數據記錄再生方法及其裝置的製作方法
2023-10-22 02:53:32
專利名稱：數據記錄再生方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及使用了磁碟、光磁碟、光碟、磁帶等的數據記錄再生裝置，特別是涉及削減數據記錄再生時所發生的扇區間隙的記錄以及再生的控制方法及其裝置。
以磁碟裝置為例說明以往的數據記錄再生裝置的記錄再生動作。本發明不僅對於磁碟裝置，對於把一系列的數據序列分割為一個或者兩個以上的塊，在塊的前後具有間隙地在數據存儲介質上記錄數據的數據記錄再生裝置的，使用與該記錄介質相對移動的再生頭進行數據的再生的裝置也有效。
磁碟裝置在作為記錄介質的磁碟上，形成同心圓形的稱為記錄道的記錄區，使用記錄道上的信息進行數據的記錄再生。在該記錄道上，具有沿著圓周以等間隔間歇地配置的伺服區域以及配置在該伺服區域之間的數據記錄區域，該數據記錄區域通常包含著多個數據扇區。在數據扇區之間有間隙部分，調整著磁碟介質的旋轉變動和電子電路的處理延遲時間。因而，在這裡不可以存儲數據。
每一個數據扇區由ID部分和數據部分構成。ID部分由用於在數據再生時進行辨別的同步圖案、用於識別數據扇區ID信息以及用於進行ID信息的檢錯的檢錯碼等構成。數據部分由用於數據再生時進行辨別的同步圖案、數據信息、糾錯碼(ECC)構成。
進行這些數據部分的記錄再生動作的記錄再生電路由讀電路、寫電路、數據控制電路構成。讀電路進行來自ID部分以及數據部分的再生動作，寫電路進行對數據部分的記錄動作。其中，數據控制電路以上述伺服區域的伺服扇區信號為基準生成與ID部分的同步圖案開始位置相吻合而發生的數據扇區信號，控制裝置總體的記錄再生動作。
數據的記錄處理，以數據扇區信號為基準再生ID部分，在數據控制電路中確認了是該記錄扇區以後，由寫電路對數據部分進行數據的記錄。另一方面，數據的再生動作通過再生ID部分確認是該再生扇區以後，由讀電路進行隨後的數據部分的再生動作，獲取該扇區的所希望的數據。
如果詳細地說明其動作，則數據控制電路以數據扇區信號為基準在ID部分的同步圖案的適當範圍使讀選通信號有效。讀電路根據讀選通信號，與記錄在數據部分的信號同步，進行記錄在數據部分的信號的數據解調，獲得ID信息輸出到數據控制單元。數據控制單元在驗證ID信息的檢錯碼以後，暫時使讀選通信號斷開，再次在ID部分所接續的數據部分的同步圖案的適當位置使讀選通信號有效。然後，讀電路進行數據部分的同步、數據解調，把再生數據輸出到數據控制電路。數據控制電路如果結束了數據部分的糾錯碼部分(ECC)的解調，則斷開讀選通信號，成為為了解調下一個ID部分而等待數據扇區信息的狀態。
在一系列的數據記錄再生動作中，為了吸收由作為數據存儲介質的磁碟的旋轉變動引起的記錄位置的偏移，作為磁帶裝置的磁帶的行走變動引起的記錄位置的偏移以及寫電路的數據記錄延遲、讀電路的數據再生延遲，在數據扇區之間或者ID部分與數據部分的前後設置間隙區域。
一般磁碟的轉數以由晶體振蕩器發生的時鐘為基準進行控制，長時穩定，然而在伴隨著外部衝擊、振動、查找動作的情況下，根據查找共振和電源電壓的變動轉數也發生變動。這時所產生的磁碟轉數變動是0.1％左右，在記錄道上的扇區之間以及ID部分和數據部分的前後，為了防止旋轉變動產生的數據破壞，需要設置上述間隙區域。
另外，寫電路和讀電路的處理延遲時間根據用於調製數據的數據變換方法(編碼形式)和再生數據存儲介質(這裡是磁碟介質)上的信號的信號再生方法而變化。在數據變換的編碼形式中，代替以往的2-7RLL和1-7RLL編碼，多使用代碼變換效率高的8-9或者16-17變換等的分組碼。另外，信號再生方式為了進行低S/N信號的再生，多使用PRML方式(Partial Response Maximum-Likelihood)和EPRML方式(Extended Partial Response Maximum-Likelihood)。伴隨著數據變換編碼和信號再生方法的複雜化，將增加變換/逆變換處理所需要的時間，加大了再生的數據信號從讀電路傳送到數據控制電路的處理時間(數據的記錄延遲和再生延遲)。這裡，數據控制電路為了在記錄數據的ECC的解調結束之前，不能夠開始下一個數據部分和ID部分的處理，需要在數據部分和ID部分前後設置與寫電路和讀電路的處理延遲時間部分相當的間隙區。
圖7示出以往的磁碟裝置的記錄道格式。數據的記錄再生動作根據作為定時信號的一個數據扇區信號(寫以及讀出時)進行。記錄道混合地配置伺服區和SYNC圖案等數據部分的數據記錄再生中不可缺少的區域、數據記錄區、吸收旋轉變動的間隙區、吸收寫電路或者讀電路的處理時間(數據變換延遲時間)的間隙區。而且，要記錄在介質上的寫數據、實際所記錄的介質上的數據、讀出介質上的數據時的讀數據之間分別存在時間延遲。
另外，如日本特開平5-303836號公報所公開的那樣，具有為了避免格式化時所產生的寫接合，在格式化時以外，使索引信號以及扇區信號延時後輸出的技術，但這只是在格式化時和非格式化時改變扇區信號發生的定時，並沒有減少介質上的上述間隙區(不用於信息存儲的區域)的效果。
以往的技術中，數據部分的記錄(寫)以及再生(讀出)動作以從伺服信號生成的數據扇區信號為基準開始進行，數據扇區信號無論讀寫都用相同的定時生成。在這樣以往的數據記錄再生控制方法中，上述的間隙區由介質的相對運動(旋轉)的變動、寫處理延遲、讀處理延時的總計決定。間隙區原本不是數據信息區，因此如果增加間隙區別將減少可以有效使用的數據存儲區。
本發明的目的在於通過去除在數據存儲方面沒有貢獻的間隙部分擴大記錄介質上的有效數據記錄區。
本發明的另一個目的在於通過減少用於吸收讀出和寫入時產生的處理延遲時間的間隙部分提高數據記錄效率。
在本發明的數據記錄再生方法中，為了達到上述目的，設置了在數據的讀出時和數據的寫入時以不同的定時輸出表示數據寫入的開始位置的數據扇區信號的數據扇區生成裝置。這裡數據扇區信號意指與扇區一對一相對應地發生的信號。數據扇區生成裝置既可以輸出從同一個信號改變了定時的信號，也可以預先準備定時不同的2種信號以輸入信號為觸發信號輸出該2種信號。
另外，為了減少吸收讀出時的處理延遲時間的間隙部分，設置了在該數據扇區信號的數據輸出結束之前，發生用於開始下一個數據扇區的讀出的數據扇區信號，使得能夠開始數據再生的數據扇區生成裝置和數據再生裝置。
還可以設置在該數據扇區的數據輸出結束之前開始下一個數據扇區的同步圖案引入和再生的數據扇區生成裝置以及數據再生裝置。
另外，為了減少吸收寫入時的處理延遲時間的間隙部分，設置了在該數據扇區信號的數據輸出結束之前發生用於開始下一個數據扇區的寫入的數據扇區信號的數據扇區生成裝置。其結果，能夠實質上去除間隙部分，可以提高介質上的數據記錄效率。
圖1是作為本發明一實施例的磁碟裝置的框圖。
圖2是示出圖1的數據扇區發生器6的結構的框圖。
圖3是示出圖1的讀電路3的結構的框圖。
圖4是示出圖1的寫電路4的結構的框圖。
圖5示出了本發明的讀出以及寫入的定時。
圖6示出了本發明的讀出動作的定時。
圖7示出了以往的讀出以及寫入的定時。
圖1示出應用了本發明的磁碟裝置一實施例的框圖。說明再生處理和記錄處理的動作。
數據的再生處理如以下那樣進行。存儲在數據盤1上的數據以及伺服信息用磁頭2讀出作為模擬信號的讀出信號8(磁頭讀出信號8)，輸入到讀電路3以及伺服扇區發生器5中。
伺服扇區發生器5根據包含在讀出信號8中的伺服信息，把表示伺服信息記錄區域的起點的伺服扇區信號10輸出到數據扇區發生器6中。數據扇區發生器6根據伺服扇區信號10輸出表示進行數據記錄區的記錄/再生的基準定時的數據扇區信號15(數位訊號)。數據扇區信號15輸入到數據控制電路7，在數據控制電路7中，根據數據扇區信號15輸出表示取入數據的範圍的作為數位訊號的讀選通信號11。讀電路3在讀選通信號11成為有效期間，進行讀出信號8的解調，作為讀數據12輸出到數據控制電路7。
這裡，也可以根據包含在讀出信號8中的伺服信息，用未圖示的觸發信號發生器5』，把表示任意記錄區域起點的觸發信號10輸出到來圖示的數據發生器6』，把起點觸發信號15』輸出到數據控制電路7。
其次，說明數據的記錄處理。數據的記錄處理與再生處理相同，以數據扇區信號15為基準進行。也可以使用基於上述未圖示電路的起點觸發信號15』。
數據控制電路7以由數據扇區發生器6輸出的數據扇區信號15為基準，輸出表示記錄數據的範圍的作為數位訊號的寫選通信號13。進而，數據控制電路7在寫選通信號13為有效期間，把要存儲在介質上的寫數據14輸出到寫電路4。寫電路4接受寫選通信號13和寫數據14，把寫數據14變換為數據符號，使用磁頭2把變換為模擬信號的寫入數據9記錄到磁碟1上。
進而，使用圖2說明用圖1的功能框圖構成的磁碟裝置的數據扇區發生器6。
數據扇區發生電路16輸入伺服扇區信號10，根據該信號生成寫數據扇區信號19。寫數據扇區信號19表示在介質上的數據記錄區域內進行數據記錄的定時。
寫數據扇區信號19輸入到延遲電路17和雙輸入單輸出的選擇器18。延遲電路17輸出把寫數據扇區信號19延遲了預定期間的讀數據扇區信號20。這兩個信號輸入到選擇器18。選擇器18在寫模式信號21有效時，把寫數據扇區信號19輸出為數據扇區信號15，在寫模式信號無效時，把讀數據扇區信號20輸出為數據扇區信號15。
另外，電路結構不限定於上述。即，只要是用圖5的定時能夠發生各個信號即可。即，既可以在數據控制電路一側準備這些功能，也可以另外添加控制電路，與所生成的時鐘同步或者非同步，使寫數據扇區信號19延遲預定期間，根據有無寫模式信號21，選擇發送延遲了的信號還是直接輸出寫數據扇區信號19，實現同樣的功能。
這裡，圖5示出寫入和讀出時的定時。
磁碟裝置在進行寫入動作時，寫模式信號21(圖2)成為有效，數據扇區信號15成為寫數據扇區信號19所示定時的信號。數據控制電路7以數據扇區信號15(寫數據扇區信號19)為基準輸出寫選通信號13和寫數據14，在數據盤1上寫入信息。在數據盤1上，通過寫電路4的處理延遲將產生記錄位置的偏移。因而，寫數據扇區信號19超前寫電路4的延時時間而確定。後續的寫數據扇區信號19在寫數據發送以後，經過吸收旋轉變動的間隙期間後再次確定。由此，間隙區域僅被分配用於吸收旋轉變動的區域，對應於以往的寫處理延遲的間隙不包括在間隙區域中。
另一方面，磁碟裝置進行讀出時，寫模式信號21成為無效，數據扇區信號15成為讀數據扇區信號20表示的定時的信號。讀數據扇區信號20用對於寫數據扇區信號19延遲了的定時確定，發生在介質上的記錄數據的開始位置(圖5)。讀數據12在讀電路3的處理延遲後輸出到數據控制電路7。
這時，讀處理延遲時間如果是吸收旋轉變動的間隙區域的時間以下，即，磁頭通過該間隙區域時所需要的時間以下，則能夠掩蔽讀處理延遲時間。其結果，間隙區域不需要包括讀處理延遲時間，能夠比以往減少間隙部分。
進而，同樣能夠補償從上一級裝置和輸入輸出口發出了讀處理命令後到實際上讀出介質上的數據的處理延遲時間和用於存儲數據的處理延遲時間。即，考查從開始把讀出信號8取入到讀電路3以及伺服扇區發生器5到變換為數據控制電路可以判斷的信息的時間，或者，從開始把寫數據14發送到寫電路4到實際上對應於模擬信號變動的磁場變動存儲在記錄介質上的時間，通過數據控制電路進行預測控制，能夠使介質上的間隙區域為零。
本實施例所示的數據扇區發生電路16以外的電路也可以達到同樣的目的，例如，雖然沒有進行圖示，然而可以預先使數據扇區發生電路16中具有寫數據扇區發生電路以及讀數據扇區發生電路這2個電路，生成寫數據扇區信號以及讀數據扇區信號，選擇這些信號輸出為數據扇區信號也可以實現同樣的功能。各信號之間的定時只要如圖5所示即可。
其次，在讀處理延遲時間為磁頭通過該間隙區域時所需要的時間以上的情況下，需要圖3那樣的處理電路。圖3是圖1的讀電路3和數據控制電路7的結構圖，讀電路3由模擬解調電路22，讀數據同步控制電路23以及數據變換電路24構成。
圖6示出動作定時。
在讀出時，數據控制電路7根據數據扇區信號15，根據寫扇區信號的下降沿或者讀出時延遲扇區信號的上升沿，或者把寫入時扇區信號的上升沿延遲了的定時信號，生成同步控制開始信號25以及讀選通信號11。同步控制開始信號25(圖3)發送到模擬解調電路22和讀數據同步控制電路23。讀選通信號11發送到數據變換電路24。如果同步控制開始信號25為有效，則作為模擬信號的讀出信號8用模擬解調電路22解調。
被解調了的數據輸入到數據變換電路24以及讀數據同步控制電路23。讀數據同步控制電路23用讀出信號8的同步圖案進行數據的相位同步，生成再生時鐘信號。與該再生時鐘信號相吻合，數據變換電路24取入解調了的數據，進行數據符號變換，作為讀數據12輸出到數據控制電路7。
數據控制電路7在模擬解調電路22全部處理了讀出信號8的時刻，使同步控制開始信號25為無效(圖6)，在全部輸出了讀數據12的時刻使讀選通信號11為無效。即，在連續地進行再生處理的情況下，同步控制開始信號25在使模擬解調電路22處理了一個扇區的所有數據的時刻成為無效。從而，即使停止向數據控制電路7的數據輸出，在同步控制開始信號25成為無效的時刻等待下一個同步控制開始信號，在下一個數據扇區信號15同步控制開始信號25成為有效的時刻，可以開始數據的解調以及同步控制。
如果依據本實施例，則即使讀處理延遲時間在相當於間隙區域的時間以上的情況下，也可以在間隙區域不包括數據再生處理時間而進行數據再生動作，可以達到本發明的目的。
另外，電路結構不限定於上述。即，只要是能夠用圖6的定時發生各個信號即可。即，既可以在數據控制電路一側準備這些功能，也可以另外添加控制電路達到同樣的功能。
其次，使用圖4說明降低基於寫電路4的處理延遲的上述間隙區域的增大的電路的實施例。
圖4是在圖1的寫電路4上添加了選通信號生成電路26的例子。選通信號生成電路26是根據表示數字數據的輸出期間的寫選通信號13(圖5)，在考慮了寫數據14的數據符號變換的延遲時間的基礎上，生成寫入選通信號的電路。即，在從數據控制電路7對於寫電路4結束了寫數據14的發送時刻，即使斷開寫選通信號13，選通信號生成電路26根據寫選通信號13，獨自地生成直到在記錄介質(圓板)上結束了記錄為止的寫選通信號。由此，寫電路4能夠使得把寫數據14進行了數據符號變換後的寫入數據9(模擬信號)連續地發送到磁頭。
本實施例中以磁碟裝置為例進行了說明，然而即使不是磁碟裝置，而是光磁碟裝置以及磁帶裝置，通過同樣的功能也可以減少間隙區域。
另外，本發明的方法不僅適用於記錄再生數據的裝置，也適用於作為構成該裝置的部件的數據記錄再生電路，控制電路等LSI，進而還可以用μ-CPU實現同樣的功能。
本發明的數據記錄再生方法通過進行在寫入和讀出時相對地消除處理延遲時間這樣的定時校正，能夠削減或者降低記錄介質上所設置的用於吸收數據的處理延遲時間的間隙區域。從而，能夠進一步改善數據記錄效率，即，擴大記錄介質上有效的數據記錄區。
權利要求
1.一種數據記錄再生裝置，具有把數據分割為多個塊，在該塊的前部或者後部存在間隙地在記錄介質上記錄該數據的記錄裝置；應用與該記錄介質相對移動的再生頭進行該數據的再生時使用了把來自該記錄介質的數據解調的裝置以及對於該解調輸出結束了符號變換的讀數據的裝置的數據再生裝置；其特徵在於上述再生頭在上述塊間隙移動的時間比從開始上述數據的調製到開始上述讀數據的輸出的時間短。
2.一種數據記錄再生方法，具有對於包含有記錄數據的多個塊，在該塊的前部或者後部存在間隙地存儲了數據的記錄介質，使再生頭與其相對的步驟1；啟動把來自記錄介質的數據解調的步驟2；對於上述解調輸出結束了符號變換的讀數據的步驟3；其特徵在於上述步驟2與上述步驟3的時間差成為比上述再生頭在上述塊前部或者後部所具有的間隙移動的時間長的定時。
3.一種數據記錄再生裝置，具有把數據分割為多個塊，在該塊的前部或者後部存在間隙地在記錄介質上記錄該數據的記錄裝置；應用與該記錄介質相對移動的再生頭進行該數據的再生時使用了把來自該記錄介質的數據解調的裝置以及對於該解調輸出結束了符號變換的讀數據的裝置的數據再生裝置；其特徵在於在把連續的2個塊作為第一塊、第二塊時，在來自第一塊的讀數據的輸出結束之前，開始第二塊數據的解調。
4.一種數據記錄再生方法，具有對於包含有記錄數據的多個塊，在該塊的前部或者後部存在間隙地存儲了數據的記錄介質，使得再生頭與其相對的步驟1；啟動把來自記錄介質的數據解調的步驟2；對於上述解調輸出結束了符號變換的讀數據的步驟3；結束把來自記錄介質的數據解調的步驟4；結束對於上述解調輸出結束了符號變換的讀數據的步驟5；其特徵在於把連續的2個塊作為第一塊、第二塊時，在啟動解調上述第二塊的數據的上述步驟2以後，執行結束來自上述第一塊的讀數據的輸出的上述步驟5。
5.一種數據記錄再生裝置，具有把數據分割為多個塊，用寫電路把該數據變換處理以後，在該塊的前部或者後部存在間隙地在記錄介質上進行記錄的記錄裝置；應用與記錄介質相對移動的再生頭進行數據的再生時使用了把來自該記錄介質的數據解調的裝置以及對於該解調輸出結束了符號變換的讀數據的裝置的數據再生裝置；其特徵在於在記錄數據時啟動上述寫電路的定時，比再生數據時啟動輸出上述讀數據的裝置的定時超前。
6.一種數據記錄再生方法，具有對於包含有記錄數據的多個塊，在該塊的前部或者後部存在間隙地存儲了數據的記錄介質，使再生頭與其相對的步驟1；把來自記錄介質的數據解調，輸出結束了符號變換的讀數據的步驟2；在向記錄介質記錄數據時，啟動處理該數據變換的寫電路的步驟3；其特徵在於對於記錄或者再生數據的一個塊，執行上述步驟2的定時比執行上述步驟3的定時滯後。
7.一種數據記錄再生裝置，具有把數據分割為多個塊，把該數據用寫電路處理以後，根據由寫選通信號生成電路生成的寫選通信號，在上述塊的前部或者後部存在間隙地在記錄介質上進行記錄的記錄裝置；應用與該記錄介質相對移動的再生頭進行該數據的再生時使用了把來自記錄介質的數據解調的裝置以及對於該解調輸出結束了符號變換的讀數據的裝置的數據再生裝置；其特徵在於在記錄數據時即使啟動上述寫電路的信號結束，上述寫選通信號生成電路也繼續進行動作，根據上述寫選通信號把數據存儲在上述記錄介質中。
8.一種記錄再生方法，具有對於包含有記錄數據的多個塊，在該塊的前部或者後部存在間隙地存儲了數據的記錄介質，使再生頭與其相對的步驟1；在向記錄介質記錄數據時，啟動、結束變換處理該數據的寫電路的步驟2；其特徵在於具有維持上述寫電路的啟動，直到向上述一個塊記錄與上述變換處理有關的數據結束為止的步驟。
全文摘要
通過削減數據記錄再生裝置的寫入以及讀出數據時產生的數據變換延遲時間的間隙區域,擴大記錄介質上的有效數據區。即,提高格式的有效係數。數據扇區發生電路(16)根據伺服扇區信號生成寫數據扇區信號(19)用於表示進行數據記錄區域內的數據記錄的定時,把數據發送到延遲電路(17)和雙輸入單輸出的選擇器(18)。延遲電路(17)輸出把寫數據扇區信號延遲了預定期間的讀數據扇區信號(20)。把這2個信號輸入到選擇器(18)中。在寫模式信號(21)有效時,選擇器(18)輸出寫數據扇區信號(19),在寫模式信號(21)無效時,選擇器(18)把讀數據扇區信號(20)作為數據扇區信號(15)輸出。
文檔編號G11B20/10GK1260065SQ9880602
公開日2000年7月12日 申請日期1998年4月13日 優先權日1997年6月11日
發明者濱田仁, 常田勝啟, 高師輝實, 廣瀨恆夫 申請人:株式會社日立製作所