JPH06176336A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】スライダを構成するレール部材２０１を圧電素
子２０２により接続し、レール間隔を可変にする。この
構成のものを複数並べることにより多素子／スライダを
実現する。装置内では、１素子１記録再生回路を設け同
時記録再生を行う。またレール部材２０１間の圧電素子
２０２を制御することにより、可変トラック密度にも対
応する。 【効果】データのパラレル転送が可能となり、高速デー
タ転送が実現できる。さらに各記録再生素子毎にサーボ
がかけられるので、位置決め精度が高くなり、トラック
密度を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に係
り、特に、磁気情報を記録再生する磁気ヘッドと、この
磁気ヘッドを位置決めさせるためのサーボ系、および高
速データ転送を行うためのパラレル記録再生方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から用いられている磁気ディスク装
置は、パラレルデータとして上位機から送られたデータ
をシリアルデータに変換し、さらに誤り訂正符号を付加
して、磁気記録に適した記録符号に変調した後、磁気ヘ
ッドにより情報を記録していた。また情報を再生する場
合は、記録媒体上に記録された磁化情報を磁気ヘッドに
より電気信号に変換し記録符号を再生した。その後、シ
リアルデータへ復調し、誤り訂正を行った後、シリアル
／パラレル変換によりパラレルデータとして上位機へ出
力する。さらに情報を記録再生する場合は、記録再生を
行う磁気ヘッドをヘッドセレクト信号により選択し、そ
の磁気ヘッドにより記録再生を行っていた。そのため
に、上位機とのデータ転送速度に対し、磁気ヘッド入出
力端での情報転送速度の方が遅くなり、磁気ディスク装
置性能向上に対するネックとなっていた。

【０００３】転送速度を向上するための手段の一つが、
特開平2−39226号公報に開示されている。この従来例で
は、パラレルデータをそのままビット毎に分割したバイ
ト単位のデータとし、各ビット位置に対応した磁気ヘッ
ドにより対応する媒体面にバイト単位で同時に記録を行
う方式である。この方式によれば、パラレル／シリアル
変換が無いために、ヘッドあたりのデータ転送速度が従
来の装置に比べ１／８になる。言い替えれば、ディスク
装置のデータ転送速度の能力を従来の８倍にすることが
できる。また特開平1−282703 号では、上記と同様にパ
ラレルデータを各ビット位置に対応した記録専用磁気ヘ
ッドにより対応する媒体面に記録するものであり、さら
に記録した情報を同一スライダ上にある再生専用ヘッド
によりほぼ同時に読みだしベリファイチェックができる
ようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記開示の公知例によ
れば、どちらもビットに対応した磁気ヘッドを用いてそ
れに対応した記録媒体面に同時にバイト単位で記録する
方式を用いている。しかし、これらの方式はすべてビッ
ト数分のヘッドが必要になり、さらに各ビットに対応し
た媒体面に記録することから、以下の問題点が残ってい
る。

【０００５】まず、ビット数と同じ数のヘッドが１アク
チュエータに搭載され、同時に記録再生することから、
ヘッド毎のサーボイングを行うことができないためにサ
ーボ方法としてはサーボ面サーボ方式しか用いることが
できない。そのため、アクチュエータの機械的倒れや温
度によるヘッドごとの位置決めに対するオフセットに対
する対処ができないという問題点がある。このため隣接
トラック保護の観点から高トラック密度化に対しても問
題となる。

【０００６】本発明では、上記問題点すなわちアクチュ
エータの機械的倒れや温度によるヘッドごとの位置決め
に対するオフセットに対処することと、スライダ数およ
び媒体数を少なくし装置を小型化すること、さらにデー
タ転送速度を高めることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、１スライダに複数の記録再生素子を搭載し、１ス
ライダで複数ビットの情報をパラレルデータとして記録
再生を行う。またスライダ毎には独立したデータとして
扱う。このことによりサーボ方式をデータ面サーボとし
て各ヘッドごとにサーボがかけられるようにし、さらに
２箇所に位置決め用可動部所を設けた。一方装置の小型
化に対しては、上記の通り１スライダ複数素子の搭載に
よりスライダ数を少なくする。しかし、小型の装置で用
いられているスイング型のアクチュエータでは、ヨー角
が大きくなるとトラック間隔が狭くなり、そのために隣
接トラックの影響が現れる。そこで、各素子の間隔を可
変にする手段を設けることにより、隣接トラックの影響
を低減することができる。

【０００８】

【作用】サーボ方式をデータ面サーボ方式とし、１ヘッ
ド当り２ヵ所に位置決め用の可動部所を設けることによ
り各ヘッドともに位置決め精度を高めることができる。
さらに、１スライダ複数素子搭載ヘッドについては、各
素子の間隔を可変にすることができるため、隣接トラッ
クの影響を低減することができる。

【０００９】またレール間隔を制御できるので、データ
面サーボ方式を用いた多素子の同時トラッキングが行
え、さらに同時記録再生も行うことができる。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例の装置構成を図２，図３を
用いて説明する。本装置実施例での磁気ディスク装置１
００は、少なくとも１枚以上の磁気記録媒体１０１と、
記録媒体に情報を記録および再生を行う少なくとも１個
以上の磁気ヘッド１０２と、磁気ヘッドにより記録再生
を行わせるための記録再生回路１０３と、上位機との情
報の出入口になるインターフェース回路(Ｉ／Ｆ)１０４
と、磁気ヘッドを目標のトラックに位置決めを行うサー
ボ制御１０５およびその駆動部であるボイスコイルモー
タ１０６と、記録媒体を取り付けるためのスピンドル１
０７およびそれを回転させるスピンドルモータ１０８
と、それぞれを制御する制御回路１０９より構成し、上
位機１１０からの情報を記録再生するための装置であ
る。

【００１１】これら実施例のうち、磁気ヘッドからのパ
ラレル情報記録読出しおよび転送の場合における、必要
部分のより詳しい全体構成を図３に示した。パラレル情
報の記録再生を行う主要部分は、複数の記録再生素子１
１２により構成する磁気ヘッド１０２（以降は１素子搭
載の磁気ヘッドと区別するために、スライダと呼ぶ）
と、各記録再生素子に対応した記録再生回路１０３と、
パラレルに再生した情報をバイトデータに分離合成する
ためのバイトデータ分離合成回路１１１である。

【００１２】次に本装置実施例で用いた複数素子１１２
を搭載したスライダ１０２の実施例の立体図を図１に示
した。また比較のために、従来のスライダ（磁気ヘッ
ド）を図４に示した。本実施例の構成は、従来スライダ
のレール部分３０１のみを取り出し、実施例のレール部
材２０１とする。さらにレール部材２０１には、１個の
記録再生素子１１２を搭載している。また従来スライダ
はレール部分間を接続する部分３０２とレール部分３０
１は一体型の構成になっていたが、本実施例ではレール
部材２０１間は圧電素子２０２により接続している。す
なわち、圧電素子を介してレール部材２０１を積層する
ことにより１スライダ複数素子の磁気ヘッド１０２を構
成する。さらにスライダ１０２をジンバル１１３に接着
して、装置へ搭載する。

【００１３】次に、レール部材２０１を接続する圧電素
子２０２の個数については、単に接続するには１個以上
あればよい。しかし後述する機能を持たせるために、圧
電素子２０２を伸縮させる必要があり、その伸縮による
レール部材２０１のローリング変形を押さえるために圧
電素子２０２は図５に示すように３個程度に設定した方
がよい。さらにレール部材２０１が平行移動するように
その伸縮量を監視する測長センサ２０３を設けている。

【００１４】次にレール部材２０１を圧電素子で接続し
た理由について述べる。

【００１５】まず、従来のディスク装置では、一定のク
ロック周波数で記録再生するために、外周側では記録密
度が低くなり、装置スペックに対してマージンの大きい
装置になる。そこで、外周側では記録密度を高めて装置
のどの半径位置でも同等のマージンを有する装置とし、
同時に記憶容量も増加させる手段が発明されている。し
かし、この手段では外周に向かうほど記録周波数が高く
なり、磁気ヘッドの磁気特性の劣化が大きく影響するた
め、外周側のマージンポテンシャルを有効に用いること
ができなかった。そこで、図６に示すように外周に向か
うほどトラック密度を高め、マージンポテンシャルを有
効に記録密度へ変換した。ここで、トラック密度を高め
ること、すなわち、トラックピッチを狭くすることであ
る。

【００１６】一方、磁気ヘッド１０２からはパラレル記
録再生を行うこと、すなわち、複数の記録再生素子が同
時に記録再生を行うことを前提としているために、隣接
素子との間隔が一定距離では、同時記録再生を行う形態
でのトラック密度の向上は実現できない。そこで、レー
ル部材間隔を可変にする機構を設けたことにより、上記
条件を満足することができる。

【００１７】また別の理由は、複数の素子を搭載したス
ライダをさらに複数同時に記録再生する場合には、図７
に示すように、各アクチュエータごとに温度変化に起因
するロードアーム１１４の伸縮のために、位置ずれ（以
下温度オフセットと呼ぶ）１１５が発生する。この温度
オフセットを除去するための方法を、ここではレール部
材２０１が３個のスライダを例として説明する。

【００１８】ここで、スライダを構成する各レール部材
２０１を１，２，３および４，５，６と割り付ける。さ
らにロードアーム１１４にはジンバル１１３を介してス
ライダ１０２のレール部材２と５へ接続している。今、
各ロードアームが温度変動により伸縮量が異なった場
合、レール部材２と５の間に温度オフセット１１５が発
生する。その温度オフセット１１５はレール１と４およ
び３と６の間にも影響するが、本実施例のスライダ構造
を用いると、次の実施手順例により温度オフセットを解
消することができる。

【００１９】手順１；最上部のスライダのレール２を基
準として、目的のトラックへ位置決めを行う。 手順２；最上部スライダのレール２と同じロードアーム
に取り付けられているスライダのレール１またはレール
２との間隔を設定したトラック数分間隔を調整する。そ
の場合は、レール１，２ともにサーボ情報を読みながら
間隔を確認する。 手順３；最上部スライダが取り付けられたロードアーム
とは別のロードアームに取り付けられたスライダのレー
ル２と最上部スライダのレール２との位置ずれ間隔が温
度オフセット１１５であることから、その大きさをレー
ル４と５，５と６の間隔設定に加味することにより温度
オフセットを除くことができる。さらに、レール４，６
ともにサーボ情報を読みそれぞれレール１，３と同じト
ラックをフォローする。 手順４；フォローイング動作は、レール１，３，４，６
のそれぞれでデータ面サーボによりＶＣＭ１０６および
圧電素子２０２を制御して行う。

【００２０】上述は３レールスライダの場合であるが、
レール部材を積層することにより多レールスライダを構
成でき、その場合も上記と同様に位置決めに対する制御
を行えばよい。

【００２１】次に各レールに取り付けた記録再生素子の
関係とそのときのサーボ情報について図８，図９，図１
０，図１１を用いて述べる。

【００２２】図８は記録再生素子をすべて平行に並べた
ものであり、その時のサーボ情報を図９に示す。その構
成は、１周をセクタ単位に分け、さらに１セクタ内をサ
ーボ情報領域とデータ領域に分ける。サーボ情報領域
は、まずセクタの先頭を示す先頭マーク４０１、次に各
トラックのトラックナンバを示すアドレス情報、最後に
トラックからの位置ずれ量を評価するオフセット情報で
構成する。

【００２３】ここで問題になるのは、記録再生素子１１
２のギャップ位置をそろえることができるかである。そ
の問題を考慮した部分が図１に示すレール方向の伸縮制
御用圧電素子２０４の設置である。これによりジンバル
１１３に接着したレール部材のギャップ位置を基準とし
て、両側のギャップ位置を合わせることができる。その
手順は以下に示すものである。ここでも上述と同様各レ
ール部材に１，２，３と符号をふる。

【００２４】手順１；レール部材２の記録再生素子１１
２と、レール部材２の記録再生素子以外の記録再生素子
１１２で、サーボ情報を再生する。 手順２；レール部材２の記録再生素子で再生したサーボ
情報とレール部材２以外の記録再生素子で再生したサー
ボ情報との位相差を評価し、その位相差に相当する距離
だけ圧電素子２０４を伸縮させる。

【００２５】図９のサーボ情報を用いての位置決め方法
は、次のように行う。まず、レール部材２の記録再生素
子１１２でサーボ情報を再生しながら、目的のトラッ
ク、たとえば、＃１００トラックへシークさせる。次に
レール部材１と２，２と３の設定間隔トラック数を考慮
して、例えば、レール１は−１０トラック、レール３は
＋１０トラックとすると、レール１は＃９０トラック、
レール３は＃１１０トラックの位置をフォロイングす
る。

【００２６】図１０は記録再生素子１１２にアジマス角
を持たせたものであり、この構造でのサーボ情報は図１
１に示すものである。この場合、レール部材２の記録再
生素子では、レール１の記録再生素子で記録した情報は
再生できるがレール３の記録再生素子で記録した情報は
再生できない。さらにレール１と３の記録再生素子間で
は、アジマスロスが大きいため互いの情報は再生するこ
とができない。

【００２７】この場合のサーボ情報のフォーマットを図
９と比較して、異なるところのみを述べる。まず１トラ
ックを偶数番奇数番トラックに分ける。つぎにオフセッ
ト情報を偶数番用と奇数番用の領域に分ける。先頭マー
ク領域とアドレス情報領域は、共有領域とする。

【００２８】図１１のサーボ情報を用いての位置決めの
方法は、次のように行う。まず、レール１の記録再生素
子は奇数番トラックを記録再生し、レール３の記録再生
素子は偶数番トラックを記録再生すると決める。このよ
うにして目的のトラックが、例えば、＃１００トラック
であれば、まずレール２をその目的のトラック＃100ト
ラックにシークさせる。次にレール１および３を設定ト
ラック数を考慮して、例えば、レール１は−５トラック
の奇数番トラック、レール３は＋５トラックの偶数番ト
ラックとすると、レール１は＃９５の奇数番トラック、
レール３は＃１０５の偶数番トラックの位置をフォロイ
ングする。

【００２９】次にレール部材の媒体対抗面（レール面）
の加工について、図１２を用いて説明する。今後の磁気
ヘッドは、高周速低浮上低荷重化が進む。そこで、媒体
対抗面は高速でも浮上力を押さえるために、レール幅２
０５を狭くし、さらに両側に設けてローリングに対する
安定性を確保する。また、ピッチングに対する安定性を
確保するために、流入端から流出端までをレール長とす
る。ただし、記録再生素子のギャップ位置を合わせるた
めの圧電素子２０４が途中にあるために、その部分では
レールはとぎれることになる。さらに流入端では、空気
を安定して押さえるために、テーパフラットの形状とす
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、多素子の同時トラッキ
ングが行えさらに同時記録再生が行えるため、高速デー
タ転送が可能になる。また、スライダのレール間隔を可
変にし、各ヘッド毎にサーボをかけることができる。す
なわち、データ面サーボ方式を用いることができる。そ
のため、位置決め精度を高めることができ、結果として
トラック密度を高めることができる。この効果により、
装置の大容量化が行える。

【００３１】一方、データのパラレル転送が行え、多素
子のヘッドによる記録再生が行えることから、ビット分
割をしたバイトデータの記録に対しても記録媒体の枚数
を減じることができ、装置の小型化が行える。

【００３２】また、スライダのレール間隔を可変にでき
ることより、磁気ディスク装置の外周部では、トラック
密度を高めることができる。それにより装置の大容量化
が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッドスライダの斜視図。

【図２】磁気ディスク装置のブロック図。

【図３】本発明の磁気ヘッドスライダを用いた磁気ディ
スク装置のブロック図。

【図４】従来の磁気ヘッドスライダの斜視図。

【図５】本発明の磁気ヘッドスライダの説明図。

【図６】本発明の磁気ヘッドスライダを用いた高トラッ
ク密度化の実施例の説明図。

【図７】温度オフセット除去方法の説明図。

【図８】記録再生素子配置の第１の実施例の説明図。

【図９】図８の記録再生素子配置の場合のサーボ情報フ
ォーマットの説明図。

【図１０】記録再生素子配置の第２の実施例の説明図。

【図１１】図１０の記録再生素子配置の場合のサーボ情
報フォーマットの説明図。

【図１２】媒体対抗面形状の１実施例の説明図。

【符号の説明】

１１２…記録再生素子、１１３…ジンバル、２０１…レ
ール部材、２０２…圧電素子、２０３…測長センサ、２
０４…圧電素子。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を磁化の変化として記録する磁気記録
   媒体と、磁化の変化を作る磁気ヘッドと、前記磁気ヘッ
   ドの位置決めを行うサーボ系と、情報の記録再生を行う
   信号処理回路系とを含む磁気記録再生装置において、レ
   ール部材と、前記レール部材間の距離を変化させるため
   の伸縮自由の部材と、レールの媒体対抗面の空気流出端
   に設ける記録再生素子とからなる磁気ヘッドを搭載した
   ことを特徴とする磁気記録再生装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記磁気ヘッドとし
   て、１スライダあたり複数個のレール部材と少なくとも
   １個以上の伸縮自由の部材とレールあたり少なくとも１
   個以上の記録再生素子を設けた磁気記録再生装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記記録再生素子は、
   記録または再生のいずれか、または両方の機能を有する
   素子である磁気記録再生装置。
4. 【請求項４】請求項１において、前記レール間を接続す
   る部材として、圧電素子を用いた磁気記録再生装置。
5. 【請求項５】請求項１において、各レールに搭載した記
   録再生素子において、隣りあうレール間ではアジマス角
   を持つように記録再生素子を配置した磁気記録再生装
   置。
6. 【請求項６】位置決め制御を行う可動部として、スライ
   ダ全体を稼働させるアクチュエータとジンバルアームに
   固定した１レールを基準としてレール間隔を変化させる
   圧電アクチュエータの２種類を搭載したことを特徴とす
   る磁気記録再生装置。
7. 【請求項７】請求項６において、前記レール間は任意に
   設定したトラック数を保持するように、前記レール間の
   圧電アクチュエータが稼働する磁気記録再生装置。
8. 【請求項８】半径ごとにトラック密度を変化させたこと
   を特徴とする磁気記録再生装置。
9. 【請求項９】請求項１または７において、複数の素子が
   同時に記録再生する磁気記録再生装置。
10. 【請求項１０】１スライダあたり偶数の記録再生素子を
    搭載した磁気ヘッドにおいて、ジンバルアームに固定し
    たレールは偶数番トラックのみをアクセスし、その固定
    したレールと隣りあう外側のレールは奇数番トラックの
    みをアクセスする位置決め機構を有することを特徴とす
    る磁気記録再生装置。
11. 【請求項１１】請求項１０において、前記ジンバルアー
    ムに固定したレールがアクセスするトラックを偶数番又
    は奇数番トラックに割り当てる磁気記録再生装置。
12. 【請求項１２】レールが磁気記録媒体に接触したときの
    振動により、前記レール間の圧電素子が起電力信号を発
    生し、その起電力を検出することにより接触したことを
    検知する接触検知機能を設けたことを特徴とする磁気記
    録再生装置。