JPH09282818A - 磁気ディスク装置及びそれに適用するヘッド位置決め制御システム - Google Patents
磁気ディスク装置及びそれに適用するヘッド位置決め制御システムInfo
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- JPH09282818A JPH09282818A JP8958596A JP8958596A JPH09282818A JP H09282818 A JPH09282818 A JP H09282818A JP 8958596 A JP8958596 A JP 8958596A JP 8958596 A JP8958596 A JP 8958596A JP H09282818 A JPH09282818 A JP H09282818A
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Abstract
スク装置において、高記録密度化に必要な高精度のヘッ
ド位置決め制御を実現することにある。 【解決手段】ディスク上の各トラックに記録された2相
のバーストデータを再生ヘッドにより再生して、この再
生したバーストデータに基づいてヘッドを目標トラック
の範囲内に位置決め制御するヘッド位置決め制御システ
ムを備えた磁気ディスク装置において、第1相のバース
トデータA,Bと第2相のバーストデータC,Dをそれ
ぞれ2/3トラックピッチおきに記録し、第1相のバー
ストデータA,Bの比較結果に基づいた位置決め範囲と
第2相のバーストデータC,Dの比較結果に基づいた位
置決め範囲とが交互にほぼ1/3トラック間隔で配置さ
れた構成である。
Description
ク装置等の磁気ディスク装置に関し、ディスク上に予め
記録されたサーボデータに基づいてヘッドをトラックに
位置決め制御するヘッド位置決め制御システムに関す
る。
の磁気ディスク装置は、記録媒体としてディスクを使用
し、ディスク上に構成した多数のトラックを記録エリア
として使用する。各トラックは、複数のデータセクタと
称するデータエリアに分割されている。このデータセク
タはデータのアクセス単位となる。
サーボ方式と称するヘッド位置決め制御システムが採用
されている。このシステムは、ディスク上の円周方向に
一定間隔でサーボ情報を記録したサーボエリアを配置
し、このサーボエリアから再生したサーボ情報に基づい
てヘッドを目標トラック(アクセス対象のセクタを含む
トラック)に位置決め制御する。
コード(トラックアドレス)とバーストデータとからな
る。シリンダコードは各トラックを識別するためのコー
ド情報であり、ヘッドを目標トラックまで移動させるシ
ーク制御(速度制御とも呼ぶ)に使用される。バースト
データは、通常では2相のバースト信号A,Bとバース
ト信号C,Dからなり、シーク制御により位置決めされ
たトラックの範囲内に、ヘッドを位置決めするための位
置制御(トラック追従制御とも呼ぶ)に利用される。
バースト信号A,Bとバースト信号C,Dがそれぞれ組
となり、データトラック(N)においてバースト信号
A,Bが1/2トラックずれた位置に記録されており、
バースト信号C,Dが1トラックずれた位置に記録され
ている。バースト信号A,Bの中心がトラック中心に相
当し、CPUはバースト信号A,Bの誤差量が0になる
トラック中心にヘッドを位置決めする。また、トラック
中心から1/4トラック以上の位置決め範囲ではバース
ト信号C,Dを使用する。
り、ヘッドアクチュエータに搭載されているヘッドの位
置決め制御を実行するヘッド位置決め制御システムの主
構成要素である。
明では以下位置制御を意味する)では、「1トラックの
中心±1/4トラック分」の位置決め範囲の場合にはバ
ースト信号A,Bを使用し、それより外側の位置決め範
囲(−1/2トラック〜−1/4トラック及び1/4ト
ラック〜1/2トラック)にはバースト信号C,Dを使
用する。
時にサーボライタと称する専用のサーボ情報書き込み装
置によりディスク上に記録される。通常では、サーボラ
イタにより記録用ヘッドを1/2トラックピッチおきに
送っていき、1/2トラックピッチ分のバースト信号を
書き込む。即ち、例えば同一サーボ信号Aを一度に書き
込まずに、1/2トラックピッチ分を書き込んで繋いで
いく方法が採用されている。このため、図12に示すよ
うに、同一信号内に「矢印」で示すような繋ぎ部が存在
する。この繋ぎ部の繋がり精度と、記録ヘッドのエッジ
による磁束漏れによる影響で、繋ぎ部に悪影響が生ずる
ことがある。繋ぎ部に悪影響が生ずると、正確なバース
ト信号を再生できないことがあり、位置決め制御の精度
が低下する問題がある。
実現するための手段の一つとして、再生ヘッドとしてM
R(magnetoresistive)ヘッドを使用
した記録再生分離型ヘッドが注目されている。この記録
再生分離型ヘッドは、記録用ヘッドとして誘導型の薄膜
ヘッドを使用して、同一スライダ上に記録用ヘッドとM
Rヘッドとを組み合わせて構成した複合ヘッド構造から
なる。
満たす設計が必要である。第1に、再生ヘッドのヘッド
幅RWと記録ヘッドのヘッド幅WWとは「RW≦WW」
の関係にある。即ち、記録ヘッドのヘッド幅WWは、再
生ヘッドのヘッド幅RWに対してデータトラックのトラ
ック幅にほぼ近い。第2に、再生ヘッドは、トラック上
のどの場所でもバースト信号を確実に読出すことができ
る必要がある。第3に、記録ヘッドは隣接トラックのデ
ータをオーバーライトしても良いが、残ったデータはリ
ードした場合でも装置性能を満足するエラーレートを得
ることができることである。
録密度化を実現するために、再生ヘッドとしてMRヘッ
ドを使用した記録再生分離型ヘッドが注目されている。
この記録再生分離型ヘッドでは、再生ヘッドと記録ヘッ
ド間のギャップが異なり、それぞれのギャップ中心が直
線上にならないため、データのリード位置とライト位置
にオフセットが発生する。そこで、データの記録再生動
作では、記録時の再生ヘッドの位置決め位置と、再生時
の再生ヘッドの位置決め位置とでオフセットさせる必要
がある。
て、再生ヘッドのヘッド幅が小さい場合は、オフトラッ
クさせた位置で2組のバーストデータのいずれかを得る
ことができず、正しい位置に位置決めできないことがあ
る。即ち、前述の第2の設計条件を満たすことが不十分
となり、高記録密度化に必要な高精度のヘッド位置決め
制御を実現できない。
ドを採用した磁気ディスク装置において、高記録密度化
に必要な高精度のヘッド位置決め制御を実現することに
ある。
各トラックに記録された2相のバーストデータを再生ヘ
ッドにより再生して、この再生したバーストデータに基
づいてヘッドを目標トラックの範囲内に位置決め制御す
るヘッド位置決め制御システムを備えた磁気ディスク装
置において、第1相のバーストデータA,Bと第2相の
バーストデータC,Dをそれぞれ2/3トラックピッチ
おきに記録し、第1相のバーストデータA,Bの比較結
果に基づいた位置決め範囲と第2相のバーストデータ
C,Dの比較結果に基づいた位置決め範囲とが交互にほ
ぼ1/3トラック間隔で配置された構成である。
による位置決め制御範囲は1/3トラックピッチにする
ことができるため、再生ヘッドのヘッド幅をトラックピ
ッチ、即ちほぼ1/3トラックピッチ幅に設定すること
ができる。従って、結果的に再生ヘッドはトラック上の
どの場所でもバーストデータを確実に再生することが可
能となり、高記録密度化に必要な高精度のヘッド位置決
め制御を実現することができる。
の形態を説明する。図1は第1の実施形態に関係するH
DDの要部を示すブロック図である。 (システム構成)本実施形態のHDDは、図1に示すよ
うに、MRヘッドからなる再生ヘッド10と誘導型の薄
膜ヘッドからなる記録ヘッド11とが同一スライダ上に
一体化された記録再生分離型ヘッド1を使用した方式を
想定している。ヘッド1は、ディスク2の両面に対応し
てそれぞれ設けられており、ヘッドアクチュエータ4に
保持されている。ヘッドアクチュエータ4は、ボイスコ
イルモータ(VCM)5により回転駆動し、ヘッド1を
ディスク2の半径方向に移動させる。VCM5は、マイ
クロプロセッサ12(以下CPU20を主要素として説
明する)により制御されるVCMドライバ6から駆動電
流が供給される。
便宜的に1枚とする)が設けられており、スピンドルモ
ータ3により高速回転している。ディスク2には、同心
円状の多数のトラックが配列されており、各トラックに
はバーストデータを含むサーボ情報が記録されたサーボ
エリアが配置されている。
積回路からなり、データのリード/ライト処理を実行す
る。リード/ライト回路7は、ディスクコントローラ
(HDC)24から出力されたライトデータを、記録用
ヘッドアンプ14を介して記録ヘッド11に出力する。
また、再生ヘッド10から出力されたリード信号を再生
用ヘッドアンプ13を介して入力し、再生データに復号
化してHDC24に出力する。
め制御システム(サーボ系)が設けられている。ヘッド
位置決め制御システムは、ヘッド1をディスク2上の目
標トラック(アクセス対象のセクタを含むトラック)に
位置決め制御するためのフィードバック制御系である。
ヘッド位置決め制御システムは、大別してサーボ処理回
路8と、サンプルホールド回路9と、およびマイクロプ
ロセッサ12からなる。サーボ処理回路13は、通常で
はリード/ライト回路8と共に集積回路化されており、
再生されたリード信号からシリンダコード(トラックを
識別するためのアドレス情報)および後述するバースト
信号A〜Dを抽出する。サーボ処理回路13は、シリン
ダコードをCPU20に出力し、バースト信号A〜Dを
サンプルホールド回路9に出力する。
A〜Dの各レベル値を検出してホールドする。マイクロ
プロセッサ12は、ホールドされたバースト信号A〜D
の各レベル値をA/Dコンバータ21によりディジタル
データに変換して入力する。CPU20は、入力したバ
ースト信号A〜Dの各レベル値を使用して位置誤差演算
を実行し、ヘッド1の位置決め制御(前述したように位
置制御を意味する)を実行する。
A/Dコンバータ21以外に、メモリ22とD/Aコン
バータ23を有する。CPU20はメモリ22に予め格
納されたプログラムにより、位置決め制御に必要な位置
誤差演算処理を実行し、また算出した位置決め制御に必
要な制御量をD/Aコンバータ23により、アナログ信
号に変換してVCMドライバ6に供給する。 (第1の実施形態の構成と動作)前述のHDDにおい
て、本実施形態は、図2に示すように、ディスク2の各
トラック(N+1,N,N−1)の範囲を3分割した場
合を想定し、2相のバーストデータを構成する各バース
ト信号A〜Dがそれぞれ2/3トラックピッチおきに記
録されている。即ち、第1相のバースト信号A,Bの比
較結果に基づいた位置決め範囲と第2相のバースト信号
C,Dの比較結果に基づいた位置決め範囲とが交互にほ
ぼ1/3トラック間隔で配置された構成である。
囲内にヘッド1を位置決め制御するときに、再生ヘッド
により再生された各バースト信号A〜Dにおいて、隣接
トラックのトラック(N+1)側の位置決め範囲では第
1相のバースト信号A,Bを使用して位置誤差演算処理
を実行する。また、隣接トラックのトラック(N−1)
側の位置決め範囲では第2相のバースト信号C,Dを使
用して位置誤差演算処理を実行する。従って、CPU2
0は、1/3トラックピッチ毎に位置決め制御信号とし
て用するバースト信号を切替えて、位置決め制御処理を
実行する。例えば、サーボ信号A,Bからサーボ信号
C,Dに切替えて、さらにサーボ信号A,Bに切替え
る。また、逆に、サーボ信号C,Dからサーボ信号A,
Bに切替えて、さらにサーボ信号C,Dに切替える。
御範囲内において、サーボ信号A,B又はサーボ信号
C,Dのいずれかで制御する領域が2箇所存在すること
になるが、相互に別のサーボ信号(C,DまたはA,
B)の大小関係を観察することにより、いずれかを決定
する。
スト信号A〜Dによる位置決め制御範囲は1/3トラッ
クピッチにすることができるため、再生ヘッド(MRヘ
ッド)10のヘッド幅をトラックピッチ、即ち「1/3
トラックピッチ幅+α」に設定することができる。従っ
て、結果的に再生ヘッド10はトラック上のどの場所で
もバーストデータを確実に再生することが可能となる。 (第1の実施形態の変形例)図3は、第1の実施形態の
変形例を示す図であり、同一サーボ信号A〜D内でいわ
ゆる繋ぎ部を無くした構成である。即ち、HDDの製造
時に、サーボライタと称する専用のサーボ情報書き込み
装置によりディスク上に記録するときに、記録用ヘッド
のギャップ幅(ヘッド幅)をトラックピッチの2/3以
上という条件設定を行なうことにより、図3に示すよう
に、各サーボ信号A〜Dをそれぞれ1回のライト動作に
より記録する。
部を無くすことができるため、繋ぎ部の繋がり精度と、
記録ヘッドのエッジによる磁束漏れによる影響とで、繋
ぎ部に悪影響が生ずるような事態を防止することができ
る。これにより、繋ぎ部の信頼性の低いバースト信号を
再生することはないため、常に正確なバースト信号を再
生して、高精度の位置決め制御を実現することができ
る。 (第2の実施形態)第2の実施形態は、前述のようなバ
ーストデータ構成において、各データトラック(N+
1,N,N−1)に対して、シリンダコード(SC)の
設定方法に関する。シリンダコードは、前述したよう
に、各トラックを識別するためのアドレス情報であり、
通常では図5に示すように、各トラック毎に1対1に対
応する絶対シリンダコード(SC=N+1,N,N−
1)が設定される。この設定方法であれば、装置上のト
ラック番号(アドレス)と実際上のトラック番号(アド
レス)とが1対1で対応することになる。
図4に示すように、バースト信号A〜Dを1つの組み合
わせと想定し、各組み合わせに対して1つの絶対シリン
ダコードを割り当てる設定方法である。即ち、装置とし
ては絶対シリンダ1に対して、1.5シリンダコードと
なる。具体的には、図4に示すように、3つの絶対シリ
ンダコード(K,K−1,K−2)に対して、装置上の
2トラック(N,N−1)が対応する構成である。
ードとトラックとの関係をテーブルとしてメモリ22に
記録する。このようなシリンダコードの割り当て方法を
採用した場合には、例えばシリンダコードKとK−1を
跨がる位置に位置決めする場合には、CPU20はバー
スト信号CまたはDの大小比較によりトラックの位置を
確認する。 (第3の実施形態)第3の実施形態は、前述のようなバ
ーストデータ構成において、各トラック毎に1対1に対
応する絶対シリンダコードを設定したときのバースト演
算処理(位置誤差演算処理)の方法に関するものであ
る。以下、図6〜図11を参照して説明する。
トラックフォーマットが構成されていると想定する。前
述したように、バーストデータを構成する各バースト信
号A〜Dは2/3トラックピッチで記録されている。ま
た、各トラック(N−4〜N+4)には、1対1に対応
する絶対シリンダコード(N−4〜N+4)が設定され
ている。
ラックの範囲内に位置決め制御するときに、各トラック
の範囲内のオントラック位置を“0”〜“2”とした場
合に、シリンダコードとサーボ信号を使用したバースト
演算パターンは、図7に示すようになる。ここで、図7
の枠50で示すように、バースト演算パターンは4パタ
ーンの繰り返しとなる。
して、本実施形態における位置決め制御処理について詳
細に説明する。CPU20は、図8に示すように、ヘッ
ド1をシークさせながら、再生ヘッド10により再生さ
れたシリンダコードとバースト信号A〜Dを入力して、
目標のヘッド位置決め位置を確認する(ステップS1〜
S3)。CPU20は、目標トラックの範囲内の3分割
した位置決め範囲(図6に示す0〜2)のいずれである
かを決定する(ステップS4)。
6に示すように、シリンダコード(N)の場合を想定す
る。まず、位置決め範囲(0)の場合において、CPU
20は、シリンダコード(N)のビット(bit)0を
確認する(ステップS10)。ビット0が“0”であれ
ば、偶数シリンダと判定し、CPU20は「(B−A)
/(B+A)」のバースト演算を実行する(ステップS
15)。一方、ビット0が“1”であれば、奇数シリン
ダと判定し、CPU20は「(D−C)/(D+C)」
のバースト演算を実行する(ステップS11)。
ビット1を確認し、ビット1が“1”であれば、偶数及
び奇数のいずれのシリンダの場合も、バースト演算結果
の符号を反転させる(ステップS12,S13とS1
6,S17)。CPU20は、バースト演算結果をオフ
セット量を加算して、ヘッド位置決め位置から目標位置
までオフセットさせる(ステップS14)。
て、CPU20は、シリンダコード(N)のビット(b
it)0を確認する(ステップS20)。ビット0が
“0”であれば、偶数シリンダと判定し、CPU20は
「(D−C)/(D+C)」のバースト演算を実行する
(ステップS25)。一方、ビット0が“1”であれ
ば、奇数シリンダと判定し、CPU20は「(A−B)
/(A+B)」のバースト演算を実行する(ステップS
21)。
を確認し、ビット1が“1”であれば、偶数及び奇数の
いずれのシリンダの場合も、バースト演算結果の符号を
反転させる(ステップS22,S23とS26,S2
7)。CPU20は、バースト演算結果をオフセット量
を加算して、ヘッド位置決め位置から目標位置までオフ
セットさせる(ステップS24)。
て、CPU20は、シリンダコード(N)のビット(b
it)0を確認する(ステップS30)。ビット0が
“0”であれば、偶数シリンダと判定し、CPU20は
「(A−B)/(A+B)」のバースト演算を実行する
(ステップS35)。一方、ビット0が“1”であれ
ば、奇数シリンダと判定し、CPU20は「(C−D)
/(C+D)」のバースト演算を実行する(ステップS
31)。
を確認し、ビット1が“1”であれば、偶数及び奇数の
いずれのシリンダの場合も、バースト演算結果の符号を
反転させる(ステップS32,S33とS36,S3
7)。CPU20は、バースト演算結果をオフセット量
を加算して、ヘッド位置決め位置から目標位置までオフ
セットさせる(ステップS34)。
ク(N)の範囲内に位置決め制御するときに、3分割し
た位置決め範囲(0〜2)のいずれかに応じて、予め確
認されているバースト演算パターン(図7を参照)から
該当するバースト演算パターンを選択することにより、
容易かつ正確にヘッド1の位置決め制御を行なうことが
できる。
録再生分離型ヘッドを採用した磁気ディスク装置におい
て、各トラックの位置決め制御範囲を1/3トラックピ
ッチにすることにより、再生ヘッドのヘッド幅をトラッ
クピッチ、即ちほぼ1/3トラックピッチ幅程度に設定
しても、位置決め制御に必要なバスとデータを確実に再
生することができる。換言すれば、再生ヘッドはトラッ
ク上のどの場所でもバーストデータを確実に再生するこ
とが可能となり、結果的に高記録密度化に必要な高精度
のヘッド位置決め制御を実現することができる。
部を示すブロック図。
成を示す概念図。
ータの構成を示す概念図。
成を示す概念図。
成を示す概念図。
トを示す概念図。
ンを説明するための図。
チャート。
チャート。
ーチャート。
ーチャート。
Claims (6)
- 【請求項1】 ディスク上に構成されたトラックを記録
エリアの単位とし、前記トラックに予め記録されたバー
ストデータに基づいてヘッドを前記トラックの範囲内に
位置決め制御し、前記トラックに対して前記ヘッドによ
りデータの記録または再生を行なう磁気ディスク装置で
あって、 前記バーストデータは少なくとも第1相のバーストデー
タA,Bと第2相のバーストデータC,Dからなり、 前記第1相のバーストデータA,Bの比較結果に基づい
た位置決め範囲と前記第2相のバーストデータC,Dの
比較結果に基づいた位置決め範囲とが交互にほぼ1/3
トラック間隔で配置されたことを特徴とする磁気ディス
ク装置。 - 【請求項2】 ディスク上に構成されたトラックを記録
エリアの単位とし、前記トラックに予め記録されたバー
ストデータに基づいてヘッドを前記トラックの範囲内に
位置決め制御する磁気ディスク装置のヘッド位置決め制
御システムであって、 前記バーストデータは少なくとも第1相のバーストデー
タA,Bと第2相のバーストデータC,Dからなり、各
バーストデータA〜Dがほぼ2/3トラック間隔で配置
された構成であり、 前記トラックの範囲内を1/3分割したときに、前記第
1相のバーストデータA,Bの比較結果および前記第2
相のバーストデータC,Dの比較結果に基づいた1/3
トラック間隔の位置決め範囲で、前記ヘッドを位置決め
制御する制御手段を有することを特徴とするとヘッド位
置決め制御システム。 - 【請求項3】 前記ヘッドは再生ヘッドと記録ヘッドと
からなる記録再生分離型ヘッドであり、 前記記録ヘッドのギャップ幅が前記トラックの範囲であ
るトラック幅の2/3以上からなり、 前記各バーストデータA〜Dは、前記記録ヘッドにより
前記ディスクの各トラック上にほぼ2/3トラック間隔
で繋ぎ部を無くし連続的に記録されることを特徴とする
請求項1記載の磁気ディスク装置。 - 【請求項4】 前記各トラックは各トラックを識別する
ための絶対シリンダコードが記録されていることを特徴
とする請求項1記載の磁気ディスク装置。 - 【請求項5】 前記各バーストデータA〜Dの組合わせ
をブロック単位に設定し、各ブロック毎に前記各トラッ
クを識別するための絶対シリンダコードを割り当てるこ
とを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク装置。 - 【請求項6】 前記各トラックに対して偶数または奇数
の絶対シリンダコードを設定し、この絶対シリンダコー
ドと前記各トラックの範囲内を1/3分割したときの各
位置決め範囲とを対応付けして、前記第1相のバースト
データA,Bと第2相のバーストデータC,Dを使用し
た位置決め制御に必要なバースト演算処理を示すバース
ト演算パターンを予め設定し、 前記制御手段は、前記絶対シリンダコードに基づいて前
記ヘッドを目標トラックまで移動した後に、前記目標ト
ラックの範囲内で前記ヘッドを位置決めすべき前記各位
置決め範囲に対応するバースト演算処理を実行して、前
記ヘッドの位置決め制御を実行することを特徴とする請
求項2記載のヘッド位置決め制御システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08089585A JP3078224B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 磁気ディスク装置及びそれに適用するヘッド位置決め制御システム |
| US08/761,713 US5801897A (en) | 1996-04-11 | 1996-12-06 | Head positioning control system for use in a disk storage system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08089585A JP3078224B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 磁気ディスク装置及びそれに適用するヘッド位置決め制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09282818A true JPH09282818A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3078224B2 JP3078224B2 (ja) | 2000-08-21 |
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ID=13974870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08089585A Expired - Fee Related JP3078224B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 磁気ディスク装置及びそれに適用するヘッド位置決め制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078224B2 (ja) |
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