專利名稱:用于錄制和/或再生信號的跟蹤控制裝置的制作方法
一般講，本發(fā)明涉及一種跟蹤控制裝置，更具體地講，本發(fā)明的目的是涉及一種用于磁盤驅動系統的跟蹤伺服控制裝置，視頻信號和數字信號的混合狀態(tài)記錄在該磁盤上和/或從該磁盤上再生。
作為一種小尺寸的軟磁盤，是指用于電子靜止圖像攝像機用的一種軟磁盤。
圖1是表示那種軟磁盤的一般結構圖。
一般說來，在圖1中參考號碼1是指那種軟磁盤，參考號碼2是指磁盤本身。該磁盤2的直徑為47mm，厚度為40mm，在磁盤的中心有一個盤心3，通過盤心3與一根驅動裝置的心軸(未表示出)相嚙合。盤心3還提供一個磁性部件4，當磁盤2旋轉時，用以指示磁盤的旋轉位置。
參考號碼5指磁盤2的磁盤盒，這個盒5的尺寸為60×54×3.6mm，裝有可以旋轉的磁盤2。盒5包含有一個中心開口5A，以便將盤心3和磁性部件4暴露在外面。盒5還提供另外一個開口5B，以便當記錄和/或再生時，使磁頭(未表示出)伸入進去與磁盤2相接觸。當軟磁盤1不用的時候，開口5B由一個滑動防塵蓋6密封。參考號碼7是一個用來指示已由電子靜止圖像攝像機，記錄圖像數目的記錄盤，參考號碼8是用于防止意外的記錄，或者誤錄制的爪狀機構。在防止記錄時，將這個爪狀機構搬開。
記錄時，可以在磁盤2上形成50條同心的磁跡，最外面一條磁跡代表第一條磁跡，最里面一條磁跡代表第50條磁跡。每條磁跡的寬度為60μm，磁跡之間的保護間距分別為40μm。
在由電子靜止圖像攝像機拍攝一個圖像時，磁盤2以3600轉/分鐘(場頻)的轉速旋轉，并將一場彩色視頻信號以靜止的模式，記錄在磁盤2的一條磁跡上。在這種情況下，要被記錄的彩色視頻信號，具有如圖2所示的頻率分布。參看圖2，亮度信號被調頻到一個調頻信號Sf之上，其中這個信號的同步信號的頂部電平為6MHZ，而白色峰值電平為7.5MHZ。關于色度信號，形成了一個由紅色差信號調頻的頻率調制信號Sr(中心頻率為1.2MHZ)，和由蘭色差信號調頻的頻率調制信號Sb(中心頻率為1.3MHZ)組成的行順序色信號Sc。調頻的色信號Sc和調頻的亮度信號Sy相加所得到的一個信號Sa被錄制在磁盤2上。
如上所述，如圖1所示的軟磁盤1，作為一種視頻信號的記錄媒質講，具有合適的尺寸和特性。
另外，可以考慮將軟磁盤1一種供記錄數字數據的媒質。
圖3表示當該軟磁盤1，處理數字數據時的一種實際的數字數據格式。
在圖3A中，參考符號TRK表示在記錄數字數據情況下，磁盤2上形成的一條磁跡。這條磁跡TRK，以磁性部件4為參考位置，沿其周邊90°方向平均地分為四部分。分割的四個部分中的每一個部分，叫做一個存貯區(qū)BLCK，相對應于磁性部件4的存貯區(qū)BLCK表示為第一存貯區(qū)1，隨后的三個存貯區(qū)依次表示為第二、第三和第四存貯區(qū)2、3、4。當從軟磁盤1中取一個數據時，這種取數是在一個存貯區(qū)BLCK的單元中進行的。
如圖3B所示，在每一個存貯區(qū)BLCK中，從其始端的一個4°的區(qū)間，代表一個間隙GAP，該間隙為“讀”和“寫”提供一個余量。隨后的一個1°的區(qū)間表示色同步信號區(qū)BRST。在這種情況下，在第一存貯區(qū)1中，間隙GAP的中心對應于磁性部件4的位置。色同步信號區(qū)BRST是這樣一個區(qū)，該區(qū)中存在錄制和/或再生色同步信號，而該色同步信號包含有以下內容ⅰ前序信號ⅱ錄制密度信號ⅲ數字數據的特征信號接著色同步信號區(qū)BRST是標志信號區(qū)，或標識信號區(qū)ID。在這種情況下，如圖3C所示，該標志信號ID包括一個八位的同步信號SYNC，一個八位的標識信號FLAG，一個十位的格式識別信號FMID，一個十六位的保留信號RSVD和一個十六位的誤差校正信號ECC。在這種情況下，標識信號FLAG是一種指示這些狀態(tài)的信號，諸如，是不是這條磁跡TRK，這條磁跡是不是屬于這一存貯區(qū)BLCK的，這條磁跡是壞的，還是好的，或者是否已然抹掉等等。格式識別信號FMID是指示磁盤1的邏輯格式的信號，它包含有各種識別數據。另外，誤差校正信號ECC是用于上述信號FLAG、FMID和RSVD的誤差校正碼，它是一種簡單的奇偶校驗數據。
而且，在每一個存貯區(qū)BLCK中緊接著識別信號ID的一個區(qū)被均勻地分為128個間距，并且被稱之為一個幀FRM，從其始端開始順序地包括一個八位的幀同步信號SYNC，一個十六位的幀地址信號FADR，一個八位的檢驗信號FCRC，一個十六字節(jié)的數據DATA(一個字節(jié)等于八位)，一個四字節(jié)的冗余或奇偶校驗數據PRTY。在這種情況下，檢驗信號FCRC對于幀地址信號FADR是一個循環(huán)冗余檢驗碼CRCC。數據DATA是內在的數據，可以被一個主計算機存取，并且這個數據DATA在一個存貯區(qū)BLCK的數字數據周期中是被交義存取的。該冗余數據PRTY是奇偶校驗數據，該數據是由Reed Solomon編碼方法產生的，對于一個存貯區(qū)(32字節(jié)×128幀)的數字數據具有最小位距5。
因此，一個存貯區(qū)BLCK，一條磁跡TRK和一將軟磁盤1的數字數據的存儲容量表示如下;
一個存貯區(qū)4096字節(jié)(＝16字節(jié)×128幀)一條磁跡16K字節(jié)(＝4096字節(jié)×4個存貯區(qū))一張軟磁盤(在單面的情況下)800K字節(jié)(＝16K字節(jié)×50條磁跡)當數字數據從軟磁盤1上存取時，這種存取是以一個存貯區(qū)BLCK為單位進行的，以使得從軟磁盤1上的數字數據存取是以4K字節(jié)為單位進行的。
一個幀FRM中和一個存貯區(qū)BLCK中的位數如下一幀352位(＝8+16+8位+(16+4字節(jié))×8位×2幀)一個存貯區(qū)(只算標志區(qū)和幀區(qū))45120位(＝352位×128幀)然而，實際上當數字信號記錄在軟磁盤上，或從軟磁盤上再生時，DSV(數字總數值)要求要小，Tmax(變換之間的最大長度)/Tmin(變換之間的最小長度)要求要小，而窗口余量Tw要求要大。因此，所有前面敘述的數字信號均遭受具有Tmax＝3.2T的8-10(8到10)的變換，然后再記錄在軟磁盤上。當再生時，這些數字信號經反變換，然后再經一系列內部的信號處理。
因而，在上述數據密度情況下，在軟磁盤1上的實際的特數應乘以10/8，并表示為一幀440信道位一個存貯區(qū)(供計算標志信號區(qū)和幀區(qū))56400信道位這樣，一個存貯區(qū)的整個區(qū)域中的位數相當于59719個信道位(≌56400個信道位×90°/85°)。因為實際上每個區(qū)的長度是由如上所述的信道位的數目分配的，而幀區(qū)的總的角度略小于85°。
因此，軟磁盤1的數字信號經8到10變換之后的信號的存取速率表示為14.32M位/秒(≌59719位×4存貯區(qū)×場頻)和一位相當于69.8ns(≌1/14.32M位)。
在這種情況下，無容置疑，當視頻信號和數字數據被記錄在磁跡裝置時，它們是以混合狀態(tài)被記錄在軟磁盤1上的。
正如前面所描述的，根據如圖3所示的數據格式，在2吋的軟磁盤1的每一面，可以“寫”或者“讀”出800K字節(jié)數字數據。這樣的存貯能力大于現有技術中的5.25吋軟磁盤的存貯能力(320K字節(jié))。因此，這種2吋的軟磁盤，盡管具有小的尺寸，卻具有大的存貯能力。
因為在記錄和/或再生視頻信號時，該磁盤2以相同的轉數旋轉，則視頻信號和數字數據可以在混合狀態(tài)下，被記錄在磁盤2另，或從磁盤上再生。在這種情況下，記錄在該磁盤2上的，或從該磁盤2上再生的兩信號具有相似的頻譜等等，使得它們可以在諸如電磁變換特性，與磁頭的接觸條件等等的最佳條件下，將該信號記錄在磁盤2上，或從磁盤2上再生出來。另外，即使是兩個信號在混合狀態(tài)下，被記錄在磁盤2上，或者從磁盤2上再生出來，因為該磁盤的旋轉次數一變，不需要提供額外的時間去改變伺服電路，因此該兩個信號可以有選擇的同時被利用。除此之外，由于磁盤2的旋轉次數是單一的，并且諸如電磁傳感器系統或類似系統的機構，在特性和功能上是單一的，這從經濟觀點上看也是一個優(yōu)點。
正如上面所描述的，該軟磁盤1具有用于記錄和/或再生視頻信號的性能，和用于記錄數字數據的性能，并且還具有作為一種用于記錄和/或再生在混合狀態(tài)下的視頻信號和數字數據的記錄媒質的新的效能。
順便提一下，一般說來，用于視頻記錄的跟蹤伺服控制操作，往往應用閉環(huán)伺服控制，以便獲得高質量的圖像，并使跟蹤狀態(tài)剛好建立在從磁頭獲得的射頻輸出信號為最大的位置上。
另一方面，在數字數據記錄的情況下，該數字數據必須以高速存取。因此，磁頭相對于磁跡的位置是由開環(huán)控制一個驅動磁頭的步進馬達來確定的。換句話說，該跟蹤位置是由機械精度來確定的。并且，當數據被“寫”入磁盤時，該數據磁跡的兩側被消磁，以便實現兼容性。這樣，在相鄰磁跡之間，總保持著予先確定寬度的保護間距。然而，在具有如圖3所示的數據格式的軟磁盤1的情況下，一條磁跡被分為四個存貯區(qū)，并且“寫”入和“讀”出可以以一個存儲區(qū)為單位進行，因此在軟磁盤上的數字數據的一條磁跡并不構成完全一致的圓周，而具有如圖的位移，該位移是由磁頭在磁盤徑向走位精度的總量，以及在每個存貯區(qū)BLCKK由溫度和濕度影響的總量所致的。因此在“讀”模式中，當磁頭在由機械精度確定的位置上跟蹤磁跡時，由開環(huán)控制以便形成一個圓周。但從每個存貯區(qū)的觀點看，存在著跟蹤偏離。盡管如此，不像模擬視頻信號那樣，在數字數據情況下，這已足以區(qū)別數字“0”和“1”。所以，如果相鄰磁跡的數據沒有被混入，則數字數據可以基本上無誤地再生。因此，如果總能在每條磁跡的兩邊，由充分消磁的方法，形成一個其寬度大于予先確定寬度的保護間距的話，則可以防止數據從相鄰磁跡作為一種串擾分量混入，因而數字數據的重現不會被干擾。
然而，在視頻磁跡和數字數據磁跡以混合狀態(tài)形成在軟磁盤上的情況下，如在磁盤上進行了充分消磁，則將發(fā)生以下疵病。
亦即，當在數字數據的磁跡上“寫”入時，或者在視頻磁跡被重“寫”時，如果視頻磁跡已經被記錄在相鄰磁跡上，則視頻磁跡的一部分，由于充分消磁被錯誤地消掉了，以致使那部分的磁跡寬度變窄。如果像上面所描述的那樣，磁跡的寬度變窄后，數字數據不會受到太大影響，但是模擬的視頻信號卻要受到相當大的影響，以至使信噪比S/N大大地變壞，從而使重現圖像的質量變壞了。從而，在數字數據磁跡和視頻信號磁跡以混合狀態(tài)形成在軟磁盤上的情況下，當記錄(“寫”)時，必須不消磁，而再生時，必須以閉環(huán)跟蹤控制實現正確的跟蹤。
在這種情況下，如果閉環(huán)跟蹤控制使用于現有技術的軟磁盤中，則跟蹤控制即變成這樣，或在一條磁跡的個別點上的跟蹤，使之變?yōu)樽畲?，或者跟蹤是在整個一條磁跡的平均值的基礎上實現的。結果，當“讀”數字信號時，在最壞的情況下，磁頭伸去跟蹤鄰近磁跡，以至使鄰近磁跡的信息作為串擾分量被混入，因此導至數據的誤碼率嚴重變壞。
當一個軟磁盤在其一條磁跡被分成許多存貯區(qū)的狀態(tài)下，只記錄數字數據并從中再生出來，以及只再生數據時，如果增加每張磁盤的磁跡數目，以便提供一個高的記錄密度，則必須應用跟蹤伺服系統，以防止磁頭跟蹤到相鄰磁跡上去。否則，上面描述的疵病將同樣會出現。
進一步說，在視頻信號和數字數據以混合狀態(tài)記錄在軟磁盤上，或從其上再生時，下列問題是無法解決的。
亦即，例如，如圖5所示，假設原有磁跡TRK1至TRK4是以正確方式形成的，并且一個消磁頭ERSE在“讀”/“寫”磁頭(記錄和再生磁頭)的前面進行消磁，而且消磁頭的磁跡寬度(消磁寬度)為140μm。
而且，假設在原有磁跡TRK2記錄一個新的信號時，磁頭ERSE和RDWT分別向磁跡TRK3一邊偏移20μm;并且在原有磁跡TRK4上記錄一個新的信號時，磁頭ERSE和RDWT分別向磁跡TRK3一邊偏移20μm。如果這樣的話，磁跡TRK3的兩邊每邊被消去20μm，以至使該磁跡的寬度只剩下20μm。
當記錄在磁跡TRK3上的信號是數字數據時，即使磁跡寬度減少為20μm，如前面所描述的那樣，因為記錄的信號是數字信號，不會發(fā)生致命的問題。然而，另一方面，當記錄在磁跡TRK3上的信號是視頻信號時，這種視頻信號是模擬信號，所以如果磁跡的寬度減小了，則重現的圖像的質量就會變壞。
所以，人們考慮在磁帶錄像機(VTR)中，提供一種用于磁頭ERSE和RDWT驅動機構中的閉環(huán)的跟蹤伺服電路。也就是，當新的信號記錄在磁跡TRK2(和磁跡TRK4)上時，假如跟蹤伺服電路被加到為記錄原有磁跡TRK2(和TRK4)的磁頭上，從而確定磁頭ERSE和RDWT的跟蹤位置，接著新的信號被記錄在磁跡TRK2(和TRK4上)，則新的信號所提供的磁跡TRK2(和TRK4)是在與原有磁跡TRK2(和TRK4)相同的位置上被記錄的。
于是，由于可以防止磁跡TRK3的磁跡寬度變窄，即使在磁跡3上記錄了視頻信號，也可以防止重現的圖像的質量變壞。
然而，如果磁頭ERSE和RDWT的位置是由閉環(huán)跟蹤伺服控制所確定，則需要一段時間使磁頭ERSE和RDWT穩(wěn)定在它們的磁跡位置上，所以數字數據不能以高速記錄在磁盤上。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于軟磁盤驅動系統的跟蹤控制裝置，該軟磁盤可以使視頻信號和數字數據以混合狀態(tài)記錄在上面或從上面再生。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種可以改善整個軟磁盤驅動系統輸入輸出信息吞吐量的跟蹤控制裝置。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種跟蹤控制裝置，使數字數據可以由軟磁盤上以高速存取，并且使視頻信號能以一種高質量、高清析度的圖像重現。
根據本發(fā)明的一方面，提供一種跟蹤控制裝置，用于在具有多個同心的記錄磁跡的旋轉磁盤上，記錄和/或再生信號，該裝置包括使與所說的磁盤相接觸的傳感器裝置;
連接到所說的傳感器裝置上，用于在所說的磁盤的徑向移動所說的傳感器裝置的電動機裝置;
用于存貯所說的每一條記錄磁跡的ID(識別)信號的磁跡狀態(tài)存貯裝置;
用于從磁跡上檢測再生的信號電平的電平檢測裝置;
用于在跟蹤所說的每一條磁跡中控制所說的電動機，使所說的傳感器裝置定位的裝置，該裝置在所說的ID信號指示出相鄰兩邊磁跡不是數字數據磁跡，或者所說的磁跡是模擬數據磁跡時，根據所說的電平檢測裝置的輸出電平進行控制，否則，可以不管所說的電平檢測裝置輸出電平的大小，控制所說的電動機。
根據本發(fā)明的跟蹤控制裝置的這些目的和另外一些目的，特點和優(yōu)點，從下面結合附圖的最佳實施方案的詳細描述中，將變得更加明顯，下面的描述中，相同的參考號碼自始至終代表同一元件和部件。
附圖的簡單說明圖1是本發(fā)明所用的軟磁盤的頂視圖;
圖2是表示從如圖1所示的軟磁盤的磁盤上記錄和/或再生的視頻信號頻率分布的波形圖;
圖3A是表示磁盤的數字數據磁跡的一個例子的圖;
圖3B至圖3D分別表示記錄在數字數據磁跡上，實際數據安排格式的圖;
圖4是一個放大了的數字數據磁跡的圖;
圖5是一個有助于說明磁頭在磁盤的磁跡上操作的圖;
圖6是表示一個根據本發(fā)明的軟磁盤驅動系統例子的系統方框圖;
圖7是用于說明上述系統方框圖的圖;
圖8A和圖8B分別是有助于說明一個視頻信號和一個數字數據“寫”在用于本發(fā)明的磁盤上的圖;
圖9是一個表示用于存取磁盤上的，在一個微型計算機的隨機存貯器中的磁跡識別表的一個例子的圖;
圖10是一個表示如何控制傳感器在磁跡上的位置的例子的圖;
圖11是一個表示射頻輸出和正確的跟蹤狀態(tài)之間關系的圖;
圖12A至圖12D分別是有助于說明本發(fā)明的一種跟蹤伺服控制操作的波形圖;
圖13是一個表示本發(fā)說的跟蹤控制操作的一個例子的程序框圖;
圖14是表示一個用于本發(fā)明中的微型計算機的隨機存貯器中的信號識別表的例子的圖。
現在，參考附圖對根據本發(fā)明的跟蹤控制裝置的實施方案予以詳細描述。
圖6是表示用于本發(fā)明的軟磁盤驅動系統的一個例子的系統方框圖。
在圖6中，參考號碼11和12分別代表一個“讀”/“寫”(記錄和再生)磁頭和一個消磁頭。磁頭11和12是整體構成的，磁頭12在磁頭11的前面，并且它們的磁跡中心是微此重合的，同時它們的磁跡位置還可以變化。例如，由一個前進電機13帶動，以5μm為一級前進。磁頭11的磁跡寬度為60μm，而磁頭12的磁跡寬度為140μm。
磁頭11和12定位在與軟磁盤1的磁盤2有關系的位置上，磁盤2由一個主軸電動機(沒表示出)帶動以每秒60轉旋轉。與軟磁盤上的磁性部件相聯系，提供一個脈沖發(fā)生裝置14。這個脈沖發(fā)生裝置14產生一個脈沖，用以在磁盤2每次旋轉時，指示出磁盤2的旋轉位置。
此外，一般講，參考號碼20表示一個用于視頻信號的記錄和/或再生系統。參考號碼41表示一個用于產生消磁電流的消磁電流源，而51表示一個控制整個系統操作控制微型計算機。
微型計算機51由脈沖發(fā)生裝置14供給輸出脈沖，微型計算機51聯到一個主計算機上(沒表示出)，從主計算機供給用于存取軟磁盤1的控制信號(指令和參數)。
假設視頻信號和數字數據分別記錄在如圖7所示的TRK1到TRK8八條磁跡上。這種安排包括了視頻信號磁跡和數字數據磁跡全部可能的組合。
這些磁跡的可能的組合可以被分類為如下①到③三種情況。
情況①視頻信號磁跡(相鄰磁跡不受限制)諸如TRK1、TRK2、TRK3和TRK5;
情況②數字數據磁跡(至少相鄰磁跡之一視頻信號磁跡)諸如TRK4和TRK6;
情況③數字數據磁跡(相鄰磁跡全是數字數據)諸如磁跡TRK7和TRK8。
當磁跡消磁和信號記錄和/或再生時，根據情況①到③，按照本發(fā)明，要求進行寫在如下表1到5中的控制操作。
此外此外，當該軟磁盤1置于一種可記狀態(tài)，或被裝盒時，一個指示磁跡TRK的磁跡識別表TIT處于多種情況的一種情況，情況①到情況③形成在如圖9所示的一個存貯器中，并且參考這個表TIT進行上面描述的操作。不用說，當變化記錄在磁跡TRK上的信號類型時，表TIT也隨之修正。而且，參考表TIT存取記錄在每條磁跡上的信號，并且基于如下參考結果進行存取操作。
Ⅰ、在情況①的條件下的重放當來自主計算機(沒表示出)的控制信號施加到微型計算機51時，由來自微型計算機51的輸出信號關斷一個轉換電路61，而轉換電路62將位置改變到再生一邊的接點P。
來自微型計算機51的驅動信號(驅動脈沖和方向信號)施加到步進電機13上，使磁頭11和12向指定的磁跡TRK移動。當磁頭11接近指定的磁跡TRK時，由閉環(huán)伺服控制確定了應磁跡的位置。換句話說，當磁頭11接近要求的或指定的磁跡TRK時，磁頭11的位置按如圖10所示的標記
到
依次地被控制。
當磁頭11由標記
到
所示移動時，如圖11所示，其再生電平沿標記
到標記
變化，并在標記
的位置變?yōu)樽畲蟆?br>在這個操作期間，從磁頭11再生的信號(視頻信號Sa)，通過轉換電路62的再生側接點P和重放放大器24施加到一個包絡檢測電路54上，該電路54產生一個可以指示磁頭11的再生電平的信號。這一信號由一個A/D變換器55變換成數字信號，然后饋送到微型計算機51上。在微型計算機51中，與磁頭位置
到
有關的再生電平的變化是根據來自模/數變換器55的信號來檢查的。因為磁頭位置在
時再生的電平變?yōu)樽畲螅源蓬^位置在圖10中作
→
→
的變化，并且磁頭11被固定在由
表示的位置上。即，正確的跟蹤位置上。
這樣，磁頭11由閉環(huán)伺服控制被固定在指定的磁跡TRK的位置上。
此時，來自重放放大器24的磁頭11的再生信號被加到一個再生電路25上，在電路25中該再生信號變換為原來的NTSC制式的視頻信號，這一視頻信號通過一個端子26送到每一部分。
Ⅱ、在情況②條件下的重放(“讀”)類似于情況Ⅰ確定的磁頭位置。然而，在這種情況下，由于數字數據是以存貯區(qū)BLCK為單位記錄的，記錄結構(存貯器BLCK)，如圖4所示，常常不構成與磁跡TRK一樣的，完全一致的圓周。
因此，當磁頭11的位置由閉環(huán)的伺服控制確定時，僅僅檢測到所指定的存儲區(qū)BLCK的再生電平，從而去確定磁頭11的位置。
數字數據磁跡的跟蹤操作，將按如下方式進行。
例如，在磁盤2上形成的某一個數字數據磁跡中，當給微型計算機50加一個指令DM時，該指令命令“讀”第二存貯區(qū)的數據，由該指令使第二存貯區(qū)的位置變?yōu)樽罴训母櫵欧前慈缦路绞讲僮鞯摹?br>亦即，圖6中的脈沖發(fā)生器14在磁2每轉一周產生一個脈沖PG(圖12A)。因為數字數據磁跡是以磁性部件4的位置與每條磁跡的第一個存貯區(qū)的間隙GAP位置相重合的方式形成的。因此每條磁跡的第一個存貯區(qū)的起始位置可以由脈沖記憶。這個脈沖PG被饋送到微型計算機51，微型計算機51可以檢測由磁頭11跟蹤的之一存貯區(qū)。
來自放大器24的射頻輸出信號被施加到包絡檢測電路54上，并由該電路檢測，來自包絡檢測電路54的包絡檢測輸出信號由A/D變換器55變換成數字信號，然后饋送到微型計算機51。在這個微型計算機51中，只有所要的來自第二個存貯區(qū)的射頻輸出的檢波輸出信號被取樣，因此跟蹤伺服起作用，使第二個存貯區(qū)的射頻輸出的包絡檢波輸出變?yōu)樽畲蟆?br>來自微型計算機51的電機驅動脈沖經過一個電機驅動電路65施加到步進電機13上。步進電機13驅動磁頭11在磁盤2的半徑方向上移動。在這種情況下，磁頭11由施加給步進電機13的n個脈沖移動過一條磁跡，其中n為正整數。因此，一個脈沖只使磁頭11沿半徑方向移動例如5μm這樣一個非常小的距離。當然，磁頭11的移動方向是由來自微型計算機51的驅動信號確定的。因此，每施加給步進電機一個脈沖，磁頭即在磁盤的半徑方向移動5μm。
根據微型計算機51，磁頭在磁盤半徑方向上的位置，或跟蹤位置逐步變化，并且檢測到第二個存貯區(qū)的射頻輸出信號的包絡檢測輸出信號變?yōu)樽畲蟮母櫸恢?。在這個位置上伺服起作用，以便使這一正確跟蹤狀態(tài)自始至終建立在這個位置上。
在這種情況下的跟蹤伺服是和用于再生視頻信號情況下的跟蹤伺服一樣的。
這種跟蹤控制的流程圖的一個例子如圖13所示。
如圖13所示，在步驟101中，判斷現行磁頭位置是否在所要求“讀”的磁跡之外。如果磁頭在所要求“讀”的磁跡的外面，并偏移3N條磁跡，則在步驟102中，磁頭11由步進電機13驅動，移動(N- 1/2 )條磁跡，移動到所要求的磁跡外邊的終端部分的位置上。另一方面，如果現行的磁頭位置是在所要求“讀”的磁跡的里面，則在步驟201中，磁頭11由步進電機驅動移動(N- 1/2 )條磁跡，移動到所要求的磁跡終端部分內部的位置上。
下面描述上述磁頭移動的原因。當磁頭11由步進電機13驅動移動N條磁跡時，由于機械精度的偏移，使得磁頭11是在哪一個方向上，從所要求“讀”的磁跡的正確跟蹤位置上偏移變得不清楚，磁頭11必須有目的的向正確跟蹤位置的特定方向移動，并且磁頭11的移動量必須盡可能地減小。
完成步驟102和201以后，程序前進到步驟103到109和步驟202到208。在這些步驟中搜索第二個存貯區(qū)使用射頻輸出信號的包絡檢測輸出信號變?yōu)樽畲蟮母櫸恢谩?br>更具體地講，在步驟103和202中，檢查在跟蹤位置上是否檢測到(圖12A的)脈沖PG。如果檢測到脈沖PG，則在步驟104和203中利用從脈沖PG位置起計算色同步門脈沖BGP(圖12B)的方法檢測第二個存貯區(qū)的開始位置。如果檢測到第二個存貯區(qū)的開始位置，則第二個存貯區(qū)的射頻包絡檢測輸出(圖12C)在步驟105和204中作模-數變換。然后在步驟106和205中，對所得的數字包絡檢出信號按一個存貯區(qū)的每個數據取樣四次進行取樣(圖12D)。在步驟107和206中計算四次取樣的平均值，然后予以存貯。為什么要對數字信號作四次取樣，和為什么要從四次取樣值中計算其平均值，其原因如下由于磁盤2的中心軸孔徑的不同心度，從磁頭輸出的射頻信號是起伏的，這種起伏在磁盤2每一轉最多出現兩個周期，正常情況下出現一個周期。因此，一個存貯區(qū)是一條磁跡的四分之一，它只包含起伏的半個周期。因而，如果對數據進行四次取樣，并從四次取樣值中計算平均值，則可以獲得一個予先確定的跟蹤計算值。
存貯平均值以后，在步驟108和207中，磁頭11被移動到與最佳位置相距一個脈沖的跟蹤位置上。在這種情況下，在步驟108中，磁頭向磁盤2的中心方向移動，而在步驟207中，磁頭11向磁盤的外圓周方向移動。
其后，在步驟109和208中，判斷是否從存貯的平均值中檢測出最大值。重復步驟103到109或202到208，直至檢測出最大值。
當檢測到跟蹤位置時，其中最大值是由多次移動磁頭11的位置，從每個跟蹤位置上的射頻包絡檢測輸出的取樣值的平均值中計算出來的，則在步驟100中，磁頭11移動到檢測跟蹤位置上，當在步驟111和112中，由脈沖PG和脈沖BGP檢測出第二個存貯區(qū)的起始位置時，用以形成數據時鐘提取的鎖相環(huán)PLL，在步驟113中被色同步信號BRST鎖定，并“讀”出數字數據，然后在步驟114存入緩沖存貯器。
在上面描述的例子中，盡可能多地減小磁頭11從現行位置到指定的或所要求的磁跡位置的移動距離。由于這個原因，由伺服控制使磁頭移動的方向在步驟108和207中彼此是相反的，然而，當現行磁頭位置位于所要求的磁跡的里面時，如果磁頭11在步驟201中被驅動移動(N- 1/2 )條磁跡，則磁頭11被移動到所要求的磁跡外面的終端位置，結果在步驟207中，伺服控制可以驅動磁頭11向與步驟108中同樣的方向移動。相反，如果磁頭11在步驟102中被驅動移動(N- 1/2 )條磁跡，在步驟108和207中，伺服控制可以同樣地，以相同的方向驅動磁頭11移動。在那種情況下，磁頭11移動的方向與前面描述的情況相反。
在這種方法中，跟蹤是隨著從第二個存貯區(qū)的射頻輸出中得到大包絡檢測輸出而起作用的，在這種狀態(tài)下，磁頭11的射頻輸出如圖12C所示。
如上面所描述的，當磁頭11的位置是由閉環(huán)的伺服控制確定時，則只檢測所要求的存貯區(qū)BLCK的再生電平，從而確定該磁頭的位置。
當磁頭11的位置被確定時，則來自磁頭11的再生信號(數字數據)通過轉換電路62的接點和重放大器36施加到一個解調電路37上，在解調電路37上該信號被變換為10到8位的數字信號形式。變換成10到8位數字數據形式的信號被施加到一個譯碼器38上，且所要求的存貯區(qū)BLCK的信號用一個存貯區(qū)的容量“寫”入緩沖存貯器39。取自存貯器39的信號由譯碼器38反交義，并在其中利用冗余碼PRTY對誤差進行校正，使之變成一個正確的數字數據DATA。這一正確的數字數據DATA通過接口32在一個端子31上導出，然后饋送給主計算機(未表示出)。
Ⅲ、在情況③條件下的重放(“讀”)來自微型計算機51的驅動信號被施加到步進電機13上，使磁頭11在開環(huán)控制下向指定的磁跡TRK移動，并將磁頭固定在那個點上。
此后，類似于情況②重放指定的數據DATA。
Ⅳ、在情況①條件下的消磁和記錄磁頭11的位置是按類似于情況Ⅰ的方法確定的。然而，在這種情況下，原有的磁跡TRK是伺服的目的位置。
來自微型計算機51的輸出信號使轉換電路62改變位置到消磁側接點E，以便將來自電流源41的消磁電流施加到磁頭11上，并且來自微型計算機51的驅動信號施加到步進電機13上。從而，磁頭11的位置在磁盤2每旋轉一周被改變例如一步。這樣，如圖8A所示，在圍繞初始指定的位置上，其左邊和右邊被過分地消磁。
當消磁結束時，磁頭11回到最初確定的位置。然后，來自微型計算機51的輸出信號使轉換電路62將位置改變到記錄邊接點R，并且轉換電路63將位置改變到視頻信號邊接點V。來自外邊的一個彩色視頻信號經過端子21，施加到一個記錄電路22上，在該電路上彩色視頻信號變換為視頻信號Sa。信號Sa的一場的總量經過一個記錄放大器23，和轉換電路63和62施加到磁頭11上，磁頭11在磁盤2上將這些信號記錄在一條磁跡TRK上。
Ⅴ、在情況②的條件下的消磁和記錄磁頭11位置的確穩(wěn)類似于情況Ⅳ。然而在這種情況下，類似于情況Ⅱ，只對指定的存貯區(qū)BLCK伺服控制磁頭11。
當磁頭11的位置被確定時，類似于情況Ⅳ，由磁頭11對指定的存貯區(qū)BLCK消磁。
當消磁結束時，磁頭11回到最初確定的位置，然后，由來自微型計算機51輸出的信號使轉換電路62將位置改變到接點R，并使轉換電路63改變位置到數字數據接點D。
然后，來自主計算機(未表示出)的數字數據，經過端子31和接口32施加到編碼器33上，以便“寫”入存貯器39。同時，這個數字數據與冗余數據PRTY相加，并在編碼器33中交義。來自存貯器39的數據被順序地施加到調制電路34上，在該電路上該數據被變換為8到10位形式的數字數據。變換后的數據經過一個記錄放大器35和轉換電路63施加到磁頭11上，從而記錄在對應的存貯區(qū)BLCK上。
Ⅵ、在情況③條件下的消磁和記錄(“寫”)類似于情況Ⅲ確定磁頭Ⅱ的位置。
當磁頭的位置被確定時，由來自微型計算機51的輸出信號使轉換電路接通，并且使轉換電路62和63分別將位置改變到接點R和D。這樣，來自電流源41的消磁電流施加到磁頭12上，從而該所要求的存貯區(qū)BLCK，首先被以一個較寬的寬度消磁，于是該數字數據被記錄在該存貯區(qū)BLCK中。
信號在磁盤1上的存取與前面描述過的情況Ⅰ到Ⅵ的方法一致。
在情況Ⅰ到Ⅵ中的操作是參考表TIT，并基于該參照結果進行的。在這種情況下，該表TIT是按如下方式構成的。
當磁盤1被裝盒或再裝盒時，來自微型計算機51的輸出信號使轉換電路62將位置改變到接點P，并將來自微型計算機51的驅動信號施到步進電機13上，使磁頭11從第一條磁跡到第50條磁跡中依次地，搜索每一條磁跡TRK。因此，在這個時候，磁頭11產生磁跡TRK的再生信號，并將這個信號經過轉換電路62施加到放大器24和36上。
當磁頭11的再生信號是視頻信號Sa時，再生電路25產生亮度信號Sy。這個亮度信號Sy被加到一個同步信號分離電路52上，從該電路52中分離出水平同步脈沖。水平同步脈沖的存在與否是由一個檢測電路53檢測的，檢測輸出的信號VISG被施加到微型計算機51上。
當磁頭11再生的信號是數字數據時，解調電路37產生數字信號，該信號被變換為10到8位形式的數字數據。這個數據信號施加到一個色同步信號檢測電路56上，該電路56檢測色同步信號BRST是否存在，并將檢測的輸出信號DGDT施加到微型計算機51上。
微型計算機51根據這些檢測輸出的VISG和DGDT信號形成一個信號識別表SIT，例如如圖14所示。亦即，這個表SIT是在微型計算機51的隨機存取存貯器RAM中形成的，并且該RAM的1到50個地址對應于第一到第50條磁跡。這種情況下的地址是參照一個某種予先確定的絕對地址形成的，因而對于這些地址SADR而言是一種相對地址。因此，例如對應于第一條磁跡的第一個地址是該絕對地址的SADR+1地址。
在每個地址中，數據的b1位和b0位指示再生信號的種類，并且根據檢測輸出信號VSIG和DGDT變化如下(接下頁)
其余位b2到b7，例如表SIT時，基于該表SIT，在微型計算機51的RAM中形成磁跡的特定的表TIT。
在這個表TIT中，該RAM的地址(相對地址中的地址1到50分別對應于第一條到第50條磁跡。在每個地址中，數據的第七位b7和第六位b6指示相應磁跡TRK的情況①到③。例如，它們被指示在下表中。
每個數據的其余的第五位b5到第0位b0用于指示每條磁跡的信息狀態(tài)等等。
當存取軟磁盤1的信號時，表TIT作為一種參考，并基于參考的結果，利用方法Ⅰ到Ⅵ中的一種方法對軟磁盤1的信號進行存取。
當信號以這樣的結果記錄在軟磁盤1上，即記錄在磁跡TRK上的信號是從視頻信號變?yōu)閿底謹祿?，或反之時，則表SIT和TIT中相應的數據應隨之修改。
正如前面所陳述的那樣，如表1到表5所示，根據本發(fā)明，由于用于磁頭定位的方法和用于存取信號的方法是根據所要求的磁跡TRK上和相鄰磁跡TRK上的各種類型的信號而改變的最佳的方法。因此，例如，它可以改善整個系統的吞吐量。至少數字數據可以像現有技術的軟磁盤那樣以高速度存取，并且能夠從視頻信號中再現出高質量和高清析度的圖像。
在上述的實施方案中，表TIT和SIT可以修改為其他形式。例如，表TIT和SIT可以合并為一個表。
另外，表SIT(或TIT)可以構成軟磁盤1的目錄的一部分，并當該軟磁盤1裝盒時，該表TIT可以由“讀”這個目錄來構成。
上面的描述是按本發(fā)明的最佳實施例給出的，但明顯的是，一個本專業(yè)領域中的熟練技術人員在不脫離本發(fā)明的新穎概念的精神和范圍，可能作出許多修改和變化，因此本發(fā)明的范圍僅由權利要求
來確定。
補正 85106362文件名稱 頁 行 補正前 補正后說明書 1 9 厚度40mm …40μm倒4 …爪狀機構 …爪狀機構82 4 …亮度信號… …亮度信號SY3 9 …一個十位的… …一個十六位的…4 5 c＝16字節(jié)× (＝16字節(jié)×128幀128幀) ×2)…倒3 …實際的特數… …實際的位數…5 17 …被記錄在磁盤 …被記錄在磁盤2上，2另，10 13 …表示本發(fā)說 …表示本發(fā)明的…14 17 …14在磁2… …14在磁盤2…15 倒10 ，并偏移3N條 …，并偏移了N條磁磁跡 跡17 3 …步驟100中， …步驟110中，12 …(N- 1/2 )… …(N+ 1/2 )…15倒3 …接點和重放大 …接點P和重放放大器36 器
權利要求
1.一個用于在具有許多同心錄磁跡的旋轉磁盤上記錄和/再生信號的跟蹤控制裝置包括裝成與所說的磁盤相接觸的傳感器裝置；連接到所說的傳感器裝置，用于沿所說的磁盤的半徑方向移動所說的傳感器裝置的電機裝置；用于為每一個所說的記錄磁跡，存貯一個磁跡ID(識別)信號的磁跡狀態(tài)存貯裝置；用于從磁跡上檢測再生信號電平的電平檢測裝置；用于在跟蹤每條所說的磁跡中控制所說的電動機，以便使傳感器定位的裝置，這種裝置在所說的ID信號指示出相鄰磁跡不是數字數據磁跡或者是當所說的磁跡是一個模擬的數據磁跡時，應根據所說的電平檢測裝置的輸出電平對電動機進行控制，否則所說的電動機的受控與所說的電平檢測裝置的輸出電平無關。
2.根據權利要求
1的一個跟蹤控制裝置，其中每個所說的數字數據磁跡被分成許多區(qū)，并當所說的ID信號指示出相鄰兩邊的磁跡不是數字數據磁跡時，所說的控制裝置是根據所說的電平檢測裝置在將被記錄或再生的數字數據每一段上的輸出電平進行控制的。
3.根據權利要求
2的一個跟蹤控制裝置，其中所說的傳感器裝置有一個消磁頭，位于記錄和再生磁頭之前，于是當所說的ID信號指示出兩邊的相鄰磁跡是數字數據時，所說的消磁頭在將數字數據記錄在磁跡上時起作用。
4.根據權利要求
3的一個跟蹤控制裝置，其中所說的消磁頭的縫隙寬于所說的記錄和重放磁頭的縫隙。
專利摘要
本發(fā)明是用在具有許多同心錄像磁跡的旋轉磁盤上錄制和/或再生信號的跟蹤控制裝置。裝置中包括一個裝成與磁盤接觸的傳感器，與傳感器連接用以沿磁盤徑向移動傳感器馬達；用以為每一條記錄磁跡存貯一個磁跡ID(識別)信號的磁跡狀態(tài)存貯器；用來檢驗來自磁跡再生信號電平的電平檢測電路和用以跟蹤每條磁跡中控制馬達，根據電平檢測電路輸出電平對馬達進行控制，否則定位馬達被機械地控制，而與電平檢測電路的輸出電平無關。
文檔編號G11B20/12GK85106362SQ85106362
公開日1986年5月10日 申請日期1985年8月24日
發(fā)明者久多良木健 申請人:索尼公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan