(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ取得システム（２０）であって、該データ取得システムの検出器（２６）と該データ取得システムにより再生されるデータを包含した信号源（２４）との間のトラッキング関係を維持するための、サーボ制御システム（４２）を含んだデータ取得システム（２０）において、
該サーボ制御システム（４２）は、該トラッキング関係に関するサーボ情報を受け取り、そのサーボ情報に応じて該トラッキング関係を調整し、
前記データ取得システムは、前記信号源から検出された信号のために結合されたデータ再生回路（２０４）を備え、該データ再生回路は、該検出された信号からデータを再生するデータ取得システムにおいて、
該データ再生回路（２０４）が、該検出された信号の制約特徴から該検出された信号の品質の測定値を生成し、該測定値は該検出器と該信号源とのトラッキング関係の正確さに対応し、
該サーボ制御システム（４２）は、該測定値を受け取り、該データ取得システムが該信号源からデータを取り出している間に得られる該測定値についての判定に応じて、該検出器（２６）と該信号源（２４）とのトラッキング関係を調整するために、該検出器（２６）に対し、位置エラーサーボ情報を提供し、
該位置エラーサーボ情報は、該サーボ制御システム（４２）が該サーボ情報を受け取る頻度と比較して高い頻度で提供される、
ことを特徴とするデータ取得システム。
【請求項２】
前記測定値の大きさは、前記トラッキング関係における十分大きい正又は負のエラーに対して増大し、前記測定値はそのトラッキング関係における正又は負のエラーとそれぞれ同じ符号を持つ、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記測定値は、前記データの符号化特徴及び前記検出された信号から導き出した前記検出された信号の中のエラーの程度を表す、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記データ再生回路（２０４）が、前記検出された信号を処理して、前記検出された信号内に表されたエラー及び再生されたデータを導き出す、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記信号源（２４）は、データを構成する信号群に対して散在する複数のサーボデータ構造を含み、前記サーボデータ構造はサーボ動作用であってデータを含まず、前記サーボデータ構造は検出器により読み取り可能であり前記トラッキング関係に関する前記サーボ情報を提供し、前記サーボ制御システム（４２）は、前記サーボ情報を受け取り、データ取り出し処理中の所定の間隔ごとに前記サーボ情報に応じて前記検出器（２６）と前記信号源（２４）との間のトラッキング関係を調整することにより、前記測定値及び前記サーボデータ構造から導き出された前記サーボ情報の両方に応じてサーボ制御動作が実行される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記検出器は、各々が信号を検出する第１及び第２の検出要素（１７６，１７８）を備え、前記データ再生回路（２５０，２５２）の対応部分が、第１及び第２のデータ信号と、第１及び第２の検出され再生された信号の間の第１及び第２の品質の測定値と、をそれぞれ生成し、前記制御システムは前記第１及び第２の測定値に応じた前記検出器と前記信号源との間の調整の方向を判定する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記測定値は、前記制約により規定される、有効信号レベル群からの前記検出された信号の変化を表す、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項８】
前記有効信号レベルは前記データにより規定され、前記制約はデータの符号化を含む、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記有効信号レベルはＰＲＭＬ符号化により規定される、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
磁気ディスク記憶システム（１８４）におけるデータ取得システムであって、このデータ取得システムは、このデータ取得システムのトランスデューサ（１９４）と、磁気ディスク記憶システム（１８４）におけるデータ記憶面（１８６）上に設けられたデータを表す信号を含んだデータ記憶場所（１９０）と、の間の相対的な位置関係を維持するためのサーボ制御システム（２０４，２０６）を含み、
前記制御システム（２０４，２０６）は、前記トランスデューサ（１９４）と前記データ記憶場所（１９０）との相対位置関係の位置合わせミスについてのサーボ情報を受け取り、そのサーボ情報に応じて前記トランスデューサ（１９４）の位置を調整し、
前記データ取得システムは、前記データ記憶場所から検出された信号を受信するように結合されたデータ処理回路（２０２，２０４）を含み、データ再生回路は、検出された信号からデータを再生するデータ取得システムにおいて、
前記データ再生回路（２０２，２０４）は、再生されたデータと検出された信号との間のエラーの測定値を生成し、その測定値は、前記トランスデューサ（１９４）と前記データ記憶場所（１９０）との間の相対的な位置関係における位置合わせミスに応じて所定の方式で変化し、
前記制御システム（２０４，２０６）は、前記測定値を受け取り、当該データ取得システムが前記データ記憶構造からデータを読み取っている間の測定値についての判定に応じて、制御機能を実行するために、前記トランスデューサ（１９４）に対し、位置エラーサーボ情報を提供し、
該位置エラーサーボ情報は、前記制御システム（２０４，２０６）が該サーボ情報を受け取る頻度と比較して高い頻度で提供される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
前記制御機能は、前記トランスデューサ（１９４）の位置を前記データ記憶場所（１９０）に対して調整する処理を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記検出された信号には制約が加えられており、前記測定値は、前記検出された信号から、その制約に従って導き出される、請求項１０又は１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記データ再生回路（２０４）は、前記検出された信号を部分応答最尤（ＰＲＭＬ）データ処理に従って処理して、前記再生データと、前記検出された信号とその再生データとの間のエラーとを導き出し、前記測定値はその求められたエラーから導き出される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記測定値は、第１のデータ面（７５２，７５４）上のデータ記憶場所の第１のセットから信号を検出する第１のトランスデューサ（７６４，７６６，７６８，７７０）により導き出され、前記制御機能は、データ記憶場所の第２のセットに応じて第２のトランスデューサ（７６４，７６６，７６８，７７０）の位置を調整する処理を含む、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記データ記憶場所の第２のセットが、前記第１のデータ記憶面（７５２，７５４）の反対側の第２のデータ記憶面（７５２，７５４）にある、請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記データ記憶場所（１９０）は、データを構成する信号群に対して散在する複数のサーボデータ構造を含み、前記サーボデータ構造は主としてサーボ動作に供され、前記サーボデータ構造は、前記トランスデューサ（１９４）により読み取り可能であり、前記トランスデューサ（１９４）と前記データ記憶場所（１９０）との間の相対的な位置関係に関する前記サーボ情報を提供し、前記制御システム（２０４，２０６）は、前記サーボ情報を受け取り、データ取り出し処理中の所定の間隔ごとに前記サーボ情報に応じて前記トランスデューサ（１９４）と前記データ記憶場所（１９０）との間の相対的な位置関係を調整することにより、前記制御システム（２０４，２０６）は、前記測定値及び前記サーボデータ構造から導き出された前記サーボ情報の両方に応じて、前記トランスデューサ（１９４）と前記データ記憶場所（１９０）との相対的な位置関係を調整する制御動作を実行する、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景技術）
（技術分野）
本発明は、大略的には記憶されたデータから読みとられた抽出データの改善のためのエラー（誤差）についての情報の利用に関し、特にトランスデューサが所定の記憶場所から少なくとも１つの制約を持つ記憶データを読み取るのに用いられる、エラーの程度に関する情報を利用する装置に関する。トランスデューサは、少なくとも１つの制約と読み取り中に読み取りデータに混入したエラーとを含んだ信号を生成する。入力デバイスは、好適な実施例では検出器であるが、この入力デバイスは、センサからのその信号に応じて、エラーの程度に関する情報を含んだ制御信号を生成し、データ信号を抽出する。出力デバイスは、その制御信号に応じて制御機能を実行し、その読み取ったデータ内のエラーの程度の関数としてその抽出データを効果的に改善する。さらに、トランスデューサは少なくとも２つのセンサを有するか、または２つのトランスデューサが用いられることにより、第１信号及び第２信号を生成し、これが第１データ信号及び第２データ信号を抽出するために入力デバイスに供給され、出力デバイスが制御信号、第１データ信号及び第２データ信号に応じて、そこからエラーの数が最も少ないデータ信号を引き出す。
【０００２】
本装置はこの制御機能を、（ｉ）制御信号を用いてダイナミックサーボ信号（好適な実施例では実質的に連続的なサーボ信号の形）を生成し、トランスデューサ、又はトランスデューサの位置を調整して、第１のトランスデューサの所定の記憶場所（好適な実施例ではトラック）に対する位置合わせ状態（アラインメント）を改善すること、（ｉｉ）２以上のトランスデューサ又はセンサで読み取られた信号から抽出されたデータ信号から、エラーの数が最も少ないデータ信号を取り出すこと、又は（ｉｉｉ）ダイナミックサーボ信号の生成及びエラーの数の最も少ないデータ信号の取り出しの組み合わせ、により実現する。
【０００３】
好適な実施例では、入力デバイス又は検出器は、トランスデューサから受信した信号から位置エラー（誤差）信号を生成し、その位置エラー信号が、所定の記憶場所に対するトランスデューサの位置合わせ状態を改善するためにトランスデューサ位置を調整するためのサーボ信号として用いられる。
【０００４】
本発明は、エラーに関する情報を用い、制御機能を実行して、所定の記憶場所内の記憶データから抽出したデータを、読み取られたデータのエラーの程度の関数として改善するための方法に関する。
【０００５】
好適な実施例では、本発明は、磁気ディスクのような大容量記憶装置に対するデータの読み出し又は再生、書き込みに関連する。
【０００６】
また、好適な実施例では、本装置及び方法は、２以上のデータ信号の中から導き出すことにより読み出されるか再生されるかした抽出データを、それらから、又はそれらの組み合わせからエラーの最も少ないデータ信号を導き出すことにより改善する。本発明は、少なくとも１つの制約がデータに対して付加されている場合、これがノイズその他の欠陥のない状態で期待されるデータ信号についての事前の知識となる、という原理に基づいている。このような知識は、一例として例えば、少なくとも１つの制約を含む期待データと少なくとも１つの制約を含む観測データとを比較・計算して、１又は複数のトランスデューサ又はセンサにより所定の記憶場所から読み取られた信号に入り込んだエラーの程度を表す制御信号を生成することにより、活用することができる。このように生成された制御信号は、実質的に連続的な位置エラー信号の形のダイナミックサーボ信号を生成するのに用いられ、これが在来の装置及び方法を用いたヘッド／トラック位置合わせの改良に用いられる。
【０００７】
本発明の別の実施例では、位置エラー信号を実質的に連続的に読み取り計算することにより、最新技術の装置及び方法のサンプリングレートよりも遙かに高い、有効なサーボ・サンプリングレートを達成する。
【０００８】
磁気ヘッドを用いた書き込みモードでは、記録されたデータが読み出され、ヘッド位置が、ヘッドが書き込みを始める時点までサーボシステムを用いて調整されることにより、トラックに書き込まれたデータの品質が改善される。
【０００９】
本発明のさらに別の実施例では、磁気ヘッド又はトランスデューサは例えば１以上の読み出しセンサを備える。この発明の知見を用いることにより、エラーの程度を表す信号は、１以上のデータ信号からエラーの数が最も少ないデータ信号を導き出すのに用いることができる。
【００１０】
本発明のさらなる実施例では、きわめて少ない数のエラーしか含まないデータ信号を取り出すこと、及びエラーに関する情報の程度を表す制御信号に応じて、ヘッド位置を調整して所定の記憶場所に対する位置合わせを改善することを組み合わせて、抽出されるデータ信号の改善に用いることもできる。
【００１１】
（従来技術）
この技術分野でよく知られているように、磁気ディスクは、個別化された記録位置すなわち所定の記憶場所ごとに磁化することができる表面を用いることにより、機能する。１又はそれ以上の読み出し／書き込みヘッドが、それら所定の記憶場所に記憶されたデータを読み取るために、それら所定の記憶場所に対し相互作用すなわち変換作用を行うのに用いられる。磁化された表面は、比較的高速に回転され、これによりその表面上の所定の記憶場所の各々が読み出し／書き込みヘッドすなわちトランスデューサの所までくるようになる。例えば回転磁気ディスクメモリシステム、光学的メモリ、磁気テープなどのような大容量記憶装置の所定の記憶場所に対しデータを記録し、又はそこからデータを再生するためにトランスデューサを利用し動作させることは、この技術分野でよく知られていることである。
【００１２】
またこの技術分野では、例えば磁気ディスクや光学ディスクなどのような回転する表面上において、所定の記憶場所にデータや情報を記憶することがよく知られている。ここで用いる「所定の記憶場所」という用語は、回転メモリ記憶装置内の処理された表面領域上の所定の又はアドレス呼び出し可能な位置のような、ある表面の上の個別化された領域を意味し、これがデータ又は情報を収容又は記憶する。回転メモリ記憶装置では、磁気媒体を磁気記録面として利用するが、データ又は情報はその磁気記録面上の一連の磁界遷移として記憶される。このような一連の磁界遷移は、「所定の記憶場所」の用語に含まれる。所定の記憶場所は、一般には磁気媒体のトラックに記録又は記憶される。
【００１３】
データは、磁気媒体上の所定の記録位置から、データ又は情報が記録又は記憶されたときに書き込みトランスデューサが磁気記録媒体と相互作用したように、その磁気媒体と相互作用するトランスデューサを用いて読み出される。離散的な記憶場所から以前に書き込んだデータを読み出し又は検知する際に、読み出しセンサとして機能するトランスデューサは、記録面上において書き込みトランスデューサがそのデータを書き込んだトラックの上に、すなわちそのトラックに位置合わせされた状態に位置決めされなければならない。一般的には、記録又は記憶されたデータのトラックに割り当てられる幅は、実際に記録された所定の記憶領域の幅よりも大きい。さらに、記憶されたデータの読み出し又は読み取りに用いられるセンサの幅は、トラック及び離散的な記憶場所の双方の幅よりも小さい。
【００１４】
磁気ディスクでは、一般的にデータはほぼ円形のトラック群に配列され、これら各トラックはディスクの表面上にあり、その中心が物理的なディスクと同軸となっている。読み出し／書き込みヘッドは、時折読み出し／書き込みトランスデューサとも呼ぶが、ヘッド／アームアセンブリ内に配設され、ディスクサーボコントローラの制御下において、選択されたトラックに移動するように適合されている。
【００１５】
最新の回転メモリシステムは、磁気ディスク上にできるだけ多くのデータを記憶する。このことは、したがって、データ又は情報の個別位置又は所定の記憶場所ができるだけ小さいことを要求する。さらに、このことは、磁気媒体上のトラックが互いにできるだけ近接していることを要求する。
【００１６】
磁気メディア上の所定の記憶場所から記憶されたデータを読み出したり、読み取ったりするためのセンサ又はトランスデューサは、読み取り又は読み出しプロセスの間、トラックに合わせて位置決めされていなければならない。センサ又はトランスデューサは、アームアセンブリに対して作用的に結合されており、このアームアセンブリは、記憶され又は書き込まれたデータを含む所定の記憶場所の幅の中にそのセンサ又はトランスデューサが位置するように調節することができる。もしトランスデューサがその離散的な記憶場所の幅の中に位置決めされれば、トランスデューサは所定の記憶場所に対して正確に位置あわせされた状態となり、記憶されたデータを検出し又は読み出して、センサからの最適な信号雑音比と低データエラーの信号を生成する。
【００１７】
この技術分野で知られているように、トラック密度が上がるにつれて、読み出し／書き込みヘッド又はセンサをトラックに対して正確に位置合わせすることはますます困難になる。このような位置合わせミス又は位置合わせの変動は、例えば、データの読み出し又は書き込みの間に、動作状態における変動によって起こる。読み出し／書き込みヘッド又はセンサは、（ｉ）実際のトラックからの水平変位、（ｉｉ）実際のトラックに対する相対的な角方向又はスキュー、（ｉｉｉ）ディスクから離昇する読み出し／書き込みヘッドによる実際のトラックからの垂直変位、のいずれか１つによって、トラックに対する正確な位置合わせ状態から変位し得る。動作状態における上述の変動のいずれかの結果として、読み出し／書き込みヘッド又はセンサは、トラックに対して正確に位置合わせできなくなり、そのような位置合わせミス又は位置合わせの変動は時間と共に変化する。
【００１８】
そのような位置合わせミスの結果として、所定の記憶場所からのデータの読み出し又は再生処理における読み出し／書き込みヘッド又はセンサの変換動作は、劣化される。さらに、検出されたデータはエラーを含むか、又はセンサによって検出されたデータは変形され、そのデータ又は情報を表す電気信号にエラーをもたらす。
【００１９】
一般的には、トランスデューサは、回転磁気メディア上に配設されていた。最初は、ステッパモータが、センサを特定の位置まで動かすのに用いられ、そのセンサはデータの読み出し及び書き込みの間その位置にとどまっていた。これは、ここでは「ステッパモータ法」呼ぶことにする。
【００２０】
データディスクの中心を判定するための処理を行う１つのディスクドライブシステムが米国特許第4,816,938号に開示されている。米国特許第4,816,938号では、１つのトランスデューサヘッドがトラックの一方の側に位置決めされる。トランスデューサヘッドは、そのトラックを繰り返し読み出すとともに、そのトラックを横切って微小ステップだけステッピングされる。いくつかのエラー訂正が行われるそのトラックの中心の両側の位置における微小ステップ群は、そのトラックの境界として指定される。そして、トラックの中心は、それら境界間の中間点として計算される。２つのトラックの中心についての微小ステップのオフセットを用いることにより、ディスクの熱膨張を補償するための補正係数を計算することができる。
【００２１】
当該技術分野で知られているトランスデューサヘッド／トラックの位置合わせを制御するための別の方法は、専用のサーボ面をを持つ閉ループサーボシステムを用いる方法である。この方法では、特別の位置決め信号の連続シークエンスが、サーボ面上に、そのサーボ面上の各トラックに、記録されていた。予め記録されたそのシークエンスを用いることにより偏差信号が生成され、そのような偏差信号は、他のすべての読み出し／書き込みトランスデューサヘッド群の位置を調整するためのフィードバック制御技術において用いられる。これは、ここでは「サーボ面法」と呼ぶ。
【００２２】
別の公知の方法では、データトラックに対するデータヘッドの位置合わせを改善するために、各トラックの周りに「サーボバースト」を予め記録しておくことを行う。「サーボバースト」は、短い特別の位置信号、すなわち数ビットの長さに等しい程度、であり、各トラックに予め記録され、ヘッド／トラック位置合わせを維持するためにサーボシステムで利用される。
【００２３】
予め記録された「サーボバースト」は、現在では、データヘッドとトラックとの間の位置合わせミスの大きさと、そのトラックの中心からヘッドが変位している方向とを示す信号を生成するのに用いられる。特別の場合として、「サーボバースト」が１つのディスクの各セクタに予め記録される場合もある。そのようにして生成された信号は、トラック位置をより正確に所定のアクチュエータ位置に換算して位置判定し、ヘッドをそのトラックに位置合わせされた位置に持っていくよう作用する。
【００２４】
記録されたサーボバーストは、トラックにデータを書き込んだりトラックからデータを読み出したりするのに先立って、ヘッドをそのトラックに対してより正確に素早く位置決めし、データの読み出し及び書き込みの処理の間ヘッド位置を調整又は補正するための、開ループサーボシステムを実現するのに用いられている。これは、ここでは「サーボバースト法」と呼ぶ。
【００２５】
米国特許第5,233,487号は、書き込まれたデータに対するデータ検出器又は読み出しヘッドの位置の熱又は機械的な誤差を補償する回転メディア記憶システムを開示している。この補償は、検出した信号雑音比が大きくなるにつれてエラーレートがますます大きくなると言うことから、書き込まれたデータのエラーレートを検出器の読み出しオフセットの関数として測定している。データ記憶システムが最初に起動されたとき、検出器は、書き込まれたデータを、読み出しオフセットを様々に変えて読み出したときに検出されるエラーの数をカウントする。この処理は、データトラックの両方の側について実行される。記憶システムの動作中、熱的な又は機械的な動作エラーがシステムに起こり、類似のエラーレートデータ及びオフセットデータが、これらの動作状態に対して生成される。このようにして生成されたエラーレート及び目標エラーレートは、トラックの両側の新たなオフセットの間の書き込みトランスデューサ位置に関して、検出器を再び中心に位置決めするのに用いられる。
【００２６】
従来のサーボシステムへのデュアル・ストライプ磁気抵抗ヘッドの利用は、1998年7月のIEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS,Volume 34,No.4,の２３４８ページ〜２３５５ページに掲載されている、Lian Na Zhi Gang Wang, Desmond J. Mapps, P. Robinson, Warwick W. Clegg, D.T.Wilton及びYoshihisa Nakamuraによる、Estimation of Track Misregistration by V Using Dual-Stripe Magnetoresistive Headsという表題の記事（Wangらの文献、と呼ぶ）に開示されている。Wangらの文献は、デュアル・ストライプのシールドされていない磁気抵抗（“ＭＲ”）素子が、媒体の遷移からの同じ漏洩磁界（stray field）にさらされると、一方のＭＲ素子は抵抗を上昇させ、もう一方のＭＲ素子は抵抗を低下させるということを主に利用したものである。ＭＲ素子同士の出力包絡線間の差がピーク値検出回路により復調され、それら２素子の信号の合計が位置エラー信号と見なされた。位置エラー信号は、従来のサーボシステムと共に用いられ、トラック外れ摂動の推定値は、よく用いられるセクタサーボを補うのに用いられた。このシステムは、データ内の制約、又はその中のエラーの程度、を利用していなかった。
【００２７】
米国特許第4,404,676号は、多ビットセルの境界を表す冗長ビットを構成するデータ依存のコードワードを用いる方法を開示している。このデータ依存のコードワードは、そのセル内のデータブロックへの「写像関係」を担持している。データ依存のコードワードを用いる具体例では、様々な種類の同期を実現している。デコーダは、ビット単位シリアルデータ信号又はバイト単位シリアルデータ信号のいずれかについてのブロック同期及びビット同期を提供する。米国特許第4,404,676号は、さらに、記憶媒体に記憶し、続いてその記憶媒体から記憶された情報を取り出すための記録／再生システムに用いられる好適な実施例を開示している。米国特許第4,404,676号に開示されているそのシステムでは、エンコード手段及びデコード手段が用いられ、これらはそれぞれデータ依存の境界表示コードワードを利用しており、これらコードワードはセルのデータブロックに対して所定の写像関係を持っているが、そうでなければ任意に選ばれたデータビットのグループから区別することができない。米国特許第4,404,676号の目的は、同期の問題を解決することであって、ヘッド又はトランスデューサの位置を調節したり、検出されたデータを表す２以上のデータ信号から極めてエラーの少ないデータ信号を取り出したりできるようにすることではない。
【００２８】
当該技術分野でよく知られているように、回転メモリシステムにおけるサーボシステムは、記憶データを含んだ所定の記憶場所のトラックへのセンサの位置決めの制御に用いられる。サーボシステムは、この分野で周知であるが、セクタサーボシステム、専用サーボシステム又は他の周知のサーボシステムを含んでいる。サーボシステムの機能は、ある読み取られた信号を所定の信号パターンの比較し、この比較の結果を用いて、センサ又はトランスデューサの所定の記憶場所に対する位置を変化させることによりその所定の記憶場所からの記憶データの読み出しを非常に正確にする。
【００２９】
読み取り処理、及び読み取りヘッドの効果的かつ高速な調節処理のための公知の従来技術のサーボシステム及び方法は、多くの短所を有している。
【００３０】
ステッパモータ法では、ヘッド位置の調整にフィードバック信号が用いられていなかった。
【００３１】
米国特許第4,816,938号に開示されたシステム及び方法は、データの読み出し及び書き込みの間、データの読み出し及び新たなデータの書き込みは開ループ系で行わなければならず、したがってサーボループは用いられていない。エラー補正コードは、データの読み出し又は書き込みに先立ってトランスデューサヘッドの位置を選択するのを補助するのに用いられるのみであった。
【００３２】
上述のサーボ面法に関しては、この方法は読み出し／書き込みヘッドのデータトラックに対する位置合わせの試みについての目標を部分的には達成しているが、これは少なくとも次のような欠点を有する。まず、この方法は、サーボシーケンスのためにかなりのディスク容量を使用し、これにより、データのために用いることができたかもしれない領域をディスクから取り去ってしまう。第２に、サーボ面法は、サーボヘッドとデータヘッドとの間の位置合わせミスをもたらし、高い面密度を持つ磁気ディスクでの使用は実用できでない。
【００３３】
米国特許第5,233,487号で議論されたサーボ面法では、サーボ面ヘッドとデータヘッドとの関係の、熱膨張その他の要因に起因する変化を補正することができるものの、データ読み出し及び書き込みの間のサーボ情報はサーボ面に限定されている。
【００３４】
上述のサーボバースト法は、サーボバースト間は開ループで、記録されたサーボバーストを検出する際は閉ループで動作する断続的なサーボシステムであり、ヘッド位置をデータトラックに応じて調節するためのサーボ信号を生成する。サーボバースト法は、業界では開ループ技術として一般に知られており、業界における磁気記憶システムの今日の標準である。米国特許第5,233,487号及びWangらの文献は、少なくとも以下のような欠点を持っている。
【００３５】
まず、サンプリングの正確さを改善しようとした場合、サーボバーストのための余分のディスク容量が必要になる。第２に、この方法の正確さは、最新の高面密度記憶システムへの使用のためには、著しく改善されなければならない。
【００３６】
米国特許第5,233,487号に開示された方法は、書き込み幅の外の信号を読み取ることはトラック外れの読み取りと考えられ、十分な読み出し幅が書き込み幅の外側にあれば、データの読み出しのエラーが起こったと考えられる、ということに主として基づいている。ＥＣＣ検出／補正手段は、データのブロック内のエラーを検出し、カウンタがエラー数のカウントを続行する。エラーが所定のエラーレートに達した場合、検出器の読み出し性能を最適化するためにデータ検出器の位置が調整される。このように、データトラックに対する読み出しヘッドの調整は、計数したエラーの数が所定のエラー数を超えたときに初めて行われ、データ読み出し動作と同時に行われるのではない。デジタルビデオテープシステムに適用された類似の手法が、ドイツ特許公開DE 197 12568に開示されている。
【００３７】
Wangらの文献に開示されたようなデュアル・ストライプＭＲヘッドの利用は、ヘッドが動くにつれて、信号の波形が振幅についてのみ変化するということに主として基づいており、制約を有するデータ信号には依拠していない。
【００３８】
米国特許第4,404,676号に開示されているシステム及び方法は、磁気データ記憶システムに適用する場合にいくつかの制限がある。このようなシステムでデータを再生する間は、相互に識別可能な複数のクロック信号を生成する必要があり、それら各クロック信号は、発生時刻に関して他の各クロックパルスと異なる、そのような各クロック信号のクロックパルスを持つクロックパルスを再発生させる。クロックパルスは、データ信号をサンプリングし、集められて検査される複数のサンプルビットを取り出すために必要とされる。このシステムは、そのような検査により有効なセルと判定された候補セルの各々について候補有効信号を生成する手段を備える。各候補セルはそのような検査を受けるときに、その検査は、その候補セルのコードワード部分が、有効なセルの特徴であるところの、そのブロック長部分に対する所定の写像関係を持っているか否かを判定する。このシステムは、ビット単位シリアルデータ信号又はバイト単位シリアルデータ信号の方法に基づいているので、システムは位置エラー（誤差）信号を生成したり、また複数の入力信号から１つの信号を取り出したりするように設計されておらず、またそのようにすることもできない。
【００３９】
最近の数年、磁気ハードディスクドライブ産業の最新の性能ベンチマークは面密度の進歩であった。面密度は、磁気ディスク上に記憶し正しく読み出すことのできるビットの１平方インチあたりの数で定義される。面密度は、１インチあたりのビット数（“ＢＰＩ”）に１インチあたりのトラック数（“ＴＰＩ”）を掛ける（ＢＰＩ×ＴＰＩ）ことにより数学的に決定される。面密度が上昇するにつれて、上述の従来技術のシステム、方法及び装置の限界にから、改良されたヘッド位置決め装置や同様の方法及びシステムを求める要求が避けがたいものとなってきた。
【００４０】
磁気ハードディスクについての面密度は、年間成長率６０％で複利的に上昇しており、その率は少なくとも今後数年は続くと予測されている。例えば、磁気ハードディスクドライブの面密度は、１９９５年には１ギガビット／平方インチ（“Ｇｂ／ｉｎ2”）であったが、１９９８年には４．１Ｇｂ／ｉｎ2 に上昇している。
【００４１】
さらに、ある面密度の点（それは現在のところ４０Ｇｂ／ｉｎ2 と推定されている）で磁気媒体上に記憶されたデータの熱減衰（thermal decay ）の問題に取り組む必要がでてくると予測することはもっともなことである。
【００４２】
ＴＰＩの増加は、おそらくは、読み出しヘッド又は読み出しトランスデューサがデータへの追従し、反復不可能なスピンドルモータの問題及びその他のトラックレジストレーション失敗の問題に対して機械的に応答する能力に依存する。
【００４３】
１９９８年には、典型的なＢＰＩは256,000、ＴＰＩは16,000であり、約４．１Ｇｂ／ｉｎ2 の面密度を表す。２０００年には、面密度は１０Ｇｂ／ｉｎ2になると予測されている。これはＢＰＩ334,000、ＴＰＩ30,000に当たる。
【００４４】
トラック密度が86,000ＴＰＩを越えうると結論づけるのはもっともなことであり、もしそうなら、読み出しヘッド又は読み出しセンサは１０マイクロインチ（１インチは約２．５４ｃｍ）の幅の書き込みトラックに追従する必要がでてくるであろうし、これらすべてから、本発明の開示を利用したより進歩したサーボシステム及びデータトラック追跡技術が必要とされるであろう。
【００４５】
（発明の開示）
本発明は、エラーの程度についての情報を用いてトラッキング関係を制御する新たな、新規な、独自の装置を開示する。本装置は、所定の記憶場所を読み取り、前記所定の記憶場所からの少なくとも１つの制約を含むデータと、その読み取りの間に読みとられたデータに混入したエラー（誤差）と、を表す第１の信号を生成するために位置決めされた第１のトランスデューサを備える。本装置は、入力デバイスを備える。この入力デバイスは、前記第１の信号に応じて、前記読み取られたデータにおけるエラーの程度についての情報を含む制御信号を生成し、データ信号を抽出する。出力デバイスが、その入力デバイスに対して機能的に結合され、前記制御信号を受信し、それに応じて制御機能を実行することにより、前記抽出されたデータ信号を前記読み取られたデータにおけるエラーの程度の関数として改善する。
【００４６】
出力デバイスは、前記制御信号に応じてダイナミックサーボ信号を生成することができる。このダイナミックサーボ信号は、実質的に連続なサーボ信号の形を取ることができ、前記第１のトランスデューサの所定記憶場所に対する位置合わせの改善に用いられる。好適な実施例では、ダイナミックサーボ信号は、磁気ディスクドライブ記憶システムのヘッド／トラック位置合わせのための位置エラー信号を生成するのに用いることができる。
【００４７】
エラーの程度についての情報は、連続的に生成され、エラーのしきい値状態を越えるまで遅延されない。
【００４８】
これは、前記第１のトランスデューサに機能上結合された調整要素の形を取り、制御信号の中のエラーの程度についての情報を受信してこれに応答し、トランスデューサの前記所定記憶場所に対する位置合わせ状態が改善されるよう、そのトランスデューサをある方向に調整する。
【００４９】
本装置は、前記第１のトランスデューサに対応して位置決めされ、前記所定の記憶場所を読み取り、前記所定の記憶場所からの少なくとも１つの制約を含むデータと、その読み取りの間に読み取られたデータに混入したエラーと、を表す第２の信号を生成する第２のトランスデューサを含んでいてよい。この装置では、入力デバイスは、前記第１の信号と第２の信号のうちの少なくとの１つから制御信号を生成し、第１のデータ信号及び第２のデータ信号を抽出し、出力デバイスは、制御信号と、それら第１のデータ信号及び第２のデータの少なくともひとつと、に応じて、それらからきわめて少ない量のエラーしか含まないデータ信号を取り出す。
【００５０】
別の態様では、この装置は、少なくとも２つのセンサを持つ第１のトランスデューサを含む。それらセンサは、前記所定の記憶場所を同時に読み取り、前記所定の記憶場所からの少なくとも１つの制約を含むデータと、その読み取りの間に読み取られたデータに混入したエラーと、を表す第１の信号及び第２の信号を生成する。入力デバイスは、前記第１の信号及び第２の信号の少なくとも一つから制御信号を生成し、第１のデータ信号及び第２のデータ信号を抽出する。出力デバイスは、制御信号と、それら第１のデータ信号及び第２のデータの少なくともひとつと、に応じて、それらから選択的に、最も少ない量のエラーしか含まないデータ信号を導き出す。
【００５１】
また本発明は、エラーの程度についての情報を利用する新たな、新規な、独自の方法を含んでいる。この方法は、（ａ）少なくとも１つの制約を含んだデータを記憶している所定の記憶場所を読みとるための第１のトランスデューサを位置決めし、前記所定の記憶場所からの少なくとも１つの制約を含むデータと、その読み取りの間に読み取られたデータに混入したエラーと、を表す第１の信号を生成するステップと、（ｂ）その第１の信号に応じて、前記読み取られたデータにおけるエラーの程度についての情報を含む制御信号を生成し、データ信号を抽出するステップと、（ｃ）その制御信号を受信し、これに応じて、前記抽出されたデータを前記エラーの程度の関数として改善するための制御機能を実行するステップと、を含む。
【００５２】
この方法は、さらに、制御信号、第１のデータ信号及び第２のデータ信号に応じて、最も少ない量のエラーしか含まないデータ信号をそこから導き出す、受信のステップを含む。
【００５３】
またこの方法は、さらに、トランスデューサの位置をそのトランスデューサに機能上結合された調整要素を用いて調整することにより応答するステップにおいて、制御信号内のエラーの程度についての情報を受け取ってこれに応答し、ここで、トランスデューサの前記所定記憶場所に対する位置合わせ状態が改善されるよう、トランスデューサがある方向に調整される。
【００５４】
本発明は、記憶媒体を備えた記憶システムを含み、その記憶媒体は、２次元表面でも、ホログラフィーメモリのような３次元のボリュームでもよい。この記憶システムは記憶媒体を備え、この記憶媒体上には、少なくとも１つの制約を含んだデータを記憶する所定の記憶場所が配置されている。トランスデューサが、その記憶媒体に対して位置決めされ、前記所定の記憶場所に記憶された少なくとも１つの制約を含んだデータを読み取り、前記所定の記憶場所からの少なくとも１つの制約を含むデータと、その読み取りの間に読みとられたデータに混入したエラーと、を表す第１の信号を生成する。入力デバイスは、その第１の信号に応じて、前記読み取られたデータにおけるエラーの程度についての情報を含む制御信号を生成し、データ信号を抽出する。出力デバイスが、その入力デバイスに対して作用的に結合され、前記制御信号を受信し、それに応じて制御機能を実行することにより、前記抽出されたデータ信号を前記読み取られたデータにおけるエラーの程度の関数として改善する。
【００５５】
出力デバイスは、トランスデューサに対して作用的に結合された調整要素でもよく、この調整要素は、制御信号内のエラーの程度についての情報を受け取り、これに応答し、トランスデューサをある方向に向かって調整することで、トランスデューサが前記所定の記憶場所に対して改善された位置合わせ状態となるようにする。
【００５６】
別の態様では、検出装置が、可動状態で配置され、少なくとも１つの制約を含む記憶されたデータを読み取る第１のトランスデューサを含む。第１のトランスデューサは、記憶されたデータとして記憶される少なくとも１つの制約を含む読み取りデータと、読み取り中にその読み取りデータに混入したエラーとを表す第１の信号を生成する。検出器は、その第１の信号に応じて、読み取りデータ内のエラーの程度についての情報を含んだ制御信号を生成し、データ信号を抽出する。出力デバイスは、検出器に対して作用的に結合され、その制御信号を受け取り、それに応じて制御機能を実行することにより、前記抽出されたデータ信号を前記読み取りデータにおけるエラーの程度の関数として改善する。
【００５７】
また、ここでは、前記エラーの程度についての情報を、予め記録されたサーボバーストから生成されたサーボバースト信号と組み合わせて用いる方法が開示される。
【００５８】
したがって、本発明の１つの利点は、新規な独自の、改善された装置、方法及びシステムが、情報記憶システム、例えば磁気ハードディスクドライブシステム又は磁気フレキシブルディスクドライブシステム、におけるセンサ、例えば読み出し／書き込みヘッド、を位置合わせすることである。
【００５９】
本発明の別の利点は、自身の中に少なくとも１つの制約を含んでいるデータに関して、読み出し／書き込みヘッドにより生成されるデータからエラーの程度についての情報が検出されるにつれて、ディスク読み出し／書き込みヘッドがエラーの程度についての情報を含んだ制御信号に応じ、データトラックに対して動的に位置合わせされることである。
【００６０】
本発明のさらなる利点は、読み取られたデータ自体が、エラーの程度に関する情報を含んだ実質的に連続的な信号を読み出し／書き込みヘッドのアクチュエータへのフィードバックを可能にしていることである。エラーの程度についての情報は、信号振幅が顕著に変化しないとき、又はひずまないときでも、読み出し／書き込みヘッドをデータトラックに対して位置合わせするのに十分な情報を提供する。
【００６１】
本発明のさらなる利点は、エラーの程度に関する情報がリアルタイムで生成され、そのエラーの程度に関する情報を含む制御信号がマイクロ秒レベルで生成されるということである。
【００６２】
本発明のさらに他の利点は、エラーの程度についての情報が、複数のデータ・シーケンス群を導き出す、例えば選ぶ、のに用いられることである。このようなシークエンス群は、それぞれ対応する複数のセンサ、例えば読み出し／書き込みヘッドに設けられた磁気抵抗素子のような複合センサ、から抽出されるシーケンス群である。
【００６３】
本発明のさらに別の利点は、エラーの程度についての情報が、読み取られたデータ信号に対する制約に応じて求められることであり、この制約は、記録されているデータ信号に潜在している、又は含まれている。このような制約は、エラー検出コード又はエラー補正コード、部分応答最尤（partial response maximum likelihood:“ＰＲＭＬ”)符号化、ランレングス制限（run length limiting: ＲＬＬ）符号  、その他のビット符号化技術、データフォーマット処理、波形整形、又は、記録され、その後読み取られるデータ信号の整合性に関するその他の情報、を含み得る。
【００６４】
本発明のさらに別の利点は、制御信号を生成する装置を、エラーの程度についての情報を含んだ信号をほぼリアルタイムで実質的に連続的にフィードバックするのに用いることができ、上述したサーボバースト法との組み合わせにより読み出し／書き込みヘッドを位置決めしてヘッド／トラック位置合わせを維持するアクチュエータに対しそのフィードバックを適用し、その装置からの位置エラー信号がサーボバースト同士のインターバル中に用いられるようにし、記録されたサーボバーストの読み取り時にサーボバースト信号がデータトラックに対するヘッド位置の調整のためのサーボ信号を生成するのに用いられるようにすることである。
【００６５】
本発明のさらに別の利点は、前述のサーボバースト法により生成され得るサーボ信号のレートよりも実質的に高いサンプリングレートの、実質的に連続した位置エラー信号の形の、ダイナミックサーボ信号を生成するのに用いることができるエラーの程度についての情報を含んだ制御信号を生成する装置が、現在最新のシステム又は装置よりも実質的に高いレートで、データトラックに対するヘッド位置の調整するのにその位置エラー信号を用いることができるようにすることである。
【００６６】
本発明の上述のおよび他の利点は、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態の以下の説明を検討することにより明らかになるであろう。
【００６７】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の教示をよりよく理解し、ここに記載された開示および請求の範囲に適用されるいくつかの定義を行い、かつ他の技術情報およびデータを提供するため、本発明の背景を以下に述べる。
【００６８】
［背景］
ここで用いる「導出する」という用語は、１以上の元の電気信号に１以上の論理処理演算を行い、論理処理演算にかけられる１以上の元の電気信号に基づいた、またはこれから得られる、異なるが関連のある２次信号とすることで、１以上の元の電気信号の導出を行うことを意味する。例えば、制御信号を用いての第１データ信号および第２データ信号からの出力信号の導出はいくつかの方法で行うことができる。「選択」として知られるもっとも単純な導出は、制御信号によって、第１データ信号と第２データ信号から、論理演算のときに適切な間隔において平均したエラーの数が最も少ないものに対応するデータ信号を選択することである。導出のもう一つの例は、エラー数が最も少ない出力信号を生成するように、論理演算として制御信号によって決定される重みで第１データ信号および第２データ信号の重み付き平均を得ることによって生成される、第１データ信号および第２データ信号からの出力信号である。他の導出については、同じ記憶データのいくつかの検出信号からより良いデータ出力信号を導出する分野の当業者には周知である。
【００６９】
「たわみ部（flexure）」とは、ヘッド／スライダアセンブリを支持する、可撓性のあるローディングデバイスであって、ヘッドスタックアセンブリのローディングアームの端部に作動的に装着される。
【００７０】
「ヘッド」とは、一般にはマイクロチップの形態であって、１以上のトランスデューサまたはセンサまたは読出および／または書込要素として機能する要素を備えたトランスデューサを含む、製造されたデバイスである。
【００７１】
「ヘッド／スライダ」は、回転面に対してロードするためにたわみ部に装着されるヘッドおよびスライダを含む、製造された要素である。
【００７２】
「ヘッド／アームアセンブリ」はたわみ部を含むアームおよびその一端に配置されるヘッド／スライダアセンブリである。ヘッド／スライダアセンブリを支持するローディングアームの端部は、関節式であっても良い。
【００７３】
ホログラフィックメモリは、情報またはデータがホログラフィック画像の形態で写真乳剤または他の記録媒体に記憶されるメモリである。
【００７４】
「位置エラー信号」とは、ディスクヘッドがトラック外れ状態であることを表すとともにそのトラック外れの大きさと方向を表す信号である。この信号の処理を行うと、アクチュエータによって所定の記憶場所に対してヘッドを調整または再配置することとなる。
【００７５】
「ＰＲＭＬ」とは「部分応答最尤法」(partial response maximum likelihood)の頭文字を取ったもので、所定の記憶場所、例えばデータトラックに沿って、アナログ信号を生成し、復号化する方法である。
【００７６】
「センサ」とは、例えば誘導磁石、磁気抵抗（ＭＲ）素子、光記憶媒体に記憶された情報に応答するための電荷結合デバイス（ＣＣＤ）等の光検出器などの記録媒体に記憶された情報を読み出す、または再生するためのデバイスである。
【００７７】
「スライダ」とは、ヘッドを支持するとともに、ヘッドと回転面との間でエアベアリングを形成して、一般には磁気ディスクである回転面上で適切な高さでヘッドを浮遊させた状態に保ち、ヘッドからたわみ部にかけて電気線を担持するデバイスである。
【００７８】
記憶媒体とは、例えば、磁気テープ、回転磁気メモリ、光学ディスク等の２次元媒体であっても良いし、ホログラフィックメモリ等の３次元媒体であってもよい記憶デバイスである。
【００７９】
「トランスデューサ」とは、処理表面と相互作用して、この表面に対して情報を記録および再生するためのデバイスである。ここでは、「トランスデューサ」という用語は、誘導ヘッド、書込トランスデューサ、磁気抵抗素子、読出トランスデューサ、レーザー、光学センサ、マイクロフォン、ＣＣＤデバイス等を包含することを意図する。「センサ」という用語を「トランスデューサ」と同義に使用することもあり、本発明においてはセンサとは読出要素または読出トランスデューサである。
【００８０】
以下の表１は、１９９７年および１９９８年の実際のヘッドおよびディスクドライブのパラメータならびにその今後予想されるパラメータの表であり、本発明を適用できるディスクドライブおよびヘッド技術を示すものである。
【表１】
0003835986.tif 000002
注：ＭＲは磁気抵抗ヘッドである。
【００８１】
ＧＭＲとは、センサが、所定の記憶場所に記憶されたデータを検出するために電子のスピン依存散乱を利用する材料からなる巨大磁気抵抗ヘッドである。その一例が１９９８年８月２１日付のIBM RESEARCH BULLETINに記載されており、ＩＢＭのウェブサイトwww.research.ibm.comに掲載されている。
【００８２】
ＧＭＲＴとは、センサが２０マイクロインチ未満のトラック幅の読み出しに応じる、進化した巨大磁気抵抗ヘッドである。
【００８３】
以下の表２は、本発明を適用できる面密度、その面密度に対するＫＢＰＩ×ＴＰＩ、および適用できる面密度に対する磁気ビットサイズの表である。
【表２】
0003835986.tif 000003
【００８４】
データエラーについての情報はそれ自体が貴重な信号であり、ヘッド、トランスデューサ、またはセンサによって生成される信号に応じて得ることができる。データエラーについての情報を使用して、センサの状態（例えばデータトラックに対しての位置など）をダイナミックかつ迅速に調整し、それによって情報記憶システムの動作を改善できる。
【００８５】
本発明の装置は、所定の記憶場所から少なくとも１つの制約を含む記憶データを検出するためのトランスデューサを使用する。データにおける少なくとも１つの制約は様々な形態であり得る。本発明の目的のためには、制約はあるデータの態様またはデータの符号化またはデータから生成された信号であって、トランスデューサから受信したものを、受信すると予測されたものと何らかの方法で比較してその違いの程度を確認することができるようにするためのものである。その違いは、しばしば、データを有する信号に対する何らかの外的影響によるものである。制約は、例えば信号波形の特性または信号に現れる周波数に対する制限等のアナログ的制約であってもよいし、例えばパリティチェックコードやエラー訂正コード（ＥＣＣ）等の符号化処理などによるデジタル的なものであってもよい。
【００８６】
一般に、信号に対して制約をもたらしたり課したりする符号化には、符号化から得られるビット列が、可能なすべての同じ長さのビット列の部分集合であるという特性がある。データを含む信号を受信する過程で許可されないビット列、すなわち符号化によっては生成されないものは、その外観により、回復されたデータが制約を破っていることがわかる。
【００８７】
したがって、例えばＥＣＣなどによって制約がどのように破られているかを判断することにより、信号に混入したエラーおよびエラーの程度を確かめることができ、この情報を本発明の教示に従って使用することができる。
【００８８】
その一例は、ビットシーケンスのリードソロモン型ＥＣＣ符号化である。ＥＣＣ符号化は、データと、そのデータ（ビットシーケンス）から計算された「シンドローム」の双方を含む。これは、その長さがデータとシンドロームを加えた長さであるビットシーケンスの部分集合のみが可能であるという特性を有する。ＥＣＣ符号化データを含む信号が受信されると、復号化によってデータビットおよびシンドロームビットの正しいシーケンスが受信されたかどうかが明らかになる。もし受信されていない場合には、信号におけるエラーの程度が、ＥＣＣ法の詳細に依存するあるエラー数まで求められる。
【００８９】
このように、第１信号に課せられた少なくとも１つの制約についての知識を用いることによって、エラーの程度についての情報を含む制御信号を直ちに生成し、本発明の教示に従って、これを用いて制御機能を実行できる。
【００９０】
情報記憶システムに記憶するために記録されたデジタルデータに応じるセンサは、実際のデータとそのデータの読出の際のエラーの両方に応じる信号を生成できる。このシステムは、ヘッド、トランスデューサ、またはセンサによって生成される信号に応じて、実際のデータおよびエラーについての情報を動的に判断する。
【００９１】
個々のビットおよびビットのシーケンスの符号化に使用するアナログ技術を用いて、確からしい実際のデータと、その実際のデータのエラーのない検索内容からの偏差の１つ以上の測定値とが得られ、その一例がデータを記憶し、検索するためのＰＲＭＬ符号化技術である。
【００９２】
ＰＲＭＬ符号化技術は、当該分野では周知であるように、ディスクドライブ上にデータが記憶されると、このデータを符号化するのに用いられる。最新の装置および方法を用いてＰＲＭＬの形態で記憶されたデータのセグメントを読み出す際に、ヘッド、トランスデューサ、またはセンサ、例えばＭＲヘッド等で読み出されている信号が周期的な間隔でサンプリングされる。サンプル点は信号と同期してとられ、サンプリングは信号が特定の値を取ると予測される点で起こる。
【００９３】
本発明は、検出したデータにおけるエラーの程度についての情報を用いて、例えば磁気ヘッド等のトランスデューサの位置を調整してトラックに対しての位置あわせ状態を改善することと、２以上のデータ信号からエラー量が最も少ないデータ信号を得ることとの少なくとも一方を制御機能として行うための装置および方法である。本装置および方法は、エラーの程度についての情報を用いて、記憶媒体の所定の記憶場所に記憶されたデータを再生するための制御機能を実行する。
【００９４】
本発明は、記憶媒体上の記録情報またはデータの検出に基づく。検出または再生されたデータは、トランスデューサまたはセンサがトラック等の所定の記憶場所からずれることによって、情報またはデータの検出中に第１信号に混入したエラーを含む。
【００９５】
記録または記憶された情報またはデータがエラーを含む場合、検出されたデータも同様にそのデータ中にエラーを含む。記録データ中のエラーは、検出されている際に検出データに混入するエラーとは異なり、これは本発明によって開示および教示されるところである。
【００９６】
（図面の説明）
ここで、本発明のいくつかの実施形態を示す図１から１０を参照して、エラーの程度についての情報を用いてデータを再生するための装置、方法、検出システムおよび検出装置について説明する。
【００９７】
図１において、エラーの程度についての情報を使用するための装置が包括的に矢印２０で示される。記憶媒体の処理面２２には、所定の記憶場所２４において少なくとも１つの制約を含むデータが記憶されている。少なくとも１つの制約を含むデータは、書込動作中にその面上の所定の記憶場所２４に記憶される。
【００９８】
少なくとも１つの制約を含むデータは、その制約と関連付けられるデータと既知の関係を有するいくつかのデータ符号化技術の形態を取り得る。エラー符号化技術を使用することにより、情報記憶システム内のデータの正しい読出を妨げる恐れのある、例えばクラッタまたはノイズ等のエラーにもかかわらず、エラーのあるデータよりも高い確率で真のデータを判別できる。
【００９９】
トランスデューサ２６が所定の記憶場所２４を検出するように位置決めされ、所定の記憶場所２４に記憶された少なくとも１つの制約を含むデータおよび検出中に検出データに混入したエラーを表す第１信号を生成する。この第１信号は線３０で示される。
【０１００】
ここでは検出器と称することもある入力デバイス３４は、第１信号３０に応じて線３８で示される検出データ信号を、包括的にボックス４２で示される制御信号生成デバイスに供給する。デバイス４２はエラーの程度についての情報を含む制御信号を生成する。制御信号は以下に説明するように制御機能を実行するのに用いる。入力デバイス３４は再生データとして５６で示されるデータ信号を抽出する。
【０１０１】
制御信号生成装置４２は、調整要素４８を制御する制御機能を実行するのに使用できる、エラーの程度についての情報を含む制御信号を生成する。調整要素４８は、点線５２で表される作動可能アセンブリによってトランスデューサ２６に対し、機能上、結合される。調整要素４８は、点線５２で示される作動可能アセンブリを介して、所定の記憶場所２４に対しての位置あわせを改善する方向にトランスデューサ２６を配置する方向へとトランスデューサ２６を調整または再配置する。
【０１０２】
好適な実施形態では、調整要素４８は、例えば図２Ｂのアクチュエータ１０４等のアクチュエータを含む。アクチュエータは、制御信号生成手段によって与えられた制御信号に応じて、トランスデューサ２６を移動させるか、または物理的に位置合わせし直す。トランスデューサ２６は好適な実施形態ではディスクヘッドであり、所定の記憶場所２４（または好適な実施形態においてはデータトラック）に対する位置合わせを改善するように配置される。この移動または再位置合わせは、所定の記憶場所２４またはトラックに対してトランスデューサ２６に起こり得る配置ミス、すなわち位置合わせミスをなくすような方向に実施される。このように、トランスデューサ２６が所定の記憶場所２４から位置がずれている、すなわち位置合わせのずれがあると判断された場合には、トランスデューサ２６を物理的に左右に移動させて、トランスデューサ２６が所定の記憶場所２４に対しての位置合わせを改善するような位置にあるようにする。
【０１０３】
図１のトランスデューサ２６は、図２Ａのボックス６２で示されるように第２トランスデューサに対して位置決めされる第１トランスデューサであってもよい。第１トランスデューサおよび第２トランスデューサは所定の記憶場所を検出し、その所定の記憶場所から少なくとも１つの制約を含むデータと検出中に検出データに混入されたエラーを表す第１信号および第２信号を生成する。入力デバイスは第１信号および第２信号の一方から制御信号を生成し、第１データ信号および第２データ信号を抽出する。出力装置は制御信号と第１データ信号および第２データ信号の少なくとも一方とに応じ、それからエラーの量が極めて少ないデータ信号を導出する。
【０１０４】
さらに、トランスデューサ２６は、所定の記憶場所の検出と、それぞれが所定の記憶場所からの少なくとも１つの制約を含むデータと検出中に検出データに混入されたエラーを表す第１信号および第２信号の生成を同時に行うための少なくとも２つのセンサを含む第１トランスデューサであってもよい。この場合には、入力デバイスは再生データとして第１データ信号および第２データ信号を抽出する。さらに、入力デバイス３４は制御信号生成デバイス４２に第１信号および第２信号を供給し、制御信号を生成する。この実施形態では、制御機能は制御信号と第１データ信号および第２データ信号の少なくとも一方とに応じ、ダイナミックサーボ信号の生成と、第１データ信号および第２データ信号からのエラーの量が最も少ないデータ信号の導出とのうちの少なくとも一方を実行する。
【０１０５】
図２Ａのブロック図は、エラーの程度についての情報を使用するための装置の一実施形態を示す。少なくとも１つの制約を含むデータは、矢印６６によって示される相対運動によって読出トランスデューサ６２と相互作用する記録媒体６０等の記憶媒体に記憶される。記録媒体６０は図１の所定位置２４で示される所定位置において少なくとも１つの制約を含むデータを記憶する。読出トランスデューサ６２は記録媒体６０上の所定の記憶場所を検出するように位置決めされ、検出中に検出データに混入されたエラーと前記少なくとも１つの制約を含むデータを表す第１信号７０を生成する。第１信号７０は入力デバイスまたは検出器７２に供給される。デバイス７２は、第１信号７０に応じて検出データ中のエラーの程度についての情報を含む制御信号を生成するとともにデータ信号を抽出する。制御信号は出力デバイス７６に入力される。制御信号は、本実施形態において以下の制御機能を実行するように使用される。
【０１０６】
出力デバイス７６は線８０上に示されるように検出データから抽出データ信号を再生する。同時に、制御信号および抽出データ信号は線７４に示されるように出力デバイス７６に入力される。さらに、線８２で示される制御信号を使用してダイナミックサーボ信号を生成し、さらにこれを用いて、記録媒体６０上の所定の記憶場所に対するトランスデューサ６２の位置合わせを改善する。この実施形態では、ダイナミックサーボ信号は実質的に連続したサーボ信号の形態であるか、またはサーボ制御に与えられる位置エラー信号の形態であって（これらはすべて点線８２によって表される）、記録媒体６０上の所定の記憶場所に対するトランスデューサ２６の位置合わせを改善する。
【０１０７】
図２Ｂのブロック図は、図２Ａの装置のより詳細なブロック図であり、読出／書込トランスデューサ９０と相互作用する記録媒体６０、検出器９２、および調整要素である制御デバイス１００が示されており、図２Ａを参照して上述したのと同様の態様で線１０８によって示される要素を介してトランスデューサ９０の位置を調節するようにアクチュエータ１０４を制御する。検出器９２は出力９６で示されるように再生データを生成する。制御デバイス１００は検出器９２からの制御信号に応じて、線１０６上に現れるダイナミックサーボ信号である位置エラー信号を生成し、ダイナミックサーボ信号は線１０６を介してアクチュエータ１０４に入力される。アクチュエータ１０４は、線１０８によって表される要素を介してトランスデューサ９０の位置を調整する。
【０１０８】
図２Ｂに示される装置はまた、読出／書込トランスデューサを有するトランスデューサによって書き込みシーケンスまたは動作中にサーボ制御として使用できる。トランスデューサの構造により読出と書き込みが同時にできる場合には、ダイナミックサーボ信号がサーボシステムに連続的に入力され、ヘッド／トラックの位置合わせを制御する。
【０１０９】
トランスデューサの構造が同時に読出と書き込みを可能にするものでない場合には、書き込み期間にほぼ等しい期間はダイナミックサーボ信号はディスエーブルされる。これらの機能を実行するための回路は当業者にはよく知られている。
【０１１０】
図２Ｃのブロック図は、エラーの程度についての情報を使用するための装置のさらに別の実施形態を示す。図２Ｃには、番号１１０で示される２以上の要素を有する読出トランスデューサと相互作用する記録媒体６０が示されている。トランスデューサ１１０は、第１信号１１４および別個の第２信号１１６を各要素から１つずつ生成する。第１信号１１４と第２信号１１６は入力デバイス１２０に入力され、それによって上述の制御信号を生成して第１データ信号および第２データ信号を抽出する。制御信号は線１３４によって、線１３０および１３２で表される抽出された第１データ信号および第２データ信号とともに、データ信号選択デバイス１２６に入力される。この場合、導出は、マルチプレクサとして知られる単純な選択機構である。データ信号選択デバイス１２６は、制御信号１３４と線１１４上の第１信号を表す第１データ信号１３０および線１１６上の第２信号を表す第２データ信号１３２に応じ、それからエラー量が最も少ないデータ信号を導出する。
【０１１１】
同時に、入力デバイスは制御信号を線１４２を介して調整要素１４４に供給する。この実施形態においては、調整要素はダイナミックサーボ信号を生成し、この信号が線１４６を介してアクチュエータ１５０に入力されて、トランスデューサ１１０の位置を機械的に調整して、所定の記憶場所に対するトランスデューサ１１０の位置合わせを改善する。あるいは、調整要素１４４は調整信号を生成し、これを用いて２以上のセンサの一方または双方、２以上のセンサの一方の動作特性を電気的にシフトし、検出データに混入されるエラーの程度を低減するようにしてもよい。このようなトランスデューサおよびその構造の一例を、図３Ｅを参照して後述する。
【０１１２】
図２Ｃに示される装置により、出力デバイスは、制御信号に応じてダイナミックサーボ信号を生成し、所定の記憶場所に対するトランスデューサの位置合わせを改善すると同時に、２以上の読出センサから生成された第１データ信号および第２データ信号からエラー量が最も少ないデータ信号を導出することが可能となる。
【０１１３】
図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは、記憶媒体の処理表面２２を示す図であり、表面２２上の所定の記憶場所またはトラックに割当てられた幅１６０が示されている。少なくとも１つの制約を含むデータを記憶する所定の記憶トラックの実際の幅は、点線１６４で示されている。トランスデューサ２６の長さは側部１７０の長さで示されている。トランスデューサ２６の長さ１７０は、実際の所定記憶場所１６４およびトラック１６０に割当てられた領域よりも小さい。
【０１１４】
ここで図３Ａを参照すると、トランスデューサ２６は、少なくとも１つの制約を含む記憶データを記憶する所定の記憶場所またはトラック１６４とほぼ空間的に位置合わせされた状態で図示されている。この位置において、トランスデューサ２６は最小のエラーで記憶データを読み出す。
【０１１５】
図３Ｂにおいて、トランスデューサ２６は所定の記憶場所またはデータトラック１６０の一方側、図３Ｂの左側に位置合わせがずれている。この位置では、トランスデューサ２６は位置合わせミスされており、所定の記憶場所またはトラック１６４に対して検出要素の一部がオフトラックとなっており、線１６０で示されるようにトラックに割当てられた表面領域を超えたオフトラック（トラック外れ）状態となっている。
【０１１６】
図３Ｃにおいて、トランスデューサ２６は所定の記憶場所またはデータトラック１６４の他方側、図３Ｃの右側に位置合わせがずれている。この位置では、トランスデューサ２６は位置合わせミスされており、所定の記憶場所またはトラック１６４に対して検出要素の一部がオフトラックとなっており、線１６０で示されるようにトラックに割当てられた表面領域を超えたオフトラック状態となっている。
【０１１７】
図３Ｄおよび図３Ｅは、本発明の装置、システム、および方法で使用できる読出トランスデューサとしての２つの磁気抵抗センサと１つの書込トランスデューサを有するトランスデューサの２つの実施形態を示す図である。
【０１１８】
図３Ｄにおいて、トランスデューサ２６は書込トランスデューサ１７４と、本実施形態では絶縁シールドをその間に有する２つの磁気抵抗素子１７６および１７８である２つの読出トランスデューサを有する。磁気抵抗素子１７６および１７８は、互いに固定されるとともに、間をあけられて支持される少なくとも２つのセンサである。
【０１１９】
図３Ｅにおいて、トランスデューサ２６は同様に、書込トランスデューサ１７４と、本実施形態では、導電シールドをその間に有する２つの磁気抵抗素子１７６および１７８である２つの読出トランスデューサを有する。導電シールドは、調整電圧に応じて磁気抵抗素子の磁気動作特性をシフトする。位置エラー信号に応じてサーボシステムを用いてトランスデューサの位置を物理的にシフトするまたは調整するのに加え、またはそのかわりに、トランスデューサの磁気動作特性を電気的にシフトすることにより、前記第１信号および前記第２信号の少なくとも一方におけるエラーの程度が低減される。このトランスデューサ構造では、磁気抵抗センサ１７６および１７８は、互いに固定されるとともに、間をあけられて支持される少なくとも２つのセンサである。
【０１２０】
図３Ａおよび３Ｂに示すトランスデューサ２６を、本発明の装置、システムまたは方法に用いる場合、このトランスデューサは少なくとも２個のセンサを有する。これらのセンサは、所定の記憶場所を同時に検出し、各々、所定の記憶場所から、少なくとも一つの制約と、検出中に検出データに混入したエラーとを含むデータを示す第１信号および第２信号を生成する。本発明の装置、システムおよび方法のある実施形態では、出力装置は第１信号および第２信号の少なくとも一つに応じて制御信号を生成する。この制御信号を適用／使用して、２個のセンサからの信号から抽出した第１データ信号および第２データ信号からエラー数が最も少ないデータ信号を導出する。
【０１２１】
発明の背景で説明したように、将来型ディスクドライブシステムは、より狭いトラック幅を有する。読出トラックの幅は５０マイクロインチ以下であり、データを磁気記録する記憶表面２２上の磁気ビットサイズも小さくなる。この結果、所定の記憶場所またはトラックから読み出された、少なくとも１つの制約を含む記憶データを含む検出データ内のエラーを減少させるためには、ヘッドとトラックとの位置決めを正確に行なうことが極めて重要である。図１、２Ａ、２Ｂ、２Ｃの装置は、このような適用に対する有用性がある。
【０１２２】
好適な実施形態では、記録表面２２は磁気ディスクの磁気記憶表面である。トラック１６０は、電磁界に応じてその上にデータビットを書き込む、またはこれからデータビットを読み出す物質を含む。このような磁気ディスクや、磁気データの読み書き技術は、当分野において周知である。
【０１２３】
本発明の実施形態では、磁気ディスクを用いたデジタルデータの記憶および検索を説明するが、本発明は、他の形態のデータ記憶等の広い適用を有する。例えば、光学ディスク、レーザディスク、デジタルビデオディスク、ホログラフィックメモリ等である。通常、本発明は、最新のセンサに応じて情報記憶媒体に対してデータの読み書きを行なうこれら全ての実施形態を含む。
【０１２４】
図４は、回転ディスクメモリ装置の１つの実施形態を示す概略図である。総括的に１８４として示す装置は回転記憶表面１８６を有する。この表面１８６は、線１８８で示す円形トラックと、少なくとも１つの制約を含むデータを記憶する所定の記憶場所１９０とを有する。ヘッド／ローディングアーム１９８の端に装着されるヘッド／ローディングアーム１９８は、ヘッド１９４をトラック１８８に対してロードし、所定の記憶場所１９０に対するトラック１８８との位置合わせを改善する方向にヘッド１９４を調節する。
【０１２５】
図４では、ヘッド１９４からの検出データを線２００を介してトランスデューサアンプ２０２に適用する。トランスデューサアンプ２０２からの出力は第１信号であり、この信号は、少なくとも１個の制約と、検出中に検出データに混入したエラーとを含む検出データである。第１信号を検出器／入力デバイス２０４に適用する。検出器／入力デバイス２０４は制御信号を生成する。制御信号はエラーの程度に関する情報を含み、位置エラー信号として使用される。検出器２０４はこの制御信号を調整要素２０６に適用する。調整要素２０６は次に位置エラー信号を生成する。これらの信号を用いてヘッド／ローディングアーム１９８を、線２０８で示すように始動し、位置エラー信号に応じて、必要なヘッド１９４の再位置決めを行なう。検出器／入力デバイス２０４は出力信号（線２１０で示す）を生成する。この信号は再生データとして使用される抽出データ信号である。
【０１２６】
図４では、トラック１８８は、線１９２で示すように、サーボバースト信号を含んでもよい。図４の装置は、エラーの程度に関する情報を、前もって記録されたサーボバーストから生成したサーボバースト信号と組合わせて使用するために使用できる。前もって記録されたサーボバーストを本発明の教示と組合わせて使用する新規の方法を、次に説明する。
【０１２７】
図５は、総括的に２２８として示す装置の他の実施形態を示す概略図である。この装置は回転磁気媒体記録表面２２を有する。この記録表面２２にはデータトラック１６４が形成され、データトラック１６４の所定の記憶場所には、少なくとも１個の制約を含む記憶データが記憶されている。総括的に２３０として示するヘッド／アームアセンブリは、アーム２３２と、たわみ部（flexure）２３４と、スライダ２３６とを有する。スライダ２３６は、スライダ２３６の一部を形成する２個のＭＲ素子１７６、１７８を有するトランスデューサ２６を有する。これはヘッド／スライダアセンブリとして周知である。ヘッド／ローディングアーム２３０を用いてトランスデューサ２６をロードし、トラック１６０の中央線２４０および、データトラック１６４等の所定の記憶場所に対するトランスデューサ２６の位置を調整する。トランスデューサ２６は２個のＭＲ素子または読出センサ１７６，１７８を有する。ＭＲ素子１７６，１７８は、所定の記憶場所すなわちデータトラック１６４に対して互い違いに配置される。絶縁層すなわちシールド１８０によってＭＲ素子１７６、１７８を分離、シールドして、ＭＲ素子１７６、１７８間のクロストークや信号干渉を減少する。ＭＲ素子１７６、１７８の各々は、線２４８上に出力信号を出力する。この信号は、少なくとも１個の制約と、検出中に検出データに混入したエラーとを含む検出信号を含む。ＭＲ素子１７６、１７８の各々から出力された信号の各々を、それぞれ読出アンプ２５０、２５２に適用する。また、制御信号の生成の一貫として出力信号の総計(sum)が所望または必要なトランスデューサでは、各ＭＲ素子１７６、１７８からの各出力をアンプ２５４等の加算（サム）アンプに適用してもよい。
【０１２８】
この実施形態のトランスデューサ２６は、シールドされた２個のＭＲ素子の形である。かかるトランスデューサの一例は、デュアルストリップＭＲヘッドと称されるＭＲ素子である。これは、Ｈｅａｄｗａｙ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．，（カリフォルニア州ミルピタス）から販売されている。
【０１２９】
あるいは、トランスデューサ２６は、図３Ｅに示すように、導電シールドを有する２個のＭＲ要素として形成されてもよい。
【０１３０】
このようなトランスデューサを図５に示す装置に用いた場合、バイアス信号を使用することで、ＭＲ素子の動作特性を電気的にシフトできる。このような電気的シフトは、位置エラー信号に応じてサーボシステムがトランスデューサを調整する代わりに、あるいはこれと同時に行われる。
【０１３１】
ＭＲ素子は一個のトランスデューサ１７４でもよい。更に他の実施形態では、トランスデューサは３個（以上）の読出センサ、および／または、２個以上の書込トランスデューサを有することも考えられる。このような構成によると、すべての素子から少なくとも１個の制約を含む検出データをモニタすること、または、それらを導出すること、の両方あるいは一方ができる。
【０１３２】
この実施形態の検出器は、少なくとも１個の制約を含む制御信号と、少なくとも２個のトランスデューサから出力された第１データ信号および第２データ信号とに応じて、エラーの数が最も少ないデータ信号を導出できる。この方法では、再生データが、エラーの数が最も少ない抽出データ信号である。さらに、ここで説明するように、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を用いてサーボシステムに対する位置エラー信号を生成できる。
【０１３３】
トランスデューサ（この実施形態ではディスクヘッド）２６が、特定の数の、ＭＲ素子１７６，１７８に類似する追加的ＭＲ素子等の読出センサを有していなければならない、ということはない。
【０１３４】
本発明は、図７に関連して説明するように、ＭＲ素子１７６等の１個のＭＲヘッドを用いても効果的である。
【０１３５】
各ＭＲ素子１７６、１７８の出力信号は、少なくとも１個の制約と、検出中に検出データに混入したエラーとを含む検出データを提供する。これらの信号をそれぞれの読出アンプ２５０、２５２に適用する。読出アンプ２５０、２５２の出力は第１信号および第２信号である。好適な実施形態では、第１信号および第２信号は、所定の記憶場所またはデータトラック１６４に対する対応するＭＲアンプ１７６、１７８の位置に応じて、時間変化する電磁気信号（例えば電圧信号）として、要素２４８で示す出力に出力される。
【０１３６】
各読出アンプ２５０、２５２は、少なくとも１個の制約を含む検出データを示す第１信号および第２信号を、関連するＭＲ素子１７６、１７８から受信する。各読出アンプ２５０、２５２はこの信号を増幅し、他に必要な任意の信号処理を行なう。このような信号処理は、信号の調整(conditioning)、他の形式（例えば、量子化されたデジタル形式、ＰＣＭ等の再変調形式）への信号変換等であってもよい。
【０１３７】
読出アンプ２５０、２５２からの出力２５６（必要であれば加算アンプ２５４からの出力も含む）を検出器２６０に与える。検出器２６０は、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を生成する。この実施形態において検出器２６０は、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を調整回路２７０に適用する。調整回路２７０は、この制御信号から位置エラー信号を生成する。
【０１３８】
図５に示す実施形態では、検出器２６０は第１信号および第２信号に応答し、必要であれば加算（総和）信号（これらの信号は全て出力２５６で示す）に応答する。検出器２６０は、第1信号および第２信号を処理して、データ信号内の少なくとも１個の制約を検出する。これは、エラー同士を比較または、観測信号と期待信号との比較によるエラーの生成(develop)によって行う。例として、検出器２６０は、以下で説明する処理技術の１個以上を行なって、データ信号の抽出および、エラーの程度に関する情報を含む制御信号の生成とを行なう。
（１）増幅された第１信号および増幅された第２信号の成分を加えて、統一第１信号を検出する。検出器は、統一第１信号からデータ信号を抽出し、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を生成できる。
（２）増幅された第１信号および増幅された第２信号の成分の減算を行い、これらの差分を検出する。この差分を第１信号として使用する。検出器は、この信号からデータを抽出して、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を生成する。
（３）増幅された第１信号および増幅された第２信号のうち１個以上の成分を用いて、統一または統合第１信号を検出する。これは、例えば第１信号を１個の値（例えば２５％）で重み付けし、第２信号を第２の値（例えば７５％）で重み付けすることで行う。さらに、第１信号および第２信号の各々の成分を選択（これは、「導出（derive）」の意味概念に含まれる）し、更に処理してデータ信号を抽出し、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を生成する。
（４）増幅された第１信号および増幅された第２信号の成分を別々に処理して、エラーの数が最も少ない抽出データ信号を導出し、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を生成する。
（５）増幅された第１信号および増幅された第２信号の成分を処理して第１データ信号と第２データ信号とを別々に抽出し、制御信号を生成する。この制御信号を用いて、トラック等の所定の記憶場所に対するトランスデューサの水平変位、角度配向、垂直変位に関する別々の信号(separate signal)（例えば、位置エラー信号）を生成するように、エラーの数が最も少ないデータ信号を導出する。
【０１３９】
この実施形態では、エラー検出器２６０が統一制御信号を生成する。この統一制御信号を調整要素２７０に適用して、トラック等の所定の記憶場所に対するトランスデューサの水平変位、角度配向、垂直変位等に関する別々の信号を検出する。
【０１４０】
図５では、制御信号は出力２６２に出力されて、調整回路２７０に適用される。調整回路２７０は制御信号に応じて、２個の位置エラー信号を生成する。これらの信号をサーボアンプ２７２、２７４に適用する。サーボアンプ２７４は、エラーの程度に関する情報を含む制御信号の構成要素を、線２７６上に生成する。この構成要素を線２７６を介して粗制御アクチュエータ(coarse actuator)２８０に適用してヘッド／アームアセンブリを移動または作動し、データトラック１６４等の所定の記憶場所との位置合わせを改善する方向にヘッド／アームアセンブリを位置決めする。
【０１４１】
サーボアンプ２７２からの別の位置エラー信号は、線２８４を介して微少位置決め器２８６に適用する。微少位置決め器２８６はアーム２３２の関節型の端部であり、ヘッド／アームアセンブリを僅かに移動または作動して、データトラック１６４または所定の記憶場所とのヘッド位置合わせを改善する、または、データトラック１６４または所定の記憶場所に対する実質的な位置決めを行なうように、ヘッド／アームアセンブリを位置決めする。
【０１４２】
図６のブロック図は、エラーの程度に関する情報を使用する本発明に係る方法を示す。図６においてこの方法は、記憶媒体上の所定の記憶場所にトランスデューサを位置決めするステップ３００を含む。ステップ３０２では、トランスデューサが、少なくとも１個の制約を含む検出データを生成する。ステップ３０４では、トランスデューサが、少なくとも１個の制約と、検出中に検出データに混入したエラーとを含む検出データを示す第１信号を生成する。ステップ３０６では、第１信号に応じて、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を生成する。ステップ３０８では、制御信号と、少なくとも１個の制約を含む検出データとに応じて、制御機能を行なう。ステップ３１０における制御機能は、エラーの程度に関する情報を含む制御信号に応じて、複数のデータ信号からの電気的な導出（例えば選択）を行う。これは、第１信号および第２信号が生成された場合、１個より多いトランスデューサを使用したり、少なくとも２個のセンサを有するトランスデューサを用いた場合、のことである。ステップ３１０において抽出データ信号として得られた、最少のエラーと再生されたデータとを含む検出データ信号の組み合わせを矢印３１４で示す。再生されたデータは出力として直接使用する。これは線３１６で示す。
【０１４３】
他の制御機能をステップ３１８によって示す。このステップは、エラーの程度に関するの情報を含む制御信号を使用して、線３１８で示す動的（ダイナミック）サーボ信号を生成し、この信号を調整要素に適用して、制御信号から抽出した位置エラー信号を用いてトランスデューサを位置決めして、所定の記憶場所に対するトランスデューサの位置決め状態を改善することを含む。
【０１４４】
本発明の好適な実施形態においてこの方法は、機能的に接続されたサーボシステムを有する少なくとも２個の読出トランスデューサまたは読出要素を調整して、エラーの程度に関する情報を含む制御信号から導出した動的サーボ信号として受信することを含む。所定の記憶場所に対して改良された位置決め状態に磁気トランスデューサを配置する方向に、磁気トランスデューサを調節する。
【０１４５】
好適な実施形態では、少なくとも２個の読出トランスデューサが第１信号および第２信号を生成する。最も少ない数のエラーを有する検出データ信号の導出を行なうステップ３１０を、検出データを用いて実行する。
【０１４６】
トランスデューサが検出したデータを記録する所定の記憶場所に対する、複数のトランスデューサを有するトランスデューサの位置を、本方法の変形方法を用いて調整することが考えられる。
【０１４７】
図６に示す方法では、所定の記憶場所における記憶データは少なくとも１つの制約を含む。この少なくとも１つの制約はＰＲＭＬ符号化であることも考えられる。
【０１４８】
最新技術では、回転磁気メモリシステム等におけるトランスデューサから受信した信号を、部分応答最尤法（ＰＲＭＬ）として周知な技術を用いて処理する。いくつか周知なＰＲＭＬ符号化方法がある。ＰＲ４およびＥＰＲ４として周知な方法が一般的に用いられる。ＰＲ４方法を用いた場合の例を以下に示す。他のＰＲＭＬ符号化方法を用いる場合も同様である。
【０１４９】
ＰＲ４処理では、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）によって周期的な間隔で信号をサンプリングする。このサンプリングは信号と同期して行なう。ＰＲ４符号化方法を用いているので、この例では、１、０、−１の３つの値だけが期待される。これは、信号雑音比を低下させて信号を混乱するノイズや非線形遷移シフト（以後、まとめて「信号劣化効果」と呼ぶ）等の、信号に影響するその他の要因がない場合である。これらの値は、信号の電圧に相当するＡＤＣからの特定の出力に相当し、観測値と捉えられる。信号劣化効果のために、サンプリングによる観測値は上記３つの期待値とは異なることもある。例えば、期待値である１に対応する電圧の代わりに、この量の０．９倍の電圧が観察されるかもしれない。３つの期待値１，０，−１に相当する電圧だけが理想的な条件下でのみ生じるという事実は、トランスデューサがトラック中央に対して位置決めされていない度合いに関する情報を生成するために使用される、信号に関する１つの制約の例を示す。
【０１５０】
観測を繰り返す中で、ヘッド／トラック位置合わせ不良（ミス）の程度と関係なく、信号エラーを生じる信号劣化効果の影響により、ほぼ同じ量のエラーが生じる。これら以外の効果（ヘッドリフト等）はあまり生じないか、ごく短い時間しか継続しない。したがって、観測を繰り返すと、ヘッドとトラックとの位置合わせ不良に因るエラーが観測できる。
【０１５１】
本発明の教示によると、このような信号は、エラーの程度に関する情報を含む制御信号であり、この信号を用いて、ここで説明する制御機能を実施できる。
【０１５２】
ＰＲＭＬ符号化の使用に関連する１つの特徴は、符号化された信号または少なくとも１つの制約を含む信号内には特定の値の配列（シーケンス）群のみが生じ得ることである。例えば、ＰＲ４方法では、３つの期待値１，０，−１の全ての配列が生じるわけではない。ＰＲＭＬの「最尤」部分を用いて、これらの値がとり得る配列に基づいて、観測値が表すことができる理論値の最良の推測を行なう。シンボルの特定の配列のみが生じて他の配列では生じないとの事実は、エラーの程度を推測するために用いる他の少なくとも一つの制約である。
【０１５３】
ＰＲＭＬ復号化において周知なように、かわるがわる現れるあり得る復号データの配列を、最も少ないエラーを示す配列が検出されるまで保存しておく。これにより、最も少ないエラーを示すその配列を、記録データの元来の配列であった可能性が最も高い配列として選択できる。次に、選択した配列に対して測定したエラーの程度を、本発明の制御信号の少なくとも1個の成分として使用できる。
【０１５４】
これらの制約に照らして、観測値を周知の値または期待値と比較する。上述の通り、信号劣化効果のために観測値は期待値と異なるかもしれない。例えば、このような効果の一つは、トランスデューサが散布(aspersion)に遭遇して一時的に通常の高さより高く上昇しディスク面を外れ、その後「ヘッドフライング高（head flying height)」と呼ばれる通常のトランスデューサフライング高に戻ることに因るかもしれない。観測値と期待値との差異を計算または比較することにより、この差異を用いてエラーの程度に関する情報を含む制御信号を生成できる。
【０１５５】
トランスデューサまたはヘッドがトラックを通過する際の各観測を、それ以前に行った特定の回数の観測値と組合わせることができる。その際に、最古の観測値を外せば、エラーの程度または計算されたエラーの程度が最も新しい特定回数分の観察を代表するようなる。この方法において、位置合わせ不良の程度に相当する動的信号またはほぼ連続的な信号を生成できる。そのような信号は、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を表す。
【０１５６】
この方法では、制御信号を現在のデータから導出する。現在のデータは、ディスクドライブへの読み出し要求を満たすデータ、または、ディスクまたはディスク上のトラックへの書き込みシーケンスの前に同じトラック上にあるデータ、と定義される。
【０１５７】
制御信号を生成するステップ３０６でも、第１信号からＰＲＭＬ符号(encoding)を抽出するステップを実行し、抽出されたＲＭＬ符号の観測ＲＭＬ符号を期待ＰＲＭＬ符号と比較して、観測ＰＲＭＬ符号と期待ＰＲＭＬ符号との差異から制御信号を生成する。
【０１５８】
また、本発明の教示は、エラーの程度に関する情報を用いる方法を、前もって記録されたサーボバーストから生成されるバースト信号と組合わせて用いることで、有用性を有する。この方法は、（ａ）前もって記録されたサーボバーストと、少なくとも１つの制約を含むデータを記憶する所定の記憶場所とを検出する第１トランスデューサを位置決めして、前もって記録されたサーボバースト信号と記録データとに応じて、所定の記憶場所から少なくとも１個の制約と、検出中に検出信号に混入したエラーとを含むデータを示す第１信号を生成するステップと、（ｂ）サーボバースト信号に応じて位置エラー信号を生成するステップと、（ｃ）第１信号に応じて、検出データ中のエラーの程度に関する情報を含む制御信号を生成し、データ信号を抽出するステップと、（ｄ）前記位置エラー信号と、前記制御信号とを受信して、調整要素を用いて、サーボバースト信号同士の間隔の間に、位置エラー信号に応じてトランスデューサを調整して前記所定の記憶場所に対する指定の位置にトランスデューサを位置決めし、サーボバースト信号同士の間隔の間に、エラーの程度に関する情報を含む制御信号に応じて制御機能を実行して、エラーの程度の関数として抽出データ信号を改善するステップと、を有する。
【０１５９】
この方法はさらに位置決めのステップにおいて、少なくとも２個の読出要素を有するトランスデューサを含む。この読出要素は、サーボバースト信号と、検出データおよび検出中に検出データに混入したエラーを示す第１信号および第２信号とを生成する。受信ステップは、第１信号および第２信号に応じて、制御信号を生成し、第１データ信号および第２データ信号を抽出する。サーボバースト信号間の制御機能は、制御信号を受信して前記表面上の所定の記憶場所に対するトランスデューサの位置決めを改善するために動的サーボ信号を生成すること、および、その制御信号と、第１データ信号および第２データ信号の少なくとも１つとに応じてエラーが最少の信号を導出すること、の少なくとも１つを出力装置で行なう。位置決めステップにおいてこの方法は、磁気抵抗素子のトランスデューサも有する。
【０１６０】
図７に示す点線の曲線３３０は、トラックのセクタ等の所定の記憶場所から記憶データを読込む際の、少なくとも１個の制約を含むデータを記憶するトラックの中央線に対するトランスデューサの位置の関数としてビットエラーレート（ＢＥＲ）をプロットしたものである。ＢＥＲは、ＰＲＭＬ処理後に計算する。曲線３３０は第１軸「Ｘ」３３２を含む。これは、この実施形態ではディスクヘッドであるトランスデューサの、図５に示すデータトラック等のトラックの幅に対する水平位置を示す。曲線３３０は第２軸「ｙ」も有する。これはＢＥＲを示す。
【０１６１】
この応答曲線３３０は、ＢＥＲ曲線が、約５０マイクロインチ（１．３マイクロメートル）の幅を有するトラックのトラック中央線から約±１２マイクロインチ（±３００ナノメートル）の範囲では、実質的に平坦であることを示す。曲線３３０は２つの最小点３４２、３４４を含む。これらの点は、それぞれトラックの左右の境界に相当する。最小点３４２、３４４の間でトラックの幅を横切る位置では、ヘッド／トラックの位置決めが不適切であっても、多数のエラーを生じない。
【０１６２】
最小点３４２、３４４を超えて伸びる曲線３３０の部分は、トランスデューサの相対的な水平変位(displacement)がトレースの中央線から大きくなるに連れて急傾斜で上に向かう。曲線３３０上のこうした点では、位置合わせズレの状態が少し変化すると、エラーの程度が大きく変化する。
【０１６３】
実線の曲線３３８は、ＢＥＲ曲線３３０と同様に、トラックの中央線に対するトランスデューサ位置の関数としてエラーの平均の程度をプロットしたものである。実線の曲線３３８は、理想的なエラーの程度の曲線であり、最小点３４２、３４４を超えてから曲線３３０に従う。しかし、３４０で示す中央線から約±１２マイクロインチ（±３００ナノメートル）の範囲では、曲線３１８は、位置決め状態が僅かに変化するとエラーの平均の程度が非常に上昇することを示す。エラーの程度に関するこの情報を制御信号として用いて、動的サーボ信号を生成する。
【０１６４】
最新の磁気記録システムでは、サーボバーストは、約８０００〜１００００サーボ信号／秒のレートでサーボ信号を生成する。本発明では、エラーの程度に関する情報を含む制御信号から本発明の教示によって生成された動的サーボ信号は、最新のサーボシステムのサンプリングレートよりもかなり早いサンプリングレートとなる。
【０１６５】
この結果、エラーの程度に関する情報を含む制御信号を生成する装置を、周知のサーボバースト法と組合わせて使用できる。このような組み合わせにおいて、制御信号を用いて、エラーの程度に関する情報を含む実質的に連続的なフィードバック信号を生成し、この信号をアクチュエータに適用して読出／書込ヘッドを位置決めし、サーボバースト法のサーボバースト信号同士の間すなわちサーボバースト信号同士の間隔中の間欠的なオープンループサーボ処理中に、この装置からの位置エラー信号が使用されるようにしてヘッド／トラック位置決め状態を維持する。サーボバースト法では、記録されたサーボバースト信号の検出を用いて、データトラックに対するヘッドの位置を調節するためのサーボ信号を生成する。
【０１６６】
上述のように、本発明の実施において、単一ＭＲ素子を読出トランスデューサとして使用してもよい。単一ＭＲ素子をトランスデューサとして使用する場合には、少なくとも１つの制約及びエラーについての情報を含む検出されたデータを用いて、調整要素が要求する調整の大きさを決定することができる。しかしながら、少なくとも１つの制約及びエラーについての情報を含む検出データから、調整の方向を導くのは難しい。従来のサーボバースト方法では、サーボバースト信号を用いて、調整の大きさおよび方向についての情報を含む位置エラー信号を発生させる（develop）ことが可能である。
【０１６７】
本発明では、単一ＭＲ素子を読出トランスデューサとして備える装置に対してエラーの程度についての情報を含む制御信号を用いることにより、制御信号がＭＲ素子のこのような調整に必要な情報を含むことが可能である。
【０１６８】
ＭＲ素子が中心線の一方の側にわずかにオフセットした状態で維持されている場合、このわずかな位置ずれによりエラー程度の平均が高くなる。図７の曲線３３８を参照すると、約８マイクロインチのオフセットにより、曲線３３８上のライン３４６で示すように、エラー程度の平均にかなりの割合の変化が生じる。このエラー程度の平均におけるかなりの変化を、所定のヘッドオフセットに対するオフセット基準（offset  reference）として使用できる。
【０１６９】
所定の記憶場所が中心線を有するトラックであり、調整要素はセンサをトラックの中心線から既知の方向にわずかにオフセットさせて配置すべく調整されるシステムにおいて、磁気抵抗（ＭＲ)センサであるトランスデューサを使用する装置は、所定のセンサ位置を設定する。このような装置において、出力デバイスはエラーの程度についての情報を含む制御信号に応答して位置エラー信号を生成する。位置エラー信号は、所定のセンサ位置によって補償され、センサ／トラック位置合わせの改善のために調整要素が前記センサを移動させる大きさおよび方向を表している。
【０１７０】
したがって、単一ＭＲ素子または単一センサに対する１サーボ制御方法では、ヘッドをサーボバースト間でトラックの中心からわずかに一方の側に維持する。わずかなオフセットにより、トラックに対するヘッドの理想的な位置合わせ状態に対して、ＰＲＭＬ処理後に実質的に同数のエラーを有する再生されたデータが得られる。これは、図７の曲線３３０から証明されるように、大きな変化を生じることない、ＰＲＭＬ処理の出力におけるＢＥＲ（ビットエラーレート）のためである。所定のセンサ位置がトラックの中心に近づくと、ＭＲ素子または単一センサの位置は、トラック中心からのその変位がわずかに増大するよう補正される。この変位が所定量を超えて増加すると、この変位を減少させるべくヘッドの位置が調整される。この方法により、ＭＲ素子または単一センサは上下限の間に維持される。
【０１７１】
ＭＲ素子または単一センサが、最小限の変位以上にトラックの中心線に近い場合、オフセットの方向は未知になる。このような場合には、ヘッドの位置をわずかに左に移動させる。変位の増大が観測されれば、ＭＲ素子または単一センサは左方向、観測されなければＭＲ素子は右方向であった。この場合、調整により、観測されたオフセットはゼロに減少しているかもしれない。この方法は、図７の曲線３３８に示されるようにオフセットが見られると直ちに繰り返すことができる。
【０１７２】
図７において、ＢＥＲ曲線３３０は以下のことを示している。すなわち、ＭＲ素子または単一センサがトラックから実質的にずれて移動すると、信号対ノイズ比の劣化が、ＰＲＭＬ処理後にエラーが検出される割合が実質的に増大する程度にまでなる。曲線３３０の各側辺は、単調に増加するトラック中心からの距離の関数を表している。前記割合が観測可能である、すなわちエラーが十分に頻繁に発生する場合、ＭＲ素子または単一センサがトラックの中心に近接していれば、本発明の教示にしたがってこの情報を制御信号として使用できる。ＢＥＲがたいていの場合に１０7分の１以下である現在のディスクドライブでは、有益な観測が得られるのはごく稀である。
【０１７３】
理想化されたエラー程度曲線３３８は、ＰＲＭＬ処理におけるサンプルの集合に関するエラー程度の平均の形状を示している。ここで説明するように、新たなサンプルが求められる毎に新しい値を求めることができ、その範囲はサーボバーストの各対の間で１０，０００から１５，０００サンプルであるが、これはほぼ連続的なサーボ信号をを生成するために十分であり、かつ本発明において好ましい方法である。
【０１７４】
このように、トラックオフセットを増減する、ＭＲ素子位置に対するわずかな変化を利用して、トラックオフセットの方向についての情報を生成できる。
【０１７５】
図８は、例えば図５に示されるトランスデューサなど、２つの読出トランスデューサまたは読出センサを有するトランスデューサに対し、トラック上のヘッド位置の関数としてエラーの程度を示す図である。曲線による図は、符号４００により総括して示される。符号４００は、読出トランスデューサの水平位置を表す第１の軸、「Ｘ」軸４０２と、処理中に観察されるエラーの程度を表す第２の軸、「Ｙ」軸４０４を含む。
【０１７６】
第１の曲線４１０は、第１の読出トランスデューサに対するＢＥＲとヘッド位置との関係を示し、第２の曲線４１２は第２の読出トランスデューサに対するＢＥＲと水平ヘッド位置との関係を示す。
【０１７７】
応答曲線４１０および４１２は、図５の２つの絶縁されたＭＲ素子１７６および１７８を有するトランスデューサ２６を使用して生成される典型的な応答曲線である。この情報を利用して、本発明を実施するための位置エラー信号を生成することができる。
【０１７８】
図３Ｅに示されるような２つのシールドされないＭＲ素子を有するトランスデューサ２６が使用される場合、図３Ｅの導電シールド１８２に調整信号を印加すると、１方のＭＲ素子の磁気動作特性の磁気特性に変化が生じる。図８においては、この変動（shift）を破線曲線４１０’で示している。
【０１７９】
図９は、ＰＲＭＬ応答波形およびエラー程度波形の例を総括的に符号５００で示している。同図には、「時間」を表すＸ軸である第１の軸５０２、「センサ電圧」を表すＹ軸である第２の軸５０４が含まれる。応答波形は実線による曲線５０６で示され、実際の応答曲線の図である。破線曲線で示される第２の波形５１２は、既知のあるいは期待される理想的な波形図から得た点の集合を用いて求められる。このうち、点５２０はその一例である。
【０１８０】
実際の波形５０６は、トランスデューサによって実際に測定された、第１の軸５０２上の時間に伴う、第２軸５０４上の時間変化する電磁値における変化を示している。実際の応答波形は、ＰＲＭＬ技術によって決定する時間変化する電磁値の実際のサンプル値を示す複数のサンプルポイント５２０を含んでいる。
【０１８１】
理想波形５１２は、理想的なビット符号化およびビット復号化の場合にセンサによって測定される、第１の軸５０２上の時間に伴う、第２軸５０４上の時間変化する電磁値における変化を示している。理想的応答波形５１２は、ＰＲＭＬ技術によって決定する時間変化する電磁値の理想的なサンプル値を示す複数のサンプルポイント５２０を含んでいる。
【０１８２】
一般に、実際の応答波形５０６は理想的な応答曲線５１２とは異なる。トランスデューサは実際のサンプルポイント５２０の実際の値を受信し、比較器でこれらの値を理想サンプル値に比較し、実際のサンプルポイント５２０に対して実際の値を生成した可能性の最も高い連続データビットの集合を決定する。
【０１８３】
一実施形態では、本発明を以下の方法で実施するために、ＰＲＭＬ符号化技術をデータ信号の制約として選択可能であると想定できる。例えばＭＲ素子などのセンサから得た信号は、通常のサンプリングレートの２倍あるいはそれ以上のレートでサンプリングできる。ＰＲＭＬ復号化の後、上述のサンプルポイントを用いて、例えばＭＲヘッドなどのセンサからの観測されたＰＲＭＬ符号化波形と、エラー補正された出力データから取り出した期待されるＰＲＭＬとの差が算出される。この計算により、検出されたデータ信号におけるエラーの程度についての情報が提供され、これを制御信号に利用することができる。このような計算は、最新のマイクロプロセッサおよびディジタル信号プロセッサの計算能力により可能である。
【０１８４】
以下に示す例は、ＰＲＭＬ処理を用いたエラー率（レート）の決定方法の例であり、（ａ）観測されたサンプルの値がこれらのサンプルの期待値と異なる量（差）の平均、この場合、一定範囲のサンプル（この範囲は２０〜３０のサンプルから１０００以上のサンプルの範囲でもよい）に関して平均化されている；（ｂ）同範囲のサンプルサイズ関する、上記差の平方の平均量；（ｃ）本発明のエラー補正されたデータ出力から再符号化されたＰＲＭＬ信号と、検出信号との平方差の平均量。この検出信号は、時間的に適切に整合配列され、ＰＲＭＬデコーダへの入力である第１データ信号および第２データ信号に印加されて、各ＰＲＭＬデコーダによって生成され、制御信号を構成するデータストリームに対応するエラー程度測定の測定値を提供する。これに伴う効果は、期待されるＰＲＭＬ信号の最適な推定値が、第１データ信号および第２データ信号から導出され、次にＰＲＭＬ復号化され、さらに本発明からの最適なデータ出力信号としてエラー補正された出力信号である点である。さらに、（ｄ）上記サンプルサイズに対して、これらの差に関する他の機能を求める。
【０１８５】
ＭＲ素子が２つ用いられる場合には、上記の方法のそれぞれに対して制御信号を計算する。そして、これら個々の制御信号すべての関数を合成し、制御信号を生成して出力する。信号を合成する方法は数多く存在するが、最も簡単な方法として、第２の制御信号から第１の制御信号を差し引き、その結果を制御信号として使用する。
【０１８６】
図１０は、エラーの程度についての情報を用いる方法の処理フロー図である。
【０１８７】
この方法は、読出素子を２つ以上有するトランスデューサを含む、単数または複数のトランスデューサを用いて、少なくとも１つの制約を含むデータが記憶された所定の記憶場所を検出する位置決めステップに適用される。この方法は、上述の装置を利用し、記憶媒体にすでに書き込まれているデータを含む所定の記憶場所に基づいている。
【０１８８】
フローポイント６００において、センサは所定の記憶場所すなわちデータトラックに近接して配置され、データビット列の読み取る状態にある。フローポイント６０２において、トランスデューサはデータビット列に応答して第１の信号を生成する。フローポイント６０４において、検出器または入力デバイスは、少なくとも１つの制約を有する第１の信号を、前記少なくとも１つの制約を含む期待された信号と比較することによって第１の信号を処理し、エラーの程度についての情報を含む制御信号を生成する。フローポイント６０６においても、第１の信号からデータ信号が抽出される。
【０１８９】
フローポイント６０６において、抽出されたデータ信号およびエラーの程度についての情報を含む制御信号を使用し、フローポイント６１０に示すように、複数のデータ信号からエラー数の最も少ないデータ信号を電気的に取り出し、この取り出されたデータ信号を再生されたデータ６１４として生成する。抽出されたデータは、ライン６１２で示されるように、再生データとして利用することができる。
【０１９０】
フローポイント６２０において、調整要素が、エラーの程度についての情報を含む制御信号に応答して位置エラー信号を生成する。この位置エラー信号を用いて、ヘッドが所定の記憶場所またはデータトラックに対して改善された位置合わせ状態に位置決めされるように、ヘッドの位置を調整する。この結果、図示されるように、フローポイント６４０からフローポイント６００に戻る連続的な読出プロセスが可能になる。
【０１９１】
図１１の概略図において、この実施形態による装置は、図５に示される装置の変形である。図１１において、符号６５０で総括的に示される装置は、データトラック１６０を有する回転磁気媒体の記録表面２２を有し、所定の記憶場所またはデータトラック１６０には、少なくとも１つの制約を含むデータ１６４が記憶されている。符号６５２で総括的に示されるヘッド／アームアセンブリは、図５に示される装置と同様にアーム、たわみ部及びスライダを含み、トランスデューサ２６を支持および調整する。トランスデューサ２６は、２つのＭＲ素子１７６および１７８を有し、これらの間には絶縁層またはシールド１８０が形成されている。２つのＭＲ素子は、図５に示されるトランスデューサと同様に、互いにそして所定の記憶場所またはデータトラックに対して互い違いに配置されている
ＭＲ素子１７６及び１７８はそれぞれライン２４８に出力される出力信号を生成する。出力信号は、少なくとも１つの制約及び検出中に検出されたデータに生じた任意のエラーを含む検出されたデータを含む。ＭＲ素子１７６からの信号は読出増幅器２５０及び２５４への入力として印加され、ＭＲ素子１７８からの信号は読出増幅器２５２及び２５４に印加される。読出増幅器２５４からの出力は、ＭＲ素子１７６及び１７８により生成された信号の和を表す。読出増幅器２５０及び２５２からの出力は、ＭＲ素子１７６及び１７８によりそれぞれ生成された信号を表す。
【０１９２】
読出増幅器２５０，２５２，２５４の出力信号はそれぞれ別々に、少なくとも１つの制約及び検出中に検出データに混入した任意のエラーを含む検出されたデータを提供する。各読出増幅器２５０，２５２，２５４は、信号を増幅するとともに要求される他の任意の信号処理を行い、前記所定の記憶場所からの少なくとも１つの制約及び検出中に検出データに含まれてくる任意のエラーを含むデータを表す第１の信号を生成する。各読出増幅器２５０，２５２，２５４は、それぞれの出力を第１の信号として並列検出器（parallel detector)に印加する。
【０１９３】
より詳細には、ＭＲ素子によって検出された２つ信号の和である、読出増幅器２５４からの第１の信号は、和データ抽出及びエラー検出回路７００に入力として印加される。和データ抽出及びエラー検出回路７００は、ＭＲ素子１７６及び１７８によって検出された２つの信号の和を表す抽出データ信号を出力７１０に生成するとともに、エラーの程度についての情報を有する制御信号を出力７２０に生成する。
【０１９４】
同様に、ＭＲ素子１７６及び１７８によってそれぞれ検出された信号である、読出増幅器２５０及び２５２からの第１の信号は、ＭＲ素子１７６からの検出信号が左データ抽出及びエラー検出回路７０２に、ＭＲ素子１７８からの検出信号が右データ抽出及びエラー検出回路７０４に、それぞれ入力される。左データ抽出及びエラー検出回路７０２は、ＭＲ素子１７６からの第１の信号から抽出された抽出データ信号を出力７１２に生成するとともに、エラーの程度についての情報を有する制御信号を出力７２２に生成する。
【０１９５】
右データ抽出及びエラー検出回路７０４は、ＭＲ素子１７８からの第１の信号から抽出された抽出データ信号を出力７１４に生成するとともに、エラーの程度についての情報を有する制御信号を出力７２４に生成する。
【０１９６】
本実施形態においては、和データ抽出及びエラー検出回路７００は統合された制御信号を生成し、左データ抽出及びエラー検出回路７０２及び右データ抽出及びエラー検出回路７０４はそれぞれ、各受信信号におけるエラーの程度についての情報を含む制御信号を生成する。
【０１９７】
図１１の実施形態では、抽出データ信号７１０，７１２，７１４及び制御信号７２０，７２２，７２４に関して以下の２つの制御機能を実行する。抽出データ信号７１０，７１２及び７１４は、データマルチプレクサ７３２に入力として印加される。データマルチプレクサ７３２は、選択コントローラ７３４からライン７３６を介して受信された処理制御信号に応答して、この処理制御信号７３６及び抽出された和データ信号７１０、抽出された左データ信号７１２、抽出された右データ信号７１４の少なくとも１つに応答する導出処理（derivative operation）を行い、ここからエラーの大きさが最も少ないデータ信号を取り出す。
【０１９８】
一方、制御信号７２０，７２２及び７２４は、選択コントローラ７２３及びサーボコントローラ７２４に同時に印加される。選択コントローラは、制御信号に応答して、データマルチプレクサ７３２に印加される上述の処理制御信号７３６を生成する。
【０１９９】
サーボコントローラ７２３は、制御信号から位置エラー信号を生成し、これをライン７２６を介してサーボ増幅器７２８に印加する。サーボ増幅器７２８は、ＭＲ素子とデータトラック１６０との位置合わせ状態の向上のために必要な調整の大きさ及び方向を表すサーボ信号を供給する。
【０２００】
図１１の実施形態では、マルチプレクサ７３２を介したデータ機能の導出及び制御信号の使用による実質的に連続的なサーボ信号としてのダイナミックサーボ信の生成のいずれか一方またはいずれをも実行することができる。
【０２０１】
図１２には、各ＭＲ素子１７６または１７８からの検出信号の電圧、及び各ＭＲ素子１７６及び１７８からの検出信号の合計電圧が、トラックからのずれ位置の関数として示されている。応答曲線７４２はＭＲ素子１７６を表し、応答曲線７４４はＭＲ素子１７８を表す。応答曲線７４６は、ＭＲ素子１７６及び１７８からの検出信号の和を表す。これらの信号は、図１１に示される適用可能な入力デバイスまたはデータ抽出及びデータ検出回路に印加される第１の信号を表している。
【０２０２】
図１３に概略的に示されるマルチディスク記憶システムは、本発明の別の実施形態であり、サーボバースト方法を用いる最新の記憶システムより高速に、位置エラー信号を生成するために使用可能なダイナミックサーボ信号を実質的に連続するサーボ信号の形で生成する。
【０２０３】
図１３に示されるように、現在、ディスク７５２及び７５４で示される複数の記憶ディスク１からＮを有するディスクドライブ７５０が構築されている。これらのディスクは、スピンドル７６０に機能的に接続され、これにより回転する。複数のトランスデューサ７６４，７６６，７６８，７７０が、サポート８００及び鎖線７７４で示されるローディングアームによって、ディスク７５２及び７５４の適用可能なディスク表面に対して機能的な関係を有するように支持されている。
【０２０４】
図１３において、ディスク表面とは、同一ディスク例えばディスク７５２の上下表面でもよいし、異なるディスクのディスク表面、例えばディスク７５２の上表面とディスク７５４の上表面でもよい。
【０２０５】
ディスク表面が同一ディスク上にある場合には、検出信号にエラーを引き起こす物理的条件、例えば熱膨張、屈曲などがいずれの表面にも多かれ少なかれ同じように影響するので、同一の回転ディスク上の表面からデータを検出するトランスデューサ間の誤差は低減する。一方、ディスク表面が共通のスピンドルによって駆動される異なるディスク上にある場合には、例えばスピンドルウォブルなど、検出信号におけるエラーの原因となる物理的条件がいずれの表面にも多かれ少なかれ同じように影響し、異なる回転ディスク上の表面からデータを検出するトランスデューサ間の誤差を一部除去する。
【０２０６】
トランスデューサ７６４，７６６，７６８及び７７０は、記憶されたデータを検出し、検出された信号をそれぞれの読出増幅器７８２，７８４，７８６、及び７８８にそれぞれ入力する。
【０２０７】
各読出増幅器７８２，７８４，７８６及び７８８からの出力は、入力デバイス７９４に並列に印加され、入力デバイス７９４は、これらの信号から単一の抽出データ信号を出力７９８に取り出す。入力デバイス７９４は、複数の第１信号から、エラーの程度についての情報を含む制御信号を生成するとともに、リード線８０６にダイナミックサーボ信号を出力する。リード線８０６に出力された制御信号はアクチュエータ８０４に供給され、１つ以上のトランスデューサ７６４，７６６，７６８及び７７０の位置を調整して、ディスク表面上のトラックに対するトランスデューサの位置合わせを向上させる。矢印８０８で示される制御信号は、図１２と同様に使用でき、選択コントローラを介してデータマルチプレクサに供給される。
【０２０８】
図１３に示されるように、すべてのディスク表面に対してアドレス呼び出しを行い、機能的な関係に配置される複数のトランスデューサは、当業界ではヘッドスタックアセンブリとして周知である単一のトランスデューサスタックアセンブリの一部として、共に動作する。第１のディスク表面上のトランスデューサの１つがトラックと十分に位置合わせされ、そのトラックからのデータを読み取りまたは検出していれば、他のディスク表面上のトランスデューサもそれら他のディスク表面上のトラックとほぼ位置合わせされている。
【０２０９】
現在のトラック密度を達成するために必要な高い製造公差、かつトランスデューサ間の位置合わせ状態の時間的変化の要因である熱及び他の影響を引き起こす動作環境条件の結果、第２のディスク表面上のトランスデューサの位置に関する情報は、第１の表面上のトランスデューサの位置を正確に制御して、このトランスデューサを第１のディスク表面上のトラック関して、要求される精度で位置合わせできるほど十分ではない。
【０２１０】
図１３の装置を用いて、エラーの程度に関する情報を提供することができる。これは、第１の表面からデータを検出または読み取るトランスデューサからの第１の信号に対してすでに説明したのと同じ方法で、１つ以上の他のディスク表面から検出した信号を処理することにより実現する。この情報を用いて、ヘッドとデータを記憶するディスクとの相対的な動きを検出し、これを入力デバイスに送ることができる。入力デバイス７９４は、この情報を、第１の信号におけるエラーの程度についての情報を含む制御信号から受信した情報と組み合わせて使用することにより、第１のトランスデューサのそのデータトラックに対する位置合わせ状態を改善する。
【０２１１】
このような付加的情報は、ディスクドライブにおいてデータを記憶する１つ以上の他のディスク表面から得ることができる。ディスク表面が同一ディスク上にある場合には、第１のトランスデューサによる読取りで検出したデータが特に有用であり、例えばこの検出データを使用して、両方のトランスデューサを調整する単一の制御信号を生成し、両方のトランスデューサのそれぞれ関連するトラックに対する位置合わせ状態を改善することができる。ディスクドライブの製造工程において、「サーボライティング」と呼ばれる製造ステップが用いられ、全てのトラック及び全ての表面に対してサーボバーストが書き込まれる。サーボライティングのあいだに同一ディスクの対向する表面上のトラックを位置合わせする際に、第１の表面のトラック中心を第２の表面のトラック中心からわずかにオフセットさせることが本発明の一部として想定されている。よって、１表面上のトランスデューサが第１の表面のトラックに十分に位置合わせされていると、対向する表面のトランスデューサは、その対向する表面のトラックに対してわずかに位置ずれしている。これが起こる場合、前記対向する表面におけるトランスデューサとトラックの関係は、エラーの程度が大きい状態にある。
【０２１２】
図７及び図８に示されるように、エラーの程度（ＰＲＭＬ処理中に測定されたＢＥＲ）は、データトラックに対するトランスデューサの位置合わせ状態が変化すると大きく変化する。したがって、第２のトランスデューサが第２のトラックに位置合わせされた状態で動作し、エラーの程度は、トランスデューサとトラックとの位置合わせ状態における変化に対する非常に敏感な測定値となり、制御デバイス７９４に印加される第２の制御信号としての有用性が増大する。
【０２１３】
さらに、１つのディスクの対向する２つ表面にサーボバーストを書き込む際に、１表面上のサーボバーストがもう１方の表面のサーボバーストの対の真ん中に位置するように書き込むことが想定される。これはサーボライティング中に簡単に行うことができる。この結果、第２の表面上のサーボバーストからの情報を、第１の表面上のサーボバーストからの情報の生成のインターバル中に制御デバイス７９４に提供することができる。これらの制御信号をサーボバースト信号の間のインターバルにおいて使用することにより、トラックに対するトランスデューサの位置をほぼ連続的に調整できる。
【０２１４】
（要約）
ここに開示される装置、方法及びシステムについての教示は、ハード及びフロッピディスクアプリケーションのいずれにも関する磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブ、磁気カードストライプなどを含む、記憶媒体がトランスデューサに関して移動する記憶システムにおいて適用されることが想定される。磁気誘導、「巨大磁気抵抗」トランスデューサ、「コロッサル磁気抵抗（colossal magnetoresistive）」トランスデューサ及びスピンバルブトランスデューサ（spin-valve transducer）を含む磁気抵抗センサなどの磁気応答を利用する任意の記憶装置が本発明の教示の範囲内にあると考えられる。
【０２１５】
さらに、本発明は、原子間力顕微鏡（atomic force microscope）及び他のマイクロスキャニングデバイスに使用されるような適当なプローブにより検出される電力及び他の力（force）を使用する記憶システムにも有用であることが想定される。
【０２１６】
さらに、本発明は、記憶されたデータを所定の記憶場所に記憶及び再生するホログラフィックメモリを含む光学データ記憶システムまたは他の記憶システムにも有用であることが想定される。
【０２１７】
上記のすべてが、ここに開示した本発明の実施に有用であると想定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  データを含む所定の記憶場所を有する記憶媒体の処理表面を示すとともに、所定の記憶場所からトランスデューサによって検出されたエラーの程度についての情報を用いるための装置を含む、トランスデューサ、入力デバイス、制御信号生成のためのデバイス、および調整要素の部分を示すブロック図である。
【図２Ａ】  本発明の教示を利用した、読出トランスデューサを含む１以上のトランスデューサと相互作用する記録媒体、入力デバイス、および制御信号を生成すると共に抽出データを改善するためのデータ信号を抽出する出力デバイスのブロック図である。
【図２Ｂ】  本発明の教示を利用した、読出トランスデューサと相互作用する記録媒体、検出器、調整要素、および位置エラー信号として使用されるダイナミックサーボ信号に応じてアクチュエータでトランスデューサの位置を調整する制御装置のブロック図である。
【図２Ｃ】  本発明の教示を利用した、２つ以上のセンサを有する読出トランスデューサと相互作用する記録媒体、入力デバイス、抽出データ信号を改善するためのデータ信号導出（たとえば選択等）デバイス、調整要素、および所定の記憶場所との位置合わせを改善させるようにトランスデューサの位置を調整するか、またはダイナミックサーボ信号に応じてトランスデューサの動作特性を電気的にシフトするためのアクチュエータのブロック図である。
【図３Ａ】  記憶媒体の表面を示す図であって、表面上のトラックに割当てられた幅と、記憶データを含むトラックの幅と、トラックによって規定される所定の記憶場所内の記憶データを検出するための２つの読出磁気抵抗素子および書込トランスデューサを備えたトランスデューサの幅を示し、トランスデューサが記憶データを含むトラックに位置合わせして配置された状態を示す図である。
【図３Ｂ】  記憶媒体の表面を示す図であって、表面上のトラックに割当てられた幅と、記憶データを含むトラックの幅と、トラックによって規定される所定の記憶場所内の記憶データを検出するための２つの読出磁気抵抗素子および書込トランスデューサを備えたトランスデューサの幅を示し、トランスデューサの位置合わせがトラックの左側にずれた状態を示す図である。
【図３Ｃ】  記憶媒体の表面を示す図であって、表面上のトラックに割当てられた幅と、記憶データを含むトラックの幅と、トラックによって規定される所定の記憶場所内の記憶データを検出するための２つの読出磁気抵抗素子および書込トランスデューサを備えたトランスデューサの幅を示し、トランスデューサの位置合わせがトラックの右側にずれた状態を示す図である。
【図３Ｄ】  その間に絶縁シールドを備えた読出トランスデューサとしての２つの磁気抵抗素子と書込トランスデューサを有するトランスデューサを示す図である。
【図３Ｅ】  バイアス電圧に応じて磁気抵抗センサの磁気動作特性をシフトさせる導電シールドをその間に備えた読出トランスデューサとしての２つの磁気抵抗素子と書込トランスデューサを有するトランスデューサを示す図である。
【図４】  データを記憶する所定の記憶場所を有する回転記録表面を有し、所定の記憶場所に対してトランスデューサをロードして所定の記憶場所や他の要素に対してトランスデューサを調節し、本発明の教示を用いて、抽出されたデータ信号を改善する装置の実施形態を示す概略図である。
【図５】  データを記憶する所定の記憶場所を有する回転記録表面を有し、所定の記憶場所に対して、２個の磁気抵抗素子を有する抗磁トランスデューサをロードして、所定の記憶場所や、各磁気抵抗トランスデューサが生成した信号を受信する複数のアンプを含むその他の要素に対して磁気抵抗トランスデューサを調節し、本発明の教示を用いて、抽出されたデータ信号を改善する装置の別の実施形態を示す概略図である。
【図６】  エラーの程度に関する情報を用いるための、本発明の方法の多数のステップを示すブロック図である。
【図７】  トラック幅の関数としてプロットされたエラーレート(ＢＥＲ）と、トラック幅の関数としてプロットされたエラーの程度とについての情報に関する応答曲線を示す図である。
【図８】  図３Ａに示されるトランスデューサ内に配置された２つの磁気抵抗素子によって検出されたデータ信号を、トラック位置の関数として示した応答曲線を示すと共に、調整信号を用いて２つの磁気抵抗素子のうちの１素子の動作特性を変動させる効果を示す図である。
【図９】 期待されるＰＲＭＬ符号化信号の波形と、検出されたデータ中のエラーの程度についての情報を含む制御信号の生成に用いられる、観測されたＰＲＭＬ符号化信号の波形とを示す図である。
【図１０】  制御信号におけるエラーの程度に関する情報を用いてトランスデューサを所定の記憶場所に位置合わせし、少なくとも１つの制約を含む検出データから改良されたデータ信号を生成する方法を示す処理フロー図である。
【図１１】  データを含む所定の記憶場所を有する回転磁気媒体記録表面と、２つの磁気抵抗素子を有する磁気抵抗トランスデューサを含むスライダ／ローディングアームを所定の記憶場所に対して調整するアクチュエータとを備える装置のさらに別の実施形態を示す概略図であり、装置は更に、各磁気抵抗トランスデューサにより生成される信号を受信し、個々のデータ抽出及びエラー検出回路に対する入力として使用される３つの信号、エラーの程度についての情報を使用して抽出されたデータを改良する制御信号及び抽出されたデータ信号を生成する複数の増幅器を備える。
【図１２】  各ＭＲ素子からの電圧及び両ＭＲ素子からの合計電圧をトラックからのずれ位置の関数として示した図であり、図１１に示される個々のデータ抽出及びエラー検出回路への入力を示す応答曲線を示す。
【図１３】  第１のトランスデューサ及び第２のトランスデューサを有し、それぞれがエラーの程度についての異なる情報を含む複数の制御信号を生成する入力デバイスへの入力として、異なるディスク表面から第１の信号を生成するマルチディスク記憶システムの本発明の別の実施形態を示す概略図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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