(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
書込ヘッドと読出ヘッドを備えた複合ヘッドを用いて媒体のトラック上に情報をセクタ単位で読み書きする磁気ディスク装置に於いて、
前記セクタ領域にエラー検出訂正コードを含むデータを書込む際に、データの先頭に第１シンクバイトパターンを書込むと共にデータの最後に第２シンクバイトパターンを書込む書込み回路と、
前記セクタ領域の読出し時に、前記第１シンクバイトパターンが検出された場合は前記データを復調し、前記第１シンクバイトパターンが検出されない場合は、前記データをメモリに格納しメモリ上で第２シンクバイトパターンを検出し、前記第２シンクバイトパターンが検出された際に該検出位置から所定データ長遡った位置を先頭位置とする所定長のデータを前記メモリから読み出して復調する読出し回路と、
を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気ディスク装置に於いて、前記読出し回路は、最尤検出回路の出力データについて前記第１及び第２シンクバイトパターンの読出しを監視しており、前記第１シンクバイトパターンが検出されない場合は、前記出力データをメモリに格納しメモリ上で第２シンクバイトパターンを検出し、前記第２シンクバイトパターンが検出された際に該検出位置から所定データ長遡った位置を先頭位置とする所定長のデータを前記メモリから読み出し、デコーダに供給してＮＲＺデータを復調することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気ディスク装置に於いて、前記書込み回路は、第１及び第２のシンクバイトパターンの前に、自動等化器の回路定数を最適値に自動調整するためのトレーニングパターンを書込むことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁気ディスク装置に於いて、前記書込み回路は、前記第１及び第２のシンクバイトパターンの前に、前記読出し回路に設けているクロック発生回路を読出し信号に同期させるためのパイロットパターンを書込むことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気ディスク装置に於いて、
前記書込み回路は、所定の擬似ランダム符号を用いて前記媒体に書込む前記データ及びエラー検出訂正コードの各々をスクランブルするスクランブル回路を備え、
前記読出し回路は、前記擬似ランダム信号を用いて前記媒体から読出した前記データ及びエラー検出訂正コードの各々にデ・スクランブルするデ・スクランブル回路を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項６】
請求項１記載の磁気ディスク装置に於いて、前記読出し回路は、前記第１シンクバイトパターン及び第２シンクバイトパターンの両方が検出できなかった場合、再リード処理を行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項７】
請求項１記載の磁気ディスク装置に於いて、前記第１シンクバイトパターンが検出できなかった場合、リード処理の正常終了後に、該リードセクタを欠陥セクタと判定して代替処理を行うことを特徴とするディスク装置。
【請求項８】
請求項１記載の磁気ディスク装置に於いて、
前記書込み回路は、
書込みを行う前記媒体のセクタ領域の途中にサーボ領域が予め記録されている場合、前記セクタ領域をサーボ領域の前の第１セクタ領域と後の第２セクタ領域との２つにスプリットすると共に、前記書込みデータを前記第１セクタ領域の第１スプリットデータと前記第２セクタ領域の第２スプリットデータの２つにスプリットし、
前記第１セクタ領域に、第１シンクバイトパターン、第１スプリットデータ、及び第２シンクバイトパターンを順次書込み、
前記第２セクタ領域に、第１シンクバイトパターン、第２スプリットデータ、及び第２シンクバイトパターンを順次書込む前記読出し回路は、
前記第１又は第２セクタ領域の読出し時に、前記第１シンクバイトパターンが検出された場合は前記データを復調し、前記第１シンクバイトパターンが検出されない場合は、前記データをメモリに格納した後、メモリ上でビット対ビットのコンペアにより前記第２シンクバイトパターンの読出しを検出し、前記第２シンクバイトパターンが検出された際に該検出位置から所定データ長遡った位置を先頭位置とするデータを有効データとして選択して復調することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項９】
請求項８記載の磁気ディスク装置に於いて、前記書込み回路は、第１及び第２のシンクバイトパターンの前に、前記読出し回路に設けている自動等化器の回路定数を最適値に自動調整するためのトレーニングパターンを書込むことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１０】
請求項８記載の磁気ディスク装置に於いて、前記書込み回路は、前記第１及び第２のシンクバイトパターンの前に、前記読出し回路に設けているクロック発生回路を読出し信号に同期させるためのパイロットパターンを書込むことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１１】
請求項８記載の磁気ディスク装置に於いて、
前記書込み回路は、所定の擬似ランダム符号を用いて前記媒体に書込む前記第１スプリットデータ及び第２スプリットデータの各々をスクランブルするスクランブル回路を備え、
前記読出し回路は、前記擬似ランダム信号を用いて前記媒体から読出した前記第１スプリットデータ及び第２スプリットデータの各々をデ・スクランプルするデ・スクランブル回路を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１２】
請求項８記載の磁気ディスク装置に於いて、前記読出し回路は、前記第１セクタ領域の第１シンクバイトパターン及び第２シンクバイトパターンの両方、または前記第２セクタ領域の第１シンクバイトパターン及び第２シンクバイトパターンの両方検出できなかった場合は、再リード処理を行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１３】
請求項８記載の磁気ディスク装置に於いて、前記読出回路は前記第１セクタ領域又は第２セクタ領域の第１シンクバイトパターンが検出できなかった場合、リード処理の正常終了後に、該リードスプリットセクタを欠陥セクタと判定して代替処理を行うことを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＲヘッドで媒体情報の読出しを行う磁気ディスク装置に関し、特に、ＭＲヘッドが媒体と接触した際の衝突発熱により読取信号の急激な変動する現象（TA: Thermal Asperity) によってセクタ先頭のシンクバイトパターンが失われた場合のリカバリが適切にできるようにした磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータの外部記憶装置である磁気ディスク装置の大容量化に伴い、高性能な磁気ヘッドが要求されている。この要求を満足するものとして、記録媒体の周速度に依存せず高い再生出力の得られる磁気抵抗素子（Magnetic
-resistive Element) を用いた所謂ＭＲヘッドを搭載した磁気ディスク装置が注目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなリードヘッドにＭＲヘッドを使用した磁気ディスク装置にあっては、ＭＲヘッドが回転中の媒体表面の極く僅かな撓みや変形等による物理的な凹凸と衝突した場合、ＭＲヘッドの温度が摩擦熱によって瞬間的に上昇する。このように媒体の熱変動凹凸との接触でＭＲヘッドの温度が急激に上昇すると、読出し信号のベースラインがシフトし、リカバリ不能なリードエラーを起し、見掛上、媒体欠陥が存在したと同じになる。このＭＲヘッドの媒体との衝突発熱でリードエラーとなる現象は、通常、ＴＡ（Thermal Asperity) と呼ばれる。以下の説明では、これをＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡという。
【０００４】
即ち、媒体トラック上のリードセクタにおけるシンクバイト領域でＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによりシンクバイトパターンの読取不能が起きると、セクタデータは全く復調できない。この場合、再リードを行うことになるが、熱変動凹凸は一種の物理的な欠陥であるため、同じシンクバイト領域で同じ読取り不能が繰り返し発生し、リカバリ不能なリードエラーを引き起こす。
【０００５】
また媒体の高密度記録のためには、ＭＲヘッドの浮上高さを低くする必要があり、これがＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによる欠陥を多発させる要因となっている。また媒体の回転速度が高くなると、ＭＲヘッドの衝突発熱を起した際に、読出し信号のベースラインのシフトが更に大きくなる。
更に磁気ディスク装置は、工場段階であらゆる試験が行われている。しかし、ＭＲヘッドの衝突発熱による欠陥は、ユーザの使用中に起きる問題であり、更に、この欠陥はユーザが使用している間に成長する傾向にあり、磁気ディスク装置の性能を著しく低下させる恐れがあった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、シンクバイト領域でのＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによる欠陥に対し強力なリカバリを実現できるようにした磁気ディスク装置及び磁気ディスク媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。まず本発明は、図１（Ａ）のように、書込用のインダクティブヘッド１６と読出し用のＭＲヘッド１８を備えた複合ヘッド１４を用いて媒体のトラック上に情報をセクタ単位で読み書きする磁気ディスク装置を対象とする。
【０００８】
（基本セクタフォーマット）
本発明の磁気ディスク装置の書込み回路１９は、図１（Ｂ）の媒体データフォーマットのように、セクタ領域に、エラー検出訂正コードＥＣＣを含むデータＤＡＴＡを書込む際に、データの先頭に第１シンクバイトパターンＳＢ１を書込むと共にデータの最後に第２シンクバイトパターンＳＢ２を書込む。
【０００９】
また読出し回路２０は、セクタ領域の読出し時に、第１シンクバイトパターンＳＢ１が正常に検出された場合は、通常通りデータを復調する。
これに対し第１シンクバイトパターンＳＢ１が検出されなかった場合には、媒体に記録されたコード語、つまり８／９変換で記録されている場合には９ビットのシリアルなデータをビット単位で連続してメモリに格納する。メモリに対する格納の開始は、リードゲートがオンとなっている区間中であっても、リードゲートがオンした後の所定時間後から所定のビット数であってもよい。いずれにしてもメモリに格納されたデータ中に第２シンクバイトパターンＳＢ２と数バイト分のギャップパターンＧＡＰを含むことが必要である。
【００１０】
媒体に記録のコード語でメモリにデータが取込まれると、今度はギャップ側からバックリードして第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出する。ここでギャップパターンＧＡＰが９ビットコード語で「１ＦＦｈ（１１１１１１１１１）」、第２シンクバイトパターンＳＢ２が「０Ｄ９ｈ（０１１０１１００１）」とする。この場合、バックリードでシリアルデータ
「１１１１１１１１１１１００１１０１１０ＸＸＸ」
をビット対ビットでコンペアしてチェックし、「１００１１０１１０」を検出すること、即ち「０Ｄ９ｈ」の逆である「１３６ｈ」を検出することで、第２シンクバイトパターンＳＢ２が検出できる。
【００１１】
この第２シンクバイトパターンＳＢ２の検出により、シリアルなデータ列にバイト境界を付与すると共に、（データ長）＋（ＥＣＣ長）を示すＤＬバイト分前の位置からデータを読み出し、８／９変換と、データ及びＥＣＣに対するデ・スクランブルを行うことでデータの復調が可能となる。この場合の復調データは、第１シンクバイトパターンＳＢ１に欠陥があることが前提となっており、そのため、通常は更にＥＣＣによりデータの訂正を行う必要があることはいうまでもない。
【００１２】
またリードバックして第２シンクバイトパターンＳＢ２とギャップパターンＧＡＰをビット単位にデータコンペアした際のハミング距離が大きいことが、第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出し易くするための条件となる。従って、ギャップパターンＧＡＰが「１ＦＦｈ」の場合、第２シンクバイトパターンＳＢ２は、３個以上の「０」を含むパターンなら何でもよいといえる。
【００１３】
第１シンクバイトパターンＳＢ１が「１８Ｆｈ（１１０００１１１１）」の場合には、シンクバイト検出器を共用するためには、第２シンバイトパターンＳＢ２を「１Ｅ３ｈ（１１１１０００１１）」のように逆パターンを使用することも考えられる。
また書込み回路１９は、第１及び第２のシンクバイトパターンＳＢ１の前に、読出し回路２０に設けている自動等化器の回路定数（トランスバーサルフィルタのタップ係数等）を最適値に自動調整するためのトレーニングパターンＴＲ１を書込む。
【００１４】
また書込み回路１９は、第１シンクバイトパターンＳＢ１，ＳＢ２の前に、読出し回路２０に設けているクロック発生回路を読出し信号に同期させるためのパイロットパターンＰＬＯ１を書込む。
更に、書込み回路１９は、所定の擬似ランダム符号を用いて媒体に書込むデータＤＡＴＡ及びエラー検出訂正コードＥＣＣの各々をスクランブルするスクランブル回路を備える。第２シンクバイトパターンＳＢ２及びギャップパターンＧＡＰに対しは、スクランブルをオフする必要がある。これに対応して読出し回路２０は、擬似ランダム符号を用いて媒体から読出したデータＤＡＴＡ及びエラー検出訂正コードＥＣＣの各々にデ・スクランブルするデ・スクランブル回路を備える。
【００１５】
読出し回路２０は、第１シンクバイトパターンＳＢ１及び第２シンクバイトパターンＳＢ２の両方が検出できなかった場合、再リード処理を行う。また読出し回路２０は、第１シンクバイトパターンＳＢ１が検出できなかった場合、リード処理の正常終了後に、このリードセクタを欠陥セクタと判定して代替処理を行う。このため、ユーザの使用中にＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによりシンクバイトパターンが失われる欠陥セクタが生じても、代替処理によって欠陥が解消され、欠陥のユーザ使用中での成長を実質的に抑止できる。
（データスプリット）
書込み回路１９は、図１（Ｃ）のように、書込みを行う媒体のセクタ領域の途中にサーボ領域１４６が予めが記録されている場合、セクタ領域をサーボ領域１４６の前の第１セクタ領域１４４と後の第２セクタ領域１４８との２つにスプリットし、書込みデータを第１セクタ領域１４４の第１スプリットデータＤＡＴＡ１（データ長ＤＬ１）と第２セクタ領域１４８の第２スプリットデータＤＡＴＡ２（データ長ＤＬ２）の２つにスプリットする。
【００１６】
そして、第１セクタ領域１４４に、第１シンクバイトパターンＳＢ１、第１スプリットデータＤＡＴＡ１、及び第２シンクバイトパターンＳＢ２を順次書込み、続いて第２セクタ領域１４８に、第１シンクバイトパターンＳＢ１、第２スプリットデータＤＡＴＡ２、及び第２シンクバイトパターンＳＢ２を順次書込む。読出し回路２０は、第１又は第２セクタ領域１４４，１４８の読出し時に、第１シンクバイトパターンＳＢ１が検出された場合は、各スプリットデータＤＡＴＡ１，２を復調する。
【００１７】
これに対し第１シンクバイトパターンＳＢ１が検出されない場合は、第１セクタ領域のデータＤＡＴＡ１、第２シンクバイトパターンＳＢ２及びギャップパターンＧＡＰをコード語のビットシリアル単位にメモリに記録する。続いて第２セクタ領域のデータＤＡＴＡ２、ＥＣＣ、第２シンクバイトパターンＳＢ２、キャップＧＡＰをコード語のビットシリアル単位にメモリに記録する。
【００１８】
記録後は、ギャップＧＡＰから順にバックリードして第２シンクバイトパターンＳＢ２をサーチする。第２シンクバイトパターンＳＢ２が検出できると、バイト境界の設定を行い、ＤＬ１又はＤＬ２で与えられたデータ長の位置を特定し、この部分からデータを読み出してデコード及びデ・スクランブルを行い、更にＥＣＣで訂正を行うことで、通常のリードでは読めないデータを復元することができる。
【００１９】
このデータスプリットについても、第１シンクバイトパターンＳＢ１の前に自動等化用のトレーニングパターンＴＲ１、クロック同期用のトレーニングパターンＰＬＯ１及びギャップパターンＧＡＰを必要に応じて書込む。更に、スクランブルとデ・スクランブル、第１及び第２のシンクバイトパターンＳＢ１，ＳＢ２の両方失陥時のリトライ、第１セクタ領域又は第２セクタ領域の第１シンクバイトパターンＳＢ１が検出できなかった場合の代替処理も同様にして行う。
【００２３】
【発明の実施の形態】
＜目次＞
１．装置構成と基本フォーマット
２．データスプリット
３．スクランブルとデ・スクランブル
１．装置構成と基本フォーマット
（１）装置構成
図２は本発明の磁気ディスク装置のブロック図である。図２においてハードディスクドライブ（ＨＤＤ）として知られた磁気ディスク装置は、ディスクエンクロージャ１０とディスクコントローラ１２で構成される。ディスクエンクロージャ１０にはヘッドＩＣ回路１５が設けられ、ヘッドＩＣ回路に対し、この実施形態にあっては４つの複合型ヘッド１４−１〜１４−４を接続している。
【００２４】
複合型ヘッド１４−１〜１４−４は、ライトヘッドとして機能するインダクティブヘッド１６−１〜１６−４とリードヘッドとして機能するＭＲヘッド１８−１〜１８−４を一体に備えている。またディスクエンクロージャ１０には、ヘッドアクチュエータを駆動するＶＣＭ５０、ディスク媒体を回転するスピンドルモータ５６が設けられる。
【００２５】
ディスクエンクロージャ１０のヘッドＩＣ回路１５に対しては、ディスクコントローラ１２側にライトチャネル回路（ＷＲＣ）１９とリードチャネル回路（ＲＤＣ）２０が設けられている。ライトチャネル回路１９とリードチャネル回路２０に対してはハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）２２が設けられ、ハードディスクコントローラ２２には、フォーマッタ２４及びＥＣＣ回路２５が内蔵されている。
【００２６】
ハードディスクコントローラ２２はインタフェース回路２８に接続され、インタフェース回路２８による上位のホスト側とのデータ転送によるホスト側からのライトデータの供給及びホスト側に対するリードデータの転送を行う。インタフェース回路２８にはホスト側のデータ伝送に使用するバッファメモリ３０が設けられる。またディスク媒体に対するリードライト時のヘッド位置決め制御のため、サーボ復調回路３２が設けられる。
【００２７】
この実施形態にあっては、ディスク媒体について定密度記録方式（ＣＤＲ）を採用していることから、ディスク媒体のシリンダを所定シリンダ数ごとにゾーン分割し、各ゾーンごとに異なった周波数を予め設定している。このため周波数シンセサイザ２６が設けられ、リード動作またはライト動作の際のシリンダアドレスから対応するゾーン周波数をセットすることで、ライトチャネル回路１９及びリードチャネル回路２０に対するクロック供給を行う。
【００２８】
ディスクコントローラ１２の全体的な制御はＭＰＵ３６が行う。ＭＰＵ３６に対してはバス４４を介してＲＡＭ４０、更に不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭ４２を接続している。またＭＰＵ３６にはバス４４を介してインタフェース回路２８が接続されていることから、ホストからの各種のコマンドを受領して解読し、ハードディスクコントローラ２２に対するリード／ライト指示、またディスクエンクロージャ１０に設けているＶＣＭ５０の駆動によるヘッド位置決め制御を行う。
【００２９】
ＶＣＭ５０を駆動するため、バス４４に対してはＤＡコンバータ４６とドライバ４８が設けられ、ＭＰＵ３６の指示でＶＣＭ５０を制御する。またＤＡコンバータ５２、ドライバ５４によってスピンドルモータ５６の駆動も行う。ＭＰＵ３６によるヘッド位置決め制御のための位置信号は、サーボ復調回路３２とＡＤコンバータ３４から得られる。
【００３０】
図３は図２のライトチャネル回路１９のブロック図である。ライトチャネル回路１９は、ライト用ＨＤＣインタフェース回路６０、８／９エンコーダ６２、パラレル／シリアル変換器６４、プリコーダ６６、分周器６８及びドライバ７０で構成される。
即ち、図２のハードディスクコントローラ２２に設けたフォーマッタ２４によりフォーマッティングされたライトデータは、ライト用ＨＤＣインタフェース回路６０から８／９エンコーダ６２に与えられ、このＮＲリセットライトデータを例えば８／９符号に変換した後、パラレル／シリアル変換器６４でシリアルデータに変換する。
【００３１】
プリコーダ６６は、リードチャネル回路２０側におけるパーシャルレスポンス最尤検出のため、１／（１＋Ｄ）m のプリコードを行った後、書込み補償を行い、分周器６８で分周した後にドライバ７０により図２のヘッドＩＣ回路１５を介して、そのとき選択されているライトヘッドに供給してディスク媒体に書き込む。
【００３２】
図４は図２のハードディスクコントローラ２２及びライトチャネル回路１９によってディスク媒体に書込む際のＨＤＣデータフォーマット及び媒体データフォーマットと、ライトゲート信号のタイムチャートである。
図４（Ａ）のライトゲート信号８１は、ハードディスクコントローラ２２によってディスク媒体上のセクタフォーマットの期間に亘り発生される。このライトゲート信号８１に同期して図４（Ｂ）のＨＤＣデータフォーマットに示すように、図２のハードディスクコントローラ２２に設けているフォーマッタ２４でフォーマッティングされたデータフォーマットがライトチャネル回路１９に供給される。
【００３３】
即ち図４（Ｂ）のＨＤＣデータフォーマットは、図３のライト用ＨＤＣインタフェース回路６０でハードディスクコントローラ２２から受けるデータのフォーマットである。このＨＤＣデータフォーマットは、セクタ先頭のＧＡＰで示すギャップパターン８３に続いて、ＰＬＯ１で示すパイロットパターン８４をプリアンブルとして設けている。
【００３４】
パイロットパターン８４に続いては、図５に示すリードチャネル回路２０の自動等化型最尤検出回路７６のトレーニングを行うためのＴＲ１で示すトレーニングパターン８６が設けられる。続いてＳＢ１で示す第１シンクバイトパターン８８が設けられ、続いてデータ部としてＤＡＴＡで示すデータ９０とＥＣＣで示すエラー検出訂正コード９２が設けられる。ここまでは通常のセクタフォーマットである。
【００３５】
次に本発明にあっては、データ部の最後に、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによるエラーリカバリのため、ＳＢ２で示す第２シンクバイトパターン９８を設けている。
このような図４（Ｂ）のＨＤＣデータフォーマットに対応して、図２のライトチャネル回路１９によりＩＣヘッド１５を介してディスク媒体に書き込まれる媒体データフォーマットは、図４（Ｃ）のように、先頭からギャップフィールド１０１、パイロットフィールド１０２、トレーニングフィールド１０４、第１シンクバイトフィールド１０６、データフィールド１０８、ＥＣＣフィールド１１０、第２シンクバイトフィールド１１６、及びギャップフィールド１１８のフォーマット構成を持つ。
【００３６】
このようなデータ部先頭の第１シンクバイトパターン８８に対しデータ部の最後に第２シンクバイトパターン９８を新たな設けたことで、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡにより読出データが失われ、セクタ読出しがリカバリ不能となることを防止できる。
即ち、図４（Ｃ）の媒体データフォーマットにおける第１シンクバイトフィールド１０６でＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによりのディスク媒体との接触が発生し、読取りデータが再生不能となって失われた場合、データ部の最後に設けている第２シンクバイトフィールド１１４の第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出する。
【００３７】
第１シンクバイトパターンＳＢ１が検出されなかった場合の第２シンンクバイトパターンＳＢ２の検出は次のようにして行う。まず、媒体に記録されたコード語、つまり８／９変換で記録されている場合には９ビットのシリアルなデータをビット単位で連続してメモリに格納する。メモリに対する格納の開始は、リードゲートがオンとなっている区間中であっても、リードゲートがオンした後の所定時間後から所定のビット数であってもよい。いずれにしてもメモリに格納されたデータ中に第２シンクバイトパターンＳＢ２と数バイト分のギャップパターンを含むことが必要である。
【００３８】
媒体に記録のコード後でメモリにデータが取込まれると、今度はギャップ側からバックリードして第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出する。ここでギャップパターンＧＡＰが９ビットコード語で「１ＦＦｈ（１１１１１１１１１）」、第２シンクバイトパターンＳＢ２が「０Ｄ９ｈ（０１１０１１００１）」とする。この場合、バックリードでシリアルデータ
「１１１１１１１１１１１００１１０１１０ＸＸＸ」
をビット単位でチェックし、「１００１１０１１０」を検出すること、即ち「０Ｄ９ｈ」の逆である「１３６ｈ」を検出することで、第２シンクバイトパターンＳＢ２が検出できる。
【００３９】
この第２シンクバイトパターンＳＢ２の検出により、シリアルなデータ列にバイト境界を付与すると共に、（データ長）＋（ＥＣＣ長）を示すＤＬバイト分前の位置からデータを読み出し、８／９変換と、データ及びＥＣＣに対するデ・スクランブルを行うことでデータの復調が可能となる。この場合の復調データは、第１シンクバイトパターンＳＢ１に欠陥があることが前提となっており、そのため、通常は更にＥＣＣによりデータの訂正を行う。
【００４０】
またリードバックして第２シンクバイトパターンＳＢ２とギャップパターンＧＡＰをビット単位にデータコンペアした際のハミング距離が大きいことが、第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出し易くするための条件となる。従って、ギャップパターンが「１ＦＦｈ」の場合、第２シンクバイトパターンＳＢ２は、３個以上の「０」を含むパターンなら何でもよいといえる。
【００４１】
第１シンクバイトパターンＳＢ１が「１８Ｆｈ（１１０００１１１１）」の場合には、シンクバイト検出器を共用するためには、第２シンバイトパターンＳＢ２を「１Ｅ３ｈ（１１１１０００１１）」のように逆パターンを使用することも考えられる。
図５は、図４（Ｂ）のＨＤＣデータフォーマットと図４（Ｃ）の媒体データフォーマットにおける具体的なパターンとデータ長の具体例を表わしている。ここでデータパターンとしては、パターンＡとパターンＢの２種を示しており、それぞれ図４（Ｂ）のＨＤＣデータフォーマットを「ＨＤＣＩＦ」として示し、図４（Ｃ）の媒体データフォーマットを「ＭＥＤＩＡ（媒体）」として示している。
【００４２】
即ち、ＨＤＣデータフォーマットを示す「ＨＤＣＩＦ」のデータパターンは、図３のライト用ＨＤＣインタフェース回路６０に対するハードディスクコントローラ２２からのデータであり、８／９エンコーダ６２の変換前のデータである。これに対し図５の媒体データフォーマットである「ＭＥＤＩＡ」のパターンは、図３の８／９エンコーダ６２で変換された後のパターンとなっている。
【００４３】
更に媒体データフォーマットである「ＭＥＤＩＡ」のデータＤＡＴＡ、ＥＣＣについてはスクランブルＳＣが掛けられていることを表わしている。またパイロットパターンＰＬＯ１、第１シンクバイトパターンＳＢ１、第２シンクバイトパターンＳＢ２及びギャップパターンＧＡＰは、スクランブルを掛けない。
【００４４】
図５のパターンＢは、ＨＤデータフォーマットを示す「ＨＤＣＩＦ」についてはパターンＡと同じであるが、パイロットパターンＰＬＯ１、トレーニングパターンＴＲ１、第１シンクバイトパターンＳＢ１、第２シンクバイトパターンＳＢ２について、８／９エンコーダによらず、ステートマシンにより予め定めたパターンに変換している点が相違する。
【００４５】
更にデータ長については、第１シンクバイトパターンＳＢ１及び第２シンクバイトパターンＳＢ２はそれぞれ従来のシンクバイトパターンと同様、１バイトである。また第１シンクバイトパターンＳＢ１に続くデータＤＡＴＡとＥＣＣは、例えば５１２バイトである。また、パイロットパターンＰＬＯ１は５〜３０バイト、トレーニングパターンＴＲ１は０〜５バイトとしている。
【００４６】
図６は、図２のリードチャネル回路２０のブロック図である。リードチャネル回路２０は、増幅器７２、ＡＧＣ回路７４、自動等化型最尤検出回路７６、８／９デコーダ７８、シリアル／パラレル変換器７９、リード用ＨＤＣインタフェース回路８０で構成される。
増幅器７２は図２のヘッドＩＣ回路１５を介して得られた読取り信号を増幅し、ＡＧＣ回路７４で自動利得制御による増幅を行った後、自動等化型最尤検出回路７６でパーシャルレスポンス最尤検出、例えばＰＲ４ＬＭもしくはＥＰＲ４ＬＭの処理を行う。
【００４７】
このパーシャルレスポンスによる最尤検出にあっては、通常、最尤検出回路の前にトランスバーサルフィルタを用いた自動等化器を備えている。この自動等化器であるトランスバーサルフィルタのタップ係数の設定は、工場出しの際に予め固定的に設定した固定等化型と、ディスク媒体のセクタフォーマットに記録されているトレーニング信号を使用して自動的にタップ係数を調整する自動等化型の２つがある。
【００４８】
８／９デコーダ７８は、ライトチャネル回路１９側の８／９エンコーダ６２で符号変換された符号化データを元のＮＲＺデータに復調する。８／９デコーダ７８からの復調データはシリアル／パラレル変換器７９によりパラレルデータに変換され、リード用ＨＤＣインタフェース回路８０を介して図２のハードディスクコントローラ２２に出力される。
【００４９】
更に、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡでシンクバイトパターンが失陥した場合のエラーリカバリのため、セレクト回路１２４とメモリ１２６を、自動等化型最尤検出回路７６と８／９デコーダ７８の間に設けている。セレクタ回路１２４は、リードゲート信号がオンすると自動等化型最尤検出回路７６からの読出データを８／９デコーダ７８に供給している。同時にセレクタ回路１２４は、自動等化型最尤検出回路７６からのデータをメモリ１２６に供給している。
【００５０】
メモリ１２６は、ハードディスクコントローラ２２からのリード／ライト制御信号により書込みと読出しが行われる。メモリ１２６に対するシリアルなビットデータの書込みは、例えばハードディスクコントローラ２２からのリードゲート信号がオンとなっている区間中とする。このためメモリ１２６には、データＤＡＴＡ、ＥＣＣ、第２シンクバイトパターンＳＢ２、及び数バイト分のギャップパターンＧＡＰが必ず格納される。
【００５１】
第１シンクバイトパターンＳＢ１が検出されなかった場合、ギャップ側からメモリ１２６のデータをバックリードして第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出する。
第２シンクバイトパターンＳＢ２が検出できると、シリアルなデータ列にバイト境界を付与すると共に、データＤＡＴＡとＥＣＣ長を合計したデータ長ＤＬを示すＤＬバイト分前のメモリ１２６の位置からデータを読み出し、８／９デコーダ７８による８／９変換を行った後、シリアル／パラレル変換器８０及びＨＣＤＩＦ回路８２を介してハードディスクコントローラにデータを転送する。
【００５２】
ここで媒体書込の際にスクランブルが掛けられていた場合は、データ及びＥＣＣに対しデ・スクランブルを行ってデータを復調する。
図７は、図４（Ｃ）のように書き込まれた媒体データフォーマットの読出し処理のタイムチャートである。図７（Ａ）は媒体データフォーマットの１セクタ分を表わしており、各フィールドは図４（Ｃ）と同じである。尚、図７（Ａ）のＷＳ（Write Splice) は、セクタ書替え領域の境界である。
【００５３】
図７（Ａ）の媒体データフォーマットに対するＭＲヘッドを用いたリード動作が行われると、図７（Ｂ）のようなリードゲート信号（ＲＧ信号）８２を、ハードディスクコントローラ２２からのパイロットパターンＰＬＯ１の部分からＨレベルにオンとする。通常のリード動作では、第１シンクバイトパターンＳＢ１を検出した後、データＤＡＴＡとＥＣＣを復調した後にリードゲート信号８２をＬベルにオフする。
【００５４】
図７（Ｃ）は図７（Ａ）の媒体データフォーマットが正常に読み取られたときの読取りデータである。リードゲート信号８２のＨレベルへのオンに伴い、パイロットパターンＰＬＯ１、トレーニングパターンＴＲ１の読取りデータが得られるが、これらは図２のリードチャネル回路２０に存在するデータＰＬＬにおけるクロック同期のためであり、リードチャネル回路２０のハードディスクコントローラ２２への出力としては、特定データ「００ｈ」としてデータを送出するだけである。
【００５５】
続いてシンクバイトパターンＳＢ１の読取りデータ１３０が正常に得られ、ＤＡＴＡの読取データ１３２及びＥＣＣの読取データ１３４から８／９デコーダ７８でＮＲＺデータを復調する。
図７（Ｄ）は、ＭＲヘッドが衝突発熱ＴＡにより第１シンクバイトパターンＳＢ１の読取データ１３０が失陥した場合である。図２のハードティスクコントローラ２２に存在するデータＰＬＬは、パイロットパターンＰＬＯ１の信号との同期を開始し、トレーニングパターンＴＲ１を検出する前までに同期引き込みを完了する。
【００５６】
同期引き込みを完了すると、図６のメモリ１２６に最尤検出回路７６で復調したシリアルデータを順次記録する。この動作は、ハードディスクコントローラ２２がリードゲートをオフするまで継続する。ハードディスクコントローラ２２は、ギャップパターンＧＡＰの部分を含めてリードゲート信号８２をオンする。リードゲート信号８２がオフになった後、ハードディスクコントローラ２２は、メモリ１２６に書込んだ方向と逆方向からビット対ビットのコンペアを行い、ギャップパターンＧＡＰに続く第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出する。
【００５７】
第２シンクバイトパターンＳＢ２が検出できれば、データ長とＥＣＣ長の合計であるＤＬ長により、ＤＬバイト数だけ前に位置をずらせ、この位置のデータからＥＣＣまでを読み出し、８／９デコーダ７８による８／９変換及びデ・スクランブルを行い、更に、ＥＣＣ回路２５を動作させることで、第１シンクバイトパターンＳＢ１が復調できなくても、データを復調してリードを正常終了することができる。
またＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによる失陥は、数バイト程度の範囲に及ぶため、第１シンクバイトパターンＳＢ１の失陥に続いてデータＡＤＴＡの先頭部分も失われる場合がある。このようにＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによる失陥がデータＤＡＴＡの読取りデータ１３２の先頭部分に及んでいても、エラー検出訂正コードによる訂正能力の範囲内のデータ失陥であれば、図２のハードディスクコントローラ２２に設けているＥＣＣ回路２５において失われたデータ２の部分を復元することができる。この実施形態において図２のハードディスクコントローラ２２に設けたＥＣＣ回路２５の訂正能力は、１０数バイトであることから、十分に訂正できる。
【００５８】
更に第１シンクバイトパターンＳＢ１及び第２シンクバイトパターンＳＢ２の両方の読取りデータが検出できなかった場合には、データは全く復調できないことから、リトライ処理として再リードを行う。リトライ処理は、第２シンクバイトパターンＳＢ２の検出によりデータ復調が正常にできるまで、予め定めたリトライ回数分だけ繰り返し行われる。
【００５９】
通常、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによる失陥は、１０数バイト程度に収まることから、第１シンクバイトパターンＳＢ１が失陥しても、データ部の最後に位置する第２シンクバイトパターンＳＢ２には及ばない。このため、第１シンクバイトパターンＳＢ１の失陥に続く第２シンクバイトパターンＳＢ２の失陥は、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡ以外の原因によるデータ失陥と見做すことができる。その結果、リトライ時の再リードによって、図７（Ｄ）のように確実に第２シンクバイトパターンＳＢ２の読取りデータ１４０が得られ、メモリ１２６からデータＤＡＴＡ及びＥＣＣを正しく読み出して復調し、リード動作を正常終了とすることができる。
【００６０】
更に、図７（Ｄ）の第１シンクバイトパターンＳＢ１の失陥、あるいは第１シンクバイトパターンＳＢ１と第２シンクバイトパターンＳＢ２の両方が失陥した際のリトライ時について、リード動作が正常終了した後、欠陥セクタと見做し、ディスク媒体の予め定めた代替シリンダの空セクタにセクタデータを格納してコントローラ上のセクタ代替テーブルに登録する。
【００６１】
このため、その後、同じ失陥セクタにアクセスに対しては、代替テーブルの内容に基づいて代替セクタにアクセスする。したがって、一度、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによる失陥を起こしたセクタは、アクセス対象セクタから除外され、これによってＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによる欠陥セクタの成長を防止することができる。
【００６２】
図８は図７のリード動作のフローチャートである。尚、このリード動作は、媒体の書込時に、データ及びＥＣＣについてスクランブルを行っており、このためリード時にデ・スクランブルを行う場合を例にとっている。もし、媒体書込時にスクランブルが行われていなければ、デ・スクランブルに関する処理は不要となる。
【００６３】
リード動作は、ハードディスクコントローラ２２がパイロットパターンＰＬＯ１の区間でリードゲートをオンする所から開始される。リードチャネル回路２０は、ステップＳ１でリードゲートがオンかどうかを判断し、オンであれば、まずステップＳ２でデ・スクランブルとカウンタＮの初期化のためのリセットを行う。
【００６４】
次に、ステップＳ３で第１シンクバイトパターンＳＢ１の検出を行い、検出できるとステップＳ４で８／９変換とデ・スクランブルを行う。続いてステップＳ５に進んでエラーのをチェックし、エラーがあれば、ステップＳ５でＥＣＣ処理をオンして訂正し、ステップＳ６でエラーなしを確認してリード動作を正常終了する。
【００６５】
次に第１シンクバイトパターンＳＢ１が失陥した場合には、ステップＳ７でリードゲートオンを判別するとステップＳ８でメモリ１２６にデータを記録する。このメモリ１２６に対するデータの記録は、実際にはステップＳ３でリードゲートがオンとなった時、またはその時から所定時間後に開始される。
次ステップＳ９でメモリ１２６に記録したデータのバックリードによって第２シンクバイトパターンＳＢ２をチェックする。第２シンクバイトパターンＳＢ２が検出されると、ステップＳ１０に進んで、バイト境界を設定し後にＤＬ長だけ前に戻した位置からメモリ１２６のデータを読み出し、８／９変換及びデ・スクランブルにより復調する。
【００６６】
続いてステップＳ５に進んでエラーをチェックする。この場合、第１シンクバイトパターンＳＢ１は失陥しており、この影響がデータにも及んでいる場合はエラーが検出され、ステップＳ６でＥＣＣ処理のオンによりエラーを訂正し、ステップＳ７でエラーなしを確認してリード動作を正常終了する。
更に第１シンクバイトパターンＳＢ１と第２シンクバイトパターンＳＢ２の両方が失陥した場合には、ステップＳ９のバックリードで第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出することができない。そこで、ステップＳ１１でカウンタＮをＮ＋１とし、ステップＳ１２でリトライ回数が所定数かを判断し、Ｎが所定回数以下の場合にはスタートに戻り、ハードディスクコントローラ２２がリードゲートをパイロットパターンＰＬＯ１でオンする所から再度スタートする。リード動作が所定回数Ｍになってもリードできない時は、異常終了となる。
【００６７】
図９は本発明の磁気ディスク装置における他の媒体データフォーマットのリード時のタイムチャートである。この実施形態にあっては、図５のリードチャネル回路２０に設けている自動等化型最尤検出回路７６の自動等化器の制御に使用するトレーニングパターンＴＲ１を除いたことを特徴とする。
即ち、図５のリードチャネル回路２０の自動等化型最尤検出回路７６として例えば工場出荷時に調整された固定値を使用する場合であり、このためディスク媒体のリード時によるトレーニング信号によるタップ係数の自動設定は必要ない。
【００６８】
このため図９（Ａ）の媒体データフォーマットは、図７（Ａ）の第１トレーニングフィールド１０４を除いており、トレーニングパターンＴＲ１は記録されていない。それ以外のフォーマット構成は図７（Ａ）と同じである。
図１０は図９（Ａ）のトレーニングなしの媒体データフォーマットで書き込まれた各フィールドの具体的なパターンであり、図５のトレーニングありのパターンと同様、ハードディスクコントローラとのインタフェース上のパターンである「ＨＤＣＩＦ」と、ディスク媒体上のパターンとなる「ＭＥＤＩＡ」に分けてパターンＣとして示している。
【００６９】
このパターンＣは、図５のパターンＢからトレーニングパターンＴＲ１を除いたパターンである。またパイロットパターン及びデータＤＡＴＡのデータ長は、図５と同じになる。更に第１シンクバイトパターンＳＢ１は１バイトであるが、シンクバイトパターン検出の冗長性をもたせるため、１〜６バイトの範囲に設定可能としてもよい、
再び図９を参照するに、図９（Ｂ）（Ｃ）は正常読取り時のリードゲート信号８２と読取りデータであり、図７（Ｂ）（Ｃ）のトレーニングパターンありの場合と基本的に同じになる。また図９（Ｄ）は第１シンクバイトパターンＳＢ１失陥時の読取りデータであり、図７（Ｄ）と同じである。
２．データスプリット
本発明の磁気ディスク装置は、ディスク媒体のデータ面の所定回転角ごとにラジアル方向にサーボパターンを配置したデータ面サーボ方式を採用している。このため図４（Ａ）〜（Ｃ）のような書込みを行う際に、書込みセクタ領域の途中にサーボ領域が存在すると、書込みデータを２つにスプリットして書き込むデータスプリットのフォーマットとなる。
【００７０】
図１１（Ａ）は媒体データのスプリットフォーマットであり、書込みセクタは、サーボフィールド１４６を挟んだ前後に第１セクタ領域１４４と第２セクタ領域１４８の２つにスプリットされて書き込まれる。このスプリットされた第１セクタ領域１４４と第２セクタ領域１４８の各々に対し、本発明にあっては、データ部の先頭と最後にシンクバイトパターンを配置するフォーマットを適用している。
【００７１】
即ち、サーボフィールド１４６の前の第１セクタ領域１４４について、ギャップフィールド１０１、パイロットフィールド１０２、トレーニングフィールド１０４、第１シンクバイトフィールド１０６、データフィールド１０８、第２シンクバイトフィールド１１６及びギャップフィールド１１８を設ける。
【００７２】
またサーボフィールド１４６に続く後半の第２セクタ領域１４８についても、ギャップフィールド１４７、パイロットフィールド１５０、トレーニングフィールド１５２、第１シンクバイトフィールド１５４、データフィールド１５６、第２シンクバイトフィールド１６２及びギャップフィールド１６４を設けている。
【００７３】
そして第１及び第２セクタ領域１４４，１４８の各フィールドには、データフィールドを除いてパイロットパターンＰＬＯ１、トレーニングパターンＴＲ１、第１シンクバイトパターンＳＢ１、第２シンクバイトパターンＳＢ２が格納される。
書込みデータについては、サーボフィールド１４６によるスプリットで前後の書込みデータに分けられ、第１データフィールド１０８にデータ長ＤＬ１のスプリットされた第１スプリットデータＤＡＴＡ１を書込み、データフィールド１５６にＥＣＣ１１０を加えたデータ長ＤＬ２にスプリットされた第２スプリットデータＤＡＴＡ１を書き込んでいる。
【００７４】
ここでサーボパターンによってスプリットされるセクタが予め決っていることから、第１スプリットデータＤＡＴＡ１のデータ長ＤＬ１及びＥＣＣを含む第２スプリットデータＤＡＴＡ２のデータ長ＤＬ２も予め決っている。
図１１（Ｂ）（Ｃ）は、図１１（Ａ）のスプリットされた媒体データフォーマットの正常読出し時のリードゲート信号と読取りデータである。図１１（Ｂ）のリードゲート信号は、サーボフィールド１４６の前半の第１セクタ領域１４４のリードでＨレベルに立ち上がるリードゲート信号８２−１と、サーボフィールド１４６の後ろの第２セクタ領域１４８のタイミングでＨレベルに立ち上がるリードゲート信号８２−２の２つに分かれる。
【００７５】
このようにサーボフィールド１４６を挟んで前後に発生するリードゲート信号８２−１，８２−２のそれぞれでリードチャネル回路２０が動作する。図１１  （Ｃ）のように、前半の第１セクタ領域１４４の読取りデータとして第１シンクバイトパターンＳＢ１の読取りデータ１３０に基づき、データ長ＤＬ１の第１スプリットデータＤＡＴＡ１の読取りデータ１３２が復調される。
【００７６】
後半の第２セクタ領域１４８についても同様に、リードゲート信号８２−２のＨレベルへのオンに基づいて、読取りデータ１６６から第１シンクバイトパターンＳＢ１を検出すると、読取りデータ１６８，１３４からデータ長ＤＬ２の第２スプリットデータＤＡＴＡ２とＥＣＣを復調する。
図１１（Ｄ）は図１１（Ａ）の媒体データのスプリットフォーマットについて、サーボフィールド１４６の手前の第１セクタ領域１４４で第１シンクバイトパターンＳＢ１が失陥した場合である。この場合、リードゲート信号は、図１１  （Ｂ）のように、第１セクタ領域１４４と第２セクタ領域１４８に対応してリードゲート信号８２−１，８２−２がＨレベルにオンして、リードチャネル回路２０のリード動作が行われる。
【００７７】
図２のハードティスクコントローラ２２は、第１セクタ領域１４４に対応してリードゲート信号８２−１をオンすると、内蔵したデータＰＬＬによるパイロットパターンＰＬＯ１の信号との同期を開始し、トレーニングパターンＴＲ１を検出する前までに同期引き込みを完了する。同期引き込みを完了すると、図６のメモリ１２６に最尤検出回路７６で復調したシリアルデータＤＡＴＡ１、第２シンクバイトパターンＳＢ２及びギャップパターンＧＡＰまでの記録を開始する。この記録動作は、ハードディスクコントローラ２２がリードゲート信号８２−１をオフするまで継続される。
【００７８】
次にハードティスクコントローラ２２は、第２セクタ領域１４８に対応してリードゲート信号８２−２をオンし、内蔵したデータＰＬＬによるパイロットパターンＰＬＯ１の信号との同期を開始し、トレーニングパターンＴＲ１を検出する前までに同期引き込みを完了する。同期引き込みを完了すると、図６のメモリ１２６に最尤検出回路７６で復調したシリアルデータＤＡＴＡ２、ＥＣＣ、第２シンクバイトパターンＳＢ２及びギャップパターンＧＡＰまでの記録を開始する。この記録動作は、ハードディスクコントローラ２２がリードゲート信号８２−２をオフするまで継続される。
【００７９】
リードゲート信号８２−２がオフなると、この場合、第１セクタ領域１４４の第１シンクバイトパターンＳＢ１の失陥であることから、ハードディクスコントローラ２２は、メモリ１２６に書込んだ方向と逆方向からビット単位のコンペアにより、ギャップパターンＧＡＰに続く第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出する。
【００８０】
第２シンクバイトパターンＳＢ２が検出できれば、データ長ＤＬ１によりＤＬ１バイト数だけ前に位置をずらせ、この位置のデータＤＡＴＡ１をメモリ１２６から読み出し、８／９デコーダ７８による８／９変換及びデ・スクランブルを行い、更に、ＥＣＣ回路２５を動作させることで、第１セクタ領域１４４の第１シンクバイトパターンＳＢ１が復調できなくても、データを復調してリードを正常終了することができる。
【００８１】
尚、第２セクタ領域１４８については、第１シンクバイトパターンＳＢ１が正常に検出されているため、メモリ１２６の読み出しを行う必要はない。
図１１（Ｅ）は、後半の第２セクタ領域１４８で第１シンクバイトパターンＳＢ１が失陥した場合であり、リードゲート信号８２−１，８２−２のオンに基づく復調データのメモリ１２６への記録は、第１セクタ領域１４４の場合と同じであるが、バックリードによる第２シンクバイトパターンＳＢ２を検出した場合、データＤＡＴＡ２とＥＣＣの合計データ長ＤＬ２により、ＤＬ２バイト数だけ前に位置をずらせ、この位置のデータＤＡＴＡ２及びＥＣＣをメモリ１２６から読み出し、８／９デコーダ７８による８／９変換及びデ・スクランブルを行う。
【００８２】
更に、ＥＣＣ回路２５を動作させることで、第２セクタ領域１４８の第１シンクバイトパターンＳＢ１が復調できなくても、データを復調してリードを正常終了することができる。
図１２はトレーニングパターンを持たない媒体データフォーマットについてサーボフィールドによるデータスプリットが起きた場合の正常読取りのタイムチャートである。
【００８３】
図１２（Ａ）はトレーニングパターンを持たない媒体データのスプリットフォーマットであり、図１１（Ａ）からトレーニングパターンＴＲ１の記録フィールドを取り除いたフォーマットとなる。図１２（Ｂ）は正常読取り時のリードゲート信号８２−１，８２−２であり、その結果、図１２（Ｃ）のような正常時の読取りデータにより第１データＤＡＴＡ１から第４データＤＡＴＡ４、更にＥＣＣの復元ができる。
【００８４】
図１２（Ｄ）は、トレーニングパターンを持たない媒体データのスプリットフォーマットにおける前半の第１セクタ領域１４４で第１シンクバイトパターンＳＢ１が失陥した場合の前半の読取りデータであり、また図１２（Ｅ）は、トレーニングパターンを持たない媒体データのスプリットフォーマットにおける後半の第１セクタ領域１４８で第１シンクバイトパターンＳＢ１が失陥した場合の後半の読取りデータであり、各々図１１（Ｄ）（Ｅ）に対応している。
【００８５】
更に図１１，図１２につき、第１セクタ領域１４４または第２セクタ領域１４８のいずれかで第１及び第２シンクバイトパターンＳＢ１，２の両方が失われた場合には、リトライ動作を行うことになる。
３．スクランブルとデ・スクランブル
図１３は図２のライトチャネル回路１９の他の実施形態であり、この実施形態にあっては、ディスク媒体に書き込むデータ、ＥＣＣ及びギャップパターンにスクランブルを掛けるようにしたことを特徴とする。
【００８６】
図１３においてライトチャネル回路１９には、図３の実施形態と同様、ライト用ＨＤＣインタフェース回路６０、８／９エンコーダ６２、パラレル／シリアル変換器６４、プリコーダ６６、分周器６８及びドライバ７０が設けられている。またライト用ＨＤＣインタフェース回路６０と８／９エンコーダ６２の間に、データＥＣＣ及びギャップパターンに対しスクランブルを掛けるための回路機能が設けられる。
【００８７】
即ち、ライト用ＨＤＣインタフェース回路６０に続いてスクランブル回路２７２が設けられる。スクランブル回路２７２は、ＥＸ−ＯＲ回路２７４及び擬似ランダムパターン発生器２７６を備える。擬似ランダムパターン発生器２７６は、所定符号長の例えばＭ系列符号を発生する。ＥＸ−ＯＲ回路２７４は、ライト用ＨＤＣインタフェース回路６０からのフォーマッティングされた１セクタ分のデータに擬似ランダムパターンをＥＸ−ＯＲしてスクランブルを掛ける。
【００８８】
スクランブル回路２７２に続いてはセレクタ回路２７０が設けられる。セレクタ回路２７０にはライト用ＨＤＣインタフェース回路６０からのデータとスクランブル回路２７２でスクランブルされたデータが入力され、いずれか一方が選択されて８／９エンコーダ６２に入力される。
セレクタ回路２７０は、書込みデータＥＣＣ及びギャップパターンのタイミングではスクランブル回路２７２でスクランブルされたデータを選択し、それ以外のタイミングにあってはライト用ＨＤＣインタフェース回路６０からのデータ、即ちスクランブルが掛けてないデータを選択する。
【００８９】
セレクタ回路２７０の選択制御及び擬似ランダムパターン発生器２７６のパターン発生は、タイミング発生回路２８４により制御される。タイミング発生回路２８４に対してはシンクバイト検出回路２７８、ＤＬレジスタ２８０が設けられている。シンクバイト検出回路２７８は、ライト用ＨＤＣインタフェース回路６０から得られたフォーマット済みの書込みデータに含まれている第１及び第２シンクバイトパターンＳＢ１，ＳＢ２を検出して出力する。
【００９０】
ＤＬレジスタ２８０は、第１シンクバイトパターンＳＢ１に続くデータＤＡＴＡとＥＣＣを合計したデータ長ＤＬをセットしており、シンクバイト検出回路２７８で第１シンクバイトパターンＳＢ１が検出したタイミングから、ＤＬレジスタ２８０の設定データ長ＤＬに応じたデータＤＡＴＡの区間を設定する。これを受けてタイミング発生回路２８４はデータＤＡＴＡ及びＥＣＣの区間に亘るスクランブル期間を設定する。
【００９１】
このようなタイミング発生回路２８４によるスクランブルを受けるデータ及びＥＣＣのタイミングを示すタイミング信号は、擬似ランダムパターン発生器２７６にも与えられており、セレクタ回路２７０のスクランブル回路２７２からの出力選択に同期して擬似ランダムパターン発生器２７６より擬似ランダムパターンをＥＸ−ＯＲ回路２７４に出力して、スクランブルデータをセレクタ回路２７０に供給できるようにしている。
【００９２】
図１４は図１３のライトチャネル回路１９のスクランブル処理のタイムチャートである。まず図１４（Ａ）のライトゲート信号８１がオンすると、スクランブル回路２７２の擬似ランダムパターン発生器２７６が動作可能状態となる。この状態で図１４（Ｂ）のようなＨＤＣデータフォーマットに従った書込みデータがライト用ＨＤＣインタフェース回路６０を介してライトチャネル回路１９に入力される。
【００９３】
第１シンクバイト検出回路２７８は、ＳＢ１で示す第１シンクバイトパターン８８を検出してタイミング発生回路２８４に検出信号を出力する。これを受けてタイミング発生回路２８４はＤＬレジスタ２８０で設定されたデータ長ＤＬに亘ってタイミング信号をセレクタ回路２７０に出力してスクランブル回路２７２の出力を選択する。
【００９４】
またタイミング信号は擬似ランダムパターン発生器２７６に与えられることで図１４（Ｄ）のスクランブル信号２８８が発生され、ＥＸ−ＯＲ回路２７４に対するＤＡＴＡ，ＥＣＣの各データ９０，９２についてスクランブルが掛けられる。
図１５は、図１３のスクランブル機能を持つライトチャネル回路１９に対応した図２のリードチャネル回路２０のデ・スクランブル機能を持った実施形態のブロック図である。
【００９５】
図１５においてリードチャネル回路２０は、図５の増幅器７２、ＡＧＣ回路７４、自動等化型最尤検出回路７６、８／９デコーダ７８、シリアル／パラレル変換器７９及びリード用ＨＤＣインタフェース回路８０を備え、また、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡでシンクバイトパターンが失陥した場合のエラーリカバリのため、セレクタ回路１２４とメモリ１２６を、自動等化型最尤検出回路７６と８／９デコー７８の間に設けている。
【００９６】
更にデ・スクランブルのため、シリアル／パラレル変換器７９とリード用ＨＤＣインタフェース回路８０の間に、デ・スクランブル回路２９０とセレクタ回路３０４を設けている。デ・スクランブル回路２９０にはＥＸ−ＯＲ回路２９２と擬似ランダムパターン発生器２９４が設けられ、これは図１３のスクランブル回路２７２と同じである。セレクタ回路３０４はタイミング発生回路３０５により選択制御される。
【００９７】
即ち、読取りデータに含まれるデータＤＡＴＡ及びＥＣＣのタイミングで、デ・スクランブル回路２９０の出力を選択することにより、デ・スクランブルを掛け、それ以外のタイミングについてはシリアル／パラレル変換器７９の出力を直接選択することでデ・スクランブルを解除している。
シリアル／パラレル変換器７９、擬似ランダムパターン発生器２９４及びタイミング発生回路３０５の制御のため、シンクバイト検出回路２９６が設けられる。更にタイミング発生回路３０５の制御のため、データＤＡＴＡとＥＣＣを合計したデータ長ＤＬを格納したＤＬレジスタ３００が設けられる。
【００９８】
図１６は、図１５のデ・スクランブル機能を備えたリードチャネル回路２０の処理動作のタイムチャートである。いま図１６（Ａ）のような媒体フォーマットのリードが行われたとする。このうちデータフィールド１０８のデータＤＡＴＡとＥＣＣフィールド１００のＥＣＣの各々については、図１４のタイムチャートに示したように、書込み時にスクランブルが掛けられている。
【００９９】
リード動作が行われると、図１６（Ｂ）のように、第１パイロットパターンＰＬＯ１の検出でリードゲート信号８２がＨレベルに立ち上がる。この状態で第１シンクバイト検出回路２９６によって第１シンクバイトパターンＳＢ１が検出されると、タイミング発生回路３０５は、図１６（Ｃ）のように、ＤＬレジスタ３００にセットしたデータＤＡＴＡ及びＥＣＣのデータ長ＤＬに亘ってタイミング信号３０８を出力する。タイミング信号３０８が停止すると、同時に擬似ランダムパターン発生器２９４はリセットされる。
【０１００】
このタイミング信号３０８によってセレクタ回路３０４はデ・スクランブル回路２９０からの出力を選択する。またシンクバイト検出信号はシリアル／パラレル変換器７９に与えられており、第１シンクバイトパターンＳＢ１の検出タイミングからデータＤＡＴＡのシリアル読出しデータをパラレル変換する。
このとき擬似ランダムパターン発生器２９４は、パラレル変換のビット幅に一致する擬似ランダムパターンをＥＸ−ＯＲ回路２９２に出力し、擬似ランダムパターンとパラレルデータとのＥＸ−ＯＲ演算によりデ・スクランブルを行って元のＮＲＺデータを復元する。デ・スクランブルされたデータは、セレクタ回路３０４、ライト用ＨＤＣインタフェース回路８０を介してハードディスクコントローラ２２に出力される。また、ここでデ・デスクランブラ回路２９０はリセットされる。
【０１０１】
図１６（Ｆ）は、第１シンバイトパターンＳＢ１が失陥した場合であり、この場合にも、図１６（Ｅ）の正常時と同様にしてデータＤＡＴＡ及びＥＣＣの読取データ１３２，１３４に対するデ・スクランブルが行われる。
尚、本発明は上記の実施例に限定されず、シンクバイトパターンをデータ部の前後に配置したフォーマットであれば各種の変形が可能である。また本発明は、上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、データ部の先頭のシンクバイトパターンに加え、データ部の最後にもシンクバイトパターンを配置したことで、先頭のシンクバイトパターンが、ＭＲヘッドの媒体との衝突発熱ＴＡにより失われても、データ部の最後のシンクバイトパターンに基づいてセクタデータを復調できるため、セクタデータが完全に失われてしまう事態を未然に防止でき、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによるシンクバイトの喪失でリカバリ不能なエラーを引き起こすことを未然に防止できる。
【０１０３】
またＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによる欠陥は、ユーザ使用段階でランダムに発生し且つセクタ欠陥として成長するが、本発明のデータ部末尾のシンクバイトの検出に基づいてセクタデータ復調が正常終了した際には、正常終了後に欠陥セクタと見做して代替セクタに登録する代替処理を行っておくことで、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡに起因した欠陥セクタを実質的にリカバリすることができ、ユーザ使用段階におけるＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡに起因した欠陥セクタの成長を確実に防止できる。
【０１０４】
更にデータ面サーボ方式における書込みでサーボパターンにより書込みデータがスプリットされた場合についても、それぞれのスプリットされたセクタ領域についてシンクバイトパターンをデータ部の前後に配置することで、データスプリットを受けた分割セクタ領域のそれぞれについて、ＭＲヘッドの衝突発熱ＴＡによるシンクバイトパターンの失陥に対し、リカバリ不能なエラーを起こすことなく正常なリード動作として終了できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明の装置構成の実施形態のブロック図
【図３】図２のライトチャネル回路のブロック図
【図４】本発明のライト処理のＨＤＣデータフォーマットと媒体データフォーマットのタイムチャート
【図５】図４のＨＤＣデータフォーマット及び媒体データフォーマットの使用パターンの説明図
【図６】図２のリードチャネル回路のブロック図
【図７】図４の媒体データフォーマットのリード処理における正常リード時とＳＢ１失陥時のタイムチャート
【図８】図７のリード処理のフローチャート
【図９】トレーニングなしとした本発明の媒体データフォーマットとリード処理における正常時、ＳＢ１失陥時のタイムチャート
【図１０】トレーニングなし媒体データフォーマット使用パターンの説明図
【図１１】データスプリットの媒体データフォーマットと正常時、ＳＢ１失陥時のリード処理のタイムチャート
【図１２】トレーニングなしのデータスプリット媒体フォーマットと正常時、ＳＢ１失陥時のリード処理のタイムチャート
【図１３】ライトデータにスクランブルを掛ける図２のライトチャネル回路のブロック図
【図１４】図１３のスクランブル動作のタイムチャート
【図１５】リードデータにデ・スクランブルを掛ける図２のリードチャネル回路のブロック図
【図１６】正常時のＳＢ１失陥時の図１５のデ・スクランブル動作のタイムチャート
【符号の説明】
１０：ディスクエンクロージャ
１２：ディスクコントローラ
１４，１４−１〜１４−４：複合ヘッド
１５：ヘッドＩＣ回路
１６，１６−１〜１６−４：インダクティブヘッド（ライトヘッド）
１８，１８−１〜１８−４：ＭＲヘッド（リードヘッド）
１９：ライトチャネル回路（書込み回路）
２０：リードチャネル回路（読出し回路）
２２：ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
２４：フォーマッタ
２５：ＥＣＣ回路
２６：周波数シンサイザ
２８：インタフェース回路
３０：バッファメモリ
３２：サーボ復調回路
３４：ＡＤコンバータ
３６：ＭＰＵ
３８：クロック発生回路
４０：ＲＡＭ
４２：ＥＥＰＲＯＭ
４４：バス
４６，５２：ＤＡコンバータ
４８，５４：ドライバ
５０：ＶＣＭ
５６：スピンドルモータ（ＳＰＭ）
６０：ライト用ＨＤＣインタフェース回路
６２：８／９エンコーダ
６４：パラレル／シリアル変換器
６６：プリコーダ
６８：分周器
７０：ドライバ
７２：増幅器
７４：ＡＧＣ回路
７６：自動等化型最尤検出回路
７８：８／９デコーダ
８０：シリアル／パラレル変換器
８２：リード用ＨＤＣインタフェース回路
８１：ライトゲート信号（ＲＧ信号）
８３：ギャップパターン（ＧＡＰ）
８４：第１パイロットパターン（ＰＬＯ１）
８６：第１トレーニングパターン（ＴＲ１）
８８：第１シンクバイトパターン（ＳＢ１）
９０：データ（ＤＡＴＡ）
９２：エラー検出訂正コード（ＥＣＣ）
９８：第２シンクバイトパターン（ＳＢ２）
１００：ギャップパターン（ＧＡＰ）
１０１：ギャップフィールド
１０２：第１パイロットフィールド（ＰＬＯ１）
１０４：第１トレーニングフィールド（ＴＲ１）
１０６：第１シンクバイトフィールド（ＳＢ１）
１０８：データフィールド（ＤＡＴＡ）
１１０：ＥＣＣフィールド
１１６：第２シンクバイトフィールド（ＳＢ２）
１１８：ギャップフィールド
１２４：セレクタ回路
１２６：メモリ
１４４：第１セクタ領域
１４６：サーボ領域
１４８：第２セクタ領域
２７０，２０４：セレクタ回路
２７２：スクランブル回路
２７４，２９２：ＥＸ−ＯＲ回路
２７６，２９４：擬似ランダムパターン発生器
２７８：シンクバイト検出回路
２８０，３００：ＤＬレジスタ
２８４，３０５：タイミング発生回路
２８８−１，２８８−２：スクランブル信号
２９０：デ・スクランブル回路
２９６：シンクバイト検出回路
３０８−１，３０８−２，３１４：デ・スクランブル信号
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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