CN1983421A - 信息再现装置 - Google Patents

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Abstract

再现记录在介质上的信息的信息再现装置，包括配置为校正从介质中读出的信号的非对称性的非对称校正电路。该装置还包括在非对称矫正电路之前安装的以及配置为通过第一截止频率去除信号中的噪声的第一高通滤波器。所述装置还包括在非对称校正电路之后安装的以及配置为通过第二截止频率去除信号中的噪声的第二高通滤波器，其中第二截止频率高于第一截止频率。

Description

信息再现装置
技术领域
本发明通常涉及再现记录在记录介质上的信息的信息再现装置，并且尤其涉及包括非对称性校正电路的信息再现装置。
背景技术
硬盘驱动器(HDD)广泛用作信息再现装置，用于例如计算机的设备。此外，HDD通常使用磁记录介质。虽然常规的HDD使用纵向磁记录介质，但近来垂直磁记录介质被越来越多地使用在HDD中。现在将详细描述磁记录介质的使用。
在磁记录介质中，检测介质上的磁化的信息作为是磁场垂直分量的电压信号。这个电压信号由读磁头读出。在所述检测期间，当在所述读磁头的pH特征中存在非对称性时，读信号变成了垂直地非对称性。这个垂直的非对称性可能增加误码率(BER)。在常规的纵向磁记录方法中，BER一般通过平方电路和加法器组成的非对称性校正电路补偿。编号为Hei 9-320206的日本专利披露了一种校正BER的示例。
然而，在垂直磁记录方法中的读信号的波形不同于在纵向磁记录方法中的读信号的波形。由于垂直磁记录和纵向记录之间的差异，一般在垂直磁记录方法中，通过用微分特性过滤读信号，读信号在它十分接近于纵向磁记录方法中的读信号之后被解调。然而，尽管解调，但在把信号应用至非对称性校正电路之前执行过滤时，读信号的非对称性没有被校正。这是由于在滤波电路中使用高通滤波器(HPF)，用于去除读信号的低频成分。也就是说，虽然在纵向磁记录方法中通过非对称性校正电路校正是可能的，但在垂直磁记录方法中，由于HPF的较高截止频率而无法校正非对称性。
发明内容
本发明的一个方面包括一种再现记录在介质上的信息的信息再现装置。所述装置包括配置为校正从介质中读出的信号的非对称性的非对称性校正电路。所述装置还包括在非对称性校正电路之前安装的以及配置为通过第一截止频率去除信号中的噪声的第一高通滤波器。所述装置还包括在非对称性校正电路之后安装的以及配置为通过第二截止频率去除信号中的噪声的第二高通滤波器，其中第二截止频率比第一截止频率高。
本发明的另一方面包括一种再现记录在介质上的信息的信息再现装置。所述装置包括配置为校正从介质中读出的信号的非对称性的非对称性校正电路。所述装置还包括在非对称性校正电路的后部安装的以及配置为通过预定的截止频率去除信号中的噪声的高通滤波器。
附图说明
本发明的上述及其他目的、特征和优点将通过参照附图、详细描述其最佳实施例而变得更加清楚，其中：
图1是显示传统硬盘驱动器的记录/再现的流程的方框图；
图2是显示读磁头的输入/输出特征(pH特征)的图；
图3是显示在纵向磁记录方法中的读磁头的输出的图；
图4是显示在纵向磁记录方法中的高通滤波器的输出的图；
图5是显示在垂直磁记录方法中的读磁头的输出的图；
图6是显示在垂直磁记录方法中的高通滤波器的输出的图；
图7是显示根据披露的示例性的实施例的硬盘驱动器的方框图；以及
图8是显示根据披露的示例性的实施例高通滤波器的截止频率在误码率上的影响的图。
具体实施方式
在下面描述中，尽管使用垂直磁记录介质的硬盘驱动器作为披露的信息再现装置的示例性实施例描述，但本发明并不限于此。在说明书和附图中，相同的附图标记用于具有相同功能的相同的组成元件以便省略对有关相同的元件的描述。
图1是显示在现有技术HDD中的硬盘驱动器的记录/再现的流程的方框图。具体来讲，在图1中，箭头表示信息流。参见图1，硬盘驱动器100包括读信道单元102，预放大单元104，和磁头单元106。读信道单元102和预放大单元104包括将在下面描述的具有各种功能的集成电路。磁头单元106执行与介质108相关的记录和再现。
在记录期间，当写数据110被输入到读信道单元102中时，行程置限(runlength limited，RLL)编码电路112编码写数据110和写入预补偿电路114补偿写脉冲的定时(timing)。这个对于写脉冲的定时的补偿将预先计算在记录期间用于磁转换的移位。这个移位称为非线性的转换移位。此外，写脉冲被发送到预放大单元104。预放大单元104包括写入驱动器116和预放大器122。具体来讲，写脉冲被传送到预放大器单元104的写入驱动器116中。此外，在写入驱动器116的控制下，写脉冲被转换成写电流并被发送到写磁头118。此外，电流流过写磁头118的线圈以便通过由线圈生成的磁场将信息记录在介质108上。
在再现期间，由读磁头(或MR头)120读取的信号通过预放大器122被放大并输入到在读信道单元102中提供的高通滤波器(HPF)124中。虽然HPF124可以执行各种功能，但HPF124的主要功能将是去除可能引起电的问题的DC分量(AC耦合)。HPF124也用于通过增加截止频率去除热不平滑(TA，thermal asperity)。
此时，由读磁头120读取的信号的振幅是不一致和非对称性的。振幅的不规则性被可变增益放大器(VGA)126所吸收(absorbed)。此外，垂直振幅的非对称性通过MR非对称性校正(MRAC)电路128校正，该电路将参看图2详细说明。此外，由MRAC电路128校正的垂直振幅的非对称性的信号的噪声由低通滤波器130去除。然后，该信号由模拟-数字(A/D)转换器132转换成数字信号。此外，该数字信号由数字滤波器134修改成为所期望的形式。读信号包括编码的位流。这个编码的位流然后由维特比解码器136解码。其次，该信号是由RLL解码电路138进行RLL解码并且作为读出数据140输出。
图2是显示读磁头的输入/输出特性(pH特性)的图。参见图2，图2显示两种不同的情况：一种情况是非对称性不存在即非对称性是0％，其由虚线线性线表示，而另一种情况是非对称性在某种程度上存在即非对称性是-30％，其由实线表示。当非对称性是-30％时，实线图可以近似为二次(quadratic)函数。具体来讲，非对称性由二次分量形成。MRAC电路128将输入信号平方，并且通过将该被平方的输入信号加到原始输入信号(或者从原始的输入信号中减去该已平方的输入信号)而去除该二次分量，从而校正所述非对称性。
图3至6是显示比较在纵向磁记录(LMR)和垂直磁记录(PMR)之间的信号波形的结果的图。具体来讲，图3是显示在纵向磁记录方法中的读磁头的输出的图。在图3中，虚线表示其中非对称性不存在的情况，同时实线表示其中非对称性是-30％的情况。这两种情况之间的差别可以通过如上所述的平方操作和加法器补偿。
图4是显示在纵向磁记录方法中的高通滤波器的输出的图。在图4中，截止频率被设置为时钟频率(位周期的倒数)的0.6％。HPF124的输出具有几乎和读磁头120的输出相同的形状并且可以由MRAC电路128充分地补偿。在这种情况下，HPF124的截止频率被设置为该时钟频率的0.6％。然而，当没有执行消除热不平滑(TA校正)时，截止频率通常设置为0.5-1％。
图5是显示在垂直磁记录方法中读磁头120的输出的图。在图5中，虚线表明其中非对称性不存在的情况而实线表明其中非对称性是-30％的情况。在垂直磁记录方法中的读出信号的波形不同于在纵向磁记录方法中的读出信号的波形。因此，需要微分(differetiation)处理以针对纵向磁记录方法执行相同类型的解调。
图6是显示在垂直磁记录方法中HPF124的输出的图。在图6中，虚线表明其中非对称性不存在的情况同时实线表明其中非对称性是-30％的情况。如图6中所示，在垂直磁记录方法中，近似微分波形可以通过增加HPF124的截止频率很容易地获取。然而，因为振幅的非对称性代替垂直定时移位(前向移位正峰值和后向移位负峰值)，通过传统的MRAC电路校正所述非对称性无论如何是不可能的。
上述问题可以通过使用图7中所示的方框图所示的结构解决。参见图7，根据披露的示例性的实施例的硬盘驱动器(HDD)200包括读信道单元202，预放大单元204，和磁头单元206。读信道单元202和预放大单元204包括稍后将描述的具有各种功能的集成电路。此外，读信道单元202和预放大单元204可以形成在分离的集成电路芯片上或形成在同一集成电路芯片上。磁头单元206执行与信号被存储在其上的介质相关的记录和再现。现在将详细说明硬盘驱动器200的每一个组成部件。具体来讲，这个描述基于读信道单元202和预放大单元204的电路。
读数据210首先被送到行程置限(RLL)编码电路212。所述RLL编码电路212执行读数据210的编码。在示例性实施例中，RLL编码电路212称为零-连续的限制编码电路，因为它限制用于编码的写数据210的信息″0″的长度。然后，由RLL编码电路212编码的写数据被作为脉冲信号(在下文中，被称为写脉冲)移动到读取端(read end)。
写入预补偿电路214执行写脉冲的定时校正。也就是说，因为写磁头和介质之间的交互作用，磁转换的定时移位的校正在记录期间发生。这个磁转换的移位称为非线性的转换移位。
由写入预放大电路214校正的写脉冲被发送到预放大单元204的写入驱动器216。写入驱动器216将数字信号的写脉冲转换为电信号的写电流。在一个示例性实施例中，写入驱动器216因为这个功能而被称为电流驱动器电路。
由写入预放大电路214转换的写电流被发送到写磁头218。通常，写磁头218由线圈形成。此外，流过线圈的写电流产生一磁场，其使得能够在介质208上进行磁记录。
由读出磁头220读取的信号通过预放大器222放大。接着，由预放大器222放大的信号被输入到在读信道单元202的第一级安装的第一高通滤波器(HPF)224中。虽然第一HPF224可以执行各种功能，但第一HPF224的主要功能将是去除可能引起电问题的DC分量(AC耦合)。在下面描述中，为了解释的方便起见，第一HPF224的截止频率称为第一截止频率。
从第一HPF224中输出的信号被送到可变增益放大器(VGA)226中。所述VGA226执行吸收从第一HPF224中输出的信号的振幅的偏差的功能。此外，MR非对称性校正(MRAC)电路228校正从VGA226中输出的信号的垂直振幅的非对称性。
第二高通滤波器(HPF)230执行与垂直磁记录方法的噪声信号有关的处理功能。此外，第二HPF230通常执行这些接近于第二HPF230的微分特性的处理功能。因此，第二HPF230具有高于第一HPF224的截止频率(第一截止频率)的截止频率。在下面描述中，为了解释的方便起见，第二HPF230的截止频率称为第二截止频率。
尽管第二HPF230可以执行各种功能，但第二HPF230的主要功能包括去除热不平滑(TA)和用适用于垂直磁记录方法的噪声信号的方式处理接收的信号(通常接近于微分特性)。所述TA是可能因为MR磁头的使用而发生的读取错误。具体来讲，当外部的材料诸如突起物或灰尘存在于介质上时，MR磁头和它们冲突并且由此引起的冲突能量增加了所述设备的温度。因此，MR磁头的阻抗值改变。在MR磁头的阻抗值中的这个改变导致从介质中获得的磁场信号中改变是难以区分。因此，第二HPF230通过具有同第一HPF224的截止频率相比较增加的截止频率来去除TA。在一个示例性实施例中，执行近似的微分操作的第二HPF230被配置在MRAC电路228的后部。
披露的HDD200还包括一个低通滤波器232。低通滤波器232，类似于模拟滤波器，去除噪声。此外，低通滤波器232也可以执行提高(boost)功能。也就是说，低通滤波器232也可以用于加强具有特定功能的信号。
披露的HDD200也可以包括模/数转换器(ADC)234。ADC234可以把模拟电信号转换成为数字脉冲信号。此外，数字滤波器(有限脉冲响应(FIR)滤波器)236修改二进制的数字信号为所需的形式。此外，维特比解码器238解码所述数字信号。而且，RLL解码电路240RLL解码由维特比解码器238解码的信号并且输出所述信号作为读数据242。
图7中所示的结构仅仅是HDD200的一个例子并且本领域的普通技术人员将理解所有的元件(功能块)并不是必需的。此外，其它元件也可能在不脱离这个披露的范围的情况下根据所需而添加。
图8是用于说明高通滤波器的截止频率对误码率的影响的图。在图8中，纵轴表示是误码率(BER)的一个指标(index)的参数(维特比可靠信息)。当HPF124的截止频率是图1中所示的结构中的时钟频率的1.1％时，按照传统的非对称性校正BER被改善。然而，当HPF124的截止频率是时钟频率的11％时，传统的非对称性校正效果很差。
为了缓和这个问题，如图7的结构中所示，在MRAC电路228之前安装第一HPF224同时在MRAC电路228之后安装第二HPF230。此外，第一截止频率设置在时钟频率的1.1％并且第二截止频率设置在时钟频率的11％。当第一截止频率是时钟频率的1.1％并且第二截止频率是时钟频率的11％时，非对称性校正效果可以得到改善。此外，因为由第二HPF230的波形均衡也得到改善，可以预期得到最适当的BER。
在没有脱离披露范围的情况下对以上所述的HDD可以作出各种改变。例如，尽管两个高通滤波器用于本实施例(请参阅图7)，但本发明并不局限于此。例如，如果去除DC分量(AC耦合)没有问题，则在MRAC电路之后可以仅仅使用第二HPF。
此外，在图7中所示的结构中，第二HPF在MRAC电路之后安装，但是本发明并不局限于此。在MRAC电路之后，第二HPF可以安装在任何位置，特别地，安装在MRAC电路和ADC之间。
此外，尽管HPF可以在预放大器处安装，因为HPF224位于MRAC电路之前，因此HPF224被认为是第一HPF。在另一个示例性实施例中，当MRAC电路安装在预放大单元处时，当在MRAC电路之后的HPF的截止频率同MRAC电路之前的HPF相比是增加时相同的结果可能发生。在这种情况下，在MRAC电路之后的HPF可以在预放大单元或者读信道单元处安装。
所披露的HDD可以用于任何再现记录在记录介质上的信息的信息再现装置。具体来讲，披露的HDD可以用作使用垂直磁记录介质的信息再现装置。此外，所披露的HDD可被用于其它信息再现装置，其中读信号正如在垂直磁记录中一样，在矩形形状中具有垂直非对称性。此外，尽管披露的HDD可被用于具有再现功能的设备，本发明披露并不局限于此并且可以被应用于能够记录和再现的设备，例如，HDDs。
虽然已经参照其示例性实施例具体示出和说明了本发明，但是本领域中技术人员将理解的是：可以对形式和细节做出各种改变，而不会背离如所附权利要求书中所定义的发明精神和范围。
要求于2005年11月30日在日本专利局提交的编号为2005-346721的日本专利申请和于2006年2月01日在韩国知识产权局提交的编号为10-2006-0009815的韩国专利申请的优先权，其全部内容被结合于此作为参考。

Claims (6)

1、一种再现记录在介质上的信息的信息再现装置，该装置包括：
非对称校正电路，配置为校正从介质中读出的信号的非对称性；
第一高通滤波器，安装在非对称校正电路之前并配置为通过第一截止频率去除信号中的噪声；以及
第二高通滤波器，安装在非对称校正电路之后并配置为通过第二截止频率去除信号中的噪声，其中第二截止频率高于第一截止频率。
2、如权利要求1所述的装置，其中非对称校正电路安装在预放大单元中，所述预放大单元放大从介质中读出的信号。
3、如权利要求1所述的装置，其中非对称校正电路和第二高通滤波器安装在预放大单元中，所述预放大单元放大从介质中读出的信号。
4、一种再现记录在介质上的信息的信息再现装置，该装置包括：
非对称校正电路，配置为校正从介质中读出的信号的非对称性；以及
高通滤波器，安装在非对称校正电路的后部并配置为通过预定的截止频率去除信号中的噪声。
5、如权利要求4所述的装置，其中非对称校正电路安装在预放大单元中，所述预放大单元放大从介质中读出的信号。
6、如权利要求4所述的装置，其中非对称校正电路和高通滤波器安装在预放大单元中，所述预放大单元放大从介质中读出的信号。
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Open date: 20070620