JP2004158121A - データ記憶装置、その補正機構及びデータ読み出し制御方法 - Google Patents
データ記憶装置、その補正機構及びデータ読み出し制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】位相がずれた状態でデータが磁気記録媒体に記録されている場合にも、読み取り信号の位相の変化に対応してデータの読み出しを可能とする。
【解決手段】磁気ディスク装置などのデータ記憶装置に搭載される補正機構であり、記録媒体に記録されている情報を読み取って得られる読み取り信号の位相を位相検出器１４にて検出し、この読み取り信号を所望のデータに変換するためのリードクロックをＶＣＯ２３にて生成すると共に、位相補正器２４を備えて、位相検出器１４にて検出された読み取り信号の位相に基づいてＶＣＯ２３を制御し、このリードクロックの位相を読み取り信号の位相に合わせるように補正する。
【選択図】 図２
【解決手段】磁気ディスク装置などのデータ記憶装置に搭載される補正機構であり、記録媒体に記録されている情報を読み取って得られる読み取り信号の位相を位相検出器１４にて検出し、この読み取り信号を所望のデータに変換するためのリードクロックをＶＣＯ２３にて生成すると共に、位相補正器２４を備えて、位相検出器１４にて検出された読み取り信号の位相に基づいてＶＣＯ２３を制御し、このリードクロックの位相を読み取り信号の位相に合わせるように補正する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ記憶装置に関し、特に磁気ディスク等の記録媒体に書き込まれたデータの読み出しを行う際に用いられる補正機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスクや磁気テープ等を記録媒体（以下、磁気記録媒体）として用いる磁気記憶装置では、データ書き込み用の磁気ヘッドによりディスクやテープ上に塗布された磁性体を磁化し、その磁気の強弱によりデータが記録される。データの読み出しは、データ読み取り用の磁気ヘッドにより、磁気記録媒体の磁性体に残留する磁気パターンを信号として読み取り、デコードすることで行う。磁気記憶装置においては、磁気ヘッドと磁気記録媒体とが接触またはごく僅かに離れた非接触の状態で、データの読み書きが行われる。
【０００３】
上記のように磁気記憶装置では、磁気記録媒体の磁性体を磁化したパターンによりデータを記録するため、データの読み書きを正確に行うには、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間の距離を安定させることが不可欠である。しかし、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間に塵埃が入り込むと、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間の距離が不安定になり、データの読み書き性能に影響を及ぼすこととなる。具体的には、読み取り信号や書き込み信号における振幅の変化及び位相の変化といった影響が挙げられる（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
【非特許文献１】
Ｆａｔｉｈ Ｓａｒｉｇｏｚ，Ｇａｎｇ Ｌｉ，Ｂ．Ｖ．Ｋ． Ｖｉｊａｙａ Ｋｕｍａｒ，Ｊａｍｅｓ Ａ． Ｂａｉｎ，Ｊｉａｎ−Ｇａｎｇ Ｚｈｕ，“Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｒｏｐｏｕｔ Ｐｅａｋｓｈｉｆｔ ｉｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”，ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＭＡＧＮＥＴＩＣＳ，ＶＯＬ．３６，ＮＯ．５，２０００年９月
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、磁気記憶装置では、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間に塵埃が介在した場合にその間の距離が不安定になることによって、読み書き性能が低下することがある。データの読み出しが影響を受けた場合は、データの読み出しに失敗しても再度読み出しを行うことができるが、データの書き込みが影響を受けた場合は、記録されたデータの読み出しができなくなる等の深刻な不具合を生じる場合もある。
【０００６】
特に、磁気記録媒体にデータを記録する際に塵埃の影響等により書き込み信号の位相に大きなずれが生じた場合、位相がずれた状態でデータが磁気記録媒体に記録されてしまう。このため、当該データを読み出す際には読み取り信号にこの大きな位相のずれが含まれることとなり、所望するデータを得ることができなかった。
【０００７】
近年、磁気ディスク装置の大容量化を実現するため、磁気ディスクにおけるデータの記録密度が飛躍的に高くなっている。そのため、より正確なデータの読み書きが求められるようになり、上記のような磁気ヘッドと磁気記録媒体との間に入り込んだ塵埃による読み書き性能への影響にも、より効果的に対処することが必要となった。
【０００８】
そこで本発明は、位相がずれた状態でデータが磁気記録媒体に記録されている場合に、読み取り信号の位相の変化に対応してデータの読み出しを可能とする補正機構及びこれを搭載した磁気記憶装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、磁気ディスクや磁気ドラム等の磁気記録媒体を用いた、次のように構成されたデータ記憶装置として実現される。すなわち、このデータ記憶装置は、磁気記録媒体に記録されている磁気情報を読み取って読み取り信号を得る磁気ヘッドと、この読み取り信号をリードクロック信号に同期させて所望のデータに変換するデータ読み出し手段と、この読み取り信号の位相に基づいて、リードクロック信号の位相を制御するリードクロック制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、このデータ読み出し手段とリードクロック制御手段とは、リード・ライト・チャネルの機能として設けられる。また、このデータ記憶装置は、読み取り信号の位相に関する情報を蓄積する記憶手段をさらに備える構成とし、リードクロック制御手段は、この記憶手段に蓄積された読み取り信号の位相に関する情報に基づいて、この読み取り信号とリードクロック信号との位相差が一定以上ある場合に、リードクロック信号の位相を補正することができる。この記憶手段としては、リード・ライト・チャネルに設けられたレジスタや、ハードディスク・コントローラに設けられたメモリを用いることができる。
【００１１】
また、上記の目的を達成する本発明は、磁気ディスク装置などのデータ記憶装置に搭載され、記録媒体に書き込まれたデータを読み出すデータ読み出し処理の動作補正を行う、次のように構成された補正機構としても実現される。すなわち、この補正機構は、記録媒体に記録されている情報を読み取って得られる読み取り信号の位相を検出する位相検出器と、この読み取り信号を所望のデータに変換するための読み取り制御信号を生成する発振器と、位相検出器にて検出された読み取り信号の位相に基づいて発振器を制御し、この発振器にて生成される読み取り制御信号の位相を補正する位相補正器とを備えることを特徴とする。
具体的には、この位相補正器は、これら読み取り信号の位相と読み取り制御信号の位相とを比較して位相差を認識し、読み取り信号の位相に合わせるように読み取り制御信号の位相をずらす。
【００１２】
さらにまた、本発明は、磁気ディスクその他の記録媒体に書き込まれたデータを読み出す、次のようなデータ読み出し制御方法としても実現される。すなわち、このデータ読み出し制御方法は、記録媒体に記録されている情報の読み取り信号を得るステップと、リードクロック信号に同期させて読み取り信号を所望のデータに変換するステップとを含むと共に、これらリードクロック信号と読み取り信号との位相のずれのためにデータの読み出しを失敗した場合に、このリードクロック信号の位相を読み取り信号の位相に合わせるように補正するステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
より好ましくは、このデータ読み出し制御方法は、データの読み出しに失敗した箇所にウィンドウを設定し、そのウィンドウ内では位相を補正されたリードクロック信号を用いてそのウィンドウ内の読み取り信号のデータへの変換を再度行う。あるいは、読み取り信号を所望のデータに変換するステップにおいて、リードクロック信号の位相が補正された後、位相を補正されたリードクロック信号を用いて読み出しに失敗した箇所の読み取り信号のデータへの変換を行う。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。本実施の形態では、磁気記録媒体として磁気ディスクを用いるハードディスク装置を例にして説明する。
図１は、ハードディスク装置１００の主要部の構成を示すブロック図である。ハードディスク装置１００は、スピンドルモータ１０２によって回転駆動される磁気ディスク１０１上を磁気ヘッド１０３がシークしかつ所定のトラック（位置）に留まって磁気ディスク１０１に対してデータを書き込み、または磁気ディスク１０１に書き込まれたデータを読み出すデータ記憶再生装置である。磁気ディスク１０１は、データを磁気情報として記録する記録媒体であり、必要に応じて単数または複数搭載されるが、図１においては、単数の例を示している。
【００１５】
磁気ディスク１０１は、ハードディスク装置１００が動作しているとき、スピンドルモータ１０２のスピンドル軸を中心にして回転駆動され、ハードディスク装置１００が非動作のとき、回転停止（静止）する。磁気ヘッド１０３は、アクチュエータ１０４の先端部に磁気ディスク１０１の表裏面に対応して２つ保持されており、磁気ディスク１０１に対してデータの書き込み及び読み出しを実行する。アクチュエータ１０４は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１０６及びボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）ドライバ１０７を介してＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０９に制御されたボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１０５によって駆動される。
【００１６】
リード・ライト・チャネル１０８は、データの読み書き処理を実行する。つまり、データの書き込みでは、ＨＤＣ（ハードディスク・コントローラ）１１０を介してホスト・コンピュータから転送された書き込みデータを書き込み信号（電流）に変換して磁気ヘッド１０３に供給する。磁気ヘッド１０３は、この書き込み電流に基づいて磁気ディスク１０１に対してデータの書き込みを実行する。一方、データの読み出しでは、磁気ディスク１０１から読み取った読み取り信号（電流）をデジタル・データに変換して、ＨＤＣ１１０を介してホスト・コンピュータに出力する。
【００１７】
ＨＤＣ１１０は、ハードディスク装置１００のインターフェイスとしての機能を有している。その機能の１つとして、ホスト・コンピュータから転送された書き込みデータを受けると共にリード・ライト・チャネル１０８に転送する。また、リード・ライト・チャネル１０８から転送される読み出しデータをホスト・コンピュータに転送する。さらに、ホスト・コンピュータからの指示コマンド等を受けてＭＰＵ１０９に転送する。
ＭＰＵ１０９は、ハードディスク装置１００の制御を担う。
【００１８】
本実施の形態は、上述したハードディスク装置１００のリード・ライト・チャネル１０８において、データの読み出しの際に、磁気ディスク１０１に記録されたデータの読み取り信号の位相にずれがないかを調べる。そして、位相のずれが検出された場合に、適切な動作補正を行うことにより、データの読み出しを可能とする。
【００１９】
図２は、本実施の形態によるリード・ライト・チャネル１０８の機能構成を示す図である。
図２を参照すると、本実施の形態によるリード・ライト・チャネル１０８は、データ読み出しの際に用いられる機能（データ読み出し手段）として、ＶＧＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０と、連続型フィルタ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｉｍｅ Ｆｉｌｔｅｒ）１１と、Ａ−Ｄコンバータ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２と、有限インパルス応答フィルタ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｆｉｌｔｅｒ）１３と、位相検出器１４及び振幅検出器１５と、パリティ・ポスト・プロセッサ（Ｐａｒｉｔｙ Ｐｏｓｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１６と、デコーダ（Ｄｅｃｏｄｅｒ）１７と、ＮＲＺ／ＩＦ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１８とを備える。また、データ書き込みの際に用いられる機能（データ書き込み手段）として、ＮＲＺ／ＩＦ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１８と、エンコーダ（Ｅｎｃｏｄｅｒ）１９と、プリコーダ（Ｐｒｅｃｏｄｅｒ）２０と、プリコンプ（Ｗｒｉｔｅ Ｐｒｅｃｏｍｐ）２１と、書き込み用ドライバ（Ｗｒｉｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ）２２とを備える。さらに、読み取り制御信号（リードクロック）制御手段としてデータの読み出しにおける制御ループを構成するＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＯｓｃｉｌｌａｔｏｒ：電圧制御発振器）２３及び位相補正器２４を備えると共に、これら各機能の処理において必要に応じて使用されるレジスタ２５を備える。なお、図２において、実線の矢印は磁気ディスク１０１に対して読み書きされるデータの信号の流れを示し、破線の矢印は制御ループのための信号の流れを示す。ＶＣＯ２３から供給されるリードクロックは、特に一点鎖線で示している。また、リード・ライト・チャネル１０８によるデータ書き込みの際にＶＣＯ２３から供給されるライトクロックは図示を省略している。
【００２０】
上記構成において、ＶＧＡ１０は、磁気ディスク１０１に記録された磁気情報を磁気ヘッド１０３にて読み取って得られた読み取り信号を入力し、当該読み書き信号の振幅をリード・ライト・チャネル１０８内部のアナログ回路に使用されるレベルに正規化する。ＶＧＡ１０の利得は、振幅検出器１５からフィードバックされる。
連続型フィルタ１１は、バンドノイズを除去するアナログフィルタ（ローパスフィルタ）である。
Ａ−Ｄコンバータ１２は、磁気ヘッド１０３により磁気ディスク１０１から読み取られた読み取り信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
有限インパルス応答フィルタ１３は、デジタル信号に変換された読み取り信号の振幅と、高周波と低周波とにおける振幅比（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の変動を調節するためのデジタルフィルタである。
【００２１】
位相検出器１４及び振幅検出器１５は、読み取り信号におけるデータ間に相互関係がある場合（すなわち的確なデータ遷移の可能性がある場合）に、最も的確な符号（理想的なサンプル値に対するエラーを最小にするような符号）を検出する検出器であり、位相検出器１４は読み取り信号の位相を、振幅検出器１５は読み取り信号の振幅をそれぞれ検出する。
パリティ・ポスト・プロセッサ１６は、データに付加されているパリティデータを用いて、位相検出器１４及び振幅検出器１５による検出エラーを調べ、必要に応じてデータの訂正を行う。
デコーダ１７は、符号化され必要なエラーの修正がなされた読み取り信号をバイナリデータに変換する。これにより得られるデータが、磁気ディスク１０１から読み出された読み出しデータである。
ＮＲＺ／ＩＦ１８は、リード・ライト・チャネル１０８とＨＤＣ１１０とを結ぶデータバスインターフェイスである。デコーダ１７にてデコードされた読み出しデータは、ＮＲＺ／ＩＦ１８を介してＨＤＣ１１０に送られる。また、磁気ディスク１０１へ書き込む書き込みデータはＮＲＺ／ＩＦ１８を介してエンコーダ１９へ送られる。
【００２２】
エンコーダ１９は、磁気ディスク１０１に書き込む書き込みデータであるバイナリデータをＮＲＺ／ＩＦ１８から受け取り、書き込み信号に変換する。
プリコーダ２０は、ノイズの影響を除去するためのＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）法による信号処理として、書き込みデータを加工（プリコード）し、予測される読み出しデータの特性に応じた補正を行う。
プリコンプ２１は、磁気記録による特性を考慮してデータの書き込み時に書き込み信号の位相（トランスレーション）をずらす。
書き込み用ドライバ２２は、磁気ヘッド１０３によるデータの書き込みを制御するプリアンプ回路へのインターフェイスである。この書き込み用ドライバ２２から出力される信号により、プリアンプ回路を経て磁気ヘッド１０３の発生する磁界が制御され、磁気ディスク１０１の磁性体が磁化されてデータの書き込みが行われる。
【００２３】
ＶＣＯ２３は、データ読み出しの際におけるリードクロックの生成、及びデータ書き込みの際におけるライトクロックの生成を行うと共に、位相検出器１４とＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）を構成する。データ読み出し時のリードクロックは、Ａ−Ｄコンバータ１２、有限インパルス応答フィルタ１３、位相検出器１４及び振幅検出器１５に供給されて、読み取り信号の周波数や位相を得るために使用される。データ書き込み時のライトクロックは、書き込み操作中に安定したリファレンスクロックとして供給される。
位相補正器２４は、位相検出器１４の出力を入力してリードクロックに対する読み取り信号の位相のずれを調べる。この位相のずれの大きさが一定以上である場合、位相検出器１４の検出信号の位相を当該ずれの分だけずらしてＶＣＯ２３に戻す。これにより、ＶＣＯ２３から出力されるリードクロックが当該ずれの分だけずれることとなる。
すなわち、ＶＣＯ２３から出力されたリードクロックと読み取り信号との位相差が位相検出器１４の出力から認識され、位相補正器２４にてリードクロックの位相を読み取り信号の位相に合わせるようにＶＣＯ２３が制御されるようなフィードバック制御が行われる。
レジスタ２５は、リード・ライト・チャネル１０８のパラメータ等を読み書きするためのレジスタである。また、位相補正器２４による位相補正を行うかどうかを判断するために用いられる閾値を格納する。
【００２４】
次に、上記のように構成されたリード・ライト・チャネル１０８によるデータ読み出しの際の補正処理について説明する。
本実施の形態では、初期的には、位相検出器１４及びＶＣＯ２３を用いた一般的なＰＬＬによる位相合わせにてリードクロックと読み取り信号の位相の合わせ込みを行う。そして、リードクロックと読み取り信号の位相のずれが一定以上（予め設定された閾値以上）となった場合に、位相補正器２４によるリードクロックの位相の補正を行う。
【００２５】
図３は、本実施の形態のリード・ライト・チャネル１０８によるリードクロックの制御動作を説明するフローチャートである。
上述したように、初期的にはリードクロック及び読み取り信号に対して一般的なＰＬＬによる位相合わせが行われるが、位相補正器２４は、この際の補正信号をモニタする（ステップ３０１）。ここで得られた補正情報は、位相検出のエラー情報として、例えばレジスタ２５に蓄積される。エラー情報には、ターゲットとした位相の位置（時刻で特定）と、当該位置におけるリードクロックと読み取り信号との位相のずれ量（位相差）とが含まれる。
【００２６】
図４は、ＰＬＬによる補正信号としてＶＣＯ２３を制御するための印加電圧（ＶＣＯ ｃａｐ．）に着目し、その変動をモニタした様子を示す図である。また図５は、図４の波形図における範囲Ｓの読み取り信号を、横方向（時間方向）のスケールを拡大して示した図である。図５では、図４の該当個所の波形を黒線で、当該箇所のデータが正常に磁気ディスク１０１に記録された場合の読み取り信号の波形（以下、標準波形）がグレーの線で記載されている。標準波形の位相はリードクロックの位相と一致している。
図４において、時刻Ｐ１からＶＣＯ２３の動作が不安定になり、ＰＬＬによる位相合わせができなくなっていることが分かる。また、図５を参照すると、グレーの線で示した標準波形に対して黒線で示した実際の読み取り信号の波形（以下、読み取り波形）の位相が遅れていることが分かる。なお、図４における時刻Ｐ２では、読み取り波形とリードクロックとの位相のずれが解消し、これ以降、再びＰＬＬによる制御が可能となっている。
【００２７】
リード・ライト・チャネル１０８の位相補正器２４は、レジスタ２５に蓄積されたエラー情報を取得して、読み取り波形とリードクロックとの位相差を積算する（ステップ３０２）。そして、得られた位相差の総和を、レジスタ２５に格納されている閾値と比較する。この閾値は、読み取り波形とリードクロックとの位相のずれによってデータの読み出しができなくなる場合の当該位相差（０．数ナノ秒程度）に相当し、ＰＬＬによる位相合わせの性能や、磁気ディスク１０１及び磁気ヘッド１０３の種類等に応じて適宜に設定される。
図４に示した時刻Ｐ１のように、読み取り波形とリードブロックとの位相のずれが大きくなって、位相差の総和がレジスタ２５に格納されている閾値を超えたならば、位相補正器２４は、かかる位相差の分だけリードクロックを遅らせて（すなわち、位相をずらして）ＶＣＯ２３に供給する（ステップ３０３、３０４）。
【００２８】
ＶＣＯ２３は、ステップ３０４で位相をずらした読み取り信号を入力し、これに位相を合わせたリードクロックを出力する。リード・ライト・チャネル１０８は、この位相をずらしたリードクロックに基づいてデータの読み出しを行う（ステップ３０５）。ここで、リード・ライト・チャネル１０８は、読み取り波形とリードクロックとの位相のずれのために読み出しエラーとなったデータを、かかる位相をずらしたリードクロックに同期して再度読み出すのであるが、このデータ読み出しの方法（位相をずらしたリードクロックを用いる方法）としては、例えば次の２つの方法を用いることができる。
【００２９】
第１の方法は、読み出しエラーの発生した箇所にウィンドウ（特定期間）を設定し、そのウィンドウ内ではステップ３０４で位相をずらした状態に固定したリードクロックを用い、その他の箇所では通常通りのＰＬＬの制御によるリードクロックを用いる方法である。図４に示した波形図では、時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までが読み取り波形とリードクロックとの位相のずれによってデータの読み出しに失敗した箇所であるので、この範囲にウィンドウを設定し再度読み出しを行うことで、この範囲のデータの読み出しが可能となる。
第２の方法は、ステップ３０４で位相をずらしたリードクロックを用いて、以後のリード・ライト・チャネル１０８の動作における同期を取ると共に、リード・ライト・チャネル１０８内でのＰＬＬによる制御を行う方法である。この方法によれば、読み取り波形とリードクロックとの位相差が一定以上となるたびに、当該位相差の分だけリードクロックをずらしてデータを読み直すこととなる。
【００３０】
なお、上述した実施の形態では、位相検出器１４から得られるエラー情報をレジスタ２５に格納することとしたが、かかるエラー情報をＨＤＣ１１０にて蓄積することもできる。この場合、得られたエラー情報をＮＲＺ信号に変換し、ＮＲＺ／ＩＦ１８を介してＨＤＣ１１０に送り、ＨＤＣ１１０に設けられた記憶手段（例えばＳＤＲＡＭ）に保持する。位相補正器２４は、ＮＲＺ／ＩＦ１８を介してＨＤＣ１１０からエラー情報を取り込み、上述した補正操作を行う。
【００３１】
また、本実施の形態では、ハードディスク装置を例として説明したが、磁気テープや磁気ドラムを記録媒体とする各種の磁気記憶装置に対して、本発明による位相補正機構を適用できることは言うまでもない。さらに、磁気記憶装置以外の各種の記憶装置においても、読み取り信号の位相がずれることでデータの読み出しができなくなる場合の補正機構として適用することが可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、位相がずれた状態でデータが磁気記録媒体に記録されている場合にも、読み取り信号の位相の変化に対応してデータの読み出しを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態によるハードディスク装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態によるリード・ライト・チャネルの機能構成を示す図である。
【図３】本実施の形態のリード・ライト・チャネルによるリードクロックの制御動作を説明するフローチャートである。
【図４】ＰＬＬによる補正信号の変動をモニタした様子を示す図である。
【図５】図４の波形図における範囲Ｓの読み取り信号を、横方向（時間方向）のスケールを拡大して示した図である。
【符号の説明】
１０…ＶＧＡ、１２…Ａ−Ｄコンバータ、１３…有限インパルス応答フィルタ、１４…位相検出器、１５…振幅検出器、１６…パリティ・ポスト・プロセッサ、１７…デコーダ、１８…ＮＲＺ／ＩＦ、１９…エンコーダ、２０…プリコーダ、２１…プリコンプ、２２…書き込み用ドライバ、２３…ＶＣＯ、２４…位相補正器、２５…レジスタ、１００…ハードディスク装置、１０１…磁気ディスク、１０２…スピンドルモータ、１０３…磁気ヘッド、１０４…アクチュエータ、１０５…ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）、１０６…デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）、１０７…ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）ドライバ、１０８…リード・ライト・チャネル、１０９…ＭＰＵ、１１０…ＨＤＣ（ハードディスク・コントローラ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ記憶装置に関し、特に磁気ディスク等の記録媒体に書き込まれたデータの読み出しを行う際に用いられる補正機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスクや磁気テープ等を記録媒体（以下、磁気記録媒体）として用いる磁気記憶装置では、データ書き込み用の磁気ヘッドによりディスクやテープ上に塗布された磁性体を磁化し、その磁気の強弱によりデータが記録される。データの読み出しは、データ読み取り用の磁気ヘッドにより、磁気記録媒体の磁性体に残留する磁気パターンを信号として読み取り、デコードすることで行う。磁気記憶装置においては、磁気ヘッドと磁気記録媒体とが接触またはごく僅かに離れた非接触の状態で、データの読み書きが行われる。
【０００３】
上記のように磁気記憶装置では、磁気記録媒体の磁性体を磁化したパターンによりデータを記録するため、データの読み書きを正確に行うには、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間の距離を安定させることが不可欠である。しかし、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間に塵埃が入り込むと、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間の距離が不安定になり、データの読み書き性能に影響を及ぼすこととなる。具体的には、読み取り信号や書き込み信号における振幅の変化及び位相の変化といった影響が挙げられる（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
【非特許文献１】
Ｆａｔｉｈ Ｓａｒｉｇｏｚ，Ｇａｎｇ Ｌｉ，Ｂ．Ｖ．Ｋ． Ｖｉｊａｙａ Ｋｕｍａｒ，Ｊａｍｅｓ Ａ． Ｂａｉｎ，Ｊｉａｎ−Ｇａｎｇ Ｚｈｕ，“Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｒｏｐｏｕｔ Ｐｅａｋｓｈｉｆｔ ｉｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”，ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＭＡＧＮＥＴＩＣＳ，ＶＯＬ．３６，ＮＯ．５，２０００年９月
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、磁気記憶装置では、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間に塵埃が介在した場合にその間の距離が不安定になることによって、読み書き性能が低下することがある。データの読み出しが影響を受けた場合は、データの読み出しに失敗しても再度読み出しを行うことができるが、データの書き込みが影響を受けた場合は、記録されたデータの読み出しができなくなる等の深刻な不具合を生じる場合もある。
【０００６】
特に、磁気記録媒体にデータを記録する際に塵埃の影響等により書き込み信号の位相に大きなずれが生じた場合、位相がずれた状態でデータが磁気記録媒体に記録されてしまう。このため、当該データを読み出す際には読み取り信号にこの大きな位相のずれが含まれることとなり、所望するデータを得ることができなかった。
【０００７】
近年、磁気ディスク装置の大容量化を実現するため、磁気ディスクにおけるデータの記録密度が飛躍的に高くなっている。そのため、より正確なデータの読み書きが求められるようになり、上記のような磁気ヘッドと磁気記録媒体との間に入り込んだ塵埃による読み書き性能への影響にも、より効果的に対処することが必要となった。
【０００８】
そこで本発明は、位相がずれた状態でデータが磁気記録媒体に記録されている場合に、読み取り信号の位相の変化に対応してデータの読み出しを可能とする補正機構及びこれを搭載した磁気記憶装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、磁気ディスクや磁気ドラム等の磁気記録媒体を用いた、次のように構成されたデータ記憶装置として実現される。すなわち、このデータ記憶装置は、磁気記録媒体に記録されている磁気情報を読み取って読み取り信号を得る磁気ヘッドと、この読み取り信号をリードクロック信号に同期させて所望のデータに変換するデータ読み出し手段と、この読み取り信号の位相に基づいて、リードクロック信号の位相を制御するリードクロック制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、このデータ読み出し手段とリードクロック制御手段とは、リード・ライト・チャネルの機能として設けられる。また、このデータ記憶装置は、読み取り信号の位相に関する情報を蓄積する記憶手段をさらに備える構成とし、リードクロック制御手段は、この記憶手段に蓄積された読み取り信号の位相に関する情報に基づいて、この読み取り信号とリードクロック信号との位相差が一定以上ある場合に、リードクロック信号の位相を補正することができる。この記憶手段としては、リード・ライト・チャネルに設けられたレジスタや、ハードディスク・コントローラに設けられたメモリを用いることができる。
【００１１】
また、上記の目的を達成する本発明は、磁気ディスク装置などのデータ記憶装置に搭載され、記録媒体に書き込まれたデータを読み出すデータ読み出し処理の動作補正を行う、次のように構成された補正機構としても実現される。すなわち、この補正機構は、記録媒体に記録されている情報を読み取って得られる読み取り信号の位相を検出する位相検出器と、この読み取り信号を所望のデータに変換するための読み取り制御信号を生成する発振器と、位相検出器にて検出された読み取り信号の位相に基づいて発振器を制御し、この発振器にて生成される読み取り制御信号の位相を補正する位相補正器とを備えることを特徴とする。
具体的には、この位相補正器は、これら読み取り信号の位相と読み取り制御信号の位相とを比較して位相差を認識し、読み取り信号の位相に合わせるように読み取り制御信号の位相をずらす。
【００１２】
さらにまた、本発明は、磁気ディスクその他の記録媒体に書き込まれたデータを読み出す、次のようなデータ読み出し制御方法としても実現される。すなわち、このデータ読み出し制御方法は、記録媒体に記録されている情報の読み取り信号を得るステップと、リードクロック信号に同期させて読み取り信号を所望のデータに変換するステップとを含むと共に、これらリードクロック信号と読み取り信号との位相のずれのためにデータの読み出しを失敗した場合に、このリードクロック信号の位相を読み取り信号の位相に合わせるように補正するステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
より好ましくは、このデータ読み出し制御方法は、データの読み出しに失敗した箇所にウィンドウを設定し、そのウィンドウ内では位相を補正されたリードクロック信号を用いてそのウィンドウ内の読み取り信号のデータへの変換を再度行う。あるいは、読み取り信号を所望のデータに変換するステップにおいて、リードクロック信号の位相が補正された後、位相を補正されたリードクロック信号を用いて読み出しに失敗した箇所の読み取り信号のデータへの変換を行う。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。本実施の形態では、磁気記録媒体として磁気ディスクを用いるハードディスク装置を例にして説明する。
図１は、ハードディスク装置１００の主要部の構成を示すブロック図である。ハードディスク装置１００は、スピンドルモータ１０２によって回転駆動される磁気ディスク１０１上を磁気ヘッド１０３がシークしかつ所定のトラック（位置）に留まって磁気ディスク１０１に対してデータを書き込み、または磁気ディスク１０１に書き込まれたデータを読み出すデータ記憶再生装置である。磁気ディスク１０１は、データを磁気情報として記録する記録媒体であり、必要に応じて単数または複数搭載されるが、図１においては、単数の例を示している。
【００１５】
磁気ディスク１０１は、ハードディスク装置１００が動作しているとき、スピンドルモータ１０２のスピンドル軸を中心にして回転駆動され、ハードディスク装置１００が非動作のとき、回転停止（静止）する。磁気ヘッド１０３は、アクチュエータ１０４の先端部に磁気ディスク１０１の表裏面に対応して２つ保持されており、磁気ディスク１０１に対してデータの書き込み及び読み出しを実行する。アクチュエータ１０４は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１０６及びボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）ドライバ１０７を介してＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０９に制御されたボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１０５によって駆動される。
【００１６】
リード・ライト・チャネル１０８は、データの読み書き処理を実行する。つまり、データの書き込みでは、ＨＤＣ（ハードディスク・コントローラ）１１０を介してホスト・コンピュータから転送された書き込みデータを書き込み信号（電流）に変換して磁気ヘッド１０３に供給する。磁気ヘッド１０３は、この書き込み電流に基づいて磁気ディスク１０１に対してデータの書き込みを実行する。一方、データの読み出しでは、磁気ディスク１０１から読み取った読み取り信号（電流）をデジタル・データに変換して、ＨＤＣ１１０を介してホスト・コンピュータに出力する。
【００１７】
ＨＤＣ１１０は、ハードディスク装置１００のインターフェイスとしての機能を有している。その機能の１つとして、ホスト・コンピュータから転送された書き込みデータを受けると共にリード・ライト・チャネル１０８に転送する。また、リード・ライト・チャネル１０８から転送される読み出しデータをホスト・コンピュータに転送する。さらに、ホスト・コンピュータからの指示コマンド等を受けてＭＰＵ１０９に転送する。
ＭＰＵ１０９は、ハードディスク装置１００の制御を担う。
【００１８】
本実施の形態は、上述したハードディスク装置１００のリード・ライト・チャネル１０８において、データの読み出しの際に、磁気ディスク１０１に記録されたデータの読み取り信号の位相にずれがないかを調べる。そして、位相のずれが検出された場合に、適切な動作補正を行うことにより、データの読み出しを可能とする。
【００１９】
図２は、本実施の形態によるリード・ライト・チャネル１０８の機能構成を示す図である。
図２を参照すると、本実施の形態によるリード・ライト・チャネル１０８は、データ読み出しの際に用いられる機能（データ読み出し手段）として、ＶＧＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０と、連続型フィルタ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｉｍｅ Ｆｉｌｔｅｒ）１１と、Ａ−Ｄコンバータ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２と、有限インパルス応答フィルタ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｆｉｌｔｅｒ）１３と、位相検出器１４及び振幅検出器１５と、パリティ・ポスト・プロセッサ（Ｐａｒｉｔｙ Ｐｏｓｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１６と、デコーダ（Ｄｅｃｏｄｅｒ）１７と、ＮＲＺ／ＩＦ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１８とを備える。また、データ書き込みの際に用いられる機能（データ書き込み手段）として、ＮＲＺ／ＩＦ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１８と、エンコーダ（Ｅｎｃｏｄｅｒ）１９と、プリコーダ（Ｐｒｅｃｏｄｅｒ）２０と、プリコンプ（Ｗｒｉｔｅ Ｐｒｅｃｏｍｐ）２１と、書き込み用ドライバ（Ｗｒｉｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ）２２とを備える。さらに、読み取り制御信号（リードクロック）制御手段としてデータの読み出しにおける制御ループを構成するＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＯｓｃｉｌｌａｔｏｒ：電圧制御発振器）２３及び位相補正器２４を備えると共に、これら各機能の処理において必要に応じて使用されるレジスタ２５を備える。なお、図２において、実線の矢印は磁気ディスク１０１に対して読み書きされるデータの信号の流れを示し、破線の矢印は制御ループのための信号の流れを示す。ＶＣＯ２３から供給されるリードクロックは、特に一点鎖線で示している。また、リード・ライト・チャネル１０８によるデータ書き込みの際にＶＣＯ２３から供給されるライトクロックは図示を省略している。
【００２０】
上記構成において、ＶＧＡ１０は、磁気ディスク１０１に記録された磁気情報を磁気ヘッド１０３にて読み取って得られた読み取り信号を入力し、当該読み書き信号の振幅をリード・ライト・チャネル１０８内部のアナログ回路に使用されるレベルに正規化する。ＶＧＡ１０の利得は、振幅検出器１５からフィードバックされる。
連続型フィルタ１１は、バンドノイズを除去するアナログフィルタ（ローパスフィルタ）である。
Ａ−Ｄコンバータ１２は、磁気ヘッド１０３により磁気ディスク１０１から読み取られた読み取り信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
有限インパルス応答フィルタ１３は、デジタル信号に変換された読み取り信号の振幅と、高周波と低周波とにおける振幅比（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の変動を調節するためのデジタルフィルタである。
【００２１】
位相検出器１４及び振幅検出器１５は、読み取り信号におけるデータ間に相互関係がある場合（すなわち的確なデータ遷移の可能性がある場合）に、最も的確な符号（理想的なサンプル値に対するエラーを最小にするような符号）を検出する検出器であり、位相検出器１４は読み取り信号の位相を、振幅検出器１５は読み取り信号の振幅をそれぞれ検出する。
パリティ・ポスト・プロセッサ１６は、データに付加されているパリティデータを用いて、位相検出器１４及び振幅検出器１５による検出エラーを調べ、必要に応じてデータの訂正を行う。
デコーダ１７は、符号化され必要なエラーの修正がなされた読み取り信号をバイナリデータに変換する。これにより得られるデータが、磁気ディスク１０１から読み出された読み出しデータである。
ＮＲＺ／ＩＦ１８は、リード・ライト・チャネル１０８とＨＤＣ１１０とを結ぶデータバスインターフェイスである。デコーダ１７にてデコードされた読み出しデータは、ＮＲＺ／ＩＦ１８を介してＨＤＣ１１０に送られる。また、磁気ディスク１０１へ書き込む書き込みデータはＮＲＺ／ＩＦ１８を介してエンコーダ１９へ送られる。
【００２２】
エンコーダ１９は、磁気ディスク１０１に書き込む書き込みデータであるバイナリデータをＮＲＺ／ＩＦ１８から受け取り、書き込み信号に変換する。
プリコーダ２０は、ノイズの影響を除去するためのＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）法による信号処理として、書き込みデータを加工（プリコード）し、予測される読み出しデータの特性に応じた補正を行う。
プリコンプ２１は、磁気記録による特性を考慮してデータの書き込み時に書き込み信号の位相（トランスレーション）をずらす。
書き込み用ドライバ２２は、磁気ヘッド１０３によるデータの書き込みを制御するプリアンプ回路へのインターフェイスである。この書き込み用ドライバ２２から出力される信号により、プリアンプ回路を経て磁気ヘッド１０３の発生する磁界が制御され、磁気ディスク１０１の磁性体が磁化されてデータの書き込みが行われる。
【００２３】
ＶＣＯ２３は、データ読み出しの際におけるリードクロックの生成、及びデータ書き込みの際におけるライトクロックの生成を行うと共に、位相検出器１４とＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）を構成する。データ読み出し時のリードクロックは、Ａ−Ｄコンバータ１２、有限インパルス応答フィルタ１３、位相検出器１４及び振幅検出器１５に供給されて、読み取り信号の周波数や位相を得るために使用される。データ書き込み時のライトクロックは、書き込み操作中に安定したリファレンスクロックとして供給される。
位相補正器２４は、位相検出器１４の出力を入力してリードクロックに対する読み取り信号の位相のずれを調べる。この位相のずれの大きさが一定以上である場合、位相検出器１４の検出信号の位相を当該ずれの分だけずらしてＶＣＯ２３に戻す。これにより、ＶＣＯ２３から出力されるリードクロックが当該ずれの分だけずれることとなる。
すなわち、ＶＣＯ２３から出力されたリードクロックと読み取り信号との位相差が位相検出器１４の出力から認識され、位相補正器２４にてリードクロックの位相を読み取り信号の位相に合わせるようにＶＣＯ２３が制御されるようなフィードバック制御が行われる。
レジスタ２５は、リード・ライト・チャネル１０８のパラメータ等を読み書きするためのレジスタである。また、位相補正器２４による位相補正を行うかどうかを判断するために用いられる閾値を格納する。
【００２４】
次に、上記のように構成されたリード・ライト・チャネル１０８によるデータ読み出しの際の補正処理について説明する。
本実施の形態では、初期的には、位相検出器１４及びＶＣＯ２３を用いた一般的なＰＬＬによる位相合わせにてリードクロックと読み取り信号の位相の合わせ込みを行う。そして、リードクロックと読み取り信号の位相のずれが一定以上（予め設定された閾値以上）となった場合に、位相補正器２４によるリードクロックの位相の補正を行う。
【００２５】
図３は、本実施の形態のリード・ライト・チャネル１０８によるリードクロックの制御動作を説明するフローチャートである。
上述したように、初期的にはリードクロック及び読み取り信号に対して一般的なＰＬＬによる位相合わせが行われるが、位相補正器２４は、この際の補正信号をモニタする（ステップ３０１）。ここで得られた補正情報は、位相検出のエラー情報として、例えばレジスタ２５に蓄積される。エラー情報には、ターゲットとした位相の位置（時刻で特定）と、当該位置におけるリードクロックと読み取り信号との位相のずれ量（位相差）とが含まれる。
【００２６】
図４は、ＰＬＬによる補正信号としてＶＣＯ２３を制御するための印加電圧（ＶＣＯ ｃａｐ．）に着目し、その変動をモニタした様子を示す図である。また図５は、図４の波形図における範囲Ｓの読み取り信号を、横方向（時間方向）のスケールを拡大して示した図である。図５では、図４の該当個所の波形を黒線で、当該箇所のデータが正常に磁気ディスク１０１に記録された場合の読み取り信号の波形（以下、標準波形）がグレーの線で記載されている。標準波形の位相はリードクロックの位相と一致している。
図４において、時刻Ｐ１からＶＣＯ２３の動作が不安定になり、ＰＬＬによる位相合わせができなくなっていることが分かる。また、図５を参照すると、グレーの線で示した標準波形に対して黒線で示した実際の読み取り信号の波形（以下、読み取り波形）の位相が遅れていることが分かる。なお、図４における時刻Ｐ２では、読み取り波形とリードクロックとの位相のずれが解消し、これ以降、再びＰＬＬによる制御が可能となっている。
【００２７】
リード・ライト・チャネル１０８の位相補正器２４は、レジスタ２５に蓄積されたエラー情報を取得して、読み取り波形とリードクロックとの位相差を積算する（ステップ３０２）。そして、得られた位相差の総和を、レジスタ２５に格納されている閾値と比較する。この閾値は、読み取り波形とリードクロックとの位相のずれによってデータの読み出しができなくなる場合の当該位相差（０．数ナノ秒程度）に相当し、ＰＬＬによる位相合わせの性能や、磁気ディスク１０１及び磁気ヘッド１０３の種類等に応じて適宜に設定される。
図４に示した時刻Ｐ１のように、読み取り波形とリードブロックとの位相のずれが大きくなって、位相差の総和がレジスタ２５に格納されている閾値を超えたならば、位相補正器２４は、かかる位相差の分だけリードクロックを遅らせて（すなわち、位相をずらして）ＶＣＯ２３に供給する（ステップ３０３、３０４）。
【００２８】
ＶＣＯ２３は、ステップ３０４で位相をずらした読み取り信号を入力し、これに位相を合わせたリードクロックを出力する。リード・ライト・チャネル１０８は、この位相をずらしたリードクロックに基づいてデータの読み出しを行う（ステップ３０５）。ここで、リード・ライト・チャネル１０８は、読み取り波形とリードクロックとの位相のずれのために読み出しエラーとなったデータを、かかる位相をずらしたリードクロックに同期して再度読み出すのであるが、このデータ読み出しの方法（位相をずらしたリードクロックを用いる方法）としては、例えば次の２つの方法を用いることができる。
【００２９】
第１の方法は、読み出しエラーの発生した箇所にウィンドウ（特定期間）を設定し、そのウィンドウ内ではステップ３０４で位相をずらした状態に固定したリードクロックを用い、その他の箇所では通常通りのＰＬＬの制御によるリードクロックを用いる方法である。図４に示した波形図では、時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までが読み取り波形とリードクロックとの位相のずれによってデータの読み出しに失敗した箇所であるので、この範囲にウィンドウを設定し再度読み出しを行うことで、この範囲のデータの読み出しが可能となる。
第２の方法は、ステップ３０４で位相をずらしたリードクロックを用いて、以後のリード・ライト・チャネル１０８の動作における同期を取ると共に、リード・ライト・チャネル１０８内でのＰＬＬによる制御を行う方法である。この方法によれば、読み取り波形とリードクロックとの位相差が一定以上となるたびに、当該位相差の分だけリードクロックをずらしてデータを読み直すこととなる。
【００３０】
なお、上述した実施の形態では、位相検出器１４から得られるエラー情報をレジスタ２５に格納することとしたが、かかるエラー情報をＨＤＣ１１０にて蓄積することもできる。この場合、得られたエラー情報をＮＲＺ信号に変換し、ＮＲＺ／ＩＦ１８を介してＨＤＣ１１０に送り、ＨＤＣ１１０に設けられた記憶手段（例えばＳＤＲＡＭ）に保持する。位相補正器２４は、ＮＲＺ／ＩＦ１８を介してＨＤＣ１１０からエラー情報を取り込み、上述した補正操作を行う。
【００３１】
また、本実施の形態では、ハードディスク装置を例として説明したが、磁気テープや磁気ドラムを記録媒体とする各種の磁気記憶装置に対して、本発明による位相補正機構を適用できることは言うまでもない。さらに、磁気記憶装置以外の各種の記憶装置においても、読み取り信号の位相がずれることでデータの読み出しができなくなる場合の補正機構として適用することが可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、位相がずれた状態でデータが磁気記録媒体に記録されている場合にも、読み取り信号の位相の変化に対応してデータの読み出しを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態によるハードディスク装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態によるリード・ライト・チャネルの機能構成を示す図である。
【図３】本実施の形態のリード・ライト・チャネルによるリードクロックの制御動作を説明するフローチャートである。
【図４】ＰＬＬによる補正信号の変動をモニタした様子を示す図である。
【図５】図４の波形図における範囲Ｓの読み取り信号を、横方向（時間方向）のスケールを拡大して示した図である。
【符号の説明】
１０…ＶＧＡ、１２…Ａ−Ｄコンバータ、１３…有限インパルス応答フィルタ、１４…位相検出器、１５…振幅検出器、１６…パリティ・ポスト・プロセッサ、１７…デコーダ、１８…ＮＲＺ／ＩＦ、１９…エンコーダ、２０…プリコーダ、２１…プリコンプ、２２…書き込み用ドライバ、２３…ＶＣＯ、２４…位相補正器、２５…レジスタ、１００…ハードディスク装置、１０１…磁気ディスク、１０２…スピンドルモータ、１０３…磁気ヘッド、１０４…アクチュエータ、１０５…ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）、１０６…デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）、１０７…ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）ドライバ、１０８…リード・ライト・チャネル、１０９…ＭＰＵ、１１０…ＨＤＣ（ハードディスク・コントローラ）
Claims (15)
- 磁気記録媒体を用いたデータ記憶装置において、
前記磁気記録媒体に記録されている磁気情報を読み取って読み取り信号を得る磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドにて読み取られた前記読み取り信号をリードクロック信号に同期させて所望のデータに変換するデータ読み出し手段と、
前記磁気ヘッドにて読み取られた前記読み取り信号の位相に基づいて、前記リードクロック信号の位相を制御するリードクロック制御手段と
を備えることを特徴とするデータ記憶装置。 - 前記リードクロック制御手段は、
前記リードクロック信号を生成する発振手段と、
前記発振手段にて生成されたリードクロック信号と前記読み取り信号との位相差を認識して当該リードクロック信号の位相を当該読み取り信号の位相に合わせるように前記発振手段を制御する補正手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。 - 前記データ読み出し手段と前記リードクロック制御手段とは、リード・ライト・チャネルの機能として設けられることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
- 前記読み取り信号の位相に関する情報を蓄積する記憶手段をさらに備え、
前記リードクロック制御手段は、前記記憶手段に蓄積された前記読み取り信号の位相に関する情報に基づいて、前記読み取り信号と前記リードクロック信号との位相差が一定以上ある場合に、当該リードクロック信号の位相を補正することを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。 - 前記記憶手段は、リード・ライト・チャネルに設けられたレジスタであることを特徴とする請求項４に記載のデータ記憶装置。
- 前記記憶手段は、ハードディスク・コントローラに設けられたメモリであることを特徴とする請求項４に記載のデータ記憶装置。
- 前記データ読み出し手段は、前記リードクロック信号と前記読み取り信号との位相のずれのためにデータの読み出しを失敗した場合に、当該データの読み出しに失敗した箇所にウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内では前記リードクロック制御手段により位相を制御されたリードクロック信号を用いて当該データの読み出しを再度行うことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
- 前記データ読み出し手段は、前記リードクロック信号と前記読み取り信号との位相のずれのためにデータの読み出しを失敗した場合に、前記リードクロック制御手段により位相を制御されたリードクロック信号を用いて当該データの読み出しに失敗した箇所のデータの読み出しを行うことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
- 所定の記録媒体に書き込まれたデータを読み出すデータ読み出し処理の動作補正を行う補正機構において、
前記記録媒体に記録されている情報を読み取って得られる読み取り信号の位相を検出する位相検出器と、
前記読み取り信号を所望のデータに変換するための読み取り制御信号を生成する発振器と、
前記位相検出器にて検出された前記読み取り信号の位相に基づいて前記発振器を制御し、当該発振器にて生成される読み取り制御信号の位相を補正する位相補正器と
を備えることを特徴とする補正機構。 - 前記位相補正器は、前記位相検出器にて検出された前記読み取り信号の位相と前記発振器にて生成された前記読み取り制御信号の位相とを比較し、当該読み取り信号の位相に合わせるように当該読み取り制御信号の位相をずらすことを特徴とする請求項９に記載の補正機構。
- 前記位相検出器にて検出された前記読み取り信号の位相に関する情報を蓄積するレジスタをさらに備え、
前記位相補正器は、前記レジスタに蓄積された前記読み取り信号の位相に関する情報に基づいて、前記読み取り信号と前記発振器にて生成された前記読み取り制御信号との位相差が一定以上ある場合に、当該読み取り制御信号の位相を補正することを特徴とする請求項９に記載の補正機構。 - 前記位相検出器と、前記発振器と、前記位相補正器とは、データ読み出し処理における読み取り制御信号のフィードバック制御を行う制御ループを構成することを特徴とする請求項９に記載の補正機構。
- 所定の記録媒体に書き込まれたデータを読み出すデータ読み出し制御方法であって、
前記記録媒体に記録されている情報の読み取り信号を得るステップと、
リードクロック信号に同期させて前記読み取り信号を所望のデータに変換するステップと、
前記リードクロック信号と前記読み取り信号との位相のずれのためにデータの読み出しを失敗した場合に、当該リードクロック信号の位相を当該読み取り信号の位相に合わせるように補正するステップと
を含むことを特徴とするデータ読み出し制御方法。 - 前記データの読み出しに失敗した箇所にウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内では位相を補正された前記リードクロック信号を用いて当該ウィンドウ内の前記読み取り信号のデータへの変換を再度行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のデータ読み出し制御方法。
- 前記読み取り信号を所望のデータに変換するステップでは、前記リードクロック信号の位相が補正された後、位相を補正された当該リードクロック信号を用いて読み出しに失敗した箇所の読み取り信号のデータへの変換を行うことを特徴とする請求項１３に記載のデータ読み出し制御方法。
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