JPH11185210A - 磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置のエラー訂正方法 - Google Patents

磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置のエラー訂正方法

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JPH11185210A
JPH11185210A JP9357512A JP35751297A JPH11185210A JP H11185210 A JPH11185210 A JP H11185210A JP 9357512 A JP9357512 A JP 9357512A JP 35751297 A JP35751297 A JP 35751297A JP H11185210 A JPH11185210 A JP H11185210A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置のエ
ラー訂正方法に関し、サーマル・アスペリティに起因す
るエラーデータを訂正することを目的とする。 【解決手段】 再生信号と閾値信号とを比較する手段
と、この比較手段の出力及び再生データからエラー信号
を生成し、このエラー信号によって即時訂正又はソフト
ＥＣＣを選択してエラー訂正を行う磁気ディスク装置で
ある。エラー信号の生成は、データのランレングス制約
からもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にコンピュー
タの補助記憶装置として利用されている磁気ディスク装
置及び磁気ディスク装置のエラー訂正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パーソナル・コンピュータ、オフィス・
コンピュータなどのＯＡ機器は急速な技術進歩に支えら
れ、小型化・高性能化が一段と加速されている。それに
伴い小型・高速・大容量ファイルの需要が急増してお
り、小型ハードディスクも５．２５インチ，３．５イン
チ及び２．５インチの装置が使用されている。
【０００３】最近では、磁気ディスク装置においては、
磁気ディスク媒体の記録密度の向上，スピンドル回転数
の高速化等によりデータ転送速度の高速化等が図られて
おり、このため磁気ディスク媒体の回転数（円周速度）
に依存せず、再生時に高出力レベルを確保できるＭＲ
（magnetoresistive）ヘッドが使用され始めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】再生用ヘッドとしてＭ
Ｒヘッドを使用する場合、負圧により磁気ディスク媒体
表面から記録／再生ヘッドが３０〜５０ｎｍ程度しか浮
上していない。磁気ディスク装置の動作開始前は、記録
再生ヘッドは静止している磁気ディスク表面に接触して
停止している。もし、磁気ディスク媒体の表面が鏡面の
ように平滑であったとすると、磁気ディスク媒体の回転
動作が開始されたとき、記録／再生ヘッドは磁気ディス
ク媒体表面に吸着したままとなり浮上出来なくなる。こ
の吸着現象を避けるため、磁気ディスク媒体表面は、適
当なテキスチャ技術を利用して粗され、表面に微小な凹
凸が形成されて記録／再生ヘッドの吸着現象が生じない
ように工夫されている。
【０００５】しかし、一方で、この磁気ディスク媒体の
表面粗化処理のためディスク表面に突起が生じることが
あり、回転する磁気ディスク媒体表面から突出した突起
と記録／再生ヘッドとの接触・衝突が発生することがあ
る。このような突起に対しては、記録／再生ヘッドは毎
周回毎に接触を繰り返すことになる。また、接触・衝突
の原因は磁気ディスク表面の粗化処理によって生じた突
起に限られず、磁気ディスク装置の動作によって温度上
昇が生じ、磁気ディスクの表面状態が変化したり、或い
は記録／再生ヘッドに熱的変形が生じたり、磁気ディス
ク装置自体を振動させたりしたとき、磁気ディスク装置
の動作中に接触・衝突が発生することも報告されてい
る。
【０００６】これら種々の原因によって、記録／再生ヘ
ッドの再生用ＭＲヘッドの抵抗体は、この接触・衝突時
にヘッド温度が過渡的に、例えば、数μｓｅｃ．のオー
ダで、上昇し、その結果、抵抗体は抵抗値の変動（上
昇）を招来する。ＭＲヘッドは、磁気抵抗素子に対し一
定電流を流しながら、情報を磁気的に記録した磁気ディ
スク媒体の表面を相対的に移動して、磁気抵抗素子の抵
抗変化率を電圧変化率として検出している。このため、
この接触・衝突により磁気抵抗素子の抵抗値が変化する
ことは、検出された電圧値の変化となり、結局、磁気デ
ィスク媒体から読み取った情報に誤りが生じることとな
る。即ち、ＭＲヘッドを使用した場合、ヘッドとディス
ク媒体表面の接触・衝突に起因するＭＲヘッドの磁気抵
抗素子の（例えば、数μｓｅｃ．の）過渡的熱応答に起
因して、この過渡的期間に高速で再生される、例えば数
十バイト単位のデータに亘り誤りが発生する可能性があ
る。
【０００７】このような熱的過渡応答現象の発生時に
は、磁気ディスク媒体からの再生信号にトランジェント
波形（過渡的な波形）が発生して、出力レベルに直流バ
イアス変動が生じ、その後段のデータ復調回路による再
生動作が不可能となり、回復不能な読取り誤り（Unreco
verable Read Error）を発生させている。ＭＲヘッドの
使用に伴って発生するようになったこのような現象を、
特に、サーマル・アスペリティ（ＴＡ：Thermal Asperi
ty）と称している。
【０００８】このサーマル・アスペリティ現象の対策と
して、データ復調回路に再生信号の低周波部分をカット
するＨＰＦ（High Pass Filter）を使用してトランジェ
ント波形の発生を抑制し早期に収束するする方策が提案
されている。或いは、データ復調回路に再生信号の振幅
を一旦ホールドするＡＧＣ（Auto Gain Control ）回路
又は位相同期外れを生じないように一旦ＰＬＬ（Phase
Locked Loop ）回路を利用して、再生信号が直流バイア
ス変動に追従しないように追従停止措置を設けて、再生
信号のホールド動作等を行う提案がなされている。
【０００９】更に、このような方策で対応できない再生
エラーに対し、復調回路に設けたハードウエアで構成さ
れたＥＣＣ（Error Correcting Code ）回路による即時
（onthe fly）訂正のリカバリー（回復）機能を使用し
ている。しかし、以上のような方策では、データ転送速
度が高速化した現在の磁気ディスク装置の場合、サーマ
ル・アスペリティが発生している期間に転送されるデー
タ量が相対的に大きく、この再生エラーのデータ長はＥ
ＣＣ回路の即時訂正機能による訂正可能なデータ長を越
えてしまう。
【００１０】例えば、現状のハードウエア方式によるＥ
ＣＣ回路の誤り訂正データ長は、通常の磁気ディスク装
置では、最大９バイト程度であり、また最新の磁気ディ
スク装置でも最大２０バイトであり、これに対してこの
サーマル・アスペリティ現象の過渡的熱応答期間は数μ
ｓｅｃ．に亘り、この間に転送されるデータ量は数十バ
イトのデータとなる。従って、サーマル・アスペリティ
による再生エラーのデータは、現状のＥＣＣ回路の誤り
訂正機能の能力を超えており、ＥＣＣ回路では対処する
ことが出来ないことがある。
【００１１】従って、本発明は、記録媒体から再生され
たデータのエラーデータを訂正するため、再生データに
含まれるエラーデータを特定し得るエラーデータ訂正装
置を提供することを目的とする。更に、本発明は、記録
媒体から再生されたデータのエラーデータを訂正するた
め、再生データに含まれるエラーデータを特定し得るエ
ラーデータ訂正方法を提供することを目的とする。
【００１２】更に、本発明は、主として、ＭＲヘッドと
磁気ディスク媒体表面との一時的な接触・衝突による熱
的過渡現象によるＭＲ素子部の抵抗値の急激な変化に起
因する再生エラー（読み取りエラー）を検出する手段を
備えた磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
更に本発明は、このような再生エラーを検出する手段
を備え、更に、回復（リカバー）する手段を備えた磁気
ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１３】更に本発明は、磁気ディスク装置において
再生エラーを検出する方法を提供することを目的とす
る。更に本発明は、磁気ディスク装置において再生エラ
ーを検出する方法及び回復する方法を提供することを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るエラーデー
タ訂正装置は、記録媒体から読み取られた再生信号と所
定の閾値信号を入力し、該再生信号が該閾値信号を越え
たとき出力する比較回路と、前記比較回路の出力信号と
前記記録媒体からの再生データとから、エラー信号を生
成するエラー信号生成回路とを備えている。
【００１５】更に、前記エラー信号に基づいて、前記再
生データに含まれたエラーデータの存在箇所を特定する
手段を備えることもできる。このエラーデータは、主と
して、サーマル・アスペリティによって生じた波形トラ
ッジェントが含まれ、これに起因してエラーデータが発
生している。上述のエラーデータ訂正装置において、前
記エラー信号生成回路は、前記比較回路の出力信号と前
記記録媒体媒体からの再生データの任意の一方を選択し
て、エラー信号として出力する。または、両信号の論理
和をとって、エラー信号として出力している。
【００１６】上述のエラーデータ訂正装置において、更
に、前記エラー信号とリード・クロックとが入力される
カウンタ回路を備え、該エラー信号の発生するまでの期
間、該リード・クロックをカウントして、前記再生デー
タに含まれたエラーデータの存在箇所を特定することも
できる。更に、このカウンタ回路に接続されたレジスタ
回路を設けることもできる。
【００１７】上述のエラーデータ訂正装置において、前
記エラー信号に基づいて、前記再生データに含まれたエ
ラーデータの長さを特定することもできる。上述のエラ
ーデータ訂正装置において、更に、前記エラー信号とリ
ード・クロックとが入力されるカウンタ回路を備え、該
エラー信号の発生している期間、該リード・クロックを
カウントして、前記再生データに含まれたエラーデータ
の長さを特定することもできる。
【００１８】エラー信号の生成方法は、これとは別の第
２の方法によって生成することもできる。即ち、記録媒
体から記録データを再生する再生回路と、前記再生回路
に用いられ、再生データのビット数を変換するデコーダ
とを備え、前記再生データのランレングス制約に基づい
て、エラー信号を生成する手段を設けて、エラー信号を
生成することもできる。
【００１９】この場合、前記デコーダは、８／９変換コ
ードを採用する事もできる。このときの前記ランレング
ス制約は、８／９（０，ｎ／ｍ）で表されるゼロ制約を
採用している。更に、本発明に係るエラーデータ訂正装
置は、記録媒体から読み取られた再生信号と所定の閾値
信号を入力し、該再生信号が該閾値信号を越えたとき出
力する比較回路と、前記比較回路の出力信号と前記記録
媒体からの再生データとから、第１のエラー信号を生成
するエラー信号生成回路と、前記再生回路に用いられ、
再生データのビット数を変換するデコーダと、前記再生
データのランレングス制約に基づいて、第２のエラー信
号を生成する手段と、前記第１のエラー信号と前記第再
２のエラー信号とを選択する手段とを設けている。
【００２０】更に、本発明に係る磁気ディスク装置は、
上述のエラーデータ訂正装置を備えた磁気ディスク装置
である。更に、本発明に係る磁気ディスク装置は、磁気
ディスク媒体に記録されたデータをパーシャル・レスポ
ンス・マキシマム・ライクリフッドを使用して復号する
復号回路と、前記磁気ディスク媒体から再生された再生
信号が所定の閾値を越えたとき出力する比較回路と、前
記比較回路の出力と、前記パーシャル・レスポンス・マ
キシマム・ライクリフッドを使用して復号されたデータ
を使用して、該復号データの中のエラーデータの箇所及
び長さを特定する手段と、ＥＣＣオンザフライを実行す
るハードウエア方式の即時訂正手段と、ソフトＥＣＣを
実行する手段と、前記エラーデータの長さがＥＣＣオン
ザフライで訂正可能なときは、前記即時訂正手段により
エラー訂正し、ＥＣＣオンザフライで訂正不能なとき
は、前記ソフトＥＣＣによりエラー訂正する手段とを備
えている。
【００２１】更に、本発明に係る磁気ディスク装置は、
磁気ディスク媒体に記録されたデータをパーシャル・レ
スポンス・マキシマム・ライクリフッドを使用して復号
する復号回路と、前記復号回路に用いられ、再生データ
のビット数を変換するデコーダと、前記再生データのラ
ンレングス制約に基づいて、エラー信号を生成する手段
と、前記エラー信号を生成する手段で生成されたエラー
信号と、前記パーシャル・レスポンス・マキシマム・ラ
イクリフッドを使用して復号されたデータを使用して、
該復号データの中のエラーデータの箇所及び長さを特定
する手段と、ＥＣＣオンザフライを実行するハードウエ
ア方式の即時訂正手段と、ソフトＥＣＣを実行する手段
と、前記エラーデータの長さがＥＣＣオンザフライで訂
正可能なときは、前記即時訂正手段によりエラー訂正
し、ＥＣＣオンザフライで訂正不能なときは、前記ソフ
トＥＣＣによりエラー訂正する手段とを備えている。
【００２２】更に本発明に係るエラーデータ訂正方法
は、記録媒体から読み取られた再生信号と所定の閾値信
号を比較し、該再生信号が該閾値信号を越えるたとき信
号を出力し、前記信号と前記記録媒体からの再生データ
とから、エラーデータに対応するエラー信号を発生し、
前記エラー信号に基づいて、前記再生データに含まれた
エラーデータの存在箇所を特定する、エラーデータ訂正
方法である。
【００２３】更に本発明に係るエラーデータ訂正方法
は、磁気ディスク媒体から再生されたデータに含まれる
エラーデータの存在箇所と該エラーデータの長さを特定
し、前記エラーデータの長さが即時訂正可能か否かを判
断し、即時訂正可能なときは即時訂正を実行し、即時訂
正不能なときはソフトＥＣＣを実行する、エラーデータ
訂正方法である。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気ディスク
装置及び磁気ディスク装置のエラー訂正方法の実施の形
態に付き一例を挙げて、添付の図面を参照しながら詳細
に説明する。なお、図面中、同一の要素に対しては同一
の符号を付与し、重複した説明を省略する。 ［磁気ディスクの全体構成］図１は、本実施形態に係る
磁気ディスク装置の全体構成を示す図である。この磁気
ディスク装置は、３．５インチ・ハードディスク装置と
呼ばれるものであり、主としてＰＣ（Personal Comput
er）用のサーバ（Server）として使用されている。
【００２５】この磁気ディスク装置は、ブロック単位で
概略すると、ホスト・コンピュータ（図示せず。）に対
し、インターフェース部１を介して接続されインターフ
ェース制御するハード・ディスク・コントローラ（以
下、「ＨＤＣ」ともいう。）２と、この磁気ディスク装
置の機構部及び磁気ディスク媒体２４への記録／再生を
制御するマイクロ・コントローラ・ユニット（以下、
「ＭＣＵ」ともいう。）７と、ＨＤＣ２と記録／再生制
御部１４を介して接続され且つＭＣＵ７とＶＣＭ／スピ
ンドル制御部１５を介して接続され、磁気ディスク媒体
２４，記録／再生ヘッド１８等を内蔵したディスク・エ
ンクロージャ（以下、「ＤＥ」ともいう。）１６とを備
えている。ＤＥ１６を除いた各構成要素は、２〜３個の
ＬＳＩ等から構成されて、１枚のプリント基板に搭載さ
れている。これらの全体の構成要素は、装置筐体に内蔵
され、内部をクリーンな状態に保つため適当な塵埃除去
機構が設けられている。
【００２６】この磁気ディスク装置のデータは、ホスト
コンピュータ（図示せず。）とＨＤＣ２の間は１６ビッ
トバスのインターフェース１で転送され、ＨＤＣ２によ
り８ビットデータに変換されてＮＲＺバス信号２２とし
てやり取りされ、この８ビットデータは再生記録制御部
１４により磁気ディスク記録媒体２４に適した９ビット
データに変換されている。また、インターフェース系と
しては一般的なＳＣＳＩ（Small Computer System Inte
rface ）を使用している。
【００２７】磁気ディスク装置の各ブロックの構成要素
に付いて説明する。ハード・ディスク・コントローラ
（ＨＤＣ）２は、データ・フォーマット制御部３と、ホ
スト・バス・インタフェース制御部４と、データ・バッ
ファ制御部５と、ＥＣＣ制御部６とを有している。デー
タ・フォーマット制御部３は、ホストコンピュータ（図
示せず。）からインタフェース１を介して送られたデー
タを磁気ディスク媒体２４に記録するに適した形式（フ
ォーマット）に符号化し、また磁気ディスク媒体２４か
ら再生されたデータをインターフェース１を介してホス
トコンピュータに送るに適した形式に復号化している。
なお、図に示していないが、このデータ・フォーマット
制御部３の内部には、後で図３に関連して説明するカウ
ンタ回路４５及びレジスタ回路４６を有している。
【００２８】ホスト・バス・インタフェース制御部４
は、この磁気ディスク装置とホストコンピュータ（図示
せず。）のインタフェースを制御する。データ・バッフ
ァ制御部５は、データ・バッファＲＡＭ（Random Acces
s Memory）１２が接続され、磁気ディスク媒体２４から
ＨＤＣ２に対し、送られたデータを一時的に蓄積して所
定のタイミングでインタフェース１に送出し、又は、ホ
ストコンピュータ（図示せず。）からＨＤＣ２に対し、
インターフェイス１を介して受け取ったデータを一時的
に蓄積して所定のタイミングでディスク・エンクロージ
ャ（ＤＥ）１６に送出する制御を行う。
【００２９】ＥＣＣ制御部６は、ハードウエアによって
構成された普通のエラー訂正回路であり、通常の磁気デ
ィスク装置では、最大９バイト又は１２バイト程度（最
新のエラー訂正回路でも２０バイト）の誤りが即時訂正
（ECC on the fly）が可能である。従って、２０バイト
を越えるエラーデータに対して、対処することは出来な
い。
【００３０】一般に、ＥＣＣ制御部６で実行される即時
訂正では、データを順次読み出しながら、ハードウエア
的に即時誤り訂正を実行している。この即時訂正では、
「２Ｘバイト」長のデータを読み出したとき、このバイ
ト数の半分のバイト数が最大訂正能力とされている。即
ち、即時誤り訂正の能力は、バイト数で表したとき読み
取りデータの半分の「Ｘバイト」となる。従って、Ｘバ
イトを越える誤りデータは、即時訂正することは出来な
い。
【００３１】これに対して、ソフトウエア方式で構成さ
れたソフトＥＣＣと称する誤り訂正手段がある。このソ
フトＥＣＣは、磁気記録媒体２４に記録された「２Ｘバ
イト」長のデータを全部読み出して、ＲＡＭ（図示せ
ず。）上に一旦蓄積して、この読み出したデータをソフ
トウエア方式で誤り訂正する手段であり、書かれたバイ
ト数全体に対して誤り訂正することが出来る。即ち、ソ
フトＥＣＣの誤り訂正能力は、２Ｘバイト長のデータに
対して、その全体の「２Ｘバイト」となる。
【００３２】このソフトＥＣＣは、誤りデータの箇所
（即ち、セクタ単位で、先頭から誤りデータまでの長
さ。）及び誤りデータ自体の長さが判明すれば、実行し
得る。ソフトＥＣＣはこのような特徴を有するが、一方
では、ソフトＥＣＣ実行中はディスク媒体は回転待ち
（無駄）となり、再生動作が一時的に中断し、オーバヘ
ッドに陥るという欠点も有している。
【００３３】マイクロ・コントローラ・ユニット（ＭＣ
Ｕ）７は、この磁気ディスク装置全体の制御等を担当す
るＣＰＵ８と、信号制御論理回路（Signal Control Log
ic）９と、Ｄ／Ａ変換器１０と、Ａ／Ｄ変換器１１とを
有し、これらの要素がワンチップのＬＳＩで構成されて
いる。ＣＰＵ８は、磁気ディスク装置全体の制御，マル
チタスク制御、ＶＣＭ／スピンドル制御部１５を介して
ＶＣＭ１９の駆動制御，スピンドルモータ２０の駆動制
御，図４に関連して説明する誤りデータの訂正制御等を
担当する。また、ＣＰＵ８はＲＯＭ（Read Only Memor
y）１３と接続され、このＲＯＭ１３にはＣＰＵ動作の
プログラムが蓄積されている。 信号制御論理回路９
は、このＣＰＵまわりの論理回路である。
【００３４】ディスク・エンクロージャ（ＤＥ）１６
は、ベースとカバー（いずれも図示せず。）で囲まれた
内部に、情報記録媒体としての磁気ディスク媒体２４
と、この磁気ディスク媒体に対して情報を記録／再生す
る記録／再生ヘッド１８と、この記録／再生ヘッドとの
間でやり取りする情報を所定の大きさに増幅する記録／
再生プリアンプ回路（Read /Write Pre-Amplifier ）１
７と、磁気ディスク媒体２４のスピンドルに対し軸受け
部（図示せず。）を介して接続して磁気ディスク媒体２
４を回転駆動するスピンドル・モータ２０と、記録／再
生ヘッド１８を駆動して磁気ディスク媒体上の目的位置
（シリンダ）に位置決めするボイス・コイル・モータ
（以下、「ＶＣＭ」ともいう。）１９とを有している。
【００３５】磁気ディスク媒体２４は、本実施形態で
は、１０枚のアルミニュウム合金基板の両面に薄い磁性
薄膜を生成したもので、合計で１８Ｇバイトの記憶容量
を持っている。記録／再生ヘッド１８は、記録用の誘導
形ヘッドと再生用の磁気抵抗効果形（ＭＲ）ヘッドから
なる複合形磁気ヘッドである。プリアンプ回路１７は、
記録／再生ヘッド１８で再生され又は検出された信号波
形を所定の大きさに増幅する。スピンドル・モータ２０
は、長時間使用が可能なＤＣブラシレス・モータが使用
されている。ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１９
は、記録／再生ヘッド１８をディスク媒体２４上の目的
位置に高速で移動するため、低い慣性で高トルク特性を
有している。 ［ＴＡ発生によるエラー信号生成のための回路ブロッ
ク］図２は、図１の磁気ディスク構成の内、ＴＡ発生に
よるエラー信号生成のための回路ブロックを示してい
る。このエラー信号生成回路ブロックは、図１との関連
で説明すると、図１の左上半分に示す、磁気ディスク媒
体（図２では斜線ブロックで示す。）２４と、記録／再
生ヘッド１８と、プリアンプ回路１７と、記録／再生制
御部１４とに相当する。ここで、エラー信号生成回路ブ
ロックは、図で見て、上段は再生系を表し、下段は記録
系を表している。
【００３６】記録／再生ヘッド１８は、再生系として、
磁気ディスク媒体２４からの信号磁界を検出する再生用
ＭＲ（磁気抵抗効果形）ヘッド２５をもっている。プリ
アンプ１７は、再生系として、ＭＲヘッド２５からの再
生信号を増幅するプリアンプ２７をもっている。記録／
再生回路制御部１４は、再生系として、プリアンプ２７
からのアナログ再生信号の振幅を制御する自動利得調整
増幅器（ＡＧＣアンプ Automatic GainControl Amplif
ier）２９と、（１＋Ｄ）フィルタ３０と、（１＋Ｄ）
フィルタからのアナログ再生信号をサンプリングし且つ
波形補正するサンプラ及びイコライザ３１と、このディ
ジタル再生信号に対してエラー訂正を行うビタビ検出回
路３２と、ビタビ検出回路からのデータを復号し且つス
クランブラを解きＮＲＺデータ（Non Return Zero Dat
a）として出力する８／９デコーダ及びデ・スクランブ
ラ回路３３と、サンプラ及びイコライザ３１からのディ
ジタル再生信号を受けて、ＡＧＣアンプ２９，サンプラ
及びイコライザ３１，ビタビ検出回路及び８／９デコー
ダ及びデ・スクランブラ３３にリード・クロックＲＣＤ
ＬＫ４１を出力するＰＬＬ（Phase Locked Loop ）回路
３４と、ＡＧＣアンプ２９からのアナログ再生信号及び
所定の閾値信号Ｔｈを受けて再生信号の絶対値がこの閾
値の絶対値を越える期間だけＯＮ出力するＴＡ（Thermo
Asperity ）レベル比較回路（TALevel Comparator ）
４０と、ＴＡレベル比較回路からの出力信号と８／９デ
コーダ及びデ・スクランル回路３３からのＮＲＺデータ
を受けエラー信号２３を生成して出力するエラー信号生
成回路３５とを持っている。
【００３７】これらの再生系回路要素の内、（１＋Ｄ）
フィルタ３０，サンプラ及びイコライザ３１及びビタビ
検出回路３２から成る復号回路は、ＰＲＭＬ（パーシャ
ル・レスポンス・マキシマム・ライクリフッドPartial
Response Maximum Likelihood ）のクラス４を使用して
いる。このＰＲＭＬは、再生信号の波形からデータを検
出する方法の１つであり、データに対応する再生波形の
間に波形干渉が生じてもデータを再生できるパーシャル
・レスポンス方式と、再生波形に雑音が含まれた場合に
最も確からしいデータ系列を再生するビタビ復号方式を
組み合わせて使用している。
【００３８】ＡＧＣアンプ２９は、プリアンプ２７から
送られるアナログ形式の再生信号を増幅して振幅を略一
定に制御するよう機能する復調回路である。ＡＧＣアン
プ２９は、サーマル・アスペリティ現象が生じた場合、
再生信号の振幅長が乱れるのを防止している。（１＋
Ｄ）フィルタ３０は、ＬＰＦ（Low Pass Filter ）及び
ブースト（Boost ）回路から成り、ＡＧＣアンプ２９か
らの再生信号を１ビット遅延させたものを帰還して再生
信号に加算する変換動作を行う。
【００３９】サンプラー及びイコライザ３１は、磁気デ
ィスク媒体２４から再生されたアナログ再生信号をサン
プリングし且つこのサンプリング信号を１，０データに
補正してディジタル形式再生信号とする。ビタビ検出回
路３２は、ビタビ復号法を用いて最尤復号動作（最も確
からしいビット列を探す動作。）を行うエラー訂正の一
種であり、一般に数ビットの訂正が可能である。
【００４０】８／９デコーダ及びデ・スクランブラ３３
は、サンプラ及びイコライザ３１で生成された９ビット
データを復号して８ビットＮＲＺデータとし、更に、こ
のデータを記録系の８／９エンコーダ及びスクランブラ
３６で行ったスクランブラ処理を解く処理を行う。ＰＬ
Ｌ回路３４は、サンプラ及びイコライザ３１からの再生
データからこれと位相同期したＶＣＯクロックを作り、
ＡＧＣアンプ２９，サンプラ及びイコライザ３１，ビタ
ビ検出回路３２及び８／９デコーダ及びデ・スクランブ
ラ３３に送出する。サンプラ及びイコライザ３１では、
このＶＣＯクロックをサンプリング・クロック（「リー
ド・クロック」ともいう。）として使用する。８／９デ
コーダ及びデ・スクランブラ３３は、ＶＣＯクロックに
同期化されたＰＬＬデータと、シンク領域（図３（Ａ）
のＰＬＯ参照）と同時に立ち上がるリード・ゲート信号
ＲＧ４２を使用し、再生データを復調してＮＲＺデータ
として、ＨＤＣ２に対してリード・クロックＲＣＬＫ４
１に同期して送出している。なお、リード・ゲート信号
ＲＧ４２は、リード動作の実行を意味し、ＨＤＣ２がリ
ード・ゲート信号ＲＧ４２を送出することによって検知
される。
【００４１】更に、ＰＬＬ回路３４は、サーマル・アス
ペリティ現象が生じた場合、再生信号の位相ずれによる
同期外れを防止するため、位相同期を一旦ホールドする
機能を有する。ＴＡレベル比較回路４０は、ＡＧＣアン
プ２９からのアナログ再生信号及び所定の閾値信号Ｔｈ
を受けて、再生信号がこの閾値信号Ｔｈの値を越える期
間だけ、ＴＡレベル比較回路出力信号をＯＮ出力する。
【００４２】エラー信号生成回路３５は、８／９デコー
ダ及びデ・スクランブラ３３からＮＲＺデータと、ＴＡ
レベル比較回路４０からＴＡレベル比較回路出力信号を
受け取り、サーマル・アスペリティ発生時に対応するＮ
ＲＺエラーデータの期間だけ、エラー信号３３をＯＮ出
力して、ＨＤＣ２に設けられたカウンタ回路４５に対し
て送出する。
【００４３】具体的には、図６（Ｃ）に示すＴＡレベル
比較回路４０の出力信号と、図６（Ｄ）に示すサーマル
・アスペリティによってデータが部分的にデータが損失
したＮＲＺデータとから、論理和（ＯＲ）又はいずれか
一方を選択して、図６（Ｇ）に示すエラー信号３３を生
成する。このエラー信号３３は、ＨＤＣ２に内蔵される
カウンタ回路４５に送出される。 次ぎに、図２に示す
ＴＡ発生によるエラー信号生成ための回路ブロックの記
録系について簡単に説明する。記録／再生制御部１４
は、記録系として、ハード・ディスク制御部２から磁気
記録媒体２４に書き込むＮＲＺデータ２２，ライトゲー
ト信号ＷＧ及びライトク・ロックＷＣＬＫを受けて、Ｎ
ＲＺデータ２２を符号化し且つスクランブラをかける８
／９エンコーダ及びスクランブラ３６と、この８／９エ
ンコーダ及びスクランブラからの信号をうけて１／（１
＋Ｄ）の変換を行うプリコーダ３７と、プリコーダから
の信号を受けライトパルスの補償を行う記録用補償（Wr
ite Compensation）回路３８と、記録用補償回路からの
信号を受けて、プリアンプ回路１７の記録用ドライバ２
８に送る記録用ＦＦ（Flip Flop ）回路３９とを持って
いる。
【００４４】プリアンプ回路１７は、記録系として、記
録用ドライバ２８を持ち、ＦＦ３９からの記録データを
書き込み電流にして記録用ヘッドへ送る。記録再生ヘッ
ド１８は誘導形の記録用ヘッド２６をもち、記録用ドラ
イバ２８からの書き込み電流によって磁気ディスク媒体
２４に対してデータを書き込む。この記録系回路要素の
内、８／９エンコーダ及びスクランブラ３６は、記録系
の８／９デコーダ及びデ・スクランブラ３３の作用と逆
の作用を行い、ハード・ディスク制御部２から磁気記録
媒体２４に書き込むＮＲＺデータ２２，ライトゲート信
号ＷＧ及びライト・クロックＷＣＬＫを受けて、記録用
データを８ビットから９ビットに変換し且つスクランブ
ラ処理を行っている。
【００４５】プリコーダ３７は、記録系の（１＋Ｄ）フ
ィルタ３０の作用と逆の作用を行い、記録用データに対
して１／（１＋Ｄ）の逆変換を行う。記録用補償（Writ
e Compensation）回路３８は、本来記録すべきタイミン
グよりも実際に記録するタイミングをずらす補償処理を
行っている。磁気ディスク装置の記録再生系では、周波
数が高くなるにつれて、記録した信号が再生できなくな
ることがある。そこで、記録するタイミングを数％〜数
十％ずらすことで、再生特性を補い、ビット誤り率を減
少している。 ［磁気ディスク装置の動作］図２のＴＡ発生によるエラ
ー信号生成のための回路の再生動作について、図３を参
照しながら簡単に説明する。
【００４６】ここで、図３は、全体として、磁気ディス
ク媒体上のデータフォーマットと再生回路の各種信号の
タイミングチャートを示している。図３（Ａ）は磁気デ
ィスク媒体２４上のデータフォーマットを示し、図３
（Ｂ）は再生されたＮＲＺデータを示し、図３（Ｃ）は
リード・クロックＲＣＬＫを示し、図３（Ｄ）はリード
・ゲート信号ＲＧを示している。
【００４７】図２の磁気ディスク媒体２４上に記録され
たデータのフォーマットは、インデックス信号から始ま
り、次のインデックス信号で終わる一周の記録領域を、
セクタと称する複数個の小領域に分割して使用してい
る、図３（Ａ）に示す１セクタ分のデータフォーマット
は、概して、クロック引き込み領域であるＰＬＯと、イ
コライザ回路３１の調整用の領域であるＴＲと、クロッ
ク引き込みが終了し同期が完了したことを検知するＳＢ
（Syc Bytes ）と、記録用ドライバ２８を介して磁気デ
ィスク媒体上に記録されたデータであるＤＡＴＡと、Ｄ
ＡＴＡ領域の誤りを検出・訂正を行うコードであるＥＣ
Ｃ（Error Correction Code ）と、ＥＣＣの誤り訂正検
出用に設けられたＩＤ部のチェック・コードであるＣＲ
Ｃ（CyclicRedundancy Check ）と、次のセクタの始ま
りまでのギャップで、データ部を書くときの位置にゆら
ぎや回転速度誤差による長さの差を吸収するためのＧＡ
Ｐとを有している。
【００４８】このようなフォーマットのデータが磁気的
に記録された磁気ディスク媒体２４（図１参照。）が、
一定速度で回転し、このディスク媒体が発する信号磁界
は、記録／再生ヘッド１８の再生用ヘッド（ＭＲヘッ
ド）２５によって検出される。この再生信号は、プリア
ンプ２７で増幅され、ＡＧＣアンプで振幅調整され、
（１＋Ｄ）フィルタ３０，サンプラ及びイコライザ３１
及びビタビ検出回路３２から構成される、ＰＲＭＬ（Pa
rtial Response Maximum Likelihood ）のクラス４の復
号回路により、パーシャル・レスポンス方式とビタビ復
号方式を組み合わせて、アナログ再生信号をディジタル
形式の再生ＮＲＺデータ２２として、ＨＤＣ２に送って
いる。図３（Ｂ）は、このＮＲＺデータ２２を示してい
る。
【００４９】ＰＬＬ回路３４では、サンプラ及びイコラ
イザ３１からの再生データからこれと位相同期した、図
５（Ｃ）に示すリード・クロックＲＣＬＫが生成され
る。図５（Ｄ）に示すリードゲートＲＧ４２は、クロッ
ク引き込み領域（図３（Ａ）のＰＬＯ参照）と同時に立
ち上がり、ＮＲＺデータの終了と共に立ち下がる。 ［ＴＡが発生した場合のエラー検出・訂正］次ぎに、図
２のＴＡ発生によるエラー信号生成ののための回路ブロ
ックに関し、図４に示すフローチャートに従って、必要
に応じて図５に示す各種の波形のタイミングチャートを
参照しながら、磁気ディスク媒体上の突起等によってＴ
Ａが発生した場合のエラーデータの検出及びこの誤り訂
正について説明する。
【００５０】図４は、上述したエラーデータに関するエ
ラーデータの箇所及びエラーデータの長さの検出、かか
るエラーデータのエラー訂正をいずれの方法で行うかの
決定等に付いての動作フローチャートである。図５は、
全体として、ＴＡが発生した場合のエラーデータの検出
及びこの誤り訂正に関連する各種波形を説明する図であ
る。図５（Ａ）は図３（Ａ）と同じ磁気ディスク媒体２
４上のデータフォーマットを示し、図５（Ｂ）はＴＡレ
ベル比較回路４０の入力信号である、ＡＧＣアンプ２９
からのＴＡ発生時の波形トランジェントを含むアナログ
再生信号と閾値信号Ｔｈとの関係を示し、図５（Ｃ）は
ＴＡレベル比較回路４０の出力データを示し、図５
（Ｄ）は、図３（Ｂ）と同じ、８／９デコーダ及びデ・
スクランブラ２３からのＮＲＺデータ２２を示し、図５
（Ｅ）は、図３（Ｃ）と同じ、ＰＬＬ回路３４からのリ
ード・クロックＲＣＬＫ４１を示し、図５（Ｆ）は、図
３（Ｄ）と同じ、リード・ゲートＲＧ４２を示し、図５
（Ｇ）はエラー信号生成回路３５の出力であるエラー信
号２３を示し、図５（Ｈ）はカウンタ回路４５（図６参
照）の出力を示している。
【００５１】ここで、エラー訂正の方法は次の（１）
「即時エラー訂正」と、（２）「ソフトＥＣＣ」の２通
りがある。また、エラー訂正後に、磁気ディスク媒体の
表面上の同じ突起によって繰り返しサーマル・アスペリ
ティが発生することを回避するため（３）「交代領域へ
自動交代処理」がある。 （１）即時エラー訂正（ECC on the fly） 図１のＥＣＣ制御部６によるエラー訂正である。即時エ
ラー訂正は、公知のエラー訂正である。即ち、ＥＣＣ制
御部６は、ハードウエア方式によって構成された普通の
エラー訂正回路であり、通常の磁気ディスク装置では、
最大９バイト又は１２バイト程度（最新のエラー訂正回
路でも２０バイト）の誤りが即時（On The Fly）訂正可
能である。従って、２０バイトを越えるエラーデータに
対して、対処することは出来ない。
【００５２】一般に、ＥＣＣ制御部６で実行される即時
訂正（ECC on the fly）では、データを順次読み出しな
がら、ハードウエア的に即時誤り訂正を実行している。
この即時訂正では、２Ｘバイト長のデータを読み出した
とき、このバイト数の半分のバイト長が最大訂正能力と
されている。即ち、即時誤り訂正の能力は、２Ｘバイト
長のデータに対して、「Ｘバイト」となる。従って、Ｘ
バイトを越える誤りデータは、即時訂正することは出来
ない。 （２）ソフトＥＣＣ ソフトウエア方式で構成されたソフトＥＣＣと称する誤
り訂正手段である。ソフトＥＣＣも公知のエラー訂正で
ある。例えば、ＣＩＲＲＵＳ ＬＯＧＩＣ社から商業的
に入手し得るハ─ドディスク・コントロ─ラ型番ＳＨ７
６００に内蔵されたソフトＥＣＣ、Ｑ ＬＯＧＩＣ社か
ら入手し得るハ─ドディスク・コントロ─ラ型番ＡＴＥ
Ｃに内蔵されたソフトＥＣＣを使用することができる。
このソフトＥＣＣは、磁気ディスク媒体２４に記録され
た２Ｘバイト長のデータを全部読み出して、ＲＡＭ（図
示せず。）上に一旦蓄積して、この読み出したデータを
ソフトウエア的に誤り訂正する手段であり、書かれたバ
イト数全体に対して誤り訂正することが出来る。即ち、
ソフトＥＣＣの誤り訂正能力は、２Ｘバイト長のデータ
に対して、「２Ｘバイト」となる。
【００５３】このソフトＥＣＣは、誤りデータの箇所
（即ち、セクタ単位で、先頭から誤りデータまでの長
さ。）及び誤りデータ自体の長さが判明すれば、実行し
得る。ソフトＥＣＣはこのような特徴を有するが、一方
では、ソフトＥＣＣ実行中はディスク媒体は回転待ちと
なり、再生動作が一時的に中断してオーバヘッドに陥る
という欠点も有している。
【００５４】なお、本発明では、次の手順に示すよう
に、誤りデータの箇所及び誤りデータ自体の長さが予め
特定できるのでエラー訂正における演算時間が短縮でき
る特徴を有している。 （３）交代領域へ自動交代処理 一般に、磁気ディスク媒体では、使用開始時のイニシャ
ライズ実行時に、ディスク表面の欠陥等による記録／再
生不能な箇所を検出して、その領域に対応する別の交代
領域を用意し、この記録／再生不能な箇所への記録／再
生は行わず、対応する交代領域へ記録し、そこから再生
している。
【００５５】これと同じ手法により、比較的長いエラー
データをソフトＥＣＣで訂正した後、磁気ディスク媒体
の表面上の同じ突起によって繰り返しソフトＥＣＣによ
るエラー訂正することを回避するため、サーマル・アス
ペリティ発生セクタとして媒体欠陥登録を行うことが可
能であり、ファームウェア的な処理により交代領域へ自
動交代処理を実行する。即ち、本実施形態では、エラー
信号（図５（Ｇ）参照）により、サーマル・アスペリテ
ィ発生による欠陥セクタを特定できるため、媒体欠陥登
録を行うことが出来る。
【００５６】本実施形態では、これら即時エラー訂正
（ECC on the fly），ソフトＥＣＣ及び交代領域へ自動
交代処理を、次のように組み合わせて利用している。先
ず、図４のステップＳ１００では、ＣＰＵ８はインタフ
ェース１を介してホストコンピュータ（図示せず。）か
らリード・コマンド命令が有るか無いかを判断する。リ
ード・コマンドが無いときはステップＳ１０５に進み、
有るときはステップＳ１２０に進む。
【００５７】ステップＳ１０５では、現在、再生動作が
行われていないので、この処理とは別の処理を実行す
る。ステップＳ１２０では、エラーカウンタ回路４５及
びレジスタ回路４５（図３参照）をレセットして初期値
に戻す。ステップＳ１３０に進む。図６は、図１のハー
ドディスク制御部２の内部に、好ましくはディスク・フ
ォーマット制御部３の内部に、設けられるカウンタ回路
４５とレジスタ回路４６を示す。カウンタ回路４５は、
リードクロックＲＣＬＫ４１をＣＬＫ端子に、記録／再
生制御部１４（図２参照）内のエラー信号発生回路３５
からのエラー信号２３をＬＤ端子に、リードゲート信号
ＲＧ４２をＣＬＲ端子に、夫々受ける。データの１セク
タ分の読み取り動作が終了した時点で、リードゲート信
号ＲＧ４２はＯＦＦになり（図３（Ｇ）参照）、エラー
カウンタ回路４５及びレジスタ回路４５は、リセットさ
れる。
【００５８】ステップＳ１３０では、次の再生処理の対
象となるデータのセクタ部分（「ターゲット・セクタ」
ともいう。）に関して、リード・ゲートＲＧ４２を発行
する。ステップ１４０に進む。ステップＳ１４０では、
サーマル・アスペリティによってデータエラーが発生し
たときのエラーデータ箇所までのデータ長をカウントす
るため、エラーカウンタ回路４５にて、データの先頭か
らカウントを開始する（図５（Ｄ）及び（Ｈ）参照）。
ステップＳ１５０に進む。
【００５９】ステップＳ１５０では、ＣＰＵ８はエラー
信号２３が発生しているか否かを判断する。エラー信号
が発生していないときはステップＳ１５２に進み、発生
しているときはステップＳ１６０に進む。ステップＳ１
５２では、ＣＰＵ８は、ホストコンピュータ（図示せ
ず）からのリード・コマンドを続行する。ステップＳ１
５４に進む。
【００６０】ステップＳ１５４では、ＣＰＵ８は、読み
取るべきターゲット・セクタが終了したか否かを判断す
る。終了してないときはステップ１３０に進み、終了し
ているならば読み取り動作を終了する。ステップＳ１５
７では、ＣＰＵ８は、ターゲット・セクタのセクタ番号
をインクリメント（増数）する。即ち、読み取り動作に
おいて、データ読み取りの対象となるセクタを、次の新
たなセクタに設定する。
【００６１】次ぎに、ステップＳ１５０でエラー信号が
発生している場合、エラー信号２３を生成するためのＴ
Ａレベル比較回路４０とエラー信号生成回路３５を使用
した、第１のエラー信号生成方法について説明する。タ
ーゲット・セクタにサーマル・アスペリティが発生した
場合、ＡＧＣアンプ２９から、図５（Ｂ）に示すような
「ＴＡ発生による波形トランジェント」を有する再生信
号が出力される。このようなＡＧＣアンプ２９からの再
生信号と所定の閾値信号Ｔｈとが、ＴＡレベル比較回路
４０に入力される（図２の符号４０参照）。ＴＡレベル
比較回路４０では、図５（Ｃ）に示すような、再生信号
の絶対値が所定の閾値信号Ｔｈの絶対値を越す期間だけ
ＯＮとなるＴＡレベル比較回路出力信号をエラー信号生
成回路３５に送出する。
【００６２】このとき、ステップＳ１６０では、ＣＰＵ
８は、ステップ１４０でカウントを開始しエラーデータ
発生までバイト数をカウントしたカウント値「Ａバイ
ト」をレジスタ回路４６（図３参照）に格納する。図５
（Ｆ）に示すように、リードゲートＲＧがＯＮのとき、
即ちディスク媒体２４からデータを読み取る動作中に、
図５（Ｇ）に示すようにエラー信号２３が発生するまで
の期間、図５（Ｅ）に示すリードクロックＲＣＬＫ４１
を計数する。この計数結果によって、エラーデータの箇
所を特定することができ、その値は、図６（Ｈ）に示す
ように「Ａバイト」である。
【００６３】このカウント値であるＡバイトは、レジス
タ回路４６に送られ、一時蓄積される。レジスタ回路４
６は、このカウント値をバス制御信号２１として、ＣＰ
Ｕ８等へ送出する。ステップ１７０に進む。ステップＳ
１７０では、エラーカウンタ回路４５により、エラーデ
ータ自体の長さをカウント開始する。ステップＳ１８０
に進む。
【００６４】ステップＳ１８０では、ＣＰＵ８は、エラ
ー信号（図５（Ｇ）参照）が終了しているか否かを判断
する。もし、終了していないときは、ステップ１８０に
戻り再度判断し、終了していればステップ１９０に進
む。具体的には、エラー信号生成回路３５は、図５
（Ｃ）に示すＴＡレベル比較回路４０の出力信号と、図
５（Ｄ）に示すサーマル・アスペリティによってデータ
が部分的にデータが損失したＮＲＺデータとから、論理
和（ＯＲ）又はいずれか一方を選択して、エラーデータ
自体の長さを表す図５（Ｇ）に示すエラー信号３３を生
成する。このエラー信号３３は、基準クロックであるリ
ードクロックにＲＣＬＫ同期しており、エラー信号生成
回路３５からＨＤＣ２に内蔵されるカウンタ回路４５に
送出される。このとき、カウンタ回路４５は、エラー信
号３３のＯＮの期間、リードクロックＲＣＬＫ４１をカ
ウントする。このカウント結果が、図５（Ｈ）に示すよ
うに「Ｂバイト」である。
【００６５】ステップＳ１９０では、ＣＰＵ８は、ステ
ップ１７０でカウント開始したエラーデータの長さであ
るカウント値「Ｂバイト」を、レジスタ回路４６（図６
参照）に格納する。レジスタ回路４６は、このカウント
値をバス信号２１として、ＣＰＵ８へ送出する。ステッ
プ２００に進む。ステップＳ２００では、ＣＰＵ８は、
ステップＳ１９０でレジスタ回路４６（図３参照）に格
納されたエラーデータ長「Ｂバイト」がＥＣＣ即時訂正
（ECC onthe fly）可能なデータ長より長いか否かを判
断する。もし、ＥＣＣ即時訂正可能データ長より短いと
きはステップＳ２０２に進み、長ければステップ２１０
に進む。
【００６６】ステップＳ２０２では、ＣＰＵ８は、ＥＣ
Ｃ回路制御回路６（図１参照）を駆動して上述した即時
訂正（ECC on the fly）を実行する。ステップ２０４に
進む。ステップＳ２０４では、ＣＰＵ８は、訂正が適正
に終了したか否かを判断する。適正に終了していなけれ
ばステップＳ２０５に進み、適正に終了していればステ
ップＳ２０６に進む。
【００６７】ステップＳ２０５では、ＣＰＵ８は、誤り
訂正の対象となるセクタの再読込を命令（ＲＥＴＲＹ）
して、ステップ１２０に進む。通常、所定回数のＲＥＴ
ＲＹを繰り返し、それでもソフトＥＣＣによって訂正不
能な場合には、オペレータに対し、表示装置（モニタ）
を介して「訂正不能なデータ（un-correctable error）
有り」と表示する。
【００６８】ステップＳ２０６では、ホストコンピュー
タ（図示せず。）からのリード命令が終了したか否かを
判断する。終了していないときはステップ１５７に戻っ
てターゲット・セクタを次のセクタに設定し、終了して
いるときはステップ２４０に進む。ステップＳ２１０で
は、エラーデータ長「Ｂバイト」がＥＣＣ即時訂正（EC
Con the fly）可能なデータ長より長いので、ＥＣＣ即
時訂正では対処できないため、ＣＰＵ８は、上述したソ
フトＥＣＣを実行する。ステップ２２０に進む。
【００６９】ステップＳ２２０では、ステップ２１０で
実行したソフトＥＣＣの訂正が適正であったか否かを判
断する。適正でなかったときは、ステップＳ２０５に進
み再リード処理を実行する。適正であったときは、ステ
ップＳ２３０に進む。ステップＳ２３０では、ＣＰＵ８
は、ホストコンピュータ（図示せず。）からのリード命
令が終了したか否かを判断する。終了していないときは
ステップステップＳ１５７に進み、終了しているときは
ステップＳ２４０に進む。。
【００７０】ステップＳ２４０では、磁気ディスク媒体
上の同じ突起等で同じようにデータエラーが生じないよ
うに、自動交代処理が有効か否かを判断する。自動交代
処理が有効と判断されたときは、ステップＳ２４２に進
み、有効でないと判断されたときは、終了する。ステッ
プＳ２４２では、磁気ディスク媒体の交代領域へ自動交
代する処理を実行する。その後終了する。
【００７１】以上により、本実施形態の即時エラー訂正
（ECC on the fly），ソフトＥＣＣ及び交代領域へ自動
交代処理を組み合わせたエラー訂正が成し得る。次ぎ
に、複数個のエラーが発生した場合の丸め込み処理、及
びエラー信号生成の第２の方法について順に説明する。 ［丸め込み処理］図７は、１セクタ内で複数個の箇所に
亘ってエラーが発生した場合に、ＥＣＣ訂正可能バイト
数内に丸め込み処理を行って検出する例を説明する図で
ある。図７（Ａ）は磁気ディスク媒体２４上のデータフ
ォーマットを示し、図７（Ｂ）は複数個のエラーが発生
したときのこのデータフォーマットのＮＲＺデータ部分
を示し、図７（Ｃ）はエラーデータ１と２の丸め込みエ
ラーデータを示し、図７（Ｄ）はエラーデータ１，２及
び３の丸め込みエラーデータを示し、図７（Ｅ）は図５
（Ｇ）と同じエラー信号を示している。
【００７２】ここで、図７（Ｂ）は、１セクタのデータ
内に発生するＮＲＺエラーデータ１〜３を示している。
このとき、仮にエラー１と２のみ実際にエラーデータが
発生したとすると、これらエラーデータ１と２を含む領
域を全体として１つのエラーデータとして把握して、即
ち、丸め込み処理し、この領域を誤り訂正をする場合、
図７（Ｃ）に示すこれら全体のエラーデータのバイト数
は、ハードウエア処理による即時訂正（ECC on the fl
y）の可能なバイト数Ｘ（例えば、９バイト）より少な
い場合は、即時訂正により誤り訂正を実行できる。
【００７３】仮に、エラー１〜３が発生したとすると、
これらエラー１〜３を丸め込み、これらエラーデータを
含む領域を全体として誤り訂正をする場合、図７（Ｃ）
に示すこれら全体のエラーデータのバイト数が、ハード
ウエア処理による即時訂正（ECC on the fly）の可能な
バイト数Ｘより大きくても、ソフトＥＣＣのエラー訂正
可能バイト数２Ｘより少ない場合は、ソフトＥＣＣによ
り誤り訂正を実行できる。 ［別のエラー信号の生成方法］上述した第１のエラー信
号生成方法は、エラー信号２３は、図２に関連して説明
したように、ＴＡレベル比較回路４０からの信号と８／
９デコーダ及びデ・スクランブラ３３からのＮＲＺデー
タ２２とを受け、エラー信号生成回路３５によって生成
している。これとは別に、ＮＲＺに変換復調されたディ
ジタルデータの性質に着目した図８に示す第２のエラー
信号生成方法によってもエラー信号は生成できる。
【００７４】ここで、図８（Ａ）は８／９（０，４／
４）の場合のデータ列の一例を示し、図８（Ｂ）はこの
データ列の偶数列のみを示し、図８（Ｃ）はこのデータ
列の奇数列のみを示し、図８（Ｄ）はラッチエラー信号
示し、図８（Ｅ）は四段シフトレジスタの出力を示す。
図３３のデコーダ回路３３では、８／９変換コードを採
用している。このような８／９変換コードでは、一般
に、８／９（０，ｎ／ｍ）のゼロ「０」が連続するラン
レングス（Run-Length）制約が使用されている。ここ
で、一般に、ｎ／ｍランレングス制約とは、データ列に
ゼロの連続する個数、即ち、「１」と「１」の間に存在
する「０」の個数が０〜ｎ個の範囲にあるという制約
（「ゼロ制約」ともいう。）である。また、このデータ
列を奇数列と偶数列に振り分けた場合、各数列にゼロの
連続する個数が０〜ｍ個の範囲にあるという制約であ
る。
【００７５】従って、例えば、８／９（０，４／４）符
号の場合、このデータ列は０〜４個のゼロ制約を有し、
このデータ列から得られた奇数列及び偶数列は、各々０
〜４個のゼロ制約を有している。他の例で言うと、例え
ば、８／９（０，３／５）符号の場合、このデータ列は
０〜３個のゼロ制約を有し、このデータ列から得られた
奇数列及び偶数列は、各々０〜５個のゼロ制約を有して
いる。
【００７６】具体的には、図８に示すように、例えば、
８／９（０，４／４）符号において、図８（Ａ）に示す
データ列「１１０１０１０００００００１００００００
１００００１１１００１００１００１０」が存在したと
する。このデータ列の、偶数列は、図８（Ｂ）に示すよ
うに、「１１１０００１０００００１１００１」とな
る。また、奇数列は、図８（Ｃ）に示すように、「１０
００００００００１００１０１００」となる。このデー
タ列のゼロ制約は０〜４個であり、また、偶数列及び奇
数列の各々のゼロ制約も０〜４個である。しかし、図８
のデータ列では、アンダーライン部に示すように、この
ゼロ制約に違反するゼロが７個連続した箇所と６個連続
した箇所が夫々１個有り、また偶数列では５個連続した
箇所が１個有り、奇数列では９個連続した箇所が１個有
る。これらゼロ制約は、ゼロをラッチして、４段シフト
レジスタ（図示せず。）を通しても「１」に収束しない
場合に検出される。
【００７７】従って、このデータ列に関連するゼロ制約
の範囲をラッチエラー信号とすると、図８（Ｄ）に示す
ように２４バイトに亘るエラー信号２３となる。図６
（Ｅ）は、この４段シフトした検出信号から得られるラ
ッチエラー信号を表している。ＴＡレベル比較回路４０
とエラー信号生成回路３５の組み合わせによるエラー信
号生成に代えて、このような復調されたＮＲＺディジタ
ルデータを用いてエラー判定機能、即ち、８／９（０，
ｎ／ｍ）のゼロ「０」が連続するランレングス（Run-Le
ngth）制約に基づいてエラー信号２３を生成する機能を
ハードウエアで実現してエラー判定機能を構成すること
もできる。
【００７８】上述した第１のエラー信号生成方法と第２
のエラー信号生成方法は任意に一方のみを採択すること
ができる。更に、両方の方法によるエラー信号を発生せ
しめ、適当なセレクタ回路（図示せず。）を用いて、任
意に選択可能な構成とすることもできる。 ［実施形態の効果］ （１）本実施形態によれば、サーマル・アスペリティ発
生等によるエラーデータの発生箇所を特定することがで
きる。 （２）本実施形態によれば、サーマル・アスペリティ発
生等によるエラーデー自体の長さを特定することができ
る。 （３）本実施形態によれば、比較器とエラー信号発生回
路の組み合わせによっもエラー信号が生成でき、又はデ
ータ自体のランレングス制約を利用してもエラー信号が
生成できる。 （４）本実施形態によれば、サーマル・アスペリティ発
生等によるエラーデータの発生箇所及びエラーデータ自
体の長さを特定することができるので、即時訂正（ECC
on the fly）が不可能な場合でも、ソフトＥＣＣによる
訂正を実行できる。 （５）本実施形態によれば、サーマル・アスペリティ発
生時にエラー信号が送出されるため、このエラー信号を
用いて確実にエラーデータ発生箇所を特定できるため、
磁気ディスク媒体の交代処理対象セクタとして媒体欠陥
登録することができる。 （６）以上により、磁気ディスク装置のエラー訂正機能
を向上させることが可能であるため、エラーレート（誤
り率 error rate ）を低減し、磁気ディスク装置の信頼
性を向上することが出来る。
【００７９】
【発明の効果】本発明によれば、記録媒体から再生され
たデータのエラーデータを訂正するため、再生データに
含まれるエラーデータを特定し得るエラーデータ訂正装
置を提供することができる。更に、本発明によれば、記
録媒体から再生されたデータのエラーデータを訂正する
ため、再生データに含まれるエラーデータを特定し得る
エラーデータ訂正方法を提供することができる。
【００８０】本発明によれば、主として、ＭＲヘッドと
ヘッド媒体表面との一時的な接触・衝突による熱的過渡
現象によるＭＲ素子部の抵抗値の急激な変化に起因する
再生エラー（読み取りエラー）を検出する手段を備えた
磁気ディスク装置を提供することができる。更に本発明
によれば、このような再生エラーを検出する手段を備
え、更に、回復（リカバー）する手段を備えた磁気ディ
スク装置を提供することができる。
【００８１】更に本発明によれば、磁気ディスク装置に
おいて再生エラーを検出する方法を提供することができ
る。更に本発明によれば、磁気ディスク装置において再
生エラーを検出する方法及び回復する方法を提供するこ
とができる。更に本発明によれば、主として、ＭＲヘッ
ドとヘッド媒体表面との一時的な接触・衝突による熱的
過渡現象によるＭＲ素子部の抵抗値の急激な変化に起因
する再生エラーを検出する手段を備えた磁気ディスク装
置を提供することができる。
【００８２】更に本発明によれば、このような再生エラ
ーを検出する手段を備え、更に、回復する手段を備えた
磁気ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施形態に係る磁気ディスク装置の
全体構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の磁気ディスク構成の内、ＴＡ発
生によるエラー信号生成のための回路ブロックを示して
いる。
【図３】図３は、全体として、磁気ディスク媒体上のデ
ータフォーマットと再生回路の各種信号のタイミングチ
ャートを示している。図３（Ａ）は磁気ディスク媒体２
４上のデータフォーマットを示し、図３（Ｂ）は再生さ
れたＮＲＺデータを示し、図３（Ｃ）はリード・クロッ
クＲＣＬＫを示し、図３（Ｄ）はリード・ゲート信号Ｒ
Ｇを示している。
【図４】図４は、上述したエラーデータに関するエラー
データの箇所及びエラーデータの長さの検出、かかるエ
ラーデータのエラー訂正をいずれの方法で行うかの決定
等に付いての動作フローチャートである。
【図５】図５は、全体として、ＴＡが発生した場合のエ
ラーデータの検出及びこの誤り訂正に関連する各種波形
を説明する図である。ここで、図５（Ａ）は磁気ディス
ク媒体上のデータフォーマットを示し、図５（Ｂ）はＴ
Ａレベル比較回路の入力信号である、ＡＧＣアンプから
のＴＡ発生時の波形トランジェントを含むアナログ再生
信号と閾値信号Ｔｈとの関係を示し、図５（Ｃ）はＴＡ
レベル比較回路の出力データを示し、図５（Ｄ）は、８
／９デコーダ及びデ・スクランブラからのＮＲＺデータ
を示し、図５（Ｅ）は、ＰＬＬ回路からのリード・クロ
ックＲＣＬＫを示し、図５（Ｆ）は、リード・ゲートＲ
Ｇを示し、図５（Ｇ）はエラー信号生成回路の出力であ
るエラー信号を示し、図５（Ｈ）はカウンタ回路の出力
を示している。
【図６】図６は、図１のハードディスク制御部の内部に
設けられるカウンタ回路とレジスタ回路を示す。
【図７】図７（Ａ）は磁気ディスク媒体上のデータフォ
ーマットを示し、図７（Ｂ）は複数個のエラーが発生し
たときのこのデータフォーマットのＮＲＺデータ部分を
示し、図７（Ｃ）はエラーデータ１と２の丸め込みエラ
ーデータを示し、図７（Ｄ）はエラーデータ１，２及び
３の丸め込みエラーデータを示し、図７（Ｅ）はエラー
信号を示している。
【図８】図８（Ａ）は、８／９（０，４／４）の場合の
データ列の一例を示し、図８（Ｂ）はこのデータ列の偶
数列のみを示し、図８（Ｃ）はこのデータ列の奇数列の
みを示し、図８（Ｄ）はラッチエラー信号示し、図８
（Ｅ）は四段シフトレジスタの出力を示す。
【符号の説明】
１：インターフェース、 ２：ハードディスク制御部、
３：ディスクフォーマット制御部、 ４：ホストバス
インター制御部、 ５：データバッファ制御部、 ６：
ＥＣＣ制御部、 ７：マイクロ・コントローラ・ユニッ
ト（ＭＣＵ）、８：ＣＰＵ、 ９：信号制御回路部、
１０：Ｄ／Ａ変換部、 １１：Ａ／Ｄ変換部、 １２：
データバッファＲＡＭ、 １３：ＲＯＭ、 １４：記録
再生制御回路部、 １５：ＶＣＭ／スピンドル制御回路
部、 １６：ディスク・エンクロージャ（ＤＥ）、 １
７：記録／再生プリアンプ回路部、 １８：記録／再生
ヘッド、 １９：ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）、
２０：スピンドル・モータ、 ２１：バス制御信号、
２２：ＮＲＺバス信号、 ２３：ＴＡ（サーマル・ア
スペリティ）発生エラー信号、 ２４：磁気ディスク媒
体、 ２５：再生用ＭＲヘッド、 ２７：再生用プリア
ンプ、 ２８：記録用ドライバ、 ２９：ＡＧＣアン
プ、 ３０：１＋Ｄフィルタ、 ３１：サンプラ及びイ
コライザ、３２：ビタビ検出回路、 ３３：８／９デコ
ーダ及びデ・スクランブラ、 ３４：ＰＬＬ、 ３５：
エラー信号生成回路、 ３６：８／９エンコーダ及びス
クランブラ、 ３７：プリコーダ、 ３８：記録用補償
回路、 ３９：記録用ＦＦ、４０：ＴＡレベル比較回
路、 ４１：リードクロックＲ・ＣＬＫ、 ４２：リー
ドゲートＲＧ、 ４３：ライトクロックＷ・ＣＬＫ、
４４：ライトゲートＲＧ、 ４５：カウンタ回路、 ４
６：レジスタ回路、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７６ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７６Ｚ

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録媒体から読み取られた再生信号と所
    定の閾値信号を入力し、該再生信号が該閾値信号を越え
    たとき出力する比較回路と、 前記比較回路の出力信号と前記記録媒体からの再生デー
    タとから、エラー信号を生成するエラー信号生成回路と
    を備えたエラーデータ訂正装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のエラーデータ訂正装置
    において、更に、 前記エラー信号に基づいて、前記再生データに含まれた
    エラーデータの存在箇所を特定する手段を備えたエラー
    データ訂正装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のエラーデータ訂正装置
    において、 前記再生信号に、サーマル・アスペリティによって生じ
    た波形トランジェントが含まれ、これに起因してエラー
    データが発生している、エラーデータ訂正装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のエラーデータ訂正装置
    において、 前記比較回路は、前記記録媒体から読み取られた再生信
    号と所定の閾値信号を入力し、該再生信号の絶対値が該
    閾値信号の絶対値を越えたとき信号を出力する、エラー
    データ訂正装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のエラーデータ訂正装置
    において、 前記エラー信号生成回路は、前記比較回路の出力信号と
    前記記録媒体媒体からの再生データの任意の一方を選択
    して、エラー信号として出力する、エラーデータ訂正装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載のエラーデータ訂正装置
    において、 前記エラー信号生成回路は、前記比較回路の出力信号と
    前記記録媒体媒体からの再生データとの論理和をとっ
    て、エラー信号として出力する、エラーデータ訂正装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載のエラーデータ訂正装置
    において、更に、 前記エラー信号とリード・クロックとが入力されるカウ
    ンタ回路を備え、該エラー信号の発生するまでの期間、
    該リード・クロックをカウントして、前記再生データに
    含まれたエラーデータの存在箇所を特定する、エラーデ
    ータ訂正装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のエラーデータ訂正装置
    において、更に、 前記カウンタ回路に接続されたレジスタ回路を設けてい
    る、エラーデータ訂正装置。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載のエラーデータ訂正装置
    において、 前記再生データに含まれたエラーデータの存在箇所の特
    定は、前記再生データのセクタの先頭からのバイト数に
    よって特定する、エラーデータ訂正装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載のエラーデータ訂正装
    置において、 前記エラー信号に基づいて、前記再生データに含まれた
    エラーデータの長さを特定する、エラーデータ訂正装
    置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のエラーデータ訂正
    装置において、更に、 前記エラー信号とリード・クロックとが入力されるカウ
    ンタ回路を備え、該エラー信号の発生している期間、該
    リード・クロックをカウントして、前記再生データに含
    まれたエラーデータの長さを特定する、エラーデータ訂
    正装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のエラーデータ訂正
    装置において、更に、 前記カウンタ回路に接続されたレジスタ回路を設けてい
    る、エラーデータ訂正装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１１に記載のエラーデータ訂正
    装置において、 前記再生データに含まれたエラーデータの長さの特定
    は、前記再生データのエラーデータのバイト数によって
    特定する、エラーデータ訂正装置。
  14. 【請求項１４】 記録媒体から記録データを再生する再
    生回路と、 前記再生回路に用いられ、再生データのビット数を変換
    するデコーダと、 前記再生データのランレングス制約に基づいて、エラー
    信号を生成する手段と備えたエラーデータ訂正装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のエラーデータ訂正
    装置において、 前記デコーダは、８／９変換コードを採用している、エ
    ラーデータ訂正装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載のエラーデータ訂正
    装置において、 前記ランレングス制約は、８／９（０，ｎ／ｍ）で表さ
    れるゼロ制約を採用している、エラーデータ訂正装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載のエラーデータ訂正
    装置において、 前記ランレングス制約は、８／９（０，４／４）で表さ
    れるゼロ制約を採用している、エラーデータ訂正装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１６に記載のエラーデータ訂正
    装置において、 前記ランレングス制約は、８／９（０，３／５）で表さ
    れるゼロ制約を採用している、エラーデータ訂正装置。
  19. 【請求項１９】 記録媒体から読み取られた再生信号と
    所定の閾値信号を入力し、該再生信号が該閾値信号を越
    えたとき出力する比較回路と、前記比較回路の出力信号
    と前記記録媒体からの再生データとから、第１のエラー
    信号を生成するエラー信号生成回路と、 前記再生回路に用いられ、再生データのビット数を変換
    するデコーダと、 前記再生データのランレングス制約に基づいて、第２の
    エラー信号を生成する手段と、 前記第１のエラー信号
    と前記第再２のエラー信号とを選択する手段とを備えた
    エラーデータ訂正装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１〜１９のいずれか一項に記載
    のエラーデータ訂正装置を備えた磁気ディスク装置。
  21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の磁気ディスク装置
    において、 前記記録媒体は磁気ディスク媒体である、磁気ディスク
    装置。
  22. 【請求項２２】 磁気ディスク媒体に記録されたデータ
    をパーシャル・レスポンス・マキシマム・ライクリフッ
    ドを使用して復号する復号回路と、 前記磁気ディスク媒体から再生された再生信号が所定の
    閾値を越えたとき出力する比較回路と、 前記比較回路の出力と、前記パーシャル・レスポンス・
    マキシマム・ライクリフッドを使用して復号されたデー
    タを使用して、該復号データの中のエラーデータの箇所
    及び長さを特定する手段と、 ＥＣＣオンザフライを実行するハードウエア方式の即時
    訂正手段と、 ソフトＥＣＣを実行する手段と、 前記エラーデータの長さがＥＣＣオンザフライで訂正可
    能なときは、前記即時訂正手段によりエラー訂正し、Ｅ
    ＣＣオンザフライで訂正不能なときは、前記ソフトＥＣ
    Ｃによりエラー訂正する手段とを備えた、磁気ディスク
    装置。
  23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の磁気ディスク装置
    において、 前記パーシャル・レスポンス・マキシマム・ライクリフ
    ッドはクラス４である、磁気ディスク装置
  24. 【請求項２４】 磁気ディスク媒体に記録されたデータ
    をパーシャル・レスポンス・マキシマム・ライクリフッ
    ドを使用して復号する復号回路と、 前記復号回路に用いられ、再生データのビット数を変換
    するデコーダと、 前記再生データのランレングス制約に基づいて、エラー
    信号を生成する手段と、 前記エラー信号を生成する手段で生成されたエラー信号
    と、前記パーシャル・レスポンス・マキシマム・ライク
    リフッドを使用して復号されたデータを使用して、該復
    号データの中のエラーデータの箇所及び長さを特定する
    手段と、 ＥＣＣオンザフライを実行するハードウエア方式の即時
    訂正手段と、ソフトＥＣＣを実行する手段と、 前記エラーデータの長さがＥＣＣオンザフライで訂正可
    能なときは、前記即時訂正手段によりエラー訂正し、Ｅ
    ＣＣオンザフライで訂正不能なときは、前記ソフトＥＣ
    Ｃによりエラー訂正する手段とを備えた磁気ディスク装
    置。
  25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の磁気ディスク装置
    において、更に、 前記ソフトＥＣＣによりエラー訂正が適正に終わらなか
    ったときは、再読み込み処理を実行する手段を備えた、
    磁気ディスク装置。
  26. 【請求項２６】 記録媒体から読み取られた再生信号と
    所定の閾値信号を比較し、該再生信号が該閾値信号を越
    えるたとき信号を出力し、 前記信号と前記記録媒体からの再生データとから、エラ
    ーデータに対応するエラー信号を発生し、 前記エラー信号に基づいて、前記再生データに含まれた
    エラーデータの存在箇所を特定する、エラーデータ訂正
    方法。
  27. 【請求項２７】 請求項２６に記載のエラーデータ訂正
    方法において、更に、 前記エラー信号に基づいて、前
    記再生データに含まれたエラーデータの長さを特定す
    る、エラーデータ訂正方法。
  28. 【請求項２８】 磁気ディスク媒体から再生されたデー
    タに含まれるエラーデータの存在箇所と該エラーデータ
    の長さを特定し、 前記エラーデータの長さが即時訂正可能か否かを判断
    し、 即時訂正可能なときは即時訂正を実行し、 即時訂正不能なときはソフトＥＣＣを実行する、エラー
    データ訂正方法。
  29. 【請求項２９】 請求項２８に記載のエラーデータ訂正
    方法において、更に、 前記ソフトＥＣＣを実行した後、交代領域へ自動交代処
    理を実行する、エラーデータ訂正方法。
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