JPH03272064A - 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−にの利用分野】

この発明は、磁気ディスク装置に係り、特に段差状に形
成されたサーボパターンの各部分についての位置偏差情
報を記憶部に記憶する磁気ディスク装置に関する。

【従来の技術】

磁気ディスク装置においては、磁気ヘッドの位置ずれを
防止するために、位置決め制御が広く行われており、こ
れにより高密度トラック記録を可能にしている。上記位
置決め制御においては、トラック中央からの磁気ディス
クの位置ずれ量を求めるために、磁気ディスク面の所定
のトラック上にサーボパターンが書き込まれている。 従来、この種のサーボパターンとして、第３図に示すも
のが知られている。この図において、符号ｌはサーボパ
ターン、２は任意のトラックの中央線（トラック中央）
、また、３Ａ、３Ｂはトラ・７りを走査する磁気ヘッド
である。、Ｌ記す一ボパターン１は、相接する２種類の
部分、すなわち、アウタパターン１ａおよびインチパタ
ーンｌｂからなっている。上記アウタパターン１ａは、
トラック中央２からΔＸだけ外周側に偏位した磁化パタ
ーンであり、また上記インナパターン１ｂは、トラック
中央２からΔＸたけ内周側に偏位した磁化パターンであ
る。そして、上記構成のサーボパターンｌに磁気ヘッド
が位置した時の読出し波形から、アウタパターンｌａの
波形振幅とインチパターンｌｂの波形振幅をそれぞれ検
出し、これらの振幅差から位置ずれ量を算出していた。 たとえば、第３図に磁気へノド３Ａとして示すように、
トラック中央２に磁気ヘッドが位置する時は、第４図（
ａ）に示すように、アウタパターン１ａの読出し波形Ｓ
Ｗａおよびインナパターン１ｂの読出し波形ＳＷｂのそ
れぞれの振幅が等しい読出し波形が得られ、両者の振幅
差が「０１であることか検出される。これより、磁気ヘ
ッド３Ａの位置ずれ量は「０」と算出される。一方、第
３図に磁気ヘッド３Ｂとして示すように、トランク中央
２から外周側（図上方）に磁気へ・ノドが位置する時は
、第４図（ｂ）または（Ｃ）に示すように、アウタパタ
ーン】ａの読出し波形Ｓ　Ｗ　ａは大きな振怖となり、
インナパターン１ｂの読出し波形ＳＷｂは小さな振幅と
なる。そして、この場合の振幅差から、外周側に何μｍ
ずれているかが判るようになっていた。

【発明が解決しようとする課Ｈ】

ところで、上記従来の位置決め制ａａ構においては、サ
ーボパターンｌの読出し波形のエンベローフ信号を、Ａ
／Ｄコンバータによりデジタル変換し、ＣＩ）Ｕ（中央
処理装置）に取り込ませていた。そして、ＣＩ）　Ｕは
、取り込んたエンベａ−ブ信号から、アウタバター７１
ａおよびインナパターン１ｂの振幅を検出し、これらの
振幅差から磁気ヘッドの位置すれ量を算出していた。 このため、読出し波形のへ〇Ｃ振幅のばらつきや装置電
源の変動に伴うＡ／Ｄコンバータの基準電圧変動により
、Ａ／Ｄ変換後の信号に誤差か生じ易いという問題があ
った。 これに加えて、ＣＰＵは、位置ずれ量の算出という複雑
な演算を実行しなければならなかった。 この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、サーボ
パターンの読出し波形に振輸誤差が含まれる場きでも、
位置ずれ量を高い精度で求めることができ、かつ、格別
なソフトウェア１−の処理を行うことなく、位置決め制
御時におけるＣ　Ｉ）　Ｕの処理負担増を伴わずにずれ
補正することができる磁気ディスク装置を提供すること
をＩ」的としている。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、この発明は、トラック中央
から磁気ディスクの半径方向・＼の位置偏差を各々異な
らしめられて磁気ディスクの回転方向に並べられた複数
の部分からなるサーボパターンと、前記磁気ディスク上
の前記サーボパターンを読み取る磁気へノドと、該磁気
ヘッドを前記磁気ディスク上の所定位置へ移動させる駆
動手段と、迄トみ取られたサーボパターンの最大レベル
を検知する最大ＭＥ識別Ｆ段と、前記サーボパターンの
各部分のノ！！ｌＩ過にｆ−４期したクロック信号を発
生するりｒ−＋７り発ト１０手段と、＝（クロック発生
手段から発生するクロックをカウントするとともに前記
ｉｈの部分のいずれかの通過か検知されたことを条件と
してリセットされるカウント手段と、該カウント手段の
カラントイ１１′〔を面記最人６６識別手段の検知信号
によりラッチするラッチ手段と、該ランチ手段にラッチ
されたカウント値を前記駆動手段の制御（１；号に変換
する変換手段とか６構成してなるものである。

【作用］ 土泥構成によれば、まず、位置がずれたＮ数のサーボパ
ターンの各部分のうち、その位置偏差が磁気へシトの位
置偏差にほぼ等しい部分の読出し波形か最大振輔となる
。また、特定部分の通過によりクロックパルスの計数を
開始させ、このカラン］・砧を最大振輸の部分の通過検
知によってラッチすることにより、パルスに対応する特
定位置から最大振幅の部分までの距離を検知し、この距
離をずれ補正信号に変換することができる。 【実施例】 第１図および第２図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 符号１１は磁気ディスクであって、この磁気ディスク１
１へのデータ書き込みあるいは読み出しが磁気ヘッド１
２によって行われるようになっている。この磁気ヘッド
１２は、キャリア１３の先端に支持されており、キャリ
ア１３をボイスコイルモータ１４によって駆動すること
により前記ディスク１１上の所定トラック上へ移動する
ようになっている。また前記磁気ヘッド１２により読み
出されたデータ（ここではサーボデータについて説明す
る）は、ヘッドアンプ１５によって所定レベルにまで増
幅され、さらに、ＡＧＣアンプ１６に入力されるように
なっている。このＡＧＣアンプ１６は、ＡＧＣ状態（ゲ
イン自動調整動作の状態）に設定されることにより、人
力信号に応じてゲインが調整されて一定レベルの信号を
出力し、また、ゲインが一定のホールド状態に設定され
て人力信号に一定のゲインを与えることができるように
なっている。そして、前記磁気へノド１２によって読み
取られＡＧＣアンプ１６によってゲイン調整されて一定
のレベルの信号とされたデータは、パルス化回路１７を
経てパルス化されてコントローラへ出力される一方、前
記ＡＧＣアンプ１６のケインがホールトされて一定のゲ
インが与えられた信号はエンベロープ発生回路１８へ供
給されるようになっている。 すなわち、前記磁気ディスク１１の表面には、第２図ａ
に示すように、中央のパターンＤ８から最大偏移がそれ
ぞれ１７μｍのパターンＤ１およびＤ１５まで、磁気デ
ィスク１１の半ｉＶ方同へ１μｍずつ順次階段状に偏移
量（ディスク半径方向・＼の偏移量）が変えられたパタ
ーンが書き込まれており、さらに、最初のパターンＤＩ
の先端１こ相当する位置には、第２図すに示すトリガパ
ルスかあｔみ取られるようなパターンが書き込まれてい
る。 そして、これらのパターンＤＩ−ＤＩ５を磁気ヘッド１
２　（第２図においては中心位置のヘッドと偏移した位
置のへ、ドとをそれぞれＡ−１１の符号により区別する
）に読み取らせることにより、第２図Ｃに示すような信
号が読み取られ、このリード信号から第２図ｄに示すよ
うなエンベロープ信号が生成されるようになっている。 前記エンベロープ発生回路の出力は、増幅・フィルタ回
路１９を経て第２図ｅに示ように変形され、微分鼎２０
によって第２図ｆのように微分され、さらに、この信号
］の七ロクロスをコンパレータ２１に検出させることに
より、ピーク通過後に立ち上げられる第２図ｇのような
信号が出力される。 一方、磁気ディスク１１に書き込まれた階段状のパター
ンの通過に対応して、第２図ｉに示すようなサンプルク
ロックが発生される。すなわち、サーボデータの先頭に
書き込まれた第２図すに示すようなトリガパルスによっ
てサンプルクロック２３から第２図除で示すようなりロ
ックパルスが出力されるとともに、前記トリガパルスに
よってバイナリカウンタ２４がリセットされて、先頭の
サーボパターンの通過からの経過時間に対応するクロッ
クパルスがカウンタ２４にカウントされ、このノノウン
ト値がパラレルデータとしてデータラ、チ２５・＼入力
されるようになっている。 そして、前記コンパレータ２１の出力によりセ、トされ
、前記トリ力パルスｂによってリセットされて第２図り
のような信号を出力するフリップフロップ２２０１１１
力によって前記データラッチ２５をラッチすることによ
り、ピーク検出時のカウント４ｆｉかデータラッチ２５
にラッチされる。さらに、データラッチ２５の出力は、
ｌ）／へ変換器２６を経てアナログに変換され、第２図
ノに示すようなずれ量の補正値に対応した電圧出力か１
１１られる。またＤ／Ａ変換器２６の出力は、アナログ
スイッチ２７を所定条件で開閉することにより、必・皮
に応じてボイスコイルモータ１４の駆動回路（図示略）
へ供給されるようになっている。 次いで前記磁気ディスク装置の動作を説明する。 まず、前記アナログスイッチ２７を１開」として補正信
号が出力されない状態とすると、磁気ヘッド１２が位置
補正制御されない状態となり、磁気ヘッドの支持機構の
メカロス、重力、熱オフトラック、あるいは、ディスク
とヘッドとの組み付は誤差等に起因するずれがサーボパ
ターンと磁気ヘッド１２との間に生じる。 この状態において、磁気ヘッド１２がサーボパターンＤ
Ｉ上を通過するとリセットパルスｂが読み取られ、ラン
チ用フリップフロップ２２、カウンタ２４がゼロクリア
されるとともに、サンプルクロック２３からサーボパタ
ーンに同期したクロック信号ｉが発生し、このクロック
信号ｉがカウンタ２４にカウントされ始める。 一方、磁気ヘッド１２はサーボパターンＤｎ上を通過す
るに伴い、ＤＩ、Ｄ２・・・・　と順次サーボパターン
を読み取り、最大振幅のリード信号が得られると、コン
パレータ２１の出力ｇが立ち上かりこの出力ｇによって
カウンタ２４の出力がデータラッチ２５にラッチされる
。さらに、データラッチ２５の出力がＤ／Ａ変換されて
ずれ補正電圧ｊとして出力される。そして、スイッチコ
ントロール信号によってアナログスイッチ２７が「閉」
にされると、ずれ補正電圧がボイスフィルモータ１４の
駆動回路に供給されて磁気へ・ノドが位＠補正される。 なお前記アナログスイッチ２７は、サーボパターンが書
き込まれてい゛るトラ・ノクヘシークした後、ヘッドが
その位置にとどまっている間ＯＮとなるように、ＣＰＵ
の出力ボートによって制御されている。 そして実施例の場合、サーボパターンＤｎが１μｍずつ
のずれを持った階段状に書き込まれているため、カウン
タ２４の１カウントに相当する電圧の増減が１μｍの補
正量となるように、ＤＩ八へ換器２６の変換率か設定さ
れている。また補正電圧は、カウント８の場合でずれ量
がゼロとなるように、零点補正されている。したがって
、駆動電圧をＣ■、補正電圧をｖ１カウント値をＮとす
れば、ＣＶ　＋　（Ｖ　−８’）なる電圧によってボイ
スコイルモータ１４を駆動することにより磁気へノド１
２をセンタに位置決めすることができる。例えば、第２
図の磁気ヘッド１２Ａのように中央のパターンＤ８に対
応する位置に存在している場合にはパターンＤ８の読み
取りレベルか最大となって前記式のカッコ内の電圧補正
値がゼロとなり、磁気ヘッド１２Ｂのようにサーボパタ
ーンＤ４に対応する位置に存在している場合には、前記
式の力、コ内の電圧補正値が４となって、この補正電圧
に対応する距離だけボイスコイルモータ１４の移動量が
補正される。 なお、サーボパターンの分割数、偏移量が実施例の値に
限定されるものでないのはもちろんである。またトリが
パルスは、必ずしもサーボパターンの先端に書き込まれ
ている必要はなく、要は、一連サーボパターンの特定位
置のｆｆｌ？を表示し得るものであればよい。

【発明の効果】

以上説明したように、この発明は、サーボパターンの特
定部分が通過したことを表すパルスの読み取りを条件と
してタイミングパルスを発生させ、このタイミングパル
スのカウント値をサーボパターンの読出し波形の最大値
の読み取りタイミングでラッチし、このラッチされたデ
ータをずれ補正電圧に変換するようにしたものであるか
ら、サーボパターンの読出し波形に振輔誤差が含まれて
いても、磁気ヘッドの駆動手段に供給される制御信号を
増減させることによって正確に位置ずれ量を求めること
ができ、さらに、サーボパターンからずれ桶ｉ１Ｅ信号
を演算する処理が、すべて論理素子などのハードウェア
によって実行されるから、磁気ディスク装置の制御用Ｃ
Ｉ）　Ｕ処理負担を緩和することができるとともに、処
理速度を高めることかできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は制御系のブロック図、第２図は制御系各部の
出力波形を同−峙間軸にバ）って表現した図、第３図は
従来のサーボパターンの構成を示す図、第４図は従来の
動作におけるサーボパターンの読み取り波形の図である
。 １１・・・・・・磁気ディスク、１２・・・・・磁気ヘ
ッド、１４・・・・・・ボイスコイルモータ（駆動手段
）、１６・・・・・・ＡＧＣアンプ、１７・・・・・・
パルス化回路、１８・・・・・エンベロープ発生回路、
１８・・・・・・エンベロープ生成回路、１９・・・・
・増幅・フィルタ回路、２０・・・・・’ｌｌｔ分蒸、
２　＋・・・・・・コンパレータ、２３・・・・・サン
プルクロック、２４・・・・・・カウンタ、２５・・・
・・・データラッチ、２６・・・・・Ｄ／Ａ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トラック中央から磁気ディスクの半径方向への位置偏差
   を各々異ならしめられて磁気ディスクの回転方向に並べ
   られた複数の部分からなるサーボパターンと、前記磁気
   ディスク上の前記サーボパターンを読み取る磁気ヘッド
   と、該磁気ヘッドを前記磁気ディスク上の所定位置へ移
   動させる駆動手段と、読み取られたサーボパターンの最
   大レベルを検知する最大値識別手段と、前記サーボパタ
   ーンの各部分の通過に同期したクロック信号を発生する
   クロック発生手段と、該クロック発生手段から発生する
   クロックをカウントするとともに前記複数の部分のいず
   れかの通過が検知されたことを条件としてリセットされ
   るカウント手段と、該カウント手段のカウント値を前記
   最大値識別手段の検知信号によりラッチするラッチ手段
   と、該ラッチ手段にラッチされたカウント値を前記駆動
   手段の制御信号に変換する変換手段とからなることを特
   徴とする磁気ディスク装置。