出したと
きの位置情報をデータ面位置信号として出力するデータ
面位置信号生成部と、サーボディスクからサーボ情報を
読み出して位置信号を出力するサーボ情報読み出し部と
を備えると共に、前記位置決め制御回路に、オフセットサーボパターン読
み取り手段が起動したときにデータ面位置信号に基づい
て位置決めするように当該位置決め制御回路への入力信
号を切り替える入力信号切替回路を併設したことを特徴
とする請求項２記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】前記オフトラック量測定回路が、所定周
期でオフトラック量を再測定する再測定制御手段を備え
ると共に、前記補正量算出手段が、当該再測定されたオ
フトラック量に基づいて補正量を算出する補正量更新制
御手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の磁気デ
ィスク装置。
【請求項５】前記補正量算出回路に、前記間隔Ｌ及び
読取ヘッドの磁気的位置中心と書込ヘッドの機械的位置
中心のズレ量をヘッド単体検査時に測定しておいた値を
記憶しておく記憶手段を併設すると共に、前記補正量算
出回路が、当該予め測定された間隔Ｌ及び当該ズレ量を
用いて補正量を算出する手段を備えたことを特徴とする
請求項１記載の磁気ディスク装置。