JP2726494B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents
磁気ディスク装置Info
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- JP2726494B2 JP2726494B2 JP1142237A JP14223789A JP2726494B2 JP 2726494 B2 JP2726494 B2 JP 2726494B2 JP 1142237 A JP1142237 A JP 1142237A JP 14223789 A JP14223789 A JP 14223789A JP 2726494 B2 JP2726494 B2 JP 2726494B2
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- Japan
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- signal
- magnetic head
- positioning
- track
- magnetic disk
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は磁気ディスク装置に関する。
(従来の技術) 従来のセクタサーボ方式の磁気ディスク装置は、磁気
記録媒体上に等角度間隔でサーボセクタを設け、このセ
クタに書かれたサーボ情報に基いて次のサーボセクタま
での間の区間をサーボ位置決めにより磁気ヘッドを移動
させようとするものである。
記録媒体上に等角度間隔でサーボセクタを設け、このセ
クタに書かれたサーボ情報に基いて次のサーボセクタま
での間の区間をサーボ位置決めにより磁気ヘッドを移動
させようとするものである。
この方式では、磁気記録媒体の面上に書かれたサーボ
情報によりサーボ位置決めしつつ磁気ヘッドを高精度に
動作させることができるので、トラック密度をかなり高
くすることができる利点がある。
情報によりサーボ位置決めしつつ磁気ヘッドを高精度に
動作させることができるので、トラック密度をかなり高
くすることができる利点がある。
ところが、磁気記録媒体を例えばプラスチック材で形
成し、かつ回転駆動のためのスピンドルに対して着脱自
在とされるフロッピディスクのような基板を搭載する磁
気ディスク装置では、ディスク交換時のチャッキング誤
差が生じると共に温湿度によるディスク基板の異方的な
伸縮が生じるので、完全なサーボ位置決めをするのが難
かしくなる。
成し、かつ回転駆動のためのスピンドルに対して着脱自
在とされるフロッピディスクのような基板を搭載する磁
気ディスク装置では、ディスク交換時のチャッキング誤
差が生じると共に温湿度によるディスク基板の異方的な
伸縮が生じるので、完全なサーボ位置決めをするのが難
かしくなる。
そこで従来は、データ記録部分との兼ね合いで例えば
セクタ数を38とするが如く、可能な限りサーボセクタ数
を多くし、完全なサーボ位置決めを目指していた。
セクタ数を38とするが如く、可能な限りサーボセクタ数
を多くし、完全なサーボ位置決めを目指していた。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、サーボセクタの数を記録、再生データ
量との兼ね合いで定める従来よりの磁気ディスク装置に
あっては、特にフロッピディスク媒体では、前述したよ
うにディスク交換時のチャッキング誤差や温湿度による
ディスク媒体自体の異方的な伸縮が大きいため、上記の
ような38個のサーボセクタによるヘッドの位置決め方式
では、トラックずれに対してヘッドを十分に追従させる
ことが出来ないという問題点が生じる。
量との兼ね合いで定める従来よりの磁気ディスク装置に
あっては、特にフロッピディスク媒体では、前述したよ
うにディスク交換時のチャッキング誤差や温湿度による
ディスク媒体自体の異方的な伸縮が大きいため、上記の
ような38個のサーボセクタによるヘッドの位置決め方式
では、トラックずれに対してヘッドを十分に追従させる
ことが出来ないという問題点が生じる。
また、一般にサンプル値制御系では、サンプルホール
ドにより位相遅れがあり、この位相遅れが制御系に影響
を与えないようにするためには、サーボ帯域をサンプリ
ング周波数の1/7以下程度に制限する必要があり、この
ため、トラック振れの周波数帯域での利得が低下するこ
とになり、十分なトラック追従特性が達成出来ないとい
う問題点も生じる。
ドにより位相遅れがあり、この位相遅れが制御系に影響
を与えないようにするためには、サーボ帯域をサンプリ
ング周波数の1/7以下程度に制限する必要があり、この
ため、トラック振れの周波数帯域での利得が低下するこ
とになり、十分なトラック追従特性が達成出来ないとい
う問題点も生じる。
そこで、本発明は、トラック振れが生じても磁気ヘッ
ドを効率よく、高精度にトラックに追従させることがで
きるサーボセクタ方式の磁気ディスク装置を提供するこ
とを目的とする。
ドを効率よく、高精度にトラックに追従させることがで
きるサーボセクタ方式の磁気ディスク装置を提供するこ
とを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために本発明は、ディスク記録媒
体上に等角度間隔で設けられたサーボセクタにサーボ情
報をそれぞれ設け、このサーボ情報を再生しつつ磁気ヘ
ッドをトラック上に案内する磁気ディスク装置におい
て、固定部に設けられ、前記磁気ヘッドを保持して磁気
ヘッドをトラック上に案内する移動機構と、前記固定部
と前記磁気ヘッドとの相対位置を位置検出信号として導
出する検出器と、前記サーボ情報を前記磁気ヘッドを介
して検出し、このサーボ情報に基づく前記磁気ヘッドの
位置決め信号を生成する主回路と、この主回路が導出し
た位置決め信号と前記検出器の位置検出信号とを比較し
その差に基づいて補正信号を出力する補助回路と、この
補助回路からの補正信号と前記主回路からの位置決め信
号とを合成して前記移動機構に制御信号を供給する合成
回路とを具備し、前記補正信号と前記位置決め信号との
合成信号により磁気ヘッドをトラック上に案内すること
を特徴とする。
体上に等角度間隔で設けられたサーボセクタにサーボ情
報をそれぞれ設け、このサーボ情報を再生しつつ磁気ヘ
ッドをトラック上に案内する磁気ディスク装置におい
て、固定部に設けられ、前記磁気ヘッドを保持して磁気
ヘッドをトラック上に案内する移動機構と、前記固定部
と前記磁気ヘッドとの相対位置を位置検出信号として導
出する検出器と、前記サーボ情報を前記磁気ヘッドを介
して検出し、このサーボ情報に基づく前記磁気ヘッドの
位置決め信号を生成する主回路と、この主回路が導出し
た位置決め信号と前記検出器の位置検出信号とを比較し
その差に基づいて補正信号を出力する補助回路と、この
補助回路からの補正信号と前記主回路からの位置決め信
号とを合成して前記移動機構に制御信号を供給する合成
回路とを具備し、前記補正信号と前記位置決め信号との
合成信号により磁気ヘッドをトラック上に案内すること
を特徴とする。
(作用) 本発明の磁気ディスク装置では、上記構成により、補
助回路において、主回路からの位置決め信号と検出器か
らの位置検出信号との差に基づき補正信号を生成すると
ともに、主回路の位置決め信号がその補正信号に合成さ
れて磁気ヘッドをトラック上に案内するものである。
助回路において、主回路からの位置決め信号と検出器か
らの位置検出信号との差に基づき補正信号を生成すると
ともに、主回路の位置決め信号がその補正信号に合成さ
れて磁気ヘッドをトラック上に案内するものである。
このように、本発明の磁気ディスク装置では、補助回
路が位置決め信号と検出位置信号との差に基づく信号を
出力するので、補助回路からはベース(固定部)振動等
の外乱は打ち消されて、トラック振れのみに対応した補
正信号が生成出力される。従って、主回路の位置決め信
号は、合成回路においてその外乱等を含まないトラック
振れ信号に対応した補正信号と合成されて移動機構を制
御するので、トラック振れに忠実かつ高精度に追従した
磁気ヘッドの位置決め制御が行なわれる。
路が位置決め信号と検出位置信号との差に基づく信号を
出力するので、補助回路からはベース(固定部)振動等
の外乱は打ち消されて、トラック振れのみに対応した補
正信号が生成出力される。従って、主回路の位置決め信
号は、合成回路においてその外乱等を含まないトラック
振れ信号に対応した補正信号と合成されて移動機構を制
御するので、トラック振れに忠実かつ高精度に追従した
磁気ヘッドの位置決め制御が行なわれる。
(実施例) 以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を説明す
る。
る。
第1図は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置
の位置決め系の説明図である。
の位置決め系の説明図である。
図示のように、本例の位置決め系は、スピンドル1の
回転により回転駆動される磁気ディスク2に対し、情報
を記録再生する磁気ヘッド3を備え、この磁気ヘッド3
を移動機構である移動装置4により前記ディスク2の半
径方向に移動自在に構成されている。
回転により回転駆動される磁気ディスク2に対し、情報
を記録再生する磁気ヘッド3を備え、この磁気ヘッド3
を移動機構である移動装置4により前記ディスク2の半
径方向に移動自在に構成されている。
移動装置4は、例えばリニアボイスコイルモータ(LV
CM)で構成され、前記磁気ヘッド3を指令に応じて磁気
ディスク2に対し所定の半径位置へ位置決めする。
CM)で構成され、前記磁気ヘッド3を指令に応じて磁気
ディスク2に対し所定の半径位置へ位置決めする。
前記移動装置4には、前記スピンドル1を固定したベ
ース(固定部)と磁気ヘッドとの間の相対位置変位を検
出するための検出器、すなわち光学センサ5が設けられ
ている。
ース(固定部)と磁気ヘッドとの間の相対位置変位を検
出するための検出器、すなわち光学センサ5が設けられ
ている。
第2図に示すように、前記磁気ディスク2の一面又は
両面には、周知のものと同様に外周部にガードゾーン6
を、内周部にデータゾーン7が備えられ、両ゾーン6,7
には、サーボセクタ8とデータセクタ9から成るセクタ
10が備えられている。セクタ数は従来のものと同様に38
程度であるとする。
両面には、周知のものと同様に外周部にガードゾーン6
を、内周部にデータゾーン7が備えられ、両ゾーン6,7
には、サーボセクタ8とデータセクタ9から成るセクタ
10が備えられている。セクタ数は従来のものと同様に38
程度であるとする。
また、第3図に示すように、前記サーボセクタ8に
は、このサーボセクタ8を検出するためのイレーズ部
(ERASE)11と、AGC信号を得るためのAGC部(AGC)12
と、ガードゾーン又はデータゾーンを判別するためのゾ
ーン検出部(ZONE)13と、サーボパターンを形成するた
めのポジション部(POSITION)14が設けられている。
は、このサーボセクタ8を検出するためのイレーズ部
(ERASE)11と、AGC信号を得るためのAGC部(AGC)12
と、ガードゾーン又はデータゾーンを判別するためのゾ
ーン検出部(ZONE)13と、サーボパターンを形成するた
めのポジション部(POSITION)14が設けられている。
したがって、本例の磁気ヘッド3によるサーボセクタ
8の検出では、第3図に示したギャップ15をサーボトラ
ックの中央に位置させるとき、基本的にはスピンドル1
の回転に応じてギャップ15の中心を次のデータトラック
に一致させることができるものである。
8の検出では、第3図に示したギャップ15をサーボトラ
ックの中央に位置させるとき、基本的にはスピンドル1
の回転に応じてギャップ15の中心を次のデータトラック
に一致させることができるものである。
具体的には、磁気ヘッド3は第4図に示すように信号
を再生してゆき、ポジション部14で再生された4個の信
号A,B,C,Dをピークホールドし、A−B,C−Dよりヘッド
位置決め信号を生成し、ギャップ15がトラック中心上を
通るようにする。
を再生してゆき、ポジション部14で再生された4個の信
号A,B,C,Dをピークホールドし、A−B,C−Dよりヘッド
位置決め信号を生成し、ギャップ15がトラック中心上を
通るようにする。
再度第1図において、本例の位置決め系は、磁気ヘッ
ド3より再生された信号をプリアンプ16を介して入力
し、これをAGCアンプ17、ピークホールド回路(P/H)1
8、アナログデジタル変換器(A/D)19を介してマイクロ
コンピュータ(μCPU)20に入力するようになってい
る。
ド3より再生された信号をプリアンプ16を介して入力
し、これをAGCアンプ17、ピークホールド回路(P/H)1
8、アナログデジタル変換器(A/D)19を介してマイクロ
コンピュータ(μCPU)20に入力するようになってい
る。
また、マイクロコンピュータ20で処理された位置決め
信号は、デジタルアナログ変換器(D/A)21を介して、
積分器及び位相遅れ進み器並びにローパスフィルタを内
蔵する補償器(Compensator)22と、アンプ23を介して
移動装置4の駆動信号として出力されるようになってい
る。ここでは、磁気ヘッド3で再生された信号が、プリ
アンプ16、AGCアンプ17、ピークホールド回路18、アナ
ログデジタル変換器19、マイクロコンピュータ20、デジ
タルアナログ変換器21、及びデジタルアナログ変換器21
をそれぞれ順次介され、サーボ情報に基づく磁気ヘッド
3のアナログ位置決め信号が生成されるまでの回路を主
回路と称する。
信号は、デジタルアナログ変換器(D/A)21を介して、
積分器及び位相遅れ進み器並びにローパスフィルタを内
蔵する補償器(Compensator)22と、アンプ23を介して
移動装置4の駆動信号として出力されるようになってい
る。ここでは、磁気ヘッド3で再生された信号が、プリ
アンプ16、AGCアンプ17、ピークホールド回路18、アナ
ログデジタル変換器19、マイクロコンピュータ20、デジ
タルアナログ変換器21、及びデジタルアナログ変換器21
をそれぞれ順次介され、サーボ情報に基づく磁気ヘッド
3のアナログ位置決め信号が生成されるまでの回路を主
回路と称する。
さらに、本例では、前記光学センサ5の出力を入力器
24を介してマイナス(−)端子に入力し、プラス(+)
端子に前記のD/A21の出力を入力する減算器25と、この
減算器の出力を微分する微分器26とで補助回路を構成す
るとともに、微分器26を出力を前記補償器22の出力と合
成加算し、前記アンプ23に供給する合成回路を形成した
加算器27が設けられている。
24を介してマイナス(−)端子に入力し、プラス(+)
端子に前記のD/A21の出力を入力する減算器25と、この
減算器の出力を微分する微分器26とで補助回路を構成す
るとともに、微分器26を出力を前記補償器22の出力と合
成加算し、前記アンプ23に供給する合成回路を形成した
加算器27が設けられている。
前記減算器25により得られる変位信号は、D/A21の出
力信号から光学センサ5により得られる信号を減算した
ものであるから、磁気ディスク3の変換時のチャッキン
グ誤差や温度差による異方的な伸縮により生じた誤差か
ら成るトラック振れの推定信号と為すことができる。
力信号から光学センサ5により得られる信号を減算した
ものであるから、磁気ディスク3の変換時のチャッキン
グ誤差や温度差による異方的な伸縮により生じた誤差か
ら成るトラック振れの推定信号と為すことができる。
従って、この実施例によれば、主回路により得られた
サーボ情報に基づく位置決め信号と、光学センサ5によ
る位置検出信号すなわち固定部と磁気ヘッド3との間の
相対位置信号とが補助回路の減算器25に供給されること
によって外乱等が相殺され、外乱等に影響されない補正
信号(トラック振れの推定信号)を得ることができる。
この補正信号が加算器27(合成回路)において前記主回
路からの位置決め信号と合成されることから、トラック
振れにより正確にかつ高精度に追従した磁気ヘッド制御
信号が生成され、アンプ23を介して移動装置4に供給さ
れる。
サーボ情報に基づく位置決め信号と、光学センサ5によ
る位置検出信号すなわち固定部と磁気ヘッド3との間の
相対位置信号とが補助回路の減算器25に供給されること
によって外乱等が相殺され、外乱等に影響されない補正
信号(トラック振れの推定信号)を得ることができる。
この補正信号が加算器27(合成回路)において前記主回
路からの位置決め信号と合成されることから、トラック
振れにより正確にかつ高精度に追従した磁気ヘッド制御
信号が生成され、アンプ23を介して移動装置4に供給さ
れる。
つまり、従来の主回路のみによる位置決め信号では、
サンプルホールドの位相遅れ等のサーボ制御系固有の特
性に起因し、トラック振れに対する十分な追従性を得る
のは困難であったが、この実施例によれば、位置決め信
号がトラック振れに対応し外乱等を含まない補正信号と
合成されて移動機構を制御するので、高精度にしかも安
定した位置決め制御が可能な磁気ディスク装置を提供す
ることができる。
サンプルホールドの位相遅れ等のサーボ制御系固有の特
性に起因し、トラック振れに対する十分な追従性を得る
のは困難であったが、この実施例によれば、位置決め信
号がトラック振れに対応し外乱等を含まない補正信号と
合成されて移動機構を制御するので、高精度にしかも安
定した位置決め制御が可能な磁気ディスク装置を提供す
ることができる。
すなわち、光学センサ5の検出信号は減算器25でD/A2
1の出力(主回路の位置決め信号)と比較され、その差
を微分器26を介して加算器27の一端子に送り、加算器27
で補償器22の出力信号と合成する。
1の出力(主回路の位置決め信号)と比較され、その差
を微分器26を介して加算器27の一端子に送り、加算器27
で補償器22の出力信号と合成する。
したがって、減算器25より出力される差信号をトラッ
ク振れの推定信号として、磁気ヘッド3を磁気ディスク
2のトラックに十分追従させることができる。
ク振れの推定信号として、磁気ヘッド3を磁気ディスク
2のトラックに十分追従させることができる。
第5図は、以上の構成を制御ブロック図で表したもの
である。
である。
図において、変位信号E2(S)は、 E2(S)=R2(S)−C(S) となる。一方、位置決め信号E1(Z)は、 E1(Z)=ζ(R1(S)+R2(S)−C(S)) =R1(Z)+R2(Z)−C(Z) となる。
ここでR1(S)は磁気ディスク2のトラック振れ、R2
(S)はベースの振動等の外乱、C(S)はヘッド3の
動きである(ζはZ変換を意味する)。
(S)はベースの振動等の外乱、C(S)はヘッド3の
動きである(ζはZ変換を意味する)。
従って、推定トラック振れ信号は、 R1(S)′ =E1(Z)−E2(S) =R1(Z)+R2(Z)−C(Z)−R2(S)+C(S) と表せる。
この値は、ベースの振動等による外乱R2(S)がほと
んど打ち消され推定トラック振れ信号には現れないた
め、ほぼR1(S)に等しい。
んど打ち消され推定トラック振れ信号には現れないた
め、ほぼR1(S)に等しい。
この推定トラック振れ信号を微分器26に通し、補正信
号として補償器Gc(S)の出力に加算してやる。
号として補償器Gc(S)の出力に加算してやる。
従って、以上の構成により、外乱等の影響が除去され
た推定トラック振れ信号すなわち補正信号により、主回
路の位置決め信号が補正されることから、トラック追従
性能が向上する。
た推定トラック振れ信号すなわち補正信号により、主回
路の位置決め信号が補正されることから、トラック追従
性能が向上する。
上記実施例ではLVCMの変位を光学センサ5により検出
する例を説明したが、この変位は磁気的センサ、静電容
量式等の電気的センサなど、他のセンサで検出すること
もできる。
する例を説明したが、この変位は磁気的センサ、静電容
量式等の電気的センサなど、他のセンサで検出すること
もできる。
また、上記実施例では、加算器、減算器、微分器等を
アナログ回路で構成した例を示したがこれらディジタル
回路やμCPUによるソフトウェアで実現することもでき
る。ただし、補助回路をディジタル系で構成する場合に
は、その制御周期を主回路のサンプル周期より短くする
ことが条件である。
アナログ回路で構成した例を示したがこれらディジタル
回路やμCPUによるソフトウェアで実現することもでき
る。ただし、補助回路をディジタル系で構成する場合に
は、その制御周期を主回路のサンプル周期より短くする
ことが条件である。
またさらに、上記実施例ではトラック振れの推定信号
を微分して補正信号としたが、微分に限定されるもので
はない。要するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施することができる。
を微分して補正信号としたが、微分に限定されるもので
はない。要するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施することができる。
以上のように本発明によれば、サーボセクタを大幅に
増加させることなしに、従って、記録・再生データの記
憶容量の低下を招くことなしに、磁気ヘッドをトラック
に対し効率よく、高精度に追従でき、その実用的効果は
極めて大きい。
増加させることなしに、従って、記録・再生データの記
憶容量の低下を招くことなしに、磁気ヘッドをトラック
に対し効率よく、高精度に追従でき、その実用的効果は
極めて大きい。
第1図は本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置の位
置決め系の構成例を示す説明図、第2図はそのディスク
記録媒体上のサーボセクタの構成を示す説明図、第3図
はそのサーボセクタとサーボパターンの構成を示す説明
図、第4図はその再生信号を示す説明図、第5図は上記
位置決め系の制御ブロック図である。 2……磁気ディスク 3……磁気ヘッド 5……光学センサ 25……減算器
置決め系の構成例を示す説明図、第2図はそのディスク
記録媒体上のサーボセクタの構成を示す説明図、第3図
はそのサーボセクタとサーボパターンの構成を示す説明
図、第4図はその再生信号を示す説明図、第5図は上記
位置決め系の制御ブロック図である。 2……磁気ディスク 3……磁気ヘッド 5……光学センサ 25……減算器
Claims (3)
- 【請求項1】ディスク記録媒体上に等角度間隔で設けら
れたサーボセクタにサーボ情報をそれぞれ設け、このサ
ーボ情報を再生しつつ磁気ヘッドをトラック上に案内す
る磁気ディスク装置において、 固定部に設けられ、前記磁気ヘッドを保持して磁気ヘッ
ドをトラック上に案内する移動機構と、 前記固定部と前記磁気ヘッドとの相対位置を位置検出信
号として導出する検出器と、 前記サーボ情報を前記磁気ヘッドを介して検出し、この
サーボ情報に基づく前記磁気ヘッドの位置決め信号を生
成する主回路と、 この主回路が導出した位置決め信号と前記検出器の位置
検出信号とを比較しその差に基づいて補正信号を出力す
る補助回路と、 この補助回路からの補正信号と前記主回路からの位置決
め信号とを合成して前記移動機構に制御信号を供給する
合成回路とを具備し、前記補正信号と前記位置決め信号
との合成信号により磁気ヘッドをトラック上に案内する
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項2】前記主回路から出力される位置決め信号
は、検出された前記サーボ情報をサンプリングされたア
ナログ信号であり、 前記補助回路から出力される補正信号は、前記主回路か
らのサンプリングされたアナログ信号と前記検出器から
のサンプリングされない位置検出信号であるアナログ信
号との差に基づく信号であることを特徴とする請求項1
記載の磁気ディスク装置。 - 【請求項3】前記補助回路から出力される補正信号は、
前記位置決め信号と前記位置検出信号との差の微分信号
であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の磁気ディスク装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1142237A JP2726494B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 磁気ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1142237A JP2726494B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 磁気ディスク装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH038184A JPH038184A (ja) | 1991-01-16 |
JP2726494B2 true JP2726494B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=15310623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1142237A Expired - Lifetime JP2726494B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 磁気ディスク装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2726494B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2629487B2 (ja) * | 1991-06-03 | 1997-07-09 | 松下電器産業株式会社 | ヘッド位置決め装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60101778A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-05 | Hitachi Ltd | 磁気ヘツド位置決め方式 |
-
1989
- 1989-06-06 JP JP1142237A patent/JP2726494B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH038184A (ja) | 1991-01-16 |
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