JPS6326871A - ヘツド位置決め制御方法 - 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〕 この発明は、磁気記録媒体を駆動して、情報の記録／再
生をおこなう磁気記録媒体駆動装置におけるヘッド装置
の記録トラ・ンクに対する位置決め制御方法に関する。

〔従来の技術〕

情報記録媒体、桝えば円板状に形成された磁気記録媒体
（以下、磁気ディスクと称する）を回転駆動して情報の
記録および／または再生をおこなうディスク駆動装置に
は種々の形成のものが知られているが、特に小型で多く
の情報量を必要とするものについては、ハードディスク
装置とも称されるディスク駆動装置が多く採用されてい
る。このハードディスク装置は、硬質の円板の表面に磁
気記録層を形成した磁気ディスクを高速で回転させ、磁
気ヘッドを磁気ディスク表面に浮上させて記録／再生を
おこなうようになっている。

この種のディスク駆動装置の一例を第５図に示す。同図
においてディスク駆動装置は、情報を記録する磁気ディ
スクｌと、この磁気ディスク１に対し情報の記録／再生
を行なう磁気ヘッド２と、磁気ディスクｌを回転駆動す
る図示しないダイレクト・ドライブ・モータ　（以下、
ＤＤモータと略称する）と、磁気ヘッド２を磁気ディス
クｌ上の所定のトラックに移動するためのヘッド駆動機
構４と、磁気ディスク１や磁気ヘッド２等を収容し密閉
状態に保持する筐体のベースとなるベースプレート５と
、モータ駆動回路、制御回路等が形成されたプリント基
板６と、このプリント基板６を前記ベースプレート５に
取り付けるための図示しないフレームとから主に構成さ
れている。

磁気ディスク１は、この磁気ディスク装置においては、
２枚設けられ、１枚の磁気ディスク１に両面記録を行な
う関係上、磁気ヘッド２は各面に１個、全部で４個設け
られており、ヘッド駆動機構４のスイングアーム８に片
持ち状の支持バネを介して取り付けられている。ヘッド
駆動機構４は、このスイングアーム８と、スイングアー
ム８の一部に取り付けられたスチールベルト９と、スチ
ールベルト９の中間部が巻回されたプーリ１０と、ステ
ッピングモータ１１とからなり、このステッピングモー
タ１１の駆動軸１２に前記スチールベルト９が巻回され
たプーリ１０を挿入して固定し、ステッピングモータ１
１を駆動することにより、前記スイングアーム８を、回
動軸８ａを中心として揺動可能である。

磁気ディスク１、磁気ヘッド２、スイングアーム８、ス
チールベルト９およびプーリ１０等を収容する筐体は、
前記ベースプレート５と図示しないトップカバーとから
なり、気密性を保つため、ベースプレート５とトップカ
バーとの接触部やステッピングモータ１１の取付部には
ガスケットが使用され、ＤＤモータの軸部分には磁性流
体が充填されている。また、上記スイングアーム８の反
磁気ヘッド装着側８ｂにはシャッタ１７が外側に向けて
突設されている。さらに、ベースプレート５の気密室５
ａ側には、アウトサイドセンサとしてホトインタラプタ
１８を設け、このホトインタラプタ１８の挿入路１８ａ
内に前記シャッタ１７が遊挿できるように配置されてい
る。この従来例においては、外周の０トラック位置に磁
気ヘッド２が達したときに前記シャッタ１７がホトイン
タラプタ１８の挿入路１８ａに形成された光路を遮断す
るようにされている。

しかしながら、上記のようにステッピングモータ１１を
用いて磁気ヘッド２を移送する場合、高密度化が進むと
ヘッドの位置決めが難しくなる。

すなわち、ハードディスク装置では、装置内部の材質の
膨張係数が異なるので、温度変化によりトラックに対す
る磁気へウド２の位置がずれるサーマル・オフトラック
と称される問題があり、このため、例えば５．２５イン
チ型のハードディスク装置においては、一般に４００７
ＰＩを超えるとサーボを用いずに磁気ヘッド２の位置決
めをすることは困難になる。

このサーボを用いた制御方式の一つに特開昭５７−８６
９１０号に開示された発明がある。この発明は、ヘッド
により続出可能なトラック中心線サーボ制御データを包
含する１個のデータマスクされたサーボセクサを利用し
て磁気ディスクの１回転につき１回のサーボ情報からヘ
ッドの位置決めを図るようになっている。

サーボを用いた他の制御方式に、専用のサーボトラック
として、最も内側と最も外側のトラックを用いる方式が
ある。この方法は、内径（Ｉ　ｎ５ｉｄ−ｅ　Ｄｉａｍ
ｅｔｅｒ　）　、外径（Ｏｕｔｓｉｄｅ　　Ｄｉａｍｅ
ｔｅｒ　）の略でＩ　Ｄ−ＯＤ方式と呼ばれている。こ
の方式にあっては、ディスク装置は、まず外側のサーボ
トラックを読み、ヘッドがそのトラックの中央にくるよ
うに微調整をおこなう。次いでヘッドを内側のサーボト
ラックに向って移動させる。このとき、ヘッド駆動機構
のステッピングモータのステップ・パルス数をカウント
し、ｔＦｌ−、ットが内側のサーボトラックに達したら
、ヘッド位置決め機構は、そのトラックの中央にヘッド
が（るように精密な位置決めをおこなう。そして、各サ
ーボトラックについて精密な位置決めがおこなわれてい
る間、位置決め機構はトラックの中心を見つけるために
必要な修正量を知る。この修正量がわかると、外側と内
側のトラック間を移動するのに要するステップ・パルス
数と、各サーボトラックにおいて必要な微小ステップ修
正量に関する情報により、位置決め機構は各トラックの
正ｆαな位置を較正することができるようになっている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前者のような１周に１カ所埋め込んだサーボ
情報に基づいてサーボ制御をおこなう制１ｆｆ１１方式
にあっては、サーボ情報を予め設定された個所に予め埋
め込んでおく必要があり、かつ、そのサーボ情報が消去
されないようにしておく必要がある。したがって、サー
ボ情報を埋め込んだ個所はデータ領域として利用するこ
とができなくなる。このため、この方式を採用したもの
は、磁気ディスクの回転速度を遅くして、データの転送
速度を調整している。しかし、磁気ディスクの回転速度
を落すと、磁気ヘッドの磁気ディスクに対する相対速度
が遅くなり、磁気ヘッドの浮上が不安定になり、記録・
再生に悪影響を及ぼす。

また、後者のＩ　Ｄ−ＯＤ方式では、位置決めの誤りが
発生するたびに、位置決め機構は較正の手順を繰り返さ
なければならないので、このような事態が頻発すると記
録／再生とは直接関係のない無駄な時間が多くなり、デ
ィスク駆動装置の利用効率が低下する。また、ひとたび
ヘッドがデータトラック上にきたら、再調整をおこなう
手段が存在しないのでヘッドが正しい位置に保持される
という保証はない。

この発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてな
されたのもで、その目的は、サーボ情報を予め埋め込む
必要がな（、記録・再生の安定化を図ることができまた
、位置決めのための無駄時間が少ない効率的なディスク
駆動装置を提供できるヘッドの位置決め制御方法を提案
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

従来技術が抱える問題点を解決し、上記目的を達成する
ため、この発明は、磁気記録媒体上の記録トラックに対
し、ヘッド装置を介して信号の書込みまたは読出しをお
こなう磁気記録媒体駆動装置にあって、記録トラックに
対して該ヘッド装置を位置決めする方法において、磁気
ヘッドが、１トラツク中の最後のセクタの後につづく最
終ギャップに位置したときに、該磁気へフドを灯数とな
る記録トラックの幅方向に強制的に振らせ、このときの
記録トラックからのずれ量を検出し、該ずれ量と振れ量
を比較して記録トラックのファイントラック位置に磁気
ヘッドを位置させる構成にしである。

〔作用〕

上記手段によると、ヘッド装置が１トラツクの最終ギャ
ップにあたるスピード・トレランス・ギャップ、すなわ
ちスピンドルモータのスピード変動に対処するための記
録・再生には使用されないギャップにおいて、記録トラ
ックの幅方向に磁気ヘッドを強制的に振らせて、振らせ
た量と、トラックからずれたことによって生じる出力レ
ヘルの変動との相関関係から磁気ヘッドをファイントラ
ック位置に位置決めすることができる。この際、特にサ
ーボ情報を埋め込んでおかなくとも、当該最終ギャップ
に書き込まれている信号を利用してサーボ制御をおこな
え、かつ当該最終ギャップ領域では、記録・再生がおこ
なわれないので、記録・再生領域に影響を与えることな
く磁気ヘッドの位置決め制御をおこなうことができる。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は、この発明の詳細な説明するため
のもので、第１図は実施例に係るディスク駆動装置の制
御系を示すブロック図、第２図は位置決め制御時の動作
を示す説明図、第３図はフォーマットの一例の示す説明
図、第４図はサーボ回路の一例を示すブロック図である
。また、ディスク駆動装置自体は第５図に示した従来例
と同一であり、以下の説明において従来例と同一もしく
は同一とみなせる構成要素には同一の符号を付しである
。

第１図において、ディスク駆動装置の制？ｆｆｌ１系は
、磁気ディスクｌを回転駆動するＤＤモータ３とスイン
グアーム８を揺動させるステッピングモータ１１とを制
御し、かつヘッドアンプ２１に対して信号の送受をおこ
なう駆動回路２２と、Ｔｈ１ｔ気ヘツド２によって読み
出され、ヘッドアンプ２１によって増幅されたサーボ情
報を処理してサーボ制御に関する電気信号を上記駆動回
路２２に送出するサーボ回路２３と、駆動回路２２をイ
ンタフェース２４を介して制御するコントローラ２５と
から主に構成されている。そして、該コントローラ２５
とホストコンピュータ２６はバス２７によって連結され
、磁気ヘッド２によって検出した信号、あるいは磁気ヘ
ッド２に送出する信号の処理が可能になっている。

磁気ディスク１は、例えばアルミニウムの薄板に磁気コ
ーティングを施したもので最内周側にデータが書き込ま
れないインヒビットゾーンが形成され、その外周側にデ
ータゾーンが形成されている。データゾーンには、最外
周の記録トラックから例えば６００本内外の記録トラッ
クが同心円状に形成されている。

第３図は、代表的なフォーマットの例であり、第２図に
示す外部インデックス信号ＥＩＮに対応して、ギャップ
ＩＧ、からギャップ４０ｍまでの間が３２セクタに分割
されている。

ギャップＩＧ＋　は、外部インデックス信号ＥＩＮのず
れを吸収するために設けられており、例えば１６バイト
長で“４Ｅ“が書かれている。ギャップＩＧ＋　に続く
シンタフイールド（ＶＦＯ５−ｙｎｃフィールド）ＳＦ
、はアドレス検索に先だち、コントローラのＶＦＯ（Ｐ
ＬＯ）をロックさせるために使用する。データはＡＬＬ
“０“すなわちクロックのみとなっている。シンタフイ
ールドに続＜ＩＤフィールドＩＤには、アドレスマーク
、シリンダ、ヘッド、セクタおよびこの領域のチェック
・コードが書かれている。ＩＤフィールドＩＤに続くギ
ャップ２Ｇｚはライト・スペース・ギャップと称され、
データ・フィールドＤＦに書込みをおこなうとき、ここ
でリード状態からライト状態に切り替わり、その切替時
間を与えるためのものである。ギャップ２Ｇ、に続くシ
ンク・フィールドＳ　Ｆ　ｔは、前記ＩＤフィールドＩ
Ｄ先頭のシンク・フィールドＳ　Ｆ　Ｉ　と同じ働きを
するが、次に続くデータ・フィールドＤＦと同時にライ
ト・クロックで書き換えられる。そして、この後に続く
データ・フィールドＤＦに、データは書き込まれる。デ
ータ・フィールドＤＦに続いてはギャップ３０３が設け
られている。ギャップ３Ｇ、は、インターレコード・ギ
ャップ（Ｉ　ｎ　ｔｅｒ　−ＲｅｃｏｒｄＧａρ）とも
称され、前のセクタＳに対し書込み動作をおこなってい
る最中にＤＤモータ３の回転変動などがあり、つぎのセ
クタＳを破壊する可能性があるので、所定の長さ形成さ
れている。そして、ＩＤフィールドＩＤの先頭のシンク
・フィールドＳＦ、からこのギャップ３ｃｓまでを１セ
クタＳとして、例えば３２セクタ設けられている。最終
ギャップとしてのギャップ４Ｇ４は、ギャップＩＧ＋か
ら３２セクタ目のギヤツブ３Ｇ３に引き続いて設けられ
ており、外部インデックス信号ＥＩＮが検出されるまで
例えば予め決められた信号例えば４Ｅ“が書き込まれて
いる。このギャップ４Ｇ、は、ＤＤモータ３のスピード
変動に対処しており、スピード・トレランス・ギャップ
とも称されている。

このギャップ４　Ｇ　ｍは、もつとも伝統的な上記２５
６ハイト×３２セクタ・フォーマットでは３５２ハイド
となっており、全ハイド数の約４．１％に相当している
。実際には、ＤＤモータ３のスピード変動によって変動
しており、サーボ制御に使用されるのは、ギャップＩＧ
＋、側に寄った所定の領域である。

また、ギャップＩＣｚ　と対応する外部インデックス信
号ＥＩＮは、ＤＤモータ３の特に図示しない回転子ロー
タに付設されたパルスジュネレートマグネットの回転位
置をホール素子などの磁気検出手段によって検出し、こ
れを内部インデックス信号ＩＮとして、この内部インデ
ックス信号ＩＮ検出から所定のカウント数が検出された
位置に設定されている。すなわち、内部インデックス信
号ＩＮ検出から、上記カウント数を検出すると外部イン
デックス信号ＥＩＮがホストコンピュータ２６側に発信
され、この位置が記録トラックＴの始期となる。

次に、上記のように構成したディスク駆動装置の動作に
ついて説明する。

この種のディスク駆動装置は、予め各記録トラックＴと
ステッピングモータ１１の励磁相および励磁電圧をマイ
クロコンピュータなどの制御手段に記憶させて、記録ト
ラックＴとステッピングモータ１１の回転角との対応を
とっておき、該回転角を選択、すなわち、励磁相と励磁
電圧を制御することにより磁気ヘッド２の位置決めをお
こなうようになっている。

したがって運転時には、ホストコンピュータ２６からの
指令により、駆動回路２２が記録／再生対象となるいず
れかの記録トラックＴを選択する。

該記録トラックＴをトラッキングする過程で、磁気ヘッ
ド２のギャップＧが、第２図において最終セクタＳのデ
ータフィールドＤＦからギャップ３Ｇ、を経てギャップ
４Ｇ４に至ると、駆動回路２２のマイクロコンピュータ
から、予め設定されたサーボアルゴリズムに従ってステ
ッピングモータ１１に対し所定の励磁信号が出て、記録
トラックＴの幅方向に、サーボ前の状態から予め設定さ
れた量だけ往復動させる。この振れ量は、励磁信号のレ
ベルと一対一に対応しており、まずＡ位置で検出した信
号レベルを例えば第４図に示すサンプル／ホールド回路
２８で保持し、反対方向に振れたＢ位置で検出した信号
レベルをサンプル／ホールド回路２９で保持する。そし
て、両サンプル／ホールド回路２８．２９での信号レベ
ルを比較回路３０で比較する。そして、この比較回路３
０からの出力が予め設定されたレベルを越えると、サー
ボアンプ３１からサーボ制御信号が駆動回路２２側に送
出され、該サーボ制御信号に応じてステッピングモータ
１１の励磁電圧を制御して、ギャップ４Ｇ４に至る前の
オフトラック量を修正し、ファイントラック位置に位置
させる。この位置修正終了位置が、はぼ外部インデック
ス信号ＥＩＮ検出位置、すなわち、ギャップＩＧ＋の直
前になるようにしである。これにより、少なくともセク
タ１に入る前にはファイントラック位置を保持すること
となる。

このギャップ４　Ｇ　ａは、トラック１周について必ず
１回あり、１周記録／再生をおこなう毎に、記録／再生
とは関係ない領域で磁気ヘッド２のギャップＧ位置を補
正することができる。また、この方法では、特にサーボ
情報を用意しておく必要がないので、非記録再生時であ
って、ディスク駆動装置を運転している場合には、磁気
ヘッド２が記録トラックＴのどの位置にあっても、駆動
回路２２、コントローラ２５あるいはホストコンピュー
タ２６からの指令により、磁気ヘッド２の記録トラック
Ｔに対するファイントラック位置への位置決めが可能に
なる。したがって、記録・再生前にもファイントラック
位置を維持することが随時可能になり、磁気ヘッド２の
位置決めを常時精度良くおこなうことができる。

〔発明の効果〕

これまでの説明で明らかなように、ギャップ４で強制的
に磁気ヘッドを記録トラックの幅方向へ振らせ、振らせ
た位置での磁気ヘッドからの出力レベルを比較して磁気
ヘッドのファイントラック位置への位置決めを図るこの
発明によれば、特にサーボ信号を予め埋め込む必要がな
いので、トラック全周にわたってデータゾーンを形成で
きる。

これにより、磁気ディスクの回転数を落す必要がなくな
り、安定した記録・再生が期待できる。また、ギャップ
４を利用しているので、１周に１回はサーボ制御をおこ
なう機会があり、ディスク駆動装置の利用効率を…なう
ことがなく、極めて効率的な運転が可能な磁気ディスク
駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、この発明の詳細な説明するため
のもので、第１図は実施例に係る磁気ディスク駆動装置
の制御系を示すブロック図、第２図は位置決め制御時の
動作を示す説明図、第３図はフォーマットの説明図、第
４図はサーボ回路の一例を示すブロック図、第５図は従
来からのディスク駆動装置の具体例を示す一部を破断し
た要部斜視図である。 １・・・・・・磁気ディスク、２・・・・・・磁気ヘッ
ド、３・・・・・・ＤＤモータ、８・・・・・・スイン
グアーム、１１・・・・・・ステッピングモータ、２１
・・・・・・ヘッドアンプ、２２・・・・・・駆動回路
、２３・・・・・・サーボ回路、Ｇ・・・・・・ギャッ
プ、Ｇ４・・・・・・ギャップ４、Ｔ・・・・・・トラ
ック。 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気記録媒体上の記録トラックに対し、ヘッド装置を介
   して信号の書込みまたは読出しをおこなう磁気記録媒体
   駆動装置にあつて、記録トラックに対して該ヘッド装置
   を位置決めする方法において、磁気ヘッドが、１トラッ
   ク中の最後のセクタの後につづく最終ギャップに位置し
   たときに、該磁気ヘッドを対象となる記録トラックの幅
   方向に強制的に振らせ、このときの記録トラックからの
   ずれ量を検出し、該ずれ量と磁気ヘッドの振れ量を比較
   して記録トラックのファイントラック位置に磁気ヘッド
   を位置させるヘッド位置決め制御方法。