JPS6247882A - 磁気デイスク装置 - 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〕 本発明は磁気ディスク装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

フロッピーディスク装置においては、磁気ヘッドを含む
キャリッジをステップモータでデータトラックに対し直
角方向にステップモータの位置決めピッチ単位で駆動位
置決めし、媒体面上にデータを記録したり、あるいは、
既に記録されているデータを読出したりする。このとき
、データトラックのトラックピッチは、ステップモータ
の１ピツチかあるいはその整数倍で規定される。

一方、フロッピーディスク装置においては、近年記録密
度の向上がめざましく、特に垂直磁気記録においては記
録の線密度は従来の長手方向記録と比較して、１桁以上
の高密度が実現されている。

そこで、記録の線密度と同様にトラック密度の向上も望
まれており、装置全体での記憶容量の増大化が進んでい
る。

また、フロッピーディスク装置では、固定磁気ディスク
と異なり、ディスク媒体は交換可能であり、さらに、デ
ィスク媒体の基板材質自身柔らかいものであり、温度、
湿度の変化に対して変形しやすい。ゆえに、ディスク交
換時、あるいは、環境変化に対して、本来ディスクを回
転させるスピンドルの中心に対して、同心円であるはず
のデータトラックは、その中心がずれ、かつ、同心円か
ら歪をもった偏心を生ずることになる。この偏心はトラ
ック密度が小さいうちは、はとんど問題を生じないが、
記憶容量の大容量化、とりわけ、トラック密度の向上を
目指して、トラックピッチを小さくしていき、データト
ラックの偏心がトラックピッチに対して無視できない値
となってくると、磁気ヘッドが正確にデータトラック上
に位置しなくなり、データを記録する際には、隣接した
トラックにまたがって記録したり、データを読出す際に
は、隣接したトラックからのクロストークが増大し、記
録再生のデータの信頼性が低下し、さらには、データの
読出しが不可能となる欠点が生じる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述した如く、トラックピッチを小さ
くした時にも、偏心したすべてのデータトラックに磁気
ヘッドを安定に位置決めできる磁気ディスク装置を提供
することにある。

〔発明の構成〕

本発明は、同心状のデータトラックが設けられると共に
複数のサーボトラックが設けられて駆動装置によって回
転される円板状の記録媒体と、データの記録再生を行う
トランスデユーサを前記記録媒体の半径方向へ所定ピッ
チずつ段階的に移動させるステップモータと、前記サー
ボトラックに対応する位置に前記トランスデユーサが位
置するときに前記サーボトラックと前記トランスデユー
サとの相対的位置ずれを検出して位置誤差信号を出力す
る位置誤差検出回路と、前記トランスデユーサが記録再
生を目標とする目標データトラックに対してデータを記
録再生する前に、前記記録媒体の回転に同期して前記目
標データトラックに最も近接したサーボトラックに関す
る１回転分の前記位置誤差信号を記録するメモリと、前
記トランスデユーサが前記目標データトラックに対して
データを記録再生する際に前記メモリに記憶された位置
誤差信号に応じて前記トランスデユーサが前記所定ピッ
チ内で連続して移動されるように前記ステップモータを
制御する制御回路とを具備することを特徴としている。

〔作用〕

次に本発明の詳細な説明する。同心状のデータトラック
が設けられると共に同心状に複数のサーボトラックが設
けられた円板状の記録媒体は、駆動装置によって回転さ
れる。トランスデユーサは、回転している記録媒体に対
して記録媒体の半径方向へステップモータによって所定
ピッチずつ段階的に位置決めされながら移動され、位置
決めされているときにデータの記録再生を行う。位置誤
差検出回路はサーボトラックに対応する位置にトランス
デユーサが位置するときに、トランスデユーサが再生し
たサーボトラックのデータ等に基づいてサーボトラック
とトランスデユーサとの相対的位置ずれを検出して位置
誤差信号を出力する。記録媒体が偏心しているときには
、記録媒体が１回転する間にサーボトラックがトランス
デユーサの中心に対して接離することになり、これが相
対的位置ずれとして検出される。また、サーボトラック
およびデータトラックが同心状に設けられることから、
記録再生を目標とする目標データトラックに最も近接し
たサーボトラックとトランスデユーサとの相対的位置す
れと、目標データトラックとトランスデユーサとの相対
的位置すれとは同一とみなすことができる。従って、ト
ランスデユーサが目標データトラックに対してデータを
記録再生する前に、記録媒体の回転に同期して目標デー
タトラックに最も近接したサーボトラックに関する１回
転分の位置誤差信号をメモリに記憶しておき、トランス
デユーサが目標テ゛−タトラックのデータを記録再生す
る際に、記憶された位置誤差信号に応じてステップモー
タを制御し、上記の　所定ピッチ内で連続的に、すなわ
ちリニアに　トランスデユーサを移動させれば、トラン
スデユーサをデータトラックに対して正確に位置決めで
きる。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明の実施例のブロック図を示すものであ
る。磁気ヘッド４を含むキャリッジ３はステップモータ
７によって、ディスク媒体２の半径方向に所定ピッチず
つ段階的に駆動される。このとき、ディスク媒体２はス
ピンドルモータ１によって回転される。このディスク媒
体上には、後に説明するように複数のサーボトラックが
設けられている。磁気ヘッド４には位置誤差検出回路５
が接続され、位置誤差検出回路５は駆動回路６を介して
ステップモータ７に接続されている。

目標のデータトラックに対して、データの記録あるいは
再生を行う場合、先ず、目標のデータトラックに最も距
離の近いサーボトラックに磁気ヘッド４が位置決めされ
る。磁気へラド４は後に説明する如く、サーボトラック
を読み、磁気ヘッド４に対するサーボトラックの相対的
位置である位置誤差信号を位置誤差検出回路５で検出す
る。検出された位置誤差信号はディスク媒体２の回転に
同期して駆動回路６の内部にあるメモリに一周分だけ蓄
えられる。こうして、ディスク媒体２の磁気ヘッド４に
対するサーボトラックの一周分の位置誤差が蓄えられた
後、磁気ヘッド４は目標のデータトラックへステップモ
ータによって所定ピッチ分移動され、位置決めされる。

このとき、前述した如く、ディスク媒体２に偏心が存在
すると共に、トラック密度が高い場合には、ステップモ
ータ７だけで位置決めしたのでは、磁気ヘッド４とデー
タトラックとの位置ずれが大きくなり、データの記録再
生の信頼性が低下する。ここで、目標のデータトラック
に最も距離の近いサーボトラックの偏心とデータトラッ
クの偏心とは周波数および量とも同一とみなせるから、
メモリに蓄えられた位置誤差に対応して、駆動回路６に
よってステップモータ７を位置決めピッチ内でリニア動
作させることによって、磁気ヘッドＡをデータトラック
７上に正確に位置決めすることができる。このとき、サ
ーボトラックを複数設けたので、ディスクの最外周近傍
と中心部近傍とで偏心量が異っていてもすべてのデータ
トラックに対してより正確に磁気ヘッドを位置決めする
ことができる。

第２図に磁気ヘッド４とサーボトラック１１との相対的
な位置誤差を検出する位置誤差検出回路５のブロック図
を示す。位置誤差検出回路５は、入力端に磁気ヘッド４
が接続されたプリアンプ１２を備えている。プリアンプ
１２の出力端は、バンドパスフィルタ１３およびエンベ
ロープ検出器１５を介して差動増幅器１７の一方の入力
端に接続されると共に、バンドパスフィルタ１４オよび
エンベローフ検出器１６を介して差動増幅器１７の他方
の入力端に接続されている。差動増幅器１７の出力端は
、駆動回路６のメモリ１８に接続されている。なお、メ
モリ１８には、回転同期クロック信号１９が人力されて
いる。

ディスク媒体２には、２つの異なった周波数＜ｆ＋、　
　ｆ２）が隣り合って同心円状に記録されたサーボトラ
ック１１が、最外周近傍と中間部近傍とに２個設けられ
ている。磁気ヘッド４は、前述した如く、目標のデータ
トラックへ位置決めされる以前に先ず、目標のデータト
ラックに最も近いサーボトラックの中心にステップモー
タによって位置決めされる。したがって、磁気ヘッド４
は２つの異なった周波数の信号を読出し、プリアンプ１
２テ増幅し、バンドパスフィルタ１３および１４へ出力
する。バンドパスフィルタ１３および１４の通過周波数
は、それぞれ、サーボトラック１１の２つの異った周波
数（ｆ、、ｆ２）に対応しており、バンドパスフィルタ
１３および１４は、サーボトラック１１内の異った周波
数を分離して出力する。すなわち、磁気ヘッド４に対し
て、サーボトラックがどちらかに片寄っていると、対応
した一方の周波数の出力信号が大きくなり、もう一方が
小さくなる。工ンベロープ検出器１５および１６は、バ
ンドパスフィルタ１３および１４の出力をそれぞれ受取
り、バンドパスフィルタによって分離されたサーボトラ
ックの異った周波数に対する読出し信号の振幅を検出す
る。差動増幅器１７はエンベロープ検出器１５および１
６の出力同士の差を演算する。こうすることによって、
差動増幅器１７の出力は、サーボトラック１１に対する
磁気ヘッド４の位置誤差に比例した信号を示すことにな
る。こうして検出した位置誤差信号をディスク媒体２の
回転に同期した回転同期クロック信号１９によってメモ
リ１８内に一周分蓄えることによって、ディスク媒体２
の偏心を検出することができ、以後データトラックへの
記録再生時にこの偏心情報を使用することによって、正
確なトラッキングが可能となる。

第３図（ａ）に駆動回路６のブロック図を示す。

駆動回路６は上述したメモ’Ｊ１８を備えている。メモ
リ１８は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ＞２１およびパ
ルス幅変調回路（ＰＷＭ回路）２２を介してスイッチ２
４の入力端に接続されている。また、外部のコントロー
ラ（図示せず）からステップ信号２５および方向信号２
６が供給されるステップ駆動回路２３が、スイッチ２４
の入力端に接続されている。スイッチ２４の出力端は、
ステップモータ７に接続されている。なお、２７はスイ
ッチ２４を切換えるコントロール信号である。上記のＲ
ＯＭ２１、ＰＷＭ回路２２およびスイッチ２４は、本発
明の制御回路を構成する。

外部のコントローラから、方向信号２６とステップ信号
２５を受けるステップ駆動回路２３によって、ステップ
モータ７はキャリッジ３を目標の位置まで移動させる。

その後、コントロール信号２７によってスイッチ２４が
切り換えられ、メモリ１８に蓄えられた偏心情報によっ
てキャリッジ上の磁気ヘッド４が目標のデータトラック
に正確に追従するようにステップモータ７が駆動される
。このとき、メモリ１８に蓄えられた偏心情報は、ディ
スク媒体２の回転に同期した回転同期クロック信号１９
によって読出され、ＲＯＭ２１によって２相ステツプモ
ータ７の１ステツプ内の位置に対する各相の駆動電流レ
ベルに変換される。この様子を第３図（ｂ）によって説
明する。

第３図（ｂ）は、ステップモータ７の位置に対する各相
の電流値を示した図である。図中参照数字３１および３
２は、それぞれ、Ａ相およびＢ相の電流を示す。また、
参照数字３３で示したポイントは、ステップモータ７を
ステップ動作させたときの停止点セあり、参照数字３３
の間隔がステップモータ７のピッチに相当する。今、参
照数字３３のどこかの停止点にステップモータ７が停止
している場合、その停止点を中心に、図に示した位置と
電流の関係を保ちながら、各相の駆動電流を変化させれ
ば、１ピッチ以内でリニア動作を行うことができる。

再び第３図（ａ）にもどって説明を行う。ＲＯＭ２１に
よって偏心情報が各相の電流値に対する信号レベルに変
換されたのち、ＰＷＭ回路２２によって、パルス幅変調
されスイッチ２４を介して、ステップモータ７が駆動さ
れる。こうして、キャリッジ３に搭載されている磁気ヘ
ッド４は１ピッチ以内の偏心に対して目標のデータトラ
ックに対して正確に位置決め追従を行うことができる。

以上説明したように本実施例によれば、２個のサーボト
ラックを持つことにより、１つのサーボトラックの場合
に比較すると、すべてのデータトラックに対して、より
正確に磁気ヘッドをデータトラックに位置決めできる。

また、装置は従来から使用されているステップモータを
使用できるため、外部の位置センサ等を必要とせず、低
価格で、しかも、高トラツク密度が実現できる。さらに
、上記サーボトラックはディスクを初期化する場合に簡
単に記録することができ、特別にサーボトラックを記録
する専用機を必要とせず、ディスクも従来タイプのもの
をそのまま使用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、ディスク上に記録さ
れている複数のサーボトラックの中から目標のデータト
ラックに最も近いサーボトラックにより検出した偏心情
報を利用して磁気ヘッドをリニアに移動することにより
、偏心が存在した場合でもすべてのデータトラックに対
して磁気ヘッドを正確に位置決めできるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は位
置誤差検出回路の詳細を示すブロック図、 第３図（ａ）は駆動回路の詳細を示すブロック図、 第３図（ｂ）はステップモータをリニアに制御するため
の相電流を示す線図である。 ｌ　・・・・・・・・・　スピンドルモータ２　・・・
・・・・・・　ディスク媒体３　・・・・・・・・・　
キャリッジ ４　・・・・・・・・・　磁気ヘッド ５　・・・・・・・・・　位置誤差検出回路６　・・・
・・・・・・　駆動回路 ７　・・・・・・・・・　ステップモータ１１　　・・
・・・・・・・　サーボトラック１８　　・・・・・・
・・・　メモリ 代理人　弁理士　　岩　佐　義　幸 ５　イ立１ｉ誤〕シ検出［つ踏 第１図 第２図 （ａ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同心状のデータトラックが設けられると共に複数
   のサーボトラックが設けられて駆動装置によって回転さ
   れる円板状の記録媒体と、データの記録再生を行うトラ
   ンスデューサを前記記録媒体の半径方向へ所定ピッチず
   つ段階的に移動させるステップモータと、前記サーボト
   ラックに対応する位置に前記トランスデューサが位置す
   るときに前記サーボトラックと前記トランスデューサと
   の相対的位置ずれを検出して位置誤差信号を出力する位
   置誤差検出回路と、前記トランスデューサが記録再生を
   目標とする目標データトラックに対してデータを記録再
   生する前に、前記記録媒体の回転に同期して前記目標デ
   ータトラックに最も近接したサーボトラックに関する１
   回転分の前記位置誤差信号を記録するメモリと、前記ト
   ランスデューサが前記目標データトラックに対してデー
   タを記録再生する際に前記メモリに記憶された位置誤差
   信号に応じて前記トランスデューサが前記所定ピッチ内
   で連続して移動されるように前記ステップモータを制御
   する制御回路とを具備する磁気ディスク装置。