JPS58218078A

JPS58218078A - ヘツドの位置制御方式

Info

Publication number: JPS58218078A
Application number: JP10161082A
Authority: JP
Inventors: Juko Sugaya; 寿鴻菅谷
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-06-14
Filing date: 1982-06-14
Publication date: 1983-12-19

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】〔発明の技術分岐〕一本発明は複数のデータ面の所定領域忙す−が信号を埋
込み形成した記録媒体に対し、ヘッドを上記サーが信号
に従って効率良く位置決めすることのできるヘッドの位
置制御方式に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来、磁気ディスク装置におけるヘッドの位置決めは、
ディスク記録媒体の一面ｒｃ予め書込まれたサーが信号
を基準として行われており、一般にデディケーティッド
デー？方式と称されている。ところがこの方式にあって
は、磁気ディスク装置内部における温度勾配によって、
デー？トラックとデータトラックとの間で熱的オフトラ
ックが生じ易いと云う不具合がある。しかもこの方式で
は、ディスク記録媒体の一面全域に亘ってサーブ情報が
書込まれている為、上記記録媒体が一枚のときＫはその
記録容量の半分しか情報記録に利用することができない
と云う不具合がある。更には、上記ディスク記録媒体が
交換可能な、所謂カートリ、ジ型の場合、上記記録媒体
の偏芯等を考慮することが必要となるので、結局トラッ
ク密度を高くすることができないと云う潜在的な欠点を
有している。

そこで最近では、上記欠点を補うべく、ディ□１スフ記録媒体のデータ面の・所定領域にデーが信、：１
゜号をも書込んでおくデー□り面デーが方式が種々研究さ
れている。例えばディスク記録媒体のデータセクタ簡に
デー？セクタを設け、このデー？セクタに間欠的にデー
が情報を書込んでおく部に磁気的あるいは光学的にデー
が情報を書込んでおく等の方式が提供されるに至ってい
る。

この中でも、上記埋込み形デーが方式は、記録媒体の構
成が簡単なこと、信号処理が簡単である等の理由によシ
広く注目され、カートリッジタイプの磁気ディスク装置
の一部において実用化されている。

〔背景技術の問題点〕

ところが、この種の埋込み形デーが方式に代表されるデ
ータ面サーボ方式にあっては、前述したデディケー、テ
ッドデーが方式と本質的に異なり、用いられるディスク
面の全てに予めデーが情報を書込んでおく為に、これＫ
よって定め）られるデータトラック位置にヘッドを正確に対応させて
設置することが必要となる。即ち各デ□−：・・。

一タ面に対応して設けられたヘッド間において取付は誤
差があると、成るデータ面においてオントラックしてい
るヘッドから他の面のへ、ドヘ制御を切換えたとき、全
く異なるトラックにオントラックする虞れがア）、また
上記切換えと同時にシーク動作を行わせたときには目標
と異なるトラックへオントラックしてしまうと云う虞れ
がある。この為、従来では各ヘッドの取付は位置を精密
調整してへ、ド間の誤差を出来るだけ小さくするようＫ
しているが、トラック密度の向上やへ、ド数の増加に伴
い、上記調整自体が非常に困難なものとなってきている
。

そこで各ヘッド間の位置ずれを予め測定記憶しておき、
ヘッドの制御切換えの都度上記測定情報を用いて位置ず
れ修正を行うことが考えられているが、上記修正作業に
手間がかかる上、装置の経時的温度変化によって上記修
正値が適切なものではなくなると云う問題があった。ま
たヘッドの制御を切換えた際、そのへ、ドをディスク面
の基準トラック迄移動させて位置ずれを修正したのち目
標トラ、クヘシーク動作を行わしめる方式が考えられて
いる。この方式によれば、常に正確にへ、ドの位置修正
を行わしめて目標トラ、りに確実にオントラックさせ得
るが、ヘッドの制御切換え毎にヘッドを基準トラックへ
移動させる必要がある為、そのシーク時間が非常に長い
と云う欠点がある。この為、効率良く、速やかにヘッド
のトラック移動を行い得ないと云う問題があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、へ、ドの取付は誤差およびサー
ボライタによる書込みトラックの位置ずれに起因するデ
ーが面の各トラックに対するヘッド間の位置ずれを効果
的に修正し、効率良く、且つ速やかに目標トラックへヘ
ッドを位置決めすることのできる実用性の高いヘッドの
位置制御方式を提供するととＫある。

〔発明の概要〕

本発明はヘッドの取付は誤差およびデーｄｆライタによ
る書込みトラックの位置ずれに起因するデー−ζ面の各
トラックに対するヘッド間の位置ずれを、ヘッドの制御
を切換える面のヘッドのトラック区間および位置情報と
切換えた後のヘッドのトラ、り区間およびその区間にお
ける位置信号とＫよって修正して、上記ヘッドの位置情
報を求め、仁のヘッド位置と目標トラ、りとの間の距離
が予め定めた値より大きい場合にはシーク動作を行わし
めると共に、上記距離が上記値よシ小さい場合には位置
制御だけを行わしめるようにしたものである。

〔発明の効果〕

従って本発明によれば、データ面の異なシによるヘッド
間の位置ずれを簡易に且つ効果的に修正してヘッドの正
しい位置を求め、目標トラックとの距離に応じてシーク
動作、あるいは、その位置制御だけを直接的に行うので
効率良く、且つ速やかに正確なヘッドの位置決めを行い
得、１：１′ る。そして従来のようにへ・□ドの取付けに微細な調整
を要することがなく二また装置の温度変化による修正値
の変化に左右される等の不具合がない。更にはヘッドを
一旦０トラックシークさせる等の煩しさもない。故に、
適確に１　しかも簡易に目標とするトラックへヘッドを
位置決めすることか可能となり、その実用的利点は非常
に高い。

〔発明の夾施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例方式につき説明
する。

先ず、データ面上に埋込み形成されたデー？信号による
ヘッドの位置決め制御にりい上第１図乃至第６図を用い
て説明する。

第１図は磁気ディスク記録媒体に予め埋込み形成された
複数相のデーが信号の例を示すもので、ここではデー？
ライターによりて書込まれた２相変形ダイピツトノ母タ
ーンと称される２相サーが信号が示される。第１図にお
いて、１は７’−ｐ−ｔｐｐ“；、ξ“′−“＊／３１
＠＠ｆ″し、このサーボ　　タ領域２に図中斜線部で示
すようにして２　−ポ信号３が書込まれる。

また図中４は同期信号を示しており、この同期信号４に
よって上記デーぎ信号の各位置における絖用しのタイミ
ングクロック、おｉびＡＧＣ信号が作成される。また５
は記録、再生（Ｒ／Ｗ）ヘッドであり、このヘッド５が
第１図中５ａ。

５ｂ、５ｃ、５ｄに位置するとき、このヘッド５によっ
て前記デー？信号３Ｆｉ第２図（ａ）　〜（ｄ）　ｊｃ
それぞれ示すように読出される。伺、第２図中Ｓは、同
期信号成分を、またＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれ位置検出
の為の信号位置を示している。

しかして、このようなデーが信号を読出して行われるヘ
ッドの位置検出は、前記位置信号ム。

Ｂ、Ｃ，ＤのＡＢ間およびＣＤ間の差信号Ｘ＝Ａ−ＢＹ＝Ｃ−Ｄを第１の信号群とし、この第１の信号群間の和信号およ
び差信号Ｕ＝Ｘ＋Ｙｖ＝ｘ−ｙを第２の信号群として行われる。これらの信号Ｘ　、Ｙ
　、Ｕ　、Ｖの関係は第３図に示す通りであり、ｘ、Ｘ
信号は４トラツク周期で繰返し、Ｘ信号に比してＹ信号
が１トラツク分位相が進んだものとなっている。伺、こ
の例はサーボ信号が第１図に示すように２相パターンの
場合であシ、４相ノｆターンのデーが信号を用いた場合
にはｘ、Ｙ信号の繰返し周期は８トラツクとなる。

また第３図において４Ｎ）ラックに相当するヘッドの倍
量は第１図中の５ｄであシ、４Ｎ＋１トラツクが５ｃに
、４Ｎ＋２）ラックが５ｂｙｃ。

そして４Ｎ＋３）ラックが５ａにそれぞれ相当する。

かくして、このような信号Ｘ、Ｙ、Ｕ、Ｖによれば、ヘ
ッドの移動速度が４トラツク／１七クタ未満であるとき
、第３図に示される信号波形図から明らかなように、ヘ
ッドのトラック存在位置区間Ｌ６　　＋　Ｌｔ　　ｌ　
ｔ、、　　ｌ　Ｌｌの判定と、この判定さ′れた区間内
において直線的な変化を示す信号Ｕ、Ｖを用いることに
よって、ヘッドの正確な位置を次のようにして検出する
ことが可能と々る。

即ち、区間Ｌｏ　　ｅＬｌ　　ｅＬｌ　　ｐＬｓの判定
は第４図にその制御フローの一例を示すように、先ずス
テラｆ１１にて信号Ｘ、Ｙをそれぞれ読込み、ステラｆ
ｚｚ’にてその信号間の和信号Ｕと差信号Ｖとをそれぞ
れ求める。これによりヘッドの位置検出の準備を完了す
る。しかるのち、判定ステラｆ１３．７４〜１７にて、
上記第１の信号群の信号ｘ、ｙの正、負、零の判定を順
に行うことにより、その条件に応じてヘッドの存在区間
Ｌｏ　　、Ｌｔ　　−Ｌｍ　　、Ｌｍを検出することが
可能となる。但し、この判定は、ヘッドが正の方向（ト
ラック数が増加する方向）Ｋ移動する場合を示しており
、また上記判定条件は第３図を参照することにより容易
に理解されるで□あろう。しかるのち、この判定された
区間におけるヘッド位置が、直線的ガ変化を示す信号Ｕ
。

■（第２の信号群）を用いて行われる。

第５図は区間ＬＯが判定検出されたときの位置検出処理
の一例を示す処−フμ−である。即ち、この場合、ヘッ
ドがそメ、、移動前に属していた区間ＬＢ、およびその
ときの装置情報Ｐｔ利用して行われ、ステップ１Ｂ、１
９．２０において先ず上記移動前に属していた区間ＬＢ
が、区間Ｌ６　　＠　ＬＢ　　ａＬｍ　　ａ　Ｌｓのい
ずれに相当するものかの判定が行われる。この判定はり
、と、Ｌｏ。

Ｌ１＊Ｌ１との一致比較により行われ、これらのいずれ
にも該当しない場合には区間Ｌ１として判定することに
より行われる。そして、これらの判定結果に応じて演算
ステツノ２１，２２゜２３．２４によシ、それぞれ位置
計算が行われる。この位置計算は上記判定によって検出
されたヘッド移動前の区間情報ＬＢの基準値ＩＮＴ（Ｌ
、）に、現在のヘッド区間位置との差分（トラック数）
を加減算したのち、その区間におけるヘッド位置の情報
ｔ。を加えることｅこよって行われる。

この場合、上記情５１報ｔ０は信号Ｖの値Ｖと、信号Ｘ
、Ｙのピーク振１幅値ａとから、例えばｔ　　　＝　　
ｙ／ａ　　＋　　ｍｔ・５よいより、−や。ヶ、□、、
□、工へラドの現区間りの゛データをステップ２５におい０　　
・ｌてＬＢとして格納し、ｈの一連した処理を終了する。

以上の処理を第３図を参照して更に詳しく説明する。今
、ヘッドがＰ点に位置しているものとすると、信号Ｘ、
は正、ｉ号Ｙ−負であるから、前述した第４図に示す区
間判定処理Ｋｌってその区間ＴＢ＝Ｌ１と判御される。

またそのときの位置はｐ、＝（４Ｎ＋１　）＋（０，５−Ｕ；／ａ　）として
表わされることになる。また次にヘッドがＱ点に達した
も□のとすれば、ＹＱ〉０．ＸＱ＞。

であるから、その区間はＬｏと判定される。そして、そ
のときの位置は、先のへ、ド位置がＰ点であり、ＬＢ＝
Ｌ１として与えられることよシＰＰ　＝　ＩＮＴ（ＰＢ
）　＋３　＋　ｔ０＝４Ｎ＋４＋ｔとして検出されることになる。但し、このときのｔｏの
値はｔｏ＝ｖ、ｌ、”ａ　十０．５とのよ゛うにヘッドの移動速度が４ト、ラック／１セク
タ未満に制限され、且つヘッド移動前のヘッド位置およ
びその区間が予め既知となっている場合には、上記移動
後のヘッド位置とその区間を非常に簡易にして、且つ正
確に求めるごとが可能となる１、従りて、こめようなヘ
ッドの位置情報を利用することによって、上記ヘッドの
正確な速度制御と、そめ位−制御を行うことが可能とな
る。しかも、このような方式によれば、従来のヘッドの
移−速度を信号Ｘ、Ｙの零クロスから求めてその制御１
行う方式に比して大略４倍も早く制御することができ、
シニク時間の大幅な短縮化を図ることが可能となる。　
　　　　。

また一般の磁気ディスク装置にあッても、装置の起動時
には、必ずシーク動作の原点となる０トラ、りのシーク
が行われる。とのＯトラックのシークは普通、データゾ
ーンと、ガードゾーンとの境界を見出すことにより行わ
れるから、これを基準としてディスク板の同一データ面
のシーク動作を行っている限υ、上述したようにし、て
ヘッド移動後におけるヘッド立置およびそあ区間検出を
高精度に行うことが可能となる。

ところで、成るデーダ面においてオントラックしている
ヘッドから、他のデータ面のヘッドに制御対象を切換え
た場合、前述したようにヘッド間の位置ずれに起因して
高精度な位置検出と、その区間判定を行い得なくなる虞
れがある。

これに対して本方式では次のよう圧して上記位置ずれを
自動修正し、シーク動作の短縮化を図っている。

今、成るデータ面においてヘッドが（４Ｎ＋２）にオン
トラックしているものとする。このとき、他のデータ面
に対応して設けられたヘッドが±２トラック未満の精度
で取付けられているものとすれば、これらの間でヘッド
の切換えを行ったとき、ヘッド位置が４Ｎから４Ｎ＋４
）ラックの範囲で変化することに力る。しかしてこの場
合、制御切換え後のヘッｔ、ドの位置は、そのデ、、、
：一夕面において検出される貫−ボ信号によって同様にし
て求められる。従って今、ヘッドを切換えたときの位置
がＲ点にあるものとすれば、第３図に示されるように、ｘ、＞ｏ、ｙＢ＞（１であるから、その区間がＬｏであると判定される。しか
るのち、今度は第６図に示す処理フローに従い、先ず判
定ステラ７°２６．２７．２８にてヘッド切換え前のヘ
ッド区間を判定し、これらの判定された区間に従ってそ
れぞれ対応した処理ステップ２９，３０，３１．３２に
より、位置を検出する。例えば４Ｎ＋２にオントラック
しているヘッドから、ヘッド切換えによってヘッド位置
がＲ点に移った場合には、そのヘッド位置はＰＰ　＝　ＰＯ−２＋ｔ＝４Ｎ＋２−２＋ｔ＝４Ｎ＋ｔとして求められ息。但し、ＰＯは、ヘッド切換　　　− え前のヘッドのオントラック位置を示しており、：１・
・１竪この場合ｔは　−゛１・１ｔｏ＝ｖｎＺａ十０．５として示される。これによって、ヘッド間の位置ずれを
修正した現ヘッド位置が正確に求められることになる。

即ち、ヘッド切換え前のオントラックしているヘッドの
位置および区間の情報と、ヘッド切換え後に求められる
ヘッドの位置および区間の情報とから、ヘッドの取付は
誤差や、デー＋ｊ？信号曹込み時に生じるトラックずれ
に起因するヘッド間のずれを簡易にして正確に検出し、
これを修正した現ヘッドの位置を正確に把握することが
可能となる。

さて、本方式によれば、ヘッド切換え時に生じたヘッド
間のずれを上述した如く修正した上で、目標トラックに
対して次の如くシーク動作が行われる。第７図はその制
御形態の一例を示す処理フローである。先ず、シーク動
作が起動されると、ステップ４１にて目標トラックの設
定が行われ、次にステツノ４２において制御形暢が速度
制御に切換えられる。その後、ステップ４３において成
るデータ面でオントラックしているヘッドから、上記目
標トラックが存在するｒ−夕面のヘッドに制御対象を切
換え、ステップ６４にてその７−タ而におけるデーｒｌ
信号から信号Ｘ、Ｙを読込む。このデータをもとにして
、へ、ド間の位置ずれ量を求めて制御情報としてのヘッ
ドの位置および区間の情報をステラｆａｓにおいて修正
する。しかるのち、□この修正されたヘッドの位置と目
標トラック迄のトラック数をステップ４６で計算し、判
定□ステラｆ４１１ｆＣて上記トラック数が０．５未満
であるか否かを判定する。この判定によってトラック数
が０，５未満であることが見出された場合には、切換え
られたヘッドが目標トラック区間に存在するとして、ス
テップ４８にて制御形態を位置制御に切換え、上記ヘッ
ドをその目標ト□ラックに対して精度良く位置決めする
２淘、この位置制御は、ヘッドを支持するアクチュエー
タを駆動する電流を微小制御する等して行われる。

一方、目標トラック迄の距離が０．５トラック以上ある
場合には、ステラｆ４９にてヘッドの移動方向を判定し
、上記アクチュエータ駆動電流をステップ５０．５１に
示すように正または負に切換えてヘッドを高速移動させ
る。その後、ステラｆ５２，５３．５４により、そのヘ
ッドの高速移動時における信号Ｘ　ａ　Ｙの読込み、こ
れＫよるヘッドの位置と区間の判定、目標トラック迄の
距離を計算し、判定ステラｆｓｓにおいて目標トラック
に近付いたが否かを判定する。

そして、目標トラックに対して０．５トラック以内に近
付いたときには、前記ステツノ４８にジャンプして、シ
ーツ動作を位置制御に切換える。

また、目標トラック迄、多くの距離がある場合には、ス
テ、ノ５６にてヘッドの移動速度を計算し、ステップ５
７で、その速度の判定を行い乍ら、上述したステツノ５
２からの処理ヲ繰返す。更にはまた、ヘッドの移動速度
が許容される最高速度に達し、この状、、−態でヘッド
が移動していても目標トラックにさ＃１ど近付かない場
合には、ステップ５８に示されるように、適宜目標速度
に合せてヘッドの移動をコントロールする。。

以上の一連したヘッドの目標トラックに対する位置制御
により、異なるデータ面間でヘッドに、且つ正確に目標
トラックにオントラックさせることができる。しかも、
ヘッド間の位置ずれを自動修正して、そのデータ面にお
けるシーク動作を直接的に行い得る。このことは従来の
ようにヘッドを−Ｈ０トラックシークさせて基準位置合
せを行わしめる必要がないことを意味し、シーク動作の
短縮化を図〕得る等の実用上絶大なる効果が奏せられる
。またヘッドの取付は精度も大幅に緩和されるので、装
置の製作上、また保守１点検時において得られる効果も
絶大である。

岡、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば上記の埋込み形デーが方式にのみ適用されるもので
はなく、種々のデータ面デー＆方式に広く適用すること
ができる。また埋］込み形デーｄｆ　ノｆタ廿ンとして、２相サーがノ４タ
ーンのみならず複数相の、つまｆｉＮ相のデーーζ・母
ターンを用いることもできる。更には磁気ディスク装置
を始めとして光デイスク装置に４適用できることは云う
までもない。要するに本発明はその要旨を逸脱しな臂範
囲で種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例方式を説明する為のもので、第１
図は埋込み形２相サーがノｅターンの例を示す図、第２
図（ａ）〜（ｄ）は２相サーｄｅ　ノｆターンの読出し
信号波形図、第３図はデーｆ　／４ター／から得られる
第１および第２の信号群の波形図、第４図は区間判定処
理を示す図、第５図は判定された区間におけるヘッド位
置検出処理を示す図、第６図はヘッド切換え時の位置ず
れ修正処理を示す図、第７図はシーク動作処理を示す図
である。３・・・２相変形ダイビツトパターン、４・・・同期信
号、Ｘ、Ｙ・・・第１の信号群（位置信号）、Ｕ、Ｖ・
・・第２の信号群

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のデータ面にそれぞれサーが信号を予め書込
んでなる記録媒体に対し、各データ面に対応して設けら
れたヘッドにて読出される上記サーが信号に従って上記
ヘッドの位置決めを行う装置において、成るデータ面に
オントラ。りしているヘッドから他のデータ面におけるヘッドに制
御を切換えて目標トラックにヘッドを位置決めするに際
し、前記ヘッド切換え前のヘッド。のトラック区間およ
び位置情報とヘッド切換後にサーが信号から読取られる
ヘッドのトラック区間およびその区間における位置情報
とからヘッド間の位置ずれを修正してヘッドの位置情桝
を求め、この位置情報と前記目標トラックと、の距離が
所定値より大なるときには上記目標トラックに対するヘ
ッドのシーク動作を行わしめる。と共に、上記１ｆｉ離
が所定値より小なるときには前記目標トラックに対して
ヘッドの位置制御だけを行わしめることを特徴とするへ
、ドの位置制御方式。
（２）　　シーク動作は、ヘッドの移動速度制御と位置
制御とからなるものである特許請求の範囲第１項記載の
ヘッドの位置制御方式。
（３）ヘッド位置と目標トラックとの距離と比　　　− 較される所定値は大概医トフック距離に相当したもので
ある特許請求の範囲第１項記載のヘッドの位置制御方式
。