(57)【要約】【課題】再生時にデータビット総数が変化するデータ誤りに対して、有効なデータ誤り訂正を実現できるディスク記憶装置を提供することにある。【解決手段】物理的に分断独立された磁性ドットの集合体から構成されるデータ記録領域を有するディスク媒体２を有するディスクドライブにおいて、ディスクコントローラ１２は、データ再生時に誤り訂正コードを使用して、データ記録領域に記録されたデータ系列の総ビット数の変化を示す誤りを判定する手段を有する構成である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決定された総ビット数からなり、ユーザデータに誤り訂正コードを付加したデータ系列を記録するためのデータ記録領域を有するディスク媒体と、
ヘッドを使用して、前記データ記録領域に前記データ系列を記録し、かつ前記データ記録領域からデータ系列を再生するためのデータ記録再生手段と、
前記データ記録再生手段により再生されたデータ系列に対して、前記誤り訂正コードを使用して、前記データ系列の総ビット数の変化を示す誤りを判定する誤り判定手段と、
前記誤り判定手段の判定結果に基づいて、前記データから消失したデータビットまたは過剰に加えられたデータビットを検出して、当該検出結果に基づいて前記データ系列の誤りを訂正する誤り訂正手段と
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】
前記誤り訂正手段は、
前記消失したデータビットまたは前記過剰に加えられたデータビットの位置を検出して、当該検出結果に基づいて新規にデータビットを追加または既存のデータビットを除去し、前記誤り訂正コードに基づいた整合性を有するデータ系列を再構成する処理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３】
前記誤り判定手段は、
前記ユーザデータと前記誤り訂正コードとの関係に基づいて、前記データ系列の整合性を判定し、整合性が取れないデータビットに基づいて、前記総ビット数の変化を示す誤りパターンを判定することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記データ系列は、前記誤り訂正コードとしてパリティ符号を使用し、前記ユーザデータに対して２次元パリティ符号を付加した構成であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
前記データ記録領域は、アクセス単位のデータビット数からなる前記ユーザデータ、前記誤り訂正コード、及び前記過剰に加えられるデータビットを記録するための余剰ビット数分を記録する領域であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項６】
前記ディスク媒体は、物理的に分断独立された磁性ドットの集合体から構成されるデータ記録領域を有する磁気記録媒体であり、
前記データ記録再生手段は、
前記ヘッドからの記録磁界の磁化方向に応じて前記磁性ドットをデータドットとして磁気記録することで、前記データ系列を前記データ記録領域に記録するように構成されてい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】
前記ディスク媒体は、物理的に分断独立された磁性ドットの集合体から構成されるデータ記録領域を有する磁気記録媒体であり、
前記データ記録領域には、前記データ系列を記録するときの記録タイミングを決定する同期信号が記録された同期信号領域が含まれ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８】
予め決定された総ビット数からなり、ユーザデータに誤り訂正コードを付加したデータ系列を記録するためのデータ記録領域を有するディスク媒体と、ヘッドを使用して、前記データ記録領域に前記データ系列を記録し、かつ前記データ記録領域からデータ系列を再生するためのデータ記録再生手段とを有するディスク記憶装置に適用するデータ誤り訂正方法であって、
前記データ記録再生手段により再生されたデータ系列に対して、前記誤り訂正コードを使用して、前記データ系列の総ビット数の変化を示す誤りを判定する判定ステップと、
前記誤り判定結果に基づいて、前記データから消失したデータビットまたは過剰に加えられたデータビットを検出して、当該検出結果に基づいて前記データ系列の誤りを訂正する訂正ステップと
を有する手順を実行することを特徴とするデータ誤り訂正方法。
【請求項９】
前記訂正ステップは、
前記消失したデータビットまたは前記過剰に加えられたデータビットの位置を検出して、当該検出結果に基づいて新規にデータビットを追加または既存のデータビットを除去し、前記誤り訂正コードに基づいた整合性を有するデータ系列を再構成する処理を含むことを特徴とする請求項８に記載のデータ誤り訂正方法。
【請求項１０】
前記判定ステップは、
前記ユーザデータと前記誤り訂正コードとの関係に基づいて、前記データ系列の整合性を判定し、整合性が取れないデータビットに基づいて、前記総ビット数の変化を示す誤りパターンを判定する処理を含むことを特徴とする請求項８または請求項９のいずれか１項に記載のデータ誤り訂正方法。
【請求項１１】
物理的に分断独立された磁性ドットの集合体から構成されるデータ記録領域を有するディスク媒体と、ヘッドからの記録磁界の磁化方向に応じて前記磁性ドットをデータドットとして磁気記録することで、予め決定された総ビット数からなり、ユーザデータに誤り訂正コードを付加したデータ系列を前記データ記録領域に記録し、かつ前記データ記録領域から前記データ系列を再生するためのデータ記録再生手段とを有するディスク記憶装置に適用するデータ誤り訂正方法であって、
前記データ記録再生手段により、前記データ記録領域から前記データ系列を再生するときに、前記誤り訂正コードを使用して、前記データ系列の総ビット数の変化を示す誤りを判定する判定ステップと、
前記誤り判定結果に基づいて、前記データから消失したデータビットまたは過剰に加えられたデータビットを検出して、当該検出結果に基づいて前記データ系列の誤りを訂正する訂正ステップと
を有する手順を実行することを特徴とするデータ誤り訂正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、ディスク媒体上のデータ記録領域に記録されたデータの総ビット数が変化するデータ誤りを訂正する機能を備えたディスク記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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（以下、ディスクドライブと表記する場合がある）の分野では、ディスクリート・トラック・メディア（discrete track media : DTM）、パターンドメディア、ビットパターンメディア（Bit Patterned Media:ＢＰＭ）と呼ばれるディスク媒体が注目されている（例えば、特許文献１を参照）。特に、ビットパターンメディアと呼ばれるディスク媒体（以下、BPM構造のディスク媒体と表記する場合がある）は、トラック内の各ビット間が物理的に分断加工されている磁気記録媒体である。
【０００３】
通常のディスク媒体は、ディスクの全面が磁性材質からなり、ヘッドからの記録磁界の印加に応じてデータが磁気的に記録される。これに対して、ＢＰＭ構造のディスク媒体は、予め記録データのビットに対応する磁性ドット（加工磁性ドット）が物理的に分断独立された磁気ドットパターンとして表面上に形成されている。
【０００４】
ＢＰＭ構造のディスク媒体を使用するディスクドライブは、一つ又は複数の磁性ドットを、記録データの１ビット（“０”または“１”）に割り当てることで、データの磁気的記録を行なう。このようなディスクドライブであれば、記録データの各ビットの磁気的安定性を高めることが可能となるため、高密度化を実現することが期待される。
【０００５】
但し、ＢＰＭ構造のディスク媒体を使用するディスクドライブでは、予め物理的に加工されたドットの座標に対して、データの記録動作を行なう際に、ヘッドからの記録磁界の印加タイミングと、各磁性ドットとの相対位置を正確に合わせる必要がある。このため、記録タイミング制御に関する各種の手法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００６】
しかしながら、ディスク媒体上の全てのデータ記録に対して、完璧なタイミング制御を実行することは困難である。そこで、記録タイミング制御による誤差が大きい場合に、ディスク媒体上から記録データを再生するときに、データ誤り訂正を行なう技術が重要である。
【０００７】
ところで、従来のディスクドライブにおけるデータ誤り訂正方法としては、一般的にはユーザデータにパリティ符号などのＥＣＣ（error-correcting code）データを付加した記録データを記録し、データ再生時に当該パリティ符号を使用して、誤り訂正処理を行なう方式が採用されている（例えば、特許文献３を参照）。
【特許文献１】米国特許公報５，９５６，２１６
【特許文献２】特開２００３−２８１７０１号公報
【特許文献３】特開２００５−２５２９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のデータ誤り訂正方法は、ディスク媒体上のデータ記録領域に記録された特定データ位置の“０”または“１”のデータビット誤りを修正する。あるいは、特定データ位置での信号が“０”または“１”のいずれかであるかを判定できない場合に、当該判定を支援するための方法である。要するに、従来のデータ誤り訂正方法は、アクセス単位であるデータセクタに記録されたデータに誤りが含まれている場合でも、そのデータビット総数は常に一定であることが前提となっている。
【０００９】
しかしながら、前述のＢＰＭ構造のディスク媒体を使用するディスクドライブにおいて、記録タイミング制御による誤差が大きい場合に発生するデータ誤りは、本来のデータビット総数に対して、ビット数が増大又は減少するように、データビット総数が変化する状態がある。このようなデータビット総数が変化するデータ誤りに対しては、従来のデータ誤り訂正方法を適用することはできない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、再生時にデータビット総数が変化するデータ誤りに対して、有効なデータ誤り訂正を実現できるディスク記憶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の観点に従ったディスク記憶装置は、予め決定された総ビット数からなり、ユーザデータに誤り訂正コードを付加したデータ系列を記録するためのデータ記録領域を有するディスク媒体と、ヘッドを使用して、前記データ記録領域に前記データ系列を記録し、かつ前記データ記録領域からデータ系列を再生するためのデータ記録再生手段と、前記データ記録再生手段により再生されたデータ系列に対して、前記誤り訂正コードを使用して、前記データ系列の総ビット数の変化を示す誤りを判定する誤り判定手段と、前記誤り判定手段の判定結果に基づいて、前記データから消失したデータビットまたは過剰に加えられたデータビットを検出して、当該検出結果に基づいて前記データ系列の誤りを訂正する誤り訂正手段とを備えた構成である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、再生時にデータビット総数が変化するデータ誤りに対して、有効なデータ誤り訂正を実現できるディスク記憶装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
（ディスクドライブの構成）
図１は本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であり、図２は当該ディスクドライブの外観を示す図である。
【００１５】
ディスクドライブは、図２に示すように、筐体１内に、スピンドルモータ（ＳＰＭ）３に固定されたディスク媒体２、及びアクチュエータ５に搭載されているヘッド４を有する。ディスク媒体２は、後述するように、ＢＰＭ構造（またはパターンドメディア構造）の磁気記録媒体である。
【００１６】
アクチュエータ５は、ヘッド４を支持しているサスペンションやアームからなり、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）６の回転駆動力により、ディスク媒体２上の目標位置までヘッド４を移動させて位置決めする。ヘッド４は、データを読出すためのリードヘッド素子、及びデータを書き込む（記録する）ためのライトヘッド素子が分離して実装されたスライダである。ヘッド４は、データの記録再生に伴うリード／ライト信号を伝送するためのヘッドアンプ７と、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を介して接続されている。
【００１７】
さらに、ディスクドライブは、筐体１の背面部には、図１に示すように、リード／ライトチャネル１１、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）１２、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１３、及びモータドライバ１４が実装された回路基板１０を有する。
【００１８】
リード／ライトチャネル１１は信号処理ユニットであり、ヘッドアンプ７から出力されるリード信号を処理して、ディスク媒体２上に記録されたサーボデータやユーザデータを再生（復号化）する。また、リード／ライトチャネル１１は、ディスクコントローラ１２から出力されるライトデータを符号化したライト信号に変換して、ヘッドアンプ７に出力する。ヘッドアンプ７は、ライト信号をライト電流に変換して、ヘッド４に含まれるライトヘッド素子に伝送する。
【００１９】
ディスクコントローラ１２は、ディスクドライブと外部のホストシステム１５との間で、リード／ライトデータの転送制御を行なうインターフェースである。さらに、ディスクコントローラ１２は、データ再生時に、本実施形態に関するデータ誤り訂正処理、及び通常のエラー訂正処理を行なうユニットを有する。
【００２０】
ＣＰＵ１３は、ディスクドライブのメインコントローラであり、ヘッド４によりディスク媒体２上から読出されたサーボデータに基づいて、ヘッド４の位置決め制御を実行する。具体的には、ＣＰＵ１３は、モータドライバ１４に含まれるＶＣＭドライバを制御し、ＶＣＭ６を駆動制御することで、ヘッド４の位置決め制御を実行する。モータドライバ１４はＶＣＭドライバ以外に、ＳＰＭ３の回転制御を行なうためのＳＰＭドライバを含む。
【００２１】
（ディスク媒体の構造）
本実施形態のディスク媒体２は、図３に示すように、データの記録領域２０が、人工的に微細分割加工された多数の磁性ドット２１から構成されている。本実施形態のディスクドライブは、１つ又は複数の磁性ドット２１に対して、記録データのデータビット（“０”または“１”）を割り当てることにより、複数のデータビットからなるデータをディスク媒体２上に記録する。
【００２２】
ディスクドライブでは、ディスク媒体２上に多数のトラックが構成されて、各トラックがデータセクタと呼ばれる最小のアクセス単位に分割された領域に、データが記録される。データセクタ２２は、図４に示すように、例えば５１２バイト（ｂｙｔｅ）などの一定長のデータ単位であり、セクタ番号を示すアドレス領域２３、記録再生タイミングの周波数および位相を合わせるための同期領域２４、及びデータ記録領域２５を有する。
【００２３】
データ記録領域２５は、ホストシステム１５から転送されるユーザデータに、ディスクコントローラ１２により生成された誤り訂正コード（ここでは、パリティ符号）を付加したデータ（以下、データ系列と表記することがある）を記録する領域である。データ記録領域２５は、図３に示すように、磁性ドット２１の集合体（磁気ドットパターン）として構成されている。また、アドレス領域２３及び同期領域２４については、データ記録領域２５と同様に磁気ドットパターンの状態で使用されても良いし、未加工の連続磁性膜領域上に磁気的な信号として、アドレス信号および同期信号が記録された状態でもよい。
【００２４】
（データ記録再生動作と効果）
以下、図５から図１１を参照して、本実施形態のデータ記録再生動作を説明する。まず、図５から図７、及び図８のフローチャートを参照して、データの記録プロセスについて説明する。
【００２５】
ディスクドライブは、ディスクコントローラ１２がホストシステム１５からライトコマンドを受信すると、データ記録動作を実行する（ステップＳ１）。データ記録動作では、ＣＰＵ１３は、アクチュエータ５を駆動制御して、ディスク媒体２１上の目標位置、即ちアクセス対象のデータセクタが存在する目標トラック上にヘッド４を位置決めする。ディスクコントローラ１２は、ホストシステム１５から転送されたユーザデータに、ＥＣＣデータであるパリティ符号を付加したデータ系列を生成する。さらに、リード／ライトチャネル１１は、ディスク媒体２上に記録するための記録符号化（channel coding）により、例えばＮＲＺＩ符号のデータ系列に変換する（ステップＳ２）。
【００２６】
ここで、ディスクコントローラ１２は、図４に示すようなデータセクタ２２において、記録すべきデータの総ビット数に対して、後述する記録周波数ずれが生じたときのために、予め余剰ビット分のスペース２６を確保したデータ記録領域２５を設定する（ステップＳ３）。
【００２７】
ヘッド４は、アクセス対象のデータセクタ２２を含むトラック上に位置決めされると、リードヘッド素子により、データセクタ２２に含まれる同期領域２４から同期信号を読出す。この同期信号は、データ記録領域２５中の磁気ドットパターンのドット周期に合わせた繰り返し信号を含む。リード／ライトチャネル１１は、同期領域２４からの同期信号の再生波形から、データ系列を記録再生するためのクロック信号を生成する。ヘッド４のライトヘッド素子は、生成されたクロックのタイミングに従って、データ記録領域２５にデータ系列（ＮＲＺＩ符号のデータ系列）を記録する（ステップＳ４）。
【００２８】
以上のようなデータの記録プロセスにおいて、同期領域２４から同期信号に基づいて生成したクロックの周波数及び位相と、データ記録領域２５の磁気ドットの周期および位相が完全に一致している場合には、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、各磁気ドット位置に応じて、記録磁界の反転動作が行なわれて、記録すべきデータビット（“０”又は“１”）に対応する磁気ドットパターンが記録される。
【００２９】
図５（Ａ）は、上向き又は下向きの方向に磁化される記録磁界の方向を示す。図５（Ｂ）は、記録すべきデータビット（“０”又は“１”）に対応して磁化された各データドットを示す。例えば、下向きの記録磁界方向を示すデータドットは、データビット（“１”）に対応する。
【００３０】
ここで、実際のディスクドライブにおいては、様々な要因により、データ記録時のデータドットの周期が変動する場合がある。具体的には、ディスク媒体２上の磁気ドット加工周期ずれの発生、スピンドルモータ３の回転速度変動、またはディスク回転中心とディスク媒体２上のディスクリート・トラック形状の中心位置との偏芯の発生などである。
【００３１】
このような要因により、同期領域２４から再生した同期信号の周期と、データ記録領域２５の磁気ドットの周期との間にずれが生じた場合、図６及び図７に示すようなエラーが発生する。ここでは、便宜的に１０個の磁気ドットに対して、１０ビット数のデータを割り当てた場合を想定する。
【００３２】
まず、図６（Ｂ）に示すエラー状態５０は、同期信号の周期と磁気ドットの周期との間に生じたずれにより、本来は記録すべき１ビットのデータドット（５１）に対して、２ビットの連続したデータドット（５１，５２）に増加し、以降のビット位置が１ビットずつ、後ろにずれた状態である。
【００３３】
即ち、データ記録周期と、データ記録領域２５のドット周期との間にずれが発生すると、記録磁界の反転位置とドット位置との相対関係が連続的に変化する。但し、ＢＰＭ構造のディスク媒体２の特徴としては、各ドットの磁化は、記録磁界の強度に応じて、必ず上向きまたは下向きの磁化のいずれかの２状態になる。このため、磁気ドットに記録すべき磁化方向と実際に記録された磁化方向は、記録磁界の反転位置とドットの相対位置が、あるスレッシュホールド位置を超えるまでは常に一致する。
【００３４】
しかしながら、相対位置のずれが大きくなり、あるスレッシュホールド位置を超えると、当該位置のドットは記録磁界に応じた磁化反転ができず、その次のドットに記録される。このため、以降のデータビット列では、記録したいデータビットが１ビットずつ隣のドットにずれて記録されることになる。これにより１０個のデータの記録が終了した時点では、記録タイミングの周期ずれにより以下のような特徴的な誤りが記録されることになる。
【００３５】
要するに、図６に示すエラー状態では、データの途中で１ドット５２分の余計な記録データビットが紛れ込み、それ以降のデータビットの記録位置は、物理的に１ドットずつ後にずれた位置に記録される。従って、データ記録が完了するまでに、実際に記録されたデータドットの総数（記録データの総ビット数）が、本来の１０個から余計なドット５２を含む１１ドット（１１ビット）に増加することになる。
【００３６】
一方、データ記録周期の方が、実際のデータドット周期よりもわずかに短い場合には、図７（Ａ），（Ｂ）に示すようなエラーが発生する。即ち、図７（Ｂ）に示すように、データの途中で、本来記録されるべき必要な記録データの１ドット（１ビット）５３が消失するエラー状態である。この場合には、下向きのドット５３が残らず、それ以降のデータの記録位置（ビット位置）は、物理的に１ドットずつ前にずれた位置になる。従って、データ記録が完了するまでに、実際に記録されたデータドットの総数（記録データの総ビット数）が、本来の１０個から、消失したドット５３だけ、１つ足りない９ドット（９ビット）に減少することになる。
【００３７】
本実施形態のディスクドライブは、以上のように、データ記録周期とデータ記録領域２５のドット周期との間にずれが発生して、記録タイミングに誤りが生じた場合に、本来記録すべきである元のデータビット列（データ系列）を推定し、かつ誤り訂正を行なうことができるデータ誤り訂正機能を有するものである。
【００３８】
以下、図９のフローチャート、図１０及び図１１を参照して、本実施形態のディスクドライブが有し、データの再生プロセスに伴うデータ誤り訂正方法を具体的に説明する。
【００３９】
まず、前述したように、記録タイミングに誤りが生じた場合に、実際に記録されたデータドットの総数が変動する。従って、データ再生時に再生されたデータ系列の総ビット数が、記録すべきデータの総ビット数とは異なり、増加又は減少する。さらに、記録タイミングがあるスレッシュホールド位置を超えた時点から、以降のデータビット列は一つ手前もしくは後にずれて記録されている。
【００４０】
本実施形態のデータ誤り訂正方法は、データの再生時に、記録タイミング誤りを推定し、元の記録すべきデータビット列（データ系列）を推定復元する。
【００４１】
ここで、本実施形態では、前述したデータ記録プロセスにおいて、予めデータビット総数の変動を前提として、図４に示すように、データセクタ２２のデータ記録領域２５の最後部に、余剰な記録ドットに伴う過剰ビット数の記録領域として、余剰スペース２６を確保する（図８のステップＳ３を参照）。
【００４２】
さらに、データ記録プロセスでは、例えばＮＲＺＩ（Nonreturn to zero inverted）コードで符号化されたデータ系列が、データ記録領域２５に記録される。この符号化データは、例えば、図１０（Ａ）の「Original」に示すように、隣接する記録ドットの磁化状態が同位相で記録されているときのデータを“０”とし、隣接するドットの磁化状態が逆位相であるときのデータを“１”と定義したデータビット列である。
【００４３】
また、データ系列は、ユーザデータに付加されるエラー訂正コード（ＥＣＣ）として、例えばパリティ符号を適用する。具体例としては、図１１に示すように、２次元パリティ符号を適用する。即ち、元のデータ系列を正方行列｛ｄｎｍ｝に置換し、各行・各列のデータに対し、その内容をチェックするパリティ符号｛Ｐｎ０｝および｛Ｐ０ｍ｝を生成して付与する。パリティ符号の生成ルールは、例えば当該行または当該列のデータの総和値または相乗値などとする。
【００４４】
次に、図９のフローチャートを参照して、本実施形態の誤り訂正処理を含むデータ再生プロセスを説明する。
【００４５】
ディスクドライブは、ディスクコントローラ１２がホストシステム１５からリードコマンドを受信すると、データ再生動作を実行する（ステップＳ１１）。データ再生動作では、ＣＰＵ１３は、アクチュエータ５を駆動制御して、ディスク媒体２１上の目標位置、即ちアクセス対象のデータセクタが存在する目標トラック上にヘッド４を位置決めする。
【００４６】
リード／ライトチャネル１１は、ヘッド４のリードヘッド素子により読出されたリード信号から記録データ（ここでは、ＮＲＺＩ符号のデータ系列）を再生して、ディスクコントローラ１２に出力する。ディスクコントローラ１２は、再生アクセス単位として、データセクタ２２のデータ記録領域２５に記録された余剰ビット分（２６）を含む全データ（データ系列と余剰ビット）を、リード／ライトチャネル１１から取得する（ステップＳ１２）。
【００４７】
ディスクコントローラ１２は、図１１に示すように、再生されたデータ系列内に予め配置したパリティ符号を使用して、データ系列の整合性を判定する（ステップＳ１３）。ここで、整合性とは、再生されたデータ系列の全符号化データ列｛ｄｎｍ｝と、パリティ符号とが生成ルールに基づいた整合性が取れている場合である。従って、データ系列の総ビット数は、記録すべきデータビット列の総ビット数と一致することになる。
【００４８】
データ系列の整合性が取れている場合には、前述の記録タイミング誤りは発生していないことになる。ディスクコントローラ１２は、再生されたデータ系列に対して、パリティ符号を使用した通常のＥＣＣ処理、即ち特定ビット位置のビット誤り訂正を実行する（ステップＳ１３のＯＫ，Ｓ１６）。ディスクコントローラ１２は、ＥＣＣ処理後の再生データをホストシステム１５に転送する。
【００４９】
一方、記録タイミング誤りが発生している場合には、データ系列の全符号化データ列｛ｄｎｍ｝とパリティ符号との間には、整合性の取れないデータが発生する。ディスクコントローラ１２は、前述したように、記録タイミング誤りに伴って、過剰のデータドットが加えられた先頭位置、またはデータドットが消失したと思われる先頭位置を推定する（ステップＳ１３のＮＧ，Ｓ１４）。
【００５０】
ここで、図１０（Ａ），（Ｂ）は、記録タイミングの誤り（位相ずれ）の発生に伴うエラーパターンの一例を示す図である。図１０（Ａ）は「Spread」と呼ばれるパターンであり、記録磁界の反転タイミングが、あるスレッシュホールド位置を超えて１ドット分だけ後にずれる場合のエラーパターンを示す。本来のデータ列（Original）に対して、誤ったデータ列（Error）は、当該位置で“０”が一つ余計に加わっている。この時、誤って記録される余剰ビットは常に“０”であり、“１”に誤る可能性はない。
【００５１】
図１０（Ｂ）は「Shrink」と呼ばれるパターンであり、記録磁界の反転タイミングが１ドット分前にずれる場合のエラーパターンを示す。誤ったデータ系列（Error 1）は、当該位置の“０”が一つ消失したデータとなる。また、連続した磁化反転時にタイミングずれが起きた場合には、稀に本来“１１”の２ビットのデータ系列が、“０”の１ビット系列に化ける可能性がある（Error 2）。
【００５２】
しかしながら、ＮＲＺＩコードを適用した際の誤りパターンは、以上の３通りのみに分類整理できる。即ち、誤ったデータ系列の当該位置を、パリティ符号などによって推定できれば、３通りの誤りパターンを逆想定して適用した３通りのデータ系列を再構成することができる。３通りのうち、再構成後のデータ系列は、パリティ符号整合性が最も取れているものが、本来の記録データであることが確認できる。
【００５３】
図１１に示すように、具体例のデータ系列において、例えばデータビット｛ｄ４５｝の位置において、記録タイミング誤りが発生した場合には、以降のデータ系列の位置が一つずつずれているため、データ符号とパリティ符号との整合関係は、データビット｛ｄ４５｝以降の位置において完全に破綻することになる。即ち、ディスクコントローラ１２は、整合性が取れているパリティ符号から、当該４行５列の誤り始め位置としてデータビット｛ｄ４５｝を先頭位置として推定する。
【００５４】
ディスクコントローラ１２は、データビット｛ｄ４５｝の位置のデータが“０”であれば、それを削除し、以降のデータ系列を矢印のように前にずらして、全データ系列を再構成する（ステップＳ１５）。この場合、データ系列の一番最後のデータビットを追加する必要があるが、ディスクコントローラ１２は、データビットの総数を予め数ビット分余計（余剰ビット分２６）に再生しているため、その余剰データ列の最初の1ビットを追加すればよい。
【００５５】
なお、再構成するデータ系列としては、その他にも、データビット｛ｄ４５｝の位置に新たに“０”を追加して、以降のデータを一つずつ後にずらすパターンも考えられる。また、データビット｛ｄ４５｝の位置のデータが“０”であれば、そのデータを“１１”に変換して、以降のデータを一つずつ後にずらすパターンも考えられる。
【００５６】
要するに、ディスクコントローラ１２は、推定されたデータ系列の誤り先頭位置に、本来存在したと推定されるデータビットを１ビット分だけ追加、もしくは余剰に加えられたと推定されるデータビットを１ビット分だけ削除する。ディスクコントローラ１２は、以降のデータ系列を、追加又は削除したデータビットに続いて１ビットずれた位置に存在するものとし、全データ系列を再構成する。
【００５７】
ディスクコントローラ１２は、再構成したデータ系列において、前述したように、データ符号とパリティ符号との関係に整合性が取れていれば、再構成のデータ系列は正しいデータに誤り訂正できたと判定する（ステップＳ１３のＯＫ）。以上の３通りの再構成パターンの中で、最も整合性がとれているパターンを訂正パターンと判定する。再構成後に、更にデータの後部でパリティ符号の整合性破綻が発生している場合には、その当該位置において、前記のデータ系列の再行構成処理を繰り返す（ステップＳ１３のＮＧ〜Ｓ１５）。
【００５８】
なお、本実施形態では、データセクタ２２内で１ドット分のみの記録タイミング誤りが発生した場合の誤り訂正処理の手順を説明した。これに限ることなく、データセクタ２２内でについて、複数ドット分の記録タイミング誤りが発生した場合には、ステップＳ１３〜Ｓ１５までの処理を、全データ系列の整合性が一致するまで繰り返すことで、最終的に正しいデータ系列を再構成することができる。
【００５９】
以上のように本実施形態のディスクドライブは、特に、ＢＰＭ構造のディスク媒体２を使用するデータ記録再生動作において、記録タイミングの誤りの発生に伴うデータのデータビット総数が変化する誤りパターンに対して、有効な誤り訂正処理を行なうディスクコントローラ１２を有するものである。この場合、データビット総数が変化する誤りが発生したデータセクタの記録データをそのまま維持し、データ再生時に、その誤りパターンを検出・推定・修正（データ系列の再構成）することにより、高い信頼性のデータ再生動作を実現することができる。
【００６０】
なお、本発明は上記実施形態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。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【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】本実施形態に関するディスクドライブの外観を示す図。
【図３】本実施形態に関するディスク媒体の構造を説明するための図。
【図４】本実施形態に関するディスク媒体上のデータセクタを説明するための図。
【図５】本実施形態に関する磁性ドットとデータビットとの関係を示す図。
【図６】本実施形態に関するデータ誤り状態で、過剰ビットが発生した場合を説明するための図。
【図７】本実施形態に関するデータ誤り状態で、消失ビットが発生した場合を説明するための図。
【図８】本実施形態に関する記録プロセスを説明するためのフローチャート。
【図９】本実施形態に関する再生プロセスを説明するためのフローチャート。
【図１０】本実施形態に関するエラーパターンの一例を示す図。
【図１１】本実施形態に関するデータ系例の一例を示す図。
【符号の説明】
【００６２】
１…筐体１、２…ディスク媒体、３…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、
４…ヘッド、５…アクチュエータ、６…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、
７…ヘッドアンプ、１０…回路基板、１１…リード／ライトチャネル、
１２…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）、１３…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、
１４…モータドライバ、１５…ホストシステム、２１…磁性ドットの集合、
２２…データセクタ、２５…データ記録領域。
【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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