JPS62256275A - サ−ボ情報を有するデイスク装置 - 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】 肢先分互 本発明は、ディスク型の記録媒体を有するディスク装置
に関するものであって、更に詳細には、同心円状に配設
した複数個のトラックが画定されており且つその各トラ
ックに対してその位置を表す埋込サーボ情報が記録され
ているディスクを具備したディスク装置に関するもので
ある。

従】０４に 最近のオフィスオートメーションの進展に伴いワードプ
ロセサやオフィスコンピュータ等の種々の情報処理装置
が普及し、高容量で小型の記録装置が必要とされている
。ハードディスク装置は従来高容量であるが、大型であ
った為に、オフィス用の情報処理装置への適用は限定的
であったが、最近になって小型のハードディスク装置が
発表され、種々の情報処理装置への適用が期待されてい
る。

この様なハードディスク装置としては、ヘッドとディス
クの組合せを固定とした所謂「ウィンチェスタ」型のも
のが支配的であるが、一般的に、回転自在に設けられて
おり磁気的にデータを記録することの可能なディスクと
、該ディスクにデータを書き込んだり又は該ディスクに
記録されているデータを読み取ったりする為の磁気ヘッ
ドを有する書込読取系とを具備している。

磁気ディスクには、同心円状に複数個のトランりが画定
されており、前記ヘッドを所望のトラックへアクセスさ
せて、データを書き込んだり又はデータを読み取ったり
する。この場合に、磁気ヘッドが所望のトラックに正確
に位置決めされることが必要であるが、このヘッドとト
ラックとの位置決めを行なう為に、従来、トラック位置
決め用の専用ディスク面と専用ヘッドとを使用するサー
ボ面サーボ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　５ｅｒｖｏ）方式と
、円周状トラックの所定箇所に部分的にサーボ情報を設
ける埋込サーボ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ　５ｅｒｖｏ）方式
とが広く使用されている。後者の場合、サーボ情報をト
ラックのセクタとセクタとの間に設ける方法と、１トラ
ックに１回インデックス部にサーボ情報を入れておく方
法とがあり、後者のものは特にインデックスバーストサ
ーボ方式と呼ばれている。尚、ヘッドをディスクと相対
的に移動させてアクセスを行なう方法には、スイングア
ーム方式とリニア方式とがある。

更に、サーボの構成としては、ボイスコイルモータを使
用したものと、ステッピングモータを使−４＝ 用したものとがあり、ボイスコイルモータを使用したも
のは制御は比較的簡単であるが高価であり、一方スチッ
ピングモータを使用したものは一般的に廉価であるが位
置決め精度を−ヒげようとするとその制御が複雑化する
という欠点がある。

この様なハードディスク装置においては、ディスクは、
通常、所定の速度で駆動回転され、ヘッドをディスクと
相対的に移動させて所望のトラックへのアクセスを行な
う。前述した如く、トラックは同心円状に形成されてい
るので、内側のトラック程そのトラック長さは短くなっ
ており、従って一定の記録周期で記録を行なうと内側の
トララックになる程記録密度は高くなり隣接する記録デ
ータ間の干渉が大きくなる。又、ディスクは一定速度で
駆動回転されるので、ヘッドは内側のトラックへ行く程
ディスクとのギャップは狭くなり、ヘッドによるディス
クへの印加磁界は高くなり、それによっても隣接データ
間の干渉が大きくなる。

この様に、隣接データ間の干渉があると、記録信号レベ
ルがそれだけ低下し、従って、一般的に一５＝ は、ディスクの内側へ行くほど記録信号レベルは低下す
る。ところで、ヘッド位置決め用のサーボ情報も各トラ
ックに対応してディスク上に記録されるものであるから
、同一の記録電流でディスク上に記録した場合には、そ
の再生出力は内周側のトラックへ行く程低下することと
なり、サーボ情報を処理する回路においてその低下分の
余裕を見込でおかねばならないという欠点がある。

」−匁 本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、上述し
た如き従来技術の欠点を解消し、ヘッド位置決め精度を
著しく向上させることを可能としたディスク装置を提供
することを目的とする。

Ｉ−戊 本発明は、所定速度で駆動回転され情報を記録可能なデ
ィスクと、前記ディスクへ情報を書き込むと共に前記デ
ィスクに記録された情報を読み取る書込読取手段とを備
えたディスク装置において、前記ディスクには同心円状
に複数個のトラックが形成されると共に前記トラックの
位置を表す１組の埋込サーボ情報が記録されており、前
記１組の埋込サーボ情報は互いに半径位置が異なる少な
くとも３個のサーボ情報部から構成されていることを特
徴とする 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的な実施の態
様に付いて詳細に説明する。

第１図は、本発明を適用したハードディスク装置の１−
例を示しており、ハードディスク装置１はケーシング乃
至はシャシ−として所定の形状に形成されたベース２を
有しており、記録媒体としてのディスク３が回転自在に
ベース２内に収納されている。後述する如く、本例にお
いては、一対のディスク３を所定間隔離隔してハブ１５
ｂ上に固着して設けてあり、各ディスク３はその両面が
記録面として構成されている。ディスク３は後述する直
流モータによって所定速度で矢印Ａ方向に駆動回転され
る。尚、第１図には示してないが、ディスク３の各記録
面上には、同心円状に複数個のトラックが画定されてお
り、最外周のトラックの番号は００で最内周のトラック
へ向かって順次番号が連続的に増加する如く設定されて
いる。

第１図中、ディスク３の右側にはキャリッジ４が配設さ
れている。図示例の場合、キャリッジ４は４個のローラ
５ａ乃至５ｄ（第１図中にはローラ５ａと５ｂのみ示さ
れている）を介してディスク３の半径方向に往復移動自
在に設けられている。

即ち、ベース２上にはガイド部材６ａ乃至６Ｃが固着し
て取り付けられており、キャリッジ４はこれらのガイド
部材６ａ乃至６Ｃによって案内されてディスク３と相対
的にその半径方向に往復移動自在である。キャリッジ４
上には、更に、アーム支持体４ａが設けられており、該
アーム支持体４ａはディスク３の半径方向へ延在させて
４本のアーム１０を互いに垂直方向へ並列させて支持し
ている。各アーム］Ｏの先端には磁気ヘッド１］−が固
着されている。

キャリッジ４にその両端７ａ、７ｂを固着して駆動ベル
ト７が設けられている。ベルト７は、その左半分に長尺
スロットが穿設されており、その右半分には、該スロッ
トの幅よりも若干幅狭のストリップ部分が形成されてお
り、該ベルト７はそのストリップ部分を該スロットに挿
通させてプーリ８に１周巻回させている。プーリ８は、
ベース２に固定されているステッピングモータ９の回転
軸９　ａ　ｌに固着されている。従って、ステッピング
モータ９が可逆回転されることによって、プーリ８とベ
ルト７とを介して、キャリッジ４は第１図中、水平方向
に往復移動される。尚、第１図中、実線で示したキャリ
ッジ４の位置は、キャリッジ４を最もディスク３に近接
させた位置であり、一方、キャリッジ４をディスク３か
ら最も離隔させた位置を２点鎖線で示しである。

ディスク３及びキャリッジ４等が配設されているベース
２内の空間は密封構造とされており、外部からの塵等の
進入を防止する構成としである。

尚、ディスク３の回転によって、矢印で示した如く、本
装置１の密封空間内で気流の運動が起生され、その気流
はフィルタ１−２を通過させて常に浄化させている。尚
、ベース２の両端には、ブラケット１３及び１４が固着
されている。

、、Ｑ　− 第２図は、大略、第１図中のｘ−Ｘ線に沿っての断面を
示している。図示される如く、ベース２に固定してスピ
ンドルモータ１５が設けられており、その駆動回転軸１
５ａにはハブ１．５　ｂを介して一対のディスク３．３
が上下に離隔して固着されている。前述した如く、ディ
スク３はその両面が記録面であり、従って、各ディスク
３の両面に対向して夫々磁気へラド１１が全部で４個設
けられている。各磁気ヘッド］１はアーム１０の先端に
固着されており、ヘッド１１は、ディスク３が静止時に
は、ディスク３の面」二に接触しているが、ディスク３
が駆動回転されると、それによって起生される気流によ
ってディスク３の面の」１方へ浮」ニされる。

第３図は、本ハードディスク装置１の側面図であって、
ベース２の底部にはポスト１．８　ａ及び１８ｂを介し
てプリント回路基板１９が固定されており、該プリント
回路基板１９の下面は部品実装面を構成しており、その
詳細は図示してないが、本装置１の駆動制御回路が構成
されている。尚、第３図には、プリント回路基板１９に
装着されたサーミスタ２０が示されており、このサーミ
スタ２０の取り付は位置は、第１図にも示しである。

ブラケット１３は防振ゴム１６ａ、１６ｂを介してベー
ス２に装着されている。

゛　　第４図は、第１図乃至第３図に示したハードディ
スク装置のシステム制御回路を示したブロック図であり
、この制御回路は基本的にはプリント回路基板１９上に
形成されている。尚、第４図のブロック図には、各ブロ
ック間でやりとりされる代表的な信号を示しであるが、
実際には、これらの他にも種々の信号が使用されている
。図示した如く、磁気ヘッド１１に接続して、読取書込
制御回路２２が設けられており、読取書込制御回路２２
はインターフェース回路２８を介して外部のホスト装置
へリードデータを供給する一方、外部ホスト装置からイ
ンターフェース回路２８を介してライドデータを受は取
る。

前述した如く、ディスク３上には、ユーザが自由にデー
タを書き込んだり又はデータを読み取ったすする為に使
用されるデータ領域の他に、トラックの位置を表すイン
デックスサーボ情報がバースト信号の形態で記録されて
いる。従って、ディスク３が駆動回転されると、ヘッド
１１は読取モードにある場合には、リードデータのみな
らず周期的にサーボ情報も読み取る。従って、読取モー
ドにある場合には、読取書込制御回路２２はり一ドデー
タと、サーボ情報であるリードバーストとを弁別し、リ
ードデータはインターフェース回路２８へ、一方リード
バーストはバースト平均化回路２４へ夫々分離して供給
する。一方、第１図乃至第３図に示したハードディスク
装置１内には近接磁気スイッチ（不図示）が設けられて
おり、このスイッチは、スピンドルモータ１５のロータ
に穿設された孔と協同して、ロータの１回転毎に１一度
インデックス検知信号を発生する。このインデックス検
知信号は、インデックス信号検出回路２１によって検知
され、一方、インデックス信号検出回路２１はそれに基
づいてインデックスサーボ信号とインデックス信号を発
生する。インデックス信号はインチ−フェース回路２８
を介してホスト側とのインターフニス操作に使用される
。

インデックスサーボ信号は、読取書込制御回路２２に供
給されて、ヘッド１１からの読取信号をリードデータと
リードバーストとに振分るのに使用される。一方、イン
デックスサーボ信号は中央処理装置（ｃｐｕ）から構成
されるシステムコントローラ２３へも供給される。ＣＰ
Ｕ２３は、水晶発信器等の外部クロック源からクロック
を受け、又バースト平均化回路２４からリードバースト
を平均化して得られるサーボ信号を受は取る。ＣＰＵ２
３は、スピンドルモータ１５を駆動する駆動回路２５へ
駆動信号を供給し、更に、ステッピングモータ９の駆動
制御を行なうステッピングモータ駆動回路２７へは、チ
ョッピング回路を介してコイルの励磁時間を規定するデ
ユーティ信号を供給すると共に相励磁を制御するステッ
プ信号を供給する。

第５図は、ディスク３の記録面の構成の１例を示してい
る。本例においては、記録面は、内周側のショビングラ
ンデイング領域３ａと外周側のアウターガートバンド領
域３ｃとの間にデータトラック領域３ｂが形成されてい
る。データトラック領域３ｂ内には、同心円状に複数個
のトラックが画定されており、外周から内周へ向かって
順番にトラック番号が付されている。ディスク３上には
セクタ状のサーボ情報領域３ｄが画定されており、この
領域には、各トラックの半径方向の位置を表す埋込サー
ボ情報が記録されている。従って、ディスク３が回転し
て、サーボ情報領域３ｄがヘッド１１の下側を通過する
と、ＣＰＵ２３はサーボ信号に基づいてディスク３の１
回転に一度だけトラッキング制御を行なう。

第６図は、この様なインデックスサーボの原理を示して
いる。即ち、第６図（ａ）はディスク３の１回転毎に発
生されるインデックスバーストサーボ信号ＩＢＳであり
、第６図（ｂ）は、隣接するＩＳＨの間、即ちディスク
３の１回転の間にデータトラック領域３ｂ内の所望のト
ラックからデータが読み取られるデータエリアとサーボ
情報領域３ｂからのサーボ情報が読み取られるサーボエ
リアとが設けられており、それらの間にはスピードトレ
ランスギャップが設けられていることを示している。

このサーボ情報エリアは、ユーザがアクセスすることは
出来ない領域である。

第７図は、埋込サーボ情報によるヘッド位置決めの原理
を示している。第７図には、ディスク３の記録面」二の
３つのトラック３１ａ、３１ｂ、３１ｃが示されており
、各トラックは円周状であり、トラックの両端間にはサ
ーボ情報４１ａ乃至４１ｄが設けられている。即ち、本
例の場合、１つのトラック、例えばトラック３１ｂに対
して、一対のサーボ情報４．１．　ｂ及び４１ｃが配設
されており、サーボ情報４１ｂは隣接するトラック３１
ａにも共用されている。即ち、本例の場合、各サーボ情
報４１は隣接するトラックの中心線の間に位置して設け
られている。ディスク３上のヘッド１１の位置は、オン
トラックの場合を実線丸印３０で示してあり、一方外側
へオフトラックした状態を破線丸印３０ａで、又内側へ
オフトラックした状態を破線丸印３０ｂで示しである。

尚、ヘッド１１がオントラック状態（実線丸印３０）に
ある場合に、ヘッド１１はサーボ情報４１ｂと４１ｃと
からサーボ情報を読み取るが、その読み取られる部分を
夫々ハツチングして示しである。尚、サーボ情報はバー
スト信号の形態で書き込まれていると仮定する。

第８図（ａ）乃至（Ｃ）は、ヘッド１１が、オントラッ
ク３０、外側オフトラック３０ａ、内側オフトラック３
０ｂにある場合の、夫々の、ヘッドから読み取られたサ
ーボバースト信号出力を示している。即ち、オントラッ
ク３０の場合は、第８図（ａ）で示される如く、トラッ
ク３１ｂに対する一対のサーボ情報４１ｂ及び４１ｃか
らの夫々の読取バースト信号４２ａ及び４２ｂの振幅値
は等しい。

一方、外側又は内側へオフトラックした場合には、夫々
、第８図（ｂ）及び（ｃ）に示した如く、夫々のサーボ
情報から読み取られるバースト信号の振幅はオフトラッ
ク量に応じて異なる。この様な振幅値の差に基づいてＣ
ＰＵ２３は補正値を算出し、ステッピングモータ９の駆
動条件を変えることによってヘッド１１の所望のトラッ
ク上へ位置決めを行なうことが可能である。

第９図は、本発明の１実施例に基づいてディスク上に構
成されたサーボ情報を示している。第７図に示した如く
、データトラック間に中間位置に２つのバースト状信号
を配設する場合には、１／２未満の出力レベルしか得る
ことが出来ない。第９図に示した実施例においては、バ
ースト状信号からなるサーボ情報部を互いに半径方向に
ずらせて３個以上（本実施例では３個）配設することに
より、出力レベルが増大され、その為に位置検出精度を
向上することが可能となる。更に、この様な構成とする
ことにより、オフトラック時の修正可能領域が拡大され
、又、隣接する１へラック間のサーボ情報を異ならせる
ことが可能となり、アクセスエラーの検出が可能となる
。又、バースト状信号の組合せパターンを一定のルール
に従って変化させることにより基準トラックパターンを
定義することが可能となる。即ち、本実施例に拠れば、
位置精度を向上させることが可能であると共に、アクセ
スの信頼性を格段に向上させることが可能である。

第９図に示した実施例においては、円周状のデータトラ
ック３１の切目の間にデータトラック３１の半径方向位
置を表すサーボ情報４１が設けられている。本実施例に
おいては、各サーボ情報は、互いに半径方向位置をずら
せた３個のサーボ情報部、例えば４．１　ａ〜４１ａ”
、を１組として構成されており、各サーボ情報部は同一
の形状を有しておリバースト信号をディスクに記録する
ことによって構成されている。又、１組を構成する夫々
のサーボ情報部はデータトラックの中心より所定の基準
に従ってずれて記録されている。成る特定のデータトラ
ックに位置決めする場合は、その位置決め用情報を１組
のサーボ情報より、所定の規則に従って選択された２つ
のバーストの再生レベルの差より作成する。

例えば、データトラック３１ｄにヘッドを位置決めする
場合には、３個のサーボ情報部４１−Ｃ乃至４１ｃ”か
らなる１組のサーボ情報部の内、４１ｃ’　と４−１　
ｃ”の２つのサーボ情報部のバーストの再生レベルを比
較して行う。即ち、第１０図（ａ）乃至（ｃ）に示した
如く、第１区間４２　ａ　”と第２区間４２８′におけ
るバースト再生１ノベルが同じになることによりデータ
トラック３１−ｄへのヘッドの位置決めを制御する。第
１０図（ａ）の場合は、ヘッドがデータトラック３１ｄ
に対して」二側にずれている場合であり、又第１０図（
ｃ）の場合は、ヘッドがデータトラック３１．　ｄに対
して下側にずれている場合である。第１０図（ｂ）の場
合はヘッドがデータトラック３１　ｄに正確に位置決め
された場合を示している。

一方、データ１〜ラツク３１ｃへのヘッドの位置決めは
、サーボ情報部４．１　ｂ　”とサーボ情報部４１ｃと
を使用して行われる。従って、第１０図に示した場合と
異なり、第１区間４２　ａ　”と第３区間４２ａとにバ
ーストの再生信号が現われ、それらの振幅差を比較して
位置決めを制御する。更に、データトラック３１ｂへの
位置決めには、サーボ情報部４１ｂ′とサーボ情報部４
１ｂとを使用して、それらが第１−０図の第２区間４２
８′と第３区間４２ａとに現われるバースト再生信号の
レベルを比較して位置決めを制御する。又、データトラ
ック３１ａへのヘッドの位置決めはサーボ情報部４１．
ａ”とサーボ情報部４１８′とを使用するものであり、
これは前述したデータトラック３］ｄへの位置決めと同
様である。この様に、隣接するデータトラック間におい
て、夫々の位置決めの為に使用する２つのサーボ情報部
は異なったパターンを形成しており、従って隣接するデ
ータトラック間でのアクセスエラーを容易に回避するこ
とが可能である。

第９図に示した実施例においては、夫々がバースト信号
をディスクに記録して形成されるサーボ情報部に３個づ
つ１組に配設させ、各机内の３個のサーボ情報部は互い
に半径方向にずらせて円周方向に多少のオーバラップも
持って配置させである。各サーボ情報部は同一の形状に
記録されており、その幅、即ち半径方向距離Ｗｅはデー
タトラックの幅Ｗｄと同一である。第９図において、Ｗ
ａは本実施例におけるオフトラック修正可能範囲を示し
ており、それは略データトラック３１の幅程度になって
いる。又、Ｗｅはサーボ情報部４．１　ａ”の実効再生
幅を示しており、又Ｗｅ’はサーボ情報部４１８′の実
効再生幅を示している。

上述した如く３個以上のサーボ情報部を１−組として互
いに半径方向位置をずらせて構成することにより、バー
ストの再生レベルが向」ニする。即ち、バースト信号を
データトラック間の中心よりずれた位置に配置すること
が可能であるから、実効再生幅が拡大され、再生レベル
が向」ニする。再生レベルが向上することにより、相対
的に位置決め用情報の精度が向上する。

又、第９図の構成とした場合には、オフトラック修正領
域が拡大される。即ち、バースト信号が２つのみで且つ
再生レベルを増加させる為に第１１図の如き構成とした
場合、オフトラック修正可能領域は大略トラック間距離
の１／２であるが、第９図の構成とした場合には、略ト
ラック間距離迄修正領域が拡大される。

更に、第９図の構成では、前述した如くアクセス時のエ
ラーを検出することが可能である。第１１図に示した構
成では、バース１−の再生レベルは増加されるが、全て
のトラックに対してサーボ情報のパターンは同一である
為、アクセス時にエラーが発生し、隣接する又は全く異
なるトラックに位置決めされてもサーボ情報よりエラー
の発見は不可能である。一方、第９図の構成に拠れば、
隣接するトラックは異なるパターン、即ち位相が異なる
バースト再生信号を有しており、従ってアクセスエラー
を発見することが可能である。

効果 以上、詳説した如く、本発明によれば、サーボ情報の再
生出力が増加されるのでで、ディスク装置のヘッド位置
決め精度を向上させることが可能である。更に、オフト
ラックの修正可能領域が拡大されると共にアクセス時の
エラー検出が可能であるから、アクセスの信頼性も向上
することが可能である。

以」−２本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明
したが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきも
のでは無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに
種々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ディスク装置の１例を示した概略平面図
、第２図は第１図中のｘ−ｘｌｉに沿った概略断面図、
第３図は第１図の装置の側面図、第４図は本装置の全体
的な駆動制御回路の概略を示したブロック図、第５図は
ディスク３の記録面の構成を示した概略図、第６図（、
）及び（ｂ）はインデックスバーストサーボ方式の原理
祭示した説明図、第７図は埋込サーボ方式の１例を示し
た説明図、第８図（ａ）、　（ｂ）及び（ｃ）は第７図
の方式において夫々オントラックと外側オフトラックと
内側オフトラックの各場合の再生サーボ情報を示した説
明図、第９図は本発明の１実施例に基づいてディスク上
に書き込まれたサーボ情報の配置例を示した説明図、第
１０図（ａ）乃至（ｃ）は第９図の動作を説明するのに
有用な各説明図、第１１図は２個のサーボ情報部を互い
に円周方向にオーバーラツプさせ半径方向に位置をずら
せて配置させた場合のパース情報の構成を示した説明図
、である。 （符号の説明） ３：磁気ディスク ４：キャリッジ １１：磁気ヘッド ３１ニドラツク ４１：サーボ情報 特許出願人　　株式会社　リ　コ　− 第７図 第８図 第９図 第１１図 ４１０°　　　　４１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定速度で駆動回転され情報を記録可能なディスク
   と、前記ディスクへ情報を書き込むと共に前記ディスク
   に記録された情報を読み取る書込読取手段とを備えたデ
   ィスク装置において、前記ディスクには同心円状に複数
   個のトラックが形成されると共に前記トラックの位置を
   表す１組の埋込サーボ情報が記録されており、前記１組
   の埋込サーボ情報は互いに半径位置が異なる少なくとも
   ３個のサーボ情報部から構成されていることを特徴とす
   るディスク装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記各サーボ情報
   部はバースト信号を書き込むことによって形成されてい
   ることを特徴とするディスク装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記少なくとも３
   つのサーボ情報部はその各々が他の１つと円周方向にお
   いてオーバラップしていることを特徴とするディスク装
   置。 ４、特許請求の範囲第１項乃至第３項の内の何れか１項
   において、前記前記サーボ情報部は円周方向に沿って順
   次段階的にその半径方向位置がずらされていることを特
   徴とするディスク装置。 ５、特許請求の範囲第１項乃至第４項の内の何れか１項
   において、前記サーボ情報部は全て同一の形状を有して
   いることを特徴とするディスク装置。 ６、特許請求の範囲第５項において、前記各サーボ情報
   部の幅は前記トラックの幅と実質的に同一であることを
   特徴とするディスク装置。