JPS6356885A - 磁気デイスク装置 - 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〕 この発明は、目標データトラックに対する磁気ヘッドの
位置制御を行う場合等に用いて好適な磁気ディスク装面
に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、周期性のある出力信号を出力するヘッド位
置検出手段により目標データトラックに対する磁気ヘッ
ドの大まかな位置決めを行った後磁気ディスクに記録さ
れた基準サーボ信号により磁気ヘッドの位置制御を行う
磁気ディスク装置において、磁気ディスクを複数個のデ
ータ領域に分割し、これ等のデータ領域に夫々ヘッド位
置検出手段の出力信号の周期性に対応した複数個の基準
サーボトラックを円周をなすように設け、データ領域毎
に基準サーボトランクに関連してオフトラック量を記憶
し、磁気ヘッド移動の際はヘッド位置検出手段による位
置決めを行った後記憶しておいたオフセット量だけ磁気
ヘッドを偏移させてジャストトラックすることにより、
磁気ヘッドの移動時間を皐くできるようにすると共にデ
ータトラックでは全周にデータを書き込むことができる
ようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、目標のデータトラックに対して磁気ヘッドを位置
制御するサーボ方式には種々の方法が提案されており、
例えばセクタサーボ方式やサーボ面サーボ方式もその一
例である。

セクタサーボ方式は特開昭５１−８１６０３号公報の第
２図にも記載されているように、磁気ディスク上に多数
のデータトラックが配置され、更にデータトラックの円
周上で１区間にサーボトラックが存在するように配置さ
れているものである。

また、サーボ面サーボ方式は、特開昭５１−８１６０３
号公報の第１図にも記載されているように、所定の間隔
をもって積層された複数個の磁気ディスクのうち、１枚
の磁気ディスクの１面金面にわたってサーボトラックを
配置したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、セクタサーボ方式の場合、セクタ毎に１回の
制御をかけるためそのセクタがきてサーボ信号を統み取
るまでの回転待ち時間が必要となり、この結果ヘッドの
移動時間が長くなる欠点があった・ また、データトラックの円周上で１区間にサーボトラッ
クを配するようにしているのでトラック全周にデータを
書くことができず、サーボパターンをうめ込む余地を作
っておく必要があった。

また、サーボ面サーボ方式の場合、１枚の磁気ディスク
の１面が全てサーボトラックに利用されるので、データ
トラックから見て磁気ディスクの利用効率が悪い欠点が
あった。

この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、ヘッドの移
動時間を短くすることができると共にトラック全周にデ
ータを書き込むことができ、またサーボトランク専用に
磁気ディスクの１面の全部を用いることのない利用効率
のすぐれた磁気ディスク装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による磁気ディスク装置は、周期性のある出力
信号を出力するヘッド位置検出手段（２゜５）により目
標データトラックに対する磁気ヘッド（３）の大まかな
位置決めを行った後磁気ディスク（１）に記録された基
準サーボ信号により上記磁気ヘッドの位置制御を行う磁
気ディスク装置において、」１記磁気ディスクを複数個
のデータ領域Ｚｘ−Ｚｎに分割し、これ等のデータ領域
に夫々上記ヘッド位置検出手段の出力信号の周期性に対
応した複数個の基準サーボトランクＴ　ＲＡ　−Ｔ　Ｒ
Ｊ）を円周をなすように設け、上記データ領域毎に上記
基準サーボトラックに関連してオフトラック量を記憶し
、上記磁気ヘッド移動の際は上記ヘッド位置検出手段に
よる位置決めを行った後上記記憶しておいたオフセラ）
ｆｆｌだけ上記磁気ヘッドを偏移させるように構成して
いる。

〔作用〕

磁気ディスク（１）を複数個のデータ領域Ｚ１〜Ｚｎに
分割する。そして、これ等データ領域毎に夫々ヘッド位
置検出手段＜２．　５）の出力信号の周期性に対応した
複数個の基準サーボトランクＴＲＡ〜ＴＲＤを円周をな
すように設ける。つまり、例えばヘッド位置検出手段の
出力信号の周期性が９０°ずつシフトした４相であれば
、４本の基準サーボトランクを全周にわたって設ける。

そして、データ領域毎に基準サーボトランクに関連して
オフトラック量、つまりヘッド位置検出手段の出力が零
となる磁気ヘッドの位置とサーボ信号で位置決めした時
の位置との差をマイクロプロセッサ（８）のメモリに記
憶する。そして、読出し／書込みのために磁気ヘッドを
移動する際はヘッド位置検出手段によりその出力が零と
なるように磁気ヘッドの位置決めを行った後上述の如く
メモリに記憶しておいたオフセットａだけ磁気ヘッドを
偏移させてジャストトラックさせる。これにより磁気ヘ
ッドをデータトラックに対して正確に位置決めすること
ができ、磁気ヘッドの移動時間を短くすることができる
と共にトラック全周にデータを書き込むことができ、磁
気ディスクの利用効率を向上できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図〜第４図に基づいて
詳しく説明する。

第１図は本実施例の回路構成を示すもので、同図におい
て、＜１）は記録媒体としその磁気ディスクであって、
この磁気ディスク（１）の全トラックは第２図に示すよ
うに、ｎ個のデータ領域Ｚｌ、Ｚ２・・・Ｚｎに分割さ
れ、そのｎ個のデータ領域Ｚ１．２２　・・・Ｚｎの中
に夫々位置検出信号がか＼れたデータトラックとは別の
サーボ専用の基準サーボトラック’ｒＲ１，ＴＲ２・・
・ＴＲｎが、位置検出手段としての光学センサ（２）の
周期性に応じた本数だけ複数個設けられる。

いま、光学センサ（２）が例えば第４図に示すような９
０°ずつ位相のずれた４相の出力信号Ｓ＾。

ＳＲ，ＳＣＩ　　ＳＯを発生し、夫々の信号は４トラン
クの周期を有するものとすると、各データ領域にはその
“周期性に対応して第３図に示すように４個の基準サー
ボトラックＴＲＡｌ　　ＲＲＢ、　ＴＲＣ及びＴ肋が設
けられ、各基準サーボトラックＴ　ＲＡ　””　Ｔ　Ｒ
Ｄは夫々■と■の２つのトラックから成る。そして基準
サーボトランクＴ　ＲＡ　””　Ｔ　ＲＤの両側にはデ
ータトラックＴ　ＤＡ　＋　Ｔ　ＤＢ　＋　Ｔ　ＤＣ及
びＴ’ｏｏが設けられる。

これらＴ　ＤＡ　、　Ｔ　ＤＲ、Ｔ　ＤＣ、Ｔ　ＤＤは
光学センサ（２）からの４相の出力信号Ｓ＾、ｓＢ、Ｓ
ｃ、Ｓｏに夫々対応しており、信号Ｓ＾の零クロス点の
うち右上がりの点がデータトラックＴｏＡ（ここでいう
ＴＤＡは１本のデータトラックを示すものではなく、４
トラツク周期で繰り返される複数本のトランク群を表わ
す。）のトラックセンタに対応し、同様に信号ＳＢｏ　
　Ｓｃ＋　　Ｓｏの零クロス点のうち右上がりの点が夫
々データトランクＴ　ＤＢ　、　Ｔ　ｏｃ　、　Ｔ　ｏ
ｏのトランクセンタに対応している。なお基準サーボト
ランクＴ　ＲＡ　”’　Ｔ　ＲＤの■、■のトラック幅
はデータトランクＴ　ＤＡ　−’−Ｔ　ＤＤのトラック
幅に略等しいものとされている。

（３）は光学センサ（２）と共にアーム（４）に取付け
られ、磁気ディスク＋１１の各トラックを走査する磁気
ヘッド、（５）は光学スケール、（６）はアクチュエー
タモータである。光学センサ（２）は複数個、この場合
４個の受光素子とその前面に設けられ夫々９０゛ずつの
位相差を有するレティクル素子とから成り、これに対応
して光学スケール（５）の反対側に１個の発光素子（図
示せず）が設けられている。モータ（６）によりアーム
（４）を移動させることによりこれに取付けられた光学
センサ（２）が光学スケール（５）上をこれに沿って移
動すると共に光学センサ（２）の移動に伴って磁気ヘッ
ド（３）が磁気ディスク（１）上を移動する。

アーム（４１の移動にともなって夫々のレティクル素子
のスリットと光学スケール（５）のスリットとが一致、
不一致を繰り返し、４個の受光素子からは上述の出力信
号Ｓ＾、Ｓｓ　ｌ　　ｓｃ　ｌ　　ｓｏが出力される。

光学センサ（２）の出力は光学信号処理器（７）に供給
されて増幅される等の信号処理を受けてマイクロプロセ
ッサ（８）に供給される。このマイクロプロセッサ（８
）には磁気ヘッド（３）が１トラツクを走査する毎に１
個のパルス信号が光学信号処理器（７）より供給される
。

また光学信号処理器（７）の出力信号が引算器（９）の
一方の入力側に供給されると共に周波数−電圧変換回路
（１０）に供給され、こ＼で周波数信号より電圧信号に
変換され速度情報として引算器（１１）の一方の入力側
に供給される。

（１２）はＤ／Ａ変換器であって、こ＼でマイクロプロ
セッサ（８）からの出力信号がディジタル信号よりアナ
ログ信号に変換され、この変換されたアナログ信号が引
算器（９）及び（１１）の他方の入力側に供給される。

引算器（９）及び（１１）では再入力の引算が行われ、
引算器（９）から位置制御信号が発生され、引算器（１
１）からは速度制御信号が発生され、夫々スイッチ回路
（１３）の接点ａ及びｂに供給される。

スイッチ回Ｕ！Ｉ！（１３）はマイクロプロセッサ（８
）からの位置／速度切換え信号により切換えられ、スイ
ッチ回路（１３）が接点ａ側に接続されると動作モード
は位置制御モードとなり、接点す側に接続されると動作
モードは速度制御モードとなる。

スイッチ回路（１３）を通った各制御信号はモータ駆動
回路（１４）に供給され、このモータ駆動回路（１４）
からの駆動信号によりモータ（６）が駆動制御される。

また、磁気ヘッド（３）が基準サーボトラックを走査中
にサーボ信号がサーボ信号処理器（１５）に供給され、
こ＼で基準サーボトラックの■と■の両トラックから検
出された信号の差が検出され、Ａ／Ｄ変換器（１６）で
アナログ信号よりディジタル信号に変換されマイクロプ
ロセッサ（８）に供給される。

次にこの第１図の回路動作を説明する。

電源オン時はまず各データ領域に設けられた基準サーボ
トラックＴ　Ｒ１ｌ　Ｔ　Ｒ２１・・・’Ｉ”Ｒｎへの
シーク命令がマイクロプロセッサ（８）より順次出力さ
れ、マイクロプロセッサ（８）からの位置／速度切換え
信号によりスイッチ回路（１３）が接点す側に接続され
、速度制御モードとされる。マイクロプロセッサ（８）
よりＤ／Ａ変換器（１２）に対して速度基準値が与えら
れ、これに対応したＤ／Ａ変１＊ａ（１２）からの出力
信号が引算器（１１）の他方の入力側に供給される。こ
れと同時に光学センサ（２）の出力信号が光学信号処理
器（７）を介して周波数−電圧変換回路（１０）に供給
され、この変換回路（１０）からの速度信号が引ＫＷ　
（１１）の一方の入力端に供給され、先の速度基準値に
対応した信号と引算される。そしてその誤差電圧がモー
タ駆動回路（１４）を介してモータ（６）に供給されて
これを回転させ、これに伴ってアーム（４）に取付けら
れた磁気ヘッド（３）を第１番目の基準サーボトラック
、例えばデータ領域Ｚ１のＴＲＡへ近づける。そしてト
ラックパルスを順次計数して目標の基準サーボトラック
内に磁気ヘッド（３）を追い込む。

次にマイクロプロセッサ（８）からの位置／速度切換え
信号によりスイッチ回路（１３）が接点ａ側に切換えら
れ、位置制御モードとされる。マイクロプロセッサ（８
）よりＤ／Ａコンバータ（１２）に対して位置基準値が
与えられ、これに対応したＤ／Ａ変換器（１２）からの
出力信号が引算器（９）の他方の入力端に供給されるが
、この時位置基準値としては最初はＯが与えられる。こ
れと同時に光学センサ（２）の出力信号が光学信号処理
器（７）を介して引算器（９）の一方の入力側に供給さ
れ、先の位置基準値に対応した信号と引算されるが、こ
の光学信号処理器（７）では、４つの基準サーボトラッ
クＴ　ＲＡ　。

Ｔ　ＲＢ　、　Ｔ　ＲＣ、Ｔ　ＲＤのうちどのトラック
がシーク命令の対象となっているかにより、光学センサ
（２）からの４相の出力信号のうちから１つの出力信号
を選択している。そしてその誤差電圧がモータ駆動回路
（１４）を介してモータ（６）に供給されてこれを回転
させ、これに伴ってアーム（４）に取付けられた磁気ヘ
ッド（３）を移動させ誤差電圧が零になるところ即ち、
シーク命令が出された基準サーボトランク上に磁気ヘッ
ド（３）を静止させるが、これは磁気ディスク（１）、
アーム（４）、光学スケール（５）の温度膨張等の変化
により、トラックセンタとは一致しない。

その後磁気ディスク（１）に記録されているサーボ信号
を磁気ヘッド（３）で検出し、サーボ信号処理器（１５
）で信号処理した後Ａ／Ｄ変換器（１６）に供給してア
ナログ信号よりディジタル信号に変換してマイクロプロ
セッサ（８）に供給し、実際の基準サーボトラックのト
ランクセンタとのズレを計算する。

マイクロプロセッサ（８）では光学センタの位置つまり
光学センサ（２）の出力が零となる磁気ヘッド（３）の
位置と、サーボ信号で位置決めした時の位置つまり基準
サーボトラック■、■の検出出力が零となる磁気ヘッド
（３）の位置との差であるオフセット量を求め、マイク
ロプロセッサ（８）のメモリ　（図示せず）に格納する
。

同時に第２〜第４番目の基準サーボトラックに付いても
オフトラック量を求め、更にｎ個の全てのデータ領域の
基準サーボトラックに付いてオフセットａを求め、マイ
クロプロセッサ（８）のメモリに格納する。

読取り／書込みのためのシーク時には光学センサ（２）
からの出力信号により、指定されたデータトラックに磁
気ヘッド（３）を移動後、移動後のトラックが１〜ｎの
どのデータ領域に属し、また４トラツク周期の何番目の
周期にあるかを、マイクロプロセッサ（８）で計算し、
予めメモリに記憶しておいたオフセント量から該当する
オフセット量を読み出す、そして、オフセント分の位置
基準値をマイクロプロセッサ（８）からＤ／Ａ変換器（
１２）に与え、Ｄ／Ａ変換器（１２）の出力信号を引算
器（９）、スイッチ回路（１３）の接点ａ側を介してモ
ータ駆動回路（１４）に供給し、その駆動信号によりモ
ータ（６）を回転させてアーム（４）を微小偏移させ、
光学信号のセンタつまり光学センサ（２）の出力が零と
なる位置からオフセットｉ分だけ磁気ヘッド（３）を移
動させ、ジャストトラックさせる。

更に周囲温度等の変化によりオフセット量は変化するの
でマイクロプロセッサ（８）のメモリに記憶するオフセ
ット量は次の２通りの場合、基準サーボトラックを再度
アクセスして更新させる。

■　目的のデータトラックヘシークしようとしたとき、
そのデータトランクが属するデータ領域へ過去ある一定
時間以上シークしていなかった場合、目的のデータトラ
ンクが属する基準サーボトラックをアクセスしてサーボ
信号より記憶すべきオフセント量を更新してから目的の
データトランクへ磁気ヘッド（３）を移動させ、更新し
たオフトラック量だけ磁気ヘッド（３）を微小偏移させ
、ジャストトランクさせる。

■　同一のデータトラックにある一定時間以上位置決め
されていた場合、そのデータトラックの属するデータ領
域の基準サーボトラックをアクセスしてサーボ信号より
オフセット量を更新していたデータトラックへ戻り、更
新したオフトラック量だけ光学信号のセンタで位置決め
される位置より磁気ヘッド（３）を微小偏移させ、ジャ
ストトラックさせる。

ある一つのデータ領域の基準サーボトラックでのオフセ
ット量を更新させるには次の２通りがある。

■　１つのあるデータ領域の中の４本の基準サーボトラ
ンクを全てアクセスしてサーボ信号よりオフセット量を
計算して更新する方法である。

■　もう１つはあるデータ領域の４本の基準サーボトラ
ックのうち代表の１サーボトラツクをアクセスして、オ
フセント量を更新する方法である。その際、その代表の
基準サーボトランクの記憶してあった旧オフトラック量
とアクセスして新たに得られたオフセット量との差を計
算してそのデータ領域中の差の基準サーボトラックのオ
フセット量にその計算した差を加えて更新する。

なお、上述の実施例では光学センサより４相の出力信号
を得るのに受光素子４個を設けた場合であるが、２個の
受光素子を設け、残りの２つの出力信号は２個の受光素
子の出力信号をインバータを介して得るようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

上述の如くこの発明によれば、ヘッド移動時には予め記
憶しておいたオフセット量を補正してジャストトラック
させるため、サーボ信号を読み取るまでの時間を無くす
ることができ、ヘッドの移動時間を速くすることができ
る。また、データトラックにはサーボパターンがないの
で全周にわたってデータを書くことができ、磁気ディス
クの面の利用効率の向上を図ることができる。更に夫々
のデータ領域でのオフセット量を光学センサの４相の出
力信号に対応して４つの基準サーボトランクを設け、別
々に補正できると共に周期性のある位ｇｔ検出手段の出
力信号の周期性のバラツキも補正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、第２図
〜第４図はこの発明を説明するための図である。 ＋ｌ）は磁気ディスク、（２）は光学センサ、（３）は
磁気ヘッド、（５）は光学スケール、（６）はアクチュ
エータモータ、（７）は光学信号処理器、（８）はマイ
クロプロセッサ、（９）、　　（１１）は引算器、（１
０）は周波数−電圧変換回路、（１２）はＤ／Ａ変換器
、（１３）はスイッチ回路、（１４）はモータ駆動回路
、（１５）はサーボ信号処理器、（１６）はＡ／Ｄ変換
器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 周期性のある出力信号を出力するヘッド位置検出手段に
   より目標データトラックに対する磁気ヘッドの大まかな
   位置決めを行った後磁気ディスクに記録された基準サー
   ボ信号により上記磁気ヘッドの位置制御を行う磁気ディ
   スク装置において、上記磁気ディスクを複数個のデータ
   領域に分割し、 該データ領域に夫々上記ヘッド位置位置検出手段の出力
   信号の周期性に対応した複数個の基準サーボトラックを
   円周をなすように設け、 上記データ領域毎に上記基準サーボトラックに関連して
   オフトラック量を記憶し、 上記磁気ヘッド移動の際は上記ヘッド位置検出手段によ
   る位置決めを行った後上記記憶しておいたオフセット量
   だけ上記磁気ヘッドを偏移させるようにしたことを特徴
   とする磁気ディスク装置。