JPH03245377A - 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、磁気ディスク装置のうち特にサーボ面サーボ
方式とデータ面サーボ方式とを併用した磁気ヘッド位置
決め方式を用いた磁気ディスク装置に関する。

〔従来の技術〕

トラックフォローイング方式の磁気ヘッド位置決め方式
を採用している従来の磁気ディスク装置のなかで、特に
サーボ面サーボ方式とデータ面サーボ方式とを併用した
磁気ヘッド位置決め方式を採用している磁気ディスク装
置について第２図〜第６図を参照して説明する。

第２図は従来の磁気ディスク装置の一例を示すブロック
図、第３図は第２図の例のサーボディスクを示す平面図
、第４図（ａ）および（ｂ）は第２図の例のデータ面を
示す平面図およびＡ部拡大展開図、第５図（ａ）および
（ｂ）は第２図の例のサーボディスク上のサーボトラッ
クに書込まれているサーボデータ信号を示す平面図およ
びその読出し信号を示す波形図、第６図（ａ）および（
ｂ）は第２図の例のサーボトラックを示す平面図および
位置誤差信号を示す波形図である。

第２図において、磁気ディスク板５１ａおよび５１ｂお
よび５１ｃおよび５１ｄは、スピンドルモータ５２によ
って駆動されて回転する。スピンドルモータ５２は、ス
ピンドルモータ駆動回路６７によって一定の回転速度と
なるようにその回転を制御される。磁気ディスク板５１
ａおよび５１ｂおよび５１ｄの各磁気ディスク板の上下
両面と磁気ディスク板５１ｃの下面とは、データを記録
するデータ面として使用されているが、第４図に示すよ
うに、各データ面７３には、同心円状の複数本のデータ
トラック７４が設けられており、すべてのデータトラッ
ク７４には、サーボデータを書込むサーボエリア７５が
同一の位置に設けられている。また、磁気ディスク板５
１ｃの上面は、サーボ面サーボデータを書込むためのサ
ーボディスク（サーボ面）として使用されている。第３
図に示すように、サーボディスク７０には、同心円状の
複数本のサーボトラック７１が設けられており、すべて
のサーボトラック７］、には、同一の位置にインデック
ス信号エリア７２が設けられている。データ面にデータ
を書込んだりデータ面に書込んだデータを読出すための
複数個のデータヘッド５４と、サーボディスクのサーボ
データを読出すための１個のサーボヘッド５３とがそれ
ぞれ各データ面およびサーボ面に対応して設けられてい
るが、これらのヘッドは、１個の位置決め機構５５に搭
載されていて、すべてのヘッドが一体となって磁気ディ
スク板５１ａ〜５１ｄの所定の上のシリンダ（データト
ラック〉上に位置決めされる。位置決め機構５５は、ボ
イスコイルモータ５６によってその位置決め動作を駆動
される。

データヘッド５４によってデータ面７３にデータを書き
込む場合は、まずどのデータヘッドによって書込み動作
を行うかを上位装置から指定される。すなわち、ヘッド
選択回路５０は、上位装置から送られてくるヘッド選択
信号４７によって１個のデータヘッドを選択する。上位
装置から送− に、ＩＤ信号７７が欠落している箇所がある。

サーボトラック７１のインデックス信号エリア７２にお
けるサーボデータ信号には、このＩＤ信号欠落箇所８１
が数箇所設けられていて、ＩＤ信号７７の配置と欠落の
組合わせによってインデックス信号を構成している。ク
ロック発生回路６２では、サーボデータ信号のＩＤ信号
７７の有無を検出し、これによってＩＤ信号７７の配置
と欠落の組合わせを検出してインデックス信号６１を発
生する。サーボデータ信号の偶数トラック位置信号７９
および奇数トラック位置信号８０は、位置誤差信号発生
回路６４中のサーボ面位置誤差信号発生回路２において
サーボ面位置誤差信号６６に変換される。第５図（ａ）
において、サーボヘッド５３がサーボトラック７１に対
して位置５３（ａ＞および位置５３　（ｂ）および位置
５３（ｃ）に位置したときのサーボデータ信号の読出し
信号８２ａおよび８２ｂおよび８２ｃは、それぞれ第５
図（ｂ）に示す波形となる。

一方、サーボ面位置誤差信号６６は、偶数トラック位置
信号７つと奇数１−ラック位置信号８０との読出し信号
レベルの差に比例した信号である。第６図（ａ）に示す
ように、サーボトラック７１上をサーボヘッド５３が矢
印Ｂ方向に移動したとき、サーボ面位置誤差信号６６は
、第６図（ｂ）に示す波形となる。本図に示すように、
サーボ面位置誤差信号６６のゼロクロス点８３は、サー
ボヘッド５３が隣接する二つのサーボトラックの境界に
位置したときに発生ずる。ヘッドの移動動作中は、この
ゼロクロス点８３の数によってサーボヘッド５３が横断
したサーボトラック（シリンダ）の数を知ることができ
る。また、サーボ面位置誤差信号６６の傾きは、サーボ
ヘッド５３の移動速度に比例しているため、ヘッドの移
動速度の検出に使用する。更に、サーボ面位置誤差信号
６６の信号レベルは、隣接するサーボトラックの境界す
なわちゼロクロス点８３からサボヘッド５３までの距離
を示している。

第４図は、データ面７３とデータトラック７４との関係
を示している。すなわちサーボエリア７５はインデック
ス信号６１以降に設けられており（サーボエリア７５の
両側はデータエリア７６である）、データトラック７４
の中心が隣接する二つのサーボトラック７５ａの境界と
一致するように配設されている。これは、サーボヘッド
５３およびデータヘッド５４が、サーボ面位置誤差信号
６６がゼロレベルとなるように、すなわちサボヘッド５
３が隣接する二つのサーボトラック７１の境界に位置す
るように位置決め制御されるからである。

次に、ヘッドの位置決め制御動作について説明する。

位置決め制御回路６９は、上位装置からシーク命令６８
を入力するとき、移動すべきシリンダの数も同時に入力
する。位置決め制御回路６９がシーク命令６８を入力す
ると、移動すべきシリンダ数から位置決め機構５５の運
動の初速度を決定し、その決定した初速度でボイスコイ
ルモータ５６を駆動する。ヘッドが運動中は、サーボデ
ィスクのサーボ面サーボデータからサーボ面位置誤差信
号６６を生成し、このサーボ面位置誤差信号６６の傾き
からヘッド移動の実際の速度を確認しながら指定した速
度になるようにボイスコイルモータ５６を制御する。ま
た、サーボ面サーボデータのサーボ面位置誤差信号６６
のゼロクロス点８３の数からヘッドが横断したシリンダ
数を知る。これによって指定されたシリンダ数まで移動
してきたことを確認する。次にサーボ面位置誤差信号６
６の信号レベルがゼロになるようにボイスコイルモータ
５６を制御してヘッドを位置決めする。これによってサ
ーボディスクのサーボ面すボデータによるヘッドの位置
決め動作を終了する。

次に、データの書込みまたはデータの読出しを行うデー
タ面７３のサーボエリア７５のサーボデータによるヘッ
ドの位置決めの微調整動作を行う。このヘッド位置決め
の微調整動作をデータ面サーボ動作という。データ面サ
ーボ動作は、データヘッド５４によってデータ面７３の
サーボエリア７５のサーボデータを読出すが、このとき
、イ３ ４４ シーｊ“・ツク又信号６１かへ所定の時間だけ読出すこ
とによ−って正確にサーボデータのみを読出ずことかて
き、従って誤ってデータ面のデータ１〜ラツク７４の信
号を読１１１ずことはない。サーボエリア’７５から読
出したサーボデータからデー　タ面位置誤差信号６５を
生成し、このサーボエリア７５によるデータ面位”ａ、
誤差信号０５の信号レヘルがゼ１′７レベルとなるよう
に位置決め制御回路６９においてボイスコイルモータ５
６を制御する。

以上説明したように、サーボ面サーボ方式とデー　タ面
ザーホ方式とを併用している磁気ディスク装置では、上
位装置から指定されたシリンダまでヘラｌ〜を移動させ
るため、先ずサーボディスクのサーボ面ヅーボデータに
よツて位置決め制御し、次にデータを実際に書込むかま
たはデータを実際に’１１　Ｆ６ずべきシーク面のサー
ボエリアのサボデータによってデータヘッドの位置決め
を微調整する。これにより、シークの書込みまたは読出
し、を行うデータ１〜ラツクにデータヘッドを正確に位
置決めすることができる。

５ 〔発明か解決しようとする課題〕 」二連したようなサーボ面サーボ方式とデータ面サーボ
方式とを併用している従来の磁気ディスク装置は、デー
タ面に書込まれているサーボデータによってデー　タヘ
ッドの位置決めの微調整を行うようになっている。

しかしながら、上位装置から指定されるシリンタにヘッ
ドを移動させるには、先ずサーボディスクのサーボ面サ
ーボシークによって位置決め動作を行い、次に実際にデ
ータを書込むかまたは読出すべきデータ面のサーボエリ
アのサーボデータによってシークヘッドの位置決めの微
調整を行うデータ面サーボ動作を行うため、またデータ
／＼・ソドを選択する度にデータ面サーボ動作を行う必
要があるため、ヘッドの位置決め動作にかかる時間、す
なわちシー　り時間が長くなるという欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の磁気ディスク装置は、複数枚の磁気ディスク板
と、前記磁気ディスク板を回転させる６ スピンドルモータと、前記スピンドルモータが一定の回
転速度となるようにその回転を制御するスピンドル・モ
ー　タ駆動回路と、前記複数枚の磁気ディスク板の両面
の記録面の中の任意の一つの面をサーボ面とし残余の面
をデータ面として前記データ面に対応して設けた複数個
のデータヘッドと、前記サーボ面に対応して設けた１個
のサーボヘラ１−・と、前記シータヘッ■−および前記
サーボヘッドを搭載してそれらを前記磁気ディスク板に
設けた同心円状の複数本のシリンダの中の指定されたシ
リンダに位置決めする位置決め機構と、前記位置決め機
構の運動を駆動するボイスコイルモータと、上位′ｊＡ
置から送られてくる書込みブタを変換して書込み用の電
流信号として前記ブタヘッドに送出し前記データヘッド
によって前記磁気ディスク板から読出した読出し信号を
増幅して出力する書込み読出し駆動回路と、前記書込み
読出し駆動回路の出力信号を弁別して読出しブタとして
上位装置に送信するデータ弁別回路と、前記サーボヘッ
ドによって読出された前記サーボ１７へ 面のサーボデータ信号を増幅してサーボ面サーボデータ
として出力するサーボ信号増幅回路と、前記サーボデー
タ信号の中に含まれているクロック信号を検出して前記
データ弁別回路および位ｆｆ　ｍＡ差信号発生回路に送
出すると共にインテックス信号を生成して出力するクロ
ック発生回路と、前記クロック発生回路から前記クロッ
ク信号を入力し前記サーボ面サーボシークをサーボ面位
置誤差信号に変換して出力するサーボ面位置誤差信号発
生回路および前記クロック発生回路から前記りロック信
号を入力し前記書込み読出し駆動回路の出力信号中の前
記データ面のサーボエリアに書込んであるサーボデータ
を読出したデータ面す−ボデタを入力してデータ面位置
誤差信号を出力するデータ面位置誤差信号発生回路を有
する前記位置誤差信号発生回路と、シーク命令によって
動作し前記サーボ面位置誤差信号および前記データ面位
置誤差信号によって前記ボイスコイルモータを駆動する
位置決め制御部とを備える磁気ディスク装置において、
前記位置誤差信号発生回路が、前記］−申、− サーボ面位置誤差信号のレベルを検出するレベル検出回
路と、前記データ面位置誤差信号と前記レベル検出回路
からのサンプル信号とを入力して前記サンプル信号がゼ
ロレベルとなったときに前記データ面位置誤差信号のレ
ベルをデータ面毎に記憶する記憶回路と、前記サーボ面
位置誤差信号と前記記憶回路からのオフセット量とを入
力して加算した信号を前記データ面位置誤差信号の代り
に前記位置決め制御部に入力する加算回路とを有してい
る。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の主要部を示すブロック図で
ある。

第１図の実施例は、第２図に示した従来の磁気ディスク
装置のＣ部を第１図に示したＤ部に置き代えたものであ
る。

第１図において、サーボ面位置誤差信号発生回路２は、
サーボ面サーボデータ１からサーボ面位置誤差信号６６
を生成する回路である。データ面位置誤差信号発生回路
４は、データ面す−ボデタ５からデータ面位置誤差信号
６５を生成する回路である。レベル検出回路７は、サー
ボ面位置誤差信号６６の信号レベルを検出し、ヘッド位
置決め動作中にサーボ面位置誤差信号６６がゼロレベル
になったときにサンプル信号８を出力する。記憶回路９
は、サンプル信号８を入力する度にヘッド選択信号４７
によって指定されたデータヘッド毎にデータ面位置誤差
信号６５の信号レベルを記憶する。サーボ面位置誤差信
号６６がゼロレベルのときのデータ面位置誤差信号６５
の信号レベルは、サーボヘッド５３とデータヘッド５４
とのずれ量すなわちオフセット量を表している。従って
記憶回路９は、各データヘッド毎にそれぞれのオフセッ
ト量を記憶する。位置決め制御回路６９は、ヘッド位置
決め動作のためにヘッドが移動中は、従来と同様にサー
ボ面位置誤差信号６６に従ってボイスコイルモータ５６
を制御する。位置決め制御回路６つは、ヘッドを目的の
シリンダの直前に移動させると、サーボ面位置誤差信号
６６と記憶回路９が記憶しているオフセット量１２とを
加算回路９３で加算した信号がゼロレベルになるように
ヘッドの位置を制御してヘッド位置決め動作を終了する
。上記以外の構成および動作については、既述の従来の
磁気ディスク装置の場合と同じである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の磁気ディスク装置は、サ
ーボ面位置誤差信号によるヘッド位置決め動作中にサー
ボヘッドと各データヘッドとのオフセット量を測定して
おき、サーボ面位置誤差信号による位置制御のときにオ
フセット量を補正するように位置決め動作を行うことに
より、サーボ面位置誤差信号による位置決め動作後にデ
ータ面サーボ動作を行わなくても、高精度でしかもシフ
時間を短縮することができる位置決め動作を行うことが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主要部を示すブロック図、
第２図は従来の磁気ディスク装置の一例を示すブロック
図、第３図は第２図の例のサボディスクを示す平面図、
第４図（ａ）および（ｂ）は第２図の例のデータ面を示
す平面図およびＡ部拡大展開図、第５図（ａ）および（
ｂ）は第２図の例のサーボディスク上のサーボトラック
に書込まれているサーボデータ信号を示す平面図および
その読出し信号を示す波形図、第６図（ａ＞および（ｂ
）は第２図の例のサーボトラックを示す平面図および位
置誤差信号を示す波形図である。 図において、 １・・・・・・サーボ面サーボデータ、２・・・・・・
サーボ面位置誤差信号発生回路、３・・・・・・クロッ
ク信号、４・・・・・・データ面位置誤差信号発生回路
、５・・・・・・ブタ面す−ボデータ、７・・・・・・
レベル検出回路、８・・・・・・サンプル信号、９・・
・・・・記憶回路、１０・・・・・・位置決め制御回路
、１２・・・・・・オフセット量、４７・・・・・・ヘ
ッド選択信号、５０・・・・・・ヘッド選択回路、２１ ２− ５１ａ　　５］−１〕−５１，ｃ・５１ｄ−−磁気ティ
スフ板、５２　・・・スピンドルモータ、５３・・・・
・サポヘッ１〜．５４・・・・・・データヘラｌ〜、５
５・・・・・位置決め機構、５６・・・・ボイスコイル
モータ、５７・・書込み読出し駆動回路、５８・・・・
・・データ弁別回路、５９・・・・・読出しデータ、６
０・・・・・書込みテタ、６１・・・インテックス信号
、６２・・・・クロック発生回路、６３・・　サーボ信
号増幅回路、６４・・・・位置誤差信号発生回路、６５
・・・データ面位置誤差信号、６６・・・−・サーボ面
位置誤差信号、０７・・・・・・スピンドルモータ駆動
回路、６８　・・・・シーり命令、６つ・・・位置決め
制御回路、７０・・・サーボティスフ、７１・・・・・
・サーボトラック、７２・・・・インデックス信号エリ
ア、７３・・・・・ブタ面、７・１・・・・・データト
ラック、７５・・・・・サーボエリア、７６・・・・デ
ータエリア、７７・・・・・・ＩＤ信号、７８・・・・
・・シンク信号、７９・・・・・偶数トラック位置信号
、８０・・・・・・奇数トラック位置信号、８１・・・
・ＩＤ信号欠落個所、８２・・・・・・読出し信号、８
３・・・・・・ゼロクロス点、９３・・・・・データ加
算回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数枚の磁気ディスク板と、前記磁気ディスク板を回
   転させるスピンドルモータと、前記スピンドルモータが
   一定の回転速度となるようにその回転を制御するスピン
   ドルモータ駆動回路と、前記複数枚の磁気ディスク板の
   両面の記録面の中の任意の一つの面をサーボ面とし残余
   の面をデータ面として前記データ面に対応して設けた複
   数個のデータヘッドと、前記サーボ面に対応して設けた
   １個のサーボヘッドと、前記データヘッドおよび前記サ
   ーボヘッドを搭載してそれらを前記磁気ディスク板に設
   けた同心円状の複数本のシリンダの中の指定されたシリ
   ンダに位置決めする位置決め機構と、前記位置決め機構
   の運動を駆動するボイスコイルモータと、上位装置から
   送られてくる書込みデータを変換して書込み用の電流信
   号として前記データヘッドに送出し前記データヘッドに
   よって前記磁気ディスク板から読出した読出し信号を増
   幅して出力する書込み読出し駆動回路と、前記書込み読
   出し駆動回路の出力信号を弁別して読出しデータとして
   上位装置に送信するデータ弁別回路と、前記サーボヘッ
   ドによって読出された前記サーボ面のサーボデータ信号
   を増幅してサーボ面サーボデータとして出力するサーボ
   信号増幅回路と、前記サーボデータ信号の中に含まれて
   いるクロック信号を検出して前記データ弁別回路および
   位置誤差信号発生回路に送出すると共にインデックス信
   号を生成して出力するクロック発生回路と、前記クロッ
   ク発生回路から前記クロック信号を入力し前記サーボ面
   サーボデータをサーボ面位置誤差信号に変換して出力す
   るサーボ面位置誤差信号発生回路および前記クロック発
   生回路から前記クロック信号を入力し前記書込み読出し
   駆動回路の出力信号中の前記データ面のサーボエリアに
   書込んであるサーボデータを読出したデータ面サーボデ
   ータを入力してデータ面位置誤差信号を出力するデータ
   面位置誤差信号発生回路を有する前記位置誤差信号発生
   回路と、シーク命令によって動作し前記サーボ面位置誤
   差信号および前記データ面位置誤差信号によって前記ボ
   イスコイルモータを駆動する位置決め制御部とを備える
   磁気ディスク装置において、 前記位置誤差信号発生回路が、前記サーボ面位置誤差信
   号のレベルを検出するレベル検出回路と、前記データ面
   位置誤差信号と前記レベル検出回路からのサンプル信号
   とを入力して前記サンプル信号がゼロレベルとなつたと
   きに前記データ面位置誤差信号のレベルをデータ面毎に
   記憶する記憶回路と、前記サーボ面位置誤差信号と前記
   記憶回路からのオフセット量とを入力して加算した信号
   を前記データ面位置誤差信号の代りに前記位置決め制御
   部に入力する加算回路とを有することを特徴とする磁気
   ディスク装置。