(57)【要約】【課題】シンクマークの位置の予測精度を向上させて、結果としてシンクマークの検出精度を高めることができるディスク記憶装置を提供することにある。【解決手段】リード信号から得られるバイナリデータから検出するシンクマークに同期して、データ・フィールドからユーザデータを再生するリードチャネルを有するディスクドライブが開示されている。当該リードチャネルは、リード信号を利用してシンクマークの位置を予測する機能を含むＳＹＮＣ検出部２０を有する。ＳＹＮＣ検出部２０は、プリアンブルの終了信号に従って、シンクマークの位置を予測して検出する。【選択図】    図１
2004326881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するディスク媒体上からリードヘッドにより読出されたリード信号を入力し、当該ディスク媒体上でデータが記録されるデータ・フィールド及び当該データ・フィールドの先頭位置を検出するためのシンクパターンを含む前記リード信号を処理してデータを再生するためのリードチャネルを有するディスク記憶装置であって、
前記リードチャネルは、
前記リード信号から前記データ及び前記シンクパターンに対応するバイナリデータ列を生成するバイナリデータ生成手段と、
前記バイナリデータ列から前記シンクパターンを検出する手段であって、前記リード信号を使用して前記シンクパターンの先頭位置を判定する予測手段を含み、当該予測手段の判定結果に従って前記シンクパターンの検出信号を出力するシンク検出手段と
を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項２】
前記リードチャネルは、
前記シンク検出手段からの前記シンクパターンの検出信号に従って、前記バイナリデータ列から前記データを復号化するデータ復号化処理を行なう復号化手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項３】
前記予測手段は、前記リード信号の振幅値が予め設定される期待値を示すときに、前記シンクパターンの先頭位置であることを示す判定信号を出力する特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記シンク検出手段は、前記バイナリデータ列と前記シンクパターンに対応する参照データ列とを比較し、当該比較結果が一致したときに前記シンクパターンの検出信号を生成し、
前記予測手段から前記シンクパターンの先頭位置であることを示す判定信号を使用して、前記シンクパターンの検出信号を出力するように制御する出力制御手段を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
回転するディスク媒体上からリードヘッドにより読出されたリード信号を入力し、当該ディスク媒体上に記録されたセクタフォーマットに含まれるプリアンブル領域、シンクマーク領域、及びデータ・フィールドのそれぞれに対応するリード信号を処理してデータを再生するためのリードチャネルを有するディスク記憶装置であって、
前記リードチャネルは、
前記リード信号から前記データ・フィールドに記録されたデータ及び前記シンクマーク領域に記録されたシンクパターンに対応するバイナリデータ列を生成するバイナリデータ生成手段と、
前記バイナリデータ列から前記シンクパターンを検出する手段であって、前記リード信号を使用して前記シンクパターンの先頭位置を判定するための前記プリアンブル領域の終了信号を生成する予測手段を含み、前記プリアンブル領域の終了信号に従って前記シンクパターンの検出信号を出力するシンク検出手段と
を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項６】
前記リードチャネルは、
前記バイナリデータ生成手段の前段として、前記プリアンブル領域に対応するリード信号からデータ再生処理に必要なタイミング信号を生成するタイミング信号生成手段を含み、
前記予測手段は、前記タイミング信号生成手段から出力される信号を使用して前記プリアンブル領域の終了信号を生成することを特徴とする請求項５に記載のディスク記憶装置。
【請求項７】
前記リードチャネルは、
前記バイナリデータ生成手段の前段として、前記プリアンブル領域に対応するリード信号からデータ再生処理に必要なタイミング信号を生成するタイミング信号生成手段と、
前記リード信号のアナログ信号波形をデジタル信号に変換する変換手段とを含み、
前記タイミング信号生成手段は、前記変換手段から出力されるデジタル信号を入力して、データ再生処理に必要なタイミング信号と前記プリアンブル領域に対応するリード信号との位相誤差を検出する位相誤差検出手段を含み、
前記予測手段は、前記位相誤差検出手段から出力される位相誤差検出信号を使用して前記プリアンブル領域の終了信号を生成することを特徴とする請求項５に記載のディスク記憶装置。
【請求項８】
前記リードチャネルは、
前記バイナリデータ生成手段の前段として、
前記リード信号のアナログ信号波形をデジタル信号に変換する変換手段と、
前記変換手段から出力されるデジタル信号を入力して、デジタル波形等化処理を実行するデジタル等化手段とを含み、
前記予測手段は、前記デジタル等化手段から出力される信号を使用して前記プリアンブル領域の終了信号を生成することを特徴とする請求項５に記載のディスク記憶装置。
【請求項９】
シンク検出手段は、
前記バイナリデータ生成手段から出力された前記バイナリデータ列と、予め用意された前記シンクパターンに対応する参照データ列とを比較し、当該比較結果が一致したときに前記シンクパターンの検出信号を出力するシンクパターン検出手段と、
前記予測手段から出力される前記プリアンブル領域の終了信号に従って前記シンクパターン検出手段から出力される検出信号の転送を制御する手段であって、前記プリアンブル領域の終了信号の入力に同期して当該検出信号を転送するように制御するゲート手段と
を有することを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項１０】
前記予測手段は、前記位相誤差検出手段から出力される位相誤差検出信号の振幅値と予め設定された期待値とを比較し、当該振幅値が前記期待値を示すときに前記プリアンブル領域の終了信号を出力する手段を有することを特徴とする請求項７に記載のディスク記憶装置。
【請求項１１】
前記予測手段は、前記デジタル等化手段から出力されるデジタル信号列と、予め用意された前記プリアンブル領域の終了信号に対応する参照デジタル信号列とを比較し、当該比較結果に従って前記プリアンブル領域の終了信号を出力する手段を有することを特徴とする請求項８に記載のディスク記憶装置。
【請求項１２】
回転するディスク媒体上からリードヘッドにより読出されたリード信号を入力し、当該ディスク媒体上でデータが記録されるデータ・フィールド及び当該データ・フィールドの先頭位置を検出するためのシンクパターンを含む前記リード信号を処理してデータを再生するためのリードチャネルを有するディスク記憶装置に適用するシンクマーク検出方法であって、
前記リード信号から前記データ及び前記シンクパターンに対応するバイナリデータ列を生成し、
前記リード信号を使用して前記シンクパターンの先頭位置を判定し、
前記シンクパターンの先頭位置の判定結果に従って、前記バイナリデータ列からシンクパターンの検出信号を出力することを特徴とするシンクマーク検出方法。
【請求項１３】
前記シンクパターンの検出信号に従って、前記バイナリデータ列から前記データを復号化することを特徴とする請求項１２に記載のシンクマーク検出方法。
【請求項１４】
前記バイナリデータ列と前記シンクパターンに対応する参照データ列とを比較し、当該比較結果が一致したときに前記シンクパターンの検出信号を生成し、
前記シンクパターンの先頭位置であることを示す判定信号を使用して、前記シンクパターンの検出信号を出力するように制御することを特徴とする請求項１２に記載のシンクマーク検出方法。
【請求項１５】
回転するディスク媒体上からリードヘッドにより読出されたリード信号を入力し、当該ディスク媒体上に記録されたセクタフォーマットに含まれるプリアンブル領域、シンクマーク領域、及びデータ・フィールドのそれぞれに対応する前記リード信号を処理してデータを再生するためのリードチャネルを有するディスク記憶装置に適用するシンクマーク検出方法であって、
前記リード信号から前記データ・フィールドに記録されたデータ及び前記シンクマーク領域に記録されたシンクパターンに対応するバイナリデータ列を生成し、
前記リード信号を使用して前記シンクパターンの先頭位置を判定するための前記プリアンブル領域の終了信号を生成し、
前記プリアンブル領域の終了信号に従って、前記バイナリデータ列からシンクパターンの検出信号を出力することを特徴とするシンクマーク検出方法。
【請求項１６】
前記バイナリデータ列の生成処理の前段として、前記プリアンブル領域に対応するリード信号からデータ再生処理に必要なタイミング信号を生成し、
前記タイミング信号を使用して前記プリアンブル領域の終了信号を生成することを特徴とする請求項１５に記載のシンクマーク検出方法。
【請求項１７】
前記バイナリデータ列の生成処理の前段として、
前記リード信号のアナログ信号波形をデジタル信号に変換し
前記デジタル信号を入力して、デジタル波形等化処理を実行し、
前記デジタル波形等化処理により得られるデジタル信号列を使用して前記プリアンブル領域の終了信号を生成することを特徴とする請求項１５に記載のシンクマーク検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にはディスク記憶装置の分野に関し、特に、データ再生に必要なシンクマーク検出技術の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ハードディスクドライブを代表とするディスク記憶装置（以下ディスクドライブ）では、回転するディスク媒体上に、セクタと称するデータ・フィールド（データ記録領域）を単位とするフォーマット（セクタフォーマット）でデータ記録がなされている。
【０００３】
セクタフォーマットは、ユーザデータを記録するためのデータ・フィールド（データ記録領域）以外に、その先頭部に隣接してシンク（ＳＹＮＣ）マーク領域を含む。シンクマーク領域は、シンクマークと称するデータパターン（シンクパターン）が記録されており、データ・フィールドの先頭を検出するために設けられている。
【０００４】
ディスクドライブでは、データ・フィールドには、所定の記録符号（チャネル符号）でエンコードされたデータが記録される。リードチャネルにおいて、データ領域から読出されたデータを再生する場合に、チャネル符号毎に区切ってデコードし、元のユーザデータに復元する。シンクマークは、当該チャネル符号の区切りを検出するために使用される。
【０００５】
このシンクマークを検出する方法としては、シンクマークが記録されていると予測される位置を含む区間をカバーする検出ウィンドウを設け、当該検出ウィンドウで検出されたチャネルデータのビット列と、シンクマークに対応するビットパターンとを比較する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５，２４３，４７１号（明細書及び図面）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記の先行技術文献によるシンクマーク検出方法では、ディスク媒体の回転変動などの影響があるため、シンクマークの位置を予測するときの精度を上げることは困難である。このため、シンクマークの誤検出の確率が高くなる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、シンクマークの位置の予測精度を向上させて、結果としてシンクマークの検出精度を高めることができるディスク記憶装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の観点は、データ再生時に得られるバイナリデータ列からシンクパターン（シンクマーク）を検出するときに、例えばプリアンブル領域の終了検出信号などのリード信号を利用して、シンクマークの位置を予測する機能を含むシンクマーク検出手段を備えたディスクドライブを提供することにある。
【００１０】
本発明の観点に従ったディスクドライブは、回転するディスク媒体上からリードヘッドにより読出されたリード信号を入力し、当該ディスク媒体上でデータが記録されるデータ・フィールド及び当該データ・フィールドの先頭位置を検出するためのシンクパターンを含む前記リード信号を処理してデータを再生するためのリードチャネルを有するディスク記憶装置であって、前記リードチャネルは、前記リード信号から前記データ及び前記シンクパターンに対応するバイナリデータ列を生成するバイナリデータ生成手段と、前記バイナリデータ列から前記シンクパターンを検出する手段であって、前記リード信号を使用して前記シンクパターンの先頭位置を判定する予測手段を含み、当該予測手段の判定結果に従って前記シンクパターンの検出信号を出力するシンク検出手段とを備えたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図である。
【００１３】
（リードチャネルの構成）
ディスクドライブは、図１に示すように、データ記録媒体であるディスク媒体１０と、リード／ライトヘッド１２と、リード／ライトチャネルとを有する。ディスク媒体１０は、スピンドルモータ１１により回転されている。リード／ライトヘッド１２は、ディスク媒体１０に対して、データの読出し動作を実行するリードヘッドと、データの書込み動作を実行するライトヘッドとが同一スライダ上に分離して実装されている。
【００１４】
リード／ライトチャネルは、ライトデータＷＤの信号処理を行なうライトチャネルと、リードヘッドにより読出されたリード信号を処理してリードデータＲＤを再生するリードチャネルとからなる。
【００１５】
ライトチャネルは、エンコーダ１と、書込み補償器２と、ドライバ３とを有する。エンコーダ１は、通常では、ホストシステムから転送されるライトデータＷＤを、例えばＲＬＬ（ｒｕｎ  ｌｅｎｇｔｈ  ｌｉｍｉｔｅｄ）コードであるチャネル符号列に符号化する。書込み補償器２は、当該チャネル符号列に対して記録信号波形のタイミング補正等の書込み補償を実行する。ドライバ３は、書込み補償後のチャネル符号列を書込み電流に変換して、プリアンプ回路１３に出力する。
【００１６】
ライトヘッドは、プリアンプ回路１３に含まれるライトアンプから出力されるライト電流に従って、ディスク媒体１０上にデータ（チャネル符号列）を書き込む。
【００１７】
データ再生時には、リードヘッドは、ディスク媒体１０上からリード信号を読出して、プリアンプ回路１３に出力する。プリアンプ回路１３に含まれるリードアンプは、当該リード信号を増幅してリードチャネルに転送する。
【００１８】
リードチャネルは、可変ゲインアンプ（ＶＧＡ：ｖａｒｉａｂｌｅ  ｇａｉｎ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５と、オフセット調整部１６と、Ａ／Ｄコンバータ１７と、ＦＩＲ（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型デジタルフィルタ１８と、繰返しデコーダ１９と、ＳＹＮＣ（シンク）検出部２０と、チャネル・デコーダ２５とを有する。
【００１９】
ＶＧＡ１４は、ＡＧＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｇａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１によりゲイン制御されて、プリアンプ回路１３のリードアンプで増幅されたリード信号の振幅を一定に保持するように制御する。リード信号は、リードヘッドによるディスク媒体１０上での読出し位置の差、ヘッド１２の浮上量変動、またはデータ記録時の書込み条件の変動などに起因して、振幅値が変動している。
【００２０】
ＬＰＦ１５は、リード信号波形に含まれるノイズ帯域の抑制を行なうためのアナログフィルタである。オフセット調整部１６は、オフセット制御部２２からの制御に従って、リード信号のオフセット（ゼロレベルのずれ）を補正する。リード信号波形は、低域成分の抑圧によるベースラインのシフト、あるいは、リードヘッドがサーボ信号領域からユーザデータ領域に移行した時点でのトランジェント（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）などによりオフセットが発生する。
【００２１】
Ａ／Ｄコンバータ１７は、後述するタイミング生成部２３から出力されるタイミング・クロック（サンプリング・クロック）２３１に同期して、アナログ信号波形であるリード信号をデジタル信号系列１７０に変換する。このデジタル信号系列１７０は、書き込まれたデータのチャネルクロックに同期した再生クロックにより、リード信号の振幅値が量子化された離散時間サンプル値系列に変換されたものである。タイミング生成部２３は、ディスク媒体１０上に書き込まれたデータのチャネルクロックと、再生クロック（サンプリング・クロック２３１）との同期をとるタイミング・リカバリ（ｔｉｍｉｎｇ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ）回路である。
【００２２】
デジタルフィルタ１８は、ＴＡＰ係数制御部２４の制御に従って、Ａ／Ｄコンバータ１７から出力されるデジタル信号系列１７０に対して、ＰＲ（ｐａｒｔｉａｌ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）方式の目標波形に等化するように波形等化処理を実行する。繰返しデコーダ１９は、デジタルフィルタ１８によりＰＲ等化されたデジタル信号波形１８０を入力し、バイナリデータ列（２値化データのビット列）にデコードする。チャネル・デコーダ２５は、バイナリデータ列１９０を元のライトデータＷＤに復号化する。
【００２３】
ＳＹＮＣ検出部２０は、繰返しデコーダ１９から出力されるバイナリデータ列（２値化データのビット列）１９１から、シンクマーク（シンクパターン）を検出し、その検出信号１９２を出力する（チャネル符号の区切りを通知する）。
【００２４】
（セクタフォーマット）
ディスクドライブでは、ディスク媒体１０上には、図２に示すようなセクタを単位とするデータ記録がなされている。通常では、ディスク媒体１０上では、多数のトラックが構成されており、各トラックが複数のセクタに分割されている。
【００２５】
セクタフォーマットは、図２に示すように、大別してプリアンブル領域１０１、シンクマーク領域１０２、データ・フィールド（データ記録領域）１０３、及びポストアンブル領域１０４から構成されている。
【００２６】
プリアンブル領域１０１は、いわゆるＰＬＬ（ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ  ｌｏｏｐ）回路で使用される単一周波数の同期信号（プリアンブルパターン）が記録されている領域である。ポストアンブル領域１０４は、ディスク媒体１０の回転変動などを吸収するための調整用領域である。
【００２７】
シンクマーク領域１０２は、データ・フィールド１０３の先頭を検出するためのシンクマーク（シンクパターン）が記録されている。ＳＹＮＣ検出部２０は、当該シンクパターンを検出し、その検出信号１９２を出力する。データ・フィールド１０３は、所定のチャネル符号でエンコードされたユーザデータが記録される。チャネル・デコーダ２５は、チャネル符号毎に区切ってデコードし、元のユーザデータに復元する。シンクマーク（シンクパターン）は、当該チャネル符号の区切りを検出するために使用される。
【００２８】
（タイミング生成部２３の構成）
図３は、本実施形態に関するタイミング生成部２３の構成を示すブロック図である。
【００２９】
タイミング生成部２３は、リード信号（デジタル信号）と、Ａ／Ｄコンバータ１７のサンプリング・クロック（タイミングクロック）２３１との位相誤差を検出し、当該クロック２３１（ＶＣＯ３０４の出力）の位相をリード信号の位相に同期させるためのいわゆるＰＬＬ回路である。
【００３０】
タイミング生成部２３は、図３に示すように、引込みモード用位相比較部３００と、トラッキング・モード用位相比較部３０１と、マルチプレクサ（ＭＵＸ）３０２と、ループフィルタ（ｌｏｏｐ  ｆｉｌｔｅｒ）３０３と、電圧制御発振器（ｖｏｌｔａｇｅ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：ＶＣＯ）３０４とを有する。
【００３１】
引込みモード用位相比較部３００は、プリアンブル領域１０１から読出されたプリアンブルパターン（１７０）から、Ａ／Ｄコンバータ１７によりサンプリングされたデジタル信号波形のチャネルクロック（即ち、タイミングクロック２３１）に対する位相誤差を検出する。引込みモード用位相比較部３００は、引込みモード（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ）時の位相比較動作を実行し、位相誤差信号２３０をＭＵＸ３０２及びＳＹＮＣ検出部２０のそれぞれに出力する。
【００３２】
トラッキング・モード用位相比較部３０１は、トラッキングモード（ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｍｏｄｅ：追従モード）時の位相比較動作を実行し、当該位相誤差信号をＭＵＸ３０２に出力する。即ち、当該位相比較部３０１は、ユーザデータの再生時に、デジタルフィルタ１８によりＰＲ等化されたデジタル信号波形１８０と、繰返しデコーダ１９から出力されるバイナリデータ列１９０との位相誤差を検出する。
【００３３】
ループフィルタ３０３は、周波数ループ３０５を含み、プリアンブルパターンを使用する引込みモード時には、ＭＵＸ３０２により選択される引込みモード用位相比較部３００からの位相誤差信号２３０を入力する。また、ループフィルタ３０３は、チャネル符号化されたデータに追従するトラッキングモード時には、ＭＵＸ３０２により選択されるトラッキング・モード用位相比較部３０１からの位相誤差信号を入力する。なお、ループフィルタ３０３は、所定のゲインＧを有するアンプ３０６，３０７と、加算器３０８，３０９と、遅延機能を実現するためのレジスタ４００とを含む。
【００３４】
引込みモード用位相比較部３００は、図４に示すように、レジスタ４０１〜４０３と、乗算器４０４〜４０６と、加算器４０７とを有する。レジスタ４０１〜４０３は、入力データを１クロック分遅延させるためのレジスタである。
【００３５】
位相比較部３００は、Ａ／Ｄコンバータ１７から離散時間サンプルデータ系列（１７０）が入力されるため、個々のサンプル値から得られる誤差情報として振幅値方向の誤差量となる。従って、位相比較部３００は、当該振幅値の誤差量を位相方向の誤差量に換算して出力する。
【００３６】
図４において、時刻ｋにおけるＡ／Ｄコンバータ１７の出力値をＹｋとした場合、レジスタ４０１により遅延された１クロック時刻前の出力値をＹｋ−１で表している。また、時刻ｋにおけるＡ／Ｄコンバータ１７の出力１７０に対応するサンプリング信号の理想値は、Ｚｋで表している。この理想値Ｚｋは、レジスタ４０３の出力の極性を反転させたものであり、レジスタ４０２の入力となる。レジスタ４０２の出力は、１クロック時刻前のＡ／Ｄコンバータ１７の出力１７０に対応するサンプリング信号の理想値Ｚｋ−１となる。
【００３７】
Ａ／Ｄコンバータ１７の出力１７０であるプリアンブルパターンは、周期が４クロックの単一周波数信号である。このため、プリアンブルパターンに対応するサンプリング信号の理想値は、「Ｚｋ，Ｚｋ−１，−Ｚｋ，−Ｚｋ−１」という値の繰返しとなり、レジスタ４０２及びレジスタ４０３により形成されるループにより発生される。
【００３８】
プリアンブルパターンでのサンプリングクロックと、リード信号クロックとの位相誤差は、計算式「（（Ｙｋ−１）×Ｚｋ）−（Ｙｋ×（Ｚｋ−１））」により算出される。
【００３９】
図８は、引込みモード用位相比較部３００の動作に関係する信号波形の具体例を示すタイミングチャートである。
【００４０】
同図（Ａ）は、Ａ／Ｄコンバータ１７の出力１７０であるプリアンブルパターンのサンプルデータ系列を示すタイミングチャートである。同図（Ｂ）は、Ａ／Ｄコンバータ１７の出力１７０に対応するサンプリング信号の理想値を示すタイミングチャートである。同図（Ｃ）は、当該比較部３００の出力２３０を示すタイミングチャートである。
【００４１】
ここで、図８（Ａ）に示す区間Ｔ１は、セクタの開始においてリードチャネルの初期設定を行っている区間に相当する。この区間Ｔ１での信号は、Ａ／Ｄコンバータ１７の出力１７０が初期調整用信号としては使われるが、データとしては意味がないので使用されない。また、この区間Ｔ１では、引込みモード用位相比較部３００も動作していない。
【００４２】
また、区間Ｔ２は、図２に示すプリアンブルパターンが記録された領域１０１に対応する区間である。この区間Ｔ２において、リード信号とＡ／Ｄコンバータ１７のサンプリング・クロックとの位相同期が実行される。図８（Ｃ）に示すように、区間Ｔ２での引込みモード用位相比較部３００の出力２３０は、同図（Ａ）に示すサンプルデータ系列（１７０）と、同図（Ｂ）に示すサンプリング信号の理想値とから算出される。
【００４３】
さらに、区間Ｔ３は、図２に示すように、シンクマーク領域１０２に記録されたシンクパターンと、ユーザデータ領域１０３に書き込まれたチャネル符号化データに対応する区間である。図３に示すタイミング生成部２３は、当該区間Ｔ３での位相誤差検出動作により、ＶＣＯ３０４の出力２３１の位相を制御している。
【００４４】
引込みモード用位相比較部３００は、当該区間Ｔ３では、記録されている単一周波数ではない信号（シンクパターンと、チャネル符号化データ）と、レジスタ４０２，４０３で形成されるループにより発生される周期が４クロックの単一周波数信号とを比較する。従って、引込みモード用位相比較部３００は、当該区間Ｔ３では、位相誤差の大きい信号を出力することになる。
【００４５】
（ＳＹＮＣ検出部２０の構成）
図５は、本実施形態に関するＳＹＮＣ検出部２０の構成を示すブロック図である。
【００４６】
ＳＹＮＣマークパターン（以下ＳＹＮＣパターン）検出部５０１は、繰返しデコーダ１９からのバイナリデータ１９１を入力し、当該バイナリデータ１９１と既知のシンクパターン（参照パターン）とを比較する。当該検出部５０１は、シンクパターン検出信号５１３をＡＮＤゲート５０６に送る。
【００４７】
図７は、当該ＳＹＮＣパターン検出部５０１の詳細な構成を示すブロック図である。
【００４８】
即ち、当該ＳＹＮＣパターン検出部５０１は、入力用のシフトレジスタ７０１と、既知のシンクパターン（参照パターン）を格納しているレジスタ７０２と、ゲート回路７０３と、加算器７０４と、比較器７０５とを有する。
【００４９】
シフトレジスタ７０１は、繰返しデコーダ１９からのバイナリデータ１９１を入力して格納する。ゲート回路７０３は、複数のＥＸ−ＯＲ（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ  ＯＲ）ゲートとＮＯＴゲートとを含み、バイナリデータ１９１と参照パターンとの一致したビットを出力する。加算器７０４は、一致したビット数の加算結果を比較器７０５の入力Ｂに出力する。比較器７０５は、入力Ａに設定される閾値と入力Ｂのビット数とを比較し、入力Ｂのビット数が大きい場合（Ａ＜Ｂ）には、シンクパターン（シンクマーク）を検出したことを示すシンクパターン検出信号５１３を出力する。
【００５０】
一方、ＳＹＮＣ位置予測部５０２は、引込みモード用位相比較部３００からの出力信号２３０を入力する（図８（Ｃ）を参照）。ＳＹＮＣ位置予測部５０２は、リード信号がプリアンブル領域１０１からシンクマーク領域１０２に切り替わった時点で検出信号５１０を出力する。（図９（Ｂ）を参照）。
【００５１】
ここで、図５に示すように、ＳＹＮＣ位置予測部５０２の出力５１０は、遅延回路５０３，５０４に入力される。この遅延回路５０３の出力信号５１１、及び遅延回路５０３の出力を反転させるインバータ５０５の出力信号５１２は、それぞれＡＮＤゲート５０６に入力される。即ち、各出力信号５１１，５１２は、ＳＹＮＣパターン検出部５０１の比較器７０５から出力されるシンクパターン検出信号５１３のイネーブル信号（ゲート制御信号）として機能する（図９（Ｄ）〜（Ｆ）を参照）。
【００５２】
遅延回路５０３，５０４は、Ａ／Ｄコンバータ１７でサンプリングされた信号が、繰返しデコーダ１９でバイナリデータ１９１に変換されるまでには、デジタルフィルタ１８の遅延とデコード遅延とを加えた時間が必要となる。このため、遅延回路５０３は、これらの遅延時間と、シンクパターンの比較に要する時間とを加えた分を遅延させる。また、遅延回路５０４は、検出許容時間を加えた遅延量を有する。デジタルフィルタ１８、繰返しデコーダ１９、及びＳＹＮＣ検出部２０などのディジタル信号処理回路は、リード信号のクロック成分に同期したＡ／Ｄコンバータ１７のサンプリング・クロックで動作している。よって、これらの遅延時間により、回転変動などの影響を吸収して、記録されたデータのフォーマットに正確に追従することが可能となる。
【００５３】
（ＳＹＮＣ位置予測部５０２の構成）
図６は、ＳＹＮＣ位置予測部５０２の構成を示すブロック図である。
【００５４】
ＳＹＮＣ位置予測部５０２は、絶対値変換部６０１と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６０２と、比較器６０３とを有する。絶対値変換部６０１は、引込みモード用位相比較部３００からの出力信号２３０の振幅値を絶対値に変換する。比較器６０３は、ＬＰＦ６０２を介して当該振幅絶対値を入力し、当該入力Ｂと所定の閾値の入力Ａとを比較し、当該振幅絶対値が閾値より大きいときに、プリアンブル終了信号５１０を出力する。
【００５５】
即ち、リード信号のプリアンブル領域１０１の区間Ｔ２が終了すると、図８（Ｃ）に示すように、引込みモード用位相比較部３００からの出力信号２３０に含まれる位相誤差成分（入力Ｂ）は、所定の閾値である閾値（入力Ａ）より増大する。従って、ＳＹＮＣ位置予測部５０２は、プリアンブル領域１０１からシンクパターンが記録されたＳＹＮＣマーク領域１０２の位置に移行したことを予測した信号５１０を出力する。
【００５６】
（本実施形態の作用効果）
以上要するに本実施形態のリードチャネルでは、リードヘッドにより読出されたリード信号は、デジタル信号系列（デジタルフィルタの出力１８０）に変換されて、繰り返しデコーダ１９によりバイナリデータ１９１に変換される（図９（Ｃ）を参照）。
【００５７】
ＳＹＮＣ検出部２０は、繰り返しデコーダ１９によりバイナリデータ１９１からＳＹＮＣマーク領域１０２に記録されたシンクパターン（シンクマーク）を検出する。このとき、通常では、ディスク媒体の回転変動などの影響があるため、シンクマークの位置を予測するときの精度が不十分である。このため、図９（Ｈ）に示すように、プリアンブル領域１０１からユーザデータ領域１０３まで広範囲にカバーする検出ウィンドウが必要となる。
【００５８】
これに対して、本実施形態のＳＹＮＣ検出部２０は、図９（Ｂ）に示すように、ＳＹＮＣ位置予測部５０２がリード信号（デジタル信号系列１７０）からプリアンブル領域１０１の終了位置、即ちＳＹＮＣマーク領域１０２の開始位置を予測した予測信号５１０を出力する。このとき、ＳＹＮＣ位置予測部５０２は、バイナリデータ１９１が生成される前に、引込みモード用位相比較部３００からの出力信号２３０を使用して、正確にプリアンブル領域１０１の終了位置（ＳＹＮＣマーク領域１０２の位置）を予測する。
【００５９】
さらに、本実施形態では、ＡＮＤゲート５０６は、ＳＹＮＣ位置予測部５０２からの予測信号５１０を入力とする遅延回路５０３，５０４により、図９（Ｆ）に示すように、検出許容範囲を狭く絞り込んだ検出ウィンドウを生成する。従って、ＳＹＮＣ検出部２０は、ＳＹＮＣパターン検出部５０１から出力されるシンクパターン検出信号５１３から、ＡＮＤゲート５０６を介してイネーブル信号として有効なシンクパターン（マーク）検出信号１９２を出力する。これにより、繰り返しデコーダ１９は、ＳＹＮＣ検出部２０からの検出信号１９２に従って、データ・フィールド１０３からのエンコードされたユーザデータを、チャネル符号毎に区切ってデコードすることができる。
【００６０】
本実施形態では、繰返しデコーダ１９を使用するリードチャネルのように、シンクマークを検出する信号処理段階における信号Ｓ／Ｎが非常に低いシステムにおいてもシンクマークの誤検出の確率を低く保つことができる。換言すれば、本実施形態によれば、シンクマークの位置の予測精度を向上させて、結果としてシンクマークの検出精度を高めることができる。
【００６１】
（第１の変形例）
図１０及び図１１は、本実施形態の第１の変形例に関するブロック図である。
【００６２】
本変形例は、図１０に示すように、ＳＹＮＣ検出部２０には、デジタルフィルタ１８の出力信号１８０が供給される構成である。なお、これ以外のリードチャネルとしての構成は、本実施形態での図１に示すものと同様であるため、説明を省略する。
【００６３】
図１１は、本変形例のＳＹＮＣ検出部２０に含まれるＳＹＮＣ位置予測部の構成を示すブロック図である。本ＳＹＮＣ位置予測部は、入力用のシフトレジスタ８０１と、予め設定される参照パターンを格納しているレジスタ８０２と、ゲート回路８０３と、加算器８０４と、比較器７０５と、ラッチ回路８０６を有する。
【００６４】
シフトレジスタ７０１は、デジタルフィルタ１８から出力される等化波形系列１８０を入力して格納する。ゲート回路８０３は、複数のＥＸ−ＯＲ（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ  ＯＲ）ゲートからなり、等化波形系列１８０と参照パターンとの一致したビットを出力する。
【００６５】
加算器８０４は、一致したビット数の加算結果を比較器８０５の入力Ｂに出力する。比較器８０５は、入力Ａに設定される閾値と入力Ｂのビット数とを比較し、入力Ｂのビット数が大きい場合（Ａ＜Ｂ）には、シンクパターン（シンクマーク）を検出したことを示すシンクパターン検出信号５１０を出力する。ラッチ回路８０６は、当該シンクパターン検出信号５１０をラッチする。
【００６６】
ここで、ＳＹＮＣマーク領域１０２に記録されているシンクパターン（シンクマーク）は、予め決まったビット系列からなる。従って、レジスタ８０２には、には、既知のシンクパターンが設定されることにより、比較器８０５は、結果としてデジタルフィルタ１８から出力される等化波形系列１８０がシンクパターンであるか否かを検出できる。
【００６７】
また、シンクパターンのリード信号波形と、プリアンブル領域１０１からのリード信号波形とを比較した場合に、当該比較結果である誤差パターンは一義的に決定できる。従って、レジスタ８０２には、参照パターンとして当該誤差パターンが設定されてもよい。
【００６８】
要するに本変形例によれば、ＳＹＮＣ検出部２０に含まれるＳＹＮＣ位置予測部は、デジタルフィルタ１８から出力される等化波形系列１８０を入力として、正確にシンクパターンを検出し、結果としてプリアンブル領域１０１の終了位置（ＳＹＮＣマーク領域１０２の位置）を予測する。
【００６９】
なお、ＳＹＮＣ位置予測部以外のＳＹＮＣ検出部２０の構成は、本実施形態での図５に示すものと同様である。従って、ＳＹＮＣ検出部２０では、ＳＹＮＣパターン検出部５０１から出力されるシンクパターン検出信号５１３から、ＡＮＤゲート５０６を介してイネーブル信号として有効なシンクパターン（マーク）検出信号１９２を出力する。これにより、繰り返しデコーダ１９は、ＳＹＮＣ検出部２０からの検出信号１９２に従って、データ・フィールド１０３からのエンコードされたユーザデータを、チャネル符号毎に区切ってデコードすることができる。
【００７０】
（第２の変形例）
図１２は、本実施形態の第２の変形例に関するブロック図である。
【００７１】
本変形例は、図２に示す本実施形態のセクタフォーマットに対して、シンクパターンが記録された第１のＳＹＮＣマーク領域１０２と、第２のＳＹＮＣマーク領域１０５が設けられたフォーマットに関する。
【００７２】
本変形例のセクタフォーマットを採用したディスクドライブでは、リードチャネルは、データ再生時に、ＳＹＮＣ検出部２０により、第１のＳＹＮＣマーク領域１０２のシンクパターンを検出できなかった場合に、第２のＳＹＮＣマーク領域１０５のシンクパターンの検出を実行する。
【００７３】
リードチャネルは、第２のＳＹＮＣマーク領域１０５のシンクパターンを検出すると、以後のデータ・フィールド（ユーザデータ領域）１０６から、チャネル符号単位でのデコードを開始する。従って、この場合には、第１のＳＹＮＣマーク領域１０２に隣接するデータ・フィールド１０３に対してはデコードを実行できないため、当該データについては、エラー訂正コード（ＥＣＣ）を使用して復元することになる。
【００７４】
以上のように、本変形例のセクタフォーマットであれば、第１のＳＹＮＣマーク領域１０２のシンクパターンを検出できなかった場合でも、第２のＳＹＮＣマーク領域１０５のシンクパターンを検出することにより、データ再生を実現することが可能である。しかし、第１のＳＹＮＣマーク領域１０２のシンクパターンを誤検出した場合には、データ・フィールド１０３から誤ったチャネル符号の区切りでのデコードを実行する。この場合には、結果的にエラー訂正が不可能なデータ再生動作となる。
【００７５】
そこで、本変形例のセクタフォーマットを採用したディスクドライブにおいても、本実施形態のＳＹＮＣ検出方式を適用することにより、第１のＳＹＮＣマーク領域１０２のシンクパターンの誤検出の確率を低下させることにより、結果的に正確なデータ再生を実現することが可能となる。
【００７６】
以上要するに本実施形態および各変形例によれば、リード信号からバイナリデータを生成する前段階でのデジタル信号系列（１７０または１８０）を使用して、プリアンブルパターンの終了またはシンクパターンの先頭位置を予測するＳＹＮＣ位置予測部により、シンクパターン（シンクマーク）の検出精度を向上させることができる。換言すれば、低Ｓ／Ｎのリード信号の処理を行なうリードチャネルにおいても、ＳＹＮＣマーク領域１０２からのシンクパターンの誤検出率を抑制することが可能となる。
【００７７】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、リード信号に含まれるシンクマーク（シンクパターン）に基づいてユーザデータを復号化する方式において、シンクマークの位置の予測精度を向上させて、結果としてシンクマークの検出精度を高めることができるディスク記憶装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関するセクタフォーマットを示す図。
【図３】本実施形態に関するタイミング生成部の構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態に関する引込みモード用位相比較部の構成を示すブロック図。
【図５】本実施形態に関するＳＹＮＣ検出部の構成を示すブロック図。
【図６】本実施形態に関するＳＹＮＣ位置予測部の構成を示すブロック図。
【図７】本実施形態に関するＳＹＮＣマークパターン検出部の構成を示すブロック図。
【図８】本実施形態に関する引込みモード用位相比較部の動作に関係する信号波形の具体例を示すタイミングチャート。
【図９】本実施形態に関するＳＹＮＣ検出部の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図１０】本実施形態の第１の変形例に関するディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図１１】本変形例に関するＳＹＮＣ位置予測部の構成を示すブロック図。
【図１２】本実施形態に関するセクタフォーマットの変形例を示す図。
【符号の説明】
１…エンコーダ、２…書込み補償器、３…ドライバ、１０…ディスク媒体、
１１…スピンドルモータ、１２…リード／ライトヘッド、
１３…プリアンプ回路、１４…ＶＧＡ、１５…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、
１６…オフセット調整部、１７…Ａ／Ｄコンバータ、
１８…ＦＩＲ型デジタルフィルタ、１９…繰返しデコーダ、
２０…ＳＹＮＣ検出部、２１…ＡＧＣ、２２…オフセット制御部、
２３…タイミング生成部、２５…チャネル・デコーダ、
３００…引込みモード用位相比較部、５０１…ＳＹＮＣパターン検出部、
５０２…ＳＹＮＣ位置予測部。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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