JPH02116066A - 磁気ディスク装置 - 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〕 本発明は、磁気ディスク装置に関し、特に、データ面サ
ーボ方式の磁気ディスク装置に適用して有効な技術に関
する。

〔従来の技術〕

たとえば、電子計算機システムにおける外部記憶装置と
して利用される磁気ディスク装置においては、記録媒体
である磁気ディスクに同心円状に設けられた複数のトラ
ックに対する磁気ヘッドの位置付は動作を制御する方式
として、磁気ディスク群の一つの記録面のすべてのトラ
ックをサーボ情報の記録に利用する、いわゆるサーボト
ラック方式と、複数の記録面における個々のトラックに
通！のデータとサーボ情報とを混在させて記録するデー
タ面サーボ方式とが知られており、比較的小型の磁気デ
ィスク装置などにおいては、記録媒体である磁気ディス
クの記録面をより有効に活用するなどの観点から、後者
のデータ面サーボ方式が主流となっている。

ところで、このようなデータ面サーボ方式におけるサー
ボ情報の記録技術については、特開昭５８−６２８　Ｔ
　０号公報に開示される技術が知られている。

その概要は、トラック中心を決定するための異なる２種
類のＤＩＴＢＩＴ信号を、当該トラック中心の両側の領
域に交互に振り分けて記録する際に、各々がトラック中
心からはみ出すことなく分離されるように記録するとと
もに、半径方向に変位する磁気ヘッドによって読み出さ
れる２種類のＤＩＴＢＩＴの読み出し信号のレベルが・
反転する位置、すなわち当該２種類のＤＩＴＢＩＴの境
界位置をトラック中心とみなして磁気ヘッドの目的のト
ラックに対する位置付けを制御するものである。

この従来技術におけるＤＩＴＢＩＴ信号の書き込み作業
は第８図〜第１１図のようになる。

すなわち、第８図では、任意のトラックｎからトラック
ｎ＋３″Ｊ′で３トラツクの各々に右けるセクタサー、
ポ領域のうち、磁気ヘッドのトラックに対する位置付け
の制御に用いられるポジション信号としての信号ａ、傷
信号、信号Ｃ１信号ｄが示されている。

同図に示されるように、トラックｎ＋ｌにおいて、トラ
ック中心の両側に振り分けて交互に記録された信号ａお
よび信号すは、磁気ヘッドのトラックに対する相対的な
移動方向く図中の左右方向）からみた場合に当該トラッ
ク中心を境界としてトラックの半径方向（図中の上下方
向）に接するように記録されており、重なり合ってはい
ない。

第９図は、このような状態の信号ａおよび信号すの書き
込み順を示したものである。

すなわち、１回目の書き込みでは、信号ａを書き込むと
ともに、信号すの位置を消去し、２回目の書き込み動作
では、半トラック分ずらして同じ位置に逆の信号すを書
き込むことで、信号ａのうち当該信号すの範囲に重なり
合う領域を消去した後、信号すの位置に当該信号すを書
き込む。

さらに、３回目の書き込み動作では、半トラック分ずら
した信号ａの位置に消去処理を施すとともに、信号すの
位置には前記２回目に書き込まれた領域に継ぎ足すよう
に信号すを記録する。

４回目には、さらに半トラツクずらした後、信号ａの位
置に当該信号ａを書き込むとともに、信号すの位置には
先に書き込まれている信号すのうち信号ａに重なり合う
範囲を消去する。

そして、この４つの動作を繰り返すことにより、すべて
のトラックにふけるポジション信号を完成させるもので
ある。

また、この時の信号ａおよび信号すの書き込み動作を制
御するゲート信号ＷＲＩＴＥに’−Ｎのレベルおよびデ
ータ信号ＷＲＩＴＥＤＡＴＡの１回目〜４回目の状態を
、トラックの周方向の位置の基準となるクロック信号と
ともに示したものが第１０図であり、第１１図は前述の
ようにして書き込まれた信号ａｉＳよび信号すを読み出
して行われる磁気ヘッドの位置付けの制御を概念的に説
明するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の従来技術においては、複数の記録面に
対応してそれぞれ配置された複数の磁気ヘッドの各々に
おいて実際に記録面との間の磁束の授受を行うコア部の
幅のばらつきについて配慮されておらず、第１１図に示
されるように、サーボデータの書き込み時に磁気ヘッド
を正確に移動させながら信号ａおよび信号すの書き込み
を行っても、後に当該信号ａと信号すとの境界として認
識されるトラック中心は、コア部の幅の差異に応して変
動することとなる。

すなわち、個々の記録面にそれぞれ対応して設けられる
複数の磁気ヘッドは、同一の駆動機構に固定されて磁気
ディスクの径方向に同時に移動される構造であるため、
一般に、複数の磁気ディスクの各々において回転中心か
ら等距離にあり、径方向の変位すなわちシーク動作を行
うことなく磁気ヘッドの選択操作のみでアクセスするこ
とが可能な一群のトラックをシリンダという概念で管理
するが、前述のような従来技術の場合には、−回のシー
ク動作によって磁気ヘッドの位置付けが同時に完了する
はずの同一シリンダに属する個々のトラック中心位置が
コア部の幅のばらつきによって一定せず、同一シリンダ
内でも異なるトラック（磁気ヘッド）を選択する毎に、
磁気ヘッドのトラック中心位置に対する位置付は動作を
その都度やり直す必要があるという問題を生じる。

そこで、本発明の目的は、個々の磁気ヘッドにおけるコ
ア部の幅のばらつきに影響されることなく、同一のシリ
ンダに属する複数のトラックの中心位置を同一となるよ
うにした磁気ディスク装貿を提供することにある。

本発明の他の目的は、アクセス動作０所要時間を短縮す
ることが可能な磁気ディスク装置を提供することにある
。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述＄よび添付図面から明らかになるであろう
。・ 〔課題を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明になる磁気ディスク装置は、複数の記
録面を有する磁気ディスクと、記録面の各々に対応して
設けられ、当該記録面に対する情報の記録および再生動
作を行う磁気ヘッドとを備え、個々の記録面に同心円状
に設けられた複数のトラックの各々には通常の情報と磁
気ヘッドの当該トラックへの位置付は動作を制御するサ
ーボ情報とを混在させて記録するようにした磁気ディス
ク装置であって、トラックの中心位置に対して交互に振
り分けて記録される第１および第２のサーボ情報を、互
いにトラックの中心位置からはみ出すように記録し、当
該第１および第２のサーボ情報の読み出し信号の差に基
づいてトラックの中心位置を決定することによりトラッ
クに対する磁気ヘッドの位置付は動作が制御されるよう
にしたものである。

〔作用〕

上記した本発明の磁気ディスク装置によれば、たとえば
、第１および第２のサーボ情報の読み出し信号のレベル
が逆になるようにするとともに、両者からの読み出し信
号の差が零になる第１および第２のサーボ情報の重なり
合う領域の中間位萱をトラックの中心位置と認識するよ
うにするごとで、個々の磁気ヘッドのコア部の幅の変動
によって第１および第２のサーボ情報の重なり合う領域
の幅が変化しても当該領域の中心位置は変動しないので
、任意のシリンダに属する複数のトラックにおいて、第
１および第２のサーボ情報が記録される際に想定された
トラックの中心位置と、当該第１および第２のサーボ情
報を読み出して決定されるトラックの中心位置とを一致
させεことができる。

これにより、シーク動作によって所望のシリンダに複数
の磁気ヘッドを位置付けた後、当該シリンダ内の異なる
トラックを任意に選択してアクセスする場合でも、・そ
の都度、選択された磁気ヘッドの対応するラックに対す
る位置付けをやり直す必要がなく、アクセス動作の所要
時間を短縮することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である磁気ディスク装置に備
えられた記憶媒体の磁気ディスクに記録されたサーボ情
報の一例を示す概念図であり、第２図〜第５図はこのサ
ーボ情報の書き込み動作の一例を説明する説明図である
。

さらに、第６図は当該サーボ情報の読み出し信号の状態
の一例を示す線図であり、第７図は本発明の一実施例で
ある磁気ディスク装置の構成の一例を示す平面図である
。

まず、第７図によって本実施例の磁気ディスク装置の構
成の概略を説明する。

筐体１には、図示しないモータによって回転されるスピ
ンドル２が支持されている。

このスピンドル２には複数の磁気ディスク３が軸方向（
第７図の紙面に垂直な方向）に所定の間隔で平行に固定
されて右り、所望の速度で回転されるように構成されて
いる。

スピンドル２に平行に固定された複数の磁気ディスク３
．の側方には、揺動軸４を中心として当該磁気ディスク
３に平行な平面内で変位自在にされたヘッドアーム５が
設けられ、このヘッドアーム５の先端部には、同図の紙
面に垂直な方向に配列され、先端部が複数の磁気ディス
ク３０間に平行に延設された複数のガイドアーム６の基
端部が固定されている。

複数の前記ガイドアーム６の各々の先端部には複数の磁
気ディスク３の記録面の各々に対向する姿勢で複数の磁
気へラド７が支持されてふり、ヘッドアーム５の揺動に
よって、磁気ディスク３の径方向に移動可能にされてい
る。

ヘッドアーム５の他端部には、当該ヘッドアーム５の側
に固定される図示しないコイルと、筐体１の側に支持さ
れ、前記コイルを取り囲むように磁気回路を構成するヨ
ーク８ａとからなるボイスコイルモータ８が設けられて
おり、図示しない制御回路からの指令によってコイルに
流す電流の大きさおよび方向などを適宜制御することに
より、ヘッドアーム５を所定の方向に所定の速度で所定
の量だけ回動させる動作を行うものである。

また、複数の磁気ヘッド７の各々は、可撓性プリント配
線板９を介して外部の図示しない制御回路に接続されて
おり、当該磁気ヘッド７の各々に設けられた図示しない
コア部と記録媒体である磁気ディスク３の記録面との間
における磁束を媒介とした情報の記録・再生動作が行わ
れるように構成されている。

また、このように構成された磁気ディスク装置に対して
、たとえば出荷前における磁気ディスク３に対する後述
のようなサーボ情報の書き込み作業に際しては、同図に
示されるように、ヘッドアーム５の先端部側に装着され
るレーザミラー１０ａと、このレーザミラー１０に向け
てレーザ１０ｂを放射するレーザ発光器１０ｃと、レー
ザ１０ｂの光路に介設され、レーザミラー１０ａとの間
を往復するレーザ１０ｂの干渉光をレーザレシーバ１０
ｅに出射するインターフェロメータ１０ｄとからなる変
位測定器１０が装着される。

そして、この変位測定器１０の測定情報をボイスコイル
モータ８の制御に帰還させることにより、ヘッドアーム
５に固定されて移動する複数の磁気ヘッド７の磁気ディ
スク３の径方向における精密な変位の制御が可能にされ
ている。

また、特に図示しないが、磁気ディスク３の一部には、
後述のクロック信号を得るために回転する当該磁気ディ
スク３の一部にクロックパターンの書き込みおよび読み
出し動作を行うクロック用の磁気ヘッドが装着されでい
る。

一方、本実施例の磁気ディスク３においては、各記録面
に同心円状に設けられる複数のトラックｎの各々に、当
該トラックｎを周方向に等分する位Ｉに、通常の情報が
記録されるデーダ部１００に挟まれた状態で所定の間隔
で第１図に示されるようなセクタサーボ部２００（サー
ボ情報）が記録される。

本実施例のセクタサーボ部２００は、大別してセクタ間
ギャップ２０１と、直流信号に書き込みによって消去処
理がなされたＤＣイレーズ２０２と、アドレスマーク２
０３と、マーク２０４と、当該トラックが属するシリン
ダ番号２０５と、ポジション信号部２０６とから構成さ
れている。

さらに、前記ポジション信号部２０６は、周方向に複数
の信号Ａ（第１のサーボ情報）、信号Ｂ（第２のサーボ
情報）、信号Ｃ９信号りを順に記録して構成されている
。

そして、この場合、信号Ａおよび信号Ｂは、読み出し信
号Ｒａおよび読み出し信号Ｒｂのレベルが互いに逆にな
るように記録されるとともに、前述の従来技術の場合と
異なり、各々は、個々のトラック中心から互いに相手側
の領域にはみ出すように記録され、個々のトラックｎに
おいて周方向からみた場合に、信号Ａおよび信号Ｂは当
該トラックに対応する磁気ヘッド７のコア部の幅などに
よって決まる所定の重なり幅Ｘをなしている。

この信号Ａおよび信号Ｂの記録作業の一例を示すものが
第２図〜第４図であり、本実施例の場合には次のように
して行われる。

まず、変位測定器１０によってヘッドアーム５の変位を
監、視しながら、ボイスコイルモータ８を適宜駆動する
ことによって、複数の磁気ヘッド７を複数の磁気ディス
ク３における複数の記録面の各々における目的のトラッ
クを形成すべき位置に同時に位置決めする。

そして、第３図に示されるように、１回目の書き込み動
作においては、信号Ａのみを当該磁気へラド７のコア部
の幅で記録し、信号Ｂは記録しない。

２回目には、トラック間隔の半分だけ磁気へラド７を移
動させ、信号Ｂの書き込みによる信号Ａの位置における
当該信号Ａの下辺部を消去する動作を抑止し、信号Ｂの
位置に当該信号Ｂのみを書き込み、３回目もトラック間
隔の半分だけ磁気ヘッド７を同一方向に移動させて同様
の操作を繰り返す。

さらに、４回目は、トラック間隔の半分だけ磁気へラド
７を同一方向に移動させて、前記の１回目の場合と同様
に信号Ａの位置に当該信号Ａのみを書き、信号への書き
込みによる信号Ｂの下辺部を消去を抑止する。

この操作で隣接する二つのシリンダにそれぞれ属するト
ラックｎおよびトラックｎ＋ｌにおけるセクタサーボ部
２００には、第２図および第１図に示されるように、当
該トラックｎおよびトラックｎ＋１に対応する磁気ヘッ
ド７のコア部の幅に対応して周方向に、中央部が当該ト
ラックの中心に対応するように重なり幅Ｘをなした状態
に信号Ａおよび信号Ｂが配録される。

ここで、一つのシリンダ１こ属するトラック群の各々に
対応する磁気ヘッド７においてコア部の幅にばらつきが
ある場合でも、第５図に示されるように前記型なり輻Ｘ
の中心は当該シリンダ内のトラックの各々で一致した状
態となる。

なお、第４図は、１回目〜４回目の書き込み動作の各々
における信号Ａおよび信号Ｂの書き込み動作を制御する
ゲート信号ＷＲＩＴＥＧ−Ｎおよびデータ信号ＷＲＩＴ
ＥＤＡＴＡを示すものであり、ゲート信号ＷＲＩＴＥＧ
−Ｎは通常はＨｉｇｈレベルで、書き込み時にＬＯＷレ
ベルになり、また、データ信号ＷＲＩＴＥＤＡＴＡは、
１０１１１０″で信号Ａおよび信号Ｂの一区切りに対応
している。

また、クロック信号は、サーボ情報の書き込み作業時に
のみ特別に装着される前述のクロックヘッドによって予
め書き込まれたクロックパターンを読み出すことによっ
て得られ、このクロックパターンの一部を欠落させて起
点と認識するようにしている。

次に、このようにして記録され信号Ａおよび信号Ｂの各
々の読み取り信号ＲａおよびＲｂの一例を示せば第６図
に示されるようになる。

同図に示されるように、信号Ａおよび信号Ｂがトラック
中心から互いにはみ出してい扮ため、個々の信号Ａおよ
び信号Ｂの互いに符号の逆な読み出し信号ＲａおよびＲ
ｔ）はトラック中心の近傍においては破線のようになり
、両者が重なり合う領域は当該トラックの幅方向におけ
る重なり幅Ｘに等しくなる。

このため、シーク動作によって磁気ヘッド７をトラック
の幅方向に変位させる際における信号Ａおよび信号Ｂの
読み取り信号ＲａおよびＲｂの合成信号（実線）は、ト
ラック中心付近において互いに相殺され、しかも合成レ
ベルが零となる位置は、同一シリンダ内ならばコア部の
幅の異なる（重なり幅Ｘの異なる）いずれのトラックに
おいても、前述のサーボ信号の書き込み作業において変
位測定器１０により精密に監視しながら設定されたトラ
ック中心に一致する。

すなわち、後の実際の稼働時において、シーク動作によ
り所望のシリンダに磁気ヘッド７の位置付けを行うた後
は、当該シリンダ内の任意のトラック（磁気ヘッド７）
を選択してアクセスを行おうとする場合に、従来のよう
なトラック毎の位置付けの再調整動作が不要となる。

これにより、位置付けのやり直しなどに起因する無駄な
回転待ちなどがなくなり、磁気ディスク３の任意のトラ
→りの任意の領域に格納されているデータに対するアク
セスの所要時間を短縮することができ、磁気ディスク装
置の性能が向上する。

また、磁気ヘッド７の側から考えれば、個々の磁気ヘッ
ド７のコア部の幅のばらつきの許容範囲を大きくするこ
とができ、磁気ヘッド７の製造工程に右いてコア部の幅
の寸法精度からみた分留りを向上させることが可能とな
って、磁気ヘッド７、および磁気ヘッド７が装着される
磁気ディスク装萱の製造原価の低減に寄与することがで
きる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえばセクタサーボ部を構成する信号Ａおよび信号Ｂ
以外の各信号などは前述の実倉例中に示したものに限ら
ず他の構成であってもよい。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、以下のと怠りで
ある。

すなわち、本発明になる磁気ディスク装置によれば、複
数の記録面を有する磁気ディスクと、前記記録面の各々
に対応して設けられ、当該記録面に対する。情報の記録
および再生動作を行う磁気ヘッドとを備え、個々の前記
記録面に同心円状に設けられた複数のトラックの各々に
は通常の前記情報と前記磁気ヘッドの当該トラックへの
位置付は動作を制御するサーボ情報とを混在させて記録
するようにした磁気ディスク装置であって、前記トラッ
クの中心位置に対して交互に振り分けて記録される第１
ふよび第２の前記サーボ情報を、互いに前記トラックの
中心位置からはみ出すように記録し、当該第１および第
２のサーボ情報の読み出し信号の差に基づいて前記トラ
ックの中心位置を決定することにより前記トラックに対
する前記磁気ヘッドの位置付は動作が制御されるように
したので、たとえば、第１および第２のサーボ情報の読
み出し信号のレベルが逆になるようにするとともに、両
者からの読み出し信号の差が零になる第１および第２の
サーボ情報の重なり合う領域の中間位置をトラックの中
心位置と認識するようにすることで、個々の磁気ヘッド
のコア部の幅の変動によって第１および第２のサーボ情
報の重なり・合う領域の幅が変化しても当該領域の中心
位置は変動しないので、任意のシリンダに属する複数の
トラックにおいて、第１および第２のサーボ情報が記録
される際に想定されたトラックの中心位置と、当該第１
および第２のサーボ情報を読み出して決定されるトラッ
クの中心位置とを一致させることができる。

これにより、シーク動作によって所望のシリンダに複数
の磁気ヘッドを位置付けた後、当該シリンダ内の異なる
トラックを任意に選択してアクセスする場合でも、その
都度、選択された磁気ヘッドの対応するう°ツクに対す
る位置付は栃やり直す必要がなく、アクセス動作の所要
時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である磁気ディスク装置に備
えられた記憶媒体の磁気ディスクに記録されたサーボ情
報の一例を示す概念図、第２図は本発明の一実施例であ
る磁気ディスク装置におけるサーボ情報の書き込み動作
の一例を説明する説明図、 第３図は本発明の一実施例である磁気ディスク装置にお
けるサーボ情報の書き込み動作の手順の一例を説明する
説明図、 第４図は本発明の一実施例である磁気ディスク装置にお
けるサーボ情報の書き込みを制御する信号およびデータ
信号の一例を示す説明図、第５図は本発明の一実施例で
ある磁気ディスク装置におけるサーボ情報の書き込み結
果の一例を説明する説明図、 第６図は当該サーボ情報の読み出し信号の状態の一例を
示す線図、 第７図は本発明の一実施例である磁気ディスク装置の構
成の一例を示す平面図、 第８図は従来技術の一例におけるサーボ情報の記録作業
を説明する説明図、 第９図は同じ〈従来技術の一例におけるサーボ情報の記
録作業を説明する説明図、 第１０図は同じ〈従来技術の一例におけるサーボ情報の
記録作業を説明する説明図、 第１１図は従来技術の問題点を説明する説明図である。 １・・・筐体、２・・・スピンドル、３・・・磁気ディ
スク、４・・・揺動軸、５・・・ヘッドアーム、６・・
・ガイドアーム、７・・・磁気ヘッド、８・・・ボイス
コイルモータ、８ａ・・・ヨーク、９・・・可撓性プリ
ント配線板、１０・・・変位測定器、１０ａ・・・レー
ザミラー　１０ｂ・・・レーザ、１０ｃ・・・レーザ発
光器、１０ｄ・・・インタフェロメータ、１０ｅ・・・
レーザレシーバ、１００・・・データ部、２００・・・
セクタサーボ部（サーボ情報）、Ａ・・・信号（第１の
サーボ情報）、Ｂ・・・信号（第２のサーボ情報）、Ｒ
ａ、Ｒｈ・・・読み出し信号のレベル、Ｘ・・・信号Ａ
と信号Ｂとの重なり幅。 代理人　弁理士　　筒　井　大　和

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の記録面を有する磁気ディスクと、前記記録面
   の各々に対応して設けられ、当該記録面に対する情報の
   記録および再生動作を行う磁気ヘッドとを備え、個々の
   前記記録面に同心円状に設けられた複数のトラックの各
   々には通常の前記情報と前記磁気ヘッドの当該トラック
   への位置付け動作を制御するサーボ情報とを混在させて
   記録するようにした磁気ディスク装置であって、前記ト
   ラックの中心位置に対して交互に振り分けて記録される
   第１および第２の前記サーボ情報を、互いに前記トラッ
   クの中心位置からはみ出すように記録し、当該第１およ
   び第２のサーボ情報の読み出し信号の差に基づいて前記
   トラックの中心位置を決定することにより前記トラック
   に対する前記磁気ヘッドの位置付け動作が制御されるよ
   うにしたことを特徴とする磁気ディスク装置。