JPH10162511A - 磁気ディスク装置および磁気ヘッド位置決め方法 - Google Patents

磁気ディスク装置および磁気ヘッド位置決め方法

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JPH10162511A
JPH10162511A JP32056596A JP32056596A JPH10162511A JP H10162511 A JPH10162511 A JP H10162511A JP 32056596 A JP32056596 A JP 32056596A JP 32056596 A JP32056596 A JP 32056596A JP H10162511 A JPH10162511 A JP H10162511A
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servo
learning
agc
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gain
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JP32056596A
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Takeshi Nakazawa
剛 中澤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ面サーボ方式の磁気ヘッド位置決め機
構を有する磁気ディスク装置においてサーボセクタの占
有面積を削減し、フォーマット効率を向上する。 【解決手段】 磁気ディスク装置の記録媒体面101
に、AGC引き込み部105、グレイコード部106お
よびバースト信号部107を含む学習サーボセクタ10
2aと、AGC引き込み部がなく、グレイコード部10
6およびバースト信号部107を含む非学習サーボセク
タ102bとを有するサーボ領域102と、データセク
タ104を有するデータ領域103とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に関し、特に、高帯域サーボにおけるフォーマット効率
の向上に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の磁気ディスク装置においては、た
とえば平成元年5月30日、オーム社発行、「情報処理
ハンドブック」、p263〜p267に記載されている
ように、トラック密度を向上するための一手段としてデ
ータ面サーボ方式による位置決め機構が採用されてい
る。これは従来のサーボヘッドによって読み出されたサ
ーボ面の位置情報をアクチュエータに伝え、各データヘ
ッドの位置決めを行うサーボ面サーボ方式とは異なり、
データ面に書かれた位置情報によってデータヘッド自身
がアクチュエータの位置決めを行うもので、ディスク装
置1台あたりの記憶容量の向上には必須の技術である。
【0003】データ面サーボ方式においては、位置決め
に必要なグレイコード、バースト信号等の位置情報は、
サーボセクタと呼ばれる領域にあらかじめサーボトラッ
クライタによって書き込まれており、データトラックを
等分割する位置に割り当てられているのが一般的であ
る。したがって、装置稼動時は一定のサイクルで読み込
まれるこれらの情報をDSP(Digital Sig
nal Processor)等を用いて処理し、アク
チュエータのVCM(Voice Coil Moto
r)の電流に変換してデータアクセスに必要な位置決め
動作を行う。なお、1トラックあたりのサーボセクタ数
は、ディスク装置の回転数や機構系の固有振動数および
必要な位置決め精度によってその最適値が決定される
が、一般的にセクタ数が少ないと位置決め精度に悪影響
を及ぼす。
【0004】ところで、データ面サーボ方式において
は、本来データセクタのデータを読み出すためのデータ
ヘッドによって、サーボセクタに書き込まれた位置情報
を読み出す。一般にデータヘッドに接続される制御回路
では読み出された信号のゲインを最適に保持するための
AGC(Auto Gain Control)回路を
備えているため、このAGCを動作させたままの状態で
位置情報を読み出すと不具合を生じる。すなわち、位置
情報の1つであるサーボセクタのオフセットバースト部
に、あらかじめトラック位置からずれた位置のバースト
信号とトラック位置に一致したバースト信号とを書き込
んでおき、このトラック位置からずれたバースト信号
と、トラック位置に一致したバースト信号とのコントラ
ストが最大となるようアクチュエータを調整する。この
ような調整法においてAGCを動作させると信号レベル
が最小となるトラック位置からずれたバースト信号を読
み取るときゲインが極度に大きくなり、正常に調整機構
が作動しなくなる。このため、バースト信号を読み出す
ときには、AGCの動作を停止し、ゲインを適当な値に
固定する必要がある。このため、特開平6−24359
0号公報にも記載されているように、サーボセクタのオ
フセットバースト部の前段にAGC部を設け、このAG
C部に書き込まれたAGC信号によってAGC回路のゲ
イン値を最適値に制御した後、ゲインを固定してバース
ト信号を読み出すようにしている。なお、ヘッドがデー
タセクタ上に来た場合にはいうまでもなくAGC回路は
動作状態となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のとおり、データ
面サーボ方式ではデータ面の一部を位置情報が書き込ま
れたサーボ領域により占有されるため、媒体面1枚あた
りの記憶容量を同じにしようとした場合、サーボ面サー
ボ方式よりも線記録密度が増加することとなる。したが
って1トラックあたりのサーボセクタ数を少なくすれば
するほど同一の記憶容量を、より小さい線記録密度で実
現できる。一方、サーボセクタ数を小さくすると位置決
め精度が劣化するため、結果的にトラック密度を低下せ
ざるをえなくなる。すなわち同一の容量を確保しようと
すると線記録密度を増加させねばならなくなり、効率的
に面記録密度を向上させることができない。
【0006】このような問題点に対し、サーボセクタに
書き込まれる信号の周波数を上げるなどの方法が従来採
られてきた。しかしサーボセクタ内の信号はAGCの引
き込み部やバースト部など制定時間がパラメータになっ
ているものが多く、信号周波数を上げてもサーボセクタ
全体が占める割合はさほど変化しないという問題を生じ
ていた。
【0007】本発明の目的は、位置決め精度を劣化させ
ることなくサーボセクタの占有面積を減少することがで
きる技術を提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、記録媒体のフォーマ
ット効率を向上し、同一容量における必要な面記録密度
を低減することができる技術を提供することにある。
【0009】本発明のさらに他の目的は、磁気ディスク
装置の書き込みおよび読み出しのエラーレートを低減
し、磁気ディスク装置のリトライ動作を少なくすること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明の磁気ディスク装置は、同一の媒体面に複
数のサーボ領域およびデータ領域を有する磁気記憶媒体
と、磁気記録媒体に対する情報の記録または再生動作を
行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドに接続された情報の記録
または再生のための信号制御回路とを含む磁気ディスク
装置であって、複数のサーボ領域のうち少なくとも1つ
のサーボ領域を、信号制御回路におけるゲイン値の最適
化のためのAGC引き込み部を有する第1のサーボ領域
とし、他のサーボ領域を、AGC引き込み部を有さない
第2のサーボ領域とするものである。
【0011】このような磁気ディスク装置によれば、複
数のサーボ領域のうち少なくとも1つのサーボ領域が、
信号制御回路におけるゲイン値を最適化するためのAG
C引き込み部を有しているため、そのトラックにおける
信号制御回路のゲイン値を最適化することができ、一
方、他のサーボ領域ではAGC引き込み部を有していな
いため、AGC引き込み部に相当する磁気記録媒体の表
面積を節約し、データ領域に振り分けることができる。
この結果、第1のサーボ領域であるか第2のサーボ領域
であるかにかかわらずサーボ領域内の位置情報を最適な
ゲイン値で読み出すことによって磁気ヘッドの位置決め
精度を保持しつつ、かつ、データ領域の面積を増大して
フォーマット効率を向上し、必要記憶容量に対する面記
録密度を低下することができる。このため、磁気ディス
ク装置のエラーレートを低減し、磁気ディスク装置の信
頼性および応答性を向上することができる。なお、第1
のサーボ領域が1つであるとき、1トラックにサーボセ
クタがN個存在する場合には、(N−1)個のサーボセ
クタについてAGC引き込み部が削除出来ることにな
る。
【0012】(2)本発明の磁気ディスク装置は、前記
(1)記載の磁気ディスク装置であって、第1のサーボ
領域における信号制御回路のゲイン値を、磁気ヘッドご
とに学習し記憶する手段を備え、記憶されたゲイン値
を、第1および第2のサーボ領域での情報の読み出しの
際の信号制御回路のゲイン値に適用するものである。
【0013】このような磁気ディスク装置によれば、第
1のサーボ領域における信号制御回路のゲイン値を、磁
気ヘッドごとに学習し記憶する手段を備えているため、
磁気ヘッドごとに最適なゲイン値を適用することがで
き、また、ゲイン値を記憶する手段を備えているため、
その記憶されたゲイン値を第1および第2のサーボ領域
での情報の読み出しの際の信号制御回路のゲイン値に適
用するため、AGC引き込み部を有さない第2のサーボ
領域を設けた磁気記録媒体を有する磁気ディスク装置に
おいても位置決め精度を劣化させることがない。この結
果、磁気ヘッドの位置決め精度を保持しつつ、データ領
域の面積を増大してフォーマット効率を向上することが
できる。
【0014】(3)本発明の半導体集積回路装置は、前
記(1)または(2)記載の磁気ディスク装置の磁気ヘ
ッド位置決め方法であって、第1のサーボ領域内の任意
のトラックにおいて、AGC引き込み部の読み出し信号
により、信号制御回路のゲイン値を最適化する第1のス
テップ、ゲイン値を学習値として記憶し、信号制御回路
のゲイン値を学習値に固定する第2のステップ、第1の
サーボ領域の位置情報を参照して磁気ヘッドの位置を制
御する第3のステップを有し、第2のサーボ領域内のト
ラックにおいて、信号制御回路のゲイン値を学習値に固
定する第4のステップ、第2のサーボ領域の位置情報を
参照して磁気ヘッドの位置を制御する第5のステップを
有するものである。
【0015】このような磁気ヘッド位置決め方法によれ
ば、第1のサーボ領域においては、その直前に最適化し
たゲイン値で位置決め情報を読み出して磁気ヘッドの位
置を制御し、第2のサーボ領域においては、同一トラッ
クの第1のサーボ領域において学習したゲイン値を第2
のサーボ領域におけるゲイン値に代用して位置決め情報
を読み出すため、第2のサーボ領域におけるゲイン値の
最適化が行われなくとも、適正なゲイン値を適用して位
置決め情報を読み出すことができ、精度良く磁気ヘッド
の位置決めを行うことができる。また、このような方法
により、AGC引き込み部を有さないサーボ領域を含む
磁気記録媒体での磁気ヘッドの位置決めが行えることは
いうまでもない。
【0016】すなわち本発明は、AGC回路のゲイン値
をヘッドごとに学習し、サーボセクタの信号を読み出す
際はAGCのゲイン値を学習した値に固定することによ
り、サーボセクタにおけるAGCの引き込み部を削除
し、フォーマット効率を向上させるものである。AGC
ゲイン値の学習は1トラックに複数存在するサーボセク
タのうちの特定の1個で行う。したがって1トラックに
サーボセクタがN個存在する場合、(N−1)個のサー
ボセクタについてAGC引き込み部が削除出来ることに
なる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0018】図1は、本実施の形態の磁気ディスク装置
で用いる記録媒体面の一例を示した模式図である。
【0019】本実施の形態の磁気ディスク装置は、デー
タ面サーボ方式による位置決め機構を有する磁気ディス
ク装置であり、記録媒体面101には、サーボ領域10
2とデータ領域103とを有する。サーボ領域102に
は、AGCゲインを学習する学習サーボセクタ102a
とAGCゲインを学習しない非学習サーボセクタ102
bとを含み、データ領域103にはデータセクタ104
を有している。
【0020】図2は、本実施の形態のサーボセクタの構
造を示す模式図であり、(a)は、学習サーボセクタに
ついて、(b)は非学習サーボセクタについて示した模
式図である。
【0021】学習サーボセクタ102aには、AGC引
き込み部105、グレイコード部106およびバースト
信号部107が含まれる。一方、非学習サーボセクタ1
02bには、AGC引き込み部はなく、グレイコード部
106およびバースト信号部107が含まれる。したが
って学習サーボセクタ102aの長さは、非学習サーボ
セクタ102bの長さよりも長くなっている。また、従
来全てのサーボセクタにAGC引き込み部を有していた
ため、非学習サーボセクタ102bに占有されていたA
GC引き込み部をデータ領域に転用することができる。
【0022】本実施の形態の磁気ディスク装置は、1ト
ラックあたりのサーボセクタ数が12個であり、12個
のサーボセクタのうちの1個が学習サーボセクタ102
aである。サーボセクタに占めるAGC引き込み部の割
合は、通常10〜15%であるため、データ面に対する
サーボセクタの割合を10%とすると1トラックあたり
1〜1.5%の線記録密度の緩和を実現することができ
る。
【0023】次に、図3および図4を用いてAGCゲイ
ン値学習回路およびAGC回路の動作シーケンスについ
て説明する。図3は、本実施の形態のAGCゲイン値学
習回路を含む磁気ディスク装置の再生回路の一例を示し
た回路図であり、図4は、本実施の形態のAGC回路の
動作シーケンスを示した論理信号図である。
【0024】磁気ヘッド316からリードアンプ315
を経て得られるプリアンプ信号314は、AGC回路3
01に入力され、等化器/フィルター回路302を経て
信号処理回路303に伝達され、データ弁別が行われ
る。
【0025】AGC回路301のゲインは、コンデンサ
313の電位によって制御され、等化器/フィルター回
路302の出力波形からチャージ・ディスチャージパル
ス生成回路304およびチャージポンプ回路305を経
てコンデンサ313にフィードバックされる。
【0026】AGC回路301のゲイン学習は以下のよ
うに行われる。
【0027】ゲイン学習時はスイッチ306b、306
cがオンで、スイッチ306aがオフになっている。こ
の時コンデンサ313の電位はチャージポンプ回路30
5の出力によって決まり、その時の制御電位はボルテー
ジフォロワ307からA/Dコンバータ308に伝達さ
れる。ゲインの学習が終了するとコントローラ310か
らのラッチパルスによって学習値がラッチ回路309に
記憶される。
【0028】次に、記憶された学習値を用いたAGC回
路301の駆動について説明する。
【0029】学習値を用いる時はスイッチ306aのみ
がオンで、スイッチ306b、306cがオフになって
いる。スイッチ306cがオフになっているため、AG
C回路301にフィードバックはかからない。すなわち
ゲインの自動制御は停止している。
【0030】AGC回路301のゲインは、ラッチ回路
309に記憶された学習値をD/Aコンバータ312を
介してボルテージフォロワ311から出力される電位に
よって決まる。したがってAGC回路301のゲイン
は、直前に学習した値にセットされる。
【0031】また、データリード時はスイッチ306c
のみがオンで、スイッチ306a、306bがオフにな
っている。すなわち、AGC回路301はチャージポン
プ回路305の出力で決まるフィードバックループで動
作することになる。これにより、データリードの間は、
ゲインはデータリードに適した値に自動制御されること
となる。
【0032】次に、学習機能を備えた本実施の形態のA
GC回路301の動作シーケンスを、図4の論理信号図
を用いて説明する。
【0033】リードゲート401、ライトゲート402
はそれぞれデータのリード、ライトの起動信号である。
インデックスパルス403は学習サーボセクタ102a
におけるゲイン学習終了時にコントローラ310より出
力される。
【0034】学習サーボセクタパルス404aおよび非
学習サーボセクタパルス404bはそれぞれのサーボセ
クタの領域でイネーブルとなる信号である。ただし、学
習サーボセクタパルス404aと非学習サーボセクタパ
ルス404bでは、その長さの相違に基づき、時間が異
なっている。また起動信号405、406、407はそ
れぞれスイッチ306a、306b、306cを起動す
る信号で、正極性の時にスイッチがオンとなる。
【0035】学習サーボセクタ102aで学習サーボセ
クタパルス404aを出力すると、起動信号406、4
07によりスイッチ306b、306cがオンとなり、
起動信号405によりスイッチ306aがオフとなる。
すなわちAGCゲインの学習が開始される。
【0036】AGC回路301が引き込みを終了しグレ
イコードを識別すると、インデックスパルス403が出
力される。学習値はこのインデックスパルス403でラ
ッチ回路309により記憶される。同時に起動信号40
5によりスイッチ306aがオンとなり、起動信号40
7によりスイッチ306cがオフとなり、AGC回路3
01のゲインが学習値に固定される。AGCゲインが学
習値に固定された後、起動信号406によりスイッチ3
06bはオフとなる。図4ではこのタイミングを学習サ
ーボセクタパルス404aのオフ時と同期させている。
【0037】サーボセクタからアイドル時に移行した時
は、スイッチ306aのみがオンでAGC回路301は
学習値のまま動作する。
【0038】次に、リードゲート401によりデータリ
ードが起動されると、起動信号405によりスイッチ3
06aがオフとなり、起動信号407によりスイッチ3
06cのみがオンとなって、AGC回路301のゲイン
は出力波形のフィードバックを受けて動作する。ただし
この時はインデックスパルス403が発生しないため、
A/Dコンバータ308の出力に対し、ラッチパルスが
起動せず、ゲインの学習は行わない。したがってデータ
リードが終了すると、再びスイッチ306aがオンとな
りAGC回路301のゲインは学習サーボセクタ102
aで学習した値に戻る。
【0039】また、ライトゲート402によってデータ
ライトが起動された時は、スイッチ306aのみがオン
となり、AGC回路301のゲインは学習値に固定され
たままである。
【0040】同様に非学習サーボセクタ102bで非学
習サーボセクタパルス404bが起動された時もスイッ
チ306aのみがオン状態であるため、AGC回路30
1のゲインは学習値に固定されたままである。
【0041】上記一連の学習動作をAGC制御電位40
8に注目して説明すると、以下のようになる。
【0042】AGC制御電位408はコンデンサ313
の電位で、この電位がAGC回路301のゲインを決定
する。
【0043】学習サーボセクタパルス404aが起動す
るとAGC回路301がゲインの引き込みを開始し、あ
る制定時間の後AGC制御電位408が収束する。ゲイ
ンの収束後、AGC制御電位408は、インデックスパ
ルス403によってラッチされ収束値が学習される。ま
たリードゲート401が起動するとゲイン学習時と同様
にAGC回路301がゲインの引き込みを開始し、デー
タリード中はフィードバックがかかったまま動作する
が、データリードが終了するとスイッチ306cがオフ
となり、スイッチ306aがオンとなって、AGC制御
電位408は速やかに学習値に戻る。
【0044】これらの動作以外の時はAGC制御電位4
08は、スイッチ306aがオンとなっているため学習
値に固定されたままである。
【0045】最後に、磁気ヘッド316が記録媒体面1
01の各領域にあるとき、スイッチ306a、306
b、306cの状態を図5に示す。図5は、本実施の形
態のスイッチの動作状態を示した状態表図である。磁気
ヘッド316が学習サーボセクタ102aのグレイコー
ド部106およびバースト信号部107にある時には、
スイッチ306aはオン状態でもオフ状態でもよい。こ
れは、その直前に学習したゲインがコンデンサ313に
蓄積されたままであるため、スイッチ306aのオン、
オフにかかわらず同一のAGC制御電位408を得るこ
とができるからである。
【0046】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
【0047】たとえば、前記実施の形態では、学習サー
ボセクタ102aが1つの場合を例示したが、全てのサ
ーボセクタが学習サーボセクタとならない限り、複数で
あってもよい。
【0048】
【発明の効果】本発明の磁気ディスク装置によれば、以
下の効果が得られる。
【0049】(1)位置決め精度を劣化させることなく
サーボセクタの占有面積を減少することができる。
【0050】(2)記録媒体のフォーマット効率を向上
し、同一容量における必要な面記録密度を低減すること
ができる。
【0051】(3)磁気ディスク装置の書き込みおよび
読み出しのエラーレートを低減し、磁気ディスク装置の
リトライ動作を少なくすることができる。
【0052】なお、データ面におけるサーボ領域の占有
面積を削減して、サーボ領域のデータ面に対する割合を
装置使用円板面数の逆数以下、すなわち装置1台におけ
るサーボ領域の合計面積を円板1面の面積より小さくす
ることにより、同一容量を実現するために必要な記録線
密度をサーボ面サーボ方式よりも小さくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である磁気ディスク装置
で用いる記録媒体面の一例を示した模式図である。
【図2】本発明の一実施の形態であるサーボセクタの構
造を示す模式図であり、(a)は、学習サーボセクタに
ついて、(b)は非学習サーボセクタについて示した模
式図である。
【図3】本発明の一実施の形態であるAGCゲイン値学
習回路を含む磁気ディスク装置の再生回路の一例を示し
た回路図である。
【図4】本発明の一実施の形態であるAGC回路の動作
シーケンスを示した論理信号図である。
【図5】本発明の一実施の形態であるスイッチの動作状
態を示した状態表図である。
【符号の説明】 101…記録媒体面、102…サーボ領域、102a…
学習サーボセクタ、102b…非学習サーボセクタ、1
03…データ領域、104…データセクタ、105…A
GC引き込み部、106…グレイコード部、107…バ
ースト信号部、301…AGC回路、302…等化器/
フィルター回路、303…信号処理回路、304…チャ
ージ・ディスチャージパルス生成回路、305…チャー
ジポンプ回路、306a、306b、306c…スイッ
チ、307、311…ボルテージフォロワ、308…A
/Dコンバータ、309…ラッチ回路、310…コント
ローラ、312…D/Aコンバータ、313…コンデン
サ、314…プリアンプ信号、315…リードアンプ、
316…磁気ヘッド、401…リードゲート、402…
ライトゲート、403…インデックスパルス、404a
…学習サーボセクタパルス、404b…非学習サーボセ
クタパルス、405、406、407…起動信号、40
8…AGC制御電位。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一の媒体面に複数のサーボ領域および
    データ領域を有する磁気記憶媒体と、前記磁気記録媒体
    に対する情報の記録または再生動作を行う磁気ヘッド
    と、前記磁気ヘッドに接続された情報の記録または再生
    のための信号制御回路とを含む磁気ディスク装置であっ
    て、 前記複数のサーボ領域のうち少なくとも1つのサーボ領
    域は、前記信号制御回路におけるゲイン値の最適化のた
    めのAGC引き込み部を有する第1のサーボ領域であ
    り、他のサーボ領域は、前記AGC引き込み部を有さな
    い第2のサーボ領域であることを特徴とする磁気ディス
    ク装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の磁気ディスク装置であっ
    て、 前記第1のサーボ領域における前記信号制御回路のゲイ
    ン値を、前記磁気ヘッドごとに学習し記憶する手段を備
    え、前記記憶されたゲイン値を、前記第1および第2の
    サーボ領域での情報の読み出しの際の前記信号制御回路
    のゲイン値に適用することを特徴とする磁気ディスク装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の磁気ディスク装
    置の磁気ヘッド位置決め方法であって、 前記第1のサーボ領域内の任意のトラックにおいて、 前記AGC引き込み部の読み出し信号により、前記信号
    制御回路のゲイン値を最適化する第1のステップ、 前記ゲイン値を学習値として記憶し、前記信号制御回路
    のゲイン値を前記学習値に固定する第2のステップ、 前記第1のサーボ領域の位置情報を参照して前記磁気ヘ
    ッドの位置を制御する第3のステップを有し、 前記第2のサーボ領域内の前記トラックにおいて、 前記信号制御回路のゲイン値を前記学習値に固定する第
    4のステップ、 前記第2のサーボ領域の位置情報を参照して前記磁気ヘ
    ッドの位置を制御する第5のステップを有することを特
    徴とする磁気ヘッド位置決め方法。
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JP32056596A Pending JPH10162511A (ja) 1996-11-29 1996-11-29 磁気ディスク装置および磁気ヘッド位置決め方法

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JP (1) JPH10162511A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6556365B2 (en) 1999-05-18 2003-04-29 Hitachi, Ltd. Storage media having a wide servo band and high data format efficiency and a storage using the same
KR100440699B1 (ko) * 2000-11-17 2004-07-19 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 자기 디스크 장치 및 그 제어 방법

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