JPS63108575A - 磁気デイスクの偏心補正方式 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、カートリッジ式磁気ディスクを記憶媒体とし
て用いる磁気ディスク装置において磁気ディスクの偏心
に対するヘッド位置補正方式に関する。

［従来技術］ この種の磁気ディスク装置では、磁気ディスクカー１〜
リツジを駆動装置に装着したとき、そのカートリッジに
収容された磁気ディスクが駆動装置のスピンドルにチャ
ッキングされる。この場合、磁気ディスクの中心がスピ
ンドルの回転の中心と必ずしも一致せず、わずかのずれ
、つまり偏心が生じるようになる。

いま１例えば第６図に示すようにスピンドルの中心Ｏ５
と磁気ディスクの中心Ｏｄとが距Ｊｄだけずれだ状態で
、磁気ディスクが回転したとすると。

ヘッド位置１１に対してトラックＴの位置は、第７図（
ａ）の実線で示すように磁気ディスクの１回転を周期と
してサイン波状の変位を示す。この変位が大きいと磁気
ヘッドでトラックＴの情報を記録再生することができな
くなる。

このため、このようなカートリッジ式の磁気ディスクに
は、データトラックとは別に偏心検出用の情報を記録し
たトラックが形成されている。磁気ディスク装置は、起
動直後にその情報を読み取って上記第７図（ａ）実線で
示したようなトラックの変位を偏心補正データとして記
憶し、その後、この補正データに基づいて磁気ヘッドを
駆動し、ヘッド位置がトラックの変位に追従するように
ヘッド位置の補正制御を行なっている。

ところで、一般に磁気ヘッドのヘッドアクチュエータに
はステップモータが使用され、ステップモータの駆動力
はラックギヤとピニオンギヤなどにより磁気ヘッドを搭
載するキャリッジに伝達される。また、上記のようなヘ
ッド位置の制御量は微小距踵であるため、ステップモー
タは通常のステップ角より小さい角度で任意に回転量が
調節できるマイクロステップ駆動方式により制御されて
いる。ヘッドの位置を補正するための上記偏心補正デー
タは、このステップモータへの駆動信号に変換されて、
このモータに印加され、これにより磁気ヘッドが駆動さ
れるようになる。

ところが、この場合ステップモータが有するヒステリシ
ス、磁気ヘッドを移動させる機構部分の静止摩擦および
上記ギヤのバックラッシュ等の影響により、ステップモ
ータの駆動信号に対するヘッド位置の変位は、第８図の
実線に示すように駆動信号レベルの低い域で線形でない
上、高い域では破線で示す理想的な値より低くなる。

このため１例えば第７図（ａ）の場合、実際のヘッド位
置は破線で示すようにトラックに正しく追従できず、同
図（ｂ）に示すようにヘッド位置の補正誤差が残るよう
になり、磁気ディスクの偏心に対して正確なヘッド位置
の補正が行なえないという問題があった。

［目的］ 本発明は、上記の問題を解決し、ヘッド位置の補正が正
確に行なえる磁気ディスクの偏心補正方式を提供するこ
とを目的とする。

［構成コ このため１本発明はサーボ情報の読み取りを複数回実行
すると共に、その都度読み取ったデータに基づいて前回
の偏心補正データを補正してヘッド位置を制御するよう
しこしたものである。

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る磁気ディスクの偏心補
正方式を適用した磁気ディスク′！Ａｍのブロック構成
図である。この装置は、ユニット化されて図示せぬコン
ピュータシステムに搭載され、その本体より電源が供給
されるようになっている。

図において、ディスク支持体１ａに固定された磁気ディ
スク１ｂを収容するディスクカートリッジ１は。

駆動装置２に装着され、ディスク支持体１ａはスピンド
ルモータ３のスピンドル３ａにチャッキングされ、スピ
ンドルモータ３により駆動される。スピンドルモータ駆
動回路４はそのスピンドルモータ３を一定速度で回転さ
せるものである。キャリッジ５は磁気ディスク１の各デ
ータ記録面に接するリードライト磁気ヘッド（以下、単
にヘッドという）６ａ。

６ｂを搭載し、ステップモータ７により駆動される。

ステップモータ駆動回路８はそのステップモータ７を所
定量回転させるものである。

情報記録再生回路９はヘッド６ａ　、　６ｂに書込信号
を送出すると共に、その読出信号を取り出し、サーボ信
号検出回路１０はその取り出した読出信号からサーボ信
号を検出するものである。インターフェース回路１１は
図示せぬディスクコントローラを介して図示せぬホスト
コンピュータと接続され、そのディスクコントローラと
の間で、制御信号、ステータス信号、読出データあるい
は書込データを送受するものである。マイクロコンピュ
ータ１２は上８己各回路から所定の信号を入力すると共
に、上記各回路を制御するものである。

磁気ディスク１ｂには、第２図に示すようにユーザ情報
が記録されるトラック群であるトラック０〜６１２のデ
ータゾーンと、固定情報が記録されたトラック群である
トラック−１〜−４のランアウトゾーンとが形成されて
いる。トラック０〜６１２の各トラック間のインデック
ス位置ＩＸ付近にあるサーボエリアＳ１にはヘッド位置
をサーボ制御により位置補正するためのサーボ情報Ｓａ
とｓｂが交互に記録されている。また、トラック−２に
はサーボエリアＳ＋＝Ｓｔｓが等間隔で配置され４各エ
リアＳ！〜Ｓ２の内周側および外周側には上記と同様の
サーボ情報Ｓａ、５ｂがそれぞれ記録されている。これ
らのサーボ情報Ｓａ、Ｓｂは、次に説明する偏心検出動
作において磁気ディスク１ｂの偏心量を検知するための
ものである。

第３図は、この偏心検出動作を示すもので、ディスクカ
ートリッジ１が駆動装置２に装着されてこの磁気ディス
ク装置が起動された直後に実行されるものである６すな
わち、マイクロコンピュータ１２は、所定の手順でステ
ップモータ駆動回路８を制御し、ヘッド６ａ　、　６ｂ
を偏心検出用トラックであるトラック−２に位置決めす
る（処ｉ　２０）。以下に示す処理において１６個の偏
心補正データを求めるが、始めにこのデータを全て「０
」にクリアしておく（処理２１）。次に、情報記録再生
回路９に対して予め決められている一方のヘッド６ａま
たは６ｂより読取＜Ｈ号を取り出すように指示する。

サーボ信号検知回路１０は、トラック−２のサーボエリ
ア５ｌ−５２に記録されたサーボ情報Ｓａ、Ｓｂを検出
し、前者の読取イご号レベルをＶａ、後者のそのレベル
をｖｂとして出力する。いま１例えば第２図のヘッド位
［Ｈで示すように、ヘッド６ａまたは６ｂに対してトラ
ック−２が真下に位置した場合、ヘッド６ａ　、　６ｂ
はサーボ情報Ｓａとｓｂとを同一レベルで読み取るので
、イ言号レベルＶａ　＝　Ｖｂとなる。また。

例えばヘッド位置ＩＩに対して、トラック−２が図上で
下方にずれたとすると、サーボ情報Ｓａは低く、Ｓａが
高いレベルで読み取られ、Ｓａ＜Ｓｂとなる。同様に、
トラック−２が上方にずれると５ａ）Ｓｂとなる。

マイクロコンピュータ１２は、この（言号レベルＶａと
ｖｂとを入力してその偏差より各サーボエリア５１〜５
１６の地点でのヘッド位置に対するトラックの変位を１
６個の変位データとして求める（処理２２）。

サーボエリアＳ＋−５＋ｔ；はトラック１周について等
間隔に配置されており、また磁気ディスクＩｂの偏心に
よるトラックの変位はサイン波状の変化を示すものであ
る。ところが、実際に上記のように測定して求めた変位
は、例えば第４図（ａ）のＴ。

に示すようにトラックが変位した場合、同図（ｂ）のＸ
印でプロットするように測定誤差のために実際のトラッ
クの変位丁０に正確に一致していないものである。

次に、上記で求めた変位データの大きさが設定された許
容値以下かどうが判定する（処理２３）。この判定は、
１６個の変位データのうち最大のものを一定値と比較し
たり、変位データの絶対値の平均を算出してこれを一定
値とを比較したりすることにより行なえる。

処理２２から以下に示す一連の動作は繰り返し実行する
もので、マイクロコンピュータ１２はその実行回数を計
数している。ここで、上記変位の大きさが許容値を越え
る場合（処理２３のＮ）、その実行回数をチェックしく
処理２４）、設定されたＩＩＩ限回数以下の場合（処理
２４のＮ）、上記で求めた１６個の変位データに対して
スムージング処理を行なう。すなわち、各変位データに
基づいてフーリエ変換を行ない、第４図（ｂ）のサイン
波Ｄ＋で示すようにそのデータの一次周波数成分を抽出
し、各変位データをそのサイン波ＤＩの示す値に置き換
えて、測定誤差を補正する（処理２５）。

次に、記憶している１６個の偏心補正データのそれぞれ
に上記で補正した１６個の各変位データのそれぞれを加
算し、新たな偏心補正データを作成する。初期設定とし
て処理２１で各偏心補正データは「０」に設定されてい
るので、初回動作時は、求めた変位データが偏心補正デ
ータとなる（処理２６）。

次いで、マイクロコンピュータ１３は、この偏差補正デ
ータに基づいて例えば初回動作であれば第４図に示した
サイン波Ｄ１を復元し、このサイン波Ｄ１をステップモ
ータ制御信号として、ステップモータ駆動回路８に入力
する。これにより、ヘッド６ａ　、　６ｂはトラックの
変位に追従するようになり。

磁気ディスク１ｂの偏心に対するヘッド位置の補正動作
が開始される（処理２７）。この後、処理２２に戻り同
様の動作が繰り返される。

ところで、いま初回動作であるとすると、処理２２で求
めた変位データに相当するサイン波り夏でステップモー
タ７を駆動するので、第８図で説明した理由により、実
際のヘッド位置は、第４図（ａ）の１１１で示すように
、トラックの変位Ｔｏに正確に追従できず、誤差が生じ
る。この誤差は次の処理２２において上記と同様に検出
され、変位データとして求められる。そして、この変位
データは許容値以上で、またこの動作の締り返し回数が
ル１限回数に満たない場合（処理２３から処理２４を経
て処理２５へ）、その変位データは前記と同様に第４図
（ｂ）のサイン波Ｄ＝に示すようなその変位データの一
次周波数成分を示すデータに置き替えられる（処理２５
）。次いで、現在の偏心補正データに上記で補正した変
位データが加算され（処１２６）、その値でヘッド６ａ
　、　６ｂの位置が補正動作されるようになる（処理２
７）。

このとき、偏心補正データは前回より大きくなっている
ので、ヘッド位置は第４図（ａ）のｔｌ　２で示すよう
に前回より実際のトラックの変位Ｔｏに近づくようにな
る。この後、再びヘッド位置の誤差が検出され、これに
対応して同図（ｂ）のサイン波Ｄ３に示すような変位デ
ータが作成されて、上記と同様の処理が繰り返される。

これにより、ヘッド位置は徐々にトラックの変位Ｔに近
づくようになり、検出する変位データが小さくなる。こ
の変位データが設定された許容値以下になると（処理２
３の■）１以上の偏心検出動作を終了する。これ以後、
処理２７で実行したヘッド位置補正動作が継続され、ヘ
ッド６ａ　、　６ｂは、各トラックに正確に追従するよ
うになる。なお、磁気ディスク１の偏心が大き過ぎて正
しくサーボ情報を読み取れない場合や、サーボ信号検出
回路１０の故障など、上記のような動作を繰り返しても
ヘッド位置の誤差が減少しない場合には、一定の制限回
数上記動作を繰り返したとき（処理２４のＹ）、この動
作を中止するようにしている。

以上のように１本実施例では、偏心検出用のサーボ情報
を読み取ってトラックの変位を検出し、これに基づいて
ヘッド位置の補正制御を開始した後、再びトラックの変
位を検出して前回の補正に対する残留誤差を求め、その
残留誤差を加算した補正値で次に補正制御を開始すると
いう動作を繰り返すようにしている。

この動作の繰り返しにより、ヘッド位置は実際のトラッ
クの変位に徐々に近づくことになり、ヘッド位置とトラ
ックの変位との誤差が一定の許容値以下になるまで上記
動作が実行されるので、磁気ディスク１ｂの偏心に対し
て、ヘッドの位置補正が正確に行なわれるようになる。

なお、以上の実施例では、処理２２においてサーボ情報
Ｓａ、Ｓｂを読み取り、求めた変位データを。

フーリエ変換という演算処理でスムージングを行なう例
を示したが、第５図に示すように、サーボ情報Ｓａ、Ｓ
ｂの読み取りと変位データを求める動作を一定回数Ｎ繰
り返しく処理２８のＮから処理２２へ）。

各回で求めた変位データの平均値を算出する（処１２９
）ようにすることにより変位データのスムージングを行
なうこともできる。これによれば、フーリエ変換という
ような複雑な演算手段は不要で同様の効果が得られる。

［効果］ 以上のように本発明によれば、サーボ情報の読み取りを
複数回実行し、その都度検出したトラックの変位に基づ
いて前回の偏心補正データを補正してヘッド位置を制御
するようにしたので、磁気ディスクの偏心に対してヘッ
ド位置の補正が正確に行なわれるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る磁気ディスクの偏心補
正方式を適用した磁気ディスク装置のブロック構成図、
第２図は磁気ディスクのトラック構成図、第３図はその
装置の偏心検出動作を示すフローチャート、第４図（ａ
）はトラックとヘッドの変位を示す説明図、同図（ｂ）
は求める変位データの説明図、第５図は偏心検出動作の
他の実施例を示すフローチャート、第６図は磁気ディス
クの偏心の説明図、第７図（ａ）、（ｂ）は従来のヘッ
ド位置補正動作の説明図、第８図はステップモータ駆動
信号に対するヘッド位置の変位を示す説明図である。 １・・・カートリッジ、　ｌａ・・・ディスク支持体。 １ｂ・・・磁気ディスク、２・・・駆動装置、３・・・
スピンドルモータ、３ａ・・・スピンドル、４・・・ス
ピンドルモータ駆動回路、５・・・キャリッジ。 ６ａ　、　６ｂ・・・磁気ヘッド、７・・・ステップモ
ータ、８・・・ステップモータ駆動回路、９・・・情報
記録再生回路、１０・・・サーボ信号検出回路、１１・
・・インタフェース回路、１２・・・マイクロコンピュ
ータ。 代理人　弁理士　　紋　１）　誠′、　ジ１ｈ）Ｋへロ
、＼ムローＩ外 改−４＝ ’１）−−へ′〉−１＼　　　ｌ）ハｇａｚ’＞−’第
３図 第４図 第５図 第６図 ■ 第７図 第８図 手続補正書防幻 昭和６２年１月３０日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ディスクの一定トラック領域に記録されたサ
   ーボ情報を磁気ヘッドで読み取り、その読み取ったデー
   タに基づいて作成した偏心補正データに応じてヘッド位
   置を制御し、磁気ディスクの偏心に応じてヘッド位置を
   補正する磁気ディスクの偏心補正方式において、上記サ
   ーボ情報の読み取りを複数回実行すると共に、その実行
   ごとに読み取ったデータに基づいて前回の偏心補正デー
   タを補正し、その補正した偏心補正データに応じてヘッ
   ド位置を制御することを特徴とする磁気ディスクの偏心
   補正方式。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載において、上記磁気ヘ
   ッドで読み取ったデータの一次周波数成分に基づいて上
   記前回の偏心補正データを補正することを特徴とする磁
   気ディスクの偏心補正方式。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載において、上記サーボ
   情報の読み取りを複数回実行し、その読み取った各回の
   データの平均値に基づいて上記偏心補正データを補正す
   ることを特徴とする磁気ディスクの偏心補正方式。