(57)【要約】【課題】垂直記録方式のディスク装置で、サーマルアスペリティ（ＴＡ）発生時にサーマルアスペリティ（ＴＡ）による影響を最大限に低減し、本来のデータ復号性能を劣化させることがない垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置を提供することにある。【解決手段】伝達多項式に微分項である１−Ｄを持たないＤＣ通過伝達特性を持つＰＲ等化方式を用いたデータ復号を行う垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置で、ＴＡが検出されない場合は、ＨＰＦを第１のカットオフ周波数に設定して微分回路を使用しない第１のデータ検出回路を使用し、ＴＡが検出された場合は、ＨＰＦを第２のカットオフ周波数に設定して微分回路を使用する第２のデータ検出回路を使用するように切替える。【選択図】      図１
2004326973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録方式によりデータ信号の記録が可能なディスクと、当該ディスクから垂直磁気記録されたデータ信号を読み出すためのヘッドを有する垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置であって、
サーマルアスペリティ（ＴＡ）を検出するサーマルアスペリティ（ＴＡ）検出回路と、
直流（ＤＣ）バイアスに対して遮断し交流（ＡＣ）カップリングするためのカットオフ周波数であって、直流（ＤＣ）からの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号を通過させる第１のカットオフ周波数と、サーマルアスペリティ（ＴＡ）による再生信号のベースライン変動を収束させるための前記第１のカットオフ周波数により高い第２のカットオフ周波数とを持つ高域通過フィルタ（ＨＰＦ）と、
伝達多項式に（１−Ｄ）項を含まない直流（ＤＣ）通過伝達特性を持つパーシャルレスポンス（ＰＲ）等化方式を用いた第１のデータ検出回路と、
伝達多項式に（１−Ｄ）項を含み直流（ＤＣ）遮断伝達特性を持つパーシャルレスポンス（ＰＲ）等化方式を用いた第２のデータ検出回路と、
前記第２のデータ検出回路で使用される垂直記録されたデータの再生信号を微分する微分回路と、
前記サーマルアスペリティ（ＴＡ）検出回路によってサーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出されない場合は、前記高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を前記第１のカットオフ周波数に設定して前記微分回路を使用しない前記第１のデータ検出回路を使用し、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出された場合は、前記高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を前記第２のカットオフ周波数に設定して前記微分回路を使用する前記第２のデータ検出回路を使用するように切替える切替え回路と
を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
垂直磁気記録方式によりデータ信号の記録が可能なディスクと、当該ディスクから垂直磁気記録されたデータ信号を読み出すためのヘッドを有する垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置であって、
サーマルアスペリティ（ＴＡ）を検出するサーマルアスペリティ（ＴＡ）検出回路と、
直流（ＤＣ）バイアスに対して遮断し交流（ＡＣ）カップリングするためのカットオフ周波数であって、直流（ＤＣ）からの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号を通過させる第１のカットオフ周波数と、垂直記録されたデータの再生信号を微分し、且つサーマルアスペリティ（ＴＡ）による再生信号のベースライン変動を収束させるための前記第１のカットオフ周波数より高い第２のカットオフ周波数とを持つ高域通過フィルタ（ＨＰＦ）と、
伝達多項式に（１−Ｄ）項を含まない直流（ＤＣ）通過伝達特性を持つパーシャルレスポンス（ＰＲ）等化方式を用いた第１のデータ検出回路と、
伝達多項式に（１−Ｄ）項を含み直流（ＤＣ）遮断伝達特性を持つパーシャルレスポンス（ＰＲ）等化方式を用いた第２のデータ検出回路と、
前記サーマルアスペリティ（ＴＡ）検出回路によってサーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出されない場合は、前記高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を前記第１のカットオフ周波数に設定して前記第１のデータ検出回路を使用し、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出された場合は、前記高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を第２のカットオフ周波数に設定して前記第２のデータ検出回路を使用するように切替える切替え回路と
を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置に関し、特にサーマルアスペリティ（ＴＡ）の補償機能をもつ垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、より高い記録密度を実現できる垂直磁気記録方式を磁気ディスク装置に適用する検討が成されている。垂直記録方式は、長手（面内）記録方式と比べて信号分解能が高いため、高線記録密度でも信号振幅の減衰が小さく、より高い面記録密度を実現する方式である。
【０００３】
従来の長手記録方式では、記録データの０／１に対応する磁化を磁気ディスク媒体の長手方向に形成するのに対して、垂直記録方式では、磁気ディスク媒体の深さ方向に磁化を形成する。これはＮＺＲ記録則で記録されたデータ１に対応する再生信号は、長手記録方式ではダイパルス信号となるのに対して、垂直記録方式ではパルス信号となる。すなわち、長手記録方式によって記録されたデータ系列からの再生信号系列は、直流（ＤＣ）を含む低周波成分を持たないが、垂直記録方式によって記録されたデータ系列からの再生信号系列は、直流（ＤＣ）を含む低周波成分を持つ。更に言い換えると、長手記録方式におけるチャネル（転送路）伝達特性は、微分特性を持つ低域遮断特性となるが、垂直記録方式のチャネル伝達特性は直流（ＤＣ）通過特性となる。
【０００４】
また、磁気ディスク装置では、データ復号方式としてＰＲＭＬ（パーシャルレスポンス等化＋最尤復号）方式が広く用いられている。一般に、等化による雑音強調を抑えるために、チャネル伝達特性に最も適合したＰＲタイプが使用される。長手記録方式では、ＰＲ４や拡張ＰＲ４（ＥＰＲ４、ＥＥＰＲ４）などが、垂直記録方式ではＰＲ２、拡張ＰＲ２（ＥＰＲ２、ＥＥＰＲ２）、ＰＲ３、拡張ＰＲ３（ＥＰＲ３、ＥＥＰＲ３）などが用いられる。
【０００５】
また、磁気ディスク装置のデータ再生回路は、一般に、そのアナログフロントエンド回路において低域遮断特性（高域通過特性）を持っている。例えば、再生アンプは低域遮断特性をもっている。また、再生アンプとその後段の信号処理回路は、一般にＣＲ（コンデンサと抵抗）回路で結合されている。これは前後の回路を直流（ＤＣ）バイアスに対して絶縁し、交流（ＡＣ）信号だけを通過させるためである。このようなＡＣカップリング回路は、当然、低域遮断特性である。ここで、これら低域遮断特性の遮断周波数は、長手記録方式の再生信号には基本的に低域周波数成分が含まれないため、不要な雑音の周波数成分を遮断して信号信号／ノイズ比（ＳＮＲ）が最適になる値に設定される。これに対して垂直記録方式は、理想的には、直流（ＤＣ）信号から通過させなければならない。しかしながら、ＡＣカップリングのような回路上の制約により、直流（ＤＣ）通過特性にすることは難しい。そこで、垂直記録方式では、実用上問題とならない（データの復号誤り率の低下が無視できる）ほどにこれら低域遮断周波数を下げて設計される。例えば、低域遮断周波数は、データ転送レートの１／２０００以下で設計される。また、これは、長手記録方式の低域遮断周波数の１／１００以下の値である。
【０００６】
ところで、磁気ディスク装置では、しばしばＴＡ（サーマルアスペリティ）が問題となる。ＴＡ（サーマルアスペリティ）とは、磁気ディスク上に微細な突起欠陥があり、ヘッドがそれに接触することによって再生信号のベースラインが大きく変動し、データが正しく再生できなくなる問題である。再生信号のベースライン変動は、まずステップ上に信号が変化した後、一般に指数関数で近似される曲線に従って正常なベースラインに減衰し収束していく特性を持っている。このサーマルアスペリティ（ＴＡ）問題を解決する技術として、ＵＳＰ５２３３４８２や特開平６−２８７８５、または特開平１０−４９８０６に示されている先行技術がある。これら先行技術には、磁気ディスク装置のデータ再生回路にサーマルアスペリティ（ＴＡ）を検出する回路と、ベースラインの変動をより短い時間で収束させるためのＨＰＦ（高帯域通過フィルタ）などの低域遮断回路等からなる補償回路を設け、この補償回路の低域遮断回路を、ＡＣカップリング回路と併用して、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出された時、通常の低域遮断周波数より１０倍以上高い遮断周波数に切替えて使用することが開示されている。
【０００７】
以上のように、従来の磁気ディスク装置では、サーマルアスペリティ（ＴＡ）検出および補償回路を設け、サーマルアスペリティ（ＴＡ）補償回路の低域遮断フィルタの遮断周波数は、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出されると通常より１０倍以上高い周波数に切替えて、ベースラインの変動をより短い時間で収束させて、よりデータの読める状態にしている。なお、長手記録方式では、本来、再生信号に低周波成分を含まないため、通常の遮断周波数より１０倍以上高い遮断周波数にしなくてもほとんど問題なくデータ再生が可能である。
【０００８】
【特許文献１】
ＵＳＰ  ５２３３４８２号公報（図３）
【特許文献２】
特開平６−２８７８５号公報（図３、要約）
【特許文献３】
特開平１０−４９８０６号公報（図１、要約）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、垂直記録方式では、上述したように、通常は、長手記録方式よりも１／１００以下とかなり低い低域遮断周波数のチャネル伝達特性で用いられるため、サーマルアスペリティ（ＴＡ）補償のための長手記録と同じ低域遮断周波数では、通常よりも１０００倍以上高い遮断周波数で使用することになるため、本来のデータ誤り率が高くなり、サーマルアスペリティ（ＴＡ）に対しては補償しても基本的にデータ再生ができないという問題が生じる。
【００１０】
ここで、垂直記録方式では、再生信号を微分すると、長手記録方式とほぼ同じ波形の再生信号となるため、一旦微分すれば、長手記録方式と同じＰＲ等化（拡張ＰＲ４など）を用いたＰＲＭＬデータ検出器などによりデータ復号が可能となる。また、理想的な微分回路は、サーマルアスペリティ（ＴＡ）補償回路で用いられる低域遮断フィルタの遮断周波数を無限大にすることと同じである。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、通常、微分回路を用いない本来の垂直記録方式に適合した拡張ＰＲ２ＭＬデータ検出方式などを使用する垂直記録方式において、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出されサーマルアスペリティ（ＴＡ）補償を行う場合は、一旦信号を微分して、長手記録方式と同じ拡張ＰＲ４ＭＬなどのデータ検出方式を用いてデータ復号にも用いるものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るディスク装置は、垂直磁気記録方式によりデータ信号の記録が可能なディスクと、当該ディスクから垂直磁気記録されたデータ信号を読み出すためのヘッドを有する垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置であって、サーマルアスペリティ（ＴＡ）を検出するサーマルアスペリティ（ＴＡ）検出回路と、直流（ＤＣ）バイアスに対して遮断し交流（ＡＣ）カップリングするためのカットオフ周波数であって、直流（ＤＣ）からの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号を通過させる第１のカットオフ周波数と、サーマルアスペリティ（ＴＡ）による再生信号のベースライン変動を収束させるための前記第１のカットオフ周波数により高い第２のカットオフ周波数とを持つ高域通過フィルタ（ＨＰＦ）と、伝達多項式に（１−Ｄ）項を含まない直流（ＤＣ）通過伝達特性を持つパーシャルレスポンス（ＰＲ）等化方式を用いた第１のデータ検出回路と、伝達多項式に（１−Ｄ）項を含み直流（ＤＣ）遮断伝達特性を持つパーシャルレスポンス（ＰＲ）等化方式を用いた第２のデータ検出回路と、前記第２のデータ検出回路で使用される垂直記録されたデータの再生信号を微分する微分回路と、前記サーマルアスペリティ（ＴＡ）検出回路によってサーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出されない場合は、前記高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を前記第１のカットオフ周波数に設定して前記微分回路を使用しない前記第１のデータ検出回路を使用し、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出された場合は、前記高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を前記第２のカットオフ周波数に設定して前記微分回路を使用する前記第２のデータ検出回路を使用するように切替える切替え回路とを具備することを特徴とするものである。
【００１３】
このように、伝達多項式に微分項である１−Ｄを持たない直流（ＤＣ）通過伝達特性を持つＰＲ等化方式を用いたデータ復号を行う垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置において、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出されない場合は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を第１のカットオフ周波数に設定して微分回路を使用しない第１のデータ検出回路を使用し、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出された場合は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を第２のカットオフ周波数に設定して微分回路を使用する第２のデータ検出回路を使用するように切替えることにより、サーマルアスペリティ（ＴＡ）発生時にサーマルアスペリティ（ＴＡ）による影響を最大限に低減して、しかもそれによる本来のデータ復号性能をほとんど劣化させることがない垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置を提供することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明をディスク装置として磁気ディスク装置であるハードディスクドライブに適用した実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
以下、図１を参照しながら第１の実施例について説明する。
同実施形態のディスクドライブは、図１に示すように、垂直方向に磁気異方性を有するディスク１と、当該ディスク１を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）２と、ヘッド３を搭載してディスク１上の半径方向に移動させるアクチュエータとを有するドライブ機構、及び制御・信号処理回路系を有する。
【００１５】
アクチュエータは、ヘッド３を搭載しているアーム（サスペンションを含む）４と、駆動力を発生するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５とからなる。そして、アクチュエータは、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）６のサーボ制御により、ヘッド３をディスク１上の目標位置（目標トラック）に位置決めする。
【００１６】
制御・信号処理回路系は、ヘッドアンプ回路１０、リード／ライトチャネル１１と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）８と、ＣＰＵ６と、メモリ７と、ＶＣＭ５とＳＰＭ２に駆動電流を供給するモータドライバ９とを有する。
【００１７】
ＨＤＣ８は、ドライブとホストシステム（パーソナルコンピュータやディジタル機器）とのインタフェースを構成し、リード／ライトデータの転送制御などを実行する。また、ＨＤＣ８は、誤り訂正（ＥＣＣ）回路８Ａを内蔵し、リード／ライトチャネル１１から送出されたリードデータの誤りの有無を検出するとともに、訂正可能な場合は誤り訂正を行う。
【００１８】
ＣＰＵ６は、ドライブのメイン制御装置であり、ヘッド３の位置決め制御（サーボ制御）を実行する為のサーボシステムのメイン要素である。ＣＰＵ６は、リード／ライトチャネル１１により再生されるサーボデータに従って、シーク動作及びトラック追従動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ６は、ＶＣＭドライバ９Ａの入力値（制御電圧値）を制御することにより、アクチュエータのＶＣＭ５を駆動制御する。メモリ７は、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びフラッシュＥＥＰＲＯＭを含み、ＣＰＵ６の制御プログラム及び各種制御データを格納する。モータドライバ９は、ＶＣＭドライバ９Ａと共に、スピンドルモータ（ＳＰＭ）２を駆動するためのＳＰＭドライバ９Ｂを有する。
【００１９】
ヘッドアンプ回路１０は、ライトデータを記録電流に変換するライトアンプ１０Ａ、ヘッド３により垂直記録されたディスク１より読み出された再生信号を増幅するためのリードアンプ１０Ｂで構成される。
【００２０】
リード／ライトチャネル１１は、例えばＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）符号化／復号化のようなユーザデータを実際にライトするデータへ符号化／復号化処理を実行するデータ変調／復調回路２６、所望の一定の再生信号振幅となるように自動調整を行うＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動ゲイン制御）アンプ回路１３、ＡＧＣアンプ回路１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数と、ＴＡによるベースライン変動を高速に収束させるとともに、垂直記録されたデータの再生信号帯域内は微分特性となるような第２の高いカットオフ周波数の２つのカットオフを持ち、ＨＤＣ８からのカットオフ切換え信号によって通常時とＴＡ検出時でそのカットオフ周波数が切換えられる高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１２、例えば図７に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含まないＰＲ（パーシャルレスポンス）方式の波形へ等化するとともにそのＰＲ等化信号に対して例えばビタビ復号のような最尤復号を行ってデータ検出を行う第１のデータ検出器１４、ＴＡ検出時に使用されるデータ検出器であって例えば図８に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含むパーシャルレスポンス（ＰＲ）方式の波形へ等化するとともにそのＰＲ等化信号に対するビタビ復号のような最尤復号を行ってデータ検出を行う第２のデータ検出器１５、ＴＡにより生じる再生信号のベースライン変動を検出してＴＡ検出信号を発生しＨＤＣ８へ出力するＴＡ検出回路２７、ＴＡ検出時にＨＤＣ８からの切換え信号に従って第１のデータ検出器１４の出力データから第２のデータ検出器１５の出力データへデータ変調／復調回路２６の入力を切換える切換器２５、ディスク１に予めヘッド位置決めのためのサーボデータが記録されたサーボセクタ領域において読み出された信号から各種サーボ信号を復調するサーボの復調回路２８、で構成される。
【００２１】
第１のデータ検出器１４は、所要伝送帯域以上の雑音を除去するための低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１６、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１７、ディジタルＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ１８などから構成され図７に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含まないパーシャルレスポンス（ＰＲ）方式の波形へ等化するためのイコライザ、そのＰＲ方式に基づいて最尤系列復号を行うビタビアルゴリズムを用いてデータ検出を行うビタビ検出器１９、で構成される。
【００２２】
第２のデータ検出器１５は、ＴＡ検出時に使用され、垂直記録方式によって記録されたデータの再生信号を一旦微分した信号に対してデータ検出を行うもので、所要伝送帯域以上の雑音を除去するための低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２２、ディジタルＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ２３などから構成され図８に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含むパーシャルレスポンス（ＰＲ）方式の波形へ等化するためのイコライザ、そのＰＲ方式に基づいて最尤系列復号を行うビタビアルゴリズムを用いてデータ検出を行うビタビ検出器２４、で構成される。
【００２３】
ＴＡ検出回路２７は、図１１に示すように、再生信号のベースライン信号だけを抽出するための低域通過フィルタ（ＬＰＦ）６０１と抽出されたベースライン信号がＴＡ検出閾値を越えたときにＴＡ検出信号を出力するコンパレータ６０２から成る。図９は、最高周波数が４００ＭＨｚの垂直記録された記録データに対する再生信号であり、ＴＡが生じた場合の例である。図１０には、カットオフ周波数＝１ＭＨｚのＬＰＦ６０１により図９の再生信号から抽出されたベースライン信号と、それがＴＡ検出閾値を越えた場合にＴＡ検出信号が出力される場合が示されている。
【００２４】
通常、ＨＰＦ１２のカットオフ周波数は、ＡＧＣアンプ回路１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数に設定される。
【００２５】
また、このとき、切換え器２５は、第１のデータ検出器１４による検出データをデータ変調／復調回路２６へ送出するようにＨＤＣ８からの切換え信号によって設定される。
【００２６】
また、ＨＤＣ８に内蔵されたＥＣＣ回路８Ａは、常に、再生データに誤りがあるか、また誤りがある場合訂正が可能であるかの確認を行う。そして、ＥＣＣ回路８Ａによって訂正が不可能と判断された場合、ＨＤＣ８は、ＴＡ検出回路２７からのＴＡ検出信号によってＴＡ発生の有無を確認する。
【００２７】
そして、ＴＡ発生がＴＡ検出信号によって検出されると、ＨＤＣ８は、ＨＰＦ１２のカットオフ周波数を垂直記録されたデータの再生信号帯域内は微分特性となるような第２の高いカットオフ周波数に切換えるとともに、第２のデータ検出器１５による検出データをデータ変調／復調回路２６へ送出するように切換え器２５を切換えて、再度データのリードを行う。
【００２８】
＜第２の実施形態＞
図２、図３を参照しながら図１の第１の実施例の変形例である第２の実施例について説明する。
第２の実施例のリード／ライトチャネル１１１と第１の実施例のリード／ライトチャネル１１とでは、第１の実施例のリード／ライトチャネル１１のＨＰＦ１２と第２のデータ検出器１５の構成が以下のように異なっている。第２の実施例のリード／ライトチャネル１１１のＨＰＦ１１２は、ＡＧＣアンプ回路１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数と、ＴＡによるベースライン変動を高速に収束させるための第２の高いカットオフ周波数の２つのカットオフを持ち、ＨＤＣ８からのカットオフ切換え信号によって通常時とＴＡ検出時でそのカットオフ周波数が切換えられる。また、第２の実施例のリード／ライトチャネル１１１の第２のデータ検出器１１５は、ＴＡ検出時に使用されるデータ検出器であり、また垂直記録されたデータの再生信号を微分するための微分器１２０を持ち、例えば図８に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含むＰＲ方式の波形へ等化するとともにそのＰＲ等化信号に対するビタビ復号のような最尤復号を行ってデータ検出を行うものである。
【００２９】
なお、図２に示す微分回路１２０は、アナログ微分回路であるが、ＡＤＣ１２２とＡＧＣアンプ回路１３の間の任意の位置に配置される。また、微分回路はディジタル回路でも実現可能であり、図３に示すように、ＡＤＣ１２２とビタビ検出器１２４の間の任意の位置に微分器であるディジタル１−Ｄフィルタ２２０が実装される。
【００３０】
通常、ＨＰＦ１１２のカットオフ周波数は、ＡＧＣアンプ回路１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数に設定される。
【００３１】
また、このとき、切換え器２５は、第１のデータ検出器１４による検出データをデータ変調／復調回路２６へ送出するようにＨＤＣ８からの切換え信号によって設定される。
【００３２】
また、ＨＤＣ８に内蔵されたＥＣＣ回路８Ａは、常に、再生データに誤りがあるか、また誤りがある場合訂正が可能であるかの確認を行う。そして、ＥＣＣ回路８Ａによって訂正が不可能と判断された場合、ＨＤＣ８は、ＴＡ検出回路２７からのＴＡ検出信号によってＴＡ発生の有無を確認する。
【００３３】
そして、ＴＡ発生がＴＡ検出信号によって検出されると、ＨＤＣ８は、ＨＰＦ１１２のカットオフ周波数をＴＡによるベースライン変動を高速に収束させるための第２の高いカットオフ周波数に切換えるとともに、垂直記録されたデータの再生信号を微分するための微分器１２０を持つ第２のデータ検出器１１５による検出データをデータ変調／復調回路２６へ送出するように切換え器２５を切換えて、再度データのリードを行う。
【００３４】
＜第３の実施形態＞
図４を参照しながら第３の実施例について説明する。
図１に示す第１の実施例では、通常使用される第１のデータ検出器１４とＴＡ検出時に使用される第２のデータ検出器１５は、それぞれ個別のＬＰＦ、ＡＤＣ、ディジタルＦＩＲフィルタ、ビタビ検出器で構成されていた。図４に示す第３の実施例では、第１のデータ検出器と第２のデータ検出器３１４は、共通のＬＰＦ３１６、ＡＤＣ３１７、ディジタルＦＩＲフィルタ３１８、ビタビ検出器３１９が用いられ、第１のデータ検出器を実現する場合と第２のデータ検出器を実現する場合で、ＬＰＦ３１６のカットオフ周波数、ディジタルＦＩＲフィルタ３１８のタップ係数、ビタビ復号器３１９のトレリス、状態数、ブランチメトリックなどのパラメータがＨＤＣ３０８により切換えられて用いられる。
【００３５】
また、図４のＨＰＦ３１２は、図１の第１の実施例のＨＰＦ１２と同様に、ＡＧＣアンプ回路１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数と、ＴＡによるベースライン変動を高速に収束させるとともに、垂直記録されたデータの再生信号帯域内は微分特性となるような第２の高いカットオフ周波数の２つのカットオフを持ち、ＨＤＣ３０８からのカットオフ切換え信号によって通常時とＴＡ検出時でそのカットオフ周波数が切換えられる。
【００３６】
通常、ＨＰＦ３１２のカットオフ周波数は、ＡＧＣアンプ回路１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数に設定される。
【００３７】
また、このとき、データ検出器３１４は、所要伝送帯域以上の雑音を除去するためのＬＰＦ、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ、ディジタルＦＩＲフィルタなどから構成され図７に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含まないＰＲ方式の波形へ等化するためのイコライザ、そのＰＲ方式に基づいて最尤系列復号を行うビタビアルゴリズムを用いてデータ検出を行うビタビ検出器、で構成される第１のデータ検出器となるようにＨＤＣ３０８によってパラメータが設定される。
【００３８】
また、ＨＤＣ３０８に内蔵されたＥＣＣ回路３０８Ａは、常に、再生データに誤りがあるか、また誤りがある場合訂正が可能であるかの確認を行う。そして、ＥＣＣ回路３０８Ａによって訂正が不可能と判断された場合、ＨＤＣ３０８は、ＴＡ検出回路２７からのＴＡ検出信号によってＴＡ発生の有無を確認する。
【００３９】
そして、ＴＡ発生がＴＡ検出信号によって検出されると、ＨＤＣ３０８は、ＨＰＦ３１２のカットオフ周波数を垂直記録されたデータの再生信号帯域内は微分特性となるような第２の高いカットオフ周波数に切換えるとともに、データ検出器３１４が、所要伝送帯域以上の雑音を除去するためのＬＰＦ、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ、ディジタルＦＩＲフィルタなどから構成され図８に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含むＰＲ方式の波形へ等化するためのイコライザ、そのＰＲ方式に基づいて最尤系列復号を行うビタビアルゴリズムを用いてデータ検出を行うビタビ検出器、で構成される第２のデータ検出器となるようにパラメータの変更を行い、再度データのリードを行う。
【００４０】
＜第４の実施形態＞
図５を参照しながら図４の第３の実施例の変形例である第４の実施例について説明する。
図４の第３の実施例のリード／ライトチャネル３１１と図５の第４の実施例のリード／ライトチャネル４１１とでは、第３の実施例のリード／ライトチャネル３１１のＨＰＦ３１２とデータ検出器３１４の構成が以下のように異なっている。第４の実施例のリード／ライトチャネル４１１のＨＰＦ４１２は、ＡＧＣアンプ回路１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数と、ＴＡによるベースライン変動を高速に収束させるための第２の高いカットオフ周波数の２つのカットオフを持ち、ＨＤＣ４０８からのカットオフ切換え信号によって通常時とＴＡ検出時でそのカットオフ周波数が切換えられる。また、第４の実施例のリード／ライトチャネル４１１のデータ検出器４１４は、垂直記録されたデータの再生信号を微分するための微分回路４２０と通常時とＴＡ検出時で切換える切換器４２１を持っている。
【００４１】
通常、ＨＰＦ４１２のカットオフ周波数は、ＡＧＣアンプ回路１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数に設定される。
【００４２】
また、このとき、データ検出器４１４は、微分回路４２０からの出力ではなくＡＧＣアンプ回路１３からの出力がＬＰＦ４１６へ送出されるように切換器４２１は設定されるとともに、所要伝送帯域以上の雑音を除去するためのＬＰＦ、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ、ディジタルＦＩＲフィルタなどから構成され図７に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含まないＰＲ方式の波形へ等化するためのイコライザ、そのＰＲ方式に基づいて最尤系列復号を行うビタビアルゴリズムを用いてデータ検出を行うビタビ検出器、で構成される第１のデータ検出器となるようにＨＤＣ４０８によってパラメータが設定される。
【００４３】
また、ＨＤＣ４０８に内蔵されたＥＣＣ回路４０８Ａは、常に、再生データに誤りがあるか、また誤りがある場合訂正が可能であるかの確認を行う。そして、ＥＣＣ回路４０８Ａによって訂正が不可能と判断された場合、ＨＤＣ４０８は、ＴＡ検出回路２７からのＴＡ検出信号によってＴＡ発生の有無を確認する。
【００４４】
そして、ＴＡ発生がＴＡ検出信号によって検出されると、ＨＤＣ４０８は、ＨＰＦ４１２のカットオフ周波数を垂直記録されたデータの再生信号帯域内は微分特性となるような第２の高いカットオフ周波数に切換えるとともに、データ検出器４１４は、微分回路４２０からの出力がＬＰＦ４１６へ送出されるように切換器４２１は設定され、所要伝送帯域以上の雑音を除去するためのＬＰＦ、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ、ディジタルＦＩＲフィルタなどから構成され図８に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含むＰＲ方式の波形へ等化するためのイコライザ、そのＰＲ方式に基づいて最尤系列復号を行うビタビアルゴリズムを用いてデータ検出を行うビタビ検出器、で構成される第２のデータ検出器となるようにパラメータの変更が行われ、再度データのリードが行われる。
【００４５】
＜第５の実施形態＞
図６を参照しながら第５の実施例について説明する。
制御・信号処理回路系は、ヘッドアンプ回路５１０、リード／ライトチャネル５１１と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）５０８と、ＣＰＵ５０６と、メモリ５０７と、ＶＣＭ５とＳＰＭ２に駆動電流を供給するモータドライバ９とを有する。
【００４６】
ＨＤＣ５０８は、ドライブとホストシステム（パーソナルコンピュータやディジタル機器）とのインタフェースを構成し、リード／ライトデータの転送制御などを実行する。また、ＨＤＣ５０８は、誤り訂正（ＥＣＣ）回路５０８Ａを内蔵し、リード／ライトチャネル５１１から送出されたリードデータの誤りの有無を検出するとともに、訂正可能な場合は誤り訂正を行う。
【００４７】
ヘッドアンプ回路５１０は、ライトデータを記録電流に変換するライトアンプ５１０Ａ、ヘッド３により垂直記録されたディスク１より読み出された再生信号を増幅するためのリードアンプ５１０Ｂ、ＴＡにより生じる再生信号のベースライン変動を検出してＴＡ検出信号を発生しＨＤＣ５０８へ出力するＴＡ検出回路５３２、ＴＡ検出時に使用され、垂直記録されたデータの再生信号を微分するための微分回路５３０、通常時とＴＡ検出時で微分回路５３０をＯＮ／ＯＦＦするための切換器５３１、で構成される。
【００４８】
リード／ライトチャネル５１１は、ユーザデータを実際にライトするデータへ符号化／復号化処理を実行するデータ変調／復調回路５２６、所望の一定の再生信号振幅となるように自動調整を行うＡＧＣアンプ回路５１３、ＡＧＣアンプ回路５１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ５１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数と、ＴＡによるベースライン変動を高速に収束させるための第２の高いカットオフ周波数の２つのカットオフを持ち、ＨＤＣ５０８からのカットオフ切換え信号によって通常時とＴＡ検出時でそのカットオフ周波数が切換えられるＨＰＦ５１２、共通のＬＰＦ５１６、ＡＤＣ５１７、ディジタルＦＩＲフィルタ５１８、ビタビ検出器５１９が用いられ、ＬＰＦ５１６のカットオフ周波数、ディジタルＦＩＲフィルタ５１８のタップ係数、ビタビ復号器５１９のトレリス、状態数、ブランチメトリックなどのパラメータがＨＤＣ５０８により切換えられて通常時使用する第１のデータ検出器とＴＡ検出時に使用する第２のデータ検出器が実現されるデータ検出器５１４、ディスク１に予めヘッド位置決めのためのサーボデータが記録されたサーボセクタ領域において読み出された信号から各種サーボ信号を復調するサーボの復調回路５２８、で構成される。
【００４９】
通常、ＨＰＦ５１２のカットオフ周波数は、ＡＧＣアンプ回路５１３とヘッドアンプ回路のリードアンプ５１０ＢをＤＣバイアスに対して遮断することを主たる目的としたカットオフ周波数で、ＤＣからの低周波数成分を持つ垂直記録されたデータの再生信号をできるだけ通過させデータの検出誤り率を低下させることない第１の低いカットオフ周波数に設定される。
【００５０】
また、このとき、データ検出器５１４は、所要伝送帯域以上の雑音を除去するためのＬＰＦ、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ、ディジタルＦＩＲフィルタなどから構成され図７に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含まないＰＲ方式の波形へ等化するためのイコライザ、そのＰＲ方式に基づいて最尤系列復号を行うビタビアルゴリズムを用いてデータ検出を行うビタビ検出器、で構成される第１のデータ検出器となるようにＨＤＣ５０８によってパラメータが設定される。また、ヘッドアンプ回路５１０の微分回路５３０はＯＦＦとなるように切換器５３１によって設定される。
【００５１】
また、ＨＤＣ５０８に内蔵されたＥＣＣ回路５０８Ａは、常に、再生データに誤りがあるか、また誤りがある場合訂正が可能であるかの確認を行う。そして、ＥＣＣ回路５０８Ａによって訂正が不可能と判断された場合、ＨＤＣ５０８は、ＴＡ検出回路５３２からのＴＡ検出信号によってＴＡ発生の有無を確認する。
【００５２】
そして、ＴＡ発生がＴＡ検出信号によって検出されると、ＨＤＣ５０８は、ＨＰＦ５１２のカットオフ周波数をＴＡによるベースライン変動を高速に収束させるための第２の高いカットオフ周波数に切換えるとともに、ヘッドアンプ回路５１０の微分回路５３０がＯＮとなるように切換器５３１によって設定し、さらにデータ検出器５１４が、所要伝送帯域以上の雑音を除去するためのＬＰＦ、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ、ディジタルＦＩＲフィルタなどから構成され図８に示すような（１−Ｄ）項をその伝達多項式に含むＰＲ方式の波形へ等化するためのイコライザ、そのＰＲ方式に基づいて最尤系列復号を行うビタビアルゴリズムを用いてデータ検出を行うビタビ検出器、で構成される第２のデータ検出器となるようにパラメータの変更を行い、再度データのリードを行う。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、伝達多項式に微分項である１−Ｄを持たない直流（ＤＣ）通過伝達特性を持つＰＲ等化方式を用いたデータ復号を行う垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置において、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出されない場合は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を第１のカットオフ周波数に設定して微分回路を使用しない第１のデータ検出回路を使用し、サーマルアスペリティ（ＴＡ）が検出された場合は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を第２のカットオフ周波数に設定して微分回路を使用する第２のデータ検出回路を使用するように切替えることにより、サーマルアスペリティ（ＴＡ）発生時にサーマルアスペリティ（ＴＡ）による影響を最大限に低減して、しかもそれによる本来のデータ復号性能をほとんど劣化させることがない垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の構造を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第２の実施形態の変形例に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第３の実施形態の変形例である第４の実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図。
【図７】本発明の実施形態に係る伝達多項式に（１−Ｄ）項を含まないＰＲ方式の例を示す図。
【図８】本発明の実施形態に係る伝達多項式に（１−Ｄ）項を含むＰＲ方式の例を示す図。
【図９】本発明の実施形態に係る最高周波数が４００ＭＨｚの垂直記録された記録データに対する再生信号にサーマルアスペリティ（ＴＡ）は生じた場合の再生波形。
【図１０】本発明の実施形態に係るカットオフ周波数＝１ＭＨｚのＬＰＦで図９の再生信号から抽出されたベースライン信号とＴＡ検出信号を示す図。
【図１１】本発明の実施形態に係るサーマルアスペリティ（ＴＡ）検出回路の詳細を示すブロック図。
【符号の説明】
１………ディスク
２………スピンドルモータ（ＳＰＭ）
３………ヘッド
４………アーム（含むサスペンション）
５………ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
６………ＣＰＵ
７………メモリ
８………ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
８Ａ……ＥＣＣ回路
９………モータドライバ
９Ａ……ＶＣＭドライバ
９Ｂ……ＳＭＰドライバ
１０……ヘッドアンプ回路
１０Ａ…ライトアンプ
１０Ｂ…リードアンプ
１１……リード／ライトチャネル
１２……高域通過フィルタ（ＨＰＦ）
１３……ＡＧＣ（自動ゲイン制御）アンプ
１４……第１のデータ検出器
１５……第２のデータ検出器
１６……低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
１７……Ａ／Ｄ変換器
１８……ディジタルＦＩＲフィルタ
１９……ビタビ検出器
２１……低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
２２……Ａ／Ｄ変換器
２３……ディジタルＦＩＲフィルタ
２４……ビタビ検出器
２５……切換器
２６……データ変調／復調回路
２７……サーマルアスペリティ（ＴＡ）検出回路
２８……サーボ復調回路
１１１…リード／ライトチャネル
１１２…高域通過フィルタ（ＨＰＦ）
１１５…第２のデータ検出器
１２０…微分回路
１２１…低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
１２２…Ａ／Ｄ変換器
１２３…ディジタルＦＩＲフィルタ
１２４…ビタビ検出器
２２０…ディジタル１−Ｄフィルタ
３０６…ＣＰＵ
３０７…メモリ
３０８…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
３０８Ａ…ＥＣＣ回路
３１１…リード／ライトチャネル
３１２…高域通過フィルタ（ＨＰＦ）
３１４…第１および第２のデータ検出器
３１６…低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
３１７…Ａ／Ｄ変換器
３１８…ディジタルＦＩＲフィルタ
３１９…ビタビ検出器
４０６…ＣＰＵ
４０７…メモリ
４０８…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
４０８Ａ…ＥＣＣ回路
４１１…リード／ライトチャネル
４１２…高域通過フィルタ（ＨＰＦ）
４１４…第１および第２のデータ検出器
４１６…低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
４１７…Ａ／Ｄ変換器
４１８…ディジタルＦＩＲフィルタ
４１９…ビタビ検出器
４２０…微分回路
４２１…切換器
５０６…ＣＰＵ
５０７…メモリ
５０８…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
５０８Ａ…ＥＣＣ回路
５１０…ヘッドアンプ回路
５１０Ａ…ライトアンプ
５１０Ｂ…リードアンプ
５１１…リード／ライトチャネル
５１２…高域通過フィルタ（ＨＰＦ）
５１３…ＡＧＣアンプ回路
５１４…第１および第２のデータ検出器
５１６…低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
５１７…Ａ／Ｄ変換器
５１８…ディジタルＦＩＲフィルタ
５２６…データ変調／復調回路
５２８…サーボ復調回路
５３０…微分回路
５３１…微分回路
５３２…サーマルアスペリティ（ＴＡ）検出回路
６０１…アナログ低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
６０２…コンパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004326973.tif 000009
【図８】
2004326973.tif 000010
【図９】
2004326973.tif 000011
【図１０】
2004326973.tif 000012
【図１１】
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