JPS6074168A - 磁気ディスク装置のオフトラック量測定装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、磁気ディスク（以下ディスクと略称する）を
使用する磁気ディスク装置（以下ディスク装置と略称す
る）の磁気ヘッドの所定トラックセンターからのトラッ
ク半径方向のずれ量、即ちオフトラック量と偏心量の４
１す定装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 ディスク装置のオフトラック吊測定方〃、としては、従
来、キャノン・アイと称するアライメ／）・ディスクを
用いる方法が広く知ら力でいる。第１図は、このキャノ
ン・アイ・ディスクの記録ハク−ンをモデル的に示した
ものである。０は、通常の使用状態における回転中心で
、ｆ＞Ｄ、これよシ所定量ずれたＯ′を中心としてＡ、
８２本の同心円状の連続したデータが記録されている。

このディスクを正規の回転中心Ｏを中心に回転させて再
生ヘッドＨで再生した場合の再生波形は第２図に示すよ
うに、ディスクの１回転で丁度猫の目に似た波形が得ら
れる。この再生出力電圧ＥａとＥｂの比は、再生ヘッド
Ｈの所定トラック位置からのずれ量と吉もに一定の関係
で変化するので、逆に、このＥ２ＬとＥｂ　の比よシオ
フトランク量を測定することが可能となる。

しかしながら、このキャノン・アイ方式では、使用した
ディスクの磁性層の状態等による再生波形の振幅変動（
モジュレーション）があった場合、たとえオフトラック
が々くども再生波形振幅Ｅ、とＥｂのバランスが狂って
くる。消去ヘッドが常に記録データ上にあるため消去ヘ
ッドがデータトラックＡ、Ｂからの磁束を拾い、その一
部が再生ヘッドに回シ込んで再生波形を乱すなどの問題
点がある。寸だ、ディスク装置の中心精度に狂い、即ち
、偏心があった場合も再生波形振幅Ｅユ、　Ｅｂ　がと
もに小さくなるたけてその比が変化しないため偏心量の
測定はできない。

これらの問題点のため、キャノン・アイ方式による測駕
精度には限界かあり、測定精度ばＩ］視による場合、±
１０μｍ〜±２６μｍ程度とされている。

このため、ディスク装置の小型化、高言己録容策化に対
し５するには不十分なもの罠なってきた。。

発明の目的 庫発明の目的１づ１、ディスク装置のトラック栄在方向
のオフトラック量と偏心量、を高精度に１ｌｌｌ＋定し
、測定値を表示することを可能とするオフトラック量測
定装置を提供することである。

発明の構成 本発明のオフトラック計測定装置（弓２、所定トラック
センターを境にして少なくとも２組型、」二の・・−ス
ト状のデータブロックがディスクの内周お」、び外周方
向に交互に記録された磁気ディスクを用い、磁気ディス
ク装置の磁気ヘッド・増幅回路を含む再生手段により再
生された再生信号が供給され、この再生信号を直流化す
る交流−直流（ＡＣ−Ｄ　Ｃ’　）変換手段と、直流信
号をアナログーテジタル（Ａ／Ｄ　）変換しデータ化す
るＡ／Ｄ変換手段と、再生信号よりデータブロックのイ
ｊ無を検出しチー　り収集タイミング信号を発生するタ
イミニフグ検出手段と、内周側データ及び外周側データ
を識別し、その振幅比を検出するデータ識別及び振幅比
検出手段と、振幅比をオフトラック量に変換する振幅比
−オフトラノク量変換手段を備えて構成したものであり
、これによりディスク装置のオントラック量、および、
偏心量を高精度に測定できるものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について図面を参照し左から説明
する。

第３図は、本発明のオフトラック量測定装置に使用する
ヘッド位置測定用ディスクの記録パターン外ｙｒ＜　ｌ
　＝　ｋものである〜中心を０２する所定トラックのト
ランクセンターＮを境にして、Ｎを中心に記録された標
識マークエエより始捷るバースト状のテークをディスク
の内周および、夕１周方向にそれぞれ交互にトランク１
周にわたって記録している。同図におけるＲｗは、この
データを再生ずる再生ヘッドＨのギャップ幅を示すもの
である。第４図の（１ａ）は、再生ヘッドＨが完全にオ
ントラックしている状態を示した図、（１ｂ）は、その
状態における出力波形を示した図である。丑だ、第４図
の（２ａ）は、再生ヘッドＨかディスクの内周側に約％
ヘッド幅たけオフトラックした状態を示した図であり、
（２ｂ）は、その状態における出力波形を示した図であ
る。

第３図、第４図のデータ番号ＤＩ　＋　Ｄ２　＋及０：
　、Ｄ（。

Ｄ４．　−・　けそれぞれ対をなしており、１５生ヘツ
ドＨのオフトラック量によってこれらのデー−夕の出力
レベルの相対比（Ｅ０対Ｅｏ）も変化する。即ち、再生
ヘッドＨが完全にオントラックしている状態〔第４図の
（１ａ））ならば、再生ヘッドＨＶ１内周側ブロックと
外周側ブロックとを同じ幅だＨ＋’ｊ生するので、その
出力レベルの相対比何、等しくなる〔第４図（１ｂ））
。しかし、再生ヘッドＨがどちら側かにオフトラックし
ていれば、そのオフトラックしている側のブロックをよ
シ幅広く再生する〔′第４図の（２ａ　）　ＩＩので、
その出力レベルの相対比は、オフトラックしでいる」１
］のブロックの方が大きくなるＣ第４図（２，ｂ　）　
）。したがって、この出力レベルの相対比が、第２図で
説明したキャノン・アイのＥ、とＥｂＯ比に相当し、こ
れがオフトラック量に相些する。よって、トラック１周
中の各ポイントにおいてオフトラック耽が測定可能であ
る。

以」二が本発明による磁気ディスク装置のオフトラック
量測定の原理である。次に、本発明による上記オフトラ
ック量測定原理に基つくオフトラック圀測定装置の実施
例について説明する。

第５図は、ディスク装置からの再η−信号を電気的知処
理し、最終的な出力として再生ヘッドのオフトラック量
と偏心量を表示できるようにした実施例のブロック図で
ある。第６図において、１はディスク装置のヘッド再生
回路系で、？Ｉｊ：　！ｊ：：ヘノド１Ａ、増幅器ＩＢ
、ローパスフィルタ１Ｇ（！：で構成されている。２は
ディスク装置の丹牛出カイへ号を適切なレベルまで増幅
する増幅器、３は交流の再生信号を直流に変換するだめ
のＡ　Ｃ−Ｄ　Ｃ変換回路、４は不要な高周波成分を除
去するためのローパスフィルタ、６？−Ｊ、、Ａ、　Ｃ
−、Ｄ　Ｃ変換回路３で直流に変換きれたアナログ信号
づをマイクロコンピュータンステム８（以下、マイコン
と略称する）で処理するためのティジタル看に変換する
ためのＡ　／　Ｄ変換器である。寸だ、６は位置測定用
ディスクに記録でれた標識マークを検出する回路、γは
同じくチータブロックを検Ｕ″ｌするだめの回路である
。８はＡ／Ｄ変換器より取り込んだテークを演算し７て
オフトラック量と偏心量をめるだめのマイコン、９？ｉ
測定結果の表示部である。

第６図は、ディスク装置４に偏心が認めら′１１．る場
合の前記第６図の各ブロックごとの出力波形を示すもの
である。（ａ）は前記増幅器２の出力、ｆｂ）　ｌ−１
：ＡＣ−ＤＣ変換回路３の出力、１／こ、（ｃ）　＆：
ｌわｊ　、１ｉｉｌ＋マ一り検出回路６の出力、＋＋１
＋はデータブロック検出回路７の出力を示しでいる。ぞ
して、（０）は各ブロック対によるオフトランク量を哀
わしたものである。

以上のように構成きれた実施例のオフトラック量ｄ１１
１定装置＋Ｘ′１′について以下、その動作を説明する
。

甘子、ディスク装置１ｔのヘッド再生回路系１において
、再生ベント１人によりディスクより再生さねぇ微弱な
再荏悟号は、増幅器１Ｂによって適切なレベルまて増幅
され、次段のローパスフィルタ１Ｃによって不要な高周
波ノイズが除去される。

磁気ディスク装置で幻゛ヘッドＭ生回路系１の再生信号
は、微分回路によるピークディテタタ、ゼロクロスコン
パレータ噌・が行なわれ、ノ１え終曲にティジタル侶号
・古して出力づれるが、アナログ信号が必犬なオフトラ
ック測定の場合は前記ローパスフィルタ１Ｃからの出力
を利用する。増幅器２は、Ａ／Ｄ久助時の４ｎ号レベル
が適切になるよう（（信号レベルをＤｆ定のレベルに保
つ役目を果たす。ディスク装置に偏心がある場合の増幅
器２の出力波形は、第６図ｔａ＋に示すように、ディス
ク１回転中のオフトラック量の個々に応じて内周側ブロ
ック、および、外周側ブロックで異なった波形振幅にな
る。次段のＡＯ−ＤＣ変換回路３ｉＪ、−・秤の包絡線
検波器であり、前記交流プロソクデータを直流に変換す
るものであるが、各々のプロ、ツク波形のピーク値に対
して正確に追従するよう十分に応答が早いことが要求さ
れる。本実施例では、高速ピークホールド回路と、その
リセット回路、及び、高速サンプリング回路くいずれも
図示せず）を組み合わせ、これらのタイミングをコシ１
０−ルすることにより、その高速応答１＜１″をイＩＩ
ている。第６図（ｂｌは、ＡＣ−ＤＣ変換回路３で直流
化さ）しだ内生信号を示している。口〜バスフィルター
４は、直流化された再生４６号に含寸れる高周波成分を
Ｉ［７り除く。

第６図の標識マーク検出回路６とブータブＩゴノク検出
回路７は、ＡＣ−ＤＣ変換された再生信号〔第６図（ｂ
）〕を適当なタイミングでＡ／Ｄ変換器５によってティ
ジタル計に変換し、マイコ゛・８に取り込むだめのタイ
ミングを形成するだめの回路である。標識マーク検出回
路６は、第３図に示し７た１（・ラックの基率位置とす
るために所定トランクセンターＮを中心に記録された標
識マークエアのみに反応して、第６図（Ｃ）に示すよう
なバルスイ言づを発生ずる。、本実施例では、標識マー
クエＸ　とデータブロックｄ［記録周波数を変えて記録
しており、標識マーク検出回路１．Ｊ、標識マーり■８
　の周波数にのみ反応するように構成しである。′−ｔ
だ、チータブロック検出回路γは、標識マーり■Ｘを含
むトラック上に記録され／こ全ての信号Ｗ反応して第６
図Ｆｄｌに示すようなパルス信号を発へする。しＡ二か
って、マイコン８け、標識マーク検出仁−案（Ｃ１を検
出後、データブロック検出信刊（ｄ）を検出する４ｉ５
にＡ／Ｄ変換器らに対して適当なディレィ時間を経た後
にＡ／Ｄ変換開始信郵を与え、Ａ／Ｄ変換終了後、その
変換されたディジタル昂、を取り込Ｘ７でいけば、内周
側ブロックおよび外周側ブロックの再生出力レベルが交
互にディジタル昂で得られる。

トラック上に記録された標識マーりＩＪよって、マイコ
ンａｉｄ標識マークエＸ以後のデータの順番を管理する
ことで取り込んだデータが内周側ブロックのものか、外
周側ブロックのものかを知ることができる。また、標識
マークｌＸ以後から測驚を開始することで、常にトラッ
ク上の同一点から一周知ついてのオフトラック量を測定
することができる。

データブロックを再生する再生ヘッドＨのオツドラック
量と再生波形振幅の関係は近仰的に線形であるとみなぜ
る。この場合、再生ヘソ；・Ｈのオフトラック量と位置
辿１定用ティスクの内周側ブロック、り（同側ブロック
の再生波形振幅の関係に第７図のようＶＣ外る。第７図
は、Ｘ軸にオフ）・ラック量を、ｙ軸に再生ヘッドＨが
オントランクした時の再生波形振幅で規格化し、たＭ生
波形振幅をとってあり、ｙｉ　が内周（１１１１ブロツ
クの再生波形振幅。

Ｙｏ　が外周側ブロックの再生波形振幅を表わしている
。まだ、ＲＷは再生ヘッドＨのギャップ幅である。オフ
トラックの方向は、■方向を外周イ１１す、○方向を内
周側にとっである。第７図においでｙ□とｙ。（′、Ｊ
、それぞれ次の（１）式、＋２１式で表わされる。

ここでＸＵ、オツドラック量を表わしている。

これより、内周側ブロックの円／４：波形振幅ｙエ　と
外周１１１！ｌブロツクの再４ｊ゛波形振幅ｙ。の振幅
比ｙ１／′ｙ。

をめれば次の（３）式のようになる。

（３）式を変形すると、次式が得られる。

（４）式より明らかなようにオフトラック凧が内周側ブ
ロックと外周側ブロックの再生波形振幅比と＋＋）化ヘ
ッドのギャップ幅の関数として−ｌフえられるので、外
部より人力された再生ヘッドのギャップ幅に対応するイ
ム号（図示せず）と１１目−波形振幅比をマイコン８で
処理することてオフトランク（６−をめることかできる
。本実施例では、入力されたギャップ幅より（４）式を
用いて振幅比とオフトランク量の換算表を作成し利用し
ている。この原理より各対ごとの再生波形振幅比をめれ
ば、トラック１周中の各ポイントにおけるオフ１ラツク
耶をめることができる。

乃お、第６１ｍ（８１は、各ポイントにおけるオフトラ
ック量を表わし／ζものであり、■方向がディスクの外
周側へのオントラックを、■方向かディスクの内周側へ
のオントラックを示している。ディスク装置に偏心か全
くなく、かつ、完全にオフトラックしでいる場合は、各
ブロックの再仕出力は完全に弯しくなり−したがって、
第６図ｔｅｌの出力ｒｌ二セロレベルになる。捷だ、偏
心（弓、ないがオントラックしている場合−１、ｔｅｌ
は直流的なｌノベルとなって侃われる。−力、ディスク
装置に偏心かあった場合、ディスクの１回転にわたるオ
フ１ラツク耶の変化はｔｅｌに示づ′ような交流的な変
化りなってＵ７゜われるので、１回転にわたるオフトラ
ック量の変化の１μ犬値と最小値を検出することでディ
スク装置の偏心量を測定することが可能となる。ぞして
、ディスクの１回転にわたって測定されたオフ）・ラン
ク量および偏心量は表示部９にて表示される。

マイコン８についてその動作を再度説明する。

マイコン８中の読取り専用メモリ（ＲＯＭ）にある第８
図のフローチャートで示すように、−マイコン８はステ
ップ■で標識マーク検出回路６によって標識マーク取を
検出した後、ステップ■でデクブロック検出回路７によ
ってチータブロックか検出されたのを確認すると、ステ
ップ■でＡ／Ｄ変換器に対して適当なティレイ時間を紅
だ彷にＡ／Ｄ変換開始信号を力え、Ａ／Ｄ変換終了後、
そのデータを収集する。ここで収集されるブーりは位Ｉ
ｔ　？１ｌｌｌ定用ディスクの記録パターン」こり必ず
内周側ブロックである。続いてマイコン８は、ステップ
の、■で次のデータブロックを検出し、テークを収集す
るが、同様に位置」り定角ティスクの記録パターンより
、このデータに、必ず外周（＋１１１ブロツクのデータ
でりる。以上て一対の内周（ＩＩＩブロノクデーデー外
周側ブロックデータの再生波形振幅が得られる。次にス
テップ■でその振幅比をめ、ステップ■て上記振幅比か
らオフトラック珊をめ、オフトラック量をランダトアク
セスメモリ（ＲＡＭ　）上に配憶しておく。振幅比から
オフトランク量への換Ｗは前記（４）式を用いて作ｈｋ
ｌ、た換算テーブルを利用している。位置測定用ディス
クに記録されたチータブロック数は予め決まっているの
で、ステップ■で波高振幅を測定したブロック数を引数
することでマイコン８はティスフ１回転分の測定を行な
ったかどうかを判断することができる。ここで、ステッ
プ■からステーノブ■（ｄ、外周側ブロックデータの収
集から次の内周側ブロックが測定可能となる寸での時間
内に行なわれなければならない事は言う寸でもない。

ディスクの１回転について測定が終了したならば、ステ
ップ■でステップ■てＲＡＭＪ−に記（、ｉ′５Ｌ／こ
各ブロック対個々によるオフトう５ツク肝全デイスクの
１回転について演算（例えば平均）　１＝で、そのトラ
ックの平均オフトラック邦をめている。

疫お、本実施例では測定開始のタイミング検出にティス
フ上にＮ１３録された標識マークを用いだが、ディスク
装置よυ出力されるインデックス信号を用いるこさもで
きる。

本実施例の機能をブロック図で示す２第９図のようにな
る。再生手段１１（牡、第５図のディスク装置の再生回
路糸１に対応し、ＡＣ−ＤＣ変換手段１２はＡＣ−ＤＣ
変換回路３に、Ａ／Ｄ変換手段１３はＡ／Ｄ変換器６に
対応し、タイミンク検出手段１４ｉｌ−１：、標識マー
ク検出回路６．デクブロック検出回路７に対応する。デ
ータＩｌ’ｊ別及０・振幅比検出手段１５．振幅比−オ
フトラノク吊変換手段１６．ティスクの１回転について
のオフトラック量算出手段１了、マイコン８の機能てソ
フトウェア的手段である。また、表）Ｊテ手段１９は表
ンｊ吏部９にス・Ｊ応している。

以１の構成により本実施例ては、−鍮ギャノノ幅〜−ｌ
　Ｖ２ギャップ幅の範囲で（２μｍの精度ての発明の効
果 以上の説明より明らかなように、本発明によればディス
ク装置６の偏心とトランク方向のずれ、即ち、偏心を伴
っ／こオフトラック量の測定がよね高精度に実現でき、
かつ、オフトラック弼の数値表示も容易に行なうことが
できるものである。さらには、従来のキャノン・アイ方
式では不ｉ’■能であったディスク装置の偏心量の測定
も実現できるものである。

寸だ、実際の使用ておいてもティスフ装置の製造時にお
ける！・ラック位詔調整、完成品のオフトラック検査、
さらには、コー−−−ｊ）’−に列する保守点検等にお
いても極めてイ１カ斤装置となり得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のキャノン・アイ・ディスクの原理を示す
モデル図、第２図は第１図のキ、ｙ　ノ’ノ・アイ・デ
ィスクの読み出し波形図、第３図は所定トラック七ンタ
ーを境（ｒ（シてバースト状のテークブロックを交互に
記録した本発明に使用するデイスフのモデル図、第４図
は第３図めチータブロックと再生ヘッドがオントラック
Ｌ７ている状態ならひにオフトラックしている状態の模
式図と再生波形図、第６図はデータブロックの再生信号
から回路処理的手段によって最終的にオフトラック州を
得るだめのブロック図、第６図は第５図の各部における
出力波形と各データブロック刈によるオフトラック量を
表わした図、第７図−１再生ヘツドのオフトラック量と
位置測定用ティスフの内周側フロックと外周側ブロック
の再生波形振幅の関係を示シた図、第８図はマイクロコ
ンピュータンステムの機能を説明するだめのフローチャ
ー　１・、第９図は本実施例の機能を示したブロア・り
図である。 工Ｘ・−・−標識マーク、Ｄ１〜Ｄｎ　・・−チータブ
ロック、１・・・・ティスフ装置のヘット再生回路系、
２−　増幅器、３・−・−ＡＣ−ＤＣ変換回路、４・・
・・−ローパスフィルター、６−　Ａ　／　Ｄ　ｒｍ器
、６−・・標識マーク検出回路、７・・チータブロック
検出回路、８・・・マイクロコンピュータンステム、９
−　・表示部。 第１図 イ 粥　６ｒＸＪ １ｘ（：ｈ　Ｄ３　Ｄ５−−−−− ６．３７　図 ｚノトフンク！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定トラック位置のトラックセンターを境にして
   少なくとも２組以」二のバースト状のテークブロックが
   ディスクの内周および外周方向に交互に記録された磁気
   ディスクを用い、磁気ディスク装置の磁気ヘッド・増幅
   回路を含む再生手段により再生された再生信号が供給さ
   れ、この再生信号を直流化する交流−直流変換手段と、
   直流信号をアナログ−デジタル変換しテーク化するアナ
   ログーテジタル変換手段と、再生信号よりデータブロッ
   クの有無を検出しデータ収年タイミング信号を発生する
   タイミング検出手段と、内周側データおよび外周側テ−
   りを識別し、その振幅比を算出するデータ識別及び振幅
   比検出手段と、振幅比をオフトラック部に変換する振幅
   比−オフトランク量変換手段を備えた事を＃；　？Ｍｔ
   　Ｌ−Ｉ−Ｚ　諾１４ギ、２　）ｉ状芯のｗ−＋　ｋ　
   ＝　ｈ耳測定装置。 （２１振１層比−オフトラック量変換手段に関して測定
   対象となる磁気ディスク装置の磁気−、ノドのギャップ
   幅に対応した信号が外部より入力できるように構成した
   事を特徴とする喝３／Ｉ請求の範囲第（１）項記載の磁
   気ディスク装置のオフトラック量測定装置。