JPH03207010A - トラック位置シンコペーションの相殺が可能なディスクドライブ - 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、一般に、磁気ディスクメモリドライブに関す
るものであり、とりわけ、ディスクドライブにおけるト
ラック位置シンコペーションの補償または相殺を行うた
めのサーボコードが双ビットパターンをなす信号発生及
び信号処理に関するものである。

【従来の技術】

ディスクドライブにおける高密度の情報記憶には、情報
が書き込まれるディスク上の同心トラックの間隔が接近
していなければならない。 これには、トラック追従動作時に、データトラックの中
心に対して磁気ヘッドの精確な位置決めが行われなけれ
ばならない。トラソクの中心から磁気ヘッドがはずれる
と、許容できない読取りまたは書込みの性能低下を生じ
ることになる。ディスクドライブは、通常、定速で回転
する共通スピンドルの軸方向に間隔をあけた位置に取り
つけられた、メモリディスクのスタックから構成される
。ディスク表面の対応するトラックは、円筒状にアライ
メントがとられている１磁気ヘッドは、可動キャリッジ
のアームの湾曲部両端に取りつけられている。各ディス
ク表面毎に１つの磁気ヘッドが設けられている。これら
の磁気ヘッドは、グループとして移動し、選択されたヘ
ッドが選択されたトラックに位置決めされて、そのトラ
ック位置で読取りまたは書込みが行えるように、半径方
向及び円周方向にアライメントがとられる。トラックの
シーク動作時、可動キャリッジは、トラックの半径方向
に磁気ヘッドを移動させる。トラック追従動作時には、
可動キャリッジは、選択されたトラックに対して中心を
なす位置に磁気ヘッドを維持する。読取り、または、書
込みのために選択されたトラックは、磁気ヘッドによっ
て検出されると、可動キャリッジに関する制御装置に送
り返されるトラック番号を備えることができる。 他の場合には、現在のトラックから選択されたトラック
への磁気ヘッドを移動させるのに必要なトラックの横断
数に関する情報が、制御装置に与えられる。 サーボコードは、ディスク上におけるトラックの中心を
規定するのに用いられる。サーボコードは、磁気双ビッ
トの形で磁気的に記録される。サーボコードは、通常、
端部間の間隔をあけて、各相毎に、コラム内で半径方向
にアライメントのとられた２相及び４相の磁気双ビット
記録のいずれかから構威される。コラムは、円周方向に
間隔をあけて配置され、コラム内の双ビットは、トラッ
クを規定する隣接トラック内の双ビットに対して半径方
向に変位している。 これらの磁気双ビットを走査する磁気ヘッドで発生する
信号の差を利用して、可動キャリッジを移動させるサー
ボにパワーを供給し、磁気ヘッドを中心位置につけて、
信号が等しくなるようにする。特定のトラックを規定す
る磁気双ビットに対する磁気ヘッドの偏心以外の影響に
よって、これらの信号の振幅にひずみが生じると、サー
ボは、トラックの中心に対して半径方向の偏心位置に磁
気ヘッドを位置決めすることになり、その結果、「トラ
ッククラウディング」と呼ばれる状態を生じ、トラック
の読取りまたは書込み性能を低下させることになる。 磁気双ビットの記憶密度が高くなると、双ビットの磁界
間に干渉が生じる。これは、一般に、記号間干渉と呼ば
れる。この記号間干渉は、均一ではない。双ビットには
、磁界の強度が低下するものもあれば、強度の増すもの
もある。双ビット間における磁界の強度がこのように変
動すると、サーボシステムが、磁気ヘッドを真のトラッ
クの中心から離れた位置につける。このトラックの中心
から離す移動は、単一方向ではなく、従って、トラック
の中には、見たところ更に間隔が接近するものもあれば
、更に間隔が広がるものもある。これはトラック位置の
シンコペーションと呼ばれるものである。選択されたト
ラックの中心に対する磁気ヘッドの偏心によって、ディ
スクドライブの性能が低下する。

【発明が解決しようとする課題】

ディスクドライブにおけるサーボシステムの機能を許容
し得るものにするには、信号利得が均一であることと、
磁気ヘッドの信号が、トラックの中心の物理的位置を正
確に示すことを必要とする。これには、安定した、反復
可能なトラック位置の軸を横切るポイントを備えた、正
確なトラック追従を行えるようにする線形位置基準信号
を必要とする。磁気ヘッドの偏心量は、ディスクドライ
ブ毎に大幅に変動する可能性があり、時間によって特性
が変動するため、補正が困難になる。本発明は、位置信
号差分計算装置または復調器のゲート制御にかけられる
信号を利用して、パルス振幅捕捉間における隣接したパ
ルスの影響、タイミングスキュー、及び、コンデンサー
の容量降下を相殺するサーボフォ−マットを提供するも
のである。

【課題を解決するための手段】 これは、異なる磁気双ビット構成による４つの連続した
円周方向のフレームに記録された、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、
及び、Ｄ相として識別される４相のサーポコードを利用
して行われる。これらの双ビットは、単一トラック上に
おける４つのフレーム全ての双ビットを横切る磁気ヘッ
ドによって生じるサーボ信号が、４つのフレームのそれ
ぞれにおいて、その発生と同期して、示差的関係の対を
なすように論理的に組み合わせられ、双ビットの磁界間
における干渉によって生じる信号の振幅変調が相殺され
て、その結果、トラックの中心位置を正確に反映するサ
ーボ信号が生じるように構成されている。この結果、ト
ラック位置のシンコペーションが相殺される。 サーボコードＡＸＢ，Ｃ，及び、Ｄの４相は、双ビット
の対Ａ，Ｂ、及び、Ｃ，Ｄをなすように記録される。双
ビットの対Ａ，Ｂは、正規の、すなわち、同相のトラッ
ク中心を規定し、双ビットの対Ｃ，Ｄは、直角位相のト
ラック中心を規定する。正規のトラックと直角位相のト
ラックは、ディスク上において、同心をなすように交互
に配置される。交互対のうち連続したフレームをなす１
対の双ビットに限って、その半径方向の位置（Ａ，Ｂま
たはＣ，Ｄが逆になる）によって、４つのフレームのそ
れぞれにおけるサーボコードの異なる磁気双ビット構戊
が得られる。 ４つのフレームは、サーボコードのブロックを形戊する
。円周方向に間隔をおいて配置されたデータ及びサーボ
双ビットｄ及びＳは、各フレームの始端を表している。 これらは、トラックを規定するサーボコードを形成して
いる磁気双ビットとは構成が異なり、従って、サーボフ
ィールドにおける隣接した磁気双ビットに及ぼすその磁
界による影響は、サーボフィールドにおける磁気双ビッ
トの磁界が互いに及ほす影響とは異なっている。特定の
トラックを規定する磁気双ビットの横断時に磁気ヘッド
が発生する信号は、全部で４相のサーボコードの磁界を
検知することによって生じる。磁気ヘッドが単一ブロッ
クにおける４つのフレームを横切る間に、各フレーム毎
に、異なるやり方で、対をなすＡ１Ｂ及びＣ，Ｄ信号を
示差的に組合わせることによって、記号間干渉、従って
、トラック位置シンコペーションの影響が相殺される。 本書に解説の発明は、専用サーボディスク及び専用サー
ボ磁気ヘッドを用いて実施したものである。データを収
容するディスクスタック内の他のディスクには、サーボ
コードを全く含めなくてもよいし、あるいは、補正を必
要とするヘッド／トラック偏心の存否を確かめるため、
磁気ヘッドが周期的に照合する外側サーポコードトラッ
クまたはバンド、あるいは、１バースト以上のサーボコ
ードを備えることも可能である。 トラックに対するヘッドのスキューや、位置エラー信号
復調器における「ドルーブ」と呼ばれるコンデンサ電圧
減衰のような、双ビットの磁界間における干渉以外の原
因によって生じるトラック位置シンコペーションも、や
はり、位置エラー信号の論理処理によって相殺される。

【実施例】

トラック追従時における記号間干渉、ヘッドスキュー、
または、コンデンサの電圧減衰によるトラックの中心に
対する磁気ヘッド位置の直流オフセットは、独特なパタ
ーンのサーボコードを設け、記号間干渉によって生じる
磁気ヘッドサーボ信号の振幅変調を相殺するようなやり
方で、磁気へッドサーボ信号に論理的処理を施すことに
よって補償または相殺される。第１図には、独特なパタ
ーンのサーボ磁気コードが示されている。例示のプロッ
トは、サーボコードに関する欄における８つのトラック
にわたるものである。このパターンは、ディスク上の全
てのトラックについて、４トラックのグループをなして
反復される。磁気ディスク上におけるサーボコードパタ
ーンは、異なるサーボコードを規定する磁気双ビット記
録からなる円周方向に間隔をあけて配置された半径方向
のコラムである、少なくとも４つの連続した円周方向の
フレーム、すなわち、フレーム１、フレーム２、フレー
ム３、及び、フレーム４から構威される。 ４相のサーボコードＡ，Ｂ，Ｃ，及び、Ｄは、磁気双ビ
ットの形をなすように記録される。各磁気双ビットは、
２つの隣接したトラックの幅にほぼ相当する半径方向の
寸法を備えている。 これらの磁気双ビットは、ほぼ２トラックにまたがる磁
極を有する磁気ヘッドを用いて形戊される。円周方向に
間隔をあけて配置された磁気双ビットの第１と第２の相
Ａ及びＢは、第１の相Ａの磁気双ビットが、半径方向に
おいて２トラック分の幅だけ間隔をあけた位置において
半径方向のアライメントがとれ、第２の相Ｂの磁気双ビ
ットが、半径方向において２トラック分の幅だけ間隔を
おき、更に、第１の相Ａの磁気双ビットに対して半径方
向に２トラック分の幅だけ変位した位置において半径方
向のアライメントがとれる第１のサーボコード対から構
成される。円周方向の間隔をあけて配置された磁気双ビ
ットの第３と第４の相Ｃ及びＤは、第３の相Ｃの磁気双
ビットが、半径方向において２トラック分の幅だけ間隔
をあけた位置において半径方向のアライメントがとれ、
第４の相Ｄの磁気双ビットが、半径方向において２トラ
ック分の幅だけ間隔をおき、更に、第３の相Ｃの磁気双
ビットに対して半径方向に２トラック分の幅だけ変位し
た位置において半径方向のアライメントがとれる第２の
サーボコード対から構威される。第３の相Ｃの磁気双ビ
ットは、前記第２の相Ｂの磁気双ビットから円周方向に
間隔をあけた位置にある。第３の相Ｃの磁気ビットは、
第１のサーボコード対における相Ｂの磁気双ビットのう
ち対応する磁気ビットに対して、１トラック分だけ半径
方向に変位している。これは、一般に、図示のサーボコ
ードパターンの全てのフレームに対する磁気双ビットの
配置及び関係を表すものである。 異なるフレームにおけるサーボコードパターンは、異な
っている。フレーム１からフレーム２に移行すると、サ
ーボコードにおける相Ｃ及び相Ｄの磁気双ビットは、半
径方向の位置が逆になる。これが、生じる唯一の変化で
ある。フレーム２からフレーム３に移行すると、相Ａお
よび相Ｂの磁気双ビットは、フレーム１およびフレーム
２に占める位置に対して、半径方向の位置が逆になる。 ここでフレーム３からフレーム４に移行すると明らかな
ように、相Ｃ及び相Ｄの磁気双ビットは、フレーム３に
おける位置に対して、半径方向の位置か逆になる。サー
ボコードの各ブロックは、発生するサーボ信号における
トラック位置のシンコペーションを相殺するのに必要な
異なるパターンのサーボコードを得るため、既述の少な
くとも４つのフレームから構成される。各フレームは、
更に、ｄで表示されるデータ磁気双ビットと、Ｓで表示
の同期磁気双ビットから構成される。データ磁気双ビッ
トｄは、マイクロプロセッサによる読取りが可能な情報
のコード化に利用され、同期磁気双ビットＳは、全トラ
ックのサーボコードの読取りについてタイミングをとる
同期信号を生じさせる。このサーボコードが専用サーボ
ディスクで用いられる場合、サーボコードのブロックは
、該ディスクに対し円周方向に連続して記録される。サ
ンプル値サーボコードとして用いられる場合、データブ
ロックは、サーボコードのブロックに後続する。 データ磁気双ビットｄ及びサーボ同期磁気双ビットｄ及
びＳは、それぞれ、それぞれのトラックを規定するサー
ボコードの欄における相Ａ〜Ｃの磁気双ビットと異なる
のは明らかである。 これら磁気双ビットの全てが高密度で記録されているた
め、個々の磁気双ビットで生じる磁界が干渉する。サー
ボ同期磁気双ビットＳによって生じる磁界により相Ａの
磁気双ビットの磁界間に干渉が生じるため、相Ａの磁気
双ビットの磁界にあるタイプの変化が生じることになり
、更に離れている相Ｂは、サーボ同期双ビットの磁界に
よる影響をほとんと受けないが、相Ｃの磁気双ビットに
近接するので、例えば、その磁界は、相Ｃの磁界によっ
て強い影響を受ける可能性がある。 第２図には、サーボコードに関する欄のフレーム１にお
けるトラックＯを横切ることによって生じる合戊磁気ヘ
ッド信号のプロットが示されている。双バイトｄ及びＳ
から生じる磁気ヘット信号は、相Ａ及びＢの磁気双ビッ
トから得られる直後の信号に比べて振幅が大きい。へ、
ソドがフレーム１におけるトラックＯの中心に位置する
場合、双バイトｄ及びＳを横切るへ・ノドは、各磁気双
ビットの連続したセクションにかぶさり、その結果、大
信号を発生する。相Ａ及びＢの磁気双ビットを横切る際
には、磁気へ・ソドの半分が相Ａの双ピントにかぶさり
、それから、残りの半分か相Ｂの磁気双ビットにかぶさ
ることになる。トラックの中心において、信号Ａ及びＢ
は、同じ振幅になるものと予想されるが、上述の磁界に
よる干渉のため、相Ａにおける磁気ヘッドの信号は、予
想よりも小さくなり、一方、相Ｂにおける信号は、磁界
の干渉がなく、予想よりも大きくなる可能性がある。相
Ｃにおいて、磁気ヘッドは、磁気双ビット全体にかぶさ
り、従って、相Ｃの横断時には強い信号を発生する。相
Ｄの場合、磁気ヘッドの磁極のエッジだけが相Ｄの磁気
双ビットを通過するので、相Ｄの信号は極めて弱くなる
。これらのフレームにおける磁気双ビットのパターンが
異なるので、磁気ヘッドがフレームからフレームへと移
動するにつれて、この合威信号が異なるものになるのは
明らかである。トラック位置のシンコペーションによる
影響を相殺するため、位置エラー信号復調器において用
いられるのが、磁気ヘッドによって生じる信号における
この差である。位置エラー信号復調器については、第３
図に関連して後述する。 第１図のサーボコードブロックの左側は、該システムの
シークモードによる動作時に発生する正規の（同相）信
号及び直角位相信号のプロットであり、サーポコードの
ブロックによってトラックとのアライメントがとれたト
ラック横断信号を示すものである。 サーボコードのブロックの右側には、トラック追従信号
が作図されている。これらの信号は、サーボが、常に、
正規の信号Ｎの正の勾配についてトラッキングを行うタ
イプの制御に関して作図したものである。従って、この
図における信号Ｎは、各トラック位置毎に作図されてお
り、同じ正の勾配を備えている。この図の右側には、こ
の動作モードにおける直角位相信号の変動が作図されて
いる。実線は、トラックＯに沿ったトラッキングに関す
る信号を表している。ドットラインは、他のトラックに
対するこの信号の位置を示している。一般に用いられて
いる代替形態のトラソキングは、正規相及び直角位相の
両方から信号Ｎ及びＱを利用して、トラッキングを行う
。この状況では、トラッキングは、信号Ｎ及びＱの正の
勾配に対して順次、更に、信号Ｑ及びＮの負の勾配に対
して順次行われることになる。正規信号Ｎの正の勾配に
対するトラッキング時には、４つの異なるトラックタイ
プを識別しなければならない。正規信号Ｎ及び直角位相
信号Ｑの両方に対するトラッキング時には、１つのトラ
ックタイプを識別するだけでよく、こうした状況では、
本書で識別される４つのトラックタイプのうちの任意の
１つで十分である。但し、本発明の開示は、正規信号Ｎ
の正の勾配だけに対するトラッキング技法の利用に関連
して行うものとし、従って４つのトラックタイプ及びそ
の利用について説明する。 第１図におけるサーボコードのブロックの下には、矢印
を利用して、サーボコードのブロックにおける全ての磁
気双ビットの磁界に関する磁界強度の概要が作図されて
いる。長さの異なる矢印は、サーボコードＡ，Ｂ，Ｃ，
及び、Ｄの４つの相のそれぞれにおける個々の磁界、及
び、データ磁気双ビット及びサーボ磁気双ビットの磁界
の強さ、即ち、大きさの概要を示している。これら磁界
強度の作図にあたっては、磁気ヘッドがトラックの中心
に位置し、磁界にひずみがないものと仮定している。従
って、例えば、相Ａ及びＢのトラック０の場合、矢印が
同じ長さと仮定すると、磁気ヘッドによって生じる信号
の差はＯになり、磁気ヘッドがトラックの中心に位置す
ることを示す。サーボコードの欄の左に示すように、４
つのトラックタイプは、０，１、２、及び、３で識別さ
れる。４つのトラックタイプのそれぞれについて、サー
ボコードの４つの相Ａ，ＢＸＣ，及び、Ｄにおける信号
の論理的組合わせが、矢印の欄に示されている。相Ａ及
びＢは、示されている４つのフレームの各フレームにお
ける１つの対を表し、相Ｃ及びＤは、もう１つの対を表
している。トラックＯに関連した矢印の下方に対をなす
ように示されている、トラックＯに関する信号対の比較
を検分すると分るように、フレーム１及び３の相Ａ及び
Ｂにおける信号の振幅変調は、逆の示差比較によって相
殺される。同様に、フレーム２及び４のフレームＣ及び
Ｄにおける信号の振幅変調は、その逆の示差比較によっ
て相殺される。これらの信号の論理的組合わせが、トラ
ックタイブ０１１、２、及び、３について示されている
。 矢印の欄に示されているように、これらの信号の論理的
組合わせを実施するタイミングは、第１図の下部におけ
るタイミング信号の図に示されている。第３図に関連し
て説明することになる位置エラー復調器には、それぞれ
、第２図のタイプの位相の異なる合威信号にゲート制御
を施し、トラック追従モードにおけるサーボに制御を加
える信号を発生する、ゲート使用可能入力回路ゲート１
〜ゲート４を備えたゲートＧ１〜Ｇ４が含まれており、
記号間干渉による合成信号の振幅変調の影響が相殺され
た。タイミング信号図には、４つのトラックタイプのそ
れぞれに関する位置エラー信号復調器の４つのゲートに
対するゲート制御のシーケンスが示されている。ここで
、ゲート信号ＳＡＳＳＢＳＳＣ，及び、ＳＤとそれぞれ
の相の磁気双ビットとのアライメントがとられており、
従って、Ａ，Ｂ，Ｃ１及び、Ｄ相の合威信号が、ゲート
１〜ゲート４のゲート使用可能入力回路によってゲート
間でスイッチされる点に留意のこと。例えば、フレーム
１及び２のトラックタイブＯにおけるゲート使用可能入
力回路ゲート１及びゲート２に関するタイミング信号を
調べると、更に、ここで第３図及び第４図も参照すると
、ゲート使用可能入力回路ゲート２における合或信号で
ある相Ａの信号ＳＡは、フレーム１及び２の期間に、ゲ
ートＧ２においてゲート制御が加えられ、ゲート使用可
能入力回路ゲート１における相Ｂの信号ＳＢは、これら
２つのフレームにおいて、ゲートＧ１によるゲート制御
が加えられる。ここで、フレーム３及び４を参照すると
、ゲート使用可能人力回路ゲート１における相Ａの信号
ＳＡは、ゲートＧ１によってゲート制御が加えられ、ゲ
ート使用可能人力回路ゲート２における相Ｂの信号ＳＢ
は、ゲー｝Ｇ２によってゲート制御が加えられ、サーボ
信号の比較か逆になる。これは、各トラックタイプに関
する矢印の欄に示すように、全ての信号が、示差比較に
おいてスイッチされる、即ち、逆になるやり方である。 更に、第１図におけるサーボコードの欄の左側に示すよ
うに、トラックタイプの選択によって、４つのトラック
からなる各グループにおける特定のトラックが識別され
る点に留意のこと。 第３図には、合成信号ＣＳにおいて磁気ヘッド信号の論
理的組合わせを実現するためのサーボシステムが示され
ている。この図には、軸ｌａ１まわりで回転可能な単一
ディスク１からなるディスクドライブの概略だけが示さ
れている。 磁気へッド２には、復調回路の制御を受けるサーボ２ｂ
によって制御されるアクチュエータ２ａによって支持さ
れている。一般に、ホストコンピュータＨＣがマイクロ
プロセッサＭＰに対してトラック番号を呼び出し、該マ
イクロプロセッサによって、トラックタイプ及びトラッ
ク番号、または現在のトラックから目標トラックまでカ
ウントすることになるトラック横断数の形をとる人力か
サーボシステムに与えられ、ヘッドアクチュエータ２ｂ
の制御が行われる。トラックタイプは、２進数のトラッ
ク番号の２つの最下位ビットによってしか判定すること
ができない。 磁気ヘソド２によって生じる信号は、前置増幅器３、信
号ノイズにフィルタリングを施すフィルタ４、及び、フ
ィルタリングを施されたヘット信号を増幅する増幅器５
から成る読取り増幅回路に結合される。サーボが必要と
する自動利得制御は、フィルタ４からフィルタリングを
施され、増幅された信号を受診する自動利得制御増幅器
６によって加えられる。自動利得制御増幅器６の出力に
おける信号は、回路６ａによって、人力として合威信号
増幅器７に結合される。合戊信号増幅器７の出力は、同
期分割増幅器８及び同期検出回路８ｂから成る同期信号
回路に対する人力として結合され、更に、ピーク検出及
び保持回路１３に対する人力として結合される。利得制
御は、回路１３ａを介して、ピーク検出及び保持回路ｌ
３から自動利得制御増幅器６の入力の１つに利得調整信
号をフィードバックすることによって可能になる。この
フィードバックの目的は、サーボに結合される信号のレ
ベルを制限された振幅範囲内に維持することにある。増
幅器７及び８は、それぞれ、基準電圧■ＲＥＦが結合さ
れて、出力信号をオフセットさせ、これらの増幅器の単
極性出力回路において可変振幅の直流信号を発生するよ
うになっている。合戊信号増幅器７は、示差信号ＡＢＣ
Ｄをピーク検出器１３に関する一時的に保存されるシン
グルエンド信号に変換する。合或信号の直流基線は、Ｖ
ＲＥＦである。同期分割増幅器８は、設定されたしきい
値を超える合戒増幅器からのパルスを通すヒステリシス
を備えたしきい値コンパレー夕である。ピーク検出回路
１３は、双ビットパルスのピーク信号振幅を捕捉する。 ゲートＧ１〜Ｇ４は、ゲート使用可能入力回路ゲート１
〜ゲート４における人力によって制御される。同期分割
器８の出力は、矩形波信号８ａであり、方形波パルスが
、合成信号ＣＳのＡ，Ｂ，Ｃ１及び、Ｄ相と同期する。 同期検出器８ｂは、ループの同期に用いられる位相／周
波数検出回路９に対する入力として結合される、・第６
図の方形波出力信号すなわち、パルス８Ｃを各パルス毎
に一度送り出す。位相及び周波数検出器９の出力は、電
圧制御式オシレータ１ｌと合成信号ＣＳを同期させるた
めの出力信号を送り出すループフィルタ１０によってフ
ィルタリングが施される。該システムにおいてタイミン
グ信号発生器として機能する状態機械ｌ２は、サーボコ
ードの特定のフレームにおけるタイミング信号ＳＡ，Ｓ
ＢＳＳＣ、及び、ＳＤを送り出すタイミング信号発生器
として機能する従来のカウンタ装置から構成される。状
態機械は、また、回路１２ａを介して位相及び周波数検
出器９に対してフィードハック信号を送り出し、合成信
号ＣＳと同相のカウントサイクルを同期させて、その維
持を行う。 トラック位置シンコペーション（すなわち、記号間干渉
）の相殺は、状態機械で始まり、状態機械１２の出力は
、位置エラー信号復調器の一部を形成するピーク検出及
び保持回路１３に対する入力として結合される、ゲート
１、ゲート２、ゲート３、及び、ゲート４で表示される
４つのゲート使用可能回路から構威されている。また、
第４図を参照し、復調器を更に詳細に検討する。 これらのゲート使用可能回路ゲート１、ゲート２、ゲー
ト３、ゲート４は、第１図の下部におけるタイミング信
号図に示すようにタイミング信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，及
びＳＤを伝達する。 従って、例えば、トラック０、トラックタイブＯの場合
には、ゲート１回路は、サーボコードブロックのフレー
ムｌ及び２において、信号ＳＢを伝達し、フレーム３及
び４において、信号ＳＡを伝達する。ゲート２回路は、
フレーム１及び２において、信号ＳＡを伝達し、フレー
ム３及び４において、信号ＳＢを伝達する。ゲート３回
路は、フレーム１において、信号ＳＤを伝達し、フレー
ム２及びフレーム３において、信号ＳＣを伝達し、フレ
ーム４において、信号ＳＤを伝達する。ゲート４回路は
、フレーム１において、信号ＳＣを伝達し、フレーム２
及び３において、信号ＳＤを伝達し、フレーム４におい
て、信号ＳＣを伝達する。 ピーク検出及び保持回路１３は、これらの人力信号、及
び、回路６ｂを介した合戊増幅器７からの合成信号に応
答し、その回路ＰＤＩ、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４に同時
に、連続して存在する、対応する出力信号を発生する。 これらは、それぞれの示差増幅器１４及びｌ５に対する
入力として対をなすＰＤＩＳＰＤ２、及び、ＰＤ３、及
びＰＤ４に接続される。従って、相Ａ及び相Ｂの信号は
、差動振幅器ｌ４において可逆的に、示差的に比較され
、相Ｃ及び相Ｄの信号は、作動増幅器１５において可逆
的に、示差的に比較されて、それぞれ、正規（同相）出
力信号Ｎ及び直角位相出力信号Ｑが生じ、それぞれ、フ
ィルタｌ６及び１７によるフィルタリングを施して、記
号間干渉及び容量性ドルーブによる交流戊分が除去され
てから、サーボ２ｂの制御に用いられる。トラックの中
心位置につける、トラック０１２、４等に対するトラッ
ク追従モートにおいて、信号Ａ及び２の示差比較が０に
なると、出力信号ＮはＯになる。トラックの中心位置に
つける、トラック１、３、５等に対するトラック追従モ
ードにおいて、信号Ｃ及びＤの示差比較が０になると、
小角位相出力信号ＱはＯになる。磁気ヘッドがトラック
を横切るシーク動作時における、トラックｎ，ｎ＋１等
を横切る際の信号Ｎ及びＱの時間位相関係は、見かけ上
、第５図に示すものとほぼ同じになる。 従って、正規信号Ｎの正の勾配についてトラック追従が
所望されるトラック追従モードの動作の場合、４つのト
ラックタイプのそれそれを識別しなければならない。本
書に既述の専用サーボディスクは、それぞれのトラック
にトラック番号が記録されていない。従って、マイクロ
プロセッサＭＰは、ホストコンピュータＨＣから２進表
記によるトラック番号が指定されると、専用ヘッドがト
ラックの中心に位置決めされている現在のトラックから
、ホストコンピュータによって指定された目標トラック
に達するまでに横切ることになるトラックのカウントを
提示する。マイクロプロセッサは、その最後の２ビット
でトラックタイプが識別される異なるトラック番号につ
いて、そのトラックタイプを記憶する。従って、特定の
トラック番号を利用するマイクロプロセッサは、状態機
械１２にトラックタイプを提示する。トラック番号は、
第１図のサーボコードにおけるトラックタイプの左側に
列挙されている。これらのトラック番号は、トラックＯ
から始まる。４つのトラックの各グループ毎に、トラッ
クタイプのカウントが反復され、トラックタイプＯはト
ラック０，４等と連係し、トラックタイブ１は、トラッ
ク１、５等と連係する。信号Ｎ及びＱは、カウンタＴＣ
に対する入力として結合される。カウンタＴＣは、トラ
ックを横断したカウントをマイクロプロセッサにセッサ
に送る。マイクロプロセッサからサーボ２ａに目標トラ
ックにアクセスするためのＳＥＥＫ信号を送り出され、
その後、選択されるトラック追従のタイプに従って、Ｎ
信号またはＱ信号についてのトラック追従が行われる。 既述のように、ピーク検出回路１３は、双ビットパルス
のピーク信号振幅を捕捉する。ゲートは、ゲート人力回
路ゲート１〜ゲート４によって制御される。第４図には
、ピーク検出及び復調回路が更に詳細に示されている。 ゲート使用可能入力回路ゲート１〜ゲート４は、それぞ
れ、ゲートＧ１、Ｇ２、Ｇ３、及び、Ｇ４のゲート使用
可能端子ＥＮに接続されている。ゲート６１〜Ｇ４は、
増幅器ｌ４及びｌ５に対する入力回路にＧＩＳＧ２及び
Ｇ３、Ｇ４の対をなすように接続される。ゲート６１〜
Ｇ４は、それぞれ、回路６ｂを介して、人力として合或
信号ＣＳを結合する。従って、第１図のフレーム１にお
けるトラック０１　トラックタイブＯを参照すると、信
号ＳＡは、使用可能人力回路ゲート２によって、ゲー｝
Ｇ２の使用可能端子に結合され、このゲート使用可能に
なる。信号ＳＢは、使用可能入力回路ゲート１によって
、ゲートＧ１の使用可能端子に結合される。従って、こ
れらのゲ−トＧｌ及びＧ２が使用可能になるのと、ピー
ク検出器及び復調器に対して人力される合戊信号ＣＳの
信号位相Ａ及びＢの発生とが同期している。これらの信
号は、増幅器１４の人力におけるコンデンサＣ２及びＣ
１に所望のＢ−Ａ示差比較関係をなすように記憶または
保持される。 信号ＳＤか、ゲー｝−Ｇ３の使用可能人力回路ゲート３
に生じる。信号ＳＣが、ゲートＧ４の使用可能人力回路
ゲート４に生じる。この結果、合戊信号ＣＳの信号位相
Ｃ及びＤが、それそれ、増幅器１５の人力におけるコン
デンサＣ４及びＣ３に減算関係Ｄ−Ｃをなすように記憶
される。 この手順に従うことによって、第１図に示すサーボコー
ドのブロックにおける４つのフレームのそれぞれによる
磁気ヘッド信号に対する処理を進行することができる。 信号Ｎ及びＱを定義する一般式は、下記の通りである。 ＰＯＳＡ＝Ｎ ＝利得１　（ＰＤＩ−ＰＤ２）＋ＶＲＥＦＰＯＳＢ＝Ｑ ＝利得２　（ＰＤ３−ＰＤ４）＋ＶＲＥＦここで、利得
１＝利得２が理想であり、ＰＤ１は、ピーク検出器１の
回路要素からのピーク検出器電圧である。これは、ピー
ク検出器と保持コンデンサＣ１の間に生じる電圧である
。ＰＤ２、ＰＤ３、及び、ＰＤ４も、同様に解釈するこ
とができる。 本発明の開示の実施例におけるトラック追従は、常に、
正の勾配を有する正規信号Ｎを用いて、Ｎチャンネルの
出力信号Ｎに関して行われる。信号Ｑは、トラック追従
プロセスとトラックシークプロセスの間で不変のままで
ある（あるいは、位置Ｂ即ちＰＯＳＢが、常にＱ出力と
して有効であるように調整される）。 それぞれの比較シーケンスにおいてコンデンサＣ１、Ｃ
２、Ｃ３、Ｃ４に合成信号ＣＳの相Ａ，Ｂ，Ｃ，及び、
Ｄに関する電圧ＰＤＩ−ＰＤ４を蓄積する間隔中に、コ
ンデンサからの漏電によって、コンデンサの両端間にお
ける電圧が降下する。これは、コンデンサドルーブと呼
ばれている。この結果、サーボ信号電圧にエラーを生じ
る可能性がある。しかし、差動増幅器１４及びｌ５に対
する人力における各種のサーボ信号の位相と、これらの
タイミングとの論理的組合わせによって、やはり、コン
デンサのドループが相殺される。第７図には、信号に関
するトラッキングについてこれを実施する方法が示され
ているが、これは、第１図のサーボコードにおける磁気
双ビットの相Ａ及び相Ｂに関連した、ゲートＧ１及びＧ
２の使用可能回路におけるゲート使用可能信号ＳＡ及び
ＳＢに対してコンデンサ電圧のドルーブを関連づけるも
のである。 これは、第１図のフレーム１〜４における、トラック０
１トラックタイプＯの場合に行われる。 第４図においてゲート使用可能人力回路ゲート１及びゲ
ート２に生じる信号ＳＡ及びＳＢが、第７図に示されて
いる。コンデンサ電圧は、ＰＤ１及びＰＤ２で表されて
いる。これらの電圧のピークは、サーボコードの相Ａ及
び相Ｂの発生と連係している。コンデンサ電圧の大きさ
の減衰、すなわち、電圧ドルーブが、ゲート使用可能信
号ＳＡ及びＳＢの印加の間の間隔に示されている。見て
の通り、フレーム１及び２のトラックＯにおける信号Ｂ
−Ａの示差比較の結果、フレーム１及び２に負の方形波
を有し、フレーム３及び４に正の方形波を有する正規信
号Ｎが生じる。比較の間隔におけるコンデンサ間のコン
デンサドルーブは、ほぼ同じであり、従って、差動増幅
器１４によるこれらの電圧の減算が、ＯまたはほぼＯに
なる。信号Ｃ及びＤに対するコンデンサドルーブの補償
についても、同様に考えられる。 上述のトラック位置シンコペーションの相殺について簡
単に振り返ってみると、例えば、トラック追従時におけ
るトラックＯのフレームｌの場合、相Ａにおけるサーボ
信号のピークは、双ビットＳからの磁界の影響のため小
さくなると考えられ、また、サーボ信号Ｂのピークは、
双ビットＣによる磁界の影響のため大きくなるものと考
えられる。これは、このフレームにおけるトラック０に
関して結果として生じる位置信号が、所望の値より大き
いＮ＝関数（Ｂ−Ａ）になることを表している。一方、
フレーム４のトラックＯの場合、所望の値より小さいＮ
＝関数（Ａ−Ｂ）になる。４フレームの長さ（ＢＬＯＣ
Ｋ）にわたって、これら２つのオフセットが、低減フィ
ルタリングによって相殺され、所望の正規信号Ｎが残っ
て、生じたかもしれないトラック位置のシンコペーショ
ンが相殺される。 ゲート使用可能信号ＳＡとＳＢの間、または、ＳＣとＳ
Ｄの間の遅延時における容量性電圧ドループによるトラ
ックの中心からの磁気ヘッドのオフセットは、第７図に
示すように４フレームにわたって相殺される。 第６図には、更に、信号タイミングが図解されている。 第６図には、第１図のトラックＯにおけるフレーム２及
び３に関連する信号タイミングだけが示されている。第
６図の上部には、フレーム２及び３を横切る際、磁気ヘ
ッドによって生じるサーボコード信号が示されているが
、これは、トラックＯのこれらのフレームを横切る際に
生じる信号に相当するものである。フレーム２の端には
、データピット信号がなく、ディスク上における該当位
置にデータ磁気ビットがないことを表している。この表
示を利用することによって、専用ディスクにおけるカウ
ント可能な円周方向の位置（ブロック）を識別し、４つ
のフレームからなるサーボブロックの始端を見つけるこ
とができる（状態カウンタのリセット）。ブロックの始
端のフレーム１になければ、この場合、その目的を明ら
かにするための論点としてだけ用いられる。合或信号Ｃ
Ｓは、前述のように、第３図のブロック図における合戊
増幅器７によって、７ａで表示のオフセット方形波に変
換される。第３図の同期検出器８ｂによって同期パルス
８Ｃが発生する。同期バルス８Ｃは、位相／周波数検出
器９及びループフィルタ１０を介して非安定電圧制御式
オシレータ１１の同期信号を発生し、これによって、状
態機械のカウンタが、「ＳＴＡＴＥ」で表示の番号つき
カウントサイクルを反復する。電圧制御式オシレー夕の
各サイクルに関するカウンタの電気的状態は、ＳＴＡＴ
Ｅ信号として表示される。 ３２カウントからなるカウントサイクルにおいて、４つ
のゲートウインドが発生する。これらは、ゲート１、ゲ
ート２、ゲート３、及び、ゲート４と表示され、該ウイ
ンドは、それぞれ、同様に識別されるゲート使用可能入
力回路と同じ扱いを受けることになる。各ウインドは、
ＶＣＯの５サイクルにまたがる。これらは、ゲート使用
可能可能電圧ＳＡ，ＳＢ．％ＳＣ１及びＳＤが、第４図
のゲートＧ１、Ｇ２、Ｇ３、及び、Ｇ４の使用可能端子
ＥＮに選択的に生じることになる、時間的なウインドで
ある。見ての通り、これらの時間ウインドは、磁気ヘッ
ドによる相Ａ１Ｂ，Ｃ，及び、Ｄのサーボコード電圧の
発生と時間的に同期している。状態機械１２のカウンタ
の精密な同期は、回路１２ａを介して、状態機械から位
相／周波数検出器９へのフィードバック信号が送られ、
状態機械のカウントサイクルと同期パルス８ａが同相を
なすように精密に維持されることによって保証される。 第８図及び第９図には、トラックタイプの選択によって
生じる、復調器の出力における正規信号と直角位相信号
のトラック位置のシフトが示されている。これらのそれ
ぞれの図には、トラックタイプＯ及び１の信号が示され
ており、トラックタイプの選択によって、信号がシフト
トラック追従が、常に、正規信号Ｎの性の勾配において
行われることが分かる。 第１０図には、シンコペーションの相殺が行われない場
合のシステムの性能が示されており、この図の上部左側
には、磁気ヘッドがトラックの中心に位置すると仮定し
た場合の直流信号のオフセットが示されている。低減フ
ィルタリングは、第１０図の上部右側に示すような直流
オフセットの補正には無効である。第１０図の下部右側
に示すように、結果として正規信号Ｎがシフトし、トラ
ックの横断は、実際のトラックの中心からシフトした、
この場合、νＯＦＦと表示される位置において示される
。 第１１図には、シンコペーションの相殺によって得られ
る本発明の改善された性能が示されている。上部左側の
信号図には、磁気ヘッドがトラックの中心に位置すると
仮定した場合の、トラック位置信号における既知周波数
の交流戊分が示されている。これには低減フィルタによ
るフィルタリングが施され、第１１図の上部左側に示す
ような直流成分ＶＲＥＦが残される。これで、ＶＲＥＦ
における正の勾配の正規信号Ｎが、トラックＮとトラソ
クの中心で交差することになる。 こうした信号ンンコペーンヨンの相殺には、第工図に示
すサーボコードの４つのフレームを心用する必要かある
。 既述の論理信号処理か共にこれら４つのフレ一ムを用い
なければ、第１０図に示したフィルタリングの後も、正
規信号のオフセットが残存することになる。 サーボ信号のシンコペーションを補償するための本書に
記載の方法及び装置は、通常、サーボコードパターンを
なす離散的磁気双ビットの記録を利用して、トラックの
中心を規定する磁気メモリシステムにおいて有効である
。

【発明の効果】

以上のように、本発明によれば、トラック追従時におけ
る記号間干渉、ヘッドスキュー、または、コンデンサの
電圧減衰によるトラックの中心に対する磁気ヘッド位置
の直流オフセットは、独特なパターンのサーボコードを
設け、記号間干渉によって生じる磁気ヘッドサーボ信号
の振幅変調を相殺するようなやり方で、磁気へッドサー
ボ信号に論理的処理を施すことによって補償または相殺
される。

【図面の簡単な説明】

第ＩＡ図及び第ＩＢ図は、磁気双ビットに関連する磁気
ヘッド信号の論理処理を制御するへく、近似信号強さ及
びタイミング信号をプロ・ソトすると共に、本発明の特
殊サーボコード形式を規定する磁気双ビットの４つの位
相をプロットしたものである。 第２図は、サーボフィールド内の特定の円周方向位置で
の特定トラックに関する典型的な合或磁気ヘッド信号を
プロットしたものである。 第３図は、磁気ヘッド信号を論理処理を実行するための
ディスクドライブ制御システムのブロック図である。 第４図は、第３図の磁気ヘッド信号復調器の詳細を示し
ている。 第５図は、復調器の出力での正規の（同相の）及び直角
位相のトラック交差信号を説明している。 第６図は、磁気ヘッド合威信号のプロットに対する別の
タイミング信号を時間の関数としてプロットしたもので
ある。 第７図は、信号ゲートに対する復調器の容量の容量電圧
の減衰を時間の関数としてプロソトしたものである。 第８図及び第９図は、サーボコードのトラックの異なる
タイプに関して、典型的なトラック交差信号の関係を示
している。 第１０図は、補正されない状態のトラック位置シンコペ
ーションの結果生じたトラック位置オフセット信号を図
式的に示したものである。 第１ｌ図は、本発明の開示に基づき、トラック位置シン
コペーションを相殺した場合を図式的に示したものであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　磁気メモリディスクの表面に記憶されるサーボコー
   ドを規定する半径方向に配列された磁気双ビットの、そ
   れぞれＡ相、Ｂ相、Ｃ相、及びＤ相として識別される４
   つの連続した円周方向のフレームを備えた磁気メモリデ
   ィスクと； 前記ディスク表面の正規のトラックＮを規定する各フレ
   ームの第１位相対Ａ、Ｂの磁気双ビットと； 前記ディスク表面の直角位相のトラックＱを規定する各
   フレームの第２位相対Ｃ、Ｄの磁気双ビットと； 位相対Ａ、Ｂ又はＣ、Ｄの一方の磁気双ビットが、各フ
   レームの異なるサーボコードパターンを規定するために
   、連続したフレーム、すなわちフレーム１乃至フレーム
   ４内で、交互に位相対の順序で、半径方向の位置が逆に
   なることと； から成ることを特徴とする、磁気ディスクドライブ。