JPS5834029B2 - ヘツドクラシユ防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気ディスク装置用ヘッドクラシュ防止装置に
関するものである。

近年磁気ディスク内の特定面すなわちサーボ面にあらか
じめ位置情報が記録されているサーボトランクを設定し
、磁気ヘッドすなわちサーボヘッドにて前記位置情報を
読出して位置のサーボ信号として位置決めを行うごとき
、いわゆるトラック追従型磁気ヘッド位置決め装置の実
現により、その性能は極めて向上した。

このようなトランク追従型磁気ヘッド位置決め装置にお
いて、前記サーボ面上に形成されるサーボトランクには
種々の方式が提案、実用化されているが、その代表例と
してはダイビット方式、二周波方式等があり、詳細は各
々特公昭４７−３２０１２、特公昭４１−２５８６
に述べられているが、いずれの方式においても相隣り合
う２つのサーボトラックにありかしめ記録されている
量情報を１個のサーボヘッドにて同時に読出し、相隣り
合う２つのサーボトラックからの読出し信号成分の振巾
が等しくなるごとく制御するのがその原理であり、従っ
て２つの前記サーボトランクの境界はデータが記録され
るデータトラックの中心となる。

以下図によって、前記ダイビット方式についてその概要
を説明する。

第１図は前記サーボ面上に同心円状に形成される複数の
サーボトラックのうち相隣り合う２つのサーボトラック
を拡大した図で、Ｎ、Ｎ＋１はサーボトランクの番号、
＋、−は前記サーボトラック上にあらかじめ記録されて
いる磁化の方向、１は磁気ディスクの回転により生ずる
サーボトラックの運動方向、２はサーボヘッド、３はサ
ーボヘッド２の運動方向すなわち位置決め方向、入ｔＢ
ｙＣ，Ｄ、Ｅは前記運動方向３へのサーボヘッド２の位
置変化を示している。

第２図は前記サーボヘッド２が第１図に示したごとく前
記位置変化Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅを生じたときの前記サー
ボヘッド２の出力を示す図で、第２図のａ、ｂ、ｃ、ｄ
、ｅは第１図の前記位置変化Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅと対応
している。

第１図、第２図において、サーボヘッド２か所望のトラ
ックへ位置決めのため、前記運動方向３へ移動するとす
れば、サーボ・＼ノド２は前記運動位置人、Ｂ、Ｃ，Ｄ
、Ｅ、人、Ｂ・曲曲と、目標位置に達するまで、繰り返
吃される。

このため前記サーボヘッド２は前記運動位置Ａ、Ｂ、Ｃ
，・・・・・・・・・に従って第２図に示すごとく、ａ
、ｂ、ｃ、ｄ。

ｅ、ａ、・・・・・・・・・なる出力を発生する。

一方目標位置に達すると、前記サーボヘッド２の出力は
電子回路で処理された後、位置のサーボ信号としてフィ
ードバックされ、前記サーボヘッド２の出力が第２図Ｃ
に示すごとくなるよう制御される。

また本グイピント方式は第１図、第２図から明らかなご
とく、Ｎ番、Ｎ＋１番の相隣り合うサーボトランクから
サーボヘッド２によって同時に読出される２つの読出し
信号成分の振巾の和は常に一定となることが一つの特徴
である。

以上述べたごとく、前記トランク追従型磁気ヘッド位置
決め装置では前記位置情報を正確かつ確実に読出すこと
が前提であり、明らかに同装置の信頼性を高めることは
前記位置情報の読出しにおりる信頼性を高めることに帰
着する。

然るに前記サーボヘッドは前記サーボ面と対抗し、極め
て微小な間隙すなわち浮揚量を保持しながら前記サーボ
面に浮揚する構造を有するのが通常であり、このための
前記信頼性を高めるために、磁気ディスク面上の空気流
にきまれる塵埃を除去することを目的とし、厳密な空気
フィルタを通過した空気のみを磁気ディスク内に供給す
るというクロースエアンステムの設置、あるいは磁気デ
ィスクの表面を硬質な保護嘆で被い、耐衝撃性、耐摩耗
性を確保すること、さらに磁気ヘッドを保持し、前記微
小間隙を維持するためのへラドアームの特性と磁気ディ
スク面の振動特性とを含む浮揚系がより安定であり、よ
り高い信頼性をもつような前記浮揚系の構造および前記
構造を実現するために空気力学的手法を１駆使した設計
手法の研究管種々の工夫と努力が従来から行われている
にもかかわらず、前記サーボヘッドと前記サーボ面との
接触現象（以下へラドクラシュ現象と称する）を未だ完
全に防止することが出来ないという欠点があり、ひと度
前記現象が発生すると前記サーボヘッド、前記サーボ面
とも使用不能となるという場合が多く、特に前記サーボ
トラックにあらかじめ記録されている前記位置情報が破
損されると、データを磁気ディスクに書込みまたは読出
すためのデータヘッドを所望のトラックに位置決め出来
ないという致命的な欠陥となり、前記位置決め装置の信
頼性を著しく低下させるという重大な欠点があった。

従って本発明の目的は上記のごとき欠点を除去し、比較
的簡単な構成で、かつ安価な手段でトラック追従型磁気
ヘッド位置決め装置のは軸性を著しく高めることを可能
とする新規な手段を備えたことを特徴とするヘッドクラ
シュ防止回路を提供することにある。

本発明によれば、磁気ディスク内の特定面すなわちサー
ボ面にあらかじめ位置情報が記録されているサーボトラ
ンクを設定し、磁気ヘッドすなわちサーボヘッドにて前
記位置情報を読出して位置のサーボ信号として位置決め
を行うごときトラック追従型磁気ヘッド位置決め装置に
おいて、あらかじめ定められたヘッドクラシュ防止電圧
Ｅｃを発生する発生器と、前記サーボヘッドの出力信号
に含まれる相隣り合うサーボトラックからの２つの読出
し信号成分を分離して前記読出し信号成分の振巾の和の
電圧■を発生する加算器と、前記加算器の出力すなわち
前記振巾の和の電圧Ｖと前記へラドクラシュ防止電圧Ｅ
ｃとを比較し、■≧Ｅｃなるとき、ヘッドアンロード信
号を発生する比較器と、前記へラドアンロード信号を受
りてアクチュエータを１駆動するための駆動回路と、前
記駆動回路によって駆動され、前記サーボヘッドの浮揚
状態を解除するすなわちヘッドアンロード状態にするた
めのアクチュエータとを具備し、前記へラドアンロード
信号により前記アクチュエータを駆動して、前記へラド
クラシュ現象が発生する以前に、前記サーボヘッドをヘ
ッドアンロード状態に保持することにより、前記へラド
クラシュ現象を防止することが出来る。

ヘッドクラシュ防止回路が得られる。

本発明のヘッドクラシュ防止回路は、サーボヘッド出力
の信号と浮揚量との関係がほぼ反比例関係にあることを
功みに利用すること、すなわち、サーボヘッドの浮揚量
の低下によりサーボヘッドの出力信号が増大することに
着目し、予め設定した電圧との比較により異常な浮揚量
の低下をヘッドクラシュ現象の生ずる以前に発見するも
のであり、比較的簡単な構成で、かつ安価な手段で、ト
ラック追従型磁気ヘッド位置決め装置の信頼性を著しく
高めることを可能とするヘッドクラシュ防止装置を実現
することができ、本発明の目的を充分に遠戚することが
できる。

以下図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説
明する。

第３図は本発明の一実施例のブ冶ツク図で、同図におい
て、１１はサーボ面、１２はサーボヘッド、１３はサー
ボヘッドの出力信号を増巾するための増巾器、１４は比
較器、１５は１駆動回路、１６はアクチュエータで本発
明においてはＰＺＴのごとき圧電素子であり、１７はへ
ラドクラシュ防止電圧発生器、１８はサーボヘッド１３
の出力信号に含まれる相隣り合うサーボトラックから２
つの読出し信号成分を分離して、その振巾の和の電圧を
発生する加算器で、かかる加算器は、第２図に示すごと
きサーボヘッド１２の出力信号に同期して、前記サーボ
ヘッドの出力信号すなわちサーボトラック上にあらかじ
め記録された位置情報と同一な周波数で発振する発振器
すなわちＰＬＯ（Ｐｈａｓｅｌｏｃｋｅｄ ｏｓｃｉ
ｌｌａｔｏｒ ）に同期して前記サーボヘッド１２の出
力信号のピーク検出を行い、相隣り合うサーボトラック
すなわち第１、第２図に示したＮ番、Ｎ＋１番のサーボ
トラックからの２つの読出し信号成分を分離し、前記信
号成分のピークレベルの和の電圧を発生するものであり
、前記加算器１８の出力すなわち前記ピークレベルの和
は図示されていないＡＧＣ回路（ケイン制御回路）のフ
ィードバック信号として用いられている。

前記ＡＧＣ回路はサーボヘッド１２が正常な浮揚状態に
あったとしても、外周のサーボトラックと内周のサーボ
トラックとに位置するときでは、その周速の差によって
各々のサーボトラックの近傍を流れる空気流の速さの相
異により生ずる浮揚量の変化によって前記サーボヘッド
１２の出力信号が変動するのを仰え、一定値に保持しよ
うとするものであり、従って前記サーボヘッド１２の出
力信号は浮揚状態が正常な時すなわち前記浮揚量が許容
限界値以内のとき、その出力は常に一定に保たれている
。

また１ｏｏは信号線であり、２重線はサーボヘッド１２
とアクチュエータ１６の機械的結合を表わしている。

さて同図において、図示されていない制御回路より、信
号線１００を介して位置決め開始信号が前記ヘッドクラ
シュ防止電圧発生器１７へ与えられると、前記発生器１
７は前記へラドクラシュ防止電圧Ｅｃを前記比較器１４
へ４吃る。

一方前記サーボ面１１上のサーボトラックに記録されて
いる位置情報は前記サーボヘラ下１２によって読出され
、前記増巾器１３を介して前記加算器１８に４毛られ、
その出力電圧Ｖは前記比較器１４へ与ｔられ、前記比較
器１４は前記へラドクラシュ防止電圧Ｅｃと前記加算器
１８の出力電圧Ｖとを比較し、■≧Ｅｃならば前記へラ
ドアンロード信号を発生すると同時に前記駆動回路１５
へ与え直ちに、前記アクチュエータ１６は前記サーボヘ
ッド１２の浮揚状態を解除し、すなわちヘッドアンロー
ド状態を保持する。

第４図ａ、ｂは各々前記サーボヘッドの正常な浮揚状態
およびヘッドアンロード状態を説明するための図である
とともに本発明の一実施例の構成を示す図である。

同図において、１２はサーボヘッド、１６はアクチュエ
ータで本発明ではＰＺＴのごとき圧電素子であり、１１
はサーボ面、２２はサーボヘッド１２を保持し、サーボ
面１１と前記サーボヘッド１２とが微小間隙を維持しつ
つ浮揚せめるためのへラドシュ、２３はへラドアーム、
２４は前記へラドシュ２２を前記へラドアームに固定す
るためのジンバルスプリング、２５は前記サーボヘッド
１２と図示されていない複数のデータヘッドとを支持す
るためのキャリイジで、前記アクチュエータ１６は前記
ヘッドアーム２３の前記キャリイン２５側に、前記へラ
ドアーム２３の前記サーボ面１１と平行な上下の面に各
々取付られている。

第４図ａは第３図における比較器１４よりヘッドアンロ
ード信号、７５（発生していない場合すなわち前記アク
チュエータ１６が駆動されず、前記サーボヘッド１２が
正常な浮揚状態を保持し、前記サーボ面１１と微小間隙
を保ちながら浮揚している状態を示している。

第４図すは第４図ａに示された前記サーボヘッド１２の
正常な浮揚状態において、前記比較器１４より前記へラ
ドアンロード信号が前記駆動回路１５を介して前記アク
チュエータ１６に４尤られ、前記サーボヘッド１２が前
記サーボ面１１より離れ、浮揚状態が解除された状態す
なわちヘッドアンロード状態を示している。

第５図はサーボヘッドの出力と浮揚量の関係およびヘッ
ドクラシュ防止電圧の設定について説明するための図で
、横軸および縦軸は各々サーボヘッドの浮揚量およびそ
の出力電圧を示し、δはサーボヘッドの浮揚量のノミナ
ル値、△δはその許容巾、δ＋△δは前記浮揚量の許容
限界値であり、Ｅｍ、Ｅｍ±△Ｅｍは各々サーボヘッド
の浮揚量がノミナル値δ、許容限界値δ±△δなるとき
のサーボヘッドの出力電圧を表わす。

一般に磁気ヘッドの出力と浮揚量の関係は同図に示すご
とくほぼ反比例関係と見なせ得ることは公知であり、詳
細には電子通信学会磁気記録研究会資料ＭＲ７４１７に
述べられている。

さてサーボヘッドの出力電圧は浮揚量がノミナル値δと
一定であるとすれば、位置決め方向への位置変化に従っ
て第２図に示したごとく変化するが、前述したごとくサ
ーボヘッドの出力信号に含まれる相隣り合うサーボトラ
ックからの２つの読出し信号成分の振巾の和の電圧は常
に一定であるから、前記振巾の和の電圧を■としさらに
前記浮揚量がその許容巾△δの間で変動しているときの
前記振巾の和の電圧■の変動中を△Ｖとし第５図を参照
すれば、Ｅｍ−Ｖ、ΔＥｍ−△■と設定したことに外な
らない。

従って前記振巾の和の電圧■は前記浮揚量の許容限界値
８〜△δにおいて最大となり、その値は■＋△Ｖである
から、前記へラドクラシュ防止電圧ＥＣをＥｃ＝Ｖ＋△
■＋ｌ（ｌ牛Ｏ）と設定し、前記振巾の和■が■≧ＥＣ
なるときはサーボヘッドの浮揚量がその浮揚限界値δ−
△δより小さくなっていることであり、これによりサー
ボ面とサーボヘッドとの異常な接近をヘッドクラシュ現
象が生じる以前に発見することができる。

従って本発明の目的を充分達成することができる。

以上本実施例の動作原理について詳細に説明したが、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲においての変形は可能であ
′す、以上の記述が本発明の範囲を限定するものではな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のダイビット方式によるサーボトラックの
概要を示すサーボ面上に同心円状に形成される複数のサ
ーボトラックのうち相隣り合う２つのサーボトラックの
拡大した図、第２図は第１図におけるサーボヘッドの位
置決め方向への位置変化に対するサーボヘッドの出力信
号波形を示す図、第３図は本発明の一実施例のブロック
図、第４図ａ、ｂは各々本発明の一実施例を示すサーボ
ヘッドの正常な浮揚状態お上びヘッドアンロード状態を
説明するための図、第５図はサーボヘッド出力と浮揚量
の関係およびヘッドクラッシュ防止電圧設定について説
明する図。 Ｎ、Ｎ＋１はサーボトラックの番号、１はサーボトラッ
クの運動方向、２はサーボヘッド、３はサーボトラック
の運動方向、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅはサーボトラックの位
置決め方向の位置変化、ａ。 ｂ、ｃ、ｄ、ｅは第１図のサーボヘッドの位置変化Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅに対応したサーボヘッドの出力信号波形
、１１はサーボ面、１２はサーボヘッド、１３は増幅器
、１４は比較器、１５は駆動回路、１６はアクチュエー
タ、１７はヘッドクラッシュ防止電圧発生器、１８は加
算器、２２はへラドシュ、２３はヘッドアーム、２４は
ジンバルスプリング、２５はキャリッジ、１００は信号
線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気ディスク内の特定面すなわちサーボ面にあらかじめ
   位置情報が記録されているサーボトランクを設定し、磁
   気ヘッドすなわちサーボヘッドにて前記位置情報を読出
   して位置のサーボ信号として位置決めを行うごときトラ
   ック追従型磁気ヘッド位置決め装置において、あらカル
   め設定されたヘッドクラシュ防止電圧を発生するヘッド
   クラシュ防止電圧発生器と、前記サーボヘッドの出力信
   号にきまれる相隣り合うサーボトラックからの２つの読
   出し信号成分を分離して前記読出し信号成分の振巾の和
   の電圧を発生する加算器と、前記振巾の和の電圧と前記
   へラドクラシュ防止電圧とを比較し、ヘッドアンロード
   信号を発生する比較器と、前記へラドアンロード信号を
   受りてアクチュエータを駆動するための駆動回路と、前
   記駆動回路を介して供給される前記ヘッドアンロード信
   号により、前記サーボヘッドをアンロード状態にするた
   めのアクチュエータとを具備することを特徴とするヘッ
   ドクラシュ防止装置。