(57)【要約】【課題】データ復調時のビットエラーレートを増加させることなく、より大容量であり、より信頼性の高い磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】リードゲート信号の開始位置をシリンダの回転半径差と記録再生分離型磁気ヘッドを構成する記録ヘッドと再生ヘッドの物理的距離とに応じて変更するリードゲート信号開始位置変更手段を有するようにした。【選択図】　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する記録媒体と、該記録媒体の円周状の記録エリアであるシリンダ上に記録されたデータを再生信号として読み出す記録再生分離型磁気ヘッドと、該再生信号を元のデータに復調する信号処理回路と、リードゲート信号を発することにより該信号処理回路のデータ復調のタイミングを決定するコントローラ回路とからなり、
該コントローラ回路は、該リードゲート信号の開始位置をシリンダの回転半径と記録再生分離型磁気ヘッドを構成する記録ヘッドと再生ヘッドの物理的距離とに応じて変更するリード信号開始位置変更手段を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記リードゲート信号開始位置変更手段は、異なるシリンダの回転半径の差によるシリンダの移動速度差と、記録再生分離型磁気ヘッドを構成する記録ヘッドと再生ヘッドの物理的距離とによって発生するデータ復調時のデータ開始位置のタイミングずれを補正することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置に係り、特にデータ復調のタイミングを決定するコントローラ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は回転中心１０２を中心として一定の回転数で回転する記録媒体１００と該記録媒体上に円周状に配置されたデータ記録エリアである複数のシリンダ＃ｎ、シリンダ＃ｎ＋１、シリンダ＃ｎ＋２、…シリンダ＃ｍのレイアウトを表す。各シリンダ上には少なくとも１つの基準位置１０１としてあらかじめ位置情報が記録されている。図２は図１において円周状に位置されたデータ記録エリアであるシリンダのセクタ配置を表した模式図である。回転する記録媒体において、シリンダは隣接して存在し、隣接する複数のシリンダには図２に示すがごとく全く同じ記録フォーマットでデータを記録するための一単位であるセクタが図２に示すがごとく配置されている。このことは図２でシリンダ番号が異なる同一の番号のセクタに対する信号の記録は、記録媒体上にあらかじめ記録されている位置情報である基準位置２０１を基準にして等しい時間をおいて行われるということを意味する。すなわちＴ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４はそれぞれ基準位置２０１からの時間を表し、物理的な距離を表すものではない。基準位置２０１は、媒体上にあらかじめ記録された位置情報である。
【０００３】
図３は、図２のセクタ＃０付近を拡大したものである。セクタ＃０に対するデータの記録は記録再生分離型磁気ヘッドの構成要素である記録ヘッド３０２によって行われる。
【０００４】
記録したデータの復調は、まず、前記の記録再生分離型磁気ヘッドの構成要素である再生ヘッド３０３によって読み出しが行われる。読み出された信号は図４に表されるとおり、記録再生分離型磁気ヘッド４０２の出力としてプリアンプ４０３によって増幅され、信号処理回路４０４によって元のデータに復調される。記録媒体４０１は一定の回転数で回転しており、該記録媒体上には図２に示されるがごとく、同一シリンダ上に複数の記録データがセクタとして配置され移動している。
【０００５】
図４のコントローラ回路４０７は、復調したいセクタに対して復調のタイミングを指示する信号であるリードゲート信号を信号処理回路４０４に対して供給する。リードゲート信号は図５における基準位置５０１を基準に復調したいセクタに対応した時間Ｔｒが経過した後に供給される。基準位置５０１は、媒体上にあらかじめ記録された位置情報である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１で説明したとおり、各シリンダは円周状のものであるため、シリンダ＃ｎの回転半径ｒ１とシリンダ＃ｍの回転半径ｒ２は異なる。そのため、記録媒体の回転によるセクタ＃０の移動速度はシリンダによって異なる。各シリンダにおけるセクタ＃０すなわち記録媒体の移動速度ｖは、回転半径ｒの関数であり、記録媒体の回転角速度ωとの関係はｖ＝ｒ×ωとなる。したがって、回転半径ｒ１で表されるシリンダ＃ｎの移動速度はｖ１＝ｒ１×ωであり、回転半径ｒ２で表されるシリンダ＃ｍの移動速度はｖ２＝ｒ２×ωとなり、ｒ１＞ｒ２のときｖ１＞ｖ２となる。
【０００７】
データを記録する際は、図３に示したとおり、再生ヘッド３０３で基準位置３０１の情報を読み取って図２における時間Ｔ０だけ経過した後に記録媒体にデータを記録するが、記録するのは記録ヘッド３０２であるから実際には記録ヘッド３０２と再生ヘッド３０３の間に存在する物理的距離Ｌだけ基準位置３０１に近い位置に記録される。この物理的距離Ｌを時間に換算するとシリンダ＃ｎの場合はＬ／ｖ１、シリンダ＃ｍの場合はＬ／ｖ２となり、異なることになる。したがって、図５においてはデータ復調の際に基準位置５０１を基準としてコントローラ回路が供給するリードゲート信号に対して、シリンダ＃ｎのセクタとシリンダ＃ｍのセクタでは時間的なずれをもつこととなる。基準位置５０１は、媒体上にあらかじめ記録された位置情報である。
【０００８】
このように、シリンダ＃ｎとシリンダ＃ｍとでセクタ＃０の位置がリードゲート信号からの時間的なずれをもつことはデータ記録の効率を低下させる。以下でこのことを説明する。図６に示されるようにデータを記録するための一単位であるセクタは、本来記録したいデータ６０２に先立ってプリアンブルパターン６０１が付加された構成となっている。プリアンブルパターン６０１は一定の記録パターンであり、図４における記録再生分離型磁気ヘッド４０２からの再生信号と信号処理回路４０４の内部のサンプリングクロックとのタイミングを同期させるために必須のものである。このタイミング同期は、図６に示されるようにリードゲート信号がアクティブになっている区間のうちプリアンブルパターン６０１にかかる時間でのみ行うことが可能である。また、タイミング同期にはある一定以上の時間が必要であり、短すぎるとタイミング同期がうまくいかず、後続のデータ６０２をうまくデータ復調することができない。
【０００９】
図５に表されるように回転半径の小さなシリンダ＃ｍのセクタは回転半径の大きなシリンダ＃ｎのリードゲート信号に対して基準位置５０１側に時間的にずれる。もしセクタ内に記録されるプリアンブルパターン６０１の長さをタイミング同期に必要な最小時間に設定しておくと、この時間的なずれのため、シリンダ＃ｍにおいては実際にはタイミング同期に必要な最小時間を確保できなくなる。このため、従来の磁気ディスク装置においてはセクタ内に記録されるプリアンブルパターン６０１を十分長く記録している。プリアンブルパターン６０１は後続するデータ６０２とは異なり、本来記録したいユーザデータとは違うため、データ記録の効率を下げることになる。ここでいうデータ記録の効率とは、記録媒体が一回転する時間に対する、複数のデータセクタのデータ６０２の時間の合計の割合のことをいう。記録の効率の低下は、同じ容量のデータを記録する際にデータの円周方向の記録密度を増加させることになり、その結果としてデータ復調の性能であるビットエラーレートを高くしてしまう。
【００１０】
例えば、かかる問題に関連して、特開平６−２４３５８３号公報には、記録媒体上に記録されたサーボ情報から作られるインデックス／セクタ信号（Ｓ１）を磁気ヘッドのシリンダ位置に応じて遅延し、この遅延されたインデックス／セクタ信号Ｓ２を用いてデータの書き込みまたは読み出しを制御する技術が開示されている。本開示例のように、データ記録のフォーマットをシリンダ毎に変えた場合、ライトゲート信号がアクティブになるまでの時間が長くなり、結果として記録されないエリアが増加し、まさに、上述した問題、すなわち、同じ容量のデータを記録する際にデータの円周方向の記録密度を増加させざるを得ず、その結果としてデータ復調の性能であるビットエラーレートを高くしてしまうという問題が発生することになる。
【００１１】
本発明の目的は上記の問題を解決し、データ記録のフォーマットをシリンダ毎に変えることなく、円周方向のデータ記録の有効エリアを増大させることにより、データ復調時のビットエラーレートを増加させることなく、より大容量であり、より信頼性の高い磁気ディスク装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、磁気ディスク装置において、一定の回転数で回転する記録媒体と、該記録媒体の円周状の記録エリアであるシリンダ上に記録されたデータを再生信号として読み出す記録再生分離型磁気ヘッドと、該再生信号を元のデータに復調する信号処理回路と、リードゲート信号を発することにより該信号処理回路のデータ復調のタイミングを決定するコントローラ回路と、該リードゲート信号の開始位置をシリンダの回転半径差と記録再生分離型磁気ヘッドを構成する記録ヘッドと再生ヘッドの物理的距離とに応じて変更するリードゲート信号開始位置変更手段とを有するようにした。
【００１３】
さらに、前記リードゲート信号開始位置変更手段は、異なるシリンダの回転半径の差によるシリンダの移動速度差と、記録再生分離型磁気ヘッドを構成する記録ヘッドと再生ヘッドの物理的距離とによって発生するデータ復調時のデータ開始位置のタイミング誤差を補正する手段であるようにした。
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の１実施例を説明する。
図７は本発明による磁気ディスク装置の１実施例を表す図である。記録媒体７０１は一定の回転数で回転しており、記録再生分離型磁気ヘッド７０２は、前期の回転する記録媒体７０１上にデータを記録し再生する。本実施例では記録ヘッドとして誘導型薄膜ヘッド、再生ヘッドとして磁気抵抗効果型（ＭＲ）ヘッドを用いた。記録媒体からの再生信号はプリアンプ７０３によって増幅され、信号処理回路７０４によって元のデータに復調される。コントローラ回路７０７は元のデータに復調したいセクタにあわせてそのタイミング信号であるリードゲート信号７０６をクロックカウンタ７０５に供給する。それと同時に、これからデータ復調しようとするセクタが属するシリンダ情報７０８をも供給する。
【００１４】
クロックカウンタ７０５は、発振するクロックを計数することにより、時間を図ることができ、コントローラ回路７０７から供給されたシリンダ情報７０８から計算される遅延時間を設定し、コントローラ回路７０７から供給されたリードゲート信号７０６を前記の遅延時間分だけ変更（この場合遅延）したリードゲート信号７０９を信号処理回路７０４に供給する。信号処理回路７０４はこの遅延されたリードゲート信号７０９をタイミングとしてデータ復調を行う。
【００１５】
本実施例において隣接する複数のシリンダは媒体上にあらかじめ記録された情報を基準として時間的に全く同じ記録フォーマットでセクタが配置されている。かかる磁気ディスク装置においてデータ復調を行う際には、回転する記録媒体上に配置されたシリンダごとの回転半径による周速差と記録再生分離型磁気ヘッドを構成する記録ヘッドと再生ヘッドの物理的距離によって、セクタ先頭部に付加されたタイミング同期用の記録パターンであるプリアンブルパターンの開始位置は、シリンダごとに時間的なずれをもつ。この様子を図８に表す。
【００１６】
図８では、シリンダ＃ｎの回転半径はｒ１でシリンダ＃ｍの回転半径はｒ２でｒ１＞ｒ２である。前記の理由により、シリンダ＃ｎのプリアンブルパターン８０４の開始位置とシリンダ＃ｍのプリアンブルパターン８０５の開始位置は時間Ｔｄだけのずれをもつことになる。ここではシリンダ＃ｍは基準となるシリンダと考えられ、シリンダ＃ｍのセクタに記録されたデータを復調するためのリードゲート信号８０３が適切なタイミングで供給されている。一方、シリンダ＃ｎのセクタに記録されたデータを復調するときには、リードゲート信号８０３と比較して時間Ｔｄだけ遅延させたリードゲート信号８０２を供給する。図７において、クロックカウンタ７０５は、コントローラ回路７０７から供給されるシリンダ情報７０８によりこの時間Ｔｄを計算し、信号処理回路７０４に遅延させたリードゲート信号７０９を供給する機能を果たすことになる。本実施例において、リードゲート信号の開始位置はシリンダ＃ｎおよびシリンダ＃ｍにおいて、ともにデータ復調時のデータ開始位置と一致している。
【００１７】
本実施例のごとく、リードゲート信号の開始タイミングすなわちデータ復調時のデータ開始位置をシリンダの回転半径および記録再生分離型磁気ヘッドを構成する記録ヘッドと再生ヘッドの物理的距離とに依存させて変更（この場合遅延）するためのクロックカウンタ７０５を設けることにより、従来の磁気ディスク装置で十分長く記録していたタイミング同期用の記録パターンであるプリアンブルパターンを必要最小限の時間に設定することができ、記録の効率を高くすることができる。すなわち、本実施例においては、シリンダ＃ｍはシリンダ＃ｎに比し、１セクタあたり、Ｔｄ時間に相当する円周方向距離だけ円周方向の有効記録エリアが増加させることができたことになる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明により、磁気ディスク装置の円周方向のデータ記録の有効エリアを増加させることができ、その結果としてデータ復調性能であるビットエラーレートを増加させることなく、同一の円周方向記録密度においてより大容量の記録を行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転する記録媒体と記録媒体上に配置されるシリンダのレイアウトおよびシリンダの回転半径を表す図である。
【図２】隣接する複数のシリンダ上に配置されるセクタの様子と、データ記録時のタイミングを表す図である。
【図３】図２におけるセクタ＃０付近の拡大図と記録再生分離型磁気ヘッドの位置関係の模式図である。
【図４】従来の磁気ディスク装置の構成例を表す図である。
【図５】従来例のデータ復調時のリードゲート信号と異なるシリンダ上に存在するセクタの時間的位置関係を表す図である。
【図６】従来例のセクタの詳細構成図とリードゲート信号およびタイミング同期のための時間を表した図である。
【図７】本発明の磁気ディスク装置の構成例を示す図である。
【図８】本発明の変更されたリードゲート信号とプリアンブルパターンの開始の時間的関係を表す図である。
【符号の説明】
１００…記録媒体、１０１…記録媒体上にあらかじめ記録された情報である基準位置、１０２…記録媒体の回転中心、２０１…記録媒体上にあらかじめ記録された情報である基準位置、３０１…記録媒体上にあらかじめ記録された情報である基準位置、４０１…記録媒体、４０２…記録再生分離型磁気ヘッド、４０３…プリアンプ、４０４…信号処理回路、４０６…リードゲート信号、４０７…コントローラ回路、５０１…記録媒体上にあらかじめ記録された情報である基準位置、６０１…プリアンブルパターン、６０２…データ、７０１…記録媒体、７０２…記録再生分離型磁気ヘッド、７０３…プリアンプ、７０４…信号処理回路、７０５…クロックカウンタ、７０６…リードゲート信号、７０７…コントローラ回路、７０８…シリンダ情報、７０９…遅延されたリードゲート信号、８０１…記録媒体上にあらかじめ記録された情報である基準位置、８０２…シリンダ＃ｎに対するリードゲート信号、８０３…シリンダ＃ｍに対するリードゲート信号、８０４…シリンダ＃ｎに属するセクタのプリアンブルパターン、８０５…シリンダ＃ｍに属するセクタのプリアンブルパターン。
【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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