(57)【要約】【課題】パターンド媒体を搭載する磁気記録再生装置において、ヘッド特性や媒体上のパターンの幾何寸法のばらつき、媒体の欠陥等によるヘッド歩留まり低下および装置歩留まり低下を防ぐ。【解決手段】復号誤り率が閾値よりも高いセクタの数がＮセクタ以下のときの設定ＥＣＣ長がＡバイト、N＋１〜N+MセクタのときがＢバイト、N+M+1セクタ以上のときがＣバイトとする。ここで、M≧１かつA＜B＜Cである。Zone#1の復号誤り率が閾値よりも高いセクタの数がｋ１（ｋ１＞N+M+1）、Zone#２の復号誤り率が閾値よりも高いセクタの数がｋ２（ｋ２＜N）、Zone#３の復号誤り率が閾値よりも高いセクタの数がｋ３（N+1＜ｋ３＜N＋M）のとき、各ゾーンのＥＣＣ長はそれぞれＣバイト、Ａバイト、Ｂバイトとなる。このようにして各ゾーンのＥＣＣ長が決まった後に、各ゾーンを所定のＥＣＣ長にてフォーマットする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層に物理的にトラックパターンまたはビットパターンが形成され、円周方向に形成された複数のトラックが複数のセクタに分割され、半径方向に複数のゾーンに分割されている記録媒体と、該記録媒体に対して磁気情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドとを有する磁気記録再生装置において、前記複数のセクタのＥＣＣ長が、各セクタの復号誤り率に基づいて決められていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気記録再生装置において、前記複数のセクタのうち復号誤り率の高いセクタのＥＣＣ長を、他のセクタのＥＣＣ長よりも長くすることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気記録再生装置において、前記複数のトラックのうち復号誤り率が高いセクタを含むトラックに属するセクタのＥＣＣ長を、他のトラックのセクタのＥＣＣ長よりも長くすることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁気記録再生装置において、前記複数のゾーン内のセクタのＥＣＣ長が、各ゾーン内の復号誤り率の高いセクタの数に基づいて決められていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気記録再生装置において、前記複数のゾーン内のセクタのＥＣＣ長が、各ゾーン内の平均復号誤り率に基づいて決められていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項６】
請求項１記載の磁気記録再生装置において、前記複数のゾーン内のセクタのＥＣＣ長が、各ゾーン内の復号誤り率の高いセクタの復号誤りバイト数に基づいて決められていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項７】
請求項１記載の磁気記録再生装置において、前記複数のゾーンは円周方向にも複数のゾーンに分割されており、半径方向と円周方向に区切られたゾーン毎に、セクタのＥＣＣ長が、各ゾーン内の復号誤り率の高いセクタの数に基づいて決められていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項８】
記録層に物理的にトラックパターンまたはビットパターンが形成され、円周方向に形成された複数のトラックが複数のセクタに分割されている記録媒体と、該記録媒体に対して磁気情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドとを有する磁気記録再生装置において、前記磁気ヘッドの記録再生特性に基づいて、前記複数のセクタのＥＣＣ長が決められていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項９】
請求項８記載の磁気記録再生装置において、前記磁気ヘッドの記録再生特性は記録再生時の復号誤り率に基づいてランク分けされることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１０】
請求項９記載の磁気記録再生装置において、前記復号誤り率は、装置組み込み前に測定あるいは装置組み込み後に測定されることを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録面にトラックパターンやビットパターンが形成されたパターンド媒体を搭載した磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気記録再生装置では記録面上に一様な記録層を有する連続媒体が用いられているが、更なる高記録密度化のために、次世代技術として記録媒体上にトラックパターンやビットパターンを物理的に形成したパターンド媒体の開発が進められている。磁気記録再生装置では、データは記録媒体の円周方向に磁化の向きにより記録されており、一周分のデータの並びはトラックと呼ばれる。このトラックが半径方向に複数存在しており、このトラック間の距離がトラックピッチである。従来型の連続媒体を用いた磁気記録再生装置ではトラックピッチは主にヘッドのトラック幅により規定される。理想的には装置内で使用されるヘッドのトラック幅が全く同じであることが望ましいが、実際にはヘッド製造時の公差によりヘッドのトラック幅がばらつくため、ヘッド毎に実現可能なトラックピッチが異なる。またデータ読み出し時のエラー確率（ＢＥＲ）は一般にヘッドのトラック幅が広いほど低くなるため、トラック幅の広いヘッドではトラックピッチを大きくかつビット間隔を小さくして、装置全体の記憶容量を変えることなくヘッド幅のばらつきに起因する装置の性能劣化を抑えることができる。
【０００３】
これに対し、パターンド媒体を記録媒体として用いた場合、媒体上にトラックのパターンやビットのパターンが物理的に形成されているため、トラックピッチやビット間隔は媒体によって規定されてしまう。すなわちヘッド幅やエラー確率などの記録再生特性に応じてトラックピッチやビット間隔を調整することができない。これはヘッド歩留まりや装置歩留まりを著しく低下させてしまうこととなる。またパターンド媒体では物理的に記録媒体面上にパターンを形成するため、媒体の欠陥が場所により増加する、あるいは場所によりトラックの幅にばらつきが生じるといった問題が発生することが考えられる。この場合、欠陥として登録されるセクタが増加し、必要な記録容量が確保できなくなる、あるいは装置の性能が劣化するといった問題が発生する恐れがある。
【０００４】
この問題を解決できるひとつの方法としては、特許文献１に開示されているように、記録再生特性に応じてセクタフォーマットを変えることが１案として考えられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４２１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術では、セクタ内のデータバイト数が異なるセクタフォーマットを用いているが、現在のコンピュータのＯＳ（Operating System）は512Byte単位でのデータアクセスを行うため、ＯＳの変更や磁気記録再生装置内でのフォーマットの変換などが必要となる。
【０００７】
記録されるデータは、一般にＥＣＣを付加されてコーディングが行われた後、記録ヘッドを介して記録媒体上に記録される。再生時には再生ヘッドを介して記録媒体上に記録されたデータが電気信号として再生チャネルへ送られ、再生チャネルでは波形等化器、ビタビ復号器を通して復号される。その後デコードされＥＣＣによるエラー訂正が行われることで記録されたデータが誤りなく復号される。媒体の問題やヘッドの問題により記録再生特性が悪い場合、ビタビ復号器の後の復号結果に誤復号が増加する。この場合ＥＣＣの訂正能力を向上させれば発生した誤りを訂正することができる。ＥＣＣの訂正能力を向上させるためにはＥＣＣの数を増やす必要があるが、むやみにＥＣＣ数を増やすとフォーマット効率の低下を招き、装置特性に逆に悪影響を与える可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、物理的にトラックパターンやビットパターンが形成された記録媒体を有する磁気記録再生装置において、１セクタ内のユーザデータ数を変更することなく、媒体上のパターンの幾何寸法のばらつき、媒体の欠陥等によるヘッド歩留まり低下および装置歩留まり低下を防ぐことである。
本発明の他の目的は、物理的にトラックパターンやビットパターンが形成された記録媒体を有する磁気記録再生装置において、１セクタ内のユーザデータ数を変更することなく、磁気ヘッドの記録再生特性に起因するヘッド歩留まり低下および装置歩留まり低下を防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の問題を解決するために、本発明では、磁気記録再生装置で用いた媒体あるいはヘッドの記録再生特性に応じてセクタのＥＣＣ長を変化させることを特徴とする。媒体の欠陥や媒体上のパターンの幾何寸法のばらつきに起因する記録再生特性の劣化がある場合は、復号誤りは記録媒体上のある領域に局在する。これは媒体上のパターンの寸法ばらつきや欠陥は、パターン形成時の媒体上の位置に依存することが多いためである。通常、磁気記録再生装置では記録媒体は複数のゾーンに区切られており、ゾーンにより記録密度や記録周波数などの条件が異なっている。このためゾーン毎にＥＣＣ長を最適に設定することで、フォーマット効率と復号誤り率の両立が可能となる。すなわち欠陥の多いゾーンやパターンの幾何寸法のばらつきにより、ランド・グルーブ幅が最適値からずれたゾーンではＥＣＣ長を長く、欠陥が少ないゾーンではＥＣＣ長を短くすればよい。また通常、ゾーンは半径方向に区切られているが、円周方向にもゾーンを区切ることで、より効率の高い効果を得ることができる。
【００１０】
また、特性の良いヘッドに対してはＥＣＣ長を短く、特性の悪いヘッドに対してはＥＣＣ長を長くする。装置内の各ヘッド毎にＥＣＣ訂正前のエラーレートを測定し、このエラーレートに応じて、付加するＥＣＣの長さ決定すればよい。また事前にヘッドの記録再生トラック幅やエラーレートをはじめとする記録再生特性が分かっている場合には、それらに応じてＥＣＣ長を決定してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、媒体上に物理的にトラックやビットが形成されているパターンドメディアを有する磁気記録再生装置において、１セクタ内のユーザデータ数を変更することなく、ヘッド歩留まりおよび装置歩留まりを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜実施例１＞
まず、図２を参照して記録媒体（パターンドメディア）について説明する。図２はパターンドメディアの模式図である。パターンドメディアには、ディスクリートトラックメディアとビットパターンドメディアの２つがある。ディスクリートトラックメディアとは同図左に示すように媒体（記録層）に同心円状のトラックパターン１０を形成したもので、ビットパターンドメディアとは同図右に示すように無数のビットパターン２０を形成したものである。
【００１３】
これらの媒体は、図３に模式的に示すように、半径方向に複数のゾーンに分割されている。各ゾーン内には複数のデータセクタ５が存在する。図４にデータセクタ５の主な構成を示す。データセクタ５はゲインの調整やＰＬＬ引き込みのためのバーストパターン６、同期をとるためのSyncパターン７、記録データパターン８、ＥＣＣ９により主に構成される。
【００１４】
次に、図５を参照して、磁気記録再生装置の概略構成およびリード／ライト動作について説明する。記録されるべきデータ（ユーザデータ）は、ＨＤＣ１００に入力され、ＥＣＣエンコーダ１０２にてＲＡＭ１０６に格納されている長さのＥＣＣが付加されて、リード／ライトチャネル１０８のチャネルエンコーダ１１０に出力される。そしてチャネルエンコーダ１１０にてコーディングが行われた後、磁気ヘッド１１８を介して記録媒体１上に記録される。再生時には、磁気ヘッド１１８を介して記録媒体１上に記録されたデータが再生され、電気信号としてリード／ライトチャネル１０８へ送られ、リード／ライトチャネル１０８では波形等化器１１２、ビタビ復号器１１４を通して復号される。その後チャネルデコーダ１１６にてデコードされ、ＨＤＣ１００のＥＣＣデコーダ１０４に出力される。ＲＡＭ１０６に格納されている該当ゾーンのＥＣＣ長に基づいて、ＥＣＣデコーダ１０４にてＥＣＣによるエラー訂正が行われることで記録されたデータが誤りなく復号される。
【００１５】
本実施例１では、上記磁気記録再生装置において、記録媒体１のセクタ５のＥＣＣ長をゾーンにより異なる長さとするものである。ゾーン毎に最適なＥＣＣ長を設定するために、まずゾーン毎の復号誤り率を測定しておく。この時、同時に復号誤りを起こしたセクタ番号も記録しておく。
【００１６】
複数周回分の再生結果から各セクタでの復号誤りの発生回数をヒストグラムにすると、媒体上のパターンに起因した復号誤りがあるセクタでは、他に比べ高い頻度で復号誤りが発生する。このため媒体欠陥等が集中しているゾーンにおいては復号誤り率の高いデータセクタが図６のように集中することになる。このような復号誤り率が高いセクタの数が多いゾーンにおいては、ＥＣＣ数を多く付加したフォーマットを選択するようにする。各ゾーンのＥＣＣ長は、復号誤り率の高いセクタの数に応じて決定され、そのＥＣＣ長は上記ＲＡＭ１０６に格納される。ここでは各ゾーンのＥＣＣ長をＲＡＭ１０６に格納する例を示したが、記録媒体上にこの情報を記録しておいても良い。
【００１７】
例として３つのＥＣＣ長から、各ゾーンのＥＣＣ長を選択する場合を考える。図１に示すように、復号誤り率が閾値よりも高いセクタの数がＮセクタ以下のときの設定ＥＣＣ長がＡバイト、N＋１〜N+MセクタのときがＢバイト、N+M+1セクタ以上のときがＣバイトとする。ここでM≧１かつA＜B＜Cである。Zone#1の復号誤り率が閾値よりも高いセクタの数がｋ１（ｋ１＞N+M+1）、Zone#２の復号誤り率が閾値よりも高いセクタの数がｋ２（ｋ２＜N）、Zone#３の復号誤り率が閾値よりも高いセクタの数がｋ３（N+1＜ｋ３＜N＋M）のとき、各ゾーンのＥＣＣ長はそれぞれＣバイト、Ａバイト、Ｂバイトとなる。このようにして各ゾーンのＥＣＣ長が決まった後に、各ゾーンを所定のＥＣＣ長にてフォーマットする。
【００１８】
なお、上記実施例１では、ゾーン内の復号誤り率が高いセクタの数から、各ゾーンのＥＣＣ長を決定する方法を例として挙げたが、ゾーン内の平均復号誤り率からＥＣＣ長を決定しても良い。
【００１９】
以上の説明のとおり、実施例１によれば、媒体上に物理的にトラックやビットが形成されているパターンドメディアを有する磁気記録再生装置において、媒体上のパターンの幾何寸法のばらつき、媒体の欠陥等に起因する複合誤りを、ＥＣＣ長を可変とすることで救済することができるので、１セクタ内のユーザデータ数を変更することなく、ヘッド歩留まりおよび装置歩留まりを向上することができる。例えば1セクタ中のエラーバイト数が平均０、標準偏差２０Byteの正規分布に従った場合、最低２０ByteのＥＣＣをつけ、媒体欠陥が多いセクタではそれを救える分のＥＣＣをつけると仮定すると、固定長ＥＣＣで99.9%のセクタのエラーを救おうとした場合と可変長ＥＣＣにした場合ではＢＰＩ(Bit per inch)で１３％有利となる。
【００２０】
＜実施例２＞
実施例２の記録媒体の構成、及びこの記録媒体を搭載する磁気記録再生装置の基本構成は実施例１と同じである。実施例１では復号誤り率の高いセクタの数からＥＣＣ長を決定したが、さらに効果を上げるために、実施例２では、図７に示すように復号誤り率が高いセクタにおいて復号誤りを起こしたバイト数（またはシンボル数）を測定し、これを基に各ゾーンのＥＣＣ長を設定するものである。例として３つのＥＣＣ長から、各ゾーンのＥＣＣ長を選択する場合を考える。ゾーン内の１セクタ内の最長バイトエラー数がＮバイト以下のときの設定ＥＣＣ長がＡバイト、N＋１〜N+MバイトのときがＢバイト、N+M+1バイト以上のときがＣバイトとする。ここでM≧１かつA＜B＜Cである。図７に示すように、Zone#1の１セクタ内での最長バイトエラー数がｋ１（ｋ１＞N+M+1）、Zone#２の１セクタ内での最長バイトエラー数がｋ２（ｋ２＜N）、Zone#３の１セクタ内での最長バイトエラー数がｋ３（N+1＜ｋ３＜N＋M）のとき、各ゾーンのＥＣＣ長はそれぞれＣバイト、Ａバイト、Ｂバイトとなる。図８に、ゾーン毎の最大エラーバイト数に対するＥＣＣ長の具体的な設定例を示す。
【００２１】
＜実施例３＞
記録媒体の欠陥は、媒体の半径方向のみでなく円周方向にも局在する可能性がある。この場合、図９に示すようにゾーンを半径方向および円周方向に区切ってもよい。この例においては、記録媒体の製造に起因して、特定の領域に、パターン形状のばらつき、あるいは欠陥が発生することから、上記実施例１及び２に比較して、特定の領域を円周方向においても絞り込めるので、その絞られた領域のセクタに対して適切な長さのＥＣＣを付加することができるという効果がある。
【００２２】
＜実施例４＞
上記実施例１〜３では、ゾーン毎にＥＣＣ長を変えたが、トラック毎にＥＣＣ長を変えるようにしても良い（実施例４）。この例は、記録媒体のトラックに沿ってパターン形状のばらつき、あるいは欠陥が発生している場合に、有効である。
【００２３】
＜実施例５＞
実施例１〜３ではゾーン毎に、実施例４ではトラック毎にＥＣＣ長を変えたが、セクタ毎にＥＣＣ長を最適な長さに設定しても良い（実施例５）。この場合、各セクタのエラーバイト数を測定し、それに応じて各セクタのＥＣＣ長を設定する。すなわちエラーバイト数の多いセクタではＥＣＣ長を長く、エラーバイト数の少ないセクタではＥＣＣ長を短くする。このため、同じゾーン内でもセクタによりＥＣＣ長が異なる。
【００２４】
＜実施例６＞
実施例６として、トラックのパターンあるいはビットのパターンが形成されたパターンド媒体を用いた磁気記録再生装置において、ヘッド特性のばらつきによる装置性能劣化を抑制するためのＥＣＣ長の設定例を図１０に示す。図１０では磁気ヘッドをエラーレートなどの記録再生特性により３つのランクに分けた場合の例を示している。Rank-Aのヘッドが最も記録再生特性（エラーレート）が良好で、Rank-Bが中間の特性、Rank-Cが最も特性の悪いヘッドである。磁気ヘッドのRankは、磁気ヘッドを磁気記録再生装置に組み込む前にSNR（Signal to Noise Ratio）やエラーレートを測定してRank分けをしても良いし、装置組み込み後、装置内でエラーレートを測定してRank分けをしてもよい。図１０では記録媒体上のデータビットとＥＣＣビットの配置を示している。Rank-Aのヘッドでは記録再生特性が良好なため、再生時の復号誤りも少ない。これに対しRank-B、Rank-Cでは復号誤りが多くなる。このためRank-AのヘッドではＥＣＣ長を短く、Rank-B、Rank-Cの順でＥＣＣ長を長くする。図１０ではデータの後ろにＥＣＣが配置されているが、データとＥＣＣを一緒にインターリーブやコーディングすることで、必ずしもデータビットの後にＥＣＣビットが配置される必要はない。
【００２５】
トラック密度及びビット密度が高いパターンド媒体を使用することにより、磁気ヘッドの記録再生特性が磁気記録再生装置の性能に影響を及ぼすので、磁気ヘッドの歩留まり低下、あるいは装置の歩留まり低下の原因となるが、実施例６によれば、磁気ヘッドの記録再生特性に合わせてＥＣＣ長を設定するので、磁気ヘッドの歩留まりおよび装置歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例１の磁気記録再生装置におけるＥＣＣ長設定方法を示す図である。
【図２】本発明に係るパターンド媒体の模式図である。
【図３】パターンド媒体の半径方向へのゾーン分割例を示す図である。
【図４】セクタのデータ構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る磁気記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】媒体欠陥による復号誤り率の局在を示す図である。
【図７】実施例２の磁気記録再生装置におけるＥＣＣ長設定方法を示す図である。
【図８】実施例２の磁気記録再生装置におけるＥＣＣ長の設定例を示す図である。
【図９】実施例３の磁気記録再生装置におけるゾーン分割例を示す図である。
【図１０】実施例６の磁気記録再生装置におけるＥＣＣ長設定方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…パターンド媒体、２，３，４…ゾーン、５…データセクタ、
６…バーストパターン、７…Syncパターン、８…データパターン、
９…ＥＣＣパターン、１０…ディスクリートトラック、
１１，１２，１３，１４，１６，１７…ゾーン、２０…ビットパターン、
１００…ＨＤＣ、１０２…ＥＣＣエンコーダ、１０４…ＥＣＣデコーダ、
１０６…ＲＡＭ、１０８…リード／ライトチャネル、１１０…チャネルエンコーダ、
１１２…波形等化器、１１４…ビタビデコーダ、１１６…チャネルデコーダ、
１１８…磁気ヘッド。
【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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