JPS6098572A - デイスク駆動装置 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、ディスク駆動装置、特にアクセスする際にリ
ード・ライト　（Ｒ／Ｗ）ヘッドを高オ＾度且つ迅速に
所定トラックに設定するディスク駆動装置に関するもの
である。

（技術の背景と問題点） ディスク駆動装置では１円板状のディスク面内に同心円
状に設けた所定のトラックにデータを書き込んだり、あ
るいは読みだしたりする為に、Ｒ／Ｗヘッドを高精度且
つ迅速に所定のトラックに設定することが必要である。

特にシート状の交換しうるフロッピィディスクに高密度
にデータを記憶させる場合１例えば垂直磁化の形でデー
タを記憶させる場合、従来のフロッピィディスクに用い
られているステップ方式あるいはりニアモータを用いた
エンコーダ方式などでは、トラックの位置を常に検出し
てＩ？／Ｗヘッドを駆動しているわけではないので、駆
動装置の精度あるいは温度、湿度等の変化によるフロッ
ピィディスク自体の膨張、収縮等の為に常にＲ／Ｗヘッ
ドを高精度に所定のトラックに設定することは困多！Ｖ
である。

また、ある種のディスク駆動装置は１円板状の記録媒体
に前もって記録しておいたザーボ情報を読み出し、該サ
ーボ情報に基づきＲ／Ｗヘッドを所定位置に駆動するた
め、高精度に所定のトランクに設定することが可能とな
るけれども、サーボ情報を記録したり、あるいはサーボ
情報を格納する為のトラック等を？！＝備しなければな
らず、複雑化し、高価になってしまうという問題点があ
った。

（発明の目的と構成） 本発明の目的は、前記問題点を解決することにあり、デ
ータを格納する為に設けたトランク（以下データトラッ
クという）の位置を検出するサーボヘッドを設け、該サ
ーボヘッドにょっ°ζ検出された検出信号に基づきＲ／
Ｗヘッドを駆動することにより、極めて高精度にＲ／Ｗ
ヘッドを所定のデータ１−ランクに迅速に設定すること
にある。そのため１本発明のディスク駆動装置は８円板
状磁気記録媒体に記録された所定幅のデータトラックを
横切る方向に異なった位置に設けた少なイとも２１１？
１１のサーボへ、ドと、前記所定幅のデータトラックを
アクセスするＲ／Ｗヘッドと、該Ｒ／Ｗヘット′によっ
て書き込まれたデータトラックがら前記所定幅のデータ
トランク以外の部分を消去する消去へノドとを備え、前
記サーボヘッドからの夫々の出力信号に基づき前記Ｒ／
Ｗヘッドを前記所定幅のデータトランクに位置合ゎせを
行うことを特徴としている。

（発明の実施例） 以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図は従来のディスク駆動装置例を説明する鋭切図、
第２図は本発明の一実施例、第３図は第２図図示本発明
の一実施例を説明する説明図、第４図は本発明の一実施
例の構成図、第５図は本発明に係るトラッキング動作を
説明する説明図、第６図なむル第８図は本発明に係るシ
ーク動作を説明する説明図を示す。

図中、１はヘッド、２はサーボヘッドＡ、３はサーボヘ
ッドＢ、４は消去ヘッド、５はＲ／Ｗへ７ド、６はｎ；
Ｉ置増幅器、７は位置決めｔａ構部、８はＡＧＣｉ［９
％ｉ５．９はローパスフィルタ、１ｏ。

ｌｏ−１はバッファ増幅器、１１．２７は差動増幅器、
１２は補償フィルタ、１３は増幅器２１４はモード切り
換え器、１５はパワー増幅器、１６はボイスコイル・モ
ータ、１７は慣性制御部、１８は加算増幅器、１９は方
向判別器、２０は微分器、２１はピークホールド回路、
２２．２４は切り換えスイッチ、２３は加算器、２５は
電流Ｉｆｆ分器１．２６は電流積分器■、２日はトラン
ク数計数器、２９はｃｐｕ指示、３０は目標１−ラック
。

３１は減箕計数器、３２はＤ／Ａコンバータ、３３は平
方根回路を表す。

第１図（Ａ）には磁気ディスク面に記録したサーボ情報
例を示し、ＥＶＥＮ　（偶数）サーボトラック情報と０
１）Ｄ（ｆｒ数）サーボトラック情報とが交互に配列さ
れている状態を示しである。

第１図（Ｂ）にはヘッド位置およびヘッドの移動方向を
検出する為の波形図を示し、第１図図示■ないし■の位
置で検出した夫々の波形を示し・である。

従来のディスクに設けた第１図（Ａ）図示番トーボトラ
、り情報をヘッドによって読み出し、読み出した隣接す
る奇偶二つのトラックからの信号の振幅を比較すること
により、ヘッドの位置およびへ、ドの移動方向を知るこ
とが出来る。例えば。

読み出された信号が第１図（Ｂ）図示ヘッド位置■に示
す形であれば、奇偶二つのトランクの中間に位置する。

このように、従来のある種のディスク装置では。

データを格納するトランクの一部あるいは別に設りたサ
ーボ１−ランクにヘッド位置を検出するサーボ信号を格
納している為、サーボ信号を格納する為の領域あるいは
トラック等を必要とし、一般に固定ディスク装置等の機
構部が高精度に製造されたものに用いられ、コスト高と
なってしまうという問題があった。

そこで１本発明では、ディスク面内に設りたデータを格
納する為のデータトラック自体の位置を検出し、該検出
した信号に基づき−・ノドを所定位置に駆動することと
している。以下説明する。

第２図において２図中１はヘッドを示し１本発明に係る
ものである。該ヘッドｌはサーボヘッドＡ　（２）　、
サーボヘッドＢ　（３）　、消去ヘッド４およびＲ／Ｗ
ヘッド５とから構成されている。データトランク（Ｎ−
１−）、Ｎ、（Ｎ＋１）は夫々所定幅Ｗを有し、データ
トランクとデータトラックとの間隔Ｓは一般にデータト
ランク幅Ｗよりも広く設りである。そして、サーボヘッ
ド八、Ｂの幅は夫々データトラック幅Ｗにほぼ等しい幅
を有し、サーボヘッドＡの中心位置とサーボヘッドＢの
中心位置との間隔はデータトランク幅Ｗにほぼ等しくか
つ夫々の中心位置は書き込まれたデータトラックの端に
位置するように設けである。また。

サーボヘッド八とサーボヘッドＢとは相互干渉しないよ
うに図示の如くディスクの回転方向に位置がずらしであ
る。

Ｒ／Ｗヘッド５をディスクに記録された所定のデータト
ランクに精確に位置合わせを行うには。

後述するシーク制御によってほぼ所定のデータトラック
の近傍に位置合ねせを行った後、サーボヘッドＡとサー
ボヘッドＢとによって検出される信号の振幅が等しくな
るようにヘッド１の位置合わせを行えばよい。

第３図において、■はサーボヘッド八（２）とサーボヘ
ッドＢ（３）とによって検出された信号の振幅が夫々等
しい状態を示し、Ｒ／Ｗヘット５が第２図図示データト
ラックＮの中心位置にある場合を示している。

■はサーボヘッド八によって検出された信号の振幅がサ
ーボヘッドＢによって検出されたものよりも小さい状態
を示し、Ｒ／Ｗヘッド５が第２図図示データトラックＮ
の左側に位置する場合を示している。

■はサーボヘッド八によって検出された信号の振幅がサ
ーボヘッドＢによって検出されたものよりも大きい状態
を示し、Ｒ／Ｗヘッド５が第２図図示データトランクＮ
の右側に位置する場合を示している。

■はサーボヘッドＢによってのみ信号が検出される状態
を示し、Ｒ／Ｗヘッド５が第２図図示データトラックＮ
とデータトランク（Ｎ−１−１）との間に位置する場合
を示している。

■はサーボヘッドΔによってのみ信号が検出される状態
を示し、Ｒ／Ｗへ・ンド５が第２図図示データトラック
Ｎとデータトラック（Ｎ−１）との間に位置する場合を
示している。

第４図は本発明の一実施例の構成図を示し、主に］・ラ
ッキング制御とシーク制御とから構成されている。

まず、トラッキング制御について説明する。

位置決め機構部７に搭載されているサーボ／％ｖ　７ド
Ａ（２）およびサーボヘッドＢ（３）によって検出した
信号は２夫々前置増幅器６によって増幅されるとともに
インピーダンス変換されてＡＧＣ増幅器８に入力される
。増幅された信号は夫々ローパスフィルタ９を通過させ
ることによりエンベロープが抽出され、バッファ増幅器
１０によって増幅される。該増幅された夫々のエンベロ
ープ信号は差動増幅器１１に入力され、差が増幅され。

？ｉｌｉ償フィルタ１２．増幅器１３．モード切り換え
器１４．パワー増幅器１５を介してボイスコイル・モー
タ１６に供給される。そして慣性制御部１７を介して位
置決め機構部７が所定位置にサーボ制御される。

この際、？ｉｌＨハフィルタ１２は最適なサーボ制御が
行われるように位相を補償する。また、バッファ増幅器
１０によって夫々増幅された信号を加算増幅器１８に入
力し、加算された信号をＡＧＣ増幅器８に供給する。こ
れにより、サーボヘッドＡ（２）とサーボヘッドＢ（３
）とによって検出された信号のエンベロープの和が當に
一定となり。

サーボヘッドＡ　（２）　、サーボヘッドＢ（３）から
の出力信号の安定化が図られている。

次ぎに、シーク制御について説明する。

データトラックを横切る際に位置決め機構部７に搭載さ
れ°ζいるＲ／Ｗヘッド５によって検出された信号は、
前置増幅器６によって増幅されるとともにインピーダン
ス変換され、目−パスフィルタ９を通過させることによ
りエンへ１：Ｊ−プが抽出される。該抽出されたエンベ
ローブ信−司はバッファ増幅器１０−１によって増幅さ
れる。該増幅された信号（以下位置検出信号という）は
方向判別器１９．微分器２０およびピークボールド回路
２■に供給される。

方向判別器１９はＲ／Ｗヘッド５等の移動速度をｔｉｌ
ｊ確に検出する為に、前記位置検出信号が増大する部分
をオントランク方向と判別するとともに他の部分をオフ
１−ランク方向と判別して、切り換えスイッチ２２．２
４を夫々切り換える。オントランク方向時には、バソフ
プ増幅器１０−１からの位置検出信号を微分器２０によ
って微分した信号およびパワー増幅器１５からの出力信
号（ボイスコイル・モーフ１６を駆動する電流信号）を
電流積分器Ｉ（２５）によって積分した信号を夫々加算
器２３に入力する。加算した信号を切り換えスイッチ２
４を介して差動増幅器２７の負極性端子に入力する。こ
のように両者の信号を加算するのはヘッド駆動速度を算
出するに際してＳ／Ｎを向上さ−Ｕるためである。

一方、オフトラック方向時には、パワー増幅器Ｉ５から
の出力信号を電流積分器Ｉｆ（２６）によって積分した
信号を前記差動増幅器２７の負極性端子に人力する。

そして、ピークホールド回路２１によって前記位置検出
信号からピークが検出され、データトラフ情報の抽出が
行われる。該データトラック１ｎ報はトランク数計数器
２８に入力され、Ｒ／Ｗへ。

ド５が位置する現在のトランクＮ°が計数される。

該現在のトラックＮ゛とＣＰＩＪ指示２９に基づく目標
トランクＮ（３０）とが減算計数器３１に入力され、差
（Ｎ−Ｎ’　）がめられる。該差（Ｎ−Ｎｏ）はＤ／Ａ
コンバータ３２．平方根回路３３を介してアナログ値の
形で表された最適速度側０Ｉｌ値に変換され、前記差動
増幅器２７の正極性端子に入力される。

以上の如くして、差動増幅器２７に入力された最適速度
制御値にＲ／Ｗへノド５の速度値が追従スルヨウ＆：、
差動増ｆｒｍ器２７０出カに’Ｔ号（ＩＩ！ｌｊ　Ｐ　
／、を号）が電流の形でモード切り換え器１４．パワー
＋ｆａ　ｆｆｉ器１５を介してボイスコイル・モーフ１
６に供給される。そして、Ｒ／Ｗヘッド５が所定の１」
標トラックＮに接近し、Ｎ−Ｎ’　＝０となった場合に
は、減算計数器３１はモード切り換え器１４に切り換え
信号を送出し、既述したトラッキング制御に切り換えて
更にＲ／Ｗヘッド５を精確に所定のデータトランクに一
致させる。

第５図において、信号Ａおよび信号Ｂはトラッキング＄
ＩＪＩＩｌを実行する為の信号例であって、ｆｆ１４図
図示す−ボヘノドＡ（２）およびサーボヘッドＢ（３）
によって夫々検出されたデータトラックからの信号例を
示し、矢印りは検出され得る最大信号値を示している。

信号ａおよび信号すは前記信号Ａおよび信号Ｂを第４図
図示ローパスフィルタ９を夫々通過させた後の信号例を
示し、エンベロープが抽出された信号を示している。矢
印ｈ゛は同様にエンベＩＩ　−プの形で検出され得る最
大値を示している。

エラー信号Ｋ（ｂ−ａ）は第４図図示方向増幅器１１の
出力信号例を示し、第２図および第４図図示す−ボヘノ
ト°Δ（２）およびサーボへッＦＢ（３）によって検出
された夫々の信号に基づきＲ／Ｗヘッド５がデータトラ
ックに位置合わせを行っている状態の信号を示している
。

第６図には第４図図示バッファ増幅器１０〜１からの出
力信号である位置検出信号例を示しである。該位置検出
信号はＲ／Ｗヘッド５がデータトラックを横切った際に
検出した信号のエンベロープである。Ｒ／Ｗへノド５が
位置するデータトラ・７りＮｏは位置検出信号から第４
図図示ピークボールド回路２１によってピーク値を検出
してトラック数計数器２８によってＢ１数することによ
り。

求めることが出来る。この際、トランク数計数器２８は
起動時などに例えば最外周のデータトラックをアクセス
した際にリセットされるものである。

また、第４図図示方向判別器１９によるオントラ、夕方
向の検出は、第６図に示す位置検出信号を微分して、所
定の微分値５例えば同図に示ずＩ７１／ＬＯに対応した
値にしきい値を設定することにより直線性が判断でき、
これによって行われる。

一方、オフトランク方向はオン１−ランク方向以外の場
合としてめられる。

第７図（Ａ）には第４図図示加算器２３に入力される信
号の特性例を示してあり、オンｊ・ランク方向時にＲ／
Ｗヘッド５の速度を良好なＳ／Ｎで検出する為の特性例
を示しである。これは、オントラック方向時に第４図図
示バッファ増幅器１０−１から出力されたＲ／Ｗヘッド
５の位置検出信号を単に微分してＲ／Ｗヘッド５の速度
を算出していたのでは１位Ｎ検出信号の微分によってｖ
ｆｉ域ノイズが強調されてＳ／Ｎが低下してしまうので
。

第４図図示微分器２０の高域特性を低下させるとともに
、該高域を低下させた補償を行う為に第４図図示電流積
分器１（２５）の出力信号を加算することとしているも
のである。

第７図（Ｂ）には、オフトラック方向時にＲ／Ｗヘッド
５の速度を検出する為の特性例を示しである。該Ｒ／Ｗ
ヘッド５の速度を検出する為の第４図図示電流積分器Ｉ
Ｉ（２６）は図示の如く前記電流積分器１（２５）より
も立上がりが早く設定されている。

第８図には第４図図示平方根回路３３がら出力される最
適速度制御値の特性例を示しである。該最適速度制御値
は一般に第４図図示目標トラックＮ（３０）とトラック
数計数器２日から出力された現在のトラックＮ°　との
差（Ｎ−Ｎ’　）を平方根した値として表される。Ｋは
定数である。

Ｒ／Ｗヘッド５のシーク制御は１ロ標トラツクＮと現在
のトランクＮ”　との差（Ｎ−Ｎ”）に対応１例えば図
示長距離シークあるいは短距離シークに対応した最適速
度制御値に一致すべく電流がボイスコイル・モータ１６
に供給されて目標トラックＮに近づき、第４図図示減算
計数器３１の内容が零になった時１例えば目標１−ラッ
クＮにトラック幅の１／４程度に近づいた時に減算計数
器３１は第４図図示モード切り換え器１４に切り換え信
号を送出して既述のトラッキング制御に自動的に移行す
るものである。

（発明の効果） 以上説明した如く２本発明によれば、データを格納する
為に設りたデータトランクの位置を検出するサーボヘッ
ドを設け１該サーボヘツドによって検出された検出信号
に基づきＲ／Ｗヘッド等を所定のデータトランクに位置
合わせを行う為、極めて簡単な構成によって高精度にＲ
／Ｗヘッド等を所定のデータトランクに位置合わせを行
うことが出来る。特に、フロ・７ピイデイスク装置の如
き空気中の温度、湿度等によって影響され易すく且つフ
ロッピィディスクを交換するものであっても。

フロンビイディスク自体に書き込まれているデータトラ
ックの位置を検出してＲ／Ｗヘッド等の位置合わせを行
う為、従来に比し極めて安定に高密度のトラックのアク
セスが可能【なる。

【図面の簡単な説明】

ｆｆ５１図は従来のディスク駆動装置例を説明する説明
図、第２図は本発明の一実施例、第３図は第２図図示本
発明の一実施例を説明する説明図、第４図は本発明の一
実施例の構成図、第５図は本発明に係るトラッキング動
作を説明する説明図、第６図ないし第８図は本発明に係
るシーク動作を説明する説明図を示す。 図中、１はヘッド、２は号−ボヘノドΔ、：（はサーボ
ヘット８．４は消去ヘッド、５はＲ／Ｗヘット、６は前
置増幅器、７は位置決め機構部、８はＡＧＣ増幅器、９
はローパスフィルタ、１ｏ。 ｌｏ−１はバッファ増幅器、１１．２７ば差動増幅器、
１２は？ｆｉ償フィルタ、１３は増幅器、１４はモード
切り換え器、１５はパワー増幅器、１６はボイスコイル
・モータ、１７は慣性制御部、１８は加算増幅器、１９
は方向判別！Ｌ２０は微分器、２１はピークボールド回
路、２２．２４は切り換えスイッチ、２３は加算器、２
５は電流留分器Ｉ、２６は電流積分器ＩＩ、２８はトラ
ック数８１数器、２９はＣＰＵ１ｒＩ示、３０は目標ト
ラック。 ３１は減算ｉ１数器、３２はＤ／Ａコンバータ、３３は
平方根回路を表す。 特許出願人　アルプス電気株式会社 代理人弁理士　長谷用　文廣（外３名）第　１Ｍ 第　２色 児　３　図 第　５図 １′・ 第　６　口 第　７目 輩　８１２１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円板状磁気記録媒体に記録された所定幅のデータトラッ
   クを横切る方向に異なった位置に設けた少なくとも２１
   ［１ｉ１のサーボヘッドと、前記所定幅のデータトラン
   クをアクセスするり一ド・ライトヘッドと、該リード・
   ライトヘッドによって書き込まれたデータトラックから
   前記所定幅のデータトラック以外の部分を消去する消去
   ヘッドとを備え。 前記サーボヘッドからの夫々の出力信号に基づき前記リ
   ード・ライトヘッドを前記所定幅のデータトラックに位
   置合わせを行うことを特徴とするディスク駆動装置。