JP3737293B2 - ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクからの読み取り信号のエラーが発生したときに、ディスク上の同じ信号を再度読み取るリトライ動作が行われるディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク装置に設けられているディスクなどでは、ヘッドに読み取られた信号にＥＣＣコードが含まれ、読み取られた信号に対してエラーチェックおよびエラー訂正が行われる。またヘッドで読み取られた信号にエラーが発生したときまたはエラー量が所定量以上のときには、ディスク上の同じ信号を再度読み取るリトライ動作が行われる。
このリトライ動作は、一般的には表１に示すようなテーブルに基づいて行われる。
【０００３】
【表１】
上記表１の左欄はリトライ回数であり、右欄が修正内容である。例えば１回目のリトライ動作では、ディスクに対するヘッドのオフトラック量を＋１０％とし、２回目のリトライ動作では、前記オフトラック量を−１０％とする。３回目のリトライ動作では、ＬＰＦ（ローパスフィルター）のチャンネルカットオフ周波数を−１０％変化させるなどである。またＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔはＬＰＦのリスポンスであり、ＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔのレジスタ値を変えることにより、ヘッドで読み取られた信号のアシンメトリが変化する。
【０００４】
前記表１に示すようなテーブルに基づいてリトライを所定回数行い、この所定回数のリトライでエラーレートが所定量以下にならなかったら、リトライ動作を中止し、読み取り不能な信号とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記表１のようなテーブルを用いたリトライ動作では、リトライ動作によりエラーレートが収束する確率が低く、また、読み取り条件のパラメータが多い場合には、表１に示すテーブルで表現されるリトライ必要回数が非常に多くなる。
【０００６】
ハードディスク装置などでは、ディスクの品質管理が行き届いており、またディスクは常に同じものであり、しかもディスクとヘッドとの相対位置や、使用環境などの変化も予め予想できる。したがって、表１に示すように、リトライ動作のときのパラメータの変動要素も比較的少なくなる。
【０００７】
しかし、高密度記録用のフレキシブルな磁気ディスクのように、ディスク装置に異なるディスクが装填されるものでは、個々のディスクの品質にばらつきがあり、また個々のディスクにおいて信号の記録状態にばらつきがある。このようなディスクを使用するディスク装置では、ディスクと装置との組み合わせも考慮しなくてはならず、また温度、湿度、電圧などの使用環境の変動要因もある。例えばリトライの際に変動させるべきパラメータの量が「５」で、個々のパラメータを５ステップずつ変化させるとすると、読み取り条件の設定が５の五乗で合計３１２５となる。この変動要因の全てを表１に示すようなテーブルに設定すると、リトライの回数が非常に多くなり、リトライ動作に要する時間が長くなる。
また、前記パラメータおよびパラメータのステップ量を少なくすると、読み取り信号のエラーを修復できる確率が低くなる。
【０００８】
一方、この種の高密度記録用のフレキシブルな磁気ディスクは、製造後の品質検査において検査用のデータの書き込みおよび読み取りが行われる。この際、データを正常に読み取ることができなかったときに前記と同様のリトライ動作が行われ、所定回数のリトライ動作により読み取り信号のエラーレートが所定量以下とならなかったときには、そのセクタが欠陥セクタと判断され、そのセクタ番号が磁気ディスクのメンテナンス領域に欠陥セクタとして登録される。
【０００９】
通常のディスク装置にこの磁気ディスクが装填されると、最初に前記メンテナンス領域が読み出され、欠陥セクタ番号が認識され、記録時に前記欠陥セクタを使用しない制御が行われる。
【００１０】
しかし、品質検査で欠陥セクタとして登録されなかったセクタであっても、出荷後の通常の使用時に予想されるディスクの傷つきや、ディスクとヘッド間でのごみや埃の介在などにより、信号の読み取りのエラー率が高くなることがある。その結果、ディスクのメンテナンスエリアに欠陥セクタとして登録されていないセクタであって、再生動作中に前記のように各種パラメータを変化させたリトライ動作を行うことが要求される。このとき各種パラメータを最適に設定してリトライを行わないと、エラーの修復ができなくなる確率が高くなる。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、リトライ動作を行うときに、変化させたパラメータの変化値と、リトライにより読み取られたデータのエラー量の変化量とから、エラー量を収束できるようにパラメータを設定するいわゆる最急降下法を用いることにより、最少のリトライ回数で、正常なまたはエラー訂正が可能な読み取り信号を得ることができるようにしたディスク装置を提供することを目的としている。
【００１２】
またディスク出荷前の品質検査では、ユーザが使用するときのリトライ条件よりも条件を厳しくし、リトライによりリカバリーできないセクタを欠陥セクタと認識できるようにし、ユーザが使用する際のリトライの発生頻度を低下できるようにしたディスク装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ディスクに記録された信号をヘッドで読み取り、この読み取り信号にエラーがあったときに、ディスクに記録された同じ信号を再度読み取るリトライ動作が行われるディスク装置において、
ヘッドから読み取られた信号のエラー量を検出するエラー検出部と、
前記信号を読み取る際のヘッドとディスクとの相対位置に関するパラメータおよび／またはヘッドから読み取られた信号を処理する回路上でのパラメータの設定値を記憶する記憶部と、
前記ヘッドで読み取られた信号のエラー量からリトライが必要であると判断したときに、前記パラメータを所定量変化させて同じ信号を再度読み取るように指示するとともに、前記パラメータの変化値と再度の読み取りにより得られた読み取り信号のエラー量の変化量とから新たなパラメータを求め、前記記憶部で記憶されているパラメータを新たなパラメータに更新させ、さらに再読み取りが必要なときには前記新たなパラメータをさらに所定量変化させて読み取りを行い且つ前記のように新たなパラメータを求めて更新し、このリトライ動作を、エラーがなくなるまで、または前記エラー量が規定量以下となるまで、あるいはリトライ回数が所定数となるまで繰り返す制御を行う制御部と、
が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
例えば、リトライ動作の際のパラメータの変化値βおよび、更新係数αを予め決めておき、前記記憶部に記憶されている前記パラメータをＰとしたときに、前記リトライ動作では、前記パラメータＰを前記変化値βだけ変化させて再度の読み取りを行い、このときのエラー量の変化量がδＥであったときに、Ｐ′＝Ｐ−α・（δＥ／β）を求めて、このＰ′を前記記憶部で更新する新たなパラメータとする。
【００１５】
すなわち、いずれかのパラメータを所定値だけ変化させてリトライを行ったときに、そのときのエラー量の変化量とパラメータの変化値とから、次の読み取り動作において設定すべきパラメータを求めることにより、リトライが繰り返されるにしたがってエラー量を徐々に「０」に向けて収束させることができ、少ないリトライ回数で、エラー修復を行うことができる。
【００１６】
また、磁気ディスクには、ディスク検査時に欠陥セクタを登録するメンテナンスエリアが設けられ、
前記ディスク検査時には、パラメータを段階的に変化させたテーブルを用い、記録された信号のエラー量が所定量以上のときに、前記テーブルを用いたリトライ動作を所定回数行い、前記所定回数のリトライ動作によって前記エラー量が所定値以下とならないときには欠陥セクタとされ、この欠陥セクタが前記メンテナンスエリアに登録されていることが好ましい。
【００１７】
すなわち、ディスクの出荷前の品質検査でのリトライは、従来技術で説明したテーブル方式を用い、この方式で、エラーリカバリーができないセクタを、ディスクのメンテナンスエリアに欠陥セクタとして登録しておく。
【００１８】
このディスクがユーザのディスク装置に装填されると、前記の演算を用いたパラメータの設定に基づいてリトライ動作が行われる。したがって、出荷後のディスクの傷付きなどにより、品質検査で欠陥セクタとして登録されなかったセクタの読み取り信号のエラーレートが高くなっても、前記演算を用いたリトライを行うことにより、エラー修復の成功確率を高くできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１と図２は本発明のディスク装置の構成を示すブロック図である。
回転駆動部１では、スピンドルモータ２により回転駆動されるターンテーブル３に、ディスクＤの中心部がクランプされる。このディスクＤは、例えば高密度記録用のフレキシブルディスクであり、ディスクＤはディスク装置に外部から挿入されて前記回転駆動部１に装着される。また前記スピンドルモータ２はモータドライバ４により駆動制御される。
【００２０】
ディスクＤのサイド０側に対向する磁気ヘッドＨ０とサイド１側の対向する磁気ヘッドＨ１は、支持アーム５によってヘッドベース６に支持されている。ヘッドベース６は、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）７すなわちリニアモータ駆動部によりディスクＤの半径方向へ駆動される。また前記ＶＣＭ７はＶＣＭドライバ８により駆動制御される。
前記モータドライバ４およびＶＣＭドライバ８は、制御部となるＣＰＵ９からの制御信号により動作する。
【００２１】
前記ヘッドＨ０およびＨ１はＲ／Ｗ（リード・ライト）アンプ１１に接続されている。前記Ｒ／Ｗアンプ１１はＲ／Ｗチャンネル１２に接続されている。ディスクコントローラ１３は入出力インターフェースを介してホストコンピュータに接続されており、ホストコンピュータから与えられる記録信号は、ディスクコントローラ１３によりフォーマット化され、Ｒ／Ｗチャンネル１２からＲ／Ｗアンプ１１を介してヘッドＨ０およびＨ１に与えられる。またヘッドＨ１およびＨ０によってディスクＤから読み取られた信号は、Ｒ／Ｗアンプ１１およびＲ／Ｗチャンネル１２を介してディスクコントローラ１３に与えられ、フォーマット変更されてホストコンピュータに与えられる。
【００２２】
図２は、前記Ｒ／Ｗチャンネル１２の中の読み取り系の回路構成を示している。
Ｒ／Ｗアンプ１１を経た読み取り信号は、ゲイン可変アンプ２１、アナログＬＰＦ（ローパスフィルタ）２２、Ａ／Ｄ変換器２３、ディジタルフィルタ２４、Viterbiデコーダ２５、およびＲＬＬデコーダ２６を経て前記ディスクコントローラ１３に与えられる。またＲ／Ｗチャンネル１２には所定段数のレジスタ２７が設けられている。
【００２３】
前記Viterbiデコーダ２５は、再生されたディジタル信号の中から、データ系列を復号するときに、最も確からしい系列を検出するためのものであり、雑音によるデータ検出時の誤りをある程度訂正できる。
【００２４】
このディスク装置ではリトライ動作のときの再生信号のエラー量として、Viterbiデコーダ２５で得られるＭＳＥ（Mean Square Error）値が使用される。すなわちViterbiデコーダ２５がエラー検出部として機能する。ＭＳＥ値は、Viterbiデコーダ２５で最も確からしいデータが復号される過程で、理想値との差から求められる。すなわち、Ａ／Ｄ変換器２３で変換されたディジタル値と理想値の差の二乗の全ビットについての和を意味している。
またＲＬＬ（Run Length limited）デコーダ２６は、１６／１７変換のように符号化されてディスクＤに記録されていた信号の復調を行うものである。
【００２５】
次に、上記ディスク装置を用いて、ディスクＤに記録された信号を読み取る際のリトライ動作について説明する。
図２に示すレジスタ２７は３個のレジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃを有しているが、これらには、ヘッドによる読み取りを行う際に変化させるパラメータが登録されている。
【００２６】
例えばレジスタ２７ａにはＲＨＰＢｏｏｓｔを決めるレジスタ値、レジスタ２７ｂにはＬＨＰＢｏｏｓｔを決めるレジスタ値、レジスタ２７ｃにはアナログＬＰＦ２２のカットオフ周波数の設定値がそれぞれ初期値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３として記憶されている。ここで前記ＲＨＰＢｏｏｓｔとＬＨＰＢｏｏｓｔは、アナログＬＰＦ２２を通過した読み取り波形のアシンメトリを決めるレジスタ値である。またカットオフ周波数の設定値によりアナログＬＰＦ２２のカットオフ周波数が決められる。
【００２７】
リトライ動作を行うたびに、読み取り出力から前記ＭＳＥ値を得て、このＭＳＥ値が収束していくように、ＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔ、およびカットオフ周波数のそれぞれの設定値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を変化させていく。すなわち１回のリトライ動作で前記３個のパラメータを併行して変化させていく。
【００２８】
ただし、前記レジスタ２７の数を増やし、各レジスタに前記の３通りのパラメータ以外のパラメータを記憶させておいてもよい。例えば、ゲイン可変アンプ２１のゲインなどの回路上でのパラメータ、またはＶＣＭドライバ８を用いてヘッドＨ０およびＨ１の位置を移動させてディスクのトラックに対するヘッドの±方向のオフトラック量を変化させる際の変化率などである。
【００２９】
表２は、前記レジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに記憶されている３通りのパラメータの設定値を変化させるための係数および変化値を示している。ＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔ、カットオフ周波数の更新係数をそれぞれα１、α２、α３、アナログＬＰＦ２２でのＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔ、カットオフ周波数の実際の変化値をそれぞれβ１、β２、β３とする。これらは例えばＣＰＵ内のレジスタなどに予め設定されている。
【００３０】
【表２】
レジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに記憶されているＬＨＰｂｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔ、カットオフ周波数の初期の設定値をＰ１，Ｐ２，Ｐ３とする。通常はこの初期の設定値に基づくパラメータにしたがってディスクＤに記録されている信号がヘッドで読み取られる。このときの読み取り出力がViterbiデコーダ２５で復号される際に、エラー量としてＭＳＥ値が得られる。ＣＰＵ９において、このＭＳＥ値からエラーが発生していると判断されると、またはＭＳＥ値が規定量以上であると判断されると、リトライが行われる。
【００３１】
このリトライ動作では、前記パラメータＰ１，Ｐ２，Ｐ３を表２に示す前記変化値β１、β２、β３だけ変化させる。すなわちアナログＬＰＦ２２のＲＨＰＢｏｏｓｔのレジスタ値、ＬＨＰｂｏｏｓｔのレジスタ値、カットオフ周波数を、レジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに記憶されていた値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３から前記β１、β２、β３だけ変化させる。変化後の新たなＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔの値およびカットオフ周波数を用いて、前回読んだトラックの信号を再度読み取る。このときViterbiデコーダから得られたＭＳＥ値の変化量（改善量）がδＥであったとすると、ＣＰＵ９では、Ｐ１′＝Ｐ１−α１・（δＥ／β１）、Ｐ２′＝Ｐ２−α２・（δＥ／β２）、Ｐ３′＝Ｐ３−α３・（δＥ／β３）の演算が行なわれ、このＰ１′、Ｐ２′、Ｐ３′がＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔ、カットオフ周波数の新たなパラメータとして、レジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに更新して記憶される。
【００３２】
この再読み取りによりエラーがなくなったとき、またはＭＳＥ値が規定量以下となったときには、リトライを中止し、違うセクタの信号の読み取りが行われるが、このときには更新された前記パラメータＰ１′、Ｐ２′、Ｐ３′が使用される。
【００３３】
前記の再読み取りによりエラーが解消されていないとき、またはＭＳＥ値が規定値以上のときには、再度同じ信号の読み取りが繰り返されるが、このときはレジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに記録されている前記設定値Ｐ１′、Ｐ２′、Ｐ３′から、さらに各パラメータを変化させ、前記と同様の演算を行って、演算値を新たなパラメータの設定値としてレジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに記憶させる。このときの前記更新係数α１、α２、α３および変化値β１、β２、β３は、前回のリトライ動作と同じ値を使用してもよいし、またはリトライ回数毎に前記更新係数α１、α２、α３および変化値β１、β２、β３を変えてもよい。更新係数および変化値をリトライ毎に変えるときは、リトライ回数ごとのこれらの値をＣＰＵの記憶部にテーブルとして保持してもよい。
【００３４】
リトライの繰り返しにより、エラーがなくなったとき、あるいはＭＳＥ値が規定のレート以下になったとき、あるいはリトライを規定回数行った時点で、リトライを中止する。
【００３５】
なお、リトライによりエラーがなくなりまたはエラーレートが低くなって、復号データが最適化したときには、そのときの設定値Ｐ１′，Ｐ２′，Ｐ３′をレジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに保持して、この設定値のパラメータに基づいて他の信号の読み取りが行われる。そして、ディスクの読み取りゾーンが変ったとき、ディスクＤがディスク装置から取出されたとき、または一定時間が経過したときなどに、レジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃでのパラメータの設定値が初期値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に更新される。
【００３６】
上記のリトライ動作を行ったときの、各パラメータＰ１，Ｐ２，Ｐ３の値と、ＭＳＥの値の一例を表３に示す。表３では、リトライを繰り返すごとにＭＳＥの値が低下していくことが理解できる。
【００３７】
【表３】
次に、このディスク装置に装填されるディスクＤは、出荷前の品質検査により検査用の信号の記録と再生が行われ、この再生出力からデータチェックが行われ、エラーレートの高いセクタが、欠陥セクタとしてディスクのメンテナンスエリアに記録されている。
【００３８】
出荷後のディスクがユーザの使用する通常のディスク装置に装填されると、図１に示すヘッドＨ０，Ｈ１により前記メンテナンスエリアが読み取られ、メンテナンスエリアに記録されている欠陥セクタを認識し、欠陥のあるセクタの番号がＣＰＵ９内のＲＡＭに記憶される。
【００３９】
このディスクがディスク装置に装填されると、これから読み取ろうとするディスクＤ上のセクタが前記ＲＡＭに記憶された欠陥セクタであるか否かの判断がなされ、欠陥セクタであると判断されると、そのセクタに関してリードゲートを開放せず、データの読み込みが行われない。
【００４０】
前記出荷前の品質検査では、ディスクに検査用の信号が記録され、且つその信号が読み取られるが、この読み取りの際のエラーレートが大きいときには、前記の演算を用いた最急降下法によるパラメータＰ１，Ｐ２，Ｐ３の更新を行うのではなく、表１に示すようなテーブルを用いた従来のリトライ方法を行うことが好ましい。
【００４１】
表１に示すテーブルを用いたリトライ方法では、少しのエラーで欠陥セクタと認識されてメンテナンスエリアに記録されるため、ユーザのディスク装置で再生されるときに、読み取り出力のエラーレートの高いセクタが使用されるのを防止できる。また出荷後のディスクの傷などにより、読み取りエラーが発生しても、表２、表３に示すような前記の演算に基づくリトライを行うことにより、エラーリカバリーを容易に行えるようになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、読み取りのリトライの際に、エラーレートを収束させることができ、最少のリトライ回数で、エラー修復を行うことが可能である。
また出荷前のディスクの検査でのリトライ条件を、ユーザが使用するディスク装置でのリトライ条件よりも厳しく設定しておくことにより、ユーザが使用するセクタのエラー発生の確率を低くでき、また仮にエラーが生じても、前記のリトライを行うことにより、エラー修復を高い確率で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気ディスク装置の回路構成の概略を示すブロック図、
【図２】Ｒ／Ｗチャンネルの再生系の回路構成を示すブロック図、
【符号の説明】
Ｄ ディスク
１ 回転駆動部
９ ＣＰＵ（制御部）
１１ Ｒ／Ｗアンプ
１２ Ｒ／Ｗチャンネル
２１ ゲイン可変アンプ、
２２ アナログＬＰＦ
２３ Ａ／Ｄ変換器
２４ ディジタルフィルタ
２５ Viterbiデコーダ
２６ ＲＬＬデコーダ
２７ レジスタ（記憶部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクからの読み取り信号のエラーが発生したときに、ディスク上の同じ信号を再度読み取るリトライ動作が行われるディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク装置に設けられているディスクなどでは、ヘッドに読み取られた信号にＥＣＣコードが含まれ、読み取られた信号に対してエラーチェックおよびエラー訂正が行われる。またヘッドで読み取られた信号にエラーが発生したときまたはエラー量が所定量以上のときには、ディスク上の同じ信号を再度読み取るリトライ動作が行われる。
このリトライ動作は、一般的には表１に示すようなテーブルに基づいて行われる。
【０００３】
【表１】
【０００４】
前記表１に示すようなテーブルに基づいてリトライを所定回数行い、この所定回数のリトライでエラーレートが所定量以下にならなかったら、リトライ動作を中止し、読み取り不能な信号とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記表１のようなテーブルを用いたリトライ動作では、リトライ動作によりエラーレートが収束する確率が低く、また、読み取り条件のパラメータが多い場合には、表１に示すテーブルで表現されるリトライ必要回数が非常に多くなる。
【０００６】
ハードディスク装置などでは、ディスクの品質管理が行き届いており、またディスクは常に同じものであり、しかもディスクとヘッドとの相対位置や、使用環境などの変化も予め予想できる。したがって、表１に示すように、リトライ動作のときのパラメータの変動要素も比較的少なくなる。
【０００７】
しかし、高密度記録用のフレキシブルな磁気ディスクのように、ディスク装置に異なるディスクが装填されるものでは、個々のディスクの品質にばらつきがあり、また個々のディスクにおいて信号の記録状態にばらつきがある。このようなディスクを使用するディスク装置では、ディスクと装置との組み合わせも考慮しなくてはならず、また温度、湿度、電圧などの使用環境の変動要因もある。例えばリトライの際に変動させるべきパラメータの量が「５」で、個々のパラメータを５ステップずつ変化させるとすると、読み取り条件の設定が５の五乗で合計３１２５となる。この変動要因の全てを表１に示すようなテーブルに設定すると、リトライの回数が非常に多くなり、リトライ動作に要する時間が長くなる。
また、前記パラメータおよびパラメータのステップ量を少なくすると、読み取り信号のエラーを修復できる確率が低くなる。
【０００８】
一方、この種の高密度記録用のフレキシブルな磁気ディスクは、製造後の品質検査において検査用のデータの書き込みおよび読み取りが行われる。この際、データを正常に読み取ることができなかったときに前記と同様のリトライ動作が行われ、所定回数のリトライ動作により読み取り信号のエラーレートが所定量以下とならなかったときには、そのセクタが欠陥セクタと判断され、そのセクタ番号が磁気ディスクのメンテナンス領域に欠陥セクタとして登録される。
【０００９】
通常のディスク装置にこの磁気ディスクが装填されると、最初に前記メンテナンス領域が読み出され、欠陥セクタ番号が認識され、記録時に前記欠陥セクタを使用しない制御が行われる。
【００１０】
しかし、品質検査で欠陥セクタとして登録されなかったセクタであっても、出荷後の通常の使用時に予想されるディスクの傷つきや、ディスクとヘッド間でのごみや埃の介在などにより、信号の読み取りのエラー率が高くなることがある。その結果、ディスクのメンテナンスエリアに欠陥セクタとして登録されていないセクタであって、再生動作中に前記のように各種パラメータを変化させたリトライ動作を行うことが要求される。このとき各種パラメータを最適に設定してリトライを行わないと、エラーの修復ができなくなる確率が高くなる。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、リトライ動作を行うときに、変化させたパラメータの変化値と、リトライにより読み取られたデータのエラー量の変化量とから、エラー量を収束できるようにパラメータを設定するいわゆる最急降下法を用いることにより、最少のリトライ回数で、正常なまたはエラー訂正が可能な読み取り信号を得ることができるようにしたディスク装置を提供することを目的としている。
【００１２】
またディスク出荷前の品質検査では、ユーザが使用するときのリトライ条件よりも条件を厳しくし、リトライによりリカバリーできないセクタを欠陥セクタと認識できるようにし、ユーザが使用する際のリトライの発生頻度を低下できるようにしたディスク装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ディスクに記録された信号をヘッドで読み取り、この読み取り信号にエラーがあったときに、ディスクに記録された同じ信号を再度読み取るリトライ動作が行われるディスク装置において、
ヘッドから読み取られた信号のエラー量を検出するエラー検出部と、
前記信号を読み取る際のヘッドとディスクとの相対位置に関するパラメータおよび／またはヘッドから読み取られた信号を処理する回路上でのパラメータの設定値を記憶する記憶部と、
前記ヘッドで読み取られた信号のエラー量からリトライが必要であると判断したときに、前記パラメータを所定量変化させて同じ信号を再度読み取るように指示するとともに、前記パラメータの変化値と再度の読み取りにより得られた読み取り信号のエラー量の変化量とから新たなパラメータを求め、前記記憶部で記憶されているパラメータを新たなパラメータに更新させ、さらに再読み取りが必要なときには前記新たなパラメータをさらに所定量変化させて読み取りを行い且つ前記のように新たなパラメータを求めて更新し、このリトライ動作を、エラーがなくなるまで、または前記エラー量が規定量以下となるまで、あるいはリトライ回数が所定数となるまで繰り返す制御を行う制御部と、
が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
例えば、リトライ動作の際のパラメータの変化値βおよび、更新係数αを予め決めておき、前記記憶部に記憶されている前記パラメータをＰとしたときに、前記リトライ動作では、前記パラメータＰを前記変化値βだけ変化させて再度の読み取りを行い、このときのエラー量の変化量がδＥであったときに、Ｐ′＝Ｐ−α・（δＥ／β）を求めて、このＰ′を前記記憶部で更新する新たなパラメータとする。
【００１５】
すなわち、いずれかのパラメータを所定値だけ変化させてリトライを行ったときに、そのときのエラー量の変化量とパラメータの変化値とから、次の読み取り動作において設定すべきパラメータを求めることにより、リトライが繰り返されるにしたがってエラー量を徐々に「０」に向けて収束させることができ、少ないリトライ回数で、エラー修復を行うことができる。
【００１６】
また、磁気ディスクには、ディスク検査時に欠陥セクタを登録するメンテナンスエリアが設けられ、
前記ディスク検査時には、パラメータを段階的に変化させたテーブルを用い、記録された信号のエラー量が所定量以上のときに、前記テーブルを用いたリトライ動作を所定回数行い、前記所定回数のリトライ動作によって前記エラー量が所定値以下とならないときには欠陥セクタとされ、この欠陥セクタが前記メンテナンスエリアに登録されていることが好ましい。
【００１７】
すなわち、ディスクの出荷前の品質検査でのリトライは、従来技術で説明したテーブル方式を用い、この方式で、エラーリカバリーができないセクタを、ディスクのメンテナンスエリアに欠陥セクタとして登録しておく。
【００１８】
このディスクがユーザのディスク装置に装填されると、前記の演算を用いたパラメータの設定に基づいてリトライ動作が行われる。したがって、出荷後のディスクの傷付きなどにより、品質検査で欠陥セクタとして登録されなかったセクタの読み取り信号のエラーレートが高くなっても、前記演算を用いたリトライを行うことにより、エラー修復の成功確率を高くできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１と図２は本発明のディスク装置の構成を示すブロック図である。
回転駆動部１では、スピンドルモータ２により回転駆動されるターンテーブル３に、ディスクＤの中心部がクランプされる。このディスクＤは、例えば高密度記録用のフレキシブルディスクであり、ディスクＤはディスク装置に外部から挿入されて前記回転駆動部１に装着される。また前記スピンドルモータ２はモータドライバ４により駆動制御される。
【００２０】
ディスクＤのサイド０側に対向する磁気ヘッドＨ０とサイド１側の対向する磁気ヘッドＨ１は、支持アーム５によってヘッドベース６に支持されている。ヘッドベース６は、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）７すなわちリニアモータ駆動部によりディスクＤの半径方向へ駆動される。また前記ＶＣＭ７はＶＣＭドライバ８により駆動制御される。
前記モータドライバ４およびＶＣＭドライバ８は、制御部となるＣＰＵ９からの制御信号により動作する。
【００２１】
前記ヘッドＨ０およびＨ１はＲ／Ｗ（リード・ライト）アンプ１１に接続されている。前記Ｒ／Ｗアンプ１１はＲ／Ｗチャンネル１２に接続されている。ディスクコントローラ１３は入出力インターフェースを介してホストコンピュータに接続されており、ホストコンピュータから与えられる記録信号は、ディスクコントローラ１３によりフォーマット化され、Ｒ／Ｗチャンネル１２からＲ／Ｗアンプ１１を介してヘッドＨ０およびＨ１に与えられる。またヘッドＨ１およびＨ０によってディスクＤから読み取られた信号は、Ｒ／Ｗアンプ１１およびＲ／Ｗチャンネル１２を介してディスクコントローラ１３に与えられ、フォーマット変更されてホストコンピュータに与えられる。
【００２２】
図２は、前記Ｒ／Ｗチャンネル１２の中の読み取り系の回路構成を示している。
Ｒ／Ｗアンプ１１を経た読み取り信号は、ゲイン可変アンプ２１、アナログＬＰＦ（ローパスフィルタ）２２、Ａ／Ｄ変換器２３、ディジタルフィルタ２４、Viterbiデコーダ２５、およびＲＬＬデコーダ２６を経て前記ディスクコントローラ１３に与えられる。またＲ／Ｗチャンネル１２には所定段数のレジスタ２７が設けられている。
【００２３】
前記Viterbiデコーダ２５は、再生されたディジタル信号の中から、データ系列を復号するときに、最も確からしい系列を検出するためのものであり、雑音によるデータ検出時の誤りをある程度訂正できる。
【００２４】
このディスク装置ではリトライ動作のときの再生信号のエラー量として、Viterbiデコーダ２５で得られるＭＳＥ（Mean Square Error）値が使用される。すなわちViterbiデコーダ２５がエラー検出部として機能する。ＭＳＥ値は、Viterbiデコーダ２５で最も確からしいデータが復号される過程で、理想値との差から求められる。すなわち、Ａ／Ｄ変換器２３で変換されたディジタル値と理想値の差の二乗の全ビットについての和を意味している。
またＲＬＬ（Run Length limited）デコーダ２６は、１６／１７変換のように符号化されてディスクＤに記録されていた信号の復調を行うものである。
【００２５】
次に、上記ディスク装置を用いて、ディスクＤに記録された信号を読み取る際のリトライ動作について説明する。
図２に示すレジスタ２７は３個のレジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃを有しているが、これらには、ヘッドによる読み取りを行う際に変化させるパラメータが登録されている。
【００２６】
例えばレジスタ２７ａにはＲＨＰＢｏｏｓｔを決めるレジスタ値、レジスタ２７ｂにはＬＨＰＢｏｏｓｔを決めるレジスタ値、レジスタ２７ｃにはアナログＬＰＦ２２のカットオフ周波数の設定値がそれぞれ初期値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３として記憶されている。ここで前記ＲＨＰＢｏｏｓｔとＬＨＰＢｏｏｓｔは、アナログＬＰＦ２２を通過した読み取り波形のアシンメトリを決めるレジスタ値である。またカットオフ周波数の設定値によりアナログＬＰＦ２２のカットオフ周波数が決められる。
【００２７】
リトライ動作を行うたびに、読み取り出力から前記ＭＳＥ値を得て、このＭＳＥ値が収束していくように、ＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔ、およびカットオフ周波数のそれぞれの設定値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を変化させていく。すなわち１回のリトライ動作で前記３個のパラメータを併行して変化させていく。
【００２８】
ただし、前記レジスタ２７の数を増やし、各レジスタに前記の３通りのパラメータ以外のパラメータを記憶させておいてもよい。例えば、ゲイン可変アンプ２１のゲインなどの回路上でのパラメータ、またはＶＣＭドライバ８を用いてヘッドＨ０およびＨ１の位置を移動させてディスクのトラックに対するヘッドの±方向のオフトラック量を変化させる際の変化率などである。
【００２９】
表２は、前記レジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに記憶されている３通りのパラメータの設定値を変化させるための係数および変化値を示している。ＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔ、カットオフ周波数の更新係数をそれぞれα１、α２、α３、アナログＬＰＦ２２でのＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔ、カットオフ周波数の実際の変化値をそれぞれβ１、β２、β３とする。これらは例えばＣＰＵ内のレジスタなどに予め設定されている。
【００３０】
【表２】
【００３１】
このリトライ動作では、前記パラメータＰ１，Ｐ２，Ｐ３を表２に示す前記変化値β１、β２、β３だけ変化させる。すなわちアナログＬＰＦ２２のＲＨＰＢｏｏｓｔのレジスタ値、ＬＨＰｂｏｏｓｔのレジスタ値、カットオフ周波数を、レジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに記憶されていた値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３から前記β１、β２、β３だけ変化させる。変化後の新たなＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔの値およびカットオフ周波数を用いて、前回読んだトラックの信号を再度読み取る。このときViterbiデコーダから得られたＭＳＥ値の変化量（改善量）がδＥであったとすると、ＣＰＵ９では、Ｐ１′＝Ｐ１−α１・（δＥ／β１）、Ｐ２′＝Ｐ２−α２・（δＥ／β２）、Ｐ３′＝Ｐ３−α３・（δＥ／β３）の演算が行なわれ、このＰ１′、Ｐ２′、Ｐ３′がＲＨＰＢｏｏｓｔ、ＬＨＰＢｏｏｓｔ、カットオフ周波数の新たなパラメータとして、レジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに更新して記憶される。
【００３２】
この再読み取りによりエラーがなくなったとき、またはＭＳＥ値が規定量以下となったときには、リトライを中止し、違うセクタの信号の読み取りが行われるが、このときには更新された前記パラメータＰ１′、Ｐ２′、Ｐ３′が使用される。
【００３３】
前記の再読み取りによりエラーが解消されていないとき、またはＭＳＥ値が規定値以上のときには、再度同じ信号の読み取りが繰り返されるが、このときはレジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに記録されている前記設定値Ｐ１′、Ｐ２′、Ｐ３′から、さらに各パラメータを変化させ、前記と同様の演算を行って、演算値を新たなパラメータの設定値としてレジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに記憶させる。このときの前記更新係数α１、α２、α３および変化値β１、β２、β３は、前回のリトライ動作と同じ値を使用してもよいし、またはリトライ回数毎に前記更新係数α１、α２、α３および変化値β１、β２、β３を変えてもよい。更新係数および変化値をリトライ毎に変えるときは、リトライ回数ごとのこれらの値をＣＰＵの記憶部にテーブルとして保持してもよい。
【００３４】
リトライの繰り返しにより、エラーがなくなったとき、あるいはＭＳＥ値が規定のレート以下になったとき、あるいはリトライを規定回数行った時点で、リトライを中止する。
【００３５】
なお、リトライによりエラーがなくなりまたはエラーレートが低くなって、復号データが最適化したときには、そのときの設定値Ｐ１′，Ｐ２′，Ｐ３′をレジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃに保持して、この設定値のパラメータに基づいて他の信号の読み取りが行われる。そして、ディスクの読み取りゾーンが変ったとき、ディスクＤがディスク装置から取出されたとき、または一定時間が経過したときなどに、レジスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃでのパラメータの設定値が初期値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に更新される。
【００３６】
上記のリトライ動作を行ったときの、各パラメータＰ１，Ｐ２，Ｐ３の値と、ＭＳＥの値の一例を表３に示す。表３では、リトライを繰り返すごとにＭＳＥの値が低下していくことが理解できる。
【００３７】
【表３】
【００３８】
出荷後のディスクがユーザの使用する通常のディスク装置に装填されると、図１に示すヘッドＨ０，Ｈ１により前記メンテナンスエリアが読み取られ、メンテナンスエリアに記録されている欠陥セクタを認識し、欠陥のあるセクタの番号がＣＰＵ９内のＲＡＭに記憶される。
【００３９】
このディスクがディスク装置に装填されると、これから読み取ろうとするディスクＤ上のセクタが前記ＲＡＭに記憶された欠陥セクタであるか否かの判断がなされ、欠陥セクタであると判断されると、そのセクタに関してリードゲートを開放せず、データの読み込みが行われない。
【００４０】
前記出荷前の品質検査では、ディスクに検査用の信号が記録され、且つその信号が読み取られるが、この読み取りの際のエラーレートが大きいときには、前記の演算を用いた最急降下法によるパラメータＰ１，Ｐ２，Ｐ３の更新を行うのではなく、表１に示すようなテーブルを用いた従来のリトライ方法を行うことが好ましい。
【００４１】
表１に示すテーブルを用いたリトライ方法では、少しのエラーで欠陥セクタと認識されてメンテナンスエリアに記録されるため、ユーザのディスク装置で再生されるときに、読み取り出力のエラーレートの高いセクタが使用されるのを防止できる。また出荷後のディスクの傷などにより、読み取りエラーが発生しても、表２、表３に示すような前記の演算に基づくリトライを行うことにより、エラーリカバリーを容易に行えるようになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、読み取りのリトライの際に、エラーレートを収束させることができ、最少のリトライ回数で、エラー修復を行うことが可能である。
また出荷前のディスクの検査でのリトライ条件を、ユーザが使用するディスク装置でのリトライ条件よりも厳しく設定しておくことにより、ユーザが使用するセクタのエラー発生の確率を低くでき、また仮にエラーが生じても、前記のリトライを行うことにより、エラー修復を高い確率で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気ディスク装置の回路構成の概略を示すブロック図、
【図２】Ｒ／Ｗチャンネルの再生系の回路構成を示すブロック図、
【符号の説明】
Ｄ ディスク
１ 回転駆動部
９ ＣＰＵ（制御部）
１１ Ｒ／Ｗアンプ
１２ Ｒ／Ｗチャンネル
２１ ゲイン可変アンプ、
２２ アナログＬＰＦ
２３ Ａ／Ｄ変換器
２４ ディジタルフィルタ
２５ Viterbiデコーダ
２６ ＲＬＬデコーダ
２７ レジスタ（記憶部）
Claims (3)
- ディスクに記録された信号をヘッドで読み取り、この読み取り信号にエラーがあったときに、ディスクに記録された同じ信号を再度読み取るリトライ動作が行われるディスク装置において、
ヘッドから読み取られた信号のエラー量を検出するエラー検出部と、
前記信号を読み取る際のヘッドとディスクとの相対位置に関するパラメータおよび／またはヘッドから読み取られた信号を処理する回路上でのパラメータの設定値を記憶する記憶部と、
前記ヘッドで読み取られた信号のエラー量からリトライが必要であると判断したときに、前記パラメータを所定量変化させて同じ信号を再度読み取るように指示するとともに、前記パラメータの変化値と再度の読み取りにより得られた読み取り信号のエラー量の変化量とから新たなパラメータを求め、前記記憶部で記憶されているパラメータを新たなパラメータに更新させ、さらに再読み取りが必要なときには前記新たなパラメータをさらに所定量変化させて読み取りを行い且つ前記のように新たなパラメータを求めて更新し、このリトライ動作を、エラーがなくなるまで、または前記エラー量が規定量以下となるまで、あるいはリトライ回数が所定数となるまで繰り返す制御を行う制御部と、
が設けられていることを特徴とするディスク装置。 - リトライ動作の際のパラメータの変化値βおよび、更新係数αを予め決めておき、前記記憶部に記憶されている前記パラメータをＰとしたときに、前記リトライ動作では、前記パラメータＰを前記変化値βだけ変化させて再度の読み取りを行い、このときのエラー量の変化量がδＥであったときに、Ｐ′＝Ｐ−α・（δＥ／β）を求めて、このＰ′を前記記憶部で更新する新たなパラメータとする請求項１記載のディスク装置。
- 磁気ディスクには、ディスク検査時に欠陥セクタを登録するメンテナンスエリアが設けられ、
前記ディスク検査時には、パラメータを段階的に変化させたテーブルを用い、記録された信号のエラー量が所定量以上のときに、前記テーブルを用いたリトライ動作を所定回数行い、前記所定回数のリトライ動作によって前記エラー量が所定値以下とならないときには欠陥セクタとされ、この欠陥セクタが前記メンテナンスエリアに登録されている請求項１または２記載のディスク装置。
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