JP3878291B2 - Disk unit - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク装置に係り、特にＭＲヘッド（Ｍａｇｎｅｔ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｈｅａｄ）を使用してディスクから記録データを読取るディスク装置において、ＭＲヘッド特有の出力波形の上下非対称性を補正するものに関し、特にエンベデッド（Ｅｍｂｅｄｅｄ）サーボ方式を採用したディスク装置において、データ部とサーボ部において、それぞれの部分で、ＭＲヘッドをバイアスするためのセンス電流を最適なものとして、リード／ライト特性の向上、シークエラーレイト及びリードエラーレイトの向上と、装置の信頼性向上をはかるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年磁気ディスク装置においては、記録密度の向上、転送速度の高転送化、スピンドル回転数の高速化がはかられており、媒体円板回転数、円周速度に依存せず高出力レベルを確保できるＭＲヘッドが使用されている。
【０００３】
しかしながら、ＭＲヘッドの磁界強度Ｈ−磁気抵抗率ρの特性曲線は、図１２（Ａ）に示す如き曲線の特性を示すため、動作点をａにすればＨ−ρ出力波形は上下対称になる。しかし動作点をｂにすれば上側の出力Ａより下側の出力Ｂの方が大きい出力特性となり、動作点をＣにすれば上側の出力Ａが下側の出力Ｂよりも大きい出力特性となる。ＭＲヘッドでは、このような特有のＨ−ρ波形の上下非対称性が存在しており、これがリードエラーレイトの悪化及びシークエラーレイトの悪化を招いていた。なお上下非対称性Ａｓｙｍは、次式で表される。
【０００４】
Ａ−Ｂ
上下非対称性Ａｓｙｍ＝─────×１００（％）
Ａ＋Ｂ
ところでＡ＜ＢまたはＡ＞Ｂのとき非対称性が発生する。この非対称性が存在したとき、サーボ側の復調回路に出力波形ピーク検出方式を採用している場合においては、全波整流後の微分波形をレベル検出する際、スライスレベルに対するマージンのロスを招き、サーボ情報が不安定状態となり、シークエラーレイトが悪化するという要因となっている。
【０００５】
またデータ側の復調回路にレベル検出方式であるＰＲ４ＭＬ方式（Ｐｅｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｌａｓｓ４ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｅｌｙｈｏｏｄ）を採用している場合においては、上下波形のサンプリング・ポイントがずれることに起因してイコライジングによる等化誤差が発生し、上記同様にエラーレイトを悪化させる要因となっている。
【０００６】
したがって上下非対称性を除去するためには、ＭＲヘッドに流れるセンス電流を最適化し、磁界Ｈに対するＭＲヘッドの動作点を適切な位置で動作させる必要がある。
【０００７】
換言すれば、同一ＭＲヘッドバイアス電流でサーボ部とデータ部を復調したときに、各々の部分において、出力波形の上下非対称性が変化する場合、ＭＲヘッドのバイアス電流をそれぞれの箇所にて最適化を行い波形上下非対称性を除去または補正して、磁気ディスク装置のシークエラーレイト・リードエラーレイトの向上をはかる必要がある。
【０００８】
ＭＲヘッドを使用し、かつエンベデッド・サーボ方式を採用した磁気ディスク装置において、ＭＲヘッドのバイアス電流を最適化する場合には、サーボ部におけるマージン調整、例えば出力レベル即ち振幅値に対するスライスレベル又はトラックオフセットに対してリード可能な限界値でのマージン等で最適なセンス電流を調整して決定する場合が通例であった。
【０００９】
ところがデータ部での復調方式と、サーボ部での復調方式が異なる場合、例えばデータ部においては前記ＰＲ４ＭＬ方式によるレベル検出にて行う場合のマージン調整、例えばＭＬ検出回路にビタビ復調回路を使用して、ビタビスライスレベル値のリード可能な上限値と下限値の幅の最大値でマージン値を決定する方式にてＭＲバイアス電流が決定されて使用される場合と、サーボ部においてはピーク検出方式にて復調が行われる場合とでは、最適となるＭＲバイアス電流が異なることがしばしばある。
【００１０】
その場合、データ部で調整されたＭＲバイアス電流をそのままサーボ部で使用する場合、波形上下非対称性を零値にすべく値がずれることによって、データ部では充分マージンがあるものの、サーボ部では波形上下非対称性が発生することでシークエラーレイトが悪化する傾向が存在していた。
【００１１】
ここでエンベデッド・サーボ方式について簡単に説明する。エンベデッド・サーボ方式では、トラック上のデータ領域の間にサーボデータが記入されているサーボ領域が存在し、データ読取り用のＭＲヘッドによりこのサーボ情報も読取られ、サーボ制御が行われる。
【００１２】
エンベデッド・サーボ方式で使用するサーボ情報の１例を図１２（Ｂ）により説明する。このサーボ情報は、Ｗ／Ｒ・ＡＧＣ部、サーボマーク（Ｓｅｒｖｏ Ｍａｒｋ）部、グレイコード（ＧＲＡＹ ＣＯＤＥ）部、ポジション信号部ＰＯＳＡ〜ＰＯＳＤ、ＰＡＤ等を具備するサーボフレーム・フォーマットで構成されている。
【００１３】
ここでＷ／Ｒ・ＡＧＣ部は自動利得制によりデータ部からサーボに切り換わる際の利得引き込み期間であり、この期間で振幅を一定にするものである。サーボマーク部は、サーボフレームであることを示す固定の信号が記入され、この信号を検出することでサーボフレームであることが認識される。
【００１４】
グレイコード部は、そのトラックにおけるシリンダ番号が記入されており、これを読取ることでＭＲヘッドの現在位置が認識されるものである。ポジション信号部ＰＯＳＡ、ＰＯＳＢ、ＰＯＳＣ、ＰＯＳＤはポジション信号を示しており、この例では一般的な２相サーボを示すものであって、ＰＯＳＡ〜ＰＯＳＤまでの各々の信号のピークホールド値、又はＰＯＳＡ〜ＰＯＳＤの各信号の面積成分つまり積分値を検出し、ＰＯＳＡとＰＯＳＢの差分又はＰＯＳＣとＰＯＳＤとの差分により位置制御を行うものである。ＰＡＤはジッタ及び回転変動吸収領域である。
【００１５】
ところで上記サーボマーク部及びグレイコード部の復調はピーク検出方式であり、全波整流後に波形微分を行い、ゼロクロス点を検出するためのスライス・レベルの設定によって、リードパルス信号が生成される。そしてこのスライス・レベルを可変にすることによりレベル・マージンが得られる。
【００１６】
この方法によれば波形上下非対称性が存在すると、微分波形においても非対称性が持続するため、スライスレベルに対するマージンロスが発生する。もし仮にサーボマーク部未検出またはグレイコード部信号のミスリードがこの非対称性が原因で発生した場合には、シークエラーが発生することになる。
【００１７】
従って波形上下非対称性がゼロとなるようなセンス電流をＭＲヘッドに供給することでシークエラーの防止をはかることが必要となる。
図１１にサーボ部においてピーク検出方式を用いた場合と、データ部のリード検出方式としてＰＲ４ＭＬ方式を用いた場合とにおける波形上下非対称性の影響の違いについて説明する。
【００１８】
図１１（Ａ）はサーボ部におけるピーク検出方式を示し、波形Ａ、Ｂを全波整流してこれをスライスレベルＳでスライスしてピーク検出した場合である。波形Ａのピーク値ａと波形Ｂのピーク値ｂが４０：６０の割合のとき、非対称性は−２０％となる。スライスのマージンは波形Ｂに対してはβだけ存在するものの、データ復調時においてはマージン値の小さな波形Ａによってエラーレイトが決められるので、マージンはαとなる。サーボ部のピーク検出方式の場合は、波形上下非対称の影響によってレベルマージン幅が狭くなっていることがわかる。そして更にパルス波形Ａの振幅幅が下った場合には、スライスレベルＳによりデータを検出することができず、サーボ部においてリードエラーが発生する。このリードエラー現象がシークエラーの要因となる。したがって非対称性を低減又はゼロにする必要がある。
【００１９】
これに対しデータ部の復調方式がＰＲ４ＭＬ方式でのピーク検出は、ＡＧＣ回路から出力されたデータ信号が、図１１（Ｂ）に示す如く、上下非対称のデータ信号が伝達されたとき、復調回路に構成されている（１＋Ｄ）フィルタによるＰＲ等価により、その下図に示す如く、＋１／０／−１のレベルに波形等価され、非対称有り無しの場合にも同様な等価が行われる。
【００２０】
仮りに非対称性が存在する方がＭＲヘッドの安定バイアス点になることが往々にしてあるため、即ち出力レベルの変動等が少ない等の理由でエラーレイトが低く抑えられるため、マージンが広い場合がある。したがってマージン幅でＭＲヘッドの最適センス電流を決定する場合、データ部においては非対称性が大きい方にセンス電流が最適化する可能性があり、サーボ部でのそれとは異なる可能性が非常にある。
【００２１】
図１１（Ｃ）は、同（Ａ）と同じく、非対称−２０％時の波形をＰＲ４ＭＬ方式のデータ復調回路に入力した場合である。ＰＲ４ＭＬ方式では、前記の如く、＋１／０／−１のレベルに波形等価される。図１１（Ｃ）の例では、非対称性が−２０％時の波形を、ＰＲ４ＭＬ方式のデータ復調回路に入力した場合を示す。この場合、ＡＧＣ入力での「１」が、この（１＋Ｄ）フィルタ後の復調回路によりその隣りの「０」を「１」としたものに波形等価され、図１１（Ｃ）の例では、非対称性が存在した場合でも正規な等価が実施されることで、非対称性ゼロの場合と、同等なマージンが以後の回路（ビタビ検出回路）で得られる。なお、ビタビ検出回路は、「１」、「０」のデータの流れが正しいか否かを検知するものである。
【００２２】
即ち、サーボ部の復調方式として使用されるピーク検出方式の場合は明らかに波形上下非対称性の影響によってレベルマージン幅が狭くなり、最悪非対称性が大きい場合には、スライスレベルにてデータを検出することができずに、サーボ情報に対するリードエラーが発生する。このリードエラー現象がシークエラーの要因となる。
【００２３】
これに対し、データ部の復調方式がＰＲ４ＭＬ方式の場合、波形上下非対称性が存在していても復調回路に構成されている（１＋Ｄ）フィルタによるＰＲ等価により、非対称有り無しの場合にも同様な等価が行われる。非対称性の存在するところがＭＲヘッドの安定バイアス点になることが往々にしてあるため、即ち出力レベルの変動等が少ない等などの理由で、エラーレイトが低く抑えられるためマージンが広い場合がある。
【００２４】
したがってマージン幅でＭＲヘッドの最適センス電流を決定する場合、データ部においては非対称性が大きい方にセンス電流が最適化する可能性があり、サーボ部の最適センス電流とは異なる可能性が非常に大きい。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、サーボ部とデータ部とで、データのリードマージン最大点が必ずしも波形上下非対称性を零値にするとは限らない場合があるため、データ部での最適ＭＲバイアス電流とサーボ部での最適ＭＲバイアス電流とを別けて使用する必要性がある。
【００２６】
本発明では、データ部でのＭＲヘッドをバイアスするためのセンス電流を最適化することとは分離して、サーボ部においてもその復調方式に適合した最適化手段を提供するとともに、データ部、サーボ部おのおのの異なったセンス電流を使用出来るように切り換え回路を設け、データ部とサーボ部とでそれぞれ最適なセンス電流を使用できるように構成することによりディスク装置の信頼性、エラーレイトの向上をはかることを目的としたものである。
【００２７】
【問題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の原理構成図を図１に示す。図１において、１はＭＲヘッド素子、２はＭＲヘッドバイアス電流設定回路、３は固定ゲインアンプ、４はＡＧＣ（オートマティック・ゲイン・コントロール）アンプ、５はデータ部復調回路、６はデコーダ回路部、７はＤ／Ａコンバータ、８はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、９はメモリ、１１はサーボ復調回路部、１２は前記Ｄ／Ａコンバータ７、マイクロプロセッサ８、メモリ９を集積化したマイコン部である。
【００２８】
このＭＲヘッドバイアス電流設定回路２は、ＭＲヘッド素子に印加するセンス電流を決定するための回路であり、マイクロプロセッサ８により、Ｄ／Ａコンバータ７を経由して、信号線Ｔに流れる電流Ｉｒｃを可変に制御して、ＭＲヘッド素子のバイアス電流を制御する。前記本発明の目的は、各請求項に記載された発明により達成される。
【００２９】
図１に示す本発明の原理構成のディスク装置では、ＭＲヘッド１を使用し、同一トラック内に一定時間間隔でサーボ情報がある時間幅で書込まれており、このサーボ情報間にデータ情報が書込まれたディスクと、サーボ情報を復調するサーボ復調手段１１と、データ情報を復調するデータ部復調手段５を備えたディスク装置において、前記サーボ復調手段１１に、サーボ情報をピーク検出により復調し、サーボスライスレベルを可変制御するサーボ・スライスレベル可変手段を具備するサーボパルス生成手段を設け、前記データ部復調手段５に、（１＋Ｄ）フィルタ手段と、サンプラー＆イコライザ手段と、ビタビ・スライスレベルを可変制御するビタビ・スライスレベル可変手段を具備するビタビ検出手段を設け、前記ＭＲヘッド１をバイアスするためのセンス電流を、サーボ領域を読み込むとき、前記サーボスライスレベル可変手段にもとづき得られた最適センス電流とし、データ領域を読み込むとき、前記ビタビ・スライスレベル可変手段にもとづき得られた最適センス電流とする。
【００３０】
請求項１に記載された本発明のディスク装置では、ＭＲヘッドを使用し、同一トラック内に一定時間間隔でサーボ情報がある時間幅で書込まれており、このサーボ情報間にデータ情報が書込まれたディスクと、サーボ情報を復調するサーボ復調手段と、データ情報を復調するデータ部復調手段を備えたディスク装置であって、
前記サーボ復調手段に、サーボ情報をピーク検出により復調し、サーボスライスレベルを可変制御するサーボ・スライスレベル可変手段を具備するサーボパルス生成手段を設け、
前記データ部復調手段に、（１＋Ｄ）フィルタ手段と、サンプラー＆イコライザ手段と、ビタビ・スライスレベルを可変制御するビタビ・スライスレベル可変手段を具備するビタビ検出手段を設け、
前記ＭＲヘッドをバイアスするためのセンス電流を、サーボ領域を読込むとき、前記サーボスライスレベル可変手段にもとづき得られた最適センス電流とし、データ領域を読込むとき、前記ビタビ・スライスレベル可変手段に基づき得られた最適センス電流としたディスク装置において、
前記ＭＲヘッドに流れるセンス電流を一定状態にして、前記サーボ・スライスレベル可変手段によりサーボスライスレベルを可変制御し、そのセンス電流におけるサーボ情報の読込可能な下限の限界点と読込可能な上限の限界点の差をマージン幅として求め、前記センス電流を変えてそのマージン幅が最大となるときのセンス電流をサーボ部を復調する際の最適センス電流として、ＭＲヘッド特有の出力振幅における上下非対称性を防止し、
前記ＭＲヘッドに流れるセンス電流を一定状態にして前記ビタビ・スライスレベル可変手段によりビタビ・スライスレベルを可変制御し、そのセンス電流におけるデータ情報の読込可能な下限の限界点と読込可能な上限の限界点の差をマージン幅として求め、前記センス電流を変えてそのマージン幅が最大となるときのセンス電流を、データ部を復調する際の最適センス電流としたことを特徴とする。
【００３１】
請求項２に記載された本発明のディスク装置では、ＭＲヘッドを使用し、同一トラック内に一定時間間隔でサーボ情報がある時間幅で書込まれており、このサーボ情報間にデータ情報が書込まれたディスクと、サーボ情報を復調するサーボ復調手段と、データ情報を復調するデータ部復調手段を備えたディスク装置であって、
前記サーボ復調手段に、サーボ情報をピーク検出により復調し、サーボスライスレベルを可変制御するサーボ・スライスレベル可変手段を具備するサーボパルス生成手段を設け、
前記データ部復調手段に、（１＋Ｄ）フィルタ手段と、サンプラー＆イコライザ手段と、ビタビ・スライスレベルを可変制御するビタビ・スライスレベル可変手段を具備するビタビ検出手段を設け、
前記ＭＲヘッドをバイアスするためのセンス電流を、サーボ領域を読込むとき、前記サーボスライスレベル可変手段にもとづき得られた最適センス電流とし、データ領域を読込むとき、前記ビタビ・スライスレベル可変手段に基づき得られた最適センス電流としたディスク装置において、
電源投入時から予め定められた時間毎に出力信号を送出するタイマ手段を設け、そのタイムアウト信号により、前記サーボスライスレベルを可変制御するサーボ・スライスレベル可変手段を具備するサーボパルス生成手段と、ビタビ・スライスレベルを可変制御するビタビ・スライスレベル可変手段を具備するビタビ検出手段を動作させて、サーボスライスマージンが最大となるセンス電流値及びビタビスライスマージンが最大となるセンス電流値を求め、これらの求めたセンス電流値にもとづきすでに求めたサーボスライスマージンが最大のセンス電流及びビタビスライスマージンが最大のセンス電流値を更新し、
前記ＭＲヘッドに流れるセンス電流を一定状態にして、前記サーボ・スライスレベル可変手段によりサーボスライスレベルを可変制御し、そのセンス電流におけるサーボ情報の読込可能な下限の限界点と読込可能な上限の限界点の差をマージン幅として求め、前記センス電流を変えてそのマージン幅が最大となるときのセンス電流をサーボ部を復調する際の最適センス電流として、ＭＲヘッド特有の出力振幅における上下非対称性を防止し、
前記ＭＲヘッドに流れるセンス電流を一定状態にして前記ビタビ・スライスレベル可変手段によりビタビ・スライスレベルを可変制御し、そのセンス電流におけるデータ情報の読込可能な下限の限界点と読込可能な上限の限界点の差をマージン幅として求め、前記センス電流を変えてそのマージン幅が最大となるときのセンス電流を、データ部を復調する際の最適センス電流としたことを特徴とする。
【００３３】
これにより以下の作用効果を奏する。
（１）サーボ部とデータ部とを、それぞれのリードマージン値に応じた最適のセンス電流により読出し制御可能とするので、サーボ部に対しても、データ部に対しても正確にデータの読み出しができる。
【００３４】
（２）サーボ情報部分において、ピーク検出方式におけるスライスレベルの可変によって得られるレベルマージンによってマージン幅が最大となる値を求めることで最適化をはかるので、ＭＲヘッド特有の出力振幅における上下非対称性を改善し、サーボ部の最適化をはかり、シークエラーレイトを向上することができる。
【００３５】
（３）データ情報部分において、最適なセンス電流を調整する方式としてＰＲ４ＭＬ方式におけるＭＬ部にビタビ復号方式を採用して、ビタビ・スライスレベルの可変によって得られるレベルマージン幅が最大となる値を求めることにより最適化をはかるので、データのリードエラーを非常に少なくすることができる。
【００３６】
（４）ディスク装置の運転中に、サーボスライスマージンが最大となるセンス電流値及びビタビスライスマージンが最大となるセンス電流を動作中に適宜更新することができるので、例えば動作中の温度変化等においてＭＲヘッド素子の特性に変化があっても、それに適応して動作させることができるので、シークエラーレイト、データのリードエラレートを常時非常に少なくすることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図２〜図８にもとづき、必要に応じて他図を参照して説明する。図２は本発明の一実施の形態、図３はＭＲバイアス回路説明図、図４はテーブル説明図、図５はＭＲバイアス電流切換状態説明図、図６はビタビ動作説明図、図７はビタビ法則説明図、図８は工場出荷時の動作説明図である。
【００３８】
図２において他図と同一記号は同一部分を示し、１はＭＲヘッド素子、２はＭＲヘッドバイアス電流設定部、３は固定ゲインアンプ、４はＡＧＣアンプ、５はデータ部復調回路、５ａは（１＋Ｄ）フィルタ、５ｂはサンプラー＆イコライザ、５ｃはビタビ検出回路、６はデコーダ＆デスクランブラ、７はＤ／Ａコンバータ、８はＭＰＵ、９はメモリ、１０はＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路、１１はサーボ復調回路部、１１ａはサーボパルス生成回路、１１ｂはサーボ信号生成回路、１２はマイコン制御部、１３はマルチプレクサ、１４はグレイコード復調回路、１５はハード・ディスク・コントローラ、１６はホスト・プロセッサである。
【００３９】
ＭＲヘッド素子１は磁気ディスクに記録されたデータを読み取るものであり、図１２（ａ）に示す如き、ρ−Ｈ特性を有するものであり、ディスク円板からの磁界Ｈに対して動作点が、ａ、ｂ、ｃ点のように決定され、該動作点でのＭＲ素子の出力波形を示したものである。
【００４０】
出力波形の上側ｏ−ρ値をＡ、下側ｏ−ρ値をＢとした場合に、波形の上下非対称性Ａｓｙｍの定義式を次式に示す。
Ａ−Ｂ
Ａｓｙｍ＝─────×１００（％）
Ａ＋Ｂ
動作点ａの場合Ａ＝Ｂであるから上下非対称性Ａｓｙｍ＝０％となり、非対称性は除去される。しかし動作点ｂではＡ＜Ｂであり、動作点ｃではＡ＞Ｂとなるため、非対称性が発生する。
【００４１】
前記の如く、この非対称性が存在したとき、サーボ部の復調回路に、出力波形ピーク検出方式を採用している場合においては全波整流後の微分波形をレベル検出する際、スライスレベルに対するマージンのロスを招き、サーボ情報が不安定状態となり、シークエラーレイトが悪化することになる。
【００４２】
ＭＲヘッドバイアス電流設定部２は、ＭＲヘッド素子１をバイアスするためのセンス電流Ｉｓを流すものであり、図３（Ａ）に示す如く、電流源２１、２２、２３、２４、抵抗２５、２６、トランジスタ２７、２８、抵抗２９、３０、コンデンサ３１、基準電圧源３２、電流源３３、比較器３４等を具備する。
【００４３】
Ｄ／Ａコンバータ７からの制御信号により、電圧Ｖｒｅｆが変化すると、それに応じて電流源２１に流れる電流Ｉｒｃが変化する、この電流Ｉｒｃの変化に応じて電流源２２に流れる電流Ｉｆも変化し、この結果抵抗２５、２６における電圧Ｖｂも変化する。そしてトランジスタ２７、２８のベース電圧も変化し、これによりＭＲヘッド素子１に流れるセンス電流Ｉｓが変化する。
【００４４】
いまＭＲヘッド素子１の抵抗値をＲｍｒ、抵抗２５、２６間つまりコンデンサ３１の端子電圧をＶｂとするとき、センス電流Ｉｓは次式で定義することができる。ここでＲｂは抵抗２５、２６の抵抗値である。
【００４５】
Ｖｂ
Ｉｓ＝──────────
２×Ｒｂ＋Ｒｍｒ
またαを係数とするとき、センス電流Ｉｓと、電流源２１に流れる電流Ｉｒｃは次式で表すことができる。
【００４６】
Ｉｓ≒α×Ｉｒｃ
すなわち、センス電流ＩｓはＩｒｃのα倍になるようにゲイン調整されている。そしてＭＲヘッド素子１に発生する電圧が、固定アンプ３を経由して出力される。
【００４７】
なお比較器３４は基準電圧源３２の電圧より抵抗２５、２６の接続点の電圧カットになったとき電流源２３に流れる電流が大きくなるように制御するものである。そして電流源２２を流れる電流はＭＲヘッド素子１を流れる電流と同一である。
【００４８】
固定アンプ３はＭＲヘッド素子１が磁気ディスク上に記録されたデータを読み取ったときの出力電圧を一定の増幅度で増幅するものである。
ＡＧＣアンプ４は、固定アンプ３の出力が一定値を越えたとき、これを一定の大きさに抑制する自動利得調整回路である。
【００４９】
データ部復調回路５は磁気ディスクに記録されたデータ部を復調するものであり、（１＋Ｄ）フィルタ５ａ、サンプラー＆イコライザ５ｂ、ビタビ検出器５ｃ等を具備する。
【００５０】
（１＋Ｄ）フィルタ５ａは、図１１（Ｂ）にＢとして示すブースタ特性のフィルタをＡＧＣアンプ４の出力に適用するものである。図１１（Ｂ）において、Ｍは媒体出力特性を示し、Ｆ1 は磁気ディスク媒体に書き込まれる最高周波数を示す。磁気ディスクのデータ部の記録密度はサーボ部の記録密度に比較してはるかに大きいため、その最高周波数Ｆ1 が大きなものとなり、もしデータ部でもピーク検出を行うときはこの最高周波数Ｆ1 までを通過するフィルタが必要になる。しかし（１＋Ｄ）フィルタ５ａにより、図１１（Ｂ）に示す特性曲線Ｂにより、その出力をブーストするので、Ｆ1 よりも半分の周波数のフィルタを使用して、しかも小出力のものをブーストすることができる。
【００５１】
サンプラー＆イコライザ５ｂは、図１１（Ｃ）に示す如き、（１＋Ｄ）フィルタ５ａの出力を一定時間毎にサンプリングし、サンプリングしたものをイコライズして「１」か「０」に判別してこれをビタビ検出器５ｃに送出するものである。
【００５２】
ＡＧＣアンプ４の出力が（１＋Ｄ）フィルタ５ａにより（１＋Ｄ）だけＰＲ等価されたとき、例えば図１１（Ｃ）の上段に示す波形が下段に示す波形にＰＲ等価される。これにより、ＡＧＣアンプ４の出力を、そのままサンプリングしたとき「００１００１０００・・・」というデータが、このサンプラー＆イコライザ５ｂにより２値化されたとき「００１１０１１００・・・」と変換されることになる。したがって、データＤ0 を磁気ディスクに書き込むとき、図示省略したプリコーダ回路により、この（１＋Ｄ）フィルタによる変換分を事前に逆変換してＤ0 ／（１＋Ｄ）の形で記入する。このＤO ／（１＋Ｄ）は（１＋Ｄ）フィルタ５ａにより（１＋Ｄ）変換されてＤ0 となり、サンプラー＆イコライザ５ｂから、前記プリコーダ回路に入力されたデータ、つまり記入すべきデータＤ0 が２値信号として出力される。
【００５３】
ビタビ検出器５ｃは、サンプラー＆イコライザ５ｂより出力された２値データが正しいか正しくないか検知するものであり、後述するように、データ部のビタビ・スライスレベルを可変にするビタビスライスレベル可変回路５ｃ−１を具備する。
【００５４】
ビタビ検出器５ｃの動作は公知であるので簡単に説明する。図２に示すＡＧＣアンプ４から、図６（Ａ）に示す如き、ＭＲヘッド素子１のアナログ出力が伝達されたとき、（１＋Ｄ）フィルタ５ａの出力は同（Ｂ）に示す如きアナログ出力となる。なお図６の（Ａ）、（Ｂ）における「０」、「１」の値は、これらのアナログ信号をスライスして２値化したときの値である。
【００５５】
この（１＋Ｄ）フィルタ５ａのアナログ出力を、サンプラー＆イコライザ５ｂにより図６（Ｃ）のクロックの立上りでサンプリングし、イコライザすると図６（Ｄ）に示すサンプル出力ＶＤが得られる。図６（Ｄ）において、ＶＤ＋ｔｈがビタビスライスレベル上限側であり、ＶＤ−ｔｈがビタビスライスレベル下限側である。このＶＤ＋ｔｈ、ＶＤ−ｔｈは可変であり、ＶＤ＝０レベルからＶＤ＝Ｖｈレベルまでを１００％として連動して動作する。
【００５６】
そして図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すビタビ法則のように、（Ａ）ＶＤ＜ＶＤ−ｔｈのときは「１」が「１」または「０」に遷移し、（Ｂ）ＶＤ−ｔｈ≦ＶＤ≦ＶＤ＋ｔｈのときは「１」は「１」に、「０」は「０」にそのまま遷移し、（Ｃ）ＶＤ＋ｔｈ＜ＶＤのときは「０」が「１」または「０」に遷移する。
【００５７】
例えば図６（Ｅ）のｔ2 において、ＶＤがＶＤ−ｔｈ以下になれば、ｔ1 の「１」が「１」または「０」に遷移する。しかし「０」は、図７（Ｄ）の時刻ｔ1 に示す如く、このように「０」より下に遷移することはあり得ないので、ビタビ検出器５ｃは、時刻ｔ1 のデータは「１」を選択する。
【００５８】
この「１」は、時刻ｔ2 〜ｔ5 において、「１」と「０」の２つのルートをたどるが、時刻ｔ6 においてＶＤ＋ｔｈ＜ＶＤの状態になり、図７（Ｃ）の法則により「１」に上るかまたは「０」を保持することになるが、もしｔ2 〜ｔ5 で「１」を選んだとき、更にその上に遷移することはあり得ないので、ビタビ検出器５ｃは、ｔ2 〜ｔ5 では「０」を選択する。時刻ｔ8 においても同様の判別が行われ、ｔ6 〜ｔ7 では「１」が選択される。
【００５９】
ＶＤと各スライスレベルＶＤ＋ｔｈ、ＶＤ−ｔｈの関係は、このようにして図６（Ｅ）に示すパスメモリＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ上にレジスタされ、最終出力にてデータが出力される。
【００６０】
なお図６（Ｄ）に示す如く、「０」→「１」への切替判定はｔ1 、ｔ6 ・・・のようにＶＤがビタビのスライスレベルＶＤ＋ｔｈを越えたとき識別され、これによりビタビのスライスレベルＶＤ＋ｔｈ、ＶＤ−ｔｈがＶｈだけプラスされる。逆に「１」→「０」への切替判定は、ｔ2 、ｔ8 ・・・のように、ＶＤがビタビのスライスレベルＶＤ−ｔｈ以下になったとき識別され、これによりビタビのスライスレベルＶＤ＋ｔｈ、ＶＤ−ｔｈがＶｈだけマイナスされる。このようにして正確な判定が行われる。
【００６１】
デコーダ＆デスクランブラ６は、ビタビ検出器５ｃから正しいデータとして出力された９ビットデータを８ビットのデータにデコードしたり、ＰＬＬ１０が収束するようにスクランブルされたデータをデイスクランブルするものである。
【００６２】
Ｄ／Ａコンバータ７はＭＰＵ８から出力されるディジタル信号をアナログ信号に変換するものであって、それによりＭＲヘッドバイアス電流設定回路２を制御したり、あるいはマルチプレクサ１３を制御するものである。
【００６３】
ＭＰＵ８はハードディスクコントローラ１５を制御するマイクロプロセッサであり、メモリ９に格納されたプログラムやデータにより動作するものである。そしてＤ／Ａコンバータ７、ＭＰＵ８、メモリ９等によりマイコン制御部１２を構成する。なおメモリ９には後述するように、磁気ディスクのシリンダ番号とゾーン番号との対応を示すシリンダ・ゾーン・テーブルＴ0 と、最適のサーボ部用センス電流を示すサーボ用マップ・テーブルＴ1 と、最適のデータ部用センス電流を示すデータ用マップ・テーブルＴ2 等が格納されている。
【００６４】
ＰＬＬ１０はサンプリング用の発振器の出力が一定位置にくるように、周波数制御及び位相ロック制御するものである。
サーボ復調回路部１１は、サーボ部を復調するものであり、サーボパルス生成回路１１ａと、サーボ信号生成回路１１ｂを具備している。
【００６５】
サーボパルス生成回路１１ａは、図１２（Ｂ）に示すサーボ部の信号のうち、サーボマークとグレイコードを全波整流してその微分波形をスライスしてパルス化するもので、サーボマーク検出用及びシリンダ番号検出用のサーボ・パルス信号を出力するものであり、後述するように、前記全波整流の微分波形のスライスレベルを可変にするサーボ・スライスレベル可変回路１１ａ−１を具備する。
【００６６】
サーボ信号生成回路１１ｂは、図１２（Ｂ）に示すサーボ部の信号のうち、２相サーボ用のポジション信号ＰＯＳＡ〜ＰＯＳＤを復調するものであり、ＰＯＳＡ〜ＰＯＳＤまでの各々の信号のピークホールド値又はＰＯＳＡ〜ＰＯＳＤの各信の面積成分即ち積分値を検出し、ＰＯＳＡとＰＯＳＢの差分、又はＰＯＳＣとＰＯＳＤの差分により位置制御を行うためのものである。
【００６７】
マイコン制御部１２は、ハード・ディスク・コントローラ１５を制御するものであり、図３（Ｂ）に示す如く、マルチプレクサ１３に接続されている複数のＭＲバイアス電流設定回路２−０、２−１・・・２−ｍを固定アンプ３に選択接続するようにマルチプレクサ１３を制御したり、各ＭＲバイアス電流設定回路２−０、２−１・・・２−ｍに接続されているＭＲヘッド素子１−０、１−１・・・１−ｍを所定の位置にシーク制御したり、前記の如く、ＭＲヘッド素子１−０、１−１・・・１−ｍに流すセンス電流を制御するものである。
【００６８】
マルチプレクサ１３は、図３（Ｂ）に示す如く、それぞれにＭＲヘッド素子１−０、１−１・・・１−ｍが接続されているＭＲヘッドバイアス電流設定回路２−０、２−１・・・２−ｍの１つを、マイコン制御部１２からの制御信号にもとづき選択的に固定アンプ３に接続制御するものである。
【００６９】
グレイコード復調回路１４は、前記サーボパルス生成回路１１ａから出力されたサーボ・パルス信号のグレイコード部分を解読して、そのＭＲヘッド素子の位置しているシリンダ番号を読取り、これをＭＰＵ８に伝達するものである。
【００７０】
ハード・ディスク・コントローラ１５は、ハードディスク装置を制御するものであって、ホスト装置１６と接続され、ホスト装置１６の指示に応じて各種の動作を行うものである。
【００７１】
ホスト装置１６は、ハード・ディスク・コントローラ１５に対してデータのリード、ライト等、各種の制御指令を行うものである。
次に本発明の特徴とするサーボ用マップテーブルＴ1 及びデータ用マップテーブルＴ2 の作り方について説明する。なおこれらは工場出荷時に作成される。
【００７２】
工場出荷時に、シリンダ番号とゾーン番号を対照するシリンダー・ゾーン・マップテーブルＴ0 を作成する。これは連続する複数のシリンダを１つのゾーン番号で表わすもので、例えばシリンダ番号０〜ｈをゾーン番号Ｚ0 、シリンダ番号ｈ＋１〜ｍをゾーン番号Ｚ1 ・・・というように対応するものであり、同一ゾーン番号のゾーンではビット密度が同一であり、あらかじめ事前に設定されるものである。
【００７３】
ＭＰＵ８により磁気ディスクの各サーボフレームに、図示省略したサーボトラックライタにより、図１２（Ｂ）に示す如くサーボ・フレームフォーマットを記録させる。
【００７４】
それから図８に示す如く、電源投入して起動する。先ず磁気ディスク装置のスピンドルモータを起動する（Ｓ１）。イニシャルシークスタートを行う（Ｓ２）。ヘッド番号０のＭＲヘッド素子１−０をセレクトして、マルチプレクサ１３によりＭＲヘッド素子１−０と接続されたＭＲヘッドバイアス電流設定部２−０を固定アンプ３と選択接続させる（Ｓ３）。
【００７５】
それからＭＰＵ８は、このヘッド番号０のＭＲヘッド素子１−０がゾーン番号０の最インナーに位置するようにシーク制御する（Ｓ４）。
それからＭＰＵ８は、下記の如き制御を行い、サーボスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流を選択する。即ちＭＲヘッドバイアス電流設定部２−０に対してＭＲヘッド素子１−０のセンス電流をあらかじめ定められたｉＳ0 になるように制御する。そしてＭＲヘッド素子１−０から読出したサーボ情報のうちの、サーボマークとグレイコードを固定アンプ３とＡＧＣアンプ４を経由して、サーボパルス生成回路１１ａにより全波整流してその微分波形をスライスしてサーボパルス信号を出力し、この出力信号がＭＰＵ８で解読され、正確にこれを読取ったか否かを判別する。即ち、サーボマークとシリンダ番号が正確に読取られたか否か判別する。
【００７６】
このとき、サーボ・スライスレベル可変回路１１ａ−１によりスライスレベルを、図４（Ｄ）に示す如く、・・・Ｓ0 、Ｓ1 、Ｓ2 ・・・Ｓｖ・・・と変化させ、そのスライスレベル毎に前記解読つまり読込が成功したか否かを判別する。そして読込可能な下限の限界点ＳL （スライスレベルを最下点より順次上げて行き、最初に解読可能なレベル、この例ではＳL ＝Ｓ2 ）と、読込可能な上限の限界点Ｓｕ（スライスレベルを順次上げて行き、解読不可能な直前の、最終の解読可能なレベル、この例ではＳｕ＝Ｓｐ）を検知し、ＭＲヘッド素子１−０について、ゾーン番号Ｚ0 におけるセンス電流ｉＳ0 のスライスレベルのマージン幅を（Ｓｐ−Ｓ2 ）として保持する。
【００７７】
ＭＰＵ８は、次にＭＲヘッド素子１−０のセンス電流をｉＳ1 になるように制御する。そして同様に、ＭＲヘッド素子１−０から読み出したサーボ情報の、サーボマークとグレイコードをサーボパルス生成回路１１ａにより全波整流してその微分波形をスライスしてサーボパルス信号を出力し、この出力信号を解読して正確に読取ったか否かを判別する。このとき、前記と同様に、サーボ・スライスレベル可変回路１１ａ−１により、スライスレベルを、図４（Ｄ）に示す如く、・・・Ｓ0 、Ｓ1 、Ｓ2 ・・・と変化させ、そのスライスレベル毎に前記解読が成功したか否かを判別する。そして読込可能な下限の限界点ＳL （この例ではＳL ＝Ｓ1 ）と読込可能な上限の限界点Ｓｕ（この例ではＳｕ＝Ｓｑ）を検知し、ＭＲヘッド素子１−０について、ゾーン番号Ｚ0 におけるセンス電流ｉＳ1 のスライスレベルのマージン幅を（Ｓｑ−Ｓ1 ）として保持する。
【００７８】
このようにしてセンス電流を、あらかじめ定められているｉＳ0 〜ｉＳｔの範囲に変化させて、各センス電流におけるスライスレベル幅（Ｓｕ−ＳL ）を算出し、最大のスライスレベル幅（この例ではＳｖ−Ｓ0 ）を求め、そのときのセンス電流ｉＳｐを求める（Ｓ５）。
【００７９】
そしてこれを、ＭＲヘッド素子１−０に対し、ゾーン番号Ｚ0 における最大のマージン幅を示すセンス電流Ｉｓ00としてマップテーブルに格納保持する（Ｓ６）。
【００８０】
次にＭＰＵ８は、ヘッド番号０の、図示省略した書込み素子を使用して既知のパターンのデータをこのゾーン番号０の最インナーに書込みする。そしてＭＲヘッド素子１−０によりこの書込み後のデータを読込む。そして下記の如き制御を行い、ＭＲセンス電流を可変してデータリードし、ビタビスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流を選択する。
【００８１】
ＭＰＵ８は、データ部を、図５に示す、リード・ゲート（ＲＧ）信号により復調モードに切り換える。これによりＡＧＣアンプ４の出力を（１＋Ｄ）フィルタ５ａ側に伝達する。
【００８２】
それからＭＰＵ８は、ＭＲヘッドバイアス電流設定部２−０に対してＭＲヘッド素子１−０のセンス電流を、あらかじめ定められたｉＳ0 ′になるように制御する。そしてＭＲヘッド素子１−０から読出した前記データ領域の規定された位置の読取り信号つまりデータの読取り信号を固定アンプとＡＧＣアンプ４を経由し、また（１＋Ｄ）フィルタ５ａ、サンプラー＆イコライザ５ｂ、ビタビ検出器５ｃを介して復調され、８／９デコーダ＆デスクランブラ６によりＮＲＺデータが出力される。この出力信号がＭＰＵ８で解読され、正確にこのデータを読取ったか否かを判別する。
【００８３】
このとき、ビタビ・スライスレベル可変回路５ｃ−１により、スライスレベルを、図４（Ｅ）に示す如く、・・Ｓ0 ′、Ｓ1 ′、Ｓ2 ′・・・Ｓｖ′・・・と変化させ、そのスライスレベル毎に前記解読つまり読込みが成功したか否かを判別する。
【００８４】
そして読込可能な下限の限界点ＳL ′（スライスレベルを最下点より順次上げて行き、最初に解読可能なレベル、この例ではＳL ′＝Ｓ1 ′）と、読込可能な上限の限界点Ｓｕ′（スライスレベルを順次上げて行き、解読不可能な直前の、最終の解読可能なレベル、この例ではＳｕ′＝Ｓｐ′）を検知し、ＭＲヘッド素子１−０について、ゾーン番号Ｚ0 におけるセンス電流ｉＳ0 ′のスライスレベルのマージン幅を（Ｓｐ′−Ｓ1 ′）として保持する。
【００８５】
ＭＰＵ８は、次にＭＲヘッド素子１−０のセンス電流をｉＳ1 ′になるように制御する。そして同様に、ＭＲヘッド素子１−０から読み出した前記データ領域の規定された位置の読取り信号をビタビ検出器５ｃ及び８／９データ＆デスクランブラ６より出力されたＮＲＺデータを解読して正確にデータを読取ったか否かを判別する。このとき、前記と同様に、ビタビ・スライスレベル可変回路５ｃ−１により、スライスレベルを、図４（Ｅ）に示す如く、・・・Ｓ0 ′、Ｓ1 ′、Ｓ2 ′・・・Ｓｖ′・・・と変化させ、そのスライスレベル毎に前記解読が成功したか否かを判別する。そして読込可能な下限の限界点ＳL ′（この例ではＳL ′＝Ｓ1 ′）と読込可能な上限の限界点Ｓｕ′（この例ではＳｕ′＝Ｓｑ′）を検知し、この差をＭＲヘッド素子１−０について、データ部に対するゾーン番号Ｚ0 におけるセンス電流ｉＳ1 ′のスライスレベルのマージン幅を（Ｓｑ′−Ｓ1 ′）として保持する。
【００８６】
このようにして、センス電流を、あらかじめ定められているｉＳ0 ′〜ｉＳｔ′の範囲に変化させて、各センス電流におけるスライスレベル幅（Ｓｕ′−ＳL ′）を算出し、その最大のスライスレベル幅（この例ではＳｖ′−Ｓ0 ′）を求め、即ちビタビスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流を求め、これをそのときのセンス電流ｉＳｐ′とする（Ｓ７）。
【００８７】
そしてこれを、ＭＲヘッド素子１−０に対し、データ部に対して復調するときの、ゾーン番号Ｚ0 における最大のマージン幅を示すセンス電流Ｉｓ00′としてマップテーブルに格納保持する（Ｓ８）。
【００８８】
このようにしてヘッド番号０のＭＲヘッド素子１−０に対し、ゾーン番号０のサーボスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流及びビタビスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流をそれぞれマップテーブルに格納したあと、ＭＰＵ８はそのときのゾーン番号ｍ、この例ではゾーン番号０が磁気ディスク装置のゾーン番号の最大値ｍａｘに達しているか否か判別する。
【００８９】
そしてゾーン番号の最大値ｍａｘに達していないときは、これらのセンス電流を求めたゾーン番号を＋１したゾーン、この例ではゾーン番号１のゾーンにＭＲ素子１−０をシークする。そして前記Ｓ４〜Ｓ８と同様の制御を行い、ヘッド番号０のＭＲヘッド素子１−０のゾーン番号１に対するサーボスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流と、ビタビスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流を求め、これらの値を各マップに格納する。そしてこのような制御をゾーン番号最大のゾーンに対してまで行う（Ｓ９）。
【００９０】
ＭＰＵ８は、次にヘッド番号が最大値ｍａｘ′に達しているか否か判別する。ヘッド番号が最大値ｍａｘ′に達していないときは、センス電流を求めたヘッド番号を＋１したＭＲヘッド素子、この例ではヘッド番号１のＭＲヘッド素子１−１を選択する。そして前記Ｓ３〜Ｓ９と同様の制御を行い、各ヘッド番号のＭＲヘッド素子のサーボスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流と、ビタビスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流を求めこれらの値を各マップに格納する。そしてこのような制御をヘッド番号最大のＭＲヘッド素子に対してまで行う（Ｓ１０）。
【００９１】
このようにして図４に示す各マップテーブルが得られる。
本発明の第２の実施の形態を図９及び図１０にもとづき説明する。実際に磁気ディスク装置を動作しているとき、温度変化等によりＭＲヘッド素子の特性がわずかにずれる場合がある。従って本発明の第２の実施の形態ではこのような場合の修正をも可能とするものである。
【００９２】
磁気ディスクにはゾーン番号０のシリンダーに隣接して最アウターシリンダーが設けられている。この最アウターシリンダーは、通常はユーザがアクセスしない領域である。本発明では、この最アウターのシリンダーに、工場出荷のとき、例えば前記サーボトラック・ライターにより予めサーボ情報の外に既知のデータを書込んでおく。そして前記図８に説明したサーボスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流を求めるとき、及びビタビスライスマージンが最大となるＭＲセンス電流を求めるとき、同様の手法により、これら最アウターのシリンダーを構成する各トラックに対する各ＭＲセンス電流を求め、これらを図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す如くサーボ用マップテーブルＴ1 ′及びデータ用マップテーブルＴ2 ′に、最アウターの項を設けてこれらに格納する。
【００９３】
そして、実際にディスク装置を動作状態にしてから一定時間経過したとき、ＭＲヘッド素子をこの最アウター・シリンダーにシークして、サーボマージンが最大となるセンス電流値及びビタビスライスマージンが最大となるセンス電流値を求める。そしてこれを前記工場出荷時に保持していた各センス電流と比較して各変化率を求め、これらの変化率を前記サーボ用マップテーブルＴ1 及びデータ用マップテーブルＴ2 の各ゾーン０〜ｎのセンス電流値をこの変化率により補正する。なおこの補正用の動作はＭＰＵ８が行う。
【００９４】
図９（Ａ）により磁気ディスク装置が電源投入されて動作状態にあるとき、そのサーボ用マップテーブルＴ1 ′及びデータ用マップテーブルＴ2 ′を補正するキャリブレーションについて説明する。
【００９５】
磁気ディスク装置が電源投入され使用状態になると、図示省略したキャリブレーション・タイマーがスタートする（Ｓ２０）。
キャリブレーションタイマーは、前記サーボ用マップテーブルＴ1 ′及びデータ用マップテーブルＴ2 ′の補正のために予め定めた一定の時間が過ぎたとき、キャリブレーションタイマーはＭＰＵ８にタイムアウト信号を出力する（Ｓ２１）。
【００９６】
このタイムアウト信号が出力されたとき、ＭＰＵ８は磁気ディスク装置がコマンド実行中か否かチェックし、コマンド実行中でなければ下記の補正動作を行う（Ｓ２２）。
【００９７】
ＭＰＵ８は、まずヘッド番号０のＭＲヘッド素子１−０が磁気ディスクの最アウターシリンダー上に位置するようにシークする。それから、前記図４（Ｄ）について説明した手法により、サーボスライスマージンが最大となるセンス電流値を測定する（Ｓ２３）。
【００９８】
ＭＰＵ８は、サーボ用マップテーブルＴ1 ′から前記工場出荷時に格納したこのＭＲヘッド素子１−０の、最アウターシリンダーに対するサーボマージンが最大となるセンス電流値Ｉｓ0 を読み出し、両者を比較して差分を求め、例えば両者の比Ｃｏを求める。そして主メモリ９上に新サーボ用マップテーブルＴ1 ′−０を作成し、サーボ用マップテーブルＴ1 ′のヘッド０の項の各センス電流値Ｉｓ0 、Ｉｓ00・・・Ｉｓｎ0 にこの比Ｃ0 を乗じたＣ0 ・Ｉｓ0 、Ｃ0 ・Ｉｓ00、Ｃ0 ・Ｉｓ10・・・Ｃ0 ・Ｉｓｎ0 を新サーボ用マップテーブルＴ1 ′−０のヘッド０の項に更新したセンス電流値として記入する（Ｓ２４）。
【００９９】
ＭＰＵ８は、このＭＲヘッド素子１−０の最アウターシリンダーにて、今度は前記既知のデータ情報を読取り、前記図４（Ｅ）について説明した手法により、ビタビスライスマージンが最大となるセンス電流値を測定する（Ｓ２５）。
【０１００】
ＭＰＵ８は、データ用マップテーブルＴ2 ′から、前記工場出荷時に格納したこのＭＲヘッド素子１−０の、最アウターシリンダーに対するビタビスライスマージンが最大となるセンス電流値Ｉｓ0 ′を読み出し、両者を比較して差分を求める。例えば両者の比Ｄ0 を求める。そして主メモリ９上に新データ用マップテーブルＴ2 ′−０を作成し、データ用マップテーブルＴ2 ′のヘッド０の項の各センス電流値Ｉｓ0 ′、Ｉｓ00′・・・Ｉｓｎ0 ′にこの比Ｄ0 を乗じたＤ0 ・Ｉｓ0 ′、Ｄ0 ・Ｉｓ00′、Ｄ0 ・Ｉｓ10′・・・Ｄ0 ・Ｉｓｎ0 ′を新データ用マップテーブルＴ2 ′−０のヘッド０の項に更新したセンス電流値として記入する（Ｓ２６）。
【０１０１】
ＭＰＵ８は、このときのヘッド番号がヘッド番号の最大値のものか否かをチェックする。この場合ヘッド番号は０であり、最大値ではないので、このヘッド番号に＋１したヘッドを選択する（Ｓ２７）。
【０１０２】
そして前記Ｓ２３〜Ｓ２７と同様の制御を行い、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す如き、更新したサーボ用マップテーブルＴ1 ′−０及びデータ用マップテーブルＴ2 ′−０を作成する。
【０１０３】
このようにして両テーブルを更新したのちのセンス電流はこれらの新しいテーブルＴ1 ′−０、Ｔ2 ′−０にもとづき決定される。
なお、キャリブレーション・タイマーのタイムアウト毎にこれらのテーブルが更新されるので、更新誤差を少なくするため、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す、最初のサーボ用マップテーブルＴ1 ′、データ用マップテーブルＴ2 ′は残しておくことが必要である。
【０１０４】
テーブルの更新について前記説明では工場出荷時に最アウター用のセンス電流値を求めて、タイムアウト時のセンス電流値との比を求めて更新する例について説明したが、本発明は勿論これに限定されるものではない。前記比を乗ずる代りに、最アウターの差分を各ヘッド毎に求め、これを各ヘッド毎のセンス電流に加算してもよい。
【０１０５】
また最アウターシリンダーには工場出荷時にデータを記入せずにおき、キャリブレーション・タイマーのタイムアウトのときに、図９（Ｂ）に示す如く、最アウターシリンダーに既知のデータを記入してビタビスライスマージン最大のセンス電流値Ｉｓｃ2 を求める。そしてゾーン番号０のビタビスライスマージン最大のセンス電流値ＩｓＣ0 を求め、この差をデータ用マップテーブルＴ2 の各ヘッド毎のセンス電流値に加減算する。ゾーン番号０のシリンダーは最アウターシリンダーときわめて隣接しているので前記の如く演算しても大きな誤差はない。
【０１０６】
実際に動作するときは、そのアドレス先により得られるシリンダー番号、あるいはグレイコードより得られるシリンダー番号により、図４（Ａ）に示す如き、シリンダーゾーン・マップテーブルＴ0 をアクセスしてそのシリンダー番号に対するゾーン番号を得て、これによりデータ用マップテーブルＴ2 をアクセスし、対応するＭＲヘッドの最適なセンス電流を認識し、ＭＲバイアス電流設定回路２をこれにより制御して、ＭＲヘッド素子をこの最適なセンス電流で動作させる。
【０１０７】
ところで図示省略した磁気ディスクのトラックには、例えば図５（Ａ）に示す如く、サーボ領域ＳＶ0 、ＳＶ1 ・・・が一定時間間隔毎に、ある時間幅で記入され、各サーボ領域ＳＶ0 、ＳＶ1 ・・・には、図１２（Ｂ）に示す如きサーボ情報が記入されている。そしてこれらサーボ領域ＳＶ0 、ＳＶ1 ・・・の間にデータが記入されるデータ領域が存在する。
【０１０８】
そして、ＭＰＵ８は、ＭＲヘッド素子がデータ領域に位置しているとき、図５（Ｂ）に示す如く、ハイレベルのリードゲート信号ＲＧを出力して、データ情報読取回路部分を動作状態にし、またそのときのシリンダー番号に応じたゾーン番号によりデータ用マップテーブルＴ2 をアクセスして、アクセス先のゾーン番号とＭＲヘッド素子に応じたセンス電流を得て、これにより該当するＭＲヘッド素子を制御する。
【０１０９】
またＭＲヘッド素子がサーボ領域に位置するとき、図５（Ｃ）に示す如く、ハイレベルのサーボゲート信号ＳＧを出力して、サーボ情報読取回路部分を動作状態にし、またそのときのシリンダー番号に応じたゾーン番号により、サーボ用マップテーブルＴ1 をアクセスして、アクセス先のゾーン番号とＭＲヘッド素子に応じたセンス電流を得て、これにより該当するＭＲヘッド素子を制御する。
【０１１０】
すなわち、ＭＲヘッド素子は、図５（Ｄ）に示す如く、データ領域に位置しているときは、図４（Ｃ）のデータ用マップテーブルＴ2 より得られたセンス電流で制御され、サーボ領域に位置しているときは、図４（Ｂ）のサーボ用マップテーブルＴ1 より得られたセンス電流で制御されるように、切換制御される。
【０１１１】
なお、電源投入のとき、ＭＲヘッド素子がどこに位置しているか不明のため、適当なセンス電流、例えばサーボ用マップテーブルＴ1 の平均のセンス電流をＭＲヘッド素子に流し、またサーボゲート信号ＳＧをハイレベルにして、最初にサーボ情報を、グレイコード復調回路１４により読取ることによりそのＭＲヘッド素子の位置を知り、次にこの情報にもとづき所望の制御を行うことができる。
【０１１２】
ところで、特開平８−３６７１３号公報に記載のものは、ＭＲヘッド素子によりサーボ情報を読出すとき、ＭＲヘッド素子に流すセンス電流Ｉｓｖを、データを読出すときのセンス電流値Ｉｄｔよりも少なくすることによりＭＲヘッド素子の寿命を延すことについて記載されている。この公報に記載のものは、マル１．サーボ情報読出し時のセンス電流をＩｓｖとし、データ情報読出し時のセンス電流をＩｄｔとしたとき、Ｉｓｖ＜Ｉｄｔとすること、マル２．アイドル時にはＩｓｖ＜Ｉｄｔにすること、マル３．またアイドル時にはＩｄｔ＝０としＩｓｖのみ流すことによりＭＲヘッド素子の寿命を延伸することを目的とするものであり、Ｉｓｖ＜Ｉｄｔによる非対称性が劣化することを犠牲にしている。
【０１１３】
これに対し、本発明は、サーボ情報をピーク検出してスライスマージンを測定することにより、あるいはビタビ・スライスレベルのスライスマージン幅を測定することによりサーボ情報及びデータ部に対する最適センス電流を求めるものであり、本発明ではＭＲヘッド素子の延命をはかるものではない。
【０１１４】
また特開平４−２０５９０３号公報に記載のものは、ＭＲヘッド素子そのものの特性である上下非対称性、ピークシフト、出力変動を抑制するためにバイアス磁界強度を変えて最適化をはかるものである。
【０１１５】
この公報に記載のものは、マル１．ＭＲ効果膜に印加されるバイアス磁界強度を変えて、磁化方向を最適化する、マル２．波形の上下非対称性に応じて通電電流値を変え、バイアス磁界強度／方向を最適化する、マル３．波形の上下非対称性の検出手段は、波形の＋側ピーク／−側ピーク値で検出する、マル４．通電電流値を半導体メモリに記憶させて、最適化する、マル５．再生装置使用前に一度通電電流値を変えて最適化を行う、マル６．「１」、「０」信号を媒体上に書き、＋側ピーク値と−側ピーク値の差を検出する等のものであり、ＭＲヘッド素子の特性改善を目的とするものであり、サーボ情報とデータ情報とでのセンス電流の区別は行われていない。
【０１１６】
これに対し本発明は、ＭＲヘッド素子の特性そのものの改善を目的とするものではなく、あくまでもサーボ情報ではピーク検出方式、データ情報ではＰＲ４ＭＬ方式という、リード方式によりマージン測定方法等が違うためにセンス電流の設定にも違いが生じることを、このセンス電流の調整により、上下非対称性の改善も結果としてはかれるが、あくまでもマージン幅最大値ということでセンス電流を最適化し、簡単な手法で、サーボ情報、データ情報に対して正確な解読を可能としたものである。
【０１１７】
なお、前記説明は磁気ディスク装置について説明したが、本発明は勿論これのみに限定されるものではなく、他のディスク装置にも適用できるものである。
ＭＲヘッドを使用し、エンベデッド方式を採用したディスク装置においては、データ部とサーボ部とでは復調方式が異なるため、最適となるＭＲヘッドバイアス・センス電流が異なる場合が多い。本発明によれば、おのおの部分においてそれぞれ最適化された値を切り換えて使用できるため、最適値からずれた状態で復調を行うことがない。よって、リードエラーレイト／シークエラーレイト伴に向上し、ディスク装置の信頼性を向上させることが可能となる。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明は以下の作用効果を奏する。
（１）ＭＲヘッド素子によりサーボ部とデータ部とを読出すとき、それぞれのリードマージン幅が最大となる、最適センス電流に切換えて、読出制御を行うので、サーボ部も、データ部も、異なる復調方式を採用しているにもかかわらず、ともに正確に読出すことができ、信頼度の高いディスク装置を提供することができる。
【０１１９】
（２）サーボ情報部分において、ピーク検出方式におけるスライスレベルの可変により得られるレベルマージン幅が最大となる値を求めてＭＲヘッド素子の最適センス電流を求めるので、ＭＲヘッド特有の出力振幅における上下非対称性を改善し、サーボ部の最適化をはかり、シークエラーレイトを向上することができる。
【０１２０】
（３）データ情報部分において、最適なセンス電流を調整する方式としてＰＲ４ＭＬ方式におけるＭＬ部にビタビ復号方式を採用して、ビタビ・スライスレベルの可変により得られるレベルマージン幅が最大となる値を求めてＭＲヘッド素子の最適センス電流を求めるので、サーボ情報部分においてピーク検出方式を使用する場合でも、データ部のリードエラーを非常に少なくすることができる。
【０１２１】
（４）タイマ手段を設けて、適宜の時間間隔でディスク装置の運転中に、サーボスライスマージンが最大となるセンス電流値及びビタビスライスマージンが最大となるセンス電流を動作中に適宜更新することができるので、例えば動作中の温度変化等においてＭＲヘッド素子の特性に変化があっても、それに適応して動作させることができるので、シークエラーレイト、データのリードエラレイトを常時非常に少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態である。
【図３】ＭＲバイアス電流設定回路説明図である。
【図４】テーブル説明図である。
【図５】ＭＲバイアス電流切換状態説明図である。
【図６】ビタビ説明図である。
【図７】ビタビ法則説明図である。
【図８】工場出荷時の動作説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態図である。
【図１０】テーブル更新状態説明図である。
【図１１】復調状態説明図である。
【図１２】ρ−Ｈ特性及びサーボフレーム・フォーマット説明図である。
【符号の説明】
１ ＭＲヘッド素子
２ ＭＲヘッドバイアス電流設定回路
３ 固定ゲインアンプ
４ ＡＧＣアンプ
５ データ部復調回路
６ デコーダ回路部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a disk apparatus, and more particularly to a disk apparatus that reads recorded data from a disk using an MR head (Magnet-Resistive Head), and particularly relates to an apparatus for correcting vertical asymmetry of an output waveform peculiar to an MR head. In the disk device adopting the (Embeded) servo system, in each of the data part and the servo part, the sense current for biasing the MR head is optimized in each part to improve read / write characteristics, seek error rate, and read The present invention relates to improvements in error rate and device reliability.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in magnetic disk drives, recording density has been improved, transfer speeds have been increased, spindle speed has been increased, and high output levels have been secured regardless of the speed of the disk and circumferential speed. A possible MR head is used.
[0003]
  However, since the characteristic curve of the magnetic field strength H-magnetic resistivity ρ of the MR head shows the characteristic of the curve as shown in FIG. 12A, if the operating point is set to a, the H-ρ output waveform becomes vertically symmetric. . However, if the operating point is b, the lower output B has a larger output characteristic than the upper output A, and if the operating point is C, the upper output A has a larger output characteristic than the lower output B. . In the MR head, there is such a characteristic vertical asymmetry of the H-ρ waveform, which leads to deterioration of read error rate and seek error rate. The vertical asymmetry Asym is expressed by the following equation.
[0004]
                              AB
      Vertical asymmetry Asym = ───── × 100 (%)
                              A + B
By the way, asymmetry occurs when A <B or A> B. When this asymmetry exists, if the output waveform peak detection method is adopted in the demodulator circuit on the servo side, when detecting the differential waveform after full-wave rectification, a margin loss with respect to the slice level is incurred. Servo information becomes unstable and the seek error rate deteriorates.
[0005]
  In addition, when a demodulator circuit on the data side employs a PR4ML system (Personal Response Class 4 Maximum Lilyhood) which is a level detection system, an equalization error due to equalization occurs due to a shift in sampling points of the upper and lower waveforms. In the same manner as described above, the error rate is deteriorated.
[0006]
  Therefore, in order to remove the vertical asymmetry, it is necessary to optimize the sense current flowing through the MR head and operate the operating point of the MR head with respect to the magnetic field H at an appropriate position.
[0007]
  In other words, when the servo section and data section are demodulated with the same MR head bias current, if the vertical asymmetry of the output waveform changes in each section, the MR head bias current is optimized at each location. To eliminate or correct the waveform asymmetry and improve the seek error rate and read error rate of the magnetic disk device.
[0008]
  In a magnetic disk apparatus using an MR head and employing an embedded servo system, when the bias current of the MR head is optimized, margin adjustment in the servo section, for example, a slice level or a track offset with respect to an output level, that is, an amplitude value, is performed. On the other hand, the optimum sense current is usually determined by adjusting a margin at a readable limit value.
[0009]
  However, when the demodulation method in the data part is different from the demodulation method in the servo part, for example, in the data part, margin adjustment when performing the level detection by the PR4ML method, for example, using a Viterbi demodulation circuit for the ML detection circuit , When the MR bias current is determined and used by the method of determining the margin value by the maximum value of the upper and lower limits of the Viterbi slice level value, and the peak detection method in the servo section The optimum MR bias current is often different from the case where demodulation is performed.
[0010]
  In that case, when the MR bias current adjusted in the data part is used in the servo part as it is, the data part has a sufficient margin by shifting the value so that the waveform asymmetry is zero, but the servo part has a waveform. There was a tendency for the seek error rate to deteriorate due to the occurrence of vertical asymmetry.
[0011]
  Here, the embedded servo system will be briefly described. In the embedded servo system, there is a servo area where servo data is written between data areas on a track, and this servo information is also read by the MR head for data reading, and servo control is performed.
[0012]
  An example of servo information used in the embedded servo system will be described with reference to FIG. This servo information is composed of a servo frame format including a W / R / AGC section, a servo mark section, a gray code section, position signal sections POSA to POSD, PAD, and the like.
[0013]
  Here, the W / R / AGC section is a gain pull-in period when the data section is switched to the servo by automatic gain control, and the amplitude is made constant during this period. The servo mark portion is filled with a fixed signal indicating that it is a servo frame, and it is recognized that this is a servo frame by detecting this signal.
[0014]
  In the gray code portion, the cylinder number in the track is written, and by reading this, the current position of the MR head is recognized. Position signal parts POSA, POSB, POSC, and POSD indicate position signals. In this example, they indicate a general two-phase servo, and the peak hold value of each signal from POSA to POSD, or POSA to An area component, that is, an integral value of each signal of POSD is detected, and position control is performed based on a difference between POSA and POSB or a difference between POSC and POSD. PAD is a jitter and rotation fluctuation absorption region.
[0015]
  By the way, the demodulation of the servo mark portion and the gray code portion is a peak detection method, and after the full wave rectification, the waveform differentiation is performed, and the read pulse signal is generated by setting the slice level for detecting the zero cross point. A level margin can be obtained by making the slice level variable.
[0016]
  According to this method, if there is a waveform asymmetry, the asymmetry is maintained even in the differential waveform, and a margin loss with respect to the slice level occurs. If the servo mark portion is not detected or the gray code portion signal misread occurs due to this asymmetry, a seek error will occur.
[0017]
  Therefore, it is necessary to prevent a seek error by supplying a sense current with zero waveform asymmetry to the MR head.
  FIG. 11 illustrates a difference in the influence of waveform asymmetry between the case where the peak detection method is used in the servo portion and the case where the PR4ML method is used as the read detection method for the data portion.
[0018]
  FIG. 11 (A) shows a peak detection method in the servo section, in which waveforms A and B are full-wave rectified and sliced at slice level S to detect a peak. When the peak value a of the waveform A and the peak value b of the waveform B are 40:60, the asymmetry is -20%. Although the slice margin is only β for the waveform B, the error rate is determined by the waveform A having a small margin value at the time of data demodulation, so the margin is α. In the case of the peak detection method of the servo part, it can be seen that the level margin width is narrowed due to the influence of the waveform asymmetry. If the amplitude width of the pulse waveform A further decreases, data cannot be detected based on the slice level S, and a read error occurs in the servo section. This read error phenomenon causes a seek error. It is therefore necessary to reduce or eliminate asymmetry.
[0019]
  On the other hand, in the peak detection when the demodulation method of the data part is the PR4ML method, the data signal output from the AGC circuit is transmitted to the demodulation circuit when a vertically asymmetric data signal is transmitted as shown in FIG. By PR equivalence by the (1 + D) filter that is configured, as shown in the figure below, the waveform is equivalent to the level of + 1/0 / -1, and the same equivalence is performed even when there is no asymmetry.
[0020]
  If there is an asymmetry, the MR head is often the stable bias point, that is, the error rate can be kept low for reasons such as small fluctuations in the output level. is there. Therefore, when the optimum sense current of the MR head is determined based on the margin width, there is a possibility that the sense current is optimized in the data portion with a larger asymmetry, which is very different from that in the servo portion.
[0021]
  FIG. 11C shows the case where the waveform at the time of asymmetry −20% is input to the PR4ML data demodulator circuit as in FIG. In the PR4ML system, as described above, the waveform is equivalent to the level of + 1/0 / -1. In the example of FIG. 11C, a waveform when the asymmetry is −20% is input to a PR4ML data demodulation circuit. In this case, “1” at the AGC input is equivalent to a waveform obtained by setting the adjacent “0” to “1” by the demodulation circuit after the (1 + D) filter. In the example of FIG. Even if there is a characteristic, normal equivalence is performed, so that a margin equivalent to that in the case of zero asymmetry is obtained in the subsequent circuit (Viterbi detection circuit). The Viterbi detection circuit detects whether the data flow of “1” and “0” is correct.
[0022]
  That is, in the case of the peak detection method used as the demodulation method of the servo part, the level margin width is obviously narrowed due to the effect of waveform asymmetry, and when the worst asymmetry is large, data is detected at the slice level. And a read error occurs for servo information. This read error phenomenon causes a seek error.
[0023]
  On the other hand, when the demodulation method of the data part is the PR4ML method, even when there is waveform asymmetry, the same applies to the case where there is no asymmetry due to PR equivalence by the (1 + D) filter configured in the demodulation circuit. Equivalence is done. Since the presence of asymmetry often becomes the stable bias point of the MR head, that is, because the error rate is kept low, for example, because the output level fluctuation is small, the margin may be wide.
[0024]
  Therefore, when the optimum sense current of the MR head is determined by the margin width, there is a possibility that the sense current is optimized in the data portion having a larger asymmetry, and it is very likely that the sense current is different from the optimum sense current of the servo portion. large.
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, since the maximum read margin of the data may not necessarily be zero in the waveform vertical asymmetry between the servo portion and the data portion, the optimum MR bias current in the data portion and the optimum MR bias in the servo portion may not be obtained. It is necessary to use it separately from the bias current.
[0026]
  In the present invention, an optimization means adapted to the demodulation method is provided in the servo section separately from optimizing the sense current for biasing the MR head in the data section. A switching circuit is provided so that each part can use a different sense current, and the data part and the servo part are configured so that the optimum sense current can be used respectively, thereby improving the reliability and error rate of the disk device. It is for the purpose.
[0027]
[Means for solving problems]
A principle configuration diagram of the present invention for achieving the above object is shown in FIG. In FIG. 1, 1 is an MR head element, 2 is an MR head bias current setting circuit, 3 is a fixed gain amplifier, 4 is an AGC (automatic gain control) amplifier, 5 is a data section demodulation circuit, 6 is a decoder circuit section, 7 is a D / A converter, 8 is a microprocessor (MPU), 9 is a memory, 11 is a servo demodulation circuit unit, and 12 is a microcomputer unit in which the D / A converter 7, the microprocessor 8 and the memory 9 are integrated.
[0028]
  The MR head bias current setting circuit 2 is a circuit for determining a sense current to be applied to the MR head element, and a current Irc flowing through the signal line T via the D / A converter 7 by the microprocessor 8. The bias current of the MR head element is controlled by variably controlling. The object of the present invention is achieved by the invention described in each claim.
[0029]
  The principle configuration of the present invention shown in FIG.In the disk device, the MR head 1 is used, servo information is written in a certain time interval in the same track with a certain time width, and the disk on which data information is written between the servo information and the servo information In a disk apparatus having a servo demodulating means 11 for demodulating and a data part demodulating means 5 for demodulating data information, the servo demodulating means 11 demodulates servo information by peak detection and variably controls the servo slice level. Servo pulse generating means having slice level varying means is provided, and the data part demodulating means 5 includes (1 + D) filter means, sampler & equalizer means, and Viterbi slice level varying means for variably controlling the Viterbi slice level. Viterbi detection means provided, and a sense current for biasing the MR head 1, When reading a turbo region, wherein a basis obtained optimum sense current to the servo slice level adjustment means, when reading the data area, and optimum sense current obtained based on the Viterbi slice level varying means.
[0030]
  In the disk apparatus according to the first aspect of the present invention, the MR head is used and servo information is written in a certain time interval in the same track at a certain time interval, and data information is written between the servo information. A disk device including a loaded disk, servo demodulating means for demodulating servo information, and data part demodulating means for demodulating data information,
  Servo pulse generation means comprising servo and slice level variable means for demodulating servo information by peak detection and variably controlling servo slice level in the servo demodulation means,
  The data part demodulating means is provided with (1 + D) filter means, sampler & equalizer means, and Viterbi detection means comprising Viterbi slice level varying means for variably controlling the Viterbi slice level,
  The sense current for biasing the MR head is the optimum sense current obtained based on the servo slice level varying means when reading the servo area, and the Viterbi slice level varying means is read when reading the data area. In the disk device with the optimum sense current obtained based on
  The sense current flowing through the MR head is kept constant, and the servo slice level is variably controlled by the servo / slice level varying means, and the lower limit limit of the servo information in the sense current and the upper limit of the read limit The difference between the points is obtained as a margin width, and the sense current when the sense current is maximized by changing the sense current is used as the optimum sense current when demodulating the servo section. Prevent,
  The Viterbi slice level is variably controlled by the Viterbi / slice level changing means while the sense current flowing through the MR head is in a constant state, and the lower limit of the data information read limit and the upper limit of the read upper limit are read. A difference between points is obtained as a margin width, and the sense current when the sense current is changed to maximize the margin width is set as an optimum sense current for demodulating the data portion.
[0031]
  In the disk apparatus according to the second aspect of the present invention, the MR head is used and servo information is written in a certain time interval in the same track at a certain time interval, and data information is written between the servo information. A disk device comprising a loaded disk, servo demodulating means for demodulating servo information, and data part demodulating means for demodulating data information,
  Servo pulse generation means comprising servo and slice level variable means for demodulating servo information by peak detection and variably controlling servo slice level in the servo demodulation means,
  The data part demodulating means is provided with (1 + D) filter means, sampler & equalizer means, and Viterbi detection means comprising Viterbi slice level varying means for variably controlling the Viterbi slice level,
The sense current for biasing the MR head is the optimum sense current obtained based on the servo slice level varying means when reading the servo area, and the Viterbi slice level varying means is read when reading the data area. In the disk device with the optimum sense current obtained based on
  Servo pulse generation means comprising a servo means for sending an output signal at predetermined intervals from the time of power-on, and a servo slice level varying means for variably controlling the servo slice level according to the timeout signal; Viterbi Operate the Viterbi detection means having the slice level variable means for variably controlling the slice level to obtain the sense current value at which the servo slice margin is maximized and the sense current value at which the Viterbi slice margin is maximized. Based on the obtained sense current value, the sense current having the largest servo slice margin and the sense current value having the largest Viterbi slice margin have been updated.
  The sense current flowing through the MR head is kept constant, and the servo slice level is variably controlled by the servo / slice level varying means, and the lower limit limit of the servo information in the sense current and the upper limit of the read limit The difference between the points is obtained as a margin width, and the sense current when the sense current is maximized by changing the sense current is used as the optimum sense current when demodulating the servo section. Prevent,
  The Viterbi slice level is variably controlled by the Viterbi / slice level changing means while the sense current flowing through the MR head is in a constant state, and the lower limit of the data information read limit and the upper limit of the read upper limit are read. A difference between points is obtained as a margin width, and the sense current when the sense current is changed to maximize the margin width is set as an optimum sense current for demodulating the data portion.
[0033]
  As a result, the following effects can be obtained.
  (1) Since the servo unit and the data unit can be read and controlled by the optimum sense current corresponding to each read margin value, the data can be accurately read from both the servo unit and the data unit. it can.
[0034]
  (2) In the servo information part, optimization is performed by obtaining a value that maximizes the margin width by the level margin obtained by varying the slice level in the peak detection method, so that the vertical asymmetry in the output amplitude specific to the MR head is reduced. It is possible to improve and optimize the servo part and improve the seek error rate.
[0035]
  (3) In the data information part, the Viterbi decoding method is adopted in the ML part in the PR4ML method as a method for adjusting the optimum sense current, and a value that maximizes the level margin width obtained by varying the Viterbi slice level is obtained. Therefore, the data read error can be greatly reduced.
[0036]
  (4) During the operation of the disk device, the sense current value that maximizes the servo slice margin and the sense current that maximizes the Viterbi slice margin can be updated as needed during operation. Even if there is a change in the characteristics of the MR head element, it can be operated in accordance with it, so that the seek error rate and the read error rate of the data can always be extremely reduced.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 2 to 8 with reference to other drawings as needed. 2 is an MR bias circuit explanatory diagram, FIG. 4 is a table explanatory diagram, FIG. 5 is an MR bias current switching state explanatory diagram, FIG. 6 is a Viterbi operation explanatory diagram, and FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining the law, and FIG. 8 is a diagram for explaining the operation at the time of factory shipment.
[0038]
  In FIG. 2, the same symbols as in the other figures indicate the same parts, 1 is an MR head element, 2 is an MR head bias current setting unit, 3 is a fixed gain amplifier, 4 is an AGC amplifier, 5 is a data demodulator, and 5a is ( 1 + D) filter, 5b is a sampler & equalizer, 5c is a Viterbi detection circuit, 6 is a decoder and descrambler, 7 is a D / A converter, 8 is an MPU, 9 is a memory, 10 is a PLL (Phase Locked Loop) circuit, 11 is Servo demodulation circuit unit, 11a is a servo pulse generation circuit, 11b is a servo signal generation circuit, 12 is a microcomputer control unit, 13 is a multiplexer, 14 is a Gray code demodulation circuit, 15 is a hard disk controller, and 16 is a host processor. is there.
[0039]
  The MR head element 1 reads data recorded on a magnetic disk,FIG.As shown in (a), it has a ρ-H characteristic, and its operating point is determined as a, b, and c with respect to the magnetic field H from the disk disk, and the MR element at the operating point is determined. This shows the output waveform.
[0040]
  When the upper o-ρ value of the output waveform is A and the lower o-ρ value is B, the definition formula of the asymmetry Asym of the waveform is shown in the following equation.
                  AB
      Asym = ───── × 100 (%)
                  A + B
  In the case of the operating point a, since A = B, the vertical asymmetry Asym = 0%, and the asymmetry is eliminated. However, since A <B at the operating point b and A> B at the operating point c, asymmetry occurs.
[0041]
  As described above, when this asymmetry exists, when the output waveform peak detection method is employed in the demodulation circuit of the servo unit, when the level of the differential waveform after full-wave rectification is detected, the margin with respect to the slice level is reduced. Loss is caused, servo information becomes unstable, and seek error rate is deteriorated.
[0042]
  The MR head bias current setting unit 2 supplies a sense current Is for biasing the MR head element 1, and as shown in FIG. 3A, current sources 21, 22, 23, 24, resistors 25, 26 Transistors 27 and 28, resistors 29 and 30, a capacitor 31, a reference voltage source 32, a current source 33, a comparator 34, and the like.
[0043]
  When the voltage Vref changes according to the control signal from the D / A converter 7, the current Irc flowing through the current source 21 changes accordingly. The current If flowing through the current source 22 also changes according to the change in the current Irc. As a result, the voltage Vb at the resistors 25 and 26 also changes. The base voltages of the transistors 27 and 28 are also changed, whereby the sense current Is flowing through the MR head element 1 is changed.
[0044]
  Now, when the resistance value of the MR head element 1 is Rmr and the resistance between the resistors 25 and 26, that is, the terminal voltage of the capacitor 31 is Vb, the sense current Is can be defined by the following equation. Here, Rb is the resistance value of the resistors 25 and 26.
[0045]
                    Vb
      Is = ───────────
              2 x Rb + Rmr
  Further, when α is a coefficient, the sense current Is and the current Irc flowing through the current source 21 can be expressed by the following equations.
[0046]
              Is≈α × Irc
  That is, the gain is adjusted so that the sense current Is is α times Irc. The voltage generated in the MR head element 1 is output via the fixed amplifier 3.
[0047]
  The comparator 34 controls so that the current flowing through the current source 23 becomes larger than the voltage of the reference voltage source 32 when the voltage at the connection point of the resistors 25 and 26 is cut. The current flowing through the current source 22 is the same as the current flowing through the MR head element 1.
[0048]
  The fixed amplifier 3 amplifies the output voltage when the MR head element 1 reads data recorded on the magnetic disk with a constant amplification factor.
  The AGC amplifier 4 is an automatic gain adjustment circuit that suppresses the output of the fixed amplifier 3 to a fixed magnitude when the output of the fixed amplifier 3 exceeds a fixed value.
[0049]
  The data part demodulating circuit 5 demodulates the data part recorded on the magnetic disk, and includes a (1 + D) filter 5a, a sampler & equalizer 5b, a Viterbi detector 5c and the like.
[0050]
  The (1 + D) filter 5a isFIG.A booster characteristic filter shown as B in (B) is applied to the output of the AGC amplifier 4.FIG.In (B), M represents the medium output characteristic, and F1Indicates the highest frequency written on the magnetic disk medium. Since the recording density of the data portion of the magnetic disk is much larger than the recording density of the servo portion, its maximum frequency F1If the peak is detected even in the data part, this maximum frequency F1A filter that passes through is required. However, with the (1 + D) filter 5a,FIG.Since the output is boosted by the characteristic curve B shown in (B), F1You can use a half-frequency filter and boost small ones.
[0051]
  Sampler & Equalizer 5bFIG.As shown in (C), the output of the (1 + D) filter 5a is sampled at regular intervals, and the sampled signal is equalized to determine "1" or "0" and sent to the Viterbi detector 5c It is.
[0052]
  When the output of the AGC amplifier 4 is PR equivalent by (1 + D) by the (1 + D) filter 5a, for example,FIG.(C) The waveform shown in the upper part is PR equivalent to the waveform shown in the lower part. As a result, when the output of the AGC amplifier 4 is sampled as it is, the data “0010101000...” Is converted into “001101100...” When the data is binarized by the sampler & equalizer 5b. Therefore, data D0Is written in the magnetic disk by a precoder circuit (not shown), and the conversion by the (1 + D) filter is inversely converted in advance.0Enter in the form of / (1 + D). This DO/ (1 + D) is converted to (1 + D) by the (1 + D) filter 5a and D0The data input from the sampler & equalizer 5b to the precoder circuit, that is, the data D to be entered0Is output as a binary signal.
[0053]
  The Viterbi detector 5c detects whether the binary data output from the sampler & equalizer 5b is correct or not. As will be described later, a Viterbi slice level variable circuit that varies the Viterbi slice level of the data portion. 5c-1.
[0054]
  The operation of the Viterbi detector 5c is well known and will be described briefly. When the analog output of the MR head element 1 is transmitted from the AGC amplifier 4 shown in FIG. 2 as shown in FIG. 6A, the output of the (1 + D) filter 5a becomes an analog output as shown in FIG. . Note that the values of “0” and “1” in FIGS. 6A and 6B are values obtained by slicing these analog signals and binarizing them.
[0055]
  The analog output of the (1 + D) filter 5a is sampled at the rising edge of the clock shown in FIG. 6C by the sampler & equalizer 5b, and when sampled, the sample output VD shown in FIG. 6D is obtained. In FIG. 6D, VD + th is the Viterbi slice level upper limit side, and VD-th is the Viterbi slice level lower limit side. These VD + th and VD-th are variable, and operate in conjunction with each other from VD = 0 level to VD = Vh level as 100%.
[0056]
  Then, as in the Viterbi law shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, when (A) VD <VD-th, “1” transitions to “1” or “0”, and (B ) When VD−th ≦ VD ≦ VD + th, “1” transitions to “1” and “0” transitions to “0” as it is. (C) When VD + th <VD, “0” is “1” or “ Transition to “0”.
[0057]
  For example, t in FIG.2When VD becomes VD-th or less, t1“1” of the transition to “1” or “0”. However, “0” indicates time t in FIG.1As shown in FIG. 5, since it is impossible to make a transition below “0” in this way, the Viterbi detector 5c1“1” is selected as the data.
[0058]
  This “1” is the time t2~ TFiveFollow two routes “1” and “0”, but at time t6VD + th <VD, and it goes up to “1” or holds “0” according to the law of FIG. 7C.2~ TFiveWhen “1” is selected in the above case, the Viterbi detector 5c is not t2~ TFiveThen, select “0”. Time t8A similar determination is made at t,6~ T7Then, “1” is selected.
[0059]
  The relationship between VD and each slice level VD + th, VD-th is thus registered on the path memories A, B, C, D, E shown in FIG. 6E, and data is output at the final output. .
[0060]
  As shown in FIG. 6D, the switching determination from “0” to “1” is t1, T6When VD exceeds the Viterbi slice level VD + th, the Viterbi slice levels VD + th and VD−th are increased by Vh. Conversely, the switching determination from “1” to “0” is t2, T8As shown in FIG. 6, when VD becomes equal to or lower than the Viterbi slice level VD-th, the Viterbi slice levels VD + th and VD-th are decremented by Vh. In this way, an accurate determination is made.
[0061]
  The decoder & descrambler 6 decodes 9-bit data output as correct data from the Viterbi detector 5c into 8-bit data, or descrambles the data scrambled so that the PLL 10 converges.
[0062]
  The D / A converter 7 converts the digital signal output from the MPU 8 into an analog signal, thereby controlling the MR head bias current setting circuit 2 or controlling the multiplexer 13.
[0063]
  The MPU 8 is a microprocessor that controls the hard disk controller 15, and operates according to programs and data stored in the memory 9. The D / A converter 7, the MPU 8, the memory 9 and the like constitute a microcomputer control unit 12. In the memory 9, as will be described later, a cylinder zone table T showing the correspondence between the cylinder number and the zone number of the magnetic disk.0And servo map table T showing the optimum sense current for the servo section1And a data map table T indicating the optimum sense current for the data section2Etc. are stored.
[0064]
  The PLL 10 performs frequency control and phase lock control so that the output of the sampling oscillator is at a fixed position.
  The servo demodulation circuit unit 11 demodulates the servo unit, and includes a servo pulse generation circuit 11a and a servo signal generation circuit 11b.
[0065]
  The servo pulse generation circuit 11aFIG.Servo pulse signal for servo mark detection and cylinder number detection by slicing and slicing the differential waveform of servo mark and gray code among the servo part signals shown in (B) And a servo slice level variable circuit 11a-1 for varying the slice level of the differential waveform of the full-wave rectification, as will be described later.
[0066]
  The servo signal generation circuit 11bFIG.Among the signals of the servo section shown in (B), the two-phase servo position signals POSA to POSD are demodulated, and the peak hold value of each signal from POSA to POSD or the area of each signal of POSA to POSD. The component, that is, the integral value is detected, and position control is performed by the difference between POSA and POSB, or the difference between POSC and POSD.
[0067]
  The microcomputer control unit 12 controls the hard disk controller 15, and, as shown in FIG. 3B, a plurality of MR bias current setting circuits 2-0, 2-1,. ..MR head element 1 connected to each MR bias current setting circuit 2-0, 2-1,..., 2-m by controlling the multiplexer 13 so that 2-m is selectively connected to the fixed amplifier 3. -0, 1-1... 1-m seek control to a predetermined position, and as described above, control of the sense current flowing through the MR head elements 1-0, 1-1. It is.
[0068]
  As shown in FIG. 3B, the multiplexer 13 includes MR head bias current setting circuits 2-0, 2-1,. -One of 2-m is selectively connected to the fixed amplifier 3 based on a control signal from the microcomputer control unit 12.
[0069]
  The gray code demodulation circuit 14 decodes the gray code portion of the servo pulse signal output from the servo pulse generation circuit 11a, reads the cylinder number where the MR head element is located, and transmits this to the MPU 8. Is.
[0070]
  The hard disk controller 15 controls the hard disk device, and is connected to the host device 16 and performs various operations in accordance with instructions from the host device 16.
[0071]
  The host device 16 issues various control commands such as data read and write to the hard disk controller 15.
  Next, the servo map table T which is a feature of the present invention1And data map table T2Explain how to make. These are created at the time of factory shipment.
[0072]
  Cylinder / Zone / Map Table T that compares cylinder number and zone number when shipped from the factory0Create This represents a plurality of continuous cylinders by one zone number. For example, cylinder numbers 0 to h are set to zone numbers Z.0, Change the cylinder number h + 1 to m to zone number Z1.. Corresponding to each other, and the zones having the same zone number have the same bit density and are set in advance.
[0073]
  A servo frame format is recorded on each servo frame of the magnetic disk by the MPU 8 by a servo track writer (not shown) as shown in FIG.
[0074]
  Then, as shown in FIG. First, the spindle motor of the magnetic disk device is activated (S1). An initial seek start is performed (S2). The MR head element 1-0 having the head number 0 is selected, and the MR head bias current setting unit 2-0 connected to the MR head element 1-0 by the multiplexer 13 is selectively connected to the fixed amplifier 3 (S3).
[0075]
  Then, the MPU 8 performs seek control so that the MR head element 1-0 with the head number 0 is positioned at the innermost zone with the zone number 0 (S4).
  Then, the MPU 8 performs the following control and selects the MR sense current that maximizes the servo slice margin. In other words, the MR head bias current setting unit 2-0 sets the sense current of the MR head element 1-0 to a predetermined iS.0Control to become. Of the servo information read from the MR head element 1-0, the servo mark and gray code are rectified by the servo pulse generation circuit 11a via the fixed amplifier 3 and the AGC amplifier 4, and the differential waveform is sliced. Then, a servo pulse signal is output, and this output signal is decoded by the MPU 8 to determine whether or not it has been read accurately. That is, it is determined whether or not the servo mark and cylinder number are read correctly.
[0076]
  At this time, the slice level is changed by the servo / slice level variable circuit 11a-1 as shown in FIG.0, S1, S2.., Sv..., And for each slice level, it is determined whether the decoding, that is, reading is successful. And the lower limit point S that can be readL(Slice levels are raised sequentially from the lowest point, the first decipherable level, in this example SL= S2) And an upper limit limit point Su (in which the slice level is sequentially raised and the final decipherable level immediately before being decipherable, Su = Sp in this example) is detected, and the MR head element 1- For zero, zone number Z0Sense current iS at0The margin width of the slice level of (Sp-S2) Hold as.
[0077]
  The MPU 8 then sends the sense current of the MR head element 1-0 to iS.1Control to become. Similarly, the servo mark and gray code of the servo information read from the MR head element 1-0 are full-wave rectified by the servo pulse generation circuit 11a, and the differential waveform is sliced to output a servo pulse signal. It is determined whether or not the signal has been read correctly. At this time, similarly to the above, the slice level is changed by the servo slice level variable circuit 11a-1 as shown in FIG.0, S1, S2.., And whether or not the decoding is successful is determined for each slice level. And the lower limit point S that can be readL(In this example SL= S1) And the upper limit limit point Su (in this example, Su = Sq) that can be read is detected, and the zone number Z is set for the MR head element 1-0.0Sense current iS at1The margin width of the slice level of (Sq-S1) Hold as.
[0078]
  In this way, the sense current is set to a predetermined iS.0˜iSt to change the slice level width (Su−S) at each sense current.L) And calculate the maximum slice level width (Sv-S in this example)0) And the sense current iSp at that time is obtained (S5).
[0079]
  This is designated as zone number Z for MR head element 1-0.0Sense current Is showing the maximum margin width at00And stored in the map table (S6).
[0080]
  Next, the MPU 8 writes data of a known pattern in the innermost zone of zone number 0 using a writing element (not shown) of head number 0. Then, the data after the writing is read by the MR head element 1-0. Then, the following control is performed to change the MR sense current and perform data read to select the MR sense current that maximizes the Viterbi slice margin.
[0081]
  The MPU 8 switches the data part to the demodulation mode by a read gate (RG) signal shown in FIG. As a result, the output of the AGC amplifier 4 is transmitted to the (1 + D) filter 5a side.
[0082]
  Then, the MPU 8 supplies a sense current of the MR head element 1-0 to the MR head bias current setting unit 2-0 in a predetermined iS.0Control to become ′. Then, a read signal at a specified position in the data area read from the MR head element 1-0, that is, a data read signal, passes through the fixed amplifier and the AGC amplifier 4, and (1 + D) filter 5a, sampler & equalizer 5b, Viterbi Demodulated via the detector 5c, and NRZ data is output by the 8/9 decoder & descrambler 6. This output signal is decoded by the MPU 8 to determine whether or not this data has been read accurately.
[0083]
  At this time, the slice level is changed by the Viterbi / slice level variable circuit 5c-1 as shown in FIG.0', S1', S2′... Sv ′... And for each slice level, it is determined whether or not the decoding, that is, reading is successful.
[0084]
  And the lower limit point S that can be readL′ (Slice levels are raised sequentially from the lowest point, and the first decipherable level, in this example SL'= S1′) And the upper limit limit point Su ′ that can be read (the slice level is sequentially increased, the last decipherable level immediately before being undecipherable, in this example, Su ′ = Sp ′), and MR For head element 1-0, zone number Z0Sense current iS at0The margin width of the slice level of ′ is set to (Sp′−S1′) Hold.
[0085]
  The MPU 8 then sends the sense current of the MR head element 1-0 to iS.1Control to become ′. Similarly, the NRZ data output from the Viterbi detector 5c and the 8/9 data & descrambler 6 is accurately read from the read signal at the specified position in the data area read from the MR head element 1-0. It is determined whether or not data has been read. At this time, as described above, the slice level is changed by the Viterbi / slice level variable circuit 5c-1 as shown in FIG.0', S1', S2′... Sv ′... And whether or not the decoding is successful is determined for each slice level. And the lower limit point S that can be readL′ (In this example SL'= S1′) And the upper limit limit point Su ′ (in this example, Su ′ = Sq ′) that can be read are detected, and this difference is determined for the MR head element 1-0 by the zone number Z for the data portion.0Sense current iS at1The margin width of the slice level of ′ is (Sq′−S1′) Hold.
[0086]
  In this way, the sense current is set to a predetermined iS.0′ To iSt ′ to change the slice level width (Su′−S) in each sense current.L′) And the maximum slice level width (Sv′−S in this example)0'), That is, an MR sense current that maximizes the Viterbi slice margin is obtained, and this is set as the sense current iSp' at that time (S7).
[0087]
  Then, for the MR head element 1-0, the zone number Z when demodulating the data portion0Sense current Is showing the maximum margin width at00'Is stored in the map table as' (S8).
[0088]
  After the MR sense current having the maximum servo slice margin and the MR sense current having the maximum Viterbi slice margin are stored in the map table for the MR head element 1-0 having the head number 0 in this way. The MPU 8 determines whether or not the zone number m at that time, in this example, the zone number 0 has reached the maximum value max of the zone number of the magnetic disk device.
[0089]
  If the maximum value max of the zone number has not been reached, the MR element 1-0 is sought in a zone obtained by adding +1 to the zone number for which these sense currents are obtained, in this example, the zone of zone number 1. Then, the same control as in S4 to S8 is performed, and the MR sense current that maximizes the servo slice margin for zone number 1 of the MR head element 1-0 with head number 0 and the MR sense current that maximizes the Viterbi slice margin are obtained. Find these values and store them in each map. Such control is performed up to the zone with the largest zone number (S9).
[0090]
  Next, the MPU 8 determines whether or not the head number has reached the maximum value max ′. When the head number does not reach the maximum value max ′, the MR head element obtained by adding +1 to the head number for which the sense current is obtained, in this example, the MR head element 1-1 with the head number 1 is selected. Then, the same control as in S3 to S9 is performed, and the MR sense current that maximizes the servo slice margin and the MR sense current that maximizes the Viterbi slice margin of the MR head element of each head number is obtained, and these values are assigned to each map. To store. Such control is performed up to the MR head element having the largest head number (S10).
[0091]
  In this way, each map table shown in FIG. 4 is obtained.
  A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. When the magnetic disk device is actually operated, the characteristics of the MR head element may be slightly shifted due to a temperature change or the like. Therefore, the second embodiment of the present invention enables correction in such a case.
[0092]
  The magnetic disk has an outermost cylinder adjacent to the zone number 0 cylinder. This outermost cylinder is an area that is not normally accessed by the user. In the present invention, known data is written in advance to the outermost cylinder in addition to the servo information in advance by, for example, the servo track writer when shipped from the factory. When obtaining the MR sense current that maximizes the servo slice margin described in FIG. 8 and when obtaining the MR sense current that maximizes the Viterbi slice margin, each of the outermost cylinders constituting the outermost cylinder is obtained in the same manner. Each MR sense current for the track is obtained, and these are obtained as shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B).1'And data map table T2The outermost term is provided in ′ and stored in these.
[0093]
  When a certain period of time has elapsed since the disk device was actually operated, the MR head element seeks to the outermost cylinder, and the sense current value that maximizes the servo margin and the sense that maximizes the Viterbi slice margin. Find the current value. Then, this is compared with each sense current held at the time of shipment from the factory to obtain each change rate, and these change rates are calculated in the servo map table T.1And data map table T2The sense current value of each zone 0 to n is corrected by this rate of change. The MPU 8 performs this correction operation.
[0094]
  When the magnetic disk apparatus is in an operating state with the power turned on according to FIG. 9A, its servo map table T1'And data map table T2A calibration for correcting ′ will be described.
[0095]
  When the magnetic disk device is turned on and in use, a calibration timer (not shown) is started (S20).
  The calibration timer is used for the servo map table T.1'And data map table T2When a predetermined time has passed for correction of ', the calibration timer outputs a timeout signal to the MPU 8 (S21).
[0096]
  When this timeout signal is output, the MPU 8 checks whether or not the magnetic disk device is executing a command. If the command is not being executed, the MPU 8 performs the following correction operation (S22).
[0097]
  The MPU 8 first seeks so that the MR head element 1-0 with head number 0 is positioned on the outermost cylinder of the magnetic disk. Then, the sense current value that maximizes the servo slice margin is measured by the method described with reference to FIG. 4D (S23).
[0098]
  The MPU 8 is a servo map table T.1′ To the sense current value Is that maximizes the servo margin for the outermost cylinder of the MR head element 1-0 stored at the time of shipment from the factory.0Are compared to obtain a difference, for example, a ratio Co between the two is obtained. The new servo map table T is stored in the main memory 9.1'-0 is created and the servo map table T1Each sense current value Is in the head 0 term of ′0, Is00... Isn0This ratio C0C multiplied by0・ Is0, C0・ Is00, C0・ IsTen... C0・ Isn0New servo map table T1The updated sense current value is written in the term of head 0 of '-0 (S24).
[0099]
  The MPU 8 reads the known data information this time with the outermost cylinder of the MR head element 1-0, and determines the sense current value that maximizes the Viterbi slice margin by the method described with reference to FIG. Measure (S25).
[0100]
  The MPU 8 is a data map table T.2′, The sense current value Is that maximizes the Viterbi slice margin for the outermost cylinder of the MR head element 1-0 stored at the time of shipment from the factory.0′ Is read out and the difference between them is obtained. For example, the ratio D between the two0Ask for. The new data map table T is stored in the main memory 9.2'-0 is created and the data map table T2Each sense current value Is in the head 0 term of ′0', Is00'... Isn0And this ratio D0D multiplied by0・ Is0', D0・ Is00', D0・ IsTen′ ・ ・ ・ D0・ Isn0'Is the new data map table T2The updated sense current value is written in the head 0 term of '-0 (S26).
[0101]
  The MPU 8 checks whether or not the head number at this time is the maximum value of the head number. In this case, the head number is 0, which is not the maximum value, and therefore, a head obtained by adding +1 to the head number is selected (S27).
[0102]
  Then, the same control as S23 to S27 is performed, and the updated servo map table T as shown in FIGS.1'-0 and data map table T2'-0 is created.
[0103]
  The sense current after updating both tables in this way is the new table T1'-0, T2It is determined based on '-0.
  Since these tables are updated every time the calibration timer times out, the first servo map table T shown in FIGS. 10A and 10B is used to reduce the update error.1', Data map table T2It is necessary to leave ′.
[0104]
  In the above description of updating the table, an example in which the outermost sense current value is obtained at the time of shipment from the factory and the ratio to the sense current value at time-out is obtained and updated has been described, but the present invention is of course limited to this. It is not a thing. Instead of multiplying the ratio, the outermost difference may be obtained for each head and added to the sense current for each head.
[0105]
  Also, leave the data in the outermost cylinder at the time of shipment from the factory, and when the calibration timer times out, enter the known data in the outermost cylinder as shown in Fig. 9 (B) and the Viterbi slice margin. Maximum sense current value Isc2Ask for. And the sense current value IsC with the maximum Viterbi slice margin of zone number 00And the difference is calculated using the data map table T.2Are added to or subtracted from the sense current value for each head. Since the cylinder of zone number 0 is very adjacent to the outermost cylinder, there is no big error even if it is calculated as described above.
[0106]
  When actually operating, the cylinder zone map table T as shown in FIG. 4A is determined by the cylinder number obtained from the address destination or the cylinder number obtained from the Gray code.0To obtain the zone number for the cylinder number, and thereby the data map table T2, The optimum sense current of the corresponding MR head is recognized, and the MR bias current setting circuit 2 is controlled by this to operate the MR head element with this optimum sense current.
[0107]
  Incidentally, the track of the magnetic disk not shown in the figure includes, for example, a servo area SV as shown in FIG.0, SV1... are entered at certain time intervals with a certain time width, and each servo area SV0, SV1.. Is filled with servo information as shown in FIG. And these servo areas SV0, SV1... there is a data area where data is entered.
[0108]
  Then, when the MR head element is located in the data area, the MPU 8 outputs a high level read gate signal RG as shown in FIG. Data map table T by zone number corresponding to cylinder number at that time2To obtain the sense current corresponding to the zone number of the access destination and the MR head element, thereby controlling the corresponding MR head element.
[0109]
  When the MR head element is located in the servo area, as shown in FIG. 5C, a high level servo gate signal SG is output to bring the servo information reading circuit portion into an operating state, and the cylinder number at that time is set. Servo map table T according to the corresponding zone number1To obtain the sense current corresponding to the zone number of the access destination and the MR head element, thereby controlling the corresponding MR head element.
[0110]
  That is, when the MR head element is located in the data area as shown in FIG. 5D, the data map table T shown in FIG.2When the servo current is controlled by the sense current obtained and positioned in the servo area, the servo map table T in FIG.1Switching control is performed so as to be controlled by the obtained sense current.
[0111]
  Since it is unknown where the MR head element is located when the power is turned on, an appropriate sense current, for example, a servo map table T1An average sense current is applied to the MR head element, and the servo gate signal SG is set to the high level. First, the servo information is read by the Gray code demodulating circuit 14 to know the position of the MR head element. Desired control can be performed based on the information.
[0112]
  By the way, in the one described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-36713, when servo information is read out by the MR head element, the sense current Isv passed through the MR head element is made smaller than the sense current value Idt when reading data. This extends the life of the MR head element. The ones described in this publication areMaru 1.When the sense current when reading servo information is Isv and the sense current when reading data information is Idt, Isv <Idt,Maru2.Isv <Idt when idling,Maru 3.Further, the purpose is to extend the life of the MR head element by setting Idt = 0 during idling to flow only Isv, at the expense of deterioration of asymmetry due to Isv <Idt.
[0113]
  In contrast, the present invention obtains the optimum sense current for the servo information and the data part by detecting the peak of servo information and measuring the slice margin, or by measuring the slice margin width at the Viterbi / slice level. In the present invention, the life of the MR head element is not extended.
[0114]
  Japanese Patent Laid-Open No. 4-205903 is intended to optimize by changing the bias magnetic field strength in order to suppress vertical asymmetry, peak shift, and output fluctuation, which are characteristics of the MR head element itself.
[0115]
  The ones described in this publication areMaru 1.Changing the bias magnetic field strength applied to the MR effect film to optimize the magnetization direction;Maru2.Change the current value according to the asymmetry of the waveform, and optimize the bias magnetic field strength / direction.Maru 3.The detection means for the asymmetry of the waveform is detected by the + side peak / −side peak value of the waveform.Maru 4.Optimize the current value stored in the semiconductor memory,Maru 5.Optimize the current value once before using the playback device.Maru6.For example, writing “1” and “0” signals on the medium to detect the difference between the + side peak value and the − side peak value, and for the purpose of improving the characteristics of the MR head element. Servo information No distinction is made between the sense current and the data information.
[0116]
  On the other hand, the present invention is not intended to improve the characteristics of the MR head element itself. It is only because the margin measurement method differs depending on the read method, such as the peak detection method for servo information and the PR4ML method for data information. The adjustment of the sense current can also improve the vertical asymmetry, but the sense current is optimized by the maximum margin width. This enables accurate decoding of data information.
[0117]
  In the above description, the magnetic disk apparatus is described. However, the present invention is of course not limited to this, and can be applied to other disk apparatuses.
  In a disk apparatus that uses an MR head and employs an embedded system, the data section and the servo section have different demodulation systems, and therefore the optimum MR head bias / sense current is often different. According to the present invention, since each optimized value can be switched and used in each part, demodulation is not performed in a state deviating from the optimum value. Therefore, the read error rate / seek error rate can be improved, and the reliability of the disk device can be improved.
[0118]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
  (1) When the servo portion and the data portion are read by the MR head element, the read margin control is performed by switching to the optimum sense current that maximizes the respective read margin widths. Therefore, the servo portion and the data portion are different. In spite of adopting the demodulation method, both can be read accurately and a highly reliable disk device can be provided.
[0119]
  (2) In the servo information part, an optimum sense current of the MR head element is obtained by obtaining a value that maximizes the level margin width obtained by varying the slice level in the peak detection method. Performance can be improved, the servo section can be optimized, and the seek error rate can be improved.
[0120]
  (3) In the data information part, the Viterbi decoding method is adopted in the ML part of the PR4ML method as a method for adjusting the optimum sense current, and a value that maximizes the level margin width obtained by varying the Viterbi slice level is obtained. Thus, the optimum sense current of the MR head element is obtained, so that even when the peak detection method is used in the servo information part, the read error in the data part can be greatly reduced.
[0121]
  (4) By providing a timer means and updating the sense current value at which the servo slice margin is maximized and the sense current at which the Viterbi slice margin is maximized during operation during the operation of the disk device at appropriate time intervals. Therefore, even if there is a change in the characteristics of the MR head element due to, for example, a temperature change during operation, it can be operated in accordance with it, so that seek error rate and data read errorICan always be very low.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an MR bias current setting circuit.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a table.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an MR bias current switching state.
FIG. 6 is an explanatory diagram of Viterbi.
FIG. 7 is an explanatory diagram of Viterbi law.
FIG. 8 is an operation explanatory diagram at the time of factory shipment.
FIG. 9 is a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a table update state.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a demodulation state.
12 is an explanatory diagram of a ρ-H characteristic and a servo frame format. FIG.
[Explanation of symbols]
  1 MR head element
  2 MR head bias current setting circuit
  3 Fixed gain amplifier
  4 AGC amplifier
  5 Data part demodulation circuit
  6 Decoder circuit

Claims (2)

ＭＲヘッドを使用し、同一トラック内に一定時間間隔でサーボ情報がある時間幅で書込まれており、このサーボ情報間にデータ情報が書込まれたディスクと、サーボ情報を復調するサーボ復調手段と、データ情報を復調するデータ部復調手段を備えたディスク装置であって、
前記サーボ復調手段に、サーボ情報をピーク検出により復調し、サーボスライスレベルを可変制御するサーボ・スライスレベル可変手段を具備するサーボパルス生成手段を設け、
前記データ部復調手段に、（１＋Ｄ）フィルタ手段と、サンプラー＆イコライザ手段と、ビタビ・スライスレベルを可変制御するビタビ・スライスレベル可変手段を具備するビタビ検出手段を設け、
前記ＭＲヘッドをバイアスするためのセンス電流を、サーボ領域を読込むとき、前記サーボスライスレベル可変手段にもとづき得られた最適センス電流とし、データ領域を読込むとき、前記ビタビ・スライスレベル可変手段に基づき得られた最適センス電流としたディスク装置において、
前記ＭＲヘッドに流れるセンス電流を一定状態にして、前記サーボ・スライスレベル可変手段によりサーボスライスレベルを可変制御し、そのセンス電流におけるサーボ情報の読込可能な下限の限界点と読込可能な上限の限界点の差をマージン幅として求め、前記センス電流を変えてそのマージン幅が最大となるときのセンス電流をサーボ部を復調する際の最適センス電流として、ＭＲヘッド特有の出力振幅における上下非対称性を防止し、
前記ＭＲヘッドに流れるセンス電流を一定状態にして前記ビタビ・スライスレベル可変手段によりビタビ・スライスレベルを可変制御し、そのセンス電流におけるデータ情報の読込可能な下限の限界点と読込可能な上限の限界点の差をマージン幅として求め、前記センス電流を変えてそのマージン幅が最大となるときのセンス電流を、データ部を復調する際の最適センス電流としたことを特徴とするディスク装置。 An MR head is used, servo information is written in a certain time interval in the same track at a certain time interval, and a disk in which data information is written between the servo information, and servo demodulation means for demodulating the servo information And a disk device provided with data part demodulating means for demodulating data information,
Servo pulse generation means comprising servo and slice level variable means for demodulating servo information by peak detection and variably controlling the servo slice level in the servo demodulation means,
The data part demodulating means is provided with (1 + D) filter means, sampler & equalizer means, and Viterbi detection means comprising Viterbi slice level varying means for variably controlling the Viterbi slice level,
When the servo area is read, the sense current for biasing the MR head is the optimum sense current obtained based on the servo slice level varying means, and when the data area is read, the Viterbi slice level varying means is read. In the disk device with the optimum sense current obtained based on
The sense current flowing through the MR head is kept constant, and the servo slice level is variably controlled by the servo / slice level varying means, and the lower limit limit of the servo information in the sense current and the upper limit of the read limit The difference between the points is obtained as a margin width, and the sense current when the sense current is maximized by changing the sense current is used as the optimum sense current when demodulating the servo section. Prevent,
The sense current flowing through the MR head is kept constant, and the Viterbi slice level is variably controlled by the Viterbi / slice level changing means, and the lower limit limit point and the upper limit limit for reading the data information in the sense current A disk device characterized in that a difference between points is obtained as a margin width, and the sense current when the sense current is changed to maximize the margin width is set as an optimum sense current for demodulating the data portion. ＭＲヘッドを使用し、同一トラック内に一定時間間隔でサーボ情報がある時間幅で書込まれており、このサーボ情報間にデータ情報が書込まれたディスクと、サーボ情報を復調するサーボ復調手段と、データ情報を復調するデータ部復調手段を備えたディスク装置であって、An MR head is used, servo information is written in a certain time interval in the same track at a certain time interval, and a disk in which data information is written between the servo information, and servo demodulation means for demodulating the servo information And a disk device provided with data part demodulating means for demodulating data information,
前記サーボ復調手段に、サーボ情報をピーク検出により復調し、サーボスライスレベルを可変制御するサーボ・スライスレベル可変手段を具備するサーボパルス生成手段を設け、Servo pulse generation means comprising servo and slice level variable means for demodulating servo information by peak detection and variably controlling the servo slice level in the servo demodulation means,
前記データ部復調手段に、（１＋Ｄ）フィルタ手段と、サンプラー＆イコライザ手段と、ビタビ・スライスレベルを可変制御するビタビ・スライスレベル可変手段を具備するビタビ検出手段を設け、The data part demodulating means is provided with (1 + D) filter means, sampler & equalizer means, and Viterbi detection means comprising Viterbi slice level varying means for variably controlling the Viterbi slice level,
前記ＭＲヘッドをバイアスするためのセンス電流を、サーボ領域を読込むとき、前記サーボスライスレベル可変手段にもとづき得られた最適センス電流とし、データ領域を読込むとき、前記ビタビ・スライスレベル可変手段に基づき得られた最適センス電流としたディスク装置において、When the servo area is read, the sense current for biasing the MR head is the optimum sense current obtained based on the servo slice level varying means, and when the data area is read, the Viterbi slice level varying means is read. In the disk device with the optimum sense current obtained based on
電源投入時から予め定められた時間毎に出力信号を送出するタイマ手段を設け、そのタイムアウト信号により、前記サーボスライスレベルを可変制御するサーボ・スライスレベル可変手段を具備するサーボパルス生成手段と、ビタビ・スライスレベルを可変制御するビタビ・スライスレベル可変手段を具備するビタビ検出手段を動作させて、サーボスライスマージンが最大となるセンス電流値及びビタビスライスマージンが最大となるセンス電流値を求め、これらの求めたセンス電流値にもとづきすでに求めたサーボスライスマージンが最大のセンス電流及びビタビスライスマージンが最大のセンス電流値を更新し、Servo pulse generation means comprising a servo means for sending an output signal at predetermined intervals from the time of power-on, and a servo slice level varying means for variably controlling the servo slice level according to the timeout signal; Viterbi Operate the Viterbi detection means having the slice level variable means for variably controlling the slice level to obtain the sense current value at which the servo slice margin is maximized and the sense current value at which the Viterbi slice margin is maximized. Based on the obtained sense current value, the sense current having the maximum servo slice margin and the sense current value having the largest Viterbi slice margin have been updated.
前記ＭＲヘッドに流れるセンス電流を一定状態にして、前記サーボ・スライスレベル可変手段によりサーボスライスレベルを可変制御し、そのセンス電流におけるサーボ情報の読込可能な下限の限界点と読込可能な上限の限界点の差をマージン幅として求め、前記センス電流を変えてそのマージン幅が最大となるときのセンス電流をサーボ部を復調する際The sense current flowing through the MR head is kept constant, and the servo slice level is variably controlled by the servo / slice level varying means, and the lower limit limit of the servo information in the sense current and the upper limit of the read limit When the difference between the points is obtained as a margin width, and the sense current is demodulated by changing the sense current to maximize the margin width の最適センス電流として、ＭＲヘッド特有の出力振幅における上下非対称性を防止し、As an optimum sense current, the asymmetry of the output amplitude specific to the MR head is prevented,
前記ＭＲヘッドに流れるセンス電流を一定状態にして前記ビタビ・スライスレベル可変手段によりビタビ・スライスレベルを可変制御し、そのセンス電流におけるデータ情報の読込可能な下限の限界点と読込可能な上限の限界点の差をマージン幅として求め、前記センス電流を変えてそのマージン幅が最大となるときのセンス電流を、データ部を復調する際の最適センス電流としたことを特徴とするディスク装置。The sense current flowing through the MR head is kept constant, and the Viterbi slice level is variably controlled by the Viterbi / slice level changing means, and the lower limit limit point and the upper limit limit for reading the data information in the sense current A disk device characterized in that a difference between points is obtained as a margin width, and the sense current when the sense current is changed to maximize the margin width is set as an optimum sense current for demodulating the data portion.
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