JPS62212982A - 磁気デイスク装置の制御装置 - 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−にの利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置の制御装置に係り、特に磁
気ヘッドを精度よく位置決めするための制御装置に関す
る。

（従来の技術〕 従来の磁気ディスク装置においては、データを記録する
データトラックを有する多数のデータディスクと、これ
に対応してデータを読み書きするデータ用磁気ヘッドを
有し、データ用磁気ヘッドを指定されたデータトラック
に位置決めするために、あらかじめサーボ信号を記録し
たサーボトラックを有するサーボディスクと、このサー
ボ面サーボトラックからサーボ信号を読み出すサーボ用
磁気ヘッドによって１位置決めのためのサーボ信号を再
生することによって指定したデータ用磁気ヘッドの位置
とデータトラックの位置が一致するように、多数の磁気
ヘッドを搭載したキャリジを駆動モータで動かして制御
を行なっていた。

しかし、この制御方策において高精度の位置決めが可能
となるのはサーボ用磁気ヘッドとサーボトラックとの関
係についてだけであり、他のデータディスク面およびデ
ータ用磁気ヘッドの支持部においてサーボ面およびサー
ボ用磁気ヘッドの支持部とは別の熱膨張による位置ずれ
があった場合にはこれを補うようにデータ用磁気ヘッド
を位置決めする必要がある。このため、各データディス
ク毎でトラック位置が準静的に異なる温度による影響即
ち熱的オフトラックを補正するような方策が提案されて
いる。その一方策としては特開昭５４−８２２１２号公
報に記載されているように装置温度と周囲温度とのそれ
らの時間的履歴に対応して、予めオフトラック量をメモ
リに格納し、これからオフトラック量を推定して、キャ
リジ走行レールを高さ方向に変位せしめて、オフトラッ
ク量を補正するようにしている。また、他の方策として
。

特開昭５４−２９６１５号公報に記載されているように
、温度検出器によって周囲温度を検出し、この検出量に
応じて磁気ヘッドを変えるようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述した前者の方策では装置温度２周囲温度から一義的
にしかも精度よく複数個のディスクの各部のオフセラ１
〜＋ｉが推定できるという仮定が必要になる。しかし、
オフトラック量の推定を厳密に行なうためには多数の部
位の温度と複雑な計算及び多陵のメモリを必要とし実用
的ではないことは明らかである。また、キャリジ走行レ
ールを高さ）方向に変化せしめることは、機構が追加さ
れ複雑になることを逃れない。

また、後者の方策では、周囲温度から一義的にしかも精
度良く複数個のディスクの各々のオフセット量が推定で
きるという仮定が必要である。実際には個々の装置、装
置の温度１周囲温度、および温度の時間的履歴などのば
らつきが存在するため、これらの各条件にあわせて正し
く補正することは困難である。

本発明の目的は、磁気ディスク装置において温度−Ｌ昇
等による各部の熱膨張によって生ずるデータディスクと
データ用磁気ヘッドとの熱的オフトラックを正しく補正
することができる磁気ディスク装置の制御装置を提供す
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のＬ記の目的は、データディスクに１個なしい複
数個のデータ面サーボトラックを設け。

これに対するサーボ面サーボトラックに位置決めしたと
きにデータ用磁気ヘッドによって検出されるデータ面サ
ーボトラックにおけるオフトラック量を記憶するメモリ
と、このメモリによって記載されたオフトラック量によ
ってサーボ用磁気ヘッドの指定されたサーボ面サーボト
ラックへの位置決め信号を補正する手段を備えることに
よって達成される。

〔作用〕

あらかじめデータディスクに１個ないし複数個のデータ
面サーボトラックを設けであるので、これに対するサー
ボ面サーボトラックに位置決めしたときにデータ用磁気
ヘッドによって検出されるデータ面サーボトラックにお
けるオフトラック量として上記の熱的オフトラックを求
めることかできる。したがって、指定されたサーボトラ
ックへ位置決めするときの位置決め信号を、このオフト
ラック量によって補正することによって、指定されたデ
ータトラックに正確に位置決めすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の装置の一例を備えた磁気ディスク装
置の構成を示すもので、この図において、１はサーボデ
ィスク、２は多数に積層されたデータディスク、３はデ
ータディスク２に対応して設けたデータ用磁気ヘッド、
４はサーボ用磁気ヘッド、５は磁気ヘッド３，４を搭載
したキャリジ、６は駆動モータ、７は案内ローラ、８は
リニアガイド、９はスピンドルモータである。データデ
ィスク２のデータトラックもしくはデータ面サーボトラ
ックにデータ用磁気ヘッド３を位置決めするために、サ
ーボディスク１にあらかじめ記録しておいたサーボ信号
をサーボ用磁気ヘッド４で再生することにより、常にデ
ータ用磁気ヘッド３と指定したデータトラックの位置が
一致するように多数の磁気ヘッド３及び４を搭載したキ
ャリジ４を駆動モータ６で動かして制御する。

前述したサーボディスク１は第２図に示すように同心円
状のサーボトラックの外周と内周との間にあらかじめサ
ーボ信号が記録されている。このサーボ信号には従来種
々の形式のものが利用されているが１本発明においては
その形式には依存しない。ここではモディファイ・ダイ
ビット・パターンと呼ばれる形式のものを示している。

このサーボ信号をサーボディスク１に対応するサーボ用
磁気ヘッド４によって読み出して、指定されたサーボト
ラックの中心に位置決めする。サーボ信号から得られる
電圧は、サーボトラックの中心においてゼロであり、こ
の中心から離れた距離に比例して大きくなる特性を有し
ている。したがって、この信号をサーボトラック中心へ
の位置決め制御のためのフィードバック情報として用い
ることによって、指定したサーボトラックの中心に常に
追従する制御動作を行なわせることができる。これによ
って、ディスク全体の動的な変動例えば、回転体全体の
偏心に対する追従やトラック位置の変動に対処すること
ができる。

また、データディスク２は第３図に示すように、データ
を読み書きする同心円状のデータトラックの外周と内周
との他に、サーボトラックをデータディスクにも設けて
いる。この位置及び本数は、ディスク装置の構成や仕様
やトラック密度などの条件によって変えることができる
。すなわち、そのディスクのデータトラックに対して必
要とする位置決め精度が得られるように熱オフトラック
量を補正するために適宜配置する。この実施例において
は、最も簡畦な例としてデータトラックの最外周位置に
、サーボトラックを１本設けたものを示している。この
データ面サーボトラックＤＳＬには、あらかじめサーボ
信号を記録する。このサーボ信号は、サーボディスクに
おけるサーボ信号と同じ形式のものでよい。そして、こ
のサーボトラック位置が、第２図に示したサーボトラッ
クの外周位置のもの８１に対応している。

第１図に戻り、１０はサーボコントローラで、このコン
トローラ］０は、ｋＪ＆’にヘットをディスク上の指定
されたサーボトラックに位置決めするため、指定トラッ
クに対する位置偏差を示す信号を入力して駆動モータ６
に操作電流を加える。Ｉｌａは再生回路で、この再生回
路］　１　ａはサーボ用磁気ヘッド４によるサーボディ
スク１のサーボパターンの読み出し波形を位置偏差を示
す信号にする。

１１ｂは再生回路で、この再生回路１．１　ｂはデータ
用磁気ヘッド３による特定のデータディスク２における
データサーボトラックＤＳ１のサーボパターンの読み出
し波形をオフトラック量を示す信号に再生する。１２は
このオフトラック量を記憶するメモリである。１３は切
替回路であり、スイッチ１４、スイッチ１５をａ側にし
たときには、サーボトラックＳ１位置設定器１６の指令
によってサーボコントローラ１０によってサーボディス
ク】のサーボトラックＳ１に対する位置決め制御が行な
われる。この時、同時に特定のデータディスフ２のデー
タサーボトラックＤＳ１に対してデータ用磁気ヘッド３
が位置合せされるので、特定のデータディスク２のデー
タサーボ１−ラックＤＳ１におけるオフトラック量がそ
のディスクに対応するデータ用磁気ヘッド３によって測
定される。

次にスイッチ１４、スイッチ１５をｂ側にしたときには
、サーボトラックＳＮ位置設定器１７の指令によってサ
ーボコントローラ１０によってサーボディスク１のサー
ボ１−ラックＳＮに対する位置決め制御が行なわれる。

ここでサーボトラックＳＮの位置は、特定のデータディ
スク２上の指定されたデータトラックＤＮのデータを書
き込みあるいは読み出すために決められたものである。

このとき、再生回路１０において、サーボトラックＳＮ
のサーボ信号からつくられる位置偏差を、メモリ１２に
記憶されている前述のオフトラック量によって補正する
ため、加算器１８を使用する。

次に前述した本発明の装置の動作を説明する。

第４図は本発明の制御装置の動作を示すフローチャート
である。第５はこの動作を説明する図である。以下フロ
ーチャートに沿って説明する。まず、スイッチ１４、ス
イッチ１５をａ側に切換える。そしてサーボディスクｌ
のサーボ］・ラックＳ１ヘサーボヘツド３を位置決めす
る。この時。

同時に特定のデータディスク２のデータサーボトラック
ＤＳＬに対してデータヘッド３が位置合せされるので、
特定のデータディスク２のデータサーボトラックＤＳ１
におけるオフトラックｔｄが測定される。次に、その特
定のデータディスク２の特定のデータトラックＤＮのデ
ータを書き込みあるいは読み出すときには、スイッチ１
４．スイ：ツチ１５をｂ側にする。そして、このデータ
トラックＤＮに対応してサーボコントローラ１０によっ
てサーボディスク１のサーボトラックＳＮに対する位置
決め制御を行なう。このとき、サーボトラックＳＮのサ
ーボ信号からつくられる真の位置偏差を、メモリ１２に
記憶されているオフトラック量ｄによって補正する。こ
うすると、当然サーボトラックＳＮへのサーボヘッド４
の位置決め制御は補正された位置に追従するわけである
が、デ−タトラックＤＮへのデータヘッド３の位置決め
はオフトラックが補正される。このため、従来のものに
比較して特定のデータトラックへ追従する精度が向」―
する。したがって、データの書き込み読み出しの信頼性
が向」ニする。

なおデータディスク２のサーボトラックＤＳ１で測定さ
れるオフトラック量は、ディスクの一回転に関して一定
の値でない。これは、装置各部の熱変形によるディスク
とトラックの相対的位置ずれに加えて、ディスクや磁気
ヘッドが振動したり、サーボ信号そのものがノイズ成分
を含んでいることによる。したがって、このオフトラッ
ク量をそのまま用いることは実際−に不可能である。こ
のためディスクの数回転分の回転位置毎のオフトラック
量の平均値あるいはＲＭＳ値を求めてこれを回転位置に
対応させてメモリ１２に記憶しておく。

これを回転位置毎にサーボトラックのサーボ信号から求
められる位置偏差を補正するように用いる。

さらに、この回転位置毎のオフトラック量の一回転もし
くは数回転分の平均値あるいはＲＭＳ値を求めてこれを
メモリ１２に１１２憶しておく。これを回転位置によら
ずサーボトラックのサーボ信号から求められる位置偏差
を補正するように用いる。

この方法は、メモリ容量が少くて済み、制御回路が簡単
である。

第４図によって説明した本発明の制御装置の動作を、指
定されたトラックにおけるデータの書き込み読み出し動
作の繰り返しシーケンスに合わせて行なうには、次のよ
うな手順がある。

（１）データを読み沓きする特定のデータデ・ｒスフ２
のデータトラックＤＮが指定された直後に、このデータ
面サーボトラックにおいて第４図に示す動作を実行する
。この方法は、データを読み書きする毎にオフトラック
量が測定され、データトラックＤＮへの位置決め制御の
ための信号が補正される。したがって、位置決め精度が
高いという特徴がある。

（２）データの読み書きが行なわれていない空き時間に
、各データディスク２においてデータサーボトラックＤ
ＳＬのオフトラック量を測定する動作をあらかじめ行な
い、それぞれのオフトラック量をメモリ１２に記憶して
おく。そして、実際に特定のデータディスク２のデータ
トラックｒ）Ｎの読み書きを行なうときにこのオフトラ
ック量を用いてこのトラックへの位置決めを補正する。

この方法は、オフトラック量を測定する時間を特別に設
けなくてもよく、従来の繰り返しシーケンに適合しやす
い特徴がある。

（３）所定の時間毎、例えば磁気ディスク装置の起動後
１時間毎にそれぞれ、データディスク２におけるデータ
サーボトラックにおけるオフトラック量をあらかじめ判
定し、これをメモリ１２に記憶しておく。

（４）所定の位置、例えばキャリジの温度が所定の値だ
け変化する毎に、それぞれデータディスク２におけるデ
ータサーボトラックにおけるオフトラック量をあらかじ
め測定し、これをメモリ１２に記憶しておく。この方法
は、オフトラック量の変化が発生しやすいタイミングに
合せて適切にオフトラック量を測定できるという特徴が
ある。

第１図に示したディスク装置において、第３図における
データディスク２にデータ面サーボトラックをあらかじ
め書き込むには、種々のシステムが可能である。

（＋）第２図に示したようにサーボディスク１のサーボ
トラックにサーボ信号を書き込むためのサーボトラック
ライタと呼ばれる装置に、第２に示したようにデータデ
ィスク２のデータ面サーボトラックにサーボ信号を書き
込むための機能を加えた装置を使用する方式である。こ
の方式は、サーボトラックライタに類似の装置を利用で
きるという利点がある。

（２）サーボディスク１にサーボ信号が書き込まれた後
、これを基準としてデータディスク２にデータトラック
に関する情報、例えばアドレス情報、ディスクのエラー
情報なとをあらかじめ書き込むためのフォーマツタに、
第２図に示したようにデータディスク２のデータ面サー
ボトラックにサーボ信号を書き込むための機能を加えた
装置を使用する方式である。

（３）サーボディスク１にサーボ信号が書き込まれた後
、これを基準として、このサーボ信号を読み取りを第２
図に示したデータディスク２のデータ面サーボトラック
に対して書き込む転写装置を使用する方式である。この
方式によれば、第４図（ａ）（ｂ）のような特に外部の
装置を使用することなく、必要な時期に何度もデータ面
サーボトラックを書き込むことができるという利点があ
る。

これらのシステムによって、第３図に示したようなデー
タ面サーボトラックを書き込むための時期は、種々の方
法が可能であり、前述のシステムと組み合せて適用する
。

（１）磁気ディスク装置の運転を開始してから所定時間
経過後に行なう方式である。この所定の時間は、ディス
ク装置内の温度が上昇してサーボディスク１とデータデ
ィスク２が大略同じ温度になる時間を選ぶ。この時点で
データディスク２とデータ磁気ヘッド３の相対的位置ず
れははぼ安定した値になっており、以後オフトラック量
を測定するときに誤差を小さく抑えることができる。

（２）磁気ディスク装置の運転を開始してから所定の位
置の温度が所定の温度になった後に行なう方式である。

温度を計測する位置及び所定の温度は、磁気ディスク装
置の構成、仕様などによって選択することができる例え
ばキャリジなどの温度なとを測定しこの値がほぼ安定し
た値になっていればデータディスク２とデータ磁気ヘッ
ド３の相対的位置ずれはほぼ安定した値になっている。

（３）磁気ディスク装置の運転を開始してから、ディス
ク及び磁気ヘッドの位置関係を表わす所定の位置が所定
の値になった後に行なう方式である。これは、データサ
ーボトラックにおけるオフトラック量に相当する量を別
の位置において求めるものである。磁気ディスク装置の
構成。

仕様などによって選択することができる。例えば、キャ
リジなどの位置を測定しこの値がほぼ安定した値になっ
ていればデータディスク２とデータ磁気ヘッド３の相対
的位置ずれはほぼ安定した値になっている。

〔発明の効果〕

以−ヒ説明したように、本発明によれば従来の磁気ディ
スク装置に特別の機構を加えること無く、また特別なデ
ータフォーマットを使用することなく、従来と同じサー
ボパターンを利用することによって比較的簡単な制御回
路により、熱的なオフトラック量を補正することができ
る。したがって、データヘッドによって書き込みあるい
は読み出すデータの誤りが減少し、磁気ディスク装置の
信頼性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一例の構成を示す図、第２図は
サーボディスクを示す平面図、第３図はデータディスク
を示す平面図、第４図は本発明の制御装置の一例の動作
を示すフローチャート図、第５図は本発明による制御動
作を示す説明図である。 １・・・サーボディスク、２・・・データディスク、３
・・・データ用磁気ヘッド、４・・・サーボ用磁気ヘッ
ド、５・・・キャリッジ、６・・・駆動モータ、１０・
・・サーボコントローラ、ｌｌａ、ｌｌｂ・・・再生回
路、１２・・・メモリ、１３・・・切替回路、ｉ４．．
１．５・・・スイッチ、１６・・・サーボトラックＳ１
位置設定器、１７・・・サーボトラックＳＮ位置設定器
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、サーボ信号を記録したサーボトラックを有するサー
   ボディスクと、このサーボ面サーボトラックからサーボ
   信号を読み出すサーボ用磁気ヘッドと、データを記録す
   るデータトラックを有するデータディスクと、このデー
   タを読み書きするデータ用磁気ヘッドを有し、サーボ用
   磁気ヘッドの指定されたサーボ面サーボトラックへの位
   置決めに同期してデータ用磁気ヘッドを対応するデータ
   トラックに位置決めするようにした磁気ディスク装置の
   制御装置において、データディスクに１個ないし複数個
   のデータ面サーボトラックを設け、これに対応するサー
   ボ面サーボトラックに位置決めしたときにデータ用磁気
   ヘッドによつて検出されるデータ面サーボトラックにお
   けるオフトラック量を記憶するメモリと、このメモリか
   らのオフトラック量によつてサーボ用磁気ヘッドの指定
   されたサーボ面サーボトラックへの位置決め信号を補正
   する手段とを備えたことを特徴とする磁気ディスク装置
   の制御装置。 ２、メモリに記憶されるデータサーボトラックにおける
   オフトラック量は、ディスクの数回転分の回転位置毎の
   平均値もしくはＲＭＳ値で代表させることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の磁気ディスク装置の制御装
   置。 ３、メモリに記憶されるデータサーボトラックにおける
   オフトラック量は、ディスク一回転もしくは数回転にお
   ける時間平均値もしくはＲＭＳ値で代表させることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ディスク装置
   の制御装置。 ４、データを読み書きするデータディスクのデータトラ
   ックが指定された直後に、このデータ面サーボトラック
   においてオフトラック量を測定することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の磁気ディスク装置の制御装置
   。 ５、データを読み書きが行なわれていない空き時間に、
   データ面サーボトラックにおいてオフトラック量を測定
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気
   ディスク装置の制御装置。 ６、所定の時間毎にオフトラック量を検出することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ディスク装置
   の制御装置。 ７、所定の位置の温度が所定の値だけ変化する毎にオフ
   トラック量を検出する特許請求の範囲第１項記載の磁気
   ディスク装置の制御装置。 ８、データディスクにデータ面サーボトラックを書き込
   むために、サーボディスクのサーボトラックのサーボト
   ラックライタを使用することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の磁気ディスクの制御装置。 ９、データディスクにデータ面サーボトラックを書き込
   むために、データディスクのデータトラックのフォーマ
   ッタを使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気ディスクの制御装置。 １０、データディスクにデータ面サーボトラックを書き
   込むために、サーボディスクのサーボ信号の転写装置を
   使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   磁気ディスクの制御装置。 １１、データディスクにデータ面サーボトラックを書き
   込む時期は、磁気ディスク装置の運転を開始してから所
   定時間経過後であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項または第３項記載の磁気ディスク装置の制御装置。 １２、データディスクにデータ面サーボトラックを書き
   込む時期は、磁気ディスク装置の運転を開始してから、
   所定の位置の温度が所定の値になつた後であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載の磁気
   ディスク装置の制御装置。 １３、データディスクにデータ面サーボトラックを書き
   込む時期は、磁気ディスク装置の運転を開始してから、
   ディスク及び磁ヘッドの位置関係を表わす所定の位置が
   所定の値になつた後であることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の磁気ディスク装置の制御装置。