JPH04155676A - サーボパターン復調方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　要〕 サーボディスク上のサーボパターンを復調するサーボパ
ターン復調方式に関し、 アナログ回路の物量を低減し、高速シークを行った際で
もサーボヘッドの位置が直読的に把握できるサーボヘッ
ド復調方式を提供することを目的とし、 磁気ディスクのヘッドの位置決め制御装置において、サ
ーボパターンをサーボヘッドで読み取ったパターン情報
信号が加わり、該信号が特定レベル以上であるかを少な
くとも判別する比較手段と該結果が加わり、第１番目と
第２番目のサーボパターンの検出結果が出力される時点
を計時する第１、第２の計時手段と、該第１．第２の計
時手段の結果でサーボパターンのどの位置にサーボヘッ
ドが存在するかを求める制御手段とを有するように構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は磁気ディスク装置に係り、さらに詳しくはサー
ボディスク上のサーボパターンを復調するサーボパター
ン復調方式に関する。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置は複数のディスクを１個の記憶媒体と
し、各ディスク上の同心円上のそれぞれの周囲をトラッ
クとしてデータを記憶している。

尚、各ディスクの同一円周のトラックをシリンダとし、
シリンダとトランクとによって管理している。例えば９
枚のディスクを有し、データ記録面、　　を１５、サー
ボ面を１とした場合、シリンダを４０個設けたならば記
憶装置としては４０シリンダで各シリンダは１５トラン
クよりなる。

このような記憶媒体をアクセスする場合、シリンダ単位
でそれぞれのヘッドを同一円周上に位置させなくてはな
らない。このため、前述したデータを記憶するディスク
の他にヘッドを目的の位置のシリンダまで移動させるた
めのパターンをディスク上に設けである。そしてそのパ
ターンをサーボヘッドで読み取り、現在の位置やヘッド
の移動を制御している。磁気ディスク装置は前述した如
く、シリンダとトラックとによって論理的に管理してい
るが、物理的にはトラックしか存在しないので、以後で
はトラックでシリンダをも表現する。

前述のサーボヘッドが読み取るディスクはデータディス
クとは異なるディスクであり、またサーボヘッドとデー
タを読み取るヘッドも異なっている。従来、ヘッドを移
動させるための位置を読み込むためのサーボパターンは
４トラツクを１ゾーンとし４トランク単位でヘッドの移
動を管理している。また、サーボパターンは４トラツク
すなわち１ゾーン内においてそれぞれのトラックをヘッ
ドがまたがって読むよう構成されている。例えばあるト
ラック上にヘッドが存在する場合、そのトラックのアウ
ター並びにインナー側のシリンダのサーボパターンをも
読み込むようにしている。ヘッドは１個であるので、当
然隣のパターンをも読み込むが、この時読み取れるイン
ナー並びにアウター側の信号レベルはほぼ半分である。

ヘッドの最終的な位置制御はこのインナー並びにアウタ
ー側の信号レベルの比較によって行っている。

一方、サーボパターンすなわちサーボ情報パターンには
インデックスパターンが特定間隔で設けられその間に４
個の位置情報パターンが設けられている。第５図は従来
のサーボパターンと信号のタイミングチャートである。

例えばサーボヘッドが位置ＰＩにある場合、ＰＯ側のパ
ターンとＰ２側のパターンをも読み取っている。すなわ
ち、第１のサーボ位置情報パターンＳＰＩを読み取り、
続いて特定時間をおいて第２のサーボ位置情報パターン
ＳＰ２を、続いて第３のサーボ位置情報パターンＳＰ３
を順次読み取っている。この時、サーボ位置情報パター
ンＳＰ２．ＳＰ３はサーボヘッドによって半分が読まれ
ており目的の位置精度を保つためのパターンである。サ
ーボ位置情報パターンＳＰＩを読み取った信号レベルを
１、サーボ位置情報パターンＳＰ２はＯとするならばサ
ーボ位置情報パターンＳＰ３．ＳＰ４は約半分のレベル
であり、１．０．１／２．１／２な之レベルの信号をイ
ンデックスパターン１個の期間で読み取っている。

従来、ヘッドで読み取った信号は４個のピークホールド
回路に加わり、第５図のゲート信号６１〜Ｇ４によって
それぞれのピークホールド回路が動作し、インデッスパ
ターン間のサーボ位置情報を４つの位置において読み込
んでいる。そしてその信号レベルからサーボヘッドがゾ
ーン内のどの位置に存在するかを求めている。

また、読み込んだサーボ位置情報パターンのレベルが１
／２である２個の信号のレベルを比較し、目的のシリン
ダの位置に正しく位置したかを求め、例えばそれらのレ
ベル（１／２）が等しくない時にはヘッドを移動してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来の方式においてはインデックスパターン間
のサーボパターンを読み取るため４個のピークホールド
回路をヘッドに接続し、各ゲート信号０１〜Ｇ４で取り
込んでいる。そしてそのレベルから現在のヘッドの位置
がそのゾーン内でどこに存在するかを認識している。す
なわち従来の磁気ディスク装置のヘッド位置決めを行う
方式では、４トラツクで１サーボゾーンを構成する２位
相サーボパターンを用い、４個のピークホールド回路に
よって２種類のサーボ信号を生成していた。

このため１サーボゾーンのどの位置にサーボヘッドが位
置づけられているか把握するには２種類のアナログ信号
をコンパレータでスライスし決定しなければならずサー
ボ信号をディジタル化するにあたり多大なアナログ回路
を必要とする問題を有していた。また、従来のサーボパ
ターンでは前述した如くピークホールド回路を４個必要
とし、またこれらの特性を均等にする必要があり、ずれ
た場合はトラックピンチのずれとなるという問題を有し
ていた。

さらに、シリンダ間の間隔が狭くなった場合、同じシー
ク速度でもトラックに対する相対速度が速くなるためシ
ークエラーを起こす可能性があり、正確なサーボ位置の
復調ができなくなりシークエラーの原因となる問題を有
していた。

本発明は、アナログ回路の物量を低減し、高速シークを
行った際でもサーボヘッドの位置が直読的に把握できる
サーボパターン復調方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理ブロック図である。本発明は磁気
ディスクのヘッドの位置決め制御装置におけるものであ
る。

比較手段工は、サーボパターンをサーボヘッドで読み取
ったパターン情報信号が加わり、該信号が特定レベル以
上であるかを少なくとも判別する。

第１の計時手段２は前記比較手段１の結果が加わり、第
１のサーボパターン検出結果が出力される時点を計時す
る。また第２の計時手段３は第２のサーボパターン検出
結果が出力される時点を計時する。この計時手段２．３
は例えばカウンタ等からなる。

制御手段４は前記第１．第２の計時手段の結果でサーボ
パターンのどの位置にサーボヘッドが存在するかを求め
る。

〔作　　用〕

比較手段１はサーボヘッドが読み取ったパターン情報信
号が特定レベル以上であるか否かを判別する。サーボパ
ターンは例えば１個のパターン領域を時間的に前後して
二分されており、前と後とで計時手段２．３はそれぞれ
の分離した領域内においてパターン情報の時間を計時す
る。この２個の計時手段２，３で得られた結果によって
現在のサーボヘッドがどこの位置に存在するかを求める
ことができる。特に例えば１ゾーン８トラツクであるな
らば、４トラック単位で分割し、その二分割したそれぞ
れ４トラツクのどのトラックにサーボパターンが存在す
るかを判別し、この２つの位置によって合計８トラック
分の位置を求めている。

１サーボゾーンを８トラツクで構成し、前後に分けてそ
れぞれの領域単位でサーボ位置情報を検出しているので
コンパレータは１つでよく、また１サーボゾーンで全て
の情報すなわち２つの領域（分割したそれぞれの領域）
の対応する位置を求めているので、高速にサーボヘッド
の位置を求めることができる。

〔実　　施　　例〕

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の実施例の構成図、第３図は本発明の実
施例のタイミングチャートである。

本発明は、回転する軸上に複数設けられたディスクのう
ちの１つをサーボディスクとし、その勺−ボディスフ上
をサーボヘッド１０が移動し、目的のシリンダ上の位置
を捉えるものである。

サーボヘッド１０は前述したサーボ用ディスク上を移動
し、同心円上の予め設けられているサーボパターンを読
み取る。本発明の実施例においては１ゾーンを８シリン
ダで構成しており、ｌゾーン内に設けられたそれぞれの
サーボ位置情報パターンをサーボヘッドが読み取ってい
る。尚、サーボ位置情報パターンはインデックスパター
ン間に設けられ、これらのパターンは１周において複わ
個設けられている。

サーボヘッド１０が、例えば位置ＱＯに存在する場合、
サーボ位置情報パターンＳＲＩ、５Ｒ６ＳＲ８を読み取
る。サーボベツド１０で読み取った信号はＡＧＣアンプ
１１に加わる。本発明の実施例においてはサーボヘッド
１０の各ヘッドの出力レベル等の変化をも考慮し、ＡＧ
Ｃアンプ１１ムこよって常にその出力が一定となるよう
構成している。ＡＧＣピークホールド回路１２には後述
するシンクパルス検出回路１３で検出したピーク値ｉ　
　　が加わり、ＡＧＣピークホールド回路１２はサーボ
ベツド１０より出力される信号が長い時間において一定
のレベルとなる制御信号をＡＧＣアンプ１１に出力する
。ＡＧＣピークホールド回路１２からの制御信号により
、ＡＧＣアンプは特定のゲインとなってサーボヘッド１
０から出力される信号を増幅し、シンクパルス検出回路
１３に加える。

シンクパルス検出回路１３は、インデックスパターンを
検出するとともに、そのインデックスパターンに同期し
たクロックパルスを発生し、ＰＬＯ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏ
ｃｋｅｄ　０ｓｃｉｌｌｔｏｒ）　　１４に出力する。

ＰＬ０１４はシンクパルス検出回路１３より出力さ、　
　れるクロックに同期した９６倍の周波数のクロックを
発生する。このクロックが全体での最高周波数のクロッ
クでありクロックを使用する回路はこのクロックを分周
等して使用する。

ＰＬＯ１４より発生したクロックはゲート発生回路１５
に加り、インデックスパターンに同期した第３図の１／
８クロンク信号（１／８Ｆ）を復調回路１６に、又ゲー
ト信号ＧＳ１〜ＧＳ８と上位ゲート信号ＧＵ、下位ゲー
ト信号ＧＬとをピークホールド部１７に出力する。復調
回路１６にはＡＧＣアンプ１１より発生したサーボの出
力信号がシンクパルス検出回路１３を介して加わり、そ
の信号を特定のレベルと比較して特定の電圧以上の時の
信号の位置を取り込む。即ち、インデックスパターンを
検出した時カウンタを動作させてクロック（１／８Ｆ）
をカウントさせ、特定レベル以上となった時のカウンタ
の値をレジスタに順次取り込む。復調回路１６はこのレ
ジスタを２個有し、例えばサーボヘッドが位置ＱＯであ
るならばサーボ位置情報パターンＳＲＩ、ＳＲ６の位置
の情報を取り込みコントローラ（ＭＰＵ）１８に出力す
る。この復調回路１６の動作によって、現在サーボがど
のシリンダ上に存在するかをダイレクトに検出すること
ができる。尚、図中ヘッド左上下の小数字は読み取るべ
きパターン位置を表している。

一方、ＡＧＣアンプによって増幅されたサーボヘッド１
０の出力はピークホールド部１７にも加わる。コントロ
ーラ１８は前述した復調回路１６から加わる検出信号に
よってサーボヘッドがどのトランク上に存在するかを認
識しており、この位置からさらにその同一トラック上の
正しい位置に制御するため、コントローラ１８は復調回
路１６より出力されたサーボ位置情報をピークホールド
部１７に出力する。ピークホールド部１７はこの情報に
よってゲート信号を選択し、ＡＧＣアンプ１１より出力
される電圧をサンプリングする。例えばサーボヘッドが
位置ＱＯに存在した時には１、　　サーボ位置情報パタ
ーンＳＲＩ、ＳＲ６の電圧レベルを取り込む。また、同
様にサーボヘッドの位置がＱｌ、Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４．Ｑ
５．Ｑ６．Ｑ７の時には位置情報（ＳＲ３，５Ｒ８）、
（ＳＲＩＳＲ５）、（ＳＲ３，５Ｒ７）、（ＳＲ２，５
Ｒ５）、（ＳＲ４，５Ｒ７）、（ＳＲ２，５Ｒ６）、（
ＳＲ４，５Ｒ８）をピークホールド部１７は取り込む。

ピークホールド部１７はピークホールド回路を１個、Ａ
Ｄコンバータを１個有し、指示されるサーボ情報パター
ンを読み取るべき位置の時に、そのピークホールド回路
によって電圧をホールドする。続いてこのホールドした
電圧をＡＤコンバータによってディジタルデータに変換
し、第１番目のレジスタに入力する。そして、続く２番
目の信号をピークホールド回路によって取り込み、同様
にＡＤコンバータによってディジタルデータに変換し、
第２のレジスタに入力する。すなわち、指示されたゲー
ト信号ＧＳＩ〜ＧＳ８　（ＨレベルのパルスＸ１〜Ｘ８
）の２個を１サ一ボゾーン位置決定用ゲート信号（上位
ゲート信号ＧＵ、下位ゲート信号）で選択して、ディジ
タルデータに変換し、２個のレジスタに記憶している。

このレジスタの出力はコントローラ１８に加り、コント
ローラはこの２個の信号からサーボヘッドが目的の位置
に存在するかを検出する。例えば、サーボヘッドが位置
ＱＯに存在する時にはサーボ位置情報パターンＳＲＩ、
ＳＡ６の時を読み込む。サーボヘッドがサーボ位置Ｑｌ
側に寄っているときには、位置情報パターンＳＲＩ側に
寄っているのでそのレベルを取り込んだ第１のレジスタ
側の値が高く、他方側はそのレベルが低くなって結果的
に第２のレジスタ側の価が低くなる。これによって、現
在のサーボ位置が位置Ｑｌ側に寄っていることを認識す
ることができ、コントローラ１８はドライブロジック１
９を介してヘッドを位ＩＱ１より離す方向に移動制御す
る。尚、ピークホールド部１７は上位ゲート信号ＧＵ並
びに下位ゲート信号（１，Ｌを用い、■ゾーン内のサー
ボ位置情報パターンに対し、前半と後半とに分けてまと
めている。第３図に示すごとく、本発明の実施例におい
ては１ゾーンを８トラツクとして、それぞれサーボ位置
情報パターンを読み取り、そのサーボ位置情報パターン
を検出する位置によってどのゾーンに存在するかを求め
、その後にそのゾーン内の正しい位置に存在するかを１
個のピークホールドによって求めている。

第４図は本発明の実施例の復調回路１６のさらに詳細な
構成図である。復調信号はコンパレータ（ＣＭＰ）２１
に加わり特定のレベル以上であるか否かが比較されて、
アントゲ−）２２．２３の一方の端子にそれぞれ加わる
。一方、インデックスパターンであるシンクパルスが加
わった時フリップフロップ（ＦＦ）２４．２５はリセッ
トされその出力（反転出力）はＨレベルとなってアンド
ゲート（ＡＮＤ）２６．２７にそれぞれ加わる。

上位ゲート信号ＧＵはアンドゲート２６とアンドゲート
２２にまた下位ゲート信号ＧＬはアンドゲート２７とア
ンドゲート２３に加わっている。

シンクパルスが加わった時にフリップフロップ２４．２
５はリセットされるので、アンドゲート２６．２７には
Ｈレベルが加わることになる。この時上位ゲート信号Ｇ
ＵがＨレベルであるならばアンドゲート２６がオンとな
り１／８Ｆクロツクをカウンタに出力する。そして上位
ゲートすなわちインデックスパターン間のサーボ位置情
報パターンの前半部においてコンパレータ２１が位置情
報パターンを検出した時Ｈレベルが出力されアンドゲー
ト２２を介してフリップフロップ２４をセットする。こ
れによってフリップフロップ２４の出力はＬレベルとな
りアンドゲート２６のゲートを保持する。このオフによ
って１／８Ｆがカウンタ（ＣＮＴ）２８に加わらなくな
りカウンタ２８はその検出した時のカウント値を維持す
ることとなる。また続いて下位ゲート信号がＨレベルと
なるとアンドゲート２７がオンとなり、１／８Ｆのクロ
ックをカウンタ（ＣＮＴ）２９に出力する。

同様にコンパレータ２１が位置情報を検出すると、アン
ドゲート２３がそのコンパレータの出力をフリップフロ
ップに出力し、フリップフロップはセットされローレベ
ルとなる。このローレベルによりアンドゲート２７の１
／８Ｆはカウンタに加わらなくなりカウンタ２８には上
位ゲート信号がオンになってからサーボ位置情報パター
ンを検出するまでの時間、ならびにカウンタ２９には下
位ゲート信号がオンとなってからサーボ位置情報パター
ンを検出するまでの時間に対応するカウント値をそれぞ
れ記憶している。そして次のシンクパルスによってラン
チ回Ｈ（ＬＴＣＨ）３０にカラ：り２Ｂ、２９の出力が
格納され、コントローラ（ＭＰＵ）３１はその信号の値
によってすなわ】前半と後半のパターンの変化によって
現在のへ・ドのゾーンの位置を求めることができる。ま
た釣述した動作はそのシンクパルスが加わった時に七の
インデックスパターン間の計測をも同時に再ｎしている
。

従来においては、１ヅーンを４シリンダとしブ場合に、
４個のピークホールド回路によって現ンの位置、並びに
正しい位置にヘッドが存在するズを求めているが、本発
明の実施例によれば、ま１単なる特定レベルのコンパレ
ークによってサー到位置情報パターンを読み取ったかを
判断し、読ｉ取った時の位置によってサーボヘッドのゾ
ーンＰのシリンダ位置を求め、更に１個のピークホール
ド回路によってそのシリンダ上に正しい位置にＷけられ
ているかを前述したそのシリンダ上の位置でピークホー
ルドを取り込んでいるので、１個Ｑピークホールドによ
って実現することができる。

／　　　　また、従来においては、複数のピークホール
ド回路を設けるため、アナログ回路の調整が複雑でジ　
　　あったが、本発明によれば１個のコンパレータによ
って電圧のレベルを検出し、また１個のピークゴ　　ホ
ールド回路によってサーボヘッドの出力のピーｋ　　　
り値を求めているので調整が簡単となる。

〔発明の効果〕

以上述べたごとく本発明によれば１個の比較回Ｅ　　路
によって現在のサーボヘッドの位置を的確に読ｉ゛　　
み取ることができ、回路を簡単化することができる。ま
た位置ゾーン内の１回のインデックスパターン間の計測
で的確に現在ヘッドの位置を検出すた　　ることができ
、高速化が可能となる。

ヨ

【図面の簡単な説明】

と　　　第１図は本発明の原理ブロック図、「　　　第
２図は本発明の実施例の構成図、）　　　第３図は本発
明の実施例のタイミングチャート、第４図は本発明の実
施例の復調回路の詳細な構成図、 第５図は従来のサーボパターンと信号のタイミングチャ
ートである。 １・・・選択手段、 ２・・・Ａ／Ｄコンバータ、 ３．４・・・レジスタ、 ５・・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）磁気ディスクのヘッドの位置決め制御装置において
   、 サーボパターンをサーボヘッドで読み取ったパターン情
   報信号が加わり、該信号が特定レベル以上であるかを少
   なくとも判別する比較手段（１）と、 該結果が加わり、第１番目と第２番目のサーボパターン
   の検出結果が出力される時点を計時する第１、第２の計
   時手段（２，３）と、 該第１、第２の計時手段（２，３）の結果でサーボパタ
   ーンのどの位置にサーボヘッドが存在するかを求める制
   御手段（４）とを有することを特徴とするサーボパター
   ン復調方式。 ２）前記第１の計時手段（２）は、サーボパターンを二
   分した一方の信号が一方の端子に加わり、クロックが他
   方の端子に加わる第１のゲート回路と、該第１のゲート
   回路より出力されるクロックをカウントする第１のカウ
   ンタとよりなり、前記第２の計時手段（３）は、前記サ
   ーボパターンを二分した他方の信号が加わり、前記クロ
   ックが他方の端子に加わる第２のゲート回路と、該第２
   のゲート回路より出力されるクロックをカウントする第
   ２のカウンタとよりなることを特徴とする請求項１記載
   のサーボパターン復調方式。