JPS6323222A - ディスクドライブのサーボゲイン補償方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は磁気型のディスクメモリドライブまたはファイ
ルにおけるサーボゲイン補償に関し、さらに詳細には、
個別の形状で記録されたサーボ磁気遷移あるいはゾーン
と、それらの形状から作られる総体的な模様とを有し、
はぼ均一なヘッド−ヘッド、媒体サーボゲイン特性を与
えるディスクを備えた、ディスクドライブに関する。

〔発明の技術的背景及びその問題点〕

磁気ディスクドライブは、読み取り動作の間に、磁気ヘ
ッドをトラック中心に維持するためにトラック追従サー
ボモードにおいて磁気ヘッドおよび記録されたサーボコ
ードを用いる。磁気ヘッドは、エアギャップと、巻き線
コイルとを有する磁気コアを備えている。これらの磁気
コアは、それらの設計および製造プロセスのために有効
磁気幅がばらつく。磁気ヘッド間のこれらの物理的バラ
ツキによって、それらが別々にサーボループに接続され
たときにはサーボゲインのバラツキが生じる。

サーボゲインのバラツキを補償する努力には、サーボル
ープ内の個々のヘッドのサーボゲインを手動的に調整す
ること、およびこのようなバラツキを自動的に補償する
装置が含まれている。（後者は個々のヘッドをサーボシ
ステムに結合する回路において形成される） このような装置は通常、ヘッドを個々に較正すること゛
、補正を決定して全てのヘッドを所定のサーボゲイン帯
域幅内にいれること、および別々のヘッドのサーボゲイ
ンのバラツキを補償するために個々の補正を外部に記憶
することを含む。しかし、これらの方法は、メモリディ
スク上に補償用のサーボコードパターンを形成して、ヘ
ッド−ヘッド間サーボゲインのバラツキを補償し、ディ
スク上の個々のヘッドの半径方向位置から生じるサーボ
ゲインバラツキを補償し、飛行している個々のヘッドの
空力的な行動から生じるサーボゲインバラツキを補償す
ることを示唆していない。

この方針に従って、特許第４４１２１６５号はサンプル
されたサーボ位置制御システムを記載している。

ここでは、記録媒体上で間隔をおいて与えられたサーボ
コードをサンプルされたサーボシステム内で用いてデー
タトランクを画定している。上記特許は、磁気媒体から
、またはサーボ書込みプロセスから生じる問題のために
、場合によっては、サーボコードによって画定されたサ
ーボ路（トラック）が対応する所望のデータトラックと
不整列になることがあることを示している。この問題は
、ヘッドを正しいオントラック位置において、位置エラ
ー信号を測定することによって解決される。

これらの位置エラー信号は、関連した欠陥サンプルの直
前のディスクデータ部に記憶され、ヘッドをデータのあ
るトラック上に保つために用いられる。

このオフトラック問題を訂正する情報を記憶するために
ディスク上記録が説明されているけれども、均一なサー
ボゲインを達成するための、磁気ゾーンの特殊な形状ま
たはそれらのパターンについては何らの考慮も払われて
いない。

しかし、サーボゲインのバラツキを補償するために磁気
媒体を使用することに言及している、筆者に公知の１つ
の特許がある。これは特許第４５３００１９号である。

ここでは、データを処理装置に与えてディスクドライブ
装置の変換ヘッドの高精度位置決めを制御する際に有用
なコードパターンは、消去されたギャップを含む。（こ
れには、自動ゲイン制御情報コードバースト、サーボ制
御情報コードの第１バースト、サーボ制御情報コードの
第２バーストが順に続く）このコードを書込むには機械
的索引づけ（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）が用いられる。ディス
クの回転は、他の全ての時間基準を消去ギャップと自動
ゲインコントロールバーストとの間の遷移に基づかせて
、主たる時間基準として用いられる。サーボ制御情報バ
ーストは、対象となるトランクとそれの両側に隣接する
トランクとの間のトラック間隔の２だけトラックからず
れて交互に書込まれる。このパターンは比較器回路およ
び積分器を用いてデコードされる。デコードされた情報
は変換器をトラックの中心に置くのに用いられる。

ＡＧＣ情報はディスク上に記憶されるけれども、それは
特定ヘッドに対する自動ゲイン補正にすぎず、その特定
ヘッドに対して、ディスク上の任意の位置で、ディスク
上の異なるトラックにおけるサーボコードパターンとと
もに比較的に均一のサーボゲインを生じさせるサーボコ
ードパターンではない。

特許第４５８８６３６号は、ディスク上に形成される磁
気層の厚さおよび組成を制御することによって達成され
る、半径方向の制御された磁気特性を有する磁気メモリ
ディスクに関する。このようなディスクコーティングを
形成する方法は該特許に記載されており、それは電気メ
ツキ動作を含む。

ディスクの半径方向の任意の位置で特定ヘッドで比較的
均一なサーボゲインを達成するための特定のサーボコー
ドは記載されていない。

〔発明の目的〕

本発明は、上述のように、ヘッド間等によるサーボゲイ
ンのバラツキを補償し、比較的均一なサーボゲインを得
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、サーボコードに書込みパターンおよび書込み
幅変化を与えてヘッド−ヘッド間および媒体に依存する
サーボゲインのバラツキを最小にし、それによって磁気
ディスクドライブのサーボゲイン補正を行なう新規な方
法を提供する。本発明の好適実施例では、上記サーボコ
ードの書込み用の特定ヘッドを用いて、以前に書込んだ
遷移部分を消去するとともに単一の磁気遷移（ゾーン）
を何回も書込むことは、サーボコードの記録に用いられ
、該サーボコード記録は、記録するときに用いられたヘ
ッドによって読み込まれることによって、ヘッド−ヘッ
ド間および媒体が引き起こすサーボゲインのバラツキを
最小にする。書込みパターンは単一書込み（単一ストロ
ーク）、感嘆符すなわちダッシュ・ドツト書込み（感嘆
符）、コロン書込み（１′４ｉＡ上の２つのダッシュ）
および１線上のダッシュ・ドツト・ダッシュ書込みでよ
い。

書込みヘッドがディスクを横断するとき、必要に応じて
書込み電流（実験的に決定される）を変化させて、ヘッ
ドとディスク表面（外側トラックと内側トラックとの間
）との空間を比較的均一に保ったまま、ヘッドとディス
クの磁気表面との間の磁気結合の変化を補償することも
できる。

サーボゲイン制御に対するこの方法は、上述した従来装
置のようには外部駆動電子機構を必要としない。本発明
の方法を用いると、サーボゲインはヘッド幅に依存しな
い。ヘッドは広幅直線状トラックオフ中心変位領域を有
し、全てのヘッドは製造公差内での最広幅ヘッドから最
狭幅ヘッドまで、同じ大きさのサーボコードを重複する
ようにすることができる。ヘソドーヘラド間およびヘッ
ド・トラック間較正、およびサーボゲイン補正の決定は
、ディスク上またはこのような補正を各ヘッドとトラッ
クとの選択でアドレス指定する回路を供なった外部回路
での補正格納要求と同様に最小化される。

〔発明の実施例〕

本発明は磁気ディスクドライブ（ファイル）１において
用いられる。ディスクドライブ１は通常、ディスク回転
軸３に沿って軸方向に離れ、軸に垂直な平行平面に配置
された複数個のメモリディスク２を含む。ディクス表面
は、同心円状トラックにサーボコードおよびデータコー
ドを書込んだり、それらを読み出したりするのに用いら
れる個別の磁気ヘッド４によって走査される。これらの
ヘッドは可動ヘッドキャリッジ５　（ここでは回転アク
チュエータとして示されている）の一端から弾性的に支
持されている。このキャリフジはディスク表面上でヘッ
ドを弓状路を単位として移動させる。

動作においては、磁気ヘッドはそれぞれ、隣接する回転
ディスクの表面上で各回転ディスクの表面に粘着する空
気の薄膜上を文字通り飛ぶ。このような装置は技術的に
公知である。

２相のサーボコード６は、ディスク上のデータコードフ
ィールド７のトラック上にバースト状に記録される。ヘ
ッドは読み取りまたは書き込み用のサーボループにおい
て個別にかつ選択的に接続され、読取りの際サーボコー
ドを走査するときのヘッドからの位置エラー信号はその
ヘッドをトラック中心に置（ためのサーボによって用い
られる。

２相のサーボコードはＡＳＢと示されている。

相Ａの磁気ゾーンは１つのトラックの片側に記録され、
相Ｂの磁気ゾーンはそのトラックのもう一方の側に記録
される。相ＡおよびＢは図示のように１つのセル内で円
周方向に距離を持ってし゛）る。

相Ａの全ての磁気ゾーンは、相Ｂの全ての磁気ゾーンと
同様に、ディスクを横断して整列している。

回転アクチュエータでは、整列は、トラックを走査する
磁気ヘッドの描くアークに沿ってなされる。

直線運動アクチュエータの場合は、整列は半径に沿って
なされる。磁気ゾーンは以後、ＡフィールドおよびＢフ
ィールドと呼ぶ記録フィールドを用いて記録される。

３つの型の磁気ヘッドが磁気ディスクドライブにおいて
利用できる。これらは、モノリシックヘッド、複合ヘッ
ドおよび薄膜磁気ヘッドとして知られる。それぞれは、
低ディスク表面速度において、ディスク表面に乗るため
の滑動部を有する本体を備えている。その本体は、ディ
スク表面に隣接したエアギャップを有する磁心を組接す
る。その磁心に誘導結合されたコイルは、サーボおよび
データコードを書込むために用いられるエアギャップで
磁場を発生する。読み出しの間、電圧がコイルに誘導さ
れる。

第２図、第３図および第４図にみられるように、磁気へ
ノド４は本体部１２および電磁装置１３を備えている。

電磁装置１３の磁心は本体１２と一体になっていても、
また分離して取付られていてもよい。

磁心の底部磁極面１４　（第３図および第４図参照）は
磁気ゾーンの幅に対応する幅を有する。エアギャップ１
５は磁心の底部磁極面内に備えられている。

コイル１７は磁心の一本の脚に巻かれる。磁気ヘッドは
磁気ディスク表面上でサーボ及びデータコードを書き込
んだり、読み出したりするのに用いられる。

本体１２の底面はその両横端で一体の滑動部１６を備え
ている。これらは、ディスク回転アップ、回転ダウン期
間の間、ディスク表面と係合し、その表面に乗って進む
滑らかな表面を有する。

動作中においては、磁気ヘッドは各々、回転ディクスの
隣接表面上を文字通り飛ぶ。ディスクの表面速度は半径
方向の外側トラックと内側トランクとの間で変化し、外
側で、より大きくなる。したがって、内側半径位置で、
より低速で動くエアクッション上のディスク表面からの
ヘッドの間隔は外側位置でのディスク表面からのヘッド
の間隔より小さい。

第４図は、磁気ゾーン（遷移）１８を有する磁気ディス
ク１９の幾分上の位置で、後方から見た磁気ヘッドを示
す。第３図および第４図に見られるように、磁心は■字
形底部を有し、その平らな底部端は磁極面１４を画定す
る。この磁極面の幅はトラック幅とほぼ等しいか、それ
よりやや小さい。サーボまたはデータコードを書き込む
ために用いられるとき、コイル１７は、ディスク表面に
所望の磁気遷移（ゾーン）を記録するため磁場を与える
ような態様で付勢される。

エアギャップでの磁場の特性は従来より公知である。デ
ィスクの表面は一方向に、均一に磁化される。サーボコ
ードの書き込みは、前縁および後縁遷移を有する磁気ゾ
ーンを形成することを含む。

磁気ゾーンはディスク表面とは反対の磁気極性を有する
。通常、コイル１７は、ディスク表面の磁化に対応する
ようにＴ６１極化されるエアギャップ１５において、一
定の磁場を発生する一定の電流を運ぶ。

磁気ゾーンは、前縁遷移で一方の向きにコイル電流を変
化させ、後縁遷移で反対の向きにコイル電流を変化させ
ることによって書き込まれる。これらの電流変化の向き
は、ディスク表面内に逆磁化された磁気ゾーンを発生す
るようになっている。

磁極面１４の面側端でのフリンジ磁束（ｆｒｉｎｇｉｎ
ｇｆｌｕｘ）は後述する記録動作において考慮されるべ
き要素である。

磁気ヘッドは精密な寸法公差で製造されるけれども、ヘ
ッド間には寸法のバラツキが存在する。

これらの寸法バラツキのためにヘッド−ヘッド間サーボ
ゲインバラツキが生じ、補正が必要となる。

典型的な磁気ヘッドの設計幅は磁極面にわたって４５０
μインチでよい。この寸法の公差は±７５μインチでよ
い。フリンジ磁界は１００μインチを加えることになる
。このようなヘッドについてのトラック−トラック間隔
は６５０μインチに等しい、これらの寸法により、広幅
ヘッドの幅は４５０＋７５＋１００・６２５μインチに
等しい。狭幅ヘッドの幅は４５０−７５＋１００・４７
５μイン≠である。これらの幅寸法の差は１５０μイン
チ（これはかなり大きい）である。ヘッド幅変化から生
じるサーボゲイン変化は、それのみで補正を必要とする
。

サーボコード サーボコードパターンおよびこのようなパターンを発生
する方法をここで説明する。これらのパターンは、広幅
磁気ヘッドおよび狭幅磁気ヘッドが理想的には同じ大き
さまたはほぼ同じ大きさのサーボコードを重複し、した
がってサーボループに結合されたとき同じまたはほぼ同
じサーボゲインを示すように形成される。第５図、第６
図および第７図は、異なる形状を持つ磁気遷移（磁気ゾ
ーン）を有するサーボコードパターンを示す。第５図で
は、磁気ゾーンの、円周方向で向かい合った両端が２本
のダッシュ線によって画定されている。第６図では、磁
気ゾーンの、円周方向で対向する両端がド・ノド・ダッ
シュ線によって画定されている。第７図では、磁気ゾー
ンの、円周方向で対向する両端がドツト・ダッシュ・ド
ツト線によって画定されている。

これらのサーボコード記録を有するディスクの表面に対
する磁気ヘッド４の移動方向は各図のわきの矢印によっ
て表わされる。第６図では、磁気ヘッドは長方形４によ
って表わされている。その幅は磁気ゾーンの幅とほぼ一
致する。磁気ヘッド４はトランク中心位置に示されてい
る。磁気ヘッド４がトラック中心位置において第６図の
磁気ゾーンを横切るとき、各ゾーンを横切る際にコイル
に生じる電圧は等しい。したがって、ゼロである電圧差
は磁気ヘッドがトラックセンタリングされていることを
示す。磁気ヘッドが図示のように左か右に変位されたと
すれば、コイル１７に誘起される電圧は、ヘッドがヘッ
ドと、より大きな重なりを有する磁気ゾーンを通過する
ときに、より大きくなる。ここで、誘起電圧の差はトラ
ックオフセットの方向および量を示す。

磁気ゾーンの前縁および後縁を画定する線内のギャップ
は、サーボコードを書き込む際のフリンジ界による側面
消去の結果である。サーボコードを発生する際には、広
幅、狭幅側磁気ヘッドによってコードの最大の重なりを
与えることが望ましい。また、広幅、狭幅両方のヘッド
に対して磁気ゾーンの同じ重なりを与えること、および
トラックオフセット位置での広い直線領域の重なりを与
えることが望ましい。さらに、磁気ヘッドの外側端付近
の磁気ゾーンにおける縁消去（ｓｉｄｅ　ｅｒａｓｕｒ
ｅ）（たとえば第５図において起りうる）を避けること
が望ましい（これは、ヘッドがトラック中心にあるとき
のサーボゲイン特性が不規則になり易いからである）。

また、縁消去は、第６図または第７図のようにできるだ
けトラック中心の付近にあることが望ましい。磁気ヘッ
ドは、縁消去がヘッドの中心の近くにあるときはそれに
悪名する度合が低い。これらの図面をみると、トランク
中心を画定する磁気ゾーンの端部はそれらが幾分型なる
ように記録して良い（この場合、トラック中心は重なり
を部分する）ことがわかるであろう。この場合の磁気ゾ
ーンの幅は、同じトラック中心線間隔を維持するために
示されたものより大きくなる（後述）。磁気ゾーンの側
端の重なりが存在する場合は、磁気ヘッド４はトラック
センタリングされたとき、磁気ゾーンの等しい部分に重
なることは明らかである。

サーボコードパ　−ン 第８図〜第１８図はサーボコードパターンを示し、以下
の説明はこのようなサーボコードパターンをサーボゲイ
ンに対する磁気ヘッド幅の影響が最小になるように書込
む方法に関するものである。第１６図を除けば、これら
の図面は対になっている。

１つは広幅ヘッドに対するサーボコードパターンで、も
う１つは狭幅ヘッドに対する同様のサーボコードパター
ンである。

これら全ての図面において、ディスクの表面はこの紙片
の表面によって表わされ、１磁極を有している。長方形
は反対磁極の領域を示す。これらの長方形は磁気ゾーン
を表わす。図面の表示の都合上、これらの磁気ゾーンの
パターンは、ディスク上で実際は円の弓形となるものが
この紙片を横切る直線として現われるように措かれてい
る。ディスクの中心からの半径方向変位は、半径方向（
弓形）線に沿ってではなく、この紙片の上部と底部との
間の平行線に沿って生じる。円の中心は、−貫して各図
の底部にあるものとする。各図はこれらを考慮して解釈
されるべきである。

ディスクの表面を個々のトラックにおいて走査する際の
相対的ヘッド移動は図示のように左から右へなされる。

ディスクの表面は複数個の磁気セルに分割される。第１
図に関連して説明したように、各セルには２相のサーボ
コードが存在する。

一方はＡＶ１気ゾーンを含むＡ相であり、他方はＢ磁気
ゾーンを含むＢ相である。これらのそれぞれの磁気ゾー
ンはＡフィールドおよびＢフィールドと呼ばれるものに
よって書込まれる。これらのフィールドは同等のもので
、各セルによって画定される期間において１８０　’離
れた同等の磁気ゾーンを発生する。トラック中心線はＮ
、Ｎ＋１．Ｎ＋２、Ｎ＋３などと示されている。ハーフ
ライントラックは、それの境界を画定するトラック中心
線、たとえば、Ｎ、Ｎ＋１または、Ｎ＋１、Ｎ＋２など
によって画定される。ディスク表面上にサ−ボコードを
書込むのに用いられるヘッドはサーボコードを読出すの
にも用いられる。

第８図〜第１６図においてサーボコードを書込む際に用
いられる磁気ヘッドの寸法は任意でよい。

しかし、狭幅ヘッドと同様に広幅ヘッドに対する同じ寸
法がこれら図面の全体を通じて用いられるので、サーボ
コードパターンの比較は簡単になされる。しかし、第１
７図および第１８図は実際の磁気ヘッドに対して広幅お
よび狭幅磁気ヘッド寸法を用いるので、サーボコードが
それぞれ広幅ヘッドおよび狭幅ヘッドを用いて書込まれ
るとき実際のトラック間隔に対する実際のサーボコード
パターンを表わすことになる。

第８図および第９図は第６図の型式のサーボコードパタ
ーンを示す。第８図のサーボコードは広幅ヘッドで書込
まれ、第９図のサーボコードは狭幅ヘッドで書込まれる
。このサーボコードを書込む方法を以下に説明する。

まず、トラック中心線について書込みを行なう。

１、中心線トラックＮをフィールドＡで書込む。

２、　中心線トラックＮ＋１をフィールドＢで書込む。

３、　中心線トラックＮ　＋　２をフィールドＡで書込
む。

４、　この手順を必要な数の中心線トラックについて続
ける。

次に、始めに戻って、フィールドＡ、Ｂを用いてハーフ
ラインについて書込みを行なう。

１、ハーフライントラックＮ、Ｎ＋１をフィールドＡで
書込む。

２、ハーフライントラックＮ＋１、Ｎ＋２をフィールド
Ｂで書込む。

３、ハーフライントラックＮ＋２、Ｎ＋３をフィールド
Ａで書込む。

４、　この手順を必要な数のハーフライントラックにつ
いて続ける。

第８図および第９図では、中心線トラックＮ、Ｎ＋１、
Ｎ＋２等の上にＡフィールドで書込まれた磁気ゾーン６
はＩＡとし、ハーフライントラック上にＡフィールドで
書込まれたものは２Ａとされる。

同様に、中心線トラック上にＢフィールドで書込まれた
磁気ゾーンはＩＢとし、ハーフライントラック上にフィ
ールドＢで書込まれたものはＪ２Ｂとする。第８図およ
び第９図（さらにこれに続く図面）において磁気ゾーン
の点線外形線は、中心線トラック上にＡ、Ｂフィールド
で書込まれた元の磁気ゾーンの範囲を表わす。これらの
残りの磁気ゾーンの上側の磁気ゾーンＩＡおよびＩＢの
点線延長部は、上記したように、ハーフライン上に磁気
ゾーンが書込まれる時点で消去された元の磁気ゾーンの
部分を表わす。

磁気ゾーンを書込む際には、書き込みヘッドはる。次に
、この電流は書込まれるべき磁気ゾーンの前縁で反対の
極性に切換えられ、磁気ゾーンの後縁で元の極性に切換
えられる。この通常の定常状態にある、ディスク表面の
極性と同じ向きに極性化された磁界を発生する書込みヘ
ッドが以前に書込まれた磁気ゾーンの一部を通過すると
き、それの磁場内にある、以前に書込まれた磁気ゾーン
の部分を消去する。こうして、磁気ゾーンＩＡは、ハー
フライン位置上でフィールドＢを用いて磁気ゾーンを書
込むプロセスにおいて、書込みヘッドのほぼ端部でたと
えば中１１：４７％Ｎ、　Ｎ　＋　２の各々の上の位置
で、クリップされるか、または消去される。磁気ゾーン
２Ａが書込まれているときは、たとえば、トラックＮ＋
１およびＮ　＋３でみられるように、磁気ゾーンＩＢが
同様に消去される。ハーフライン磁気ゾーン録および２
Ｂが書込まれるときは、それぞれ磁気ゾーンＩＡおよび
ＩＢと頂度同相で、かつ各磁気ゾーン２Ａ、２Ｂ内で点
線によって示された限度で磁気ゾーンＩＡ、１Ｂと重な
りながら書込まれる。元の磁気ゾーンと重なる磁気ヘッ
ドの端部の縁領域は、たとえば１５で示されるように、
元の磁気ゾーンのほんの一部を消去する。これは、縁消
去またはスプライス（ｓｐｌｉｃｅ）とよばれ、各図で
トラック中心線ＮＳＮ＋１などの下の位置（これはトラ
ック中心線の上方の各磁気ゾーンＩＡ、１Ｂの上端の位
置とほぼ同じである）にあり、中心線に対してほぼ対称
の磁気ゾーンを与える。

第８図および第９図の磁気ゾーンＩＡ及びＩＢを比較す
ることによってわかるように、磁気ゾーンＩＡおよびＩ
Ｂは、広幅ヘッドによって生成されたときよりも狭幅ヘ
ッドによって生成されたときの方が広幅となる。トラン
ク中心線は、磁気ゾーンＩＢと２Ａの端部間およびＩＡ
と２Ｂの端部間に画定される。

これによって、第８図ではΔＷ、第９図ではΔＮで示さ
れた中心線シフトが生じる。この場合、広幅ヘッドでの
書込みから生じる中心線シフトは狭幅ヘッドでの書込み
から生じる中心線シフトよりも小さいことがわかる。広
幅磁気ヘッド、狭幅磁気ヘッドは、これら変位中心線を
中心とした位置（これは通常の使用においてトラックセ
ンタリングされたときそれぞれのヘッドが占める位置で
ある）に示されている。

１つの磁気ヘッドだけがサーボループ内に一時的に置か
れるから、トラック中心線のこのオフセットは、個々の
ヘッドでトラックシークとセンタリングがなされるとき
何の問題もおこさず、いずれの場合も最小化される。

第８図および第９図における位置１５でのこのような線
消去は、広幅ヘッドのときはヘッドの中央の近くにあり
、狭幅ヘッドのときはヘッドの側端を越えている。こう
してこれらヘッドの、トラックセンタリング位置の一方
側または他方側への横方向偏位が限定されているため、
動作の間にサーボゲインの大きな変化は生じない。しか
し、ヘッドはサーボコードを画定する異なる量の磁気ゾ
ーンに重なるからヘッド間ではサーボゲインの小さなば
らつきは存在する。

第１０図および第１１図は、磁気ゾーン６の線消去１５
が広幅、狭幅両方の磁気ヘッドの側端の外側にある異な
るサーボコードパターンを示す。第８図および第９図の
場合と同様に、それぞれ広幅ヘッド、狭幅ヘッドに対す
るトラック中心のオフセットΔＷ、ΔＮは、狭幅ヘッド
に対してよりも広幅ヘッドに対しての方がより小さい。

このパターンは第５図に対応する。このサーボコードパ
ターンを形成する方法は次のとおりである。

１、　中心線トラックＮをフィールドＡで書込む。

２、　ハーフライントラックＮ、Ｎ＋１をフィールドＢ
で書込む。

３、　中心線トラックＮ＋１をフィールドＢで書込む。

４、ハーフライントラックＮ＋１、Ｎ＋２をフィールド
Ａで書込む。

５、　中止線トラックＮ＋２をフィールドＡで書込む。

６、ハーフライントラックＮ＋２、Ｎ＋３をフィールド
Ｂで書込む。

７、中心線トランクＮ＋３をフィールドＢで書込む。

８、所要の数のトラックが書込れるまでこの手順の書込
みを続ける。

再言すると、点線はそれぞれの磁気ゾーンＡおよびＢの
元の範囲または幅を示す。たとえば、トラックＮ上では
、磁気ゾーンＡ（これが最初に書込まれる）の底側部が
、磁気ゾーンＢをハーフトラックＮ、Ｎ＋１上に記録す
るときに、点線の外郭線によって示されるように部分的
に消去される。

磁気フィールドＢを用いて中心線Ｎ＋１に磁気ゾーンＢ
を書込むと、それは、Ｂフィールドによってハーフライ
ントランクＮ、Ｎ＋１上に書込まれた磁気ゾーンと重な
り、ハーフライントランクＮ、Ｎ＋１上の磁気ゾーンに
線消去（スプライス）１５が生じる。重なりの゛程度は
中心線Ｎ＋１に記録された磁気ゾーンの点線部によって
示される。同様のことが、ハーフラインＮ＋ＩＳＮ＋２
、および中止線Ｎ＋２上に書込まれた磁気ゾーンＡにつ
いてもあてはまる。第１０図および第１１図では、磁気
ヘッドは変位トランク中心線に対して中央に位置し、こ
れは、サーボコードを読出すために通常の使用でトラン
クセンタリングされるときにヘッドが占める位置である
。サーボコードを書込むこの方法は、書込みがハーフト
ラックステップにおいて生じる記録手続を簡単化し、こ
れは書込みヘッドの連続的な変位で容易にプログラムさ
れる。

第８図および第９図の場合において説明したように、ト
ラック中心線オフセントはサーボコードを読取る際何ら
問題を生じない。しかし、再言すると、各ヘッドは異な
った量だけサーボコードと重なるので、重大ではないが
、わずかなサーボゲインの差が広幅ヘッドと狭幅ヘッド
との間に存在する。トラックオフセットのあるサーボゲ
インの線形領域は、縁消去が生じる前の広幅ヘッドの場
合よりも狭幅ヘッドの場合の方が大きい。

第１２図および第１３図では、広幅ヘッド、狭幅ヘッド
に対するサーボコードパターンの改良が与えドのトラッ
クオフセットの関数としての広い線形範囲のサーボゲイ
ンを与える。これは、広幅ヘッド及び狭幅ヘッドにより
、同じ量だけ重ねられるサーボコードパターンによって
実現される。このパターンの場合、サーボコード重なり
はトランクセンタリング位置において両ヘッドに対し同
じであり、磁気ヘッド（第１２図）の一端がＡまたはＢ
磁気ゾーンの１つと、もはや重ならない地点までの全て
のトラックオフセット位置において同じままである。こ
れは、トラック中心で磁気ゾーンの端部間にギャップが
ある場合に生じる。

前述のように、トラック間隔は広幅、狭幅両ヘッドにつ
いて同じである。再言すると、要件は、トラックセンタ
リングされたときの全てのヘッドが最狭幅ヘッドと同じ
量またはほぼ同じ量だけサーボコードと重なることが望
ましいということである。中心から中心へのトラック間
隔が１０単位で、最狭幅ヘッドの幅が６単位であるとす
ると、トラドの幅）が磁気ヘッドを配置する際に用いら
れる。

したがって、このサーボコードパターンを記録するため
のトラックオフセット定数はΔ＝３である。

（図面の単位で表現） このサーボコードパターンを記録する際、先に生成され
た磁気ゾーンの一部を（消去することによって）“トリ
ム”　（ｔｒｉｍ）するための準備がなされる。これは
、Δ＝±３位置にあるヘッドで、ヘッド電流を切換えて
一方の磁気ゾーンを消去し、他方をスキップすることに
よって実現される。

各トラックの記録手順は次のとおりである。

１．１トラツク中心線（たとえばトラック中心！Ｎ）上
に磁気ゾーンＡ、Ｂの両方を書込む。

２、　フィールドＡを用いて、磁気ゾーンＡの書込みを
行ない、トラック中心線Ｎの上方のハーフライントラッ
クＮ、Ｎ−１上の磁気ゾーンＢの重複部を消去する。

３、　磁気ヘッドをトラック中心線Ｎの上方で３単位で
移動させる。磁気ゾーンＢをトリムし、磁気ゾーンＡを
スキップする。

４、磁気ヘッドをトラック中心線Ｎの下方で３単位移動
させる。磁気ゾーンＡをトリムし、磁気ゾーンＢをスキ
ップする。

次に磁気ヘッドを中心線トラックＮ＋１へ移動させる。

１、磁気ゾーンＡ、Ｂの両方をトラック中心線Ｎ＋１上
に書込む。

２、磁気ヘッドをハーフライントランクＮＳＮ＋１に移
動する。磁気ゾーンＢを書込み、磁気ゾーンＡの重複部
を消去する。

３、　　［気ヘッドをトラック中心線Ｎ＋１の上方で、
ある位置へ３単位移動し、磁気ゾーンへの重複部をトリ
ムし、磁気ゾーンＢをスキ・ノブする。

４、磁気ヘッドをトラック中心＆ｉＮ＋１の下方で、あ
る位置へ３単位移動し、磁気ゾーンＢの重複部をトリム
または消去し、磁気ゾーンＡをスキップする。

この手順全体がＮ＋２について、中心線トランクＮ及び
Ｎ＋１に関して述べた手順を繰返しながら継続して繰り
返される。

Ａ、Ｂ磁気ゾーンをトリムするために書込みヘッドを用
いることによって、広幅ヘッド、狭幅ヘッドおよびそれ
らの中間のいずれのものもサーボコードと同じ量だけ重
なり、したがって同じサーボゲインを有する。要するに
、ヘッドは自己の幅を修正する。

このことは同じスケールで描かれている第１２図および
第１３図において明らかである。測定単位が各図におい
て示されている。両方の場合、トラック間隔は１０単位
である。第１２図のヘッド幅は８単位で、第１３図のヘ
ッド幅は６単位である。たとえば、中心線トランクＮに
対して第１２図の磁気ゾーンの側端はトラック中心線か
ら１単位離れている。

したがって、８単位のヘッド幅を存する磁気ヘッドは、
トラック中心上の磁気ゾーンを横切る際に６単位のサー
ボコードと重なる。また、８単位磁気ヘッドがトラック
中心の左または右へ変位するとき、それがＡ、Ｂ両方の
磁気ゾーンと、もはや重複しない極限のオフセンタトラ
ック位置を除いて、６単位のサーボコードと重なる。

第１３図において、Ａ、Ｂ磁気ゾーンはトラック中心線
Ｎ上に端部を有する。したがって６単位幅の狭幅磁気ヘ
ッドはトラックセンタリングされたときも、トラックセ
ンタからはずれたときも６単位のサーボコードと重なる
。

第１３図のサーボコードには縁消去１５が現われる。

磁気ヘッドが両方の縁消去と重なる限り、ヘッドがトラ
ックセンタリングされているいないにかかわらず、サー
ボゲインは一定である。ヘッドがトラック中心からずれ
ていて縁消去１５の一方だけと重なる場合はサーボゲイ
ンにほんのわずかな変化が生じる。

第１２図を再び参照すると、縁消去は、トランク中心線
Ｎ、Ｎ＋１などに隣接した磁気ゾーンＡ、Ｂの端部に生
じている。各場合において、トリミング動作は磁気ゾー
ンの連続部を除去している。

要約すると、ヘッド−ヘッドサーボゲインは各ヘッドが
同じ量のサーボコードと重なるために最小化される。ま
た、同じ理由でトラックオフセンタ位置において広幅の
線形領域のサーボゲインが存在する。

第１２図および第１３図のサーボコードを書込む際、磁
気ヘッドは４つの異なった位置に配置されなければなら
ない。ヘッドが磁気ゾーンを横切るときに磁界をトリム
するには、一方位置ゾーン位置に対して磁気ヘッドに電
流を印加し、たとえばＡフィールドをトリムする（しか
し、磁気ゾーンＢをトリムするためには電流は印加され
ない）。逆のことは磁気ゾーンＢをトリムする時にもあ
てはまる。

第１４図および第１５図は、第１２図および第１３図よ
り簡単なサーボ書込み技術を用いて、全てのヘッドが同
じ量のサーボコードと重なり、したがって同じサーボゲ
インを有するサーボコードパターンを示している。前の
図面と同じように、サーボコードを書込むために用いら
れる同じヘッドはサーボコードを読取るためにも用いら
れる。

第１４図および第１５図のサーボコードパターンを書込
むための方法は次のとおりである。

１、　中心線トラックＮ上に磁気ゾーンＡ、Ｂを書込む
。

２、ハーフライントラックＮ、Ｎｌ上で、磁気ゾーンＡ
の重複部を消去し、磁気ゾーンＢを書込む。

３、　中心線トラックＮ＋１上に磁気ゾーンＡ、Ｂを書
込む。

４、ハーフライントラックＮ、Ｎ＋１上で磁気ゾーンＢ
の重複部を消去し、磁気ゾーンＡを書込む。

５、磁気ゾーンＡ、Ｂを中心線トラックＮ＋２上に書込
む。

６、ハーフライントラックＮ＋１、Ｎ＋２上で、磁気ゾ
ーンＡの重複部を消去し、磁気ゾーンＢを書込む。

７、　この手順を全てのサーボコードトラックが書込ま
れる迄続ける。

このサーボコードを書込むには、書込まれるべきトラッ
ク位置毎に２つのヘッド位置が必要なだけである。第１
２図および第１３図のトリミング動作におけるように、
書込み電流のゲーティング（ｇａｔｉｎｇ）に対する条
件はなく、広幅、狭幅ヘッドに対して全てのトラック中
心が整列される。

第１６図は第１５図のサーボコードパターンに基づいた
別のサーボコードパターンを示す。これは狭幅ヘッドに
よって書込まれるサーボコードである。

この配置では、磁気ゾーンＡ、Ｂを書込む磁場を交互に
変える代りに、磁気ゾーンＡをまず書込み、次に磁気ゾ
ーンＢを書込む。各手順における３つのこのようなゾー
ンが第１５図に示されている。サーボコードの重複は前
の第１４図の場合と同じである。同様に、読出し動作中
における狭幅ヘッドによってみられるサーボコードは同
じである。したがって、サーボゲインのヘッド間の変化
もオフセントとともに最小化される。

第１７図および第１８図は、実際の応用の場合の、広幅
および狭幅ヘッドに対する第１４図および第１５図のサ
ーボコードパターンを示す。典型的な磁気ヘッドの標準
的なコア幅は４５０μインチである。

公差は±７５μインチである。フリンジ界はこの実際の
ヘッド上で１００μインチである。

トラック間の間隔は６５０μインチである。

広幅ヘッドは４５０＋７５＋　１００・６２５μインチ
である。

狭幅ヘッドは４５０−７５＋　１００＝４７５μインチ
である。コードパターンスケール５０μインチが図面上
で示されている。

広幅ヘッドの場合、トランク中心での磁気ゾーンＡ、Ｂ
間のサーボコード重複は約２５μインチで、したがって
、広幅ヘッドのトラックオフセット位置の線形領域は±
３００μ３００μある。

狭幅ヘッドは４７５μインチ幅で、トラック中心でのサ
ーボコード上の磁気ゾーン重複は１７５μインチである
。したがって、狭幅ヘッドの場合、トラックオフセット
位置でのサーボゲインの線形領域は±１５０μ１５０μ
ある。

上述したサーボコードパターン全部の磁気ゾーンを書込
む際の書込み電流変化はサーボゲイン変化をさらに最小
化するために用いることができる。

ディスクを横切る所要の書込み電流は経験的に決定され
、サーボコードの書込みの間に用いられる。

この経験的な決定をなす１つの方法は、利用可能な磁気
ヘッドの分配のために最適のサーボゲインを与える書込
み電流の領域を決定することである。

第１７図および第１８図の広幅磁気ヘッドおよび狭幅磁
気ヘッドによって見られる磁場の線形領域はそれぞれ第
１９図および第２０図にプロットされている。ここで用
いられたスケールは第１７図および第１８図で用いられ
たのと同じである。これらのプロットは理想化されてい
る。開示されたトランクオフセット位置において磁気ヘ
ッドに誘起される実際の電圧はこれらのプロットの上方
の角で丸められている。

位置エラー信号プロットは第２１図に示されている。こ
れもまた、第１７図および第１８図と同じスケールでプ
ロットされ、広幅、狭幅両方のヘッドに対する位置エラ
ー信号を示す。

１、　自動利得制御（ＡＧＣ）は（Ａ＋Ｂ）ＸＫ＝１０
Ｖとなる。

２、次に位置エラー信号ＰＥＳはＫＸ　（Ａ−Ｂ）に等
しい。それ故 Ｐ　Ｅ　Ｓ　＝１０ＶＸ（Ａ　−Ｂ）　／　（Ａ　＋　
Ｂ）３、　サーボゲインは、位置に関する位置エラー信
号（ＰＥＳ）の第１導関数、すなわち傾きである。

上述の式で、ＡおよびＢは、サーボコードにおけるＡ、
Ｂ（ｆｆ磁気ゾーン磁場によって磁気ヘッド内に誘起さ
れた磁場または電圧を示す。第２１図の電圧プロットは
理想化されており、ＡＧＣが電圧振幅にわたって働らい
ているものと仮定している。

位置エラー信号は各方向におけるトランクオフセット位
置の約２について重ね合わせられる。この位置を越える
と、点線で示された狭幅ヘッドの信号プロットは広幅ヘ
ッドの信号プロットからはずれる。しかし、この逸脱は
わずかで、多（の場合、外部サーボゲイン補正回路を必
要とせず、通常の対象外である。

比較のために、第２２図および第２３図は、それぞれ第
１０図および第１１図のサーボコードパターンに対する
Ａ、Ｂフィールドの振幅をプロットする。

第１０図および第１１図のサーボコードパターンはトラ
ックオフセット位置で改良された線形領域を与えるけれ
ども、トランク中心の両側の線形領域は第１７図および
第１８図のサーボコードパターンによって与えられるも
のより少ない。

最後に、さらに比較するために、位置エラー信号（ＰＥ
Ｓ）が第２４図にプロットされている。ここでも、狭幅
ヘッドは点線で示されている。第２０図のプロットと異
なって、これらの信号はその領域全体を通じてはずれる
。トランク中心での異なった傾きは各ヘッドに対する異
なったサーボゲインを明確に示している。これらの違い
は使用可能範囲内にあるが、第２１図の範囲程良くはな
い。

本発明を説明する際簡単のために、２相だけのサーボコ
ードが用いられた。しかし、本発明の原理は、トラック
セル当り２相を越えるサーボコードのパターンを形成す
る際にも同様にあてはまることが理解できるであろう。

サーボゲインのヘッド間変化は異なった幅の磁気ヘッド
が同じ量のサーボコードと重なるサーボコードを用いて
最小化され、磁気ヘッドのトラックオフセットの関数と
してのサーボゲイン変化は、異なったトラックオフセッ
ト位置における磁気ヘッドによるサーボコードの同じ重
なりを限度内に維持することによって最小化される。は
ぼ一定のサーボゲインが、各オフセ−／　）方向におい
てトラック幅の約２のトラックオフセット位置に存在す
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるこれらの磁気サーボ
コードパターンは全ての磁気ディスクドライブに用いて
効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスクドライブの平面図、第２図、第３図、
及び第４図は、それぞれ典型的な磁気変換ヘッドの側面
図、底面図、及び背面図、第５図、第６図、及び第７図
はそれぞれ異なるサーボコードパターンを示す図、第８
図及び第９図は、それぞれ広幅ヘッドおよび狭幅ヘッド
で書かれたサーボコードパターンにおける縁消去の位置
を示す図、第１０図及び第１１図は、それぞれ広幅ヘッ
ド及び狭幅ヘッドを用いてハーフトラック上に書かれた
サーボコードパターンを示す図、第１２図及び第１３図
は、それぞれ広幅ヘッド及び狭幅ヘッドを用いて書かれ
、以前に書かれた磁気遷移をトリムしたサーボコードパ
ターンを示す図、第１４図及び第１５回は、それぞれ広
幅磁気ヘッド及び狭幅磁気ヘッドを用いて書かれたサー
ボコードパターンであり、コードパターンの重なりを表
わす図、第１６図は第１５図のサーボコードを形成する
ための異なる方法を示す図、第１７図及び第１８図は、
典型的な最広幅及び最狭幅磁気ヘッド幅寸法を基準とし
たサーボコードパターンの比率を示す図、第１９図及び
第２０図は、トラックの両側上のオフセンター位置にお
ける、それぞれ第１７図及び第１８図の広幅磁気ヘッド
及び狭幅磁気ヘッドに誘導される電圧のプロット図、第
２１図は両ヘッドに対する位置エラー信号のプロット図
、第２２図及び第２３図は、トラックの両側上での異な
るトラックオフセンター位置に対し、第１０図及び第１
１図のそれぞれの磁気ヘッドに誘導される電圧のプロッ
ト図、第２４図は、第１０図及び第１１図の２ヘツドに
対する位置エラー信号のプロット図である。 ４：磁気ヘッド、６：Ｍ１気ゾーン １５：縁消去位！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の回転磁気メモリディスクと、前記ディスクの表面
   に隣接してその半径方向に移動する、異なるヘッド幅を
   有する個別の磁気ヘッドを備えた可動磁気ヘッドアセン
   ブリとを有する磁気ディスクメモリドライブにおいて、
   磁気サーボコードが前記各磁気ヘッドによって前記磁気
   メモリディスク上のトラック内に記録され、前記各磁気
   ヘッドがほぼ同じ大きさ磁気サーボコードと重なること
   により、ヘッドごとのサーボゲインの差異を最小化する
   ことを特徴とするサーボゲイン補償方式。