JPS63127478A - 磁気デイスク駆動装置 - 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駆動装置に関し、特に磁気ディス
クのトラック位置に磁気ヘッドを位置決めする時の位置
決め制御に関するものである。

（従来の技術） 従来、磁気記録装置等に於ては磁気ディスクに対して磁
気ヘッドを用いて書込み読み出しを行なってあり、ディ
スク上へのヘッドの位置決めを正確に行なう必要がおる
。最近、磁気記録装置は、小型、大容量、高速化の傾向
が著しく、特に大容量化に対してはトラック密度をめげ
るということが必須でありこの場合、サーマルオフトラ
ックと称する、磁気ディスクとヘッドのずれが問題とな
ってくる。通常、サーマルオフトラックの影響が最小に
なる様駆動系を構成する各機構部は熱膨張・収縮に対し
て材料、形状等に考慮がなされるがこれのみでは充分で
なく、一般にはディスク上にサーボデータを書き込んで
あき、このデータを読み出して位置補正を行なう閉ルー
プサーボ系を構成する事により高精度の位置決めを行な
っている。

このサーボデータを用いた位置補正の方法には大別して
３つの方式がおり、この第１はサーボ面す−ボ方式と呼
ばれるもので、ディスク上の一面全体にサーボデータが
書き込まれ、サーボデータ専用ヘッドより連続的にサー
ボデータの読み出しが可能となる為、より高精度な閉ル
ープサーボ系が構成でき、位置決めの精度が良くなる。

しかしディスクの一面が位置決めの為のサーボデータの
記録にのみ使われている為、大容量化に反するという居
所を有する。第２の方法は、セクタサーボ方式と呼ばれ
るもので、サーボデータは各データトラックのセクタ間
に書き込まれている。従ってディスクの一面をサーボデ
ータとして使う必要がないという長所を有する。しかし
この反面サーボデータが間欠的となる、各データトラッ
クのセクタ間にサーボデータが書き込まれている為フォ
ーマットが固定化されるという短所を有する。第３の方
法は、前記第１、第２の方法の欠点を適度に補い、かつ
安価に装置を構成出来るインデックスサーボ方式で必る
。これは各データトラックのインデックス部にサーボデ
ータを書き込む方式で、各データトラックに１箇所ザー
ボデータが書き込まれる。以下に小型、低価格の装置に
多く用いられるインデックスサーボ方式を例にとりその
詳細を説明する。

第２図は磁気ディスク駆動装置のデータトラック上のフ
ォーマットとスピンドルインデックス及びインデックス
の関係を示す図で、インデックスは磁気ディスク駆動装
置よりホストコンピューターとのインターフェースへ送
出される、磁気ディスク１回転に１回出力される信号で
ある。インデックスの後に情報のないギャップ部Ｇ１を
設け、その次に情報のブロックであるセクターＳ１、セ
クター８２・・・が順次入っている。最後はギャップ部
Ｇ２で終る。ギャップ部Ｇ１．Ｇ２の各々はディスクの
回転変動を吸収する為のスピードトレランスキャップで
おる。このギャップ部Ｇ２にサーボデータを書き込んで
あくことにより、セクター３１．３２・・・の長ざが変
化しても対応できる様にしている。スピンドルインデッ
クスはディスクを取り付けたスピンドルモータが１回転
する毎に１回スピンドルモータより出力される信号でお
り、この信号に同期をとってギャップ部Ｇ２に書き込ま
れているサーボデータが読み出され、その後インターフ
ェース上にインデックスが出力される。

サーボデータは第３図の如くなっている。ｄｌ。

ｄ２はデータ部分でありｄｌの後にトラック位置サーボ
データａ、ｂが書き込まれている。トラック位置サーボ
データａ、ｂはデータトラック位置に対して丁度半ピツ
チずれた位置に書き込まれている。このサーボパターン
ａ、ｂを読みとると第４図の如くなる。ヘッドがトラッ
クの中心に位置している場合は、サーボパターンａ、ｂ
はトラック幅の半分ずつ読みとれるので第４図のｓｂに
示すように出力電圧ａとｖｂは同じになる。トラック位
置がずれている場合は、第４図のＳａ。

ＳＣのようにｖａ、ｖｂの大きざがずれ母に応じて変化
する。この（Ｖａ−Ｖｂ）の珊ニよリドラック位置のず
れの情報を得て、ｖａ＝ｖｂになる様にアクセスモータ
を駆動してヘッドの位置を修正する。Ｖａ、Ｖｂのサン
プルはスピンドルインデックス信号のＴ１後の第１のサ
ンプル信号ＰａおよびざらにＴ２後の第２サンプル信号
Ｐｂによりアナログデジタル変換器等を介して行なわれ
る。

この様にして読みとられたサーボ情報を用いることによ
り高精度の位置決めが可能となる。

インデックスサーボ方式ではサーボ情報が間欠的である
為、概略のトラック位置決めを行なった後サーボデータ
を読み取るまでに時間を要しこの時間が無視出来ない。

そこで、各シーク動作で読取られたサーボ情報をレジス
タに格納しておき、所望１〜ラツクへのシーク動作を行
なう時、前回までのシーク動作で読み取られ格納されて
いるサーボ情報を用いて位置決め制御を行なう。位置決
めを完了したら、その時得られている新たなサーボ情報
は前記レジスタに格納し、このレジスタには常時最新の
サーボ情報が格納されている様にしておく。サーボ情報
を格納するレジスタの初期値の設定は、装置の初期化時
に、接続された外部装置より最初のシーク動作命令を受
ける前に所定の１〜ラツクにシーク動作を行ない、読み
とったサーボ情報を前記レジスタに格納することにより
行なわれる。

第５図は以上説明した動作を行なう従来の磁気ディスク
駆動装置のブロック図で必る。すべてのコントロールは
マイクロコンピュータ１によって行なわれる。便宜上サ
ーボ情報格納レジスタ１３をマイクロコンピュータ１の
外にあるもののごとく図示して説明する。スピンドルモ
ータ１５はスピンドルモータ駆動部１４を介してマイク
ロコンピュータにより約３６０ＯＲＰＭで駆動される。

ディスク４はスピンドルモータ１５により回転駆動され
、データは磁気ヘッド５によりディスク上に読み書きさ
れる。磁気ヘッド５はアクセスモータ８により半径方向
に移動し、指定のトラックにアクセスされる。アクセス
モータ８の軸にはエンコーダ９−が取付【ブられてあり
、概略のトラック位置に対応して出力が得られる様にな
っている。エンコーダ９の出力は整形回路１２でパルス
に整形されマイクロコンピュータ１に入る。又この出力
は位置信号としてサーボ回路１０にも入力されこれに基
き概略の位置決め動作が行なわれる。概略の位置決めが
行なわれた後、サーボ情報格納レジスタ１３に格納され
ているサーボ情報を読み出し、このサーボ情報をＤ−Ａ
変換器１１にセットしアナログ量に変換してサーボ回路
１０に入力しアクセスモータ８を動作させ高精度の位置
決めを行なう。ヘッド５より読み取られた信号は読出し
／書込み増幅回路６で増幅されて読出しデータとしてイ
ンタフェースに出力され、ざらにＡ−Ｄ変換器７に出力
される。

トラック上のサーボパターンａ、ｂの読みとりは、スピ
ンドルインデックスがマイクロコンピュータ１に入力さ
れた後Ｔ１．Ｔ２のタイミングでマイクロコンピュータ
１より出力されるサンプル信号ｐａ、ｐｂによりＡ−Ｄ
変換器７で行なわれる。読み出し電圧波形ｖａ、ｖｂが
Ａ−Ｄ変換器７でサンプルされて８ビツトのデジタル信
号に変換されてマイクロコンピュータ１に入力される。

これによりマイクロコンピュータ１はトラックずれ量を
計算しサーボ情報格納レジスタ１３に格納する。この様
に、読み出されたサーボ情報は読み出される毎にトラッ
クずれ量が計算されサーボ情報格納レジスタ１３の内容
は常に最新の情報に更新される様になっている。

スピンドルモータ１５にはインデックスセンサ３が設け
られ１周に１回の出力が検出され増幅回路２で波形整形
されてマイクロコンピュータ１にスピンドルインデック
ス信号として入力される。

外部装置とのインタフェース信号として用いられるイン
デックスは、ディスク１回転に１回、装置より出力され
る信号で、外部装置はこれを基点としてフォーマットを
作成する。又、５ＴＥＰ、ＤＩＲＥＣＴＩＯＮはシーク
動作時の移動トラック数と方向を示す信号を表わし、マ
イクロコンピュータ１はこの信号によりシーク動作を行
なう。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、同じディスク面上でも内周側と外周側と
ではオフトラックの値に差がおる。特に、サーマルオフ
トラック即らディスクの熱膨張によるオフトラックは、
内周側と外周側とでは（ディグの中心までの距離に対す
る比では同一でおるものの）大ぎざが異なる。このため
、従来のように、内周側と外周側とで、サーマルオフト
ラックに対する補正量を同一としたのでは、その補正に
より、ディスクの径方向上のある部分に対しては適切で
あっても、他の部分に対しては、誤差が大きく、ディス
スフの全体にわたって位置決め程度を十分に高くするこ
とができないという問題がめった。

本発明は、ディスクのどの部分においても、ヘッドの位
置決めを十分高い精度で行なうことができる磁気ディス
ク駆動装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の磁気ディスク駆動装置は、ディスク面上のデー
タトラックがディスクの径方向の位置に応じてｎ個のゾ
ーンに分けられており、それぞれ上記ゾーンに対応して
設けられ、各ゾーン内のデータトラックから検出された
サーボ情報を格納する複数のサーボ情報格納レジスタと
、シークしようとするデータトラックがいずれのゾーン
に属するかを検出するゾーン検出手段と、シークしよう
とするデータトラックが屈するゾーンに応じて、該デー
タトラックに対応するサーボ情報格納レジスタの内容を
用いてヘッドの位置決めを行なう手段と、上記磁気ヘッ
ドがデータ１〜ラツクに位置決めされたときに、検出さ
れているサーボ情報で、上記データトラックが属するゾ
ーンに対応するサーボ情報格納レジスタの内容を更新す
る手段とを備えたものでおる。

〔作用〕

サーマルオフトラック等のオフトラックの量は、ディス
クの径方向上の位置に応じて異なることがおるが、本発
明ではデータトラックを、ディスクの径方向上の位置に
応じてｎ個のゾーンに分け、それぞれゾーンに対応して
サーボ情報格納レジスタを設け、各データトラックの位
置決めに必たっては、各データトラックの属するゾーン
に対応したサーボ情報格納レジスタの内容、即ち各ゾー
ン内のデータトラックに対して最適な補正量を用いて位
置決めが行なわれる。また各データトラックについての
位置決めが終ると、そのときそのトラックのサーボ情報
が、そのトラックが属するゾーンに対応するサーボ情報
格納レジスタに格納される。即ち、該レジスタが常に最
新のサーボ情報で更新される。従って、温度変化等でオ
フトラック担が変化した場合にも、最新のしかも各トラ
ックに近い（同じゾーンに属する）データトラックから
の情報で、ヘッドの位置決めが行なわれる。これにより
、いずれのトラックに対しても、位置決めを高精度で行
なうことができる。

（実施例） 第１図は本発明一実施例の磁気ディスク駆動装置を示し
゛た図で必って、エンコーダ９と連結されたアクセスモ
ータ８により位置決めされるヘッドを介し、スピンドル
モータ１５により回転駆動されるディスク上に情報の書
き込み、読み出しを行なう動作、およびサーボ情報読み
出しの動作は第３乃至５図を参照して説明したのと同様
でおる。

ディスク４上のデータトラックは第６図に示す如く外側
よりゾーン１、ゾーン２、・・・ゾーンｎとｎ個のゾー
ンに分割される。サーボ情報レジスタ群１６はマイクロ
コンピュータ１より書込み読み出し可能なｎ個のレジス
タＲｉ　　（ｉ＝１．２．・・・ｎ）より構成され、ゾ
ーンｉ　（ｉ＝１．２．・・・ｎ）に対応したレジスタ
Ｒｉにはゾーン：に属するトラック上のサーボパターン
より読み出されたサーボ情報ＳＤｉが格納される。

サーボ情報格納レジスタ群１６の各レジスタＲ：には、
装置初期化時に、外部装置よりシーク命令を受ける以前
に、各ゾーンｉの所定トラックにシークし、読み出され
たサーボ情報ＳＤｉが格納される。即ち＋＝１．２．・
・・ｎと順次ｎ回の動作を繰り返すことによりサーボ情
報格納レジスタ１６のすべてのレジスタの初期値設定が
行なわれる。この初期値設定の手順を第７図に示す。

サーボ情報格納レジスタ１６のサーボ情報を用いた位置
決め動作は次のように行なわれる。最初、ゾーンｋに属
するおるトラックにヘッドが位置しているとすると、こ
の位置で間欠的に読み出されるサーボ情報ＳＤｋは読み
出される毎にサーボ情報格納レジスタＲｋに格納され更
新される。外部装置より出されるシーク命令（ＳＴＥＰ
、ＤＩＲＥＣＴＩ○Ｎ）によりゾーン１に属する所望の
トラックにシークする場合、第８図に示すように、まず
所望１〜ラツクがゾーン１に属することがマイクロコン
ピュータ１により検出され、次に前記詳細に説明した如
く、アクセスモータ８によりヘッドの移動が開始すると
連動されたエンコーダ９より出力される波形が整形回路
１２でパルスに整形され、マイクロコンピュータ１およ
びサーボ回路１０に入力され、ゾーン１に属する所望の
１〜ラツクへ概略の位置決めが行なわれる。この後直ち
にサーボ情報格納レジスタＲ１の内容がマイクロコンピ
ュータ１により読み出され、Ｄ−Ａ変換器１１に隆正量
がセットされ、アナログ電圧に変換されてサーボ回路１
０に入力され高精度な位置決めが行なわれる。この後間
欠的に読み出されるサーボ情報ＳＤＩの値は前記同様読
み出される毎にサーボ情報格納レジスタＲ１に格納され
更新される。

尚上記の実施例では、第７図に示した如く、装置初期化
時に各ゾーンにシーク動作させて読み出した各ゾーンの
サーボ情報をそれぞれ対応するレジスタに格納すること
としているが、次のように簡素化することもできる。即
ち、電源投入直後の装置初期化時等に於ては、装置の温
度上昇も殆んどなく従って熱膨張も少いため各ゾーンの
データ１〜ラツクのずれ、従って１ノ−−ボ情報に大き
な差異は無く、従って、１つのゾーン内のデータトラッ
クから得られたサーボ情報をそのゾーンのみならず、他
のゾーンに対応するレジスタに格納することとしてもよ
い。

第９図は１つのゾーンｍを代表ゾーンとし、このゾーン
内のデータトラックから得られたサーボ情報をすべての
レジスタに格納する場合の動作を示す。このようにする
ことによりｎ個のゾーンのすべてにシーク動作する必要
がなくなり、装置の初期化を高速に行なう事が出来る。

また第１０図に示すように、ｎ個のゾーンを２つの組（
ゾーン１〜にとゾーンに＋１〜ｎ）に分け、これらのゾ
ーン内のゾーンｍ１．ｍ２を代表ゾーンとし、ゾーンｍ
１内のデータトラックから得られたサーボ情報をゾーン
１〜ｋにそれぞれ対応するレジスタに格納し、ゾーンｍ
２内のデータトラックから得られたサーボ情報をゾーン
に一１〜ｎにそれぞれ対応するレジスタに格納すること
としてもよい。

（発明の効果〕 以上詳細に説明したように本発明によれば、ディスク上
のトラックをｎ個のゾーンに分割し、各ゾーンｉ　　（
ｉ＝１．２．・・・ｎ）に対応するレジスタＲｉ　（ｉ
＝ｌ、２．・・・、）に前記ゾーンｉに属する各トラッ
クより読み出されるサーボ情報を格納し、前記レジスタ
に格納されたサーボ情報を用いて位置決め動作を行なう
様にしたので、各トラックに対し高精度のヘッド位置決
めを行なう串か出来る。ざらに前記レジスタＲ）の初期
値設定に必たって１つのゾーン内のトラックから得られ
たサーボ情報をそのゾーン対応するレジスタのみならず
他のゾーン対応するレジスタにも格納することとすれば
、装置の初期化に要する時間を短縮することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の磁気ディスク駆動装置を示す
ブロック図、第２図はトラック上のデータフォーマット
を示す図、第３図はインデックスサーボパターン、第４
図はサーボパターンの出力波形およびサンプル信号、第
５図は従来の磁気ディスク駆動装置を示すブロック図、
第６図はゾーン分割を示す図、第７乃至第１０図は第１
図の装置の動作を示すフローチャートで必る。 １・・・マイクロコンピュータ、２・・・増幅回路、３
・・・スピンドルインデックスセンサ、４・・・ディス
ク、５・・・磁気ヘッド、６・・・続出し７Ｍ込み増幅
回路、７・・・Ａ−Ｄ変換器、８・・・アクセスモータ
、９・・・エンコーダ、］Ｏ・・・サーボ回路、１１・
・・Ｄ−Ａ変換器、１２・・・波形整形回路、１３・・
・サーボ情報格納レジスタ、１４・・・スピンドルモー
タ駆動部、１５・・・スピンドルモータ、１６・・・サ
ーボ情報レジスタ群。 δ／、Ｓ２．−−；セクタ一部 σ／、　ｃｒ；ギセソブ那 第２回 インデンクスサーボパターン 易　３　回 ディスク ゾーン分割を示す図 ＄６　図 各ゾーンｌ：シークして　　　　　　　　　　　　１ｍ
の代表ゾーンイζシーク初防直設定　　　　　　　　　
　　　　　　　して初Ｍ４Ｍ鏝定第　７　回　　　　　
　　第　９　図 サーボ情報の廼新 第　６　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれデータエリアのほかにサーボ情報エリアを
   有し、サーボ情報エリアにサーボ情報が書き込まれた複
   数のデータトラックを有するディスクの面上に磁気ヘッ
   ドを位置決めしてデータの読み出し／書き込みを行なう
   とともに、サーボ情報の検出を行なう磁気ディスク駆動
   装置において、 ディスク面上のデータトラックがディスクの径方向の位
   置に応じてｎ個のゾーンに分けられており、 それぞれ上記ゾーンに対応して設けられ、各ゾーン内の
   データトラックから検出されたサーボ情報を格納する複
   数のサーボ情報格納レジスタと、シークしようとするデ
   ータトラックがいずれのゾーンに属するかを検出するゾ
   ーン検出手段と、シークしようとするデータトラックが
   属するゾーンに応じて、該データトラックに対応するサ
   ーボ情報格納レジスタの内容を用いてヘッドの位置決め
   を行なう手段と、 上記磁気ヘッドがデータトラックに位置決めされたとき
   に検出されているサーボ情報で、上記データトラックが
   属するゾーンに対応するサーボ情報格納レジスタの内容
   を更新する手段と を備えた磁気ディスク駆動装置。 ２、装置の初期化時には、いずれかのデータトラックか
   ら検出されたサーボ情報を、そのデータトラックが属す
   るゾーンに対応するサーボ情報格納レジスタのみならず
   、他のサーボ情報格納レジスタにも格納させることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ディスク駆動
   装置。 ３、装置の初期化時には、いずれかデータトラックから
   検出されたサーボ情報を、すべてのサーボ情報格納レジ
   スタに格納させることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の磁気ディスク駆動装置。