JP3080804B2 - 磁気ディスク装置及びフィルタ切り換え方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤＲ（Ｃｏｎｓｔａ
ｎｔ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）方式を用
いた磁気ディスク装置に係り、特にＣＤＲ方式の磁気デ
ィスク装置において、ノイズ除去用フィルタのカットオ
フ周波数を各ゾーン毎に切り換えるためのフィルタ切り
換え方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ディスク装置において、ＣＤ
Ｒ方式を用いたものがある。これは、定密度記録方式と
呼ばれるもので、記録媒体の外周の長さが内周に比べて
長いことを利用して、記録媒体のデータ記録面を半径方
向に複数のゾーンに分割し、各ゾーン毎に内周から外周
に従ってデータ記録周波数が高くなるセクタを構成する
ことにより、記録媒体全面の単位長さ当たりの記録密度
をほぼ一定とし、装置の容量アップを図る方式である。

【０００３】このようなＣＤＲ方式を用いた磁気ディス
ク装置では、各ゾーン毎に記録密度が異なるため、ライ
ト時には、書き込みデータの周波数を変えて書き込む必
要がある。

【０００４】ところで、通常、データのリード系には、
読み出しデータに含まれている高周波ノイズを除去する
ためにＬＰＦ（ローパスフィルタ）が設けられている
が、上述したように書き込みデータの周波数が各ゾーン
毎に異なってくることから、このＬＰＦのカットオフ周
波数も読み出しデータの周期数に応じて各ゾーン毎に切
り換える必要がある。

【０００５】図３は従来の磁気ディスク装置の構成を示
す図である。図３において、１１はディスク、１２は磁
気ヘッド、１３はリード／ライトアンプである。磁気ヘ
ッド１２によってディスク１１から読み出されたデータ
は、リード／ライトアンプ１３で増幅された後、ＡＧＣ
アンプ１４、ＬＰＦ１５、ＡＧＣコントローラ１６、パ
ルス生成回路１７、リードＰＬＬ回路１８、デコーダ１
９を介してＩ／Ｆコントローラ２０に与えられる。一
方、書き込みデータは、エンコーダ２１を介してリード
／ライトアンプ１３に与えられる。また、磁気ヘッド１
２の位置決め制御に必要なサーボ情報（サーボデータ）
が全波整流回路２２、サンプルホールド回路２３、Ａ／
Ｄ変換器２４を介してサーボコントローラ２５に与えら
れる。

【０００６】ここで、ＣＤＲ方式では、各ゾーン毎に書
き込みデータの周波数を切り換える必要があり、このた
めにライトＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏ
ｐ）回路２６が設けられている。このライトＰＬＬ回路
２６は、サーボコントローラ２５から出力されるゾーン
切り換え信号Ｓ1 に基づいて、書き込みデータの周波数
を決定するライトクロック信号Ｓ2 を作成する。

【０００７】また、データのリード系においても、ＬＰ
Ｆ１５のカットオフ周波数を各ゾーン毎に切り換えるた
めに、フィルタ切換回路２７が設けられている。このフ
ィルタ切換回路２７は、図４に示すように、選択回路３
１、スイッチ３２、電流源３３からなる電流切換回路で
構成されており、サーボコントローラ２５からゾーン切
り換え信号Ｓ1 とは別に出力される周波数制御信号Ｓ3
に基づいて、ＬＰＦ１５のカットオフ周波数を設定する
ための電流ｉを切り換える。

【０００８】ここで、ＬＰＦ１５における電流ｉとカッ
トオフ周波数との関係について簡単に説明しておく。近
年のＣＤＲ方式を実現するデータ再生回路では、ゾーン
毎に周波数をリニアに切り換えるために電子フィルタを
用いている。この電子フィルタは、例えば図５に示すよ
うに、ｇｍアンプ４１とコンデンサ４２を複数組み合わ
せたものからなる。ｇｍアンプ４１は、動作電流により
エミッタ側のインピーダンスが異なるｇｍの特性を利用
したアンプである。このｇｍアンプ４１にコンデンサ４
２を接続した場合の遅延時間Ｔ1 は、 Ｔ1 ＝Ｃ1 ／ｇｍ1 で表わせる。今、ｇｍアンプ４１およびコンデンサ４２
の組み合わせをｎ段とすると、ｎ次のＬＰＦが構成さ
れ、そのときの遅延時間Ｔは、 Ｔ＝Ｔ1 ×Ｔ2 ×Ｔ3 ×…Ｔn であり、カットオフ周波数をｆc とすると、 ｆc ＝１／２πＴ^1/2 となる。

【０００９】このような電子フィルタでは、エミッタ側
のインピーダンスが動作電流にリニアに変化する特性を
利用して、コンデンサＣを固定し、各ゾーン毎に動作電
流ｉを切り換えれば、結果的にフィルタのカットオフ周
波数ｆc を切り換えることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ＣＤ
Ｒ方式を用いた場合、書き込みデータの周波数と共にＬ
ＰＦ１５のカットオフ周波数も各ゾーン毎にそれぞれ切
り換える必要があるが、従来、この両者の切り換えをサ
ーボコントローラ２５によって行っていたため、ゾーン
切り換え時に、サーボコントローラ２５の負荷が大きく
なる等の問題があった。

【００１１】また、フィルタ切換回路２７が図４に示す
ような電流切換回路によって構成されていたため、１つ
１つの電流源の精度をとらないと、カットオフ周波数を
リニアに切り換えることができず、また、ゾーンの増加
に応じて回路が大きくなる等の問題があった。

【００１２】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、ＣＤＲ方式において、ＬＰＦのカットオフ周波数
の切り換えを制御回路に負担をかけず、簡単かつ精度よ
く行うことのできる磁気ディスク装置及びフィルタ切り
換え方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明では、ＣＤＲ方式
において、データを書き込むために生成されるライトク
ロック信号の周波数精度が非常に高いことに着目し、こ
のライトクロック信号を利用してフィルタのカットオフ
周波数を切り換えるようにしたものである。

【００１４】すなわち、本発明の磁気ディスク装置は、
半径方向に複数のゾーンに分割され、これらのゾーン毎
に異なる記録周波数でデータが記録されたデータ記録面
を有する記録媒体と、電流の変化に応じてカットオフ周
波数を設定する電子フィルタからなり、上記記録媒体か
ら読み出されるデータのノイズを除去する唯一のフィル
タと、上記記録媒体の上記各ゾーン毎にゾーン切り換え
信号を出力するサーボコントローラと、このサーボコン
トローラから出力される上記ゾーン切り換え信号に基づ
いて、上記記録媒体にデータを書き込むためのライトク
ロック信号を生成するライトＰＬＬ回路と、このライト
ＰＬＬ回路によって生成される上記ライトクロック信号
に基づいて、上記フィルタのカットオフ周波数を切り換
えるフィルタ切換回路とを具備したことを第１の特徴と
する。また、上記フィルタ切換回路は、周波数／電流変
換回路からなり、上記ライトクロック信号の周波数に応
じて上記フィルタのカットオフ周波数を設定するための
電流を切り換えることを第２の特徴とする。

【００１５】さらに、本発明のフィルタ切り換え方法
は、記録媒体のデータ記録面を異なる記録周波数でデー
タが記録されるように半径方向に複数のゾーンに分割
し、これらのゾーン毎に周波数の異なるデータを書き込
みまたは読み出す磁気ディスク装置のフィルタ切り換え
方法において、上記記録媒体の上記各ゾーン毎にゾーン
切り換え信号を出力し、このゾーン切り換え信号に基づ
いて上記記録媒体にデータを書き込むためのライトクロ
ック信号を生成し、電流の変化に応じてカットオフ周波
数を設定する電子フィルタからなり、上記記録媒体から
読み出されるデータのノイズを除去する唯一のフィルタ
のカットオフ周波数を、上記データ書き込み用のライト
クロック信号に基づいて上記記録媒体の上記各ゾーンに
対応させて切り換えるようにしたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】上記の構成によれば、データ書き込み用のライ
トクロック信号によって、フィルタのカットオフ周波数
が各ゾーン毎に切り換えられる。したがって、サーボコ
ンローラからの信号を必要とせずに、フィルタのカット
オフ周波数を切り換えることができる。この場合、デー
タ書き込み用のライトクロック信号は周波数精度が非常
に高いことから、このライトクロック信号の周波数に応
じてカットオフ周波数を設定するための電流を切り換え
ることで、カットオフ周波数を各ゾーンに応じて高精度
に切り換えることができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１はＣＤＲ方式を用いた磁気ディスク装置の
構成を示す図である。なお、図１において、図３と同一
部分には同一符号を付して説明する。

【００１８】ディスク１１のデータ記録面は、ＣＤＲ方
式において、複数のゾーンに分割されており、この各ゾ
ーン毎に周波数の異なるデータが書き込みまたは読み出
されるようになっている。また、このディスク１１のデ
ータ記録面には、磁気ヘッド１２の位置決め制御に必要
なサーボ情報が予め書き込まれている。このサーボ情報
は、大別すると、シリンダ（トラック）位置を示すシリ
ンダアドレス情報と、シリンダ（トラック）の中心から
のずれを示す位置誤差情報（バーストデータ）からな
る。磁気ヘッド１２の位置決め制御はこのシリンダアド
レス情報と位置誤差情報に基づいて行われるが、その具
体的な説明については、本発明とは直接関係ないため、
ここでは省略するものとする。

【００１９】磁気ヘッド１２は、図示せぬキャリッジを
介してディスク１１の半径方向に移動し、データの書き
込みまたは読み出しを行う。リード／ライトアンプ１３
は、磁気ヘッド１２の読み出し信号（アナログ信号）を
増幅すると共に、エンコーダ２１によって復調された書
き込みデータ（ＲＬＬデータ）を磁気ヘッド１２に供給
する。ＡＧＣアンプ１４は、ＡＧＣコントローラ１６に
よって設定されるゲインに応じて読み出し信号の振幅を
補正する。

【００２０】ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１５は、磁気
ヘッド１２の読み出し信号に含まれる高周波のノイズ成
分を除去するためのフィルタである。同実施例におい
て、このＬＰＦ１５は、図５で説明したような電子フィ
ルタからなり、電流ｉの変化に応じたカットオフ周波数
を設定する。ＡＧＣコントローラ１６は、ＬＰＦ１５の
出力信号を監視し、その出力振幅が一定となるようなゲ
インを設定する。

【００２１】パルス生成回路１７は、ＬＰＦ１５の出力
信号に基づいてリードパルスを生成する。リードＰＬＬ
回路１８は、データの読み出しに必要なリードクロック
信号を生成する。デコーダ１９は、リードクロックに基
づいてリードパルスを所定の記録方式（ＮＲＺデータ）
に変調する。

【００２２】Ｉ／Ｆコントローラ２０は、図示せぬホス
ト装置とのインタフェースを司るディスクコントローラ
（ＨＤＣ）であり、ここではリードゲート信号ＲＧの出
力により読み出しデータ（ＮＲＺデータ）を入力すると
共に、ライトゲート信号ＷＧの出力により書き込みデー
タ（ＮＲＺデータ）を出力する。エンコーダ２１は、ラ
イトＰＬＬ回路２６からのライトクロック信号Ｓ2 に基
づいて書き込みデータ（ＮＲＺデータ）を所定の記録方
式（ＲＬＬデータ）に復調する。

【００２３】また、全波整流器（Ｆｕｌｌ Ｗａｖｅ
Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）２２は、ＬＰＦ１５の出力信号
（この場合、サーボ情報に含まれる位置誤差情報）を全
波整流する。サンプルホールド回路（Ｓａｍｐｌｅ＆Ｈ
ｏｌｄ）２３は、全波整流器２２によって整流された信
号をサンプルホールドする。Ａ／Ｄ変換器２４は、サン
プルホールド回路２３の出力信号をディタル信号に変換
してサーボコントローラ２５に与える。

【００２４】サーボコントローラ２５は、パルス生成回
路１７を通じて得られるシリンダアドレス情報とＡ／Ｄ
変換器２４を通じて得られる位置誤差情報に基づいて磁
気ヘッド１２の位置決め制御を行うものであり、ここで
はディスク１１の各ゾーン毎にゾーン切り換え信号Ｓ1
をライトＰＬＬ回路２６に出力する。ライトＰＬＬ回路
２６は、このゾーン切り換え信号Ｓ1 に基づいて書き込
みデータの周波数を決定するためのライトクロック信号
Ｓ2 を生成する。

【００２５】ここで、同実施例では、ライトクロック信
号Ｓ2 の周波数精度が非常に高いことに着目し、これを
利用してＬＰＦ１５のカットオフ周波数を設定するため
の電流ｉを切り換えることを特徴とする。

【００２６】すなわち、本発明のフィルタ切換回路５１
は、サーボコントローラ２５から特定の信号（図３に示
す周波数制御信号Ｓ3 ）をもらうのではなく、ライトＰ
ＬＬ回路２６で生成されるライトクロック信号Ｓ2 に基
づいて、ＬＰＦ１５のカットオフ周波数を切り換える。
この場合、フィルタ切換回路５１は、図２に示すような
周波数／電流変換回路からなり、ライトクロック信号Ｓ
2 の周波数に応じて、ＬＰＦ１５のカットオフ周波数を
設定するための電流ｉを切り換える。

【００２７】図２はフィルタ切換回路５１の構成を示す
図である。図２において、６１は位相遅延回路であり、
ライトクロック信号Ｓ2 の位相を遅延させためのもので
ある。６２は位相比較回路であり、遅延前と遅延後のラ
イトクロック信号Ｓ2 を比較する。６３は位相比較回路
６２の出力信号に応じて切り換わるスイッチである。６
４は電流源、６５はコンデンサであり、スイッチ６３を
介してコンデンサ６５がチャージ／ディスチャージされ
る。また、６６はトランジスタ、６７は抵抗であり、コ
ンデンサ６５の電荷に応じて変化する電位Ａを電流に変
換するためのものである。次に、同実施例の動作を説明
する。

【００２８】サーボコントローラ２５からゾーン切り換
え信号Ｓ1 が出力されると、ライトＰＬＬ回路２６はこ
のゾーン切り換え信号Ｓ1 に基づいて、書き込みデータ
の周波数を決定するためのライトクロック信号Ｓ2 を生
成する。このライトクロック信号Ｓ2 はデコーダ１９に
与えられる。これにより、ディスク１１の各ゾーンに応
じた周波数の書き込みデータがエンコーダ２１で生成さ
れ、リード／ライトアンプ１３を通じて磁気ヘッド１２
に与えられる。

【００２９】また、同実施例において、ライトＰＬＬ回
路２６で生成されたライトクロック信号Ｓ2 はフィルタ
切換回路５１にも与えられており、このフィルタ切換回
路５１を通じてＬＰＦ１５のカットオフ周波数がディス
ク１１の各ゾーン毎に切り換えられる。このときのフィ
ルタ切換回路５１の動作を図２を参照して説明する。

【００３０】ライトＰＬＬ回路２６で生成されたライト
クロック信号Ｓ2 は、位相遅延回路６１および位相比較
回路６２に入力される。位相比較回路６２のもう１つの
入力端には、位相遅延回路６１によって遅延されたライ
トクロック信号Ｓ2 が入力されるようになっている。し
たがって、位相比較回路６２の出力信号は、位相遅延回
路６１でのライトクロック信号Ｓ2 の遅延量に応じて切
り換わる。この出力の切り換替わりで、コンデンサ６５
のチャージ／ディスチャージ時間を決定すると、それに
応じてコンデンサ６５の電荷および点Ａでの電位が決ま
る。この電位を電流に変換し、これをカットオフ周波数
の設定電流ｉとして使用する。

【００３１】ここで、位相遅延回路６１の遅延量を入力
周波数に関係なく、一定になるように設定しておけば、
ライトクロック信号Ｓ2 の周波数に応じてコンデンサ６
５の電位がリニアに設定され、その結果、ディスク１１
の各ゾーン毎にＬＰＦ１５のカットオフ周波数を精度良
く切り換えることができる。

【００３２】このように、ライトＰＬＬ回路２６のライ
トクロック信号Ｓ2 を利用することで、ＬＰＦ１５のカ
ットオフ周波数をディスク１１の各ゾーン毎に切り換え
ることができる。したがって、サーボコントローラ２５
の制御を必要とせずに、カットオフ周波数を自動的に切
り換えることができるものであり、これにより、サーボ
コントローラ２５のゾーン切り換え時における負担を軽
減することができると共に、サーボコントローラ２５に
従来のような特定の信号（図３に示す周波数制御信号Ｓ
3 ）を設定する必要がないことから、カットオフ周波数
の設定作業が削減される。

【００３３】また、フィルタ切換回路５１が図２に示す
ようなライトクロック信号Ｓ2 を入力とする周波数／電
流変換回路で構成されているため、ゾーンの増加によっ
て回路が大きくなるようなことはなく、また、ライトク
ロック信号Ｓ2 の周波数精度が非常に高いことから、こ
のライトクロック信号Ｓ2 の周波数を電流に変換するこ
とで、ＬＰＦ１５のカットオフ周波数を高精度に切り換
えることができるものである。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＣＤＲ方
式を用いた磁気ディスク装置において、データ書き込み
用のライトクロック信号を利用してフィルタのカットオ
フ周波数を各ゾーン毎に切り換えるようにしたため、カ
ットオフ周波数切り換え用の特定の信号が不要となり、
これにより、ゾーン切り換え時のサーボコントローラの
負担を軽減できる。

【００３５】また、ライトクロック信号の周波数に応じ
て、カットオフ周波数を設定するための電流を切り換え
ることで、高精度な切り換えを実現できると共に、ゾー
ンの増加に応じて回路を増大させることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置の構
成を示すブロック図。

【図２】同実施例のフィルタ切換回路の構成を示す図。

【図３】従来の磁気ディスク装置の構成を示すブロック
図。

【図４】従来のフィルタ切換回路の構成を示す図。

【図５】電子フィルタの構成を示す図。

【符号の説明】

１１…ディスク、１２…磁気ヘッド、１３…リード／ラ
イトアンプ、１４…ＡＧＣアンプ、１５…ＬＰＦ（ロー
パスフィルタ）、１６…ＡＧＣコントローラ、１７…パ
ルス生成回路、１８…リードＰＬＬ回路、１９…デコー
ダ、２０…Ｉ／Ｆコントローラ、２１…エンコーダ、２
２…全波整流器、２３…サンプルホールド回路、２４…
サーボコントローラ、２６…ライトＰＬＬ回路、５１…
フィルタ切換回路、６１…位相遅延回路、６２…位相比
較回路、６３…スイッチ、６４…電流源、６５…コンデ
ンサ、６６…トランジスタ、６７…抵抗、Ｓ1 …ゾーン
切り換え信号、Ｓ2 …ライトクロック信号。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半径方向に複数のゾーンに分割され、こ
   れらのゾーン毎に異なる記録周波数でデータが記録され
   たデータ記録面を有する記録媒体と、電流の変化に応じてカットオフ周波数を設定する電子フ
   ィルタからなり、上記 記録媒体から読み出されるデータ
   のノイズを除去する唯一のフィルタと、 上記記録媒体の上記各ゾーン毎にゾーン切り換え信号を
   出力するサーボコントローラと、 このサーボコントローラから出力される上記ゾーン切り
   換え信号に基づいて、上記記録媒体にデータを書き込む
   ためのライトクロック信号を生成するライトＰＬＬ回路
   と、 このライトＰＬＬ回路によって生成される上記ライトク
   ロック信号に基づいて、上記フィルタのカットオフ周波
   数を切り換えるフィルタ切換回路とを具備したことを特
   徴とする磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】 上記フィルタ切換回路は、周波数／電流
   変換回路からなり、上記ライトクロック信号の周波数に
   応じて上記フィルタのカットオフ周波数を設定するため
   の電流を切り換えることを特徴とする請求項１記載の磁
   気ディスク装置。
3. 【請求項３】 記録媒体のデータ記録面を異なる記録周
   波数でデータが記録されるように半径方向に複数のゾー
   ンに分割し、これらのゾーン毎に周波数の異なるデータ
   を書き込みまたは読み出す磁気ディスク装置のフィルタ
   切り換え方法において、 上記記録媒体の上記各ゾーン毎にゾーン切り換え信号を
   出力し、 このゾーン切り換え信号に基づいて上記記録媒体にデー
   タを書き込むためのライトクロック信号を生成し、 電流の変化に応じてカットオフ周波数を設定する電子フ
   ィルタからなり、上記記録媒体から読み出されるデータ
   のノイズを除去する唯一のフィルタのカットオフ周波数
   を、上記データ書き込み用のライトクロック信号に基づ
   いて上記記録媒体の上記各ゾーンに対応させて切り換え
   るようにしたことを特徴とするフィルタ切り換え方法。