JPH03141002A - サーボパルス信号の復調方法 - 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】 （概要〕 コンピュータシステムのファイル装置として使用する磁
気ディスク装置において、円周方向の時間的なタイミン
グ信号となるサーボパルス信号の復調方法に関し、 記録密度が高くなることによるクロックビット信号の分
解能低下の影響を排除し、記録容量が大きく信鯨性の高
い磁気ディスク装置を安価に実現することを目的とし、 １つのクロックビット信号からサーボパルス信号を復調
する方法であって、 クロックビット信号の上部を、上部スライスレベルで検
出して上部スライス信号を得、また、クロックビット信
号の下部を、下部スライスレベルで検出して下部スライ
ス信号を得、 そして、前記上部スライス信号を基準位置とするゲート
信号と前記下部スライス信号との論理積によって、サー
ボパルス信号を得るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、コンピュータシステムのファイル装置として
使用する磁気ディスク装置において、円周方向の時間的
なタイミング信号となるサーボパルス信号の復調方法に
関する。

磁気ディスク装置は、記録媒体である磁気ディスク媒体
に磁気的にデータを読み（ｌｅａｄ）　／書き（ｗｒｉ
ｔｅ）する装置である。また、データの読み／書きは、
回転する磁気ディスク媒体に磁気ヘッドを介して行って
いる。

一方、磁気ヘッドの位置決めは、磁気ディスク媒体に予
め記録したサーボ信号に基づいて行う仕組みである。し
たがって、磁気ディスク装置を高い信軌性で作動させる
には、サーボ信号を確実に読み出すことが必要である。

他方、磁気ディスク装置への小型・高容量化の要求とと
もに、磁気ディスク媒体への記録密度（ビット密度、ト
ラック密度）は高まる一方である。したがって、サーボ
信号の読み出しには高い確度が要求されている。

〔従来の技術〕

第３図は、従来のサーボパルス信号復調方法を説明する
図で、（ａ）は復調過程を説明する波形図、（ｂ）は復
調回路のブロック図、である。

尚、同図（ａ）において、■はコンパレータ回路６のア
ナログの入力波形図、■はシングルショット回路７ａの
出力波形図、■はシングルショット回路７ｂの出力波形
図、■はＡＮＤ回路８の出力波形図で、■■■はロジッ
クレベルによる表示であり負論理で作動している。また
、■■■■の各波形の横軸は時間ｔを示す。

（１）サーボ信号の概要 第３図（ａ）■は、磁気ヘッドから読み出したサーボ信
号波形である。

サーボ信号は、クロックビット信号１とポジションビッ
ト信号２とから成り、該クロックビット信号１は、主と
してトラックの円周方向の基準位置を規定し、該ポジシ
ョンビット信号２はトラックの半径方向の基準位置を規
定する。

また、クロックビット信号１は、磁気ディスク装置を制
御する基準クロックであり、特に重要である。

（２）サーボパルス信号の復調方法 サーボ信号からクロックビット信号ｌのみを取り出すた
めの基本的方法は、各信号の振幅の違いと、各信号の時
間間隔の違いを利用している。

次に、その作動を順に説明する。尚、本復調方法の特徴
は、クロックビット信号１が２ビット有り、該クロック
ビット間の時間間隔がｔｌであることである。

（１）クロックビット信号１のスライスコンパレータ回
路６で、スライスレベル（電圧）ｖＳを越えるクロック
ビット信号１の正側ビークを取り出し、シングルショッ
ト回路７ａで所定時間幅のスライス信号３を得る。

（２）ゲート信号４の生成 ２つのスライス信号３のうち、先行するスライス信号を
基に、シングルショット回路７ｂによって時間幅ｔ２の
ゲート信号４を得る。

尚、ｔ２は、前記ｔ１より若干長い時間を有するように
設定し、また、ポジションビット信号２の時間間隔ｔ、
よりも短い時間を有するように設定する。

すなわち、ｔ＋＜ｌｚ＜ｔｓ　　の関係に設定する。

（３）サーボパルス信号５の復調 ＡＮＤ回路８で、スライス信号３とゲート信号４の論理
積を行い、２つのスライス信号３のうち後行するスライ
ス信号３を得て、サーボパルス信号５とする。

以上のように作動し、サーボパルス信号５を得る。

〔発明が解決しようとする課題〕

（１）従来技術の問題点 しかし、磁気ディスク媒体の記録密度が高くなるにした
がって、サーボパルス信号５が出力されずに抜は落ちる
問題が発生している。

第４図は、記録密度を高くした場合のエラーを説明する
波形図で、■■■■は第３回向番号の波形図に対応する
。

すなわち、先行するクロックビット信号１ａの振幅ｖ１
に対して後行するクロックビット信号１ｂの振幅ｖ２が
低下し、該クロックビット信号ｌｂの振幅ｖ２がスライ
スレベルｖＳ以下となって、コンパレータ６に出力され
なくなるために発生する。

図中３ｘは抜は落ちたスライス信号を示し、５ｘは抜は
落ちたサーボパルス信号を示している。

ところで、クロックビット信号１ｂの振幅ｖ２の低下は
、磁気ディスク媒体上の記録密度が高くなることによっ
て、磁気ヘッドが検出するクロックビット信号１ｂに、
クロックビット信号１ａが減磁力として干渉するために
生じるものである。

例えば、スライスレベルｖＳはＶｌの８０％程度の値に
設定するが、記録密度が高くなるにしたがってｖ２は徐
々に低下し、Ｖｌの８０％以下の値となる。

（２）磁気ディスク装置への影響 以上のような問題は、磁気ディスク媒体の品質および磁
気ヘッド品質の不均一性などによっても現れる。

そのため、磁気ディスク装置製造工程において、サーボ
信号の書き込み工程の歩留りが低下する。

すなわち、サーボ信号書き込み後のベリファイ不良とな
る。

また、磁気ディスク装置の使用中にクロックビット信号
ｉｂの振幅ｖ２が低下すると、該磁気ディスク装置の誤
動作の原因となり、磁気ディスク装置の信頼性が著しく
低下する。

この問題を解決する一つの方法として、スライスレベル
ｖＳを更に低いレベルに設定することも考えられる。し
かし、スライスレベルｖＳを低くすると、ポジションビ
ット信号２をスライスレベルνＳで捕らえることになり
、その結果、誤動作の原因となるため推奨できる方法で
はない。

本発明の技術的課題は、サーボパルス信号の復調におけ
る以上のような問題を解消し、記録密度が高（なること
によるクロックビット信号の分解能低下の影響を排除し
、記録容量が大きく信頼性の高い磁気ディスク装置を安
価に実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の基本原理を説明する図で、（ａ）は
磁気ヘッドから得られるクロックビット信号波形図、（
ｂ）は上部スライス信号波形図、（ｃ）は下部スライス
信号波形図、（ｄ）はゲート信号波形図、（ｅ）はサー
ボパルス信号波形図、である。

尚、同図において、（ａ）はアナログの信号波形図であ
り、（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）　（ｅ）はロジックレベル
による波形図で、負論理で作動している。また、（ａ）
　（ｂ）　（ｃ）（ｄ）　（ｅ）の各横軸は時間ｔを示
す。

本発明は、１ビツトのクロックビット信号からサーボパ
ルス信号を得るところに特徴がある。

すなわち、１つのクロックビット信号ＩＣからサーボパ
ルス信号５ａを復調する方法であって、クロックビット
信号ＩＣの上部を、上部スライスレベルｖＳ、で検出し
て上部スライス信号３ｂを得、また、クロックビット信
号ＩＣの下部を、下部スライスレベルｖＳｔで検出して
下部スライス信号３Ｃを得、そして、前記上部スライス
信号３ｂを基準位置とするゲート信号４ａと前記下部ス
ライス信号３Ｃとの論理積によって、サーボパルス信号
５ａを得る復調方法である。

〔作用〕

本発明の方法は、クロックビット信号１ｃの上部（正側
ピーク）と下部（負側ピーク）とを、別々のスライスレ
ベルｖｓ、、ｖｓ、で検出し、上部スライス信号３ｂと
下部スライス信号３Ｃとを得る。

また、クロックビット信号ＩＣの正側ピークと負側ピー
クとの時間間隔τ１は、サーボ信号の記録密度によって
決まる固有の値である。

したがって、先行する上部スライス信号３ｂでゲート信
号４ａを生成し、後行する下部スライス信号３ｃとの論
理積を求めれば、該下部スライス信号３Ｃと同タイミン
グのサーボパルス信号５ａを得ることができる。

尚、ゲート信号４ａの時間幅τ２は、τ２〉τ１となる
ように設定する必要がある。

〔実施例〕

本発明によるサーボパルス信号の復調方法が、実際上ど
の様に具体化できるかを実施例で説明する。

第２図は、実施例を説明する図で、（ａ）は復調過程を
説明する波形図、（ｂ）は復調回路のブロック図、であ
る。

尚、同図（ａ）において、■はコンパレータ回路６ａ、
６ｂのアナログの入力波形図、■はシングルショット回
路７ｃの出力波形図、■はシングルショット回路７ｄの
出力波形図、■はシングルショット回路７ｅの出力波形
図、■はＡＮＤ回路８ａの出力波形図で、■■■■はロ
ジックレベルによる波形表示であり、負論理で作動して
いる。また、■■■■■の各波形の横軸は時間ｔを示す
。

（１）サーボ信号の概要 第２図（ａ）■は、磁気ヘッドから読み出したサーボ信
号波形である。

サーボ信号は、クロックビット信号１ｄとポジションビ
ット信号２ｂとから成り、ポジションビット信号２ｂの
振幅はクロックビット信号１ｄの振幅の約１／２である
。

また、クロックビット信号１ｄの正側ビークと負側ビー
クとの時間間隔はＴ１であり、ポジションビット信号２
ｂの正側ビークと負側ピークとの時間間隔はＴ２である
。そして、Ｔｌ＜ＴＩの関係にある。

他方、クロックビット信号１ｄの周期をＴとすると、ポ
ジションビット信号２ｂ相互間の時間間隔は４Ｔ／２２
であり、クロックビット信号１ｄとポジションビット信
号２ｂの時間間隔は５Ｔ／２２である。

（２）サーボパルス信号の復調 本実施例の作動を、時系列的に順に説明する。

（１）クロックビット信号１ｄのスライスコンパレータ
回路６ａには上部スライス電圧ｖＳ。

を設定し、該上部スライス電圧ｖＳ、を越えるクロック
ビット信号１ｄの正側ビークを取り出し、シングルショ
ット回路７Ｃでスライス信号３ｄを得る−また、コンパ
レータ回路６ｂには下部スライス電圧ＶＳ、を設定し、
該下部スライス電圧ＶＳ、以下のクロックビット信号１
ｄの負側ビークを取り出し、シングルショット回路７６
でスライス信号３ｅを得る。

（２）ゲート信号４ｂの生成 スライス信号３ｄを基にシングルショット回路７ｅによ
って時間幅Ｔ３のゲート信号４ｂを得る。

尚、Ｔ、は、前記Ｔ、より若干長い時間を有するように
設定し、また、ポジションビット信号２ｂの時間間隔Ｔ
２よりも短い時間を有するように設定する。

すなわち、ＴＩ＜７３＜ＴＩ　　の関係に設定する。

（３）サーボパルス信号５ｂの復調 ＡＮＤ回路８ａで、スライス信号３ｅとゲート信号４ｂ
の論理積を行い、該スライス信号３ｅと同タイミングの
サーボパルス信号５ｂを得る。

以上のように作動し、サーボパルス信号５ｂを復調する
ことができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、１ビツトのクロックピン
ト信号からサーボパルス信号を得ることによって、記録
密度が高くなることによるクロックビット信号の分解能
低下の影響を排除することができる。

したがって、サーボパルス信号を確実に復調することが
可能となり、小型・高記憶容量の磁気ディスク装置を安
価に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本原理を説明する図で、（ａ）は
磁気ヘッドから得られるクロックビット信号波形図、（
ｂ）は上部スライス信号波形図、（ｃ）は下部スライス
信号波形図、（ｄ）はゲート信号波形図、（ｅ）はサー
ボパルス信号波形図、第２図は、実施例を説明する図で
、（ａ）は復調過程を説明する波形図、（ｂ）は復調回
路のブロック図、 第３図は、従来のサーボパルス信号復調方法を説明する
図で、（ａ）は復調過程を説明する波形図、（ｂ）は復
調回路のブロック図、 第４図は、記録密度を高くした場合のエラーを説明する
波形図、である。 図において、ｌ＋　１ａ＋　１ｂ＋　１ｃ＋　ｌｄはク
ロックビット信号、２．２ａ、２ｂはポジションビット
信号、３．３ａ。 ３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅはスライス信号、３ｘは抜けた
スライス信号、４．４ａ、４ｂはゲート信号、５．５ａ
、５ｂはサーボパルス信号、５ｘは抜けたサーボパルス
信号、６゜６ａ、６ｂはコンパレータ回路、７ａ、　７
ｂ、　７ｃ、　７ｄ、　７ｅはシングルショット回路、
８，８ａはＡＮＤ回路、をそれぞれ示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １つのクロックビット信号（１ｃ）からサーボパルス信
   号（５ａ）を復調する方法であって、 クロックビット信号（１ｃ）の上部を、上部スライスレ
   ベル（ＶＳ＿１）で検出して上部スライス信号（３ｂ）
   を得、また、クロックビット信号（１ｃ）の下部を、下
   部スライスレベル（ＶＳ＿２）で検出して下部スライス
   信号（３ｃ）を得、 そして、前記上部スライス信号（３ｂ）を基準位置とす
   るゲート信号（４ａ）と前記下部スライス信号（３ｃ）
   との論理積によって、サーボパルス信号（５ａ）を得る
   こと、 を特徴とするサーボパルス信号の復調方法。