JPH0785601A

JPH0785601A - 磁気記憶装置

Info

Publication number: JPH0785601A
Application number: JP5233899A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Okamoto; 豊岡本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】適応等化器の等化係数を保持させフォーマット
上の制御領域を省く。【構成】磁気ディスク(DK)から読出された再生信号入
力(S1)に対し適応等化処理する磁気記憶装置において、
S1に対し少くとも異なる２種の遅延量を与えた再生信号
(SD1,SD2) の出力回路(DL)101,102 、S1とSD1 とを加算
して合成再生信号(S2)を出す第１合成部103 、S2に等化
量決定用の係数分を補正し合成再生信号(S3)を出す第２
合成部107 、SD2 とS3を合成して等化出力を得る第３合
成部108 とを持つ等化器130 と、S2及びS3から係数の勾
配情報(S4)を得る勾配発生部128 、S4を受けて等化量決
定用の係数を供給する等化係数更新部(RN)125 と持つ第
４合成部129 と、RNの更新タイミングを制御する制御回
路(CT)119 とから構成され、CTはDKのデータエリアの読
出中断時点で等化係数更新停止させ、読出し再開時点で
更新再開させる機能を、RNには更新停止の間は停止時点
の係数保持機能を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速動作および大容量
化を図ることができるようにした磁気記憶装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置（例えば、ハードディ
スク装置）のような磁気記憶装置においては、高密度化
高信頼性化を図るための信号処理技術の一つとして、例
えば、米国特許第5,060,088 号等に示されるような適応
等化器の重要性が大きくなってきている。図４に適応等
化器の構成の１例を示す。

【０００３】ここに示す適応等化器は、入力波形サンプ
ル値を第１の遅延回路４１および第２の遅延回路４２の
２段の遅延回路を通して遅延させたものと、遅延を全く
与えない波形サンプル値とを第１の加算器４３により加
算し、この第１の加算器４３による加算値を乗算器４４
に通して所要の係数を乗じて補正し、これと前記入力波
形サンプル値を前記第１の遅延回路４１のみの１段分の
遅延回路を通して遅延させたものとを別の加算器である
第２の加算器４５で加算して等化波形サンプル値出力を
得る。

【０００４】一方、前記第１の加算器４３の出力と第２
の加算器４５の出力とを勾配計算回路４６に与えてここ
で係数の勾配を求め、第３の加算器４７に与える。第３
の加算器４７には第３の遅延回路４８からの出力が与え
られており、第３の加算器４７は両入力を加算して前記
第３の遅延回路４８に与える。第３の遅延回路４８はこ
れを所定時間遅延させて第３の加算器４７にフィードバ
ックさせると共に、前記乗算器４４に乗算の係数として
与える。

【０００５】第２の加算器４５には入力波形サンプル値
をそのまま、および２段分の遅延をかけたものとの加算
値を一方の入力として与えており、また、入力波形サン
プル値に１段分の遅延をかけたものを他方の入力として
与えているので、２種の入力のうち、前者を後者と逆の
極性で与えると、後者の波形から前者の波形を差し引い
たものが第２の加算器４５から得られることから、第１
および第２の遅延回路４１，４２の遅延量を、波形のピ
ーク領域が互いに重ならない適宜な値に設定しておくこ
とで、鈍った入力波形のサンプル値を等化処理できるこ
とになる。

【０００６】そして、これにより得られた値と第１の加
算器４３の出力の値とから、勾配計算回路４６により、
等化に必要な勾配を計算し、これを第３の遅延回路４８
を介して得られる値と共に第３の加算器４７により加算
し、これを第３の遅延回路４８を介して乗算器４４に係
数として与えることで、最適な等化処理となるように、
前記前者の信号のレベルを調整する。

【０００７】この適応等化器は再生波形の変動を動的に
補正できるため、磁気ディスク装置の再生信号のよう
に、シリンダの位置によって波形が変動するような場合
には特に有効である。ただし、この変動量に等化量を最
小限の遅延で追従させるため、適応等化器を作動させる
場合、その初期動作において、トレーニング・パターン
と呼ばれる特定データパターンの波形を入力してやる必
要がある。

【０００８】図５は、トレーニング・パターンを与える
ようにしたデータ・トラック上のフォーマットのうちの
１セクタ分を示したものである。磁気ディスク装置のよ
うなシリンダ位置によって波形が変動する記録装置のデ
ータ・トラック上のフォーマットは、図５に示すよう
に、１１０１から１１０７のフィールドで構成される数
十個のセクタが、ギャップ１１０８で区切られて並んで
いる。

【０００９】ここで、１１０１はシンクフィールドであ
り、１１０２はトレーニングフィールドであり、１１０
３はＩＤフィールドであり、１１０４はギャップであ
り、１１０５はシンクフィールドであり、１１０６はト
レーニングフィールドであり、１１０７はデータフィー
ルドである。これらで１つのセクタが構成され、そし
て、その後ろにギャップ１１０８が設けられて、このギ
ャップ１１０８がセクタの区切りとなる。

【００１０】そして、あるセクタのデータをアクセスす
る場合、まず、シンクフィールド１１０１に書かれたパ
ターンを用いて、タイミング・クロック・リカバリ用の
フェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）の周波数（位相）
引き込みを行う。

【００１１】次に、トレーニング・フィールド１１０２
の波形パターンの部分で適応等化器の等化量を適正値に
調整する。すなわち、図４に符号１００１を付して示さ
れる乗算器の係数を、再帰最小２乗（ＲＬＳ）アルゴリ
ズム等を用いて適正値に収束させる。

【００１２】これらのキャリブレーションにより、信号
処理回路の適正な動作を確保した後、ＩＤフィールド１
１０３の情報を読出し、そのセクタがアクセスの対象で
あるか否かを判断する。ギャップフィールド１１０４
は、データ・トラックを初期化（フォーマット）する時
に書かれたＩＤ情報（識別情報）と、その後に書き替え
られるデータ・フィールドの情報との波形の不連続部分
を吸収する為の領域で、データへのアクセスが読出しの
場合でも、この部分をそのまま読んでしまうと、この不
連続性のためにＰＬＬの動作が乱される。

【００１３】よって、読出しアクセス対象のセクタであ
っても、この部分では、読出しゲート信号がディスエー
ブルになって読出し動作は終了する。もし、読出し対象
のセクタであったならば、フィールド１１０１から行っ
た一連の動作を、シンクフィールド１１０５のところか
ら繰り返して行うことにより、データフィールド１１０
７に書かれたデータを読出す。従って、このようなケー
スに対応できるようにするために、シンクフィールド１
１０５、トレーニングフィールド１１０６と云った制御
用フィールドの制御用情報がデータ・フィールドの読出
しに先立って必要になり、その分、全トラック容量中の
ユーザ・データエリアが狭まって、ユーザ・データ容量
の割合を示すフォーマット効率は低下する。

【００１４】つまり、ギャップフィールド１１０４があ
るために、読出しアクセス対象のセクタであっても、こ
の部分では読出し動作を一旦終了させ、つぎに同期を再
び取り直してデータフィールド１１０７に書かれたデー
タを読出す。そのための制御フィールドがギャップの後
に必要となり、その分、ユーザ・データエリアとして確
保できる筈の領域を食い潰してユーザ・データエリアの
容量を少なくしてしまう。

【００１５】また、磁気記憶装置の高密度化を図る従来
技術に、セクタ・サーボ方式とゾーン・ビット・レコー
ディング（ＺＢＲ）と呼ばれる方式のものがあり、これ
らは特にディスク径の小さな装置において広く用いられ
ている。これらのうち、セクタ・サーボ方式のものは、
複数ある磁気記録ディスク面のうち、トラッキング・サ
ーボ情報のみが書かれたサーボ面を持たせるようにして
はおらずに全ての面をデータの記録に供し、サーボ情報
はデータ・トラックの特定の位置に埋め込む方式であ
る。ＺＢＲ方式でない装置では、図５のギャップ１１０
８に相当する位置に、この情報が埋め込まれる。

【００１６】ここでＺＢＲ方式とは、ディスク面上の記
録密度を均一に近い状態に持ってゆくことで装置容量を
増加させる技術である。ディスク面に同心円状に形成さ
れた記録トラックは、内周と外周で長さが異なるため、
一定回転数のディスクに同一周波数で書き込みを行え
ば、内周の記録密度は高く、外周では低くなる。

【００１７】そこで、記録周波数を可変にして記録密度
をどの記録トラックでも一定となるようにすれば、外周
側の記録トラック程、記録できる情報量を増やすことが
できるようになる。ただし、記録周波数をあまり細かく
変化させても、コストパフォーマンスが向上しないの
で、通常、１０個分程度のゾーン毎に変化させている。

【００１８】セクタ・サーボ方式とＺＢＲ方式を併用し
た場合のサーボ情報の位置を、ゾーンが４の場合を例に
して図６に模式的に示す。符号１２００を付して示す太
線領域がサーボ情報を示すものとし、記録トラックにお
いて符号１２０１を付して示すゾーンは４セクタ、１２
０２を付して示すゾーンは５セクタ、１２０３を付して
示すゾーンは６セクタ、１２０４を付して示すゾーンは
７セクタで構成されているとする。

【００１９】図６の（ａ）は、ＺＢＲ方式を併用しない
場合と同様に、サーボ情報の埋め込み位置をセクタ間と
したケースであり、図６の（ｂ）は、サーボ情報が放射
状に揃うように配置した例である。

【００２０】この例において、（ａ）の場合は、セクタ
内のデータのアクセスの方法が従来と変わらないため、
特別な制御をしなくても済む反面、ゾーンを跨ぐような
シーク動作をさせた場合、ゾーンの境界でサーボ情報の
サンプル数が変わるために、それに対応した制御の切り
替えを行う必要があり、さらに、この検出のためにゾー
ン境界にガードバンドが必要になる等の理由で、シーク
性能が劣化する。

【００２１】これに対し、（ｂ）の方式では、サーボ情
報が、セクタ情報の途中に割り込むため、セクタ内のデ
ータをアクセスする時にこの部分を飛び越すための特別
な制御が必要になるが、シーク性能を犠牲にしなくても
済む。

【００２２】ディスク装置には、大容量化と共に高速な
アクセスが求められているが、アクセス時間の大部分は
機械的な部分の動作時間で占められている。よって、シ
ーク性能を犠牲にすることは、アクセス時間の短縮を断
念することに等しい。

【００２３】図７は、図６（ｂ）の方式を用いた場合の
データ・トラック上のフォーマットを示したものであ
り、そのうちの１セクタ分の一例を示したものである。
シンクフィールド１１０１からトレーニングフィールド
１１０６までは、図５に示したフォーマットと同一であ
り、この間の制御動作は先に説明した通りである。

【００２４】ここでの相違点は、符号１３０１，１３０
５，１３０９を付して示されるデータフィールドが、符
号１３０２，１３０６を付して示されるサーボパターン
で分断されている点である。

【００２５】サーボパターン１３０２，１３０６は、デ
ータとは異なる周波数のクロックで書き込まれたパター
ンであるから、この部分は、ギャップフィールド１１０
４の不連続領域と同じで、読出しゲート信号をディスエ
ーブルにしてデータの読み出し動作を中断しなければな
らない。従って、データフィールド１３０５やデータフ
ィールド１３０９のような、サーボパターンで分断され
た後のデータフィールドの読出しを再開するために、シ
ンクフィールド１１０１からの読出し開始時と同じの一
連の動作ができるよう、符号１３０３と１３０７を付し
て示されるＰＬＬシンクロナイズ・フィールドと、符号
１３０４と１３０８を付して示される適応等化器用のト
レーニング・パターン・フィールドが設けられる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ハー
ドディスク装置等の大容量磁気記録装置では、セクタ内
のデータを読み出す場合、書き込み動作をする必要が無
くても、ＩＤフィールドとデータ・フィールドの間にあ
る波形の不連続部分をスキップするために、読出しを中
断する。

【００２７】そして、読出しを再開するために必要な制
御データ用のフィールドとして、ＰＬＬシンクロナイズ
・フィールドと適応等化器用のトレーニング・パターン
・フィールドがデータ・フィールドに先立って設けら
れ、これがためにフォーマット効率を低下させており、
ユーザ・データエリアの容量増を阻害している。

【００２８】また、セクタ・サーボ方式とＺＢＲ方式を
用いるディスク装置で、シーク性能を落とさないように
する場合、サーボ情報によりセクタの情報が途中で分断
されてしまう。この場合も、サーボ情報により中断され
た読出しを再開するために、ＰＬＬシンク・フィールド
と適応等化器のトレーニング・パターン・フィールド
が、分断された直後のフィールドに先立って付け加えら
れている。

【００２９】これらのフィールドは、ユーザのデータ記
憶に供され得る記憶容量を食いつぶしている訳であり、
ＺＢＲ方式の採用により増えたトラック容量の一部を相
殺してしまうと云う問題がある。

【００３０】本発明はこの様な点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところはデータ・フォーマット
が波形の不連続な領域で分断されていても、特にセクタ
・サーボ方式とＺＢＲ方式を併用する装置の場合に顕著
なように、適応等化器のためのトレーニング・パターン
・フィールドが繰り返し設けられることによるフォーマ
ット効率の低下を招かずに、より高密度で信頼性の高い
磁気記録ができるようになる磁気記録装置を提供するこ
とにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はつぎのように構成する。すなわち、磁気デ
ィスクから読み出された再生信号入力に対して適応等化
方式の再生信号処理を行う磁気記憶装置において、前記
再生信号入力に対して少なくとも異なる２種の遅延量を
与えて出力する遅延回路、前記磁気ディスクから読み出
された再生信号入力と前記遅延回路により得られた２種
の遅延量のうち、一方の遅延量が与えられた再生信号と
を加算して等化量のもとになる合成再生信号を出力する
第１の合成部、第１の合成部の合成再生信号出力に等化
量を決定するための係数分を補正して補正合成再生信号
を出力する第２の合成部、前記遅延回路による前記２種
のうちの他方の遅延量を与えられた再生信号と第２の合
成部の出力とを合成して等化出力を得る第３の合成部と
を有する等化器と、前記第１の合成部および第３の合成
部からの等化出力から係数の勾配情報を発生する勾配発
生部、この勾配発生部の出力する係数の勾配情報を受け
て、等化量を決定するための係数を供給する等化係数更
新部とから構成され、等化量決定のための係数を得る第
４の合成部とを有する適応等化回路部と、前記等化係数
更新部の更新のタイミングを制御するタイミング制御回
路とから構成され、前記タイミング制御回路は、前記磁
気ディスクのデータエリアの読み出しが中断した時点で
等化係数の更新を停止させ、データの読み出し再開時点
で更新を再開させる制御機能を備えると共に、前記等化
係数更新部には更新停止の間は停止した時点の等化係数
を保持する保持機能を持たせた構成とした。

【００３２】

【作用】適応等化器は、再生波形の変動を動的に補正す
ることにより、一定の等化量しか与えられない等化器よ
り等化誤差を少なく抑えられると云う利点を持つが、波
形の急激な変動に追従させるべきものではないので、そ
の制御時定数は比較的大きくとってある。すなわち、同
一セクタ内での読み出しの中断の前後では、等化量に大
きな変動はないものと見做せる。よって、同一セクタ内
での読み出しの中断のタイミングを検出し、中断前の等
化量を中断後まで保持させておければ、中断後のトレー
ニング・パターンを省略できるので、フォーマット効率
を落とさないで済む。

【００３３】本発明はこのような観点に基づくもので、
図１を参照して説明すると、遅延回路（１０１，１０
２）において、前記磁気ディスクから読み出された再生
信号入力に対し、少なくとも異なる２種の遅延量を与え
る。一方、第１の合成部（第１の加算器１０３）は前記
磁気ディスクから読み出された再生信号入力と前記遅延
回路１０１，１０２により得られた２種の遅延量のう
ち、一方の遅延量が与えられた再生信号とを加算して等
化量のもとになる合成再生信号を出力する。

【００３４】第２の合成部（第１の乗算器１０７）は、
第１の合成部（第１の加算器１０３）の合成再生信号出
力に等化量を決定するための係数分を補正して補正合成
再生信号として出力する。また、第３の合成部（第２の
加算器１０８）は前記遅延回路による前記２種のうちの
他方の遅延量を与えられた再生信号と第２の合成部（第
１の乗算器１０７）の出力とを合成して等化出力を得
る。

【００３５】また、勾配発生部（計算部１２８）は前記
第１の合成部（第１の加算器１０３）および第３の合成
部（第２の加算器１０８）からの等化出力から係数の勾
配情報を発生し、等化係数更新部１２５はこの勾配発生
部（計算部１２８）の出力する係数の勾配情報を受け
て、等化量を決定するための係数を供給する。そしてこ
れにより、適応等化回路部は等化量決定のための係数を
得る。

【００３６】また、タイミング制御回路１１９は前記等
化係数更新部（等化係数調整部１２９）の係数更新のタ
イミングを制御するが、タイミング制御回路１１９に
は、前記磁気ディスクのデータエリアの読み出しが中断
した時点で等化係数の更新を停止させ、データの読み出
し再開時点で更新を再開させる制御機能があり、前記等
化係数更新部１２５には更新停止の間は停止した時点の
等化係数を保持する保持機能がある。

【００３７】本発明では、同一セクタ内での読出し中断
のタイミングを検出し、該中断前の等化係数を中断後ま
で保持させることで、中断終了後に当該保持中の等化係
数を利用して等化処理再開させることができる。そのた
め、同一セクタ内にギャップが形成されていても、その
ギャップの後に等化係数を獲得するためのトレーニング
・パターンを設けなくとも最適な等化係数は得られるか
ら、同一セクタ内におけるフォーマット上からトレーニ
ング・パターンを省略できるので、特に、セクタ・サー
ボ方式とＺＢＲ方式を併用するディスク装置のように、
同一セクタの情報が波形の不連続な領域で頻繁に分断さ
れるような場合でも、フォーマット効率の低下を招かず
に、より高密度で信頼性の高い磁気記録装置を提供する
ことができる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００３９】図１は本発明による適応等化器の構成の一
例を示すブロック図であり、図２はこの図１の適応等化
器を備えた磁気記録装置の信号処理系の構成の一例を示
すブロック図である。

【００４０】磁気記録装置の信号処理系の構成を説明す
ると、２０１は電磁変換系であり、磁気ディスク（磁気
記録媒体）と磁気記録／再生ヘッドおよびこれら磁気記
録／再生ヘッドを磁気ディスク上でトラック位置を移動
制御（シーク）するヘッド操作系などよりなる。

【００４１】２０２はプリアンプ、２０３は可変利得増
幅器（ＶＧＡ）、２０４はＡ／Ｄコンバータであり、電
磁変換系２０１のヘッドで読み出された磁気ディスクか
らの再生波形は、プリアンプ２０２で前置増幅され、さ
らにＶＧＡ２０３で増幅された後に、記録ビット周期Ｔ
でサンプリングされてディジタル量Ｘｎに変換される。
２０５は本発明による適応等化器であり、この適応等化
器２０５はサンプル値Ｘｎを入力とし、これを等化処理
してその等化結果としてＹｎを出力する。

【００４２】また、適応等化器２０５は等化処理実施中
は使用した等化係数を逐次更新する機能を有しており、
また、同一セクタ内での読出し中断のタイミングを検出
する機能を有すると共に、当該同一セクタ内での読出し
中断のタイミングを検出すると適応等化処理の中断前の
等化係数を中断後も保持させ、等化処理再開の時点で
は、この保持した等化係数を用いて等化処理を行う機能
を有している。これにより、同一セクタ内での読出し再
開時の等化をトレーニングなしに行うことができるよう
にしている。

【００４３】２０６はディテクタであり、このディテク
タ２０６は適応等化器２０５の出力であるＹｎから記録
データを検出して出力する。

【００４４】また、２０８はＹｎを入力とするタイミン
グエラー検出部であり、読出し中断のタイミングを検出
してシンク・フィールドのデータの波形に従い、電圧制
御発振器（ＶＣＯ）２０７に与える制御電圧を調整する
ものであり、電圧制御発振器２０７と共同してタイミン
グ・クロック・リカバリ回路を構成している。このタイ
ミング・クロック・リカバリ回路は、シンク・フィール
ドの波形パターンを使って電圧制御発振器２０７の周波
数と位相の引き込みを行う回路である。

【００４５】また、２０９はＹｎから信号レベルの適正
レベルに対する誤差を検出してこれを修正できるような
レベルのゲインコントロール信号を出力するゲイン誤差
検出回路である。ゲイン誤差検出回路２０９のゲインコ
ントロール信号により、ＶＧＡ２０３はゲインを制御さ
れる。

【００４６】このような構成において、電磁変換系２０
１により磁気ディスク（磁気記録媒体）から磁気記録／
再生ヘッドにより読み出された信号は、プリアンプ２０
２により増幅され、更に可変利得増幅器（ＶＧＡ）２０
３により増幅された後に、Ａ／Ｄコンバータ２０４に与
えられ、ここで記録ビット周期Ｔでサンプリングされて
ディジタル量Ｘｎに変換される。このディジタル量Ｘｎ
は適応等化器２０５に与えられる。

【００４７】この適応等化器２０５はサンプル値Ｘｎを
入力とし、これを等化処理してその等化結果としてＹｎ
を出力する。ディテクタ２０６は適応等化器２０５の出
力であるＹｎから記録データを検出して出力する。

【００４８】また、適応等化器２０５は等化処理実施中
は使用した等化係数を逐次更新する。そして、同一セク
タ内での読出し中断のタイミングを検出すると、適応等
化処理を中断するが、この中断前の等化係数を中断後も
保持しており、等化処理再開の時点では、この保持した
等化係数を用いて等化処理を行う。

【００４９】従って、これにより、同一セクタ内での読
出し中断後の読出し再開時の等化をトレーニングなしに
行うことができるようになる。

【００５０】また、タイミングエラー検出部２０８はＹ
ｎを入力としてこれより、読出し中断のタイミングを検
出し、ギャップの後に現われるシンク・フィールドのデ
ータを受けるとその波形に従い、電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）２０７に与える制御電圧を調整する。これにより、
電圧制御発振器２０７の周波数と位相の引き込みを行
い、Ａ／Ｄコンバータ２０４のサンプリングタイミング
をデータに同期させる。また、ゲイン誤差検出回路２０
９はＹｎの信号レベルが適正レベルになるようにゲイン
コントロール信号を出力する。従って、ゲイン誤差検出
回路２０９のゲインコントロール信号により、ＶＧＡ２
０３はゲインを制御され、プリアンプ２０２からの入力
信号を適正な信号レベルに増幅してＡ／Ｄコンバータ２
０４に与える。

【００５１】このように本装置によれば、同一セクタ内
での読出し中断のタイミングを検出し、適応等化回路の
中断前の等化係数を中断後も保持させるようにし、この
保持した等化係数を用いて同一セクタ内での読出し再開
時の等化を行うようにしたことで、中断後のトレーニン
グ・パターンをフォーマット上から省略できるので、特
に、セクタ・サーボ方式とＺＢＲ方式を併用するディス
ク装置のように、同一セクタの情報が波形の不連続な領
域で頻繁に分断されるような場合でも、フォーマット効
率の低下を招かずに、より高密度で信頼性の高い磁気記
録装置を実現できる。

【００５２】以上は本発明の適応等化器２０５を適用し
た信号処理系の動作説明であるが、本発明の適応等化器
２０５の詳細をつぎに説明する。図１は、図２の構成の
信号処理系における本発明の適応等化器２０５の具体的
構成例を示すブロック図である。

【００５３】本発明の適応等化器２０５は、磁気ディス
クから読み出された再生信号入力に対して少なくとも異
なる２種の遅延量を与えて出力する遅延回路１０１，１
０２、並びに、前記磁気ディスクから読み出された再生
信号入力と前記遅延回路１０１，１０２により得られた
２種の遅延量のうち、一方の遅延量が与えられた再生信
号とを加算して等化量のもとになる合成再生信号を出力
する第１の合成部（第１の加算器１０３）、並びに、第
１の合成部（第１の加算器１０３）の合成再生信号出力
に等化量を決定するための係数分を補正して補正合成再
生信号を出力する第２の合成部（第１の乗算器１０
７）、並びに、前記遅延回路による前記２種のうちの他
方の遅延量を与えられた再生信号と第２の合成部（第１
の乗算器１０７）の出力とを合成して等化出力を得る第
３の合成部（第２の加算器１０８）とを有する等化器１
３０と、前記第１の合成部（第１の加算器１０３）およ
び第３の合成部（第２の加算器１０８）からの等化出力
から係数の勾配情報を発生する勾配発生部（計算部１２
８）、並びに、この勾配発生部（計算部１２８）の出力
する係数の勾配情報を受けて、等化量を決定するための
係数を供給する等化係数更新部１２５とから構成され、
等化量決定のための係数を得る第４の合成部（等化係数
調整部１２９）とを有する適応等化回路部と、前記等化
係数更新部（等化係数調整部１２９）の更新のタイミン
グを制御するタイミング制御回路１１９とから構成して
おり、タイミング制御回路１１９は、データの読み出し
が中断した時点において等化係数の更新を停止させ、デ
ータの読み出しが再開した時点で、等化係数の更新も再
開させる制御を行い、等化係数更新部１２５には更新が
停止している間は停止した時点の等化係数を保持する機
能を持たせた構成とした。

【００５４】具体的に説明する。図１に示す１３０のブ
ロックは基本的な余弦等化器を構成する部分である。

【００５５】余弦等化器１３０は第１および第２の遅延
回路１０１，１０２、第１の加算器１０３、第１の乗算
器１０７、第２の加算器１０８とから構成される。

【００５６】これらのうち、遅延回路１０１，１０２の
入力１２７としては図２におけるＡ／Ｄコンバータ（Ａ
／Ｄ変換器）２０４の出力１０４が与えられる。また、
第１の加算器１０３には、符号１０５を付して示すＡ／
Ｄコンバータ２０４の出力１０４のサンプル値Ｘｎと、
第２の遅延回路１０２の遅延出力１２６であるＸ_n-2が
与えられ、第１の加算器１０３はこれらを加算して和Ｕ
ｎを合成して出力する。第１の乗算器１０７は、前記第
１の加算器１０３の出力である和Ｕｎの値と等化係数調
整部１２９から与えられる等化係数Ｋｎの値とを乗算
し、第２の加算器１０８は、この乗算値と第１の遅延回
路１０１の遅延出力である出力１０６のサンプル値Ｘ
_n-1を加算して加算出力１０９である等化出力値Ｙｎを
合成する。

【００５７】等化係数調整部１２９は第２の加算器１０
８の出力である等化出力値Ｙｎと第１の加算器１０３の
出力である和Ｕｎとを入力として、等化係数Ｋｎを出力
する適応等化器の主要部分である。

【００５８】この等化係数調整部１２９は、第２の加算
器１０８からの出力である等化出力値Ｙｎと第１の加算
器１０３からの出力であるＵｎとをもとに、等化係数の
勾配△Ｋｎを計算する計算部１２８と、この計算部１２
８により求められた等化係数の勾配△Ｋｎをもとに、等
化係数Ｋｎを求めて、当該等化係数Ｋｎを更新する等化
係数更新部１２５の２つの部分に分かれる。本実施例で
は計算部１２８および等化係数更新部１２５の動作は、
適応等化器の等化量を適正に収束させるための従来のア
ルゴリズムに基づくものとする。

【００５９】タイミング制御回路１１９は、等化係数更
新部１２５における等化係数Ｋｎの更新特性の変更タイ
ミングを制御するブロックである。また、第３の加算器
１１５と遅延要素１１６で形成されたループは積分要素
を構成しているが、１１８はその初期値Ｋｉを与えるエ
レメントである。

【００６０】１２０はクロックを通すゲートであり、タ
イミング制御回路１１９の制御のもとに、このゲート１
２０は遅延要素１１６の駆動に必要なクロックを供給制
御する。このゲート１２０に供給されるクロックは、電
圧制御発振器（ＶＣＯ）２０７の出力するクロックであ
る。

【００６１】遅延要素１１６は第３の加算器１１５から
与えられる入力信号１３２の量子化されたディジタル値
をゲート１２０を介して与えられるクロック１３１のエ
ッジで取り込み、次のクロックのエッジまで出力信号１
３３として保持するレジスタである。遅延要素１１６の
動作に必要なクロックを、ゲート１２０により供給制御
する構成としており、また、遅延要素１１６はレジスタ
で構成されているから、遅延要素１１６とゲート１２０
により、第３の加算器１１５から与えられる入力信号１
３２のサンプリング機能と、このサンプリングしたデー
タの保持機能とを得ることができる。

【００６２】図１に示すような離散値‐離散時間制御系
で構成された適応等化器２０５においては、遅延回路１
０１，１０２は、サンプリング・クロックに同期したレ
ジスタで構成される。そして、磁気記録装置のヘッドが
磁気ディスク面上のあるトラックから、別のあるトラッ
クへシークされたとすると、その後に、図示しないシス
テム制御ブロックから読出しゲート信号が発せられて信
号処理回路が動作を始めるが、その時点における遅延要
素（遅延用レジスタ）１１６の値が適切な初期値Ｋｉを
持つように、タイミング制御回路１１９はスイッチ１１
７を切り替える。

【００６３】適応等化器は、フォーマット上のトレーニ
ング・パターン・フィールドを読み込むときには、読出
し波形に応じた等化係数の合わせ込みを急速に行い、そ
れ以外のフィールドでは安定な動作を得るために、応答
特性の時定数を大きくする必要がある。１１３のＣL と
１１４のＣH は、こうした応答特性を得るための係数を
与えるエレメントで、タイミング制御回路１１９はフィ
ールドに応じてスイッチ１１２の切り替えも制御する。

【００６４】ここで、図３のデータ・フォーマットおよ
びタイムチャートに沿って、本発明の適応等化回路２０
５の動作を説明する。図３において３０１は、リードゲ
ート信号のオン／オフのタイミングを示している。ま
た、３０５はセクタ・パルスであり、このセクタ・パル
ス３０５は、フォーマット上のセクタの始まりのタイミ
ングを示す信号である。

【００６５】図示しないシステム制御回路は、セクタ・
パルス３０５に同期して、シンクフィールド１１０１の
部分でリード・ゲート３０１をオンにする。図２の電圧
制御発振器（ＶＣＯ）２０７とタイミングエラー検出部
２０８で構成されるタイミング・クロック・リカバリ回
路は、シンク・フィールドの波形パターンを使って電圧
制御発振器（ＶＣＯ）の周波数と位相の引き込みを行
う。ここでＶＣＯは入力電圧に対応する周波数で信号を
発生する回路である。

【００６６】図２におけるＡ／Ｄコンバータ２０４のサ
ンプリング・クロックは、この電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）２０７の出力するクロックを使用しているので、引
き込みが終わらないうちは、サンプル値Ｘｎに正確な値
が得られない。そこで、タイミング制御回路１１９は、
このタイミング・リカバリ回路の引き込みに十分なタイ
ミングを見計らって、図１の制御線１２３をオンにす
る。

【００６７】制御線１２３がオンになると、図１のゲー
ト１２０を通じて、遅延用レジスタである遅延要素１１
６にクロックが供給され、適応等化器２０５の等化係数
調整部１２９が動作し始める。また、タイミング制御回
路１１９は、信号線１２３がオンになる前に、遅延要素
１１６に初期値を供給するために制御信号１２２をオン
にして、スイッチ１１７を１１８のＫｉ側に切り替え、
さらに、制御線１２３がオンになって遅延要素１１６に
クロックが供給された直後に制御信号１２２をオフにし
て、スイッチ１１７を第３の加算器１１５の出力側に切
り替える。

【００６８】シンク・フィールドの単一周波数パターン
では、適応等化器の係数の合わせ込み機能は働かない。
トレーニング・フィールド１１０２が読出され始める
と、等化係数の合わせ込みが機能し始めるので、タイミ
ング制御回路１１９は、信号線１２４をオンにして、図
１のスイッチ１１２を応答速度を早くする係数ＣH の側
に切り替える。

【００６９】これにより、第２の乗算器１１１は計算部
１２８における等化係数計算機１１０から出力される等
化係数の勾配ΔＫｎに対して応答速度を早くする係数Ｃ
H を乗算して第３の加算器１１５に与える。遅延要素１
１６は第３の加算器１１５の出力をクロック入力毎に取
り込み、第３の加算器１１５と第１の乗算器１０７に与
える。そして、これにより適正な等化処理を行うことが
できる。

【００７０】さらに、トレーニング・フィールド１１０
２の読出しが終わった時点で、今度は動作を安定にする
ために、タイミング制御回路１１９は信号線１２４をオ
フにして制御信号１２２を応答特性の時定数を大きくす
る係数ＣL 側に切り替える。

【００７１】これにより、第２の乗算器１１１は等化係
数計算機１１０から出力される等化係数Ｋｎに対して応
答特性の時定数が大きくなる係数ＣL を乗算して第３の
加算器１１５に与える。遅延要素１１６は第３の加算器
１１５の出力をクロック入力毎に取り込み、第３の加算
器１１５と第１の乗算器１０７に与える。そして、これ
により安定した等化処理を行うことができるようにな
る。

【００７２】続くＩＤフィールド１１０３の情報を読み
終わると、システム制御回路１１９は、ギャップ１１０
４の始まりの部分でハードディスクにおける読出しヘッ
ドの読出し出力開閉用のリード・ゲートをオフにする。
タイミング制御回路１１９は、リード・ゲートがオフに
なると同時に信号線１２３の出力をオフにする。信号線
１２３の出力がオフになると、ゲート１２０が閉じて遅
延要素１１６へのクロックの供給が停止される。

【００７３】これにより、レジスタで構成された遅延要
素１１６は動作を停止するが、その前のサンプリング時
点での第２の乗算器１１１からの取り込みデータ（前回
入力されたクロックでの取り込みデータ（等化係数の勾
配ΔＫｎに係数ＣL が乗じられた値））が保持されてい
る。

【００７４】ところで、ギャップによりこの中断のあっ
たセクタが読出しアクセス対象のセクタであった場合に
は、システム制御回路１１９は、シンクフィールド１１
０５の部分で再びリード・ゲートをオンにする。図２の
電圧制御発振器（ＶＣＯ）２０７，タイミングエラー検
出部２０８で構成されるタイミング・クロック・リカバ
リ回路は、シンク・フィールドの波形パターンを使って
ＶＣＯの周波数と位相の引き込みを行う。

【００７５】タイミング制御回路１１９は、タイミング
・リカバリ回路の引き込みに十分なタイミングを見計ら
って、図１の制御線１２３を再びオンにする。これによ
りゲート１２０は再びクロックを遅延要素１１６に供給
し、遅延要素１１６は動作を再開する。遅延要素１１６
は中断前のデータを保持しているので、動作再開時点で
は直ちに第１の乗算器１０７に等化係数Ｋｎを与えるこ
とができる。

【００７６】本実施例の適応等化回路２０５では、遅延
要素１１６は、第３の加算器１１５から与えられる入力
信号１３２の量子化されたディジタル値をゲート１２０
を介して与えられるクロック１３１のエッジで取り込
み、次のクロックのエッジまで出力信号１３３として保
持するレジスタであるから、制御線１２３がオフになっ
た時点の等化係数Ｋｎは、制御線１２３がオンになるま
で保持されていることになる。

【００７７】このときタイミング制御回路１１９は、シ
ンクフィールド１１０１の場合と異なり、制御信号１２
２をオフに保ったままなので、制御線１２３がオンにな
って遅延用レジスタである遅延要素１１６にクロックが
供給されると、ＩＤフィールド１１０３を読んでいた時
の等化係数で適応等化器が動作し始め、引き続きデータ
・フィールド１１０７の情報が読み出される。

【００７８】１３０２，１３０６のサーボ・パターンに
よる読出しの中断後においても、ギャップ・フィールド
１１０４による中断の場合と同様の処理がなされて読出
しが再開される。

【００７９】以上、本装置によれば、同一セクタ内での
読出し中断のタイミングを検出し、適応等化回路の中断
前の等化係数を中断後も保持させるようにし、この保持
した等化係数を用いて同一セクタ内での読出し再開時の
等化を行うようにしたことで、同一セクタ上のユーザ・
データエリアにギャップが形成されてデータエリアが分
断されていても、その分断された部分の後ろに等化係数
獲得のためののトレーニング・パターンを設けなくと
も、最適な等化係数は確保できるから、データ読出し中
断後のトレーニング・パターンをフォーマット上から省
略できる。

【００８０】従って、セクタ・サーボ方式とＺＢＲ方式
を併用するディスク装置のように、同一セクタの情報が
波形の不連続な領域で頻繁に分断されるような場合で
も、フォーマット効率の低下を招かずに、より高密度で
信頼性の高い磁気記録装置を実現できる。

【００８１】適応等化器は、再生波形の変動を動的に補
正することにより、一定の等化量しか与えられない等化
器より等化誤差を少なく抑えられると云う利点を持つ
が、波形の急激な変動に追従させるべきものではないの
で、その制御時定数は比較的大きくとってある。一方、
同一セクタ内での読み出しの中断の前後では、等化量に
大きな変動はないものと見なせる。よって、同一セクタ
内での読み出しの中断のタイミングを検出し、中断前の
等化量を中断後まで保持させておいて中断終了後の読出
し再開時点でこの等化係数を用いて等化を行うようにす
れば、中断終了後のトレーニング・パターンを省略でき
るので、その分、フォーマット効率を落とさないで済
む。故に、本発明によればデータ・フォーマットが波形
の不連続な領域で分断されていても、特にセクタ・サー
ボ方式とＺＢＲ方式を併用する装置の場合に顕著なよう
に、適応等化器のためのトレーニング・パターン・フィ
ールドが繰り返し設けられることによるフォーマット効
率の低下を招かずに、より高密度で信頼性の高い磁気記
録ができるようになり、ユーザ・データエリア容量を増
大することができる。

【００８２】なお、本発明は上記し、かつ、図面に示す
実施例に限定することなく、その要旨を変更しない範囲
内で適宜変形して実施し得るものである。

【００８３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
同一セクタ内での読出し中断のタイミングを検出し、適
応等化回路の中断前の等化係数を中断後まで保持させる
ようにしたことで、中断後のトレーニング・パターンを
フォーマット上から省略できるようになるので、特に、
セクタ・サーボ方式とＺＢＲ方式を併用するディスク装
置のように、同一セクタの情報が波形の不連続な領域で
頻繁に分断されるような場合でも、フォーマット効率の
低下を招かずに、ユーザ・データエリアの容量を増大さ
せることができるようになり、より高密度で信頼性の高
い磁気記録装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の実施例に係る適応等化回路の構成を示す図。

【図２】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の磁気記憶装置の信号処理系の構成の１例を示す
ブロック図。

【図３】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の実施例に係るデータ・フォーマットと信号のタ
イミングを示す図。

【図４】従来例を説明するための図であって、従来の適
応等化回路の構成を示す図。

【図５】従来例を説明するための図であって、従来のデ
ータ・フォーマットを示す図。

【図６】従来例を説明するための図であって、サーボ情
報の位置を説明する図。

【図７】従来例を説明するための図であって、サーボ情
報で分断されたセクタのデータ・フォーマットを示す
図。

【符号の説明】

１０１…第１の遅延回路１０２…第２の遅延回路１０３…第１の加算器１０８…第２の加算器１０７…第１の乗算器１１０…等化係数の勾配を計算するブロック１１１…第２の乗算器１１５…第３の加算器１１６…遅延要素１１９…タイミング制御回路１２０…ゲート１２５…等化係数更新部１２８…計算部１２９…等化係数調整部１３０…余弦等化器２０１…電磁変換系２０２…プリアンプ２０３…可変利得増幅器（ＶＧＡ）２０４…Ａ／Ｄコンバータ２０５…適応等化器２０６…ディテクタ２０７…電圧制御発振器（ＶＣＯ）２０９…ゲイン誤差検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ディスクから読み出された再生信号
入力に対して適応等化方式の再生信号処理を行う磁気記
憶装置において、前記再生信号入力に対して少なくとも異なる２種の遅延
量を与えて出力する遅延回路、前記磁気ディスクから読
み出された再生信号入力と前記遅延回路により得られた
２種の遅延量のうち、一方の遅延量が与えられた再生信
号とを加算して等化量のもとになる合成再生信号を出力
する第１の合成部、第１の合成部の合成再生信号出力に
等化量を決定するための係数分を補正して補正合成再生
信号を出力する第２の合成部、前記遅延回路による前記
２種のうちの他方の遅延量を与えられた再生信号と第２
の合成部の出力とを合成して等化出力を得る第３の合成
部とを有する等化器と、前記第１の合成部および第３の合成部からの等化出力か
ら係数の勾配情報を発生する勾配発生部、この勾配発生
部の出力する係数の勾配情報を受けて、等化量を決定す
るための係数を供給する等化係数更新部１２５とから構
成され、等化量決定のための係数を得る第４の合成部と
を有する適応等化回路部と、前記等化係数更新部の更新のタイミングを制御するタイ
ミング制御回路とから構成され、前記タイミング制御回路は、前記磁気ディスクのデータ
エリアの読み出しが中断した時点で等化係数の更新を停
止させ、データの読み出し再開時点で更新を再開させる
制御機能を備えると共に、前記等化係数更新部１２５に
は更新停止の間は停止した時点の等化係数を保持する保
持機能を持たせた構成としたことを特徴とする磁気記憶
装置。