JPH03288380A - サーボ信号書込装置 - 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］ この発明はサーボ信号の書き込み位置の制御方式に関し
、詳しくはサーボライタによりヘッドディスク・アセン
ブリ（以下、ＨＤＡと略称する）の磁気ディスクに対す
るサーボ信号の書き込みにおいて、トラックに対して磁
気ヘッドの位置を制御する方式である。

［従来の技術］ 情報処理装置に使用されるハード磁気ディスク装置は、
部品の小型化によりＨＤＡに纒められている。第３図（
ａ）はＨＤＡの斜視外観図、同図（ｂ）は平面図を示す
。図（ａ）のＨＤＡＩにおいて、筐体１１の内部に複数
のハード磁気ディスク（以下単に磁気ディスクまたはデ
ィスクという）　＋２がスピンドル１３に装着されて回
転機構２により回転しする。各ディスク１２の表裏の両
面に対して磁気ヘッド１４ａと支持アーム１４ｂが設け
られ、支持アーム１４ｂは共通の支持棒１５に取り付け
られてＶＣＭ駆動機横１６により回転し、各磁気ヘッド
１４ａが対応するディスク面のトラックをシークする。

シークの範囲をディスク１２の有効範囲内に限定するた
めに、支持棒１５に位置決めアーム１７が、また駆動機
構１６にゴム製の外側ストッパ１８ａと内側ストッパ＋
８ｂがそれぞれ設けられている。図（ｂ）において、各
ディスク１２の中心を０１外周エツジＥｇの半径をＬｅ
とし、エツジＥｇより不使用のΔＬを除外した半径Ｌｓ
の位置に外側ストッパ１４ａを設け、この位置を最外周
のトラックとして、これより内側に微小な、例えば１０
μｍのピッチｐの間隔で多数のトラックＴＲが設定され
る。データのアクセスにおいては、磁気ディスク装置の
コンピュータにより、メモリに記憶されている各トラッ
クの位置データと、これに対する駆動機構１６の供給電
圧の大きさと供給時間を読み出し、これに従って駆動機
構１６を回転させて磁気ヘッド＋４ｂが指定されたトラ
ックをシークする。

さて、データのアクセスのためには、トラックに対して
磁気ヘッド１４ａを正しい位置に位置決めすることが必
要で、このためサーボ方式が用いられる。サーボ方式に
は各種があるが、この場合はデータ面サーボ方式と呼ば
れるもので、予め、サーボライタにより各ディスクの各
トラックに相当する位置にサーボ信号が書き込まれ、デ
ータのアクセスにわいてこれを読み出し、位置制御機構
により磁気ヘッドをトラックに対して正しく対応させる
ものである。

第３図（Ｃ）は、ＨＤＡＩに対するサーボライタの書き
込み機構３の概略の構造を示す。ベース盤３１にはＶＣ
Ｍ駆動機構３２が固定され、これにより回転する回転軸
３３に駆動アーム３４が取り付けられる。駆動アーム３
３の先端には駆動ピン３５が、またその側面にはミラー
３Ｇｂがそれぞれ取り付けられる。またベース盤３１に
はレーザ距離計３６ａが固定され、ミラー３Ｇｂによる
レーザの反射光の干渉により、駆動アーム３４の移動距
離が計測される。サーボ信号の書き込みにおいては、書
き込み機構３に対してＨＤＡＩを位置決めして装着する
。ＨＤＡｔの筐体１１には、第３図（ｂ）に示すように
支持アーム＋４ｂに対応する位置に、円弧状の切り欠き
孔１９か設けられており、駆動ビン３５がこれを貫通し
て支持アーム１４ｂの側面に当接する。マイクロプロセ
ッサの制御によりＶＣＭ駆動機横３２が回転軸３３を回
転し、上記により磁気ヘッド１４ｂが指定されたトラッ
クをシークする。シーク中の磁気へノドの位置がレーザ
距離計により計測され、これが所定のトラックの位置に
なったことが確認されると駆動機構３２が停止され、シ
ークされたトラックに対して、サーボライタによりサー
ボ信号を書き込むものである。

［解決しようとする課題］ 上記の書き込みにおいては、外側のスト、パ１８ａの位
置Ｌｅを起点として各トラックの標準位置を予め設定し
てメモリに記憶し、これを読み出して磁気へノド１４ｂ
の位置を制御するものであるが、ＨＤＡＩに設けられた
外側のストッパ１８ａの位置には問題がある。すなわち
、スト、パ１８ａ　、　１８ｂの取り付けは、ＨＤＡＩ
の組み立て作業においてなされ、作業が終了すると筐体
＋１に蓋が取り付けられて以後、内部を手直しすること
が原則として無用とされている。しかしながら、各スト
ソノ川８の取り付は位置は、特に高精度でなくてかなり
のバラツキがあり、またゴム製のために弾性がある。

さらに甚だしい場合はストッパ１８ａ又は、１８ｂが欠
落している。これらにより、磁気へ、ド１４ａの停止位
置が不確定となることは避けられない。前記したところ
により、磁気へ、ドの動作の開始位置は、磁気ヘッドが
外側のストッパ１８ａに当接した位置とされており、こ
の位置を外れて磁気ヘッドが停止したときはアクセス動
作が不良となる。

これに対してサーボライタに予め設定された標準位置は
、この当接位置と一致せず、従ってサーボ信号の書き込
み位置が不良となる。そこで、当接位置を正確に検出し
てメモリに記憶されている標準位置を較正し、較正され
た位置に対してサーボ信号を書き込む方式が必要である
。なお上記において、内側のストッパ１８ｂの取り付は
位置は、ある程度の余裕があるので問題ではない。

この発明は、以上に鑑みてなされたもので、磁気ヘッド
とストッパとの当接位置を検出し、予め設定されている
各トラックに対する標準位置のデータを較正して、正し
い位置にサーボ信号を書き込むことができる書き込み位
置制御方式を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、複数のハード磁気ディスク、磁気ヘッド、
および、該磁気ヘッドのシーク範囲をディスクの有効範
囲に限定するストッパを筐体に収容してなるＨＤＡに対
して、マイクロプロセッサと、マイクロプロセッサによ
り制御されて磁気ヘッドを駆動するＶＣＭ駆動機構、お
よび磁気ヘッドの移動距離を計測するレーザ距離計とを
有し、ＨＤＡを装着してその磁気ヘッドにより各磁気デ
ィスクに対してサーボ信号を書き込むサーボライタにお
ける書き込み位置の制御方式である。磁気ディスクの最
外周に設定されるトラックに対して予めメモリに記憶さ
れた標準位置を目標として、ＶＣＭ駆動機構を制御して
磁気ヘッドを移動する。

移動中におけるＶＣＭ駆動機構に対する供給電圧の監視
と、レーザ距離計による磁気ヘッドの移動距離の計測を
行う。供給電圧が急激に上昇してピーク値に達した時点
におけるレーザ距離計の計・測距離より、予め計測され
たストッパの弾性による磁気ヘッドの戻り量を差し引く
ことにより、ストッパと磁気ヘッドとの当接位置が計算
される。これを最外周に設定されるトラックに対するサ
ーボ信号の書き込み位置として、メモリに記憶されてい
る最外周のトラックを含むすべてのトラックの標準位置
を較正する。較正された各位置に対して、サーボライタ
によりサーボ信号の書き込みが行われる。

［作用］ 以上のサーボ信号書き込み位置制御方式においては、メ
モリに予め記憶されている、最外周に設定されるトラッ
クに対する標準位置を目標として、ＶＣＭ駆動機構によ
り磁気ヘッドが移動する。この移動中に監視されている
ＶＣＭ駆動機構に対する供給電圧が、急激に上昇してピ
ーク値に達した時点を検出し、この時点におけるレーザ
距離計の計測距離より、予め計測されたストッパの弾性
による磁気ヘッドの戻り量を差し引いて、ストッパと磁
気ヘッドとの当接位置が計算される。これが磁気ディス
クの最外周に設定されるトラックに対するサーボ信号の
書き込み位置であり、これによりメモリに記憶されてい
るすべてのトラックの標準位置が較正される。サーボ信
号の書き込みにおいては、較正位置により各トラックが
正しく位置決めされ、それぞれに対してサーボライタに
よりサーボ信号が書き込まれるものである。

［実施例］ 第１図（ａ　）　、　（ｂ　）　、　（ｃ　）は、この
発明によるサーボ信号書き込み位置制御方式の実施例に
おける、サーボライタの要部のブロック構成図と、当接
位置の検出方法、およびメモリに記憶された標準位置と
較正位置のテーブルである。

第１図（ａ）において、３は前記した第３図（Ｃ）のサ
ーボライタの書き込み機構で、これに対して信号処理部
４が設けられる。信号処理部４においては、各トラック
に対する標準位置のデータがメモリ４２に記憶されてい
る。サーボ信号の書き込みに先立って、マイクロプロセ
ッサ（ＭＰＵ）４１により最外周のトラックに対する標
準位置のデータが読み出され、ｖＣＭ制御回路４３に必
要なデータが送出される。これにより、供給電圧がＶＣ
Ｍ駆動機構３２に供給されて回転軸３３が回転し、前記
第３図（Ｃ）において説明したように磁気ヘッド１４ｂ
が移動する。この移動中に、供給電圧はＶＣＭ電圧検出
器４４により監視され、監視データはＡ／Ｄ変換器４５
によりデジタル化されてＭＰＵ４１に転送される。同時
に、支持アーム３Ｇｂに取り付けられたミラー３Ｇｂの
移動距離がレーザ距離計３Ｇａにより計測され、計測デ
ータはＡ／Ｄ変換器４６によりデジタル化されてＭＰＵ
４１に転送され、適当な演算式により磁気ヘッド１４ａ
の移動距離に換算される。いま、磁気ヘッド１４ａの移
動によりＨＤＡＩに設けられた位置決めアーム１７が外
側ストッパ１８ａ　（いずれも第３図（ａ）または（ｂ
）参照）に当接すると、各支持アーム１４ｂ１支持棒１
５などの慣性とストッパ１８のゴムの弾性により、スト
ッパ１８ａの表面が凹んで位置決めアーム１７がある程
度ゴム内に圧入された後、当接した位置に戻って停止す
る。この位置決めアームが圧入した位置をレーザ距離計
３６ａにより計測する。この圧入位置を計測する方法が
この発明のポイントである。すなわち、位置決めアーム
の上記の動作により、ＶＣＭ駆動機構に対する供給電圧
が急激に上昇することに着眼したもので、図（ｂ）にお
いて、横軸はヘッドの移動距離りを、縦軸はＶＣＭ電圧
（供給電圧）ｅを示す。一般に、磁気ヘッドを移動して
所定の位置に停止する場合は、初期には漸次速度を向上
し、一定速度となるとこれを停止位置の手前まで維持し
、漸次減速して停止する方法が行われる。このために供
給電圧ｅは、図示のように上昇劇！！（（）につづく一
定値ｅｏの（（＋）と、下降する（ハ）のように制御さ
れる。いま、位置決めアーム１７とストッパ１８ａの当
接位置をＬａとすると、ゴムの弾性に対抗してアームを
圧入するためには今まで以上の圧力を必要とするので、
供給電圧ｅは急激に上昇してピーク値ｅ■を持つ曲線に
）となる。以後、供給電圧を停止しない限り継続する（
ネ）となるか、または電圧を低下して（へ）のようにＦ
降するものである。なお、ストッパ１８ａが欠落してい
るときは、一定値ｅＱが続くので、これにより欠落を検
出することができる。以上により、供給電圧がピーク値
ｅ■に達した時点において、位置決めアーム１７がスト
ッパ１８ａの内部に圧入されたものとする。この圧入位
置はレーザ距離計により計測され、磁気ヘッドの移動距
離Ｌｂに換算される。この後、ストッパの弾性により磁
気ヘッドは当接位置（距離Ｌａ）に復旧する。この戻り
量は図示のＬｃである。前記したように、最外周のトラ
ックに対するサーボ信号は当接位置Ｌａに書き込むこと
が必要である。しかし、Ｌａは未だ確定していないので
、予め戻り量Ｌｃを実測により求めておき、これをＬｂ
より差し引いて当接位置Ｌａをうる。なお、ゴムの弾性
にはバラツキがあり、位置決めアーム１７の押圧力も厳
密には一定でないので、適当数のＨＤＡについて実測し
てＬｃの平均値を求めることが必要である。

以上の当接位置の検出方法を第１図（ａ）に適用する。

ＶＣＭ電圧検出器４４の出力電圧はＭＰＵ４１により監
視され、これがピーク値ｅｍに達した時点においてレー
ザ距離計３６ａにより計測された距離Ｌｂのデータは、
ＭＰＵ４１に入力して一旦メモリ４２に記憶される。上
記により予め計測されてメモリ４２に記憶されている戻
り量ＬＣが、ＭＰＵによりＬｂより引き算され、当接位
置Ｌａが求められる。

第１図（ｃ）はメモリ４２に予め記憶されている標準位
置の距離（標準距離）Ｌｓと、これを較正した較正位置
の距離（較正距離）Ｌｓ’のテーブルを示す。最外周の
トラックの番号をＯとし、これに対する標準距離をＬＳ
Ｄとする。番号１のトラックに対するＬｓｌ　は、Ｌｓ
ｏよりピッチｐを減したもの（レーザ距離検出の位置に
よっては加えたもの）であり、以下同様に、最終の番号
Ｎに対するＬｓＮはＬｓｏ−Ｎｐである。これに対して
較正距ｆ！ＩｉＬ　ｓ　’は、番号Ｏに対してＬａであ
り、以下ｐをトラック番号倍して差し引くことによりえ
られ、テーブルはこれに書き換えられる。

第２図は、Ｌ、記の当接位置の検出と、標準位置に対す
る較正の手順を示す概略のフローチャートである。サー
ボライタがスタートすると、ＭＰＵによりＶＣＭ駆動回
路が起動して標準距離ＬＳＤに対して磁気ヘッドが移動
し■、これと並行してへ・７ドの移動距離がレーザ距離
計により計Ａｅ１される■。監視されているＶＣＭ電圧
ｅがピーク値ｅｍになると（■のｙｅｓ）、この時点に
おけるへラドの距離Ｌｂが計測されてメモリに記憶され
る■。ついでＭＰＵにより当接位置に対する当接距離Ｌ
ａ　＝Ｌｂ−Ｌｃが計算され■、メモリテーブルの標準
距離Ｌｓが較正されて較正距離Ｌｓ’に書き換えられる
■。較正距離Ｌｓ’がＭＰＵにより読み出されて、各ト
ラックに対するサーボ信号の書き込みが行われる■。

［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように、この発明によるサー
ボ信号の書き込み位置制御方式においては、位置決めア
ームがストッパに当接したとき、ＶＣＭ駆動機構に供給
される電圧が急激に上昇してピーク値を示すことに着眼
し、予め、計測されたストッパのゴムの弾性による磁気
ヘッドの戻り量を、供給電圧がピーク値に達した時点に
おける磁気ヘッドの位置より差し引いて、ストッパと磁
気ヘッドとの当接位置が計算され、これを最外周のトラ
ックに対する正しい位置として、メモリに記憶されてい
るすべてのトラックの標準位置が較正され、較正位置に
対してサーボライタによりサーボ信号が正しく書き込ま
れるもので、ＨＤＡのストッパの位置不良に拘らず、各
トラックに対する正しいサーボ信号が書き込みできる効
果には大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）は、この発明による
サーボ信号書き込み位置制御方式の実施例における、サ
ーボライタの要部のブロック構成図と、ＶＣＭ供給電圧
の曲線図、およびメモリに記憶された標準距離と較正距
離のテーブルの説明図、第２図は第１図の各図に対する
フローチャート、第３図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は
、ＨＤＡの斜視外観図および平面図と、これに対するサ
ーボライタの書き込み機構の構造図である。 １・・・ヘッドディスク・アセンブリ（ＨＤＡ）、ｌ・
・・筐体、　　　　　　　２・・・磁気ディスク、３・
・・スピンドル、４ａ・・・磁気ヘッド、４ｂ・・・支
持アーム、　　　５・・・支持棒、６・・・ＶＣＭ駆動
機構、　　７・・・位置決めアーム、８・・・ストッパ
、　　　　　９・・・切り欠き孔、２・・・回転機構、
　　　　３・・・書き込み機構、３１・・・ベース盤、
３２・・・ＶＣＭ駆動機横機構３・・・回転軸、３４・
・・駆動アーム、３５・・・駆動ピン、３６ａ・・・レ
ーザ距離計、３Ｇｂ・・・ミラー、　　　　４・・・信
号処理部、４１・・・マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、
４２・・・メモリ（ＭＥＭ）　、４３・・・ＶＣＭ制御
回路、４４・・・ＶＣＭ電圧検出器、４５．４６−・・
Ａ／Ｄ変換器、■〜■・・・フローチャートのステップ
番号。 第１図 （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のハード磁気ディスク、磁気ヘッド、および
   、該磁気ヘッドのシーク範囲を有効範囲内に限定するス
   トッパを筐体に収容してなるヘッドディスク・アセンブ
   リに対して、マイクロプロセッサと、該マイクロプロセ
   ッサにより制御されて上記磁気ヘッドを駆動するＶＣＭ
   駆動機構、および該磁気ヘッドの移動距離を計測するレ
   ーザ距離計とを有し、上記ヘッドディスク・アセンブリ
   を装着して上記磁気ヘッドにより各磁気ディスクに対し
   てサーボ信号を書き込むサーボライタにおいて、上記磁
   気ディスクの最外周に設定されるトラックに対して予め
   メモリに記憶された標準位置を目標として、上記ＶＣＭ
   駆動機構を制御して上記磁気ヘッドを移動し、該移動中
   における上記ＶＣＭ駆動機構に対する供給電圧の監視と
   、上記レーザ距離計による該磁気ヘッドの移動距離の計
   測を行い、該供給電圧が一定電圧より急激に上昇してピ
   ーク値に達した時点における上記レーザ距離計の計測距
   離より、予め計測された上記ストッパの弾性による磁気
   ヘッドの戻り量を差し引くことにより、該ストッパと該
   磁気ヘッドとが当接した位置を計算し、該当接位置を上
   記最外周のトラックに対する上記サーボ信号の書き込み
   位置として、メモリに記憶されている上記最外周のトラ
   ックを含むすべてのトラックの標準位置を較正し、該較
   正された各位置に対して、上記サーボライタにより上記
   サーボ信号の書き込みを行うことを特徴とする、サーボ
   信号の書き込み位置制御方式。