JPS6041013Y2 - デ−タパス追従サ−ボ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はサーボ装置、詳しくは記録媒体のデータバスか
らのトランスジューサの横方向の変位を補正するサーボ
装置に関する。

データ記録媒体においては、データを表す波形が並行な
パスに配設されている形式でデータを記録することは普
通のことである。

データを再生するために、記録された波形を電気信号に
変換するトランスジューサが使用されている。

このトランスジューサは、記録された波形を正確に再生
するために、データバスの中心に正確に追従していなけ
ればならない。

以前は、サーボ装置は左右から測定されたパスの中央ラ
イン近くの適当なパス追従位置にトランスジューサを維
持するように使用されていた。

普通の従来のサーボ装置は別のサーボ媒体上のトラック
のサーボ波形の記録を頼りにしており、この別のサーボ
媒体は、普通、サーボトラックに対応するパスに記録さ
れたユーザのデータを有する積み重ねられた関係で、他
の媒体に並行に維持されていた。

一般的に、パスは互いに横に並び、円筒形を形成してい
る。

サーボトラック上に正確に位置付けられたトランスジュ
ーサは、ひじようにこまかく配列されたデータバス上の
トランスジューサと組にされて編成されている。

パスとトラックは同等なものであるが、トラックはサー
ボデータに対する位置をいい、パスはユーザのデータに
対する位置をいう。

サーボ波形とユーザのデータ波形を同じ媒体上で結合す
ることは多くの利点があるということが認られていた。

このことは特に小さな装置においては重要である。

例えば、１つのユーザのデータ媒体のみが要求されてい
る場合に、ユーザの媒体に並行な別のユーザ媒体は、全
媒体領域の２分の１がサーボ波形に占められているとい
うことを意味していることであり、それはひじように大
きな割合を占めている。

他方、サーボデータとユーザのデータを結合することが
できれば、別のサーボ媒体を必要としない。

サーボ波形を入れる場所の問題を無視すれば、データバ
ス上のトランスジューサの微調整に使用されるサーボデ
ータを表す多くの形式は次の様に分類される。

（１）位相識別、（２）制限されたパルスの形式、（３
）二重周波数。

第１の場合は、位相関係の知られている２つのサーボ波
形が隣接したサーボトラック上に記録され、同時に読み
出されて、トランスジューサの位置を制御するために比
較されるのである。

例えば、Ｂｌａｃｋおよび５ｏｒｄｅｌｌｏに与えられ
た米国特許３４２７６０６号を参照されたい。

第２の場合には、正のパルスおよび負のパルスが周期的
に極性を反転されて隣接するサーボトラックに記録され
ている。

２つの隣接したトラック内の極性の反転はトランスジュ
ーサによって検出され、その振幅がトランスジューサを
中心におくために比較されている。

例えば、５ａｎｔａｎａに与えられた米国特許第３５３
４３４４号およびＭｕｅｌｌｅｒに与えられた米国特許
第３６９１５４３号を参照されたい。

第３の場合は、２つの異る周波数を表す波形が周波数の
分離および２つの信号の振幅の比較によって引き出され
るサーボ信号とともに隣接するサーボトラック上に記録
されている。

例えば５ｏｒｄｅｌｌｏおよびＣｕｄａに与えられた米
国特許第３８６４７４咥を参照されたい。

第１の形式の問題の１つは、媒体のスピードの変化や、
記録アームヘッドの動揺や、読み出しおよび書き込みデ
ータに対する電子装置の異常による好しくない位相の移
動が位相エラーを発生し、サーボ情報に不確かさを作り
だすことである。

第２の形式においては、媒体の小さな穴や異常のような
媒体の欠点や、媒体表面の微粒子のような媒体の欠陥が
パルスの検出を阻止し、エラーを作ることである。

以上のような理由および他の理由のために、第３の形式
がここでは採用されている。

サーボ情報をどこに置くかという問題について房ってみ
ると、二重の周波数法である第３の形式を修正して使用
した、Ｓｃｈｗａｒｔｚに与えられた米国特許第３８６
４７４１号は、ユーザのデータバスを遮断する円周のセ
クタが同じディスク上にユーザーデータ用として１つ、
サーボデータ用として１つの２つの異る媒体層を作る必
要もなく、サーボ情報をユーザのデータと同じ媒体上に
置くことを教示している。

しかしながら、前述の特許は、検出を間違いなく行うこ
と、および２つの信号の振幅が同じであることのために
広く離れた２つの周波数を使用している。

５ｏｒｄｅｌｌｏおよびＣｕｄａに与えられた前述の米
国特許第３８６４７４咥は、トランスジューサの位置を
検出するために、前述した周波数の広く離れたものに対
して２つの接近したサーボ周波数を使用する利点につい
て教示している。

検討してみると、そのように接近したサーボ周波数を使
用する利点は次のとうりである。

（１）トランスジューサの記録特性は周波数とともに変
り、それゆえに記録されたトラックからの信号の大きさ
は周波数で変化する、（２）トランスジューサの高さが
変化し、その結果２つの信号は周波数の変化する割合で
減衰する、（３）読み出し／書き込みヘッドの読み出し
特性は２つの周波数に対して異っている、（４）記録媒
体の磁気特性は周波数で変化している、（５）回路の電
気特性は周波数で変化する、（６）記録媒体とトランス
ジューサ間の相対速度の変化は、周波数依存である電子
フィルタの同調をはずすのに充分なほど、読み出し信号
の周波数を変える。

５ｏｒｄｅｌｌｏおよびＣｕｄａは、アクチュエータを
制御するのに適した２つの低い周波数に２つの接近した
サーボ周波数をへらす変調技術を頼りにしていた。

従来の５ｏｒｄｅｌｌｏおよびＣｕｄａの変調技術は、
接近したサーボ周波数と結合するように変調信号を発生
するフェーズロックド発振器を使用していた。

しかしながら、新しい問題が発生していた。

フェーズロックド発振器は同期基準周波数を必要として
いる。

もちろん、そのような同期基準周波数は、クロックトラ
ックのような別のソースによって供給したり、媒体とと
もに回転し、所望の速度でタイミングパルスを発生する
マークを有する別のガラスディスクやタイミングギアに
よって供給することもできる。

しかしながら、これらの同期基準周波数源は、単一のま
たは２，３の積み重ねられた記録媒体が使用されるとこ
ろでは避けられる余計な許容差や、部品およびスペース
の要求が生じている。

本考案の目的は、サーボ信号がユーザのデータを有する
記録媒体から引き出される記録媒体中のユーザのデータ
バス上のトランスジューサを微調整するための、変調さ
れた狭い帯域の２つの周波数の位置修正信号を有するサ
ーボ装置を考案することである。

本考案の他の目的はサーボ信号が引き出された同じ媒体
から引き出された発振器に対する同期基準信号を有しな
がら、前記サーボ装置において変調周波数を発生するフ
ェーズロックド発振器を使用することである。

さらに他の目的はデータ書き込み周波数を含むこのよう
なサーボ装置の全ての周波数を単一のフェーズロックド
発振器から発生することである。

上記目的は記録媒体のデータバス記録領域が、同期およ
びサーボ波形を有する領域を含む複数個の離間されたサ
ーボセクタによって遮断されているサーボ装置によって
遠戚することができる。

各セクタは、各トラックに同期およびサーボ波形を記録
するためにサーボトラックとよばれる並列なトラックを
有しており、そこにおいて２つの隣接した並行なサーボ
トラックの共通の縦方向の境界がデータバスの中央線の
突出部となっている。

データバスが設定される前に、サーボトラックが記録媒
体上に記録されるので、サーボトラック間の共通な境界
はデータバスの中央ラインを画定しており、それによっ
てパスが設定されている。

従って、境界上のトランスジューサはセクタを横切った
後、データバスの中央部にある。

ディスク波形を電子信号に変換するトランスジューサは
、フェーズロックド発振器に接続されている。

この発振器はサーボ装置に対して何倍かの出力周波数を
備えており、そしてそれは２つの隣接するサーボトラッ
クから引き出された信号と混合するために変調周波数も
有している。

その結果の組み合わせは、データトラックの中央ライン
上に正確にトランスジューサの位置を修正するのに使用
されるせまい帯域内の２つの周波数である。

フェーズロックド発振器に対する同期基準周波数は、サ
ーボトラック内の同期基準波形からピックアップされて
いる。

各セクタ内の同期基準およびサーボ波形は同期基準波形
とともに２つの領域の中に分けられている。

単一周波数の全ては先行するセクタの１つの領域内の２
つの隣接するサーボトラック内に記録され、セクタの他
の領域にはサーボ波形が直線的に配列されて記録されて
いる。

セクタを横切るトランスジューサは、サーボ波形の追従
する同期基準波形に遭遇する。

もしフェーズロックド発振器が周波数または位相でドリ
フトすると、修正する回路が備えられている。

修正された発振器の周波数は、２つの記録されたサーボ
波形からの２つのサーボ周波数と混合するために、２つ
の変調周波数を作るように分周されている。

混合は一対のサーボチャンネル内で行われ、そこで和と
差の周波数が整流およびフィルタ回路によって分離され
、それからデータバスの中央ラインからトランスジュー
サが変移したことを表す振幅不平衡エラー信号を発生す
るように組合わせられている。

この不平衡エラー信号はデータバス上にトランスジュー
サを中央に置くためにアクチュエータに供給されている
。

フェーズロックド発振器は、変調信号ばかりでなく、デ
ータ書き込み周波数のソースとしても使用されている。

電気回路はフェーズロックド発振器の周波数が同期波形
によってセットされた後のみ変調器に対して発振器の信
号をゲートするために備えられており、２つのサーボチ
ャンネル内の前述したフィルタ回路は不平衡信号を引き
出すためにせまい帯域の出力を有している。

このようにして、時間と周波数の範囲の識別が装置の信
号対雑音比を強調しており、そこでは装置のノイズはサ
ーボチャンネルからのノイズも含んでいる。

本考案の主要な利点の１つは、２つの周波数のせまい帯
域のサーボ装置が、代表的な記録媒体のデータ表面の点
から低価格で、サーボトラックを有するセクタでもって
実行されることができるということである。

これは特に、大きな装置においても、また単一のまたは
二重のディスク記録装置において有益なことである。

他の利点は、前述のサーボ装置で使用されている多重周
波数は単一のフェーズロックド発振器で作られているこ
とであり、その基準周波数はサーボセクタに含まれてい
る同期基準波形に基づいているということである。

第１図を参照すると、記録媒体１１が示されている。

本考案のサーボ装置は特に磁気ディスク記録媒体に使用
することが有益であるが、しかし本考案のサーボ装置を
磁気媒体または円形ディスクに限定することはない。

本考案は一般に円形または直線であるかにかかわらず線
形データバスアレーに適用可能である。

しかしながら、この説明においては、同心円データバス
について説明している。

本考案の１つの態様は、トランスジューサをデータバス
の中央部上に保持するサーボセクタを記録媒体に設ける
ことによって遠戚されるデータバスに改良点がある。

他の改良は、セクタおよびその中の情報を使用し、所望
の結果を遠戚する動作を実行する電子装置を含んでいる
ことである。

本考案のサーボセクタを設けている理由およびその構造
を理解するために、セクタ間にユーザのデータを有する
記録媒体の外観を理解することが必要である。

内部および外部の保護バンド縁部１２および１４の間を
占領している記録媒体１１はそれぞれ、隣接した複数個
の並列な同心円データバスに対する記録領域を有してい
る。

このデータバスは円板の回転軸２６からの半径を有して
いる。

データバス間の距離に等しいデータバスの幅を有し、１
０００分の２，３インチの距離のところに円板上のユー
ザのデータに対して何百個の並列データバスを配置する
ことは普通のことである。

データバスの幅はその横または半径方向の寸法であり、
直角方向の寸法または方向は横の寸法または方向という
。

同じ呼び方はサーボトラックにも適用する。

記録媒体１１が、データバス１３を有して平面的に描か
れており、そのデータバスの寸法は説明のために拡大さ
れている。

トランスジューサ１５がデータバス１３の中央に位置づ
けられて示されている。

トランスジューサ１５の横方向の位置は図示されないア
クチュエータによって調整されており、そのアクチュエ
ータは指定されたデータバスにアクセスするための調整
およびデータバス内の微調整を行えるようになっている
ので、トランスジューサ１５はデータバス１３の中央に
位置づけられることができるようになっている。

本考案はデータバス上のトランスジューサの横方向のこ
まかい位置付けを扱っている。

データバス１３はこのデータバスに平行な他のデータバ
スも同様であるが、複数個のサーボセクタによって遮断
されており、第１図にはその１つだけが示されている。

そしてこのサーボセクタは半径方向の線２３．２５の間
で画定されている。

このセクタ内には、奇数のサーボトラック１７と偶数の
サーボトラック１９のようなサーボトラックが平行にあ
り、前記両サーボトラックは共通の中心２６を有する円
弧である円周縁部を有している。

これらのサーボトラックは横方向の寸法が等しく、共通
な縦方向の境界２０で隣接している。

全てのサーボセクタ内のサーボトラックは、データバス
にユーザのデータを記録する前に、記録媒体上に波形を
記録することによって設定しているので、サーボセクタ
の外側への共通な縦方向の境界２０の突出部２１は、そ
の両方向において、データバス１３の中央を画定してい
る。

境界２０上にトランスジューサ１５を明確に位置付ける
ことによって、トランスジューサは自動的にデータバス
１３の中央上に置かれる。

データバスの中央ライン（ＤＰ）を画定するために、一
対の奇数および偶数（ＯおよびＥ）のサーボトラックは
必要である。

例えば、ＤＰＩは０１、 Ｅｌの境界によって画定され
、ＤＰ２はＥｌ、 ０２の境界によって画定され、ＤＰ
３は０２．Ｅ２の境界によって画定される。

ｎ＋１個の横方向に隣接するサーボトラックは０本のデ
ータバス中央ラインを画定することが理解されるであろ
う。

１つのセクタ内の各サーボトラックは点線２７によって
分割される２つの領域を有している。

点線２７の左側の、各サーボトラックの最初の領域は、
ヘッダ部１６として知られ、同期基準として知られる、
２つの横方向に隣接するトラック内に再生される波形を
有している。

隣接する奇数および偶数のサーボトラック内に記録され
る同期基準波形は振幅、位相、周波数において同じであ
る。

点線２７の右側は、各サーボトラックの未尾領域１８で
ある。

奇数および偶数サーボトラックの未尾領域には、サーボ
波形が記録されており、その周波数は奇数のサーボトラ
ックにおいては周波数ｆ１で記録され、偶数のサーボト
ラックにおいては周波数ｆ２で記録されている。

各サーボトラックの未尾領域１８は半径方向の線２５て
終端し、そこからデータバス１３が縦方向の幾何学的配
列で同じデータバスの前に遮断された部分に連続してい
る。

同様にして、１つのサーボセクタの奇数または偶数のサ
ーボトラックのヘッダ領域は、縦方向の幾何学的配列で
、前のサーボセクタの奇数または偶数サーボトラックの
未尾領域に続いている。

異る半径のサーボトラックのヘッダ領域は円周的に配列
されており、すなわち同じ半径線の間に画定されている
。

そして未尾領域も同じ様になっている。これはヘッダ領
域および末尾領域の極部的配列と呼ばれており、すなわ
ちセクタの縦方向の境界は円板の回転の中心に対して同
じ角度に対して張っている。

第１図の下部には、データバス１３とサーボトラック１
７．１９が、奇数および偶数サーボトラック内の波形を
示すために拡大されている。

１波形ヨということばは円板のような記録媒体上に記録
される振動であり、１周波数ヨということばは電気信号
の中に存在する１秒間の振動の数であり、この電気信号
は波形として記録されたりまたはそこから引き出された
りまたは回路の動作に使用される。

半径ライン２３の左側には、データ記録周波数Ｆ、 １
．３３Ｆ、およびＩでデータバス１３上にデータが書き
込まれる。

半径ライン２３を通過した後、奇数サーボトラック１７
および偶数サーボトラック１９のヘッダ領域１６は同期
または基準周波数となる制限波形を有している。

この周波数は周波数枦で記録され、ヘッダ領域１６の縦
方向の寸法にわたって完全に伸びている。

各サーボトラックの中の２つの同期基準波形は同相であ
るので、トランスジューサによってピックアップされた
時、波形は相互に強化され、半径方向のトランスジュー
サの位置に関係なく同じ基準信号を与えている。

ヘッダ領域１６を未尾領域１８から分離している点線２
７を横切ると、奇数のサーボトラック１７が周波数ｆ１
で書かれた第１のサーボ波形を有しており、偶数のサー
ボトラック１９はその上に書き込まれた第２のサーボ周
波数ｆ２を有している。

両波形ｆ１およびｆ２は点線２７から半径方向の線２５
まで各サーボセクタの未尾領域１８の縦方向の寸法にわ
たって完全に伸びている。

半径方向のライン２５の右側には、データバス１３が前
に遮断されたデータバス１３と幾何学的に配列されて再
び続いている。

サーボ波形ｆ１およびｆ２は同期波形の連続した制限波
の同期波形、であるが、周波数は異っている。

ｆｌおよびｆ２の周波数は接近するように選ばれている
。

すなわち画周波数の差は比較的低いが、米国特許第３８
６４７４吋に記述されている技術によって容易にわける
ことができる。

周波数を近づけることによって、両方の磁気記録および
電子周波数依存による誤差を大幅に減らしている。

その上、周波数データ読み出しチャンネルの中にありそ
こにおいてはデータは装置の前端部付近のサーボ信号か
ら分離されていない。

例えば、２．４２ＭＨｚの周波数はｆｌ用に使用されて
おり、２．５８Ｍ Ｈｚの周波数はｆ２用に使用されて
いる。

同期基準周波数の６４周期以下が必要であり、この値は
きわどいものではない。

ディスク装置においては、３２個のサーボセクションが
等間隔で円周上に置かれており、その各々は同期領域お
よびサーボ領域を有していることが望ましい。

ＩＦ。１．３３Ｆおよびｆはディジタルレコーディング
用のデータコード記録周波数であることであることに注
意されたい。

サーボ周波数の継続期間はほぼ５０マイクロ秒であり、
セクタを横切るトランスジューサの時間はほぼ６０マイ
クロ秒である。

これらの時間は一例であり、当業者であるなら容易に他
の適当な時間を選択することができるであろう。

第１図においては１つの奇数サーボトラックともう１つ
の隣接する偶数のサーボトラックのみが示されているけ
れども同様な奇数および偶数のサーボトラックが、ディ
スクの内部の保護バンド縁部１２から外部の保護バンド
縁部１４に伸びて配列された円弧を形成している円周の
境界を有しており、どの場合にも奇数サーボトラックと
偶数のサーボトラックは隣接して、セクタから外部に伸
びだした両サーボトラック間の境界はデータバスの中心
ラインを画定している。

各データバスはデータバス上のトランスジューサを微調
整するためにサーボセクタ内の隣接する奇数および偶数
のサーボトラックによって遮断されている。

一対の奇数および偶数のサーボトラックは、奇数および
偶数のサーボトラック１７．０９と同じ波形を有してい
る。

データバスにデータが書き込まれる前に、サーボセクタ
のサーボトラック内には同期基準波形およびサーボ波形
の両方が記録される。

換言すればデータが書き込まれる時よりも前に、ディス
ク上の各セクタが形成、すなわち１配列ヨされる。

サーボトラックの円周境界は、ユーザのデータが書き込
まれる領域に対する境界を形成しセクタを画定する半径
方向のラインによって遮断された同心円弧を形成してい
る。

その結果、ユーザのデータバスはひじように画定され、
そして各ユーザのデータバスの中央ラインは、隣接する
奇数および偶数のサーボトラック間の共通の境界が突出
したところに相当している。

各ユーザのデータバスは１つのセクタの境界を画定する
半径方向の線から、隣接するセクタの境界を画定する半
径方向の線の間に伸びている。

第２図は、サーボセクタ内の情報を使用する電子装置の
ブロック図である。

第２図を参照すると、第１図のトランスジューサ１５の
１部であるコイル３１が示されている。

このコイル３１は接地されたセンタータップ３３を有し
ていて、記録媒体上の波形を電気信号に変換する役目を
している。

コイル３１は、ＡＧＣ回路３７および加算増幅器３８の
出力で利得の制御される可変利得増幅器に接続されてい
る。

このＡＧＣ回路は可変利得増幅器３５からの出力信号の
エンベロープを一定レベルに維持することに役立ってお
り、種々の原因による信号の変化または低い信号レベル
、高い信号レベルを補正している。

ＡＧＣ回路は、乾電池または他の直流電源のような外部
の固定された電源から基準電圧を供給されている。

ＡＧＣ回路は減衰に対しては広帯域の特性を有している
が、増幅に対してはせまい帯域特性を有するように選ば
れている。

ＡＧＣ回路の利得は初期に最大であるが、加算増幅器３
８に結合したサーボチャンネル信号４８および５８から
の修正フィードバックとしてその利得は減らされ、演算
増幅器およびＡＧＣの基準電圧が初期の出力に作用して
いる。

かわりに広帯域増幅器である可変利得増幅器３５の出力
は、ユーザのデータ信号およびサーボトラックからの信
号を有している。

アナログゲート３９は別の読み出し処理のためにユーザ
のデータ信号をデータ信号チャンネルに通過させる。

ユーザのデータチャンネルをサーボチャンネルから分離
させることは必要でないが、ある点において、ユーザの
データ信号はサーボ情報から除かれる。

ユーザのデータを取り除くのに都合のよいところは、可
変利得増幅器３５のすぐ後である。

サーボトラックからの信号はバンドパスフィルタ３６を
通して、点線４１．５１によって示される一対のサーボ
チャンネルに伝送される。

バンドパスフィルタ３６は１２デシベルを有するほぼ２
．５ＭＨｚの中心周波数を有しており、その中心周波数
の両側においてはオクターブあたり更に低下している。

バンドパスフィルタ３６は、可変利得増幅器３５の出力
においてサーボ信号の高調波を除去するために必要であ
る。

サーボチャンネト４１は、平衡型変調器である変調器４
３を有し、その変調器の後に第２のバンドパスフィルタ
４８が接続されている。

バンドパスフィルタ４５は記録されたサーボ波形の周波
数ｆｌからｆ２を引いた差に相当する周波数の中心の通
過帯域を有するように調整される。

フィルタ４５は復調ピーク検出器４７に接続されていて
、この検出器は受信された信号の最大振幅値をその一番
高い位置を示す電圧信号に変換し、その電圧信号はサン
プルアンドホールド回路４９に加られ、このサンプルア
ンドホールド回路４９はサーボセクタ時間の間のサーボ
位置情報を保持している。

同様に、サーボチャンネル５１において、変調器５３が
バンドパス増幅器３６からサーボトラックからの信号を
受信している。

変調器５３はバンドパスフィルタ５５に接続されており
、このフィルタ５５は記録されたサーボ波形の周波数ｆ
２からｆｌを引いた差である周波数にその通過帯域の中
心を持つように調整されている。

バンドパスフィルタ５５は復調器ピーク検出器５７に接
続されていて、この検出器５７は入力信号をその一番高
い位置を表す対応する電圧信号に変換し、その電圧信号
はそれからサンプルアンドホールド回路５９に伝送され
ている。

このサンプルアンドホールド回路５９は上記サンプルア
ンドホールド回路４９と同じ機能である。

サーボチャンネル４１．５１のアナログ出力は一番高い
位置信号であり、それはライン４８．５８にそって作動
増幅器６１に伝送されている。

作動増幅器６１の出力は作動増幅器６１、すなわち演算
増幅器の２つの一番高い位置信号を比較することによっ
て引き出される不平衡なエラー信号を表している。

不平衡エラー信号の発生は５ｏｒｄｅｌｌｏおよびＣｕ
ｄａに対する米国特許第３８６４７４１に以前説明され
ているけれども、ここで簡単に説明する。

各サーボチャンネル４１．５１は対応する変調器４３．
５３を有している。

各々の変調器に対して変調信号が供給されている。

例えば、変調信号周波数ｆ１はフェーズロックド発振器
７１からライン４２の上に印加されている。

変調周波数ｆ１は変調器４３に対する入力信号を和およ
び差の周波数を発生するように変調する。

変調周波数ｆ１はサーボ信号ｆ１の周波数に等しいよう
に選択されているので、変調器からあられれる周波教戒
骨は２ｆｌ。

（ｆｌ−ｆ２）ｔ （ｆｌ＋ｆ２）、および（ｆｌ−ｆ
ｌ）である。

フィルタ４５は（ｆｌ−ｆ２）順風外の全てを取り除い
ている。

サーボチャンネル４１は、記録されたサーボ信号ｆ２に
よって伝送されている位置情報を処理している。

同様にして、サーボチャンネル５１においては、フェー
ズロックド発振器はライン５２にそって変調周波数ｆ２
を変調器５３に加えている。

変調周波数ｆ２はサーボ信号ｆ２の周波数に等しいよう
に選ばれている。

変調器５３の出力は２ｆ２． （ｆ２−ｆｌ）？ （ｆ
２＋ｆｌ）、および（ｆ２−ｆ２）の信号を有しており
、これらの信号はディスクの回転数の変化やまたは記録
処理あるいは再生処理の許容差によって理想の値かられ
ずかにずれている。

しかしながら、実際の周波数は理想の値からほぼ約２％
以内の偏差である。

同様にして（ｆｌ−ｆｌ）または（ｆ２−ｆ２）はゼロ
の周波数であるけれども、実際にはゆっくりと変化する
直流または低い周波数の信号である。

サーボチャンネル５１は記録されたサーボ信号ｆ１によ
って伝送される位置情報を処理している。

チャンネル４１における（ｆｌ−ｆ２）およびチャンネ
ル５１における（ｆ２−ｆｌ）の２つの残りの信号は、
ピーク検出による復調後、前述したように作動増幅器６
１で互いに平衡している信号を有している。

作動増幅器６１からの残りのエラーは、正の信号または
負の信号を表しており、その信号はサーボ補正器６６の
中の位置情報と結合した後、電力増幅器６２に供給され
ていて、この電力増幅器はアクチュエータ６３を駆動す
るに充分な出力電力を有しており、そしてこのアクチュ
エータ６３はトランスジューサ１５の位置を調整するた
めのボイスコイルを持っていて、記録媒体１１上にわず
かな距離をおいてつられている。

変調信号ｆ１およびｆ２を発生するフェーズロックド発
振器は各サーボトラックのヘッダ領域１６から引き出さ
れる同期基準信号に応答するように動作する。

同期基準信号は、電子的に発生された変調周波数ｆ１お
よびｆ２を制御するフェーズロックド発振器に対する基
準信号である。

これはフェーズロックド発振器をブロック図で示してい
る第３図を参照することによりより明確に理解されるこ
とであろう。

第３図において、σまたは６．４６ＭＨｚの周波数の同
期基準信号がパルス整形器７３に印加されている。

このパルス整形器７７は同期基準信号をデジタル回路で
取り扱うために所定の振幅の入力信号を矩形波にしてい
る。

フリップフロップスケーラである分周器７５は便宜のた
めにパルス周波数を半分に分割している。

それから、この信号は、分周器７５から受信したパルス
の位相を分周器８３を介して電圧制御発振器８１から受
信したパルスの位相を比較する位相検出器７７に伝送さ
れている。

この位相検出器は入力パルスの先端部を比較する。

’：？？Ａ二二すると、修正信号が補正ネットワー
され、このネットワーク７９は、位相検出器７
７からのフェーズロックド発振器の修正信号を電圧制御
発振器（ＶＣＯ） ８１に印加される電圧に変換し、そ
れによって周波数を制御している。

フェーズロックド発振器の修正条件がゼロ、のもとにお
いては、位相検出器７７に対する２つの入力の信号は同
じ位相および同じ周波数である。

ＶＣＯ８１は所定の周波数７７．４１ＭＨｚに調整され
ていて、この周波数は変調周波数の整数倍であり、また
データ書き込みクロック周波数でもある。

ＶＣＯ８１は矩形波を発生する。この矩形波は前述した
ように、位相検出器７７に伝送するために分周器８３に
よって分周されている。

また、ＶＣＯ８１からの出力は、分局器８５．８７およ
び８９に伝送されている。

第１の分周器８５はＶＣＯの出力を整数によって分割さ
れている。

第２の分周器８７はＶＣＯの周波数を別の整数で分割し
ており、第３の分局器はＶＣＯの出力を第３の整数で分
割されている。

例えば、この実施例においては、７７．４１ＭＨｚのＶ
ＣＯの周波数が使用されていて、それは３２で分割する
ことによって２．４２ＭＨｚの第１の変調周波数ｆ１を
引き出し、２．５８Ｍ Ｈｚの第２の変調周波数ｆ２は
３０て分割することによって引き出されている。

１２．９ＭＨｚのデータ書き込みクロック周波数ｆｗｒ
ｉｔｅは６によって分割されて引き出されている。

引き出された変調周波数はＰＬＯ付勢ライン９１にそっ
て付勢信号が伝送された時修正されている。

この付勢信号は、同期基準波形がトランスジューサによ
って受信された後に発生する。

位相検出器７７、補正ネットワーク７９、ＶＣＯ８１お
よび周波数分割器８１はフェーズロックドループすなわ
ちフェーズロックド発振器を形成しており、その心臓部
はｖｃｏａｉである。

そしてこのＶＣＯは、第１および第２の分周器８５およ
び８７とともに同期基準信号に応答して２つの変調信号
を発生する発振装置を形成している。

第４図は第３図の位相検出器７７の詳細を示している。

この回路は一対の同じＪ−にフリップフロップ８２．８
４を有している。

フリップ８２は、パルス整形器７３によって整形され、
第２図に示す分周器７５によって２分割された同期基準
信号を受は取るように接続されたクロック端子を有して
いる。

フリップフロップ８４は、第３図の分周器８３からの分
割されたＶＣＯ出力を受は入れるように接続されたクロ
ック端子を有している。

フリップフロップ８４のＱ出力はフリップフロップ８２
のＪ入力に接続されており、フリップフロップ８２のＱ
出力はフリップフロップ８４のＪ入力に接続されている
。

両フリップフロップのに入力は両方とも接地されている
。

両方のＱ出力はスイッチ７６．７８を閉じるために使用
されていて、これらのスイッチはＱ出力によって供給さ
れる信号によって作動される固体スイッチ、好ましくは
トランジスタである。

各トランジスタの電流源機能は、各スイッチに接続され
た電流源７２゜７４によって示されている。

フリップフロップ８２．８４の回路構成は、ある時点に
おいては一方のフリップフロップのみが高レベルの出力
を有するようになっているので、ある時期においては、
スイッチ７６．７８の一方だけが閉じるようになってい
る。

この現象は、分割されたＶＣＯと分割された同期基準信
号の間に位相差があったり、または周波数差があると発
生する。

位相差または周波数差が発生すると、フリップフロップ
８２のＱ１出力はパルスを発生する。

このパルスの幅は、分割されたＶＣＯの信号が分割され
た同期基準信号よりおくれでいる場合には位相差に比例
している。

これはスピードアップ信号として知られており、これは
スイッチ７６を閉じるために使用されている。

スイッチ７６が閉じると、コンデンサ８０に充電が行わ
れ、それによって補正ネットワーク７９に供給されるホ
ールディング電圧を増加している。

他方、分周されたＶＣＯ信号の位相が分周された同期基
準信号より遅れている時には、フリップフロップ８４の
Ｑ２出力は、位相差に比例するパルスを発生する。

このパルスはスイッチ７８を閉じるために使用され、そ
してこのスイッチがＱ２出力パルスの終りで再び開くま
で、コンデンサ８０からの電荷を引き出す。

スイッチ７６．７８と結合してコンデンサ８０は、第２
図のＶＣＯ８１の周波数を制御する保持電圧を調整する
ためのサンプルアンドホールド回路を形ｔしている。

このコンデンサ８０は、ＶＣＯが所望の周波数を維持す
るように助けている。

しかしながら、コンデンサおよび関連回路からのわずか
なリークによって、この保持電圧はセクタの間でわずか
に変化している。

その上、データ媒体と接続して使用されている記録また
は再生装置と関連する磁気または電子アッセンブリのわ
ずかな変化によって保持電圧にわずかな変化が発生して
いる。

そのために、保持電圧は各サーボ電圧のところで修正さ
れなければならない。

同期基準波形がデータ波形間のセクタ内で交錯している
サンプルデータ装置においては、本考案のサンプルアン
ドホールド回路は、フェーズロックドループの電圧制御
発振器に対する基準電圧を段階的に調整する手段を備え
ている。

第５図は、第４図を参照して説明した信号が電圧制御発
振器に対する保持電圧を修正するように動作している様
子を示している。

第５図の上の２つの信号は分周されたＶＣＯ信号に比較
した同期基準信号を示している。

最初は、分周されたＶＣＯ信号が分周された同期基準信
号より遅れているように示されていて、それから両信号
は並び、最後にはＶＣＯ信号が基準信号より進んでいる
ように示されている。

それに応答して、フリップフロップ８２のＱ１出力が最
初、同期基準信号と分周されたＶＣＯの信号間の位相差
に比例したパルスを発生している。

位相差が減少しゼロになると、分周された同期基準信号
と分周されたｖＣＯの信号の２つの信号が同時に発生す
るまでＱｌのパルス幅は短くなり、そして分周されたＶ
ＣＯの位相が同期基準信号より先行すると、Ｑ１パルス
は消滅する。

しかしながら、分周されたＶＣＯの信号が分周された同
期基準信号の後になっていた時は消えていたフリップフ
ロップ８４のＱｌの出力は、分周されたＶＣＯ信号が分
周された同期基準信号に先行すると、正のパルスを発生
する。

ＱｌおよびＱ２の出力は、第４図のコンデンサ８０に電
荷を加えたり、電荷を取り除いたりするスイッチ７６．
７８を制御するように使用されている。

保持電圧ＶＨＯＬＤは第５図の下部の線で示すように修
正されている。

すなわち保持電圧はＱｌの出力が正のパルスを出してい
る間はより正となっており、コンデンサ８０から電荷を
引き出すＱ２の出力パルスによって負にされるまで、高
い正のレベルになっている。

分周された同期基準信号が、分周された同期基準バース
トの間正しい保持電圧を設定すると、コンデンサ８０は
次のバーストによって修正されるまで保持電圧レベルを
維持している。

コンデンサ８０の保持電圧は前述したように次のサーボ
セクタで調整される小さなエラーヲ除いてフェーズロッ
クドループの電圧制御発振器を比較的一定の周波数に維
持する。

連続的に動作している発振器は、サーボチャンネルで使
用される変調周波数ｆ１およびｆ２に加えて、いつでも
使用されるデータ書き込みクロック周波数を提供してい
る。

第６図は、ＰＬＯ付勢信号および復調付勢信号が引き出
される方法を示すタイミングゲート回路ヲ示シている。

データトランスジューサからの信号は、ライン１００に
そったパルス整形器７３からモノステーブルマルチバイ
ブレータ、シングルショット回路１０１に印加されてい
る。

このモノステーブルマルチバイブレータは、同期基準信
号である周波数枦に相当する速度でデータの問い合わせ
を行っている。

これは、周波数ＩＦ、 １．３３Ｆおよび勾のデータパ
ルスの変位が検出されないほど充分早い速度である。

これは第７図に示されている。

そこにおいて、ワンショット回路１０１の問い合わせパ
ルスがＳ／Ｓで示されており、その上にデータ周波数Ｉ
Ｆ、 １．３３ＦおよびＩが示されている。

第７図の一番上の波形が周波数Ｃの矩形波同期基準パル
スを示している。

マルチバイブレータ１０１による問い合わせ１クリアに
対する問い合わせヨで示す矢印によって示されているよ
うに、低レベルから高レベルに変化するところで発生し
ている。

第６図において、シングルショット回路１０１の出力は
、フリップフロップに対するクロックとしてＤフリップ
フロップ１０３に転送されている。

入力データはフリップフロップ１０３を介してクロック
され、フリップフロップ１０３に対する入力が問い合わ
せインターバルの間高レベルにある時、シフトレジスタ
１０５をクリアするために使用されている。

しかしながら、これはデータ周波数ＩＦ、 １．３３Ｆ
およびＩにおいてのみ発生する。

同期周波数σは、フリップフロップ１０３に対するＤ入
力が問い合わせの時低レベルにあるようになっており、
したがってシフトレジスタ１０５はリセットされない。

シフトレジスタ１０５は、同期基準周波数σの８サイク
ルを計数し、それからパルスをフリップフロップ１０７
およびフリップフロップ１０９に伝送する。

同期基準周波数の計数された８個のサイクルは、完全に
同期周波数が検出されたことを保証している。

フリップフロップ１０９の出力は第３図の分周器８３を
リセットするＰＬＯ付勢信号である。

ＰＬＯ付勢信号を発生する前に、最初の８個の同期基準
パルスをシフトレジスタ１０５に入れることによって、
最初の８個の同期基準パルスは効果的に無視される。

これを行う利点は、他の同期パルスが最初のパルスに先
行しないということによって磁気記録媒体に発生する最
初の同期基準パルスの位置にわずかなビットパターンの
シフトを保証する必要を除去していることである。

フリップフロップ１０９から引き出されたＰＩ、Ｏ付勢
信号は第３図に使用されていて、分局器８３をリセット
している。

この分周器８３の出力は位相検出器７７で分周された同
期基準信号と比較されている。

分局器８３をゼロにリセットする利点はＰＬＯ付勢時間
において、位相検出器７７が、同期基準パルスが位相に
関して、分周器８３から受は入れた分周された■ＣＯパ
ルスより進んでいるか遅れているかを決定することがで
きないということである。

分周器８３をＰＩ、Ｏ付勢パルスによってゼロにリセッ
トすることによって、位相検出器が間違った方向に修正
される誤りをしないようにし、それによって■ＣＯに対
して真に修正された電圧の発生を完全にする時間を浪費
しないように、位相検出器７７が同期基準信号と分周さ
れたＶＣＯ信号の両方の位相を初期状態にセットしてい
る。

このロックオン時間の節約は、同期基準信号に与えられ
ているサーボ情報の領域における対応する節約をあられ
している。

フリップフロップ１０７の出力はカウンタ１１１，１１
３に供給されていて、これらのカウンタは分周されたＶ
ＣＯ信号によってクロックされ、周波数枦のさらに別の
８ビツトを計数している。

分周されたＶＣＯ信号を２０計数した後、ナントゲート
１１５は作動し、それによってフリップフッロブ１０９
をクリアし、ＰＬＯ付勢信号を停止する。

この時、フェーズロックド発振器は同期基準信号上でロ
ックされ、モして付勢信号はもはや必要でなく、ｖｃｏ
６１の周波数は前述したように調整される。

３甜数後、フリップフロップ１１７は前述したようにサ
ーボチャンネルを付勢するために作動される。

１４４計数後、フリップフロップ１１７はナントゲート
１１８を介してクリアされ、同様にしてサーボセクタが
トランスジューサを通過して充分な時間が、経過してい
るので、フリップフッロブ１０７はクリアされる。

位置誤差信号が引き出され、電子装置は次のサーボセク
タに対してリセットされなければならない。

フリップフロップ１０９およびシフトレジスタ１０５は
、同期基準周波数枦の８周期後の時間においておよび周
波数枦の４０周期に相当する間隔に続いて、発振器に関
連している分周器によって正確な変調周波数の再生をフ
ェーズロックド発振器の周波数訂正によって保証してい
る最初のタイムゲート回路とみなされている。

フリップフロップ１１７は、カウンタ１１１゜１１３お
よびシフトレジスタ１０５とともに、カウンタ１１３の
３４＋数後およびカウンタ１１３の１４４計数に続くま
で、サーボチャンネルを付勢する第２のタイムゲート回
路であるとみなしてもよい。

第２図において、第６図の第１および第２のタイムゲー
ト回路はタイムゲート回路４０によってあられされてい
る。

これらのタイムゲート回路は、各サーボチャンネルに備
えられている信号処理とともに、本考案のセクター化さ
れたデータバス追従サーボ装置に対して信号雑音比を強
調している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、データおよびセクタ領域の波形とともに、ユ
ーザのデータ蓄積領域を遮断するサーボセクタを示すデ
ータ記録媒体の平面図、第２図は、本考案の電気回路図
、第３図は、第２図の電気回路図に示すフェーズロック
ドループの電気回路図、第４図は、第３図のフェーズロ
ックドループに使用される位相検出器の回路図、第５図
は、第４図の位相検出器のタイミング波形図、第６図は
、本発明のタイミングゲート回路の回路ブロック図、第
７図は、第６図のタイミングゲート回路のタイミング波
形図である。 １１・・・・・・記録媒体、１３・・・・・・データバ
ス、１５・・・・・・トランスジューサ、１６・・・・
・・ヘッダ領域、１８・・・・・・末尾領［１７，１９
・・・・・・サーボトラック、２０・・・・・・縦方向
の境界、２６・・・・・・回転の中心、４０・・・・・
・タイムゲート回路、７１・・・・・・フェーズロック
ド発振器、７７・・・・・・位相検出器、８５゜８７．
８９・・・・・・分周器。

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）２つの変調周波数を異った２つの記録されたサー
   ボ周波数と結合することによって引き出される２つの位
   置信号を平衡することによって横方向のトランスジュー
   サのこまかい位置制御がなされるデータバス追従サーボ
   装置であって、前記データバス追従サーボ装置は、 ユーザのデータバス記録領域を遮断する離間されたセク
   タ内に包含された複数個の並行なサーボトラックを有す
   るデータ記録媒体であって、前記セクタは連続した並行
   なサーボトラックを有していて、それによってセクタか
   ら外側に突出した２つのサーボトラック間の縦方向の境
   界がユーザのデータバスの中央ラインを画定し、前記サ
   ーボトラックの各々はヘッダ領域と末尾領域を有し、一
   方が他方に追従し、各セクタ内において、前記領域の一
   方は、フェーズロックド発振装置に対して同期基準入力
   信号を引き出すために、そこに記録された同期基準波形
   を有し、第２の隣接した領域は、２つの位置信号を引き
   出すために、記録された別のトラック内に２つの周波数
   の記録されたサーボ波形を有している前記データ記録媒
   体と、 一対の変調信号を発生するために、前記同期基準波形を
   表す前記信号を受信するように接続されたフェーズロッ
   クド発振装置であって、前記一対の変調信号の各々は異
   る周波数を持っており、それによって前記一対の変調信
   号は、横方向のトランスジューサの位置を修正し、平衡
   するように２つの位置信号を得る前記２つの記録された
   サーボ周波数と混合されている前記フェーズロックド発
   振装置と、 を有するデータバス追従サーボ装置。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項に記載のデータバ
   ス追従サーボ装置であって前記データ記録媒体は回転の
   中心を有するディスクであり、前記記録されたサーボト
   ラックは前記セクタ内に縦方向の境界を有していて、前
   記境界は前記回転の中心に、中心をおく円弧であるデー
   タバス追従サーボ装置。
3. （３）実用新案登録請求の範囲第１項に記載のデータバ
   ス追従サーボ装置であって、ユーザのデータバス記録領
   域を遮断し、隣接して、離間するセクタは等距離離間し
   ているデータバス追従す−ボ装置。
4. （４）実用新案登録請求の範囲第１項に記載のデータバ
   ス追従サーボ装置であって、前記同期基準波形は前記記
   録されたサーボ波形より先行しているデータバス追従サ
   ーボ装置。
5. （５）実用新案登録請求の範囲第１項に記載のデータバ
   ス追従サーボ装置であって、前記記録されたサーボ波形
   は接近している異った周波数であるデータバス追従サー
   ボ装置。
6. （６）実用新案登録請求の範囲第１項に記載ののデータ
   バス追従サーボ装置であって、前記フェーズロックド発
   振装置は、フェーズロックドループで位相検出器に接続
   された分局出力を持つ電圧制御発振器を有していて、前
   記位相検出器は、電圧制御発振器の分周出力が前記同期
   基準信号より進んでいるか遅れているかを感知する回路
   装置を有していて、前記回路装置からの信号に応答して
   電圧制御発振器の周波数を修正するようになっているデ
   ータバス追従サーボ装置。
7. （７）実用新案登録請求の範囲第１項に記載のデータバ
   ス追従サーボ装置であって、前記フェーズロックド発振
   装置は、前記変調周波数の整数倍の周波数を有する発振
   器の信号を発生しており、前記発振装置は、前記発振装
   置の周波数を前記変調周波数に分周し、それによって変
   調周波数を発生するために、そこに接続された分局器を
   有しているデータバス追従サーボ装置。
8. （８）実用新案登録請求の範囲第１項に記載のデータバ
   ス追従サーボ装置であって、前記フェーズロックド発振
   装置は、前記同期基準波形を表す前記信号の最初の受信
   後の特定の時間、前記フェーズロックド発振装置を付勢
   するために、タイムゲート装置に接続されているデータ
   バス追従サーボ装置。
9. （９）実用新案登録請求の範囲第２項に記載のデータバ
   ス追従サーボ装置であって、前記セクタの縦方向の境界
   は全て、前記回転の中心に対して等角度で張っであるデ
   ータバス追従サーボ装置。 （１（Ｉｌ 実用新案登録請求の範囲第７項に記載の
   データバス追従サーボ装置であって、前記発振器の信号
   は、データ書こみクロック周波数の整数倍の周波数を有
   しており、前記発振装置は、前記発振装置の周波数を前
   記データ書こみクロック周波数に分周するために、そこ
   に接続された他の分局器を有しているデータバス追従サ
   ーボ装置。