JPS6271061A - 磁気記録デイスクにおけるインデツクス信号の確定およびフオ−マツテイングの方法 - 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、磁気ディスクデータ記憶装置のフォーマツテ
ィング（ｒｏｒ＋１ａｔｔｔｎｑ）方法に関し、特に、
データ記憶磁気ディスクに対するインデックス照を確定
するだめの改良されたフォーマツチ１ング方法に関する
。

［従来の技術］ 電子的データ処理の分野において、酸化鉄などの磁性材
料をコーティングした回転式ディスクの面上にデータを
２進形式で記憶させることは通常行なわれている。この
ようなディスクは、いわゆるスピンドルモータによって
回転せしめられ、２進データは、書込／′読取ヘッドと
呼ばれる可動型ｉｎ・ランスジコーサ装置により、ディ
スク面にエンコードされると共に、またディスク面から
検索される。さらに詳述すると、２進情報はディスク面
上においてトラックと呼ばれる同心リング形状をなして
磁気的にエンコードされ、読取／書込トランスジューサ
は、ディスクの半径方向において情報の記録または検索
を行なうべき特定トラックの位置に選択的に置かれる。

所望のトラックの位置に置かれた読取／書込トランスジ
ューサは、その次に読取りまたは書込み動作が行なわれ
るセクタ位置と呼ばれるトラック上の特定位置を見出す
。

例えば、代表的な直径１３．３４ＣＩ＋（５，２５イン
チ）の−ディスクはデータ記憶用の４００ないし６００
のトラックと、１トラツクあたり３２のセクタとを有す
る。

多くの磁気記録アイスフ装置では、読取／書込トランス
ジュー勺は、キャプスタン機構に連結されたステップモ
ータと呼ばれるモータによって、ディスク上の所望トラ
ックを探索する。このようなモータとキャプスタン機構
は、ディスク駆動装置のυノ御装置からの電気的指令に
よって、読取／ｍ込トランスジューサの磁気記録ディヌ
ク面上における機械的移動を生じさせる。読取／遊込ト
ランスジューサを、磁気ディスク上の所望トラック上に
おける特定位置に正確に置くためには、υ１ｕｌｌ装置
はあるオリエンテーション情報を受ける必要がある。例
えば、通常、スピンドルモータ上の回転速度センサを配
設し、この速度センナの出力を利用し、ディスク駆動！
ＩＪ　ｍ装置を経て、ステップモータへの入力制御を行
なう。また、通常、読取／書込トランスジコーサは、い
わゆるインデックス点信号を基準とすることにより、ト
ラック上のセクタ位置に関する自身の位置を決定する。

要するに、インデックス点信号は、トラックの第１セク
タを指示する手段をなす。

インテックス点信号によって指示される位置は、さまざ
まな動作の基準に用いられる。例えば、この位置は、媒
体の欠陥位置を確定するための基準点として利用されう
る。また、この位置は、ディスクのフォーマツティング
の、または再フォーマツティング動作の開始点としても
用いられる。

ある種の磁気ディスク装置においては、インデックス点
信号はディスク駆動装置に連結された機械的センサによ
って発生せしめられる。例えば、この機械的センサは、
ディスクの回転によって作動せしめられて、その１０転
毎にインデックス信号を発生するようにすればよい。

米国特許第４，３９２，０９５号には、直流ブラシレス
モータの整流信号から独特のインデックスマークを発生
させうろことが示唆されている。

ざらに、この特許には、モータから得られたインデック
ス信号を、ディスク面上に記憶されているいわゆる同期
信号に相関せしめるための複雑な方法が記載されている
。この相関の結束、スピンドルモータが１１！ｌ！１転
する毎に同じインデックスマークが発生せしめられる。

従来の磁気ディスク駆動装置においては、ホール効果セ
ンサを用いてディスク１励制御装置へスピンドルモータ
の速度を示す情報を供給している。

このように用いた場合、ホール効果センサからの信号は
１Ｉ１１！御装置内において処理され、ステップモータ
の動作の制御に用いられる。

［発明の目的と構成］ 本発明の目的は、機械的インデックスυンリを必要とし
ない磁気記録ディスクの改良されたフォーマツティング
または再フォーマツティングの方法を提供層ることであ
る。

本発明のもう１つの目的は、ホール効果形スピンドルモ
ータセンサからの信号を利用してインデックス点を設定
する、データ記録磁気ディスクのフォーマツティング方
法を提供することである。

上述の目的に対応して本発明が提供するデータ記録磁気
ディスクのフォーマツティング方法においては、ホール
効果形スピンドルモータセンサなどから発生する信号を
用いて、磁気記録ディスク面上に形成された同心データ
トラック上の最初のセクタを指示するインデックス信号
が形成される。

本発明の特定の実施例においては、磁気的に書込まれる
２進データの同心トラックがセクタに分割され、それぞ
れのセクタが位置１別情報を含んでいるデータ記憶磁気
ディヌクの再フォーマツティング方法が提供される。こ
の実施例は、データ記憶磁気ディスクのそれぞれの１回
転中に２回信号を発生する段階と、該信号の最初の１つ
の発生の直後ディスクからセクタ位置識別情報を読取る
段階と、該セクタ位Ｍ識別情報を読取られた該セクタが
もしトラック上の第１セクタとして識別されたならば再
フォーマツティング動作を開始する段階と、該セクタ位
置識別情報を読取られた該セクタがもしトラック上の第
１セクタとして識別されなかったならば前記信号の次の
１つを検出し、その直後に再フォーマツティング動作を
開始する段階と、を含んでいる。このようにして、第１
フォーマツティング動作から発生した情報を利用するこ
とによって、第２フォーマツティング動作の同！Ｉが得
られる。

上述のように、本発明の利点は、機械的インデックスセ
ンサを必要としない、磁気記録ディスクのフォーマツテ
ィングまたは再フォーマツティングの方法を提供してい
ることである。

本発明の、これに関連する利点は、ホール効果形スピン
ドルモータセンサからの信号を用いてインデックス点を
設定する、磁気記録ディスクのフォーマツティン゛グま
たは再フォーマツティング方法ヲ提供していることであ
る。

本発明の、これらの、およびその他の諸口的および諸利
点は、添付図面を参照しつつ行なわれる実施例について
の以下の詳細な説明によって明らかにされる。

［実施例］ 第１図には、スピンドルモータ１７によって駆動され、
中心軸１５の回りに回転するように取付けられたデータ
記憶磁気ディスク１３が概略的に示されている。（図に
おいては、本来ならば隠れているはずのスピンドルモー
タ１７を観察しうるように、ディスク１３の一部が切取
られている。）第１図にはまた、ディスク１３の面から
２進形式の情報を読取り、あるいはそこへ情報を書込む
ための電磁読取／書込トランスジューサ１９、読取／書
込トランスジューサ１９をディスク１３の面上で半径方
向に移動させるため軸２２の回りに旋回するアーム２１
、アーム２１の位置決めを行なうためのモータ２３、お
よびモータ２３の動作を制御するためのマイクロプロセ
ッサｉｉ’Ｊ　１ｍ装置２５が示ｄれている。モータ２
３は、例えば通常のステップモータであればよく、この
モータはキャプスタン機構２６を動作せしめ、キャプス
タン機構２６はアーム２１に取付けられた可撓帯２６ａ
を巻き、キャプスタン機構２６に対する可撓帯２６ａの
位置は、ディスク１３の半径方向におけるアーム２１の
位置を決定する。

第１図にはまた、スピンドルモータ１７からの信号を受
け、この信号を制御装置２５へ送るように接続されたセ
ンサ２７が示されている。本発明の実／ｉ１例において
は、スピンドルモータ１７は直流ブラシレスモータであ
り、センサ２７は通常のホール効果センサで、モータ１
７の回転によって起こる磁界の変化を検出することによ
り、モータの半回転毎に電気的出力信号を発生ずる。さ
らに詳述すると、このホール効果センサは、モータ内に
使用されている磁石部材に対するモータ巻線の位置を検
出する。

第２Ａ図および第２Ｂ図に示されているように、実施例
におけるホール効果センサ２７は、スピンドルモータ１
７の１回転毎に２つの出力状態を発生する。本発明にお
いては、ディスクの１回転毎に２つより多くの出力状態
を発生するホール効果センサを用いることもできるが、
１回転毎の出力状態数は常に２より大ぎな整数になる。

フォーマ゛ンテイングまたは再フォーマツティング動作
の説明のために、第１図のディスク１３の面は３つの異
なる帯ＭＢＩ、Ｂ２、Ｂ３に分割して示されている。実
際には、これらの３帯域は、それぞれ内側保護帯域、デ
ータ帯域、外側保護帯域と呼ばれる。通常は、データ帯
域のみが情報の記憶に用いられ、この情報は、ディスク
１３を利用するコンピュータ装Σによって処理される。

第１図において、データ帯域Ｂ２は、ざらにＷ、Ｘ。

ｙで示された同心トラックに分割されている。図におい
では、これらのトラックの寸法は説明を容易にするため
に誇張されている。実際には、代表的な直径１３．３４
ｃ１１（５，２５インチ）のディスク上のデータ帯域は
、隣接する４００ないし６００のデータトラックを含む
。第１図においては、各トラックは隣接するセクタａ、
ｂ、ｃ、等に分割されている。これらのセクタの寸法も
説明を容易にするために誇張されている。実際には、代
表的なデータ記憶ディスクは、はぼ６４の隣接するセク
タを有する。（代表的な直径１３．３４Ｃａ（５，２５
インチ）のディスク上の１ｔ７クタは、２５６ないし１
０２４バイトのディジタル形式の情報を記憶するＩｈを
もっている。） 本発明上おいては、それぞれのセクタａ、ｂ。

Ｃ１等は、トラックの番号およびセクタの位置を記録ま
たは識別するための情報が記憶されるスペースである、
いわゆる「ヘッダ」またはｒｌＤＩＤフィールド含んで
いる。例えば、内側保護帯域に隣接するデータ帯域トラ
ック内のＩＤフィールドは、そのトラックを「トラック
ＯＪとして示す情報を含み、そのトラックの外側の諸ト
ラック内の！Ｄフィールドは、それらのトラックを、ト
ラック１、トラック２、等として示す情報を含みうる。

また、各１０フイールドは、ディスクに対する各セクタ
の角位置、すなわちセクタ番号を示す情報をも含む。通
常は、セクタ番号は「インデックス点」と呼ばれるディ
スク上のある任意の角位置を基準にして、その点から時
計回りに「セクタＯ」、セクタ１、セクタ２、等として
セクタに番号をつけたものである。（従って、園内Ｑセ
クタ１−ａ」がセクタ番号「０」に対応し、セクタｒｂ
Ｊがセクタ番号「１」に対応し、等となりつる。）次に
、第２八図ないし第２Ｄ図には、ホール効果センサ２７
からの出力信号が示されている。上述の本究明の実施例
においては、ホール効果センナは磁気記録ディスク１３
の１回転毎に２つの出力を発生する。すなわち、第２Ａ
図において、ホール効果センサからの出力信号は、ある
最初の時刻ｔ０において正の値（論理的１）になり、時
刻Ｌ１までそのレベルに留まり、この時刻において出力
信号は論理的Ｏになる。出力信号はその後時刻ｔ２まで
論理的Ｏのレベルに留まる。時刻ｔ２においては、ホー
ル効果センサの出力は再び正の値になり、時刻ｔ。まで
このレベルに留まり、この時刻において出力信号は論理
的０まで低下して、時刻ｔ　まで論理的０に留まる。時
刻ｔ１はスピンドルモータの１７４回転の終了を示し、
時刻ｔ２は半回転を示し、時刻ｔ３は３／４回転を示し
、時刻ｔ４は完全な１回転を示している。スピンドルモ
ーター７が一定速度で回転している時には、ｔｏとｔｌ
との間の時ｌ１ｌＩｌ隔は、ｔｌとｔ２との間の時間間
隔に等しい、スピンドルモータが加速または減速してい
る時には、これらの時間間隔は互いに異なるが、それぞ
れの状態変化はなおディスク１３の１７４回転を示す。

　　− 第３図には、通常フリップ２０ツブと呼ばれる通常の２
安定マルチバイブレータ素子が示されており、この素子
はホール効果センサ２７からの出力信号によって動作せ
しめられるようになっている。フリップフロップ３１の
１つの目的は、ホール効果センサ２７からの信号を処理
して、スピンドルモータの１回転毎に１つの正サイクル
のみを有するフリップ７０ツブ３１の出力信号を発生す
ることである。フリップ７０ツブ３１のもう１つの目的
は、スピンドルモータセンサ２７からの出力信号に対し
て「リセット」機能を行なうことである。フリップ７０
ツブ３１の動作は、第２Ａ図ないし第２Ｄ図を参照する
ことにより、最もよく理解されうる。

第２Ｂ図は、スピンドルモーター７にｌｌＩＭするホー
ル効果センナからの入力信号に基づくフリップフロップ
３１の所望出力を示している。第２Ｃ図は、反転された
フリップ７０ツブ３１の出力、すなわち第２８Ｅの信号
の２進補数を示している。

第２Ｄ図は、時刻ｔ　′においでリセットする（すな打
ち、２進補数へ変換）された侵の第２Ｃ図の信号を示す
。動作において第３図の７リツプフロツア３１のリセッ
ト機能を開始せしめるのは、時刻ｔ２における正方向へ
のパルスである。時刻ｔ２′において、フリップ７０ツ
ブ３１からの出力信号は論理的Ｏへ強制的に復帰せしめ
られ、時刻ｔ４まではその状態に留まり、時刻ｔ４にお
いて論理的１になる。このようにして、峙Ｍｔ２’後は
、第２Ｂ図および第２Ｄ図の両信号は、互いに同相状部
になる。

再び第３図において、図示されている特定素子は、いわ
ゆるＤ形フリップ７０ツブである。フリップ７０ツブ３
１のクロック人力Ｃは、ホール効果センサ２７の出力信
号を受けるように接続されている。本技術分野に精通し
ている者ならば容易にわかるように、Ｄ形フリップ７０
ツブは入力信号を２分周するので、２つの入力信号毎に
１つだけの出力信号を生じる。フリップフロップ３１は
、図にアツープクリアとして示されているリセットすな
わちｒＲＪ入力を有する。この入力の機能は、第２図の
説明に対応してフリップフロップ３１からの出力信号の
状態を反転することである。フリップフロップ３１の出
力Ｑはインデックスとして示されているが、これはフリ
ップ７０ツブ３１のこの出力が第１図の装置に対するイ
ンデックス信号として用いられるからである。

以上の説明を念頭におけば、第１図の装置の動作は容易
に理解できる。動作に際して、ディスク１３はスピンド
ルモータ１７によりある所定の角速痕（通常的３６００
ｒｌ）ｌ）で回転せしめられ、同時に、制御装置はステ
ップモータ２３へ動作信号を送り、ステップモータ２３
はアーム２１を作動させて読取／Ｉ込トランスジュゴサ
１９をディスク１３の所望トラック上に置く。トランス
ジューサが所望トラック上に置かれれば、トランスジュ
ーサを作動させて、トラックの諸セクタ上の情報の読取
りまたは書込みを行なうことができる。

もし、まだ情報をエンコードされていないディスクが装
着され使用される場合には、フォーマツティングすなわ
ち初Ｊｕｌ定動作が行なわれなければならない。本発明
を用いる装置においては、フォーマツティング動作は、
ディスク上のそれぞれのトラックのそれぞれのセクタ内
に、それぞれのトラックの番号およびそれぞれのセクタ
の番号を識別するための前述の「ヘッダ」すなわち「Ｉ
Ｏ」情報を書込むことを含む。トラック上におけるセク
タの位Ｍｍ号は、インデックス信号による。実際には、
インデックス信号に続く最初のセクタが通常「セクタ０
」とされ、その次のセクタが「セクタ１」、等とされる
。実際には、全てのセクタ０が、ディスク上の同じ角位
置から始まることが極めて望ましい。このようにするた
めには、インデックス信号は、ディスク１３の正確な１
回転によって互いに分離されていなければならない。

データ記憶磁気ディスクの最初のフォーマツティングを
行なうために、１回転毎に反復して発生するインデック
ス信号が、ホール効果センサ２７と７リツプ７０ツブ３
１との組合せから供給される。制御装置２５は最初のイ
ンデックス信号を受けると、読取／書込トランスジュー
゛す１９を動作させて、ディスク上の選択されたトラッ
クに沿ったそれぞれのセクタ内に位置識別情報を書込ま
せる。このようにして、あるトラック上の全セクタのフ
ォーマツティングが終了すると、１ｉＩＪＷ装！！２５
はアーム２１に指令して読取／書込トランスジューサを
隣りのトラック上に置き、インデックス信号を受けると
そのトラックのフォーマツティングを行なう。このプロ
セスはトラックからトラックへと、ディスク１３上のデ
ータ帯域Ｂ　２内の全トラックのフォーマツティングが
終るまで続行される。従って、フォーマツティングされ
た最初のトラック上のゼロセクタとされたセクタの角位
置は、その後フォーマツティングされる諸トラック上の
「ゼロ」セクタの角位置と同一であるはずである。換言
すれば、それぞれのトラックはセクタ毎に、ディスクに
封する同じ角位置から開始してフォーマツティングされ
るはずである。

本発明の実ｍｃ−おいては、フリツプフロツプ３１から
の信号の正方向への立上り区間を用いてインデックス点
を設定する。すなわち、第２Ａ図のセンサ信号に圓して
いえば、インデックス点は時刻ｔ。において設定され、
！２インデックス点は、ディスク１３が「）刻ｔ４にな
って完全な１回転を終るまで形成されない。

ディスクまたはディスクの一部が再フォーマツティング
されるべき場合には、インデックス信号の矛盾のない決
定が重要になる。詳述すると、それぞれのトラックに沿
っての再フォーマツディング動作は、ディスクに対し同
じ角位置から開始して、欠陥セクタの識別が保証される
ようにすることが重要なのである。ホール効果センサ２
７からの出力信号が、ディスク１３の１回転毎に２回発
生する事実は、第１図の装置が最初、特定トラック上の
セクタ「０」と１８０”位相外れであるインデックス信
号を発生する可能性があることを意味する。以下に述べ
る方法により、この状況は修正される。

この方法においては、読取／＆ｉ込トシトランスジユー
サ−は、ホール効果センサ２７により発生せしめられる
インデックス信号の直後のセクタからセクタ識別情報を
読取るように動作せしめられる。

もし識別情報により、そのセクタがトラック上の最初の
セクタ（すなわちセクタ０）であることが確認されれば
、再フォーマツティング動作は進行せしめられる。しか
し、もしセクタ識別情報によリ、そのセクタがセクタ０
でないことが指示されれば、ホール効果センサに関連す
る回路はリセットされてインデックス信号の位相を１８
０°変化させる。第３図において、このリセットは、制
御装置２５が７リツブフロツプ３１へのリセット入力で
あるアップクリア信号として正パルスを供給することに
よって行なわれる。リセットが行なわれると、ホール効
果センサ２７によって発生せしめられる次の１′ンデツ
クス信号は、セクタ０Ｉｆｉ読取／書込トランスジユー
サ１９を通過する−のと同時に発生する。

この点に関連して、ホール効果センサ２７は、ディスク
１３の１回転毎に２つより多くの出力信号を発生する形
式のものであってもよいことを認識すべきである。（し
かし、いずれにしても１回転毎に発生せしめられる信号
数は整数になる。）このような場合には、リセット機能
は、インデックス信号の直後のセクタがセクタＣになる
までに２回またはそれ以上行なわなければならない。

以上においては、本発明を実施例によって説明したが、
この説明は限定的な意味を有するものではない。本技術
分野に精通した者ならば、以上の説明かられかるように
、さまざまな変更および改変が可能である。従って、特
許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲内に属す
る全ての変更および改変を含むように意図されている。

【図面の簡単な説明】

１１１ＦＩＪは、データ記憶磁気ディスクをフォーマツ
ティングするための本発明に係る装置の機能をび第３図
の装置のスピンドルモータセンサからの出力のさまざま
な状態図、 第３図は、第１図のスピンドルモータセンサからの出力
信号を処理し、第２ｒＩ！Ｊに示されている出力状態を
生ぜしめる装置部分の構成図である。 ［符丹の説明］ １３・・・データ記憶磁気ディスク ｘ、ｙ、シ・・・同心トラック ａ、ｂ、Ｏ・・・セクタ １７・・・スピンドルモータ １９・・・１ｍ／Ｉ込トラシトランスジューサ２５マイ
クロプロセッサ制ｔｍ装置２７・・・ホール効果センサ ３１・・・フリップフロップ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気記録ディスク面上に形成されたトラック上の
   最初のセクタを指示するインデックス信号の確定方法で
   あつて、 （イ）ホール効果センサにより、磁気記録ディスクを回
   転駆動するブラシレス駆動モータの回転を検出し、該デ
   ィスクの１回転毎に該ディスクに対する１角位置におい
   て第１信号を発生し、該第１信号から整数分の１回転後
   に第２信号を発生する段階と、 （ロ）該第１信号発生の直後、磁気記録ディスク面から
   セクタ識別情報を読取る段階と、（ハ）上記（ロ）段階
   において読取られたセクタがトラック上の最初のセクタ
   であつた場合には前記第１信号をインデックス点を指示
   するものとして扱う段階と、 （ニ）上記（ロ）段階において識別されたセクタがトラ
   ック上の最初のセクタでなかつた場合には、前記ホール
   効果センサをリセットして、該ホール効果センサからの
   前記第２信号に関し上記（ハ）段階を繰返す段階と、 を含む、磁気記録ディスクにおけるインデックス信号の
   確定方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記ホール効果
   センサが前記磁気記録ディスクの１回転毎に出力信号を
   ２つだけ発生するようになつている、磁気記録ディスク
   におけるインデックス信号の確定方法。
3. （３）特許請求の範囲第２項において、前記駆動装置が
   直流ブラシレスモータである、磁気記録ディスクにおけ
   るインデックス信号の確定方法。
4. （４）データ記憶磁気ディスクを境界点であるインデッ
   クス信号を確定することによりフォーマッティングする
   方法であつて、 （イ）データ記憶磁気ディスクの１回転毎に信号を整数
   回反復発生せしめる段階と、 （ロ）該信号の最初のものをインデックス信号として用
   いることにより、前記ディスク上のそれぞれのトラック
   内のそれぞれのセクタについて、前記最初の信号に対す
   る該セクタの位置を識別するデータを含む情報を、デー
   タ記憶磁気ディスク上にフォーマッティングする段階と
   、 （ハ）該データ記憶磁気ディスクの再フォーマッティン
   グを、 （ｉ）前記反復発生せしめられる信号の１つを検出し、 （ｉｉ）その直後該ディスクからセクタ識別情報を読取
   り、 （ｉｉｉ）もし該情報の読取られたセクタが前記インデ
   ックス信号の直後のセクタとして識別されたならば、再
   フォーマッティングを開始し、 （ｉｖ）もし該情報の読取られたセクタが前記インデッ
   クス信号の直後のセクタとして識別されなかつたならば
   、前記反復発生せしめられる信号の次の１つを検出し、 （ｖ）上記（ｉｉ）から（ｉｖ）までの諸段階を識別さ
   れたセクタが前記インデックス信号の直後のセクタにな
   るまで繰返す、 ことによつて行なう段階と、 を含む、データ記憶磁気ディスクをフォーマッティング
   する方法。
5. （５）２進データが磁気的に書込まれる同心トラックが
   セクタに分割され、それぞれのセクタが位置識別情報を
   含むデータ記憶磁気ディスクを再フォーマッティングす
   る方法であつて、 （イ）データ記憶磁気ディスクの１回転毎に少なくとも
   ２回信号を発生する段階と、 （ロ）該信号の最初の１つの発生の直後該ディスクから
   セクタ位置識別情報を読取る段階と、（ハ）該位置識別
   情報を読取られた該セクタがトラック上の最初のセクタ
   として識別された場合には、再フォーマッティング動作
   を開始する段階と、 （ニ）該位置識別情報を読取られた該セクタがトラック
   上の最初のセクタでなかつた場合には、前記信号の次の
   １つを検出した時再フォーマッティング動作を開始する
   段階と、 を含む、データ記憶磁気ディスクを再フォーマッティン
   グする方法。
6. （６）特許請求の範囲第５項において、前記信号の前記
   最初の１つを、前記信号の前記次の１つを検出する前に
   反転する段階を含む、データ記憶磁気ディスクを再フォ
   ーマッティングする方法。