(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク媒体に記録されたデータを読み出して再生する再生手段と、
前記再生手段により再生されたデータに含まれるエラー位置を示すエラー位置情報を生成するエラー位置情報生成手段と、
前記エラー位置情報生成手段により生成されたエラー位置情報をメモリ手段に蓄積し、当該メモリ手段に蓄積されたエラー位置情報の履歴に基づいて相対的に確度の高いエラー位置を推定し、この推定されたエラー位置を使用して前記再生されたデータのエラー訂正処理を行なうエラー訂正手段と
を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項２】
前記ディスク媒体に記録すべきデータ信号をヘッドに供給するための信号処理を実行するライトチャネルを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項３】
前記エラー位置情報は、１シンボル当り１ビット又は数ビットからなるビット情報が割り当てられて、前記エラー位置情報生成手段から出力される最新のエラー位置情報のシンボルに該当するビット情報に対して所定の演算を実行した演算結果として前記メモリ手段に蓄積されることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記エラー訂正手段は、前記メモリ手段に蓄積されたエラー位置情報から相対的に高信頼度のエラー位置エリアを推定する手段と、
前記推定されたエラー位置エリアに対応するエラー位置情報のみを抽出する抽出手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
前記エラー訂正手段は、前記ディスク媒体からデータを読み出す動作において、リードエラーが発生した後にリードリトライ動作を実行することを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項６】
前記再生手段により再生されたデータを保持するデータバッファ手段と、当該データバッファ手段からホストシステムに対して再生データを転送するデータ転送手段とを有するディスクコントローラを有し、
前記エラー訂正手段は、前記エラー位置情報を蓄積する前記メモリ手段と共に前記ディスクコントローラに含まれる構成であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項７】
ディスク媒体に記録されたデータを読み出して再生する再生手段を有し、前記再生手段により再生されたデータをホストシステムに転送するディスク記憶装置に適用するディスクコントローラであって、
前記再生手段により再生されたデータを保持するデータバッファ手段と、
前記データバッファ手段から前記ホストシステムにデータを転送するデータ転送手段と、
前記再生手段に含まれるエラー位置情報生成手段により生成されて、前記再生手段により再生されたデータに含まれるエラー位置を示すエラー位置情報を蓄積するメモリ手段と、
前記メモリ手段に蓄積されたエラー位置情報の履歴に基づいて相対的に確度の高いエラー位置を推定し、この推定されたエラー位置を使用して前記再生されたデータのエラー訂正処理を行なうエラー訂正手段と
を具備したことを特徴とするディスクコントローラ。
【請求項８】
前記エラー訂正手段は、前記メモリ手段に蓄積されたエラー位置情報から相対的に高信頼度のエラー位置エリアを推定する手段と、
前記推定されたエラー位置エリアに対応するエラー位置情報のみを抽出する抽出手段とを有することを特徴とする請求項７に記載のディスクコントローラ。
【請求項９】
前記エラー訂正手段は、前記ディスク媒体からデータを読み出す動作において、リードエラーが発生した後にリードリトライ動作を実行することを特徴とする請求項７に記載のディスクコントローラ。
【請求項１０】
ディスク媒体に記録されたデータを読み出して再生する再生手段を有するディスク記憶装置に適用するエラー訂正方法であって、
前記再生手段により再生されたデータに含まれるエラー位置を示すエラー位置情報をメモリ手段に蓄積するステップと、
前記メモリ手段に蓄積されたエラー位置情報の履歴に基づいて相対的に確度の高いエラー位置を推定するステップと、
推定ステップにより推定されたエラー位置を使用して前記再生されたデータのエラー訂正処理を行なうステップと
を有する手順を実行することを特徴とするエラー訂正方法。
【請求項１１】
前記推定ステップは、前記メモリ手段に蓄積されたエラー位置情報から相対的に高信頼度のエラー位置エリアを推定し、推定されたエラー位置エリアに対応するエラー位置情報のみを抽出することを特徴とする請求項１０に記載のエラー訂正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にはディスク記憶装置の分野に関し、特に、ディスク媒体からデータを再生するリード動作時のエラー訂正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ハードディスクドライブを代表とするディスク記憶装置（ディスクドライブと表記することがある）は、ヘッドを使用して、ディスク媒体（以下単にディスクと呼ぶ）上にデータを記録し、またディスク上からデータを読出す。このデータを読出すリード動作では、ヘッドから出力されたデータ信号から、リードチャネルと呼ぶデータ再生回路により、元の記録データであるユーザデータに再生（デコード）される。
【０００３】
リード動作では、ノイズなどの影響により、データ信号に含まれるデータビット列にリードエラー（誤り）が発生することがある。通常のディスクドライブでは、ディスク上に記録されるユーザデータ（セクタ単位のデータ）には、エラー検出・訂正（ＥＣＣ）処理に必要なＥＣＣデータが付加されている。ドライブのディスクコントローラ（ＨＤＣ）は、リードチャネルから出力されたユーザデータとＥＣＣデータを使用して、エラー検出・訂正処理を実行するエラー訂正回路を有する。
【０００４】
ＨＤＣのエラー訂正回路は、ユーザデータ中でエラーが発生したエラー位置を示すエラー位置情報を取得できれば、高いエラー訂正能力を発揮できる。近年のリードチャネルには、ユーザデータのデコード出力からエラー位置情報を生成する回路（イレージャポインタと呼ぶことがある、以下ＥＰ回路と表記する）を含むものが開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年のディスクドライブのエラー訂正回路は、ＥＰ回路を含むリードチャネルからリードエラーが発生したユーザデータのエラー位置情報を取得することにより、高いエラー訂正能力を発揮できる。しかしながら、ＥＰ回路により生成されるエラー位置情報には、実際にはエラーが発生していない箇所もエラー位置として指示された情報が含まれることがある。このような信頼性が低下したエラー位置情報を使用すると、エラー位置情報を使用しない場合よりもエラー訂正能力が低下する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、エラー位置情報を使用するエラー訂正能力を向上できるようして、信頼性の高いデータ再生機能を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の観点は、データ再生動作により得られるエラー位置情報を蓄積し、当該エラー位置情報から確度の高いエラー位置を推定することにより、リードエラーが発生したユーザデータのエラー訂正能力を向上できるエラー訂正手段を備えたディスク記憶装置に関する。
【０００８】
本発明の観点に従ったディスク記憶装置は、ディスク媒体に記録されたデータを読み出して再生する再生手段と、前記再生手段により再生されたデータに含まれるエラー位置を示すエラー位置情報を生成するエラー位置情報生成手段と、前記エラー位置情報生成手段により生成されたエラー位置情報をメモリ手段に蓄積し、当該メモリ手段に蓄積されたエラー位置情報の履歴に基づいて相対的に確度の高いエラー位置を推定し、この推定されたエラー位置を使用して前記再生されたデータのエラー訂正処理を行なうエラー訂正手段とを備えた構成である。
【０００９】
このような構成であれば、例えばリードチャネルのＥＰ回路（イレージャポインタ）から得られたエラー位置情報の信頼性が低下している場合でも、相対的に確度の高いエラー位置を推定することにより、結果としてユーザデータのエラー訂正能力を向上できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
（ディスクドライブの構成）
同実施形態に関するディスクドライブは、図１に示すように、記録媒体であるディスク１と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）２と、磁気ヘッド３とを有する。
【００１２】
データのリード／ライト動作（記録再生動作）時には、ディスク１は、ＳＰＭ２により高速回転されている。ディスク１は、磁気記録方式によりデータを記録する磁気記録媒体である。
【００１３】
磁気ヘッド３は、データを読出すためのリードヘッドと、データを書き込むためのライトヘッドとを有する。磁気ヘッド３は、当該リード／ライトヘッドが分離して同一スライダ上に実装された構造である。また、磁気ヘッド３は、アクチュエータと呼ぶヘッド移動機構に搭載されて、ディスク１上の半径方向に移動されるように構成されている。リードヘッドは、ディスク１からデータ信号を読出すためのリード専用ヘッドであり、通常では巨大磁気抵抗効果型素子（ＧＭＲ素子またはスピンバルブ型ＭＲ素子）からなる。一方、ライトヘッドは、インダクティブ・ヘッドであり、ライトアンプから供給されるライト電流に応じた記録磁界を発生し、ディスク１上にデータ信号を磁気記録する。
【００１４】
さらに、ディスクドライブは、プリアンプ回路４と、リード／ライトチャネル（データチャネル）５と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）６とを有する。プリアンプ回路４は、リードアンプ及びライトアンプを有する。リードアンプは、リードヘッドにより読出されたデータ信号（リード信号）を増幅して、リード／ライトチャネル５のリードチャネル１０に送出する。ライトアンプは、リード／ライトチャネル５のライトチャネル１１から供給されるデータ信号（ライトデータＷＤ）をライト電流に変換してライトヘッドに送出する。
【００１５】
リード／ライトチャネル５は、リードチャネル１０とライトチャネル１１とからなる。ライトチャネル１１は、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）６からのライトデータＷＤに対する符号化処理や記録補償処理などの処理を実行する。
【００１６】
リードチャネル１０は、通常ではＰＲＭＬ(partial response maximum likelihood)式信号処理回路であり、大別して、ＡＧＣアンプ１００と、信号処理部１０１と、デコーダ１０２と、ＥＰ回路１０３とを有する。
【００１７】
ＡＧＣアンプ１００は、ＡＧＣ（自動ゲイン制御）機能を有し、データ信号のレベルを一定に維持する。信号処理部１０１は、例えばローパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータ、イコライザ（波形等化回路）等を含む例えばデジタル式信号処理回路である。デコーダ１０２は、信号処理部１０１から出力されるデータ信号（デジタル信号）を元の記録データ（ユーザデータＲＤ）に復号化する。ＥＰ回路１０３は、前述したように、リードエラーが発生したユーザデータのエラー位置を示すエラー位置情報ＥＰを生成する。このエラー位置情報ＥＰは、例えば８ビット単位のユーザデータのエラー位置（バイト位置）を示す情報である。
【００１８】
ＨＤＣ６は、ディスクドライブとホストシステム７とのインターフェースを構成し、ホストシステム７からのライトデータＷＤを受信し、またリードデータであるユーザデータ（ＲＤ）をホストシステム７に転送する機能を有する。
【００１９】
（ＨＤＣ６の構成）
同実施形態のＨＤＣ６は、図２に示すように、エラー訂正回路（ＥＣＣ回路）６０と、データバッファメモリ６１と、ＥＰバッファメモリ６２と、ＥＰ情報抽出回路６３とを有する。なお、これ以外に、ＨＤＣ６は、ホストシステム７とのホストインターフェースを構成するデータ転送回路及びデータ（コマンドも含む）送受信回路なども含む。
【００２０】
データバッファメモリ６１は、リードチャネル１０から転送されるユーザデータＲＤを一時的に保持するためのバッファメモリである。データバッファメモリ６１は、通常ではセクタ単位のユーザデータを保持する。一方、ＥＰバッファメモリ６２は、リードチャネル１０に含まれるＥＰ回路１０３から出力されるエラー位置情報ＥＰを蓄積する。ＥＰバッファメモリ６２は、最新のエラー位置情報ＥＰ１以外に、過去のエラー位置情報ＥＰ２，ＥＰ３も所定分だけ、すなわちエラー位置情報の履歴を蓄積している。
【００２１】
ＥＰ情報抽出回路６３は、ＥＰバッファメモリ６２に蓄積された現在及び過去のエラー位置情報ＥＰ１〜ＥＰ３から確度の高いエラー位置情報を抽出（選択）して、エラー訂正回路６０に出力する。エラー訂正回路６０は、リードチャネル１０から転送されたＥＣＣデータを使用して、データバッファメモリ６１に保持されたユーザデータのエラー訂正処理を実行する。このとき、エラー訂正回路６０は、エラー位置情報からユーザデータＲＤのエラー位置を推定する。
【００２２】
（エラー訂正動作）
以下図１及び図２以外に、図３のフローチャートを参照して同実施形態のエラー訂正動作を説明する。
【００２３】
ここでは、ディスク１上の指定記録エリア（指定トラックに含まれる指定のデータセクタ）から、ユーザデータを読出すリード動作を想定する。リード動作では、ドライブは、ヘッド３に含まれるリードヘッドをディスク１上の指定トラック上に位置決めする。リードチャネル１０は、リードヘッドにより読出されたデータ信号をリードアンプを介して入力し、ＡＧＣアンプ１００、信号処理部１０１、デコーダ１０２を経てユーザデータ（ＥＣＣデータを含む）ＲＤを再生する。ここで、ＥＰ回路１０３は、デコーダ１０２から再生されたユーザデータＲＤからエラー位置情報ＥＰを生成する。
【００２４】
ＨＤＣ６は、リード動作時に、リードチャネル１０から転送されたユーザデータＲＤをデータバッファメモリ６１に格納し、またエラー位置情報ＥＰをＥＰバッファメモリ６２に蓄積する（ステップＳ１）。ここで、リードチャネル１０は、例えば８ビット単位のユーザデータＲＤをＨＤＣ６に転送する。エラー位置情報ＥＰは、当該８ビット単位のユーザデータＲＤのエラー位置（ビット）を示す情報である。
【００２５】
リード動作時に、リードエラーが発生しないとき、または、リードエラーが訂正可能であった場合には、ＨＤＣ６は、必要に応じてエラー箇所を修正後データバッファメモリ６１に格納されたユーザデータＲＤを、ホストシステム７に転送するためのデータ転送処理に移行する（ステップＳ２のＮＯ，Ｓ７）。
【００２６】
一方、リード動作時に、ＨＤＣ６のエラー訂正回路６０が１回のリード動作では訂正不可能なリードエラーを検出すると、リードリトライ動作に移行する（ステップＳ２のＹＥＳ，Ｓ３）。リードリトライ動作とは、所定の回数だけリード動作を繰り返す動作モードである。
【００２７】
このリードリトライ動作時に、ＨＤＣ６は、リード動作時と同様に、リードチャネル１０から転送されたユーザデータＲＤをデータバッファメモリ６１に格納し、またエラー位置情報ＥＰをＥＰバッファメモリ６２に蓄積する（ステップＳ４）。従って、ＥＰバッファメモリ６２には、最新から過去までのエラー位置情報ＥＰ１〜ＥＰ３が蓄積される。
【００２８】
ＥＰ情報抽出回路６３は、ＥＰバッファメモリ６２に蓄積された最新から過去までのエラー位置情報ＥＰ１〜ＥＰ３を使用して、ユーザデータＲＤの中で確度の高いエラー位置を推定する（ステップＳ５）。具体的には、例えば３回分のリード動作（リードリトライ動作）で得られたエラー位置情報ＥＰ１〜ＥＰ３から、２回以上のリード動作でエラー位置であると検出されたエラー位置のみを、確度の高いエラー位置情報として推定する。換言すれば、ＥＰ情報抽出回路６３は、例えば８ビットのユーザデータＲＤの中で、確度の高いエラー位置のみを示すエラー位置情報を選択する。
【００２９】
エラー訂正回路６０は、リードチャネル１０から転送されたＥＣＣデータを使用して、データバッファメモリ６１に保持されたユーザデータのエラー訂正処理を実行する（ステップＳ６）。このとき、エラー訂正回路６０は、ＥＰ情報抽出回路６３により抽出（選択）された確度の高いエラー位置情報からユーザデータＲＤのエラー位置を推定する。ＨＤＣ６は、エラー訂正処理が終了したユーザデータＲＤをデータバッファメモリ６１からホストシステム７に転送するためのデータ転送処理に移行する（ステップＳ７）。
【００３０】
以上のように同実施形態のエラー訂正方式であれば、リード動作（リードリトライ動作を含む）時にリードチャネル１０から得られるエラー位置情報ＥＰを使用して、リードエラーが発生したユーザデータＲＤに対するエラー訂正処理を実行する。同実施形態のＨＤＣ６は、ＥＰ情報抽出回路６３により、ＥＰバッファメモリ６２に蓄積された最新から過去までのエラー位置情報ＥＰ１〜ＥＰ３を使用して、確度の高いエラー位置情報のみを使用することができる。従って、エラー訂正回路６０は、確度の高いエラー位置を推定できるため、高いエラー訂正能力でユーザデータＲＤに対するエラー訂正処理を実行できる。
【００３１】
なお、同実施形態では、ＥＰバッファメモリ６２には、例えば８ビット単位のユーザデータＲＤのエラー位置（ビット）を示すエラー位置情報ＥＰ１〜ＥＰ３が蓄積されている。エラー位置情報ＥＰ１〜ＥＰ３の構成としては、例えば１シンボル（８ビット）当り数ビット分の情報を割り当てて、リード動作の実行に伴なって得られるエラー位置情報を受信する度に、そのシンボルに該当する数ビット分の情報をインクリメント（＋１）する構成でもよい。また、１シンボル当り１ビット分の情報を割り当てて、リード動作の実行に伴なって得られるエラー位置情報を受信する度に、そのシンボルに該当する１ビット分の情報を論理積（ＡＮＤ）演算する構成でもよい。要するに、ＥＰバッファメモリ６２に蓄積するエラー位置情報として、１シンボル当り１ビット又は数ビットからなるビット情報を割り当て、最新のエラー位置情報のシンボルに該当するビット情報に対して所定の演算を実行した演算結果を使用してもよい。
【００３２】
（変形例）
図４及び図５は、同実施形態の変形例に関する図である。本変形例は、ＥＰバッファメモリ６２に蓄積された過去のエラー位置情報から高い信頼度のエラー位置情報が得られるエリア（ビット位置）を予め推定するための判定回路６４を有する構成である。
【００３３】
具体的には、本変形例に関するＨＤＣ６は、図４に示すように、当該判定回路６４と共に、リードチャネル１０に含まれるＥＰ回路１０３から出力されるエラー位置情報から確度の高いエラー位置情報のみを抽出する抽出回路６５とを有する。なお、これ以外の構成については、図１及び図２に示す同実施形態の構成と同様である。
【００３４】
以下、図５にフローチャートを参照して、本変形例の構成と動作を説明する。
【００３５】
まず、本変形例においても、ＨＤＣ６は、リード動作時に、リードチャネル１０から転送されたユーザデータＲＤをデータバッファメモリ６１に格納し、またエラー位置情報ＥＰをＥＰバッファメモリ６２に蓄積する。
【００３６】
判定回路６４は、ＥＰバッファメモリ６２に蓄積された過去のエラー位置情報から高い信頼度のエラー位置情報が得られるエリア（エラービット位置の範囲）を予め推定する（ステップＳ１０）。更に、判定回路６４は、推定したエリアのエラー位置情報のみを透過するために必要なウインドウ情報を生成して、抽出回路６５に出力する（ステップＳ１１）。
【００３７】
抽出回路６５は、リードチャネル１０のＥＰ回路１０３から最新のエラー位置情報を入力すると、判定回路６４からのウインドウ情報により、エラー位置として推定されたエリア内のエラー位置情報のみを透過（抽出）する（ステップＳ１２）。
【００３８】
エラー訂正回路６０は、リードチャネル１０から転送されたＥＣＣデータを使用して、データバッファメモリ６１に保持されたユーザデータのエラー訂正処理を実行する。このとき、エラー訂正回路６０は、抽出回路６５により抽出（透過）された最新で信頼性の高いエラー位置情報からユーザデータＲＤのエラー位置を推定する。この後、ＨＤＣ６は、エラー訂正処理が終了したユーザデータＲＤをデータバッファメモリ６１からホストシステム７に転送するためのデータ転送処理に移行する。
【００３９】
要するに、本変形例は、予め過去のエラー位置情報から高い信頼度のエラー位置情報が得られるエリア（エラービット位置の範囲）を予め推定することにより、最新のエラー位置情報から当該推定したエリア外のエラー位置情報を除外することができる。従って、本来はエラーが発生していないエリアに含まれるエラー位置情報を除外できるため、エラー訂正回路６０は、信頼性の高いエラー位置情報のみを使用してエラー訂正処理を行なうことができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ディスク記憶装置において、リード動作でリードエラーが発生したときに、確度の高いエラー位置情報を使用することができるため、当該エラー位置情報を使用するエラー訂正処理の能力を向上できる。従って、結果として信頼性の高いデータ再生機能を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図２】同実施形態に関するディスクコントローラの要部を示すブロック図。
【図３】同実施形態に関するエラー訂正動作の手順を説明するためのフローチャート。
【図４】同実施形態の変形例に関するディスクコントローラの要部を示すブロック図。
【図５】同変形例に関するエラー位置情報の処理方法を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…ディスク
２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）
３…磁気ヘッド
４…プリアンプ回路
５…リード／ライトチャネル
６…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）
７…ホストシステム
１０…リードチャネル
１１…ライトチャネル
６０…エラー訂正回路
６１…データバッファメモリ
６２…ＥＰバッファメモリ
６３…ＥＰ情報抽出回路
１００…ＡＧＣアンプ
１０１…信号処理部
１０２…デコーダ
１０３…ＥＰ回路
【図１】
0003708064.tif 000002
【図２】
0003708064.tif 000003
【図３】
0003708064.tif 000004
【図４】
0003708064.tif 000005
【図５】
0003708064.tif 000006