JPS6358683A - 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置
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
に基準サーボトラッ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トラック量だけ磁
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早（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読み取
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ンク全周にデータを
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、またサーボトラック専用に
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、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う磁気ディスク装置
において、磁気ディスク（１１を夫々が複数個のデータ
トラックから成る複数個のデータ領域２１〜Ｚｎに分割
し、これ等のデータ領域に基準サーボトラックＴＲ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トラック量だけ
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）を夫々が複数個のデータトラックか
ら成る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基準サーボトランクＴＲを円
周をなすように設ける。そして、データ領域毎に基準サ
ーボトラッ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ト
ラック量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）は記録媒体として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、夫々が複数個のデータトラッりから成るｎ個のデ
ータ領域Ｚ１．２２　　・・・Ｚｎに分割され、そのｎ
個のデータ領域　ＺＬ、Ｚ２・・・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ＴＲ□、ＴＲ２・・・Ｔｔｔｎが
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ＳＡ。

ｓ日、ＳＣ，ｓｏを発生し、夫々の信号は４トラツクの
周期を有するものとすると、各データ領域には第３図に
示すように基準サーボトランクＴＲが設けられ、基準サ
ーボトランクＴＲは■と■の２つのトラックから成る。

そして基準サーボトラックＴＲの両側にはデータトラッ
クＴ　ＤＡ　＋　Ｔ　ＤＲｒ’Ｔ”ｏｃ及びＴｏｏが設
けられる。これらＴＤＡ、　’ｒａＢ。

ＴＤＣ，ＴＤＤは光学センサ（２）からの４相の出力信
号Ｓ　Ａ　Ｉ　　Ｓ　Ｂ＋　　Ｓ　ｃ　、Ｓ　ｐに夫々
対応しており、信号Ｓへの零クロス点のうち右上がりの
点がデータトラックＴＤＡ（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ック群を表わす。）のトラッ
クセンタに対応し、同様に信号ＳＲ＋　　Ｓ　Ｃ。

ＳＯの零クロス点のうち右上がりの点が夫々データトラ
ックＴ　ｏｓ　、　Ｔ　ｏｃ　、　Ｔ　ｏｏのトラック
センタに対応している。なお基準サーボトラックＴＲの
■。

■のトラック幅はデータトラック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（１）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（ｆｌｉｔの受光素子（図示せず）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（
図示せず）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（１１上を移動する。

アーム（４）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＾、ＳＲ，ＳＣ，３１１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Ｗ、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（８１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）では両人力の引算が行われ、
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。

スイッチ回路（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’ｒ、、１．　’ｒ、。、・・・ＴＲｎ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変換器（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ン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算器（１１
）の一方の入力側に供給され、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）を基準サーボトラックへ近づける。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変換器（１２）に対して位置基準値が与え
られ、これた対応したＤ／Ａ変換！（１２）からの出力
信号が引算器（９）の他方の入力側に供給されるが、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、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ック上に磁気ヘッド（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（１１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
ラッ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っ゛まり基
準サーボトラック■、■の検出出方が零となる磁気ヘッ
ド（３）の位置との差であるオフトラック量を求め、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
付いてオフトラック量を求め、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＠域に属し、また４トラック周期の何番目の
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トランク量から該当す
るオフトラック量を読み出す、そして、オフトラック分
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トラック量分だけ磁気ヘッド（
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トラック量は変化する
のでマイクロプロセッサ（８）のメモリに記憶するオフ
トラック量は次の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。

■　目的のデータトラソクヘシークしようとじたとき、
そのデータトラッ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トラック量を更新してから目的
のデータトラックへ磁気ヘッド（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、ジャストトラックさせる。

■　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屈するデータ領
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
オフトラック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。

なお、ある一つのデータ領域の基準サーボトラックでの
オフトラック量を更新させるには１つのあるデータ領域
の中の基準サーボトラックをアクセスしてサーボ信号よ
りオフトラック量を計算して更新すればよい。

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。

また、磁気ディスクが複数枚設けられる場合、上述の如
く個々の磁気ディスクに基準サーボトラックを設けても
よいし、或いは例えば中央部に配される磁気ディスクに
のみ基準サーボトラックを設け、残りの上下の磁気ディ
スクのデータトランクのアクセスは中央部に配される磁
気ディスクの基準サーボトラックを利用するようにして
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
憶しておいたオフトラック量を補正してジャストトラン
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。

【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。 （１）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）はスイン。子回路、（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】 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う磁気ディスク装置
   において、 磁気ディスクを夫々が複数個のデータトラックから成る
   複数個のデータ領域に分割し、 該データ領域に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トラック
   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。