JPS63273284A - 磁気記録再生装置のサ−ボ方式 - 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】 、［発明の目的１ （産業上の利用分野） 本発明は、サーボ面サーボ方式及びデータ面サーボ方式
を併用した磁気記録再生装置のサーボ方式に関する。

（従来の技術） 近年、磁気記録再生装置（ハードディスク装置）のサー
ボ方式として、サーボ面サーボ方式及びデータ面サーボ
方式を併用した方式が提案されている。このサーボ方式
では、磁気ヘッドが目標トラックまで移動する際に、そ
の速度制御はサーボ面サーボ情報に基づいて実行され、
位置追従制御はサーボ面サーボ情報（主に高域成分）及
びデータ面サーボ情報（主に低域成分）の双方に基づい
て実行される。このようなサーボ方式であれば、熱オフ
トラック（周囲温度変化による磁気ヘッドの位置ずれ）
が発生しても、磁気ヘッドを高精度に位置決めすること
ができることが知られている。

ところで９、ハードディスク装置では、複数の磁気記録
媒体（ディスク）に対して各ディスク面毎に複数の磁気
ヘッドが設けられている。各磁気ヘッドはデータ面に対
応する各データヘッド及びサーボ面に対応するサーボヘ
ッドからなる。前記のサーボ方式では、位置追従制御時
にはサーボ面サーボ情報及びコントローラ（ＨＤＣ＞に
よりセレクトされたデータヘッドからのデータ面サーボ
情報に基づいて位置決め制御が実行される。このとき、
熱オフトラックが生じていれば、データヘッドがセレク
トされた際に、そのデータヘッドを熱オフトラック分だ
け移動させる。この移動には、熱オフトラック量が大き
い場合には、例えば＠ｍｓの時間が必要となる。この時
間にはデータのり一ド／ライトは不可能であるため、熱
オフトラック濡に応じてデータのアクセスが遅れる欠点
がある。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の併用サーボ方式では、熱オフトラック層が大きい
場合には、セレクトされたデータヘッドを熱オフトラッ
ク分だけ移動させる時間が多大となる。この移動時間は
データヘッドのシークに対する持ち時間となり、アクセ
ス時間の増大を招く問題がある。

本発明の目的は、併用サーボ方式において、熱オフトラ
ック量による各磁気ヘッドの位置ずれ修正用の時間を含
むシーク時間を減少してアクセス時間の短縮を図り、結
果的に装置のスループットを向上することができる磁気
記録再生装置のサーボ方式を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用）本発明は、併用
サーボ方式により複数の磁気ヘッドの位置決め制御を行
なう磁気記録再生装置のサーボ方式において、各磁気ヘ
ッドが目標トラックまで移動する際の速度制御を行なう
速度制御手段、位置追従制御を行なう際に熱オフトラッ
クによる位置ずれ修正用のオフセットデータを算出する
オフセットデータ算出手段及び各磁気ヘッドの位置追従
制御を実行する位置追従ｗ４ｍ手段を備えた方式である
。・オフセットデータ算出手段は、速度制御後に各磁気
ヘッドの位置追従制御を行なう際に、各磁気ヘッドがデ
ータ面から読出した各サーボ情報及びサーボ面に記録さ
れたサーボ情報に基づいて求められる各磁気ヘッドのト
ラック位置ずれ量から平均トラック位置ずれ量を算出し
、この算出結果から位置ずれ修正用のオフセットデータ
を算出する手段である。位置追従Ｉ制御手段は、オフセ
ットデータ算出手段により算出されたオフセットデータ
及び各磁気ヘッドの現在位置情報に基づいて位置決め制
御を実行する手段である。

このような構成により、位置追従制御時に熱オフトラッ
クによる磁気ヘッドの位置ずれ量を全体的に減少させ、
結果的にアクセス時間の減少を図ることができる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図は
同実施例に係わる構成を示すブロック図である。第１図
において、キャリッジ１ｏは、複数の磁気ヘッドをディ
スク１１上を移動させるための駆動機構である。複数の
磁気ヘッドはデータヘッド１２及びサーボヘッド１３か
らなり、それぞれキャリッジ１０に取付けられたヘッド
アーム１４により支持されている。ディスク１１はスピ
ンドルモータ１５により回転される。ディスク１１は、
複数のデータ面１１ａ及び一つのサーボ面１１ｂがらな
り、−それぞれデータヘッド１２及びサーボヘッド１３
によりアクセスされる。データ面１１ａは、第４図に示
すように、各トラックはデータセクタ及びサーボセクタ
からなり、このサーボセクタにデータ面サーボ情報（セ
クタサーボ情報）が記録されている。

ヘッドアンプ１６は各データヘッド１２がら出力される
リード信号を増幅する増幅器である。ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）１７はヘッドアンプ１６から出力されるリー
ド信号からノイズを除去するための回路である。ＡＧＣ
アンプ１８はＬＰＦ１７がら出力されたリード信号を所
定のゲインで増幅する自動利得制御増幅器である。微分
回路１９はＡＧＣアンプ１８から出力されるリード信号
のゼロクロス点を検出するための回路である。パルス変
換回路２０は微分回路１９から出力される信号のゼロク
ロス点で変化するパルス（再生データ）を出力する回路
である。インターフェース回路２１はディスクドライブ
（ＨＤＤ）とディスクコントローラ（ＨＤＣ）とのイン
ターフェースを構成する回路である。

ピークホールド回路２２はＡＧＣアンプ１８から出力さ
れる信号のピークをホールドし、データ面１１ａのセク
タサーボ情報を取出すための回路である。Ａ／Ｄコンバ
ータ２３はピークホールド回路２２でピークされたアナ
ログ信号をデジタル信号に変換する回路である。マイク
ロプロセッサ（ＣＰＵ）２４はリード／ライト制御及び
位置決め制御に必要なデータ処理を行なう回路である。

サーボアンプ２５はサーボヘッド１３から出力されるリ
ード信号を増幅する増幅器である。ＡＧＣアンプ２６は
サーボアンプ２５から出力されたリード信号をＡＧＣジ
エネレー・夕２７により設定される所定のゲインで増幅
する自動利得制御増幅器である。

Ｌ　Ｐ　Ｆ　２８はＡＧＣアンプ２６から出力される信
号からノイズを除去するためのローパスフィルタであ　
゛る。ピークホールド回路２９はＬＰＦ２８から出力さ
れる信号のピークをホールドし、サーボ面１１ｂのサー
ボ情報を取出すための回路である。

位置／速度検出回路３１は、ピークホールド回路２９で
ホールドされたサーボ情報に基づいてサーボヘッド１３
の位置信号（現在位置情報）及びその位置信号を微分し
て得られる速度信号を作成する回路である。制御ロジッ
ク回路３０はピークホールド回路２２．２９及びヘッド
アンプ１６等の動作に必要な各種タイミング信号を作成
して出力する回路である。駆動制御回路３２は速度制御
及び位置追従制御に応じてキャリッジ駆動回路３４の動
作を制御する回路である。Ｄ／Ａコンバータ３３はＣＰ
　Ｕ　２４から出力される目標速度データ及びオフオフ
セットデータ等をアナログ信号に変換するための回路で
ある。

キャリッジ駆動回路３４はキャリッジ１０を駆動するだ
めの回路である。モータ制御回路３５はスピンドルモー
タ１５の駆動制御回路である。

次に、同実施例の動作を説明する。先ず、各データヘッ
ド１２の位置決め制御を行なうサーボ動作は速度制御及
び位置追従制御に大別される。速度制御では、サーボ面
１１ｔｌに記録されたサーボ情報に基づいて、データヘ
ッド１２のシーク動作が実行される。ＣＰ　Ｌｌ　２４
は、インターフェース回路２，１を通じてディスクコン
トローラから転送されるインターフェース信号に基づい
て、セレクトされたデータヘッド１２がアクセスすべき
目標トラックまで移動する際の目標速度データを作成す
る。データヘッド１２はディスクコントローラからのイ
ンターフェース信号に基づいてセレクトされる。

一方、サーボヘッド１３はディスク１１のサーボ面１１
ｂから読出したサーボ信号を出力する。サーボ信号は、
サーボアンプ２５、ＡＧＣアンプ２６及びＬＰＦ２８を
経てピークホールド回路２９へ出力される。ピークホー
ルド回路２９は、制御ロジック回路３０から出力される
タイミング信号によりサーボ信号のピークをホールドし
、それを位置／速度検出回路３１へ出力する。位置／速
度検出回路３１は、サーボ信号のピーク値に基づいてサ
ーボヘッド１３の位置信号及び速度信号を作成する。即
ち、サーボヘッド１３のディス／）１１上における現在
位置であるトラック位置及び移動速度が検出されること
になる。

駆動制御回路３２は、位置／速度検出回路３１から出力
される速度信号と目標・速度信号とを比較し、その誤差
に応じた制御信号を駆動回路３４へ出力する。目標速度
信号は、ＣＰＵ２４から出力される目標速度データがＤ
／Ａコンバータ３３により変換されたアナログ信号であ
る。ＣＰ　Ｕ　２４は、位ｌ／速度検出回路３１で作成
された位置信号に応じて目標速度データを更新する処理
を行なう。駆動回路３４は、駆動制御回路３２の制御信
号に基づいてキャリッジ１０を駆動し、セレクタされた
データヘッド１２を目標トラックまで移動させることに
なる。

次に、速度制御から位置追従制御へ移行する。

本発明では、位置追従制御時に熱オフトラックによる位
置ずれの修正（オフセット）が実行される。

この位置追従制御には、サーボ面サーボ情報及びデータ
面サーボ情報（セクタサーボ情報）の両方が使用される
。即ち、各データヘッド１２から読出されたセクタサー
ボ情報は、ヘッドアンプ１６、ＬＰＦ１７及びＡＧＣア
ンプ１８を経てピークホールド回路２２へ出力される。

ここで、各データヘッド１２のセレクトは、リード／ラ
イト時におけるインターフェース信号とは無関係に、制
御ロジック回路３０からのタイミング信号により例えば
ヘッド番号ｒｏ、１．２・・・６．１．２・・・」の順
に行われる。

ピークホールド回路２２は、制御ロジック回路３０から
のタイミング信号に基づいてセクタサーボ信号Ａ、Ｂの
ピークをホールドする。Ａ／Ｄコンバータ２３は、ピー
クホールド回路２２でホールドされたサーボ信号Ａ、Ｂ
をデジタル信号゛に変換してＣＰ　Ｌｌ　２４へ出力す
る。ＣＰＵ２４は、各データヘッド１２からのサーボ信
号Ａ、Ｂにより、それぞれの位置信号を作成する。ここ
で、データ面１１ａのサーボセクタには、第５図（ａ）
に示すように、サーボパターンＡ、Ｂが記録されている
。この場合、データセクタのトラックピッチはＴｐであ
り、データヘッド１２のリード／ライトギャップ幅はＴ
ｗである。データヘッド１２が第５図（ａ）に示すよう
なＨ１〜Ｈ３の各位置にいる場合、位置Ｈ１〜Ｈ３のそ
れぞれに対応するサーボ信号Ａ、Ｂは第５図（ｂ）に示
すような波形Ｒ１〜Ｒ３となる。

即ち、位１２Ｈ２のデータヘッド１２は、波形Ｒ２のサ
ーボ信号Ａ、Ｂを読出して出力することになる。

ＣＰ　ＬＪ　２４は、第５図（Ｃ）に示す様な位置信号
を作成することになる。即ち、データヘッド１２がトラ
ックの中心に位置する場合、ｒＡ−ＢＪがＯとなる位置
信号が作成されることになる。

一方、サーボヘッド１３の位置信号は、前記のように位
置／速度検出回路３１により作成される。

ＣＰ　Ｕ　２４は、サーボヘッド１３の位置信号と各デ
ータヘッド１２の位置信号とを比較し、サーボヘッド１
３の位置を基準とした各データヘッド１２の位置ずれを
検出する。即ち、ＣＰＵ２４は熱オフトラックにより各
データヘッド１２の位置ずれｌｃを算出する（ｃ−（Ａ
−８）／　（Ａ＋８））。これにより、例えば第３図に
示すように、サーボヘッド１３の位置Ｓに対して、ヘッ
ド番号０〜６の各データヘッド１２の位置ずれ量（トラ
ックずれ量）Ｃが検出される。この例では、ヘッド番号
６のデータヘッド１２のトラックずれ量Ｃが最大ずれ量
ΔＴである。

ＣＰ　Ｕ　２４は、各データヘッド１２のトラックずれ
量Ｃの最大＠　ＣｌａＸと最小値Ｃｓ１ｎを取出し、［
Ｃｄ　−Ｃｍａｘ　＋　（、＋ｉｎ　Ｊ　（Ｆ）計１１
！行ナウ。

ＣＰ　Ｕ　２４は、ｒＣｄＪがＯになるような位１ｍ正
用のオフセットデータをＤ／Ａコンバータ３３へ出力す
る。即ち、ＣＰ　Ｌｌ　２４は各データヘッド１２のト
ラックずれＩＣの平均値がＯになるようなオフセットデ
ータを出力する。駆動制御回路３２は、Ｄ／Ａコンバー
タ３３からのオフセットデータ（アナログ信号）及び位
置／速度検出回路３１からの位置信号に基づいて駆動回
路３４を制御し、各データヘッド１２が目標トラックの
中心に位置するような位置追従制御を実行する。駆動回
路３４は、駆動制御回路３２からのｌ１１１１１信号に
基づいてキャリッジ１０を駆動し、各データヘッド１２
を目標トラックの中心に位置決めする。ここで、ＣＰ　
Ｕ　２４からのオフセットデータに基づいて、各データ
ヘッド１２のトラック位置ずれ希Ｃは例えば第２図に示
すように修正されることになる。

このようにして、速度制御から移行した位置追従制御時
に、熱オフトラックによる各データヘッド１２のトラッ
ク位置ずれ愚の平均値がＯになるようなオフセットデー
タを作成する。このオフセットデータにより、結果的に
各データヘッド１２のトラック位置ずれ量の最大量を最
小限に減少させることができる。したがって、各データ
ヘッド１２のセレクト時に熱オフトラック分の移動時間
を省略し、全体として熱オフトラックによる位置ずれの
修正及び位置追従制御を含むシーク時間を減少させるこ
とができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、併用サーボ方式に
おいて、全体として熱オフトラックによる位置ずれの修
正及び位置追従制御を含むシーク時間を減少させること
ができる。したがって、各データヘッドによるアクセス
時間の短縮を図り、結果的に磁気記録再生装置のスルー
ブツトを向上することができるものである。

【図面の簡単な説明】

例の動作を説明するための図、第４図はディスクのデー
タ面の一例を示す図、第５図は（ａ）乃至（Ｃ）はそれ
ぞれ同実施例の位置追従制御動作を説明するための図で
ある。 １０・・・キャリッジ、１１・・・ディスク、１１ａ・
・・サーボ面、１１ｂ・・・データ面、１２・・・デー
タヘッド、１３・・・サーボヘッド、２２．２９・・・
ピークホールド回路２９．２４・・・マイクロプロセッ
サ、３０・・・制御ロジック回路、３１・・・位置／速
度検出回路、３２・・・駆動制御回路。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦ｌＩ　２　図 Ｉ３ｒｊＡ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気記録媒体のサーボ面に記録されたサーボ情報及デー
   タ面に記録されたサーボ情報の各サーボ情報に基づいて
   複数の磁気ヘッドの位置決め制御を行なう磁気記録再生
   装置のサーボ方式において、前記サーボ面のサーボ情報
   に基づいて前記各磁気ヘッドが目標トラックまで移動す
   る際の速度制御を行なう速度制御手段と、前記速度制御
   後に前記各磁気ヘッドの位置追従制御を行なう際に各磁
   気ヘッドが前記データ面から読出した各サーボ情報及び
   前記サーボ面に記録されたサーボ情報に基づいて求めら
   れる各磁気ヘッドの熱オフトラックによるトラック位置
   ずれ量から平均トラック位置ずれ量を算出しこの平均ト
   ラック位置ずれ量がゼロになるような位置ずれ修正用の
   オフセットデータを算出するオフセットデータ算出手段
   と、このオフセットデータ算出手段により算出された前
   記オフセットデータ及び前記各磁気ヘッドの現在位置情
   報に基づいて前記各磁気ヘッドの前記目標トラックに対
   する位置追従制御を実行する位置追従制御手段とを具備
   したことを特徴とする磁気記録再生装置のサーボ方式。