JPH02149985A - 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】 し発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば磁気ディスク装置等のディスク装置
に関し、ディスク記録媒体からの再生信号によりヘッド
の位置決め制御を行うディスク装置に関するものである
。

（従来の技術） 従来のディスク装置におけるヘッド位置決め方式として
は、例えばディスク記録媒体上に等角度間隔に設けられ
たサーボセクタに予めサーボ情報としてのサーボパター
ンを書込んでおき、そのサーボパターンを再生した信号
から位置信号を得てヘッドの位置決め制御を行うように
したセクタサーボ方式がある。このヘッド位置決め方式
は、データ面上にサーボ情報があるので高トラツク密度
化を達成し易いという利点を有している。そのため、近
年、フロッピーディスク等の可換型のディスク記録媒体
を用いたディスク装置に、このヘッド位置決め方式が用
いられるようになってきている。

しかし、フロッピーディスクのようなディスク記録媒体
では、ディスク交換時のチャッキング誤差や温湿度によ
るディスク記録媒体自体の異方的な伸縮が比較的大きい
ため、これらによる位置決め誤差が大きく生じ易い。こ
れを防ぐためにはサーボセクタの数を増やす、つまりサ
ンプリング周波数を高くしてヘッド位置決め制御系の追
従帯域を上げればよいことが知られている。しかしなが
ら、サーボセクタの数を増やすということは、ディスク
記録媒体上に記録・再生できるデータ量が減ることにな
り、前述のようにセクタサーボ方式を導入して高トラツ
ク密度化、大容量化を達成するということと相反してし
まう。

このため、従来のディスク装置では、制御系が追従性を
保てる範囲内でセクタ数を増やすということで対応を図
っていた。

（発明が解決しようとする課題） 上述のようにセクタサーボ方式では、ディスク記録媒体
上に形成されたサーボセクタの数が多い程そのトラック
追従性能は向上するが、半面、サーボセクタを増加させ
ると記録・再生データの占有面積が減少して記憶容量が
少なくなってしまうという性質があった。

そこで、ディスク記録媒体上のセクタ数を、例えば３８
個程度に抑えてサーボ情報量と記録・再生データの調和
を図ることが考えられる。しかし、フロッピーディスク
のような記録媒体では、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記録媒体自
体の異方的な伸縮が大きいため、上記のような３８個程
度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
来ないという問題があった。

また、上述のセクタサーボ方式で採られているような一
般のサンプル値制御系では、サンプルホールドによる位
相遅れがある。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以下に制限する必要がある。そのため、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もあっ
た。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので
、その目的とするところは、記録・再生データの記憶容
量の低下を招くことなしにトラック振れに対しヘッドを
効率よく、高精度にトラックに追従させることのできる
ディスク装置を提供することにある。

〔発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明は上記課題を解決するために、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書込まれ
たサーボ情報からヘッド位置決めのための位置信号を再
生する位置信号再生手段と、前記ディスク記録媒体にお
けるデータゾーン以外の部位から前記サーボセクタの間
隔より短い間隔のトラック振れ情報を再生するトラック
振れ情報再生手段と、前記トラック振れ情報に基づく信
号をヘッド位置決めのための補助信号として前記位置信
号より求まる制御信号に加算する加算手段とを有するこ
とを要旨とする。

（作用） 上記構成において、ディスク記録媒体におけるデータゾ
ーン以外の部位からサーボセクタの間隔よりも短い間隔
のトラック振れ情報が再生され、この情報に基づく信号
がヘッド位置決めのための補助信号としてサーボセクタ
側から得られた位置信号より求まる制御信号に加算され
る。而して、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
ことなく、トラック振れに対しヘッドが効率よく、高精
度に追従する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。

この実施例では、ディスク記録媒体の外周部に設けた特
定トラックからトラック振れの情報を前もって得て、こ
れを制御系内に記憶しておく例について説明する。

まず、第１図及び第２図を用いてディスク記録媒体の構
成等から説明する。

第１図は、ディスク記録媒体上のサーボセクタ等の記録
パターンを概略的に示したものである。

ディスク記録媒体面１の各トラックは、次に述べるよう
に、等角度間隔に設けられた複数のセクタに分割されて
いる。即ち、ディスク記録媒体１の一面又は両面には、
その内周面にデータゾーン２が形成され、外周部にガー
ドゾーン３が形成されている。

データゾーン２は、３８個のセクタ４に分割され、各セ
クタ４は、第２図（Ａ）に示すようにサーボ情報として
のサーボパターン１２を含むサーボセクタ５と、データ
を記録／再生するデータセクタ６とで構成されている。

一方、ガードゾーン３は、データゾーン２における最外
周トラック検出のため、ディスク記録媒体１の外周部に
１０数トラツクの幅で設けられている。この領域は、デ
ータゾーン２と比較し同一以上のセクタ数に分割されて
おり、その各セクタには第２図（Ａ）に示したサーボパ
ターン１２と同様なサーボパターンが形成されている。

このガードゾーン３上のセクタから読取られたサーボ情
報がトラック振れ情報とされ、この情報に基づいて得ら
れた信号がヘッド位置決めのためと補助信号として用い
られる。

第２図（Ａ）に示すように、サーボセクタ５は、サーボ
セクタ検出のためのイレーズ部７、ＡＧＣ信号を得るた
めのＡＧＣ部８、ガードゾーン、データゾーン判別のた
めのゾーン部９、サーボパターン１２の形成されている
ポジション部１１からなっている。そして、第２図（Ａ
）に示すように、磁気ヘッド１３がサーボトラックのニ
ドラックの半分づつに亙って位置しているとき、磁気ヘ
ッド１３はデータトラックの真中に位置することになる
。

第２図（Ｂ）は、磁気へラド１３により再生された信号
を示している。後述するように、この再生信号のＡ％Ｂ
、Ｃ，ＤをピークホールドしＡ−Ｂ、Ｃ−Ｄを求めたも
のがヘッド位置決めのための位置信号となる。

次いで、第３図はヘッド位置決め制御系の構成を示して
いる。上述のようにサーボ情報としてのサーボパターン
１２が形成されたディスク記録媒体１から位置信号及び
トラック振れ情報を再生し、トラック振れ情報を、−旦
μＣＰＵに取込み・記憶したのち、この両者を加算して
ヘッド位置決めする過程を説明し、併せてヘッド位置決
め制御系の構成を説明する。

フロッピーディスク装置にディスク記録媒体１がセット
されると、μＣＰＵ３０は、サーボ系を速度制御に切替
えると同時に、アナログスイッチ３５を切替え、Ｄ／Ａ
変換器３１、アナログスイッチ３５及びアンプ３６を介
してボイスコイルモータ１７にアクチュエータ１５をデ
ィスク記録媒体１の外周に向う方向に移動させる制御信
号を与える。

これによりアクチュエータ１５に固定された磁気ヘッド
１３がディスク記録媒体１の内周側から外周側へ移動す
る。そして、アクチュエータ１５はストッパ１６に接触
して停止する。このとき、磁気ヘッド１３はディスク記
録媒体１のガードゾーン３上に位置する。磁気ヘッド１
３は、この位置で固定され、ディスク記録媒体１の１回
転でガードゾーン３上のサーボセクタからサーボ情報を
読み取り、これをトランク振れ信号としてμＣＰＵ３０
のメモリに記憶していく。この際、トラック振れの基準
点には、ディスク記録媒体１の回転に１個発生するイン
デックス信号が用いられる。

このようにして得られるトラック振れ信号のサンプル数
は、データゾーン２内のサーボセクタ５から得られる位
置信号のサンプル数以上の個数である。このように、こ
の実施例の磁気ヘッド１３は、トラック振れ情報再生手
段としての機能も有している。

次に、ヘッド位置決め制御が以下のようにして行われる
。

磁気ヘッド１３によりディスク記録媒体１から再生され
る第２図（Ｂ）に示すごとき信号がプリアンプ１４を介
してＡＧＣアンプ１８に供給され、このＡＧＣアンプ１
８で再生レベルが調整される。

レベル調整が行われた再生信号は、一方は２値化回路１
９に入力され、他方は、各ピークホールド回路２２．２
３．２４．２５に入力される。

２値化回路１９では２値化信号が得られ、２値化信号が
イレーズ検出回路２０に入力してサーボセクタ５の先頭
を示すイレーズ部７が検出される。

そして、イレーズ検出信号を基準としてサンプルパルス
発生器２１を作動させ、ポジション部１１において、サ
ンプルパルス発生器２１から順次出力されるサンプル信
号によってピークホールド回路２２．２３．２４．２５
が作動し、サーボ信号がサンプリングされる。このよう
にしてピークホールド回路２２．２３．２４．２５でポ
ジション部１１に書込まれているサーボ信号Ａ、ＢＳＣ
。

Ｄが検出される。次いで、この再生サーボ信号Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄの差信号（Ａ−Ｂ）、（Ｃ−Ｄ）　、即ち位置信
号が減算器２６．２７で求められる。このように、サン
プルパルス発生器２１及びピークホールド回路２２．２
３．２４．２５により、サーボ情報ＡＳＢＳＣ，，Ｄか
らヘッド位置決めのための位置信号（Ａ−Ｂ）、（Ｃ−
Ｄ）を再生する位置信号再生手段が構成されている。

上記の位置信号は、Ａ／Ｄ変換器２９を通してμＣＰＵ
３０に取り込まれる。μＣＰＵ３０では、上記の位置信
号にもとずく所定の演算が実行され、磁気ヘッド１３の
ディスク記録媒体１に対するトラック位置が求められる
。そして、その位置信号に従って磁気ヘッド１３の位置
決め制御信号がＤ／Ａ変換器３１を介して発せられる。

この制御信号は補償器３２を介しアンプ３６に人力され
、アクチュエータ１５を駆動させる。補償器３２は積分
器、位相遅れ進み補償器、ローパスフィルタ等で構成さ
れている。

しかし、以上述べたような制御態様だけでは、セクタ４
からのサンプリング数が少ないため、トラック振れに対
し十分な追従性能が達成できない。

そこで、この実施例では、μＣＰＵ３０に記憶させてお
いた前述のトラック振れ信号をＤ／Ａ変換器３３を介し
て発生させる。このトラック振れ信号の発生時間間隔は
、セクタ４からのサンプリング間隔以下、即ち、位置信
号の発生時間間隔以下である。このトラック振れ再生信
号は位相調整のため微分器３４を介して微分処理を施し
てから、加算手段としての加算器４０において補償器３
２からの信号と加算される。そして、この加算信号によ
り、アンプ３６を介してアクチュエータ１５を駆動させ
るようになっている。このような制御動作により、磁気
ヘッド１３はセクタ４の数が少ないにもかかわらずトラ
ック振れに正確且つ安定に追従する。

なお、この発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。上述の実施例ではトラック振れ情報を予めμＣＰ
Ｕ３０に記憶させておく方式を説明したが、外周部のガ
ードゾーン部３にトラック振れ情報再生手段としての別
途の固定磁気ヘッドを設け、そこからトラック振れ情報
を得ても良い。

さらに、トラック振れ情報はディスク記録媒体の外周部
のみならず、データゾーンを外れた内周部から得るよう
にしてもよい。

要するにこの発明は、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。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、ディスク記録
媒体におけるデータゾーン以外の部位からサーボセクタ
の間隔よりも短い間隔のトラック振れ情報を再生し、こ
の情報に基づく信号をヘッド位置決めのための補助信号
としてサーボセクタ側から得られた位置信号より求まる
制御信号に加算するようにしたため、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く、トラック振れに対し
ヘッドを効率よく、且つ高精度にトラックに追従させる
ことができてその実用的効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明に係るディスク装置の実
施例を示すもので、第１図はディスク記録媒体上のサー
ボセクタ等の構成を示す平面図、第２図はサーボセクタ
に形成されたサーボパターンとその再生信号等を示す図
、第３図はヘッド位置決め制御系の構成を示すブロック
図である。 １：ディスク記録媒体、　２：データゾーン、３：ガー
ドゾーン、　　　　４：セクタ、５：サーボセクタ、　
　　１２：サーボパターン、１３ニドラック振れ情報再
生手段として機能する磁気ヘッド、 ２１：サンプルパルス発生器、 ２２〜２５：サンプルパルス発生器とともに位置信号再
生手段を構成するピーク ホールド回路、 ３０：μＣＰＵ。 ４０：加算器（加算手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   クタに書込まれたサーボ情報からヘッド位置決めのため
   の位置信号を再生する位置信号再生手段と、前記ディス
   ク記録媒体におけるデータゾーン以外の部位から前記サ
   ーボセクタの間隔より短い間隔のトラック振れ情報を再
   生するトラック振れ情報再生手段と、前記トラック振れ
   情報に基づく信号をヘッド位置決めのための補助信号と
   して前記位置信号より求まる制御信号に加算する加算手
   段とを有することを特徴とするディスク装置。