JPH07192238A - ディスク・ドライブ・サーボ制御装置 - Google Patents
ディスク・ドライブ・サーボ制御装置Info
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- JPH07192238A JPH07192238A JP6236192A JP23619294A JPH07192238A JP H07192238 A JPH07192238 A JP H07192238A JP 6236192 A JP6236192 A JP 6236192A JP 23619294 A JP23619294 A JP 23619294A JP H07192238 A JPH07192238 A JP H07192238A
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- G11B5/59633—Servo formatting
- G11B5/59655—Sector, sample or burst servo format
Abstract
(57)【要約】
【目的】 サーボ情報信号を非同期に復調するディスク
・ドライブ用デジタル・サーボ制御装置を提供する。 【構成】 制御装置１１０は、デジタル化されたサーボ
情報信号の位相成分を除去するデジタル２乗器を持つデ
ジタル復調回路１３０と、２乗された項を各々のバース
ト・タイミング間隔に従って累算してデジタル２次位置
誤差信号（ＰＥＳ）を生成するバースト信号アキュムレ
ータを含む。復調回路１３０にはまた、好適にはヒルベ
ルト変換フィルタとして実現される高調波ノッチ・フィ
ルタを含むフィルタを追加することができる。或いは復
調回路１３０はフィルタと２乗器１６４を含まず、代わ
りに２乗器に、偶数と奇数のデジタル化されたサンプル
の２乗の和を取る加算２乗器を追加することもできる。
制御装置１１０の分割バースト・サーボ・パターンは、
記録ヘッドの１回のパスで書込むことができる半幅遷移
からなり、よって隣接した磁束パターンの間には位相の
不整合がない。
・ドライブ用デジタル・サーボ制御装置を提供する。 【構成】 制御装置１１０は、デジタル化されたサーボ
情報信号の位相成分を除去するデジタル２乗器を持つデ
ジタル復調回路１３０と、２乗された項を各々のバース
ト・タイミング間隔に従って累算してデジタル２次位置
誤差信号（ＰＥＳ）を生成するバースト信号アキュムレ
ータを含む。復調回路１３０にはまた、好適にはヒルベ
ルト変換フィルタとして実現される高調波ノッチ・フィ
ルタを含むフィルタを追加することができる。或いは復
調回路１３０はフィルタと２乗器１６４を含まず、代わ
りに２乗器に、偶数と奇数のデジタル化されたサンプル
の２乗の和を取る加算２乗器を追加することもできる。
制御装置１１０の分割バースト・サーボ・パターンは、
記録ヘッドの１回のパスで書込むことができる半幅遷移
からなり、よって隣接した磁束パターンの間には位相の
不整合がない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にはサーボ制御
装置に関し、特に回転するディスクの表面上のディスク
・アーム・アセンブリの移動を制御するディスク駆動サ
ーボ制御装置に関する。
装置に関し、特に回転するディスクの表面上のディスク
・アーム・アセンブリの移動を制御するディスク駆動サ
ーボ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスクや光磁気ディスク等、回転
する記憶媒体を持つ従来のコンピュータのデータ記憶装
置では、データはディスク表面の同心円状或いはらせん
状の一連のトラックに記憶される。このデータはディス
ク表面のトラック内の磁気の向きの一連の変化からな
る。一般に磁束の反転よりなる磁気配向の変化は０と１
の２進値によってデータを表わす。２進値は磁気読取り
／書込みヘッドによってディスクから読取らなければな
らない。読取り／書込みヘッドは、ディスク表面上に懸
吊され、ディスクがヘッドに対して毎分数千回回転する
際に磁気配向の変化を検出することができる。
する記憶媒体を持つ従来のコンピュータのデータ記憶装
置では、データはディスク表面の同心円状或いはらせん
状の一連のトラックに記憶される。このデータはディス
ク表面のトラック内の磁気の向きの一連の変化からな
る。一般に磁束の反転よりなる磁気配向の変化は０と１
の２進値によってデータを表わす。２進値は磁気読取り
／書込みヘッドによってディスクから読取らなければな
らない。読取り／書込みヘッドは、ディスク表面上に懸
吊され、ディスクがヘッドに対して毎分数千回回転する
際に磁気配向の変化を検出することができる。
【０００３】ディスク表面上の目的のトラックからデー
タを読取るには、ディスクが回転しヘッドがディスク上
を移動する際に、トラックに対する読取り／書込みヘッ
ドの位置がわかっていなければならず、ディスク・トラ
ック上でヘッドの正確なセンタリングができなければな
らない。従来の読取り／書込みヘッドは、サーボによっ
て移動するディスク・アームに装着される。ディスク・
ドライブのサーボ制御装置は、ディスク表面上のアーム
の移動を制御して、読取り／書込みヘッドをトラックか
らトラックへ移動させ、目的のトラック上に位置する
と、読取り／書込みヘッドをトラックの中心線上のパス
内に保持する。読取り／書込みヘッドをトラック上でセ
ンタリングされた状態に維持することで、トラック内の
データの読取りと記録が正確に行なえる。
タを読取るには、ディスクが回転しヘッドがディスク上
を移動する際に、トラックに対する読取り／書込みヘッ
ドの位置がわかっていなければならず、ディスク・トラ
ック上でヘッドの正確なセンタリングができなければな
らない。従来の読取り／書込みヘッドは、サーボによっ
て移動するディスク・アームに装着される。ディスク・
ドライブのサーボ制御装置は、ディスク表面上のアーム
の移動を制御して、読取り／書込みヘッドをトラックか
らトラックへ移動させ、目的のトラック上に位置する
と、読取り／書込みヘッドをトラックの中心線上のパス
内に保持する。読取り／書込みヘッドをトラック上でセ
ンタリングされた状態に維持することで、トラック内の
データの読取りと記録が正確に行なえる。
【０００４】サーボ制御装置は、読取り／書込みヘッド
をトラック上にセンタリングされた状態に維持するため
にディスク表面からサーボ情報を読取る。サーボ情報
は、予めトラックに記録された高周波数の磁束遷移（ma
gnetic flux transitions ）、一般には磁束反転（flux
reversals）を示すサーボ・パターンからなる。サーボ
・パターンは、サーボ読取りヘッド（２進データを読取
るためのものと同じヘッドか専用のサーボ・パターン・
ヘッド）によって検出され、アナログ信号が生じる。サ
ーボ・パターンのアナログ信号はサーボ制御装置の回路
によって復調され、サーボ・パターンが読取られたトラ
ックと、トラックに対する読取り／書込みヘッドの位置
に関する情報が得られ、またディスク・アームのサーボ
を制御するために用いられる位置誤差信号も生成され
る。サーボ制御装置はこのように、読取り／書込みヘッ
ドが位置するトラックを検出して、トラックに対するヘ
ッドの移動を制御する。
をトラック上にセンタリングされた状態に維持するため
にディスク表面からサーボ情報を読取る。サーボ情報
は、予めトラックに記録された高周波数の磁束遷移（ma
gnetic flux transitions ）、一般には磁束反転（flux
reversals）を示すサーボ・パターンからなる。サーボ
・パターンは、サーボ読取りヘッド（２進データを読取
るためのものと同じヘッドか専用のサーボ・パターン・
ヘッド）によって検出され、アナログ信号が生じる。サ
ーボ・パターンのアナログ信号はサーボ制御装置の回路
によって復調され、サーボ・パターンが読取られたトラ
ックと、トラックに対する読取り／書込みヘッドの位置
に関する情報が得られ、またディスク・アームのサーボ
を制御するために用いられる位置誤差信号も生成され
る。サーボ制御装置はこのように、読取り／書込みヘッ
ドが位置するトラックを検出して、トラックに対するヘ
ッドの移動を制御する。
【０００５】サーボ情報をディスクのサーボ制御装置に
与える方法は多様である。専用サーボ方式と呼ばれる方
法では、１つのディスクの全面にサーボ情報が与えられ
る。専用サーボ・ディスクの表面上には、データ・ディ
スク表面上に位置する１つ以上の読取り／書込みヘッド
に対して一定の関係を保ってサーボ磁気ヘッドが位置づ
けられる。サーボ・ヘッドの位置によりデータ読取り／
書込みヘッドの位置が指示される。専用サーボ方式は複
数のディスク・システムと共に用いられることが最も多
いが、これは、単一ディスク・アプリケーション用の専
用サーボ・システムは、サーボ情報に用いられる領域が
ディスク表面積の半分なので特別に効率的ではないから
である。
与える方法は多様である。専用サーボ方式と呼ばれる方
法では、１つのディスクの全面にサーボ情報が与えられ
る。専用サーボ・ディスクの表面上には、データ・ディ
スク表面上に位置する１つ以上の読取り／書込みヘッド
に対して一定の関係を保ってサーボ磁気ヘッドが位置づ
けられる。サーボ・ヘッドの位置によりデータ読取り／
書込みヘッドの位置が指示される。専用サーボ方式は複
数のディスク・システムと共に用いられることが最も多
いが、これは、単一ディスク・アプリケーション用の専
用サーボ・システムは、サーボ情報に用いられる領域が
ディスク表面積の半分なので特別に効率的ではないから
である。
【０００６】サーボ情報を与える方法としてセクタ・サ
ーボ方式も知られている。セクタ・サーボ方式の場合、
各ディスク表面はサーボ情報と２進データを含む。ディ
スク表面のトラックは、短いサーボ情報領域とこれに続
くデータ領域を持ち、半径方向に配置されたセクタに分
けられる。サーボ情報領域はセクタ・マーカを含む。セ
クタ・マーカはトラック内の直後のサーボ情報を読取り
／書込みヘッドに指示する。またトラック識別データと
高周波数のサーボ・バースト・パターンがサーボ情報領
域に含まれる。セクタ・サーボ方式は構成上、ディスク
・ドライブのプロフィールが低く、ディスク数が少ない
時は専用サーボ方式よりも効率がよい。これは１つの読
取り／書込みヘッドでサーボ情報が得られ、ディスクと
の間でデータの読取りと記録ができるからであり、また
サーボ情報に用いられるディスク表面積が小さいからで
ある。小型のディスク装置に対して記憶容量の増大が求
められると共にセクタ長とトラック幅が縮小され、サー
ボ情報に用いられるディスク面積が小さくなる。小さく
なったディスク面積で同じサーボ情報を得るには、サー
ボ情報を記録する周波数を更に高めなければならない。
周波数が高くなるとサーボ情報の書込みと読取りが更に
困難になる。
ーボ方式も知られている。セクタ・サーボ方式の場合、
各ディスク表面はサーボ情報と２進データを含む。ディ
スク表面のトラックは、短いサーボ情報領域とこれに続
くデータ領域を持ち、半径方向に配置されたセクタに分
けられる。サーボ情報領域はセクタ・マーカを含む。セ
クタ・マーカはトラック内の直後のサーボ情報を読取り
／書込みヘッドに指示する。またトラック識別データと
高周波数のサーボ・バースト・パターンがサーボ情報領
域に含まれる。セクタ・サーボ方式は構成上、ディスク
・ドライブのプロフィールが低く、ディスク数が少ない
時は専用サーボ方式よりも効率がよい。これは１つの読
取り／書込みヘッドでサーボ情報が得られ、ディスクと
の間でデータの読取りと記録ができるからであり、また
サーボ情報に用いられるディスク表面積が小さいからで
ある。小型のディスク装置に対して記憶容量の増大が求
められると共にセクタ長とトラック幅が縮小され、サー
ボ情報に用いられるディスク面積が小さくなる。小さく
なったディスク面積で同じサーボ情報を得るには、サー
ボ情報を記録する周波数を更に高めなければならない。
周波数が高くなるとサーボ情報の書込みと読取りが更に
困難になる。
【０００７】専用サーボ方式とセクタ・サーボ方式のい
ずれも、サーボ・パターンとして生成されるアナログ位
置誤差信号（ＰＥＳ）がディスクから読取られ、読取り
／書込みヘッドを位置決めするサーボへの補正入力信号
を生成するために用いられる。以下の説明ではセクタ・
サーボ・システムを想定するが、この説明が専用サーボ
・システムにどのよう当てはまるかは当業者には明らか
であろう。サーボ・パターンの磁束反転は各トラックの
中心線まわりに分散し、ディスクから読取られて復調さ
れると、振幅が読取り／書込みヘッドの下に位置するト
ラック内の磁束反転の位置と向きに依存するＰＥＳが生
じる。このＰＥＳは読取り／書込みヘッドをトラックに
対してセンタリングされた状態に保つために必要なヘッ
ド移動の量と方向の指標になる。
ずれも、サーボ・パターンとして生成されるアナログ位
置誤差信号（ＰＥＳ）がディスクから読取られ、読取り
／書込みヘッドを位置決めするサーボへの補正入力信号
を生成するために用いられる。以下の説明ではセクタ・
サーボ・システムを想定するが、この説明が専用サーボ
・システムにどのよう当てはまるかは当業者には明らか
であろう。サーボ・パターンの磁束反転は各トラックの
中心線まわりに分散し、ディスクから読取られて復調さ
れると、振幅が読取り／書込みヘッドの下に位置するト
ラック内の磁束反転の位置と向きに依存するＰＥＳが生
じる。このＰＥＳは読取り／書込みヘッドをトラックに
対してセンタリングされた状態に保つために必要なヘッ
ド移動の量と方向の指標になる。
【０００８】具体的には、ＰＥＳはトラックの中心線の
両側から読取られた情報の振幅の差異を判定することに
より、磁束遷移から生成または復調される。得られるＰ
ＥＳはトラック中心線に対する読取り／書込みヘッドの
偏差を示す。中心線の両側からの情報の振幅差がゼロの
場合は、読取り／書込みヘッドはトラック中心線の正確
に真上に位置するとみなされる。情報の振幅差が正の
時、これはヘッドが中心からある方向にずれていること
を示し、情報の振幅差が負の時は、ヘッドが中心からそ
れと反対の方向にずれていることを示す。
両側から読取られた情報の振幅の差異を判定することに
より、磁束遷移から生成または復調される。得られるＰ
ＥＳはトラック中心線に対する読取り／書込みヘッドの
偏差を示す。中心線の両側からの情報の振幅差がゼロの
場合は、読取り／書込みヘッドはトラック中心線の正確
に真上に位置するとみなされる。情報の振幅差が正の
時、これはヘッドが中心からある方向にずれていること
を示し、情報の振幅差が負の時は、ヘッドが中心からそ
れと反対の方向にずれていることを示す。
【０００９】従来のディスク・ドライブ・システムの大
半はＰＥＳをアナログ方式により復調する。トラック中
心線のいずれかの側のサーボ・パターンの磁束遷移が、
磁気読取り／書込みヘッド近傍を通過すると振幅が変化
するアナログ信号がヘッドに生じ、これがプリアンプに
送られる。通常、プリアンプで増幅された信号は、自動
利得制御回路によって受信され、ここでダイナミック・
レンジを縮小した信号が生成される。信号はこれにより
処理しやすくなり、よって誤差を少なくすることができ
る。アナログ復調方式では、トラック中心線に対する読
取り／書込みヘッドの位置を示す位置誤差信号（ＰＥ
Ｓ）が得られる。このＰＥＳをサーボ制御装置に与えれ
ば、ディスク・アーム・サーボが制御でき、読取り／書
込みヘッドをトラックに対してセンタリングした状態が
保たれる。またＰＥＳをアナログ／デジタル変換装置に
送れば、デジタル位置誤差信号が得られ、この信号によ
りディスク・アーム・サーボを制御することができる。
半はＰＥＳをアナログ方式により復調する。トラック中
心線のいずれかの側のサーボ・パターンの磁束遷移が、
磁気読取り／書込みヘッド近傍を通過すると振幅が変化
するアナログ信号がヘッドに生じ、これがプリアンプに
送られる。通常、プリアンプで増幅された信号は、自動
利得制御回路によって受信され、ここでダイナミック・
レンジを縮小した信号が生成される。信号はこれにより
処理しやすくなり、よって誤差を少なくすることができ
る。アナログ復調方式では、トラック中心線に対する読
取り／書込みヘッドの位置を示す位置誤差信号（ＰＥ
Ｓ）が得られる。このＰＥＳをサーボ制御装置に与えれ
ば、ディスク・アーム・サーボが制御でき、読取り／書
込みヘッドをトラックに対してセンタリングした状態が
保たれる。またＰＥＳをアナログ／デジタル変換装置に
送れば、デジタル位置誤差信号が得られ、この信号によ
りディスク・アーム・サーボを制御することができる。
【００１０】また、デジタル信号処理方式によりＰＥＳ
を復調することも知られている。これについては、例え
ばWilsonによる米国特許第５０８９７５７号を参照され
たい。デジタル方式では、プリアンプ、自動利得制御、
アナログ／デジタル変換などの素子をＰＥＳ処理装置と
２進データ処理装置とで共有できるので、サーボ制御回
路の全体の構造が簡素化される。またデジタル復調で
は、アナログ復調回路では容易には実現できない比較的
複雑な信号処理方式を採用することができる。これらの
方式では、例えば、装置の他の素子やアナログ／デジタ
ル変換処理自体から生じるスプリアス信号を除去するこ
とができる。
を復調することも知られている。これについては、例え
ばWilsonによる米国特許第５０８９７５７号を参照され
たい。デジタル方式では、プリアンプ、自動利得制御、
アナログ／デジタル変換などの素子をＰＥＳ処理装置と
２進データ処理装置とで共有できるので、サーボ制御回
路の全体の構造が簡素化される。またデジタル復調で
は、アナログ復調回路では容易には実現できない比較的
複雑な信号処理方式を採用することができる。これらの
方式では、例えば、装置の他の素子やアナログ／デジタ
ル変換処理自体から生じるスプリアス信号を除去するこ
とができる。
【００１１】デジタルＰＥＳ復調装置の多くは同期型で
あり、ディスクからのサーボ情報のサンプリングと、信
号のアナログ／デジタル変換の同期が記憶装置のシステ
ム・クロックでとられる。このような同期復調装置で
は、ディスクのサーボ情報領域に同期フィールドが必要
であり、位相同期回路（ＰＬＬ）によりサーボ情報のサ
ンプリングとアナログ／デジタル変換が制御される。し
かし、同期フィールドがあるためにデータ記録に使用で
きる面積が小さくなる。またＰＬＬによる処理誤差も考
えられ、そのために補正用の回路素子を追加しなければ
ならず、デジタルＰＥＳ復調装置の設計や構造が複雑に
なる。
あり、ディスクからのサーボ情報のサンプリングと、信
号のアナログ／デジタル変換の同期が記憶装置のシステ
ム・クロックでとられる。このような同期復調装置で
は、ディスクのサーボ情報領域に同期フィールドが必要
であり、位相同期回路（ＰＬＬ）によりサーボ情報のサ
ンプリングとアナログ／デジタル変換が制御される。し
かし、同期フィールドがあるためにデータ記録に使用で
きる面積が小さくなる。またＰＬＬによる処理誤差も考
えられ、そのために補正用の回路素子を追加しなければ
ならず、デジタルＰＥＳ復調装置の設計や構造が複雑に
なる。
【００１２】記憶容量の増大が求められた結果、いわゆ
る高密度ディスク・ドライブ・システムが開発されると
共に、新しい読取り／書込みヘッド技術が生まれてい
る。例えば、ディスクの回転速度が低い場合でも比較的
高い周波数でデータを読取ることができることから、磁
気抵抗（ＭＲ）読取り／書込みヘッドが普及している。
周波数が高くなると、サーボ情報と２進データが占める
ディスク・スペースは少なくなり、ディスク容量は増加
する。しかし、ＭＲ読取り／書込みヘッドは非リニア特
性を示すため、強度の２次高調波が読取り信号に生じ
る。これは得られるＰＥＳの誤差の増加につながり、更
に読取り／書込みヘッドのミストラッキングにつなが
る。
る高密度ディスク・ドライブ・システムが開発されると
共に、新しい読取り／書込みヘッド技術が生まれてい
る。例えば、ディスクの回転速度が低い場合でも比較的
高い周波数でデータを読取ることができることから、磁
気抵抗（ＭＲ）読取り／書込みヘッドが普及している。
周波数が高くなると、サーボ情報と２進データが占める
ディスク・スペースは少なくなり、ディスク容量は増加
する。しかし、ＭＲ読取り／書込みヘッドは非リニア特
性を示すため、強度の２次高調波が読取り信号に生じ
る。これは得られるＰＥＳの誤差の増加につながり、更
に読取り／書込みヘッドのミストラッキングにつなが
る。
【００１３】通常、従来のサーボ・パターンはディスク
表面上に互い違いに、データ・トラックの全幅に形成さ
れ、トラックの一部に対応するだけの磁気ヘッドによっ
て記録される。従って、サーボ・パターンの磁束遷移は
通常、サーボ情報領域に対して磁気ヘッドの複数のパス
によって記録される。パス毎にサーボ・パターンの異な
る部分が記録されていき全体のパターンが完成する。こ
れに関してはW．A．HerringtonとF．E．MuellerによるI
BM Technical Disclosure Bulletin Vol．21、No．2
（１９７８年７月）、pp．804-805の記事"Quad-Burst P
ES System forDisk File Servo"を参照されたい。
表面上に互い違いに、データ・トラックの全幅に形成さ
れ、トラックの一部に対応するだけの磁気ヘッドによっ
て記録される。従って、サーボ・パターンの磁束遷移は
通常、サーボ情報領域に対して磁気ヘッドの複数のパス
によって記録される。パス毎にサーボ・パターンの異な
る部分が記録されていき全体のパターンが完成する。こ
れに関してはW．A．HerringtonとF．E．MuellerによるI
BM Technical Disclosure Bulletin Vol．21、No．2
（１９７８年７月）、pp．804-805の記事"Quad-Burst P
ES System forDisk File Servo"を参照されたい。
【００１４】具体的には、図１にディスク上のトラック
に記録された従来のサーボ・パターン１０を示してい
る。簡単のためトラックは１２、１４、１６、１８の４
つしか示していない。このサーボ・パターンは、偶数の
磁束遷移が並ぶバースト（図の縦線２０）からなり、各
セクタのディスク上に互い違いになった４つのバースト
のグループとして、所定の遷移周波数で記録される。ト
ラックに磁束遷移を記録する磁気ヘッドは、当業者に知
られているリニア性のために、一度に記録する磁束の向
きはトラック幅の半分以下である。磁束遷移２０は各々
トラックの全幅に及び、従ってヘッドのパスは複数必要
になる。従って２つの磁束遷移２０ａと２０ｂがディス
クの半径方向に揃えられて１つの磁束遷移が形成され
る。パスが複数回の時は、磁束遷移が隣接したパスと揃
わなくなることがある。このような不整合は、たとえ小
さくても記録されたサーボ情報が後で読取られた時に位
相誤差が生じ得る。磁束遷移のパス間の不整合の可能性
を小さくするようにサーボ・パターンを簡素化すること
ができれば都合がよい。また縮小傾向が続いているトラ
ック幅にサーボ・パターンをより簡単に記録できれば都
合がよい。
に記録された従来のサーボ・パターン１０を示してい
る。簡単のためトラックは１２、１４、１６、１８の４
つしか示していない。このサーボ・パターンは、偶数の
磁束遷移が並ぶバースト（図の縦線２０）からなり、各
セクタのディスク上に互い違いになった４つのバースト
のグループとして、所定の遷移周波数で記録される。ト
ラックに磁束遷移を記録する磁気ヘッドは、当業者に知
られているリニア性のために、一度に記録する磁束の向
きはトラック幅の半分以下である。磁束遷移２０は各々
トラックの全幅に及び、従ってヘッドのパスは複数必要
になる。従って２つの磁束遷移２０ａと２０ｂがディス
クの半径方向に揃えられて１つの磁束遷移が形成され
る。パスが複数回の時は、磁束遷移が隣接したパスと揃
わなくなることがある。このような不整合は、たとえ小
さくても記録されたサーボ情報が後で読取られた時に位
相誤差が生じ得る。磁束遷移のパス間の不整合の可能性
を小さくするようにサーボ・パターンを簡素化すること
ができれば都合がよい。また縮小傾向が続いているトラ
ック幅にサーボ・パターンをより簡単に記録できれば都
合がよい。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ここまでの説明から明
らかなように、高周波数のサーボ・パターンに対応し
て、ヘッドのミストラッキングを減少させるために有効
なデジタル信号処理方式を利用した回路全体を簡素化し
たデジタルＰＥＳ復調装置が求められる。また狭いデー
タ・トラックに対応し、デジタルＰＥＳ復調装置を使用
できると共に不整合誤差の可能性を小さくする、簡素化
したサーボ・パターンが求められることも明らかであ
る。本発明はこれらの必要を満たすものである。
らかなように、高周波数のサーボ・パターンに対応し
て、ヘッドのミストラッキングを減少させるために有効
なデジタル信号処理方式を利用した回路全体を簡素化し
たデジタルＰＥＳ復調装置が求められる。また狭いデー
タ・トラックに対応し、デジタルＰＥＳ復調装置を使用
できると共に不整合誤差の可能性を小さくする、簡素化
したサーボ・パターンが求められることも明らかであ
る。本発明はこれらの必要を満たすものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、デジタル化さ
れたサーボ情報信号の位相成分を取り除き、サーボ・バ
ースト・パターンのタイミング間隔の各々に従って２乗
した項を累算するバースト・アキュムレータを含むデジ
タル２乗器を持つ非同期デジタルＰＥＳ復調回路を有す
る、ディスク・ドライブのサーボ制御装置を提供する。
本発明のある態様では、復調回路はデジタル化されたサ
ーボ情報信号をフィルタして２乗器に与え、２乗器を使
用してフィルタされた信号を項毎に２乗する非対称デジ
タル・ノッチ・フィルタを含む。この構成のフィルタ
は、好適には高調波ノッチ有限インパルス応答（ＦＩ
Ｒ）フィルタとして実現される。本発明の別の態様で
は、復調回路はノッチ・フィルタを含まず、代わりに２
乗器がデジタル化された偶数と奇数のサンプルの和を２
乗する２次加算２乗器からなる、このようにして、本発
明に従ったディスク・ドライブ・サーボ制御装置は、復
調されたＰＥＳの位相による誤差をなくし、信号処理素
子と２進データ処理素子の共有の利点をいかす他、サー
ボ情報には位相同期回路やクロック同期化のフィールド
を必要とせず、復調されたサーボ情報信号からのスプリ
アスを除去することができる。
れたサーボ情報信号の位相成分を取り除き、サーボ・バ
ースト・パターンのタイミング間隔の各々に従って２乗
した項を累算するバースト・アキュムレータを含むデジ
タル２乗器を持つ非同期デジタルＰＥＳ復調回路を有す
る、ディスク・ドライブのサーボ制御装置を提供する。
本発明のある態様では、復調回路はデジタル化されたサ
ーボ情報信号をフィルタして２乗器に与え、２乗器を使
用してフィルタされた信号を項毎に２乗する非対称デジ
タル・ノッチ・フィルタを含む。この構成のフィルタ
は、好適には高調波ノッチ有限インパルス応答（ＦＩ
Ｒ）フィルタとして実現される。本発明の別の態様で
は、復調回路はノッチ・フィルタを含まず、代わりに２
乗器がデジタル化された偶数と奇数のサンプルの和を２
乗する２次加算２乗器からなる、このようにして、本発
明に従ったディスク・ドライブ・サーボ制御装置は、復
調されたＰＥＳの位相による誤差をなくし、信号処理素
子と２進データ処理素子の共有の利点をいかす他、サー
ボ情報には位相同期回路やクロック同期化のフィールド
を必要とせず、復調されたサーボ情報信号からのスプリ
アスを除去することができる。
【００１７】本発明の別の態様によれば、ＰＥＳ復調回
路と共に使用するサーボ・パターンは、トラックの全幅
に及ぶことはなく、よって他の遷移と素早く半径方向に
整合させて書込みヘッドの隣接したパスにおいて記録し
なければならない磁束遷移を含まない分割バースト・パ
ターンからなる。すなわち分割バースト・パターンは、
このパターンをなすどの磁束遷移も磁気ヘッドの単一の
パスによって形成されるように記録される。これによ
り、他の場合にはバースト・パターンの不整合によって
生じる、ディスクから読取られたサーボ情報の位相誤差
がなくなる。分割バーストのサーボ・パターンは特に、
本発明の復調回路と共に使用するのに適しているが、従
来の復調方式と併用することでパフォーマンスを改良す
ることもできる。本発明に従った復調回路は、半径方向
に連続したバースト・パターンのグループを組合わせて
ＰＥＳを生成する。
路と共に使用するサーボ・パターンは、トラックの全幅
に及ぶことはなく、よって他の遷移と素早く半径方向に
整合させて書込みヘッドの隣接したパスにおいて記録し
なければならない磁束遷移を含まない分割バースト・パ
ターンからなる。すなわち分割バースト・パターンは、
このパターンをなすどの磁束遷移も磁気ヘッドの単一の
パスによって形成されるように記録される。これによ
り、他の場合にはバースト・パターンの不整合によって
生じる、ディスクから読取られたサーボ情報の位相誤差
がなくなる。分割バーストのサーボ・パターンは特に、
本発明の復調回路と共に使用するのに適しているが、従
来の復調方式と併用することでパフォーマンスを改良す
ることもできる。本発明に従った復調回路は、半径方向
に連続したバースト・パターンのグループを組合わせて
ＰＥＳを生成する。
【００１８】
【実施例】図２に、本発明に従って構成されたディスク
・ドライブ・サーボ制御装置１１０を示す。ディスク・
ドライブは、磁気ディスク１１８からなる記録媒体の表
面１１６上をサーボ・アセンブリ１２０によって移動す
るディスク・アーム１１４に装着された磁気読取り／書
込みヘッド１１２を含む。読取り／書込みヘッドは、デ
ィスク上のトラックに記録されたディスクの磁束の向き
の変化を読取る。図２には簡単のため１つのトラック１
２２だけを示している。トラックは、図２に図式的に示
しているが、サーボ情報フィールド１２６とこれに続く
データ・フィールド１２８を持つセクタ１２４に分けら
れる。サーボ制御装置は、ディスク上のディスク・アー
ム１１４の移動を制御して、読取り／書込みヘッド１１
２をトラックからトラックへ移動させ、読取り／書込み
ヘッドを目的のトラックに対してセンタリングした状態
に維持する。読取り／書込みヘッドがディスク表面１１
６上を移動する時、読取り／書込みヘッドはディスクの
製造時にディスク表面に記録されたサーボ情報を読取っ
て復調回路１３０へ送る。復調回路１３０はサーボ情報
を非同期に復調し、得られた信号を２乗してディスク・
アームの移動を制御するために用いられる位置誤差信号
（ＰＥＳ）を生成する。サーボ制御装置１１０はこのよ
うにして、復調されたＰＥＳの位相による誤差をなく
し、信号処理素子とディスク・ドライブ素子の共有によ
るデータ・フィールド１２８からのデータの読取りの利
点をいかす他、サーボ情報に位相同期回路やクロック同
期化のフィールドを必要とせず、デジタル方式により復
調されたサーボ情報信号からのスプリアスを実質的に除
去することができる。
・ドライブ・サーボ制御装置１１０を示す。ディスク・
ドライブは、磁気ディスク１１８からなる記録媒体の表
面１１６上をサーボ・アセンブリ１２０によって移動す
るディスク・アーム１１４に装着された磁気読取り／書
込みヘッド１１２を含む。読取り／書込みヘッドは、デ
ィスク上のトラックに記録されたディスクの磁束の向き
の変化を読取る。図２には簡単のため１つのトラック１
２２だけを示している。トラックは、図２に図式的に示
しているが、サーボ情報フィールド１２６とこれに続く
データ・フィールド１２８を持つセクタ１２４に分けら
れる。サーボ制御装置は、ディスク上のディスク・アー
ム１１４の移動を制御して、読取り／書込みヘッド１１
２をトラックからトラックへ移動させ、読取り／書込み
ヘッドを目的のトラックに対してセンタリングした状態
に維持する。読取り／書込みヘッドがディスク表面１１
６上を移動する時、読取り／書込みヘッドはディスクの
製造時にディスク表面に記録されたサーボ情報を読取っ
て復調回路１３０へ送る。復調回路１３０はサーボ情報
を非同期に復調し、得られた信号を２乗してディスク・
アームの移動を制御するために用いられる位置誤差信号
（ＰＥＳ）を生成する。サーボ制御装置１１０はこのよ
うにして、復調されたＰＥＳの位相による誤差をなく
し、信号処理素子とディスク・ドライブ素子の共有によ
るデータ・フィールド１２８からのデータの読取りの利
点をいかす他、サーボ情報に位相同期回路やクロック同
期化のフィールドを必要とせず、デジタル方式により復
調されたサーボ情報信号からのスプリアスを実質的に除
去することができる。
【００１９】読取り／書込みヘッド１１２がトラック１
２２からサーボ情報を読取る時、ヘッドはサーボ情報信
号を生成し、この信号はヘッド出力ライン１３２を通し
てプリアンプ１３４に送られる。プリアンプはサーボ情
報信号を増幅し、増幅した信号を自動利得制御回路（Ａ
ＧＣ）１３６に送る。ＡＧＣ１３６は信号に印加される
利得を調整して、信号の振幅を情報処理を簡素化してノ
イズを低減し、システムの線形性を改良するために予め
定められた範囲内に維持する。増幅された信号はＡＧＣ
１３６からアナログ／デジタル変換回路１３８に送ら
れ、変換回路１３８は、サンプリング・クロック・ライ
ン１４０を通して受信されるサンプリング・クロック信
号ＣＫに従って信号を変換する。サンプリング・クロッ
ク信号ＣＫは、システム・クロック信号ライン１４４を
通してシステム・クロック信号を受信するタイミング復
号回路１４２によって生成される。アナログ・サーボ信
号のサイクル毎にサンプリングされるサンプル数をｍと
すると、サンプリング・クロック信号ＣＫはサーボ信号
周波数のｍ倍になる。従って、制御装置１１０を構成す
るには、ディスク上に記録されたサーボ情報信号の周波
数が分かっていなければならない。デジタル化されたサ
ーボ情報信号は変換回路出力ライン１４６を通して復調
回路１３０に送られる。復調回路１３０は、読取り／書
込みヘッド１１２をトラック１２２に対してセンタリン
グした位置に保つために必要なサーボ移動の量と方向を
示す位置誤差信号（ＰＥＳ）を生成する。最後に、ＰＥ
Ｓは復調回路出力ライン１４８を通して従来のランプ・
スティッチング・ブロック１５０に送られ、次にサーボ
制御装置１５２に送られる。サーボ制御装置１５２は、
ディスク・アーム１１４と読取り／書込みヘッド１１２
を移動させるためにサーボ・アセンブリ１２０に送られ
る制御信号を生成する。
２２からサーボ情報を読取る時、ヘッドはサーボ情報信
号を生成し、この信号はヘッド出力ライン１３２を通し
てプリアンプ１３４に送られる。プリアンプはサーボ情
報信号を増幅し、増幅した信号を自動利得制御回路（Ａ
ＧＣ）１３６に送る。ＡＧＣ１３６は信号に印加される
利得を調整して、信号の振幅を情報処理を簡素化してノ
イズを低減し、システムの線形性を改良するために予め
定められた範囲内に維持する。増幅された信号はＡＧＣ
１３６からアナログ／デジタル変換回路１３８に送ら
れ、変換回路１３８は、サンプリング・クロック・ライ
ン１４０を通して受信されるサンプリング・クロック信
号ＣＫに従って信号を変換する。サンプリング・クロッ
ク信号ＣＫは、システム・クロック信号ライン１４４を
通してシステム・クロック信号を受信するタイミング復
号回路１４２によって生成される。アナログ・サーボ信
号のサイクル毎にサンプリングされるサンプル数をｍと
すると、サンプリング・クロック信号ＣＫはサーボ信号
周波数のｍ倍になる。従って、制御装置１１０を構成す
るには、ディスク上に記録されたサーボ情報信号の周波
数が分かっていなければならない。デジタル化されたサ
ーボ情報信号は変換回路出力ライン１４６を通して復調
回路１３０に送られる。復調回路１３０は、読取り／書
込みヘッド１１２をトラック１２２に対してセンタリン
グした位置に保つために必要なサーボ移動の量と方向を
示す位置誤差信号（ＰＥＳ）を生成する。最後に、ＰＥ
Ｓは復調回路出力ライン１４８を通して従来のランプ・
スティッチング・ブロック１５０に送られ、次にサーボ
制御装置１５２に送られる。サーボ制御装置１５２は、
ディスク・アーム１１４と読取り／書込みヘッド１１２
を移動させるためにサーボ・アセンブリ１２０に送られ
る制御信号を生成する。
【００２０】ディスク・ドライブ・サーボ制御装置１１
０の自動利得制御回路（ＡＧＣ）１３６とアナログ／デ
ジタル変換回路１３８は、好適にはデジタル検出チャネ
ルと共有される。すなわちＡＧＣと変換回路は、トラッ
クのサーボ情報フィールド１２６からのサーボ情報の検
出と、トラックのデータ・フィールド１２８からのデジ
タル・データの検出の両方に用いられる。これによりデ
ィスクからデータを読取るために必要な素子の個数が減
り、ディスク・ドライブ・サーボ制御装置全体の構造が
簡素化される。
０の自動利得制御回路（ＡＧＣ）１３６とアナログ／デ
ジタル変換回路１３８は、好適にはデジタル検出チャネ
ルと共有される。すなわちＡＧＣと変換回路は、トラッ
クのサーボ情報フィールド１２６からのサーボ情報の検
出と、トラックのデータ・フィールド１２８からのデジ
タル・データの検出の両方に用いられる。これによりデ
ィスクからデータを読取るために必要な素子の個数が減
り、ディスク・ドライブ・サーボ制御装置全体の構造が
簡素化される。
【００２１】図３は本発明に従って構成されたＰＥＳ復
調回路１３０の第２実施例のブロック図である。この復
調回路の中でデジタル・フィルタ１５４は、デジタル化
されたサーボ情報信号を変換回路出力ライン１４６を通
して受信する。デジタル・フィルタ１５４は、好適に
は、当業者にはヒルベルト変換フィルタとして知られて
いる高調波ノッチ等化フィルタに奇数対称係数を与える
有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ回路として実現
される。このようなフィルタは、信号の対称性、ショル
ダリング（shouldering ）、ベースライン歪み等の不要
なノイズをなくす。この種のフィルタの出力は、正弦波
入力信号に想定されるデジタル出力との類似性が更に大
きくなる。
調回路１３０の第２実施例のブロック図である。この復
調回路の中でデジタル・フィルタ１５４は、デジタル化
されたサーボ情報信号を変換回路出力ライン１４６を通
して受信する。デジタル・フィルタ１５４は、好適に
は、当業者にはヒルベルト変換フィルタとして知られて
いる高調波ノッチ等化フィルタに奇数対称係数を与える
有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ回路として実現
される。このようなフィルタは、信号の対称性、ショル
ダリング（shouldering ）、ベースライン歪み等の不要
なノイズをなくす。この種のフィルタの出力は、正弦波
入力信号に想定されるデジタル出力との類似性が更に大
きくなる。
【００２２】デジタル・フィルタ１５４への入力信号
は、説明の目的から、アナログ／デジタル変換回路１３
８のサンプリング間隔毎にフィルタ・タップを通して得
られるｍ個のデジタル値ｘ0、ｘ1、．．．、ｘm-1 の級
数として表わすことができる。ヒルベルト変換フィルタ
の係数は、サンプリング間隔当たりｍ個のサンプルにつ
いて集合（Ｈ0、Ｈ1、．．．、Ｈm-1 ）によって示され
る。ＦＩＲに関するヒルベルト変換係数の集合は、本発
明の非同期デジタル・サンプリング制御装置等のような
無作為位相サンプリング用途でヒルベルト変換フィルタ
リングを行なうように調整できる。その際、サンプリン
グされた入力信号は位相がサンプリング・クロック信号
に対して非コヒーレントである。本発明はディスク・ド
ライブ・サーボ情報信号の分野では、サーボ情報サイク
ル当たり４サンプル（ｍ＝４）のデジタル・サンプリン
グ間隔について良好な結果が得られることが判明した。
この結果を得るために、あるサンプル間隔に入力データ
値ｘn 、ｎ＝０、１、２、３、．．．、を処理して次の
積和によって定義される各サンプル値ｘn についてフィ
ルタされたデータｙn が生成された。ｙn＝Σ（Ｈi）
（ｘn-i）、ｉについて和をとる。ここで、ｉ＝０、
１、２であり、フィルタ係数は次式で定義される。
は、説明の目的から、アナログ／デジタル変換回路１３
８のサンプリング間隔毎にフィルタ・タップを通して得
られるｍ個のデジタル値ｘ0、ｘ1、．．．、ｘm-1 の級
数として表わすことができる。ヒルベルト変換フィルタ
の係数は、サンプリング間隔当たりｍ個のサンプルにつ
いて集合（Ｈ0、Ｈ1、．．．、Ｈm-1 ）によって示され
る。ＦＩＲに関するヒルベルト変換係数の集合は、本発
明の非同期デジタル・サンプリング制御装置等のような
無作為位相サンプリング用途でヒルベルト変換フィルタ
リングを行なうように調整できる。その際、サンプリン
グされた入力信号は位相がサンプリング・クロック信号
に対して非コヒーレントである。本発明はディスク・ド
ライブ・サーボ情報信号の分野では、サーボ情報サイク
ル当たり４サンプル（ｍ＝４）のデジタル・サンプリン
グ間隔について良好な結果が得られることが判明した。
この結果を得るために、あるサンプル間隔に入力データ
値ｘn 、ｎ＝０、１、２、３、．．．、を処理して次の
積和によって定義される各サンプル値ｘn についてフィ
ルタされたデータｙn が生成された。ｙn＝Σ（Ｈi）
（ｘn-i）、ｉについて和をとる。ここで、ｉ＝０、
１、２であり、フィルタ係数は次式で定義される。
【数９】Ｈi ＝（−０．５ ０ ０．５）または（−
１．０ ０ １．０）
１．０ ０ １．０）
【００２３】これに代えて、サーボ情報信号サイクル当
たり８個のサンプル（ｍ＝８）を処理するアナログ／デ
ジタル変換回路の場合、好適な実施例には、係数が次式
によって定義されるデジタル・フィルタが加えられる。
たり８個のサンプル（ｍ＝８）を処理するアナログ／デ
ジタル変換回路の場合、好適な実施例には、係数が次式
によって定義されるデジタル・フィルタが加えられる。
【数１０】Ｈi ＝（−０．２５ −０．３５ −０．２
５ ０ ０．２５ ０．３５ ０．２５）
５ ０ ０．２５ ０．３５ ０．２５）
【００２４】その結果、ｉについて和が取られた積和か
らなる値ｙn の級数が得られる。ここでｉ＝０、
１、．．．、６である。サーボ情報信号サイクル当たり
８個のサンプルのヒルベルト変換係数は、一般に次式に
よって定義することができる。
らなる値ｙn の級数が得られる。ここでｉ＝０、
１、．．．、６である。サーボ情報信号サイクル当たり
８個のサンプルのヒルベルト変換係数は、一般に次式に
よって定義することができる。
【数１１】Ｈi ＝ｋ（−１．０ −１．４１ −１．０
０ １．０ １．４１ １．０）
０ １．０ １．４１ １．０）
【００２５】ここで、ｋはスケーリング定数である。
【００２６】図４はデジタル・フィルタ１５４のブロッ
ク図であり、変換回路出力ライン１４６を通して受信さ
れ、フィルタ・タップ１５６によってデジタル・フィル
タ１５４に送られるサーボ情報信号値を示す。信号値は
フィルタ係数ブロック１５８によって乗算され、フィル
タ加算器１６０によって加算される。これによりフィル
タ出力ライン１６２にフィルタ出力信号が送られる。フ
ィルタ応答は信号サンプルのＤＣ成分と他の偶数と奇数
の高調波成分を拒否し、無作為位相サンプリング処理に
よるＰＥＳ復調誤差をなくす。更にフィルタ応答を最適
化することで、不要なノイズをなくして信号のダイナミ
ック・レンジを改良することができる。
ク図であり、変換回路出力ライン１４６を通して受信さ
れ、フィルタ・タップ１５６によってデジタル・フィル
タ１５４に送られるサーボ情報信号値を示す。信号値は
フィルタ係数ブロック１５８によって乗算され、フィル
タ加算器１６０によって加算される。これによりフィル
タ出力ライン１６２にフィルタ出力信号が送られる。フ
ィルタ応答は信号サンプルのＤＣ成分と他の偶数と奇数
の高調波成分を拒否し、無作為位相サンプリング処理に
よるＰＥＳ復調誤差をなくす。更にフィルタ応答を最適
化することで、不要なノイズをなくして信号のダイナミ
ック・レンジを改良することができる。
【００２７】図３に戻る。デジタル・フィルタ１５４の
出力（サーボ情報信号サイクル当たりｍ個のサンプルの
列からなる）は、フィルタ出力ライン１６２を通して２
乗器１６４に送られる。２乗器はフィルタされた値ｙn
の級数をデジタル・フィルタから受取り、各値を２乗す
る。従って２乗器の関数は次式によって定義される。
出力（サーボ情報信号サイクル当たりｍ個のサンプルの
列からなる）は、フィルタ出力ライン１６２を通して２
乗器１６４に送られる。２乗器はフィルタされた値ｙn
の級数をデジタル・フィルタから受取り、各値を２乗す
る。従って２乗器の関数は次式によって定義される。
【数１２】 ｚn＝（ｙn）（ｙn）、ｎ＝０、１、２、．．．、
【００２８】ここで、ｚn は２乗器の出力を表わす。好
適な実施例の場合は、サーボ情報信号サイクル当たり８
個のサンプルを取るので、８個のｚ値も同様にサーボ情
報信号のサイクル毎に２乗器１６４によって生成され
る。２乗器は論理回路として、或いはルックアップ・テ
ーブルとして実現でき、交代２次データ列が得られる。
２乗器の出力は信号ライン１６６を通してＰＥＳバース
ト・アキュムレータ１６８に送られる。ＰＥＳバースト
・アキュムレータ１６８は、好適には、ランニング・サ
ム論理回路として実現される。以下に詳述するように、
バースト間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の４間隔サーボ・
バースト・パターンに従う時、ＰＥＳバースト・アキュ
ムレータは２乗されたサンプル値ｚn を全て加算し、そ
の和を変換してＰＥＳ信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳ
Ｃ及びＰＥＳＤを生成する。これらＰＥＳ信号は次の関
係によって定義される。
適な実施例の場合は、サーボ情報信号サイクル当たり８
個のサンプルを取るので、８個のｚ値も同様にサーボ情
報信号のサイクル毎に２乗器１６４によって生成され
る。２乗器は論理回路として、或いはルックアップ・テ
ーブルとして実現でき、交代２次データ列が得られる。
２乗器の出力は信号ライン１６６を通してＰＥＳバース
ト・アキュムレータ１６８に送られる。ＰＥＳバースト
・アキュムレータ１６８は、好適には、ランニング・サ
ム論理回路として実現される。以下に詳述するように、
バースト間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の４間隔サーボ・
バースト・パターンに従う時、ＰＥＳバースト・アキュ
ムレータは２乗されたサンプル値ｚn を全て加算し、そ
の和を変換してＰＥＳ信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳ
Ｃ及びＰＥＳＤを生成する。これらＰＥＳ信号は次の関
係によって定義される。
【数１３】 ＰＥＳＡ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ２に対応 ＰＥＳＢ＝Σｚn バースト間隔Ｐ３、Ｐ４に対応 ＰＥＳＣ＝Σｚn バースト間隔Ｐ２、Ｐ３に対応 ＰＥＳＤ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ４に対応
【００２９】ＰＥＳバースト・アキュムレータ１６８の
出力信号は、出力ライン１７０を通して２次復調ブロッ
ク１７２に送られる。２次復調ブロック１７２は以下に
示すようにＰＥＳ信号を減算して、１次ＰＥＳ信号と２
次ＰＥＳ信号、ＰＥＳＰ、ＰＥＳＱを定義する。
出力信号は、出力ライン１７０を通して２次復調ブロッ
ク１７２に送られる。２次復調ブロック１７２は以下に
示すようにＰＥＳ信号を減算して、１次ＰＥＳ信号と２
次ＰＥＳ信号、ＰＥＳＰ、ＰＥＳＱを定義する。
【数１４】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ
【００３０】ここで、ＰとＱの信号は、ヘッドがトラッ
ク上を移動する時に位相が９０度ずれる。２次復調ブロ
ック１７２は復調回路１３０内に、復調回路内の論理回
路としてかマイクロプロセッサ・ファームウェアとして
実現できる。デジタル・フィルタ１５４、２乗器１６
４、ＰＥＳバースト・アキュムレータ１６８及び２次復
調ブロック１７２は全て、タイミング・ライン１４０を
通してタイミング復号回路１４２から受信されるサンプ
ル・クロック信号ＣＫと共に作動する。図２に示すよう
に、２次復調ブロックの出力は復調回路１３０の出力ラ
イン１４８を通して従来のランプ・スティッチング・ブ
ロック１５０に送られる。
ク上を移動する時に位相が９０度ずれる。２次復調ブロ
ック１７２は復調回路１３０内に、復調回路内の論理回
路としてかマイクロプロセッサ・ファームウェアとして
実現できる。デジタル・フィルタ１５４、２乗器１６
４、ＰＥＳバースト・アキュムレータ１６８及び２次復
調ブロック１７２は全て、タイミング・ライン１４０を
通してタイミング復号回路１４２から受信されるサンプ
ル・クロック信号ＣＫと共に作動する。図２に示すよう
に、２次復調ブロックの出力は復調回路１３０の出力ラ
イン１４８を通して従来のランプ・スティッチング・ブ
ロック１５０に送られる。
【００３１】当業者には知られている通り、ランプ・ス
ティッチング・ブロック１５０は、ＰＥＳＰの絶対値が
ＰＥＳＱの絶対値に等しい値以外のＰＥＳＰとＰＥＳＱ
の値を棄却し、ＰＥＳＰとＰＥＳＱの値の有用な部分を
「縫い合わせ」（スティッチング）、各ディスク・トラ
ックに対してリニアＰＥＳランプを形成する。ＰＥＳラ
ンプ信号はファームウェアに実現した平方根近似や適当
なルックアップ・テーブルでリニア化を進めることもで
きる。ランプ・スティッチング・ブロックは、ディスク
・ドライブ・サーボ制御装置１１０内に論理回路として
かマイクロプロセッサ・ファームウェアとして実現でき
る。
ティッチング・ブロック１５０は、ＰＥＳＰの絶対値が
ＰＥＳＱの絶対値に等しい値以外のＰＥＳＰとＰＥＳＱ
の値を棄却し、ＰＥＳＰとＰＥＳＱの値の有用な部分を
「縫い合わせ」（スティッチング）、各ディスク・トラ
ックに対してリニアＰＥＳランプを形成する。ＰＥＳラ
ンプ信号はファームウェアに実現した平方根近似や適当
なルックアップ・テーブルでリニア化を進めることもで
きる。ランプ・スティッチング・ブロックは、ディスク
・ドライブ・サーボ制御装置１１０内に論理回路として
かマイクロプロセッサ・ファームウェアとして実現でき
る。
【００３２】最後に、ランプ・スティッチング・ブロッ
ク１５０からのＰＥＳ出力信号はサーボ制御装置１５２
に送られてサーボ・アセンブリ１２０が制御され、よっ
て磁気ディスク１１８上の読取り／書込みヘッド１１２
の移動が制御される。サーボ制御装置は通常はディスク
制御装置１１０のマイクロプロセッサ・ファームウェア
に実現される。当業者には知られているように、サーボ
制御装置は、ＰＥＳランプ信号とサーボ・グレー符号の
サーボ情報データを使用して、トラック追従用及びトラ
ック・シーク用サーボ制御信号を計算する。これらのサ
ーボ制御信号はデジタル／アナログ変換回路（図示な
し）に送られ、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）が制
御され、ヘッドの位置決めが行なわれる。
ク１５０からのＰＥＳ出力信号はサーボ制御装置１５２
に送られてサーボ・アセンブリ１２０が制御され、よっ
て磁気ディスク１１８上の読取り／書込みヘッド１１２
の移動が制御される。サーボ制御装置は通常はディスク
制御装置１１０のマイクロプロセッサ・ファームウェア
に実現される。当業者には知られているように、サーボ
制御装置は、ＰＥＳランプ信号とサーボ・グレー符号の
サーボ情報データを使用して、トラック追従用及びトラ
ック・シーク用サーボ制御信号を計算する。これらのサ
ーボ制御信号はデジタル／アナログ変換回路（図示な
し）に送られ、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）が制
御され、ヘッドの位置決めが行なわれる。
【００３３】ディスク・ドライブ・サーボ制御装置１１
０は、このようにして、非同期サンプリング位相誤差、
磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドや誘導ヘッドによる信号歪み、
及び高帯域成分による位相ジッタによるサーボ情報信号
の変換誤差を実質的に除去する。本発明に従って構成さ
れる制御装置は特に、周波数を下げ、幅を狭くしたサー
ボ情報フィールドからのＰＥＳを復調しなければならな
い高密度ディスク・ドライブ・システムに適している。
０は、このようにして、非同期サンプリング位相誤差、
磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドや誘導ヘッドによる信号歪み、
及び高帯域成分による位相ジッタによるサーボ情報信号
の変換誤差を実質的に除去する。本発明に従って構成さ
れる制御装置は特に、周波数を下げ、幅を狭くしたサー
ボ情報フィールドからのＰＥＳを復調しなければならな
い高密度ディスク・ドライブ・システムに適している。
【００３４】図２乃至図４に示したディスク・ドライブ
制御システム１１０の動作は、図５の流れ図にステップ
毎に示している。流れ図のステップは、ハードウェア回
路とマイクロプロセッサ・ファームウェアとして制御装
置内に実現できる。流れ図の最初のボックス２０２に示
した最初のステップは、サーボ・パターンの遷移をディ
スクのトラックから検出することである。次に制御装置
は、ディスクから検出されたアナログのサーボ情報信号
をプリアンプで増幅する（流れ図のボックス２０４）。
制御装置はボックス２０６で、アナログ信号を自動利得
制御ブロックに送る。ボックス２０８で信号はアナログ
／デジタル変換回路に送られる。次にデジタル化された
値ｘn がヒルベルト変換係数を持つデジタル・フィルタ
に送られ、フィルタされたデジタル信号値ｙnが生成さ
れる（ボックス２１０）。値ｙnはデジタル・フィルタ
から２乗器に送られ（ボックス２１２）、２乗された値
ｚnが得られる。２乗された値ｚn は、流れ図のボック
ス２１４でバースト・アキュムレータに送られ、位相誤
差が除去される。ｚn の値はサイクル毎に加算される。
従って、サーボ情報信号サイクル当たり４つのサンプル
が取られ、バースト当たりサイクル数が４の場合は、１
６の項が加算されてＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ及び
ＰＥＳＤの項が生成される。流れ図のボックス２１６
で、ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ及びＰＥＳＤの項が
２次復調ブロックに送られ、ディスクに記録された元の
バースト・パターンに従った２次ＰＥＳ値、ＰＥＳＰと
ＰＥＳＱが生成される。最後に流れ図のボックス２１８
で、２次値ＰＥＳＰとＰＥＳＱがランプ・スティッチン
グ・ブロックに送られ、ＰＥＳランプ信号が生成され、
ランプ・スティッチング・ブロックの出力がサーボ制御
装置に送られ（ボックス２２０）、ディスク・アームと
読取り／書込みヘッドがＰＥＳによる指示通りに移動さ
れる。
制御システム１１０の動作は、図５の流れ図にステップ
毎に示している。流れ図のステップは、ハードウェア回
路とマイクロプロセッサ・ファームウェアとして制御装
置内に実現できる。流れ図の最初のボックス２０２に示
した最初のステップは、サーボ・パターンの遷移をディ
スクのトラックから検出することである。次に制御装置
は、ディスクから検出されたアナログのサーボ情報信号
をプリアンプで増幅する（流れ図のボックス２０４）。
制御装置はボックス２０６で、アナログ信号を自動利得
制御ブロックに送る。ボックス２０８で信号はアナログ
／デジタル変換回路に送られる。次にデジタル化された
値ｘn がヒルベルト変換係数を持つデジタル・フィルタ
に送られ、フィルタされたデジタル信号値ｙnが生成さ
れる（ボックス２１０）。値ｙnはデジタル・フィルタ
から２乗器に送られ（ボックス２１２）、２乗された値
ｚnが得られる。２乗された値ｚn は、流れ図のボック
ス２１４でバースト・アキュムレータに送られ、位相誤
差が除去される。ｚn の値はサイクル毎に加算される。
従って、サーボ情報信号サイクル当たり４つのサンプル
が取られ、バースト当たりサイクル数が４の場合は、１
６の項が加算されてＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ及び
ＰＥＳＤの項が生成される。流れ図のボックス２１６
で、ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ及びＰＥＳＤの項が
２次復調ブロックに送られ、ディスクに記録された元の
バースト・パターンに従った２次ＰＥＳ値、ＰＥＳＰと
ＰＥＳＱが生成される。最後に流れ図のボックス２１８
で、２次値ＰＥＳＰとＰＥＳＱがランプ・スティッチン
グ・ブロックに送られ、ＰＥＳランプ信号が生成され、
ランプ・スティッチング・ブロックの出力がサーボ制御
装置に送られ（ボックス２２０）、ディスク・アームと
読取り／書込みヘッドがＰＥＳによる指示通りに移動さ
れる。
【００３５】図６に、本発明に従って構成されたＰＥＳ
復調回路の第２実施例のブロック図を示す。図６の実施
例では、２乗器が２次加算２乗器１８２として実現さ
れ、サーボ情報信号サイクル当たりｍ個のサンプルにつ
いてアナログ／デジタル変換回路１３８（図２）の出力
を変換回路出力ライン１４６を通して受信する。サーボ
・パターン・サイクル当たり４個のサンプルのサンプリ
ング周波数は、連続したサンプル点が、サーボ信号の位
相に関して９０度離れるように選択される。従ってサン
プルは交代する偶数項と奇数項をなすと言うことができ
る。加算２乗器１８２は、同じようなサンプルについて
サンプルの大きさを加算し、それらの大きさを２乗して
バースト間隔について項の和を取る。すなわち、図４に
示した第１実施例の２乗器に関して説明したサンプル値
を単純に２乗するのではなく、図６の実施例は、次式で
定義される出力項ｚn を得る加算２乗器を追加してい
る。
復調回路の第２実施例のブロック図を示す。図６の実施
例では、２乗器が２次加算２乗器１８２として実現さ
れ、サーボ情報信号サイクル当たりｍ個のサンプルにつ
いてアナログ／デジタル変換回路１３８（図２）の出力
を変換回路出力ライン１４６を通して受信する。サーボ
・パターン・サイクル当たり４個のサンプルのサンプリ
ング周波数は、連続したサンプル点が、サーボ信号の位
相に関して９０度離れるように選択される。従ってサン
プルは交代する偶数項と奇数項をなすと言うことができ
る。加算２乗器１８２は、同じようなサンプルについて
サンプルの大きさを加算し、それらの大きさを２乗して
バースト間隔について項の和を取る。すなわち、図４に
示した第１実施例の２乗器に関して説明したサンプル値
を単純に２乗するのではなく、図６の実施例は、次式で
定義される出力項ｚn を得る加算２乗器を追加してい
る。
【数１５】ｚn＝Σ（ｘn）o（ｘn）o−（ｘn）e（ｘn）
e、ｎ＝０、１、２、．．．、
e、ｎ＝０、１、２、．．．、
【００３６】ここで、（ｘn）oは、サーボ情報信号の各
バースト間隔についての、奇数のサンプルの大きさの
和、（ｘn）eは偶数のサンプルの大きさの和である。上
述のように、ＰＥＳバースト・アキュムレータ１６８
は、２乗された項を信号ライン１６６を通して受信し
て、累算された信号項を信号ライン１７０を通して２次
復調ブロック１７２に送り、次に復調回路出力ライン１
４８を通してランプ・スティッチング・ブロック１５０
に送る。加算２乗器１８２はアキュムレータと復調ブロ
ックと同様に、タイミング・ライン１４０を通してタイ
ミング復号回路１４２から受信されるサンプル・クロッ
ク信号ＣＫと共に作動する。
バースト間隔についての、奇数のサンプルの大きさの
和、（ｘn）eは偶数のサンプルの大きさの和である。上
述のように、ＰＥＳバースト・アキュムレータ１６８
は、２乗された項を信号ライン１６６を通して受信し
て、累算された信号項を信号ライン１７０を通して２次
復調ブロック１７２に送り、次に復調回路出力ライン１
４８を通してランプ・スティッチング・ブロック１５０
に送る。加算２乗器１８２はアキュムレータと復調ブロ
ックと同様に、タイミング・ライン１４０を通してタイ
ミング復号回路１４２から受信されるサンプル・クロッ
ク信号ＣＫと共に作動する。
【００３７】図６に示したディスク・ドライブ制御装置
１１０の動作は、図７の流れ図にステップ毎に示してい
る。この流れ図のステップは制御装置内のハードウェア
回路とマイクロプロセッサ・ファームウェアとして実現
することができる。最初のステップ（流れ図のボックス
３０２）は、ディスクのトラックからサーボ・パターン
の遷移を検出することである。次に制御装置は、ディス
クから検出されたアナログのサーボ情報信号をプリアン
プにより増幅する（ボックス３０４）。制御装置はボッ
クス３０６でアナログ信号を自動利得制御ブロックに送
る。ボックス３０８で信号はアナログ／デジタル変換回
路に送られる。デジタル化された値ｘnは次に復調回路
の加算２乗器に送られ、出力信号値ｚn が生成される
（３１０）。次にボックス３１２で、加算２乗された値
ｚn がバースト・アキュムレータに送られ、ＰＥＳＡ、
ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ及びＰＥＳＤの項が生成される。こ
れらの項はボックス３１４で２次復調ブロックに送ら
れ、２次ＰＥＳ値のＰＥＳＰとＰＥＳＱが生成される。
最後にボックス３１６で２次値ＰＥＳＰとＰＥＳＱがラ
ンプ・スティッチング・ブロックに送られ、ＰＥＳラン
プ信号が生成され、ランプ・スティッチング・ブロック
の出力がサーボ制御装置に送られる（３１８）。これに
よりディスク・アームと読取り／書込みヘッドがＰＥＳ
による指示通りに移動する。
１１０の動作は、図７の流れ図にステップ毎に示してい
る。この流れ図のステップは制御装置内のハードウェア
回路とマイクロプロセッサ・ファームウェアとして実現
することができる。最初のステップ（流れ図のボックス
３０２）は、ディスクのトラックからサーボ・パターン
の遷移を検出することである。次に制御装置は、ディス
クから検出されたアナログのサーボ情報信号をプリアン
プにより増幅する（ボックス３０４）。制御装置はボッ
クス３０６でアナログ信号を自動利得制御ブロックに送
る。ボックス３０８で信号はアナログ／デジタル変換回
路に送られる。デジタル化された値ｘnは次に復調回路
の加算２乗器に送られ、出力信号値ｚn が生成される
（３１０）。次にボックス３１２で、加算２乗された値
ｚn がバースト・アキュムレータに送られ、ＰＥＳＡ、
ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ及びＰＥＳＤの項が生成される。こ
れらの項はボックス３１４で２次復調ブロックに送ら
れ、２次ＰＥＳ値のＰＥＳＰとＰＥＳＱが生成される。
最後にボックス３１６で２次値ＰＥＳＰとＰＥＳＱがラ
ンプ・スティッチング・ブロックに送られ、ＰＥＳラン
プ信号が生成され、ランプ・スティッチング・ブロック
の出力がサーボ制御装置に送られる（３１８）。これに
よりディスク・アームと読取り／書込みヘッドがＰＥＳ
による指示通りに移動する。
【００３８】従来のサーボ・パターンは図１に示す通
り、磁束の向きの遷移がディスクのデータ・トラックの
全幅に、ディスク表面上に互い違いに及び遷移は各々、
記録ヘッドの１回のパスで各々が記録された２つの遷移
からなり、ディスクの半径方向に揃う。先に指摘した通
り、このようなパターンは整合誤差を生じやすく、その
ため、得られたＰＥＳにノイズが生じる。このようなパ
ターンの読取りによるノイズを低減するために、本発明
に従ったサーボ・パターンは、好適には遷移がトラック
の全幅に及ばない「分割バースト」・パターンを含む。
これにより、記録ヘッドの隣接したパスからの遷移を揃
えてパターンを生成する必要はない。つまり分割バース
ト・パターンは、どの磁束遷移も磁気ヘッドの１回のパ
スで形成されるように記録される。図８に本発明に従っ
て構成され、ディスクに記録された第１分割バースト・
サーボ・パターンを示す。
り、磁束の向きの遷移がディスクのデータ・トラックの
全幅に、ディスク表面上に互い違いに及び遷移は各々、
記録ヘッドの１回のパスで各々が記録された２つの遷移
からなり、ディスクの半径方向に揃う。先に指摘した通
り、このようなパターンは整合誤差を生じやすく、その
ため、得られたＰＥＳにノイズが生じる。このようなパ
ターンの読取りによるノイズを低減するために、本発明
に従ったサーボ・パターンは、好適には遷移がトラック
の全幅に及ばない「分割バースト」・パターンを含む。
これにより、記録ヘッドの隣接したパスからの遷移を揃
えてパターンを生成する必要はない。つまり分割バース
ト・パターンは、どの磁束遷移も磁気ヘッドの１回のパ
スで形成されるように記録される。図８に本発明に従っ
て構成され、ディスクに記録された第１分割バースト・
サーボ・パターンを示す。
【００３９】図８は、ディスク１０とディスク表面の４
つのトラック３１２、３１４、３１６、３１８を示して
いる。図のサーボ・バースト・パターンは、１バースト
当たり８個の半幅遷移３２０を含む。遷移はセクタ毎に
反復する４つのグループＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のパタ
ーンを画成する。各々のグループは記録ヘッドの１回の
パスで記録することができる。遷移はトラック幅の半分
しかないので、図１の従来のサーボ・パターンで必要と
されるように、トラック全面に及ぶヘッドによって記録
されたように見えるように、隣接する遷移を揃える必要
はない。従って、図８に示したパターンには整合の問題
はない。当業者には知られているように、サーボ情報を
正確に読取るためには、サーボ・パターンはトラックの
全幅に対してリニアでなければならない。従って、図８
の分割バースト・サーボ情報パターンの半幅遷移３２０
は個別に測定され、算術的に組合わせられてトラック上
のバーストの等価振幅が判定される。
つのトラック３１２、３１４、３１６、３１８を示して
いる。図のサーボ・バースト・パターンは、１バースト
当たり８個の半幅遷移３２０を含む。遷移はセクタ毎に
反復する４つのグループＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のパタ
ーンを画成する。各々のグループは記録ヘッドの１回の
パスで記録することができる。遷移はトラック幅の半分
しかないので、図１の従来のサーボ・パターンで必要と
されるように、トラック全面に及ぶヘッドによって記録
されたように見えるように、隣接する遷移を揃える必要
はない。従って、図８に示したパターンには整合の問題
はない。当業者には知られているように、サーボ情報を
正確に読取るためには、サーボ・パターンはトラックの
全幅に対してリニアでなければならない。従って、図８
の分割バースト・サーボ情報パターンの半幅遷移３２０
は個別に測定され、算術的に組合わせられてトラック上
のバーストの等価振幅が判定される。
【００４０】具体的には、前記のサーボ制御装置１１０
と共に用いるには、半径方向に連続した遷移グループを
組合わせることでＰＥＳ成分信号を生成し、最終的には
ＰＥＳを生成しなければならない。ここで組合わせ法を
定義するため、遷移のＡバースト・グループをトラック
３１２の後半分を占めるＰ１グループの最後の４つの遷
移からなる４つの遷移グループＰ１2 と、次のトラック
の前半分を占めるＰ２グループの最初の４つの遷移から
なる４つの遷移グループＰ２1 で構成することができ
る。ディスク１０が回転する時、遷移グループＰ１2 に
は、ディスクの半径方向に遷移グループＰ２1 が続くこ
とは明らかである。Ｐ１2とＰ２1の和は、Ａバーストの
ＰＥＳ成分信号になり、Ｐ１、Ｐ２いずれの遷移も１つ
のトラックを完全に覆うことはなくても、合わせて１つ
のトラックの全幅に及ぶリニア性を与える。次にＢバー
ストの遷移グループはトラック３１４の後半分を占める
Ｐ３グループの最後の４つの遷移からなる４つの遷移の
グループＰ３2 と、次のトラックの前半分を占めるＰ４
グループの最初の４つの遷移からなる４つの遷移のグル
ープＰ４1を含む。Ｂバースト信号は、Ｐ３2とＰ４1 の
グループの和によって与えられる。同様にＣバースト信
号は、Ｐ２グループの最後の４つの遷移からなるＰ２2
と、Ｐ３グループの最初の４つの遷移からなるＰ３1の
和によって定義される。最後に、Ｄバースト信号は、Ｐ
４グループの最後の４つの遷移からなるＰ４2と同じト
ラック３１６からのＰ１グループの最初の４つの遷移か
らなるＰ１1の和によって定義される。一般に、Ａバー
スト、Ｂバースト、Ｃバースト及びＤバーストの信号
は、次のように定義されるＰＥＳ成分信号を定義する。
と共に用いるには、半径方向に連続した遷移グループを
組合わせることでＰＥＳ成分信号を生成し、最終的には
ＰＥＳを生成しなければならない。ここで組合わせ法を
定義するため、遷移のＡバースト・グループをトラック
３１２の後半分を占めるＰ１グループの最後の４つの遷
移からなる４つの遷移グループＰ１2 と、次のトラック
の前半分を占めるＰ２グループの最初の４つの遷移から
なる４つの遷移グループＰ２1 で構成することができ
る。ディスク１０が回転する時、遷移グループＰ１2 に
は、ディスクの半径方向に遷移グループＰ２1 が続くこ
とは明らかである。Ｐ１2とＰ２1の和は、Ａバーストの
ＰＥＳ成分信号になり、Ｐ１、Ｐ２いずれの遷移も１つ
のトラックを完全に覆うことはなくても、合わせて１つ
のトラックの全幅に及ぶリニア性を与える。次にＢバー
ストの遷移グループはトラック３１４の後半分を占める
Ｐ３グループの最後の４つの遷移からなる４つの遷移の
グループＰ３2 と、次のトラックの前半分を占めるＰ４
グループの最初の４つの遷移からなる４つの遷移のグル
ープＰ４1を含む。Ｂバースト信号は、Ｐ３2とＰ４1 の
グループの和によって与えられる。同様にＣバースト信
号は、Ｐ２グループの最後の４つの遷移からなるＰ２2
と、Ｐ３グループの最初の４つの遷移からなるＰ３1の
和によって定義される。最後に、Ｄバースト信号は、Ｐ
４グループの最後の４つの遷移からなるＰ４2と同じト
ラック３１６からのＰ１グループの最初の４つの遷移か
らなるＰ１1の和によって定義される。一般に、Ａバー
スト、Ｂバースト、Ｃバースト及びＤバーストの信号
は、次のように定義されるＰＥＳ成分信号を定義する。
【数１６】 ＰＥＳＡ＝Σ（Ｐ１i＋Ｐ２i） ＰＥＳＢ＝Σ（Ｐ３i＋Ｐ４i） ＰＥＳＣ＝Σ（Ｐ２i＋Ｐ３i）
【００４１】ここで、Ｐ１i、Ｐ２i、Ｐ３i及びＰ４
iは、上述のように、先に処理されたバースト・サンプ
ル（すなわち２乗されたＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の遷移
をデジタル化したサンプル）である。ここで、ＰＥＳの
１次成分と２次成分は、次のようにＰＥＳ復調ブロック
によって生成することができる。
iは、上述のように、先に処理されたバースト・サンプ
ル（すなわち２乗されたＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の遷移
をデジタル化したサンプル）である。ここで、ＰＥＳの
１次成分と２次成分は、次のようにＰＥＳ復調ブロック
によって生成することができる。
【数１７】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ
【００４２】生成された成分は、前記のようにランプ・
スティッチング・ブロックとサーボ制御装置に送られ
る。
スティッチング・ブロックとサーボ制御装置に送られ
る。
【００４３】分割バースト・サーボ情報パターンの半幅
遷移３２０は、他の方式により算術的に組合わせれば、
トラック上のバーストの等価振幅を判定することができ
る。例えば図９は、分割バースト・サーボ・パターンの
グループを組合わせてリニア性と２次ＰＥＳを与える第
２の組合わせ法を示す。図９はディスク１０とディスク
表面の４つのトラック３１２、３１４、３１６、３１８
を示している。前記の通り、図のパターンは１サイクル
当たり４つのグループＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４からなる
バースト毎に８個の半幅遷移３２０を含む。この場合で
も、遷移はトラック幅の半分だけなので、トラック全面
に及ぶヘッドによって記録されたように見えるように隣
接する遷移を揃える必要はなく、整合ノイズの問題もな
くなる。
遷移３２０は、他の方式により算術的に組合わせれば、
トラック上のバーストの等価振幅を判定することができ
る。例えば図９は、分割バースト・サーボ・パターンの
グループを組合わせてリニア性と２次ＰＥＳを与える第
２の組合わせ法を示す。図９はディスク１０とディスク
表面の４つのトラック３１２、３１４、３１６、３１８
を示している。前記の通り、図のパターンは１サイクル
当たり４つのグループＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４からなる
バースト毎に８個の半幅遷移３２０を含む。この場合で
も、遷移はトラック幅の半分だけなので、トラック全面
に及ぶヘッドによって記録されたように見えるように隣
接する遷移を揃える必要はなく、整合ノイズの問題もな
くなる。
【００４４】図９の実施例で、Ｐ１グループからなる最
初のトラック３１２の８個の半幅遷移の第１グループ
と、別のＰ１グループからなる３番面のトラック３１６
の８個の遷移の第２グループは、Ｐ１バーストのＰＥＳ
成分信号を定義する。第１Ｐ１グループの直後に続くＰ
２グループからなる２番目のトラック３１４の８個の半
幅遷移のグループと、第２Ｐ１グループの直後に続く第
２Ｐ２グループからなる４番目のトラック３１８の８個
の半幅遷移の第２グループは、Ｐ２バーストのＰＥＳ成
分信号を定義する。同様に、２番目と４番目のトラック
３１４、３１８からの８個の半幅遷移のＰ３グループは
Ｐ３バーストのＰＥＳ成分信号を定義し、１番目と３番
目のトラックからの８個の半幅遷移のＰ４グループはＰ
４バーストのＰＥＳ成分信号を定義する（図９）。ここ
でも成分信号は次のように定義することができる。
初のトラック３１２の８個の半幅遷移の第１グループ
と、別のＰ１グループからなる３番面のトラック３１６
の８個の遷移の第２グループは、Ｐ１バーストのＰＥＳ
成分信号を定義する。第１Ｐ１グループの直後に続くＰ
２グループからなる２番目のトラック３１４の８個の半
幅遷移のグループと、第２Ｐ１グループの直後に続く第
２Ｐ２グループからなる４番目のトラック３１８の８個
の半幅遷移の第２グループは、Ｐ２バーストのＰＥＳ成
分信号を定義する。同様に、２番目と４番目のトラック
３１４、３１８からの８個の半幅遷移のＰ３グループは
Ｐ３バーストのＰＥＳ成分信号を定義し、１番目と３番
目のトラックからの８個の半幅遷移のＰ４グループはＰ
４バーストのＰＥＳ成分信号を定義する（図９）。ここ
でも成分信号は次のように定義することができる。
【数１８】 ＰＥＳＡ＝Σ（Ｐ１i＋Ｐ２i） ＰＥＳＢ＝Σ（Ｐ３i＋Ｐ４i） ＰＥＳＣ＝Σ（Ｐ２i＋Ｐ３i） ＰＥＳＤ＝Σ（Ｐ４i＋Ｐ１i）
【００４５】ここで、Ｐ１i、Ｐ２i、Ｐ３i及びＰ４
iは、上述のように、各々のトラックから読取られて２
乗された遷移Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４をデジタル化した
サンプルである。これも前記の通り、ＰＥＳの１次成分
と２次成分はここで次のようにＰＥＳ復調ブロックによ
って生成される。
iは、上述のように、各々のトラックから読取られて２
乗された遷移Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４をデジタル化した
サンプルである。これも前記の通り、ＰＥＳの１次成分
と２次成分はここで次のようにＰＥＳ復調ブロックによ
って生成される。
【数１９】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ
【００４６】生成された成分は上記のように、ランプ・
スティッチング・ブロックとサーボ制御装置に送られ
る。
スティッチング・ブロックとサーボ制御装置に送られ
る。
【００４７】図８、図９に示した分割バースト・サーボ
・パターンと組合わせ法は、ＰＥＳ成分信号を前記のよ
うに組合わせる従来のＰＥＳ復調回路と共に、また本発
明のデジタル・ディスク・ドライブ制御装置と共に利用
できる。どのような用途であっても、分割バースト・サ
ーボ・パターンにより、従来のサーボ・バースト・パタ
ーンに見られる整合の問題に伴うＰＥＳ誤差がなくな
る。
・パターンと組合わせ法は、ＰＥＳ成分信号を前記のよ
うに組合わせる従来のＰＥＳ復調回路と共に、また本発
明のデジタル・ディスク・ドライブ制御装置と共に利用
できる。どのような用途であっても、分割バースト・サ
ーボ・パターンにより、従来のサーボ・バースト・パタ
ーンに見られる整合の問題に伴うＰＥＳ誤差がなくな
る。
【００４８】図１０に、前記のサーボ・パターンの復調
で用いられるディスク制御装置１１０のＰＥＳバースト
・アキュムレータ１６８と２次復調ブロック１７２のブ
ロック図を示す。バースト・アキュムレータは前処理さ
れた信号を受信して、成分信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４
に対応する４つのレジスタ４０２、４０４、４０６、４
０８の１つに送る。４つの加算器４１０、４１２、４１
４、４１６のグループは成分信号の和を与え、上述のよ
うに各々ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤのバ
ースト成分を生成する。最後に２つの減算器４１８、４
２０が、所定のバースト成分を受取り、正規の減算を加
えて、上記の通り各々ＰＥＳＰとＰＥＳＱの信号を生成
する。図１０は、別々の出力ラインに信号ＰＥＳＰとＰ
ＥＳＱを示しているが、好適な実施例では、ＰＥＳＰと
ＰＥＳＱの信号がＰＥＳバースト・アキュムレータ出力
ライン１７０上に交互に送られることに注意されたい。
で用いられるディスク制御装置１１０のＰＥＳバースト
・アキュムレータ１６８と２次復調ブロック１７２のブ
ロック図を示す。バースト・アキュムレータは前処理さ
れた信号を受信して、成分信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４
に対応する４つのレジスタ４０２、４０４、４０６、４
０８の１つに送る。４つの加算器４１０、４１２、４１
４、４１６のグループは成分信号の和を与え、上述のよ
うに各々ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤのバ
ースト成分を生成する。最後に２つの減算器４１８、４
２０が、所定のバースト成分を受取り、正規の減算を加
えて、上記の通り各々ＰＥＳＰとＰＥＳＱの信号を生成
する。図１０は、別々の出力ラインに信号ＰＥＳＰとＰ
ＥＳＱを示しているが、好適な実施例では、ＰＥＳＰと
ＰＥＳＱの信号がＰＥＳバースト・アキュムレータ出力
ライン１７０上に交互に送られることに注意されたい。
【００４９】当業者には明らかなように、上記以外の交
代分割バースト・パターンも本発明に従ったサーボ制御
装置に用いることができる。前記の通り、このような交
代分割バースト・パターンのグループの反復を組合わせ
ることで、成分信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、Ｐ
ＥＳＤが生成され、次に減算によりＰＥＳＰ、ＰＥＳＱ
が更にＰＥＳが生成される。また、図８、図９に関して
述べたバーストの組合わせと同じように、半径方向に連
続したバーストが組合わせられる限りは、反復するグル
ープを様々な方法で組合わせることにより成分信号を生
成することができる。例えば図１１は、ディスク１０と
４つのトラック３１２、３１４、３１６、３１８を示
し、分割バースト・パターンはセクタ当たり４つの反復
グループＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を持つ。反復グループ
は各々、半幅遷移の縦棒３２０で示した８個の半幅の磁
束遷移からなり、各々を記録ヘッドの１回のパスで記録
することができる。
代分割バースト・パターンも本発明に従ったサーボ制御
装置に用いることができる。前記の通り、このような交
代分割バースト・パターンのグループの反復を組合わせ
ることで、成分信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、Ｐ
ＥＳＤが生成され、次に減算によりＰＥＳＰ、ＰＥＳＱ
が更にＰＥＳが生成される。また、図８、図９に関して
述べたバーストの組合わせと同じように、半径方向に連
続したバーストが組合わせられる限りは、反復するグル
ープを様々な方法で組合わせることにより成分信号を生
成することができる。例えば図１１は、ディスク１０と
４つのトラック３１２、３１４、３１６、３１８を示
し、分割バースト・パターンはセクタ当たり４つの反復
グループＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を持つ。反復グループ
は各々、半幅遷移の縦棒３２０で示した８個の半幅の磁
束遷移からなり、各々を記録ヘッドの１回のパスで記録
することができる。
【００５０】図１１のバースト・パターンの中で、１番
目のトラック３１２のＴ１グループには、半径方向に２
番目のトラックのＴ３グループが続く。すなわちディス
ク１０が回転すると、Ｔ３グループの次には、ディスク
の半径方向にＴ１グループが続く。１番目のトラックの
Ｔ３グループには、半径方向に次に隣接する２番目のト
ラック３１４のＴ２グループが続く。同様にＴ２グルー
プには、半径方向に次のトラックのＴ４グループが続
く。最後に次のトラック３１６のＴ１グループには、半
径方向に同じトラックのＴ４グループが続く。成分ＰＥ
ＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを適切に生成する
には、半径方向に連続したグループを組合わせなければ
ならないことは、当業者には理解されよう。これにより
組合わせ式は次のようになる。
目のトラック３１２のＴ１グループには、半径方向に２
番目のトラックのＴ３グループが続く。すなわちディス
ク１０が回転すると、Ｔ３グループの次には、ディスク
の半径方向にＴ１グループが続く。１番目のトラックの
Ｔ３グループには、半径方向に次に隣接する２番目のト
ラック３１４のＴ２グループが続く。同様にＴ２グルー
プには、半径方向に次のトラックのＴ４グループが続
く。最後に次のトラック３１６のＴ１グループには、半
径方向に同じトラックのＴ４グループが続く。成分ＰＥ
ＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを適切に生成する
には、半径方向に連続したグループを組合わせなければ
ならないことは、当業者には理解されよう。これにより
組合わせ式は次のようになる。
【数２０】 ＰＥＳＡ＝Σ（Ｔ１i＋Ｔ３i） ＰＥＳＢ＝Σ（Ｔ２i＋Ｔ４i） ＰＥＳＣ＝Σ（Ｔ２i＋Ｔ３i） ＰＥＳＤ＝Σ（Ｔ４i＋Ｔ１i）
【００５１】ここでＴ１i、Ｔ２i、Ｔ３i、Ｔ４iは、上
述のように２乗された遷移Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を前
処理してデジタル化したサンプルである。前記の通り、
ＰＥＳの１次成分と２次成分はここで、次のようにＰＥ
Ｓ復調ブロック１７２（図３、６）によって生成するこ
とができる。
述のように２乗された遷移Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を前
処理してデジタル化したサンプルである。前記の通り、
ＰＥＳの１次成分と２次成分はここで、次のようにＰＥ
Ｓ復調ブロック１７２（図３、６）によって生成するこ
とができる。
【数２１】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ
【００５２】生成された成分は上記のように、ランプ・
スティッチング・ブロックとサーボ制御装置に送られ
る。他の反復グループや組合わせ式も、本発明の要旨に
矛盾することなく実現できることは当業者には理解され
よう。
スティッチング・ブロックとサーボ制御装置に送られ
る。他の反復グループや組合わせ式も、本発明の要旨に
矛盾することなく実現できることは当業者には理解され
よう。
【００５３】本発明について、本発明が理解されるよう
に、現在好適な実施例に関して説明したが、ディスク・
ドライブ・サーボ制御装置は、ここでは特に説明しなか
ったが、本発明を採用できる多くの構成が可能である。
従って本発明は、ここに述べた具体的な実施例に限定さ
れると解釈すべきではなく、本発明は基本的に、ディス
ク・ドライブ・サーボ制御装置に関して幅広い用途を持
つことは理解されよう。従って、特許請求の範囲内の変
形例や同等の構成は本発明の範囲内とみなすべきであ
る。
に、現在好適な実施例に関して説明したが、ディスク・
ドライブ・サーボ制御装置は、ここでは特に説明しなか
ったが、本発明を採用できる多くの構成が可能である。
従って本発明は、ここに述べた具体的な実施例に限定さ
れると解釈すべきではなく、本発明は基本的に、ディス
ク・ドライブ・サーボ制御装置に関して幅広い用途を持
つことは理解されよう。従って、特許請求の範囲内の変
形例や同等の構成は本発明の範囲内とみなすべきであ
る。
【００５４】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００５５】（１）ディスク・アームに装着され、回転
するディスク記憶媒体の表面をサーボ機構によって移動
して、上記ディスク記憶媒体表面のトラックに記録され
たサーボ制御情報を読取り、サーボ情報信号を生成する
ための磁気ヘッドを有するディスク・ドライブのための
ディスク・ドライブ・サーボ制御装置であって、上記磁
気ヘッドから上記サーボ情報信号を非同期的に受信して
デジタル表現に変換するアナログ／デジタル変換回路
と、変換されたサーボ情報信号を上記アナログ／デジタ
ル変換回路から受信し、デジタル化されたサーボ情報信
号を２乗して、上記トラックの中心線に対する上記磁気
ヘッドの位置誤差を示すデジタル２次位置誤差信号（Ｐ
ＥＳ）を生成する復調回路と、上記位置誤差信号を受信
し、上記トラックに関して適正な位置に上記磁気ヘッド
を保持するために上記磁気ヘッドに送られる制御信号を
生成するサーボ制御装置と、を含む、ディスク・ドライ
ブ・サーボ制御装置。 （２）上記サーボ情報信号を上記読取り／書込みヘッド
から受信するプリアンプと、上記プリアンプからの上記
サーボ情報信号の振幅を所定限度内に制御し、限定され
た信号を上記アナログ／デジタル変換回路に送る自動利
得制御回路と、を含む、上記（１）記載のディスク・ド
ライブ・サーボ制御装置。 （３）上記復調回路が、上記デジタル化されたサーボ情
報を受信してフィルタし、フィルタされた信号を２乗器
に送るデジタル・フィルタを含む、上記（１）記載のデ
ィスク・ドライブ・サーボ制御装置。 （４）上記フィルタが、奇数対称フィルタ係数を持つ高
調波ノッチ・フィルタである、上記（３）記載のディス
ク・ドライブ・サーボ制御装置。 （５）上記復調回路のデジタル・フィルタがヒルベルト
変換フィルタである、上記（４）記載のディスク・ドラ
イブ・サーボ制御装置。 （６）上記２乗器が論理回路を含む、上記（１）記載の
ディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 （７）上記２乗器が偶数と奇数のデジタル化されたサン
プルの２乗の和を取る２次加算２乗器を含む、上記
（１）記載のディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 （８）上記復調回路のバースト・アキュムレータが２乗
された信号を受信し、２乗された全ての項を加算して、
サーボ・バースト・タイミング間隔の各々のサーボ信号
ピーク振幅の和を累算されたデータ項に変換する、上記
（１）記載のディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 （９）上記累算されたデータ項が、項ｚ1、
ｚ2、．．．、ｚn の級数を含み、上記サーボ・バース
ト・タイミング間隔が半径方向に連続した４つの間隔Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４を含み、累算された２次バース
ト・パターン・データが次のように項ＰＥＳＡ、ＰＥＳ
Ｂ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを含む、上記（８）記載のディ
スク・ドライブ・サーボ制御装置。
するディスク記憶媒体の表面をサーボ機構によって移動
して、上記ディスク記憶媒体表面のトラックに記録され
たサーボ制御情報を読取り、サーボ情報信号を生成する
ための磁気ヘッドを有するディスク・ドライブのための
ディスク・ドライブ・サーボ制御装置であって、上記磁
気ヘッドから上記サーボ情報信号を非同期的に受信して
デジタル表現に変換するアナログ／デジタル変換回路
と、変換されたサーボ情報信号を上記アナログ／デジタ
ル変換回路から受信し、デジタル化されたサーボ情報信
号を２乗して、上記トラックの中心線に対する上記磁気
ヘッドの位置誤差を示すデジタル２次位置誤差信号（Ｐ
ＥＳ）を生成する復調回路と、上記位置誤差信号を受信
し、上記トラックに関して適正な位置に上記磁気ヘッド
を保持するために上記磁気ヘッドに送られる制御信号を
生成するサーボ制御装置と、を含む、ディスク・ドライ
ブ・サーボ制御装置。 （２）上記サーボ情報信号を上記読取り／書込みヘッド
から受信するプリアンプと、上記プリアンプからの上記
サーボ情報信号の振幅を所定限度内に制御し、限定され
た信号を上記アナログ／デジタル変換回路に送る自動利
得制御回路と、を含む、上記（１）記載のディスク・ド
ライブ・サーボ制御装置。 （３）上記復調回路が、上記デジタル化されたサーボ情
報を受信してフィルタし、フィルタされた信号を２乗器
に送るデジタル・フィルタを含む、上記（１）記載のデ
ィスク・ドライブ・サーボ制御装置。 （４）上記フィルタが、奇数対称フィルタ係数を持つ高
調波ノッチ・フィルタである、上記（３）記載のディス
ク・ドライブ・サーボ制御装置。 （５）上記復調回路のデジタル・フィルタがヒルベルト
変換フィルタである、上記（４）記載のディスク・ドラ
イブ・サーボ制御装置。 （６）上記２乗器が論理回路を含む、上記（１）記載の
ディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 （７）上記２乗器が偶数と奇数のデジタル化されたサン
プルの２乗の和を取る２次加算２乗器を含む、上記
（１）記載のディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 （８）上記復調回路のバースト・アキュムレータが２乗
された信号を受信し、２乗された全ての項を加算して、
サーボ・バースト・タイミング間隔の各々のサーボ信号
ピーク振幅の和を累算されたデータ項に変換する、上記
（１）記載のディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 （９）上記累算されたデータ項が、項ｚ1、
ｚ2、．．．、ｚn の級数を含み、上記サーボ・バース
ト・タイミング間隔が半径方向に連続した４つの間隔Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４を含み、累算された２次バース
ト・パターン・データが次のように項ＰＥＳＡ、ＰＥＳ
Ｂ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを含む、上記（８）記載のディ
スク・ドライブ・サーボ制御装置。
【数２２】 ＰＥＳＡ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ２に対応 ＰＥＳＢ＝Σｚn バースト間隔Ｐ３、Ｐ４に対応 ＰＥＳＣ＝Σｚn バースト間隔Ｐ２、Ｐ３に対応 ＰＥＳＤ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ４に対応 （１０）上記ＰＥＳバースト・アキュムレータがランニ
ング・サム論理回路を含む、上記（９）記載のディスク
・ドライブ・サーボ制御装置。 （１１）上記復調回路が累算された２次バースト・パタ
ーン・データを復調して、上記ヘッドが上記トラック上
を移動する際に位相が９０度ずれ、次式、
ング・サム論理回路を含む、上記（９）記載のディスク
・ドライブ・サーボ制御装置。 （１１）上記復調回路が累算された２次バースト・パタ
ーン・データを復調して、上記ヘッドが上記トラック上
を移動する際に位相が９０度ずれ、次式、
【数２３】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ によって定義され、データ・トラックの中心に対する上
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成す
る、上記（９）記載のディスク・ドライブ・サーボ制御
装置。 （１２）記録面を有するディスク記憶媒体と、上記記録
面上のディスク・アームに装着された磁気ヘッドと、上
記磁気ヘッドを上記ディスク記憶媒体の上記記録面上に
て移動させ、上記ディスク記憶媒体の表面のトラックに
記録されたサーボ制御情報を読取り、サーボ情報信号を
生成するサーボ機構と、上記磁気ヘッドからの上記サー
ボ情報信号を非同期的にサンプリングして、デジタル表
現に変換するアナログ／デジタル変換回路と、変換され
たサーボ情報信号を上記アナログ／デジタル変換回路か
ら受取り、デジタル化されたサーボ情報信号を２乗し
て、上記トラックの中心線に対して上記磁気ヘッドの位
置誤差を示すデジタル２次位置誤差信号（ＰＥＳ）を生
成する復調回路と、上記位置誤差信号を受取り、上記磁
気ヘッドを上記トラックに対して適正な位置に保持する
ために上記磁気ヘッドに送られる制御信号を生成するサ
ーボ制御装置と、を含む、ディスク・ドライブ。 （１３）上記読取り／書込みヘッドから上記サーボ情報
信号を受取るプリアンプと、上記プリアンプからの上記
サーボ情報信号の振幅を所定限度内に制御し、限定され
た信号を上記アナログ／デジタル変換回路に送る自動利
得制御回路と、を含む、上記（１２）記載のディスク・
ドライブ。 （１４）上記復調回路が上記デジタル化されたサーボ情
報を受信してフィルタし、フィルタされた信号を２乗器
に送るデジタル・フィルタを含む、上記（１２）記載の
ディスク・ドライブ。 （１５）上記フィルタが奇数対称フィルタ係数を持つ高
調波ノッチ・フィルタである、上記（１４）記載のディ
スク・ドライブ。 （１６）上記復調回路のデジタル・フィルタがヒルベル
ト変換フィルタである、上記（１５）記載のディスク・
ドライブ。 （１７）上記２乗器が論理回路を含む、上記（１２）記
載のディスク・ドライブ。 （１８）上記２乗器が偶数と奇数のデジタル化されたサ
ンプルの２乗の和を取る２次加算２乗器を含む、上記
（１２）記載のディスク・ドライブ。 （１９）上記復調回路のバースト・アキュムレータが２
乗された信号を受信し、２乗された全ての項を加算し
て、サーボ・バースト・タイミング間隔の各々のサーボ
信号ピーク振幅の和を累算されたデータ項に変換する、
上記（１２）記載のディスク・ドライブ。 （２０）上記累算されたデータ項が、項ｚ1、
ｚ2、．．．、ｚn の級数を含み、上記サーボ・バース
ト・タイミング間隔が半径方向に連続した４つの間隔Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４を含み、累算された２次バース
ト・パターン・データが次のように項ＰＥＳＡ、ＰＥＳ
Ｂ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを含む、上記（１９）記載のデ
ィスク・ドライブ。
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成す
る、上記（９）記載のディスク・ドライブ・サーボ制御
装置。 （１２）記録面を有するディスク記憶媒体と、上記記録
面上のディスク・アームに装着された磁気ヘッドと、上
記磁気ヘッドを上記ディスク記憶媒体の上記記録面上に
て移動させ、上記ディスク記憶媒体の表面のトラックに
記録されたサーボ制御情報を読取り、サーボ情報信号を
生成するサーボ機構と、上記磁気ヘッドからの上記サー
ボ情報信号を非同期的にサンプリングして、デジタル表
現に変換するアナログ／デジタル変換回路と、変換され
たサーボ情報信号を上記アナログ／デジタル変換回路か
ら受取り、デジタル化されたサーボ情報信号を２乗し
て、上記トラックの中心線に対して上記磁気ヘッドの位
置誤差を示すデジタル２次位置誤差信号（ＰＥＳ）を生
成する復調回路と、上記位置誤差信号を受取り、上記磁
気ヘッドを上記トラックに対して適正な位置に保持する
ために上記磁気ヘッドに送られる制御信号を生成するサ
ーボ制御装置と、を含む、ディスク・ドライブ。 （１３）上記読取り／書込みヘッドから上記サーボ情報
信号を受取るプリアンプと、上記プリアンプからの上記
サーボ情報信号の振幅を所定限度内に制御し、限定され
た信号を上記アナログ／デジタル変換回路に送る自動利
得制御回路と、を含む、上記（１２）記載のディスク・
ドライブ。 （１４）上記復調回路が上記デジタル化されたサーボ情
報を受信してフィルタし、フィルタされた信号を２乗器
に送るデジタル・フィルタを含む、上記（１２）記載の
ディスク・ドライブ。 （１５）上記フィルタが奇数対称フィルタ係数を持つ高
調波ノッチ・フィルタである、上記（１４）記載のディ
スク・ドライブ。 （１６）上記復調回路のデジタル・フィルタがヒルベル
ト変換フィルタである、上記（１５）記載のディスク・
ドライブ。 （１７）上記２乗器が論理回路を含む、上記（１２）記
載のディスク・ドライブ。 （１８）上記２乗器が偶数と奇数のデジタル化されたサ
ンプルの２乗の和を取る２次加算２乗器を含む、上記
（１２）記載のディスク・ドライブ。 （１９）上記復調回路のバースト・アキュムレータが２
乗された信号を受信し、２乗された全ての項を加算し
て、サーボ・バースト・タイミング間隔の各々のサーボ
信号ピーク振幅の和を累算されたデータ項に変換する、
上記（１２）記載のディスク・ドライブ。 （２０）上記累算されたデータ項が、項ｚ1、
ｚ2、．．．、ｚn の級数を含み、上記サーボ・バース
ト・タイミング間隔が半径方向に連続した４つの間隔Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４を含み、累算された２次バース
ト・パターン・データが次のように項ＰＥＳＡ、ＰＥＳ
Ｂ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを含む、上記（１９）記載のデ
ィスク・ドライブ。
【数２４】 ＰＥＳＡ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ２に対応 ＰＥＳＢ＝Σｚn バースト間隔Ｐ３、Ｐ４に対応 ＰＥＳＣ＝Σｚn バースト間隔Ｐ２、Ｐ３に対応 ＰＥＳＤ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ４に対応 （２１）上記ＰＥＳバースト・アキュムレータがランニ
ング・サム論理回路を含む、上記（２０）記載のディス
ク・ドライブ。 （２２）上記復調回路が累算された２次バースト・パタ
ーン・データを復調して、位相が９０度ずれ、次式、
ング・サム論理回路を含む、上記（２０）記載のディス
ク・ドライブ。 （２２）上記復調回路が累算された２次バースト・パタ
ーン・データを復調して、位相が９０度ずれ、次式、
【数２５】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ によって定義され、データ・トラックの中心に対する上
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成す
る、上記（２０）記載のディスク・ドライブ。 （２３）サーボ情報信号を生成するために、記憶媒体の
トラックに記録された２次バースト・パターン・データ
を含むサーボ情報を読取る、読取り／書込みヘッドと、
上記サーボ情報信号を自動的に制御して、範囲が限定さ
れたサーボ情報信号を生成する自動利得制御手段と、上
記範囲が限定されたサーボ情報信号をデジタル・サーボ
信号に変換する変換手段と、上記デジタル・サーボ信号
を受取り、２乗されたサーボ情報信号を生成する２乗器
手段と、上記２乗されたサーボ情報信号データを各２次
バースト・パターンについて累算するバースト・アキュ
ムレータ手段と、上記バースト・アキュムレータ手段か
らの上記２次バースト・パターン・データを復調し、デ
ータ・トラックの中心に対する上記読取り／書込みヘッ
ドの位置誤差を示す１次位置誤差信号と２次位置誤差信
号を生成する２次復調回路手段と、上記１次位置誤差信
号と２次位置誤差信号とを受取り、上記トラック上の上
記読取り／書込みヘッドの位置を制御するためにサーボ
制御装置によって用いられる、上記トラック用の実質的
にリニアＰＥＳランプ信号を生成するように組合わせる
リニア・ランピング手段と、を含む、位置誤差信号復調
装置。 （２４）上記変換手段が、システム・クロック信号に従
って上記サーボ情報信号をデジタル表現に非同期に変換
するアナログ／デジタル変換回路を含む、上記（２３）
記載の位置誤差信号復調装置。 （２５）上記読取り／書込みヘッドが、セクタ・サーボ
・パターンの時間間隔に従って上記記憶媒体から上記サ
ーボ情報を読取る、上記（２３）記載の位置誤差信号復
調装置。 （２６）上記２乗器が変換されたサーボ情報信号をノッ
チ・フィルタを通してデジタルにフィルタし、上記トラ
ックの中心線に対する上記読取り／書込みヘッドの位置
誤差を示すデジタル２次位置誤差信号ＰＥＳを生成す
る、上記（２３）記載の位置誤差信号復調装置。 （２７）上記バースト・アキュムレータ手段が、２乗さ
れたサーボ情報信号を受取り、上記信号の２乗された項
を全て加算し、各サーボ・バースト・タイミング間隔に
ついてサーボ信号の２乗した項の和を変換して、各サー
ボ・バースト・タイミング間隔について累算され、項ｚ
1、ｚ2、．．．、ｚn の級数を含むＰＥＳデータ信号を
生成するＰＥＳバースト・アキュムレータを含む、上記
（２３）記載の位置誤差信号復調装置。 （２８）上記２次バースト・パターン・データが、半径
方向に反復連続した４つのグループＰ１、Ｐ２、Ｐ３、
Ｐ４の間隔内に記録され、上記バースト・アキュムレー
タ手段が次のように定義される累算された４つのＰＥＳ
データ信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを
生成する、上記（２７）記載の位置誤差信号復調装置。
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成す
る、上記（２０）記載のディスク・ドライブ。 （２３）サーボ情報信号を生成するために、記憶媒体の
トラックに記録された２次バースト・パターン・データ
を含むサーボ情報を読取る、読取り／書込みヘッドと、
上記サーボ情報信号を自動的に制御して、範囲が限定さ
れたサーボ情報信号を生成する自動利得制御手段と、上
記範囲が限定されたサーボ情報信号をデジタル・サーボ
信号に変換する変換手段と、上記デジタル・サーボ信号
を受取り、２乗されたサーボ情報信号を生成する２乗器
手段と、上記２乗されたサーボ情報信号データを各２次
バースト・パターンについて累算するバースト・アキュ
ムレータ手段と、上記バースト・アキュムレータ手段か
らの上記２次バースト・パターン・データを復調し、デ
ータ・トラックの中心に対する上記読取り／書込みヘッ
ドの位置誤差を示す１次位置誤差信号と２次位置誤差信
号を生成する２次復調回路手段と、上記１次位置誤差信
号と２次位置誤差信号とを受取り、上記トラック上の上
記読取り／書込みヘッドの位置を制御するためにサーボ
制御装置によって用いられる、上記トラック用の実質的
にリニアＰＥＳランプ信号を生成するように組合わせる
リニア・ランピング手段と、を含む、位置誤差信号復調
装置。 （２４）上記変換手段が、システム・クロック信号に従
って上記サーボ情報信号をデジタル表現に非同期に変換
するアナログ／デジタル変換回路を含む、上記（２３）
記載の位置誤差信号復調装置。 （２５）上記読取り／書込みヘッドが、セクタ・サーボ
・パターンの時間間隔に従って上記記憶媒体から上記サ
ーボ情報を読取る、上記（２３）記載の位置誤差信号復
調装置。 （２６）上記２乗器が変換されたサーボ情報信号をノッ
チ・フィルタを通してデジタルにフィルタし、上記トラ
ックの中心線に対する上記読取り／書込みヘッドの位置
誤差を示すデジタル２次位置誤差信号ＰＥＳを生成す
る、上記（２３）記載の位置誤差信号復調装置。 （２７）上記バースト・アキュムレータ手段が、２乗さ
れたサーボ情報信号を受取り、上記信号の２乗された項
を全て加算し、各サーボ・バースト・タイミング間隔に
ついてサーボ信号の２乗した項の和を変換して、各サー
ボ・バースト・タイミング間隔について累算され、項ｚ
1、ｚ2、．．．、ｚn の級数を含むＰＥＳデータ信号を
生成するＰＥＳバースト・アキュムレータを含む、上記
（２３）記載の位置誤差信号復調装置。 （２８）上記２次バースト・パターン・データが、半径
方向に反復連続した４つのグループＰ１、Ｐ２、Ｐ３、
Ｐ４の間隔内に記録され、上記バースト・アキュムレー
タ手段が次のように定義される累算された４つのＰＥＳ
データ信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを
生成する、上記（２７）記載の位置誤差信号復調装置。
【数２６】 ＰＥＳＡ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ２に対応 ＰＥＳＢ＝Σｚn バースト間隔Ｐ３、Ｐ４に対応 ＰＥＳＣ＝Σｚn バースト間隔Ｐ２、Ｐ３に対応 ＰＥＳＤ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ４に対応 （２９）上記２次復調回路手段が、上記バースト・アキ
ュムレータ手段からの上記２次バースト・パターン・デ
ータを復調して、位相が９０度ずれ、次式、
ュムレータ手段からの上記２次バースト・パターン・デ
ータを復調して、位相が９０度ずれ、次式、
【数２７】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ によって定義され、データ・トラックの中心に対する上
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成す
る、上記（２８）記載の位置誤差信号復調装置。 （３０）サーボ情報を検出し、上記サーボ情報から位置
誤差信号を復調する方法であって、記憶媒体のトラック
に記録された２次バースト・パターン・データを含む上
記サーボ情報を読取ってサーボ情報信号を生成するステ
ップと、上記サーボ情報信号の利得を自動的に制御し
て、範囲が限定されたサーボ情報信号を生成するステッ
プと、上記範囲が限定されたサーボ情報信号をデジタル
・サーボ信号に変換するステップと、上記デジタル・サ
ーボ信号を２乗して、２乗されたサーボ情報信号を生成
するステップと、上記２乗されたサーボ情報信号データ
を各２次バースト・パターンについて累算するステップ
と、上記２次バースト・パターン・データを復調して、
データ・トラックの中心に対する読取り／書込みヘッド
の位置誤差を示す１次位置誤差信号と２次位置誤差信号
とを生成するステップと、上記１次位置誤差信号と２次
位置誤差信号を組合わせて、上記トラック上の上記読取
り／書込みヘッドの位置を制御するためにサーボ制御装
置によって用いられる上記トラック用の実質的にリニア
ＰＥＳランプ信号を生成するステップと、を含む方法。 （３１）上記デジタル・サーボ情報信号を２乗するステ
ップが、上記変換されたサーボ情報信号をノッチ・フィ
ルタを通してデジタルにフィルタし、上記トラックの中
心線に対する上記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示
すデジタル２次位置誤差信号ＰＥＳを生成するステップ
を含む、上記（３０）記載の方法。 （３２）上記累算ステップが上記信号の２乗された項を
全て加算し、各サーボ・バースト・タイミング間隔につ
いてサーボ信号の２乗した項の和を変換して、各サーボ
・バースト・タイミング間隔について累算され、項
ｚ1、ｚ2、．．．、ｚn の級数を含むＰＥＳデータ信号
を生成するステップを含む、上記（３０）記載の方法。 （３３）上記２次バースト・パターン・データが半径方
向に反復連続した４つのパターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ
４の間隔内に記録され、上記２乗された項の和の変換に
より、次のように定義される累算された４つのＰＥＳデ
ータ信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤが生
成される、上記（３２）記載の方法。
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成す
る、上記（２８）記載の位置誤差信号復調装置。 （３０）サーボ情報を検出し、上記サーボ情報から位置
誤差信号を復調する方法であって、記憶媒体のトラック
に記録された２次バースト・パターン・データを含む上
記サーボ情報を読取ってサーボ情報信号を生成するステ
ップと、上記サーボ情報信号の利得を自動的に制御し
て、範囲が限定されたサーボ情報信号を生成するステッ
プと、上記範囲が限定されたサーボ情報信号をデジタル
・サーボ信号に変換するステップと、上記デジタル・サ
ーボ信号を２乗して、２乗されたサーボ情報信号を生成
するステップと、上記２乗されたサーボ情報信号データ
を各２次バースト・パターンについて累算するステップ
と、上記２次バースト・パターン・データを復調して、
データ・トラックの中心に対する読取り／書込みヘッド
の位置誤差を示す１次位置誤差信号と２次位置誤差信号
とを生成するステップと、上記１次位置誤差信号と２次
位置誤差信号を組合わせて、上記トラック上の上記読取
り／書込みヘッドの位置を制御するためにサーボ制御装
置によって用いられる上記トラック用の実質的にリニア
ＰＥＳランプ信号を生成するステップと、を含む方法。 （３１）上記デジタル・サーボ情報信号を２乗するステ
ップが、上記変換されたサーボ情報信号をノッチ・フィ
ルタを通してデジタルにフィルタし、上記トラックの中
心線に対する上記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示
すデジタル２次位置誤差信号ＰＥＳを生成するステップ
を含む、上記（３０）記載の方法。 （３２）上記累算ステップが上記信号の２乗された項を
全て加算し、各サーボ・バースト・タイミング間隔につ
いてサーボ信号の２乗した項の和を変換して、各サーボ
・バースト・タイミング間隔について累算され、項
ｚ1、ｚ2、．．．、ｚn の級数を含むＰＥＳデータ信号
を生成するステップを含む、上記（３０）記載の方法。 （３３）上記２次バースト・パターン・データが半径方
向に反復連続した４つのパターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ
４の間隔内に記録され、上記２乗された項の和の変換に
より、次のように定義される累算された４つのＰＥＳデ
ータ信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤが生
成される、上記（３２）記載の方法。
【数２８】 ＰＥＳＡ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ２に対応 ＰＥＳＢ＝Σｚn バースト間隔Ｐ３、Ｐ４に対応 ＰＥＳＣ＝Σｚn バースト間隔Ｐ２、Ｐ３に対応 ＰＥＳＤ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ４に対応 （３４）上記２次バースト・パターン・データを復調す
るステップが、上記ヘッドが上記トラック上を移動する
際に位相が９０度ずれ、次式、
るステップが、上記ヘッドが上記トラック上を移動する
際に位相が９０度ずれ、次式、
【数２９】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ によって定義され、データ・トラックの中心に対する上
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成する
ステップを含む、上記（３３）記載の方法。 （３５）記憶媒体の表面のトラックに所定時間間隔で記
録された磁束遷移の列を含む２次サーボ・パターンであ
って、隣接する２つの磁束遷移がディスクの半径方向に
揃わないように、磁束遷移が記録ヘッドの幅を超えない
広がりを有する磁束遷移の列を含む、２次サーボ・パタ
ーン。 （３６）上記２次サーボ・パターンが、互い違いに並ん
だ４つの磁束遷移間隔が反復する列を含む、上記（３
５）記載の２次サーボ・パターン。 （３７）上記磁束遷移の広がりがトラックの幅の半分を
超えない、上記（３５）記載の２次サーボ・パターン。 （３８）記録媒体の表面のトラックに記録され、上記デ
ィスク表面に互い違いに並んだ間隔で記録されたバース
ト・グループの形に所定周波数で形成され、幅がトラッ
クの幅の半分を超えない磁束遷移の列を含む、２次サー
ボ・パターン。 （３９）上記２次サーボ・パターンが、４つのバースト
・グループが反復するパターンを含む、上記（３８）記
載の２次サーボ・パターン。 （４０）各バースト・グループが偶数の磁束遷移の列を
含む、上記（３９）記載の２次サーボ・パターン。 （４１）各バースト・グループが８個の磁束遷移の列を
含む、上記（３９）記載の２次サーボ・パターン。 （４２）上記磁束遷移が、平行な遷移が上記ディスクの
表面で揃わないように記録される、上記（３９）記載の
２次サーボ・パターン。
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成する
ステップを含む、上記（３３）記載の方法。 （３５）記憶媒体の表面のトラックに所定時間間隔で記
録された磁束遷移の列を含む２次サーボ・パターンであ
って、隣接する２つの磁束遷移がディスクの半径方向に
揃わないように、磁束遷移が記録ヘッドの幅を超えない
広がりを有する磁束遷移の列を含む、２次サーボ・パタ
ーン。 （３６）上記２次サーボ・パターンが、互い違いに並ん
だ４つの磁束遷移間隔が反復する列を含む、上記（３
５）記載の２次サーボ・パターン。 （３７）上記磁束遷移の広がりがトラックの幅の半分を
超えない、上記（３５）記載の２次サーボ・パターン。 （３８）記録媒体の表面のトラックに記録され、上記デ
ィスク表面に互い違いに並んだ間隔で記録されたバース
ト・グループの形に所定周波数で形成され、幅がトラッ
クの幅の半分を超えない磁束遷移の列を含む、２次サー
ボ・パターン。 （３９）上記２次サーボ・パターンが、４つのバースト
・グループが反復するパターンを含む、上記（３８）記
載の２次サーボ・パターン。 （４０）各バースト・グループが偶数の磁束遷移の列を
含む、上記（３９）記載の２次サーボ・パターン。 （４１）各バースト・グループが８個の磁束遷移の列を
含む、上記（３９）記載の２次サーボ・パターン。 （４２）上記磁束遷移が、平行な遷移が上記ディスクの
表面で揃わないように記録される、上記（３９）記載の
２次サーボ・パターン。
【００５６】
【発明の効果】ここまで説明してきた本発明は、復調さ
れたＰＥＳの位相誤差をなくし、素子をディスク・ドラ
イブのデジタル・データ処理素子と共有して処理効率を
大幅に高める他、位相同期回路を必要とせず設計回路を
簡素化し、更にサーボ情報にはクロック同期フィールド
を必要としないために、ディスク・データ容量が増加
し、デジタル信号処理方式を効果的に利用してＰＥＳの
適正な復調を行なう、ディスク・ドライブ・サーボ制御
装置を提供する。また、分割バースト・サーボ情報パタ
ーンは、トラック幅を占める遷移バーストの不整合によ
る誤差をなくし、読取り／書込みヘッドの位置決め精度
の向上に寄与する。
れたＰＥＳの位相誤差をなくし、素子をディスク・ドラ
イブのデジタル・データ処理素子と共有して処理効率を
大幅に高める他、位相同期回路を必要とせず設計回路を
簡素化し、更にサーボ情報にはクロック同期フィールド
を必要としないために、ディスク・データ容量が増加
し、デジタル信号処理方式を効果的に利用してＰＥＳの
適正な復調を行なう、ディスク・ドライブ・サーボ制御
装置を提供する。また、分割バースト・サーボ情報パタ
ーンは、トラック幅を占める遷移バーストの不整合によ
る誤差をなくし、読取り／書込みヘッドの位置決め精度
の向上に寄与する。
【図１】記憶媒体のトラックに記録された従来のサーボ
・バースト・パターンの磁束遷移を示す図である。
・バースト・パターンの磁束遷移を示す図である。
【図２】本発明に従って構成されたディスク・ドライブ
・サーボ制御装置のブロック図である。
・サーボ制御装置のブロック図である。
【図３】図２に示したＰＥＳ復調回路のブロック図であ
る。
る。
【図４】図３に示したフィルタのブロック図である。
【図５】図２に示した制御装置によって実行される処理
ステップの流れ図である。
ステップの流れ図である。
【図６】図２に示したディスク・ドライブ・サーボ制御
装置と共に使用する、本発明に従って構成された第２Ｐ
ＥＳ復調回路のブロック図である。
装置と共に使用する、本発明に従って構成された第２Ｐ
ＥＳ復調回路のブロック図である。
【図７】図６に示した制御装置によって実行される処理
ステップの流れ図である。
ステップの流れ図である。
【図８】本発明に従って記録された第１分割バースト・
サーボ・パターンの図である。
サーボ・パターンの図である。
【図９】別の組合わせ法を示す、図８の分割バースト・
サーボ・パターンの図である。
サーボ・パターンの図である。
【図１０】図８と図９の分割バースト・パターンの復調
を示すＰＥＳバースト・アキュムレータのブロック図で
ある。
を示すＰＥＳバースト・アキュムレータのブロック図で
ある。
【図１１】本発明に従って記録された第２分割バースト
・サーボ・パターンの図である。
・サーボ・パターンの図である。
１０ サーボ・パターン ２０ 磁束遷移 １１０ ディスク・ドライブ・サーボ制御装置 １１２ 読取り／書込みヘッド １１４ ディスク・アーム １１６ 表面 １１８ 磁気ディスク １２０ サーボ・アセンブリ １２４ セクタ １２６ サーボ情報フィールド １２８ データ・フィールド １３０ 復調回路 １３２ ヘッド出力ライン １３４ プリアンプ １３６ 自動利得制御回路（ＡＧＣ） １３８ アナログ／デジタル変換回路 １４０ サンプリング・クロック・ライン １４２ タイミング復号回路 １４４ システム・クロック信号ライン １４６ 変換回路出力ライン １５０ ランプ・スティッチング・ブロック １５２ サーボ制御装置 １５４ デジタル・フィルタ １５６ フィルタ・タップ １５８ フィルタ係数ブロック １６０ フィルタ加算器 １６２ フィルタ出力ライン １６４ ２乗器 １６６、１７０ 信号ライン １６８ ＰＥＳバースト・アキュムレータ １７２ ２次復調ブロック ３２０ 半幅遷移
フロントページの続き (72)発明者 チュン・チュアン・リュウ アメリカ合衆国95120、カリフォルニア州 サン・ホセ、レッドモンド 993 (72)発明者 フランシス・エドワード・ミュラー アメリカ合衆国95120、カリフォルニア州 サン・ホセ、ペラルタ・ドライブ 1269
Claims (42)
- 【請求項１】ディスク・アームに装着され、回転するデ
ィスク記憶媒体の表面をサーボ機構によって移動して、
上記ディスク記憶媒体表面のトラックに記録されたサー
ボ制御情報を読取り、サーボ情報信号を生成するための
磁気ヘッドを有するディスク・ドライブのためのディス
ク・ドライブ・サーボ制御装置であって、 上記磁気ヘッドから上記サーボ情報信号を非同期的に受
信してデジタル表現に変換するアナログ／デジタル変換
回路と、 変換されたサーボ情報信号を上記アナログ／デジタル変
換回路から受信し、デジタル化されたサーボ情報信号を
２乗して、上記トラックの中心線に対する上記磁気ヘッ
ドの位置誤差を示すデジタル２次位置誤差信号（ＰＥ
Ｓ）を生成する復調回路と、 上記位置誤差信号を受信し、上記トラックに関して適正
な位置に上記磁気ヘッドを保持するために上記磁気ヘッ
ドに送られる制御信号を生成するサーボ制御装置と、 を含む、ディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 - 【請求項２】上記サーボ情報信号を上記読取り／書込み
ヘッドから受信するプリアンプと、 上記プリアンプからの上記サーボ情報信号の振幅を所定
限度内に制御し、限定された信号を上記アナログ／デジ
タル変換回路に送る自動利得制御回路と、 を含む、請求項１記載のディスク・ドライブ・サーボ制
御装置。 - 【請求項３】上記復調回路が、上記デジタル化されたサ
ーボ情報を受信してフィルタし、フィルタされた信号を
２乗器に送るデジタル・フィルタを含む、請求項１記載
のディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 - 【請求項４】上記フィルタが、奇数対称フィルタ係数を
持つ高調波ノッチ・フィルタである、請求項３記載のデ
ィスク・ドライブ・サーボ制御装置。 - 【請求項５】上記復調回路のデジタル・フィルタがヒル
ベルト変換フィルタである、請求項４記載のディスク・
ドライブ・サーボ制御装置。 - 【請求項６】上記２乗器が論理回路を含む、請求項１記
載のディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 - 【請求項７】上記２乗器が偶数と奇数のデジタル化され
たサンプルの２乗の和を取る２次加算２乗器を含む、請
求項１記載のディスク・ドライブ・サーボ制御装置。 - 【請求項８】上記復調回路のバースト・アキュムレータ
が２乗された信号を受信し、２乗された全ての項を加算
して、サーボ・バースト・タイミング間隔の各々のサー
ボ信号ピーク振幅の和を累算されたデータ項に変換す
る、請求項１記載のディスク・ドライブ・サーボ制御装
置。 - 【請求項９】上記累算されたデータ項が、項ｚ1、
ｚ2、．．．、ｚn の級数を含み、上記サーボ・バース
ト・タイミング間隔が半径方向に連続した４つの間隔Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４を含み、累算された２次バース
ト・パターン・データが次のように項ＰＥＳＡ、ＰＥＳ
Ｂ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを含む、請求項８記載のディス
ク・ドライブ・サーボ制御装置。 【数１】 ＰＥＳＡ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ２に対応 ＰＥＳＢ＝Σｚn バースト間隔Ｐ３、Ｐ４に対応 ＰＥＳＣ＝Σｚn バースト間隔Ｐ２、Ｐ３に対応 ＰＥＳＤ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ４に対応 - 【請求項１０】上記ＰＥＳバースト・アキュムレータが
ランニング・サム論理回路を含む、請求項９記載のディ
スク・ドライブ・サーボ制御装置。 - 【請求項１１】上記復調回路が累算された２次バースト
・パターン・データを復調して、上記ヘッドが上記トラ
ック上を移動する際に位相が９０度ずれ、次式、 【数２】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ によって定義され、データ・トラックの中心に対する上
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成す
る、請求項９記載のディスク・ドライブ・サーボ制御装
置。 - 【請求項１２】記録面を有するディスク記憶媒体と、 上記記録面上のディスク・アームに装着された磁気ヘッ
ドと、 上記磁気ヘッドを上記ディスク記憶媒体の上記記録面上
にて移動させ、上記ディスク記憶媒体の表面のトラック
に記録されたサーボ制御情報を読取り、サーボ情報信号
を生成するサーボ機構と、 上記磁気ヘッドからの上記サーボ情報信号を非同期的に
サンプリングして、デジタル表現に変換するアナログ／
デジタル変換回路と、 変換されたサーボ情報信号を上記アナログ／デジタル変
換回路から受取り、デジタル化されたサーボ情報信号を
２乗して、上記トラックの中心線に対して上記磁気ヘッ
ドの位置誤差を示すデジタル２次位置誤差信号（ＰＥ
Ｓ）を生成する復調回路と、 上記位置誤差信号を受取り、上記磁気ヘッドを上記トラ
ックに対して適正な位置に保持するために上記磁気ヘッ
ドに送られる制御信号を生成するサーボ制御装置と、 を含む、ディスク・ドライブ。 - 【請求項１３】上記読取り／書込みヘッドから上記サー
ボ情報信号を受取るプリアンプと、 上記プリアンプからの上記サーボ情報信号の振幅を所定
限度内に制御し、限定された信号を上記アナログ／デジ
タル変換回路に送る自動利得制御回路と、 を含む、請求項１２記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項１４】上記復調回路が上記デジタル化されたサ
ーボ情報を受信してフィルタし、フィルタされた信号を
２乗器に送るデジタル・フィルタを含む、請求項１２の
ディスク・ドライブ。 - 【請求項１５】上記フィルタが奇数対称フィルタ係数を
持つ高調波ノッチ・フィルタである、請求項１４記載の
ディスク・ドライブ。 - 【請求項１６】上記復調回路のデジタル・フィルタがヒ
ルベルト変換フィルタである、請求項１５記載のディス
ク・ドライブ。 - 【請求項１７】上記２乗器が論理回路を含む、請求項１
２記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項１８】上記２乗器が偶数と奇数のデジタル化さ
れたサンプルの２乗の和を取る２次加算２乗器を含む、
請求項１２記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項１９】上記復調回路のバースト・アキュムレー
タが２乗された信号を受信し、２乗された全ての項を加
算して、サーボ・バースト・タイミング間隔の各々のサ
ーボ信号ピーク振幅の和を累算されたデータ項に変換す
る、請求項１２記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項２０】上記累算されたデータ項が、項ｚ1、
ｚ2、．．．、ｚn の級数を含み、上記サーボ・バース
ト・タイミング間隔が半径方向に連続した４つの間隔Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４を含み、累算された２次バース
ト・パターン・データが次のように項ＰＥＳＡ、ＰＥＳ
Ｂ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳＤを含む、請求項１９記載のディ
スク・ドライブ。 【数３】 ＰＥＳＡ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ２に対応 ＰＥＳＢ＝Σｚn バースト間隔Ｐ３、Ｐ４に対応 ＰＥＳＣ＝Σｚn バースト間隔Ｐ２、Ｐ３に対応 ＰＥＳＤ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ４に対応 - 【請求項２１】上記ＰＥＳバースト・アキュムレータが
ランニング・サム論理回路を含む、請求項２０記載のデ
ィスク・ドライブ。 - 【請求項２２】上記復調回路が累算された２次バースト
・パターン・データを復調して、位相が９０度ずれ、次
式、 【数４】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ によって定義され、データ・トラックの中心に対する上
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成す
る、請求項２０記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項２３】サーボ情報信号を生成するために、記憶
媒体のトラックに記録された２次バースト・パターン・
データを含むサーボ情報を読取る、読取り／書込みヘッ
ドと、 上記サーボ情報信号を自動的に制御して、範囲が限定さ
れたサーボ情報信号を生成する自動利得制御手段と、 上記範囲が限定されたサーボ情報信号をデジタル・サー
ボ信号に変換する変換手段と、 上記デジタル・サーボ信号を受取り、２乗されたサーボ
情報信号を生成する２乗器手段と、 上記２乗されたサーボ情報信号データを各２次バースト
・パターンについて累算するバースト・アキュムレータ
手段と、 上記バースト・アキュムレータ手段からの上記２次バー
スト・パターン・データを復調し、データ・トラックの
中心に対する上記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示
す１次位置誤差信号と２次位置誤差信号を生成する２次
復調回路手段と、 上記１次位置誤差信号と２次位置誤差信号とを受取り、
上記トラック上の上記読取り／書込みヘッドの位置を制
御するためにサーボ制御装置によって用いられる、上記
トラック用の実質的にリニアＰＥＳランプ信号を生成す
るように組合わせるリニア・ランピング手段と、 を含む、位置誤差信号復調装置。 - 【請求項２４】上記変換手段が、システム・クロック信
号に従って上記サーボ情報信号をデジタル表現に非同期
に変換するアナログ／デジタル変換回路を含む、請求項
２３記載の位置誤差信号復調装置。 - 【請求項２５】上記読取り／書込みヘッドが、セクタ・
サーボ・パターンの時間間隔に従って上記記憶媒体から
上記サーボ情報を読取る、請求項２３記載の位置誤差信
号復調装置。 - 【請求項２６】上記２乗器が変換されたサーボ情報信号
をノッチ・フィルタを通してデジタルにフィルタし、上
記トラックの中心線に対する上記読取り／書込みヘッド
の位置誤差を示すデジタル２次位置誤差信号ＰＥＳを生
成する、請求項２３記載の位置誤差信号復調装置。 - 【請求項２７】上記バースト・アキュムレータ手段が、
２乗されたサーボ情報信号を受取り、上記信号の２乗さ
れた項を全て加算し、各サーボ・バースト・タイミング
間隔についてサーボ信号の２乗した項の和を変換して、
各サーボ・バースト・タイミング間隔について累算さ
れ、項ｚ1、ｚ2、．．．、ｚn の級数を含むＰＥＳデー
タ信号を生成するＰＥＳバースト・アキュムレータを含
む、請求項２３記載の位置誤差信号復調装置。 - 【請求項２８】上記２次バースト・パターン・データ
が、半径方向に反復連続した４つのグループＰ１、Ｐ
２、Ｐ３、Ｐ４の間隔内に記録され、上記バースト・ア
キュムレータ手段が次のように定義される累算された４
つのＰＥＳデータ信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、
ＰＥＳＤを生成する、請求項２７記載の位置誤差信号復
調装置。 【数５】 ＰＥＳＡ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ２に対応 ＰＥＳＢ＝Σｚn バースト間隔Ｐ３、Ｐ４に対応 ＰＥＳＣ＝Σｚn バースト間隔Ｐ２、Ｐ３に対応 ＰＥＳＤ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ４に対応 - 【請求項２９】上記２次復調回路手段が、上記バースト
・アキュムレータ手段からの上記２次バースト・パター
ン・データを復調して、位相が９０度ずれ、次式、 【数６】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ によって定義され、データ・トラックの中心に対する上
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成す
る、請求項２８記載の位置誤差信号復調装置。 - 【請求項３０】サーボ情報を検出し、上記サーボ情報か
ら位置誤差信号を復調する方法であって、 記憶媒体のトラックに記録された２次バースト・パター
ン・データを含む上記サーボ情報を読取ってサーボ情報
信号を生成するステップと、 上記サーボ情報信号の利得を自動的に制御して、範囲が
限定されたサーボ情報信号を生成するステップと、 上記範囲が限定されたサーボ情報信号をデジタル・サー
ボ信号に変換するステップと、 上記デジタル・サーボ信号を２乗して、２乗されたサー
ボ情報信号を生成するステップと、 上記２乗されたサーボ情報信号データを各２次バースト
・パターンについて累算するステップと、 上記２次バースト・パターン・データを復調して、デー
タ・トラックの中心に対する読取り／書込みヘッドの位
置誤差を示す１次位置誤差信号と２次位置誤差信号とを
生成するステップと、 上記１次位置誤差信号と２次位置誤差信号を組合わせ
て、上記トラック上の上記読取り／書込みヘッドの位置
を制御するためにサーボ制御装置によって用いられる上
記トラック用の実質的にリニアＰＥＳランプ信号を生成
するステップと、 を含む方法。 - 【請求項３１】上記デジタル・サーボ情報信号を２乗す
るステップが、上記変換されたサーボ情報信号をノッチ
・フィルタを通してデジタルにフィルタし、上記トラッ
クの中心線に対する上記読取り／書込みヘッドの位置誤
差を示すデジタル２次位置誤差信号ＰＥＳを生成するス
テップを含む、請求項３０記載の方法。 - 【請求項３２】上記累算ステップが上記信号の２乗され
た項を全て加算し、各サーボ・バースト・タイミング間
隔についてサーボ信号の２乗した項の和を変換して、各
サーボ・バースト・タイミング間隔について累算され、
項ｚ1、ｚ2、．．．、ｚn の級数を含むＰＥＳデータ信
号を生成するステップを含む、請求項３０記載の方法。 - 【請求項３３】上記２次バースト・パターン・データが
半径方向に反復連続した４つのパターンＰ１、Ｐ２、Ｐ
３、Ｐ４の間隔内に記録され、上記２乗された項の和の
変換により、次のように定義される累算された４つのＰ
ＥＳデータ信号ＰＥＳＡ、ＰＥＳＢ、ＰＥＳＣ、ＰＥＳ
Ｄが生成される、請求項３２記載の方法。 【数７】 ＰＥＳＡ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ２に対応 ＰＥＳＢ＝Σｚn バースト間隔Ｐ３、Ｐ４に対応 ＰＥＳＣ＝Σｚn バースト間隔Ｐ２、Ｐ３に対応 ＰＥＳＤ＝Σｚn バースト間隔Ｐ１、Ｐ４に対応 - 【請求項３４】上記２次バースト・パターン・データを
復調するステップが、上記ヘッドが上記トラック上を移
動する際に位相が９０度ずれ、次式、 【数８】ＰＥＳＰ＝ＰＥＳＤ−ＰＥＳＣ ＰＥＳＱ＝ＰＥＳＢ−ＰＥＳＡ によって定義され、データ・トラックの中心に対する上
記読取り／書込みヘッドの位置誤差を示す、１次位置誤
差信号ＰＥＳＰと２次位置誤差信号ＰＥＳＱを生成する
ステップを含む、請求項３３記載の方法。 - 【請求項３５】記憶媒体の表面のトラックに所定時間間
隔で記録された磁束遷移の列を含む２次サーボ・パター
ンであって、隣接する２つの磁束遷移がディスクの半径
方向に揃わないように、磁束遷移が記録ヘッドの幅を超
えない広がりを有する磁束遷移の列を含む２次サーボ・
パターン。 - 【請求項３６】上記２次サーボ・パターンが、互い違い
に並んだ４つの磁束遷移間隔が反復する列を含む、請求
項３５記載の２次サーボ・パターン。 - 【請求項３７】上記磁束遷移の広がりがトラックの幅の
半分を超えない、請求項３５記載の２次サーボ・パター
ン。 - 【請求項３８】記録媒体の表面のトラックに記録され、
上記ディスク表面に互い違いに並んだ間隔で記録された
バースト・グループの形に所定周波数で形成され、幅が
トラックの幅の半分を超えない磁束遷移の列を含む、２
次サーボ・パターン。 - 【請求項３９】上記２次サーボ・パターンが、４つのバ
ースト・グループが反復するパターンを含む、請求項３
８記載の２次サーボ・パターン。 - 【請求項４０】各バースト・グループが偶数の磁束遷移
の列を含む、請求項３９記載の２次サーボ・パターン。 - 【請求項４１】各バースト・グループが８個の磁束遷移
の列を含む、請求項３９記載の２次サーボ・パターン。 - 【請求項４２】上記磁束遷移が、平行な遷移が上記ディ
スクの表面で揃わないように記録される、請求項３９記
載の２次サーボ・パターン。
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