ハードディスク欠陥領域の検出および分類のための振幅ベースの方法
【課題】ハードディスク欠陥領域の検出および分類のための振幅ベースの方法を提供すること。
【解決手段】ハードディスクドライブにおいて、２つの統計的基準を生成することによって、ハードディスク上の欠陥領域がサーマル・アスペリティ（ＴＡ）または媒体欠陥（ＭＤ）のどちらに対応するかを分類する。第１の基準（例えば、α１）は、（ｉ）信号値（例えば、等化器入力もしくは出力信号値）およびそれら信号値に対応する期待値の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）信号値および期待信号値の一方または両方の符号とに基づく。第２の基準（例えば、α２）は、信号値または期待信号値どちらかの符号ではなく、信号値および期待信号値の一方または両方の大きさに基づく。次に、２つの基準を比較して、欠陥領域がＴＡまたはＭＤに対応するかが判断される。
【解決手段】ハードディスクドライブにおいて、２つの統計的基準を生成することによって、ハードディスク上の欠陥領域がサーマル・アスペリティ（ＴＡ）または媒体欠陥（ＭＤ）のどちらに対応するかを分類する。第１の基準（例えば、α１）は、（ｉ）信号値（例えば、等化器入力もしくは出力信号値）およびそれら信号値に対応する期待値の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）信号値および期待信号値の一方または両方の符号とに基づく。第２の基準（例えば、α２）は、信号値または期待信号値どちらかの符号ではなく、信号値および期待信号値の一方または両方の大きさに基づく。次に、２つの基準を比較して、欠陥領域がＴＡまたはＭＤに対応するかが判断される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願の主題は、２００５年１２月２８日出願の米国特許出願第１１／３１９，３１９号、２００８年４月２９日出願の米国特許出願第１２／１１１，２５５号、および２０１０年２月１８日出願の米国特許出願第１２／７０７，８２０号の主題に関連し、それら出願の教示全体を参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本発明は、ハードディスクドライブに関し、特に、ハードディスクドライブのハードディスク上における欠陥領域を検出し、その欠陥領域がサーマル・アスペリティまたは媒体欠陥に対応するかを分類する技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
本項では、本発明のさらなる理解を容易にする助けとなり得る態様について紹介する。したがって、本項の記述はこの観点から読まれるべきであり、何が従来技術で何が従来技術でないかに関する容認として理解されるべきではない。
【０００４】
ハードディスクドライブの理想的なハードディスクは、完全に平坦であって材料組成が完全に均一なデータ記憶表面を有する。しかし、実際には、ハードディスクは完全に平坦ではなく、材料組成は様々である。この結果、また製造上の理由から、異なるタイプの欠陥がハードディスク上に存在する可能性がある。欠陥領域から読み取られたデータを回復させるのは困難な場合があり、困難の度合いは欠陥のタイプによって変わる。ドロップアウト型の欠陥領域では、読取りヘッドのアナログ出力信号の振幅は、比較的平坦で材料組成が比較的均一な正常領域の場合の読取りヘッド出力信号の振幅よりも大幅に低い。読取りヘッド出力信号が、読取りヘッド出力信号を処理するエレクトロニクスによって適切に増幅され調整された場合、かかる欠陥領域に書き込まれたデータは回復されることがある。本明細書では、そのようなドロップアウト型の欠陥を「媒体欠陥」（ＭＤ）と呼ぶ。それらのＭＤ領域から読み取られた信号を適切に処理してデータを正確に回復できるように、ハードディスク上のＭＤ領域の場所を決定することが望ましい。
【０００５】
場合によっては、ハードディスク領域のトポグラフィが様々であるために、読取りヘッドが旋回するハードディスクのそれらの領域の上に位置付けられたとき、ディスク上に存在するアスペリティによって、読取りヘッドが特定の領域と物理的に接触することになる。そのような領域は、読取りヘッドと均一でないハードディスクとの間の物理的接触によって発生する摩擦熱により、サーマル・アスペリティ（ＴＡ）領域と呼ばれる。データ書込みおよびデータ読取り両方の動作中にそれらの領域を回避して、読取りヘッドに対する損傷を防ぐことができるように、ハードディスク上のＴＡ領域の場所を決定することが望ましい。
【０００６】
現行および以前のハードディスクドライブは、ＭＲ（磁気抵抗）読取りヘッドまたはＧＭＲ（巨大ＭＲ）読取りヘッドを用いていた。そのような読取りヘッドの場合、ＭＤ領域に対応する読取りヘッド出力信号の振幅は正常領域の信号振幅よりも大幅に小さく、ＴＡ領域に対応する読取りヘッド出力信号の振幅は、ＴＡ効果によってもたらされるベースラインのずれにより、正常領域の信号振幅よりも大幅に大きい。そのため、信号振幅が正常よりも低い領域を探すことによって、ＭＲ／ＧＭＲ読取りヘッドを用いるハードディスクドライブのハードディスク上のＭＤ領域を見つけることができ、信号振幅が正常な領域に比べて信号ベースラインの大幅な上昇を探すことによって、ハードディスク上のＴＡ領域を見つけることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願第１１／３１９，３１９号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１２／１１１，２５５号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１２／７０７，８２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
より新しいハードディスクドライブはＴＭＲ（トンネルＭＲ）読取りヘッドを用いている。ＴＭＲ読取りヘッドの場合、ＭＤ領域およびＴＡ領域両方に対応する読取りヘッド出力信号の振幅は正常領域の信号振幅よりも大幅に小さいので、ＴＡ領域がＭＤ領域と誤認される可能性がある。そのため、ＭＲ／ＧＭＲ読取りヘッドを用いるハードディスクドライブのＭＤおよびＴＡ領域を検出し分類するのに使用される従来の信号処理技術を使用して、ＴＭＲ読取りヘッドを用いるハードディスクドライブのＭＤおよびＴＡ領域を検出し分類することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態では、本発明は、ハードディスク上の欠陥領域をサーマル・アスペリティ（ＴＡ）または媒体欠陥（ＭＤ）のどちらかと関連するものとして分類する機械実施型の（machine-implemented）方法である。機械は、（ｉ）欠陥領域に対応する信号値およびそれに対応する期待信号値（expected signal values）の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）信号値および期待信号値の一方または両方の符号とに基づいて、第１の基準を生成する。機械は、信号値または期待信号値どちらかの符号ではなく、信号値および期待信号値の一方または両方の大きさに基づいて第２の基準を生成する。機械は、第１および第２の基準を比較し、その比較に基づいて欠陥領域がＴＡまたはＭＤと関連しているかを判断する。
【００１０】
本発明の他の態様、特徴、および利点は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付図面により、さらに十分に明白になるであろう。図面中、類似の参照番号は同様または同一の要素を特定する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）読取りヘッドを用いるハードディスクドライブの読取りチャネルを示すハイレベル・ブロック図である。
【図２】本発明の１つの可能な実現例による、図１のＭＤ／ＴＡ検出および分類（Ｄ＆Ｃ）サブシステムを示すハイレベル・ブロック図である。
【図３】ＭＤまたはＴＡのどちらかに対応するものとして領域を分類する１つの可能なスキームを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態による、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）読取りヘッドを用いるハードディスクドライブの読取りチャネル１００のハイレベル・ブロック図を示す。読取りチャネル１００の（従来の）主信号処理経路は、ＴＭＲ読取りヘッド（図示なし）からアナログ読取りヘッド出力信号１０５を受け取り、二値（硬判定）出力データ信号１４５を出力する。
【００１３】
図１に示されるように、読取りチャネル１００は、前置増幅器１１０、アナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）１２０、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）１３０、およびデジタル・バック・エンド（ＤＢＥ）１４０を含む。前置増幅器１１０は、読取りヘッド出力信号１０５を増幅し調整して、信号の振幅および周波数成分がＡＦＥ１２０によって処理される指定範囲内にあることを確保し、前置増幅器１１０からの前置増幅された信号（pre-amplified signal）１１５をさらに増幅し調整する。ＡＤＣ１３０は、ＡＦＥ出力信号１２９をデジタル化して、二値出力データ信号１４５を生成するＤＢＥ１４０によるデジタル信号処理のため、マルチビット・デジタル信号Ｘ（ＡＤＣ出力サンプルｘ［ｎ］から成る）を作り出す。
【００１４】
図１に示されるように、ＡＦＥ１２０は、高域フィルタ１２２、可変利得増幅器１２４、磁気抵抗非対称（magneto resistive asymmetry）（ＭＲＡ）補償モジュール１２６、および連続時間低域フィルタ（continuous-time low-pass filter）１２８を含み、ＤＢＥ１４０は、パーシャルレスポンス（ＰＲ）等化器１４２、および軟判定（例えば、ビタビ）検出器１４４を含む。本発明にとって特に興味深いことに、ＰＲ等化器１４２は、デジタル化されたＡＤＣ出力信号ＸをＡＤＣ１３０から受け取り、マルチビット等化信号Ｙ（等化器出力サンプルｙ［ｎ］から成る）を生成し、それを軟判定検出器１４４が処理して、二値出力データ信号１４５を生成する。ＰＲ等化器１４２は、デジタル有限インパルス応答（ＤＦＩＲ）フィルタとして実装することができるが、必ずしもそうでなくてもよい。
【００１５】
それに加えて、ＴＭＲ読取りチャネル１００は、媒体欠陥（ＭＤ）／サーマル・アスペリティ（ＴＡ）検出および分類サブシステム１５０を含み、これは、信号１４７をＤＢＥ１４０から受け取って処理して、ハードディスク上の欠陥領域の場所を検出し、検出された欠陥領域それぞれがＭＤ領域またはＴＡ領域のどちらであるかを分類し、その情報は信号１５５の形で表される。一実現例では、信号１４７はＡＤＣ１３０によって生成されるＡＤＣ出力信号Ｘを含む。別の実現例では、信号１４７はＰＲ等化器１４２によって生成される等化信号Ｙを含む。
【００１６】
図２は、本発明の１つの可能な実現例による、図１のＭＤ／ＴＡの検出および分類（Ｄ＆Ｃ）サブシステム１５０のハイレベル・ブロック図を示す。この特定の実現例では、Ｄ＆Ｃサブシステム１５０は、図１の信号Ｙの等化器出力サンプルｙ［ｎ］を処理して、ハードディスク上の欠陥領域を検出し分類する。特に、Ｄ＆Ｃサブシステム１５０は、等化器出力サンプルｙ［ｎ］を処理して欠陥領域の場所および持続時間を検出する欠陥検出器２０２と、欠陥検出器２０２によって生成された統計を処理して、検出された欠陥領域それぞれがＭＤ領域またはＴＡ領域のどちらであるかを分類する欠陥分類器（defect classifier）２０４とを含む。
【００１７】
Ｄ＆Ｃサブシステム１５０は、次の式（１）および（２）それぞれにしたがって等化器出力サンプルｙ［ｎ］を特性付ける２つの統計的基準α１およびα２を生成する。
【数１】
式中、
【数２】
（以下、「ｙ＾［ｎ］」と表記。他の変数も同様）はマルチビット等化器出力サンプルｙ［ｎ］の期待値であり、関数Ｅ［・］は予想関数を表し、関数ｓｉｇｎ（・）はオペランドの符号を戻す。
【００１８】
特定の実現例に応じて、期待サンプル値ｙ＾［ｎ］は多くの異なるやり方で生成することができる。１つのやり方は、適切な目標多項式（target polynomial）を用いて、軟判定検出器１４４によって生成された出力信号１４５の硬判定ビット（１および−１によって表される）を畳み込むことによって、ｙ＾［ｎ］を構築するというものである。
【００１９】
別のやり方は、異なる短期ビット・パターンに対して等化器出力サンプルｙ［ｎ］の長期平均値を生成するというものである。例えば、ハードディスクに書き込まれたテスト・データが２Ｔ配列（即ち、１１００１１００…）と続く場合、異なるローカル・ビット・パターンの中心にあるビット値に対して異なる長期平均値を生成することができる。特に、ローカルな３ビットのパターン「１１０」の中心のビットに対して１つの長期平均値を生成し、「１００」に対して別の平均値、「００１」に対して別の平均値、「０１１」に対してさらに別の平均値を生成することができる。その結果、例えばルックアップ・テーブルに格納される適切な長期平均を、式（１）および（２）の期待サンプル値ｙ＾［ｎ］に使用することができる。期待サンプル値ｙ＾［ｎ］は、正常領域（即ち、ＭＤまたはＴＡと関連しない領域）に格納されたデータに対して生成されることに留意されたい。当業者であれば、期待サンプル値ｙ＾［ｎ］を生成する他のやり方があってもよいことを理解するであろう。
【００２０】
正常な（即ち、欠陥のない）領域の場合、また「期待」という用語によって示唆されるように、等化器出力サンプルｙ［ｎ］は期待サンプル値ｙ＾［ｎ］とほぼ等価（符号および大きさの両方において）である。しかし、上述したように、欠陥領域（ＭＤかＴＡのどちらかと関連する）では、等化器出力サンプルｙ［ｎ］の大きさは期待サンプル値ｙ＾［ｎ］の大きさよりも大幅に小さい。
【００２１】
さらに、実質的には読取りヘッド出力信号１０５が欠陥のない領域の場合に考えられる信号が減衰されたものであるＭＤ欠陥領域の場合、等化器出力サンプルｙ［ｎ］の符号は、一般的に期待サンプル値ｙ＾［ｎ］の符号と一致する。しかし、読取りヘッド出力信号１０５が非常に多くのノイズを含むＴＡ欠陥領域の場合、等化器出力サンプルｙ［ｎ］の符号は実質的に不規則であり、期待サンプル値ｙ＾［ｎ］の符号とは良好に相関しない。
【００２２】
欠陥領域と欠陥のない領域との間、およびＭＤ欠陥領域とＴＡ欠陥領域との間のこれらの異なる特性を、統計的基準α１およびα２を生成する式を設計するにあたって利用した。具体的には、式（１）の統計的基準α１は、等化器出力サンプルｙ［ｎ］および期待サンプル値ｙ＾［ｎ］両方の符号と大きさ両方の関数であり、式（２）の統計的基準α２は、それら２つの値の大きさの関数であるが、符号の関数ではない。等化器出力サンプルｙ［ｎ］および期待サンプル値ｙ＾［ｎ］の符号が良好に相関していない場合、統計的基準α１の大きさは統計的基準α２の大きさよりも小さくなる。
【００２３】
図２の欠陥検出器２０２は、統計的基準α１を、１よりも小さく、好ましくは０に近い規定の閾値Ｔと比較することによって、欠陥領域を検出することができる。（α１＜Ｔ）の場合、欠陥検出器２０２は欠陥領域が検出されていると判断し、そうでなければ欠陥領域は検出されない。代替実現例では、同じ閾値Ｔまたは別の閾値とともに、統計的基準α１の代わりに統計的基準α２を使用することができる。
【００２４】
欠陥検出器２０２が欠陥領域を検出すると、欠陥分類器２０４は、２つの統計的基準α１およびα２を互いに比較して、欠陥領域がＭＤ領域またはＴＡ領域のどちらであるかを分類する。具体的には、（α１＜＜α２）の場合、検出された欠陥領域はＴＡ領域であると判断される。そうでなければ、
【数３】
であり、検出された欠陥領域はＭＤ領域であると判断される。α１およびα２の比較を実現する１つのやり方は、α１をα２の指定された整数分の一（１よりも小さい適切な値）と比較するというものである。α１がα２のその指定された整数分の一よりも小さい場合、検出された欠陥領域はＴＡ領域であり、そうでなければＭＤ領域である。比較を実現する別のやり方は、α１とα２の比を、例えば同じ指定された整数分の一に等しい閾値と比較するというものである。比が閾値よりも小さい場合、検出された欠陥領域はＴＡ領域であり、そうでなければＭＤ領域である。
【００２５】
一実現例では、式（１）および（２）を操作することによって、次の式（３）を使用して欠陥分類器２０４の比較を行うことができる。
【数４】
別の実現例では、欠陥分類器２０４の比較は、次の式（４）を使用して単純な手法で行うことができる。
【数５】
【００２６】
図３（ａ）は、ハードディスクの等化器出力サンプルｙ［ｎ］の例示的な配列を表すグラフであり、Ｘ軸はサンプル指数を表し、Ｙ軸はサンプル振幅を表す。この例では、ハードディスクは、（ｉ）サンプル番号２００とサンプル番号３００との間に発生しているＴＡ欠陥領域と、（ｉｉ）サンプル番号５００とサンプル番号６００との間に発生しているＭＤ欠陥領域とを有する。図３（ｂ）は、Ｙ軸において、図３（ａ）の対応するサンプルに関する、式（１）の統計的基準α１と式（２）の統計的基準α２との比を表すグラフである。図３（ａ）で分かるように、ＴＡ欠陥領域およびＭＤ欠陥領域両方の等化器出力サンプルｙ［ｎ］の振幅は低減されている。そのため、サンプル振幅を特性付けることによって、ＴＡ／ＭＤ欠陥領域の存在を検出するための容認可能なスキームが得られるかも知れないが、検出された欠陥領域がＴＡ欠陥領域またはＭＤ欠陥領域のどちらであるかを分類するための十分に正確なスキームは得られないことがある。しかし、図３（ｂ）で分かるように、統計的基準の比はＴＡ欠陥領域とＭＤ欠陥領域との間で大きく異なる。このことは、統計的基準の比に基づくスキーム（または、式（３）および（４）によって表されるものなど、それらの統計的基準の特性に基づいて導き出される代替のスキーム）を有効に使用して、検出された欠陥領域がＴＡ欠陥領域またはＭＤ欠陥領域のどちらであるかを分類することができることを示唆している。
【００２７】
一般に、検出された欠陥領域は、それらの信号に対する信号値（例えば、ｘ［ｎ］もしくはｙ［ｎ］）および期待値（例えば、ｘ＾［ｎ］もしくはｙ＾［ｎ］）を使用して、ＴＡまたはＭＤ欠陥領域のどちらであるかを分類することができる。例えば、式（１）および（２）のスキーム、式（３）のスキーム、および式（４）のスキームと同様に、信号値は等化器出力信号値ｙ［ｎ］であることができ、期待信号値は期待される等化器出力信号値ｙ＾［ｎ］であることができる。他の例示的実施形態では、信号値は等化器入力信号値（例えば、ＡＤＣ出力信号値ｘ［ｎ］）であることができ、期待信号値は、期待される等化器入力信号値（例えば、期待されるＡＤＣ出力信号値ｘ＾［ｎ］）であることができる。
【００２８】
いずれの場合も、大きさおよび符号に依存する第１の基準と、符号ではなく大きさのみに依存する第２の基準という、（少なくとも）２つの統計的基準が生成される。次に、２つの統計的基準を比較して、検出された欠陥領域がＴＡまたはＭＤに対応するかが判断される。
【００２９】
式（１）および（２）に基づく例示的なスキームでは、式（１）の基準α１は、信号値ｙ［ｎ］および期待信号値ｙ＾［ｎ］両方の大きさと符号両方に依存し、式（２）の基準α２は、信号値ｙ［ｎ］および期待信号値ｙ＾［ｎ］の大きさに依存し、符号には依存しない。式（３）に基づく例示的なスキームでは、式（３）の左辺は、信号値ｙ［ｎ］および期待信号値ｙ＾［ｎ］両方の大きさと符号両方に依存する基準であり、式（３）の右辺は、信号値ｙ［ｎ］および期待信号値ｙ＾［ｎ］両方の大きさに依存し、どちらの符号にも依存しない基準である。式（４）に基づく例示的なスキームでは、式（４）の左辺は、信号値ｙ［ｎ］の大きさと符号両方に依存し、期待信号値ｙ＾［ｎ］については符号のみに依存する基準であり、式（４）の右辺は、信号値ｙ［ｎ］のみの大きさのみに依存する基準である。
【００３０】
特定のスキームの場合、２つの基準はそれぞれ、必ずしも信号値とそれら信号値の期待値の両方に基づいていなくてもよいことに留意されたい。例えば、式（４）のスキームでは、右辺は期待信号値ｙ＾［ｎ］ではなく信号値ｙ［ｎ］に基づいている。さらに、式（４）の左辺は、信号値ｙ［ｎ］の符号および大きさに基づいているが、期待信号値ｙ＾［ｎ］については符号のみに基づいている。
【００３１】
これらの異なる例示的なスキームから一般化すると、第１の基準は、（ｉ）信号値および期待信号値の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）信号値および期待信号値の一方または両方の符号とに基づいており、第２の基準は、信号値および期待信号値の一方または両方の大きさに基づいているが、どちらの符号にも基づいていない。
【００３２】
ＭＤ／ＴＡ Ｄ＆Ｃサブシステム１５０の１つの可能な実現例では、１つの欠陥領域の終了と次の欠陥領域の開始との間のギャップが指定距離未満のとき、それら２つの欠陥領域およびその間にある正常領域は、分類処理のために結合されて、第１の欠陥領域の開始から第２の欠陥領域の終了までに及ぶ１つの組み合わされた欠陥領域となる。
【００３３】
高データレート動作を支援するため、比を、例えば４ビット単位で一旦計算することができ、その結果、各ビットに対して基準が生成される上述の通常レートでの実施に比べて４分の１レートでの実施となる。
【００３４】
ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗）読取りヘッドの読取りチャネルに関連して本発明を記載してきたが、当業者であれば、ＭＲ（磁気抵抗）読取りヘッドまたはＧＭＲ（巨大ＭＲ）読取りヘッドを含むがそれらに限定されない他のタイプの読取りヘッドに関連して、本発明を実現できることを理解するであろう。
【００３５】
本発明は、単一集積回路（ＡＳＩＣもしくはＦＰＧＡなど）、マルチチップ・モジュール、単一カード、またはマルチカード回路パックとしての可能な実現例を含む、（アナログ、デジタル、もしくはアナログとデジタル両方の混成）回路ベースのプロセスとして実現されてもよい。当業者には明白であるように、回路要素の様々な機能はまた、ソフトウェア・プログラムにおける処理ブロックとして実現されてもよい。そのようなソフトウェアは、例えば、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、または汎用コンピュータで用いられてもよい。
【００３６】
本発明は、方法およびそれらの方法を実施する装置の形態で具体化することができる。本発明はまた、磁気記録媒体、光記録媒体、固体記憶装置、フロッピー・ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、または他のあらゆる機械可読記憶媒体など、有形の媒体において具体化されるプログラム・コードの形態で具体化することができ、その場合、プログラム・コードがコンピュータなどの機械にロードされ、それによって実行されると、その機械が本発明を実施する装置となる。本発明はまた、例えば、記憶媒体に格納されるか、あるいは機械にロードされ、かつ／またはそれによって実行されるプログラム・コードの形態で実現することができ、その場合、プログラム・コードがコンピュータなどの機械にロードされ、それによって実行されると、その機械が本発明を実施する装置となる。
汎用プロセッサに実装すると、プログラム・コード・セグメントはプロセッサと結合して、特定の論理回路と似た動作をする独自のデバイスとなる。
【００３７】
特段の明示がない限り、数値および範囲はそれぞれ、「約」または「およそ」という語句がその数値または範囲の値に優先するものとして、近似的であると解釈されるものとする。
【００３８】
本発明の本質について説明するために記載し図示してきた部品の詳細、材質、および配列は、以下の特許請求の範囲に表されるような本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって様々に変更されてもよいことがさらに理解されるであろう。
【００３９】
クレームにおける図番および／または図面の参照符号の使用は、クレームの解釈を容易にするため、請求される主題の１つまたは複数の可能な実施形態を特定することを意図する。そのような使用は、それらクレームの範囲を、対応する図面に示される実施形態に必然的に限定するものとして解釈すべきではない。
【００４０】
本明細書に記載される例示的な方法のステップは、必ずしも記載順に実行することを必要としないことを理解すべきであり、かかる方法のステップの順序は例示に過ぎないことを理解すべきである。同様に、かかる方法に追加のステップが含まれてもよく、本発明の様々な実施形態と一致する方法において、特定のステップが省略または結合されてもよい。
【００４１】
以下の方法クレームに要素が含まれる場合、クレームの列挙がそれら要素の一部またはすべてを実現する特定の順序を別の形で示唆しない限り、それらは対応する符号と併せて特定の順序で列挙されるが、それら要素がその特定の順序で実現されることに限定されることを必ずしも意図しない。
【００４２】
本明細書において、「一実施形態」または「実施形態」への言及は、その実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。「一実施形態では」という語句が明細書の様々な場所に出現するが、必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているのではなく、別個の実施形態または代替実施形態が他の実施形態と必ずしも相互に排他的であるのでもない。同じことが「実現例」という用語にも該当する。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願の主題は、２００５年１２月２８日出願の米国特許出願第１１／３１９，３１９号、２００８年４月２９日出願の米国特許出願第１２／１１１，２５５号、および２０１０年２月１８日出願の米国特許出願第１２／７０７，８２０号の主題に関連し、それら出願の教示全体を参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本発明は、ハードディスクドライブに関し、特に、ハードディスクドライブのハードディスク上における欠陥領域を検出し、その欠陥領域がサーマル・アスペリティまたは媒体欠陥に対応するかを分類する技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
本項では、本発明のさらなる理解を容易にする助けとなり得る態様について紹介する。したがって、本項の記述はこの観点から読まれるべきであり、何が従来技術で何が従来技術でないかに関する容認として理解されるべきではない。
【０００４】
ハードディスクドライブの理想的なハードディスクは、完全に平坦であって材料組成が完全に均一なデータ記憶表面を有する。しかし、実際には、ハードディスクは完全に平坦ではなく、材料組成は様々である。この結果、また製造上の理由から、異なるタイプの欠陥がハードディスク上に存在する可能性がある。欠陥領域から読み取られたデータを回復させるのは困難な場合があり、困難の度合いは欠陥のタイプによって変わる。ドロップアウト型の欠陥領域では、読取りヘッドのアナログ出力信号の振幅は、比較的平坦で材料組成が比較的均一な正常領域の場合の読取りヘッド出力信号の振幅よりも大幅に低い。読取りヘッド出力信号が、読取りヘッド出力信号を処理するエレクトロニクスによって適切に増幅され調整された場合、かかる欠陥領域に書き込まれたデータは回復されることがある。本明細書では、そのようなドロップアウト型の欠陥を「媒体欠陥」（ＭＤ）と呼ぶ。それらのＭＤ領域から読み取られた信号を適切に処理してデータを正確に回復できるように、ハードディスク上のＭＤ領域の場所を決定することが望ましい。
【０００５】
場合によっては、ハードディスク領域のトポグラフィが様々であるために、読取りヘッドが旋回するハードディスクのそれらの領域の上に位置付けられたとき、ディスク上に存在するアスペリティによって、読取りヘッドが特定の領域と物理的に接触することになる。そのような領域は、読取りヘッドと均一でないハードディスクとの間の物理的接触によって発生する摩擦熱により、サーマル・アスペリティ（ＴＡ）領域と呼ばれる。データ書込みおよびデータ読取り両方の動作中にそれらの領域を回避して、読取りヘッドに対する損傷を防ぐことができるように、ハードディスク上のＴＡ領域の場所を決定することが望ましい。
【０００６】
現行および以前のハードディスクドライブは、ＭＲ（磁気抵抗）読取りヘッドまたはＧＭＲ（巨大ＭＲ）読取りヘッドを用いていた。そのような読取りヘッドの場合、ＭＤ領域に対応する読取りヘッド出力信号の振幅は正常領域の信号振幅よりも大幅に小さく、ＴＡ領域に対応する読取りヘッド出力信号の振幅は、ＴＡ効果によってもたらされるベースラインのずれにより、正常領域の信号振幅よりも大幅に大きい。そのため、信号振幅が正常よりも低い領域を探すことによって、ＭＲ／ＧＭＲ読取りヘッドを用いるハードディスクドライブのハードディスク上のＭＤ領域を見つけることができ、信号振幅が正常な領域に比べて信号ベースラインの大幅な上昇を探すことによって、ハードディスク上のＴＡ領域を見つけることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願第１１／３１９，３１９号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１２／１１１，２５５号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１２／７０７，８２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
より新しいハードディスクドライブはＴＭＲ（トンネルＭＲ）読取りヘッドを用いている。ＴＭＲ読取りヘッドの場合、ＭＤ領域およびＴＡ領域両方に対応する読取りヘッド出力信号の振幅は正常領域の信号振幅よりも大幅に小さいので、ＴＡ領域がＭＤ領域と誤認される可能性がある。そのため、ＭＲ／ＧＭＲ読取りヘッドを用いるハードディスクドライブのＭＤおよびＴＡ領域を検出し分類するのに使用される従来の信号処理技術を使用して、ＴＭＲ読取りヘッドを用いるハードディスクドライブのＭＤおよびＴＡ領域を検出し分類することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態では、本発明は、ハードディスク上の欠陥領域をサーマル・アスペリティ（ＴＡ）または媒体欠陥（ＭＤ）のどちらかと関連するものとして分類する機械実施型の（machine-implemented）方法である。機械は、（ｉ）欠陥領域に対応する信号値およびそれに対応する期待信号値（expected signal values）の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）信号値および期待信号値の一方または両方の符号とに基づいて、第１の基準を生成する。機械は、信号値または期待信号値どちらかの符号ではなく、信号値および期待信号値の一方または両方の大きさに基づいて第２の基準を生成する。機械は、第１および第２の基準を比較し、その比較に基づいて欠陥領域がＴＡまたはＭＤと関連しているかを判断する。
【００１０】
本発明の他の態様、特徴、および利点は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付図面により、さらに十分に明白になるであろう。図面中、類似の参照番号は同様または同一の要素を特定する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）読取りヘッドを用いるハードディスクドライブの読取りチャネルを示すハイレベル・ブロック図である。
【図２】本発明の１つの可能な実現例による、図１のＭＤ／ＴＡ検出および分類（Ｄ＆Ｃ）サブシステムを示すハイレベル・ブロック図である。
【図３】ＭＤまたはＴＡのどちらかに対応するものとして領域を分類する１つの可能なスキームを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態による、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）読取りヘッドを用いるハードディスクドライブの読取りチャネル１００のハイレベル・ブロック図を示す。読取りチャネル１００の（従来の）主信号処理経路は、ＴＭＲ読取りヘッド（図示なし）からアナログ読取りヘッド出力信号１０５を受け取り、二値（硬判定）出力データ信号１４５を出力する。
【００１３】
図１に示されるように、読取りチャネル１００は、前置増幅器１１０、アナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）１２０、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）１３０、およびデジタル・バック・エンド（ＤＢＥ）１４０を含む。前置増幅器１１０は、読取りヘッド出力信号１０５を増幅し調整して、信号の振幅および周波数成分がＡＦＥ１２０によって処理される指定範囲内にあることを確保し、前置増幅器１１０からの前置増幅された信号（pre-amplified signal）１１５をさらに増幅し調整する。ＡＤＣ１３０は、ＡＦＥ出力信号１２９をデジタル化して、二値出力データ信号１４５を生成するＤＢＥ１４０によるデジタル信号処理のため、マルチビット・デジタル信号Ｘ（ＡＤＣ出力サンプルｘ［ｎ］から成る）を作り出す。
【００１４】
図１に示されるように、ＡＦＥ１２０は、高域フィルタ１２２、可変利得増幅器１２４、磁気抵抗非対称（magneto resistive asymmetry）（ＭＲＡ）補償モジュール１２６、および連続時間低域フィルタ（continuous-time low-pass filter）１２８を含み、ＤＢＥ１４０は、パーシャルレスポンス（ＰＲ）等化器１４２、および軟判定（例えば、ビタビ）検出器１４４を含む。本発明にとって特に興味深いことに、ＰＲ等化器１４２は、デジタル化されたＡＤＣ出力信号ＸをＡＤＣ１３０から受け取り、マルチビット等化信号Ｙ（等化器出力サンプルｙ［ｎ］から成る）を生成し、それを軟判定検出器１４４が処理して、二値出力データ信号１４５を生成する。ＰＲ等化器１４２は、デジタル有限インパルス応答（ＤＦＩＲ）フィルタとして実装することができるが、必ずしもそうでなくてもよい。
【００１５】
それに加えて、ＴＭＲ読取りチャネル１００は、媒体欠陥（ＭＤ）／サーマル・アスペリティ（ＴＡ）検出および分類サブシステム１５０を含み、これは、信号１４７をＤＢＥ１４０から受け取って処理して、ハードディスク上の欠陥領域の場所を検出し、検出された欠陥領域それぞれがＭＤ領域またはＴＡ領域のどちらであるかを分類し、その情報は信号１５５の形で表される。一実現例では、信号１４７はＡＤＣ１３０によって生成されるＡＤＣ出力信号Ｘを含む。別の実現例では、信号１４７はＰＲ等化器１４２によって生成される等化信号Ｙを含む。
【００１６】
図２は、本発明の１つの可能な実現例による、図１のＭＤ／ＴＡの検出および分類（Ｄ＆Ｃ）サブシステム１５０のハイレベル・ブロック図を示す。この特定の実現例では、Ｄ＆Ｃサブシステム１５０は、図１の信号Ｙの等化器出力サンプルｙ［ｎ］を処理して、ハードディスク上の欠陥領域を検出し分類する。特に、Ｄ＆Ｃサブシステム１５０は、等化器出力サンプルｙ［ｎ］を処理して欠陥領域の場所および持続時間を検出する欠陥検出器２０２と、欠陥検出器２０２によって生成された統計を処理して、検出された欠陥領域それぞれがＭＤ領域またはＴＡ領域のどちらであるかを分類する欠陥分類器（defect classifier）２０４とを含む。
【００１７】
Ｄ＆Ｃサブシステム１５０は、次の式（１）および（２）それぞれにしたがって等化器出力サンプルｙ［ｎ］を特性付ける２つの統計的基準α１およびα２を生成する。
【数１】
式中、
【数２】
（以下、「ｙ＾［ｎ］」と表記。他の変数も同様）はマルチビット等化器出力サンプルｙ［ｎ］の期待値であり、関数Ｅ［・］は予想関数を表し、関数ｓｉｇｎ（・）はオペランドの符号を戻す。
【００１８】
特定の実現例に応じて、期待サンプル値ｙ＾［ｎ］は多くの異なるやり方で生成することができる。１つのやり方は、適切な目標多項式（target polynomial）を用いて、軟判定検出器１４４によって生成された出力信号１４５の硬判定ビット（１および−１によって表される）を畳み込むことによって、ｙ＾［ｎ］を構築するというものである。
【００１９】
別のやり方は、異なる短期ビット・パターンに対して等化器出力サンプルｙ［ｎ］の長期平均値を生成するというものである。例えば、ハードディスクに書き込まれたテスト・データが２Ｔ配列（即ち、１１００１１００…）と続く場合、異なるローカル・ビット・パターンの中心にあるビット値に対して異なる長期平均値を生成することができる。特に、ローカルな３ビットのパターン「１１０」の中心のビットに対して１つの長期平均値を生成し、「１００」に対して別の平均値、「００１」に対して別の平均値、「０１１」に対してさらに別の平均値を生成することができる。その結果、例えばルックアップ・テーブルに格納される適切な長期平均を、式（１）および（２）の期待サンプル値ｙ＾［ｎ］に使用することができる。期待サンプル値ｙ＾［ｎ］は、正常領域（即ち、ＭＤまたはＴＡと関連しない領域）に格納されたデータに対して生成されることに留意されたい。当業者であれば、期待サンプル値ｙ＾［ｎ］を生成する他のやり方があってもよいことを理解するであろう。
【００２０】
正常な（即ち、欠陥のない）領域の場合、また「期待」という用語によって示唆されるように、等化器出力サンプルｙ［ｎ］は期待サンプル値ｙ＾［ｎ］とほぼ等価（符号および大きさの両方において）である。しかし、上述したように、欠陥領域（ＭＤかＴＡのどちらかと関連する）では、等化器出力サンプルｙ［ｎ］の大きさは期待サンプル値ｙ＾［ｎ］の大きさよりも大幅に小さい。
【００２１】
さらに、実質的には読取りヘッド出力信号１０５が欠陥のない領域の場合に考えられる信号が減衰されたものであるＭＤ欠陥領域の場合、等化器出力サンプルｙ［ｎ］の符号は、一般的に期待サンプル値ｙ＾［ｎ］の符号と一致する。しかし、読取りヘッド出力信号１０５が非常に多くのノイズを含むＴＡ欠陥領域の場合、等化器出力サンプルｙ［ｎ］の符号は実質的に不規則であり、期待サンプル値ｙ＾［ｎ］の符号とは良好に相関しない。
【００２２】
欠陥領域と欠陥のない領域との間、およびＭＤ欠陥領域とＴＡ欠陥領域との間のこれらの異なる特性を、統計的基準α１およびα２を生成する式を設計するにあたって利用した。具体的には、式（１）の統計的基準α１は、等化器出力サンプルｙ［ｎ］および期待サンプル値ｙ＾［ｎ］両方の符号と大きさ両方の関数であり、式（２）の統計的基準α２は、それら２つの値の大きさの関数であるが、符号の関数ではない。等化器出力サンプルｙ［ｎ］および期待サンプル値ｙ＾［ｎ］の符号が良好に相関していない場合、統計的基準α１の大きさは統計的基準α２の大きさよりも小さくなる。
【００２３】
図２の欠陥検出器２０２は、統計的基準α１を、１よりも小さく、好ましくは０に近い規定の閾値Ｔと比較することによって、欠陥領域を検出することができる。（α１＜Ｔ）の場合、欠陥検出器２０２は欠陥領域が検出されていると判断し、そうでなければ欠陥領域は検出されない。代替実現例では、同じ閾値Ｔまたは別の閾値とともに、統計的基準α１の代わりに統計的基準α２を使用することができる。
【００２４】
欠陥検出器２０２が欠陥領域を検出すると、欠陥分類器２０４は、２つの統計的基準α１およびα２を互いに比較して、欠陥領域がＭＤ領域またはＴＡ領域のどちらであるかを分類する。具体的には、（α１＜＜α２）の場合、検出された欠陥領域はＴＡ領域であると判断される。そうでなければ、
【数３】
であり、検出された欠陥領域はＭＤ領域であると判断される。α１およびα２の比較を実現する１つのやり方は、α１をα２の指定された整数分の一（１よりも小さい適切な値）と比較するというものである。α１がα２のその指定された整数分の一よりも小さい場合、検出された欠陥領域はＴＡ領域であり、そうでなければＭＤ領域である。比較を実現する別のやり方は、α１とα２の比を、例えば同じ指定された整数分の一に等しい閾値と比較するというものである。比が閾値よりも小さい場合、検出された欠陥領域はＴＡ領域であり、そうでなければＭＤ領域である。
【００２５】
一実現例では、式（１）および（２）を操作することによって、次の式（３）を使用して欠陥分類器２０４の比較を行うことができる。
【数４】
別の実現例では、欠陥分類器２０４の比較は、次の式（４）を使用して単純な手法で行うことができる。
【数５】
【００２６】
図３（ａ）は、ハードディスクの等化器出力サンプルｙ［ｎ］の例示的な配列を表すグラフであり、Ｘ軸はサンプル指数を表し、Ｙ軸はサンプル振幅を表す。この例では、ハードディスクは、（ｉ）サンプル番号２００とサンプル番号３００との間に発生しているＴＡ欠陥領域と、（ｉｉ）サンプル番号５００とサンプル番号６００との間に発生しているＭＤ欠陥領域とを有する。図３（ｂ）は、Ｙ軸において、図３（ａ）の対応するサンプルに関する、式（１）の統計的基準α１と式（２）の統計的基準α２との比を表すグラフである。図３（ａ）で分かるように、ＴＡ欠陥領域およびＭＤ欠陥領域両方の等化器出力サンプルｙ［ｎ］の振幅は低減されている。そのため、サンプル振幅を特性付けることによって、ＴＡ／ＭＤ欠陥領域の存在を検出するための容認可能なスキームが得られるかも知れないが、検出された欠陥領域がＴＡ欠陥領域またはＭＤ欠陥領域のどちらであるかを分類するための十分に正確なスキームは得られないことがある。しかし、図３（ｂ）で分かるように、統計的基準の比はＴＡ欠陥領域とＭＤ欠陥領域との間で大きく異なる。このことは、統計的基準の比に基づくスキーム（または、式（３）および（４）によって表されるものなど、それらの統計的基準の特性に基づいて導き出される代替のスキーム）を有効に使用して、検出された欠陥領域がＴＡ欠陥領域またはＭＤ欠陥領域のどちらであるかを分類することができることを示唆している。
【００２７】
一般に、検出された欠陥領域は、それらの信号に対する信号値（例えば、ｘ［ｎ］もしくはｙ［ｎ］）および期待値（例えば、ｘ＾［ｎ］もしくはｙ＾［ｎ］）を使用して、ＴＡまたはＭＤ欠陥領域のどちらであるかを分類することができる。例えば、式（１）および（２）のスキーム、式（３）のスキーム、および式（４）のスキームと同様に、信号値は等化器出力信号値ｙ［ｎ］であることができ、期待信号値は期待される等化器出力信号値ｙ＾［ｎ］であることができる。他の例示的実施形態では、信号値は等化器入力信号値（例えば、ＡＤＣ出力信号値ｘ［ｎ］）であることができ、期待信号値は、期待される等化器入力信号値（例えば、期待されるＡＤＣ出力信号値ｘ＾［ｎ］）であることができる。
【００２８】
いずれの場合も、大きさおよび符号に依存する第１の基準と、符号ではなく大きさのみに依存する第２の基準という、（少なくとも）２つの統計的基準が生成される。次に、２つの統計的基準を比較して、検出された欠陥領域がＴＡまたはＭＤに対応するかが判断される。
【００２９】
式（１）および（２）に基づく例示的なスキームでは、式（１）の基準α１は、信号値ｙ［ｎ］および期待信号値ｙ＾［ｎ］両方の大きさと符号両方に依存し、式（２）の基準α２は、信号値ｙ［ｎ］および期待信号値ｙ＾［ｎ］の大きさに依存し、符号には依存しない。式（３）に基づく例示的なスキームでは、式（３）の左辺は、信号値ｙ［ｎ］および期待信号値ｙ＾［ｎ］両方の大きさと符号両方に依存する基準であり、式（３）の右辺は、信号値ｙ［ｎ］および期待信号値ｙ＾［ｎ］両方の大きさに依存し、どちらの符号にも依存しない基準である。式（４）に基づく例示的なスキームでは、式（４）の左辺は、信号値ｙ［ｎ］の大きさと符号両方に依存し、期待信号値ｙ＾［ｎ］については符号のみに依存する基準であり、式（４）の右辺は、信号値ｙ［ｎ］のみの大きさのみに依存する基準である。
【００３０】
特定のスキームの場合、２つの基準はそれぞれ、必ずしも信号値とそれら信号値の期待値の両方に基づいていなくてもよいことに留意されたい。例えば、式（４）のスキームでは、右辺は期待信号値ｙ＾［ｎ］ではなく信号値ｙ［ｎ］に基づいている。さらに、式（４）の左辺は、信号値ｙ［ｎ］の符号および大きさに基づいているが、期待信号値ｙ＾［ｎ］については符号のみに基づいている。
【００３１】
これらの異なる例示的なスキームから一般化すると、第１の基準は、（ｉ）信号値および期待信号値の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）信号値および期待信号値の一方または両方の符号とに基づいており、第２の基準は、信号値および期待信号値の一方または両方の大きさに基づいているが、どちらの符号にも基づいていない。
【００３２】
ＭＤ／ＴＡ Ｄ＆Ｃサブシステム１５０の１つの可能な実現例では、１つの欠陥領域の終了と次の欠陥領域の開始との間のギャップが指定距離未満のとき、それら２つの欠陥領域およびその間にある正常領域は、分類処理のために結合されて、第１の欠陥領域の開始から第２の欠陥領域の終了までに及ぶ１つの組み合わされた欠陥領域となる。
【００３３】
高データレート動作を支援するため、比を、例えば４ビット単位で一旦計算することができ、その結果、各ビットに対して基準が生成される上述の通常レートでの実施に比べて４分の１レートでの実施となる。
【００３４】
ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗）読取りヘッドの読取りチャネルに関連して本発明を記載してきたが、当業者であれば、ＭＲ（磁気抵抗）読取りヘッドまたはＧＭＲ（巨大ＭＲ）読取りヘッドを含むがそれらに限定されない他のタイプの読取りヘッドに関連して、本発明を実現できることを理解するであろう。
【００３５】
本発明は、単一集積回路（ＡＳＩＣもしくはＦＰＧＡなど）、マルチチップ・モジュール、単一カード、またはマルチカード回路パックとしての可能な実現例を含む、（アナログ、デジタル、もしくはアナログとデジタル両方の混成）回路ベースのプロセスとして実現されてもよい。当業者には明白であるように、回路要素の様々な機能はまた、ソフトウェア・プログラムにおける処理ブロックとして実現されてもよい。そのようなソフトウェアは、例えば、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、または汎用コンピュータで用いられてもよい。
【００３６】
本発明は、方法およびそれらの方法を実施する装置の形態で具体化することができる。本発明はまた、磁気記録媒体、光記録媒体、固体記憶装置、フロッピー・ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、または他のあらゆる機械可読記憶媒体など、有形の媒体において具体化されるプログラム・コードの形態で具体化することができ、その場合、プログラム・コードがコンピュータなどの機械にロードされ、それによって実行されると、その機械が本発明を実施する装置となる。本発明はまた、例えば、記憶媒体に格納されるか、あるいは機械にロードされ、かつ／またはそれによって実行されるプログラム・コードの形態で実現することができ、その場合、プログラム・コードがコンピュータなどの機械にロードされ、それによって実行されると、その機械が本発明を実施する装置となる。
汎用プロセッサに実装すると、プログラム・コード・セグメントはプロセッサと結合して、特定の論理回路と似た動作をする独自のデバイスとなる。
【００３７】
特段の明示がない限り、数値および範囲はそれぞれ、「約」または「およそ」という語句がその数値または範囲の値に優先するものとして、近似的であると解釈されるものとする。
【００３８】
本発明の本質について説明するために記載し図示してきた部品の詳細、材質、および配列は、以下の特許請求の範囲に表されるような本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって様々に変更されてもよいことがさらに理解されるであろう。
【００３９】
クレームにおける図番および／または図面の参照符号の使用は、クレームの解釈を容易にするため、請求される主題の１つまたは複数の可能な実施形態を特定することを意図する。そのような使用は、それらクレームの範囲を、対応する図面に示される実施形態に必然的に限定するものとして解釈すべきではない。
【００４０】
本明細書に記載される例示的な方法のステップは、必ずしも記載順に実行することを必要としないことを理解すべきであり、かかる方法のステップの順序は例示に過ぎないことを理解すべきである。同様に、かかる方法に追加のステップが含まれてもよく、本発明の様々な実施形態と一致する方法において、特定のステップが省略または結合されてもよい。
【００４１】
以下の方法クレームに要素が含まれる場合、クレームの列挙がそれら要素の一部またはすべてを実現する特定の順序を別の形で示唆しない限り、それらは対応する符号と併せて特定の順序で列挙されるが、それら要素がその特定の順序で実現されることに限定されることを必ずしも意図しない。
【００４２】
本明細書において、「一実施形態」または「実施形態」への言及は、その実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。「一実施形態では」という語句が明細書の様々な場所に出現するが、必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているのではなく、別個の実施形態または代替実施形態が他の実施形態と必ずしも相互に排他的であるのでもない。同じことが「実現例」という用語にも該当する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードディスク上の欠陥領域をサーマル・アスペリティ（ＴＡ）または媒体欠陥（ＭＤ）のどちらかと関連するものとして分類する機械実施型の方法であって、
（ａ）（ｉ）前記欠陥領域に対応する信号値（例えば、ｘ［ｎ］もしくはｙ［ｎ］）およびそれに対応する期待信号値（例えば、ｘ＾［ｎ］もしくはｙ＾［ｎ］）の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）前記信号値および前記期待信号値の一方または両方の符号とに基づいて、第１の基準を機械が生成することと、
（ｂ）前記信号値または前記期待信号値どちらかの符号ではなく、前記信号値および前記期待信号値の一方または両方の大きさに基づいて、第２の基準を前記機械が生成することと、
（ｃ）前記第１および第２の基準を前記機械が比較することと、
（ｄ）ステップ（ｃ）の前記比較に基づいて、前記欠陥領域がＴＡまたはＭＤと関連するかを前記機械が判断することとを含む、方法。
【請求項２】
前記信号値が、（ｉ）アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）出力値（例えば、ｘ［ｎ］）、（ｉｉ）等化器入力値（例えば、ｘ［ｎ］）、または（ｉｉｉ）等化器出力値（例えば、ｙ［ｎ］）である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｉ）前記第１の基準が前記第２の基準の指定された整数分の一（指定された整数分の一は１未満）よりも小さいかを判断するか、または（ｉｉ）前記第１の基準と前記第２の基準の比を規定の閾値と比較することによって、前記機械が前記第１および第２の基準を比較する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記期待信号値が前記信号値の平均値であり、前記平均値が、前記信号値および１つまたは複数の隣接した信号値と関連するビット・パターンの関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記期待信号値が前記信号値に対応する硬判定値から再構築される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記期待信号値が目標多項式を用いて前記硬判定値を畳み込むことによって再構築される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
（Ｉ）前記第１の基準（例えば、α１）が、（ｉ）信号値とそれに対応する期待信号値との積の期待値（例えば、Ｅ［ｙ［ｎ］ｙ＾［ｎ］］）と、（ｉｉ）前記対応する期待信号値の平方の期待値（例えば、Ｅ［ｙ＾［ｎ］ｙ＾［ｎ］］）との比に基づくか、
（ＩＩ）前記第１の基準（例えば、α１）が、（ｉ）信号値とそれに対応する期待信号値の符号との積の期待値（例えば、Ｅ［ｙ［ｎ］ｓｉｇｎ（ｙ＾［ｎ］）］）と、（ｉｉ）前記対応する期待信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ＾［ｎ］｜］）との比に基づくか、
（ＩＩＩ）前記第２の基準（例えば、α２）が、（ｉ）前記信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ［ｎ］｜］）と、（ｉｉ）それに対応する期待信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ＾［ｎ］｜］）との比に基づくか、
（ＩＶ）（ａ）前記第１の基準が、（ｉ）信号値とそれに対応する期待信号値との積の期待値（例えば、Ｅ［ｙ［ｎ］ｙ＾［ｎ］］）と、（ｉｉ）前記対応する期待信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ＾［ｎ］｜］）との積であり、かつ、
（ｂ）前記第２の基準が、（ｉ）前記対応する期待信号値の平方の期待値（例えば、
Ｅ［ｙ＾［ｎ］ｙ＾［ｎ］］）と、（ｉｉ）前記信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ［ｎ］｜］）との積であるか、あるいは、
（Ｖ）（ａ）前記第１の基準が、信号値とそれに対応する期待信号値の符号との積の期待値（例えば、Ｅ［ｙ［ｎ］ｓｉｇｎ（ｙ＾［ｎ］）］）であり、かつ、
（ｂ）前記第２の基準が、前記信号値の絶対値（例えば、Ｅ［｜ｙ［ｎ］｜］）である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の基準および前記第２の基準の一方を規定の閾値と比較することによって、前記欠陥領域の場所を検出することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ハードディスク上の欠陥領域をサーマル・アスペリティ（ＴＡ）または媒体欠陥（ＭＤ）のどちらかと関連するものとして分類する機械であって、
（ａ）（ｉ）前記欠陥領域に対応する信号値（例えば、ｘ［ｎ］もしくはｙ［ｎ］）およびそれに対応する期待信号値（例えば、ｘ＾［ｎ］もしくはｙ＾［ｎ］）の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）前記信号値および前記期待信号値の一方または両方の符号とに基づいて、第１の基準を生成する手段と、
（ｂ）前記信号値または前記期待信号値どちらかの符号ではなく、前記信号値および前記期待信号値の一方または両方の大きさに基づいて、第２の基準を生成する手段と、
（ｃ）前記第１および第２の基準を比較する手段と、
（ｄ）手段（ｃ）の前記比較に基づいて、前記欠陥領域がＴＡまたはＭＤと関連するかを判断する手段とを備える、機械。
【請求項１０】
前記機械が（ｉ）デジタル信号プロセッサ、または（ｉｉ）ハードディスクドライブである、請求項９に記載の機械。
【請求項１】
ハードディスク上の欠陥領域をサーマル・アスペリティ（ＴＡ）または媒体欠陥（ＭＤ）のどちらかと関連するものとして分類する機械実施型の方法であって、
（ａ）（ｉ）前記欠陥領域に対応する信号値（例えば、ｘ［ｎ］もしくはｙ［ｎ］）およびそれに対応する期待信号値（例えば、ｘ＾［ｎ］もしくはｙ＾［ｎ］）の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）前記信号値および前記期待信号値の一方または両方の符号とに基づいて、第１の基準を機械が生成することと、
（ｂ）前記信号値または前記期待信号値どちらかの符号ではなく、前記信号値および前記期待信号値の一方または両方の大きさに基づいて、第２の基準を前記機械が生成することと、
（ｃ）前記第１および第２の基準を前記機械が比較することと、
（ｄ）ステップ（ｃ）の前記比較に基づいて、前記欠陥領域がＴＡまたはＭＤと関連するかを前記機械が判断することとを含む、方法。
【請求項２】
前記信号値が、（ｉ）アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）出力値（例えば、ｘ［ｎ］）、（ｉｉ）等化器入力値（例えば、ｘ［ｎ］）、または（ｉｉｉ）等化器出力値（例えば、ｙ［ｎ］）である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｉ）前記第１の基準が前記第２の基準の指定された整数分の一（指定された整数分の一は１未満）よりも小さいかを判断するか、または（ｉｉ）前記第１の基準と前記第２の基準の比を規定の閾値と比較することによって、前記機械が前記第１および第２の基準を比較する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記期待信号値が前記信号値の平均値であり、前記平均値が、前記信号値および１つまたは複数の隣接した信号値と関連するビット・パターンの関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記期待信号値が前記信号値に対応する硬判定値から再構築される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記期待信号値が目標多項式を用いて前記硬判定値を畳み込むことによって再構築される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
（Ｉ）前記第１の基準（例えば、α１）が、（ｉ）信号値とそれに対応する期待信号値との積の期待値（例えば、Ｅ［ｙ［ｎ］ｙ＾［ｎ］］）と、（ｉｉ）前記対応する期待信号値の平方の期待値（例えば、Ｅ［ｙ＾［ｎ］ｙ＾［ｎ］］）との比に基づくか、
（ＩＩ）前記第１の基準（例えば、α１）が、（ｉ）信号値とそれに対応する期待信号値の符号との積の期待値（例えば、Ｅ［ｙ［ｎ］ｓｉｇｎ（ｙ＾［ｎ］）］）と、（ｉｉ）前記対応する期待信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ＾［ｎ］｜］）との比に基づくか、
（ＩＩＩ）前記第２の基準（例えば、α２）が、（ｉ）前記信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ［ｎ］｜］）と、（ｉｉ）それに対応する期待信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ＾［ｎ］｜］）との比に基づくか、
（ＩＶ）（ａ）前記第１の基準が、（ｉ）信号値とそれに対応する期待信号値との積の期待値（例えば、Ｅ［ｙ［ｎ］ｙ＾［ｎ］］）と、（ｉｉ）前記対応する期待信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ＾［ｎ］｜］）との積であり、かつ、
（ｂ）前記第２の基準が、（ｉ）前記対応する期待信号値の平方の期待値（例えば、
Ｅ［ｙ＾［ｎ］ｙ＾［ｎ］］）と、（ｉｉ）前記信号値の大きさの期待値（例えば、Ｅ［｜ｙ［ｎ］｜］）との積であるか、あるいは、
（Ｖ）（ａ）前記第１の基準が、信号値とそれに対応する期待信号値の符号との積の期待値（例えば、Ｅ［ｙ［ｎ］ｓｉｇｎ（ｙ＾［ｎ］）］）であり、かつ、
（ｂ）前記第２の基準が、前記信号値の絶対値（例えば、Ｅ［｜ｙ［ｎ］｜］）である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の基準および前記第２の基準の一方を規定の閾値と比較することによって、前記欠陥領域の場所を検出することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ハードディスク上の欠陥領域をサーマル・アスペリティ（ＴＡ）または媒体欠陥（ＭＤ）のどちらかと関連するものとして分類する機械であって、
（ａ）（ｉ）前記欠陥領域に対応する信号値（例えば、ｘ［ｎ］もしくはｙ［ｎ］）およびそれに対応する期待信号値（例えば、ｘ＾［ｎ］もしくはｙ＾［ｎ］）の一方または両方の大きさと、（ｉｉ）前記信号値および前記期待信号値の一方または両方の符号とに基づいて、第１の基準を生成する手段と、
（ｂ）前記信号値または前記期待信号値どちらかの符号ではなく、前記信号値および前記期待信号値の一方または両方の大きさに基づいて、第２の基準を生成する手段と、
（ｃ）前記第１および第２の基準を比較する手段と、
（ｄ）手段（ｃ）の前記比較に基づいて、前記欠陥領域がＴＡまたはＭＤと関連するかを判断する手段とを備える、機械。
【請求項１０】
前記機械が（ｉ）デジタル信号プロセッサ、または（ｉｉ）ハードディスクドライブである、請求項９に記載の機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１９８４５７（Ｐ２０１１−１９８４５７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６３５０５（Ｐ２０１１−６３５０５）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５０８２４３６３９）エルエスアイ コーポレーション (124)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５０８２４３６３９）エルエスアイ コーポレーション (124)
【Ｆターム（参考）】
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