(57)【要約】【課題】データセクタ上の欠陥部に対応する対数尤度比の正常部に対応する対数尤度比への影響を効果的に制御できるようにする。【解決手段】欠陥検出器２０は、ディスク１１上のデータセクタからのヘッド１２によるデータ読み出しに応じて取得されるリード信号の振幅または軟判定最尤デコーダ１８によって出力される対数尤度比の系列に基づいて、当該対数尤度比の系列に対して複数のウィンドウを設定する。ＬＬＲコントローラ２１は、複数のウィンドウにそれぞれ含まれる前記対数尤度比に対して、ウィンドウ個別の倍率で積演算を施し、積演算が施された対数尤度比をＬＤＰＣデコーダ１９に送出する。【選択図】      図１
2011159360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反復復号を適用するディスク装置において、軟判定最尤デコーダによって出力される対数尤度比を操作するための対数尤度比操作方法であって、
ディスク上のデータセクタからのヘッドによるデータ読み出しに応じて取得されるリード信号の振幅または前記軟判定最尤デコーダによって出力される対数尤度比の系列に基づいて、当該対数尤度比の系列に対して複数のウィンドウを設定し、
前記複数のウィンドウにそれぞれ含まれる前記対数尤度比に対して、ウィンドウ個別の倍率で積演算を施し、
前記積演算が施された対数尤度比の系列をパリティ検査デコーダに送出する
ことを特徴とする対数尤度比操作方法。
【請求項２】
前記複数のウィンドウは、前記振幅または前記対数尤度比と、予め定められた１つ以上の閾値とに基づいて設定される
ことを特徴とする請求項１記載の対数尤度比操作方法。
【請求項３】
前記複数のウィンドウは、前記データセクタ上の欠陥部に対応する第１のウィンドウと前記データセクタ上の正常部に対応する第２のウィンドウとを含み、
前記第１のウィンドウ内の前記対数尤度比には第１の倍率が適用され、前記第２のウィンドウ内の前記対数尤度比には第２の倍率が適用され、
前記第１の倍率が１より小さい場合、前記第２の倍率は１より大きく、
前記第１の倍率が１より大きい場合、前記第２の倍率は１より小さい
ことを特徴とする請求項２記載の対数尤度比操作方法。
【請求項４】
前記１つ以上の閾値は最大閾値を含み、
前記第２のウィンドウは、前記振幅または前記対数尤度比と前記最大閾値とに基づいて設定される
ことを特徴とする請求項３記載の対数尤度比操作方法。
【請求項５】
前記１つ以上の閾値は最小閾値を含み、
前記第１のウィンドウは、前記振幅または前記対数尤度比が前記最小閾値とに基づいて設定される
ことを特徴とする請求項３記載の対数尤度比操作方法。
【請求項６】
前記ディスク装置の出荷後において、前記第１の倍率は１より小さく、前記第２の倍率は１より大きい
ことを特徴とする請求項３記載の対数尤度比操作方法。
【請求項７】
前記ディスク装置を製造する工程において、前記第１の倍率は１より大きく、前記第２の倍率は１より小さい
ことを特徴とする請求項３記載の対数尤度比操作方法。
【請求項８】
前記複数のウィンドウは、前記欠陥部と前記正常部との境界部分に対応する第３のウィンドウ及び第４のウィンドウであって、前記第１のウィンドウ寄りに設定される第３のウィンドウ及び前記第２のウィンドウ寄りに設定される第４のウィンドウを含み、
前記第３のウィンドウ内の前記対数尤度比には第３の倍率が適用され、前記第４のウィンドウ内の前記対数尤度比には第４の倍率が適用され、
前記第１の倍率が１より小さい場合、前記第３の倍率は１より小さく且つ前記第１の倍率以上で、前記第４の倍率は１より大きく且つ前記第２の倍率以下であり、
前記第１の倍率が１より大きい場合、前記第３の倍率は１より大きく且つ前記第１の倍率以下で、前記第４の倍率は１より小さく且つ前記第２の倍率以上である
ことを特徴とする請求項３記載の対数尤度比操作方法。
【請求項９】
前記１つ以上の閾値は第１の閾値、前記第１の閾値より小さい第２の閾値、及び前記第２の閾値より小さい第３の閾値を含み、
前記第１のウィンドウは、前記振幅または前記対数尤度比と前記第３の閾値とに基づいて設定され、
前記第２のウィンドウは、前記振幅または前記対数尤度比と前記第２の閾値と前記第３の閾値とに基づいて設定され、
前記第３のウィンドウは、前記振幅または前記対数尤度比と前記第１の閾値と前記第２の閾値とに基づいて設定され、
前記第４のウィンドウは、前記振幅または前記対数尤度比と前記第１の閾値とに基づいて設定される
ことを特徴とする請求項８記載の対数尤度比操作方法。
【請求項１０】
ディスク上のデータセクタに書き込まれたパリティ検査符号が付加されたデータのヘッドによる読み出しに応じて、前記読み出されたデータに対応するビット系列から対数尤度比の系列を出力する軟判定最尤デコーダと、
前記対数尤度比の系列に対応するデータに付加されたパリティ検査符号に基づいて当該対数尤度比の系列を更新して当該更新された対数尤度比の系列を前記軟判定最尤デコーダに送出する動作を反復することにより前記データを復号するパリティ検査デコーダと、
前記ヘッドによる読み出しに応じて取得されるリード信号の振幅または前記軟判定最尤デコーダによって出力される対数尤度比の系列に基づいて、当該対数尤度比の系列に対して複数のウィンドウを設定する欠陥検出手段と、
前記複数のウィンドウにそれぞれ含まれる前記対数尤度比に対して、ウィンドウ個別の倍率で積演算を施し、前記積演算が施された対数尤度比を前記パリティ検査デコーダに送出する対数尤度比制御手段と
を具備することを特徴とするディスク装置。
【請求項１１】
前記複数のウィンドウは、前記振幅または前記対数尤度比と、予め定められた１つ以上の閾値とに基づいて設定される
ことを特徴とする請求項１０記載のディスク装置。
【請求項１２】
前記複数のウィンドウは、前記データセクタ上の欠陥部に対応する第１のウィンドウと前記データセクタ上の正常部に対応する第２のウィンドウとを含み、
前記第１のウィンドウ内の前記対数尤度比には第１の倍率が適用され、前記第２のウィンドウ内の前記対数尤度比には第２の倍率が適用され、
前記第１の倍率が１より小さい場合、前記第２の倍率は１より大きく、
前記第１の倍率が１より大きい場合、前記第２の倍率は１より小さい
ことを特徴とする請求項１１記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反復復号を適用するディスク装置に係り、特に、前記軟判定最尤デコーダによって出力される対数尤度比を操作するための対数尤度比操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、反復復号を適用するディスク装置として、ディスクに書き込まれるデータに付加されるパリティ検査符号に低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low Density Parity Check）符号を用いたディスク装置が開発されている。このようなディスク装置では、ディスクから読み出されたデータの各ビットは、軟出力ビタビアルゴリズム（ＳＯＶＡ：Soft Output Viterbi Algorithm）を適用した軟判定最尤デコーダから出力される対数尤度比（ＬＬＲ：log likelihood ratio）に基づいて、ＬＤＰＣデコーダによって復号される。
【０００３】
ＬＬＲは、対応するビットが“１”である確率（尤度）と“０”である確率との比率を対数で表したものである。ＬＬＲは、正のとき対応するビットが“１”である確率の方が高いことを示し、負のとき対応するビットが“０”である確率の方が高いことを示す。ＬＬＲが０のときは、対応するビットを“１”または“０”のいずれと判定しても同じ確率となる。つまりＬＬＲが０のとき、対応するビットは信頼性が最も低い。このようにＬＬＲは、対応するビットが“１”または“０”である信頼性（確率）を示す信頼性（確率）情報である。
【０００４】
ＬＤＰＣデコーダは、軟判定最尤デコーダから出力されるＬＬＲに対応するデータに付加されたＬＤＰＣ符号に基づいてパリティ検査を行うことで、当該ＬＬＲを更新する。軟判定最尤デコーダは、更新されたＬＬＲに基づいて新たなＬＬＲを出力する。このようにＬＬＲは、軟判定最尤デコーダとＬＤＰＣデコーダとの間で、予め定められた条件のもとで繰り返し伝播される。このＬＬＲの伝播は、確率伝播と呼ばれる。このＬＬＲの伝播の繰り返し、つまり反復復号により、データが復号される。
【０００５】
このため従来技術では、ディスク上の欠陥によりＬＬＲが部分的に低い箇所がある場合、確率伝播により他の尤度の高いＬＬＲに対しても悪影響を及ぼす。この悪影響によりディスクからのデータリード時におけるエラーレートの悪化を引き起こす。
【０００６】
そこで、例えば特許文献１は、ディスクからヘッドにより読み出された信号（リード信号）の振幅、或いは上述のＬＬＲに基づいて、ディスク上の欠陥のある箇所（以下、媒体欠陥部と称する）に対応するＬＬＲをマスクする技術を開示している。この特許文献１に記載の技術によれば、媒体欠陥部に対応するＬＬＲを、スケーリング係数αによって小さくすることで、媒体欠陥部に対応するＬＬＲの伝播による悪影響を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１２５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ＬＬＲの伝播による悪影響を抑制可能な媒体欠陥部は、以下の理由により、リード信号の振幅の低下が大きい媒体欠陥部（以下、第１の媒体欠陥部と称する）に限られる。
【０００９】
まず、第１の媒体欠陥部の境界では、リード信号の振幅やＬＬＲが急激に低下または上昇する。このため、リード信号の振幅（例えば、振幅の移動平均）やＬＬＲに基づいて、第１の媒体欠陥部の境界を高精度に検出することができる。また第１の媒体欠陥部を有するデータセクタは、ディスク装置の製造工程において欠陥セクタとして検出される確率が高い。
【００１０】
これに対し、リード信号の振幅がなだらかに低下する媒体欠陥部（以下、第２の媒体欠陥部と称する）では、当該振幅（例えば、振幅の移動平均）やＬＬＲから、当該第２の媒体欠陥部の境界を高精度に検出することは困難である。もし、第２の媒体欠陥部の境界を誤って検出すると、当該第２の媒体欠陥部を有するデータセクタからのデータ読み出しにおけるビットエラー率ＢＥＲの劣化を招く恐れがある。
【００１１】
また、第２の媒体欠陥部の境界の検出に成功できたとしても、当該第２の媒体欠陥部を有するデータセクタからのデータリードに成功できる保証はない。更に、第２の媒体欠陥部を有するデータセクタのリード成功率は、例えばライト品質のばらつきに起因する微量な振幅変化により大きく変化してしまう。このため、第２の媒体欠陥部を有するデータセクタは、製造工程において欠陥セクタとして検出されない可能性が高くなる。
【００１２】
本発明は上記事情を考慮してなされたものでその目的は、リード信号の振幅がなだらかに低下するような媒体欠陥部の正常部への影響を効果的に制御できる、反復復号を適用するディスク装置における対数尤度比操作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの態様によれば、反復復号を適用するディスク装置において、軟判定最尤デコーダによって出力される対数尤度比を操作するための対数尤度比操作方法が提供される。この対数尤度比操作方法は、ディスク上のデータセクタからのヘッドによるデータ読み出しに応じて取得されるリード信号の振幅または前記軟判定最尤デコーダによって出力される対数尤度比の系列に基づいて、当該対数尤度比の系列に対して複数のウィンドウを設定し、前記複数のウィンドウにそれぞれ含まれる前記対数尤度比に対して、ウィンドウ個別の倍率で積演算を施し、前記積演算が施された対数尤度比の系列をパリティ検査デコーダに送出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ディスク上のデータセクタからのヘッドによるデータ読み出しに応じて取得されるリード信号の振幅または対数尤度比の系列に基づいて、レベル分けが行われ、それぞれのレベルに対応するウィンドウが当該対数尤度比の系列に対して設定される。そして、設定された複数のウィンドウにそれぞれ含まれる対数尤度比に対して、ウィンドウ毎の倍率を用いた積演算が行われる。これにより、データセクタ上の欠陥部に対応する対数尤度比の正常部に対応する対数尤度比への影響を効果的に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図。
【図２】データセクタ上に存在する欠陥部の第１の例を、リード信号の包絡線と当該リード信号に対応する対数尤度比分布とにより示す図。
【図３】データセクタ上に存在する欠陥部の第２の例を、リード信号の包絡線と当該リード信号に対応する対数尤度比分布とにより示す図。
【図４】データセクタに対応する対数尤度比の系列における対数尤度比分布とウィンドウの例を示す図。
【図５】磁気ディスク装置の出荷後においてウィンドウ別に適用される操作倍率を、対数尤度比分布と共に示す図。
【図６】磁気ディスク装置の製造工程においてウィンドウ別に適用される操作倍率を、対数尤度比分布と共に示す図。
【図７】データセクタに対応する対数尤度比の絶対値の分布と当該対数尤度比の絶対値の移動平均線の例を示す図。
【図８】ウィンドウ設定の手順を示すフローチャート。
【図９】ウィンドウ設定の手順の変形例を示すフローチャート。
【図１０】磁気ディスク装置の出荷後において、ウィンドウ別に適用される操作倍率を決定する方法を説明するための図。
【図１１】磁気ディスク装置の製造工程において、ウィンドウ別に適用される操作倍率を決定する方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を磁気ディスク装置に適用した実施の形態につき図面を参照して説明する。  
図１は本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の構成を示すブロック図である。図１において、ディスク（磁気ディスク）１１は、スピンドルモータ（図示せず）によって高速に回転させられる。このディスク１１の記録面に対応して、ヘッド１２が配置されている。ヘッド１２は、ディスク１１へのデータ書き込み及び当該ディスク１１からのデータ読み出しに用いられる。ヘッド１２は、アクチュエータ１３の先端に取り付けられている。ヘッド１２は、ディスク１１が高速に回転することにより当該ディスク１１上で浮上する。アクチュエータ１３はボイスコイルモータ（図示せず）によって駆動されることにより、ヘッド１２をディスク１１の半径方向に移動する。
【００１７】
本実施形態において、ヘッド１２によりディスク１１上のデータセクタに書き込まれるデータには、パリティ検査符号として低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号が付加される。ディスク１１上のデータセクタ（目標データセクタ）に書き込まれたデータはヘッド１２により読み出される。すると、ヘッド１２からリード信号が出力される。このリード信号は、プリアンプ１４によって増幅される。
【００１８】
プリアンプ１４によって増幅されたリード信号は、アナログフロントエンド回路１５を介してアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１６に転送される。アナログフロントエンド回路１５は、可変利得アンプ（ＶＧＡ）及びアナログフィルタから構成される。アナログ／デジタル変換器１６は、リード信号を所定のサンプリング周期でデジタルデータの系列に変換する。アナログ／デジタル変換器１６から出力されるデジタルデータの系列は、デジタル等化器としての例えば有限インパルス応答（ＦＩＲ：Finite Impulse Response）フィルタ１７によって、目標とするパーシャルレスポンス（ＰＲ）波形に等化される。
【００１９】
ＦＩＲフィルタ１７によって等化（ＰＲ等化）されたデジタルデータ（コードデータ）の系列は、軟判定最尤デコーダ１８に入力される。軟判定最尤デコーダ１８は、軟出力ビタビアルゴリズム（ＳＯＶＡ）に基づき、デジタルデータ（コードデータ）の系列から、対数尤度比（以下、ＬＬＲと称する）の系列を出力する。前述したように、ＬＬＲは、正のとき対応するビットが“１”である確率の方が高いことを示し、負のとき対応するビットが“０”である確率の方が高いことを示す。ＬＬＲが０のときは、対応するビットを“１”または“０”のいずれと判定しても同じ確率となる。値が正のＬＬＲの最大値を＋ＬＬＲmaxと表現し、値が負のＬＬＲのうち、絶対値が最大のＬＬＲを−ＬＬＲmaxと表現する。
【００２０】
軟判定最尤デコーダ１８から出力されるＬＬＲの系列はＬＬＲ（対数尤度比）コントローラ２１に入力される。ＬＬＲコントローラ２１は、通常は、軟判定最尤デコーダ１８から出力されるＬＬＲの系列を、特別の操作を加えることなく、ＬＤＰＣデコーダ１９に出力する。つまり、軟判定最尤デコーダ１８から出力されるＬＬＲの系列は、ＬＬＲコントローラ２１を通過してＬＬＲコントローラ２１に転送される。また、ＬＬＲコントローラ２１は、ＬＬＲ操作モードでは、データセクタからのヘッド１２によるデータ読み出しに応じて軟判定最尤デコーダ１８から１回目に出力されるＬＬＲの系列を対象に、後述するように、欠陥検出器２０によって設定される複数のウィンドウにそれぞれ含まれるＬＬＲに対し、ウィンドウ個別の倍率（操作倍率）で積演算を施す。この積演算が施されたＬＬＲの系列はＬＤＰＣデコーダ１９に転送される。ＬＬＲ操作モードの設定については後述する。
【００２１】
ＬＤＰＣデコーダ１９は、ＬＬＲコントローラ２１から転送されたＬＬＲの系列に対応するデータに付加されているＬＤＰＣ符号に基づいてパリティ検査を行うことで、当該系列中の各ＬＬＲを更新する。ＬＤＰＣデコーダ１９は、更新されたＬＬＲの系列を軟判定最尤デコーダ１８に出力する。
【００２２】
このように軟判定最尤デコーダ１８とＬＤＰＣデコーダ１９との間でＬＬＲの系列を直接または間接に伝播しながら、予め定められた条件のもとで動作が反復される。ＬＤＰＣデコーダ１９は、この反復動作が終了した際のＬＬＲの系列中の各ＬＬＲに基づいて、硬判定値の系列、つまりバイナリデータの系列を復号する。この復号されたバイナリデータに対して全ての符号に対しパリティ検査を実施し、パリティを満たす場合は正常に復号が終了したことを意味しているが、上記パリティ検査の結果、１つでもパリティを満たさない符号がある場合はリードエラーとなり、目標データセクタから再度データを読み出すためのリトライ（つまりリードリトライ）が実行される。
【００２３】
リードリトライは、データリードに成功するまで、所定のリトライ回数Ｎを上限に繰り返される。本実施形態では、ＭをＮより小さい自然数であるものとすると、例えばＨＤＤの出荷後においては、リードリトライがＭ回繰り返されてもデータリードに成功しなかったときに、後述するＣＰＵ２２によってＬＬＲ操作モードが設定される。またＬＬＲ操作モードは、ＨＤＤの製造工程、より詳細にはディスク１１上の欠陥セクタを検出する工程において、データセクタ上の欠陥部が後述する欠陥検出器２０によって検出された場合にも設定される。
【００２４】
さて、目標データセクタ上に欠陥部（媒体欠陥部）が存在するものとすると、当該欠陥部に対応するＬＬＲが、軟判定最尤デコーダ１８とＬＤＰＣデコーダ１９との間で伝播されることにより、他の正常部に対応するＬＬＲに対しても悪影響を及ぼす可能性がある。図２及び図３は、それぞれ、データセクタ上に存在する欠陥部の第１の例及び第２の例を、リード信号の包絡線と当該リード信号に対応するＬＬＲ分布とにより示す。
【００２５】
図２において、参照符号２１０は、データセクタからヘッド１２によりデータが読み出された際のリード信号の包絡線を示し、参照符号２２０は当該リード信号に対応するＬＬＲ系列におけるＬＬＲ分布を示す。リード信号の包絡線２１０は、リード信号の正側の最大振幅に対応する包絡線２１１とリード信号の負側の最大振幅に対応する包絡線２１２とを表す。ＬＬＲ分布２２０のｘ軸はビット番号（サンプル点番号）ＢＮを示し、ｙ軸はＬＬＲの値を示す。ＬＬＲ分布２２０上の矢印２１４及び２１５は、欠陥部２１３に対応するＬＬＲが伝播により他の正常な箇所に対応するＬＬＲに対して影響を及ぼすことを表している。
【００２６】
図２の例では、楕円で囲まれた欠陥部２１３において、リード信号の振幅が大きく低下している。つまり欠陥部２１３は、前述の第１の媒体欠陥部に相当する。ＬＬＲ分布２２０のうち、欠陥部２１３に対応するＬＬＲの値は、他の正常な箇所に対応するＬＬＲと異なって０近傍に集中している。この場合、ＬＤＰＣデコーダ１９におけるリード成功率は低くなる。このため、このようなタイプのデータセクタは、ＨＤＤの製造工程において欠陥セクタとして検出される確率が高く、問題とならない。
【００２７】
また、欠陥部２１３の境界Ｐx及びＰyでは、リード信号の振幅やＬＬＲが急激に低下または上昇する。このため、リード信号の振幅（例えば、振幅の移動平均）やＬＬＲに基づいて欠陥部を検出する従来技術を用いても、欠陥部２１３の境界Ｐx及びＰyを高精度に検出して、ＰxからＰyまでの範囲のＬＬＲをマスクするためのウィンドウを設定することができる。
【００２８】
図３において、参照符号３１０は、データセクタからヘッド１２によりデータが読み出された際のリード信号の包絡線を示し、参照符号３２０は当該リード信号に対応するＬＬＲ系列におけるＬＬＲ分布を示す。リード信号の包絡線３１０は、リード信号の正側の最大振幅に対応する包絡線３１１とリード信号の負側の最大振幅に対応する包絡線３１２とを表す。矢印３１４及び３１５は、欠陥部３１３に対応するＬＬＲが伝播により他の正常な箇所に対応するＬＬＲに対して影響を及ぼすことを表している。
【００２９】
図３の例では、楕円で囲まれた欠陥部３１３の境界において、リード信号の振幅がなだらかに低下している。ＬＬＲ分布３２０のうち、欠陥部３１３に対応するＬＬＲの値は、０から他の正常な箇所に対応するＬＬＲのレベルまで広範囲にばらついている。図３のような例では、リード信号の振幅（例えば、振幅の移動平均）やＬＬＲに基づいて欠陥部３１３の境界を検出することは困難である。例えば、欠陥部３１３の境界として、図３に示されるＰx1及びＰy1の対、Ｐx2及びＰy2の対またはＰx3及びＰy3の対が検出される可能性がある。もし、欠陥部３１３の境界を誤って検出すると、有効なＬＬＲを持つビットに対してもＬＬＲをマスクしてしまうか、或いは、マスクすべきＬＬＲをマスクできない事態を招く。このような場合、欠陥部３１３を持つデータセクタからのデータ読み出しにおけるビットエラー率ＢＥＲの劣化を招く恐れがある。
【００３０】
また、欠陥部３１３の境界の検出に成功できたとしても、当該欠陥部３１３を有するデータセクタからのデータリードに成功できる保証はない。更に、欠陥部３１３を有するデータセクタのリード成功率は、ライト品質のばらつきや温度環境の変化に起因する微量な振幅変化により、当該欠陥部３１３の深さによってはリード成功率が大きく変化してしまう、このため、欠陥部３１３を有するデータセクタは、製造工程において欠陥セクタとして検出されない可能性が高くなる。
【００３１】
そこで本実施形態に係るＨＤＤは、当該ＨＤＤの出荷後においては、図３に示すようなタイプの欠陥部３１３に対応するＬＬＲが他の正常な箇所に対応するＬＬＲに悪影響を及ぼすのを防止可能な構成を適用している。この構成は、後述するように、ＨＤＤの製造工程では、欠陥部３１３を有するデータセクタを欠陥セクタとして検出することを可能とする。
【００３２】
再び図１を参照すると、欠陥検出器２０は、ディスク１１上のデータセクタからのヘッド１２によるデータ読み出しに応じた、プリアンプ１４の出力、アナログフロントエンド回路１５の出力、アナログ／デジタル変換器１６の出力、ＦＩＲフィルタ１７の出力または軟判定最尤デコーダ１８の１回目の出力に基づいて、当該データセクタにおける欠陥部（媒体欠陥部）を検出する。ここで、欠陥部の検出に、プリアンプ１４の出力、またはアナログフロントエンド回路１５の出力を用いる場合、欠陥検出器２０はプリアンプ１４の出力、またはアナログフロントエンド回路１５の出力を所定のサンプリング周期でデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器を備えている必要がある。
【００３３】
欠陥検出器２０は、メモリ２１０を備えている。メモリ２１０は、１データセクタからのデータ読み出しに応じて、欠陥検出器２０に備えられているアナログ／デジタル変換器から出力されるデジタルデータの系列、アナログ／デジタル変換器１６から出力されるデジタルデータの系列、ＦＩＲフィルタ１７から出力される波形等化されたデジタルデータの系列、または軟判定最尤デコーダ１８から１回目に出力されるＬＬＲの系列を一時格納するのに用いられる。
【００３４】
欠陥検出器２０は、メモリ２１０に格納されているデジタルデータの系列またはＬＬＲの系列を、少なくとも１つの閾値に従ってレベル分けすることによって、当該ＬＬＲの系列に対して、複数のウィンドウをデータセクタ内のそれぞれ異なる位置に対応させて設定する。ここで、デジタルデータの系列は、リード信号の振幅に対応している。つまり欠陥検出器２０は、リード信号の振幅またはＬＬＲの系列と、少なくとも１つの閾値とに基づいて、複数のウィンドウを設定する。ここで最低レベルに対応するウィンドウはデータセクタの欠陥部に対応し、最高レベルに対応するウィンドウは当該データセクタの正常部に対応する。欠陥検出器２０はまた、複数のウィンドウにそれぞれ含まれる、軟判定最尤デコーダ１８から出力されるＬＬＲに対する積演算に適用すべき操作倍率をウィンドウ毎に決定する。
【００３５】
ＬＬＲコントローラ２１はＬＬＲ操作モードにおいて、欠陥検出器２０によって設定された複数のウィンドウにそれぞれ含まれる、軟判定最尤デコーダ１８から１回目に出力されるＬＬＲに対して、欠陥検出器２０によって決定されたウィンドウ個別の操作倍率で積演算を施す。ＬＬＲコントローラ２１は、積演算が施されたＬＬＲの系列をＬＤＰＣデコーダ１９に転送する。
【００３６】
ＣＰＵ２２は、ＨＤＤ全体を制御する主コントローラとして機能する。特に本実施形態においてＣＰＵ２２は、欠陥検出器２０とＬＬＲコントローラ２１とのインタフェースとして機能する。つまりＣＰＵ２２は、欠陥検出器２０による複数のウィンドウの設定に応じて当該欠陥検出器２０によって決定される、当該複数のウィンドウ個別の操作倍率での積演算をＬＬＲコントローラ２１に指示する。なお、欠陥検出器２０による欠陥検出、ウィンドウ設定及びウィンドウ毎の操作倍率の決定の少なくとも１つをＣＰＵ２２に行わせることも可能である。
【００３７】
次に本実施形態において、欠陥検出器２０によって７つのウィンドウが設定される場合を例に、当該欠陥検出器２０及びＬＬＲコントローラ２１の動作について、図４乃至図６を参照して説明する。  
図４は、データセクタに対応するＬＬＲの系列におけるＬＬＲ分布とウィンドウの例を示す。図４において、７つのウィンドウＷ１，Ｗ２L，Ｗ２R，Ｗ３L，Ｗ３R，Ｗ４L及びＷ４Rは、データセクタに対応するＬＬＲの系列に基づいて、欠陥検出器２０によって設定される。図４の例では、データセクタに対応するＬＬＲの系列が４つのレベルにレベル分けされる。
【００３８】
ウィンドウ（第１のウィンドウ）Ｗ１は最低レベルに対応し、ウィンドウ（第２のウィンドウ）Ｗ２L及びＷ２Rは最高レベルに対応する。つまりウィンドウＷ１はデータセクタの欠陥部に対応し、ウィンドウＷ２L及びＷ２Rはデータセクタの正常部に対応する。ウィンドウ（第３のウィンドウ）Ｗ３L及びＷ３Rは最低レベルより１つ上位のレベルに対応し、ウィンドウ（第４のウィンドウ）Ｗ４L及びＷ４Rは最高レベルより１つ下位のレベルに対応する。つまりウィンドウＷ３L及びＷ３Rは、欠陥部と正常部との境界（遷移）部分における欠陥部側に対応し、ウィンドウＷ１寄りに設定される。一方、ウィンドウＷ４L及びＷ４Rは、欠陥部と正常部との境界部分における正常部側に対応し、ウィンドウＷ２L及びＷ２R寄りに設定される。
【００３９】
図５及び図６は、図４に示すＬＬＲ分布とウィンドウの例において、ウィンドウ別に適用される操作倍率を、当該ＬＬＲ分布と共に示す。図５は、ＨＤＤの出荷後において、ウィンドウ別に適用される操作倍率の例を示し、図６は、ＨＤＤの製造工程において、ウィンドウ別に適用される操作倍率の例を示す。
【００４０】
まず、ＨＤＤの出荷後における、ウィンドウ別のＬＬＲ操作について、図５を参照して説明する。図５に示すように、ＬＬＲコントローラ２１は、最低レベル（欠陥部５１０）に対応するウィンドウＷ１内の各ＬＬＲに、１より小さい所定の操作倍率（最小倍率、第１の倍率）、例えば０．５を乗じる。これにより、欠陥部５１０に対応するＬＬＲの値は、図５において矢印５１８及び５１９に示す方向、つまり絶対値が小さくなる方向に変更される。
【００４１】
またＬＬＲコントローラ２１は、最高レベル（正常部）に対応するウィンドウＷ２L及びＷ２R内の各ＬＬＲに、１より大きい所定の操作倍率（最大倍率、第２の倍率）、例えば２．０を乗じる。これにより、正常部に対応するＬＬＲの値は、図５において矢印５１４，５１５，５１６及び５１７に示す方向、つまり絶対値が大きくなる方向に変更される。
【００４２】
このように、ＨＤＤの出荷後は、欠陥部５１０に対応するＬＬＲの値を小さくする一方、正常部に対応するＬＬＲの値を大きくする。これにより、図５において矢印５１１及び５１２で示されるような、欠陥部５１０に対応するＬＬＲによる正常部に対応するＬＬＲへの影響を相対的に小さくして、当該欠陥部５１０を有するデータセクタからのデータ読み出しにおけるビットエラー率ＢＥＲを改善させることが可能となる。
【００４３】
またＬＬＲコントローラ２１は、欠陥部５１０と正常部との境界５１３における欠陥部側に対応するウィンドウＷ３L内の各ＬＬＲに、１より小さく、且つ最小倍率（０．５）以上の操作倍率（第３の倍率）、例えば０．７を乗じる。これにより、欠陥部５１０と正常部との境界５１３における欠陥部側に対応するＬＬＲの値は、図５において矢印５２０に示す方向、つまり絶対値が小さくなる方向に変更される。図５では省略されているが、ＬＬＲコントローラ２１は、ウィンドウＷ３R内の各ＬＬＲにも、例えば０．７を乗じる。
【００４４】
またＬＬＲコントローラ２１は、欠陥部５１０と正常部との境界５１３における正常部側に対応するウィンドウＷ４L内の各ＬＬＲに、１より大きく、且つ最大倍率（２．０）以下の操作倍率（第４の倍率）、例えば１．２を乗じる。これにより、欠陥部５１０と正常部との境界５１３における正常部側に対応するＬＬＲの値は、図５において矢印５１９に示す方向、つまり絶対値が大きくなる方向に変更される。図５では省略されているが、ＬＬＲコントローラ２１は、ウィンドウＷ４R内の各ＬＬＲにも、例えば１．２を乗じる。
【００４５】
このように、ＨＤＤの出荷後は、欠陥部５１０に対応するＬＬＲの値だけでなく、欠陥部５１０と正常部との境界における欠陥部側に対応するＬＬＲの値を小さくする一方、正常部に対応するＬＬＲの値だけでなく、当該境界における正常部側に対応するＬＬＲの値を大きくすることで、欠陥部５１０に対応するＬＬＲによる正常部に対応するＬＬＲへの影響を相対的に、より小さすることができる。
【００４６】
次に、ＨＤＤの製造工程における、ウィンドウ別のＬＬＲ操作について、図６を参照して説明する。図６に示すように、ＬＬＲコントローラ２１は、最低レベル（欠陥部）に対応するウィンドウＷ１内の各ＬＬＲに、１より大きい所定の操作倍率（最大倍率、第１の倍率）、例えば２．０を乗じる。これにより、欠陥部に対応するＬＬＲの値は、図６において矢印６１８及び６１９に示す方向、つまり絶対値が大きくなる方向に変更される。
【００４７】
またＬＬＲコントローラ２１は、最高レベル（正常部）に対応するウィンドウＷ２L及びＷ２R内の各ＬＬＲに、１より小さい所定の操作倍率（最小倍率、第２の倍率）、例えば０．５を乗じる。これにより、正常部に対応するＬＬＲの値は、図６において矢印６１４，６１５，６１６及び６１７に示す方向、つまり絶対値が小さくなる方向に変更される。
【００４８】
このように、ＨＤＤの製造工程では、欠陥部に対応するＬＬＲの値を大きくする一方、正常部に対応するＬＬＲの値を小さくする。これにより、図６において矢印６１１及び６１２で示されるような、欠陥部に対応するＬＬＲによる正常部に対応するＬＬＲへの影響を相対的に大きくして、当該欠陥部を有するデータセクタからのデータ読み出しにおけるビットエラー率ＢＥＲを劣化させることが可能である。この結果、欠陥部を有するデータセクタを欠陥セクタとして確実に検出することが可能となる。
【００４９】
またＬＬＲコントローラ２１は、欠陥部と正常部との境界における欠陥部側に対応するウィンドウＷ３L内の各ＬＬＲに、１より大きく、且つ最大倍率（２．０）以下の操作倍率（第３の倍率）、例えば１．４を乗じる。これにより、欠陥部と正常部との境界における欠陥部側に対応するＬＬＲの値は、図６において矢印６２０に示す方向、つまり絶対値が大きくなる方向に変更される。図６では省略されているが、ＬＬＲコントローラ２１は、ウィンドウＷ３R内の各ＬＬＲにも、例えば１．４を乗じる。
【００５０】
またＬＬＲコントローラ２１は、欠陥部と正常部との境界における正常部側に対応するウィンドウＷ４L内の各ＬＬＲに、１より小さく、且つ最小倍率（０．５）以上の操作倍率（第４の倍率）、例えば０．８を乗じる。これにより、欠陥部と正常部との境界における正常部側に対応するＬＬＲの値は、図６において矢印６１９に示す方向、つまり絶対値が小さくなる方向に変更される。図６では省略されているが、ＬＬＲコントローラ２１は、ウィンドウＷ４R内の各ＬＬＲににも、例えば０．８を乗じる。
【００５１】
このように、ＨＤＤの製造工程では、欠陥部に対応するＬＬＲの値だけでなく、欠陥部と正常部との境界における欠陥部側に対応するＬＬＲの値を大きくする一方、正常部に対応するＬＬＲの値だけでなく、当該境界における正常部側に対応するＬＬＲの値を小さくすることで、欠陥部に対応するＬＬＲによる正常部に対応するＬＬＲへの影響を相対的に、より大きくすることができる。この結果、欠陥部を有するデータセクタを欠陥セクタとして、より確実に検出することが可能となる。
【００５２】
次に、本実施形態で適用されるウィンドウ設定の手順について、データセクタに対応するＬＬＲ（ＬＬＲの絶対値）の系列を２つの閾値ＴＨ１及びＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）に基づいてレベル分けすることによりウィンドウを設定する場合を例に、図７及び図８を参照して説明する。ここでは、説明の簡略化のために、３つのレベルに対応した３種のウィンドウが設定されるものとする。図７は、１つのデータセクタに対応するＬＬＲの絶対値（｜ＬＬＲ｜）の分布と当該ＬＬＲの絶対値の移動平均線７００の例を示す。図８は、ウィンドウ設定の手順を示すフローチャートである。
【００５３】
まず、ＬＬＲコントローラ２１内のメモリ２１０には、データセクタからのヘッド１２によるデータ読み出しに応じて軟判定最尤デコーダ１８から１回目に出力される、当該データセクタに対応するＬＬＲの系列が格納されるものとする。ＬＬＲコントローラ２１は、このＬＬＲの系列における各ＬＬＲの絶対値（｜ＬＬＲ｜）をとる（ステップ８１）。次に、ＬＬＲコントローラ２１は、各ＬＬＲの絶対値に基づいて、当該ＬＬＲの絶対値の移動平均を算出する（ステップ８２）。具体的には、ＬＬＲコントローラ２１は、目標とするＬＬＲの前後一定数のＬＬＲの絶対値の平均値を、当該目標とするＬＬＲの絶対値とする。ＬＬＲコントローラ２１は、この操作をデータセクタに対応する全てのＬＬＲの絶対値について繰り返すことにより、ＬＬＲの絶対値の移動平均を算出する。このようにして、図７に示すＬＬＲの絶対値の移動平均線７００が求められる。
【００５４】
次に、ＬＬＲコントローラ２１は、移動平均線７００と閾値ＴＨ１及びＴＨ２とに基づき、移動平均線７００が閾値ＴＨ１より小さく閾値ＴＨ２より大きい範囲を、当該、移動平均線７００の立ち上がりの部分と立ち下がりの部分とから検出する（ステップ８３）。図７の例では、移動平均線７００の立ち下がりの部分から範囲Ｐ１〜Ｐ２が検出され、移動平均線７００の立ち下上がりの部分から範囲Ｐ３〜Ｐ４が検出される。なお、図７においてＰ０はデータセクタの開始点（先頭ビット）を示し、Ｐｎはデータセクタの終了点（最終ビット）を示す。
【００５５】
ＬＬＲコントローラ２１は、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及びＰ４の各ビット位置に基づいて、Ｐ０からＰ１までの範囲のウィンドウＰ０Ｐ１、Ｐ１からＰ２までの範囲のウィンドウＰ１Ｐ２、Ｐ２からＰ３までの範囲のウィンドウＰ２Ｐ３、Ｐ３からＰ４までの範囲のウィンドウＰ３Ｐ４、及びＰ４からＰｎまでの範囲のウィンドウＰ４Ｐｎを、それぞれ設定する（ステップ８４）。ウィンドウＰ２Ｐ３は欠陥部に対応し、ウィンドウＰ０Ｐ１及びＰ４Ｐｎは正常部に対応する。ウィンドウＰ１Ｐ２及びＰ３Ｐ４は、欠陥部と正常部との境界に対応する。ウィンドウＰ１Ｐ２及びＰ３Ｐ４を欠陥部とするか、或いは正常部側とするかは、例えばユーザに選択させればよい。
【００５６】
なお、上述のウィンドウ設定の手順は、データセクタに対応するＬＬＲの系列をレベル分けすることによりウィンドウを設定する場合を前提としている。しかし、データセクタに対応するリード信号の振幅（振幅の絶対値）をレベル分けすることによりウィンドウを設定することも可能である。この場合、リード信号の振幅の絶対値の移動平均を用いればよい。
【００５７】
［ウィンドウ設定の手順の変形例］
次に、ウィンドウ設定の手順の変形例について、図９のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明では、煩雑さを避けるため、ＬＬＲの絶対値を単にＬＬＲと表記するものとする。
【００５８】
ＬＬＲコントローラ２１は、ＬＬＲの系列に基づき、閾値ＴＨ１未満となるＬＬＲが所定ビット数、例えば５ビット連続するポイント（ビット位置）Ｐ１を検出する（ステップ９１）。次にＬＬＲコントローラ２１は、Ｐ１より後ろで、閾値ＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）未満となるＬＬＲが所定ビット数、例えば５ビット連続するポイントＰ２を検出する（ステップ９２）。
【００５９】
次にＬＬＲコントローラ２１は、Ｐ２より後ろで、閾値ＴＨ２を超えるＬＬＲが所定ビット数、例えば５ビット連続するポイントＰ３を検出する（ステップ９３）。次にＬＬＲコントローラ２１は、Ｐ３より後ろで、閾値ＴＨ１を超えるＬＬＲが所定ビット数、例えば５ビット連続するポイントＰ４を検出する（ステップ９４）。
【００６０】
ＬＬＲコントローラ２１は、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及びＰ４の各ビット位置に基づいて、前記ステップ８４と同様に、ウィンドウＰ０Ｐ１、ウィンドウＰ１Ｐ２、ウィンドウＰ２Ｐ３、ウィンドウＰ３Ｐ４、及びウィンドウＰ４Ｐｎを、それぞれ設定する（ステップ９５）。
【００６１】
なお、上述の変形例で適用されるウィンドウ設定の手順は、データセクタに対応するＬＬＲの系列をレベル分けすることによりウィンドウを設定する場合を前提としている。しかし、データセクタに対応するリード信号の振幅をレベル分けすることによりウィンドウを設定することも可能である。
【００６２】
次に、ＨＤＤの出荷後において、ウィンドウ別に適用される操作倍率を決定する方法について、図１０を参照して説明する。  
図１０において、参照符号１００は、１データセクタに対応するリード信号の振幅の絶対値またはＬＬＲの絶対値の移動平均線を示す。ＬＬＲコントローラ２１は、この移動平均線１００と３つの閾値ＴＨ１，ＴＨ２及びＴＨ３（ＴＨ１＞ＴＨ２＞ＴＨ３）とに基づいて、データセクタに対応するＬＬＲの系列に対して、図１０に示すように、ウィンドウＷ１，Ｗ２L，Ｗ２R，Ｗ３L，Ｗ３R，Ｗ４L及びＷ４Rを設定する。
【００６３】
ここで、欠陥部に対応するウィンドウＷ１は、所定の操作倍率（最小倍率、第１の倍率）、例えば０．５を適用する第１のウィンドウである。正常部に対応するウィンドウＷ２L及びＷ２Rは、所定の操作倍率（最大倍率、第２の倍率）、例えば２．０を適用する第２のウィンドウである。
【００６４】
これに対し、欠陥部と正常部との境界における欠陥部側に対応するウィンドウＷ３L及びＷ３Rは、１より小さく、且つ０．５以上の操作倍率を適用する第３のウィンドウである。このウィンドウＷ３L及びＷ３Rに適用される操作倍率は、移動平均線１００の当該ウィンドウ内の線分の傾き（より詳細には、傾きの絶対値）と、所定の関数１０２とに基づいて決定される。例えば、移動平均線１００のウィンドウＷ３L内の傾きは、当該ウィンドウＷ３Lの幅をｗ３とすると、ｗ３に対する閾値ＴＨ２とＴＨ３との差分の比率（ＴＨ２−ＴＨ３）／ｗ３により近似され、図１０の例では５／３である。関数１０２を用いた場合、ある比率未満では、操作倍率は、比率の増加に対応して直線的に減少する。そして、ある比率を超えると、操作倍率は、最小倍率０．５に固定される。
【００６５】
次に、欠陥部と正常部との境界における正常部側に対応するウィンドウＷ４L及びＷ４Rは、１より大きく、且つ２．０以下の操作倍率を適用する第４のウィンドウである。このウィンドウＷ４L及びＷ４Rに適用される操作倍率は、移動平均線１００の当該ウィンドウ内の線分の傾き（より詳細には、傾きの絶対値）と、所定の関数１０１とに基づいて決定される。例えば、移動平均線１００のウィンドウＷ４L内の傾きは、当該ウィンドウＷ４Lの幅をｗ４とすると、ｗ４に対する閾値ＴＨ１とＴＨ２との差分の比率（ＴＨ１−ＴＨ２）／ｗ４により近似され、図１０の例では５／４である。関数１０１を用いた場合、ある比率未満では、操作倍率は、比率の増加に対応して直線的に増加する。そして、ある比率を超えると、操作倍率は、最大倍率２．０に固定される。
【００６６】
次に、ＨＤＤの製造工程において、ウィンドウ別に適用される操作倍率を決定する方法について、図１１を参照して説明する。なお、図１１において、図１０と等価な部分には同一参照符号を付してある。
【００６７】
図１１において、ウィンドウＷ１は、所定の操作倍率（最大倍率、第１の倍率）、例えば２．０を適用する第１のウィンドウである。ウィンドウＷ２L及びＷ２Rは、所定の操作倍率（最小倍率、第２の倍率）、例えば０．５を適用する第２のウィンドウである。
【００６８】
これに対し、ウィンドウＷ３L及びＷ３Rは、１より大きく、且つ２．０以下の操作倍率を適用する第３のウィンドウである。このウィンドウＷ３L及びＷ３Rに適用される操作倍率は、移動平均線１００の当該ウィンドウ内の線分の傾きと、所定の関数１０１とに基づいて決定される。例えば、移動平均線１００のウィンドウＷ３L内の傾きは、前述のように比率（ＴＨ２−ＴＨ３）／ｗ３により近似され、図１１の例では５／３である。関数１０１を用いた場合、ある比率未満では、操作倍率は、比率の増加に対応して直線的に増加する。そして、ある比率を超えると、操作倍率は、最大倍率２．０に固定される。
【００６９】
次に、ウィンドウＷ４L及びＷ４Rは、１より小さく、且つ０．５以上の操作倍率を適用する第４のウィンドウである。このウィンドウＷ４L及びＷ４Rに適用される操作倍率は、移動平均線１００の当該ウィンドウ内の線分の傾きと、所定の関数１０２とに基づいて決定される。例えば、移動平均線１００のウィンドウＷ４L内の傾きは、前述のように比率（ＴＨ１−ＴＨ２）／ｗ４により近似され、図１１の例では５／４である。関数１０２を用いた場合、ある比率未満では、操作倍率は、比率の増加に対応して直線的に減少する。そして、ある比率を超えると、操作倍率は、最小倍率０．５に固定される。
【００７０】
図１１の例では。移動平均線１００は閾値ＴＨ３より低くなる区間を有しており、この区間に対応してウィンドウＷ１が設定されている。しかし、移動平均線１００が閾値ＴＨ３を超えているならば、ウィンドウＷ１は設定されず、欠陥検出器２０は対応するデータセクタ上に欠陥部がないことを検出する。このように、ＨＤＤの製造工程においてデータセクタ上に欠陥部がないことが検出された場合、本実施形態では、当該データセクタに対応するＬＬＲ操作モードは設定されない。但し、例えばユーザからの指示により、移動平均線１００が閾値ＴＨ１またはＴＨ２より低くなる区間があるかによって、ＬＬＲ操作モードが設定されてもよい。
【００７１】
上記実施形態では、パリティ検査符号にＬＤＰＣ符号を適用しているが、シングルパリティ検査符号、ターボ符号等を適用することも可能である。また上記実施形態は、ディスク装置がＨＤＤ（磁気ディスク装置）である場合を前提としている。しかし、反復復号を適用するディスク装置であれば、光磁気ディスク装置のような、ＨＤＤ以外のディスク装置であっても構わない。
【００７２】
なお、本発明は、上記実施形態またはその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態またはその変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態またはその変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１１…ディスク、１２…ヘッド、１４…プリアンプ、１５…アナログフロントエンド回路、１６…アナログ／デジタル変換器、１７…ＦＩＲフィルタ、１８…軟判定最尤デコーダ、１９…ＬＤＰＣデコーダ（パリティ検査デコーダ）、２０…欠陥検出器（欠陥検出手段）、２１…ＬＬＲコントローラ（対数尤度比制御手段）、２２…ＣＰＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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