JPH01134704A - 垂直磁気記録再生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、ハードディスク装置等に適用され、垂直磁
気記録媒体上の記録情報をリング形ヘッドで読み取って
再生する垂直磁気記録再生回路に関するものである。

「従来の技術」 周知のように、ＭＦＭ変調されたデータは、第４図（イ
）に示す如く、２ｆ、Ｉｆ、１．５ｆと呼ばれる３種類
の周期（反転間隔）の信号の組み合わせによって構成さ
れ、データ転送速度を１０Ｍｂｉｔ／ｓとした場合、２
ｆ＝　１００ｎｓ、ｌ　ｆ＝２００ｎｓ、１．５’ｆ＝
１５０ｎａとなる。このようなＭＦＭ変調されたデータ
を垂直磁気記録すると、第４図（ロ）に示すように、垂
直磁気記録媒体Ｍの面と垂直の方向に、かつ、データの
反転間隔毎に、同一方向に磁化され、これにより、デー
タの立ち上がりおよび立ち下がりが、磁化反転部（フラ
ッグスチェンジ点）Ｆ。

Ｆ、・・・とじて記録される。なお、第４図（ロ）に示
す矢印は、残留磁気の磁化の方向を示す。

そして、垂直磁気記録媒体Ｍ上に記録されたデータをリ
ング形ヘッドで読み取った場合、そのヘッドからは第４
図（ハ）に示すようなヘッド読取信号Ｓａが出力される
。このヘッド読取信号Ｓａは、そのゼロクロス点が記録
媒体Ｍ上のフラッグスチェンジ点Ｆに対応しているので
、基本的にはこのヘッド読取信号Ｓａをゼロクロスコン
パレータに通すことにより、記録されたデータを再生す
ることができる。

ところが、実際には、いわゆるパターン効果が生じ、ヘ
ッド読取信号Ｓａ全体のレベルが、記録媒体Ｍ上のデー
タのパターンに応じて大きな周期で上下に揺れており、
ヘッド読取信号のゼロクロス点が記録媒体Ｍ上のフラッ
グスチェンジ点Ｆに正確に一致していない。したがって
、ヘッド読取信号Ｓａを単にゼロクロスコンパレータに
かけたのでは、ビットシフトによる読取エラーが生じて
しまう。

このパターン効果を除去する方法としては、ヘッド読取
信号Ｓａを２回微分する方法が知られている。これは、
１回目の微分でパターン効果による低周波のレベル変動
を除去して第４図（ニ）に示す１回微分信号ｓｂを得、
次いで、２回目の微分で１回微分信号ｓｂの波形を元の
波形に戻すことにより、第４図（ホ）に示すように、ゼ
ロクロス点がヘッド読取信号Ｓａと一致した２回微分信
号Ｓｃを得るものである。この２回微分信号Ｓｃをゼロ
クロスコンパレートすることにより、パターン効果によ
るビットシフトの影響のない再生データが得られる。　
　しかし、こ・の方法にも問題点がある。

すなわち、第４図（ニ）に示すように、ヘッド読取信号
Ｓａを１回微分して得られた１回微分信号ｓｂの波形に
平坦部トＩが生じると、この平坦部Ｈの影響で、第４図
（ホ）に示すように、２回微分信号ＳＣにサドルＳが生
じ、このサドルＳがゼロクロスすると、ゼロクロスコン
パレータがこれを検出して、読取エラーが生じてしまう
。

このような２回微分によって生じる新たな問題点を解決
するものとして、従来、第３図に示すような垂直磁気記
録再生回路が提案されている。

この図において、リング形ヘッドのコイル１０の出力は
ヘッドアンプ１２によって増幅された後、ローパスフィ
ルタ１４によって不要な高周波成分の雑音が除去され、
ヘッド読取信号Ｓａとして微分回路１６へ供給される。

この微分回路１６から出力された１回微分信号Ｓｂは、
次段の微分回路１８でさらに微分され、この微分回路１
８から出力された２回微分信号Ｓｃはゼロクロスコンパ
レータ２０に供給される。ゼロクロスコンパレータ２０
は、第４図（へ）に示すように、２回微分信号Ｓｃがゼ
ロクロスする毎に反転する信号Ｓｄをパルス整形回路２
２へ供給する。パルス整形回路２２は、第４図（ト）に
示すように、信号Ｓｄの立ち上がりエツジおよび立ち下
がりエツジ毎に短いパルスを発生する。このパルス整形
回路２２の出力信号Ｓｅは、遅延回路２４を介して所定
時間遅延された後、Ｄフリップフロップ３０のクロック
端子へ供給される。この場合、第４図（ホ）に示すよう
に、２回微分信号ＳｃにサドルＳが生じている場合、第
４図（ト）に示すように、パルス整形回路２２の出力信
号Ｓｅにも、サドルＳの影響によるパルスが現れている
。

一方、加算回路２６は、ローパスフィルタ１４から出力
される読取信号Ｓａに、微分回路Ｉ６から出力される１
回微分信号ｓｂを逆相加算し、第４図（チ）に示すよう
に、読取信号Ｓａの波形歪を修正した信号Ｓｆを得るも
ので、これら微分回路１６と加算回路２６によって波形
等化回路２５が構成されている。この波形等化回路２５
の出力信号Ｓ「は、ゼロクロスコンパレータ２８に供給
される。この出力信号Ｓ「は、２回微分によるサドルＳ
の影響を受けないので、ゼロクロスコンパレータ２８の
出力信号Ｓｇにもサドルの影響は現れない・。この出力
信号°ＳｇがＤフリップフロップ３ｄのＤ入力端子に供
給される。

ここで、ｈ記遅延回路２４は、波形等化回路２５内にお
ける時間遅れを補償するためのものであり、第４図（へ
）と（す）に示すように、Ｄフリップフロップ３０のＤ
入力端子に供給される信号Ｓｅの立ち上がりが、同フリ
ップフロップ３０のクロック入力端子に供給される信号
Ｓｇの立ち上がりよりも若干遅れるように調整されてい
る。

そして、ゼロクロスコンパレータ２０の出力信号Ｓｄは
、サドルＳの影響を受けてエラーの信号を含むものの、
ヘッド読取信号Ｓａに対する時間関係に関しては、ゼロ
クロスコンパレータ２８の出力信号Ｓｇよりも正確に保
たれている。そこで、Ｄフリップフロップ３０が、遅延
回路２４を介して供給されるパルス整形回路２２の出力
信号Ｓｅで、ゼロクロスコンパレータ２８の出力信号Ｓ
ｇをラッチし、このラッチした内容をＱ出力端子から出
力することにより、パルス整形回路２２の出力信号Ｓｅ
に生じていたサドルＳによるエラー信号が除去され、Ｄ
フリップフロップ３０のＱ出力端子からは、第４図（ヌ
）に示すように、記録媒体Ｍ上のフラッグスチェンジ点
Ｆに正確に対応した時間関係を有する再生データｓｈが
出力される。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した、゛従来の垂直磁気記録再生回路に
おいては、サドルによる読取エラーを防止することがで
きるものの、未だ次のような問題点があった。

■直流イレーズギャップを識別できない。すなわち、記
録媒体Ｍを直流磁界によって１方向に飽和磁化した直流
イレーズ部分から得られるヘッド読取信号Ｓａには、磁
性層の磁気的な不均一さ等に起因してＤＣ雑音が乗って
いるが、この雑音により、ヘッド読取信号ＳａがＯｖ近
傍で変化してゼロクロスが生じると、これをゼロクロス
コンパレータ２０と２８が共に７ラツクスチ工ンジ点Ｆ
として誤検出してしまい、これにより、Ｄフリップフロ
ップ３０からエラーの再生データｓｈが出力されてしま
う。

■［Ｉ　Ｌ　Ｌ　（Ｒｕｎ　Ｌ　ｅｎｇｔｈ　Ｌ　１ｓ
ｉｔｅｄ）コードのように、データとして連続子る“０
”を記録する場合、上記■と同様の理由により、連続す
る“０“のデータを識別できない場合がある。例えば、
ＲＬＬコードとして代表的である（２．７）コードにお
いては、“０“の連続個数が最小２個、最大７個出現す
る。

■波形等化回路２５内における時間遅れを補償し、ゼロ
クロスコンパレータ２０と２８の出力信号ＳｄとＳｇの
タイミング合わせを行うために、遅延回路２４が必要で
あり、その遅延時間の設定が極めて面倒である。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、サド
ルによる読取エラーを防止できることは勿論のこと、Ｄ
ＣイレーズギャップやＲＬＬコードで記録した場合の′
０″の連続するデータをも識別することができ、さらに
回路各部の調整が容易な垂直磁気記録再生回路を提供す
ることを目的としている。

［問題点を解決するための手段」 この発明は、垂直磁気記録媒体上の記録情報をリング形
ヘッドで読み取って再生する垂直磁気記録再生回路にお
いて、前記リング形ヘッドから出力されるヘッド読取信
号を微分して低周波のレベル変動を除去した凰回微分信
号を出力する第１の微分手段と、前記１回微分信号を微
分してゼロクロス点を前記ヘッド読取信号と一致させた
２回微分信号を出力する第２の微分手段と、前記２回微
分信号がゼロクロスする毎にタイミング信号を出力する
ゼロクロス検出手段と、前記１回微分信号の正負のピー
ク値が交互に所定レベル以上となる毎に反転する信号を
出力するピーク値検出手段と、前記タイミング信号が供
給される毎に前記ピーク値検出手段の出力をラッチし、
このラッチ内容を再生データとして出力するラッチ手段
とを具備することを特徴としている。

「作用」 ２回微分信号がゼロクロスする毎にゼロクロス検出手段
からタイミング信号が出力されると共に、１回微分信号
の正負のピーク値が交互に所定レベル以上となる毎にピ
ーク値検出手段の出力が反転する。ここで、ピーク値検
出手段の出力には２回微分によるサドルの影響は現れず
、また、雑音により、ヘッド読取信号がＯｖ近傍で変化
してゼロクロスが生じたとしても、その影響が現れるこ
とはない。また、ゼロクロス検出手段の出力は、サドル
の影響を受けてエラーの信号を含むものの、ヘッド読取
信号に対する時間関係に関しては、正確に保たれている
。そこで、ラッチ手段によって、タイミング信号が供給
される毎にピーク値検出手段の出力をラッチし、このラ
ッチ内容を再生データとして出力することにより、サド
ルによるエラー信号が除去され、ＤＣイレーズギャップ
等を含む記録媒体上の記録情報が正確に再生される。

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例の構−成を示す図、第２図
は同実施例の各部の波形を示す図である。

第１図において、リング形ヘッドのコイル１０（バラン
スタイプ）の出力はヘッドアンプ１２によって増幅され
た後、ローパスフィルタ１４によって不要な高周波成分
の雑音が除去され、ヘッド読取信号Ｓａとして可変利得
アンプ３２へ供給される。

この可変利得アンプ３２で増幅されたヘッド読取４Ｈ号
Ｓ　ａは、さらにローパスフィルタの機能を有するアン
プ３３を介して微分回路１６へ供給されるとともに、微
分回路３４で微分された後、微分回路１６へ供給される
。微分回路１６は、アンプ３３を介して供給されるヘッ
ド読取信号Ｓａに微分回路３４の出力を逆相加算する加
算機能を有し、これにより読取信号Ｓａの波形歪を修正
した信号を得、さらに、この信号を微分して１回微分信
号ｓｂを出力する。これらアンプ３３、微分回路３４、
および微分回路１６の加算機能によって波形等化回路３
５が構成されている。

この微分回路１６から出力された１回微分信号ｓｂは、
次段の微分回路Ｉ８でさらに微分される。

この微分回路１８から出力された２回微分信号ＳＣは、
ゼロクロスコンパレータ２０に供給される。

ゼロクロスコンパレータ２０は、２回微分信号ＳＣがゼ
ロクロスする毎に反転する信号Ｓｄを出力し、この信号
Ｓｄはパルス整形回路２２へ供給される。

パルス整形回路２２は、信号Ｓｄの立ち上がりエツジお
よび立ち下がりエツジ毎に短いパルスを発生し、このパ
ルス整形回路２２の出力信号Ｓｅは、Ｄフリップフロッ
プ３０のクロック端子へ供給される。

一方、微分回路１６から出力された１回微分信号ｓｂは
、バッファ３６を介して、後段の正側ピーク検波回路３
８Ａ１負側ピーク検波回路３８Ｂ。

正側コンパレータ４０Ａ１負側コンパレータ４０Ｂおよ
び振幅検波回路４２に供給される。上記バッファ３６は
、後段の負荷の影響を受けて１回微分信号ｓｂの波形に
歪が生じるのを防ぐ目的で設けられている。

正側ピーク検波回路３８Ａは、第２図（ハ）に示すよう
に、１回微分信号Ｓｂの正側（山側）のピーク値に応じ
た基準電圧Ｖａを出力するもので、ダイオードと、この
ダイオードを介して供給される１回微分信号ｓｂの正側
電圧をホールドするコンデンサと、放電用の抵抗等によ
って構成されている。そして、この正側ピーク検波回路
３８Ａから出力される基準電圧Ｖａは、１回微分信号ｓ
ｂの正側ピークが到来する毎に、そのピーク値よりもダ
イオードの電圧降下分だけ低い値まで上昇し、また、次
のピーク値が到来するまでの期間においては、コンデン
サと抵抗の時定数に応じた傾きで下降する。

負側ピーク検波回路３８Ｂは、第２図（ハ）に示すよう
に、１回微分信号ｓｂの負側（谷側）のピーク値に応じ
た基準電圧ｖｂを出力するもので、正側ビーク検波回路
３８Ａと同様に構成されている。

この場合、基準電圧ｖｂは、１回微分信号ｓｂの負側ピ
ークが到来する毎に、そのピーク値よりもダイオードの
電圧降下分だけ高い値まで下降し、次のピーク値が到来
するまでの期間においては、コンデンサと抵抗の時定数
に応じた傾きで上昇する。

正側コンパレータ４０Ａは、バッファ３６を介して供給
される１回微分信号ｓｂと、正側ピーク検波回路３８Ａ
から供給される基準電圧Ｖａとを比較するもので、１回
微分信号ｓｂの正側ピーク値が基準電圧Ｖａを越えた場
合に、その出力信号Ｓ８を“Ｈ“レベルとする。同様に
、負側コンパレータ４０Ｉ３は、１回微分信号Ｓｂと、
負側ピーク検波回路３８Ｂから供給される基準電圧ｖｂ
とを比較するもので、１回微分信号ｓｂの負側ピーク値
が基準電圧ｖｂを越えた場合に、その出力信号Ｓｒを“
Ｈ”レベルとする。

これら正側および負側コンパレータ４０Ａ、４０Ｂの各
出力信号Ｓ８およびＳｒは、ＲＳフリップフロップ４４
のセット入力端子およびリセット入力端子に各々供給さ
れる。このＲＳフリップフロップ４４は正側コンパレー
タ４０Ａの出力信号Ｓｓの立ち上がりでセットされ、負
側コンパレータ４０Ｂの出力信号Ｓｒの立ち上がりでリ
セットされるので、そのＱ出力は第２図（す）に示すよ
うに変化する。そして、このＲＳフリップフロップ４４
の出力信号Ｓｐは、Ｄフリップフロップ３０のＤ入力端
子に供給される。

一方、振幅検波回路４２は、１回微分信号ｓｂの振幅値
を検出し、これにより得られた制御電圧Ｖｃを可変利得
アンプ３２の制御端子に供給し、これにより、可変利得
アンプ３２の利得を制御して、ヘッド読取信号Ｓａの振
幅レベルを常に一定とする。これは、ヘッド読取信号Ｓ
ａの振幅レベルが下がり、そのピーク値が小となると、
ピーク検波回路３８Ａ、３８１１が有効に機能しなくな
るので、これを防ぐためである。

以上の構成において、可変利得、アンプ３２で増幅され
たヘッド読取信号Ｓａは、波形等化回路３５でその波形
歪が修正され、微分回路１６で微分される。これにより
得られた１回微分信号ｓｂは、次段の微分回路１８でさ
らに微分される。これにより、微分回路１８から第２図
（ニ）に示すような２回微分信号Ｓａが出力される。次
いで、ゼロクロスコンパレータ２０は、第２図（ホ）に
示すように、２回微分信号Ｓｃがゼロクロスする毎に反
転する信号Ｓｄを出力し、この信号Ｓｄはパルス整形回
路２２へ供給される。パルス整形回路２２は第２図（へ
）に示すように、信号Ｓｄの立ち上がりエツジおよび立
ち下がりエツジ毎に短いパルスを発生し、このパルス整
形回路２２の出力信号Ｓｅは、Ｄフリップフロップ３０
のクロック端子へ供給される。この場合、第２図（ニ）
に示すように、２回微分信号ＳｃにサドルＳが生じてい
る場合、第２図（へ）に示すようにパルス整形回路２２
の出力信号ＳｅにもサドルＳの影響が現れている。

一方、微分回路１６から出力された１回微分信号ｓｂの
正側の振幅レベルが、正側ピーク検波回路３８Ａから出
力される基準電圧Ｖａを越えた時点で、ＲＳフリップフ
ロップ４４がセットされ、１回微分信号ｓｂの負側の振
幅レベルが、負側ピーク検波回路３８Ｂから出力される
基準電圧ｖｂを越えた時点で、ＲＳフリップフロップ４
４がリセットされる。これにより、ＲＳフリップフロッ
プ４４のＱ出力は第２図（す）に示すように変化し、こ
の出力信号ＳＰが、Ｄフリップフロップ３０のＤ入力端
子に供給される。

この場合、ＲＳフリップフロップ４４は、１回微分信号
ｓｂの正側ピーク値および負側ピーク値が、基準電圧Ｖ
ａおよびｖｂを越えた時点で初めてセット／リセットさ
れるので、その出力信号ＳＰには、２＠微分によるサド
ルＳの影響は現れず、また、雑音により、ヘッド読取信
号ＳａがＯｖ近傍で変化してゼロクロスが生じたとして
も、その影響が出力信号Ｓｐに現れることはない。

また、前述した、ゼロクロスコンパレータ２０の出力信
号Ｓｄは、サドルＳの影響を受けてエラーの信号を含む
ものの、ヘッド読取信号Ｓａに対する時間関係に関して
は、ＲＳフリップフロップ４４の出力信号Ｓｐよりも正
確に保たれている。

そして、Ｄフリップフロップ３０は、パルス整形回路２
２の出力信号Ｓｅで、ＲＳフリップフロップ４４の出力
信号ＳＰをラッチし、このラッチした内容をＱ出力端子
から出力する。これにより、パルス整形回路２２の出力
信号Ｓｅに生じていたサドルＳによるエラー信号が除去
され、Ｄフリップフロップ３０のＱ出力端子からは、第
２図（ヌ）に示すように、記録媒体Ｍ上のフラックスチ
ェンジ点Ｆに正確に対応した時間関係を有する再生デー
タｓｈが出力される。

なお、上述した一実施例においては、正負ピーり検波回
路３８Ａ、３８Ｂによって基準電圧Ｖａ。

ｖｂを得、これら基準電圧Ｖａ、Ｖｂを基準として、１
回微分信号ｓｂの振幅を比較するように構成したが、こ
れらの基準電圧Ｖａ、Ｖｂを分圧抵抗によって得るよう
に構成しても構わない。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、垂直磁気記録
媒体上の記録情報を読み取るリング形ヘッドから出力さ
れるヘッド読取信号を微分した１回微分信号を出力する
第１の微分手段と、前記１回微分信号を微分した２回微
分信号を出力する第２の微分手段と、前記２回微分信号
がゼロクロスする毎にタイミング信号を出力するゼロク
ロス検出手段と、前記１回微分信号の正負のピーク値が
交互に所定レベル以上となる毎に反転する信号を出力す
るピーク値検出手段と、前記タイミング信号が供給され
る毎に前記ピーク値検出手段の出力をラッチし、このラ
ッチ内容を再生データとして出力するラッチ手段とを設
けたので、２回微分によって生じるサドルによる読取エ
ラーを防止できることは勿論のこと、ＤＣイレーズギャ
ップやＲＬＬコードで記録した場合の“０”の連続する
データをも識別することができ、さらに従来の回路で必
要であったタイミング合わせのための遅延回路が不要と
なるため、回路各部の調整が極めて容易となるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同実施例の各部波形を示す波形図、第３図は従
来の２回微分によって生じるサドルによる読取エラーの
防止を図った垂直磁気記録再生回路の構成を示すブロッ
ク図、第４図は同回路の各部の波形を示す波形図である
。 Ｍ・・・・・・垂直磁気記録媒体、 １０・・・・・・リング型ヘッドのコイル、１６・・・
・・・微分回路（第１の微分手°段）、１８・・・・・
・微分回路（第２の微分手段）、２０・・・・・・ゼロ
クロスコンパレータ、２２・・・・・・パルス整形回路 （２０，２２がゼロクロス検出手段）、３０・・・・・
・Ｄフリップフロップ（ラッチ手段）、３８Ａ・・・・
・・正側ピーク検波回路、３８Ｂ・・・・・・負側ビー
ク検波回路、４０Ａ・・・・・・正側コンパレータ、４
０１３・・・・・・負側コンパレータ、４４・・・・・
・ＲＳフリップフロップ（３８Ａ、３８　Ｂ、４０　Ａ
、４０　Ｂ、４４がピーク値検出手段）。 出願人　　ヤ　マ　ハ　株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 垂直磁気記録媒体上の記録情報をリング形ヘッドで読み
   取って再生する垂直磁気記録再生回路において、 前記リング形ヘッドから出力されるヘッド読取信号を微
   分して低周波のレベル変動を除去した１回微分信号を出
   力する第１の微分手段と、 前記１回微分信号を微分してゼロクロス点を前記ヘッド
   読取信号と一致させた２回微分信号を出力する第２の微
   分手段と、 前記２回微分信号がゼロクロスする毎にタイミング信号
   を出力するゼロクロス検出手段と、前記１回微分信号の
   正負のピーク値が交互に所定レベル以上となる毎に反転
   する信号を出力するピーク値検出手段と、 前記タイミング信号が供給される毎に前記ピーク値検出
   手段の出力をラッチし、このラッチ内容を再生データと
   して出力するラッチ手段と、を具備することを特徴とす
   る垂直磁気記録再生回路。