JP2000123335A

JP2000123335A - サ―ボ装置および方法

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Publication number: JP2000123335A
Application number: JP11289410A
Authority: JP
Inventors: Donald J Fasen; ドナルド・ジェイ・フェイゼン; E Hessing Charles; チャールズ・イー・ヘッシング; A Wilcocks Benjamin; ベンジャミン・エー・ウィルコックス
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2000-04-28
Also published as: EP0996114A3; US6124996A; EP0996114A2; DE69918770T2; DE69918770D1; EP0996114B1; HK1027204A1

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気記憶媒体に対して磁気ヘッドを位置決めす
るための時間基準サーボ装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施例によれば、時間基準サー
ボ装置は、磁気記憶媒体上のサーボ帯域に書かれた、遷
移を有するサーボ・パターンを読取って認識可能な信号
事象を有する信号を発生するよう構成されたサーボ読取
り要素を備えているヘッドと、サーボ信号を受け取り、
信号事象間の時間量に応答してサーボ帯域に対するヘッ
ドの位置を決定し、サーボ帯域に対する所望ヘッド位置
に対する実際のヘッド位置を示す誤差信号を発生するよ
う構成されたサーボ復号器であって、サーボ復号器は信
号事象間の時間量を決定するよう構成された時間捕捉論
理を有し、時間捕捉論理は多相クロック発生器を備えて
いる、サーボ復号器と、誤差信号に応答して、サーボ帯
域に関して、磁気記憶媒体に対するヘッドの位置を調節
するよう構成されたヘッド位置決め器と、を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーボ装置に関す
る。本発明はまた、時間基準サーボ装置において磁気媒
体からサーボデータを読取ることに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープに情報を保存する一つの方法
は、「ヘリカルスキャン」技法といわれているものを使
用している。ヘリカルスキャン・テープ装置は、情報を
テープの長さ方向に対して斜めの筋を成して記録させ
る。ヘリカルスキャン装置は、容量を大きくするため、
ゆっくり駆動されるテープに関して動作する回転ドラム
・ヘッドを使用している。テープは回転ドラムの周りに
巻かれている。

【０００３】情報を磁気テープに保存する他の方法は、
「線形記録」技法といわれているものを使用している。
線形記録テープ装置は、情報をテープの長さ方向に延長
する多数の平行トラックに記録させる。線形記録装置
は、ヘリカルスキャン・テープ装置が使用する速さより
通常はるかに速い速さでヘッドを通過して駆動されるテ
ープに関して動作する静止ヘッドを使用している。線形
記録装置では、多数の読取/書込要素をヘッドに採用し
てテープに関して同時に動作することができる。本発明
は、線形記録駆動装置に関する。

【０００４】サーボ装置は、テープのトラックに沿って
記録された情報またはパターンを使用して読取/書込要
素をテープ上のデータに対して正確に位置決めしてい
る。サーボ情報を使用してヘッドを（たとえば、テープ
の長さに沿う、ファイルの始めのような、所要位置を探
すとき）テープの長さに対してばかりでなく、テープの
幅に対しても正確に位置決めすることができる。したが
って、テープ上のサーボ・パターンは、テープの幅を横
断して変化するという特性を備えている。

【０００５】様々なサーボ装置が当技術では既知であ
る。たとえば、米国特許第5,432,652号（参考のためこ
こに記載しておく）は、一様に離間した長手方向に延長
する三つのサーボ・トラック域を有する磁気テープに関
係している。四つの等しい大きさの長手方向に延長する
データ・トラック域がサーボ・トラック域間およびテー
プの長手方向の縁と長手方向に延長するデータ・トラッ
ク域の一つとの間に設けられている。トラック追尾のた
め、すべてのサーボ・トラック域は、同時に検知されて
一つのヘッド位置決め信号を発生する。

【０００６】米国特許第5,008,765号（参考のためここ
に記載しておく）は、複数のデータ・トラックおよび少
なくとも第１の専用サーボ・トラックを備えたテープに
対してデータを読取りまたは書込む方法に関係してい
る。多重チャンネル・ヘッドを使用してテープのトラッ
クにアクセスする。ヘッドは、複数の所定位置の一つの
近くで移動する。チャンネルは、ヘッドのどの一つの所
定位置でも、一つのチャンネルがテープの専用トラック
の中心にアクセスし、少なくとも二つの他のチャンネル
が別個のデータ・トラックの中心にアクセスするように
設置されている。

【０００７】米国特許第5,262,908号（参考のためここ
に記載しておく）は、複数の磁気ヘッドを有するヘッド
・ユニットが磁気テープの幅方向に次々に移動して追跡
位置を切替え、データの記録/再生が、複数の磁気ヘッ
ドの各々により、磁気テープ上に磁気テープが移動する
方向に平行に形成された複数のデータ・トラックに沿っ
て行なわれるように配置された磁気記録/再生装置のた
めの追跡制御装置に関係している。

【０００８】米国特許第5,574,602号（参考のためここ
に記載しておく）は、磁気テープ駆動機構に関係してい
る。磁気ヘッドは、複数のトラックの横位置インジケー
タを同時に検知して類似の複数の無関係に発生された検
知位置誤差信号を発生する。検知位置誤差信号は、組み
合わされて位置決め装置を駆動して磁気ヘッドを磁気テ
ープの長さの横方向に位置決めする出力位置誤差信号を
与える。出力位置誤差信号は、検知位置誤差信号により
示された位置誤差の平均を表している。検知位置誤差信
号の量を監視し、出力位置誤差信号から貧弱な量信号を
省略して良質のサーボ制御を維持している。

【０００９】米国特許第5,450,257号（参考のためここ
に記載しておく）は、ヘッド組立体とテープの記録済み
サーボ・トラックとの間の整列不良を自動的に補正する
磁気記録テープ駆動装置に使用するためのヘッド−トラ
ック方向決め装置に関係している。サーボ制御ループを
使用して、装置は、テープ駆動機構の動作中のヘッド−
トラック整列誤差を計算し、ヘッド組立体を旋回させる
かまたはテープ・カートリッジを調節して誤差を補償す
る。横方向ヘッド−トラック位置決め機構をも装置に備
えてサーボ・トラック上のヘッドの中心位置を位置決め
し、維持する。

【００１０】サーボ装置の一つの形式は、タイミング基
準の装置である。タイミング基準のサーボ装置は、当技
術で既知である。このようなサーボ装置では、特定のサ
ーボ帯域構成を有するサーボ帯域が書かれている。この
サーボ帯域構成は、テープの走行方向の位置（および速
さ）の指示およびサーボ帯域を読取るサーボ要素に対す
るテープの横位置の指示を与える。テープ駆動装置は、
テープ上のサーボ情報を検知するためのタイミング基準
復調機構を備えている。この情報は、横方向位置、テー
プ速さ、および符号化データ・ビットを備えている。テ
ープ幅に対するヘッドの位置は、対向する方位角方向に
傾斜した遷移の相対タイミングから得られる。サーボ符
号からの読戻しパルスはバースト的に処理される。バー
ストは、読取るとき共にまとめて所定数のパルスを発生
する一組の遷移である。隣接バースト間の時間差は、横
位置を表し、交互バースト間の時間差は、テープ速さを
表している。時間基準サーボ装置の詳細事項について
は、ヨーロッパ特許出願ＥＰ０６９０４４２Ａ２を参
照のこと。

【００１１】テープに記録された時間基準サーボの復調
には、サーボ読戻し波形が生ずる時間上の精密な点検出
が必要である。事象が生ずる時間上の点を記録する従来
の方法は、事象が生じたとき高速クロックにより駆動さ
れるカウンタの計数値を捕らえることである。精密位置
復調の高い時間分解能が必要なため、この通常の方法を
使用するクロック速さは、非常に速いことが必要であ
る。たとえば、通常のテープ速さの場合、少なくとも40
0ＭＨｚのクロック周波数を使用すべきである。このク
ロック速さは、低価格、利用しやすいＡＳＩＣ技術の能
力を超えている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、磁気
記憶媒体に対して磁気ヘッドを位置決めするための時間
基準サーボ装置を提供することにある。本発明の別の課
題は、磁気記憶媒体に対して磁気ヘッドを位置決めする
ための時間基準サーボ方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の一局面は、磁気
記憶媒体に対して磁気ヘッドを位置決めするための時間
基準サーボ装置を提供するが、この場合磁気記憶媒体
は、その上のサーボ帯域に書かれたサーボ・パターンを
備え、サーボ・パターンは遷移を備え、磁気媒体は、ヘ
ッドに対して移動できるものであり、時間基準サーボ装
置は、サーボ・パターンを読取って、サーボ遷移を読取
るサーボ読取り要素に対応する認識可能な信号事象を有
する信号を発生するように構成されたサーボ読取り要素
を備えているヘッドと、サーボ信号を受け取り、信号事
象間の時間量に応答して、サーボ帯域に対するヘッドの
位置を決定し、サーボ帯域に対する所望ヘッド位置に対
する実際のヘッド位置を示す誤差信号を発生するよう構
成されたサーボ復号器であって、信号事象間の時間量を
決定するよう構成された時間捕捉論理を備え、時間捕捉
論理は、多相クロック発生器を備えている、サーボ復号
器と、誤差信号に応答して、サーボ帯域に関して、磁気
記憶媒体に対するヘッドの位置を調節するよう構成され
ているヘッド位置決め器と、を備えている。

【００１４】本発明の他の局面は、長さおよび幅を有
し、且つその上に書かれたサーボ・パターンを備えてい
る磁気テープと共に使用するテープ駆動装置を提供する
が、サーボ・パターンは、遷移を備えており、テープ駆
動装置は、サーボ・パターンを読取り、サーボ遷移を読
取るサーボ読取り要素に対応する認識可能な信号事象を
有する信号を発生するよう構成されたサーボ読取り要素
を備えたテープヘッドと、サーボ読取り要素がサーボ・
パターンを読取ることができるようにヘッドに対してテ
ープの長さを移動させるよう構成されたモータと、サー
ボ信号を受け、信号事象間の時間の量に応答して、サー
ボ帯域に関してヘッドの位置を決定し、サーボ帯域に関
して所要ヘッド位置に対する実際のヘッド位置を示す誤
差信号を発生するよう構成されたサーボ復号器であっ
て、信号事象間の時間の量を決定する時間捕捉論理を備
え、時間捕捉論理は、ともに縦列接続された複数の遅延
要素を有する多相クロック発生器を備え、遅延要素は多
相クロック発生器のそれぞれの位相を規定し、多相クロ
ック発生器は縦列接続遅延要素の第１のものの入力に結
合された入力クロックを有する、サーボ復号器と、誤差
信号に応答して、サーボ帯域に関して、テープに対する
ヘッドの位置を調節するよう構成されたヘッド位置決め
器と、を備えている。

【００１５】本発明の他の局面は、磁気ヘッドを磁気記
憶媒体に対して位置決めするサーボ方法を提供するが、
この場合磁気記憶媒体には、サーボ・パターンがサーボ
帯域を成して書込まれており、サーボ・パターンには遷
移があり、磁気媒体は、ヘッドに対して移動可能であ
り、ヘッドは、サーボ・パターンを読取るよう構成さ
れ、ヘッドは、サーボ・パターンを読取って信号を発生
するよう構成されたサーボ読取り要素を備え、信号は、
サーボ遷移を読取るサーボ読取り要素に対応する認識可
能な信号事象を有し、前記サーボ方法は、サーボ信号を
受取ることと、信号事象間の時間の量を決定することに
より、サーボ帯域に関して、ヘッドの位置を決定するこ
と、とから成り、信号事象間の時間の量を決定するには
多相クロックが使用される。

【００１６】本発明の一局面では、同じ周波数の多数の
位相を有するクロックを、各相間の位相変移を一様にし
て使用することにより、事象の高分解能時間捕捉をはる
かに低いクロック速さで達成できる。たとえば、50ＭＨ
ｚの４相クロックを使用すれば、５ｎｓまたは200ＭＨ
ｚの単相クロックと同等の時間捕捉分解能が可能にな
る。

【００１７】本発明の一局面では、サーボ装置は、多相
クロックを備え、それぞれの位相にカウンタが設けられ
ている。それぞれの位相は、自由に計数するカウンタを
クロックする。事象が発生すると（たとえば、速さまた
は位置を表す読戻しパルスが最高になる）と、計数値が
各相に対して別々のレジスタにラッチされる。ラッチ・
データが静定してから、各ラッチの値の和を計算して高
分解能時間値を作り出す。和の計算は、カウンタが計数
を続けながらポストプロセッサで行なわれる。高分解能
時間スタンプが計算されてから、事象（読戻しパルス）
間の時間差の更に他の処理を、通常のデータ経路処理方
法で行い、横方向位置またはテープ速さを計算すること
ができる。

【００１８】各クロック相に対してカウンタを重複設置
する必要のない、採用可能な、多数の位相からのデータ
を組み合わせる別の方法が存在する。これは、位相の数
が増大するにつれて特に有益である。

【００１９】一実施形態では、多相クロック発生器を実
施するのに、複数の遅延要素に、基本周波数が入力クロ
ックから縦列に送られ、最後の遅延要素の出力の位相が
入力クロックと同じであるように調節される。

【００２０】一実施形態では、遅延要素は調節可能であ
り、入力クロックと最後の遅延要素の出力との間の位相
誤差は、ろ波されてすべての遅延要素の遅延を調節する
のに使用される。このようにして、すべての遅延要素の
遅延合計が、部品ごとの変動、温度、供給電圧、および
他のすべての変動にわたって入力クロックの１サイクル
であることが保証される。

【００２１】本発明の一局面は、テープ速さが、データ
をテープ駆動装置に転送するホスト・コンピュータのデ
ータ速さに適応している。これにより、低速ホストが、
テープに書込むべきデータがテープ駆動装置のデータ・
バッファから流出するにつれて、テープ駆動装置にテー
プを強制的に停止させ且つ位置決めしなおさせない間
に、高速ホストがデータを高い割合で転送することがで
きる。

【００２２】本発明の他の特徴および長所は、当業者に
は、下記詳細説明、特許請求の範囲、および図面を検討
することにより、明らかになるであろう。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、サーボ書込器12、および
テープ駆動装置14および16のような複数の駆動装置、を
備えた装置10を示す。本発明を図１にコンピュータのテ
ープ・データ記憶装置に関連して使用するように示して
あるが、本発明には広い多様な用途がある。たとえば、
本発明の或る局面をテープ以外の記憶媒体に関連して、
またはデータ以外のアナログまたはデジタルの音楽また
は情報を保存するのに使用することができる。本発明の
或る局面を、たとえば、ディスク記憶装置を含む多様な
形式の記憶装置のどれかと関連して具体化することがで
きる。例示だけの目的で、本発明をテープ技術に関連し
て説明する。

【００２４】駆動装置14および16は、テープまたは他の
形態の磁気記憶媒体に対してそれぞれデータを読取り、
データを書込む。テープ駆動装置14および16をネットワ
ークに結合し、または個別コンピュータに使用すること
ができる。たとえば、テープ駆動装置16をコンピュータ
20または22と交信するためにネットワーク18に接続し、
テープ駆動装置14を個別コンピュータ24と共に使用す
る。更に、ネットワークに結合した、または個別コンピ
ュータと共に使用するテープ駆動装置を孤立（スタンド
・アローン）ユニット（コンピュータから分離した）に
することができ、またはコンピュータのベイに受けられ
るよう構成することができる。たとえば、例示実施形態
では、テープ駆動装置16は孤立テープ駆動装置であり、
テープ駆動装置14は、コンピュータ24のハウジング内部
のベイに支持されている。例示実施形態では、駆動装置
14および16は、線形記録駆動装置である。代わりの実施
形態が可能である。

【００２５】例示実施形態では、サーボ書込器12および
テープ駆動装置14および16は、テープ・カートリッジ2
6、28、または30と共に使用されている。例示実施形態
では、テープ・カートリッジは単一リール式テープ・カ
ートリッジであり、それぞれリール32、およびリールに
巻かれたテープ34を支持するハウジングを備えている。
サーボ装置12にまたはテープ駆動装置14または16に入っ
ている第２のリール36はテープに係合している。代わり
の実施形態では、テープ・カートリッジは、二つのリー
ルを備えている。テープの幅Ｗ（図２）は８ｍｍ、４ｍ
ｍ、1/4インチ、または1/2インチである。テープはま
た、テープ走行方向（すなわち、幅Ｗの方向に垂直な方
向）に長さを有している。テープ走行の方向を矢印37で
示す。

【００２６】サーボ書込器12は、データを読み書きし、
サーボ・コードを読取るテープ駆動装置14および16が続
いて使用するためにサーボ・コードをテープに予め書込
む。サーボ書込器12は、振幅基準サーボ・パターンとは
対照的に、タイミング基準サーボ・パターンを発生す
る。

【００２７】図２は、本発明の一実施形態でサーボ帯域
に採用できるサーボ帯域構成を示す。図２に示すサーボ
帯域構成は、テープの走行方向の位置（および速さ）の
指示、およびサーボ帯域を読取るサーボ要素に対するテ
ープの横方向位置の指示の双方を与える。テープ駆動装
置14および16は、テープ34にあるサーボ情報を検知する
ためのタイミング基準復調機構を備えている。テープ駆
動装置14および16はそれぞれのヘッド38を備えている。
テープ幅Ｗに対するヘッド38の位置は、方位角方向に傾
いた遷移の相対タイミングから得られる。更に詳細に記
せば、ヘッド３８はそれぞれサーボ読取り要素３９を備
え、テープ34にはサーボ帯域40を成してサーボ・コード
が書込まれている。サーボ・コードには、計数値10の遷
移を有する二つの対向する方位角バースト、および計数
値８の遷移を有する二つの対向する方位角バーストがあ
る。図２に示すように、正の傾斜を有する遷移42および
43のような遷移、および負の傾斜を有する遷移44のよう
な遷移がある。ヘッド38の横方向位置に関係なく、遷移
42と43との間のタイミングは、遷移42および43の傾斜が
同じであるから、同じである。したがって、速さ情報は
容易に決定する。ヘッド38の横方向位置を決定するため
に、ヘッドがサーボ帯域の一方の側に近いか他方の側に
近いかを決定するために、10の遷移から成る二つのバー
ストおよびそれに続く８の遷移から成る二つのバースト
のパターンを使用する。例示実施形態では、例を挙げれ
ば、遷移42および43は、６度の方位角で書込まれてい
る。したがって、サーボ・コードからの読戻しパルスは
バーストで処理される。バーストは、読出されるとき所
定数のパルスを発生するよう共にまとめられた一組の遷
移である。隣接バースト間の時間差は、横方向の位置を
表し、交互バースト間の時間差は、テープ速さを表して
いる。時間基準サーボ装置に関する詳細事項については
ヨーロッパ特許出願ＥＰ０６９０４４２Ａ２を参照さ
れたい。

【００２８】これは時間基準サーボ装置であるから、高
分解能位置測定を行なうには高分解能タイミング測定が
必要である。

【００２９】テープ34はヘッド38に対して可動である。
更に詳細に述べれば、テープ駆動装置14および16は、そ
れぞれ、テープの長さをヘッドに対して移動させるよう
構成され、ヘッド38のサーボ読取り要素39は、サーボ・
パターンを読取る。サーボ読取り要素39は、サーボ遷移
を読取るサーボ読取り要素に対応する認識可能信号事象
を備えた信号を発生する。更に詳細に述べれば、サーボ
読取り要素39がサーボ遷移42、43、または44を読取ると
き、サーボ読戻し波形にピークが生ずる。

【００３０】テープ駆動装置14および16はそれぞれ、サ
ーボ読取り要素39からサーボ信号を受けるよう構成され
たサーボ復号器48（図３）を備えている。例示実施形態
では、サーボ復号器48は、サーボ読取り要素39に結合さ
れた前置増幅器50、前置増幅器50に結合されたノイズ除
去アナログ・フィルタ52、アナログ・フィルタ52に結合
されたパルス検出器54、およびパルス検出器54に結合さ
れた時間捕捉論理56を備えている、特定用途向け集積回
路（ＡＳＩＣ）に形成されている。

【００３１】サーボ復号器48は、信号事象間の時間の量
に応答して、サーボ帯域40に対するヘッド38の位置を決
定し、サーボ帯域40の中の所要ヘッド位置に対する実際
のヘッド位置を示す誤差信号を発生する。たとえば、線
形駆動装置では、誤差信号はテープ34の幅Ｗに関して所
要ヘッド位置に対する実際のヘッド位置を示す。

【００３２】テープ駆動装置14および16はそれぞれ、更
に誤差信号に応答して、サーボ帯域40に関して、磁気記
憶媒体に対するヘッドの位置を調節するよう構成された
ヘッド位置決め器58を備えている。

【００３３】サーボ復号器48の時間捕捉論理56は、パル
ス検出器54によって示されたような、信号事象間の時間
の量を決定するよう構成されている。時間捕捉論理は、
時間捕捉回路60（図４）を備えている。

【００３４】一実施形態では、時間捕捉回路60は、複数
のカウンタ62、64、66、および68を備えている。カウン
タ62、64、66、および68は、自由に計数するよう構成さ
れた多数ビット２進カウンタである。時間捕捉回路60は
更に、それぞれ２進カウンタに接続されている複数の多
数ビット・ラッチ70、72、74、および76を備えている。
ラッチは、サーボ遷移を読取るサーボ読取り要素に対応
する認識可能な信号事象に応答して、それぞれの位相に
対する計数値をラッチする。ラッチは、時間事象が開始
または停止したことを示すパルスの前縁によりトリガさ
れるロード入力を備えている。非同期回路を極小にする
のに、位相の数に対応して、時間事象の多数の事例が作
られ、各ラッチ70、72、74、および76を事例の一つに同
期させる。ラッチ・データが静定してから、ラッチ70、
72、74、および76にある値の和を計算して高分解能時間
値を作る。和の計算は、カウンタ62、64、66、および68
が計数し続けている間に時間捕捉論理56によりポスト・
プロセッサで行なわれる。高分解能時間スタンプが計算
されてから、更に事象間の時間差の処理が通常のデータ
経路処理方法で行なわれる。

【００３５】図５は、多数位相を備えることにより得ら
れる分解能の増大を示している。第１の時間事象78で
は、時間スタンプは、始動および停止パルス80および82
の前縁の間のカウンタ62、64、66、および68の計数値の
和に等しい。各位相０から３までに対してパルス80およ
び82の前縁の間に三つの前縁が存在する。したがって、
事象78に対する時間スタンプは、３＋３＋３＋３＝12で
ある。

【００３６】第２の時間事象84については、時間スタン
プは、始動および停止パルス86および85の前縁の間のカ
ウンタ62、64、66、および68の計数値の和に等しい。各
位相０から２までに対してパルス86および85の前縁の間
および位相３の二つの前縁の間に三つの前縁が存在す
る。したがって、事象78に対する時間スタンプは、３＋
３＋３＋２＝11である。多相クロックを使用しない場合
には、同じ速さのクロックを使用する時間事象78と84と
を区別することは不可能であろう。

【００３７】一実施形態では、カウンタはそれぞれ、40
0ＭＨｚより大きくない周波数で計数するよう構成され
ている。更に詳細に記せば、多相クロックに対する位相
の数が所要分解能に基づいて、および入力クロックの周
波数に基づいて選定されている。たとえば、50ＭＨｚの
４相クロックを使用すれば、５ｎｓ（１÷50ＭＨｚ÷
４）または200ＭＨｚ単相クロックと同等の時間捕捉分
解能が可能である。したがって、一実施形態では、カウ
ンタはそれぞれ、50ＭＨｚより大きくない周波数で計数
するよう構成され、多相クロックは、少なくとも４相を
備えている。技術が進歩するにつれて、ＡＣＩＳで益々
高い速さのクロックが可能になり且つ費用効果的になる
につれて、本発明はやはり、どんな所定のクロック速度
に対しても増大する分解能を提供するであろう。

【００３８】各クロック位相に対してカウンタを重複設
置する必要のない、多数の位相からのデータを組み合わ
せる別の方法が存在する。これは位相の数が増大するに
つれて特に有益である。

【００３９】多相クロック発生器87（図６）の実施の一
例を次に示す。多相クロック発生器87は、図４のカウン
タ62、64、66、および68に刻時するクロック信号を与え
る。一実施形態では、多相クロック発生器87は、共に縦
列に結合された複数の遅延要素88、90、および92、およ
び第１の遅延要素88に結合された入力クロック104を備
えている。遅延要素88、90、および92は各々、入力およ
び出力を備えている。遅延要素は、多相クロック発生器
87のそれぞれの位相Ｐh０、Ｐh１、Ｐh２、およびＰh３
を規定する。これら位相Ｐh０、Ｐh１、Ｐh２、および
Ｐh３は、それぞれ、図４のカウンタ62、64、66、およ
び68のクロック入力ＰＨＡＳＥ０、ＰＨＡＳＥ１、ＰＨ
ＡＳＥ２、およびＰＨＡＳＥ３に結合されている。した
がって、遅延要素88、90、および92の数は、位相の数に
よって決まる。例示実施形態では、四つの位相Ｐh０、
Ｐh１、Ｐh２、およびＰh３を規定する三つの遅延要素
が設けられている。しかし、どんな所要数の位相が存在
してもよい。たとえば、一実施形態では、八つの位相が
存在する。多相クロック発生器87は更に、第１の遅延要
素88の入力に結合された入力クロック104を備えてい
る。最後の遅延要素92は、入力クロック104の位相と同
じである位相を有するよう制御される出力Ｐh３を備え
ている。更に詳細に述べれば、遅延要素88、90、および
92は、調節可能遅延要素であり、テープ駆動装置14およ
び16は、更に最後の遅延要素92の出力Ｐh３が入力クロ
ック104と同じ位相を有するように遅延要素を調節する
よう構成された制御回路を備えている。例示実施形態で
は、遅延要素88、90、および92は、個別に制御できるの
とは対照的にすべて同時に制御される。遅延要素88、9
0、および92はしたがって、好適に、局部化されて制御
されるように構成されているので、遅延要素間の遅延変
動が限定される。他の場合には、互いの位相に対する位
相の非一様性が事象の捕捉時間値の誤差を生ずることが
ある。

【００４０】制御回路は、最後の遅延要素92の出力Ｐh
３の位相を入力クロック104と比較して位相の差を表す
出力Ｐerrを与える位相比較器１０６を備えている。制
御回路は更に、低域フィルタ108を備えている。入力ク
ロック104と最後の遅延要素92の出力Ｐh３との間の位相
誤差はろ波され、すべての遅延要素88、90、および92の
遅延を調節するのに使用される。このようにして、すべ
ての遅延要素の全遅延が、部品ごとの、温度の、供給電
圧の、および他のすべての変動にわたって、入力クロッ
クの１サイクルであることが保証される。

【００４１】多相クロック発生器87の位相の数は、所要
分解能に基づき、および入力クロック104の周波数に基
づき選定される。たとえば、一実施形態では、入力クロ
ック104は、50ＭＨｚより大きくない周波数を有し、多
相クロック発生器は少なくとも４相を有している。50Ｍ
Ｈｚで４相を使用すれば５ｎｓまたは200ＭＨｚ単相と
同等の時間捕捉分解能が可能である。他の実施形態で
は、入力クロック104は50ＭＨｚより大きくない周波数
を有し、多相クロック発生器は少なくとも８相を有して
いる。

【００４２】このようにして、各位相間で一様な位相変
移のある同じ周波数の多相クロックを使用することによ
り、事象の高分解能時間捕捉がはるかに低いクロック速
さで達成される。これは時間基準サーボ装置で高い位置
決め精度を生ずる。

【００４３】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。

【００４４】[実施態様１]磁気ヘッド（38）を磁気記憶
媒体（34）に対して位置決めするタイミング基準サーボ
装置であって、磁気記憶媒体（34）にはサーボ・パター
ンがサーボ帯域（40）に書込まれており、サーボ・パタ
ーンは遷移（42、43、44）を有し、磁気媒体（34）はヘ
ッド（38）に対して移動可能であるものにおいて、前記
サーボ・パターンを読取り且つ、サーボ遷移（42、43、
44）を読取るサーボ読取り要素（39）に対応する認識可
能な信号事象を有する信号を発生するよう構成されたサ
ーボ読取り要素（39）を有するヘッド（38）と、前記サ
ーボ信号を受け、前記信号事象間の時間量に応答して、
前記サーボ帯域（40）に関する、前記ヘッドの位置を決
定し、前記サーボ帯域（40）に対する所要ヘッド位置に
対する実際のヘッド位置を表す誤差信号を発生するよう
構成されたサーボ復号器（48）であって、前記信号事象
間の時間量を決定するよう構成された時間捕捉論理（5
6）を有し、前記時間捕捉論理（56）は多相クロック発
生器（87）を有している、サーボ復号器（48）と、前記
誤差信号に応答して、前記サーボ帯域（40）に関し、前
記磁気記憶媒体（34）に対するヘッド（38）の位置を調
節するよう構成されたヘッド位置決め器（58）と、を備
えて成るタイミング基準サーボ装置。 [実施態様２]前記時間捕捉論理（56）が複数のカウンタ
（62、64、66、68）を備えていることを特徴とする、実
施態様１に記載のタイミング基準サーボ装置。 [実施態様３]前記多相クロック（60）が自由に計数する
よう構成された多ビット２進カウンタ（62、64、66、6
8）、およびそれぞれ前記２進カウンタ（62、64、66、6
8）に結合された複数の多ビット・ラッチ（70、72、7
4、76）を備えており、前記ラッチ（70、72、74、76）
は、サーボ遷移を読取る前記サーボ読取り要素に対応す
る認識可能信号事象に応答してそれぞれの位相に対する
計数値をラッチすることを特徴とする、実施態様１に記
載のタイミング基準サーボ装置。 [実施態様４]前記多相クロック発生器（87）は、所要分
解能に基づき選択された複数の位相を備えていることを
特徴とする、実施態様１、２、または３に記載のタイミ
ング基準サーボ装置。 [実施態様５]前記多相クロック発生器（87）は、共に縦
列に結合された複数の遅延要素（88、90、92）、および
縦列遅延要素（88、90、92）に結合された入力クロック
（104）を備えていることを特徴とする、実施態様１に
記載のタイミング基準サーボ装置。 [実施態様６]前記多相クロック発生器（87）は、複数の
位相を有し、遅延要素（88、90、92）の数は、位相の数
によって決まることを特徴とする、実施態様５に記載の
タイミング基準サーボ装置。 [実施態様７]前記多相クロック発生器（87）は、共に縦
列に結合され且つそれぞれ入力および出力を有する複数
の遅延要素（88、90、92）、および縦列遅延要素の最初
のものの入力に結合された入力クロック（104）を備え
ており、前記縦列遅延要素の最後のものは前記入力クロ
ックの位相と同じ位相の出力（Ｐh３）を備えているこ
とを特徴とする、実施態様５または６に記載のタイミン
グ基準サーボ装置。 [実施態様８]磁気ヘッド（38）を磁気記憶媒体（34）に
対して位置決めするサーボ方法であって、磁気記憶媒体
（34）にはサーボ・パターンがサーボ帯域（40）に書込
まれており、サーボ・パターンは遷移（42、43、44）を
有し、磁気媒体（34）はヘッド（38）に対して移動可能
であり、ヘッド（38）はサーボ・パターンを読取るよう
構成されており、ヘッド（38）はサーボ・パターンを読
取って信号を発生するよう構成されたサーボ読取り要素
（39）を有し、信号はサーボ遷移を読取るサーボ読取り
要素（39）に対応する認識可能な信号事象を備えてい
る、方法において、前記サーボ信号を受取り、前記信号
事象間の時間量を決定することにより、前記サーボ帯域
に関して、ヘッドの位置を決定するステップ、を備えて
成り、前記信号事象間の時間量の決定ステップには多相
クロック（87）を使用するステップが含まれていること
を特徴とするサーボ方法。 [実施態様９]多相クロック（60）を使用するステップに
は、それぞれの位相に対するカウンタ（62、64、66、6
8）、およびそれぞれのカウンタ（62、64、66、68）に
結合されて前記信号事象間の計数値をラッチするラッチ
（70、72、74、76）を使用するステップが含まれている
ことを特徴とする、実施態様８に記載のサーボ方法。 [実施態様１０］多相クロック（６０）を使用するステ
ップには、それぞれがそれぞれの位相を規定する、縦続
遅延要素（88、90、92）を使用して多相クロック信号を
発生するステップが含まれていることを特徴とする、実
施態様８または９に記載のサーボ方法。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いるこ
とにより、低速クロックでも高い時間分解能を達成する
ことができる。また、この高分解能は低価格で実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるサーボ読取器を備え
た装置の斜視図である。

【図２】図１のサーボ読取器により読取られるサーボ帯
域のサーボ・パターンを示す図である。

【図３】図１のサーボ読取器が備えている回路を示すブ
ロック図である。

【図４】図１のサーボ読取器が備えているカウンタ回路
を示す図である。

【図５】図４の回路の動作を示す図である。

【図６】多相クロック発生器を示す図である。

【符号の説明】

34：磁気記録媒体 38：磁気ヘッド 39：サーボ読取り要素 40：サーボ帯域 42、43、44：遷移 48：サーボ復号器 56：時間捕捉論理 58：ヘッド位置決め器 60：多相クロック 62、64、66、68：カウンタ 87：多相クロック発生器 88、90、92：遅延要素 104：入力クロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者チャールズ・イー・ヘッシングアメリカ合衆国アイダホ州ボイジーウエスト・ヒッコリー・ナット 11369 (72)発明者ベンジャミン・エー・ウィルコックスイギリスブリストルドゥルーイド・ロード 28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッドを磁気記憶媒体に対して位置決
めするタイミング基準サーボ装置であって、磁気記憶媒
体にはサーボ・パターンがサーボ帯域に書込まれてお
り、サーボ・パターンは遷移を有し、磁気媒体はヘッド
に対して移動可能であるものにおいて、前記サーボ・パターンを読取り且つ、サーボ遷移を読取
るサーボ読取り要素に対応する認識可能な信号事象を有
する信号を発生するよう構成されたサーボ読取り要素を
有するヘッドと、前記サーボ信号を受け、前記信号事象間の時間量に応答
して、前記サーボ帯域に関する、前記ヘッドの位置を決
定し、前記サーボ帯域に対する所要ヘッド位置に対する
実際のヘッド位置を表す誤差信号を発生するよう構成さ
れたサーボ復号器であって、前記信号事象間の時間量を
決定するよう構成された時間捕捉論理を有し、前記時間
捕捉論理は多相クロック発生器を有している、サーボ復
号器と、前記誤差信号に応答して、前記サーボ帯域に関
し、前記磁気記憶媒体に対するヘッドの位置を調節する
よう構成されたヘッド位置決め器と、を備えて成るタイミング基準サーボ装置。
【請求項２】前記時間捕捉論理が複数のカウンタを備え
ていることを特徴とする、請求項１に記載のタイミング
基準サーボ装置。
【請求項３】前記多相クロックが自由に計数するよう構
成された多ビット２進カウンタ、およびそれぞれ前記２
進カウンタに結合された複数の多ビット・ラッチを備え
ており、前記ラッチは、サーボ遷移を読取る前記サーボ
読取り要素に対応する認識可能信号事象に応答してそれ
ぞれの位相に対する計数値をラッチすることを特徴とす
る、請求項１に記載のタイミング基準サーボ装置。
【請求項４】前記多相クロック発生器は、所要分解能に
基づき選択された複数の位相を備えていることを特徴と
する、請求項１、２、または３に記載のタイミング基準
サーボ装置。
【請求項５】前記多相クロック発生器は、共に縦列に結
合された複数の遅延要素、および縦列遅延要素に結合さ
れた入力クロックを備えていることを特徴とする、請求
項１に記載のタイミング基準サーボ装置。
【請求項６】前記多相クロック発生器は、複数の位相を
有し、遅延要素の数は、位相の数によって決まることを
特徴とする、請求項５に記載のタイミング基準サーボ装
置。
【請求項７】前記多相クロック発生器は、共に縦列に結
合され且つそれぞれ入力および出力を有する複数の遅延
要素、および縦列遅延要素の最初のものの入力に結合さ
れた入力クロックを備えており、前記縦列遅延要素の最
後のものは前記入力クロックの位相と同じ位相の出力
（Ｐh３）を備えていることを特徴とする、請求項５ま
たは６に記載のタイミング基準サーボ装置。
【請求項８】磁気ヘッドを磁気記憶媒体に対して位置決
めするサーボ方法であって、磁気記憶媒体にはサーボ・
パターンがサーボ帯域に書込まれており、サーボ・パタ
ーンは遷移を有し、磁気媒体はヘッドに対して移動可能
であり、ヘッドはサーボ・パターンを読取るよう構成さ
れており、ヘッドはサーボ・パターンを読取って信号を
発生するよう構成されたサーボ読取り要素を有し、信号
はサーボ遷移を読取るサーボ読取り要素に対応する認識
可能な信号事象を備えている、方法において、前記サーボ信号を受取り、前記信号事象間の時間量を決
定することにより、前記サーボ帯域に関して、ヘッドの
位置を決定するステップ、を備えて成り、前記信号事象
間の時間量の決定ステップには多相クロックを使用する
ステップが含まれていることを特徴とするサーボ方法。
【請求項９】多相クロックを使用するステップには、そ
れぞれの位相に対するカウンタ、およびそれぞれのカウ
ンタに結合されて前記信号事象間の計数値をラッチする
ラッチを使用するステップが含まれていることを特徴と
する、請求項８に記載のサーボ方法。
【請求項１０】多相クロックを使用するステップには、
それぞれがそれぞれの位相を規定する、縦続遅延要素を
使用して多相クロック信号を発生するステップが含まれ
ていることを特徴とする、請求項８または９に記載のサ
ーボ方法。