JPH0498661A - 磁気記憶装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、磁気円板上にサーボ情報か書き込まれた専
用サーボ面を備え、この専用サーボ面からサーボ情報を
読み取って磁気ヘッドの位置決めを行なう磁気記憶装置
に関するものである。

［従来の技術］ 近時、回転磁気円板上に設けた同心円状のトラックに対
し磁気ヘッドでデータの書き込み、読み出しを行なうこ
とができる磁気ディスク装置等の記憶装置が盛んに用い
られている。一般に、磁気円板のデータ面に対して正確
な情報の書き込みまたは読み取りを行なうためには、磁
気円板のデータトラック上にデータヘッドを正確に位置
決めする必要がある。そのために、情報格納用のデータ
面とは別に専用サーボ面を設け、この専用サーボ面に書
き込まれたサーボ情報をサーボヘッドで読み取り、この
サーボヘッドと共にデータヘッドを位置決めするサーボ
面サーボ方式が、従来より実施されている。

第９図は、たとえば特開昭６２−２５７６８２号公報に
記載されている従来のデジタル制御サ−ボ面サーボ方式
の磁気記憶装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、２枚の磁気円板（１）（２）は円板駆動モータ（
３）のスピンドル（４）に支承されている。磁気円板（
１）、（２）の各々はそれぞれ２つの面（１ａ）、（１
ｂ）、（２ａ）、（２ｂ）を有している。以下の説明で
は、磁気円板（１）の面（１ａ）、（１ｂ）および磁気
円板（２）の面（２ａ）がデータ記録面であり、磁気円
板（２）の面（２ｂ）は専用サーボ面であって、予め記
録されたサーボ情報のみを含んでいるものとする。デー
タ面（１ａ）、（１ｂ）　、（２ａ）上の個々のトラッ
クはデータヘッド（５ａ）、（５ｂ）、（５Ｃ）により
アクセスされ、専用サーボ面（２ｂ）はサーボヘッド（
６）によりアクセスされるようになっている。

サーボヘッド（６）によって読み取られたサーボ情報は
増幅器（Ａ　ＭＰ　）　　（７）に供給され、次いて復
調器（８）に入力され、アナログ位置信号ＡＩ　、Ａ２
に変換される。このアナログ位置信号ＡＩ　、Ａ２は、
それぞれアナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ）（９）、
（１０）を介してデジタル変換され、その結果前られる
デジタル位置信号Ｄ１、Ｄ２はバス（１１）を通してマ
イクロプロセッサ（１２）に出力されるようになってい
る。

マイクロプロセッサ（１２）は、デジタル位置信号ＤＩ
　、Ｄ２と目標トラックＴｄおよび後述するＶＣＭ制御
重流１ｄとを使用してデジタル制御信号Ｄ３を計算し、
その結果をデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）（１３
）に出力する。デジタル・アナログ変換器（１３）はア
ナログ制御信号Ｃａを電力増幅器（ＰＡ）（１４）に出
力する。

電力増幅器（１４）を介し電力増幅して得られたアナロ
グ制御電流１ａはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）（１５
）に供給され、データヘッド（５ａ）、（５ｂ）、（５
Ｃ）およびサーボヘッド（６）を駆動、制御するととも
に、アナログ・デジタル変換器（１６）を介して前記Ｖ
ＣＭ制御電流１ｄに変換される構成となっている。また
、（１７）は目標トラックＴｄを出力するカウンタユニ
ット（Ｃ−ＵＮ　Ｉ　Ｔ）、（１８）はＦＲＯＭ。

（１つ）はＲＡＭである。

以下、第６図〜第１０図を参照して、サーボ情報の態様
および信号処理の動作について説明する。

第６図は、たとえば特公昭５５＝２０３０１号公報に開
示された従来のサーボ情報の一例を示す説明図である。

サーボ情報は専用サーボ面（２ｂ）上に形成された複数
の同心円状のトラックに記録されている。第６図におい
て、ＡＳＢ、ＣおよびＤは専用サーボ面（２ｂ）に同心
円状に形成された複数のサーボトラックであり、それぞ
れ半径方向に隣接している。各サーボトラックＡ、Ｂ、
ＣおよびＤに書き込まれたサーボ情報は、矢印Ｆ方向（
磁気円板の回転方向）に所定の磁化反転タイミングをも
って周期的に磁化されている位置情報（Ｐｌ）、（Ｐ２
）、（Ｐ３）、（ＰＡ）とクロック情報（Ｐ５）とから
なっている。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はサーボヘッド（
６）の中心がサーボトラックＡとＢとの境界、サーボト
ラックＢとＣとの境界、サーボトラックＣとＤとの境界
にそれぞれ位置したときに読み取られるサーボ情報の波
形である。ＶＡ、ＶＢＳＶＣおよびＶＤは、それぞれ、
サーボヘッド（６）で読み取られる位置情報Ｐ１、Ｐ２
、Ｐ３、ＰＡの電圧振幅である。

第７図は、第６図のサーボ情報から位置信号を得る方法
を説明する線図である。（ｄ）はサーボヘッド（６）が
読み取ったサーボ情報の波形、（ｅ）はサーボクロック
ＣＬ、（’ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）は、それぞれ
、位置情報の振幅ＶＡ、ＶＢ、ＶＣおよびＶＤを計測す
るためのタイミングを弁別するゲート信号Ｇ１、Ｇ２、
Ｇ３、Ｇ４を示している。

前記第９図における復調器（８）は、第１０図に示すよ
うな構成になっており、増幅器（７）から出力されたサ
ーボ情報は、クロック情報を基準としてパルスを発生さ
せるパルス化回路（２０）の出力に基づいて、位相比較
器（２１）、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）（２２）、電
圧制御発振器（ＶＣＯ）（２３）から構成される位相同
期回路（２４）とカウンタ（２５）とを用いて、第７図
（ｅ）に示したサーボクロックＣＬを発生させ、同じく
　（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）に示したゲート信号
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を作成してピークホールド回路
（２６）に供給する。

ピークホールド回路（２６）においては、例えばゲート
信号Ｇ１がＯＮのとき位置情報Ｐ１の振幅ＶＡを読み取
り、ケート信号Ｇ２かＯＮのとき位置情報Ｐ２の振幅Ｖ
Ｂを読み取り、位置情報Ｐ１とＰ２の振幅の差ＶＡ−Ｖ
Ｂを求めて、第８図および第９図に示したアナログ位置
信号Ａ１を発生させる。同様に位置情報Ｐ３、Ｐ４から
ＶＣ−ＶＤを求めてアナログ位置信号Ａ２を発生させる
。

復調器（８）から出力されたアナログ位置信号ＡＩ、Ａ
２は、それぞれ、アナログ・デジタル変換器（９）、（
１０）に送られ、デジタル変換したデジタル位置信号Ｄ
１、Ｄ２をマイクロプロセッサ（１２）に出力する。マ
イクロプロセッサ（１２）は、デジタル位置信号Ｄ１、
Ｄ２と目標トラックＴｄおよびＶＣＭ制御重流Ｉｄとを
使用して計算したデジタル制御信号Ｄ３をデジタル・ア
ナログ変換器（１３）に出力する。デジタル・アナログ
変換器（１３）はアナログ制御信号Ｃａを電力増幅器（
１４）に出力する。電力増幅器（１４）により電力増幅
して得られたアナログ制御電流１ａはボイスコイルモー
タ（１５）に供給され、データヘッド（５ａ）、（５ｂ
）、（５ｃ）およびサーボヘッド（６）を駆動、制御す
る。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の磁気記憶装置は以上のように構成されており、磁
気ヘッドの位置決めを行なうに当り、読み込まれたサー
ボ情報から位置情報の振幅を求めるためには、位置情報
に厳密に同期したゲート信号が必要であり、このための
複雑な位相比較回路を必要としていた。また、異なる位
置情報が短い間隔で連続して記録されているため、アナ
ログ位置信号の離散値を得るためにかなり高速のアナロ
グ・デジタル変換器が必要であるなどの理由により、コ
ストアップになるという問題点があった。

従って、上記問題点を解消しなければならないという課
題がある。

発明の目的 この発明は、上記課題を解決するためになされたもので
、サーボ情報から位置信号を得るために複雑な位相同期
回路を必要とせず、また、アナログ信号のデジタル化の
ためのアナログ・デジタル変換器が低速のもので良く、
安価に実現できる磁気記憶装置を得ることを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る磁気記憶装置は、磁気円板上にサーボ情
報が書き込まれた専用サーボ面を備え、前記サーボ情報
に基づいてデータヘッドの位置決め行なうサーボ面サー
ボ方式の磁気記憶装置である。前記サーボ情報は、単一
周期の磁化反転が記録されているバースト部と、磁化反
転が存在しないギャップ部と、タイミング基準情報が記
録された同期部と、インデックスおよびセクタの識別や
ガードバンドの識別のための情報が記録されている識別
部と、データトラックの番地を示すアドレスコードと、
各トラックの範囲内における微細な位置変化が検出でき
るような情報パターンが書き込まれた位置検出部とから
なるサーボセクタを連続して複数個配置して構成された
ものである。

［作用］ この発明における磁気記憶装置は、専用サーボ面に記録
されるサーボ情報に、位置変化を検出するための情報と
して十分な長さを有する情報パターンを用いるため、サ
ーボ情報に対する厳密な同期を必要とせず、位相比較器
、ローパスフィルタ、ＶＣＯからなる位相同期回路やピ
ークホールド回路といった複雑な回路が不要となる。ま
た、一つの位置情報が十分な長さを持つので、アナログ
位置信号の離散値を得るために用いるアナログ・デジタ
ル変換器がそれほど高速である必要はなく、サーボ制御
回路が簡単化し、安価に製造可能である。

［実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第４
図は、この発明による磁気記憶装置の全体構成を示すブ
ロック図である。図において、（１）、（２）は、円板
駆動モータ（３）のスピンドル（４）に支承され、面（
１ａ）、（１ｂ）および面（２ａ）かデータ記録面であ
り、また、面（２ｂ）は専用サーボ面であって予め記録
されたサーボ情報のみを含んでいる２枚の磁気円板であ
る。データ面（１ａ）、（１ｂ）、（２ａ）上の個々の
トラックはデータヘッド（５ａ）、（５ｂ）、（５Ｃ）
によりアクセスされ、専用サーボ面（２ｂ）はサーボヘ
ッド（６）によりアクセスされる。サーボヘッド（６）
によって読み取られたサーボ情報は、増幅器（ＡＭＰ）
（７）、復調！　（２７）　、アナログ・デジタル変換
器（Ａ／Ｄ）（９）を介してデジタル変換され、その結
果得られるデジタル信号ＤＡ、ＤＢは、バス（１１）を
通じてマイクロプロセッサ（１２）に出力されるように
なっている。

（１３）は、マイクロプロセッサ（１２）が算出したデ
ジタル制御信号Ｄ３を入力としてアナログ制御信号Ｃａ
を電力増幅器（ＰＡ）（１４）に出力するデジタル・ア
ナログ変換器（ＤＡＣ）である。（１５）は、電力増幅
器（１４）で得られたアナログ制御電流１ａを入力とし
、データヘッド（５ａ）、（５ｂ）、（５Ｃ）およびサ
ーボヘッド（６）を駆動、制御するボイスコイルモータ
（ＶＣＭ）である。また、（１７）は目標トラックＴｄ
を出力するカウンタユニット（Ｃ−ＵＮＩＴ）、（１８
）はＦＲＯＭ、（１９）はＲＡＭである。

第５図は第４図における復調器（２７）のブロック図で
あり、増幅器（７）から出力されたサーボ情報は、全波
整流器（２８）を介してアナログ・デジタル変換器（９
）に入力するとともに、パルス化回路（２０）とカウン
タ（２５）とを介してゲート信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ
４を作成しアナログ・デジタル変換器（９）に供給する
構成となっている。（２９）はパルス化回路の出力をも
とにしてアドレス情報ＡＤを出力するアドレスコードで
ある。

以下、第１図〜第５図を参照して、サーボ情報の態様お
よび信号処理とヘッド位置決めの動作について説明する
。

第１図は、この発明による磁気記憶装置の磁気円板上に
設けられた専用サーボ面に記録されたサボ情報の構成を
示す説明図であり、（３０）は専用サーボ面（２ｂ）に
形成された複数の同心円状のサーボトラック、（３１）
は各サーボトラックを構成するサーボセクタである。第
２図はサーボセクタの構成例を示す説明図であり、（３
２）は単一周期の磁化反転か記録されているノ・−スト
部、（３３）は磁化反転が存在しないギャップ部、（３
４）はタイミング基準情報が記録された同期部、（３５
）はインデックスおよびセクタの識別やガードバンドの
識別のための情報か記録されている識別部、（３６）は
データトラ・ツクの番地を示すアドレスコード、（３７
）は各トラックの範囲内における微細な位置変化が検出
できるような情報パターンが書き込まれている位置検出
部である。同期部（３４）と位置検出部（３７）を除い
ては、各サーボピット部分に磁化反転対が存在する場合
を「１」、存在しない場合を「０」として例示しである
。同期部（３４）にはタイミングを正しく検出できるよ
うにするため、各サーボビットの境界位置に磁化反転が
生しるようなパターンが記録されている。

第３図は、第２図に示した位置検出部（３７）および関
連する各部の信号を示す線図である。位置検出部（３７
）における各ポジション信号ＰＡ。

ＰＢ、ＰＣ，ＰＤは、単一周期の繰り返し磁化反転であ
る。ポジション信号ＰＡは偶数トラックＡ１Ｃの半分と
奇数トラックＢＳＤの半分にまたがって記録され、ポジ
ション信号ＰＢはポジション信号ＰＡのない部分に記録
され、ポジション信号ＰＣは偶数トラックＡ、Ｃに記録
され、ポジション信号ＰＤは奇数トラックＢＳＤに記録
される。第３図（ｊ）はサーボヘッド（６）がサーボト
ラックＣとＤの境界にあるときの読み取り波形を示し、
（ｅ）はサーボクロックＣＬ、（ｆ）はゲート信号Ｇ１
、（ｇ）はゲート信号Ｇ２、（ｋ）は第５図の全波整流
器（２８）の出力を示す。

第４図に示すように、専用サーボ面（２ｂ）上に記録さ
れた前記サーボ情報はサーボヘッド（６）により読み取
られ、増幅器（７）で増幅された後、復調器（２７）に
人力される。復調器（２７）に入力されたポジション信
号ＰＡ−ＰＤは、第５図に示すように、増幅器（７）で
増幅された後二分され、一方は全波整流器（２８）で整
流され信号（ｋ）となり振幅検出された後、アナログ・
デジタル変換器（９）に入力されデジタル信号に変換さ
れた後、マイクロプロセッサ（１２）内に取り込まれる
。また、もう一方はパルス化回路（２０）を経てカウン
タ（２５）とアドレスデコーダ（２９）に入力される。

アドレスデコーダ（２９）からはアドレス情報ＡＤが出
力される。アドレスデコーダ（２９）により得られるア
ドレス情報ＡＤは２値情報として得られるので、そのま
まマイクロプロセッサ（１２）に入力される。マイクロ
プロセッサ（１２）では、所定の制御演算操作を行なっ
て、デジタル・アナログ変換器（１３）に対し制御信号
Ｄ３を出力する。この制御信号Ｄ３はデジタル・アナロ
グ変換器（１３）でアナログ制御信号Ｃａに変換された
後、電力増幅器（１４）を介してボイスコイルモータ（
１５）を駆動し、サーボヘッド（６）およびデータヘッ
ド（５ａ）、（５ｂ）、（５Ｃ）を制御する。

サーボヘッド（６）かバースト部（３２）に続いてギャ
ップ部（３３）を読み取ったとき、発振器（図示せず）
から供給されたクロックＣＬを用いてカウンタ（２５）
によりゲート信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が生成され、
アナログ・デジタル変換器（９）に入力される。一方、
ポジション信号ＰＡ、ＰＢＳＰＣ，ＰＤは、第５図に示
すように、増幅器（７）から全波整流器（２８）に供給
され、整流されてＭ３図の（ｋ）に示す波形になってア
ナログ・デジタル変換器（９）に送られる。

アナログ中デジタル変換器（９）では、ケート信号Ｇ１
がＯＮのとき、ポジション信号ＰＡの波高値電圧をアナ
ログ・デジタル変換してデジタル信号ＤＡを発生し、ゲ
ート信号Ｇ２がＯＮのとき、ポジション信号ＰＢの波高
値電圧をアナログ・デジタル変換しデジタル信号ＤＢを
発生する。デジタル信号ＤＡＳＤＢはマイクロプロセッ
サ（１２）に送られて、位置誤差量（ＤＡ−ＤＢ）／　
（ＤＡ＋ＤＢ）が演算される。同様にポジション信号Ｐ
ＣＳＰＤの波高値電圧もアナログ・デジタル変換され、
マイクロプロセッサ（１２）に送られる。

このときゲート信号６１〜Ｇ４のタイミングがすれても
、ポジション信号ＰＡ−ＰＢが十分な長さを持っている
ので、信号振幅を読み取ることか可能となる。また、ポ
ジション信号ＰＡ−ＰＢの持続時間が長いため、ポジシ
ョン信号ＰＡ−ＰＤを離散化するためのアナログ・デジ
タル変換器（９）は、特に高速のものを必要とせす、通
常の速度のものでよい。

［発明の効果コ 以上説明したとおり、この発明による磁気記憶装置は、
専用サーボ面に書き込まれたサーボ情報を、バースト部
と、ギャップ部と、同期部と、識別部と、アドレスコー
ドと、位置検出部とからなるサーボセクタを連続して複
数個配置して構成したことにより、サーボ信号とゲート
信号とを厳密に同期させる必要がなく、位相比較器、ロ
ーパスフィルタ、ｖＣＯからなる位相同期回路やピーク
ホールド回路が不要となり、サーボ制御回路を簡単化で
きる。また、位置情報が比較的長い間隔て記録されてい
るためアナログ−デジタル変換器が通常の動作速度のも
のでよいので、装置を安価に製造できるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による磁気記憶装置の１実施例にお
ける磁気円板の専用サーボ面上のサーボ情報の構成を示
す説明図、第２図は第１図に示したサーボ情報のサーボ
セクタの構成例を示す説明図、第３図は第２図に示した
サーボセクタ情報の中の位置検出部関連の信号の説明図
、第４図はこ９発明による磁気記憶装置の一実施例の全
体構成を示すブロック図、第５図は第４図の復調器の構
成を示すブロック図、第６図は従来のサーボ情報の一例
を示す説明図、第７図は第６図に示したサーボ情報から
アナログ位置信号を得る方法を示す線図、第８図は第６
図に示したサーボ情報から得られたアナログ位置信号を
示す図、第９図は従来のデジタルサーボ制御方式磁気記
憶装置の全体構成を示すブロック図、第１０図は第９図
に示す復調器の構成を示すブロック図である。 図中、（１）、（２）は磁気円板、（２ｂ）は専用サー
ボ面、（６）はサーボヘッド、（７）は増幅器、（８）
は復調器、（９）はアナログ・デジタル変換器、（１２
）はマイクロプロセッサ、（１３）はデジタル・アナロ
グ変換器、（１４）は電力増幅器、（１５）はボイスコ
イルモータ、（２７）は復調器、（２８）は全波整流器
、（２９）はアドレスデコーダ、（３０）はサーボトラ
ック、（３１）はサーボセクタ、（３２）はバースト部
、（３３）はギャップ部、（３４）は同期部、（３５）
は識別部、（３６）はアドレスコード、（３７）は位置
検圧部である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　吉　１）研　二 に記録されたサーボ情報の説明図 Ａ品 第４図の復調器のブロック図 第５図 従来のサ ボ情報の 例を示す説明図 第６図 アナロク位置信号 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気円板上にサーボ情報が書き込まれた専用サーボ面を
   備え、前記サーボ情報に基づいてデータヘッドの位置決
   め行なう磁気記憶装置において、前記サーボ情報は、単
   一周期の磁化反転が記録されているバースト部と、磁化
   反転が存在しないギャップ部と、タイミング基準情報が
   記録された同期部と、インデックスおよびセクタの識別
   やガードバンドの識別のための情報が記録されている識
   別部と、データトラックの番地を示すアドレスコードと
   、各トラックの範囲内に送る微細な位置変化が検出でき
   るような情報パターンが書き込まれた位置検出部とから
   なるサーボセクタを連続して複数個配置して構成された
   ことを特徴とする磁気記憶装置。