JP2539029B2 - Magnetic disk drive - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は磁気ディスクサーボ面に設けられたサーボ
パターンに基づき磁気ヘッドの位置決めを行なう磁気デ
ィスク装置、特に磁気ディスクへのデータ書込み動作中
におけるヘッドの位置ずれを改良した磁気ディスク装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk device that positions a magnetic head based on a servo pattern provided on a magnetic disk servo surface, and in particular to a head during a data writing operation on the magnetic disk. The present invention relates to a magnetic disk device with improved positional deviation.

［従来の技術］ 従来例えば小型磁気ディスク装置において、トラック
密度の高密度化に伴ないヘッドの位置決め制御法として
広く一般に使用されている方法には、埋込みサーボ方式
とサーボ面サーボ方式の２方式がある。[Prior Art] Conventionally, for example, in a small magnetic disk device, two methods, which are an embedded servo method and a servo surface servo method, are widely used as a head positioning control method in accordance with an increase in track density. is there.

第２図は従来の埋込みサーボ方式のデータ面レイアウ
ト例を示す図である。同図によりこの方式によるヘッド
位置決めのためのサーボ情報は、データ面のトラック上
のセクタ毎のデータ領域とデータ領域の間に設けられた
セクタサーボ領域に格納されていることが分る。FIG. 2 is a diagram showing a data surface layout example of a conventional embedded servo system. It can be seen from the figure that the servo information for head positioning by this method is stored in the sector servo area provided between the data areas for each sector on the track of the data surface.

第３図は従来のサーボ面サーボ方式のディスクヘッド
のレイアウト例を示す図である。同図においては、円盤
状の磁気ディスクが適当な間隔をあけて複数枚積み重な
り、この円形の磁気ディスク板の中心に軸が通ってお
り、この軸を中心に一定速度で磁気ディスクが回転す
る。円盤状の磁気ディスクの表面と裏面には、データの
読取り又は書込みをするアクセスアームがそれぞれ１本
ずつ設けられ、このアクセスアームの先端には磁気ヘッ
ドが取付けられている。このアクセスアームは全体が一
体構造となり、回転中の磁気ディスクの表面と裏面に沿
って前後に平行に動く。このとき最上段の磁気ディスク
の表面をサーボ面として、目的トラックの幅の中央に位
置決めをさせるためのサーボ情報（サーボパターンとも
いう）のみが書込まれた面を設け、このサーボパターン
をサーボパターン読出し専用ヘッドにより読出し、ヘッ
ドの位置決めを行っている。このようにサーボ面用ヘッ
ドと他のデータ面用ヘッドとは一体として駆動されるの
で、サーボ面上のヘッドのトラック位置によりすべての
データ面上のヘッドの位置が決まる。従ってサーボ用ヘ
ッドの位置制御は精度良く行なう必要がある。FIG. 3 is a diagram showing a layout example of a conventional servo surface servo type disk head. In the figure, a plurality of disk-shaped magnetic disks are stacked at appropriate intervals, an axis passes through the center of this circular magnetic disk plate, and the magnetic disks rotate at a constant speed around this axis. One access arm for reading or writing data is provided on each of the front surface and the back surface of the disk-shaped magnetic disk, and a magnetic head is attached to the tip of this access arm. The access arm has an integral structure and moves back and forth in parallel along the front and back surfaces of the rotating magnetic disk. At this time, the surface of the uppermost magnetic disk is used as a servo surface, and a surface on which only servo information (also called a servo pattern) for positioning is written is provided at the center of the width of the target track. The read-only head is used for reading and positioning of the head. In this way, since the servo surface head and the other data surface heads are driven integrally, the position of the head on all data surfaces is determined by the track position of the head on the servo surface. Therefore, it is necessary to accurately control the position of the servo head.

第４図はヘッド位置決め用サーボ制御系を示すブロッ
ク図であり、21−１及び21−２は回路切替素子、22−１
及び22−２は減算器、23は位置誤差増幅器、24は速度誤
差増幅器、25はモータ駆動回路、26はモータ駆動回路25
よりの出力を位置信号に変換する位置変換器、27はモー
タ駆動回路25よりの出力を速度信号に変換する速度変換
器、28はヘッドのトラック横断によりパルス信号を発生
するヘッド位置エンコーダ、29はモータ駆動回路の出力
により位置が制御されるアクチエータヘッド、30はサー
ボバーストアンプ、31はサーボバーストアンプ30の出力
信号をデジタル信号に変換するサーボバーストデモジュ
レータ、32はマイクロプロセッサ（以下CPUという）、3
3はデジタルアナログ変換器（以下DA変換器という）で
ある。FIG. 4 is a block diagram showing a head positioning servo control system. 21-1 and 21-2 are circuit switching elements and 22-1.
And 22-2 are subtractors, 23 is a position error amplifier, 24 is a speed error amplifier, 25 is a motor drive circuit, and 26 is a motor drive circuit 25.
Is a position converter for converting the output of the motor into a position signal, 27 is a speed converter for converting the output from the motor drive circuit 25 into a speed signal, 28 is a head position encoder that generates a pulse signal by crossing the head track, and 29 is An actuator head whose position is controlled by the output of the motor drive circuit, 30 is a servo burst amplifier, 31 is a servo burst demodulator that converts the output signal of the servo burst amplifier 30 into a digital signal, and 32 is a microprocessor (hereinafter referred to as CPU). , 3
3 is a digital-analog converter (hereinafter referred to as a DA converter).

第４図の動作を説明する。まず現在のヘッド位置から
新規のトラックへ磁気ヘッドを移動する場合、CPU32は
回路切替素子21−１及び21−２を駆動し、DA変換器33の
出力が減算器22−２の一方の入力に供給され、速度誤差
増幅器24の出力がモータ駆動回路25の入力に供給さされ
るように切替える。そして指令速度信号をDA変換器33及
び回路切替素子21−１を介して、減算器22−２の一方の
入力に供給する。また速度フィードバック信号は速度変
換器27より減算器22−２の他方の入力に帰還される。従
って減算器22−２の出力から速度誤差信号が得られ、こ
の誤差信号が速度誤差増幅器24により増幅され、回路切
替素子21−２を介してモータ駆動回路25に供給される。
モータ駆動回路25はアクセス用モータに印加する電圧を
制御し、アクチエータヘッド29の移動速度を制御する。
同時にアクチエータヘッド29のトラック位置情報は、ヘ
ッドのトラック横断により生じたパルスがヘッド位置エ
ンコーダ28よりCPU32に供給される。The operation of FIG. 4 will be described. First, when moving the magnetic head from the current head position to a new track, the CPU 32 drives the circuit switching elements 21-1 and 21-2, and the output of the DA converter 33 is input to one input of the subtractor 22-2. It is switched so that the output of the speed error amplifier 24 is supplied to the input of the motor drive circuit 25. Then, the command speed signal is supplied to one input of the subtractor 22-2 via the DA converter 33 and the circuit switching element 21-1. The velocity feedback signal is fed back from the velocity converter 27 to the other input of the subtractor 22-2. Therefore, a speed error signal is obtained from the output of the subtractor 22-2, and this error signal is amplified by the speed error amplifier 24 and supplied to the motor drive circuit 25 via the circuit switching element 21-2.
The motor drive circuit 25 controls the voltage applied to the access motor and controls the moving speed of the actuator head 29.
At the same time, regarding the track position information of the actuator head 29, a pulse generated by the head crossing the track is supplied from the head position encoder 28 to the CPU 32.

次にCPU32は回路切替素子21−１及び21−２を駆動
し、DA変換器33の出力が減算器22−１の一方の入力に供
給され、位置誤差増幅器23の出力がモータ駆動回路25の
入力に供給されるように切替える。サーボ面サーボ方式
においては、前述のようにアクチエータヘッド29はサー
ボヘッドと一体構造となっているので、アクチエータヘ
ッド29のトラック上の正しい位置情報は、サーボヘッド
がサーボトラックよりサーボバーストアンプ30を介して
読出したサーボバースト信号をサーボバーストデモジュ
レータ31によりデジタル信号に変換してCPU32へ供給す
ることにより検出される。従ってCPU32はサーボヘッド
のサーボトラックからの位置ずれ量を示す誤差信号を検
出すると、これを修正するための指令位置信号をDA変換
器33及び回路切替素子21−１を介して減算器22−１の一
方の入力に供給する。減算器22−１の他方の入力には位
置変換器26よりフィードバック位置信号が帰還されるの
で、その出力には位置誤差信号が得られる。この誤差信
号が位置誤差増幅器23により増幅され、回路切替素子21
−２を介してモータ駆動回路25に供給される。モータ駆
動回路25はアクセス用モータの印加電圧を制御し、ヘッ
ドのわずかな位置ずれ（トラックの中央位置からのず
れ）をも直ちに修正できる。またヘッドの位置ずれ検出
方法については第５図及び第６図により詳細に説明す
る。Next, the CPU 32 drives the circuit switching elements 21-1 and 21-2, the output of the DA converter 33 is supplied to one input of the subtractor 22-1, and the output of the position error amplifier 23 of the motor drive circuit 25. Switch to feed the input. In the servo surface servo system, since the actuator head 29 has an integral structure with the servo head as described above, the correct position information on the track of the actuator head 29 can be obtained by the servo head from the servo track to the servo burst amplifier 30. The servo burst signal read out via the servo burst demodulator 31 is converted into a digital signal and supplied to the CPU 32 for detection. Therefore, when the CPU 32 detects the error signal indicating the position deviation amount of the servo head from the servo track, the subtractor 22-1 outputs the command position signal for correcting the error signal via the DA converter 33 and the circuit switching element 21-1. Supply to one input. Since the feedback position signal is fed back from the position converter 26 to the other input of the subtractor 22-1, a position error signal is obtained at its output. This error signal is amplified by the position error amplifier 23, and the circuit switching element 21
-2 to the motor drive circuit 25. The motor drive circuit 25 controls the voltage applied to the access motor so that a slight positional deviation of the head (deviation from the center position of the track) can be immediately corrected. A method for detecting the positional deviation of the head will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.

この第４図のような制御系を構成する電気回路は一般
に複雑なため高価であるが、トラック密度はヘッド出力
がデータの再生可能である限界まで向上させることがで
き、また高速のアクセスを可能とする方式である。また
第３図のように磁気ディスクを多段に重ねて構成する高
性能ディスク装置においては、第４図のようなヘッド位
置決め用サーボ制御系は不可欠の技術となっている。Although the electric circuit constituting the control system as shown in FIG. 4 is generally complicated and expensive, the track density can be increased to the limit where the head output can reproduce the data, and the high speed access is possible. Is the method. Further, in a high-performance disk device in which magnetic disks are stacked in multiple stages as shown in FIG. 3, the head positioning servo control system as shown in FIG. 4 is an indispensable technique.

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記構成の従来の装置では、データ面用
磁気ディスクにヘッドが書込みを行なうとき、書込みヘ
ッドに流れる書込み電流により発生する磁界のクロース
トークによるノイズ電圧がサーボヘッドに誘起され、サ
ーボパターンの読取り値に誤差を生じ、この誤差を含ん
だ読取り値に基いて行われるヘッドの位置決め制御で
は、ヘッドがトラックの正しい位置に制御されなくな
る。従ってこの現象が発生すると、正しいトラック位置
からずれた位置にデータ書込みが行なわれるため、隣接
トラックのデータが破壊されたり、データ読出しのとき
にデータが正しく読出せない等の不具合が発生するとい
う問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional device having the above configuration, when the head writes to the data surface magnetic disk, the noise voltage due to the crosstalk of the magnetic field generated by the write current flowing in the write head causes the servo head to generate a noise voltage. Induced in the servo pattern causes an error in the read value of the servo pattern, and the head positioning control performed based on the read value including this error does not control the head to the correct position on the track. Therefore, when this phenomenon occurs, data is written at a position deviated from the correct track position, which causes a problem that data on an adjacent track is destroyed or data cannot be read correctly when reading data. There was a point.

この発明はかかる問題点を解決するためになされたも
ので、ヘッドの書込み電流により発生する磁界のクロス
トークの影響を除去し、常に正しい位置にヘッドの位置
決めができる信頼性の高い優れた磁気ディスク装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and eliminates the influence of the crosstalk of the magnetic field generated by the write current of the head, and can always position the head at the correct position. The purpose is to provide a device.

［課題を解決するための手段］ この発明に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスクサ
ーボ面に設けられたサーボパターンに基づき磁気ヘッド
の位置決めを行なう磁気ディスク装置において、磁気デ
ィスク制御装置が選択したトラックに対応する位置に前
記磁気ヘッドの位置決め制御を行なうときに、前記磁気
ディスク制御装置がデータ書込み動作中であるかどうか
を判別する動作判別手段と、該動作判別手段がデータ書
込み動作中と判別した場合は、該データ書込み動作以前
に前記サーボパターンより読取った位置情報に基づき前
記磁気ヘッドの位置決め制御を行ない、前記動作判別手
段がデータ書込み動作中でないと判別した場合は、先ず
サーボパターンを読取り、次いで前記動作判別手段によ
り再びデータ書込み動作中か否かを判別し、該判別の結
果、書込み動作中でないと判別されたとき、読取ったサ
ーボパターンに基づき前記磁気ヘッドの位置決め制御を
行なうヘッドの位置決め制御手段とを備えたものであ
る。[Means for Solving the Problems] A magnetic disk device according to the present invention is a magnetic disk device that positions a magnetic head based on a servo pattern provided on a magnetic disk servo surface, in a track selected by a magnetic disk control device. An operation determining means for determining whether or not the magnetic disk control device is in a data writing operation when performing positioning control of the magnetic head at a corresponding position; and a case where the operation determining means determines that a data writing operation is in progress Performs positioning control of the magnetic head based on the position information read from the servo pattern before the data writing operation, and when the operation determining means determines that the data writing operation is not in progress, first reads the servo pattern and then The operation determining means again determines whether or not the data writing operation is in progress, When it is determined that the writing operation is not being performed as a result of the determination, a head positioning control unit that controls the positioning of the magnetic head based on the read servo pattern is provided.

［作用］ この発明においては、磁気ディスクサーボ面に設けら
れたサーボパターンに基づき磁気ヘッドの位置決めを行
なう磁気ディスク装置において、磁気ディスク制御装置
が選択したトラックに対応する位置に前記磁気ヘッドの
位置決め制御を行なうときに、動作判別手段が前記磁気
ディスク制御装置がデータ書込み動作中であるかどうか
を判別する。そしてヘッドの位置決め制御手段が前記動
作判別手段がデータ書込み動作中と判別したときは、そ
の時点では書込みヘッドに流れる書込み電流により発生
する磁気のクロクトークに起因する誤差分を含んでいる
前記サーボパターンより読取った不正確な位置情報は使
用せず、前記データ書込み動作以前に前記サーボパター
ンより読取った誤差分を含まない位置情報に基づき前記
磁気ヘッドの位置決め制御を行なう。また、前記動作判
別手段がデータ書込み動作中でないと判別した場合は、
先ずサーボパターンを読取り、次いで前記動作判別手段
により再びデータ書込み動作中か否かを判別し、該判別
の結果、書込み動作中でないと判別されたときにのみ、
読取ったサーボパターンに基づき前記磁気ヘッドの位置
決め制御を行なう。[Operation] According to the present invention, in the magnetic disk device that positions the magnetic head based on the servo pattern provided on the magnetic disk servo surface, the magnetic head positioning control is performed at a position corresponding to the track selected by the magnetic disk control device. When performing, the operation determining means determines whether or not the magnetic disk control device is in the data writing operation. When the head positioning control means determines that the operation determination means is in the data writing operation, the servo pattern including the error amount due to the magnetic crosstalk generated by the write current flowing in the write head at that time is detected from the servo pattern. The read inaccurate position information is not used, and the magnetic head positioning control is performed based on the position information that does not include the error read from the servo pattern before the data writing operation. If the operation determining means determines that the data writing operation is not in progress,
First, the servo pattern is read, then the operation discriminating means discriminates again whether or not the data writing operation is in progress, and only when it is discriminated that the writing operation is not in progress as a result of the discrimination.
Positioning control of the magnetic head is performed based on the read servo pattern.

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示すヘッド周辺制御部
分のブロック図であり、１−０〜１−Ｎはデータ読出し
及び書込みヘッド（以下R/Wヘッドという）、２はサー
ボヘッド、３はR/Wヘッド１−０〜１−Ｎから読出され
た信号の初段アンプと、同ヘッドに書込み電流を供給す
る書込みアンプとを含む読出し及び書込みアンプ（以下
R/Wアンプという）、４はサーボヘッド２から読出され
た信号のプリアンプ、５はR/Wアンプ３から読出された
信号のアンプ、６及び７はフィルタ（一般に雑音除去の
ためロウパスフィルタが使用される）、８はアンプ、９
はMFM（Modified Freqency Modulation）復調器であ
り、フィルタ７を介して入力される読出し信号をパルス
間隔により“1"又は“0"を示すデジタルパルスに復調し
て出力する回路である。10はサーボバーストアンプで、
プリアンプ４、フィルタ６及びアンプ８を含んでいる。
11はデータリードアンプで、アンプ５、フィルタ７及び
MFM復調器９を含んでいる。12はサーボバーストデモジ
ュレータで、サーボバーストアンプ10の出力信号の振幅
値を対応するパルス間隔の時間幅に変換する一種のアナ
ログデジタル変換器である。13はサーボバーストデモジ
ュレータ12の出力信号に基づき現在のヘッドの位置ずれ
量を算出するCPU、14はCPU13の指令に基づきヘッド位置
の修正を行なうヘッド位置決め補正回路である。[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of a head peripheral control portion showing an embodiment of the present invention. 1 to 0 to 1-N are data read / write heads (hereinafter referred to as R / W heads) and 2 are The servo head 3 is a read / write amplifier (hereinafter referred to as a read / write amplifier including a first-stage amplifier for signals read from the R / W heads 1-0 to 1-N and a write amplifier for supplying a write current to the head.
4 is a preamplifier of the signal read from the servo head 2, 5 is an amplifier of the signal read from the R / W amplifier 3, 6 and 7 are filters (generally a low-pass filter for noise removal) Used), 8 is amplifier, 9
Is an MFM (Modified Freqency Modulation) demodulator, which is a circuit that demodulates a read signal input through the filter 7 into a digital pulse indicating "1" or "0" according to the pulse interval and outputs the digital pulse. 10 is a servo burst amplifier,
It includes a preamplifier 4, a filter 6 and an amplifier 8.
A data read amplifier 11 includes an amplifier 5, a filter 7 and
It includes an MFM demodulator 9. Reference numeral 12 denotes a servo burst demodulator, which is a kind of analog-digital converter that converts the amplitude value of the output signal of the servo burst amplifier 10 into the corresponding time width of the pulse interval. Reference numeral 13 is a CPU that calculates the current positional deviation amount of the head based on the output signal of the servo burst demodulator 12, and 14 is a head positioning correction circuit that corrects the head position based on a command from the CPU 13.

第１図の動作を説明する。磁気ディスク上の指定され
たトラックにデータの書込み又は読出しを行なうには、
まずヘッドが指定されたトラックに正しく位置決めされ
ることが必要である。このためサーボヘッド２は磁気デ
ィスクサーボ面に記録されたサーボパターンを読出し、
この読出し信号をサーボバーストアンプ10により増幅す
る。サーボバーストアンプ10はプリアンプ４、雑音除去
用のフィルタ６及びアンプ８により構成され、所要の周
波数帯域において、十分なる増幅度を有する。このサー
ボパターンとサーボヘッド２の位置及びサーボヘッドの
出力信号について第５図及び第６図により説明する。The operation of FIG. 1 will be described. To write data to or read data from a specified track on a magnetic disk,
First, it is necessary that the head be correctly positioned on the designated track. Therefore, the servo head 2 reads the servo pattern recorded on the magnetic disk servo surface,
The read signal is amplified by the servo burst amplifier 10. The servo burst amplifier 10 is composed of a preamplifier 4, a noise removing filter 6 and an amplifier 8 and has a sufficient amplification factor in a required frequency band. The servo pattern, the position of the servo head 2 and the output signal of the servo head will be described with reference to FIGS.

第５図はサーボ面上のサーボパターンとサーボヘッド
の位置を説明する図であり、第６図はサーボヘッドの位
置に対応したサーボヘッドの出力信号振幅を説明する図
である。FIG. 5 is a diagram for explaining the servo pattern on the servo surface and the position of the servo head, and FIG. 6 is a diagram for explaining the output signal amplitude of the servo head corresponding to the position of the servo head.

磁気ディスクの表面及び裏面には、ディスクの円周方
向に沿った同心円状の複数のトラックが半径方向の一定
間隔毎に設けられており、第５図においては、トラック
番号＃Ｎ−１、＃Ｎ、＃Ｎ＋１及び＃Ｎ＋２の各トラッ
クの幅の中心線が、ディスクの回転方向を示す横軸方向
の水平線分として示されている。いま＃Ｎは偶数トラッ
ク番号とする。Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤはそれぞれ短冊形をし
たサーボパターン、２はサーボヘッドである。サーボパ
ターンＡ〜Ｄは、トラック上に位置決めされるサーボヘ
ッド２によりディスクの回転による時間経過により逐次
読出されるように、各トラックの横断方向（即ちディス
クの半径方向）とディスクの回転方向（即ちディスクの
円周方向）に対応して２次元的に配設されている。第５
図においては、実際はサーボヘッド２が固定されディス
クが回転するのを、反対にディスクが固定され相対的に
サーボヘッド２が水平方向に移動するものとして、その
移動方向を示す破線による矢印と、サーボヘッド２がサ
ーボパターンＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを逐次検出するタイミン
グがTa、Tb、Tc及びTdとして示されている。いまサーボ
ヘッド２とサーボパターンＡ〜Ｄの相互の位置関係の理
解を容易にするため、サーボヘッド２とサーボパターン
Ａ〜Ｄがディスクの回転につれて重複する部分を斜線で
示し、この斜線で示された部分の面積を考える。On the front surface and the back surface of the magnetic disk, a plurality of concentric tracks along the circumferential direction of the disk are provided at regular intervals in the radial direction. In FIG. 5, track numbers # N-1 and # are provided. The center lines of the widths of the N, # N + 1, and # N + 2 tracks are shown as horizontal line segments in the horizontal axis direction that indicate the rotation direction of the disk. Now, #N is an even track number. Reference numerals A, B, C and D denote strip-shaped servo patterns, and 2 denotes a servo head. The servo patterns A to D are sequentially read by the servo head 2 positioned on the tracks as time elapses due to the rotation of the disk, so that the servo patterns A to D cross the tracks (i.e., the disk radial direction) and the disk rotation direction (i.e., the disk radial direction). It is arranged two-dimensionally corresponding to the circumferential direction of the disk). Fifth
In the figure, it is assumed that the servo head 2 is actually fixed and the disk rotates, while the disk is fixed and the servo head 2 is relatively moving in the horizontal direction. Timings at which the head 2 sequentially detects the servo patterns A, B, C and D are shown as Ta, Tb, Tc and Td. Now, in order to facilitate understanding of the mutual positional relationship between the servo head 2 and the servo patterns A to D, a portion where the servo head 2 and the servo patterns A to D overlap with the rotation of the disk is shown by hatched lines, which are shown by this hatched line. Consider the area of the part.

第５図（ａ）はサーボヘッドが＃Ｎトラック上の正し
い位置の場合であり、この場合はタイミングTaにおける
サーボパターンＡの斜線部の面積とタイミングTbにおけ
るサーボパターンＢの斜線部の面積とは等しくやや大き
い。またタイミングTcにおけるサーボパターンＣの斜線
部の面積とタイミングTdにおけるサーボパターンＤの斜
線部の面積は等しいがかなり小さい。第６図はこのサー
ボパターンの斜線部の面積をサーボヘッドの出力信号振
幅として説明した図であり、同図（ａ）はサーボヘッド
が＃Ｎトラック上の正しい位置の場合に、タイミングTa
及びTbにおいてサーボヘッドにより読出された出力信号
の振幅値は等しく且大きい。またタイミングTc及びTdに
おいてはサーボヘッドの出力信号の振幅値は等しいが小
さいことを示している。FIG. 5A shows the case where the servo head is at the correct position on the #N track. In this case, the area of the shaded portion of the servo pattern A at the timing Ta and the area of the shaded portion of the servo pattern B at the timing Tb are shown. Equally large. Further, the area of the hatched portion of the servo pattern C at the timing Tc and the area of the hatched portion of the servo pattern D at the timing Td are equal, but quite small. FIG. 6 is a diagram for explaining the hatched area of the servo pattern as the output signal amplitude of the servo head. FIG. 6A shows the timing Ta when the servo head is at the correct position on the #N track.
And Tb, the amplitude values of the output signals read by the servo head are equal and large. Further, at timings Tc and Td, the amplitude values of the output signals of the servo heads are equal but small.

第５図（ｂ）はサーボヘッドが＃Ｎ＋１トラック側に
ずれた場合であり、タイミングTaにおけるサーボパター
ンＡの斜線部の面積は減少し、タイミングTbにおけるサ
ーボパターンＢの斜線部の面積が増加している。またタ
イミングTcにおけるサーボパターンＣの斜線部の面積は
増加し、タイミングTdにおけるサーボパターンＤの斜線
部の面積は零となっている。第６図（ｂ）はこの場合に
対応するサーボヘッドの出力信号振幅値が各タイミング
Ta〜Td毎に示されている。FIG. 5B shows the case where the servo head is displaced toward the # N + 1 track side, the area of the shaded portion of the servo pattern A at the timing Ta decreases, and the area of the shaded portion of the servo pattern B at the timing Tb increases. ing. Further, the area of the hatched portion of the servo pattern C at the timing Tc increases, and the area of the hatched portion of the servo pattern D at the timing Td becomes zero. FIG. 6B shows the output signal amplitude value of the servo head corresponding to this case at each timing.
It is shown for each Ta to Td.

第５図（ｃ）はサーボヘッドが＃Ｎ−１トラック側に
ずれた場合であり、タイミングTaにおけるサーボパター
ンＡの斜線部の面積が増加し、タイミングTbにおけるサ
ーボパターンＢの斜線部の面積は減少している。またタ
イミングTcにおけるサーボパターンＣの斜線部の面積は
零となり、タイミングTdにおけるサーボパターンＤの斜
線部の面積が増加している。第６図（ｃ）はこの場合に
対応するサーボヘッドの出力信号振幅値が各タイミング
Ta〜Tdに示されている。FIG. 5C shows the case where the servo head is displaced toward the # N-1 track side, and the area of the shaded portion of the servo pattern A at the timing Ta increases and the area of the shaded portion of the servo pattern B at the timing Tb becomes is decreasing. Further, the area of the hatched portion of the servo pattern C at the timing Tc becomes zero, and the area of the hatched portion of the servo pattern D at the timing Td increases. FIG. 6C shows the output signal amplitude value of the servo head corresponding to this case at each timing.
It is shown in Ta-Td.

第６図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）により偶数トラック
については、タイミングTa及びTbにおいてサーボヘッド
２から得られるそれぞれの出力信号の振幅値を比較し
て、両者が等しい場合はサーボヘッド２が＃Ｎトラック
上の正しい位置にあり、後者が大きい場合はサーボヘッ
ド２が＃Ｎ＋１側にずれた位置にあり、前者が大きい場
合はサーボヘッド２が＃Ｎ−１側にずれた位置にあるこ
とがそれぞれ分る。また両者の振幅値の差の値により位
置ずれの量も検出される。同様に奇数トラックについて
は、タイミングTc及びTdにおいてサーボヘッド２から得
られるそれぞれの出力信号の振幅値を比較することによ
り、位置ずれが検出できる。第５図のサーボパターンＡ
〜Ｄはトラックに沿って１周の間に２つ以上記録されて
おり、この記録が多い程位置ずれ検出や修正確認の応答
性が良くなる。6 (a), 6 (b) and 6 (c), for even tracks, the amplitude values of the respective output signals obtained from the servo head 2 at timings Ta and Tb are compared. 2 is at the correct position on the #N track, the servo head 2 is displaced to the # N + 1 side when the latter is large, and the servo head 2 is displaced to the # N-1 side when the former is large. I know each thing. Further, the amount of positional deviation is also detected by the value of the difference between the amplitude values of the two. Similarly, for odd-numbered tracks, the positional deviation can be detected by comparing the amplitude values of the output signals obtained from the servo head 2 at timings Tc and Td. Servo pattern A in FIG.
Two to more D are recorded during one turn along the track, and the more this recording is, the better the response of the positional deviation detection and the correction confirmation.

第１図のサーボバーストアンプ10からはタイミングT
a、Tb、Tc及びTd毎に、サーボヘッド２の位置に対応
し、第６図（ａ）〜（ｃ）に示されるようなそれぞれの
出力信号が得られ、サーボバーストデモジュレータ12に
供給される。サーボバーストデモジュレータ12は入力信
号の振幅値の大小を対応するパルス間隔の時間幅の大小
に変換して、CPU13へ供給する。CPU13はこの各タイミン
グTa〜Tdにおける、サーボバーストデモジュレータ12か
ら入力される時間幅信号に基づいて現在のサーボヘッド
２の位置を検出し、位置ずれがある場合は、このずれを
修正する修正指令をヘッド位置決め補正回路14へ供給す
る。ヘッド位置決め補正回路14は第４図において説明し
た方法によりヘッド位置の修正を行なう。Timing T from the servo burst amplifier 10 in FIG.
For each of a, Tb, Tc and Td, respective output signals corresponding to the position of the servo head 2 as shown in FIGS. 6A to 6C are obtained and supplied to the servo burst demodulator 12. It The servo burst demodulator 12 converts the magnitude of the amplitude value of the input signal into the magnitude of the time width of the corresponding pulse interval and supplies it to the CPU 13. The CPU 13 detects the current position of the servo head 2 based on the time width signal input from the servo burst demodulator 12 at each of the timings Ta to Td, and if there is a position shift, a correction command for correcting the position shift. Is supplied to the head positioning correction circuit 14. The head positioning correction circuit 14 corrects the head position by the method described in FIG.

また上記説明のタイミングTa、Tb、Tc及びTdにおいて
は、磁気ディスクの選択されたすべてのトラックについ
て、上記と同一のタイミングでCPU13がその内蔵するハ
ードタイマで同期された指令（例えばファームウェア
等）により、サーボバーストモジュレータ12から読取ら
れた時間幅信号によりヘッドの位置決め修正を行なう。Further, at the timings Ta, Tb, Tc, and Td described above, for all the selected tracks of the magnetic disk, at the same timing as above, the CPU 13 uses a command (for example, firmware) synchronized by the built-in hard timer. The head position is corrected by the time width signal read from the servo burst modulator 12.

このようにして多段構成の磁気ディスクにおいては、
サーボヘッド２と一体構造のR/Wヘッド１−０〜１−Ｎ
が指定されたトラック上の正しい位置に制御される。磁
気ディスクのアドレス指定により１つのR/Wヘッド1iが
選択され、この選択されたR/Wヘッド1iが磁気ディスク
のデータ面上の指定されたトラックにデータの書込みを
行なうときは、R/Wアンプ３に外部よりR/制御信号
（一般に書込みのときに“0"、読出しのとき“1"の制御
信号を用いるのでR/制御信号という）及び書込みデー
タを供給する。R/Wアンプ３は入力されるパルス列デー
タに従って選択されたR/Wヘッド1iに書込み電流を流
し、記憶媒体に情報を記録する。またデータの読出しを
行なうとき、選択されたR/Wヘッド1iから読出されたデ
ータは初段のR/Wアンプ３でまず増幅された後、データ
リードアンプ11に供給される。データリードアンプ11を
内蔵するアンプ５により入力信号を増幅し、フィルタ７
により雑音成分を除去し、MFM復調器９によりパルス間
隔の異なるデジタルパルスに復調して、読出しデータと
して出力する。Thus, in a multi-stage magnetic disk,
R / W heads 1-0 to 1-N integrated with servo head 2
Is controlled to the correct position on the specified track. One R / W head 1i is selected by addressing the magnetic disk, and when the selected R / W head 1i writes data to a specified track on the data surface of the magnetic disk, the R / W An R / control signal (generally referred to as R / control signal because a control signal of "0" is used for writing and a control signal of "1" is used for reading) and write data are supplied to the amplifier 3 from the outside. The R / W amplifier 3 applies a write current to the R / W head 1i selected according to the input pulse train data, and records information on the storage medium. When reading data, the data read from the selected R / W head 1i is first amplified by the R / W amplifier 3 in the first stage and then supplied to the data read amplifier 11. The input signal is amplified by the amplifier 5 having the built-in data read amplifier 11, and the filter 7
The noise component is removed by, and the MFM demodulator 9 demodulates it into digital pulses having different pulse intervals and outputs it as read data.

この発明は磁気ディスクのアドレス指定により、磁気
ディスク上の選択されたあるトラックにR/Wヘッド１−
０〜１−Ｎ及びサーボヘッド２が留まっている期間中に
おける、ヘッドの位置決め修正制御動作に関するもので
ある。According to the present invention, by addressing a magnetic disk, an R / W head 1-
The present invention relates to a head positioning correction control operation during a period in which 0 to 1-N and the servo head 2 remain.

第７図は本発明に係るヘッド位置決め修正制御のフロ
ーチャートであり、このフローチャートは一般にマイク
ロプログラムによりハードウェアを制御するファームウ
ェア技術により行なわれる。FIG. 7 is a flow chart of head positioning correction control according to the present invention, and this flow chart is generally performed by a firmware technique for controlling hardware by a microprogram.

第８図は第７図のフローチャートの動作を説明するタ
イミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the flowchart of FIG.

第８図を参照し、第７図のフローチャートを説明す
る。まず第７図はヘッドの位置決め修正を行なう際に、
このフローチャートを実行するものである。同図のステ
ップS1においては、現在データ面において書込動作中で
あるかを判定する。書込動作中、即ちR/制御信号が
“0"であれば直ちにリターンにジャンプしてこのルーチ
ンから抜出す。書込動作中でなく、R/制御信号が“1"
であればステップS2へ移る。ステップS2においては、サ
ーボパターンの読取りを実行し、ステップS3へ移る。ス
テップS3においては、再び書込動作中であるかを判定
し、サーボパターンの読取り実行中に書込動作に移行し
ていないことを確認する。もしも書込動作中であれば、
ステップS2におけるサーボパターンの読取り結果は、デ
ータ書込み信号による雑音誤差が含まれていると考えら
れるので、位置決め修正には使用せず、リターンにジャ
ンプする。このステップS1又はS3において書込動作中と
判定され、その時点でのサーボパターン情報に基づいて
ヘッド位置決めの修正動作を実行しない期間が第８図の
“B"で示される範囲に相当する。ステップS3において書
込動作中でないと判定されると次のステップS4に移る。
ステップS4においては、ヘッドの位置決め修正指令の送
出を行ない、リターンへ移る。この位置決め修正指令に
より、実際の修正動作を実行する期間が第８図の“A"で
示される範囲に相当する。また第８図の“B"で示される
期間中は、CPU3は書込動作が行なわれる以前に読取った
サーボパターンデータにより算出された位置情報に基づ
きヘッドの位置決めを修正制御を行なう。この理由は、
書込動作中に読取ったサーボパターンデータが、書込電
流により生ずる磁界のクロストークに起因する誤差を含
んでいるので、この誤差を含む不正確な位置情報に基づ
きヘッドの位置決め修正制御を行なうよりも、書込動作
が行なわれる以前に読取ったサーボパターンデータによ
り算出された正しい位置情報によりヘッドの位置決め修
正制御を行った方が好ましいからである。この制御状態
が第８図の“B"で示された期間におけるサーボバースト
波形が、それ以前の“A"で示された期間と同一であるこ
とにより示される。The flowchart of FIG. 7 will be described with reference to FIG. First, FIG. 7 shows that when the positioning of the head is corrected,
This flowchart is executed. In step S1 in the figure, it is determined whether or not the writing operation is currently performed on the data surface. During the writing operation, that is, if the R / control signal is "0", it immediately jumps to the return and exits from this routine. R / control signal is "1", not during write operation
If so, go to step S2. In step S2, the reading of the servo pattern is executed, and the process proceeds to step S3. In step S3, it is determined again whether or not the writing operation is being performed, and it is confirmed that the writing operation has not been performed during the reading of the servo pattern. If writing is in progress,
Since the result of reading the servo pattern in step S2 is considered to include a noise error due to the data write signal, it is not used for positioning correction, and jumps to return. The period in which it is determined in step S1 or S3 that the writing operation is being performed and the head positioning correction operation is not executed based on the servo pattern information at that time corresponds to the range indicated by "B" in FIG. When it is determined in step S3 that the writing operation is not being performed, the process proceeds to the next step S4.
In step S4, a head positioning correction command is sent, and the process returns. The period in which the actual correction operation is executed by this positioning correction command corresponds to the range indicated by "A" in FIG. Further, during the period indicated by "B" in FIG. 8, the CPU 3 controls the head positioning correction based on the position information calculated from the servo pattern data read before the writing operation is performed. The reason for this is
Since the servo pattern data read during the writing operation contains an error due to the crosstalk of the magnetic field generated by the writing current, it is better to perform the head positioning correction control based on the inaccurate position information including this error. This is also because it is preferable to perform head positioning correction control based on correct position information calculated from the servo pattern data read before the writing operation is performed. This control state is indicated by the fact that the servo burst waveform in the period shown by "B" in FIG. 8 is the same as the period shown by "A" before that.

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、磁気ディスクサーボ
面に設けられたサーボパターンに基づき磁気ヘッドの位
置決めを行なう磁気ディスク装置において、磁気ディス
ク制御装置が選択したトラックに対応する位置に前記磁
気ヘッドの位置決め制御を行なうときに、動作判別手段
が前記磁気ディスク制御装置がデータ書込み動作中であ
るかどうかを判別し、該動作判別手段がデータ書込み動
作中と判別した場合は、該データ書込み動作以前に前記
サーボパターンより読取った位置情報に基づき前記磁気
ヘッドの位置決め制御を行なうので、データ書込み動作
時にヘッドの書込み電流により発生する磁界のクロスト
ークの影響を受けることなく、正確な位置にヘッドの位
置決めを行なうことが可能となる。As described above, according to the present invention, in the magnetic disk device that positions the magnetic head based on the servo pattern provided on the magnetic disk servo surface, the position corresponding to the track selected by the magnetic disk control device. When performing the positioning control of the magnetic head, the operation determination means determines whether or not the magnetic disk control device is in the data writing operation, and when the operation determination means determines that the data writing operation is in progress, Since the positioning control of the magnetic head is performed based on the position information read from the servo pattern before the data writing operation, the accurate position can be obtained without being affected by the magnetic field crosstalk generated by the write current of the head during the data writing operation. It is possible to position the head at the position.

また、前記動作判別手段がデータ書込み動作中でない
と判別した場合であっても、サーボパターンを読取った
後に、再び動作判別手段によりデータ書込み動作中か否
かを判別し、該判別の結果、書込み動作中でないと判別
されたときにのみ、読取ったサーボパターンに基づき前
記磁気ヘッドの位置決め制御を行なうので、サーボパタ
ーンの読取り中に上位装置からデータ書込みが行なわれ
た場合でも、正しい位置にヘッドの位置決め制御が行な
われる。このようにして、この発明によれば、高密度な
磁気ディスク装置において簡易な方法で信頼性の向上を
図ることが可能となる。Further, even when the operation determining means determines that the data writing operation is not being performed, after the servo pattern is read, the operation determining means again determines whether or not the data writing operation is being performed. Only when it is determined that the head is not in operation, the magnetic head positioning control is performed based on the read servo pattern. Therefore, even when data is written from the host device while the servo pattern is being read, the head position is correct. Positioning control is performed. As described above, according to the present invention, it is possible to improve reliability in a high-density magnetic disk device by a simple method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明に係るヘッド周辺制御部分のブロック
図、第２図は従来の埋込みサーボ方式のデータ面レイア
ウト例を示す図、第３図は従来のサーボ面サーボ方式の
ディスクヘッドのレイアウト例を示す図、第４図はヘッ
ド位置決め用サーボ制御系を示すブロック図、第５図
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はサーボ面上のサーボパター
ンとサーボヘッドの位置を説明する図、第６図（ａ）、
（ｂ）及び（ｃ）はサーボヘッドの位置に対応したサー
ボヘッドの出力信号振幅を説明する図、第７図は本発明
に係るヘッド位置決め修正制御のフローチャート、第８
図は第７図のフローチャートの動作を説明するタイミン
グチャートである。 図において、１−０〜１−ＮはR/Wヘッド、２はサーボ
ヘッド、３はR/Wアンプ、４はプリアンプ、５及び８は
アンプ、６及び７はフィルタ、９はMFM復調器、10及び3
0はサーボバーストアンプ、11はデータリードアンプ、1
2及び31はサーボバーストデモジュレータ、13及び32はC
PU、14はヘッド位置決め補正回路、21−１及び21−２は
回路切替素子、22−１及び22−２は減算器、23は位置誤
差増幅器、24は速度誤差増幅器、25はモータ駆動回路、
26は位置変換器、27は速度変換器、28はヘッド位置エン
コーダ、29はアクチエータヘッドである。FIG. 1 is a block diagram of a head peripheral control portion according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a data surface layout example of a conventional embedded servo system, and FIG. 3 is a layout example of a conventional servo surface servo system disk head. FIG. 4 is a block diagram showing a head positioning servo control system, and FIGS. 5 (a), (b) and (c) are diagrams for explaining the servo pattern on the servo surface and the position of the servo head. FIG. 6 (a),
(B) and (c) are diagrams for explaining the output signal amplitude of the servo head corresponding to the position of the servo head, FIG. 7 is a flow chart of head positioning correction control according to the present invention, and FIG.
The drawing is a timing chart for explaining the operation of the flowchart of FIG. In the figure, 1-0 to 1-N are R / W heads, 2 are servo heads, 3 are R / W amplifiers, 4 are preamplifiers, 5 and 8 are amplifiers, 6 and 7 are filters, 9 is an MFM demodulator, 10 and 3
0 is servo burst amplifier, 11 is data read amplifier, 1
2 and 31 are servo burst demodulators, 13 and 32 are C
PU, 14 is a head positioning correction circuit, 21-1 and 21-2 are circuit switching elements, 22-1 and 22-2 are subtractors, 23 is a position error amplifier, 24 is a speed error amplifier, 25 is a motor drive circuit,
26 is a position converter, 27 is a speed converter, 28 is a head position encoder, and 29 is an actuator head.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 佳宏 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−155419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−217972（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihiro Watanabe 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (56) Reference JP-A-63-155419 (JP, A) JP 61-217972 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】磁気ディスクサーボ面に設けられたサーボ
パターンに基づき磁気ヘッドの位置決めを行なう磁気デ
ィスク装置において、 磁気ディスク制御装置が選択したトラックに対応する位
置に前記磁気ヘッドの位置決め制御を行なうときに、前
記磁気ディスク制御装置がデータ書込み動作中であるか
どうかを判別する動作判別手段と、 該動作判別手段がデータ書込み動作中と判別した場合
は、該データ書込み動作以前に前記サーボパターンより
読取った位置情報に基づき前記磁気ヘッドの位置決め制
御を行ない、前記動作判別手段がデータ書込み動作中で
ないと判別した場合は、先ずサーボパターンを読取り、
次いで前記動作判別手段により再びデータ書込み動作中
か否かを判別し、該判別の結果、書込み動作中でないと
判別されたとき、読取ったサーボパターンに基づき前記
磁気ヘッドの位置決め制御を行なうヘッドの位置決め制
御手段とを備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。1. A magnetic disk device for positioning a magnetic head based on a servo pattern provided on a magnetic disk servo surface, wherein positioning control of the magnetic head is performed at a position corresponding to a track selected by a magnetic disk controller. The operation discriminating means for discriminating whether or not the magnetic disk control device is in the data writing operation, and when the operation discriminating means discriminates that the data writing operation is in progress, the operation is read from the servo pattern before the data writing operation. The magnetic head positioning control is performed based on the position information, and when the operation determining means determines that the data writing operation is not in progress, the servo pattern is first read,
Then, the operation discriminating means discriminates again whether or not the data writing operation is in progress. As a result of the discrimination, when it is discriminated that the writing operation is not in progress, the head positioning for controlling the positioning of the magnetic head based on the read servo pattern is performed. A magnetic disk device comprising a control means.