JPS6247883A - 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テ゛−夕を読出したりする。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
最外周に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前記
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１回転分の前記位置誤差信号
を記憶するメモリと、前記トランスデユーサが前記デー
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最外周に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、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、デー
タトラックとトランスデユーサとの相対的位置ずれとは
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
デユーサがデー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。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
る。

ディスク媒体２がフロッピーディスク装置に装着される
と、磁気ヘッド４はステップモータ７によって最外周へ
位置決めされ、磁気ヘッド４は後に説明する如く、ディ
スク媒体２の最外周に記録されているサーボトラックを
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、スピンドルモータ１によ
って回転されるディスク媒体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は目的のデータトラックへステップモータによって移
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、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４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。

第２図に磁気ヘッド４とサーボトラックとの相対的な位
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およびエン
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１
月８には、回転同期クロック信号１９が入力されている
。

ディスク媒体２の最外周には、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が設けられている。磁気ヘッド４は
、前述した如く、ディスク媒体２が装着されると最外周
へ位置決めされて、サーボトラック１１の中心に位置決
めされる。従って、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１２で増幅し、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つの異なった周波数（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内の異なった周波数を分離して出力
する。すなわち、磁気ヘッド４はサーボトラック１１の
中心に対して、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。エンベロープ検出器１５およヒ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
異な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１６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１月
８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−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は上述したメモリ１８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２４
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２６
が供給されるステップ駆動回路２３が、スイッチ２４０
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ＲＯ
Ｍ２１、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を目的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応じ
てキャリッジ上の磁気ヘッド４が目的のデータトラック
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１月８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であり、参照数字３３
の間隔がステップモータ７のピッチに相等する。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
している場合い、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的のデータトラ
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、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。また、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
スクは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、ディスクの最外周に
記録されている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データトラックに対して、磁気
ヘッドを正確に位置決め出来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相電
流を示す線図である。 １　・・・・・・・・・　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　・・・・・川　ステップモーフ １１　　・・・・・・・・・　サーボトラック１８　　
・・・・・・・・・　メモリ 代理人　弁理士　　岩　佐　義　幸 第１図 第２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最外
   周に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前記デー
   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１回転分の前記位置誤差信号を記
   憶するメモリと、前記トランスデューサが前記データト
   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。