JPH11339210A - 磁気ディスク装置及びこのパラメータの自動調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来技術では、リード・ライト・チャネルＩＣ
の等化係数の自動調整機能を使う場合、データの読み出
し時には、ある環境を想定した等化係数が初期設定値と
して用いられていた。このため、使用環境が想定環境と
大きく異なる場合には、読み出し時の等化係数の設定が
適切でないことが原因で、リードエラーが発生する可能
性があった。本発明の目的は、リード・ライト・チャネ
ルＩＣの自動調整機能を有効に活用することにより、環
境変化による特性劣化の小さい磁気ディスク装置を提供
することにある。 【解決手段】等化係数の自動調整のタイミングを生成す
るゲートを設け、リード・ライト・チャネルＩＣのリー
ドゲートに入力し、読み出し対象セクタのデータ読み出
し前に自動調整用ゲートを開けることにより自動調整を
開始し、データ読み出しまでに、信号波形に対して等化
係数を適応させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に係り、特に、装置の周囲の環境変化に対し、パラメー
タの自動調整機能を備えた信頼性の高い磁気記録を行え
る記録技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、高度情報化社会の進展と共に、コ
ンピュータの扱う情報量も確実に増加してきている。こ
れに対応して、磁気ディスク装置の大容量化の要求も強
く、記録密度の継続的な向上が必須となっている。

【０００３】磁気ディスク装置の高密度化には、構成部
品の磁気ヘッドや磁気ディスクの特性改善のほか、記録
再生チャネルの性能向上が重要である。特に近年は、再
生チャネルにＰＲＭＬ方式が採用され、低Ｓ／Ｎ再生信
号からの弁別性能の改善が図られている。このＰＲＭＬ
方式では再生信号波形の前後干渉を有効に利用するた
め、再生信号を目標波形に等化して、波形干渉の適正化
を行う必要がある。等化誤差が大きいと弁別誤りを生じ
易くなり、記録データの再生が正常にできなくなること
があるため、波形等化技術は特に重要である。更に改良
されたＰＲＭＬ方式にても、かかる波形等化技術の重要
性は変わらない。従って、磁気ヘッドやディスク媒体等
の特性のばらつきに起因する再生波形のばらつきがある
場合にも、再生波形が目標波形に等化されるように適応
等化技術が組み合わされている。

【０００４】一般的な適応等化では、図１のように再生
波形をサンプリングした各ポイントにおける等化誤差量
を評価し、等化誤差が最小となるようにトランスバーサ
ル・イコライザの各タップの等化係数を学習して適用す
る。他にも、記録再生チャネルＩＣのばらつきに起因し
て生じる読み出しの際の同期タイミング等のずれを吸収
するためにも、各種のパラメータの自動調整機能が適用
されている。これらの技術は、近年のデジタル技術の進
歩により急速に適用範囲を広げている。リード毎ではな
く設定された一定間隔でパラメータの自動調整を行う技
術として、特開平８−２９３１６５号（特願平７−９６
８２０号）公報記載のものがある。

【０００５】これら等化係数の自動調整は、図２のよう
にデータの再生と同時に開始する。つまり、係数の自動
調整は、リードゲートのタイミングで取り込まれた波形
を用いて行われる。このため、装置の起動時や、前回の
調整からある程度の時間が経過した場合には、等化係数
の調整が為されていないか、十分ではない。この調整さ
れる前の等化係数が不適切な値になっていると、調整に
時間が掛かったり、開始時に読み出しができない等の不
都合が起こる可能性がある。従って、自動調整開始時の
等化係数を適切な初期定数に設定しておく必要がある。
この初期定数は、装置の出荷の際に学習され、ディスク
上の様々なパラメータの初期値が格納されている管理情
報エリアに記載されている。

【０００６】等化係数は、磁気ヘッドや磁気ディスクの
性能のばらつきに応じて異なるため、初期定数は各ヘッ
ド毎に設定する。また、最近では、磁気ディスクは半径
方向に複数のゾーンに分割され、各ゾーンで記録密度の
最適化がなされた構造になっている。このため、ゾーン
毎にも初期定数の設定が必要となる。

【０００７】上記の初期定数は、装置の起動後、あるい
は、ヘッド切り替え後、あるいは、ゾーン切り替え後の
最初のデータ読み出しの際に等化係数として信号処理系
に適用される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、上述の
ように、等化係数等のパラメータをできるだけ適切な値
に保つために、装置出荷の際に学習したパラメータを適
用する。しかし、使用環境がこの学習時の環境と大きく
異なる場合には、再生波形が変化して等化誤差が大きく
なり、データの読み出し時にリードエラーが発生しやす
くなる。これは、あたかも、磁気ディスク装置の性能劣
化のように見えてしまう。但し、この環境でも再び等化
係数を学習することによりリードできるようになること
が多い。

【０００９】本発明の目的は、以上に説明したように、
環境変化による特性劣化を極力抑えた磁気ディスク装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、通常のパラメータの自動調整機能を有するリード・
ライト・チャネルＩＣを含む磁気ディスク装置におい
て、さらに、論理回路として、自動調整のタイミングゲ
ート信号（図３の自動調整用ゲート信号２）を生成する
手段と、該ゲート信号２とリードゲート信号１の論理和
手段（論理和ゲート）とを追加し、該論理和手段の出力
信号（論理和ゲート信号３）を前記のリード・ライト・
チャネル・ＩＣのリードゲート入力とする構成とする。

【００１１】リードゲートの等化係数調整時の各ゲート
のタイミングを例示すると図３のようである。上記手段
により、等化係数の自動調整のタイミングを生成するゲ
ートを設け、データ読み出し時に発行されるリードコマ
ンドに対し、シーク終了後、対象セクタの読み出し前
に、その自動調整用ゲートを開き、自動調整を開始す
る。これにより、データ読み出しまでに信号波形に対し
て、等化係数を極力適応させることができ、その結果、
データ読み出し時には、適切な等化係数を用いることが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の適用対象である磁気ディ
スク装置を、図４及び図５を用いて説明する。磁気ディ
スク装置は、密閉容器４、回転する磁気媒体であるディ
スク５、ディスク５を支持し、かつ、回転させるスピン
ドルモータ６、ディスク５からの情報を読み出す磁気ヘ
ッド及びサスペンションアームを持つヘッドアッセンブ
リ７、及びヘッドアッセンブリ７を支持し、かつ、ディ
スク上を揺動させるピボットシャフト８を含むスイング
アーム（サスペンションアーム１５）、スイングアーム
を駆動するボイスコイルモータ９、それに、ディスク５
への書き込み及びディスク５からの読み出しを磁気ヘッ
ドにさせる回路１０やスピンドルモータ６及びボイスコ
イルモータ９の作動を制御するコントローラに電気的に
接続を行う印刷配線板１１を具備している。ディスク
５、スピンドルモータ６、ヘッドアッセンブリ７、印刷
配線板１１、ボイスコイルモータ９は容器４の内部にあ
り、容器４によって密閉されている。

【００１３】スピンドルモータ６は、外周にディスク５
を固定するハブと、ハブの内部に回転子及び固定子を配
置したインハブタイプのモータであり、容器４を構成す
るベース部材に設置されている。ただし、本発明の実施
に際しては、インハブタイプのモータに限定されない。

【００１４】ディスク５は、磁気ディスク装置のデータ
格納容量を決める重要部品である。通常は容量に応じ
て、例えば、１枚から数枚で構成される。本磁気ディス
ク装置では、ディスク５は、ディスクスペーサ１２ (図
５) と、交互にスピンドルモータ６のハブに挿入されて
いる。ディスククランプ１３は、ディスクの積層体をス
ピンドルモータ６の軸方向に押さえることによって、デ
ィスク５をスピンドルモータ６に固定している。

【００１５】スイングアームは、ディスク５の枚数に応
じて数本有り、磁気ヘッドを搭載している複数のスライ
ダ１４、サスペンションアーム１５ (図４) から構成さ
れる。スイングアームは、ピボットシャフト８により回
転自在にベース部材に固定されている。

【００１６】次に、本実施の態様である磁気ディスク装
置の再生チャネルの構成を、図６のブロック図を用いて
説明する。本再生チャネルは、少なくとも、記録媒体へ
のデータの記録及び記録媒体からのデータの再生を行う
磁気ヘッド、再生信号を再生出力端子に出力し、記録信
号を磁気ヘッドに出力するリード・ライト・アンプ、等
化係数等の自動調整機能を有するリード・ライト・チャ
ネルＩＣ１６と、リードゲート信号１（図３）を生成す
る第１のコントローラ１７と、前記第１のコントローラ
１７に同期し、自動調整用ゲート信号２（図３）を生成
する第２のコントローラ１８と、前記リードゲート信号
１と自動調整用ゲート信号２の論理和となる論理和ゲー
ト信号３を生成する論理和手段１９により構成される。

【００１７】次に、上記で構成される再生チャネルの動
作の説明をする。第１のコントローラ１７は、磁気ヘッ
ドによるデータの記録及び再生のタイミングや、リード
・ライト・チャネルＩＣ１６、第２のコントローラ１８
の動作のタイミングの基本となるクロックを発生させて
いる。かつ、信号再生の取り込みタイミングとなる図３
のリードゲート信号１の制御を行っている。第２のコン
トローラ１８は、前記クロックを元に第１のコントロー
ラ１７に同期し、図３の自動調整用ゲート信号２を制御
する。この二つのゲートを元に、論理和手段１９により
論理和をとる一つの論理和ゲート信号３が生成され、リ
ード・ライト・チャネルＩＣ１６に入力される。また、
リード・ライト・チャネルＩＣ１６には、第１のコント
ローラ１７により制御されているリードゲート信号１も
入力されている。

【００１８】磁気ヘッドにより再生された信号波形は、
リード・ライト・アンプにより、リード・ライト・チャ
ネルＩＣ１６が認識できるレベルまで増幅される。増幅
された波形はリード・ライト・チャネルＩＣ１６に入力
され、上記論理和ゲートタイミングを元に等化係数の自
動調整に用いられる。それと同時に、この波形は、リー
ド・ライト・チャネルＩＣ１６の中で、リードゲート信
号１のタイミングを元にデータに変換され、リード・ラ
イト・チャネルＩＣ１６から次の再生過程に出力され
る。このデータへの変換に際して、リードゲート信号１
より早く開いた論理和ゲート信号３により、既に調整が
済んだ等化係数が適用される。等化係数の設定は論理和
ゲート信号３の最初のゲートが開いた際に行われる。

【００１９】リードゲート信号１と自動調整用ゲート信
号２は、同一コントローラにより生成されても良く、ま
た、論理和手段１９でとる論理和は、第１のコントロー
ラ１７又は第２のコントローラ１８のプログラムの中に
含まれていても良い。この場合、特別な論理和手段１９
は不要となる。また、通常のリードゲート入力端子の他
に、自動調整機能を制御するための自動調整用ゲート入
力端子をリード・ライト・チャネルＩＣに設けた場合に
は、前記論理和手段１９は不要となり、リードゲート信
号１をリードゲート入力端子に、自動調整用ゲート信号
２を前記自動調整用ゲート入力端子に入力しても良い。

【００２０】次に本実施の態様における、前記自動調整
機能が有効となる条件を説明する。等化係数は、選択し
ている磁気ヘッドの切り替え、又は、アクチュエータに
より、他のゾーンへのシークを行うことにより、磁気デ
ィスク媒体上のゾーンに対応して、初期定数に設定する
必要がある。

【００２１】一方、等化係数は、同一使用環境下におけ
る、同一ヘッドの同一ゾーン内では、ほとんど変化しな
い。このため、同一ヘッドの同一ゾーン内のトラックに
シークする場合、それまでに調整された等化係数はその
まま用いることができる。従って、この場合には自動調
整用ゲートを対象セクタのデータ読み出し前に開けて信
号波形に対する等化係数の自動調整を実施する必要はな
い。別の磁気ヘッドへのヘッドチェンジ、又はアクチュ
エータが他ゾーンのトラックへのシークを行った場合
に、対象セクタのデータ読み出しまでの回転待ち時間
が、有効に自動調整をするためには短すぎるときには、
自動調整用ゲートを対象セクタのデータ読み出し前に開
けて、信号波形に対する等化係数の自動調整を実施する
必要はない。上記二つの自動調整機能の不適用以外は、
自動調整機能を有効にしておく。

【００２２】等化係数の自動調整機能では、自動調整用
ゲートにより取り出した信号を波形としてのみ扱い、波
形の意味する信号（データ）としては扱っていない。従
って、自動調整時に用いる信号波形は、信号の読み出し
が可能な領域に記録されている波形であれば良く、ユー
ザデータエリアに記録されている波形には限られない。
つまり、装置出荷に際し予め磁気ディスク媒体に設けら
れた波形を用いても良く、装置出荷の後、ユーザが記録
したデータを再生して得られた波形を用いても良い。後
者の波形を用いる方が波形等化の精度は、より向上でき
る。

【００２３】等化係数の自動調整用ゲートを開くタイミ
ングは、１）シーク・コンプリート信号（シークが正常
終了したことを示す信号）の検出を契機に、自動調整用
ゲートを開ける方法と、２）データ読み出し対象セクタ
の、ある一定セクタ手前に差し掛かった時に自動調整用
ゲートを開ける方法とがある。

【００２４】上記二つの方法とも、実際には等化係数
は、リードゲート信号１と自動調整用ゲート信号２の論
理和となる論理和ゲート信号３に基づいて調整している
ため、ゲート信号２を閉じるタイミングは、リードゲー
ト信号１の検出時に限らず、自動調整が完了するための
時間が確保された後の任意のタイミングで良い。

【００２５】

【発明の効果】自動調整機能を有するリード・ライト・
ＩＣの、自動調整機能の開始タイミングを、リード・ラ
イトの対象セクタのデータ読み出し以前に設けることに
より、当該対象セクタのデータ読み出しまでに、自動調
整により各種パラメータの適正化ができるので、環境変
化に対して信頼性の高い磁気ディスク装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】データ読み出し対象セクタの信号波形を、等化
係数を調整することにより理想波形に近くなるように修
正することを説明するための図である。

【図２】従来の等化係数の自動調整を行うときのゲート
タイミングを示した図である。

【図３】本発明を用いたときの等化係数の自動調整を行
う場合のゲートタイミングを示した図である。

【図４】本発明の適用対象である磁気ディスク装置の平
面図である。

【図５】図４の磁気ディスク装置の側面図である。

【図６】本発明を実現するための電子回路の一例を示す
ブロック図である

【符号の説明】

１…磁気ディスク装置の密閉容器、 ２…磁気ディス
ク ３…スピンドルモータ、 ４…ヘッドアッセンブリ ５…ピボットシャフト、 ６…ボイスコイルモータ ７…磁気ヘッドを動作させる回路、 ８…印刷配線板 ９…ディスクスペーサ、 １０…ディスククランプ １１…スライダ、 １２…サスペンションアーム １３…等化係数自動調整機能を有するリード・ライト・
チャネルＩＣ １４…第１のコントローラ、 １５…第２のコントロ
ーラ １６…リードゲートと等化係数自動調整用ゲートの論理
和となるゲートを生成する手段。

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 ４…磁気ディスク装置の密閉容器、 ５…磁気ディス
ク ６…スピンドルモータ、 ７…ヘッドアッセンブリ ８…ピボットシャフト、 ９…ボイスコイルモータ １０…磁気ヘッドを動作させる回路、 １１…印刷配
線板 １２…ディスクスペーサ、 １３…ディスククランプ １４…スライダ、 １５…サスペンションアーム １６…等化係数自動調整機能を有するリード・ライト・
チャネルＩＣ １７…第１のコントローラ、 １８…第２のコントロ
ーラ。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ディスク装置のパラメータの自動調整
   方法であって、 シーク終了を示す信号を出力する第１のステップと、 ゲートを開ける信号が発行される第２のステップと、 第２のステップのゲート信号に対応して、パラメータを
   設定する信号が発せられる第３のステップと、 第３のステップの後に、情報を読むためのゲートを開け
   る信号が発行される第４のステップとから成る磁気ディ
   スク装置のパラメータの自動調整方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の磁気ディスク装置のパラメ
   ータの自動調整方法において、 前記パラメータは、波形等化のための係数であり、 前記パラメータを設定する信号は、予め設けられた信号
   又は後に記録された信号であり、 前記情報を読むためのゲートを開ける信号は、リードゲ
   ート信号である磁気ディスク装置のパラメータの自動調
   整方法。
3. 【請求項３】回転可能に支持された磁気記録媒体と、 該磁気記録媒体を回転駆動するスピンドルモータと、 前記磁気記録媒体から情報の再生を、又は、前記磁気記
   録媒体に情報の記録を行う磁気ヘッドと、 前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の所定の位置にシー
   クさせるアクチュエータと、 前記磁気ヘッドからの信号を用いてパラメータの自動調
   整を行い、前記磁気ヘッドからの信号を情報に変換する
   制御部とを有し、 前記制御部は、情報の再生要求に対して、前記磁気ヘッ
   ドを前記磁気記録媒体の所定の場所にシークを完了した
   後、該情報の再生前に、前記パラメータの自動調整を行
   うことを特徴とする磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の磁気ディスク装置におい
   て、前記パラメータは、波形等化のための係数であり、
   前記制御部は、 前記磁気ヘッドの出力を増幅し又は前記磁気ヘッドに対
   し信号を入力するリード・ライト・アンプと、 前記リード・ライト・アンプに電気的に結合した、波形
   等化のための係数を自動調整する機能を有するリード・
   ライト・チャネルＩＣと、 前記リード・ライト・チャネルＩＣに前記自動調整のた
   めの信号を与える論理回路を有する磁気ディスク装置。