JPS61158084A - デイジタルサ−ボ復調方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディジタルサーボ復調方式に係り、特にディジ
タルサーボ制御のための情報量を増大させるためのデー
タの処理方式に関する。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置等のデータ記憶装置では、記録媒体上
におけるヘッドの位置を正確に制御するため、媒体上に
ディジタル的に記録されたサーボ信号即ちサーボトラッ
クのポジションパターンを磁気ヘッドにより読み取り、
これを磁気ヘッドの位置情報として用いて、サーボ回路
により磁気ヘッドを所定位置へ移動させる。

従来上記サーボ回路に対する入力はアナログ信号である
ことを要し１．そのためディジタル的に記録されたサー
ボ信号をアナログ信号に復調する方式が一般的であった
。ところが近年に至り上記サーボ回路がディジタル化さ
れる方向にあり、従って上記アナログ変換された信号を
再びディジタル信号に変換することが必要となる。

そこでディジタル的に記録されたサーボ信号を直接ディ
ジタル信号に復調し得るヘッド位置決めサーボ方式が種
々提唱されている。

ところが従来のディジタルサーボ復調方式は、サーボト
ラックのポジションパターンを磁気ヘッドで読み取って
得られた再生出力の中のポジションパルスを、所定のス
ライスレベルによりスライスし、必要に応じてゲートを
設けて得られた信号パルスの数を計数し、このパルス数
から磁気ヘッドの位置誤差を検出する方式であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来はポジションパルスを検知して得られた
信号パルスの数、即ち“ｌ”の数を計数する方式である
ため、得られる情報量が少なく、しかも複雑な磁化パタ
ーンを必要とするのみならず、復調回路の構成も複雑に
ならざるを得ない。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は簡単な回路構成により情報量を増大し得
るディジタルサーボ復調方式を提供することにある。

この目的は本発明において、ポジションパルスが検知さ
れたか否かにより、即ち信号パルスが出力されたか否か
により、“１”または“０″からなるビット列を作成し
、このビット列から所定のピットバタニンを抽出し、こ
のビットパターンを位置情報とし用いることにより達成
される。

〔作用） ポジションパルスが検出されたときには“１”を立て、
検出されなかったときには“０”を立てることにより、
単に検出されたポジションパルスの計数値を求めるので
はなく、ポジションパルスの構成に対応した１”、“０
”からなるビット列を求め、このビット列からビットパ
ターンを抽出することにより、磁気ヘッドの位置に関す
る多（のサーボ情報が得られる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は上記一実施例に用いた復調回路の構成を示す要
部ブロック図である。同図において、１はシンクパルス
識別部、２はピークホールド回路、３はスライスレベル
用の三角波発生部、４はスライス部、５はゲート作成部
、６はＯＲ回路、７は遅延回路、８はシフトレジスタ、
９はコンパレータ、１０はカウンタ、１１はデータ処理
部、１２はインバータ、１４は再生出力、１５はシンク
パルス、１６はポジションパルス、１７はスライスレベ
ルとして用いる基準三角波、１８はゲート信号、１９は
ゲート信号１８の反転信号、２０は信号パルス、２１は
ビットデータ、２２はディジタル出力を示す。

第２図は本発明を実施するために、磁気ディスク上に形
成したサーボトラックの磁化パターンの例を示す図で、
３１〜３３はサーボトラック、３４はシンクパターン、
あはポジションパターンを示ス。

なお３６〜３８は同一の磁気ヘッドで、それぞれヘラド
シーキ方向と異なる位置関係に描いである二以下本実施
例の動作を説明する。

第２図に示すサーボトラック３１〜３３を磁気ヘッド３
６で読み取ると、第３図に示すシンクパルス１５とポジ
ションパルス１６とからなる再生出力１４が得られる。

この再生出力１４はシンクパルス識別部１に入力され、
シンクパルス１５が識別される。ピークホールド回路２
はシンクパルス１５のピーク値を検知しホールドする。

このピーク値はスライスレベル用三角波発生部３に送ら
れ、上記ピーク値に対応した勾配を有する基準三角波１
７を発生させる。

スライス部４においては、この基準三角波１７によりポ
ジションパルス１６をスライスして、信号パルス２０　
（第３図（ｂｌ参照〕を得る。

第３図（Ｃ）は上記信号パルス列をディジタル値で表現
したものである。

同図に示す例では、４個の信号パルス２０が出力されて
いるが、従来のディジタルサーボ復調方式ではこの信号
パルス２０を計数することによって１、“４′″個とい
うデータを得るのみであった。

これに対し本実施例では上記信号パルス２０からなるパ
ルス列に対し後述するように簡単な処理を施すことによ
り、１”及び“０”からなるビット列を作成し、このビ
ット列に含まれるビソトバターンを抽出することにより
、磁気ヘッドの位置に関するより多くの情報を得ようと
するものである。

上記信号パルス２０はゲート作成部５に入力されてゲー
ト信号１８が作成される。ゲート信号１８のパルス幅を
信号パルス２０の長短周期より僅かに長くしておくこと
により、第３図（ｄｌに見られるように信号パルス２０
が連続するときには、隣接する２個のゲート信号１８は
接続し、立ち下がることはない。

これに対し、信号パルス２０が出力されないとき、即ち
“Ｏ”のときはゲート信号は立ち下がる。

上記ゲート信号１８はシフトレジスタ８にデータとして
入力され、クロック２３に従ってシフトレジスタ８に取
り込まれる。

このクロックは次のようにして得られる。

信号パルス２０は上述の如（ゲート作成部に入力される
とともに、ＯＲ回路６に入力される。ＯＲ回路６には更
にゲート信号１８がインバータ１２により反転された反
転信号１９が入力される。反転信号１９はゲート信号１
８とは逆相になっているので、信号パルス２０が出力さ
れないときに立ち上がることとなる。この反転信号１９
と前記信号パルス２０とがＯＲ回路６に入力されている
ので、ＯＲ回路６からは信号パルス２０が存在するとき
も存在しないときも出力が送出され、結果として第３図
（８１に示すように、ポジションパルス１６に対応した
パルス列が出力される。本実施例ではこれを遅延回路１
７を介してシフトレジスタ８にクロック詔として送出す
る。

このクロック詔に従って上述の如く、シフトレジスタ８
に、信号パルス２０が有るか否かにより、“１”または
“０”が順次格納され、第３図（ｆ）に示すビット列が
得られる。このビット列における“ｌ”は信号パルス２
０が出力されたとき、すなわちポジションパルス１６が
一検出されたときに対応し、“０”は信号パルスが出力
されなかったときすなわちポジションパルスが検出され
たかった場合に対応する。

シフトレジスタ８に格納された上記ビ・ノド列を、シフ
トレジスタ８への入力時よりシフトレジスタ８を通過す
る所定のビット数２例えば２ビツトづつを、２つのビッ
トの組合せより得られる各ビットパターンと比較する。

２ビツトの場合には第１図に示すように、 １１”、“１０”、“０１″、”ｏｏ”の４種類のビッ
トパターンが存在するが、このうち“００”というビッ
トパターンは出現しないので、これを除く他の３種類の
ビットパターンとの比較を行う。

即ち第３図（ｆ）に示すビット列を、１ビツトづつシフ
ト・しながら先頭の２ビツトをコンパレータ９に送出し
〔第１図の２１〕、上記３種類のビットパターンとコン
パレータ９により比較し、一致した場合にはそのビット
パターンに対応するカウンタ１０を１づつカウントアツ
プする。

このようにしてカウンタ１０に第３図（ｇｌに示すよう
に各ビットパターンの出現度数が計数される。

かかる処理を磁気ヘッドとサーボトラックとの相対位置
関係を、磁気ヘッド訂の位置から磁気ヘッド３８の位置
へと矢印の方向へ移動させながら繰り返し、その位置に
おける上述の各ビットパターンの出現度数を求める。

なお、本実施例では２つのシンクパルス１５間の信号パ
ルス２０を計数するため、シンクパルス識別器１により
シンクパルス１５を検知したとき、シンクパルス識別信
号２４を出力し、これをシフトレジスタ８．カウンタ１
０．及び処理部１１に送出する。

シフトレジスタ８及びカウンタ１０の内容はこのシンク
パルス識別信号２４によりクリアされ、検知されたシン
クパルス１５に引き続く信号パルス２０の数とこれより
検出された各ビットパターンの出現度数が計数される。

このように計数された各ビットパターンの出現度数は、
上記シンクパルス識別信号２４をロード信号として、処
理部１１に取り込まれる〔第１図の２２参照〕。

第４図（ａｌ〜（Ｃ）は上記出現度数を示す図で、それ
ぞれビットパターン“１１”、′１０”、′００”の出
現度数を、上段は２進数表示により、下断は１０進数表
示により示す。

第５図（ａ）〜（Ｃ）は第４図に示すデータをグラフと
して示す図で、横軸は磁気ヘッドのサーボトラック３１
に対する相対位置、縦軸はそれぞれのビットパターンの
出現度数である。

次に上記各ビットパターンの出現度数のうちから一つを
選び、これの所定のビットをサインビットとして用いる
。例えば第４図＜８）のビットパターン“１１”の出現
度数の２進数表示における最下位ビット（ＬＳＢ）に着
目する。これは第４図Ｔｄ）に見られるようなビット列
を構成する。このビット力ぴｌ”のときは他のビットパ
ターンの出現度数の符号はそのままとし、“０”のとき
は符号を反転処理する。

上記一連の処理は、カウンタ１ｏの各ビットパターンに
対する計数値をデータ処理部１１に送出〔第１図の２２
）　Ｌ、、このデータ処理部１１において行われる。

このような反転処理を施すことにより、第４図（ｅ）、
　（ｆ）に示すデータが得られる。第５図（ｅ）、　（
ｆｌにこれらをグラフとして示す。

このように本実施例では磁気ヘッドの位置情報量が増大
るすのみならず、　上記第４図ｆｂ）、　（Ｃ１及び第
５図（ｂ）、　（Ｃ１に見られるように、元のデータは
符号が＋か−の何れか一方で（本実施例では−になる場
合は示していない）、データに山または谷が存在するた
め、サーボ制御データとしては使い難いものであったも
のが、反転処理を施することにより、第５図（ｅ）、　
（ｆ）に見られるように連続性のよいデータが得られ、
しかもデータ値の取り得る範囲が拡大する。従って磁気
ヘッドの位置制御のためのサーボ制御が容易になるとと
もに、制御精度が向上する。

このようにして“１０’及び′Ｏ１”の２種類のビット
パターンに関するデータが得られるが、この例では“Ｃ
１゛　の方がデータの連続性がよいので、“０１’　の
処理データを用いてディジタルサーボ情報即ち磁気ヘッ
ドの位置情報とすれば良い。なおデータ処理法及びビッ
ト数（この場合３ビツト）やポジションパターンの構成
等は、上記一実施例により限定されるものではなく、更
に種々変形して実施し得る。

例えば、上記一実施例の如くビットパターンの出現度数
を用いるのに変えて、シフトレジスタのパラレル出力を
そのまま、或いは上記一実施例で行なった如き処理を施
してディジタル値を作成してもよい。

第６図、第７図、及び第８図、第９図に第１及び第２の
変形例を示す。

第６図は上記一実施例と同様に、ビット列の先頭から２
ビツトづつ取り出し、そのビットパターンの出現度数を
ピントパターン毎に描いたものである。

第７図は上記各ビットパターンのＬＳＢを取り出し、こ
れらのうちビットパターン“１１″のしＳＢをサインビ
ットとして用い、これが０のとき各ビットパターンの出
現度数を示す２進数を構成する各ビットを反転処理した
後、ＬＳＢを除いたものである。

第８図は上記一実施例とは異なり、ビット列の先頭から
３ビツトづつを取り出し、その出現度数を各ビットパタ
ーン毎に描いたものである。

第９図は上記第１の変形例と同様に、各ビットパターン
のＬＳＢを取り出し、これらのうちからビットパターン
″１１１″の出現度数のＬＳＢをサインビットとして用
い、これがＯのとき各ビットパターンの出現度数のＬＳ
Ｂを除く残りのビットが示す値を反転処理したものであ
る。

３ビツトからなるビットパターンは８種類存在するが、
そのうち本発明の方式ではＯが２個以上連続するビット
パターンは出現しないので、第８図及、び第９図には、
これらを除く残りの５種類のピントパターンについて描
いである。

このように２つの変形例においても、磁気ヘッドの位置
に関する情報量が増大し、しかも連続性の良いデータが
得られるので、サーボ制御が容易且つ精度制御が向上す
る。

〔発明の効果〕 本発明によれば、磁気ヘッドの位置に関する情報量が増
大し、しかもデータの連続性がよいのでサーボ制御が容
易となり且つ制御精度が向上する。

しかも本発明は簡単な構成の復調回路により実施できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いたディジタルサーボ復
調回路の構成を示す要部ブロック図、第２図は上記一実
施例におけるサーボトラックの磁化パターンを示す図、 第３図は上記一実施例で得られる各パルスの状態と本発
明の詳細な説明するための図、第４図及び第５図は本実
施例におけるデータ処理法を説明するための図、 第６図、第７図は本発明の第１の変形例で得られたディ
ジタルサーボ情報を示す図、 第８図、第９図は本発明の第２の変形例で得られたディ
ジタルサーボ情報を示す図である。 図において、ｌはシンクパルス識別部、２はピークホー
ルド回路、３はスライスレベル用の三角波発生部、４は
スライス部、５はゲート作成部、６はＯＲ回路、７は遅
延回路、８はシフトレジスタ、９はコンパレータ、１０
はカウンタ、１１はデータ処理部、１２はインパーク、
１４は再生出力、１５はシンクパルス、１６はポジショ
ンパルス、１７はスライスレベルとして用いる基準三角
波、１８はゲート信号、１９はゲート信号１８の反転信
号、２ｏは信号パルス、２１はビットデータ、２２はデ
ィジタル出力、３１〜３３はサーボトラック、３４はシ
ンクパターン、あはポジションパターン、３６〜３８は
それぞれサーボトラック３１〜３３との位置関係の異な
る場所に位置する磁気ヘッドを示す。 第２図 ７フ 第３５１！ （ｆ）　　　　　　１１１（ＭＯ 第４図 （ｂ）１０ （Ｃ１”Ｏｆ” 第　５　図 第６１！１ 第）因 （０１’ｔｔ”

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の磁化方向と該第１の磁化方向とは逆向きの第２の
   磁化方向とが交番する状態遷移領域を有するサーボトラ
   ックを隣接して配置し、該サーボトラックに隣接せる２
   本のサーボトラック間で状態遷移が同一位相に形成され
   たシンクパターンと異なる位相に形成されたポジション
   パターンとを設け、磁気ヘッドにより前記ポジションパ
   ターンを読み取って得られたポジションパルスを時間に
   関し直線状に増加する基準三角波をスライスレベルとし
   て２値化し、２値化された信号パルスを前記磁気ヘッド
   の位置情報として用いて前記磁気ヘッドの前記サーボト
   ラックに直交する方向の位置を制御する方式において、
   前記信号パルスからビット列を作成し、該ビット列から
   所定のビットパターンを抽出し、該ビットパターンを位
   置情報として用いることを特徴とするディジタルサーボ
   復調方式。