JPH06176486A

JPH06176486A - 磁気ディスク装置及び磁気ディスク

Info

Publication number: JPH06176486A
Application number: JP4343186A
Authority: JP
Inventors: Takamichi Yamagoshi; 隆道山腰; Nobuhiro Hayashi; 信裕林; Hiroaki Yada; 博昭矢田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-24
Also published as: US5600501A

Abstract

(57)【要約】【構成】再生ヘッド１１ａは、再生信号を再生する。
クロック生成回路１３は、クロックパターンに相当する
再生信号に基づいてクロックを生成する。データ復調回
路１４は、クロックを用いて再生信号からデータ等を再
生する。タイミング発生回路１５は、記録モードと再生
モードを切り換える切換信号を出力する。記録データ発
生回路１６は、ソースデータを記録データに変換する。
パルス遅延回路３０は、記録データ及び記録信号を遅延
する。記録ヘッド１１ｂは、遅延された記録データに基
づいてデータの記録を行う。遅延時間制御回路２０は、
ヘッド位置情報に基づいてパルス遅延回路３０の遅延量
を制御する。【効果】再生ヘッド１１ａと記録ヘッド１１ｂの距離
Ｌに起因する記録データの位相ずれを補償すると共に、
パターンに起因する磁化反転の位置ずれを補償すること
ができ、正しい位置にデータを記録することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置及び
磁気ディスクに関し、特に所謂外部同期方式を採用し、
記録ヘッドと再生ヘッドをそれぞれに備えた磁気ディス
ク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置では、データの記録や
再生の際に必要とされるクロックを得る手段として、デ
ータを記録する際に所謂サーボ情報を同時に書き込み、
該サーボ情報を再生し、再生されたサーボ情報に基づい
てクロックを生成したり、記録されているデータを再生
し、再生されたデータからクロック成分を抽出してクロ
ックを生成する所謂自己同期方式と、磁気ディスクにク
ロックパターンを離散的に予め形成しておき、このクロ
ックパターンを再生し、再生されたクロックパターンの
再生信号に基づいてクロックを生成する所謂外部同期方
式（サンプルサーボ方式）とが知られている。

【０００３】具体的には、外部同期方式の磁気ディスク
装置は、図９に示すように、記録と再生において兼用さ
れる磁気ヘッド１１１と、記録モードと再生モードで上
記磁気ヘッド１１１を切り換える切換スイッチ１１２
と、該切換スイッチ１１２を介して上記磁気ヘッド１１
１から供給される再生信号を増幅する再生アンプ１１３
と、該再生アンプ１１３で増幅された磁気ディスク１０
１のクロックパターンに相当する再生信号に基づいて、
クロックを生成するクロック生成回路１１４と、該クロ
ック生成回路１１４からのクロックを用いて、上記再生
アンプ１１３からの再生信号からデータを再生するデー
タ復調回路１１５と、上記クロック生成回路１１４から
のクロックを計数してクロック生成回路１１４を制御す
ると共に、上記切換スイッチ１１２を制御する切換信号
を出力するタイミング発生回路１１６と、入力されるデ
ータ（以下ソースデータという）を記録に適したデータ
（以下記録データという）に変換する記録データ発生回
路１１７と、該記録データ発生回路１１７からの記録デ
ータに基づいた電流を上記切換スイッチ１１２を介して
上記磁気ヘッド１１１に供給する記録アンプ１１８とを
備える。

【０００４】一方、この磁気ディスク装置に用いられる
磁気ディスク１０１には、図１０に示すように、同心円
状に設けられた記録トラックのデータを記録する領域で
あるデータセグメント１０２間に、例えば磁性層をエッ
チングなどの手法を用いて一部除去することにより、ク
ロック生成のための放射状に連続したクロックパターン
１０３が予め形成されている。そして、これらのクロッ
クパターン１０３は、一方向（矢印で示す）に直流磁化
されており、高精度のクロックを生成するために１周当
たり約数１００〜１０００箇所設けられている。

【０００５】そして、磁気ヘッド１１１は、データセグ
メント１０２に記録されているデータに相当する再生信
号を再生すると共に、クロックパターン１０３に相当す
る再生信号を再生し、これらの再生信号を切換スイッチ
１１２及び再生アンプ１１３を介してクロック生成回路
１１４及びデータ復調回路１１５に供給する。

【０００６】クロック生成回路１１４は、例えば所謂Ｐ
ＬＬ(Phase Locked Loop) 等からなり、クロックパター
ン１０３に相当する再生信号に基づいてクロックを生成
する。

【０００７】すなわち、図１１ａに示すように一方向に
直流磁化したクロックパターン１０３を再生すると、図
１１ｄに示すように、クロックパターン１０３の前後の
エッジにて孤立波形を有する再生信号が再生される。タ
イミング発生回路１１６は、クロック生成回路１１４か
ら供給されるクロックを計数して、過去の履歴をもとに
クロックパターン１０３に相当する再生信号の出現期間
を予測し、図１１ｃに示すように、この期間例えばロー
レベル（以下Ｌレベルという）となるクロックゲート信
号を生成し、このクロックゲート信号をクロック生成回
路１１４に供給する。クロック生成回路１１４は、クロ
ックゲート信号がＬレベルの期間内に出現する孤立波形
を正規のクロックパターンと見なして、図１１ｅに示す
ように、前のエッジに対応する孤立波形のピークにクロ
ックの立ち上がりが同期するようにＰＬＬの位相を更新
し、クロックパターン１０３に位相同期したクロックを
生成する。

【０００８】そして、再生モードのとき、データ復調回
路１１５は、例えばクロック生成回路１１４で生成され
たクロックを用いて再生信号を弁別し、また復調するこ
とによりデータを再生する。

【０００９】一方、記録モードでは、タイミング発生回
路１１６から供給される切換信号により、切換スイッチ
１１２の切換動作を制御して、データの記録が行われ
る。

【００１０】すなわち、タイミング発生回路１１６は、
クロックを計数することにより、図１１ｂに示すよう
に、データセグメント１０２を磁気ヘッド１１１が走査
している期間にＬレベルとなり、クロックパターン１０
３を走査している期間にハイレベル（以下Ｈレベルとい
う）となる切換信号を生成し、この切換信号により切換
スイッチ１１２の切換動作を制御する。この結果、磁気
ヘッド１１１は、切換信号がＬレベルのとき、記録アン
プ１１８に接続され、Ｈレベルのとき、再生アンプ１１
３に接続される。

【００１１】記録データ発生回路１１７は、ソースデー
タを、記録に適した所定の変調により、クロック生成回
路１１４で生成されたクロックに同期した記録データに
変換し、記録アンプ１１８は、この記録データを増幅し
て、記録データに基づいた電流を切換スイッチ１１２を
介して磁気ヘッド１１１に供給する。

【００１２】具体的には、上述の図１１ｂに示すよう
に、磁気ヘッド１１１がクロックパターン１０３を走査
している期間に切換信号はＨレベルとなり、これによっ
て磁気ヘッド１１１は再生アンプ１１３に接続され、上
述したようにクロックパターン１０３の再生が行われ
て、クロックが生成される。次に、磁気ヘッド１１１が
データセグメント１０２を走査する期間になると、切換
信号はＬレベルとなり、これによって磁気ヘッド１１１
は記録アンプ１１８に接続され、データの記録が行われ
る。そして、このクロックパターン１０３の再生とデー
タ記録を交互に繰り返すことにより、図１１ｆに示すよ
うに、クロック生成回路１１４で生成されたクロックに
同期したデータの記録が行われる。したがって、再生モ
ードでは、クロック生成回路１１４で生成されたクロッ
クの立ち上がり時刻（以下データ存在点位相という) に
おいて再生信号を弁別するとにより、データセグメント
１０２に記録されているデータの磁気ヘッド１１１の走
行方向における存在位置で再生信号を参照していること
になり、エラーのないデータ再生が可能になる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、所謂磁気抵
抗効果形のヘッド（以下ＭＲヘッドという）は、優れた
特性、例えば優れた感度、Ｓ／Ｎ(Signal to Noise rat
io) 、空間分解能を有し、高密度記録を達成するために
このＭＲヘッドを用いると、上述の磁気ヘッド１１１
は、図１２に示すように、ＭＲヘッドからなる再生ヘッ
ド１１１ａと、通常の磁気ヘッドからなる記録ヘッド１
１１ｂとから構成される。すなわち、記録と再生に独立
したヘッド（所謂録再分離型のヘッド）を用いることに
なる。この場合、以下のような問題が生じる。

【００１４】上述したように、外部同期方式の磁気ディ
スク装置では、再生ヘッド１１１ａにより再生されるク
ロックパターン１０３に相当する再生信号をもとにデー
タ存在点の位相を決定し、再生モード時にはこのデータ
存在点位相における再生ヘッド１１１ａの位置を、デー
タセグメント１０２上のデータ存在点位置としている。
したがって、データを記録する際には、データ存在点位
相と、再生ヘッド１１１ａから見たデータセグメント１
０２上のデータ存在点位置とが常に一致するように記録
することが必要である。しかし、記録ヘッド１１１ｂと
再生ヘッド１１１ａが分離している場合、両者の物理位
置関係により、データ存在点位相と記録ヘッド１１１ｂ
から見たデータセグメント１０２上のデータ存在点位置
とは一般に一致しない。具体的には、上述の図１２に示
すように、記録ヘッド１１１ｂが再生ヘッド１１１ａよ
りも後方に距離Ｌだけ離れて取り付けられている。した
がって、記録を行なう際には、データ存在点位相におけ
る再生ヘッド１１１ａの位置が、ディスクの回転にとも
なって記録ヘッド１１１ｂの位置にまで移動してくるの
を待って記録動作を行なわなければならない。

【００１５】上述の移動に要する時間Ｔ１は、再生ヘッ
ド１１１ａと記録ヘッド１１１ｂの距離Ｌと、ヘッド１
１１と磁気ディスク１０１の相対速度ｖによって定ま
り、Ｔ１＝Ｌ／ｖで与えられる。磁気ディスク１０１を
一定の角速度（所謂ＣＡＶ：Constant Angular Velocit
y)で回転駆動する磁気ディスク装置においては、ヘッド
１１１と磁気ディスク１０１の相対速度ｖはヘッド１１
１の存在する径方向における位置に応じて変化するの
で、移動時間Ｔ１もヘッド１１１のディスク径方向にお
ける位置に依存したものとなる。

【００１６】また、磁気ディスク装置では、記録ヘッド
１１１ｂに流す記録電流を反転することによってデータ
セグメント１０２上に磁化反転を生じさせ、これにより
データを記録する。しかし、記録密度が高い場合には、
図１３に示すように、記録電流の反転した位置に対し
て、データセグメント１０２上に残る磁化反転の位置が
ずれる現象（以下非線形ビットシフトという）が生じ
る。非線形ビットシフトにおけるずれの方向と大きさ
は、記録するデータのパターンに依存することが知られ
ている。データセグメント１０２上の正規の位置に磁化
反転を残すためには、記録を行なう際に、ずれの発生す
る方向と逆の方向に、記録電流の反転する位置を予め移
動させておかなければならない。

【００１７】このように、録再分離型のヘッド１１１を
用いる外部同期方式の磁気ディスク装置では、クロック
パターン１０３をもとに生成されるデータ存在点位相
と、実際に記録電流を反転すべき時刻との間に時間差を
生じ、すなわち再生ヘッド１１１ａと記録ヘッド１１１
ｂの走行方向における距離Ｌに起因する磁気ディスク１
０１に記録されるデータの位相ずれと、記録データのパ
ターンに起因する磁化反転の位置ずれとが生じ、しかも
それらのずれは、ヘッド１１１のディスク径方向におけ
る位置や、記録するデータのパターンによって変化する
ので、従来の構成では、データを正しい位置に記録する
ことができなかった。

【００１８】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、録再分離型のヘッドを用いる外部同期方
式の磁気ディスク装置であって、磁気ディスク上の正し
い位置にデータを記録することができる磁気ディスク装
置及び磁気ディスクを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ディス
ク装置は、上記課題を解決するために、クロック生成の
ためのクロックパータンが予め記録された磁気ディスク
にデータを記録し、また記録されているデータを再生す
る磁気ディスク装置において、磁気ディスクからデータ
を再生するための再生ヘッドと、再生ヘッドにより再生
されたクロックパターンに相当する再生信号に基づい
て、クロックを生成するクロック生成手段と、クロック
生成手段で生成されたクロックに対して記録データを遅
延する遅延手段と、遅延手段で遅延された記録データを
磁気ディスクに記録するための記録ヘッドと、再生ヘッ
ドからの再生信号に基づいて記録ヘッドのディスク径方
向におけるヘッド位置情報を検出する位置検出手段と、
位置検出手段からのヘッド位置情報に基づいて遅延手段
の遅延量を制御する制御手段とを備えることを特徴とす
る。

【００２０】また、本発明に係る磁気ディスク装置は、
制御手段が、再生ヘッドと記録ヘッドの走行方向におけ
る距離に起因する磁気ディスクに記録されるデータの位
相ずれを補償すると共に、記録データのパターンに基づ
いて、記録データのパターンに起因する磁化反転の位置
ずれを補償するように遅延手段の遅延量を制御すること
を特徴とする。

【００２１】また、本発明に係る磁気ディスクは、ディ
スク径方向に所定幅のタイミング補償パターンが予め記
録されていることを特徴とする。

【００２２】また、本発明に係る磁気ディスク装置は、
クロック生成のためのクロックパータンと、ディスク径
方向に所定幅のタイミング補償パターンとが予め記録さ
れた磁気ディスクにデータを記録し、また記録されてい
るデータを再生する磁気ディスク装置であって、磁気デ
ィスクからデータを再生するための再生ヘッドと、再生
ヘッドにより再生されたクロックパターンに相当する再
生信号に基づいて、クロックを生成するクロック生成手
段と、クロック生成手段で生成されたクロックに対して
記録データを遅延する遅延手段と、遅延手段で遅延され
た記録データを磁気ディスクに記録するための記録ヘッ
ドと、再生ヘッドにより再生されたタイミング補償パタ
ーンに相当する再生信号に基づいて、遅延手段の遅延量
を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

【００２３】

【作用】本発明では、記録ヘッドのディスク径方向にお
けるヘッド位置情報に基づいて記録データを遅延して、
再生ヘッドと記録ヘッドの走行方向における距離に起因
する磁気ディスクに記録されるデータの位相ずれを補償
する。

【００２４】また、本発明では、記録ヘッドのディスク
径方向におけるヘッド位置情報に基づいて記録データを
遅延して、再生ヘッドと記録ヘッドの走行方向における
距離に起因する磁気ディスクに記録されるデータの位相
ずれを補償すると共に、記録データのパターンに基づい
て記録データを遅延して、記録データのパターンに起因
する磁化反転の位置ずれを補償する。

【００２５】また、本発明では、所定幅のタイミング補
償パターンに相当する再生信号に基づいて記録データを
遅延して、再生ヘッドと記録ヘッドの走行方向における
距離に起因する磁気ディスクに記録されるデータの位相
ずれを補償する。

【００２６】

【実施例】以下、本発明に係る磁気ディスク装置の一実
施例について図面を参照しながら説明する。

【００２７】本発明を適用した磁気ディスク装置は、ク
ロック生成のためのクロックパターンが予め記録された
磁気ディスク１にデータを記録し、また記録されている
データを再生する、すなわち所謂外部同期方式（サンプ
ルサーボ方式）の磁気ディスク装置であって、例えば図
１に示すように、磁気ディスク１からデータを再生する
ための再生ヘッド１１ａと、該再生ヘッド１１ａで再生
された再生信号を増幅する再生アンプ１２と、該再生ア
ンプ１２で増幅された上記磁気ディスク１のクロックパ
ターンに相当する再生信号に基づいて、クロックを生成
するクロック生成回路１３と、該クロック生成回路１３
からのクロックを用いて、上記再生アンプ１２からの再
生信号からデータ等を再生するデータ復調回路１４と、
上記クロック生成回路１３からのクロックを計数してク
ロック生成回路１３を制御すると共に、記録モードと再
生モードを切り換える切換信号を出力するタイミング発
生回路１５と、入力されるデータ（以下ソースデータと
いう）を記録に適したデータ（以下記録データという）
に変換する記録データ発生回路１６と、該記録データ発
生回路１６からの記録データを遅延するパルス遅延回路
３０と、該パルス遅延回路３０で遅延された記録データ
を上記磁気ディスク１に記録するための記録ヘッド１１
ｂと、上記パルス遅延回路３０で遅延された記録データ
に基づいた電流を上記記録ヘッド１１ｂに供給する記録
アンプ１８と、上記データ復調回路１４からの上記記録
ヘッド１１ｂのディスク径方向における位置（以下ヘッ
ド位置情報という）に基づいて上記パルス遅延回路３０
の遅延量を制御する遅延時間制御回路２０とを備える。

【００２８】再生ヘッド１１ａは、高密度記録を達成す
るために例えば所謂磁気抵抗効果形ヘッド（以下ＭＲヘ
ッドという）からなり、記録ヘッド１１ｂは通常の磁気
ヘッドからなり、再生ヘッド１１ａと記録ヘッド１１ｂ
はその走行方向において距離Ｌだけ離れて配置され、こ
れらの再生ヘッド１１ａと記録ヘッド１１ｂは、所謂録
再生分離型のヘッド１１を構成している。

【００２９】一方、所謂スピンドルモータ（図示せず）
により一定の角速度（所謂ＣＡＶ：Constant Angular V
elocity)で回転駆動される磁気ディスク１には、従来の
技術で述べたように（図１０参照）、同心円状に設けら
れた記録トラックのデータを記録する領域であるデータ
セグメント２（データセグメント１０２に対応する）間
に、例えば磁性層をエッチングなどの手法を用いて一部
除去することにより、クロック生成のための放射状に連
続したクロックパターン３（クロックパターン１０３に
対応する）が予め形成されている。そして、これらのク
ロックパターン３は、一方向に直流磁化されており、高
精度のクロックを生成するために１周当たり約数１００
〜１０００箇所設けられている。

【００３０】そして、再生ヘッド１１ａは、データセグ
メント２に記録されているデータに相当する再生信号を
再生すると共に、クロックパターン３に相当する再生信
号を再生し、これらの再生信号を再生アンプ１２を介し
てクロック生成回路１３及びデータ復調回路１４に供給
する。

【００３１】クロック生成回路１３は、例えば所謂ＰＬ
Ｌ(Phase Locked Loop) 等からなり、クロックパターン
３に相当する再生信号に基づいてクロックを生成する。

【００３２】すなわち、例えば図２ａに示すように一方
向（矢印で示す）に直流磁化したクロックパターン３を
再生すると、例えば図２ｂに示すように、クロックパタ
ーン３の前後のエッジにて孤立波形を有する再生信号が
再生される。タイミング発生回路１５は、クロック生成
回路１３から供給されるクロックを計数して、過去の履
歴をもとにクロックパターン３に相当する再生信号の出
現期間を予測し、この期間を示すクロックゲート信号を
クロック生成回路１３に供給すると共に、例えば図２ｄ
に示すように、記録モードと再生モードを切り換える切
換信号を生成する。クロック生成回路１３は、クロック
ゲート信号が出ている期間内に出現する孤立波形を正規
のクロックパターンと見なして、例えば図２ｃに示すよ
うに、前のエッジに対応する孤立波形のピークにクロッ
クの立ち上がりが同期するようにＰＬＬの位相を更新
し、クロックパターン３に位相同期したクロックを生成
する。

【００３３】そして、再生モードのとき、データ復調回
路１４は、例えばクロック生成回路１３で生成されたク
ロックの立ち上がり時刻（以下データ存在点位相とい
う) において再生信号を弁別し、また復調することによ
りデータを再生する。また、このデータ復調回路１４
は、再生信号に基づいてヘッド１１のディスク径方向に
おけるヘッド位置情報を再生し、このヘッド位置情報を
遅延時間制御回路２０に供給する。

【００３４】一方、記録モードでは、記録データ発生回
路１６は、ソースデータを、記録に適した所定の変調に
より、クロック生成回路１３で生成されたクロックに同
期した記録データに変換し、このクロックに同期した記
録データをパルス遅延回路３０及び遅延時間制御回路２
０に供給する。

【００３５】パルス遅延回路３０は、遅延時間制御回路
２０の制御のもとに、後述するように再生ヘッド１１ａ
と記録ヘッド１１ｂの走行方向における距離Ｌに起因す
るデータセグメント２に記録されるデータの位相ずれを
補償すると共に、記録データのパターンに起因する磁化
反転の位置ずれ（非線形ビットシフト）を補償するよう
に、記録データを遅延し、記録アンプ１８は、この遅延
された記録データを増幅して、記録データに基づいた電
流を記録ヘッド１１ｂに供給する。

【００３６】具体的には、遅延時間制御回路２０は、例
えば図３に示すように、上記データ復調回路１４からの
ヘッド位置情報に定数Ｃ３を加算する加算器２１と、該
加算器２１の出力に定数Ｃ２を乗算する乗算器２２と、
上記記録データ発生回路１６からの記録データをそれぞ
れ１クロック分遅延する縦続接続された遅延器２３ａ、
２３ｂと、上記記録データ発生回路１６からの記録デー
タと上記遅延器２３ａで遅延された記録データの排他的
論理和を演算する排他的論理和回路（以下ＥＸ−ＯＲと
いう）２４ａと、上記遅延器２３ａで遅延された記録デ
ータと上記遅延器２３ｂで遅延器された記録データの排
他的論理和を演算するＥＸ−ＯＲ２４ｂと、上記ＥＸ−
ＯＲ２４ａの出力とＥＸ−ＯＲ２４ｂの出力の論理積を
演算する論理積回路（以下ＡＮＤという）２５と、該Ａ
ＮＤ２５の出力に基づいて定数Ｃ１と定数０を切り換え
選択する切換スイッチ２６と、該切換スイッチ２６の出
力と上記乗算器２２の出力を加算する加算器２７とを備
える。

【００３７】そして、この遅延時間制御回路２０は、デ
ータ復調回路１４から供給されるヘッド位置情報と記録
データのパターンに基づいて、データ存在点位相と実際
に記録電流を反転すべき時刻との間の時間差を計算し、
遅延時間指示信号を出力する。

【００３８】すなわち、データ復調回路１４から供給さ
れるヘッド位置情報を、例えばヘッド１１が現在位置す
るトラック番号Ｎとすると、加算器２１は、トラック番
号Ｎと定数Ｃ３を加算し、乗算器２２は、この加算値に
定数Ｃ２を乗算する。この結果、乗算器２２からは、下
記式１に示す演算により、ヘッド１１のディスク中心か
らの距離（Ｎ＋Ｃ３）に比例した値が、再生ヘッド１１
ａと記録ヘッド１１ｂの走行方向における距離Ｌに起因
するデータの位相ずれを補償する遅延時間Ｔ１として出
力される。

【００３９】Ｔ１＝（Ｎ＋Ｃ２）×Ｃ３・・・式１

【００４０】なお、定数Ｃ２、Ｃ３は、ヘッド１１が番
号Ｎのトラックに位置するときの速度をｖとすると、Ｔ
１＝Ｌ／ｖを満足する値である。

【００４１】一方、遅延器２３ａ、２３ｂは、記録デー
タをそれぞれ１クロック分遅延し、ＥＸ−ＯＲ２４ａ、
２４ｂは、記録データの連続する３ビットのうちの隣接
する２ビットの排他的論理和をそれぞれ求め、ＡＮＤ２
５は、ＥＸ−ＯＲ２４ａ、２４ｂの各出力の論理積を求
める。この結果、ＡＮＤ２５からは、記録データが２ビ
ット連続して磁化反転が続くパターン（０１０あるいは
１０１）を有するとき、例えばＨレベルとなる連続磁化
反転検出信号が出力される。

【００４２】そして、切換スイッチ２６は、この連続磁
化反転検出信号に基づいて、例えばＨレベルのとき、定
数Ｃ１を選択し、Ｌレベルのとき定数０を選択して、選
択した定数を加算器２７に供給する。この結果、切換ス
イッチ２６からは、連続して磁化反転を生じさせるパタ
ーン、すなわち非線形ビットシフトが発生するパターン
に対して、定数Ｃ１が非線形ビットシフトを補償する遅
延時間Ｔ２として出力される。

【００４３】加算器２７は、遅延時間Ｔ１と遅延時間Ｔ
２を加算し、この加算値（Ｔ１＋Ｔ２）を遅延時間指示
信号としてパルス遅延回路３０に供給する。

【００４４】パルス遅延回路３０は、その遅延時間が外
部から制御可能となっており、例えば図２ｈに示すよう
に、遅延時間制御回路２０から供給される遅延時間指示
信号で指示された時間（Ｔ１＋Ｔ２）だけ、記録データ
発生回路１６から供給される記録データ（図２ｇに示
す）を遅延すると共に、例えば図２ｆに示すように、タ
イミング発生回路１５から供給される切換信号を遅延し
てライトイネーブル信号を生成する。

【００４５】具体的には、パルス遅延回路３０は、例え
ば図４に示すように、少なくとも１クロック分の遅延時
間を有する可変遅延回路３１と、１クロック単位の遅延
時間を有する順序回路３２と、上記遅延時間制御回路２
０からの遅延時間指示信号を、１クロック単位の遅延時
間と、残る端数の遅延時間とに分割して、上記可変遅延
回路３１と順序回路３２に供給する遅延時間分配回路３
３とを備える。

【００４６】そして、遅延時間分配回路３３は、遅延時
間制御回路２０から供給される遅延時間指示信号を、１
クロック単位の遅延時間と、残る端数の遅延時間とに分
割し、１クロック単位の遅延時間を順次回路３２に供給
し、端数の遅延時間を可変遅延回路３１に供給する。

【００４７】順序回路３２は、クロックに同期して動作
する遅延回路であって、その内部にクロックを計数する
計数回路３２ａを備える。この計数回路３２ａは、１ク
ロック単位の遅延時間分クロックを計数することによ
り、切換信号及び記録データをもとに、１クロック単位
の遅延時間だけタイミングのずれたライトイネーブル信
号及び記録データの中間出力を生成する。

【００４８】一方、可変遅延回路３１は、端数の遅延時
間の指示に従って１クロック時間内での遅延を行い、記
録データの中間出力にさらに精密な遅延を加え、遅延後
の記録データを出力する。

【００４９】そして、このパルス遅延回路３０は、ライ
トイネーブル信号及び遅延後の記録データを記録アンプ
１８に供給する。すなわち、このような構成とすること
により、回路規模が大きく、高い時間精度が要求される
可変遅延回路３１が１個ですみ、かつその最大遅延時間
は１クロック分の長さがあればよいので、回路規模を小
さくすると共に、消費電力を低減することができる。

【００５０】記録アンプ１８は、パルス遅延回路３０か
ら供給されるライトイネーブル信号に従って記録電流の
通電／遮断の制御を行ない、パルス遅延回路３０で遅延
された記録データに従って記録電流の反転を行なう。

【００５１】かくして、タイミング発生回路１５から出
力される切換信号と記録データ発生回路１６から出力さ
れる記録データは、上述の図２ｄ、２ｇに示すように、
クロック生成回路１３で生成されたクロック（図２ｃに
示す）に同期している。すなわちこれらの信号は、上述
の図２ａに示すように、再生ヘッド１１ａから見たデー
タセグメント２上の位置に対応している。ところで、ヘ
ッド１１とディスクの相対速度をｖとすると、再生ヘッ
ド１１ａから見たデータセグメント２と、図２ｅに示す
ように記録ヘッド１１ｂから見たデータセグメント２と
の間には、時間差Ｔ１＝Ｌ／ｖが存在する。パルス遅延
回路３０は、上述の図２ｆ、２ｈに示すように、この時
間差Ｔ１だけ切換信号および記録データを遅延し、記録
ヘッド１１ｂから見たデータセグメント２上の位置に対
応したライトイネーブル信号及び遅延後の記録データを
それぞれ生成すると共に、記録データに対しては、上述
の非線形ビットシフトを補償する時間( Ｔ２）だけさら
に遅延を施す。この結果、再生ヘッド１１ａと記録ヘッ
ド１１ｂの走行方向における距離Ｌに起因するデータセ
グメント２に記録されるデータの位相ずれを補償すると
共に、記録データのパターンに起因する磁化反転の位置
ずれ（非線形ビットシフト）を補償することができ、デ
ータセグメント２上の正しい位置にデータを記録するこ
とができる。換言すると、パルス遅延回路３０により記
録電流の通電開始・終了時刻及び記録電流の反転時刻の
制御を行なうことにより、ヘッド１１のディスク径方向
における位置やデータのパターンによらず、データセグ
メント２上の正しい位置にデータを記録することができ
る。したがって、再生モードでは、クロック生成回路１
４で生成されたクロックの立ち上がり時刻（データ存在
点位相) において再生信号の弁別を行うことにより、デ
ータセグメント２上に記録されているデータの存在位置
で再生信号を参照していることとなり、エラーのないデ
ータ再生を行うことができる。

【００５２】ここで、図１に示す遅延時間制御回路２０
の他の具体的な回路構成について説明する。この遅延時
間制御回路（以下遅延時間制御回路４０という）は、例
えば図５に示すように、上記記録データ発生回路１６か
らの記録データをそれぞれ１クロック分遅延する縦続接
続された遅延器４１ａ、４１ｂと、該遅延器４１ａ、４
１ｂで遅延された記録データと上記データ復調回路１４
からのヘッド位置情報を読出アドレスとし、遅延時間
（Ｔ１＋Ｔ２）が予め記憶されているメモリ４２とを備
える。

【００５３】そして、遅延器４１ａ、４１ｂで遅延され
た記録データは、例えば８ビットからなるトラック番号
と共に、１１ビットの読出アドレスとしてメモリ４２に
供給される。

【００５４】メモリ４２は、トラック番号とデータのパ
ターンの組み合わせに応じた遅延時間を記憶しており、
読出アドレスに従って遅延時間指示信号を出力する。と
ころで、メモリ４２に、トラック番号と記録データのパ
ターンの全ての組合せについて、適性な遅延時間を記憶
しておくようにすることにより、ヘッド１１のディスク
径方向における位置に対する、例えば非線形な遅延時間
を出力することができ、細かい遅延時間の制御を行うこ
とができる。

【００５５】また、この遅延時間制御回路４０と上述の
遅延時間制御回路２０を組み合わせて、おおまかな遅延
時間の算出を遅延時間制御回路２０で行い、残りのこま
かな時間調整を遅延時間制御回路４０で行うようにし
て、メモリ４２の容量を削減するようにしてもよい。

【００５６】つぎに、本発明を適用した磁気ディスク、
及びこの磁気ディスクにデータを記録し、また記録され
ているデータを再生する磁気ディスク装置について説明
する。

【００５７】この磁気ディスク５１には、例えば図６に
示すように、同心円状に設けられた記録トラックのデー
タを記録する領域であるデータセグメント５２間に、例
えば磁性層をエッチングなどの手法を用いて一部除去す
ることにより、クロック生成のための放射状に連続した
クロックパターン５３と、所定幅の、例えば再生ヘッド
１１ａと記録ヘッド１１ｂの間隔Ｌと等しい幅のタイミ
ング補償パターン５４とが予め形成されている。そし
て、これらのクロックパターン５３とタイミング補償パ
ターン５４は、一方向（矢印で示す）に直流磁化されて
いる。

【００５８】一方、この磁気ディスク５１を用いる磁気
ディスク装置は、図１に示す遅延時間制御回路２０の代
わりに、上述した時間差Ｔ１を測定する時間測定回路６
０を備える。なお、図１に示す回路と同じ機能を有する
回路については説明は省略する。

【００５９】タイミング発生回路１５は、例えば図８ｃ
に示すように、クロックを計数して再生ヘッド１１ａが
タイミング補償パターン５４を走査している期間を示す
時間測定ウィンドウ信号を生成し、この時間測定ウィン
ドウ信号を時間測定回路６０に供給する。

【００６０】時間測定回路６０は、例えば図８ｂに示す
ように、時間測定ウィンドウ信号がＨレベルの期間にお
いて、タイミング補償パターン５４の前後のエッジで再
生される２つの孤立波形のピーク間の時間Ｔ１を測定
し、時間Ｔ１を遅延時間指示信号としてパルス遅延回路
３０に供給する。すなわち、タイミング補償パターン５
４の幅Ｌはディスクの半径によらず一定なので、その前
のエッジと後のエッジが再生ヘッド１１ａを通過する時
間差は、再生ヘッド１１ａと記録ヘッド１１ｂの通過時
間差Ｔ１に常に等しい。したがって、タイミング補償パ
ターン５４に相当する再生信号のピーク間の時間差は、
パルス遅延回路３０に供給するべき遅延時間Ｔ１であ
る。換言すると、磁気ディスク５１上に予め形成された
タイミング補償パターン５４から直接遅延時間Ｔ１を求
めることができ、図３に示す加算器２１、乗算器２２等
の演算回路や、図５に示すメモリ４２が不要となり、磁
気ディスク装置のコストを低減することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明で
は、記録ヘッドのディスク径方向におけるヘッド位置情
報に基づいて記録データを遅延して、再生ヘッドと記録
ヘッドの走行方向における距離に起因する磁気ディスク
に記録されるデータの位相ずれを補償することにより、
録再分離型のヘッドを用いる外部同期方式の磁気ディス
ク装置において、記録ヘッドのディスク径方向における
位置によらず、磁気ディスク上の正しい位置にデータを
記録することができる。この結果、エラーのないデータ
再生を行うことができる。

【００６２】また、本発明では、記録ヘッドのディスク
径方向におけるヘッド位置情報に基づいて記録データを
遅延して、再生ヘッドと記録ヘッドの走行方向における
距離に起因する磁気ディスクに記録されるデータの位相
ずれを補償すると共に、記録データのパターンに基づい
て記録データを遅延して、記録データのパターンに起因
する磁化反転の位置ずれを補償することにより、録再分
離型のヘッドを用いる外部同期方式の磁気ディスク装置
において、記録ヘッドのディスク径方向における位置や
データのパターンによらず、磁気ディスク上の正しい位
置にデータを記録することができる。この結果、エラー
のないデータ再生を行うことができる。

【００６３】また、本発明では、所定幅のタイミング補
償パターンに相当する再生信号に基づいて記録データを
遅延して、再生ヘッドと記録ヘッドの走行方向における
距離に起因する磁気ディスクに記録されるデータの位相
ずれを補償することにより、録再分離型のヘッドを用い
る外部同期方式の磁気ディスク装置において、記録ヘッ
ドのディスク径方向における位置によらず、磁気ディス
ク上の正しい位置にデータを記録することができる。こ
の結果、エラーのないデータ再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気ディスク装置の回路構成
を示すブロック図である。

【図２】上記磁気ディスク装置の動作を説明するための
タイムチャートを示す図である。

【図３】上記磁気ディスク装置を構成する遅延時間制御
回路の具体的な回路構成を示すブロック図である。

【図４】上記磁気ディスク装置を構成するパルス遅延回
路の具体的な回路構成を示すブロック図である。

【図５】上記遅延時間制御回路の他の具体的な回路構成
を示すブロック図である。

【図６】本発明を適用した磁気ディスクの記録フォーマ
ットを示す図である。

【図７】本発明を適用した磁気ディスク装置を構成する
時間測定回路を示すブロック図である。

【図８】上記時間測定回路の動作を説明するためのタイ
ムチャートを示す図である。

【図９】従来の磁気ディスク装置の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図１０】従来の磁気ディスクの記録フォーマットを示
す図である。

【図１１】従来の磁気ディスク装置の動作を説明するた
めのタイムチャートを示す図である。

【図１２】録再分離型のヘッドの構成を示す図である。

【図１３】非線形ビットシフトを説明するための磁化の
方向を示す図である。

【符号の説明】

１・・・磁気ディスク１１・・・ヘッド１１ａ・・・再生ヘッド１１ｂ・・・記録ヘッド１３・・・クロック生成回路１４・・・データ復調回路１５・・・タイミング発生回路２０・・・遅延時間制御回路３０・・・パルス遅延回路５１・・・磁気ディスク５４・・・タイミング補償パターン６０・・・時間測定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クロック生成のためのクロックパータン
が予め記録された磁気ディスクにデータを記録し、また
記録されているデータを再生する磁気ディスク装置にお
いて、上記磁気ディスクからデータを再生するための再生ヘッ
ドと、該再生ヘッドにより再生された上記クロックパターンに
相当する再生信号に基づいて、クロックを生成するクロ
ック生成手段と、該クロック生成手段で生成されたクロックに対して記録
データを遅延する遅延手段と、該遅延手段で遅延された記録データを上記磁気ディスク
に記録するための記録ヘッドと、上記再生ヘッドからの再生信号に基づいて上記記録ヘッ
ドのディスク径方向におけるヘッド位置情報を検出する
位置検出手段と、該位置検出手段からのヘッド位置情報に基づいて上記遅
延手段の遅延量を制御する制御手段とを備えることを特
徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】前記制御手段が、前記再生ヘッドと記録ヘッドの走行方向における距離に
起因する前記磁気ディスクに記録されるデータの位相ず
れを補償すると共に、記録データのパターンに基づい
て、記録データのパターンに起因する磁化反転の位置ず
れを補償するように前記遅延手段の遅延量を制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】ディスク径方向に所定幅のタイミング補
償パターンが予め記録されていることを特徴とする磁気
ディスク。
【請求項４】クロック生成のためのクロックパータン
が予め記録された請求項３記載の磁気ディスクにデータ
を記録し、また記録されているデータを再生する磁気デ
ィスク装置であって、上記磁気ディスクからデータを再生するための再生ヘッ
ドと、該再生ヘッドにより再生された上記クロックパターンに
相当する再生信号に基づいて、クロックを生成するクロ
ック生成手段と、該クロック生成手段で生成されたクロックに対して記録
データを遅延する遅延手段と、該遅延手段で遅延された記録データを上記磁気ディスク
に記録するための記録ヘッドと、上記再生ヘッドにより再生された上記タイミング補償パ
ターンに相当する再生信号に基づいて、上記遅延手段の
遅延量を制御する制御手段とを備えることを特徴とする
磁気ディスク装置。