JPH08194906A

JPH08194906A - ディスク装置

Info

Publication number: JPH08194906A
Application number: JP7006981A
Authority: JP
Inventors: Umeo Oshio; 梅夫押尾; Yoshiyuki Nagasaka; 吉之長坂
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1996-07-30
Also published as: US5623474A

Abstract

(57)【要約】【目的】トレーニングパターンの終了を可能な限り早め
に検出して不必要なトレーニング動作による等化誤差の
発生を防止する。【構成】波形等化に使用するトレーニングパターンを予
めディスク媒体に記録し、読取波形のビット間干渉を適
応型イコライザ７６で抑圧する波形等化を行う。誤差検
出器８０は、ディスク媒体から読み出されたトレーニン
グパターンに基づいて、読出波形のビット間干渉による
誤差を最小とするように適応型イコライザ７６の等化量
を調整するトレーニング動作を行う。ビットパターン検
出器８２は、トレーニングパターンに含まれる所定のビ
ットパターン００を検出し、最初のビットパターン００
の検出で誤差検出器８０にトレーニング動作の開始を指
示する。カウンタ８４は、ビットパターン検出器８２に
よるビットパターン００の検出回数を計数して所定値に
達した時、誤差検出器８０にトレーニング動作の終了を
指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、適応型イコライザとし
て知られたトランスバーサル・フィルタを用いて読取波
形のビット間干渉を抑えるように波形等化を行うパーシ
ャル・レスポンス方式を採用したディスク装置に関し、
特に、ディスク媒体にプリフォーマットされたトレーニ
ングパターンを使用して適応型イコライザの波形等化量
を自動的に調整するディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ディスク装置、光ディスク装
置等の復調回路にレベル検出方式であるパーシャルレス
ポンス方式（Partial Response）、例えばＰＲ４ＭＬ方
式（Partial Response Class 4 Maximum Likelyhood ）
を採用した場合には、伝送路を含めた波形等化をいかに
正確に行うかが非常に重要である。

【０００３】波形等化を正確に行わなければ、読取波形
のサンプリング・ポイントがずれることに起因し、イコ
ライジングによる等化誤差が発生し、それだけエラーレ
ートは悪化する。またディスク装置において、ディスク
媒体及びヘッドを含めた伝送路の電磁変換特性は、温度
変化や経年変化等により刻々と変化する。これを補正す
るためにトランスバーサル・フィルタとして知られた適
応型波形等化器を使用する。

【０００４】このためディスク媒体のデータフレームの
先頭に、トランスバーサル・フィルタの波形等化量をト
レーニング動作により決定するための波形パターンを記
録したトレーニングエリアを設けている。トレーニング
エリアには、ビット間干渉の検出に適した所定のビット
パターンが記録されてている。トランスバーサル・フィ
ルタは、データフレームのリードに先立ってトレーニン
グエリアのビットパターンの波形を読み込み、等化誤差
を最小とするようにフィードバック制御によるタップ係
数を調整する。

【０００５】このトレーニングにより、その時のディス
ク媒体及びヘッドを含めた伝送路の電磁変換特性に適合
した最適等化量に調整でき、その後は、次のトレーニン
グエリアがくるまで等化量は最適状態に固定される。こ
のようにデータをリードする直前に、毎回等化量を調整
することで正確に波形等化を行う。図１２は従来のパー
シャルレスポンス方式を採用した磁気ディスク装置に設
けられるデータ復調回路を示す。ヘッド１１５の読取信
号は、ＡＧＣアンプ１７０で増幅された後、（１＋Ｄ）
フィルタでアナログ的なフィルタリングを行い、ＡＤコ
ンバータでデジタル波形データとしてサンプリングさ
れ、トランスバーサルフィルタを備えたアダプティブ・
イコライザ１７６でビット間干渉を抑圧する波形等化が
施され、ビタビ復調器１７８で最尤アルゴリズムに従っ
て正しいビット０又は１が検出される。

【０００６】誤差検出器１８０は、ヘッド１１５のトレ
ーニングパターンの読取信号に基づいて、アダプティブ
・イコライザ１７６の等化誤差を最小とするようにトラ
ンスバーサル・フィルタのタップ係数を調整するトレー
ニング動作を行う。誤差検出器１８０は、００パターン
検出器１８２でトレーニングパターンの開始を検出した
ときに出力される開始指示信号Ｅ１２を受けてトレーニ
ング動作を開始する。

【０００７】また誤差検出器１８０はシンクバイト検出
器１８４でトレーニングパターンに続くシンクバイトの
パターンを検出したときに出力される停止指示信号Ｅ１
３を受けてトレーニング動作を停止する。尚、００パタ
ーン検出器１８２，シンクバイト検出器１８４は、リー
ドゲート信号Ｅ１１によりイネーブル状態となる。ここ
で、トレーニングパターンには、ビット間干渉量の検出
のし易さから、一般に、「１００１１００１１」パター
ンを複数回繰り返す方法が採用されている。

【０００８】図１３（Ａ）はトレーニング領域の記録パ
ターンを前後の記録パターンと共に示す。即ち、プリア
ンブル１８６に続いてトレーニング領域１８８が設けら
れ、ここでは「１００１１００１１」パターンを２回繰
り返している。トレーニング領域１８８に続いてはシン
クバイト１９０のパターン「１００１１１１１１」が設
けられ、ＩＤ部１９２に移る。ここで、シンクバイト１
９０は、次に続くＩＤ部１９２のＩＤ情報を読むための
フラグとして書き込まれている。

【０００９】リード動作の際には、データフレームの開
始となる時刻ｔ１で図１３（Ｂ）のリードゲート信号Ｅ
１１がＨレベルに立上ってイネーブルとなり、００パタ
ーン検出器１８２は、時刻ｔ２の「００」パターンの入
力からパターン検出期間Ｔ１を経過した時刻ｔ３で、Ｈ
レベルとなる検出信号Ｅ１２を出力し、誤差検出器１８
０によるトレーニング動作が開始される。

【００１０】図１３（Ａ）のトレーニング領域１８８の
パターン読取信号は時刻ｔ４で終了するが、次のシンク
バイト１９０の読取信号を入力したシンクバイト検出器
１８４は、シンクバイト１９０が終了する時刻ｔ５より
シンクバイト検出時間Ｔ１２を経過した時刻ｔ６でシン
クバイトを検出し、図１３（Ｄ）の検出信号Ｅ１３をＨ
レベルとし、誤差検出器１８０によるトレーニング動作
を終了させる。

【００１１】即ち、アダプティブ・イコライザ１７６の
トレーニング動作は、トレーニングパターンに含まれる
最初の“００”パターンで始まり、次のシンクバイトを
検出して終了する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の磁気ディデスク装置におけるトレーニング動
作にあっては、トレーニングパターンの中の最初の「０
０」パターンの検出は、数ビットの時間で完了するが、
シンクバイトの検出はシンクバイトパターンが全て読み
終わった後に検出するために、約１０ビット以上の時間
が必要である。一方、アダプティブ・イコライザ１７６
のトレーニング動作は、できるだけトレーニングパター
ン内で行う必要があり、トレーニングパターンから外れ
ると、誤差検出器１８０が等化誤差を大きくするように
誤動作してしまう。

【００１３】このように従来は、時刻ｔ３からのトレー
ニングの開始は問題ないが、終了時刻ｔ６がトレーニン
グ領域１８８を外れてしまうために、時刻ｔ４からｔ６
までの誤トレーニング期間Ｔ１４が発生し、アダプティ
ブ・イコライザ１７６が誤トレーニング期間Ｔ１４にわ
たる誤差検出器１８０の不必要なトレーニング動作で、
等化誤差が大きくなった状態に調整されてしまい、エラ
ーレートが保証できない恐れがあった。

【００１４】従って本発明は、トレーニングパターンの
終了を可能な限り早めに検出して不必要なトレーニング
動作による等化誤差の発生を防止するようにした磁気デ
ィスク装置を提供する。またデータ面にサーボ情報を記
録してヘッドの位置を検出するエンベディッドサーボ方
式（データ面サーボ方式）を採用した磁気ディスク装置
にあっては、アダプティブ・イコライザの等化量調整に
使用するトレーニングパターンを、通常、データフレー
ム（セクタ）の先頭に設けている。しかし、トレーニン
グエリアを各データフレーム毎に設けたことで、その分
だけデータを格納する領域が減り、フォーマット効率が
低下して記憶容量の増加を妨げる。

【００１５】そこで本発明の他の目的は、ディスク媒体
の記憶容量の低減を最小限とするようにトレーニングエ
リアを設定した磁気ディスク装置を提供する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明の磁気ディスク装置は、図１
（Ａ）のように、波形等化に使用するトレーニングパタ
ーンを予め記録したディスク媒体と、ディスク媒体のリ
ードヘッド１５による読取信号の信号波形のビット間干
渉を抑圧するように波形を等化する適応型イコライザ７
６と、ディスク媒体から読み出されたトレーニングパタ
ーンに基づいて、読出波形のビット間干渉による誤差を
最小とするように適応型イコライザ７６の等化量を調整
するトレーニング動作を行う誤差検出器８０とを備え
る。

【００１７】このような磁気ディスク装置につき本発明
にあっては、トレーニングパターンの読取信号に含まれ
る所定のビットパターンを検出し、最初のビットパター
ンの検出で誤差検出器８０にトレーニング動作の開始を
指示するビットパターン検出器８２と、ビットパターン
検出器８２によるビットパターンの検出回数を計数し、
検出回数が所定値に達した時に誤差検出器８０にトレー
ニング動作の終了を指示するカウンタ８４とを設けたこ
とを特徴とする。

【００１８】ここで、ディスク媒体には、トレーニング
パターンとして例えば図１（Ｂ）のように、「１００１
１００１１」を１又は複数回繰り返すパターンが記録さ
れる。ビットパターン検出器８２は、ビットパターン
「００」、「１１」又は「００１１」を検出して誤差検
出器８０にトレーニング動作の開始を指示し、カウンタ
８４はトレーニングパターンに含まれるＮ回のビットパ
ターン「００」、「１１」又は「００１１」の検出を計
数したときに誤差検出器８０にトレーニング動作の終了
を指示する。

【００１９】またカウンタ８４は、トレーニングパター
ンに含まれるＮ回のビットパターン「００」、「１１」
又は「００１１」より少ない所定回数、例えば（Ｎ−
１）を計数したときに誤差検出器８０にトレーニング動
作の開始を指示し、検出抜けによる誤トレーニング期間
の拡大を防ぐようにしてもよい。一方、エンベディッド
サーボ方式（データ面サーボ方式）でトレーニングパタ
ーンを記録にしても記憶容量の低減を最小限に抑えるた
め、本発明は、図１（Ｃ）のように、ディスク媒体のサ
ーボフレーム毎に、トレーニングパターンを記録したト
レーニグエリアを設けたことを特徴とする。この場合、
トレーニングエリアは、サーボフレームの最後、先頭又
は内部のいずれであってもよい。

【００２０】

【作用】このような本発明の磁気ディスク装置によれ
ば、トレーニングパターンに含まれるビットパターン、
例えば「００」パターンを最初に検出したときにトレー
ニング動作を開始する点は従来と同じであるが、トレー
ニングパターンの中に含まれる「００」パターンの検出
回数を数えて所定の回数になったときにトレーニング動
作を終了させる。

【００２１】このため、トレーニングエリアの読出しが
済んでからトレーニング動作を終了させるまでの、トレ
ーニングパターン以外のパターンによって誤ったトレー
ニング動作が行われてしまう期間を大幅に短縮できる。
従って、トレーニング動作の際の誤差検出器による等化
誤差の誤検出がなくなり、そのときのディスク媒体及び
ヘッドを含む伝送路の特性に適合した最適な波形等化量
が適応型イコライザに設定され、エラーレートを保証す
ることができる。

【００２２】またトレーニング動作を終了させるための
「００」パターンの検出回数を、検出抜けを考慮してト
レーニングパターンに含まれる「００」パターンの数よ
り少なくしておくことで冗長性をもたせ、「００」パタ
ーンの検出抜けを起こした場合でも、トレーニングエリ
ア内でトレーニング動作を確実に終了することができ
る。

【００２３】またエンベディッドサーボ方式のディスク
媒体について、サーボフレームがデータフレームに対し
少ない点に着目し、トレーニングエリアをサーボフレー
ム毎に設けたことで、従来のデータフレーム毎に設けた
場合に比べトレーニングエリアが占める領域を低減で
き、トレーニングエリアを設けた場合のフォーマット効
率の低下を抑えることができる。

【００２４】

【実施例】図２はエンベディッドサーボ方式（データ面
サーボ方式）を採用した本発明の磁気ディスク装置の全
体的な回路ブロック図である。図２において、本発明の
磁気ディスク装置は、ディスクエンクロージャ１０とド
ライブコントローラ１２で構成される。ディスクエンク
ロージャ１０には、複数枚の磁気ディスクが回転自在に
設けられている。

【００２５】例えば磁気ディスクが３枚設けられていた
とすると、６つのディスク面が得られ、全てのディスク
面をデータ面として使用している。ディスクエンクロー
ジャ１０には、３つの磁気ディスクにおける６つのデー
タ面に対応して、データヘッド１４−１〜１４−６が設
けられている。データヘッド１４−１〜１４−６の各々
には、リードヘッド１５−１〜１５−６とライトヘッド
１６−１〜１６−６が設けられる。リードヘッド１５−
１〜１５−６としてはＭＲヘッドが使用され、ライトヘ
ッド１６−１〜１６−６としては通常のインダクティブ
ヘッドが使用される。またディスクエンクロージャ１０
には、ディスクを回転するスピンドルモータ２２、ヘッ
ド位置決めを行うＶＣＭ２０が設けられる。

【００２６】ドライブコントローラ１２には制御部とし
て機能するＭＰＵ２４が設けられ、ＭＰＵ２４のバス２
５に対しては、プログラムメモリとして使用する読出専
用のＥＥＰＲＯＭ２６、書込可能なＤＲＡＭ２８が設け
られる。ＭＰＵ２４のバス２５には、更にインタフェー
ス回路３０、データ転送用バッファメモリ３２が設けら
れる。インタフェース回路３０は例えばＳＣＳＩが使用
され、上位のディスク制御装置との間でコマンドやデー
タのやり取りを行う。更にキャッシュコントローラ３４
とキャッシュメモリ３６が設けられる。

【００２７】ディスクエンクロージャのスピンドルモー
タ２２の制御は、ＰＭＷ回路４２およびドライバ４４に
より行われる。またディスクエンクロージャのＶＣＭ２
０のヘッド位置決め制御は、ＤＡコンバータ３８および
ドライバ４０で行われる。いずれの場合もＭＰＵ２４に
よるプログラム制御でスピンドルモータ２２の駆動およ
びＶＣＭ２０によるヘッド位置決め制御が行われる。

【００２８】ディスクエンクロージャ１０側の磁気ディ
スクに対するライト動作を行うためデータ変調回路４８
が設けられ、またリード動作を行うためデータ復調回路
５０が設けられる。データ変調回路４８およびデータ復
調回路５０は、フォーマッタとしての機能をもつハード
ディスクコントローラ４６を経由してバッファメモリ３
２との間でデータ転送を行い、またハードディスクコン
トローラはヘッドＩＣ回路１８に対するリード／ライト
切替え、ヘッド選択を行う。

【００２９】更にドライブコントローラ１２にはディス
クエンクロージャ１０のヘッドＩＣ回路１８で選択して
いるデータヘッド１４−１〜１４−６のいずれかに設け
ているリードヘッドで読み出したデータ面のサーボ情報
から、ヘッド位置を復調するサーボ復調回路５２を設け
ている。サーボ復調回路５２で得られたヘッド位置信号
は、ＡＤコンバータ５４によりＭＰＵ２４に取り込ま
れ、ヘッド位置決め制御に使用される。

【００３０】更に、データヘッド１４−１〜１４−６の
リードヘッド１５−１〜１５−６としてＭＲヘッドを使
用しているため、ＭＲヘッドの動作点を決めるバイアス
電流（センス電流）を供給するバイアス電流設定回路５
８が設けられる。バイアス電流設定回路５８に対して
は、ＭＰＵ２４側で決定されたバイアス電流設定データ
がＤＡコンバータ５６でアナログ電圧に変換されて供給
され、ＤＡコンバータ５６の出力電圧に応じたバイアス
電流をＭＲヘッドに流す。

【００３１】図３は、図２のドライブコントローラ１２
に設けられたデータ復調回路５０のブロック図であり、
レベル検出方式であるＰＲ４ＭＬ方式を採用している。
図３において、ディスクエンクロージャ側についてはリ
ードヘッド１５−１が選択された状態を固定接続で示し
ている。モディファイ・リオバイナリとして知られたＰ
Ｒ４ＭＬ方式の波形を等化するデータ復調回路５０は、
ＡＧＣアンプ７０に続いて（１＋Ｄ）フィルタ７２によ
りＰＲ４等化に先立つアナログフィルタ処理を行う。

【００３２】続いてＡＤコンバータ７４が設けられ、
（１＋Ｄ）フィルタ７２のアナログ出力信号を記録周波
数に応じた周期でサンプリングしてデジタルデータに変
換する。ＡＤコンバータ７４でサンプリングされた読取
波形のデジタルデータは、アダプティブ・イコライザ７
６に与えられ、波形データに、設定された等化量に従っ
た波形等化を施して、ビット間干渉を抑圧する。

【００３３】アダプティブ・イコライザ７６としては、
適応型等化器として知られたトランスバーサル・フィル
タが使用され、トランスバーサル・フィルタのタップ係
数を調整することで最適等化量を決めることができる。
このトランスバーサル・フィルタの最適等化量を決める
タップ係数の調整は、予め定められたトレーニングパタ
ーンを供給しながら、誤差検出器８０により入力波形と
出力等化波形の等化誤差を検出し、この誤差をアダプテ
ィブ・イコライザ７６にフィードバックして誤差を最小
とするように等化量を決めることで調整される。

【００３４】アダプティブ・イコライザ７６でパーシャ
ル・レスポンス方式に従った波形等化が施された波形デ
ータはビタビ復調器７８に与えられ、最尤法のアルゴリ
ズムに従って、現在から過去に遡る一定のビット長のデ
ータ列の推定により現時点で最も正しいビット検出を行
ってデータを復調する。更にビタビ復調器７８で検出さ
れたデータ列は、図示しないデコーダ・デスクランブラ
回路で例えば８−９ランレングス逆変換および元のデー
タ列に戻すためのデスクランブルが施され、最終的なリ
ードデータであるＮＲＺデータとして出力される。

【００３５】アダプティブ・イコライザ７６にトレーニ
ングパターンの読取波形が入力したときの誤差検出器８
０によるトレーニング動作は、ビットパターン検出器８
２の検出信号Ｅ２で開始され、カウンタ８４の出力信号
Ｅ４で終了する。ここで、本発明の磁気ディスク装置で
使用する磁気ディスクには、図４（Ａ）に示す９ビット
のトレーニングパターン「１００１１００１１」が使用
され、例えば図４（Ｂ）のようにトレーニングパターン
が２回繰り返した状態で記録されている。

【００３６】このようなディスク媒体のトレーニングパ
ターンの記録状態に対し、図３のビットパターン検出器
８２は、トレーニングパターンに含まれるビットパター
ン「００」を検出し、リードゲート信号Ｅ１がＨレベル
とイネーブル状態になった状態で最初に「００」パター
ンの検出が行われたとき、誤差検出器８０に対し開始指
示信号Ｅ２を出力して、誤差検出器８０によるアダプテ
ィブ・イコライザ７６のトレーニング動作を開始する。

【００３７】ビットパターン検出器８２は、アダプティ
ブ・イコライザ７６で波形等化されたトレーニングパタ
ーンの読取信号が出力されている間に亘り、トレーニン
グパターンに含まれる「００」パターンを検出するごと
にカウンタ８４に対しパターン検出信号Ｅ３を出力す
る。トレーニングパターンとして図４（Ｂ）のパターン
を使用した場合、その中に「００」パターンは４つ含ま
れている。したがってカウンタ８４はビットパターン検
出器８２からの「００」の検出信号Ｅ３を計数し、トレ
ーニングパターンに含まれる回数４回に計数値が達した
ときに、誤差検出器８０に対し終了指示信号Ｅ４を出力
してトレーニング動作を終了させる。勿論、ビットパタ
ーン検出器８２およびカウンタ８４は、データ復調回路
５０が動作状態となるリードゲート信号Ｅ１がＨレベル
となるイネーブル状態で動作可能となる。

【００３８】このようなビットパターン検出器８２によ
るトレーニングパターンの「００」ビットパターンの検
出とカウンタ８４による「００」パターンの検出回数４
回に基づくトレーニング動作の開始と終了は、トレーニ
ングパターンに含まれる他のビットパターンについても
同様に行うことができる。図４（Ｃ）は、検出パターン
として図４（Ｂ）に含まれるビットパターン「００」以
外にビットパターン「１１」および「００１１１」を示
しており、これらについても、トレーニングエリアでの
検出回数は４回となる。

【００３９】図４（Ｄ）は、図３（Ｃ）の検出パターン
の検出回数を１つ少ない３回として冗長性をもたせた場
合である。このようにカウンタ８４が終了指示信号Ｅ４
を出力する計数値を、実際にパターンが存在する数より
１つ少なくしておくことで、トレーニングパターンの中
で対象となる検出パターンの検出に失敗したような誤動
作があっても確実にトレーニングエリアの終了を検出す
ることができる。

【００４０】図５は、図２のディスク装置で使用するデ
ィスク媒体のトラックフォーマットである。エンベディ
ッドサーボ方式のディスク媒体にあっては、先頭のイン
デックス８６に続いてサーボフレーム８８−１を設け、
その後ろに例えば２つのデータフレーム９０−１，９０
−２を設け、以下同様に、１つのサーボフレームと２つ
のデータフレームを繰り返している。

【００４１】データフレーム９０−１，９０−２，９０
−３，・・・には、データフレーム９０−１に代表して
示すように、プリアンアブル９２、トレーニング領域９
４、シンクバイト９６、ＩＤ部９８、プリアンブル１０
０、トレーニング領域１０２、シンクバイト１０４およ
びデータ領域１０６が形成されている。図３のデータ復
調回路に設けたアダプティブ・イコライザ７６のトレー
ニング動作に使用するトレーニングパターンは、ＩＤ部
９８とデータ領域１０６に対応して２箇所に分けて設け
られている。即ち、トレーニング領域９４でＩＤ部９８
をリードするためのトレーニング動作が行われ、またト
レーニング領域１０２でデータ領域１０６をリードする
ためのトレーニング動作が行われる。

【００４２】図６のタイミングチャートは、図３のデー
タ復調回路に設けたビットパターン検出器８２とカウン
タ８４による誤差検出器８０のトレーニング動作を示
す。今、図６（Ａ）の記録パターンに示すように、図５
のデータフレーム９０−１の先頭側のプリアンブル９２
からＩＤ部９８までの記録パターンのリードヘッドによ
る読出しが行われたとする。

【００４３】この記録パターンにおいて、プリアンブル
９４はビット１の記録状態にあり、トレーニング領域９
４にあっては、図６（Ｂ）のトレーニングパターンの記
録状態にある。シンクバイト９６については、シンクバ
イトパターン「１００１１１１１１」が記録され、その
後ろにＩＤ部９８のデータが続いている。リード動作を
行うと、まず図６（Ｂ）のように、時刻ｔ１のデータフ
レームの開始タイミングでリードゲート信号Ｅ１がＨレ
ベルとなり、ビットパターン検出器８２およびカウンタ
８４がイネーブル状態となる。この状態で、読取りで得
られた信号は、アダプティブ・イコライザ７６より出力
されて、ビットパターン検出器８２で予め設定した「０
０」パターンと比較される。

【００４４】トレーニング領域９４で最初の「００」パ
ターンの取込みが完了した時刻ｔ２より、例えば４ビッ
ト経過した時刻ｔ３のタイミングで、ビットパターン検
出器８２の出力信号Ｅ２がＨレベルに立ち上がり、この
出力信号Ｅ２が誤差検出器８０に対するトレーニング動
作の開始指示信号となり、時刻ｔ３より誤差検出器８０
のトレーニング動作が開始される。

【００４５】トレーニング動作は、ＤＡコンバータ７４
でサンプリングされた入力波形とアダプティブ・イコラ
イザ７６で等化された出力波形との等化誤差を検出し、
この誤差を最小とするようにアダプティブ・イコライザ
の等化量即ちトランスバーサルフィルタのタップ係数を
調整する。トレーニング領域９４のトレーニングパター
ンの中の「００」パターンは、続いて時刻ｔ４，ｔ６，
ｔ８のタイミングで取り込まれ、時刻ｔ２の取込みと同
様、パターン検出時間Ｔ１を経過した時刻ｔ５，ｔ７，
ｔ１０のタイミングで、図６（Ｄ）のように、ビットパ
ターン検出器８２よりカウンタ８４に対しＨレベルに立
ち上がって３ビット目で立ち下がる出力信号Ｅ３を各々
出力する。

【００４６】カウンタ８４は、ビットパターン検出器８
２からの出力信号Ｅ３を計数しており、時刻ｔ１０のタ
イミングで４回目の出力信号Ｅ３を計数すると、予め定
めた設定値４に達することから、図６（Ｅ）のように出
力信号Ｅ４をＨレベルとし、これが誤差検出器８０に対
する終了指示信号となってトレーニング動作が終了す
る。

【００４７】カウンタ８４の出力信号Ｅ４により、誤差
検出器８０のトレーニング動作が終了する時刻ｔ１０に
対し、トレーニング領域９４の読取りはそれより前の時
刻ｔ９で終了しており、時刻ｔ９からシンクバイト９６
の読取りになっている。このため、時刻ｔ９からｔ１０
までの期間が５トレーニング期間Ｔ３となるが、この５
トレーニング期間Ｔ３は２ビット程度のごく僅かな期間
にすぎない。

【００４８】このため、ごく短い５トレーニング期間Ｔ
３でシンクバイトの先頭ビット部分が入力して、誤差検
出器８０によるトレーニング動作が行われることになる
が、この間の誤った誤差検出はごく僅かにすぎず、それ
までのトレーニング期間Ｔ２に亘るトレーニング動作で
調整されたアダプティブ・イコライザ７６の等化に対す
る影響はごく僅かに抑えることができる。

【００４９】これによって、アダプティブ・イコライザ
７６の等化量はほぼトレーニング信号のパターンに従っ
た最適値に調整され、次にトレーニングパターンが得ら
れるまで固定した等化量として使用される。図７のタイ
ミングチャートは、図３のビットパターン検出器８２で
「００１１」パターンを検出するようにした場合のタイ
ミングチャートである。この場合、図７（Ａ）の記録パ
ターンのトレーニング領域９４の最初の「００１１」パ
ターンの取込みが済んだ時刻ｔ２からパターン検出時間
Ｔ２を経過した時刻ｔ３で図７（Ｃ）のビットパターン
検出器８２の出力信号Ｅ２がＨレベルとなって、誤差検
出器８０にトレーニング動作の開始を指示する。

【００５０】同時に、図７（Ｄ）のビットパターン検出
器８２のカウンタ８４に対する出力信号Ｅ３がＨレベル
に立ち上がり、カウンタ８４の計数動作が行われる。そ
の後は「００１１」パターンの取込みが完了する時刻ｔ
４，ｔ６，ｔ８よりパターン検出時間Ｔ２を経過した時
刻ｔ５，ｔ７，ｔ１０のタイミングで、図７（Ｄ）のよ
うに、ビットパターン検出器８２よりカウンタ８４に出
力信号Ｅ３が送出され、時刻ｔ１０でカウンタ８４の計
数値が所定値４に達することで出力信号Ｅ４がＨレベル
となり、誤差検出器８０に対し終了指示信号を出してト
レーニング動作を終了させる。

【００５１】この図７の「００１１」パターンの検出に
ついては、図６の「００」パターンの検出に比べ、検出
パターンが２ビットから４ビットになった分だけ時刻ｔ
８からｔ１０までの５トレーニング期間Ｔ３が長くなる
が、図１３に示したシンクバイトの検出に基づくトレー
ニング動作の終了に比べるとごく僅かな５トレーニング
期間で済み、トレーニング領域９４のトレーニングパタ
ーンで調整されたアダプティブ・イコライザ７６の等化
量が誤トレーニング期間Ｔ３のシンクバイトパターンで
変動してしまう度合を大幅に低減できる。

【００５２】また図４（Ｃ）に示したように、「１１」
パターンを用いたトレーニング動作の開始と終了を行う
ようにしてもよい。但し、「１１」パターンについて
は、プリアンブル９４の部分にも存在することから、ト
レーニング動作の開始は「１１」パターンの検出値が所
定値に達したときに行い、終了については、その値にト
レーニング領域９４の中の「１１」パターンの数４を加
えた計数値に達したときにトレーニング動作を終了させ
ればよい。

【００５３】図８は図２のエンベディッドサーボ方式
（データ面サーボ方式）で使用するディスク媒体のトラ
ックフォーマットの他の実施例である。この図８の実施
例にあっては、インデックス８６に続くサーボフレーム
８８−１の後ろに、プリアンブル１１０と、トレーニン
グ領域１１２で構成されるトレーニングフレーム１０８
−１を設けたことを特徴とする。そして、トレーニング
フレーム１０８−１の後ろに２つのデータフレーム９０
−１，９０−２を設ける。

【００５４】このサーボフレーム、トレーニングフレー
ム、データフレームの繰返しは、サーボフレーム８８−
２以降についても同様に繰り返す。このため図８の実施
例にあっては、トラックフォーマットの中のサーボフレ
ーム８８−１，８８−２，８８−３，・・・ごとにトレ
ーニングフレーム１０８−１，１０８−２，１０８−
３，・・・が設けられる。

【００５５】サーボフレームごとにトレーニングフレー
ムを設けたことで、データフレームについては例えばデ
ータフレーム９０−１を取り出して示すように、プリア
ンブル９２、シンクバイト９６、ＩＤ部９８、プリアン
ブル１００、シンクバイト１０２およびデータ領域１０
６で構成され、図５に示したように、ＩＤ部９８、デー
タ領域１０６に対応した２箇所のトレーニング領域９
４，９２を設ける必要がない。

【００５６】このため、サーボフレームごとにトレーニ
ングフレームを設けたことで、サーボフレームの数はデ
ータフレームに比べて、この実施例にあっては半分と少
ないことから、トラックフォーマットに含まれるトレー
ニング領域の占める割合を大幅に低減できる。また従
来、データフレームの２箇所に設けていたトレーニング
領域が不要となり、この分のトラックフォーマットに占
めるトレーニング領域の割合が低減される。

【００５７】この結果、エンベディッドサーボ方式でパ
ーシャルレスポンス方式の波形等化を行うためのトレー
ニングパターンを設けていても、トレーニングパターン
を設けたことによるディスク媒体の記憶容量の低減を最
小限に抑えることができる。図９は、エンベディッドサ
ーボ方式のディスク媒体でサーボフレームごとにトレー
ニングフレームを設ける場合の他の実施例であり、図８
にあっては、各サーボフレーム８８−１，８８−２，８
８−３，・・・の後ろにトレーニングフレーム１０８−
１，１０８−２，１０８−３，・・・を設けていたが、
図９の実施例にあっては、サーボフレーム８８−１，８
８−２，８８−３，・・・の前にトレーニングフレーム
１０８−１，１０８−２，１０８−３，・・・を設けた
ことを特徴とする。これ以外に、サーボフレーム８８−
１，８８−２，８８−３，・・・の中にトレーニング領
域１１２を含めるようにしてもよい。

【００５８】図１０は、サーボ面サーボ方式を採用した
本発明の磁気ディスク装置のブロック図である。サーボ
面サーボ方式を使用した磁気ディスク装置にあっては、
例えば磁気ディスクの枚数を３枚とすると、媒体面は６
枚となり、その内の１枚をサーボ面としてサーボ情報を
記録し、残り５つの媒体面をデータ面としている。ディ
スクエンクロージャ１０には、ディスク媒体のサーボ面
に対応してサーボ情報を読み出すためのサーボヘッド１
７が設けられる。

【００５９】データ面の数は５つであることから、デー
タヘッド１４−１〜１４−５が設けられる。サーボヘッ
ド１７で読み取られたサーボ面のサーボ情報は、ヘッド
ＩＣ回路１８を介してサーボ復調回路５２に与えられ、
復調されたヘッド位置信号をＡＤコンバータ５４で取り
込んでＭＰＵ２４に供給している。図１１は、図１０の
サーボ面サーボ方式におけるトラックフォーマットであ
り、先頭のインデックス１１４に続いてＩＤ部１１６−
１とデータ領域１１８−１が設けられ、以下これが繰り
返されている。ＩＤ部１１６−１，１１６−２，１１６
−３，１１６−４，・・・には、ＩＤ部１１６−１に代
表して示すように、プリアンブル１２０、トレーニング
領域１２２、シンクバイト１２４、ＩＤデータ１２６、
プリアンブル１２８、ユーザデータ１３０が設けられ
る。

【００６０】トレーニング領域１２２には、図４（Ａ）
のトレーニングパターン「１００１１００１１」が例え
ば図４（Ｂ）のように２回繰り返した状態で記録されて
いる。図１０のデータ復調回路５０の構成は、図２の実
施例について示した図３と同じ回路構成をとり、そのト
レーニング動作も「００」パターンについては図６のタ
イミングチャートと同じであり、また「００１１］パタ
ーンについては図７のタイミングチャートと同じにな
る。

【００６１】尚、上記の実施例は、ディスクエンクロー
ジャとドライブコントローラで構成されるディスクドラ
イブ側にフォーマッタとしての処理機能を設け、ライト
データの変調とリードデータの復調を完全に行うように
した磁気ディスク装置を例にとっているが、フォーマッ
タ機能をディスクドライバ側に設けずに上位のディスク
制御装置に設け、ＮＲＺデータのレベルで上位のディス
ク制御装置との間でデータのやり取りを行い、フォーマ
ッタ機能は上位のディスク制御装置で一括して行うよう
にした磁気ディスク装置についてもそのまま適用でき
る。

【００６２】またトレーニングパターンは「１００１１
００１１」を使用した場合を例にとっているが、これ以
外のトレーニングパターンであってもよいことは勿論で
ある。更に本発明は上記の実施例に示した数値による限
定は受けない。更に磁気ディスク装置以外に光ディスク
装置にも適用できる

【００６３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、トレーニングパターンの中の所定ビットパターンの
検出でトレーニング動作を開始した後に、パターンの検
出回数を計数して所定値に達したときにトレーニング動
作を終了させることで、トレーニング期間にトレーニン
グパターン以外のパターンが入ってしまう誤トレーニン
グ期間を最小限に抑えることができ、トレーニングによ
り適応型イコライザの等化誤差を最小とする等化量の最
適調整状態を設定して、その後のデータリードの波形等
化が適切にでき、磁気ディスク装置のエラーレートを低
減して信頼性を向上することができる。

【００６４】また、エンベディッドサーボ方式のトラッ
クフォーマットにおけるサーボフレームごとにトレーニ
ングパターンを設けることで、トラック当たりのトレー
ニングエリアの数を大幅に低減し、トレーニングエリア
を設けた場合の記憶容量の低減を抑えて、フォーマット
効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】エンベディッドサーボ方式を採用した本発明の
磁気ディスク装置のブロック図

【図３】図２のデータ復調回路のブロック図

【図４】図２で用いるトレーニングパターン、検出パタ
ーン、検出回数の説明図

【図５】図２の実施例のトラックフォーマットの説明図

【図６】図３で「００」パターンを検出する場合のタイ
ミングチャート

【図７】図３で「００１１」パターンを検出する場合の
タイミングチャート

【図８】サーボフレームの末尾にトレーニングエリアを
設けたトラックフォーマットの説明図

【図９】サーボフレームの先頭にトレーニングエリアを
設けたトラックフォーマットの説明図

【図１０】サーボ面サーボ方式を採用した本発明の磁気
ディスク装置のブロック図

【図１１】図１０の実施例のトラックフォーマットの説
明図

【図１２】従来のデータ復調回路のブロック図

【図１３】図１２のトレーニング動作のタイミングチャ
ート

【符号の説明】

１０：ディスクエンクロージャ１２：ドライブコントローラ１４，１４−１〜１４−６：データヘッド１５：リードヘッド（ＭＲヘッド）１６，１６−１〜１６−６：ライトヘッド１７：サーボヘッド１８：ヘッドＩＣ回路２０：ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２２：スピンドルモータ２４：ＭＰＵ２６：ＥＥＰＲＯＭ２８：ＤＲＡＭ３０：インタフェース回路３２：バッファメモリ３４：キャッシュコントローラ３６：キャッシュメモリ３８，５６：ＤＡコンバータ４０，４４：ドライバ４２：ＰＷＭ回路４６：ハードディスクコントローラ４８：データ変調回路５０：データ復調回路５２：サーボ復調回路５４：ＡＤコンバータ５８：バイアス電流設定回路７０：ＡＧＣアンプ７２：１＋Ｄフィルタ７４：ＡＤコンバータ７６：アダプティブ・イコライザ（適応型イコライザ）７８：ビタビ復調器８０：誤差検出器８２：ビットパターン検出器８４：カウンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波形等化に使用するトレーニングパターン
を予め記録したディスク媒体と、前記ディスク媒体のリードヘッドによる読取信号の信号
波形のビット間干渉を抑圧するように波形を等化する適
応型イコライザと、前記ディスク媒体から読み出されたトレーニングパター
ンに基づいて、読出波形のビット間干渉による誤差を最
小とするように前記適応型イコライザフィルタの等化量
を調整するトレーニング動作を行う誤差検出器と、を備
えたディスク装置において、前記トレーニングパターンの読取信号に含まれる所定の
ビットパターンを検出し、最初の前記ビットパターンの
検出で前記誤差検出器にトレーニング動作の開始を指示
するビットパターン検出器と、前記ビットパターン検出器による前記ビットパターンの
検出回数を計数し、該検出回数が所定値に達した時に前
記誤差検出器にトレーニング動作の終了を指示するカウ
ンタと、を備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】請求項１記載のディスク装置に於いて、前
記ディスク媒体にトレーニングパターンとして「１００
１１００１１」の１又は複数回の繰返しパターンを記録
したことを特徴とするディスク装置。
【請求項３】請求項２記載のディスク装置に於いて、前
記ビットパターン検出器はビットパターン「００」を検
出して前記誤差検出器にトレーニング動作の開始を指示
することを特徴とするディスク装置。
【請求項４】請求項３記載のディスク装置に於いて、前
記カウンタは、前記ビットパターン検出器によるビット
パターン「００」の検出回数を計数し、前記トレーニン
グパターンに含まれるビットパターン「００」の数Ｎに
達したときに、前記誤差検出器にトレーニング動作の終
了を指示することを特徴とするディスク装置。
【請求項５】請求項２記載のディスク装置に於いて、前
記ビットパターン検出器は、ビットパターン「１１」を
検出して前記誤差検出器にトレーニング動作の開始を指
示することを特徴とするディスク装置。
【請求項６】請求項５記載のディスク装置に於いて、前
記カウンタは、前記ビットパターン検出器によるビット
パターン「１１」の検出回数を計数し、前記トレーニン
グパターンに含まれるビットパターン「１１」の数Ｎに
達したときに、前記誤差検出器にトレーニング動作の終
了を指示することを特徴とするディスク装置。
【請求項７】請求項２記載のディスク装置に於いて、前
記ビットパターン検出器は、ビットパターン「００１
１」を検出して前記誤差検出器にトレーニング動作の開
始を指示することを特徴とするディスク装置。
【請求項８】請求項７記載のディスク装置に於いて、前
記カウンタは、前記ビットパターン検出器によるビット
パターン「００１１」の検出回数を計数し、前記トレー
ニングパターンに含まれるビットパターン「００１１」
の数Ｎに達したときに、前記誤差検出器にトレーニング
動作の終了を指示することを特徴とするディスク装置。
【請求項９】請求項３，５又は７記載のディスク装置に
於いて、前記カウンタは、計数値が前記トレーニングパ
ターンに含まれる検出対象のビットパターンの数より少
ない所定値に達したときに、前記誤差検出器にトレーニ
ング動作の終了を指示することを特徴とするディスク装
置。
【請求項１０】データ面のトラック毎に、ヘッド位置を
検出するサーボ情報を記録した複数のサーボフレームを
配置したディスク媒体と、前記ディスク媒体のリードヘッドによる読取信号の信号
波形のビット間干渉を抑圧するように波形を等化する適
応型イコライザと、前記ディスク媒体から読み出されたトレーニングパター
ンに基づいて、読出波形のビット間干渉による誤差を最
小とするように前記適応型イコライザの等化量を調整す
るトレーニング動作を行う誤差検出器と、を備え、前記ディスク媒体は、前記サーボフレーム毎に前記トレ
ーニングパターンを記録したトレーニグエリアを有する
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項１１】請求項１０記載のディスク装置に於い
て、前記トレーニングエリアを前記サーボフレームの最
後に設けたことを特徴とするディスク装置。
【請求項１２】請求項１０記載のディスク装置に於い
て、前記トレーニングエリアを前記サーボフレームの前
に設けたことを特徴とするディスク装置。
【請求項１３】請求項１０記載のディスク装置に於い
て、前記トレーニングエリアを前記サーボフレームの中
に設けたことを特徴とするディスク装置。