JPS63872A - 磁気記録装置のサ−ボライト回路 - 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〕 本発明はコンピュータ等における大容量外部記憶装置と
して用いられる磁気記録装置におけるサーボ情報書き込
み用のサーボライト回路に関するものである。

〔従来の技術〕

コンピュータ等における大容量外部記憶装置として用い
られる磁気記録装置の一つとしてハードディスク装置が
ある。この装置は磁気記Ｈするための高速定速度回転す
るハードディスク板のＩｆ２面にそれぞれ対向して、書
き込み読み出し用のヘッドを配置しである。そして、ハ
ードディスク板の板面には同心固状に所定幅の磁気記憶
用のトランクか複数トラック分、配されている。そして
、指令されたトラック位置にヘッドをシークさせ、その
トラック内のデータを読み、または書き込む。

このようなハードディスク装置において、へ、。

ドのトラックへの位置決めは各トラックに記録したサー
ボ情報による。

すなわち、各トラックにそのトラックのセンターライン
を境に内側と外側に分けて該内側と外側にそれぞれサー
ボ用のデータ・パターンを書き込み、ヘッドを指定のト
ラックへ位置決めする際に、そのトラックのサーボ用の
データ・パターンを読み出し、これをサーボ情報の出力
電圧として得て、これよりヘッドのトラック上の位置を
知り、へ・ンドがそのトラック上の中央に来るように制
御し、且つ、オフトラックを抑制する。

すなわち、この種の装置はヘッドの位置決め用のサーボ
情報を書き込むサーボライト回路を用いて、これにより
、各シリンダーにおけるトラ・ンクの内周側と外周側に
所定の間隔毎にそれぞれ交互にサーボ情報を書き込むよ
うにしている。書き込むパターンと周波数は一定のもの
であり、この内周側と外周側のそれぞれのサーボ情報を
同時に読み出すことでサーボ情報の持つ周波数成分対応
の出力電圧を得て、これが所定値になるようにヘッド位
置を調整制御する。

ヘッド位置が位置決めすべきトラックにおけるセンター
ラインから少しでもづれると、サーボ情報読み取りによ
るヘッドの出力電圧が変わるので、これに基づいてヘッ
ド位置を調整制御することでセンター位置決めすること
が出来る。

サーボライト回路は具体的には第６図に示すように、１
０ＭＨｚ程度の水晶発振子を用いた発振回路ｌと、この
発振回路１の発振するクロック信号を分周する分周回路
２と、この分周回路２の出力を増幅するドライバ回路３
とより構成し、−定周波数のクロック信号によるサーボ
データを発生するように構成する。そして、このサーボ
データを磁気記録装置４に与える（ｌη成としである。

磁気記録装置４側では第７図に示すように、ディスクの
全シリンダーをイレーズした後、上記サーボライト回路
から受けたサーボデータをトランクの内周側と外周側に
サーボ情報として書き込み、ついでサーボ情報が正確に
書き込めたか否かを調べて、書き込み不良の時はイレー
ズし直して上記書き込みをやり直す。サーボ情報が正確
に書き込めたならば、全シリンダーの書き込みが終了し
たか否かを調べ、終了していなければ、次のシリンダー
に対しての上記書き込みを実施する。全シリンダーの中 書き込みが終了した作業を終了する。このように、従来
は一定周波数のクロック信号によるサーボデータをサー
ボ情報として書き込み使用していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記トランクはシリンダー位置がディスク板
上に同心円状となるように配置されており、ディスク板
は一定速度で回転されるので、シリンダー位置が内周側
となるトラックであるか外周側となるトラックであるか
で、線速度（周速度）か異なる。

そのため、−定のサーボ・パターンによる場合には線速
度の低い内周側のシリンダー位置のトラックではサーボ
情報の出力電圧が、外周側のシリンダー位置のトラック
に比べ低下してしまい、上述のようにサーボ情報の出力
電圧値によってヘッドの位置決めを行う場合、位置決め
精度が咀くなると言う欠点があった。

そこで、この発明の目的とするところは、サーボ情報を
書き込むだめのサーボライト回路として、書き込みパタ
ーンと周波数を選択出来るようにしてシリンダー位置に
応じこれを選択して書き込むことができるようにし、ど
のシリンダー位置のトランクであってもサーボ情報の読
み出し出力電圧をほぼ一定にできて、ヘッドの位置決め
を高精度に実施できるようにした磁気記憶装置のサーボ
ライト回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するため、次のように構成す
る。すなわち、磁気ディスク板の各シリンダー位置にお
けるトラックに情報を書き込み、また、読み出すヘッド
の該トラック上の位置決め用としてサーボ情報を記録し
、これを上記ヘッドにより読み出してその出力電圧より
ヘッドの位置を制御するようにした磁気記録装置の上記
サーボ情報を書き込みのための手段として、基準クロッ
ク信号を発生する基準信号発生手段と、間引き条件を保
持する保持手段と、上記発生基準クロック信号を上記保
持した間引き条件に対応させて間引き所望のデータパタ
ーンまたは周波数のデータ列を作成するデータ発生手段
と、磁気ディスク板のシリンダー位置に応じて線速度が
低くなる位置では密なるデータを、線速度が高い位置で
は粗なるデータを得るように上記保持手段に設定値を与
え保持させるとともにサーボデータとしてデータ発生手
段の発生データを磁気記録装置に与え記録させる制御手
段とを設けて構成するようにする。

〔作　　用〕

このような構成の本装置は、保持手段に保持させた間引
き条件になるように基準クロック信号を間引いて任意の
データパターンまたは任意の周波数のデータ列を作成す
る。そして、これをサーボデータとして書き込みに用い
る。制御手段は、磁気ディスク板のシリンダー位置に応
じて線速度が低くなる位置では密なるデータを、そして
線速度が高い位置では粗なるデータを発生させるように
保持手段に設定値を与え、保持させるようにする結果、
データ発生手段からは磁気ディスク板のシリンダー位置
に応じて線速度が低くなる位置では密なるデータが、そ
して線速度が高い位置では粗なるデータが発生すること
になる。このデータをサーボデータとして磁気記録装置
に与え、サーボ情報として記録させる。

そのため、サーボ情報を読み出した際のヘッドの出力電
圧は、磁気ディスク板のシリンダー位置に無関係にどこ
でも等しくなる。すなわち、本発明ではトラックの線速
度に応じて所定の出力電圧となるようなものを選択して
出力させ、書き込むことができることから、どのシリン
ダー位置のトラックであってもサーボ情報の読み出し出
力電圧をほぼ一定にできて、ヘッドの位置決めを高精度
に実施できるようになる。従って、従来のようにサーボ
情報の出力電圧が内周側シリンダー位置において低下し
てしまうと言う欠点が解消される。

そして、本発明ではサーボ情報の読み出し出力電圧が、
内周側シリンダー位置でも、また、外周側シリンダー位
置でも同一出力電圧を得ることが出来るので、ヘッドが
どの位置にいてもオフ・トラックの量がサーボ情報の出
力電圧と比例することから、位置修正を容易に行うこと
が出来るようになり、ヘッドの位置決めを高精度に実施
できるようになる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本装置の構成を示すシステムブロック図であり
、第２図は本装置の作用を説明するためのフローチャー
トである。

第１図において、２０はサーボライト回路であり、この
サーボライト回路２０は所定周波数のクロック信号を発
生するクロックジェネレータ２１、このクロック信号を
１／２に分周するためのフリップフロップによる分周回
路２２、この分周されたクロック信号をカウントする例
えば４ビツトのカウンタ２３、このカウンタ２３の出力
をそれぞれ対応する入力端子（Ａ、〜Ｄ）に受けるとと
もに、これら入力端子（Ａ、〜Ｄ）のうち外部よりのセ
レクト入力により定まる所定の入力端子（Ａ、〜Ｄ）の
人力信号を出力端子Ｙに出力するセレクタ２４、この出
力端子Ｙの出力をクロックジェネレータ２１の出力と同
期をとって出力するフリップフロップ２５、このフリッ
プフロップ２５の出力を変調して出力するモジュレータ
２Ｂ、外部よりクリア信号を受けると所定値にセットさ
れるとともにこのセット値を出力するようにした設定器
として使用されるカウンタ２７およびカウンタ２８、上
記変調された出力を増幅して磁気記録装置に与えるドラ
イバ２９、排他的論理和を取るＸＯＲ回路３０よりなる
。３１はこのサーボライト回路２０からデータを受けて
これがサーボ情報としてディスクに書き込まれる磁気記
録装置である。

尚、ここではカウンタ２３．２７．２８は型番Ｌ５１６
３の集積回路を、そして、セレクタ２４は型番Ｌ　Ｓ　
１５１の集積回路を用いた（１η成例を示している。

クロックジェネレータ２１より得られる１　０　Ｍ　Ｈ
ｚのクロック信号は、分周回路２２によって５ＭＨｚに
分周する。そして、この分周されたクロック信号はカウ
ンタ２３に与えて、該カウンタ２３により与えられたク
ロック信号をカウントさせる。該カウンタ２３はカウン
タ２７により設定された値を初期値としてカウントを進
めるもので、その出力はセレクタ２４にセレクト信号と
して与える。

ここで、カウンタ２３はカウンタ２７により初期設定さ
れる値が「１」であるものとすると、分周されたクロッ
ク信号をカウントする該カウンタ２３の出力は第２図の
（Ｃ）におけるＱＡ、０８％　ＱＣ％Ｑｏの如きとなり
、ＱＡＳＱＢ、ＱＣをセレクトデータとして用いるもの
とすると、セレクトデータは「１」から「７」まで順次
カウントアツプすることになる。この出力をセレクタ２
４の対応する入力端子ＡＳＢ、Ｃに入力する。すなわち
、カウンタ２３のＱＡの出力はセレクタ２４の端子Ａに
、カウンタ２３のＱＢの出力はセレクタ２４の端子Ｂに
、カウンタ２３のＱｃの出力はセレクタ２４の端子Ｃに
与え、また、カウンタ２３のＱＤの出力は反転して自身
のロード信号として用いる。

セレクタ２４はカウンタ２８によって設定されたデータ
のうち、カウンタ２３の出力値によって選択されたビッ
トの内容を端子Ｙに出力する。すなわち、セレクタ２４
の出力端子り。、〜Ｄ７のうち、カウンタ２７の出力値
を初期値としてクロックジェネレータ２１の出力クロッ
ク信号をカウントして得られるカウンタ２３のＱＡ、〜
Ｑｃの出力で定まるビット位置（入力端子）のデータを
出力端子Ｙに出力する。

また、セレクタ２４の出力データは、分周回路２２の分
周出力とＸＯＲ回路３０にて排他的論理和（ＸＯＲ）を
とり、その出力は、フリップフロップ２５により同期を
とって後、モジュレータ２Ｂにより変調し、ドライバ２
９を介して出力するようにする。

次に上記構成の本装置の作用について説明する。

クロックジェネレータ２１より基準信号である１０Ｍ　
Ｈｚのクロック信号が出力され（第２図の（Ａ））、コ
れがフリップフロップによる分周回路２２に与えられて
１／２分周される（第２図の（Ｂ））。そして、この分
周されたクロック信号はカウンタ２３に与えられ、該カ
ウンタ２３はこの与えられたクロック信号をカウントし
て、カウンタ２７により設定された値よりカウントを進
めるとともに、その出力をセレクタ２４に与える。

ここで、カウンタ２３はカウンタ２７により初期設定さ
れる値が「１」であるものとすると、分周されたクロッ
ク信号をカウントする該カウンタ２３の出力は第２図の
（Ｃ）におけるＱＡ％　Ｑ１０．Ｑｃ。

ＱＤの如きとなり、「１」から「７」まで順次カウント
アツプされる。

この出力はセレクタ２４の対応する入力端子Ａ１Ｂ、Ｃ
に入力される。すなわち、カウンタ２３のＱＡの出力は
セレクタ２４の端子Ａに、カウンタ２３のＱａの出力は
セレクタ２４の端子Ｂに、カウンタ２３のＱｃの出力は
セレクタ２４の端子Ｃに与えられ、また、カウンタ２３
のＱＤの出力は反転されて自身のロード信号としてその
ロード信号入力端子ＬＤに入力される。従って、カウン
タ２３は自己のカウント値が１６になるとカウンタ２７
の出力値を０−ドしてこれを初期値にカウントを進める
ことになる。

セレクタ２４はカウンタ２８によって設定されたデータ
のうち、カウンタ２３の出力値によって選択されたビッ
トの内容を端子Ｙに出力する。すなわち、セレクタ２４
の出力端子り。、〜Ｄ７のうち、カウンタ２７の出力値
を初期値としてクロックジェネレータ２１の出力クロッ
ク信号をカウントして得られるカウンタ２３のＱｈ、〜
Ｑｃの出力で定まるビット位置（入力端子）のデータを
出力端子Ｙに出力する。例えば、セレクタ仝４がカウン
タ２８の出力により１６進数「４Ｅ」にセットされてい
たとすると（すなわち、セレクタ２４の入力端子Ｄｏ、
〜Ｄ７に１６進数「４Ｅ」なるパラレルデータが入力さ
れていたとすると）、セレクタ２４の各入力端子Ｄｏ。

〜Ｄ７の出力はカウンタ２３からの出力信号に対応して
セレクトされて、第２図の（Ｄ）に示すような出力とな
る。

また、セレクタ２４の出力データ（第２図の（Ｄ））は
分周回路２２の分周出力（第２図の（Ｂ））とＸＯＲ回
路３０にて排他的論理和（ＸＯＲ）をとられ（第２図の
（Ｅ））、その出力は、フリップフロップ２５により同
期をとられて第２図の（Ｆ）のようになる。このように
して同期をとられた出力は、モジュレータ２６により第
２図（Ｇ）のように変調されて後、ドライバ２９を介し
て出力される。

そして、磁気記録装置３１にサーボ情報のパターンとし
て与えられる。

このように本装置によれば、カウンタ２７とカウンタ２
８の設定値により、分周回路２２の出力クロック信号の
パルス間隔を基準とする所望のパルスパターンのパルス
信号を生成できる。上記実施例では２００　ｎ　ｓ、　
３００　ｎ　Ｓ％　４００　ｎ　ｓのパルス間隔が得ら
れ、これらの組合せによるデータパターンを得ることが
出来る。

従って、本装置では磁気記録装置３１にはこの２０Ｏｎ
　５％　３００　ｎ　ｓ、　４００　ｎ　ｓの時間幅を
持ったデータパターンの組合せによって構成したデータ
を与えるものとする。

このデータパターンのうち、４００　ｎ　ｓ単一の場・
１−で 合はサーボ情報の出力電圧が最も冒い。従って、ｎｓｓ
　ａｏｏ　ｎＳ、　４００　ｎｓのパターンを組合せる
ことで得ることが可能である。

従って、シリンダー位置が外周側となるトラックにおい
ては４００　ｎ　ｓが多いパターンになるようにカウン
タ２７．２８を設定し、また、シリンダー位置が内周側
となるトラックにおいては２００　ｎ　ｓが多いパター
ンになるようにカウンタ２７．２８を設定して用いるよ
うにすれば良い。

尚、カウンタ２７はカウンタ２８の上位同ビットまでの
繰返しにするかを設定するものである。従って、このカ
ウンタ２７によって、「１」〜「８」ビットまでの繰返
しパターンが作成できる。

第３図は上記サーボライト回路の出力を利用してサーボ
情報の書き込みを行う場合の手順を示すフローチャート
である。この制御は図示しない制御手段により実施させ
るものとする。

サーボ情報の書き込みは図に示すように、まずはしめに
全シリンダーのイレーズを行った後、カウンタ２７．２
８をクリアし、次にシリンダー位置（番号）を調へて所
定値より大きいか小さいかを判定し、すなわち、内周側
のシリンダーか外周側のシリンダーかを調べて、それぞ
れに応じたパターンを得ることの出来るカウンタ２７．
２８の設定値の設定を行う。

既に述べたように内周側では２００　ｎ　ｓの多いパタ
ーン、外周側では４００　ｎ　ｓの多いパターンとなる
ようにする。次にこのパターンによるデータパターンを
発生させ、これをサーボ情報として書き込み、正確に書
き込まれていれば、次のシリンダーに対する書き込みを
行うべく、上記操作を繰返し、また、全シリンダーに書
き込まれていれば終わりとする。正確に書き込まれてい
ない場合にはそのシリンダーをイレーズして再度書き込
みを行う。

以」−は−例であり、各シリンダー位置に応じ、サーボ
情報読み取り時に得られる出力電圧がどのシリンダー位
置でも等しくなるように設定したパターンを発生させて
用いるようにすれば良い。

第４図はサーボライト回路の他の実施例である。

この回路はクロックジェネレータ４１により８０Ｍ　）
Ｉｚ　（７）クロック信号を発生させ、これをシリアル
接続したカウンタ４２．４３によりカウントすることで
、カウンタ４２．４３の各出力端子Ｑ　Ａ　、〜ＱＤよ
り１／２．１／４．１／８．１／１Ｇ、１／３２．１／
６４．１／１２ｇに分周した出力を得る。

この出力はパラレルでカウンタ４４の入力端子に人力さ
せる。カウンタ４４はカウンタ２４と同様のもので、こ
のカウンタ４４は外部より与えるクロック信号によりカ
ウントを進めることの出来るカウンタ４６によって設定
されたセレクトデータを受けるようにしである。そして
、このカウンタ４４はカウンタ４６によってセレクトさ
れたビット位置（入力端子位置）の内容を端子Ｙに出力
し、この出力はモジュレータ４５によって変調した後、
ドライバ４７を介して磁気記録装置３１に出力するもの
である。

この回路は、先の第１図回路がデータパターンを変える
のに対して、周波数が変わると言う特徴がある。

例えば、８０ｋｉＦ１ｚのクロック信号を利用した場合
には、本回路では上記分周によって、４０ＭＨｚ、　２
０ＭＨｚ、　ｌＯＭＨｚ、　　５ＭＨｚ、　　２．５　
ＭＨ２％　　１．２５ＭＨｚ。

０、６２５　ＭＨｚの周波数を選択出来る。

第５図におけるフローチャートは上記サーボライト回路
の出力を利用してサーボ情報の書き込みを行う場合の制
御手段の制御手順を示すものである。

これは第３図のものとほとんど同じであるが、カウンタ
４６の設定はシリンダー位置が外周側となるトラックの
書き込み時は低い周波数になるように設定し、そこから
内周側シリンダー位置に移動するにつれて高い周波数が
選択されるように設定する。本実施例では８段階の選択
が出来るため、７６シリンダ毎に周波数を設定すること
が出来る。

このように本発明は、基準クロック信号を間引いて任意
のデータパターンまたは任意の周波数のデータ列を作成
することが出来るようにしたちのであり、磁気ディスク
板のシリンダー位置に応じて線速度が低くなる位置では
密なるデータを、そして線速度が高い位置では↑■なる
データをサーボデータとして発生させて磁気記録装置に
与え、サーボ情報として記録させるようにしたものであ
る。

そのため、サーボ情報を読み出した際のヘッドの出力電
圧は磁気ディスク板のシリンダー位置に無関係にどこで
も等しくなる。従って、従来のようにサーボ情報の出力
電圧が内周側シリンダー位置において低下してしまうと
言う欠点が解消される。

そして、本発明ではサーボ情報の読み出し出力電圧が、
内周側シリンダー位置でも、また、外周側シリンダー位
置でも同一出力電圧を得ることが出来るため、ヘッドが
どの位置にいてもオフ・トラックの瓜がサーボ情報の出
力電圧と比例することから、位置修正を容易に行うこと
が出来るようになり、ヘッドの位置決めを高精度に実施
できるようになる。また、客先要求によって、サーボ・
パターンまたはサーボ情報の周波数を自由に選択できる
ようになる。

α発明の効果〕 以上、詳述したように本発明によれば、サーボ情報を書
き込むだめのサーボライト回路の出力データを種々選択
設定することが出来るようになることから、書き込みパ
ターンまたは周波数が選択出来るようになり、シリンダ
ー位置に応じすなわち線速度に応じて所定の出力電圧と
なるようなものを選択して書き込むことができることか
ら、どのシリンダー位置のトラックであってもサーボ情
報の読み出し出力電圧をほぼ一定にできて、ヘッドの位
置決めを高精度に実施できるようになる磁気記録装置の
サーボライト回路を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本装置の構成を示すシステムブロック図、第２
図は本装置の機能を説明するためのタイムチャート、第
３図は本装置の書き込み手順を説明するだめのフローチ
ャート、第４図は本発明の他の実施例を示す構成図、第
５図は第４図回路を用いた場合の書き込み手順を説明す
るためのフローチャート、第６図は従来例の要部構成を
示す図、第７図はサーボ情報を書き込む際の手順を説明
するためのフローチャートである。 ２０・・・サーボライト回路、２１．４１・・・クロッ
クジェネレータ、２２・・・分周回路、２３．２７．２
ｇ、　４２．４３゜４６・・・カウンタ、２４．４４・
・・セレクタ、２５・・・フリップフロップ、２６．４
５・・・モジュレータ、２９．４７・・・ドライバ、３
０・・・ＸＯＲ回路、３１・・・磁気記録装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気ディスク板の各シリンダー位置におけるトラックに
   情報を書き込み、また、読み出すヘッドの該トラック上
   の位置決め用としてサーボ情報を記録し、これを上記ヘ
   ッドにより読み出してその出力電圧よりヘッドの位置を
   制御するようにした磁気記録装置の上記サーボ情報書き
   込みのための手段として、基準クロック信号を発生する
   基準信号発生手段と、間引き条件を保持する保持手段と
   、上記発生基準クロック信号を上記保持した間引き条件
   に対応させて間引き所望のデータパターンまたは周波数
   のデータ列を作成するデータ発生手段と、磁気ディスク
   板のシリンダー位置に応じて線速度が低くなる位置では
   密なるデータを、線速度が高い位置では粗なるデータを
   得るように上記保持手段に設定値を与えるとともにサー
   ボデータとしてデータ発生手段の発生データを磁気記録
   装置に与え記録させる制御手段とを備え、シリンダー位
   置が内周面側と外周面側でサーボ情報の出力電圧が一定
   となるようにサーボパターンを変化させることを特徴と
   する磁気記録装置のサーボライト回路。