JPH0319104A - ディスク記憶装置用データ書込信号補償装置 - 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〕 本発明は固定ディスク装置等のディスク記憶装置用デー
タ書込信号補償装置、すなわち所定変調方式のデータパ
ターンをもつ書込信号の波形をディスクへの書き込みに
先立って読み取り上有利なパターンをもつ書込信号の波
形にあらかじめ補償するための装置に関する． 〔従来の技術〕 ディスク記憶装置では、そのディスク面上の多数のトラ
ックに記録データが所定のパターンで書き込まれる．こ
のパターンはＮとＳの交替，すなわちＯと１である点は
ディジタルデータと同じであるが、元のデータとは異な
りＭＦＭやＲＬＬ方弐として知られる所定の変調方式に
よっており、０と１の切り換わり点とその相互間隔が意
味をもっている．かかるパターンを読み出した信号はふ
つうその微分波形になるので、０．１のパターンの切り
換わり点で極大，極小のピークをもち、このピーク位直
を検出しながら元のパターンを再現し、さらに書込デー
タを復元する． この続出信号のピーク位直が正確に検出されたときに再
現されるパターンの０と１の切り換わり点は、前述のＭ
ＦＭ方式では続出信号上で例えば２００ｎＳと３００ｎ
Ｓの２個の周期をもっており、この周期の現れ方から元
のデータが復元される．ところで、ディスクの内径側ト
ラックでは、周速が外径側より低いためにデータの続出
信号のレベルがかなり低く、またデータパターンの書込
密度が高いために続出信号の波形も外径側とは若干異な
って来る．このため、ＡＧＣ増幅器を用いて内径側トラ
ックからの続出信号のレベルが外径側と揃えられるが、
データパターンの続出信号には前述の異なる周期の波が
混在しているので、内径側の続出信号の外径側との波形
の違いが増幅器の周波数特性によってさらに拡大され、
その波形から検出されるピーク位置が本来あるべき位置
からずれるいわゆるピークシフトが生じやすい．もちろ
んかかるピークシフトがあると、データの元のパターン
が正しく再現されなくなり、データの読み取り誤差が発
生しやすくなる． 本発明が対象とする書込信号の補償はかかるピークシフ
トへの対策であって、その発生状況はかなり複雑ではあ
るがデータパターンに応じてほぼ一定の傾向があるので
、ディスクに所望のデータパターンを書き込む際に、書
込信号の波形中のこのパターンに応じた部分を、読み出
し時に予測されるピーク位置のずれと逆方向に，かつ予
測される量だけずらせて置くものである． 従来からこの書込信号の補償機能は、ディスク記憶装置
と組み合わされ，またはそれに組み込まれるコントロー
ラ部によって果たされている．周知のように、このコン
トローラはプロセッサと信号処理回路とを含んでいて、
バスないしインタフェースを介して計算機と連系されて
いる．データを書き込むべきディスク記憶装置内の場所
は、計算機からコントローラに対してディスク記憶装置
がもつ記憶空間内の論理アドレスの形で指定され、コン
トローラ内のプロセッサはこの論理アドレスをトラック
番号を含む物理アドレスに換算してディスク記憶装置に
指定する．ディスク記憶装置に書き込むべきデータも計
真機からこのコントローラに与えられ、これを受けるコ
ントローラ内の信号処理回路はこの書込データを所定の
ｊＩ１：！Ｉｉ方式の書込信号の波“形に変換してディ
スク記憶装置に送る． コントローラは、このように書込データを書込信号に変
換する機能を元々備えていて、この変換の態様を僅かに
変更するだけで補償済み書込信号を容易に作ることがで
き、かつデータを書き込むべきトラック番号を計算する
機能も備えているので、データの書込場所に応じてこの
書込信号の補償動作をすればよいわけである． このように必要に応じてコントローラ側に通常の書込信
号のかわりに補償済み書込信号を発生させれば、ディス
ク記憶装置は単にそれを受けてディスクに書き込むだけ
でよく、この補償を適正に行なうことにより、続出信号
中のピーク検出時に例えピークシフト誤差が発住しても
元のデータパターンを忠実に再現でき、データの読み取
り誤差の発生を未然に防止することができる．〔発明が
解決しようとする課題〕 上述の従来技術ではコントローラによって比較的簡単に
書込信号の補償が可能であるが、最近のようにディスク
記憧装置の記憶容量を大幅に増加させるためにトラック
へのデータパターンの書き込み密度が高くなって来ると
、ピークシフトが益々発生しやすくなり、それに応して
コントローラに書込信号を精密に補償する役目を果たさ
せるのが困難になって来た． データパターンの続出信号の波形は、パターンの書き込
み密度のほか、ディスクの記憶媒体の種類．続出信号用
ＡＧＣ回路の周波数特性，ピーク検出回路方式等のディ
スク記憶装置の特殊な事情によって大きく影響されやす
い．これに対して、コントローラは計算機との連系の必
要上からディスク記憶装置側よりは計算機側によく適合
するよう、かつふつうどのディスク記憶装置とも組み合
わせ得るように構成されるので、書込信号の補償内容を
ディスク記憶装置側の特殊な事情に一々正確に適合させ
るのが困難なのである． もっとも、ディスク記憶装置内に組み込まれるコントロ
ーラでは、かかる特殊な事情への適合が原理上は可能で
あるが、最近のようにデータパターンの書き込み密度が
高くなって来ると、能力や性能に一定の限界があるコン
トローラに、それに応して書込信号の精密な補償動作，
例えば補償内容を切り換えながらヘッドの径方向位置に
応じてきめ細かく適合させて行く動作をさせるのが困難
になって来た． また、コントローラによっては書込信号の補償機能を全
く備えないものも実際には多く、もちろんこの場合には
書込信号の補償によりディスク記憶装置の読み取り動作
の信頼性を向上し、あるいはその記憶容量を増加させる
ことを断念せざるを得ないのが現状である． 本発明はかかる問題の解決のため書込信号の補償機能を
実質上ディスク記憶装置自体に持たせ、かつデータパタ
ーンの書き込み密度がさらに高くなっても、それに対応
できるよう補償動作の精度を向上させることを目的とす
る． 〔課題を解決するための手段〕 この目的は本発明によれば、所定変調方式のデータパタ
ーンをもつ書込信号の波形をディスクへの書き込みに先
立ち読み取り上有利な書込信号波形に補償するためのデ
ータ書込信号補償装置を、元波形の書込信号をそれぞれ
異なる補償量ずつ補償された波形の書込信号に変換する
複数個の書込信号補償回路と、データパターンを書き込
むべきヘッドのディスク面上の径方向位置に応じて書込
信号に対する補償量を指定する選択信号を発する補償量
選択手段と、補償量選択手段から選択信号を受け元波形
の書込信号がそれにより指定された補償量で補償される
ように書込信号補償回路ないしはディスクに対する書込
信号を切り換える補償量切換回路とにより構威すること
によって達威される． なお、上記の補償量選択回路は、書込信号の補償があま
り必要でないディスク内の外径側トラックに対して、補
償量としてゼロを指定するように構威するのが有利であ
る． 〔作用〕 上記構成にいうように、本発明ではディスク記憶装置内
に補償量が互いに異なる書込信号補償回路を複数個組み
込んで置き、書込信号を補償する必要があるときこれら
の内のいずれかにより所望の補償量での書込信号の補償
動作をディスク記憶装置自体で行なえるようにする．か
かる補゛償動作は、単一の書込信号補償回路を用いてそ
れに所望の補償量を指定して行なわせることも不可能で
はないが、現状ではその動作の正確性を保証できないの
で、補償量ごとに書込信号補償回路を設けることにした
ものである． 次に本発明では、書込信号を補償するか否か、および補
償する場合の補償量を指定するために補償量選択手段を
設け、データパターンを書き込むべきヘッドの径方向位
置に応じて補償量を指定する選択信号を発しさせる．こ
の手段はコントローラ側に設けてもよいが、ディスク記
憶装置の特殊な事情に応じたきめの細かな補償をする上
ではそれ自体の中に組み込むのが望ましい． 補償量切換回路はこの補償量選択手段から選択信号を受
け、これにより指定される補償量がゼロのときはもちろ
ん元波形の書込信号をそのまま．そうでないときには書
込信号補償回路により指定された補償量だけ補償された
書込信号をディスクに送るものである．この補償量切換
回路の実際の動作としては、要は書込信号が指定された
補償量で補償されるように、複数個の書込信号補償回路
を切り換え使用してもよいし、これら回路により補償済
みの複数個の書込信号を切り換えによって選択してもよ
い． このように本発明では、書込信号補償回路を複数個設け
て補償量選択手段からの選択信号による指定に応じてそ
の書込信号に対する実際の補償量を補償量切換回路によ
り切り換え選択するようにしたので、書込信号に対する
補償をディスク記憶装置がもつ特質や特殊な事情によく
適合する形できめ細かくかつ高精度で行なって、データ
パターンの書き込み密度が高い場合にも読み取り誤差の
発生を有効に防止することができる． 〔実施例〕 以下、図を参照しながら本発明の実施例を説明する．第
１図は本発明によるデータ書込信号補償装置を組み込ん
だこの例では固定ディスク装置であるディスク記憶装置
の構威を付属のコントローラとともに例示するものであ
る． 第１図で一点鎖線で囲んで示されたディスク記憶装置１
００の上部にはディスクｌを含むその機構部が略示され
ている．ふつう　６００個程度のトラックが設定される
各ディスクｌの面内は、その外径側から図で範囲ＡＯ−
Ａ４で示されたように書込信号に対する補償に関して区
分けされ、この実施例では範囲ＡＯ内のトラックでは補
償はなされず、範囲Ａｔ〜＾４内のトラックではそれぞ
れ異なる補償量で補償がなされるものとする．これら範
囲内のトラック数は例えば＾０内が３８０個．　ＡＩ内
が７０個，＾２内が６０個，　Ａ３内が５０個，　Ａ４
内が４０個とされる．通常のようにヘシド２はキャリッ
ジ３に担持され、駆動回路４ａを備えるアクチュエータ
４によりそのディスク上の径方向位置が操作される． ディスク記憶装置内のすべてのへッド２はリードライト
回路５に接続されており、これが受けるヘンド選択指令
ＯＳにより指定されたヘッドがリードライト指令Ｒｌ１
に応じて読み取りまたは書き込み状態に置かれる．この
リードライト回路５の読取出力Ｒからのデータパターン
の読取信号は、読取信号変換回路６内のＡＧＣ回路６ａ
によってその信号値レベルをほぼ一定に揃えられた後、
ピーク検出回路を含む復調回路６ｂにより所定の変調方
式例えばＭＦＭ方式の読取信号ＲＳに変換された上で、
コントローラ１１０内の前述の信号処理回路に与えられ
る．書込信号―Ｓはこのコントローラ１１０内の信号処
理回路により上と同じ変調方式の正規のデータパターン
で発生されてディスク記憶装置１００に与えられ、本発
明による書込信号補償回路１０および補償量切換回路４
０によりその波形に対して指定された補償量の補償を受
けた上でリードライト回路５の書込入力Ｗに与えられ、
ヘッド２に送られてディスク１のトラック上に補償され
たデータパターンで書き込まれる． ディスク記憶装置ｌ００内には通例のようにその内部制
御用に簡単なプロセッサ７が組み込まれており、前述の
アクチェエータ４の駆動回路４ａには駆動信号ＤＳを．
リードライト回路５にはヘッド選択指令ＩＩＳとリード
ライト指令Ｒ一をそれぞれ発するとともに、インタフェ
ース回路８とバス９ａおよび９ｂとを介してコントロー
ラ１１０内の前述のプロセッサと連系されている．本発
明を構或する補償量選択手段５０は、この例ではこのプ
ロセッサ７内にそのソフトウエアとして組み込まれる．
書込信号補償回路１０は図で符号１１〜１４で示された
ように、この実施例では前述のディスク上の範囲Ａ１〜
Ａ４に対応して４個設けられ、これらの書込信号補償回
路１１〜１４はこの例ではすべて後述の第２図と同じ回
路構威をもつが、それらの補償量が４Ｔを単位時間ない
しは単位補償量としてこの例ではその１〜４倍にそれぞ
れ設定されており、元波形の書込信号一Ｓを受けてそれ
をこれら各補償量だけそれぞれ補償した波形の書込信号
−Ｓｃを出力するようになっている． 補償量切換回路４０は、この例では２個の切換回路４ｌ
および４２とオアゲート４３とから構威され、この内の
切換回路４１は書込信号を補償するか否かを選択し、切
換回路４２は書込信号を補償する場合の４個の補償量の
いずれかを選択し、オアゲート４３は元波形の書込信号
一Ｓと補償済み書込信号−Ｓｃのいずれかをリードライ
ト回路５の書込入力Ｗに与えるためのものである．かか
る補償量切換回路１０側の構威に対応して、補償量選択
手段５０側から補償量を指定するこの例における選択信
号は、切換回路４１に対して１ビットで補償量がゼロか
否かつまり補償の要否を指定する選択信号ＳＯと、切換
回路４２に対して２ビントで４個の補償量のいずれかを
指定する選択信号Ｓ１とから構威される．なお、図の切
換回路４１や４２は簡略にスイッチで示されているが、
実際には論理ゲートの組み合わないしはマルチプレクサ
として構威される．また容易にわかるように、切換回路
４２の方は図のように書込信号補償回路ｌＯの出力側に
設けるかわりにその入力側に設けてもよい． 以上説明したこの実施例のディスク記憶装置にデータを
書き込む際には、図示しない計算機からそれを書き込む
べき論理アドレスが外部バス１１１を介してコントロー
ラ１１０に与えられ、そのプロセッサはこれを物理アド
レスに換算した上で、データを書き込むべきディスク面
番号つまりヘッド番号と書き込み動作の指定とをディス
ク記憶装置内のプロセッサ７に通知する．プロセッサ７
はこれに応じてヘッド番号と同じヘッド選択指令ＨＳと
リードライト指令Ｒ一をリードライト回路５に与えて所
望のヘッドを書き込み状態に置かせる．ついで、コント
ローラ１１０内のプロセッサはヘッド操作指令ＳＴを例
えばステップパルスの形でプロセッサ７に送り、ヘッド
２を物理アドレスに対応する番号をもつトラック上に直
かせる． この際、プロセッサ７内の補償量選択手段５０はヘッド
２がディスク１内の前述の範囲ＡＯ〜Ａ４中のどの範囲
に置かれたかに応じて補償量を選択し、これを指定する
選択信号ＳＯと３１を補償量切換回路４０の切換回路４
ｌと４２にそれぞれ与える．このようにして、書込信号
を補償すべきか否かを含めて、それを指定の補償量で補
償するように補償量切換回路４０にまり書込信号補償回
路ｌＯが選択された状態で、ディスクに書き込むべきデ
ータが計算機からコントローラ１１０に与えられ、その
信号処理回路はこのデータに対応する正規のデータパタ
ーンの波形をもつ書込信号ＷＳをディスク記憶装置ｌ０
０に出力する．補ｒｌｉ量切換回路４０は補償量選択千
段５０からの指定に応じて、元波形のままの書込信号一
Ｓあるいは書込信号補償回路１１−１４のいずれかによ
り指定捕償量だけ補償された波形の補償済み書込信号一
Ｓｃをそのオアゲート４３を介してリードライト回路５
に与えてディスク１上に書き込ませる． 以上で本発明装置全体の構威例とその動作の説明を終え
たので、ついで参考のために書込信号補償回路の横威例
とその機能を簡単に説明する．第２図はその具体回路例
を示し、第３図は書込信号ｔｉｓと補償済み書込信号一
Ｓｃの波形を対比して示すものである． 第２図の書込信号補償回路は、図の左上側に元波形の書
込信号一Ｓを受け右下側から補償済み書込信号一Ｓｃを
出力するもので、この例では４ビット分の書込信号を補
償する回路構威であるが、もちろん逐次到来する書込信
号の波形を連続的に補償処理できる．前述のように書込
信号補償回路１１〜ｌ４は単位補償量ΔＴのそれぞれ倍
数の補償量で補償動作を行なうが、第２図は単位補償量
ｈＴが２．５ｎＳでその４倍の１０ｎＳの補償を行なう
書込信号補償回路ｌ４を示すものとする． 第３図（ａ）には変調方式がＭＦＭでデータパターンが
４ビソトのデータ０１１０を示す場合の元波形の書込信
号一Ｓが示されており、図示のようにこの書込信号一Ｓ
は２個の周期Ｔ１＝　１００ｎＳ，　Ｔ２＝　２００ｎ
Ｓが混在する波形をもつ．第３図（ロ）に示された補償
済み書込信号−Ｓｃは同じデータパターンを示すが、３
個の周期Ｔ３−７０ｎＳ，　Ｔ４−　１１０ｎＳ，　Ｔ
５＝　２４０ｎＳを含む波形をもち、例えばそのＴ５＋
　Ｔ３−　３１０ｎＳが対応する同図（ａ）のＴ２　＋
Ｔｌ　−　３００ｎＳより１０ｎＳ長く、これが上述の
補償量に相当する． 第２図の書込信号補償回路には４個のワンシゴット回路
２１，２２．２４および２７が含まれ、付属のオアゲー
ト等を介してトリガされたとき、それぞれパルス幅ｒ　
１　＝５０ｎＳ，　　ｒ　２　−　２２０ｎＳ．　　Ｔ
　４　＝　１５０ｎｓおよびτ７＝７０ｎＳのパルスを
発生する．また、この回路内には５個の遅延回路２３．
２５，２６．２８および２９が含まれ、それぞれの遅延
時間がσ３　＝５０ｎＳ，ａ　５　＝　２００ｎＳ，　
　ａ　６　＝　２４０ｎＳ．　　ａ　８　＝１０ｎＳお
よびσ９””２０ｎＳに設定される．ワンショット回路
２１の出力により、ワンシッット回路２２と２４が，ワ
ンシッット回路２７が遅延回路２６を経てトリガされる
．ワンショット回路２４は遅延回路２３を経たワンショ
ット回路２２の出力でクリアされる． ４個のノアゲート３１〜３４は、ワンシッフト回路２４
の出力，その．補出力，その遅延回路２５を経た信号お
よびさらにその補信号中の２個をそれぞれ受け、これに
より第３図（ａ）の書込信号ＷＳの波形中の０または１
のデータ上の意味をもつ４個の立ち上がりや立ち下がり
をそれぞれ別個に所望の時間ずらせた信号が作られる． これら４個のノアゲート３１〜３４の出力は、それらに
対応して設けられたナンドゲート３５〜３８により、ワ
ンシッット回路２７の出力とその遅延回路２８および２
９を介した信号を利用して一定のパルス幅Ｔ３をもつ信
号に整形され、さらにこの整形後の４個の信号のアンド
信号をノアゲート３９とその後段のインバータとで作る
ことによって、第３図（ロ）の補償済み書込信号−Ｓｃ
が得られる．なお、以上では便宜上データが０１１０の
場合について述べたが、第１図の回路は他のすべての４
ビットのデータについても元波形の書込信号一Ｓを補正
済み書込信号ＷＳｃに同じ補償量で変換できる． 以上説明した実施例に限らず本発明は種々の態様で実施
をすることができる．例えば実施例では補償量選択回路
をディスク記憶装置内のプロセッサ内にソフトウエアと
して組み込むとしたが、従来どおりコントローラ内のブ
ロセシサ内に組み込むことでもよく、コントローラがデ
ィスク記憶装置内に組み込まれる場合には、両プロセッ
サは単一のプロセッサとされる． 〔発明の効果〕 以上説明したとおり本発明によるデータ書込信号補償装
置では、所定変調方式のデータパターンをもつ元波形の
書込信号をそれぞれ異なる補償量ずつ補償された波形の
書込信号に変換する書込信号補償回路をディスク記憶装
置内に複数個設け、補償量選択手段によりデータパター
ンを書き込むべきヘッドのディスク面上の径方向位置に
応じて書込信号に対する補償量を指定する選択信号を発
しさせ、この選択信号による指定に応じた補償量で元波
形の書込信号が補償されるよう補償量切換回路によって
書込信号補償回路ないしはディスクに対する書込信号を
切り換えるようにしたので、ディスクに書き込む前の書
込信号の波形をディスク記憶装置自体によりかつその特
質に最もよく適合するようにヘッドの径方向位置に応し
た補償量で精密に補償することができ、これによりデー
タパターンの書き込み密度が高い場合にも読み取り誤差
の発生を有効に防止して、ディスク記憶装置の信頼性を
格段に向上することができる．

【図面の簡単な説明】

図はすべて本発明に関し、第１図は本発明によるデータ
書込信号補償装置を組み込んだディスク記憶装置の構或
例を付属のコントローラとともに示す構威回路図、第２
図は書込信号補償回路の具体ｔｆ４威例を示す回路図、
第３図はこれによる書込信号の波形補償の態様を示す波
形図である．図において、 １：ディスク、２：ヘッド、３：キャリンジ、４：ヘッ
ド操作用アクチェエータ、４ａ：アクチュエータ用駆動
回路、５：リードライト回路、６：読取信号変換回路、
６ａ：ＡＧＣ回路、６ｂ：復調回路、７：プロセンサ、
８：インタフェース回路、９ａ，９ｂ　　：内部バス、
ｌＯ〜ｌ４：書込信号補償回路、２１．２２．２４．２
７　？ワンシッット回路、２３．２５．２６．２８．２
９：遅延回路、３１〜３４：ノアゲート、３５〜３８：
ナンドゲート、３９：ナンドゲート、４０：補償量切換
回路、４１．４２：切換回路、５０：補償量選択手段、
ｌ００：ディスク記憶装置、１１０：コントローラ、Ｉ
ｌｌ　　：外部バス、ＤＳ：アクチュエータ駆動信号、
ＩＩｓ：ヘッド選択指令、ＲＳ：読取信号、ＲＨ：リー
ドライト指令、５０，５１：選択信号、σ：遅延時間、
ＴＩ，７２　：元波形の書込信号中の周期、Ｔ３〜Ｔ５
：補償済み書込信号中の周期、τ：ワンシッット回路の
発生パルス幅、―Ｓ：元波形の書込信号、ＨＳｃ：ｒテ
ンスフ ２Ａ・７ｔ” １００男２幻と憧曾２ 第１１！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定変調方式のデータパターンをもつ書込信号の波形を
   ディスクへの書き込みに先立って読み取り上有利なパタ
   ーンをもつ書込信号の波形にあらかじめ補償するための
   装置であって、元波形の書込信号をそれぞれ異なる補償
   量ずつ補償された波形の書込信号に変換する複数個の書
   込信号補償回路と、データパターンを書き込むべきヘッ
   ドのディスク面上の径方向位置に応じて書込信号に対す
   る補償量を指定する選択信号を発する補償量選択手段と
   、補償量選択手段から選択信号を受け元波形の書込信号
   がそれにより指定された補償量で補償されるように書込
   信号補償回路ないしはディスクに対する書込信号を切り
   換える補償量切換回路とを備えてなるディスク記憶装置
   用データ書込信号補償装置。