JPS5958607A - 磁気デイスク装置の書込みデ−タ補正方式 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、データの読出し時のエラーレイトを減少さ
せるための磁気ディスク装置の書込みデータ補正方式に
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、磁気ブ′イスク装置において、磁気ディスク板
（以下単にディスク板と称す、る）に記録されたデータ
を読出す場合　その読出し時のエラーレイト（エラーの
割合）は装置の特性に大きな影響を与える重要な稍目の
一つである。

このようなエラーレイトをできる限り減少させることに
より、安定した特性を有する磁気プ゛イスク装置が得ら
れることになる。エラーレイトを減少させるには、通常
＋フィンドウ・マーノンを増加さぜる必要がある。

このウィンドウ・マーノンとは、磁気ベッド（以下ヘッ
ドと称する）出力からデータを抽出する際に使用される
データウ、ンドウ幅に対して、データを読出す際の読出
し波形のピークゾフト、およびＰＬＯ（Ｐｈａｓｅ　Ｌ
ｏｃｋｅｄ　０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ）によりデータウィ
ンドウが作成される際においてその電子回路の特性やノ
イズ等により生ずるぶれなどを差し引いたものである。

ｒ−タウイノドウ幅は、磁気ディスク装置に用いられる
記録方式により決定される。近年、多用されているＭＦ
Ｍ　（Ｍｏｄｉｆ　ｉｅｄ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏ
ｄｕｌａｔｉｏｎ）方式では、最小ビット間隔の５０％
がウィンド９として１吏田可能な範囲である。また、ヘ
ッド出力からデータを抽出する際、読出し波形のピーク
位置を検出することが必要であるが、このピーク位置が
書込まれた位置に対してずれを生ずる・これが上記ピー
クシフトであり、そのピークシフト駿は磁気ディスク装
置に使用されているヘッド、ディスク板の磁気特性、電
子回路の特性、ノイズおよびヘッドの位置ずれ等により
決まる。

具体的には、特にヘッド出力の波形干渉があり、この波
形干渉はメディア上に記録されているビット間隔が狭い
（例えば４〜２．５μｍ）ために生ずるものである。こ
れにより、ピークシフトが生じて、そのビークシフ）３
３）けヘッドおよびディスク板により決捷る周波数特性
によって左右される。通常、この周波数特性を示すため
に使用されるものが、ｒ小用最高周波数での出方を最低
周波数での出力で除算した値となる分解能である。

ところで、上記のようにウィンドウ・マーノンの減少要
因の１つである波形干渉によるピークシフトを減少させ
るために、従来プリシフト方式という手段が用いられて
いる。このプリシフト方式でｄ］、データ書込み時にピ
ークシフト（上記のように読出し時に生ずる）とは逆の
方向にシフトさせて１込むようにする。例えば、第１図
（Ｃ）に示すように、ヘッドの読出し波形にピークシフ
トが生ずると、復号後のデータ（第１図（Ｄ）に示す）
の間隔は、正常のときよりずれている。なお、第１図（
Ａ）は書込みデータ、同図（Ｅ）はその１４ＦＭ符号を
示す。これに対して、プリシフト方式では、第２図（Ｃ
）に示すように、ヘッドの読出し波形にピークシフトが
生じても、復合後のデータ（第２図（Ｄ）に示す）の間
隔は、正常な間隔である。しかしながら、従来ではプリ
シフト方式で用いられるプリシフト値が磁気デ、スク装
Ｍにより固定になっている。そのだめ、十分な特性改善
、すなわち波形干渉によるピークシフトの減少を行なう
ことができないだけでなく、逆に弊害も生じている場合
もあった。

すなわち、ピークシフト量を左右する分解能は、ディス
ク板、ヘッドの特性で決まるものであり、それらの組合
せやディスク板上の内周、外周等の位置によっても異な
ってくる。したがって、磁気ディスク装置によっては、
プリシフト値がヘット読出し時のピークシフト量より小
さくなり、最適な特性改善にはならない。また、逆に大
きすぎると、弊害となる場合もある。

〔発明の目的〕

この発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、磁気
ディスク装置の特性等に応じて最適のプリシフト値を設
定し、ヘット９出力の波形干渉によるピークシフトを減
少させるようにして、データの読出し時のエラーレイト
を大幅に減少でき、安定な特性の磁気ディスク装置を実
現できるようにした磁気ディスク装置の書込みデータ補
正方式を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、この発明においては、磁気ディスク板ｆ対し
て、予めデータチェ、り用のトラックを設けこのトラッ
クの各セクタ毎にそれぞれプリシフト値の異なる最適シ
リシフトチェック用のチェックデータを記録する。この
チェックデータに基づいて、磁気ディスク板からの読出
（７エラーｆ例えばエラー検出回路で検出する。

このエラー検出結果に応じて、上記各セクタのプリシフ
ト値から最適ノリシフト値を選択する手段を設け、この
最適プリシフト値に基づいて磁気デづスフ板に対するデ
ータ書込み補正を行なうものである。

〔発明の実施例〕

頃下図面を参照してこの発明の一実施例について説明す
る。第３図はこの発明に係るプロッり図を示すもので、
２けヘッド制御回路でヘクト１の動作を制御して図示し
ないディスク板に対してデータの読出し、書込み（以下
リード。

ライトと称する）を行なう。このヘッド制御回路２で続
出さねた読出し波形（ヘッド再生信号）は、アンプ３で
増幅された後微分回路４に与えられる。この微分回路４
は、読出し波形からピークを検出して・セル′＋ｊ５に
出力する。このノｅＪし＋ｊ５は、上記ピークをデソタ
ル信号であるパルス信号に変換する回路である。パルｖ
５から出力するノ９ルス信号は、複合回路７およびＰＬ
Ｏ６の両者に与えられる。ＰＬＯ６は、上記のようにパ
ルサ５からのパルス信号に基づいたデータウィンドウを
作成する。また、複合回路７は、データ分離回路等から
なり・ヤルサ５からの・（ルス信号を上記データウィン
ドウにより完全に再生したリードデータＲとして出力す
る。エラー検出回路８は、複合（ロ）路７からのリード
クロックＩ′ｒにより、リードデータＲを読込み予めデ
ィスク板に記録された最適プリシフトチェック用のチェ
ックデータに基づいて読出しエラーＥを検出する。

上記のような読出し回路に対して、書込み回路を説明す
ると、９は符号回路でライトデータＷを符号化したパル
ス信号に変換してノリシフト回路１０に出力する。この
プリシフト回路１０は、上紀工２−検出回路８のエラー
検出結果Ｅに基づいて設定される最適プリンフト値を用
いて、符号回路９からのパルス信号に対してプリシフト
制御を行なう。そして、プリシフト回路ＩＯでノリシフ
ト制御された・セルス信号は、書込みデータ制御回路１
１に与えられる。書込みデータ制御回路１１は、上記・
母ルス信号に応じた書込み１！流をヘッド割部１回路２
に出力する。

ヘッド制御回路２は、書込み電流に上りヘラ１゛Ｉを駆
動制御し、結果的にライトデータＷをディスク板に書込
むことになる。

このような構成において、この発明の特徴とするエラー
検出回路８およびノリシフト回路ｌθの各具体的回路を
示す第４図および第６図を参照して、その動作を説明す
る。第４図はエラー検出回路８の具体的回路で、上記の
ように複合回路７から出力するリードデータＲがシフト
レジスタ１２に与えられる。この場合、リードデータＲ
は、複合回路２から出力するリードクロックｒに同期し
てシフトレジスタ１２に格納される・。リードデータＲ
け、上記第３図に示すようにヘッド制御回路２で駆動制
御されるヘッドｌから読出した読出し波形に基づいて作
成される。すなわち、微分回路４で読出し波形のピーク
が検出され、このピーク位置に応じた・やルス信号が・
母ルサ５から出力する。このパルサ５からのパルス信号
はＰＬＯ６に与えられ、これによりデータウィンドウが
作成される。そして、複合回路７は、このデータウィン
ドウにより、上記パルス信号を完全に再生したリードデ
ータＲとして出力することになる。

このリードデータＲが、上記のようにシフトレジスタ１
２に格納されると、リードクロックｒによりシフトされ
コンノ母レータ１３に出カスる（　出力信＊Ｒ＋　〜Ｒ
１）。このコンノ千レータＩ３け、出力信号Ｒ１〜Ｒ３
が全て「１」になると、「１」である出力信号Ｃ８をＤ
型フリッデフロッ７°ｚ４に出力する。このＤ　Ｉ７フ
リツプ７０、ｆ１４がセットしてその出力信号Ｑ＋が分
周回路Ｚ５に出力すると、分周回路Ｉ５はイネーブル状
態となる。この分周回路Ｉ５は、リードクロ、り「を例
えば１／３の周波数に分周して出力する。また、コン／
４’レータＺ３の出力信号ｃｏは、イン・ぐ−タＺ６を
介してアンド回路Ｚ７の一方の大力端子に与えられる。

このアンド回路１７の他方の入力端子には、Ｄ型フリッ
ゾフロッ７°１４の出力信号Ｑ１が与えられる・このア
ンド回路Ｉ７の出力信号ａがＤ型７リツデ７０ッ７６Ｉ
８に与えられる。上記分周回路Ｉ５の出力信号ｆは、ア
ンド回路Ｚ９の一方の入力端子に与えられ、その他方の
入力端子にはＤ型フリップフロップ１８の出力信号り２
（出力信号Ｅの反転信号）が与えられる。このアンド回
路１９は、その出力信号をクロック信号としてＤａフリ
ッグ７０ッデ１８に出力する。しタカって、コンパレー
タ１３がシフトレジスタ１２内のり−ドデータＲ（Ｒ，
〜Ｒｓ　　）を読込んで、エラーであると判定すると、
ｒＯＪである出力信号Ｃ６がイン・々−タ１６に与えら
れる。

そのため、アンド回路Ｚ２の出力信号ａは「１」となり
、Ｄ型フリップフロップ１８に与えられる。このＤ型フ
リッグフロッｆｒｇは、信号ａがセットされると、出力
信号であるエラー信号Ｅを出力することになる。このエ
ラー信号Ｅは、−族セットされるとアンド回路１９によ
り分周回路１５の出力信号ｆが禁止されるため、「１」
に保持されることになる。なお、シフトレジスタ１２お
よびＤ型フリップフロップ１４．１８は、クリア信号Ｃ
Ｌが共通に与えられて、エラー検出動作の前に初期化さ
れる。また、リードクロックｒは、アンド回路２０の一
方の入力端子に与えられている。このアンド回路２０は
、他方の入力端子にＤ型フリッゾ７０ッデ１４の出力信
号４、が与えられている。そして、このアンド回路２０
の出力信号が、Ｄ型フリ、デフロッジ１４にクロック信
号として与えられる。

なお、上記の動作ｔ−説明するためのタイミングチャー
トを第５図に示す。

このようにして、リードデータＲに対するエラーＥ′ｔ
−検出することができる。ところで、この発明では、デ
１スク板に予め第７図に示すような最適ノリシフトチェ
ック用のチェックデータを記録しておく。すなわち、デ
ィスク板の所定のデータ面（内局と外周）にデータチェ
ック用のトラックを設け、各セクタ毎にプリシフト値の
異なるピークシフトの最悪パターン（ワーストノやター
ン）が書込まれる。このデータチェック用のトラックは
、通常のデータエリアとしては使用されない場所であり
、磁気ディスク装置の外部よりはアクセスできない。但
し、磁気ディスク装置の電源オン時には、このトラック
をアクセスできるように制御がなされる。このような制
御は、例えば図示しないマイクロプロセッサを用いて行
なわれる。

このようなチェックデータを、ディスク板からヘッド１
を用いて読出す場合、ＰＬＯ６ｔからのデータウィン）
”＋７　ＤＷおよびｉ４ルサ５からのパルス信号ＰＬの
両者の関係を前後にシ’７）させて読込む。そして、読
込んだチェックデータをエラー検出回路８でリードエラ
ーをしたか否かをチェックする。このチェックは、エラ
ー信号Ｅを図示しないマイクロプロセッサで判定する。

このマイクロプロセッサは、最終的にはリードエラーを
発生しない最大のシフトが可能となるセクタ、すなわち
第７図に示すセクタの中でエラーを発生しなかった最適
のプリシフト値を求めることになる。具体的には、Ｐ７
図に示すようなチェック用トラックにヘッドｌを位置さ
せ、データをリードする。この場合、予め記録されるＰ
ＬＯ同期用のパターンは十分長く取り、またＰＬＯの同
期が完了したことを示す同期ノやターンを書込んでおく
必要がある。さらに、ＰＬＯ同期スタートは、ＩＮＤｇ
Ｘ信号またはセクタ信号により行なわれる。そして、Ｐ
ＬＯの同期が完了した時点で、同期パターンがくると、
第４図に示すエラー検出回路８はＤ型フリップフロップ
Ｉ４がセットされ、チェックデータのワーストパターン
の工２−チェックを開始する。すなわち、各セクタ毎に
エラー検出回路８のＤ型フリップ７０ッｆ１Ｂの出力信
号ｉ’ｆ：マイクログロセッサがチェック（７、リード
エラーしたか否かの確認を行なう。マイクロプロセッサ
は、セクタ数をカウントすることによりどのセクタでリ
ードエラーが発生したか否かを確認できる。これは、全
てのセクタでエラーが発生するまで、データウィン１中
ｒ７　Ｌ）　Ｗ　、！：　ノ＃ルス信号ＰＬのタイミン
グをシフトさせてチェックをくり返し行なう。そして、
最大のタイミングのシフトまでエラーを発生しなかった
セクタに与えられたプリシフト値が最適のプリシフト値
となる。このようにして、ディスク板に対する内周と外
周での最適のグリ７７ト値を求める。この２点の最適プ
リシーｙ　ｌ−値から、ディスク板に対する最適のプリ
シフト値を決め、また必要に応じてはプリシフト値を内
周、外周で分けることも行なう。マイクロプロセッサは
、この最適のプリシフト値を記憶しておく。

ここで、データウィンドウＤＷとノソルス信号ＰＬのシ
フトについて簡単に説明する。第８図に、データウィン
ドウＤＷとパルス信号ＰＬのタイミングを示す。ＰＬＯ
６は、通常第９図に示すような回路構成で、データウィ
ンドウＤＷとパルス信号ＰＬが適当な位相差をもって同
期するように動作するものとする。このようなＰＬＯ６
は、デジタル・アナログ変換路（Ｄ／Ａ変換器）２１．
２２に所定の値がセットされることにより、′就流源２
３．２４から′電流が出力する。この電流源２３．２４
の各出力電流がない場合には、パルス信号ＰＬがデータ
ウィンドウｌ）　Ｗの中央にくるように抵抗器Ｒ１，Ｒ
１の各値が設定される。また、このタイミングが満足さ
れるように、チャージタイムｔ１およびディスチャージ
タイムを雪、すなわちトランジスタＴｒｙ。

Ｔｒ４の各ペース信号のタイミングが設定されるこのよ
うなタイミングのとき、電流源２３より電流が出力する
と、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２５のコンデンサＣへ
のチャージ電流ｉｃＯ値がそれだけ小さくなる。また、
データウィンドウＤＷは、常に同一周波数で発振する必
要がある。

そのため、ＬＰＦ　２５の出力を一定とするために、パ
ルス信号ＰＬがデータウィンドウＤＷの中央より遅れて
チャーツタイムｔｌを長く保持するように動作させる。

このとき、ディスチャージタイムｔ２は、変化しないよ
うにしておく。また逆に、電流源２４から電流が出力さ
れると、パルス信号ＰＬはデータウィンドウＤ　Ｗの中
央より進むようなタイミングとなる。このようにして、
Ｄ／Ａ変換器２１．２２に所定の値をセットすることに
より、パルス信号ＰＬをデータウィンドウＤＷに対して
所定の位置にシフトすることができる。

次に、上記のように最適のシリシフト値が設定された後
、このノリシフト値を用いてライトデータＷの書込み補
正が行なわれる。すなわち、第３図に示すようにライト
データＷは、まず符号回路９で符号化されたパルス信号
Ｗｄとしてプリシフト回路１０へ与えられる。このプリ
シフト回路ＩＯは、具体的には第６図に示すように構成
され、ノ臂ルス信号Ｗｄがディレーライン３０に与えら
れる。このディレーライン゛３０は、一定のディレィ時
間を有する信号Ｗｄ、〜Ｗｄ、をセレクタ３１に出力す
る。また、パルス信号Ｗｄは、・臂ターン識別回路３２
に与えられ、遅らされるか否かを判定される。このパタ
ーン識別回路３２は、パルス信号Ｗｄを遅らせる時間的
変化をもたさないように、進めるための制御信号をデー
レイタイムセレクト制御回路３３に出力する。この制御
回路３３は、上記のようにマイクロプロセッサから最適
のプリシフト値Ｍ、〜Ｍ３が与えられ、パルス信号Ｗｄ
に応じたノリシフト値を決定し、その出力信号をセレク
タ３１に出力する。セレクタ３１は、ディンイタイムセ
レクト制御回路３３の出力信号に基づいて、ディレーラ
イン３０からの出力信号Ｗｄ１〜Ｗｄ、およびＷｄを選
択し、その選択信号Ｐｒを書込みデータ制御回路１１に
出力する。そして、書込みデータ制御回路ＬＩＩｒｉ、
最適プリシフト制御がなされたライトデータＷに対応す
る町込み電流をヘッド制餌１回路２ＶＣ出力する。した
がって、１果的にデづスフ板に対して、最適シリシフト
制岬がなされにニラ−（）データＷが壮・込１れること
になる。

〔発明の効果〕

以上詳述したようにこの発明によれば、予めディスク板
に記録１−だ最適ノリシフトチェック用のチェックデー
タ罠基づいてリードエラーを検出することにより、磁気
デづスフ装置の牛′１性ｉ応じた最適のプリシフト値を
設定できる。ぞして、この最適のシリシフト値に基づい
て、データの書込み補正を行なうことかで簀る。したが
って、データを睨出す場合、ヘッド出力の波形干渉によ
るピークシフトを減少させることができ、データの読出
し時のニジ−レイトを大幅に減少できる。すなわち、ウ
ィンドウ・マージンを大きくすることができ、安定な特
性を有する磁気ディスク装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の書込みデータ補正方式を説
明するためのタイミングチャート、第３図ｉｔこの発明
の一実施例に係る基本的構成を示すブロック図、第４図
はエラー検出回路の置体的構成図、第５図はその動作を
証明するだめのタイミングチャート、第６図はプリシフ
ト回路の具体的構成図、第７図は最適プリシフトＬ目チ
ェックデータの一例を示す図、第８図は上記第３図に示
したブロック図でパルプおよびＰＬＯの各出力信号のタ
イミングチャート、第９図はＰＬＯの具体的構成図であ
る。 ｌ・・・磁気ヘッド、５・・パルサ、６・・・ＰＬＯ，
８・・・エラー検出回路、ＩＯ・・・ノリシフト回路、
１４．１８・・・Ｄへりフリツプフロツプ、１７．１９
２０・・・アンド回路、Ｒ１−Ｒ６・・・抵抗器、Ｔｒ
ｌ〜Ｔｒ６・・・トランジスタ、Ｃ・・・コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予め１Ｉｉ１２録されるプリンフト値を用いる磁気デ、
   スフ装置の１°込みデータ補正方式において、予めデー
   タチェック用のトラックを設けこのトラックの各セクタ
   毎にそれぞれノリシフト値の異なる最適プリシフトチェ
   ック用のチェックデータか記録される磁気ディスク板と
   、この磁気ディスク板から読出されるチェックデータに
   基づい−〔読出しエラー金検出し、とのニジ−検出結果
   にｈ（ｆ；しで選択される上記セクタのグリジフト値ケ
   最適ノリシフト値として鞠定する設定手段と、通常のデ
   ータの１込み動作の除に上記最適ブリシフト値に基づい
   てデータの書込み補正を行なう補正手段とを具備するこ
   とを特徴とする磁気ディスク装置の書込みテ゛−タ補正
   方式。