JPH02297703A - ディスク型記憶装置 - 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】 〔概　要〕 セクタサーボ方式のディスク型記憶装置例えば磁気ディ
スク装置における記録／再生ヘッドの切換えに関し、 ヘッド切換え直後のオントラックへの収束性の向上を目
的とし、 複数の記録／再往ヘッドを備え、セクタサーボを用いた
ディスク型記憶装置において、各記録／再生ヘッド間の
トラック横断方向のオフセット値を検出し記憶しておき
要求に応じて現在選択されている現在ヘッドと次に選択
する目的ヘッドとの間のオフセット値を出力するオフセ
ット検出手段と、該オフセット検出手段の出力したオフ
セット値をアナログ量に変換し位置サーボ回路に印加す
るオフセット印加手段と、を備え、ヘッド切換えの際、
現在ヘッドにおいて、現在ヘッドと次に選択する目的ヘ
ッドとの間のオフセット値を位置サーボ回路に印加させ
オントラックさせた後、目的ヘッド（１Ｂ）に切り換え
るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はディスク型記憶装置例えば磁気ディスク装置に
おける記録／再生ヘッド切換えに係り、特にセクタサー
ボ方式のディスク型記憶装置におけるヘッド切換え直後
のオントラックへの収束性の向上に関する。

〔従来の技術〕

複数枚のディスク媒体を有する記憶装置、例えば磁気デ
ィスク装置においては、同一シリンダ（各ディスクの同
一番号のトラックに外接する円筒）上の他の磁気ヘッド
への切換え（これをヘッドチェンジと呼ぶ）がしばしば
行われる。

第６図は、磁気ディスク装置の構成の一例を示す図であ
る。

ペース１０７に取りつけられた直流モータ１０４のハブ
上に、磁気ディスク１０２がスペーサ１０５を介して、
一枚、または複数枚積層されて、ディスククランプ１０
６によって固定されている。磁気ディスク１０２の各面
に対向するように、磁気ヘッド１０１が設けられ、磁気
ヘッド１０１は、スプリングアーム１０３を介して、図
示されていないヘッドアームにより支持され、図示され
てないアクチュエータ　（ボイスコイルモータ）により
磁気ディスク１０２−トをディスク回転方向と垂直な方
向に可動自在となっている。

磁気ヘッドをトラック上に位置づけするだめのサーボ方
式として、サーボ面サーボ方式とセクタサーボ方式など
がある。サーボ面サーボ方式は、磁気ディスク媒体の中
−面をサーボ面としてサーボ信号を書き込み、サーボ面
に設けられたサーボヘッドの読み出すサーボ信号によっ
てシリンダの位置決めを行うものである。これに対して
セクタサーボ方式は、特定のサーボ面を設けず、全ての
ディスク面の各セクタ毎に、第７図（ａ）に示すような
サーボ情報を書き込んで置くもので、サーボ情報は、ト
ラック番号コード（グレーコード）とサーボ信号から成
る。通常の読出し／書き込みを行うヘッドによってサー
ボ信号を読み出し、同図（ｂ）に示すように、サーボ信
号のＡとＢの読み出し振幅が等しくなるように制御する
ことによってヘッドの位置決めを行うものである。セク
タサーボ方式は、全てのディスク媒体面をデータ用とし
て使用できるから媒体面の使用効率が高い。

サーボ面サーボ方式では、ヘッド位置決め制御は常にサ
ーボヘッドの読出し信号によって行われ、読出し／書込
みヘッドの切換えはヘッド位置決め制御に何ら影響はな
い。

セクタサーボ方式においては、ヘッド切換えの際に、ト
ラック追尾動作が一瞬無制御状態となる。

現在トラック追尾を行っているヘッド（現在ヘッド）か
ら、別のヘッド（目的ヘッド）にヘッド切換えが行われ
たとき、目的ヘッドが完全にオントラックしていれば問
題ないが、数ミクロンのオフトラックを問題とする昨今
の磁気ディスク装置においては、目的ヘッドがヘッド切
換え後オントランクしていることはまれであり、大抵の
場合、各ヘッド間で数ミクロンのずれが生じている。

第８図は、従来のヘッドチェンジ時の動作を示す図であ
る。

第８図（ａ）に示す状態で、ベへド１八がトラック１０
８上にオントラックしているとき、ヘッド１Ｂはトラン
ク１０８上から通常数ミクロン、オフセントしている。

上記の状態でヘッド１Ｂへヘッドチェンジされたときは
、同図（ｂ）に示す状態になるのであるが、ヘッドチェ
ンジ中は一瞬無制御状態となり、その後のヘッド１Ｂの
動きは、前記オフセットのために、同図（Ｃ）に示すよ
うな軌跡をたどる。

第８図では、説明上、現在ヘッド１４と目的ヘッド２Ｂ
は同一ディスクの両面に対向するヘッドとしたが、目的
ヘッドは装置内のどのヘッドでもよい。図において、斜
線を施して示したヘッドは、読出し／書込みが可能とな
っている（選択されている）ヘッドを示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記に説明のように、ヘッド切換えを行うと、目的ヘッ
ドに移った瞬間オフトランクを生じているため、オント
ラックさせるためにボイスコイルモータ（ＶＣＭ）に比
較的大きな電流が流れ、第８図（Ｃ）に示すように、オ
ントラックへの収束性が悪く、オントラックに静定する
までに時間がかかっていた。

本発明が解決しようとする課題は、このような従来の問
題点を解消したヘッド切換え方式を提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示すブロック図である。

図において、ｌは読出し／書込みヘッドである。

口は現在選択されている現在ヘッドであり、１Ｂは次に
選択する目的ヘッドである。

２は位置サーボ回路であり、現在ヘッド１Ａの読み出し
たセクタサーボ信号から位置誤差を算出し位置制御信号
を作成し出力する。

３はオフセット検出手段であり、各記録／再生ヘッド１
間のトランク横断方向のオフセット値を検出し記憶して
おき要求に応じて現在選択されている現在ヘッド１Ａと
次に選択する目的ヘッド１Ｂとの間のオフセット値を出
力する。

４はオフセット印加手段であり、オフセット検出手段３
の出力したオフセット値をアナログ量に変換し位置サー
ボ回路２に印加する。

５はシーク制御回路であり、現在トラック（シリンダ）
から目的トラック（シリンダ）への移動時の制御信号を
作成し出力する。

６は電力増幅器であり、位置サーボ回路２（オントラッ
ク時）またはシーク制御回路５の出力を電力増幅する。

７はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であり、電力増幅器
６の出力により駆動され記録／再生ヘッド群１を位置決
めする。

８はヘッド選択回路であり、複数の記録／再生ヘッド１
から指令された一つを選択接続する。

〔作　用〕

本発明では、オフセット検出手段３と、オフセット印加
手段４とを設けて、現在ヘッド１Ａから目的ヘッド１Ｂ
への切換えの際、現在ヘッドＬＡのままで、オフセット
印加手段４から位置サーボ回路２に、現在ヘッドｌ＾と
目的ハフ１１８間のオフセット値を印加させ、オントラ
ックさせた後、目的ヘッド１Ｂに切り換えるようにする
。

ＶＣＭ７を駆動する電力増幅器６の人力は、シーク時に
はシーク制御回路５の出力が加えられるが、オントラッ
ク時には位置サーボ回路２側に切り換えられている。

オフセット検出手段３は、電源投入時および一定時間ご
とに各ヘッド間のオフセットを測定し、これを記憶して
おき、ヘッド切り換え時、現在ヘッド番号と目的ヘッド
番号を入力されたとき、それらのヘッド間のオフセット
を読み出し出力する。

オフセット印加手段４は、入力されたオフセット値をＤ
／Ａ変換（ディジタル／アナログ変換）し、位置サーボ
回路２に印加する。

位置サーボ回路２では、オフセット値を加えられる前ま
では、第２図（ａ）に示すように、現在ヘッド１Ａをオ
ントラックさせるよう制御し、目的ヘッド１Ｂはヘッド
１Ａ−１Ｂ間オフセット値Ｘに相当するずれ量だけトラ
ックからずれている。この状態で、オフセット値Ｘを加
えられると、位置サーボ回路２は、第２図（ｂ）に示す
ように、現在へラド１ＡがＸだけオフセットするよう制
御し、目的ヘッド１Ｂは正しくトラック上にあるように
なる。

オフセットを加えられた状態でオントラックしたならば
、ヘッド切換えを行い、オフセット印加を止める。その
ときの状態は第２図（Ｃ）に示すとおりである。第２図
において、ハツチングを施しであるヘッドが選択され、
読出し／書込み可能なヘッドを示す。

このように、ヘッド切換え後、目的ヘッド１Ｂは殆どオ
ントラックの状態にあるので、切換え時にＶＣＭ７に加
えられる電流は非常に小さく、直ちに静定するようにな
る。ヘッドの軌跡は第２図（ｄ）に示すようになり、オ
ントランクへの収束は非常に速くなる。第２図（ｄ）に
おいて、位置Ｑと位置Ｐの差がオフセットＸに相当する
。

［実施例〕 第３図は、本発明の一実施例の構成を示す図である。

図において、ｌはヘッドであり、６は電力増幅器であり
、７はＶＣＭ７であり、８はヘッド選択回路であって、
第１図に示したと同一である。

２はオントラック制御器であり、ヘッドの読み出したセ
クタサーボ信号から位置誤差を算出し、位置誤差に比例
する成分と積分成分と微分成分との合成で位置制御信号
を作成する位置サーボ回路である。

３はオフセット検出器であり、電源投入時および一定時
間ごとに各ヘッド間のオフセットを測定し記憶しておき
、ヘッド切換え時現在ヘッド番号と目的ヘッド番号の入
力により両ヘッド間オフセットを出力する。

各ヘッド間のオフセットは、一つのヘラＦａを５ｑｔと
してヘッドａでのオントラック時に他のヘッド例えばｂ
に切り換え、オントラック制御を行わず、セクタサーボ
信号の読出しデータからオフセットを算出する。測定結
果は、第４図に示すように５４ヘツドａに対するその他
のヘッドｂ、ｃ。

−、ｎのオフセット値Ｏｍｂ＋　　Ｏａｃ＋　　”−’
＋　Ｏａｎ　　を記載したテーブルとしてメモリに記憶
させる。ヘッド切換え時、現在ヘッド番号（例えば、Ｃ
）と目的ヘッド番号（例えば、ｆ）が入力されれば、ヘ
ッドＣに対するヘシトゴのオフセット値ＯＣｆを、Ｏｃ
　ｔ−Ｏａ　ｆ　　Ｏｍ　ｃから計算し、出力する。

４はオフセット印加器であり、オフセット検出器３から
出力されたオフセット値をＤ／Ａ変換してオントラック
制御器２に印加する。

５Ｌ　５２．５３．５４．５５はシーク制御器を構成し
、シーク命令に応じてヘッドを目標トラック　（シリン
ダ）に位置決めする。

残りシーク量計算器５１は、入力されるトラッククロッ
シングパルスから常に現在トラック番号を保持し、シー
ク命令の指示するトラック番号までの残りシーク量を計
算する。

目標速度発生器５２は、算出された残りシーク量に対応
する目標速度を読み出し出力する。

速度発生器５３は、ヘッドの読み出したセクタマーク信
号中のトラック番号（グレイコード）を一定サンプリン
グ時刻ごとに読みヘッドの現在速度を算出する。

速度誤差発生器５４は、入力された目標速度と現在速度
から速度誤差を算出し出力する。

ＦＦ発生器５５は、減速時に予め定めた一定パターンで
減速させるための制御信号を発生する。

９はヘッド切換え制御器であり、ヘッド切換え命令に応
じて現在ヘッドから命令の指示する目標ヘッドへの切換
えを制御する。

２１はオントラック完了検出器であり、オフセット印加
後オントラック制御器２において誤差信号が０に静定し
たことによりオントラック完了を検出し、オントラック
完了信号をヘッド選択回路８およびオフセット印加器４
に送出する。

第５図は、本発明の一実施例の動作を示すフローチャー
トである。

以下、フローチャートの処理ステップに従ってその動作
を説明する。

■ヘッド切換え制御器９は、オントランク制御状態にお
いてヘッド切換え命令を受けたときは、これに応じて、
まずオフセット検出器３に現在ヘッドと目標ヘッドの番
号を指示し、次いでヘッド選択回路８に目標ヘッド番号
を指示してヘッド切換え準備命令を出す。オフセット検
出器３は入力された現在ヘッドと目標ヘッドの番号から
両ヘッド間のオフセント値を算出し出力する。

■オフセット印加器４では、入力されたオフセット値を
予め定めた闇値と比較し、闇値以下ならばオフセント値
ζＯとしてステップ■へ飛び、闇値以上であればステッ
プ■へ進む。

■オフセット印加器４では、オフセット値をＤ／Ａ変換
して、これをオントラック制御器２に印加する。

■オントラック制御器２では、サーボ信号と印加された
オフセットに基づいてオントラック制御を行う。オント
ラック完了検出器２１は、オントラック制御器２におい
て誤差信号がＯに静定したことによりオントラックを完
了したことを検出し、オントラック完了信号をヘッド選
択回路８およびオフセット印加器４に送出する。

■オフセット印加器４は、オントラック完了信号を受は
取ったならばオフセットの印加を停止する。

■ヘッド選択回路８では、オントラック完了信号を受は
取ってヘッド切換え準備命令により指示された目標ヘッ
ドへの切換えを実行する。オントラック制御器２では、
切り換わったヘッドの読み出したサーボ信号によりオン
トラック制御を行いヘッド切換え動作を終わる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、現在ヘ
ッドと目的ヘッドの間にオフセットがあっても円滑で素
早いヘッドｌ、ｌＪ換え動作が可能となり、磁気ディス
ク装置等のデータ処理能力を向上するという著しい工業
的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明によるヘッド切換え動作を示す図、 第３図は本発明の一実施例の構成を示す図、第４図はオ
フセット値の格納例とオフセント計算例を示す図、 第５図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
、 第６図は磁気ディスク装置の要部構成例を示す図、 第７図はセクタサーボ信号を示す図、 第８図は従来例によるヘッド切換え時の動作を示す図で
ある。 図において、 １、　　１Ａ、１８　、１０１は記録／再生ヘッド、２
は位置サーボ回路（オントラック制御器）、３はオフセ
ット検出手段（器）、 ４はオフセット印加手段（器）、 ５はシーク制御回路、　　６は電力増幅器、７はＶＣＭ
、　　　　　　　８はヘッド選択回路、９はヘッド切換
え制御器、 ２１はオントランク完了検出器、 ５Ｉは残りシーク量計算器、　Ａｆ標速度発生器、５３
は速度発生器、　　　　　５４は速度誤差発生器、５５
はＦＦ発生器、　　　　　１０２は磁気ディスク、１０
３はスプリングアーム、　１０４はモータ、ｌＯ５はス
ペーサ、　　　　１０６はディスククランプ、１０７は
ベース、　　　　　　１０８はトラック、を示す。 ： コ ； １１１．６冨、１１．１１．一 本発明の構成を示すブロック図 第　　　１　　　図 ずれ量 Ｘ （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ
）（Ｃ） （ｄ） 本発明によるヘッド切換え動作を示す図第　　　２　　
　図 オフセット値の格納例とオフセット計算例を示す図第　
　　４　　　図 本発明の一実施例の動作を示すフローチャート第　　　
５　　　図 ■に 磁気ディスク装置の要部構成例を示す図第　　　６　　
　図 セクタサーボ信号を示す図 第　　７　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の記録／再生ヘッド（１）を備え、セクタサーボを
   用いたディスク型記憶装置において、各記録／再生ヘッ
   ド（１）間のトラック横断方向のオフセット値を検出し
   記憶しておき要求に応じて現在選択されている現在ヘッ
   ド（１Ａ）と次に選択する目的ヘッド（１Ｂ）との間の
   オフセット値を出力するオフセット検出手段（２）と、 該オフセット検出手段（３）の出力したオフセット値を
   アナログ量に変換し位置サーボ回路（２）に印加するオ
   フセット印加手段（４）と、を備え、ヘッド切換えの際
   、現在ヘッド（１Ａ）において、現在ヘッド（１Ａ）と
   次に選択する目的ヘッド（１Ｂ）との間のオフセット値
   を位置サーボ回路（２）に印加させオントラックさせた
   後、目的ヘッド（１Ｂ）に切り換えるよう構成したこと
   を特徴とするセクタサーボにおけるヘッド切換え方式。