JPH03283147A - ディスク上の変換器の位置信号復調方法及び装置 - 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） この発明はディスク・ファイル・データ記憶装置のディ
スク上にある変換器の位置きめに関する。

特に、本発明はディスクから読み出された位置情報に応
じて変換器により供給される位置情報信号の復調に関す
る。

（従来の技術） ディスク・ファイル・データ記憶装置は、データを同心
トラックに記憶する１個以上の磁気ディスクを含む。変
換器はトラック上にデータを書き込んだり磁気コード化
する。また変換器は磁気コード化されたデータをトラッ
クから読み出すこともできる。

電子機械的な作動器は負帰還、閉ループ・サーボ系内で
動作する。作動器はトラック捜索動作のために変換器を
ディスクの半径方向に移動しかつトラック追従動作のた
めにトラックの直上に変換器を保持する。

サーボ変換器はディスクから位置情報を読み出し、位置
復調器によりデコードされかつディジタル形式で提供さ
れる位置信号をサーボ制御マイクロプロセッサに供給す
る。サーボ制御マイクロプロセッサは本質的にディスク
上の変換器の実際の半径方向位置を所望の位置と比較し
て、位置誤差を最小にするように移動することを作動器
に命令する。

ある形のサーボ装置では、１個のディスク表面がサーボ
位置情報でコード化されたサーボ・トラックの専用に供
される。サーボ・トラック中のサーボ位置情報は−様な
間隔で配置されたセクタに集められている。サーボ変換
器はディスクが回転するにつれてサーボ・セクタ上を飛
行し、また、サンプリング効果を生じる。実際の変換器
の位置情報は、トラック識別情報および位置誤差情報の
使用により各サーボ・セクタの終端で更新される。

トラック識別番号は各サーボ・セクタに予め書き込まれ
ており、変換器の粗位置情報として働く。

位置誤差情報はサーボ・セクタに書き込まれて、サーボ
変換器のトラック中央からの距離を表わす。

この位置誤差情報は変換器の細密位置情報として働く。

位置誤差情報は一般に２つのフィールドに書き込まれる
。１つは直角位相フィールド （ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　ｆｉｅｌｄ）　、もう１つは
正規フィールド（ｎｏｒｍａｌ　ｆｉｅｌｄ）と呼バレ
ル。正規フィールドあるいは直角位相フィールドから得
られる位置誤差情報は正規または直角位相位置サンプル
と呼ばれる。これら２つのフィールドから得られた位置
サンプルをデコードすることによって、変換器のオフ・
トラック位置（ｏｆｆ−ｔｒａｃｋ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ
）がトラックの中央に関して決定される。位置サンプル
は通常変換器により供給され、ディスク上で磁気コード
化された位置誤差情報を表わすアナログ位置信号を積分
することによってデコードされる。

積分された信号は次に変換器位置誤差を表わすディジタ
ル信号に変換される。

（発明が解決しようとする課題） これまでは、別々な２個の、理論的に同一なコンデンサ
が、正規および直角位相位置サンプルを表わす信号の積
分に用いられていた。しかし、コンデンサは理論的には
同一であったが、しばしば容量値に若干の差があった。

この差が正規サンプルと直角位相サンプルとの間の誤差
因子を作った。

さらに、ある場合には積分のために２個のコンデンサが
用いられたので、各コンデンサの両端の最終アナログ電
圧を変換するのに２個のアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ
＞変換器が必要であった。２個のＡ／Ｄ変換器を用いる
ことは、復調器の一］ストを増大するだ＆Ｊではなく、
Ａ／Ｄ変換器内のいろいろなオフ・セットによる追加の
誤差を作った。

さらに、これまでは、直角位相および正規フィールドか
らデコードされた位置サンプルは合成位置誤差信号を作
るようにアナログ領域で組み合わされた。この方法は復
調器の精度不良を増大した。これらの精度不良は、おの
おのがオフセット誤差、利得誤差、直線性誤差および温
度に伴う変化を有するアナログ回路、ならびに位置サン
プルを組み合わせるのに用いられた同回路に起因した。

さらに、変換器位置信号を積分する前に、かつ積分の間
に、積分コンデンサをできるだけゼロ誤差レベルに近く
なるように保つことが望ましい。

こうした理由で、コンデンサを囲む電子回路の動的また
は静的なりＣオフセットを補償する帰零袋＠　（ｎｕｌ
ｌ　ｓｙｓｔｅｍ　）を備えた一段と正確なサーボ式位
置復調器が要求されている。

（課題を解決するための手段） 本発明において、復調装置（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ　
＞はデータ記憶装置にあるディスクの直角フィールド（
ｑｕａｄｒａｄｕｒｅ　ｆｉｅｌｄ）およヒ正規フィー
ルド（ｎｏｒｍａｌ　ｆｉｅｌｄ）から読み出すレタ位
ｉｉｔ　ｔｉ　報（ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｔｎｒｏｒｍａ
ｔｔｏｎ）に応じて変換器（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）に
より供給された位置情報信号（ｐｏｓｉｔｒｏｎ　ｔｎ
ｒｏｒｍａｔｔｏｎ　ｓｉｇｎａｌｓ）を復調する。

変換装置に結合された整流装置は同期復調法（ｓｙｎｃ
ｈｒｏｎｏｕｓ　ｄｅｇ＋ｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃ
ｈｎｉｑｕｅ）を用いて位置情報を整流して、整流位置
を供給する。整流装置に結合された積分コンデンサは、
整流位置信号を積分して、位置誤差信号（ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ　ｅｒｒｏｒｓｉｇｎａｌ　）を作る。積分コンデ
ンサは、直角フィールドおよび正規フィールドの両方か
ら読み出される位置情報に対応する整流位置信号を積分
するのに用いられる。

（実施例） 第１の実施例では、復調＠置は積分コンデンサに結合さ
れた帰零装置（ｎｕｌｌｉｎｇ　ｍｅａｎｓ　）を備え
ている。帰零装置は積分コンデンサを初期設定する基準
信号を積分コンデンサに供給する。

第２の実施例では、復調装置は積分コンデンサに結合さ
れるアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器をも含んで
いる。Ａ／Ｄ変換器は位置誤差信号を直角位相および正
規の両フィールドから読み出される位置情報を表わす論
理出力信号（ｌｏｇｉｃＯＵｔｐｊｌｔ　ｓｉｇｎａｌ
　）に変換する。Ａ／Ｄ変換器は位置誤差信号を信号が
合成位置誤差信号（ＣＯ１ｐ０３ｉｔｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ　ｅｒｒｏｒ　ｓｉｇｎａｌ　）に組み合わされる前
に論理出力信号に変換する。

本発明の実施例を、図面を参照しつつ、以下に詳しく説
明する。

第１図は負帰還変換器位置決め装置８のブロック図であ
る。磁気コード化可能ディスクのスタックが全体として
１０で示されている。電気機械的な作動器（またはＥブ
ロック）１２はサーボ変換器１４および数個のデータ変
換器１８をサーボ・ディスク１６ならびにデータ・ディ
スク１７に関してそれぞれ半径方向に位置決めするのに
用いられる。サーボ変換器はサーボ・ディスク１６の所
望トラック上に置かれるが、ここでそれはＥブロック１
２にも接続されているデータ変換器１８が読出しまたは
書込み操作を行う間保持される。

サーボ変換器１４はサーボ・ディスク１６から位置情報
を読み出す。サーボ変換器１４は前置増幅器２０に位置
信号を供給するが、ここでそれは増幅されるとともにサ
ーボ位置復調器２２に供給される。サーボ位置復調器２
２は位置情報をデコードして、それをディジタル形式で
サーボ制御プロセッサ２４に提供する。サーボ制御プロ
セッサ２４はサーボ位置復調器２２から受信されたデコ
ード済位置信号を所望の位置信号と比較して変換器位置
誤差を決定する。変換器位置誤差は、デコードされた位
置信号によって示される変換器１４の実際の位置と、所
望の位置信号によって示される所望の位置との差を表わ
す。

次に、サーボ制御プロセッサ２４はディジタル・アナロ
グ（Ｄ／Ａ＞変換器２６においてアナログ信号に変換さ
れて、電力増幅器２８を経て作動器１２に加えられる。

位置補正信号により作動器１２は変換器１４および１８
をディスク１６ならびに１７に関して半径方向に移動し
て変換器位置誤差を最小にする。

第１図に示される実施例では、ナーボ・ディスク１６の
１個のディスク表面はサーボ・トラックを含むように使
用される。この表面は第２図に示されている。サーボ・
トラックにあるサーボ位置情報は連続ではなく、−様な
間隔を置いて設けられたセクタに集められる。これはセ
クタ式サーボ装置として知られている。サーボ変換器１
４はディスク１６が回転するにつれてサーボ・セクタの
上を飛行しながらサンプリング動作を行い、その動作中
サーボ制御プロセッサ４に供給される実際のデコードさ
れた位置情報が各サーボ・セクタの終端で更新される。

第３Ａ図はサーボ・ディスク１６の上のサーボ・セクタ
の拡大部分を示す。第３Ｂ図はディスク１６にある１つ
のサーボ・セクタ上のサーボ情報の形式を黒と白のバー
によって示す。黒と白のバーは、サーボ・ディスク１６
の表面被覆の上で反対方向に磁化された面積を表わす。

反対方向に磁化された面積は、サーボ式変換器１４によ
って発生された位置信号が全体として正弦波状であるよ
うに共に十分接近して記録される。

第３Ｂ図は、１つのサーボ・セクタが数個の異なるフィ
ールドを含むことを示す。フィールドには位相固定発振
器／自動利得制御（ｐｈａｓｅ　１ｏｃｋｅｄｏｓｃｉ
ｌｌａｔｏｒ　：　Ｐ　Ｌ　Ｏ／ａｕｔｏｍａｔｉｃ　
ｇａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　：ＡＧＣ）シンク・フィー
ルド（ｓｙｎｃｈ　ｆｉｅｌｄ　）、トラック識別（ト
ラックＩＤ）フィールド、３つの位置誤差サンプル（ｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ　ｅｒｒｏｒ　５ａｓＤｌｅ　：ＰＥ５
）フィールドならびにインデックス・フィールドが含ま
れている。第３Ｂ図はまた、トラックの外径と内径が示
されているサーボ・ディスク１６の３つのトラックＡ、
ＢおよびＣ用の磁化された面積を示す。変換器速度の方
向および各トラックのトラック中心はそれぞれ鎖線の矢
印Ａ、ＢならびにＣによって示されている。

変換器１４がディスクのトラックＡ、ＢまたはＣの上を
飛行するにつれて、それは全体として正弦波の位置信号
を発生させる。正弦波の位置信号は第３Ｂ図に示された
磁気コード化情報を表わす。

第４Ａ図は、位置３がトラックの中心を表わすディスク
１６の単一トラック（例えばトラックＢ）に沿う５つの
半径方向の変換器位置の関数として変換器１４により発
生された位置信号を示す。位置１および位置５は偏心位
置を表わし、変換′＃１１４の中心がトラックＢの外径
または内径上を飛行している状態に対応する。もし変換
器１４が位置１に沿ってトラッキングしていたならば、
位置１と位置３との間の半径方向距離に等しい位置誤差
が存在する。同様に、もし変換器１４が位置５に沿って
トラッキングしていたならば、位置３と位置５との間の
半径方向距離に等しい位置誤差が存在する。

位置２および４も偏心位置を表わす。しかし、その場合
の偏心位置誤差は、位置１および５の場合の誤差はど大
きくない。第４Ｂ図は変換器１４と、ディスク１６の磁
化された面積と、各変換器位置１〜５との間の空間関係
を示す。

ＰＬＯ／ＡＧＣシンク・フィールドにあるコード化され
た情報は、ディスク１６面上のどのトラックにおいても
位相および周波数が同じである。

したがって第４Ａ図は、変換器１４のこの領域の飛行中
、特定のトラックおよびトラック上の半径方向位置にか
かわらずその出力位置信号が一定周波数であることを示
す。このフィールドにある情報はこのようにしてコード
化されるので、サーボ位置復調器２２にある位相固定発
振器は変換器１４の出力と同期することができる。

トラックＩＤフィールドにおいて、トラックＩＤ番号は
トラック間で１ビットしか変化しないグレイ・コード（
Ｇｒａｙ　ｃｏｄｅ　）としてコード化される。各トラ
ックＩＤビットは１ダイビット・セル（ｄｉｂｉｔ　ｃ
ｅｌｌ）によって表わされる。ダイビットの振幅はサー
ボ変換器１４の半径方向位置に依存する。もしダイビッ
ト振幅が、この実施例で最大可能振幅としている値の１
／２というしきい値を越えるならば、ダイビットはサー
ボ位置復調器２２で論理１としてデコードされる。した
がって、ｎビット・セルはトラック上の２　個の　サー
ボ・トラックを定める。

ＰＥＳフィールド（ＰＥＳ１．ＰＥ５２ＡおよびＰＥ５
２Ｂ）では、コード化された磁気情報は１８００位相を
ずらして隣り合うトラック上に記録される。これは磁化
の基盤目模様を作る。

ＰＥＳフィールド内の磁気情報もＰＬＯ／ＡＧＣシンク
・フィールド内のコード化された磁気情報に対して±９
０’の位相ずれをもって記録される。

ＰＥ５Ｉフイールドは正規フィールドとも呼ばれる。正
規フィールド中の磁化トラックの境界は、それらがデー
タ・トラックの中心線上にあるように配列されている。

したがって、変換器１４が正規フィールドの上にあると
き、変換器がトラックＢの中央位置３からさらに半径方
向に移動するにつれて、変換器１４からの位置信号の振
幅は大きくなる。同様に、変換器１４が半径方向に中央
位置３に近づくにつれて、位置信号の振幅は小さくなる
。

ＰＥ５２フイールド（直角位相フィールドとも呼ばれる
）は半分づつに分かれている。直角位相フィールドの半
分（ＰＥＳ２Ａフイールド）は正規フィールドの一方の
側にあり、他の半分（ＰＥＳ２Ｂフイールド）は正規フ
ィールドの反対側にある。直角位相フィールドは正規フ
ィールドの磁化パターンと同じであるがトラック幅の半
分だけそれから半径方向にずれている磁化パターンによ
ってコード化されている。したがって、変換器１４が直
角位相フィールド上にあるとき、変換器１４により供給
される位置信号は、変換器１４がトラック中央位置３の
上を飛行しているときに最大振幅でありかつ中央からず
れた位置１および５の上を飛行しているとき最小振幅で
ある。

正規および直角位相フィールドから読み出される情報は
、位置誤差サンプルといわれる。正規および直角位相フ
ィールドはおのおの別な位置誤差サンプルを作る。位置
誤差サンプルを表す変換器１４によって供給される位置
信号の振幅は、トラック中央（位置３）から変換器１４
の中央までの距離の線形関数である。これは第５図に理
論的に示されている。

変換器１４はディスク１６上を矢印３０によって示され
る方向に移動する。変換器１４は並列に作動する差動幅
の１組の読出し素子から成るものと考えられ、その出力
信号は共に加算し合ったり積分されて、変換器１４から
の位置信号の合計出力電圧を作る。第１次近似では、変
換器１４からの位置信号は正弦波と考えられる。どんな
フィールド周縁部の影響も無視される。サーボ・セクタ
内の磁気パターンは元来隣接トラックについて１８０’
位相はずれに書き込まれているので、差動読出し素子に
よって作られた信号ｄｙは±Ｖ、ｃｏｓ（ωｔ）として
定められる。変換器１４からの合計出力電圧は、どれだ
け多くの差動読出し素子が十Ｖ、Ｃ０３（ωｔ）を作り
かつどれだけ多くが−’ｌ、／、ｃｏｓ（ωｔ）を作る
かに依存する。

これを数学的に表わすために、変換器１４の中央から最
寄りのデータ・トラック中央（ＰＥＳＩフィールドの＋
ＶＣＯ３（ωｔ）と−■１ＣＯ５（ωｔ）との間の境界
ンまでの距離をｄとする。

距離ｄは正（内径に向かって）または負（外径に向かっ
て）となる。変換器１４の幅をｂとすれば、各続出し素
子ｄｙの変換器１４の合計出力電圧への寄与はｄｙ／ｂ
に等しい。第５図に示されるようなＰＥ５Ｉフイールド
に関する積分は下記の通り解かれる： ただしｂ＝変換器１４のコア・ギヤツブ幅Ｖ、＝最大振
幅 ｄ＝オフ・トラック誤差 ω＝位置信号の周波数 計算の結果は、変換器１４の位置信号Ｖ（ｔ）がオフ・
トラック誤差ｄの直線関数である振幅を有することを示
す。この効果は第４Ａ図に見られるように、ＰＥ５１フ
イールドの信号振幅がトラック中央の半径方向位置３か
ら変換器１４の中央までの距離に比例する。ＰＥ５Ｉに
対応する変換器１４で作られた位置信号の極性はオフ・
トラック誤差ｄの方向を示す。

実際は、変換器１４の位置信号の振幅は全トラック幅を
横切って直線的には変化しない。それは変換器１４の物
理的寸法およびその書き込まれた磁化パターンの寸法と
の関係により、トラックの外側２５％付近のある点で非
直形となるからである。

しかし、直角位相フィールド（ＰＥＳ２）の存在により
、サーボ位置復調器２２はこの非線形性を克服すること
ができる。第４Ａ図はＰＥ５２Ａおよび２Ｂフイールド
とＰＥ５Ｉフイールドとの間の直角位相関係を示す。変
換器１４からの位置信号の振幅はＰＥ５２フイールドで
は最大であり、またそれゆえにＰＥ５Ｉフイールドでの
振幅が最小であるときに非線形領域にあり、（またそれ
ゆえに線形領域にあり）またその逆も成り立つ。したが
って、直角位相フィールドでもｉＦ規フィールドでも常
に線形領域内にあり、またＰＥＳフィールドの内の１つ
（ＰＥＳ１またはＰＥ５２＞に対応する位置信号と、変
換器１４がディスク１６のトラックを半径方向に横切っ
て置かれる位置にかかわらず変換器１４の中央とトラッ
クの中央との間の距離（オフ・トラック誤差）と、の間
には常に線形関係が存在する。

〈復調器ハードウェアの説明〉 復調器のハードウェアについてのみ本節に説明する。そ
の作動の詳細な説明は次節に記載する。

第６Ａ図及び第６Ｂ図は変換器１４からのアナログ位置
信号によって表わされる位置情報をデコードするサーボ
位置復調器２２の更に詳細なブロック図である。第６Ｂ
図において変換器１４からの位置信号はフィルタ３２に
加えられ、ここでその信号は高周波雑音を除去するよう
にフィルタされる。次にフィルタされた信号は自動利得
制御（ＡＧＣ）ループ３４に加えられる。

ＡＧＣループ３４は電圧制御式増幅器３６、アナログ乗
算器３８、電圧・電流変換器４０、および電流加算接続
部４２から成っている。アナログ・スイッチ４４および
コンデンサ４６によって、ＡＧＣループ３４はアクワイ
ヤ（＾Ｃｑｕｉｒｌｌｉ　）　ｆ：　−ドまたはホール
ド（Ｈｏｌｄ）モード（後で説明される）に形成される
。

自動利得制御された振幅の全体的な基準はマイクロプロ
セッサ（図示されていない）によってフィルタ４８を通
して供給される。全体基準はボルト／マイクロインチで
表わした最終的な位置利得を決定する。

ＡＧＣループ３４はマイクロプロセッサによって最初校
正されて、トラックの半径、飛行高さおよび他の媒体特
性の変化による入力信号の変化を補償する。

＜ＰＥＧおよびトラックＩＤデコーディング〉いったん
正確に増幅されると、自動利得制御された（ＡＧＣ’　
ｄ）アナログ信号はＡＧＣ’　ｄアナログ信号に対応す
る直列ディジタル・データを発生させる電圧比較器５０
に送信される。比較器５０はシンク検出回路５２および
シフト・レジスタ５４に直列ディジタル・データを供給
する。

シンク検出回路５２はサーボ・セクタの始動を識別する
とともにプログラマブル事象発生器（ｐｒＯ（ｌｒａｌ
ｌａｂｌｅ　ｅｖｅｎｔ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　：　Ｐ
　Ｅ　（３）　５５を使用可能にする。プログラマブル
事象発生器５６はサーボ位置復調器２２の位置′ｆ！１
ｗ４に要求されるタイミングおよびウィンドウ論理信号
（ｗｉｎｄｏｗｌｏｇｉｃ　ｓｉｇｎａｌ　）を作る。

次に、比較器５０はトラックＩＤダイピット信号をそれ
らの振幅に依って論理１または論理０としてデコードす
る。この実施例では、比較器５゜は最大自動利得制御振
幅の１／２のしきい値を有する。直列ディジタル・トラ
ックＩＤピットは並列トラックＩＤ語（ｐａｒａｌｌｅ
ｌ　ｔｒａｃｋ　　ＩＤ　　ｗｏｒｄ）を作るように直
並列シフト・レジスタ５４に移される。このトラックＩ
Ｄ語はグレイ・コード（Ｇｒａｙ　ｃｏｄｅ）であり、
組合せ論理５８によって２進トラックＩＤ語に変換され
る。２進トラツク１Ｄ詔はラッチ６０でラッチされて、
本明細禽の後で詳しく説明するトラックＩＤ訂正論理６
２に供給される。訂正論理６２の出力は、変換器１４が
飛行している特定トラックを識別するトラック識別信号
または絶対位置信号である。

シフト・レジスタ５４は、インデックス情報をインデッ
クス・パターン検出器６４に供給するのにも使用される
が、重要性が低いので、これ以上の説明は省略する。

〈位相固定式発振ループ〉 八ＧＣ’　ｄアナログ信号は位相固定式発振ループ（Ｐ
ＬＯループ）６６にも送信される。ＰＬＯルー１６６は
、アナログ・スイッチ６８、位相比較／乗算器７０、ゼ
ロ電圧入力にゼロ電流出力が対応するように各サーボ・
セクタごとに一度づつ電圧・電流変換器７２を平衡させ
る平衡回路７４を含む電圧電流変換器（電荷ポンプ）７
２、アナログ・スイッチ７６、フィルタ６８、電圧制御
式発振器８０、およびりＯツク発生器８２を含んでいる
。ＰＬＯループ６６は、ＡＧＣループ３４によって供給
されるアナログ信号の位相および周波数に対してロック
する。そのとき、アナログ・スイッチ７６が開いて、Ｐ
ＬＯルー７６６を開放する。電圧制御式発振器８０に供
給される信号はそのとき一定に保たれる。それゆえ、電
圧制御式発振器８０の出力に一定の周波数が生じる。し
たがって、クロック発生器からの帰還１２０の周波数も
一定である。

＜ＰＥＳ発生器〉 電圧・電流変換器７２の出力はアナログ・スイッチ８６
を経てＰＥＳコンデンサ８４にも供給される。電圧はＰ
ＥＳフィールド１，２Ａおよび２Ｂの同期復調の間、コ
ンデンサ８４で積分される。この電圧はバッファ８８を
経てアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器９０に加え
られる。

Ａ／Ｄ変換器９０の出力は合成ＰＥＳ発生論理（ｃｏｍ
ｐｏｓｉｔｅ　Ｐ　Ｅ　Ｓ　ａｅｎｅｒａｔｏｒ　１ｏ
ｏｉｃ）　９２に供給される。合成ＰＥＳ発生論理９２
はラッチ９４と９６、ディジタル加算器９８、乗算器１
００と１０２、乗算制御論理１０４、スイッチ可能イン
バータ１０６、およびインバータ制御論理１０８を含ん
でいる。合成ＰＥＳ発生論理９２の出力は合成Ｐ　Ｅ　
ＳＲ（ｃｏｕｏｓｉｔｅ　Ｐ　Ｅ　Ｓ　ｗｏｒｄ　）　
′ｃあるか、又は変換器１４のトラック中央からのトラ
ッキング距離を表わす細密位置オフ・トラック誤差であ
る。

合成ＰＥ８語は訂正されたトラックＩＤｉと共に、普通
長さ１９ビットの１つのディジタル位置Ｒ（ｄｉｇ目ａ
ｔ　ｐＯ８ｉｔｌｏｎ　ｗｏｒｄ　＞を形成する。ディ
ジタル位置語は、ディスク１６の上の変換器１４の半径
方向位置を、約１ないし２マイクロインチ以下の饅子化
誤差を伴う連続形式で定める。

＜ＤＣ零ループ〉 ＰＥＳコンデンサ８４は、Ａ／Ｄ変換器９０．１ビット
・ラッチ１１２、積分器１１４、バッファ１１６、アナ
ログ・スイッチ１１８およびバッファ８８から成るＤＣ
零ループ（［）Ｃｎｕｌｌｌｏｏｐ）　１１０にも選択
的に接続されている。ＤＣ零ループ１１０はＰＥＳコン
デンサ８４の初期電圧を、Ａ／Ｄ変換器９０にある内部
抵抗はしごに加えられる上方基準電圧と下方基準電圧と
の中間値に合せる。

（作用） ＜ＰＬＯ／ＡＧＣおよびトラックＴＤデコーディングの
作用〉 位置決め装置の作動を第７図および第８図を用いて説明
する。第７図は、プログラマブル事象発生器５６によっ
て作られる論理制御信号と、アナログ位置信号と、変換
器１４が１つのサーボ・セクタの上を移動するときのＰ
ＥＳコンデンサ電圧との間の関係を示すタイミング図で
ある。第８図は、変換器１４が１つのサーボ・セクタに
沿って移動する際の、サーボ位置復調器２２の細密位置
情報の同期復調に関する各種信号間の関係を示すタイミ
ング図である。

変換器１４がサーボ・セクタ内のＡＧＣ／ＰＬＯシンク
・フィールドを通過するにつれて、プログラマブル事象
発生器５６はスイッチ４４を閉じてＡＧＣループ３４を
閉じる。ＡＧＣループ３４は、アナログ位置信号の振幅
がトラック半径、変換器の飛行高さ、および他の媒体特
性の変化に起因する振幅変化について補償されるように
適切な利得を与えられる。また、変換器１４がＡＧＣ／
ＰＬＯシンク・フィールドの上を飛行するにつれて、プ
ログラマブル事象発生器５６はアナログ・スイッチ６８
および７６を閉じてＰＬＯルー１６６を閉じる。ＰＬＯ
ルー７６６が閉じられるとき、電圧制御発振器８０は、
ＡＧＣループ３４によって供給されるアナログ位置信号
の位相ならびに周波数に対してロックする。ＰＬＯルー
プ６６はＡＧＣループ３４により供給されたアナログ位
置信号から９０°の移相でロック・インするディジタル
帰還信号１２０を用いる。

変換器１４がＰＬＯ／ＡＧＣシンク・フィールドを通過
した後で、アナログ・スイッチ４４および７６が開かれ
て、ＡＧＣループ３４ならびにＰＬＯループ６６はいず
れもホールド・モードに入る。ホールド・モードにある
間、ＡＧＣループ３４の増幅およびＰＬＯループ６６の
ＶＣＯ帰還１２０の位相と周波数は一定に保たれる。

次に、変換器１４はサーボ・セクタ内のトラックＩＤフ
ィールドを通過する。直列ディジタル・トラックＩＤビ
ットは比較器５０によって形成され、直並列シフト・レ
ジスタ５４に移動される。

グレイ・コード・トラックＩＤビットは変換器５８によ
り２進コードに変換されてラッチ６０にラッチされる。

＜ＰＥＳデコーディングの作用〉 最後に、変換器１４はサーボ・セクタ内にＰＥＳフィー
ルドを入力する。スイッチ６８はアブログ位置信号を乗
算器７０に加えながら閉じられる一方、スイッチ７６は
開いたままである。

ディジタルｖｃｏｓ運信号１２０は乗算器７０において
アナログ位置信号と掛け合わされる。

ＰＬＯ／ＡＧＣシンク・フィールド内の情報はＰＥＳフ
ィールド内の情報と９０’の位相ずれをもって記録され
ており、またディジタルＶＣＯ帰還信号１２０は９０″
の移相で保たれるので、乗算器７０で行われる乗算はア
ナログ位置信号の全波整流を作る。これは第８図でプロ
ットＣによって示されている。

第９Ａ図は、第４Ａ図に関して前に説明された変換器１
４の５つの半径方向位置についての東粋器７０の出力を
示す。また第９Ｂ図は、変換器１４の中央と半径方向の
変換器位置１〜５にあるトラックＢの中央との間の特殊
な関係を示す。

ＰＥＳフィールドでは、出力信号乗算器７ｏの振幅は、
変換器１４の中央とトラックＢの中央との間の距離に比
例する。信号のＤＣ成分の極性はオフ・セットの方向を
示す。それゆえ、電圧・電流変換器７２によって供給さ
れる電流がＰＥＳコンデンサ８４に加えられると、電流
は積分されて、電流の極性次第で正または負の電圧ラン
プ（ｖｏｌｔａｇｅ　ｒａｌｌ））が作られる。数個の
そのような電圧ランプが第８図の点１２２．１２４およ
び１２６で示されている。第１０図は、電流のｎサイク
ルが積分されて１つのＰＥＳフィールドに対応するＰＥ
Ｓコンデンサ８４にアナログ電圧を作る一般的なケース
を示している。積分の解は下記の通りである： ただし ｎ＝測定されたサイクル数 ｂ＝変換器１４の幅 ｃ＝ＰＥＳコンデンサ８４のキャパシタンスＶ、＝最大
ＡＣＣ’　ｄ振幅 ｇ、＝電荷ポンプ７２による利得 Ｗ＝位置信号の周波数 その解は、ｎ、ｃ、ｂ、ｖ　、ｑｌｌおよびＷがす■ べて定数であるので、ＰＥＳコンデンサ８４の最終電圧
はオフ・トラック誤差ｄに正比例することを示す。ＰＥ
Ｓ　１フイールドに対応するＰＥＳコンデンサ８４の最
終アナログ電圧とオフ・トラック誤差ｄとの関係は第１
１図にグラフ表示されている。１つのサーボ・セクタに
ある５つの放射位置についての電圧ランプは、それらが
オフ・トラック誤差ｄに関するものとして示される。

ＰＥＳコンデンサ８４の最終電圧は積分されるサイクル
の数ｎにも比例する。ＰＥ５１フイールドでは：ｎサイ
クルが積分されてＡ／Ｄ変換器９０はＰＥＳコンデンサ
８４のアナログ電圧をラッチ９４でラッチされるディジ
タル信号に変換する。

ＰＥ５２フイールドでは、最初のｎ／２サイクル（ＰＥ
Ｓ２Ａ用）が積分されてＡ／Ｄ変換器９０はその値をラ
ッチ９６にラッチされるディジタル信号に変換する。そ
のとき、ＰＥ５１フイールドが積分されてから、別のｎ
／２サイクル（フィールドＰＥ５２Ｂ用）が積分され、
また別のＡ／Ｄ変換がＡ／Ｄ変換器９０によって行われ
る。その結果生じるディジタル信号は加算器９８に供給
されるが、ここでＰＥ５２Ａフイールドを表わすディジ
タル信号がそれに加算されて完全なＰＥ５２位置サンプ
ルを作る。選択されたサイクル数ｎは、数サイクルにわ
たって考えられる媒体不良の平均化を達成するだけ高く
なければならない。しかし、それが過度に長いサーボ・
セクタを作るように高くてはならないのは、サーボ・セ
クタの長さが変換器１４の半径方向の最大速度を制限す
るからである。

ＰＥＳコンデンサ８４の最終電圧は、ＰＥＳコンデンサ
８４のキャパシタンスにも比例する。同じＰＥＳコンデ
ンサ８４を用いて、ＰＥ５ＩおよびＰＥ５２の両位置サ
ンプル用のアナログＰＥＳ電圧が作られることに注目さ
れたい。ＰＥＳ測定の最終ランプ電圧のＡ／Ｄ変換後に
、ディジタルの結果はＰＥＳコンデンサ８４のアナログ
電圧がリセットでき、かつ同じＰＥＳコンデンサ８４が
次のＰＥＳ測定用に再使用できるようにラッチされる。

これは、アナログＰＥＳ電圧を作るのに２個以上のコン
デンサが使用された場合に生じるキャパシタンスの不整
合による位置誤差の可能性を除去する。直角位相および
正規の両フィールド用の位置信号を積分するために１個
だけのコンデンサを使用することは、変換器１４がトラ
ックに追従する精度を増す。

したがって、アナログＰＥＳ電圧をディジタル信号に変
換するのに１個だけのＡ／Ｄ変換器９０が要求される。

これはサーボ位置復調器２２の全体のコストを引き下げ
る。また、Ａ／Ｄ変換器９０で行われるＡ／Ｄ変換は、
サーボ位置復調器２２の処理チェーンにおいて早期に行
われる。

ＰＥ５２ＡおよびＰＥ５２Ｂサンプルの加算ならびに合
成ＰＥＳの形成は、すべてディジタル領域に生じる。こ
れはアナログ回路の量およびこれに伴うオフ・セット誤
差、利得誤差、直線性誤差および温度による変化のよう
な誤差の萌を最小にする。さらに、ディジタル回路のす
べてを１つのコンパクトな集積回路に組み込むことかで
きるのでスペースを節約することができる。

〈ＤＣ零ループの作用〉 バッファ８８およびアナログ・スイッチ１１８における
ＤＣ電圧オフ・セットは、最終ディジタル合成ＰＥＳ信
号にオフ・セット誤差を作る。そのため、ＤＣ零ループ
（Ｄ　Ｃｎｕｌｌ　１ｏｏｐ）　１１０が設けられる。

第１２Ａ図は零ループ１１０の更に詳細なブロックを示
し、また第１２８図はＤＣ零ループ１１０に生じる信号
間の関係を示すタイミング図である。変換器１４が各サ
ーボ・セクタを通過する際、それがＰＥＳフィールドに
達する前に、プログラマブル事象発生器５６は、ＰＥＳ
コンデンサ８４を積分器１１４の出力電圧に接続するア
ナログ・スイッチＬ３を閉じる。　　　　次に、プログ
ラマブル事象発生器５６は出力し７に信号を発生させて
、Ａ／Ｄ変換器９０に第１のＡ／Ｄ変換を実行させる。

Ａ／Ｄ変換器９０は基準電圧ＶＲＥＦ＋とＶＲＥＦ−と
の間に接続される抵抗はしご、最大有効ピット比較器１
３０を含む１５個の比較器、およびＡ／Ｄ変換器９０の
最大有効ピットをデコードする論理デコード１３２を含
んでいる。２個の抵抗器にまとめられた抵抗はしごを表
わす抵抗器Ｒ１およびＲ２は、節点１２９で電圧中点Ｖ
ｉｉｄｒｅｆを作る分圧器として作用する。

第１のＡ／Ｄ変換後、Ａ／Ｄ変換器９０の最大有効ビッ
トはデコードされて単一のピット・ラッチ１１２にラッ
チされる。ラッチされた最大有効ビットの値は、信号■
ｉｏが節点１２９に置かれる内部■１ｉｄｒｅ４よりも
大きいか小さいかによる。

サーボ位置復調器２２の最初の校正中に、ＡＧＣ３４の
利得はＡ／Ｄ変換器９０の完全ディジタル目盛がサーボ
・トラックの１／２に相当するようにセットされる。内
部ｖｍｉｄｒｅｆはトラック中央またはゼロ位置誤差に
相当する。ラッチされた最大有効ビットは積分器１１４
に加えられる。積分器１１４の出力、すなわち節点１３
４における外部■ｍ１ｄｒｅｆは、内部ｖｇ＋１ｄｒｅ
ｆの値に向かって駆動される。積分器１１４を経る利得
、次のサーボ・セクタの前に内部ｖｍｉｄｒｅｆの電圧
レベルと外部ｖｓｉｄｒｅｆとが交差するように選択さ
れる。これは第１２Ｂ図に示されている。

外部ｖｓｉｄｒｅｆのピーク・ツー・ピーク制限値は、
Ａ／Ｄ変換器９０の最小有効ピットのアナログ値よりも
はるかに低く保たれなければならない。これは、ＰＥＳ
コンデンサ８４の初期電圧をディジタル目盛の正確な中
央にできるだけ近く保たせる。

第１のＡ／Ｄ変換が完了してからスイッチ１１８が開か
れ、Ａ／Ｄ変換器９０をＰＥ５２Ａ。

ＰＥ５１．およびＰＥ５２Ｂフイールドから読み出され
る位置サンプルを変換する変換２，３および４に使用で
きるようになる。位置サンプル間で、アナログ・スイッ
チ１１８はＰＥＳコンデンサ８４を外部Ｖ　　　にリセ
ットするように閉じる。

１ｄｒｅｆ それゆえ、ＤＣ零ループ１１０はバッファ８８にある静
または時間可変ＤＣオフ・セットおよびＤＣ零ループ１
１０の内側にあるアナログ・スイッチ１１８を補償する
。これは変換器のトラック追求精度を増す。

ＤＣ零ループの動作とＰＥＳ変換との間でＡ／Ｄ変換器
９ｏを時間多重化する方法は、これらのタスクを実行す
るのに２個の別々なＡ／Ｄ変換器の必要性を取り除く。

これはサーボ位置復調器２２のコストを引き下げる。

前に説明した通り、ＰＥＳコンデンサ８４が外部Ｖｍｉ
ｄｒｅｆにリセットされてから、電圧・電流変換器７２
の出力はアナログ・スイッチ８６を通ってＰＥＳコンデ
ンサ８４に接続され、またＰＥＳコンデンサの電圧は第
８図に示される通りランプ・アップまたはダウン（ｒａ
ｍｐ　ｕｐ　ｏｒ　ｄｏｗｎ　）する。

ＰＥＳコンデンサ８４の最終電圧と初期電圧との差は、
トラック中央から変換器１４の中央までの差に比例する
。

＜ＰＥＳ情報によるトラックＩＤの訂正〉第１３Ａ図は
全位＠１　（ｔｏｔａｌ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｗｏｒｄ
　）の概念を示す。トラックＩＤ番号とＰＥＳフィール
ド・サンプルを表わす、ディジタル値は組み合わされて
、トラック内の位置を定める。

しかし、依然として１つの問題が生じることがある。変
換器１４がディスク１６のトラックの上を飛行する際、
変換器はＰＥＳフィールド上を移動する前にトラック１
０フイールド上を移動する。

それゆえ、トラックＩＤ情報はＰＥＳフィールドから読
み出された情報よりも時間的に早くデコードされる。Ｐ
ＥＳフィールドから読み出された情報は時間的に遅く読
まれるので、それは−段と新しいものであり、それゆえ
トラックＩＤフィールドから読み出されるものよりも一
段と正確な位置情報である。変換２１１４が半径方向に
移動しているとき、それはナーボ・セクタを横切る傾斜
した軌道を有する。したがって、それは１つのトラック
のトラックＩＤフィールドにあるがトラック間の境界を
横切ってサーボ・セクタに入り、次のトラックのＰＥＳ
フィールドからサーボ・セクタを出る。これはトラック
識別情報によって定められるトラック境界とＰＥＳフィ
ールドによって定められる境界との間に時々不整合を生
じる。次に、変換器１４がＰＥＳフィールド・サンプル
を読むトラックに対応するように、トラックＩＤ信号を
訂正することが必要になる。

本発明では、訂正論理１４０（第６図および第１３Ｄ図
に示されている）を用いて、それがＰＥＳフィールド・
サンプルを読み出したトラック番号に対応するように、
トラック１０を訂正する必要があるときを検出する。第
１３Ｂ図は、トラツク１０信号の最小有効ビットに関係
しているときに２の補数の形をしたＰＥＳフィールドに
対応する位置信号の振幅のグラフである。第１３Ｂ図は
トラックＩＤ信号の訂正された最小有効ビットをも示す
。

トレースＡはＰＥ５Ｉフイールドに対応する位置信号の
振幅の２の補数の形を表わす。トレースＢはＰＥ５２フ
イールド（ＰＥＳ２Ａ＋ＰＥ５２Ｂ＞に対応する２の補
数の振幅を表わづ。第１３Ｃ図に示される真理値表は、
トラック１０情報がＰＥＳフィールド情報および要求さ
れる訂正語（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｗｏｒｄ　＞によ
って訂正されない条件を定める。

第１３Ｄ図に示される組合せ論理１４０は、加算器１４
２の中でトラックＩＤに加算される±１の訂正数（Ｃｏ
ｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｎｕｍｂｅｒ　）を形成する。他の
すべての場合には、数０がトラックＩＤに加算される。

第１３Ｅ図は組合せ論理１４０の好適な１つのハードウ
ェア実施例を示す。トラックＩ　Ｉ）に訂正語を加える
ことは、サーボ制御プロセッサ２４におけるソフトウェ
アによっても達成される。この訂正により、サーボ制御
プロセッサ２４は高速度でも変換器１４の位置および速
度を極めて精密に決定するように、トラックＩＬ）と共
にディジタル合成ＰＥＳ信号のビットを使用することが
できる。

高速度での全位置信号（ｔｏｔａｌ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ
　ｓｉｇｎａｌ　）の精度増加はトラック追求操作を実
行するのに要する時間および電力のいずれをも最小にす
るのに役立つ。トラック追求操作の終りのような低速度
でば、この訂正によりトラック上の変換器の固定はより
円滑に行われる。

く合成ＰＥＳ信号の形成〉 第１４Ａ図はサーボ・オン・データ装置（５ｅｒｖｏ−
ｏｎ−ｄａｔａ　５ｙｓｔｅｌ）にある４つの隣接トラ
ックを横切る変換器１４の全ての半径方向位置について
ＰＥＳコンデンサ８４で発生されるアナログＰＥＳラン
プのディジタル化された最終電圧値の仮想トレーシング
を示す。これらの仮想トレーシングはトラック交差プロ
ット（ｔｒａＣｋｃｒｏｓｓｉｎｇ　ｐｌｏｔｓ）と呼
ばれている。ディジタル値は２の補数の形であり、ＰＥ
５Ｉフイールド用のトラック交差プロットが１６進のＯ
Ｏを横切る点はトラックの中央を表わす。

ＰＥ５２Ａフイールドの復調は第１４Ａ図のグラフＧ１
に示されているＰＥ５２Ａトラツク交差・プロットを作
る。同様に、ＰＥ５ＩおよびＰＥ５２Ｂフイールドの復
調はそれぞれＰＦ５１ならびにＰＥ５２Ｂトラツク交差
プロツトを作る。

これら３つのトラック交差トラックは、合成ＰＥＳ発生
器９２の考えられるすべての理想ディジタル入力を表わ
す。

第１４Ａ図のグラフＧ１は単一平面上に集められた３つ
のトラック交差プロットを示す。フィールドＰＥ’Ｓ２
ＡおよびＰＥ５２Ｂではサイクル数が等しいので、それ
ぞれの対応するトラック交差プロットは一致する。しか
し、ＰＥ５２ＡおよびＰＥ５２Ｂフイールドの積分測定
時間はＰＥ５１フイールドのそれの半分に過ぎないので
、ボルト／マイクロインチで表わしたＰＥ５２Ａおよび
ＰＥ５２Ｂトラツク交差プロツトの傾斜はＰＥ５１トラ
ツク交差プロツトのそれの半分に過ぎない。

この発明では、ＰＥ５２Ａ位置サンプルはＰＥ５２Ｂ位
置サンプルに加算されて合計ＰＥ５２または直角位相サ
ンプルを作る。この加算を実行する１つのハードウェア
実施例は第６図において既に説明した。この加算はグラ
フによっても行うことができる。第１４Ａ図のグラフＧ
２は、ＰＥ５２ＡおよびＰＥ５２Ｂトラツク交差プロツ
トの加算がＰＥ５１トラツク交差プロツトと同じ傾斜を
有する新しいトラック交差プロットを作ることを示して
いる。

第１４Ａ図のグラフＧ２に示されるＰＥ５ＩおよびＰＥ
５２トラツク交差プロツトは合成ＰＥＳ発生器９２の入
力である。しかし、ディスク１６に沿う任意の１つの放
射位置で、２つのプロットの内の１つだけが、変換器位
置と共にＰＥＳ振幅が直線状に変化する領域内にある。

トラックと繰り返し交差するａ−ｈで表わされた８つの
異なる領域が存在する。ＰＥ５ＩおよびＰＥ５２サンプ
ルの振幅ならびに極性を監視することによって、合成Ｐ
ＥＳ発生器９２は変換器１４が８つの領域の内のどの上
を飛行しているかを判定する。次に合成ＰＥＳ発生器９
２は、サーボ制御プロセッサ２４が要求する合成位置誤
差サンプルの標準化された形である合成位置誤差サンプ
ル出力を作る。

合成ＰＥＳ発生器９２は、必要なときに傾斜を反転した
り、ＰＥ５ＩまたはＰＥ５２トラツク交差プロツトの符
号ビットを変えることにより、また第１４Ａ図のグラフ
Ｇ３に示される所望の合成ＰＥＳトラック交差プロット
を作るように直線部分を組み合わせることによってこれ
を達成する。

第１５Ａ図〜第１５Ｃ図は、ＰＥ５２ＡおよびＰＥ５２
Ｂフイールド・サンプルをどのように加えると変換器１
４の高速度の補償に役立つかを示している。変換器１４
の傾斜した軌道は第１５Ａ図において矢印１５０によっ
て示されている。この傾斜軌道は、第１５Ｂ図に示され
るようにＰＥ５ＩおよびＰＥ５２Ｂトラツク交差プロツ
トに明らかな移動を生じさせる。ＰＥ５２Ａおよび２Ｂ
の実際の値は実線で示されている。ＰＥ５２Ａトラツク
交差プロツトと、移動したＰＥ５２Ｂトラツク交差プロ
ツトとを加算することによって、第１５Ｃ図に示される
ようなＰＥ５２Ｃが形成される。新しいトラック交差プ
ロットＰＥ５２ＣはＰＥ５１トラツク交差プロツトに関
して正しい相対位置にある。この方法を用いることによ
って、合成ＰＥＳ出力は変換器１４の半径方向速度にか
かわらず正しく発生される。この特徴がないと、変換器
１４の傾斜軌道により合成ＰＥＳ出力に非線形性が生じ
る。これは、トラック追求操作中の作動器ＩＩＩＩＩｌ
を一段と有効にする。

この発明は第１図に示されたような専用サーボ装置への
使用に制限されない。この発明はハイブリッド・サーボ
構成に用いることができる。ハイブリッド装置はサーボ
・セクタと、データ変換器の熱オフ・セット補償用にデ
コードされる回転当り１個以上の同様なサーボ・セクタ
を含む他のディスクとを備えている専用表面を有する。

共通サーボ・セクタ・パターンが用いられるので、時間
多重の使用によりサーボ位置復調器は１つだけで済む。

この発明は、各ディスク表面にサーボ・セクタがあるサ
ーボ・オン・データ形にも使用される。

この形の装置では、カストマ・データは書込み保護され
たサーボ・セクタ間に農き込まれる。カストマ・データ
を能動的に読み書きするヘッドはどれも、自らのトラッ
ク追従誤差センサとしても働いている。これはトラック
追求精度を増すとともに、より高いトラック密度を達成
させる。

この発明を使用できるもう１つのサーボ装置構成は、独
立した多数の作動器２００を有するものである。これは
第１７図に示されている。もし多重作動装置がｎ個の作
動器２００および対応する増幅器２０２を含むならば、
隣接する作動器の上にある変換器２０４の下のサーボ・
セクタは１つのディスク上のサーボ・セクタ間の距離の
１／ｎだけ互い違いにされている。隣接する作動器用の
サーボ・セクタは重なり合ってはならない。これは第１
８図に示されている。この形の装置では、マルチプレク
サ２０４は作動器のサーボ・セクタを通して絶えず循環
する。この構成の利点は、数個の作Ｉｔ！！２００を制
御するために（この場合もまた時間多重の使用により）
、わずかに１個のプロセッサ２４を、ディジタル・デマ
ルチプレクサ２０６、Ｄ／Ａ変換器２０８、増幅器２０
２ならびに１つのサーボ復調器２２と共に必要とするに
過ぎない点である。

この発明に説明されたサーボ・セクタ形式は線形または
回転作動器と共に使用することができる。

専用サーボ装置用の合成ＰＥＳ出力を作る方法は第１６
Ａ図〜第１６Ｃ図に示されている。サーボ・トラック幅
はデータ・トラック幅の２倍であることができる。サー
ボ変換器１４はそのときデータ変換器１８の２倍の幅で
ある。これは、変換！１１４の縁によって読み出される
フィールド周縁部の非線形の影響を最小にするのに役立
つことができる。それはトラックＩＤピットのＳＮ比を
も改善することができる。この場合には、合成ＰＥＳ発
生器９２は単にｄ、ｅ、ｆおよびｑセグメント傾斜を反
転するに過ぎない。サーボ・トラックの中央はＰＥ５Ｉ
およびＰＥ５２サンプルから交互に得られる。

サーボ・オン・データ装置では、変換器はカストマ・デ
ータの操作および読出しならびに書込みのいずれにも使
用される。サーボ・トラックおよびデータ・トラックは
自動的に同じ幅である。合成ＰＥＳトラック交差プロッ
トはそのとき第１４Ａ図のグラフＧ３に示される通り形
成される。傾斜セグメントａおよびｄは、ｂならびにＣ
セグメントの直線性を伸ばすように置き直される。これ
は完全なトラック幅を横切る直線ＰＥＳプロットを作る
。同様に、ｅおよびｈセグメントはｆならびにロセグメ
ントの直線性を伸ばす。トラック中央はＰＥ５Ｉサンプ
ルから常に得られる。この方法の１つの有利な特徴は、
合成ＰＥＳがサーボ位置復調器２２に用いられるＡ／Ｄ
変換器よりも量子化のビットを１個多く持つことである
。

（発明の効果） 本発明は、サーボ位置復調器２２において直角位相およ
び正規の両モードで位Ｒ誤差信号を積分するのに１個の
積分コンデンサしか使用していない。これは、従来装置
に使用された理論的に整合された複数個のコンデンサの
キセパシタンス差に起因するどんな位ＩＩ誤差をもなく
す。

また、本発明には１個のＡ／Ｄ変換器しか使用されてい
ない。Ａ／Ｄ変換器９０はＤＣ空ループに時間多重され
るとともにＰＥＳ変換に時間多重される。これによって
サーボ位置復調器２２のコストが下がる。

さらに、ＰＥＳサンプル用のＡ／Ｄ変換は信号処理チェ
ーンにおいて早期に完了される。これは処理チェーンに
あるアナログ電子回路に起因する誤差を最小にする。

さらに、本発明は積分コンデンサを取り巻く電子回路に
ある静または時開可変のＤＣオフ・セットを補償する帰
零装置を含んでいる。これは位置決定装置８のトラック
追従精度を向上させる。

以上、本発明の好適な実施例に関して説明したが、本発
明の主旨および範囲から逸脱せずに、形式ならびに細部
に変更が加えられることを当業茜は認識するものと思う
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の考えられるいくつかのサーボ装置の１
つのブロック図、第２図はセクタ式サーボ装置に用いら
れるディスク表面の図、第３Ａ図は第２図に示されたデ
ィスクからのサーボ・セクタの一部の拡大図、第３Ｂ図
は１つのサーボ・セクタにあるサーボ情報の形式の図、
第４Ａ図は変換器の出力信号の振幅を１つのサーボ・セ
クタ用のトラック半径の関数として示す図、第４Ｂ図は
変換器とディスク上の磁化された面積との特殊関係を示
す図、第５図は変換器の出力信号の振幅をトラックの中
央から変換器の中央までの距離の直線関数として数式で
表わすのに用いられる図、第６Ａ図及び第６Ｂ図はサー
ボ位置復調器の詳細なブロック図、第７図は１つのサー
ボ・セクタの間のＰＥＳコンデンサ電圧を示すタイミン
グ図、第８図はサーボ位置復調器内の事象間の関係を示
すタイミング図、第９Ａ図はサーボ位ＩＩＩ器の乗肺器
の出力をトラック半径の関数として表わすグラフを示す
図、第９Ｂ図はサーボ・セクタ内の磁化されたビットお
よび第９Ａ図のグラフで示された位置に対応する変換器
の位置を示す図、第１０図はＰＥＳコンデンサの最終電
圧と変換器のオフ・トラック誤差との間の関係を示す図
、第１１図は１つのサーボ・トラックにある変換器のト
ラック半径とアナログ電圧ＰＥ５１との関係を示すグラ
フを示す図、第１２Ａ図はＤＣ空ループの一段と詳細な
ブロック図、第１２８図はＤＣ空ループのキー信号間の
関係を示すタイミング図、第１３Ａ図は合計位Ｗ語の考
え方を示す図、第１３８図はＰＥＳ電圧および生のトラ
ック識別番号の最小有効ビットを変換器位置の関数とし
て示す図、第１３Ｃ図は第１３Ａ図に示される各ケース
の訂正番号を与える真理値表の図面、第１３Ｄ図はトラ
ック識別訂正特徴のブロック図、第１３Ｅ図はトラック
識別訂正特徴の１つの好適な実施例を示す図、第１４Ａ
図はサーボ・オン・データ装置におけるＰＥＳフィール
ド用のトラック交差プロットを示す図、第１４Ｂ図はサ
ーボ・セクタ内の変換器位置とトラック交差プロットと
の間の関係を示す図、第１４Ｃ図はサーボ・セクタ内の
１つのトラック上の変換器の位置を示す図、第１５Ａ図
はディスクの回転につれて変換器の半径方向の運動に起
因するサーボ・セクタ上の変換器の軌道を示す図、第１
５８図はＰＥＳトラック交差プロットに及ぼす変換器の
半径方向の速度の彰饗を示すプロットを示す図、第１５
Ｃ図は変換器の半径方向の速度が補償されてからの訂正
されたＰＥＳトラック交差プロットを示す図、第１６Ａ
図は専用のサーボ装置にあるＰＥＳフィールド用のトラ
ック交差プロットを示す図、第１６Ｂ図はサーボ・セク
タ内の変換器位置とトラック交差プロットとの関係を示
す図、第１６Ｃ図はサーボ・セクタにある１つのトラッ
ク上の変換器の位置を示す図、第１７図は多重独立作動
器を持つサーボ装置を示す図、第１８図は第１７図に示
されたサーボ装置のディスクの平面図である。 符号の説明： ８−位置決定装置；１ｏ−磁気ディスク；１２−作動器
：１４．１８−変換器：１６−サーボ・ディスク；１７
−データ・ディスク：２０−前置増幅器：２２−サーボ
位置復調器；２４−サーボ制御プロセッサ：２６−Ｄ／
Ａ変換器：２８−電力増幅器。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）データ記憶装置のディスク上にある直角位相フィ
   ールドおよび正規フィールドから読み出された位置情報
   に応じて変換器によって供給される位置情報信号を復調
   する復調装置であって、変換器に結合され、位置情報信
   号を整流して整流済位置信号を作る整流装置と、整流装
   置に結合され、直角位相フィールドおよび正規フィール
   ドの両方から読み出された位置情報に対応する整流済位
   置信号を積分して位置誤差信号を作る積分コンデンサと
   を含む復調装置。
2. （２）積分コンデンサが整流装置に選択的に結合される
   請求項１記載の復調装置。
3. （３）積分コンデンサに選択的に結合され積分コンデン
   サを初期設定するための基準信号を積分コンデンサに供
   給する帰零装置をさらに含む請求項２記載の復調装置。
4. （４）積分コンデンサに結合され位置誤差信号に基づい
   て変換器の位置を制御する制御装置をさらに含む請求項
   １記載の復調装置。
5. （５）変換器および整流装置に結合され位置情報信号を
   増幅する増幅装置をさらに含む請求項１記載の復調装置
   。
6. （６）データ記憶装置のディスクから読み出された位置
   情報に応じて変換器によって供給される位置情報信号を
   復調する復調装置であって、変換器に結合され位置情報
   信号を増幅して増幅済位置信号を作る増幅装置と、増幅
   装置に結合され増幅済位置信号を整流して整流済位置信
   号を作る整流装置と、整流装置に選択的に結合され整流
   済位置信号を積分して位置誤差信号を作る第１積分装置
   と、第１積分装置に結合されたアナログ・ディジタル（
   Ａ／Ｄ）変換器を含み、位置誤差信号を、位置誤差信号
   を表わす論理出力信号に変換する変換装置と、第１積分
   装置に選択的に結合され第１積分装置を初期設定する基
   準信号を第１積分装置に供給する帰零装置であって変換
   装置のＡ／Ｄ変換器は帰零装置と変換装置との間で時間
   多重化される帰零装置とを含む復調装置。
7. （７）帰零装置が、さらに、Ａ／Ｄ変換器の１ビットに
   結合されそのビットの論理レベルを記憶する零記憶装置
   と、零記憶装置に結合されかつ第１積分装置に選択的に
   結合されて基準信号を第１積分装置に選択的に供給する
   第２積分装置であって基準信号は零記憶装置に記憶され
   たディジタル値に基づいて決定される第２積分装置と、
   第１積分装置およびＡ／Ｄ変換器に結合され、第１積分
   装置両端の電圧を、ゼロ位置誤差を表わす基準信号と比
   較するためにＡ／Ｄ変換器へフィードバックする帰還装
   置とを含む請求項６記載の復調装置。
8. （８）変換装置が、さらに、Ａ／Ｄ変換器に結合され論
   理出力信号を表わす論理情報を記憶する記憶装置と、記
   憶装置に結合され、論理情報を組み合わせて、ディスク
   から読み出された位置情報を表わす合成位置誤差信号を
   作る合成信号発生装置とを含む請求項６記載の復調装置
   。
9. （９）データ記憶装置のディスク上の直角位相フィール
   ドおよび正規フィールドから読み出された位置情報に応
   じて変換器により供給されるアナログ位置情報信号を復
   調する方法であって、整流済位置信号を供給するように
   アナログ位置情報を整流する段階と、整流済位置信号を
   積分して位置誤差信号を作る段階と、位置誤差信号を、
   直角位相および正規の両フィールドから読み出された位
   置情報を表わすディジタル論理信号に変換する段階と、
   変換終了後にディジタル論理信号を組み合わせて直角位
   相フィールドおよび正規フィールドの両方から読み出さ
   れる位置情報を表わす合成位置誤差を作る段階とを含む
   復調方法。
10. （１０）データ記憶装置のディスク上の直角位相および
    正規の両フィールドから読み出された位置情報に応じて
    変換器により供給される位置情報信号を復調する復調装
    置であつて、変換器に結合され位置情報信号を整流して
    整流済位置信号を作る整流装置と、整流装置に結合され
    整流済位置信号を積分して位置誤差信号を作る積分装置
    と、積分装置に結合され、位置誤差信号を、直角位相お
    よび正規の両フィールドから読み出された位置情報を表
    わすディジタル論理信号に変換する変換装置と、変換装
    置に結合されディジタル論理信号が変換装置により作ら
    れた後にディジタル論理信号を組み合わせて直角位相お
    よび正規の両フィールドから読み出された位置情報を表
    わす合成位置信号を形成する合成信号発生装置とを含む
    復調装置。
11. （１１）データ記憶装置のディスク上の直角位相および
    正規の両フィールドから読み出された位置情報に応じて
    変換器により供給される位置情報信号を復調するととも
    に、復調済位置情報に応じてディスク上の変換器の位置
    を決定する位置決定装置であって、変換器に結合され位
    置情報信号を増幅して増幅済位置信号を作る増幅装置と
    、増幅装置に結合され増幅済位置信号を整流して整流済
    位置信号を作る整流装置と、整流装置に選択的に結合さ
    れ直角位相および正規の両フィールドから読み出された
    位置情報に対応する整流済位置信号を積分して位置誤差
    信号を作る積分コンデンサと、積分コンデンサに結合さ
    れ基準信号を積分コンデンサに選択的に供給して積分コ
    ンデンサを初期設定する帰零装置と、積分コンデンサに
    結合され位置誤差信号に基づいて変換器位置を制御する
    制御位置とを含む位置決定装置。
12. （１２）積分コンデンサと制御装置との間に結合され位
    置誤差信号を表わすディジタル論理信号に位置誤差信号
    を変換する変換装置をさらに含む請求項１１記載の位置
    決定装置。
13. （１３）変換装置が、さらに、積分コンデンサに結合さ
    れ、位置誤差信号を、直角位相および正規の両フィール
    ドから読み出された位置情報を表わす論理出力信号に変
    換するアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器と、Ａ／
    Ｄ変換器に結合され論理出力信号を表わす論理情報を記
    憶する記憶装置と、記憶装置に結合され、論理情報を組
    み合わせて、直角位相および正規の両フィールドから読
    み出された位置情報を表わす合成位置誤差信号を作る合
    成信号発生装置とを含む請求項１２記載の位置決定装置
    。
14. （１４）Ａ／Ｄ変換器が帰零装置と変換装置との間で時
    間多重化されて使用される請求項１３記載の位置決定装
    置。
15. （１５）増幅装置が、さらに、変換器に結合され位置情
    報信号をフィルタしてフィルタ済信号を作るフィルタ装
    置と、フィルタ装置、制御装置および整流装置に結合さ
    れて、フィルタ済信号の増幅率を変化させる自動利得制
    御装置とを含む請求項１１記載の位置決定装置。
16. （１６）整流装置が、さらに、増幅装置に選択的に結合
    され増幅済位置信号と９０°の位相ずれで発振するディ
    ジタル発振信号を供給するディジタル発振装置と、増幅
    装置に選択的に結合され増幅済位置信号とディジタル発
    振信号とを掛け合わせて整流済位置信号を作る乗算装置
    とを含む請求項１１記載の位置決定装置。
17. （１７）ディジタル発振装置が、さらに、増幅済位置信
    号と９０°位相がずれた信号にロック・オンするフェー
    ズ・ロック発振ループを含む請求項１６記載の位−決定
    装置。
18. （１８）帰零装置が、さらに、Ａ／Ｄ変換器の任意の１
    ビットに結合されその部分の論理レベルを記憶する零記
    憶装置と、零記憶装置に結合されかつ積分コンデンサに
    選択的に結合されて、零記憶装置に記憶されたディジタ
    ル値に基づいて決定される基準信号を積分コンデンサに
    選択的に供給する積分装置と、積分コンデンサおよびＡ
    ／Ｄ変換器に結合され、積分コンデンサ両端の電圧をＡ
    ／Ｄ変換器へフィード・バックしてゼロ位置誤差を表わ
    す基準信号と比較し、その比較によってＡ／Ｄ変換器の
    前記ビットの論理レベルを決定する帰還装置とを含む請
    求項１３記載の位置決定装置。