JPS5918770B2 - 磁気デイスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気ディスク装置に関するものでありとくに磁
気ディスク上にあらかじめ記録されたサーボ情報により
記録されるべきあるいは再生されるべきデータトラック
に対して磁気ヘッドを正確に位置決めし、データの読み
書きをする磁気ディスク装置に関するものである。

磁気ディスク装置のようなランダムアクセス型記憶装置
においては同心円上の所定の位置に配置された複数の記
録再生トラックすなわちデータトラックに磁気ヘッドを
正確に位置決めすることが必須の条件であり、回転する
磁気ディスクのスピンドルに偏心をはじめとする種々の
要因にて振動する前記データトラックに前記磁気ヘッド
を位置決め整合する正確度はデータの書き込み、読み出
しの信頼性に大きく関係してくる。

この種の磁気ディスク装置においては前記データトラッ
クに一層正確に磁気ヘッドを位置決めするために種々の
サーボ方式が考えられ、それにともない磁気ディスク上
の位置付け情報すなわちサーボ情報についても各種の形
式が提案されてきた。とくに近年二重保磁性二重層の磁
気ディスクが考えられ、前記二重保磁性二重層の磁気デ
ィスクに含まれたサーボ情報を読み取り、同時にデータ
の書き込みあるいは読み取りが可能な一種の複合ヘッド
が提案され当業者においてよく知られている。これらの
二重保磁性二重層の磁気ディスクにおいてデータトラッ
ク直下の下磁性層のトラックに含まれるサーボ情報の型
式を、今同データトラックに位置付けられた磁気ヘッド
のデータトラックの中心からの位置誤差を検出可能とす
るのは勿論のこと、同時にデータ書き込みのためのクロ
ック情報を検出できる形式、たとえば米国特許第３５３
４３４４号に見られるダイピット方式にした場合、次に
述べるような欠点が生じてきた。すなわちデータ書き込
みのためのクロック情報の検出を可能にすることによつ
て、サーボ情報読み取りヘッドおよび読み取り回路系に
広い周波数帯域のものが要求されこれが雑音の増長を促
す一方、狭トラック化にともなうサーボ情報読み取り信
号のレベル低下とあいまつてＳ／Ｎ比を著しく劣化させ
信頼性を大いにそこなうという欠点を生じてきた。従つ
てこのようなサーボ情報の型式、すなわち位置付け誤差
の検出とデータ書き込みのためのクロツク情報検出を同
時に可能とすることは高トラツク密度化のためには得策
とする方法でないことが明らかとなつている。しかし一
方では磁気デイスクの回転数変動に合わせて磁気デイス
ク面上のデータトラツクに一様に磁化反転の間隔をそろ
える必要があることを考えると磁気デイスク上にデータ
記録のためのクロツク情報を有するのはやはり望ましい
ことである。本発明の目的は前述のごとき二重保磁性二
重層の磁気デイスクのデータトラツク直下の下磁性層の
位置誤差を示すサーボ情報とデータ書き込みのためのク
ロツク情報を検出できる形式の磁気デイスク装置にあつ
た欠点を除くため、クロツク情報読み取りの容易な専用
トラツクを磁気デイスク面上に別途に設け、かつこの専
用トラツクを単にクロツク検出に用いるにとどまらずサ
ーボ情報の読み取りに使用することにより高追従性のサ
ーボ系を有する磁気デイスク装置を提供することにある
。

本発明によれば、データと第一のサーボ情報を同時に含
む複数のデータトラツクと、データ記録のためのクロツ
ク情報と第二のサーボ情報を含む専用サーボトラツクか
らなる二重保持性二重層の磁気デイスクと、前記データ
トラツクに位置付けられデータの読み書きとともにデー
タトラツクの中心からの自らの位置誤差を示すところの
前記第一のサーボ情報の読み取りを行なう移動可能な第
一の磁気ヘツドと、前記専用トラツクに当てがわれ、前
記記録クロツク情報の読み取りと、同サーボトラツクの
振動を第二のサーボ情報として取り出す固定された第二
の磁気ヘツドと、前記第一第二のサーボ情報を受けて前
記第一の磁気ヘツドを前記磁気デイスク上のデータトラ
ツクに正確に位置付けるサーボ手段と、上記第二の磁気
ヘツドからの記録クロツク情報を受けてデータの記録制
御を行なうデータ読み書き回路とで構成することによつ
てその目的を達成することができる。以下本発明による
磁気デイスク装置の基本的構成と実施例について同図を
参照して詳細に説明する。第１図は本発明の磁気デイス
ク装置の基本的構成を示すプロツク線図で、図において
１はデータと第二のサーボ情報とを同時に含むデータト
ラツク２と、記録のためのクロツク情報と第二のサーボ
情報とを含むサーボトラツク３をそれぞれ含む磁気デイ
スクで、データトラツク２はたとえば磁気デイスクを二
重保磁性二重層でもつて構成することによつて作られる
。この場合には上記データトラツク２に含まれるデータ
は上磁性層に、また上記第一のサーボ情報は下磁性層に
含ませるよう構成させる。また前記サーボトラツク３に
含まれるクロツク情報および第２のサーボ情報は上磁性
層だけに含ませればよい。このようなデータトラツクを
有する磁気デイスクの例は米国特許第３２１９３５４号
明細書に見られ当業者において周知であるが、簡単に述
べれば二重層の上層は低保磁性の磁性材料、下層は高保
磁性の磁性材料の層によつて構成され、上層はデータの
読み書き専用に使用され、下層はサーボ情報読み出しの
ために利用される。本発明の第１図のデータトラツク２
においては、この下層のトラツクには前記したようにサ
ーボ情報読み出しヘツドの広帯域化、読み取り回路系の
広帯域化が要求されるという観点からデータ書き込みの
ためのクロツク情報は包含されていない。４は前記デー
タトラツク２に位置付けられデータの読み書きと前記デ
ータトラツク２の中心からの位置誤差を示すサーボ情報
の読み取りを行なう移動可能な第一の磁気ヘツドでたと
えば特公昭４９−２０５２４の明細書に見られるような
複合ヘツドでデータの読み書きをつかさどる磁気ヘツド
部とデータトラツクの振動すなわちサーボ情報を感知す
る磁気ヘツド部から構成される。

詳しくはデータの読み書きに関する磁気ヘツド部は二重
保磁性二重層のデータトラツク２の磁束変化に感知し、
さらに磁化反転を磁気デイスクのデータトラツク２に書
き込む機能を有し、データトラツクの振動すなわちサー
ボ情報を感知する磁気ヘツド部はホールあるいはソニ一
効果によつてデータトラツク２の磁束そのものに応答し
てデータトラツクからサーボ情報を読み取る機能を有す
る。この磁気ヘツドはデータトラツク２のサーボ情報と
データ情報の間に直交的絶縁を与えて有利であることが
知られている。３は凪気デイスク１の同心円上の特別の
半径位置に設けられたサーボトラツクである。

このサーボトラツク３にはデ−タ書き込みのためのクロ
ツク情報を含んでいる。一般にデータトラツク２は高ト
ラツク密度化によつてトラツク巾が狭くなり、これから
データ書き込みのためのクロツク情報を検出しようとす
ると広帯域の磁気ヘツド、広帯域の読み取り回路系が要
求されることは先に述ぺた。本発明の構成に見られるデ
ータ書き込みのためのクロツク情報を包含するサーボト
ラツク３は磁気デイスク１のデータトラツクの高トラツ
ク密度化をそこなうことなく磁気デイスク１の面上に配
置することができる。そしてこのような磁気デイスク１
の面上に特別に配置されたサーボトラツクは信号と雑音
の比が充分なようにトラツク巾を大きく取れるという融
通性がある。そして何よりもこのサーボトラツク３を単
にデータ書き込みのためのクロツク情報検出に利用した
にとどめず磁気デイスク装置のデータトラツク２の高周
波な振動にも対向して磁気ヘツドが追従できるようにサ
ーボ系を構成するため第二のサーボ情報をも同時に含ま
せていることが本発明の大きな特徴でもある。以上の説
明かられかるようにサーボトラツク３に含まれるサーボ
情報の形式は前記米国特許第３５３４３４４号に記載さ
れているいわゆるダイビツト形式などが望ましい。

かようなサーボ情報と記録クロツク情報を同時に含ませ
ることができるのはこのサーボトラツクがデータトラツ
クの狭トラツク化とは無関係に広いトラツク巾で構成で
きＳ／Ｎの劣化を大巾に損わずに構成できることを再度
ここで強調しておく。５は前記サーボトラツク３に当て
がわれ前記記録クロツク情報の読み取りと同時に同トラ
ツクの振動をサーボ情報として取り出す固定された第二
の磁気ヘツドである。

データトラック２へのデータの書き込みに際しては同磁
気ヘツド５で読み出したクロツク情報６をデータ読み取
り回路ｒに与え、同回路の制候の下に第一の磁気ヘツド
４にてデータトラツク２にデータを書き込む。次に前記
第一の磁気ヘツド４を磁気デイスク１上のデータトラツ
ク２に正確に位置付ける手段について説明する。一般に
磁気デイスクのデータトラツクの振動を検出して誤差信
号を作りサーボ的手段でアクチユエータを駆動しても、
制御系の本質的な位相遅れのために高周波のデータトラ
ツクの振動に忠実に追従させることはなかなかむずかし
いという欠点がある。本発明の磁気デイスク装置による
と第１図かられかるように固定された第二の磁気ヘツド
５で第二のサーボ情報を読み取り、またその読み取り位
置に対して一定角度だけ離角した位置にてデータトラツ
ク２に位置付けられるべき第一の移動可能な磁気ヘツド
４にて第一のサーボ情報を読み取るように構成されてい
る。かくして第一の磁気ヘツドにて検出した第一のサー
ボ情報８とそれと位相の違う第二の磁気ヘツドにて検出
した第二のサーボ情報９をいわゆるフイードフオワード
サーボ回路１０に入力しアクチユエータ１１を含むサー
ボ機構によつて前記第一の磁気ヘツド４を前記磁気デイ
スク１上のデータトラツク２の高周波な振動にも追従さ
せることができる。第１図のプロツク線図においては第
一のサーボ情報を検出する第一の磁気ヘツド４と第二の
サーボ情報を検出する第二の磁気ヘツド５はお互いに対
向した位置にて示されているが本発明の精神からお互い
の磁気ヘツドの磁気デイスク１の中心に対する離角はそ
の目的、要求仕様によつて任意に選んでもかまわなく対
向した位置に限ることはない。以上第１図のプロツク線
図にみられるような磁気デイスク装置の構成にすれば従
来装置に見られたデータ書き込みのためのクロツク情報
検出のための広帯域の磁気ヘツド、広帯域の読み取り制
御系を必要とすることなく、新たにデータ書き込みのた
めのクロツク情報とサーボ情報を含んだサーボトラツク
を設けることによつて高追従性の位置付け手段を有する
新しい磁気デイスクを提供することができ、本発明の目
的を達成することができる。以上本発明の磁気デイスク
装置の基本的構成について図面を参照して詳細に説明し
てきたが本発明の精神を逸脱しなければ種々の変形が可
能であり、種々の形式の磁気デイスク装置が考えられる
。第２図および第３図は本発明の第一および第二の実施
例でとくに磁気デイスクがパツク状に構成された磁気デ
イスク装置で、第２図においては複数の磁気デイスクの
いずれかの一面に第１図のプロツク線図における第二の
サーボ情報とデータ記録のためのクロツク情報を含むサ
ーボトラツク３を配置し、そこからデータ書き込みのた
めのクロツク情報と、磁気ヘツドの位置付けのための第
二のサーボ情報を検出する固定された第二の磁気ヘツド
５を構成したものである。同図において１２は移動可能
な第１の磁気ヘツドの磁気ヘツド選択回路である。第３
図は本発明に係る第二の実施例で複数の磁気デイスクの
各面毎に移動可能な第一の磁気ヘツド４と固定された第
二の磁気ヘツド５を構成せしめたものである。この際磁
気ヘツド選択回路１２，１３は位置決めする磁気デイス
ク面毎に移動可能な第一の磁気ヘツドと固定された第２
の磁気ヘツドを選び、装置が動作時には常に同一面上の
第一の磁気ヘツドと、第二の磁気ヘツドが対になつて動
作するように選択する機能を有している。第２、第３図
に示す磁気デイスク装置のデータの記録の方法、第一の
磁気ヘツドの磁気デイスク上の振動するデータトラツク
に正確に位置付ける手段については第１図に示す本発明
の磁気デイスク装置の基本的構成と同一であるので容易
に理解できる。また第１図と同様に第２図、第３図にお
いても第一のサーボ情報を読み取る第一の磁気ヘツドと
第二のサーボ情報を読み取る第二の磁気ヘツドはお互い
に対向した位置に示したがフイードフオワード方式の原
理からこの２個の磁気ヘツドは磁気デイスクの中心に対
して任意の角度に設定してかまわない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気デイスク装置の基本的構成を示す
プロツク線図、第２図は本発明の第一の実施例の磁気デ
イスク装置、第３図は第二の実施例の磁気デイスク装置
を示す。 なお図において、１は磁気デイスク、２はデータと第一
のサーボ情報を同時に含むデータトラツク、３はクロツ
ク情報と第二のサーボ情報とを同時に含むサーボトラツ
ク、４は前記データトラツク２に位置付けられデータの
読み書きと前記データトラツク２の中心からの自らの位
置誤差を示す前記第一のサーボ情報の読み取りを行なう
移動可能な第一の磁気ヘツド、５は前記サーボトラツク
に当てがわれ、前記記録クロツク情報の読み取りと、同
サーボトラツクの振動を第二のサーボ情報として取り出
す固定された第二の磁気ヘツド、６は第二の磁気ヘツド
にて検出されたデータ書き込みのためのクロツク情報、
７はデータ読み書き回路、８は第一の磁気ヘツドにて検
出された第一のサーボ情報、９は第二の磁気ヘツドにて
検出された第二のサーボ情報、１０は前記第一、第二の
サーボ情報を受けてアクチユエータを駆動制御するフイ
ードフオヲードサーボ回路、１１はアクチユエータ、１
２は移動可能な第一の磁気ヘツドの磁気ヘツド選択回路
、１３は固定された第二の磁気ヘツドの磁気ヘツド選択
回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ データと第一のサーボ情報を同時に含む複数のデー
   タトラックとデータ記録のためのクロック情報と第二の
   サーボ情報を含むサーボトラックからなる二重保持性二
   重層の磁気ディスクと、前記データトラックに位置付け
   られたデータの読み書きと前記データトラックからの中
   心からの自らの位置誤差を示す第一のサーボ情報の読み
   取りを行なう移動可能な第一の磁気ヘッドと、前記サー
   ボトラックに当てがわれ、前記記録クロック情報の読み
   出りと、同サーボトラックの振動を第二のサーボ情報と
   して取り出す固定された第二の磁気ヘッドと、前記第一
   、第二の磁気ヘッドから読み取られた前記第一、第二の
   サーボ情報を受けて前記第一の磁気ヘッドを前記磁気デ
   ィスク上のデータトラックに正確に位置付けるサーボ手
   段と、前記第二の磁気ヘッドからの記録クロック情報を
   受けてデータの記録制御をするデータ読み書き回路とか
   らなる磁気ディスク装置。