垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体及び同媒体を搭載した磁気ディスクドライブ
【課題】サーボ情報が確実に埋め込み形成された、構造が簡単な垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体を提供する。
【解決手段】ディスク媒体１は、ディスク状の基板１０の面１０Ａ側及び面１０Ｂ側に、それぞれ磁性体３Ａ及び３Ｂの有無によって形成されたサーボパターン部を備える。ディスク媒体１の両面にそれぞれ形成されたサーボパターン部の磁性体３Ａ及び３Ｂは、当該ディスク媒体１の両面に垂直な同一方向に磁化され、磁性体３Ａ及び３Ｂの表面の磁気極性は相異なる。
【解決手段】ディスク媒体１は、ディスク状の基板１０の面１０Ａ側及び面１０Ｂ側に、それぞれ磁性体３Ａ及び３Ｂの有無によって形成されたサーボパターン部を備える。ディスク媒体１の両面にそれぞれ形成されたサーボパターン部の磁性体３Ａ及び３Ｂは、当該ディスク媒体１の両面に垂直な同一方向に磁化され、磁性体３Ａ及び３Ｂの表面の磁気極性は相異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク状の基板の各面側に磁性体の有無でサーボパターン部が物理的に形成された垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体に係り、特に当該各面側に形成されたサーボパターン部の磁性体が、いずれも当該各面に垂直な同一方向に磁化された垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体及び同媒体を搭載した磁気ディスクドライブに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクドライブに搭載されるディスク状の磁気記録媒体（ディスク媒体）には、予め、或いは初期化時に、サーボ情報が記録されるのが一般的である。サーボ情報は、ヘッドを上記メディア上の目標位置に位置付けるのに必要な位置情報を含む。このサーボ情報が記録された領域はサーボ領域と呼ばれる。
【０００３】
近年、このサーボ領域（サーボゾーン）を、表面に磁性層を有する基板の凹凸パターンで、サーボパターンとして予め形成する磁気ディスク媒体、いわゆるパターンドディスク媒体に関する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、データトラックもパターンにより形成し、当該トラックに沿ってグルーブを形成する、いわゆるＤＴＲ（discrete track recoding）方式についても記載されている。ＤＴＲ方式は、データ領域でのエラー率を改善し、面記録密度の向上が可能と期待されている磁気記録方式である。
【０００４】
さて、表面に磁性層を有する基板の凹凸のパターンでサーボパターンを形成するだけでは、当該パターンをサーボ情報として使用することはできない。このサーボ情報として使用可能なサーボパターンを実現するには、予め当該パターンの部分を確実に着磁する初期化処理が必要である。そこで、上記特許文献１では次のような２段階着磁法が適用される。まず、パターンドディスク媒体を回転させながら、着磁用のヘッドを当該ディスク媒体の内周と外周の間を移動させて、当該ヘッドにより第１の方向の強磁界を発生することで、ディスク媒体の凸部及び凹部の各磁性層、つまりディスク媒体の全面を第１の方向に着磁する。次に、ディスク媒体を回転させながら、ヘッドを当該ディスク媒体の内周と外周の間を移動させて、当該ヘッドにより上記第１の方向とは逆の第２の方向の磁界であって、凹部に影響を与えない程度の磁界を発生することで、ディスク媒体の凸部の磁性層を磁化反転させ、当該凸部のみを第２の方向に着磁させる。
【０００５】
２段階着磁法は、例えば特許文献２にも記載されている。この特許文献２に記載されたパターンドディスク媒体は、長手磁化方式を適用し、表面に凹凸形状の磁性層が形成されたディスク状の磁気記録媒体である。この特許文献２に記載の２段階着磁法においては、まず着磁装置を使って、ＤＣ大電流で第１の方向の磁界を発生することで、ディスク媒体の凹凸部とも当該第１の方向に磁性の向きが揃えられる。次に凹部に影響を与えない程度のＤＣ微弱電流で上記第１の方向とは逆の第２の方向の磁界を発生する。これにより、ディスク媒体の凸部のみが第２の方向に磁化される。
【０００６】
２段階着磁法は、更に特許文献３にも記載されている。この特許文献３に記載された２段階着磁法は、両面垂直磁気記録媒体（両面垂直磁気ディスク媒体）に適用される。この特許文献３に記載の２段階着磁法においては、まずディスク媒体の両面に形成された凹凸のない磁性層が、表裏透過型外部磁界によって一方向に着磁される。この磁性層の表面の磁化極性は、ディスク媒体の両面で相異なる。次に、ディスク媒体の一方の面に形成された磁性層（第１磁性膜）に対して転写すべき信号パターンに応じて磁性体領域が配置された第１マスク媒体と、上記ディスク媒体の他方の面に形成された磁性層（第２磁性膜）に対して転写すべき信号パターンに応じて磁性体領域が配置された第２マスク媒体とを用いて、第１及び第２マスク媒体の信号パターンが、それぞれ第１及び第２磁性膜へ転写される。
【特許文献１】特開２００３−２２６３４号公報（段落００２８、段落００６３乃至００６７、図３、図４、図８）
【特許文献２】特開平９−５４９４６号公報（段落００２０及び００４５、図１乃至３）
【特許文献３】特開２００４−２２０５６号公報（段落００１２及び００１４、段落００３０乃至００３４、図１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１または２に記載された２段階着磁法においては、磁気ディスク媒体の全面を第１の方向に着磁させる場合に、たとえ着磁用の大型ヘッドを使用したとしても、磁気スペーシングが広いことから、当該ディスク媒体の特に凹部の磁性層には、磁気ディスクドライブのヘッドでの記録磁界よりも、むしろ弱い磁場しか印加されない虞がある。また、磁気ディスク媒体の全面を第１の方向に着磁させた後、凹部に影響を与えない程度の磁界を発生して、当該ディスク媒体の全領域について凸部の磁性層のみを確実に磁化反転させることは、必ずしも容易ではない。
【０００８】
一方、特許文献３に記載された２段階着磁法においては、表裏透過型外部磁界によって両面垂直磁気ディスク媒体の全面を着磁させることから、上記特許文献１または２に記載された２段階着磁法に比べて十分強い磁場を磁気ディスク媒体の両面の磁性層に印加できる。しかしながら、特許文献３に記載の２段階着磁法の第２段階では、第１及び第２マスク媒体を用いて、当該第１及び第２マスク媒体の信号パターンを、それぞれ磁気ディスク媒体の両面の磁性層（第１及び第２磁性膜）へ転写しなければならない。
【０００９】
本発明は上記事情を考慮してなされたものでその目的は、ディスク状の基板の各面側に磁性体の有無で形成されたサーボパターン部の当該磁性体が、いずれも当該各面に垂直な同一方向に確実に磁化された、構造が簡単な垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体及び同媒体を搭載した磁気ディスクドライブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの観点によれば、垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体が提供される。このパターンドディスク媒体は、第１の面及び当該第１の面とは反対側の第２の面とを持つディスク状の平坦な基板と、上記第１及び第２の面側に磁性体の有無によってそれぞれ形成された第１及び第２のサーボパターン部であって、当該第１及び第２のサーボパターン部の上記磁性体が、いずれも上記第１及び第２の面に垂直な同一方向に磁化され、当該第１及び第２のサーボパターン部の上記磁性体の表面の磁気極性、つまり磁極が当該第１及び第２のサーボパターン部の間で相異なる第１及び第２のサーボパターン部とを備える。
【００１１】
このように、上記の構成のパターンドディスク媒体においては、ディスク状の平坦な基板の第１及び第２の面側に、磁性体の有無によってそれぞれ第１及び第２のサーボパターン部が形成され、当該第１及び第２のサーボパターン部の磁性体（つまり凸部）が、いずれも上記第１及び第２の面に垂直な同一方向に磁化されるだけで、サーボパターンに対応したサーボ情報が埋め込み形成される。つまり、本発明の１つの観点によれば、サーボ情報が確実に埋め込み形成された、簡単な構造のパターンドディスク媒体を提供できる。
【００１２】
ここで、上記の構成のパターンドディスク媒体を製造する際に必要となる、上記第１及び第２のサーボパターン部の磁性体を当該媒体の面に垂直な方向に磁化する初期化（着磁）処理に、当該パターンドディスク媒体を、表裏透過型外部磁界によって初期化する初期化方法を適用すると良い。この方法によれば、初期化の対象となるパターンドディスク媒体に形成された第１及び第２のサーボパターン部が、それぞれディスク状の平坦な基板の第１及び第２の面側に磁性体の有無によって形成されたものであることから、つまり第１及び第２のサーボパターン部が磁性部と非磁性部の組み合わせパターンで形成されたものであることから、１回の初期化（着磁）処理で、第１及び第２のサーボパターン部を確実に初期化でき、サーボ不良の発生を防止できる。
【００１３】
また、上記の構成のパターンドディスク媒体では、パターンドディスク媒体の一方の面に形成された第１のサーボパターン部の磁性体の表面の磁極と、当該ディスク媒体の他方の面に形成された第２のサーボパターン部の磁性体の表面の磁極とが、相異なる。このため、上記パターンドディスク媒体の少なくとも一方の面における漏れ磁束の方向を検出することにより、当該パターンドディスク媒体の表裏を簡単に且つ確実に判定することができる。
【００１４】
また、上記の構成のパターンドディスク媒体を搭載したディスクドライブでは、ヘッド切り替え時に、磁気検出極性を反転すると良い。更に、磁気検出極性を反転する際には、
磁気記録極性も併せて反転すると良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１及び第２のサーボパターン部の磁性層が正しい方向に確実に磁化された、つまりサーボ情報が確実に埋め込み形成された、簡単な構造の垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体を実現できる。また、このようなパターンドディスク媒体に形成されたサーボパターン部を確実に初期化でき、サーボ不良の発生を防止できる。また、初期化済みのパターンドディスク媒体を簡単に表裏判定することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
［両面垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体のパターン概要］
図１は、本発明の一実施形態に係る両面垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体１のパターン構成の概要を示す平面図である。ディスク媒体１は、２つの面、つまり上面ＳＡ及び下面ＳＢ（図３参照）を有する、小径（例えば０．８５インチ型）のパターンドディスク媒体である。図１に示すように、ディスク媒体１の面ＳＡには、複数のサーボ領域（サーボパターン部）１１が当該媒体１の半径方向に円弧状に且つ当該媒体１の円周方向に等間隔で形成されている。この円弧は、ディスク媒体１が磁気ディスクドライブに組み込まれて使用される際に、当該ドライブ内のヘッド１１０-0がディスク媒体１上を浮上して移動する軌跡（ヘッドアクセス軌跡）に対応する。各サーボ領域１１のディスク媒体１の円周方向に沿った長さ（幅）は、当該ディスク媒体１の半径位置に依存して比例して長く（広く）なるように設定されている。また、ディスク媒体１の面ＳＢにも、複数のサーボ領域（図示せず）が、サーボ領域１１と同様に形成されている。面ＳＡ上の複数のサーボ領域１１と面ＳＢ上の複数のサーボ領域とは、ミラー対称に配置される。つまり、ディスク媒体１には表裏がある。
【００１７】
ディスク媒体１は、後述するように、２つの面１０Ａ及び１０Ｂを持つ平坦な基板（ガラス基板）１０（図３参照）を含む。基板１０の各面１０Ａ及び１０Ｂには、それぞれ下地層２Ａ及び２Ｂが形成されている。この下地層２Ａ及び２Ｂの表面には、記録層（磁性層）となる磁性体がパターン状に形成されている。サーボ領域１１は、この記録層の一部によって形成されている。
【００１８】
以下では、ディスク媒体１の面ＳＡについて述べるが、面ＳＢについても同様である。ディスク媒体１の面ＳＡ上の複数のサーボ領域１１は、当該面ＳＡをディスク媒体１の円周方向に等分割するように配置されている。ディスク媒体１の面ＳＡは、この複数のサーボ領域１１により同数のセクタ（サーボセクタ）に分割される。なお、図１では、作図の都合上、ディスク媒体１の面ＳＡが１５サーボセクタに分割されている。しかし面ＳＡは、実際には１００サーボセクタ以上に分割される。
【００１９】
ディスク媒体１の面ＳＡにおいて、隣接するサーボ領域１１で挟まれた領域はデータ領域１２と呼ばれる。データ領域１２は、一般にユーザデータを記録再生するのに用いられる領域である。本実施形態において、ディスク媒体１はＤＴＲタイプのバターンドディスク媒体である。このため、ディスク媒体１のデータ領域１２には、ＤＴ（ディスクリート・トラック）と呼ばれる複数の円環（リング）状の磁性トラック（図示せず）がデータ領域１２の半径方向に一定長（トラックピッチＴｐ）周期で予め形成されている。ユーザデータは、この磁性トラックに磁化パターンとして記録される。複数の磁性トラックは、記録層（磁性層）となる強磁性体（例えばＣｏＣｒＰｔ）を用いて、基板１０の下地層２Ａ（図３参照）上に凸状に且つ円環（リング）状に形成される。隣接する磁性トラック間は、非磁性ガードと呼ぶ、凹状の記録不可能な非磁性部となっている。このように、複数の磁性トラックは、ディスク媒体１の半径方向に磁性分断する円環状に形成され、データ領域１２は当該複数の磁性トラックが非磁性部を介して一定長周期で配設されたパターンにより構成される。このようなＤＴＲタイプのディスク媒体１では、各磁性トラックが、隣接トラックの干渉の影響を受けるのを抑えることが可能となり、ディスク媒体１の高密度化に寄与する。上記したように、ディスク媒体１の面ＳＡは、複数のサーボ領域１１により同数のサーボセクタに分割される。このことは、面ＳＡ上の各磁性トラックが、複数のサーボ領域１１によりディスク媒体１の円周方向に同数のサーボセクタに分割されることを表す。なお、データ領域１２が必ずしもパターン化されている必要はない。
【００２０】
［サーボパターン構成］
図２は、図１中のサーボ領域１１の詳細パターン構成を示す。この図２に示すサーボ領域１１のパターン（サーボパターン）は、ディスク媒体１がディスクドライブに組み込まれた際に、当該ドライブ内のヘッドが紙面の左から右に通過する箇所の、当該媒体１の面（上面）ＳＡ側のパターンを表している。
【００２１】
サーボ領域１１は、ヘッド位置決めのために必要な情報であるサーボ情報を、磁性部と非磁性部との組み合わせで埋込み形成したプリビット領域である。サーボ領域１１は、大別すると、図２（ａ）に示すように、プリアンブル部１１Ａ、アドレス部１１Ｂ及び偏差検出用のバースト部１１Ｃから構成されている。このサーボ領域１１の構成は、周知のサーボ情報記録パターン（サーボパターン）を、磁性／非磁性がそれぞれ１／０に対応するようにプリビット形成したものである。以下、各パターン内容について簡単に説明する。
【００２２】
プリアンブル部１１Ａは、ディスク媒体１の回転偏芯等により生ずる時間ズレに対し、サーボ情報（サーボ信号）再生用クロックを同期させるＰＬＬ（位相ロックループ）処理や、信号再生振幅を適正に保つＡＧＣ（自動利得制御）処理を行うために設けられる。プリアンブル部１１Ａは、図２（ｂ）に示すように、ディスク媒体１の半径方向に連続し、当該ディスク媒体１の円周方向に分断された縦縞の繰返しパターンで構成される。図２（ｂ）では、ハッチングが施された部分が非磁性部（凹部）を、ハッチングが施されていない部分が磁性部（凸部）を表している。これとは逆に、ハッチングが施された部分が磁性部（凸部）を、ハッチングが施されていない部分が非磁性部（凹部）を表す構造であっても構わない。プリアンブル部１１Ａの円周方向磁性幅は、繰返し周期のほぼ５０％となるように形成されている。
【００２３】
アドレス部１１Ｂは、マンチェスタコードと呼ばれるパターンで、１／０がそれぞれ磁性／非磁性に対応するように構成されている。このアドレス部１１Ｂのパターンは、サーボアドレスマーク（ＳＡＭ）と呼ばれるサーボ領域識別コード、セクタ情報及びシリンダ情報等を表す。アドレス部１１Ｂの情報のうち、シリンダ情報以外は、各サーボセクタで一定となるので、プリアンブル部１１Ａと同様に、磁性／非磁性幅が一様でない縦縞パターンで構成される。一方、シリンダ情報は、サーボトラック毎に変化するパターンとなり、ディスク媒体１の半径方向で磁性分断が起こる。このシリンダ情報には、シーク動作時のアドレス判読ミスの影響が小さくなるように、隣接サーボトラックとの間の情報の変化が最小（１ビット）となる、例えばグレイコードに変換された情報を、更にマンチェスタコード化したパターンが用いられる。このため、シリンダ情報は、磁性分断頻度がＬＳＢ（最下位ビット）側ほど激しく、ディスク媒体１の半径方向に対称性を持つ模様のようなパターンとなる。
【００２４】
バースト部１１Ｃは、シリンダアドレスのオントラック状態からのオフトラック量（位置偏差）を検出するためのオフトラック検出用領域である。バースト部１１Ｃには、ディスク媒体１の半径方向にパターン位相をずらした４種のマークが形成されている。この４種のマークはバーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと呼ばれる。バースト部１１Ｃには、図２（ｃ）に示すように、ディスク媒体１の円周方向に複数個のマークがプリアンブル部１１Ａと同一のピッチ周期で配置されたパターンが用いられる。バースト部１１Ｃのパターンの半径方向周期は、アドレス部１１Ｂのアドレスパターンの変化周期に比例した周期、換言すれば、サーボトラック周期に比例した周期に設定される。図２（ｃ）では、作図の都合上、バースト部１１Ｃの各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄがディスク媒体１の円周方向に３周期分で記載されている。しかし、実際のバースト部１１Ｃには、各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄがディスク媒体１の円周方向に例えば１０周期分形成され、ディスク媒体１の半径方向にサーボトラック周期の２倍長周期で繰り返すパターンが用いられる。このバースト部１１Ｃの各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの再生信号の平均振幅値を演算処理することにより、オフトラック量が算出される。なお、本実施形態では、バースト部１１Ｃに、バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパターン（バーストパターン）を適用している。しかし、周知の位相差サーボパターン等、オフトラック量検出に利用可能なパターンであれば、バーストパターン以外のパターンを適用することも可能である。
【００２５】
［ディスク媒体１の断面構成と磁化方向］
図３は、ディスク媒体１の断面を示す。図３において、ディスク媒体１は平坦なガラス基板１０を含む。基板１０は、面１０Ａ及び１０Ｂを持つ。この基板１０の面１０Ａ及び１０Ｂには、それぞれ下地層（ＳＵＬ）２Ａ及び２Ｂが形成されている。下地層２Ａ及び２Ｂは、軟磁性層（高透磁率層）を含む。下地層２Ａ及び２Ｂ上の一部には、それぞれ、強磁性体（例えばＣｏＣｒＰｔ）からなる垂直磁気異方性を持つ磁性体３Ａ及び３Ｂが、記録層として凸状にパターン化されて形成されている。ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢ側には、図示しない薄膜のＤＬＣ保護膜が形成され、当該保護膜には潤滑剤としてルブが塗布されている。なお、基板１０は、必ずしもガラス基板である必要はない。即ち基板１０は、非磁性体であれば良く、例えばアルミ基板であってもよい。また、記録層をなす磁性体（強磁性体）３Ａ及び３Ｂは、必ずしもＣｏＣｒＰｔ系である必要はなく、他の垂直磁気異方性を持つ強磁性体、例えばＦｅＰｔ系の強磁性体であっても良い。また、ディスク媒体１は、その面ＳＡ及びＳＢが磁性体の有無を反映した凹凸形状をなす。しかし、凹部にＳｉＯ２等の非磁性体を埋め込むことにより、面ＳＡ及びＳＢが平坦化された磁気ディスク媒体であっても良い。
【００２６】
さて、図３には、ディスク媒体１上のパターン化された磁性体３Ａ及び３Ｂに、矢印「↑」が記載されている。この、矢印「↑」の向きは、磁性体３Ａ及び３Ｂの内部磁化方向を表す。本実施形態では、次に述べるディスク媒体１の生成後の着磁処理により、磁性体３Ａ及び３Ｂは、図３に示す矢印「↑」の方向に磁化される。ここでは、磁性体３Ａ及び３Ｂは、矢印「↑」の先端側がＮ極、基端側がＳ極となるように磁化されている。
【００２７】
［ディスク媒体製造方法の概略］
次に、ディスク媒体１の製造方法について、そのプロセスを簡単に説明する。ディスク媒体１の製造プロセスは、転写工程、磁性加工工程及び仕上げ工程からなる。まず、転写工程に使用するスタンパの製造方法から説明する。
【００２８】
スタンパの製造工程は、パターン描画、現像、電鋳及び、仕上げの各処理に細分化される。パターン描画処理では、原盤回転型の電子線露光装置を用いて、磁気ディスク媒体上で非磁性化させる部位が、レジスト塗布された原盤上に、内周から外周まで露光描画される。現像処理では、原盤に塗布された露光描画後のレジストを現像し、その現像後の原盤にＲＩＥ等の処理をすることにより、凹凸パターンを持つ原盤が作成される。電鋳処理では、凹凸パターンを持つ原盤に導電化処理してＮｉを表面に電鋳し、当該原盤から凹凸パターンを持つＮｉ板を剥離し、最後に当該Ｎｉ板に対して内径／外径を打ち抜き加工することで、Ｎｉのディスク状スタンパが形成される。なお、スタンパは、非磁性化させる部位が凸部として形成される。このスタンパを使って、パターンドディスク媒体１が製造される。
【００２９】
さて、ディスク媒体１の製造プロセスの転写工程では、両面同時転写型のインプリント装置を用い、インプリントリソグラフィー法による転写が次のように行われる。まず、垂直磁気記録用ディスク基板の両表面にレジストが塗布される。垂直磁気記録用ディスク基板とは、図３に示した、基板（ガラス基板）１０の両面に形成された下地層２Ａ，２Ｂの全面に垂直磁気異方性を持つ磁性層が形成された基板をいう。この垂直磁気記録用ディスク基板の中心部には、後述するスピンドルモータに支持可能とするための透孔が形成されている。そこで、垂直磁気記録用ディスク基板を、当該基板の透孔でチャッキングする。そして、ディスク基板を裏面用、表面用に準備した２種スタンパで、全面均等押圧で挟み込み、レジスト表面に凹凸転写する。この転写工程により、非磁性化させる部位が、レジストの凹部として形成される。
【００３０】
次に、磁性加工工程で、凹部レジストを除去することにより、非磁性化させる部位の磁性層表面が露出する。この状態では、磁性層を図３に示す磁性体３Ａ，３Ｂとして残す部位に、レジストが凸部として形成されている。そこで、このレジストをガード層として、ディスク基板の両面を例えばイオンミリングすることで、凹部に位置する磁性層のみが除去され、図３に示すような所望のパターンの磁性体３Ａ及び３Ｂが形成される。
【００３１】
最後の仕上げ工程では、磁性体３Ａ及び３Ｂが形成されたディスク基板の両面にＤＬＣ保護層を形成し、潤滑用ルブを塗布することで、ディスク媒体１が完成する。但し、この段階では、ディスク媒体１の磁性体３Ａ及び３Ｂは、磁化されておらず、次に述べるディスク媒体着磁法で磁性体３Ａ及び３Ｂを磁化させる必要がある。
【００３２】
［ディスク媒体着磁方法］
次に、メディア着磁方法について説明する。図４は、ディスク媒体１の初期化（着磁）に用いられる専用の着磁装置４０の概略構成を示す断面図である。着磁装置４０は、ディスク媒体１上の凸状にパターン化された磁性体３Ａ及び３Ｂを着磁するのに用いられる。この着磁装置４０は、強力な磁場を発生するための巨大な電磁コイル４１を有する。電磁コイル４１の先端には空隙部４２が形成されている。着磁装置４０はまた、ディスク媒体１を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）４３を有する。ディスク媒体１は、その一部が着磁時に空隙部４２に位置するようにＳＰＭ４３にチャッキングされる。
【００３３】
今、ディスク媒体１の一部が空隙部４２に位置しているものとする。この状態で、電磁コイル４１に直流電流を通電すると、当該電磁コイル４１により強力な直流（ＤＣ）磁場が発生される。これにより、空隙部４２において、ディスク媒体１を表裏透過する方向にＤＣ磁場（表裏透過型外部磁界）が印加される。ここで、ディスク媒体１をＳＰＭ４３により回転させるならば、ディスク媒体１の同一半径位置の円環状領域に含まれる磁性体３Ａ及び３Ｂが、ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢに垂直な一方向（ここでは、図３に示す矢印「↑」の方向）に磁化される。
【００３４】
本実施形態において、電磁コイル４１は、図示しないリニアモータのような移動機構（アクチュエータ）により、紙面に垂直な方向（ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢに平行な方向）に直動移動可能なように支持されている。そこで、ＳＰＭ４３によって回転されているディスク媒体１を表裏透過する方向に、電磁コイル４１によりＤＣ磁場を印加する。そして、この電磁コイル４１によりディスク媒体１にＤＣ磁場を印加しながら、当該電磁コイル４１を、例えばディスク媒体１上で、磁性体３Ａ及び３Ｂによってパターン化されている最内周位置より更に内側の位置と磁性体３Ａ及び３Ｂによってパターン化されている最外周位置より更に外側の位置との間で往復移動させる。このときディスク媒体１は、ＳＰＭ４３により回転させられている。したがって、この状態で、上述のように電磁コイル４１を往復移動すると、ディスク媒体１の全域が、当該電磁コイル４１の先端の空隙部４２によって走査される。これにより、ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢに形成されている全ての磁性体３Ａ及び３Ｂは、図３に示すように、矢印「↑」の方向に一様に磁化される。よって、ディスク媒体１の面ＳＡに配置された各サーボ領域１１に属する磁性体３Ａと、ディスク媒体１の面ＳＢに配置された各サーボ領域に属する磁性体３Ｂも、図３に示すように、矢印「↑」の方向に磁化（着磁）される。このことは、各サーボ領域１１を構成する、磁性体３Ａの有無によって形成されるサーボパターン（サーボ情報）が、初期化されたことを示す。これは、ディスク媒体１の面ＳＢに配置された各サーボ領域についても同様である。
【００３５】
さて、上記した磁化の方向、つまり漏れ磁束の方向は、ディスク媒体１の面ＳＡ側の磁性体３Ａ及び面ＳＢ側の磁性体３Ｂの、それぞれ表面から見た場合、ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢで逆方向となる。つまり、ディスク媒体１の面ＳＡ側の磁性体３Ａ及び面ＳＢ側の磁性体３Ｂの表面の磁気極性（磁極）は、磁性体３Ａ及び磁性体３Ｂで相異なる。図３の例では、磁性体３Ａの表面の磁極はＮ、磁性体３Ｂの表面の磁極はＳである。
【００３６】
なお、上述したディスク媒体の製造及びディスク媒体の着磁（初期化）処理、更には着磁後のディスク媒体の梱包処理は、一連の自動化作業によりなされ、ディスク媒体を誤った方向（図３とは逆の方向）に磁化する危険等は発生しない。
【００３７】
［本実施形態の効果］
一般に、サーボパターンが磁性部と非磁性部との組み合わせで埋込み形成されたパターンドディスク媒体であっても、磁性部の磁化特性を揃えなければ、ディスクドライブでのサーボ情報再生は困難である。特許文献１に記載されたような一般的な垂直磁気ディスク媒体でも、外部磁界の印加を伴う出荷前着磁（初期化）処理が行われる。しかし特許文献１に記載された初期化処理は、本実施形態とは異なって、ディスク媒体の表裏を透過する表裏透過型（ディスク媒体透過型）の磁場印加ではない。このため、外部磁界の磁束密度は、ディスクドライブの記録ヘッドに比べててかなり弱く、埋め込みサーボパターンの十分な着磁（初期化）は困難である。結局、この種のパターンドディスク媒体は、ディスクドライブに組み込んでから、当該ドライブ内のヘッドでＤＣ消去して、サーボパターンを初期化する処理が必要になる。
【００３８】
確かに、メディア透過型でなくとも外部磁界を上げて初期化することは可能である。しかし、ディスク媒体の上下両面の磁化特性を揃えるには、微妙な磁界強度調整が必要であり、ディスク媒体を初期化する装置（ディスク媒体初期化装置）での磁気空隙管理等も高精度化する必要がある。また、ディスク媒体初期化装置に外部振動等が加わると、サーボパターンの磁化が部分的に消失する欠陥が発生し、ディスク媒体の歩留まりを悪化させる要因にもなる。
【００３９】
一方、特許文献３に記載されたディスク媒体の初期化処理では、表裏透過型外部磁界によって、当該ディスク媒体の全面が着磁される。しかし、この全面着磁の後、第１及び第２マスク媒体を用いて、当該第１及び第２マスク媒体の信号パターンを、それぞれ磁気ディスク媒体の両面の磁性層（第１及び第２磁性膜）へ転写しなければならない。
【００４０】
これに対して本実施形態では、ディスク媒体１の各面上での磁性体の有無によってサーボパターンが形成され、且つその磁性体（サーボパターン）が表裏透過型外部磁界（ディスク媒体透過型のＤＣ磁界）だけで着磁（初期化）される。このため、サーボパターン自体が物理的に正しく形成されている限り、磁化不良による欠陥を生ずることがなく、ディスクドライブに搭載された記録ヘッドによる、ＤＣ消去等のサーボパターン初期化処理も不要になる。
【００４１】
また、本実施形態では、表裏透過型外部磁界によって着磁（初期化）された磁気ディスク媒体（パターンドディスク媒体）１の上面／下面（表裏）を、以下に述べるように簡単に判定できる。即ち、表裏透過型外部磁界によって着磁されたディスク媒体１は、当該媒体１がディスクドライブに組み込まれた場合、当該ドライブのダウンヘッドが対面する当該媒体１の上面（表面）ＳＡは、漏れ磁界方向が当該ダウンヘッドに対して「↑」方向（Ｎ極）となる、一方、アップヘッドが対面するディスク媒体１の下面（裏面）ＳＢは、漏れ磁界方向が当該ダウンヘッドに対して「↓」方向（Ｓ極）となる。したがって本実施形態に係るディスク媒体１においては、当該媒体１の少なくとも一方の面の磁性方向（磁気極性）を調べることで、当該媒体１の表裏を簡単に判定できるという利点もある。
【００４２】
一般に、本実施形態におけるディスク媒体１を初めとして、パターンドディスク媒体には、図１のように円弧状のサーボ領域が形成されている。しかし、サーボ領域が高記録密度に形成されたパターンから構成されている場合、可視光波長（４００ｎｍ程度）よりも遥かに短いパターン（百数十ｎｍ程度）となる。このようなディスク媒体では、サーボパターンが、たとえ凹凸形成されていても、光ディスク等に見られるような、虹状回折を認識することは困難であり、当該媒体の表裏を判定することは難しい。ディスク媒体をディスクドライブに組み込んだ状態でサーボトラックを形成する場合には、当該媒体の表裏は問題にならない。しかし、本実施形態におけるディスク媒体１のように、サーボ領域が予め形成されたパターンドディスク媒体では、前述したサーボ領域内の信号（プリアンブル部１１Ａ、アドレス部１１Ｂ及びバースト部１１Ｃ）の出現順が重要であり、ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）を組み立てる際のディスク媒体の表裏管理が大きな問題となる。本実施形態におけるディスク媒体１では、上面（表面）ＳＡ側がＮ極、下面（裏面）ＳＢ側がＳ極となる。したがって本実施形態においては、ディスクドライブ製造メーカーに納入される磁気ディスク媒体の、ディスクドライブへの組み込みに際しての表裏確認検査が、当該媒体からの漏れ磁束の方向を検出することにより容易に実施可能になる効果もある。
【００４３】
［磁気ディスクドライブ構成］
次に、磁気ディスクドライブの構成について簡単に説明する。図５は、ディスク媒体１を搭載した磁気ディスクドライブの構成を示すブロック図である。このディスクドライブは、大きく分けて、ヘッドディスクアセンブリ部（以下、ＨＤＡ部と称する）１００と、印刷回路基板部（以下、ＰＣＢ部と称する）２００とから構成される。
【００４４】
ＨＤＡ部１００は、磁気ディスクドライブの本体部であり、両面がＤＴＲ用に加工されたディスク媒体（垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体）１と、ダウンヘッド１１０-0及びアップヘッド１１０-1の対と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１２０と、アクチュエータ１３０と、ヘッドアンプＩＣ（以下、ＨＩＣと称する）１４０を有する。ディスク媒体１は、前述したように、ＤＴＲタイプのパターンドディスク媒体であり表裏がある。しかし、ディスク媒体１は、先に述べた表裏確認（表裏判定）方法による表裏確認がされた上で、ディスクドライブに適正方向に組み込まれれている。
【００４５】
ヘッド１１０-0及び１１０-1は、ディスク媒体１のそれぞれ上面ＳＡ及びＳＢに対応して配置される。ヘッド１１０-0及び１１０-1は、それぞれヘッド本体であるスライダ（ＡＢＳ）に、リード素子（ＧＭＲ素子）及びライト素子を有する磁気ヘッド素子が実装されることにより構成される。ヘッド１１０-0及び１１０-1は、アクチュエータ１３０に搭載されている。
【００４６】
アクチュエータ１３０は、ヘッド１１０-0及び１１０-1をそれぞれ支持するサスペンションアーム１３１-0及び１３１-1と、当該アーム１３１-0及び１３１-1を回転自在に支持するピボット軸１３２と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１３３とを有する。ＶＣＭ１３３はアクチュエータ１３０の駆動源であり、アーム１３１-0及び１３１-1にピボット軸１３２周りの回転トルクを発生させて、ヘッド１１０-0及び１１０-1をディスク媒体１の半径方向に移動させる。
【００４７】
ヘッド１１０-0及び１１０-1は、当該ヘッド１１０-0及び１１０-1の入出力信号を増幅するためのＨＩＣ１４０と接続されている。ＨＩＣ１４０は、例えばアクチュエータ１３０の所定部位に固定され、フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）で、ＰＣＢ部２００側と電気的に接続されている。但し、図５では、作図の都合で、ＨＩＣ１４０は、アクチュエータ１３０から離れた箇所に配置されている。このように本実施形態では、ＨＩＣ１４０は、ヘッド信号のＳＮ低減のために、ヘッド１１０-0及び１１０-1の近傍のアクチュエータ１３０に設けられている。しかし、ＨＩＣ１４０がＰＣＢ部２００に固定された構成であっても良い。
【００４８】
一方、ＰＣＢ部２００は、主として４つのシステムＬＳＩ、即ちモータドライバＩＣ２１０、リード／ライトチャネルＩＣ２２０、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）２３０及びＣＰＵ２４０を有している。
【００４９】
モータドライバＩＣ２１０は、ＳＰＭ１２０及びＶＣＭ１３３を駆動する。即ちモータドライバＩＣ２１０は、ＳＰＭ１２０を一定の回転速度で駆動制御する。モータドライバＩＣ２１０はまた、ＣＰＵ２４０から指定されたＶＣＭ操作量を、電流値としてＶＣＭ１３３に与えることで、アクチュエータ１３０を駆動する。
【００５０】
リード／ライトチャネルＩＣ２２０は、リード／ライトに関連する信号処理を行うデバイスである。リード／ライトチャネルＩＣ２２０は、ＨＩＣ１４０のチャネル切り替え、更にはヘッドの記録再生信号を処理する回路で構成される。
ＨＤＣ２３０は、ディスクドライブと当該ディスクドライブを利用するホストシステム（例えばパーソナルコンピュータ）とのインターフェースを構成する。
【００５１】
ＣＰＵ２４０は、ディスクドライブのメインコントローラである。ＣＰＵ２４０は、ディスク媒体１に形成されたサーボ領域１１のパターン（サーボパターン）をサーボ情報として利用するヘッド位置決め制御システムを実現する。ＣＰＵ２４０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）及びＤＳＰ（デジタル信号処理プロセッサ）を含む。ＲＯＭは、制御プログラム（ファームウェアプログラム）を保存する。ＣＰＵ２４０（内のＭＰＵ）は、この制御プログラムに従ってディスクドライブを制御する。ＲＡＭの領域は、ＣＰＵ２４０（内のＭＰＵ）のワーク領域等に用いられる。ＤＳＰは、ハードウェア回路で構成された演算処理部で、高速演算処理に用いられる。なお、ＣＰＵ２４０がＤＳＰを持たずに、制御プログラムに従って当該ＤＳＰに要求される演算処理を行う構成であっても良い。
このように、図５に示したディスクドライブは、当該ドライブに搭載されるディスク媒体１を除き、基本的に従来と同様の構成である。
【００５２】
［ヘッド位置決め制御システム］
次に、主として図５中のＣＰＵ２４０によって実現されるヘッド位置決め制御システムの構成について説明する。図６は、ヘッド位置決め制御システムの構成を示すブロック図である。図６において、Ｃ，Ｆ，Ｐ，Ｓはそれぞれシステムの伝達関数を表す。制御対象Ｐは、具体的にはＶＣＭ１３３を含むアクチュエータ１３０に相当する。信号処理部Ｓは、具体的にはリード／ライトチャネルＩＣ２２０とＣＰＵ２４０により実現される要素である。オフトラック量検出処理の一部はＣＰＵ２４０により行われる。
【００５３】
制御処理部ＣＰは、第１のコントローラとしてのフィードバック制御部Ｃ及び第２のコントローラとしての同期抑圧補償部Ｆにより構成される。制御処理部ＣＰは、具体的にはＣＰＵ２４０により実現される。
【００５４】
信号処理部Ｓは、ヘッド１１０-ｉ（ｉ＝０，１）の位置、つまりヘッド位置（ＨＰ）の直下のサーボ領域１１から再生されるアドレス情報を含む再生信号（サーボ再生信号）をもとに、ヘッド位置に対応するディスク媒体１上の現在のトラック位置（ＴＰ）を示す位置情報を生成する。
【００５５】
第１コントローラ（フィードバック制御部Ｃ）は、ディスク媒体１上の目標トラック位置（ＲＰ）とヘッド１１０-ｉの現在のトラック位置（ＴＰ）との位置誤差（Ｅ）をもとに、位置誤差が小さくなる方向に、フィードバック（ＦＢ）操作値Ｕ１を出力する。
【００５６】
第２コントローラ（同期抑圧補償部Ｆ）は、ディスク媒体１上のトラック形状またはディスク回転に同期した振動等を補正するためのフィードフォワード（ＦＦ）補償部である。第２コントローラは、事前に較正した回転同期補償値を保存したメモリテーブル（同期補償値テーブル）を有している。第２コントローラは、通常は、位置誤差（Ｅ）を使用せず、信号処理部Ｓから与えられる図示しないサーボセクタ情報をもとに、上記メモリテーブルを参照して、ＦＦ操作値Ｕ２として出力する。
【００５７】
制御処理部ＣＰは、第１及び第２のコントローラの出力Ｕ１及びＵ２を加算し、その加算結果を制御操作値Ｕとして制御対象Ｐ（ＶＣＭ１３３）に供給することにより、ヘッド１１０-ｉを駆動する。なお、上記メモリテーブル（同期補償値テーブル）は、ディスクドライブの初期動作時に較正処理される。また、位置誤差（Ｅ）が設定値以上に大きくなる場合にも、再較正処理が開始される。これにより、メモリテーブルに記憶された同期補償値が更新される。
【００５８】
［ディスクドライブでのオフトラック量検出処理］
次に、サーボ再生信号からオフトラック量（位置偏差）を検出する処理について簡単に説明する。
【００５９】
ディスク媒体１はＳＰＭ１２０により一定回転速度で回転される。ヘッド１１０-ｉ（ｉ＝０，１）は、サスペンションアーム１３１-ｉに設けられたジンバルを介して弾性支持され、且つディスク媒体１の回転に伴なう空気圧とのバランスで当該媒体１との間に微小間隙を保持して浮上するように設計されている。これにより、ヘッド１１０-ｉのヘッド再生素子は一定の磁気空隙をもって、ディスク媒体１の磁性層からの漏れ磁束を検出することができる。
【００６０】
ディスク媒体１に形成されたサーボ領域１１は、当該媒体１の回転により、一定周期でヘッド１１０-ｉの直下を通過する。これにより、サーボ領域１１に形成されるサーボパターンの情報は、一定周期でヘッド１１０-ｉにより再生される。そこで、このヘッド１１０-ｉより再生されたサーボパターンの情報、つまりサーボ情報（サーボ再生信号）から、トラック位置情報を検出することで、一定周期のサーボ処理を実行できる。
【００６１】
ＨＤＣ２３０は、一旦、サーボアドレスマーク（サーボ領域識別コード）を認識すると、ヘッド１１０-ｉの直下に次のサーボ領域１１が到達するタイミングを予測可能となる。その理由は、上述のようにサーボ領域１１が一定周期でヘッド１１０-ｉの直下を通過するためである。そこで、ＨＤＣ２３０は、ヘッド１１０-ｉの直下にサーボ領域１１中のプリアンブル部１１Ａが到達するタイミングで周知のサーボゲート信号をアサートして、リード／ライトチャネルＩＣ２２０にサーボ処理開始を促す。
【００６２】
以下、リード／ライトチャネルＩＣ２２０での信号処理について、図７を参照して説明する。図７は、リード／ライトチャネルＩＣ２２０に含まれているアドレス検出回路のブロック構成を示す。ヘッド１１０-ｉにより再生され、ＨＩＣ１４０により増幅された再生信号は、リード／ライトチャネルＩＣ２２０に入力される。リード／ライトチャネルＩＣ２２０に入力された再生信号は、等化器２２１によってアナログフィルタ処理（長手信号等化処理）された後、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）２２２によってデジタル値としてサンプリングされる。
【００６３】
ディスク媒体１からの漏れ磁界は垂直磁化で、且つサーボパターンは磁性部と非磁性部との組み合わせのパターンである。しかし、ＨＩＣ１４０の持つハイパス特性と、長手等化するための等化器２２１の処理とにより、プリアンブル部１１Ａからの再生信号に含まれているＤＣオフセット成分は完全に除去される。これにより、プリアンブル部１１Ａからの再生信号を等化器２２１でアナログフィルタ処理した後の信号、つまり等化器２２１の出力信号は、ほぼ疑似正弦波となる。従来の垂直磁気記録用のディスク媒体との違いは、信号振幅の大きさが半減している程度である。
【００６４】
リード／ライトチャネルＩＣ２２０では、再生信号フェーズに応じて、処理が切替えられる。これにより、再生信号クロックをメディアパターン周期に同期させる同期引き込み処理、アドレス情報（セクタ・シリンダ情報）を読み取るアドレス判読処理、オフトラック量を検出するのに必要な情報を取得するためのバースト部処理等が行われる。
【００６５】
同期引込み処理では、ＡＤＣ２２２でのサンプリングタイミングを正弦波状再生信号と同期させ、且つＡＤＣ２２２の出力であるデジタルサンプル値の信号振幅をあるレベルに揃えるＡＧＣ処理とが行われる。ここでは、メディアパターンの１，０周期が４点でサンプリングされる。
【００６６】
次にアドレス判読処理では、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ２２３によりデジタルサンプル値の系列のノイズが低下させられる。次に、このＦＩＲフィルタ２２３の出力に対して、ビタビ復号器２２４による最尤推定に基づくビタビ復号処理が行われ、２値化データに復号される。そして、復号された２値化データをグレイ処理器２２４によりグレイコード逆変換処理することにより、アドレス情報（セクタ・シリンダ情報）に変換される。これにより、ヘッド１１０-ｉが位置しているサーボトラックの情報を取得できる。
【００６７】
次にバースト部処理では、リード／ライトチャネルＩＣ２２０内の図示せぬバースト部処理回路によりオフトラック量の検出処理が行われる。ここでは、バースト（バースト信号パターン）Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順に、各信号振幅がサンプルホールド積分処理される。バースト部処理回路は、各信号振幅の平均値相当の電圧値をＣＰＵ２４０に出力し、当該ＣＰＵ２４０へサーボ処理割り込みを発行する。ＣＰＵ２４０は、このリード／ライトチャネルＩＣ２２０からの割り込みを受けると、内部のＡＤＣにて各バースト信号（各信号振幅の平均値相当の電圧値）を時系列に読み込み、ＤＳＰでオフトラック量に変換する処理を行う。
【００６８】
ＣＰＵ２４０は、このオフトラック量と、アドレス判読処理で取得されたサーボトラック情報とにより、ヘッドのサーボトラック位置を精密に検出することができる。
【００６９】
［ヘッドチェンジ時処理］
次に、記録再生に用いるヘッドをヘッド１１０-0からヘッド１１０-1、またはヘッド１１０-1からヘッド１１０-0に切り替えるヘッドチェンジ時の処理について説明する。
【００７０】
図５に示したディスクドライブでは、ディスク媒体１の上面ＳＡ側の記録層からの信号の再生にはヘッド１１０-0が用いられ、当該媒体１の下面ＳＢ側の記録層からの信号の再生にはヘッド１１０-1が用いられる。ところが、ディスク媒体１の各面の磁極特性が上面ＳＡと下面ＳＢとで異なるため、ヘッドチェンジ時の処理が従来と異なる。
【００７１】
今、ホストシステムからのユーザデータのアクセス要求により、アクセス先のトラック（目標トラック）を変える必要が生じたものとする。この場合、ＣＰＵ２４０は、制御プログラムに従い、現在のヘッドとアクセス先のトラック（目標トラック）に対応するヘッド（つまり目標ヘッド）が同一であるかを判定し、異なる場合は、ヘッドチェンジ時処理に移行する。
【００７２】
従来のヘッドチェンジ時処理では、リード／ライトチャネルＩＣ２２０が処理するＨＩＣ１４０の信号が切り替えられ、目標トラックに対応するヘッドで読み取られるトラック位置情報をもとに、目標トラックへのシーク処理が開始される。これに対して本実施形態では、従来とは異なるヘッドチェンジ時処理が行われる。
【００７３】
以下、本実施形態で適用されるヘッドチェンジ時処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。まずＣＰＵ２４０は、ＨＤＣ２３０に対するレジスタ操作により、目標ヘッド（アクセス先ヘッド）へのチェンジを依頼すると同時に、ヘッド極性の反転を依頼する（ステップＳ１）。ヘッド極性の反転は、目標ヘッドのヘッド番号の偶数／奇数に応じた適正極性の設定として行われる。また、このヘッド極性の設定は、再生信号の極性反転のみならず、記録時のライト極性も反転させるものである。
【００７４】
次にＣＰＵ２４０は、サーボサーチモードに移行して、サーボサーチをＨＤＣ２３０に依頼する（ステップＳ２，Ｓ３）。サーボサーチモードとは、目標ヘッド１１０-ｉの直下をサーボ領域１１が通過するタイミングを取るため、当該サーボ領域１１のアドレス部１１Ｂの先頭に埋め込まれたサーボアドレスマーク（ＳＡＭ）を検出することを目的とした処理モードである。サーボサーチモードは、ディスクドライブの起動時等、サーボ領域通過タイミングが不明な場合に用いられる。また、サーボサーチモードは、予測されたタイミングでサーボ領域１１が検出されないサーボロストエラーが発生した際に実行されるリカバリ処理等でも用いられる。
【００７５】
一方、ＨＤＣ２３０は、ＣＰＵ２４０からの依頼に応じて、ＨＩＣ１４０に対する再生信号の極性設定と、リード／ライトチャネルＩＣ２２０での処理信号切り替えとを行う。これにより、リード／ライトチャネルＩＣ２２０で処理される再生信号が、目標ヘッドにより再生された信号に対応するＨＩＣ１４０の出力に切り替わり、且つ再生信号の正負が逆転する。本実施形態で適用されるディスク媒体１では、表面からの漏れ磁束は当該媒体１の上下面で逆特性となっている。しかし、上述の極性設定をヘッドチェンジ時に同時に行うことで、目標ヘッドがアップヘッドまたはダウンヘッドのいずれであるかによらず、リード／ライトチャネルＩＣ２２０で処理される再生信号は見かけ上同一となる。
【００７６】
次にリード／ライトチャネルＩＣ２２０は、目標ヘッドによって再生されて且つ適正方向に極性反転されたＨＩＣ１４０の出力に対し、ＳＡＭ検出処理を実行し、ＳＡＭ検出の成功の有無をＨＤＣ２３０を介してＣＰＵ２４０に通知する（ステップＳ４）。
【００７７】
ＣＰＵ２４０は、ＳＡＭ検出に成功したことが通知された場合（ステップＳ５）、ＨＤＣ２３０に対するレジスタ操作により、サーボサーチモードを解除して、通常のサーボ再生処理に戻す設定を行う（ステップＳ６）。この通常のサーボ再生処理では、一定のサーボ周期毎に、サーボパターン情報（サーボ情報）を読み出し、ヘッド位置決め制御量を演算して、ヘッド１１０-ｉを目標トラックに追従動作させる処理が行われる。
【００７８】
［ヘッドチェンジ時処理の効果］
本実施形態で適用されるディスク媒体１は、当該媒体１の上下面でサーボパターンの極性が反転している。このため、極性反転せずにサーボ情報（サーボ信号）の再生処理をすると問題である。つまり、ディスク媒体１の上下面で１，０の関係が逆となるため、アドレス部１１Ｂの記録コードを誤認することになる。また、プリアンブル同期で１８０度位相差が発生するため、ＳＡＭ検出自体が困難となり、ディスク媒体１の一方の面からのサーボ情報の再生は困難となる。そこで、少なくともサーボ情報の再生処理時には、ディスク媒体１の対応する面での磁化方向に合わせた極性反転（磁気検出極性の反転）が必要になる。
【００７９】
本実施形態では、ヘッド毎の極性反転は、サーボ情報の再生処理のみならず、データ領域１２へのデータの書き込み及びデータ領域１２からのデータの読み出しにも適用される。ここでは、ＨＩＣ１４０でのＧＭＲ検出アンプ出力の極性反転（磁気検出極性の反転）のみならず、記録ヘッドでの電流極性の反転処理（磁気記録極性の反転処理）も行われる。このため、データ領域１２に関しては、ディスク媒体１の上下面で完全等価であり、エラー率等に影響を及ぼすものではない。つまり、ユーザデータの１，０と記録層の磁化方向との対応が、ディスク媒体１の上下面で単に逆になっているだけであり、本実施形態のように処理しても何ら問題とならない。
【００８０】
逆に、記録ヘッドでの電流極性は反転させないとする場合、データ領域の１，０と記録層磁化方向とはディスク媒体１の両面で同一に揃うが、データリード時には、ディスク媒体１のどちらかの面で、データ領域１２とサーボ領域１１の再生の度に、極性反転を繰り返すことになる。この場合、ＣＰＵ２４０での制御プログラム処理が複雑となると共に、磁性反転処理の応答に多大な時間を要することになり、望ましくない。
【００８１】
これに対して本実施形態で適用されるヘッドチェンジ時処理は、極めて簡単な処理でありながら、サーボ領域１２の磁化方向が表裏で異なるディスク媒体１に対応できている。
【００８２】
また、上記のヘッドチェンジ時処理では、ＳＡＭ検出（ＳＡＭサーチ）処理が行われる。このＳＡＭ検出処理より、通常のサーボ再生処理の方が、得られるサーボ情報の信頼性は高い。しかし、ディスク媒体１の上下面で、対応するサーボ領域（サーボセクタ）相互間に位相誤差があると、問題である。従来の磁気ディスク媒体のように、ＨＤＡに組み込んだ状態で、サーボ情報がライト（サーボトラックライト）される場合には、ヘッドチェンジしてもサーボセクタの横断タイミングは保たれるため、ＳＡＭ検出に失敗する危険は少ない。しかし、異なるスタンパを用いて、上側のパターンと下側のパターンとが転写により形成されたディスク媒体１においては、上下面で十分な位置合わせをしていても、プリアンブルでの同期引込みに失敗して、ＳＡＭ検出に失敗する危険が高い。
【００８３】
ＣＰＵ２４０は、通常、ＳＡＭ検出に失敗すると、リトライ処理に移行する。このリトラクト処理で再失敗すると、サーボロストエラーとなる。この場合、ＣＰＵ２４０は、リカバリのＳＡＭ検出処理に移行する。しかし、これでは、ヘッドチェンジでのアクセス性能劣化に繋がる。
【００８４】
これに対して本実施形態では、ヘッドチェンジ時に最初からＳＡＭ検出処理に移行する。これにより、上下面のサーボ領域相互間での位相ずれを防止するのが困難なディスク媒体１を搭載したディスクドライブにおけるアクセス性能劣化を防止できる。
【００８５】
このように本実施形態においては、上述した構成のディスク媒体１、即ち上面側と下面側とでそれぞれサーボパターンを形成する磁性体の表面側から見た垂直磁化方向が逆方向のパターンドディスク媒体をディスクドライブに搭載することにより、高密度化が可能となると同時に、サーボトラックライト等の初期化処理が不要となる。これにより、ディスクドライブの生産性を改善し、ディスクドライブの製造コストを大幅に下げることが可能になる。
【００８６】
上記ヘッドチェンジ時の処理では、磁気検出極性のみならず、磁気記録極性も同時に反転処理される。しかしヘッドチェンジ時に、磁気検出極性のみ反転する構成としても構わない。但し、この場合、サーボ情報の再生は問題ないが、データ領域１２のリード時に工夫が必要となる。つまり、リード時には、ディスク媒体１のどちらか一方の面で、データ領域１２とサーボ領域１１の再生の度に、極性反転を繰り返す処理が必要になる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施形態に係る両面垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体１のパターン構成の概要を示す平面図。
【図２】図１中のサーボ領域１１の詳細パターン構成を示す図。
【図３】ディスク媒体１の断面を示す図。
【図４】ディスク媒体１の初期化に用いられる着磁装置４０の概略構成を示す断面図。
【図５】ディスク媒体１を搭載した磁気ディスクドライブの構成を示すブロック図。
【図６】ヘッド位置決め制御システムの構成を示すブロック図。
【図７】図５中のリード／ライトチャネルＩＣ２２０に含まれているアドレス検出回路の構成を示すブロック図。
【図８】ヘッドチェンジ時処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８８】
１…パターンドディスク媒体（両面垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体）、２Ａ，２Ｂ…下地層、３Ａ，３Ｂ…磁性体、１１…サーボ領域（サーボパターン部）、１２…データ領域、１０…基板、４０…着磁装置、４１…電磁コイル、１１０-0，１１０-1…ヘッド、１３０…アクチュエータ、１４０…ＨＩＣ（ヘッドＩＣ）、２２０…リード／ライトチャネルＩＣ、２３０…ＨＤＣ（ディスクコントローラ）、２４０…ＣＰＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク状の基板の各面側に磁性体の有無でサーボパターン部が物理的に形成された垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体に係り、特に当該各面側に形成されたサーボパターン部の磁性体が、いずれも当該各面に垂直な同一方向に磁化された垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体及び同媒体を搭載した磁気ディスクドライブに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクドライブに搭載されるディスク状の磁気記録媒体（ディスク媒体）には、予め、或いは初期化時に、サーボ情報が記録されるのが一般的である。サーボ情報は、ヘッドを上記メディア上の目標位置に位置付けるのに必要な位置情報を含む。このサーボ情報が記録された領域はサーボ領域と呼ばれる。
【０００３】
近年、このサーボ領域（サーボゾーン）を、表面に磁性層を有する基板の凹凸パターンで、サーボパターンとして予め形成する磁気ディスク媒体、いわゆるパターンドディスク媒体に関する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、データトラックもパターンにより形成し、当該トラックに沿ってグルーブを形成する、いわゆるＤＴＲ（discrete track recoding）方式についても記載されている。ＤＴＲ方式は、データ領域でのエラー率を改善し、面記録密度の向上が可能と期待されている磁気記録方式である。
【０００４】
さて、表面に磁性層を有する基板の凹凸のパターンでサーボパターンを形成するだけでは、当該パターンをサーボ情報として使用することはできない。このサーボ情報として使用可能なサーボパターンを実現するには、予め当該パターンの部分を確実に着磁する初期化処理が必要である。そこで、上記特許文献１では次のような２段階着磁法が適用される。まず、パターンドディスク媒体を回転させながら、着磁用のヘッドを当該ディスク媒体の内周と外周の間を移動させて、当該ヘッドにより第１の方向の強磁界を発生することで、ディスク媒体の凸部及び凹部の各磁性層、つまりディスク媒体の全面を第１の方向に着磁する。次に、ディスク媒体を回転させながら、ヘッドを当該ディスク媒体の内周と外周の間を移動させて、当該ヘッドにより上記第１の方向とは逆の第２の方向の磁界であって、凹部に影響を与えない程度の磁界を発生することで、ディスク媒体の凸部の磁性層を磁化反転させ、当該凸部のみを第２の方向に着磁させる。
【０００５】
２段階着磁法は、例えば特許文献２にも記載されている。この特許文献２に記載されたパターンドディスク媒体は、長手磁化方式を適用し、表面に凹凸形状の磁性層が形成されたディスク状の磁気記録媒体である。この特許文献２に記載の２段階着磁法においては、まず着磁装置を使って、ＤＣ大電流で第１の方向の磁界を発生することで、ディスク媒体の凹凸部とも当該第１の方向に磁性の向きが揃えられる。次に凹部に影響を与えない程度のＤＣ微弱電流で上記第１の方向とは逆の第２の方向の磁界を発生する。これにより、ディスク媒体の凸部のみが第２の方向に磁化される。
【０００６】
２段階着磁法は、更に特許文献３にも記載されている。この特許文献３に記載された２段階着磁法は、両面垂直磁気記録媒体（両面垂直磁気ディスク媒体）に適用される。この特許文献３に記載の２段階着磁法においては、まずディスク媒体の両面に形成された凹凸のない磁性層が、表裏透過型外部磁界によって一方向に着磁される。この磁性層の表面の磁化極性は、ディスク媒体の両面で相異なる。次に、ディスク媒体の一方の面に形成された磁性層（第１磁性膜）に対して転写すべき信号パターンに応じて磁性体領域が配置された第１マスク媒体と、上記ディスク媒体の他方の面に形成された磁性層（第２磁性膜）に対して転写すべき信号パターンに応じて磁性体領域が配置された第２マスク媒体とを用いて、第１及び第２マスク媒体の信号パターンが、それぞれ第１及び第２磁性膜へ転写される。
【特許文献１】特開２００３−２２６３４号公報（段落００２８、段落００６３乃至００６７、図３、図４、図８）
【特許文献２】特開平９−５４９４６号公報（段落００２０及び００４５、図１乃至３）
【特許文献３】特開２００４−２２０５６号公報（段落００１２及び００１４、段落００３０乃至００３４、図１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１または２に記載された２段階着磁法においては、磁気ディスク媒体の全面を第１の方向に着磁させる場合に、たとえ着磁用の大型ヘッドを使用したとしても、磁気スペーシングが広いことから、当該ディスク媒体の特に凹部の磁性層には、磁気ディスクドライブのヘッドでの記録磁界よりも、むしろ弱い磁場しか印加されない虞がある。また、磁気ディスク媒体の全面を第１の方向に着磁させた後、凹部に影響を与えない程度の磁界を発生して、当該ディスク媒体の全領域について凸部の磁性層のみを確実に磁化反転させることは、必ずしも容易ではない。
【０００８】
一方、特許文献３に記載された２段階着磁法においては、表裏透過型外部磁界によって両面垂直磁気ディスク媒体の全面を着磁させることから、上記特許文献１または２に記載された２段階着磁法に比べて十分強い磁場を磁気ディスク媒体の両面の磁性層に印加できる。しかしながら、特許文献３に記載の２段階着磁法の第２段階では、第１及び第２マスク媒体を用いて、当該第１及び第２マスク媒体の信号パターンを、それぞれ磁気ディスク媒体の両面の磁性層（第１及び第２磁性膜）へ転写しなければならない。
【０００９】
本発明は上記事情を考慮してなされたものでその目的は、ディスク状の基板の各面側に磁性体の有無で形成されたサーボパターン部の当該磁性体が、いずれも当該各面に垂直な同一方向に確実に磁化された、構造が簡単な垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体及び同媒体を搭載した磁気ディスクドライブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの観点によれば、垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体が提供される。このパターンドディスク媒体は、第１の面及び当該第１の面とは反対側の第２の面とを持つディスク状の平坦な基板と、上記第１及び第２の面側に磁性体の有無によってそれぞれ形成された第１及び第２のサーボパターン部であって、当該第１及び第２のサーボパターン部の上記磁性体が、いずれも上記第１及び第２の面に垂直な同一方向に磁化され、当該第１及び第２のサーボパターン部の上記磁性体の表面の磁気極性、つまり磁極が当該第１及び第２のサーボパターン部の間で相異なる第１及び第２のサーボパターン部とを備える。
【００１１】
このように、上記の構成のパターンドディスク媒体においては、ディスク状の平坦な基板の第１及び第２の面側に、磁性体の有無によってそれぞれ第１及び第２のサーボパターン部が形成され、当該第１及び第２のサーボパターン部の磁性体（つまり凸部）が、いずれも上記第１及び第２の面に垂直な同一方向に磁化されるだけで、サーボパターンに対応したサーボ情報が埋め込み形成される。つまり、本発明の１つの観点によれば、サーボ情報が確実に埋め込み形成された、簡単な構造のパターンドディスク媒体を提供できる。
【００１２】
ここで、上記の構成のパターンドディスク媒体を製造する際に必要となる、上記第１及び第２のサーボパターン部の磁性体を当該媒体の面に垂直な方向に磁化する初期化（着磁）処理に、当該パターンドディスク媒体を、表裏透過型外部磁界によって初期化する初期化方法を適用すると良い。この方法によれば、初期化の対象となるパターンドディスク媒体に形成された第１及び第２のサーボパターン部が、それぞれディスク状の平坦な基板の第１及び第２の面側に磁性体の有無によって形成されたものであることから、つまり第１及び第２のサーボパターン部が磁性部と非磁性部の組み合わせパターンで形成されたものであることから、１回の初期化（着磁）処理で、第１及び第２のサーボパターン部を確実に初期化でき、サーボ不良の発生を防止できる。
【００１３】
また、上記の構成のパターンドディスク媒体では、パターンドディスク媒体の一方の面に形成された第１のサーボパターン部の磁性体の表面の磁極と、当該ディスク媒体の他方の面に形成された第２のサーボパターン部の磁性体の表面の磁極とが、相異なる。このため、上記パターンドディスク媒体の少なくとも一方の面における漏れ磁束の方向を検出することにより、当該パターンドディスク媒体の表裏を簡単に且つ確実に判定することができる。
【００１４】
また、上記の構成のパターンドディスク媒体を搭載したディスクドライブでは、ヘッド切り替え時に、磁気検出極性を反転すると良い。更に、磁気検出極性を反転する際には、
磁気記録極性も併せて反転すると良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１及び第２のサーボパターン部の磁性層が正しい方向に確実に磁化された、つまりサーボ情報が確実に埋め込み形成された、簡単な構造の垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体を実現できる。また、このようなパターンドディスク媒体に形成されたサーボパターン部を確実に初期化でき、サーボ不良の発生を防止できる。また、初期化済みのパターンドディスク媒体を簡単に表裏判定することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
［両面垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体のパターン概要］
図１は、本発明の一実施形態に係る両面垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体１のパターン構成の概要を示す平面図である。ディスク媒体１は、２つの面、つまり上面ＳＡ及び下面ＳＢ（図３参照）を有する、小径（例えば０．８５インチ型）のパターンドディスク媒体である。図１に示すように、ディスク媒体１の面ＳＡには、複数のサーボ領域（サーボパターン部）１１が当該媒体１の半径方向に円弧状に且つ当該媒体１の円周方向に等間隔で形成されている。この円弧は、ディスク媒体１が磁気ディスクドライブに組み込まれて使用される際に、当該ドライブ内のヘッド１１０-0がディスク媒体１上を浮上して移動する軌跡（ヘッドアクセス軌跡）に対応する。各サーボ領域１１のディスク媒体１の円周方向に沿った長さ（幅）は、当該ディスク媒体１の半径位置に依存して比例して長く（広く）なるように設定されている。また、ディスク媒体１の面ＳＢにも、複数のサーボ領域（図示せず）が、サーボ領域１１と同様に形成されている。面ＳＡ上の複数のサーボ領域１１と面ＳＢ上の複数のサーボ領域とは、ミラー対称に配置される。つまり、ディスク媒体１には表裏がある。
【００１７】
ディスク媒体１は、後述するように、２つの面１０Ａ及び１０Ｂを持つ平坦な基板（ガラス基板）１０（図３参照）を含む。基板１０の各面１０Ａ及び１０Ｂには、それぞれ下地層２Ａ及び２Ｂが形成されている。この下地層２Ａ及び２Ｂの表面には、記録層（磁性層）となる磁性体がパターン状に形成されている。サーボ領域１１は、この記録層の一部によって形成されている。
【００１８】
以下では、ディスク媒体１の面ＳＡについて述べるが、面ＳＢについても同様である。ディスク媒体１の面ＳＡ上の複数のサーボ領域１１は、当該面ＳＡをディスク媒体１の円周方向に等分割するように配置されている。ディスク媒体１の面ＳＡは、この複数のサーボ領域１１により同数のセクタ（サーボセクタ）に分割される。なお、図１では、作図の都合上、ディスク媒体１の面ＳＡが１５サーボセクタに分割されている。しかし面ＳＡは、実際には１００サーボセクタ以上に分割される。
【００１９】
ディスク媒体１の面ＳＡにおいて、隣接するサーボ領域１１で挟まれた領域はデータ領域１２と呼ばれる。データ領域１２は、一般にユーザデータを記録再生するのに用いられる領域である。本実施形態において、ディスク媒体１はＤＴＲタイプのバターンドディスク媒体である。このため、ディスク媒体１のデータ領域１２には、ＤＴ（ディスクリート・トラック）と呼ばれる複数の円環（リング）状の磁性トラック（図示せず）がデータ領域１２の半径方向に一定長（トラックピッチＴｐ）周期で予め形成されている。ユーザデータは、この磁性トラックに磁化パターンとして記録される。複数の磁性トラックは、記録層（磁性層）となる強磁性体（例えばＣｏＣｒＰｔ）を用いて、基板１０の下地層２Ａ（図３参照）上に凸状に且つ円環（リング）状に形成される。隣接する磁性トラック間は、非磁性ガードと呼ぶ、凹状の記録不可能な非磁性部となっている。このように、複数の磁性トラックは、ディスク媒体１の半径方向に磁性分断する円環状に形成され、データ領域１２は当該複数の磁性トラックが非磁性部を介して一定長周期で配設されたパターンにより構成される。このようなＤＴＲタイプのディスク媒体１では、各磁性トラックが、隣接トラックの干渉の影響を受けるのを抑えることが可能となり、ディスク媒体１の高密度化に寄与する。上記したように、ディスク媒体１の面ＳＡは、複数のサーボ領域１１により同数のサーボセクタに分割される。このことは、面ＳＡ上の各磁性トラックが、複数のサーボ領域１１によりディスク媒体１の円周方向に同数のサーボセクタに分割されることを表す。なお、データ領域１２が必ずしもパターン化されている必要はない。
【００２０】
［サーボパターン構成］
図２は、図１中のサーボ領域１１の詳細パターン構成を示す。この図２に示すサーボ領域１１のパターン（サーボパターン）は、ディスク媒体１がディスクドライブに組み込まれた際に、当該ドライブ内のヘッドが紙面の左から右に通過する箇所の、当該媒体１の面（上面）ＳＡ側のパターンを表している。
【００２１】
サーボ領域１１は、ヘッド位置決めのために必要な情報であるサーボ情報を、磁性部と非磁性部との組み合わせで埋込み形成したプリビット領域である。サーボ領域１１は、大別すると、図２（ａ）に示すように、プリアンブル部１１Ａ、アドレス部１１Ｂ及び偏差検出用のバースト部１１Ｃから構成されている。このサーボ領域１１の構成は、周知のサーボ情報記録パターン（サーボパターン）を、磁性／非磁性がそれぞれ１／０に対応するようにプリビット形成したものである。以下、各パターン内容について簡単に説明する。
【００２２】
プリアンブル部１１Ａは、ディスク媒体１の回転偏芯等により生ずる時間ズレに対し、サーボ情報（サーボ信号）再生用クロックを同期させるＰＬＬ（位相ロックループ）処理や、信号再生振幅を適正に保つＡＧＣ（自動利得制御）処理を行うために設けられる。プリアンブル部１１Ａは、図２（ｂ）に示すように、ディスク媒体１の半径方向に連続し、当該ディスク媒体１の円周方向に分断された縦縞の繰返しパターンで構成される。図２（ｂ）では、ハッチングが施された部分が非磁性部（凹部）を、ハッチングが施されていない部分が磁性部（凸部）を表している。これとは逆に、ハッチングが施された部分が磁性部（凸部）を、ハッチングが施されていない部分が非磁性部（凹部）を表す構造であっても構わない。プリアンブル部１１Ａの円周方向磁性幅は、繰返し周期のほぼ５０％となるように形成されている。
【００２３】
アドレス部１１Ｂは、マンチェスタコードと呼ばれるパターンで、１／０がそれぞれ磁性／非磁性に対応するように構成されている。このアドレス部１１Ｂのパターンは、サーボアドレスマーク（ＳＡＭ）と呼ばれるサーボ領域識別コード、セクタ情報及びシリンダ情報等を表す。アドレス部１１Ｂの情報のうち、シリンダ情報以外は、各サーボセクタで一定となるので、プリアンブル部１１Ａと同様に、磁性／非磁性幅が一様でない縦縞パターンで構成される。一方、シリンダ情報は、サーボトラック毎に変化するパターンとなり、ディスク媒体１の半径方向で磁性分断が起こる。このシリンダ情報には、シーク動作時のアドレス判読ミスの影響が小さくなるように、隣接サーボトラックとの間の情報の変化が最小（１ビット）となる、例えばグレイコードに変換された情報を、更にマンチェスタコード化したパターンが用いられる。このため、シリンダ情報は、磁性分断頻度がＬＳＢ（最下位ビット）側ほど激しく、ディスク媒体１の半径方向に対称性を持つ模様のようなパターンとなる。
【００２４】
バースト部１１Ｃは、シリンダアドレスのオントラック状態からのオフトラック量（位置偏差）を検出するためのオフトラック検出用領域である。バースト部１１Ｃには、ディスク媒体１の半径方向にパターン位相をずらした４種のマークが形成されている。この４種のマークはバーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと呼ばれる。バースト部１１Ｃには、図２（ｃ）に示すように、ディスク媒体１の円周方向に複数個のマークがプリアンブル部１１Ａと同一のピッチ周期で配置されたパターンが用いられる。バースト部１１Ｃのパターンの半径方向周期は、アドレス部１１Ｂのアドレスパターンの変化周期に比例した周期、換言すれば、サーボトラック周期に比例した周期に設定される。図２（ｃ）では、作図の都合上、バースト部１１Ｃの各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄがディスク媒体１の円周方向に３周期分で記載されている。しかし、実際のバースト部１１Ｃには、各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄがディスク媒体１の円周方向に例えば１０周期分形成され、ディスク媒体１の半径方向にサーボトラック周期の２倍長周期で繰り返すパターンが用いられる。このバースト部１１Ｃの各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの再生信号の平均振幅値を演算処理することにより、オフトラック量が算出される。なお、本実施形態では、バースト部１１Ｃに、バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパターン（バーストパターン）を適用している。しかし、周知の位相差サーボパターン等、オフトラック量検出に利用可能なパターンであれば、バーストパターン以外のパターンを適用することも可能である。
【００２５】
［ディスク媒体１の断面構成と磁化方向］
図３は、ディスク媒体１の断面を示す。図３において、ディスク媒体１は平坦なガラス基板１０を含む。基板１０は、面１０Ａ及び１０Ｂを持つ。この基板１０の面１０Ａ及び１０Ｂには、それぞれ下地層（ＳＵＬ）２Ａ及び２Ｂが形成されている。下地層２Ａ及び２Ｂは、軟磁性層（高透磁率層）を含む。下地層２Ａ及び２Ｂ上の一部には、それぞれ、強磁性体（例えばＣｏＣｒＰｔ）からなる垂直磁気異方性を持つ磁性体３Ａ及び３Ｂが、記録層として凸状にパターン化されて形成されている。ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢ側には、図示しない薄膜のＤＬＣ保護膜が形成され、当該保護膜には潤滑剤としてルブが塗布されている。なお、基板１０は、必ずしもガラス基板である必要はない。即ち基板１０は、非磁性体であれば良く、例えばアルミ基板であってもよい。また、記録層をなす磁性体（強磁性体）３Ａ及び３Ｂは、必ずしもＣｏＣｒＰｔ系である必要はなく、他の垂直磁気異方性を持つ強磁性体、例えばＦｅＰｔ系の強磁性体であっても良い。また、ディスク媒体１は、その面ＳＡ及びＳＢが磁性体の有無を反映した凹凸形状をなす。しかし、凹部にＳｉＯ２等の非磁性体を埋め込むことにより、面ＳＡ及びＳＢが平坦化された磁気ディスク媒体であっても良い。
【００２６】
さて、図３には、ディスク媒体１上のパターン化された磁性体３Ａ及び３Ｂに、矢印「↑」が記載されている。この、矢印「↑」の向きは、磁性体３Ａ及び３Ｂの内部磁化方向を表す。本実施形態では、次に述べるディスク媒体１の生成後の着磁処理により、磁性体３Ａ及び３Ｂは、図３に示す矢印「↑」の方向に磁化される。ここでは、磁性体３Ａ及び３Ｂは、矢印「↑」の先端側がＮ極、基端側がＳ極となるように磁化されている。
【００２７】
［ディスク媒体製造方法の概略］
次に、ディスク媒体１の製造方法について、そのプロセスを簡単に説明する。ディスク媒体１の製造プロセスは、転写工程、磁性加工工程及び仕上げ工程からなる。まず、転写工程に使用するスタンパの製造方法から説明する。
【００２８】
スタンパの製造工程は、パターン描画、現像、電鋳及び、仕上げの各処理に細分化される。パターン描画処理では、原盤回転型の電子線露光装置を用いて、磁気ディスク媒体上で非磁性化させる部位が、レジスト塗布された原盤上に、内周から外周まで露光描画される。現像処理では、原盤に塗布された露光描画後のレジストを現像し、その現像後の原盤にＲＩＥ等の処理をすることにより、凹凸パターンを持つ原盤が作成される。電鋳処理では、凹凸パターンを持つ原盤に導電化処理してＮｉを表面に電鋳し、当該原盤から凹凸パターンを持つＮｉ板を剥離し、最後に当該Ｎｉ板に対して内径／外径を打ち抜き加工することで、Ｎｉのディスク状スタンパが形成される。なお、スタンパは、非磁性化させる部位が凸部として形成される。このスタンパを使って、パターンドディスク媒体１が製造される。
【００２９】
さて、ディスク媒体１の製造プロセスの転写工程では、両面同時転写型のインプリント装置を用い、インプリントリソグラフィー法による転写が次のように行われる。まず、垂直磁気記録用ディスク基板の両表面にレジストが塗布される。垂直磁気記録用ディスク基板とは、図３に示した、基板（ガラス基板）１０の両面に形成された下地層２Ａ，２Ｂの全面に垂直磁気異方性を持つ磁性層が形成された基板をいう。この垂直磁気記録用ディスク基板の中心部には、後述するスピンドルモータに支持可能とするための透孔が形成されている。そこで、垂直磁気記録用ディスク基板を、当該基板の透孔でチャッキングする。そして、ディスク基板を裏面用、表面用に準備した２種スタンパで、全面均等押圧で挟み込み、レジスト表面に凹凸転写する。この転写工程により、非磁性化させる部位が、レジストの凹部として形成される。
【００３０】
次に、磁性加工工程で、凹部レジストを除去することにより、非磁性化させる部位の磁性層表面が露出する。この状態では、磁性層を図３に示す磁性体３Ａ，３Ｂとして残す部位に、レジストが凸部として形成されている。そこで、このレジストをガード層として、ディスク基板の両面を例えばイオンミリングすることで、凹部に位置する磁性層のみが除去され、図３に示すような所望のパターンの磁性体３Ａ及び３Ｂが形成される。
【００３１】
最後の仕上げ工程では、磁性体３Ａ及び３Ｂが形成されたディスク基板の両面にＤＬＣ保護層を形成し、潤滑用ルブを塗布することで、ディスク媒体１が完成する。但し、この段階では、ディスク媒体１の磁性体３Ａ及び３Ｂは、磁化されておらず、次に述べるディスク媒体着磁法で磁性体３Ａ及び３Ｂを磁化させる必要がある。
【００３２】
［ディスク媒体着磁方法］
次に、メディア着磁方法について説明する。図４は、ディスク媒体１の初期化（着磁）に用いられる専用の着磁装置４０の概略構成を示す断面図である。着磁装置４０は、ディスク媒体１上の凸状にパターン化された磁性体３Ａ及び３Ｂを着磁するのに用いられる。この着磁装置４０は、強力な磁場を発生するための巨大な電磁コイル４１を有する。電磁コイル４１の先端には空隙部４２が形成されている。着磁装置４０はまた、ディスク媒体１を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）４３を有する。ディスク媒体１は、その一部が着磁時に空隙部４２に位置するようにＳＰＭ４３にチャッキングされる。
【００３３】
今、ディスク媒体１の一部が空隙部４２に位置しているものとする。この状態で、電磁コイル４１に直流電流を通電すると、当該電磁コイル４１により強力な直流（ＤＣ）磁場が発生される。これにより、空隙部４２において、ディスク媒体１を表裏透過する方向にＤＣ磁場（表裏透過型外部磁界）が印加される。ここで、ディスク媒体１をＳＰＭ４３により回転させるならば、ディスク媒体１の同一半径位置の円環状領域に含まれる磁性体３Ａ及び３Ｂが、ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢに垂直な一方向（ここでは、図３に示す矢印「↑」の方向）に磁化される。
【００３４】
本実施形態において、電磁コイル４１は、図示しないリニアモータのような移動機構（アクチュエータ）により、紙面に垂直な方向（ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢに平行な方向）に直動移動可能なように支持されている。そこで、ＳＰＭ４３によって回転されているディスク媒体１を表裏透過する方向に、電磁コイル４１によりＤＣ磁場を印加する。そして、この電磁コイル４１によりディスク媒体１にＤＣ磁場を印加しながら、当該電磁コイル４１を、例えばディスク媒体１上で、磁性体３Ａ及び３Ｂによってパターン化されている最内周位置より更に内側の位置と磁性体３Ａ及び３Ｂによってパターン化されている最外周位置より更に外側の位置との間で往復移動させる。このときディスク媒体１は、ＳＰＭ４３により回転させられている。したがって、この状態で、上述のように電磁コイル４１を往復移動すると、ディスク媒体１の全域が、当該電磁コイル４１の先端の空隙部４２によって走査される。これにより、ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢに形成されている全ての磁性体３Ａ及び３Ｂは、図３に示すように、矢印「↑」の方向に一様に磁化される。よって、ディスク媒体１の面ＳＡに配置された各サーボ領域１１に属する磁性体３Ａと、ディスク媒体１の面ＳＢに配置された各サーボ領域に属する磁性体３Ｂも、図３に示すように、矢印「↑」の方向に磁化（着磁）される。このことは、各サーボ領域１１を構成する、磁性体３Ａの有無によって形成されるサーボパターン（サーボ情報）が、初期化されたことを示す。これは、ディスク媒体１の面ＳＢに配置された各サーボ領域についても同様である。
【００３５】
さて、上記した磁化の方向、つまり漏れ磁束の方向は、ディスク媒体１の面ＳＡ側の磁性体３Ａ及び面ＳＢ側の磁性体３Ｂの、それぞれ表面から見た場合、ディスク媒体１の面ＳＡ及びＳＢで逆方向となる。つまり、ディスク媒体１の面ＳＡ側の磁性体３Ａ及び面ＳＢ側の磁性体３Ｂの表面の磁気極性（磁極）は、磁性体３Ａ及び磁性体３Ｂで相異なる。図３の例では、磁性体３Ａの表面の磁極はＮ、磁性体３Ｂの表面の磁極はＳである。
【００３６】
なお、上述したディスク媒体の製造及びディスク媒体の着磁（初期化）処理、更には着磁後のディスク媒体の梱包処理は、一連の自動化作業によりなされ、ディスク媒体を誤った方向（図３とは逆の方向）に磁化する危険等は発生しない。
【００３７】
［本実施形態の効果］
一般に、サーボパターンが磁性部と非磁性部との組み合わせで埋込み形成されたパターンドディスク媒体であっても、磁性部の磁化特性を揃えなければ、ディスクドライブでのサーボ情報再生は困難である。特許文献１に記載されたような一般的な垂直磁気ディスク媒体でも、外部磁界の印加を伴う出荷前着磁（初期化）処理が行われる。しかし特許文献１に記載された初期化処理は、本実施形態とは異なって、ディスク媒体の表裏を透過する表裏透過型（ディスク媒体透過型）の磁場印加ではない。このため、外部磁界の磁束密度は、ディスクドライブの記録ヘッドに比べててかなり弱く、埋め込みサーボパターンの十分な着磁（初期化）は困難である。結局、この種のパターンドディスク媒体は、ディスクドライブに組み込んでから、当該ドライブ内のヘッドでＤＣ消去して、サーボパターンを初期化する処理が必要になる。
【００３８】
確かに、メディア透過型でなくとも外部磁界を上げて初期化することは可能である。しかし、ディスク媒体の上下両面の磁化特性を揃えるには、微妙な磁界強度調整が必要であり、ディスク媒体を初期化する装置（ディスク媒体初期化装置）での磁気空隙管理等も高精度化する必要がある。また、ディスク媒体初期化装置に外部振動等が加わると、サーボパターンの磁化が部分的に消失する欠陥が発生し、ディスク媒体の歩留まりを悪化させる要因にもなる。
【００３９】
一方、特許文献３に記載されたディスク媒体の初期化処理では、表裏透過型外部磁界によって、当該ディスク媒体の全面が着磁される。しかし、この全面着磁の後、第１及び第２マスク媒体を用いて、当該第１及び第２マスク媒体の信号パターンを、それぞれ磁気ディスク媒体の両面の磁性層（第１及び第２磁性膜）へ転写しなければならない。
【００４０】
これに対して本実施形態では、ディスク媒体１の各面上での磁性体の有無によってサーボパターンが形成され、且つその磁性体（サーボパターン）が表裏透過型外部磁界（ディスク媒体透過型のＤＣ磁界）だけで着磁（初期化）される。このため、サーボパターン自体が物理的に正しく形成されている限り、磁化不良による欠陥を生ずることがなく、ディスクドライブに搭載された記録ヘッドによる、ＤＣ消去等のサーボパターン初期化処理も不要になる。
【００４１】
また、本実施形態では、表裏透過型外部磁界によって着磁（初期化）された磁気ディスク媒体（パターンドディスク媒体）１の上面／下面（表裏）を、以下に述べるように簡単に判定できる。即ち、表裏透過型外部磁界によって着磁されたディスク媒体１は、当該媒体１がディスクドライブに組み込まれた場合、当該ドライブのダウンヘッドが対面する当該媒体１の上面（表面）ＳＡは、漏れ磁界方向が当該ダウンヘッドに対して「↑」方向（Ｎ極）となる、一方、アップヘッドが対面するディスク媒体１の下面（裏面）ＳＢは、漏れ磁界方向が当該ダウンヘッドに対して「↓」方向（Ｓ極）となる。したがって本実施形態に係るディスク媒体１においては、当該媒体１の少なくとも一方の面の磁性方向（磁気極性）を調べることで、当該媒体１の表裏を簡単に判定できるという利点もある。
【００４２】
一般に、本実施形態におけるディスク媒体１を初めとして、パターンドディスク媒体には、図１のように円弧状のサーボ領域が形成されている。しかし、サーボ領域が高記録密度に形成されたパターンから構成されている場合、可視光波長（４００ｎｍ程度）よりも遥かに短いパターン（百数十ｎｍ程度）となる。このようなディスク媒体では、サーボパターンが、たとえ凹凸形成されていても、光ディスク等に見られるような、虹状回折を認識することは困難であり、当該媒体の表裏を判定することは難しい。ディスク媒体をディスクドライブに組み込んだ状態でサーボトラックを形成する場合には、当該媒体の表裏は問題にならない。しかし、本実施形態におけるディスク媒体１のように、サーボ領域が予め形成されたパターンドディスク媒体では、前述したサーボ領域内の信号（プリアンブル部１１Ａ、アドレス部１１Ｂ及びバースト部１１Ｃ）の出現順が重要であり、ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）を組み立てる際のディスク媒体の表裏管理が大きな問題となる。本実施形態におけるディスク媒体１では、上面（表面）ＳＡ側がＮ極、下面（裏面）ＳＢ側がＳ極となる。したがって本実施形態においては、ディスクドライブ製造メーカーに納入される磁気ディスク媒体の、ディスクドライブへの組み込みに際しての表裏確認検査が、当該媒体からの漏れ磁束の方向を検出することにより容易に実施可能になる効果もある。
【００４３】
［磁気ディスクドライブ構成］
次に、磁気ディスクドライブの構成について簡単に説明する。図５は、ディスク媒体１を搭載した磁気ディスクドライブの構成を示すブロック図である。このディスクドライブは、大きく分けて、ヘッドディスクアセンブリ部（以下、ＨＤＡ部と称する）１００と、印刷回路基板部（以下、ＰＣＢ部と称する）２００とから構成される。
【００４４】
ＨＤＡ部１００は、磁気ディスクドライブの本体部であり、両面がＤＴＲ用に加工されたディスク媒体（垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体）１と、ダウンヘッド１１０-0及びアップヘッド１１０-1の対と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１２０と、アクチュエータ１３０と、ヘッドアンプＩＣ（以下、ＨＩＣと称する）１４０を有する。ディスク媒体１は、前述したように、ＤＴＲタイプのパターンドディスク媒体であり表裏がある。しかし、ディスク媒体１は、先に述べた表裏確認（表裏判定）方法による表裏確認がされた上で、ディスクドライブに適正方向に組み込まれれている。
【００４５】
ヘッド１１０-0及び１１０-1は、ディスク媒体１のそれぞれ上面ＳＡ及びＳＢに対応して配置される。ヘッド１１０-0及び１１０-1は、それぞれヘッド本体であるスライダ（ＡＢＳ）に、リード素子（ＧＭＲ素子）及びライト素子を有する磁気ヘッド素子が実装されることにより構成される。ヘッド１１０-0及び１１０-1は、アクチュエータ１３０に搭載されている。
【００４６】
アクチュエータ１３０は、ヘッド１１０-0及び１１０-1をそれぞれ支持するサスペンションアーム１３１-0及び１３１-1と、当該アーム１３１-0及び１３１-1を回転自在に支持するピボット軸１３２と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１３３とを有する。ＶＣＭ１３３はアクチュエータ１３０の駆動源であり、アーム１３１-0及び１３１-1にピボット軸１３２周りの回転トルクを発生させて、ヘッド１１０-0及び１１０-1をディスク媒体１の半径方向に移動させる。
【００４７】
ヘッド１１０-0及び１１０-1は、当該ヘッド１１０-0及び１１０-1の入出力信号を増幅するためのＨＩＣ１４０と接続されている。ＨＩＣ１４０は、例えばアクチュエータ１３０の所定部位に固定され、フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）で、ＰＣＢ部２００側と電気的に接続されている。但し、図５では、作図の都合で、ＨＩＣ１４０は、アクチュエータ１３０から離れた箇所に配置されている。このように本実施形態では、ＨＩＣ１４０は、ヘッド信号のＳＮ低減のために、ヘッド１１０-0及び１１０-1の近傍のアクチュエータ１３０に設けられている。しかし、ＨＩＣ１４０がＰＣＢ部２００に固定された構成であっても良い。
【００４８】
一方、ＰＣＢ部２００は、主として４つのシステムＬＳＩ、即ちモータドライバＩＣ２１０、リード／ライトチャネルＩＣ２２０、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）２３０及びＣＰＵ２４０を有している。
【００４９】
モータドライバＩＣ２１０は、ＳＰＭ１２０及びＶＣＭ１３３を駆動する。即ちモータドライバＩＣ２１０は、ＳＰＭ１２０を一定の回転速度で駆動制御する。モータドライバＩＣ２１０はまた、ＣＰＵ２４０から指定されたＶＣＭ操作量を、電流値としてＶＣＭ１３３に与えることで、アクチュエータ１３０を駆動する。
【００５０】
リード／ライトチャネルＩＣ２２０は、リード／ライトに関連する信号処理を行うデバイスである。リード／ライトチャネルＩＣ２２０は、ＨＩＣ１４０のチャネル切り替え、更にはヘッドの記録再生信号を処理する回路で構成される。
ＨＤＣ２３０は、ディスクドライブと当該ディスクドライブを利用するホストシステム（例えばパーソナルコンピュータ）とのインターフェースを構成する。
【００５１】
ＣＰＵ２４０は、ディスクドライブのメインコントローラである。ＣＰＵ２４０は、ディスク媒体１に形成されたサーボ領域１１のパターン（サーボパターン）をサーボ情報として利用するヘッド位置決め制御システムを実現する。ＣＰＵ２４０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）及びＤＳＰ（デジタル信号処理プロセッサ）を含む。ＲＯＭは、制御プログラム（ファームウェアプログラム）を保存する。ＣＰＵ２４０（内のＭＰＵ）は、この制御プログラムに従ってディスクドライブを制御する。ＲＡＭの領域は、ＣＰＵ２４０（内のＭＰＵ）のワーク領域等に用いられる。ＤＳＰは、ハードウェア回路で構成された演算処理部で、高速演算処理に用いられる。なお、ＣＰＵ２４０がＤＳＰを持たずに、制御プログラムに従って当該ＤＳＰに要求される演算処理を行う構成であっても良い。
このように、図５に示したディスクドライブは、当該ドライブに搭載されるディスク媒体１を除き、基本的に従来と同様の構成である。
【００５２】
［ヘッド位置決め制御システム］
次に、主として図５中のＣＰＵ２４０によって実現されるヘッド位置決め制御システムの構成について説明する。図６は、ヘッド位置決め制御システムの構成を示すブロック図である。図６において、Ｃ，Ｆ，Ｐ，Ｓはそれぞれシステムの伝達関数を表す。制御対象Ｐは、具体的にはＶＣＭ１３３を含むアクチュエータ１３０に相当する。信号処理部Ｓは、具体的にはリード／ライトチャネルＩＣ２２０とＣＰＵ２４０により実現される要素である。オフトラック量検出処理の一部はＣＰＵ２４０により行われる。
【００５３】
制御処理部ＣＰは、第１のコントローラとしてのフィードバック制御部Ｃ及び第２のコントローラとしての同期抑圧補償部Ｆにより構成される。制御処理部ＣＰは、具体的にはＣＰＵ２４０により実現される。
【００５４】
信号処理部Ｓは、ヘッド１１０-ｉ（ｉ＝０，１）の位置、つまりヘッド位置（ＨＰ）の直下のサーボ領域１１から再生されるアドレス情報を含む再生信号（サーボ再生信号）をもとに、ヘッド位置に対応するディスク媒体１上の現在のトラック位置（ＴＰ）を示す位置情報を生成する。
【００５５】
第１コントローラ（フィードバック制御部Ｃ）は、ディスク媒体１上の目標トラック位置（ＲＰ）とヘッド１１０-ｉの現在のトラック位置（ＴＰ）との位置誤差（Ｅ）をもとに、位置誤差が小さくなる方向に、フィードバック（ＦＢ）操作値Ｕ１を出力する。
【００５６】
第２コントローラ（同期抑圧補償部Ｆ）は、ディスク媒体１上のトラック形状またはディスク回転に同期した振動等を補正するためのフィードフォワード（ＦＦ）補償部である。第２コントローラは、事前に較正した回転同期補償値を保存したメモリテーブル（同期補償値テーブル）を有している。第２コントローラは、通常は、位置誤差（Ｅ）を使用せず、信号処理部Ｓから与えられる図示しないサーボセクタ情報をもとに、上記メモリテーブルを参照して、ＦＦ操作値Ｕ２として出力する。
【００５７】
制御処理部ＣＰは、第１及び第２のコントローラの出力Ｕ１及びＵ２を加算し、その加算結果を制御操作値Ｕとして制御対象Ｐ（ＶＣＭ１３３）に供給することにより、ヘッド１１０-ｉを駆動する。なお、上記メモリテーブル（同期補償値テーブル）は、ディスクドライブの初期動作時に較正処理される。また、位置誤差（Ｅ）が設定値以上に大きくなる場合にも、再較正処理が開始される。これにより、メモリテーブルに記憶された同期補償値が更新される。
【００５８】
［ディスクドライブでのオフトラック量検出処理］
次に、サーボ再生信号からオフトラック量（位置偏差）を検出する処理について簡単に説明する。
【００５９】
ディスク媒体１はＳＰＭ１２０により一定回転速度で回転される。ヘッド１１０-ｉ（ｉ＝０，１）は、サスペンションアーム１３１-ｉに設けられたジンバルを介して弾性支持され、且つディスク媒体１の回転に伴なう空気圧とのバランスで当該媒体１との間に微小間隙を保持して浮上するように設計されている。これにより、ヘッド１１０-ｉのヘッド再生素子は一定の磁気空隙をもって、ディスク媒体１の磁性層からの漏れ磁束を検出することができる。
【００６０】
ディスク媒体１に形成されたサーボ領域１１は、当該媒体１の回転により、一定周期でヘッド１１０-ｉの直下を通過する。これにより、サーボ領域１１に形成されるサーボパターンの情報は、一定周期でヘッド１１０-ｉにより再生される。そこで、このヘッド１１０-ｉより再生されたサーボパターンの情報、つまりサーボ情報（サーボ再生信号）から、トラック位置情報を検出することで、一定周期のサーボ処理を実行できる。
【００６１】
ＨＤＣ２３０は、一旦、サーボアドレスマーク（サーボ領域識別コード）を認識すると、ヘッド１１０-ｉの直下に次のサーボ領域１１が到達するタイミングを予測可能となる。その理由は、上述のようにサーボ領域１１が一定周期でヘッド１１０-ｉの直下を通過するためである。そこで、ＨＤＣ２３０は、ヘッド１１０-ｉの直下にサーボ領域１１中のプリアンブル部１１Ａが到達するタイミングで周知のサーボゲート信号をアサートして、リード／ライトチャネルＩＣ２２０にサーボ処理開始を促す。
【００６２】
以下、リード／ライトチャネルＩＣ２２０での信号処理について、図７を参照して説明する。図７は、リード／ライトチャネルＩＣ２２０に含まれているアドレス検出回路のブロック構成を示す。ヘッド１１０-ｉにより再生され、ＨＩＣ１４０により増幅された再生信号は、リード／ライトチャネルＩＣ２２０に入力される。リード／ライトチャネルＩＣ２２０に入力された再生信号は、等化器２２１によってアナログフィルタ処理（長手信号等化処理）された後、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）２２２によってデジタル値としてサンプリングされる。
【００６３】
ディスク媒体１からの漏れ磁界は垂直磁化で、且つサーボパターンは磁性部と非磁性部との組み合わせのパターンである。しかし、ＨＩＣ１４０の持つハイパス特性と、長手等化するための等化器２２１の処理とにより、プリアンブル部１１Ａからの再生信号に含まれているＤＣオフセット成分は完全に除去される。これにより、プリアンブル部１１Ａからの再生信号を等化器２２１でアナログフィルタ処理した後の信号、つまり等化器２２１の出力信号は、ほぼ疑似正弦波となる。従来の垂直磁気記録用のディスク媒体との違いは、信号振幅の大きさが半減している程度である。
【００６４】
リード／ライトチャネルＩＣ２２０では、再生信号フェーズに応じて、処理が切替えられる。これにより、再生信号クロックをメディアパターン周期に同期させる同期引き込み処理、アドレス情報（セクタ・シリンダ情報）を読み取るアドレス判読処理、オフトラック量を検出するのに必要な情報を取得するためのバースト部処理等が行われる。
【００６５】
同期引込み処理では、ＡＤＣ２２２でのサンプリングタイミングを正弦波状再生信号と同期させ、且つＡＤＣ２２２の出力であるデジタルサンプル値の信号振幅をあるレベルに揃えるＡＧＣ処理とが行われる。ここでは、メディアパターンの１，０周期が４点でサンプリングされる。
【００６６】
次にアドレス判読処理では、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ２２３によりデジタルサンプル値の系列のノイズが低下させられる。次に、このＦＩＲフィルタ２２３の出力に対して、ビタビ復号器２２４による最尤推定に基づくビタビ復号処理が行われ、２値化データに復号される。そして、復号された２値化データをグレイ処理器２２４によりグレイコード逆変換処理することにより、アドレス情報（セクタ・シリンダ情報）に変換される。これにより、ヘッド１１０-ｉが位置しているサーボトラックの情報を取得できる。
【００６７】
次にバースト部処理では、リード／ライトチャネルＩＣ２２０内の図示せぬバースト部処理回路によりオフトラック量の検出処理が行われる。ここでは、バースト（バースト信号パターン）Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順に、各信号振幅がサンプルホールド積分処理される。バースト部処理回路は、各信号振幅の平均値相当の電圧値をＣＰＵ２４０に出力し、当該ＣＰＵ２４０へサーボ処理割り込みを発行する。ＣＰＵ２４０は、このリード／ライトチャネルＩＣ２２０からの割り込みを受けると、内部のＡＤＣにて各バースト信号（各信号振幅の平均値相当の電圧値）を時系列に読み込み、ＤＳＰでオフトラック量に変換する処理を行う。
【００６８】
ＣＰＵ２４０は、このオフトラック量と、アドレス判読処理で取得されたサーボトラック情報とにより、ヘッドのサーボトラック位置を精密に検出することができる。
【００６９】
［ヘッドチェンジ時処理］
次に、記録再生に用いるヘッドをヘッド１１０-0からヘッド１１０-1、またはヘッド１１０-1からヘッド１１０-0に切り替えるヘッドチェンジ時の処理について説明する。
【００７０】
図５に示したディスクドライブでは、ディスク媒体１の上面ＳＡ側の記録層からの信号の再生にはヘッド１１０-0が用いられ、当該媒体１の下面ＳＢ側の記録層からの信号の再生にはヘッド１１０-1が用いられる。ところが、ディスク媒体１の各面の磁極特性が上面ＳＡと下面ＳＢとで異なるため、ヘッドチェンジ時の処理が従来と異なる。
【００７１】
今、ホストシステムからのユーザデータのアクセス要求により、アクセス先のトラック（目標トラック）を変える必要が生じたものとする。この場合、ＣＰＵ２４０は、制御プログラムに従い、現在のヘッドとアクセス先のトラック（目標トラック）に対応するヘッド（つまり目標ヘッド）が同一であるかを判定し、異なる場合は、ヘッドチェンジ時処理に移行する。
【００７２】
従来のヘッドチェンジ時処理では、リード／ライトチャネルＩＣ２２０が処理するＨＩＣ１４０の信号が切り替えられ、目標トラックに対応するヘッドで読み取られるトラック位置情報をもとに、目標トラックへのシーク処理が開始される。これに対して本実施形態では、従来とは異なるヘッドチェンジ時処理が行われる。
【００７３】
以下、本実施形態で適用されるヘッドチェンジ時処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。まずＣＰＵ２４０は、ＨＤＣ２３０に対するレジスタ操作により、目標ヘッド（アクセス先ヘッド）へのチェンジを依頼すると同時に、ヘッド極性の反転を依頼する（ステップＳ１）。ヘッド極性の反転は、目標ヘッドのヘッド番号の偶数／奇数に応じた適正極性の設定として行われる。また、このヘッド極性の設定は、再生信号の極性反転のみならず、記録時のライト極性も反転させるものである。
【００７４】
次にＣＰＵ２４０は、サーボサーチモードに移行して、サーボサーチをＨＤＣ２３０に依頼する（ステップＳ２，Ｓ３）。サーボサーチモードとは、目標ヘッド１１０-ｉの直下をサーボ領域１１が通過するタイミングを取るため、当該サーボ領域１１のアドレス部１１Ｂの先頭に埋め込まれたサーボアドレスマーク（ＳＡＭ）を検出することを目的とした処理モードである。サーボサーチモードは、ディスクドライブの起動時等、サーボ領域通過タイミングが不明な場合に用いられる。また、サーボサーチモードは、予測されたタイミングでサーボ領域１１が検出されないサーボロストエラーが発生した際に実行されるリカバリ処理等でも用いられる。
【００７５】
一方、ＨＤＣ２３０は、ＣＰＵ２４０からの依頼に応じて、ＨＩＣ１４０に対する再生信号の極性設定と、リード／ライトチャネルＩＣ２２０での処理信号切り替えとを行う。これにより、リード／ライトチャネルＩＣ２２０で処理される再生信号が、目標ヘッドにより再生された信号に対応するＨＩＣ１４０の出力に切り替わり、且つ再生信号の正負が逆転する。本実施形態で適用されるディスク媒体１では、表面からの漏れ磁束は当該媒体１の上下面で逆特性となっている。しかし、上述の極性設定をヘッドチェンジ時に同時に行うことで、目標ヘッドがアップヘッドまたはダウンヘッドのいずれであるかによらず、リード／ライトチャネルＩＣ２２０で処理される再生信号は見かけ上同一となる。
【００７６】
次にリード／ライトチャネルＩＣ２２０は、目標ヘッドによって再生されて且つ適正方向に極性反転されたＨＩＣ１４０の出力に対し、ＳＡＭ検出処理を実行し、ＳＡＭ検出の成功の有無をＨＤＣ２３０を介してＣＰＵ２４０に通知する（ステップＳ４）。
【００７７】
ＣＰＵ２４０は、ＳＡＭ検出に成功したことが通知された場合（ステップＳ５）、ＨＤＣ２３０に対するレジスタ操作により、サーボサーチモードを解除して、通常のサーボ再生処理に戻す設定を行う（ステップＳ６）。この通常のサーボ再生処理では、一定のサーボ周期毎に、サーボパターン情報（サーボ情報）を読み出し、ヘッド位置決め制御量を演算して、ヘッド１１０-ｉを目標トラックに追従動作させる処理が行われる。
【００７８】
［ヘッドチェンジ時処理の効果］
本実施形態で適用されるディスク媒体１は、当該媒体１の上下面でサーボパターンの極性が反転している。このため、極性反転せずにサーボ情報（サーボ信号）の再生処理をすると問題である。つまり、ディスク媒体１の上下面で１，０の関係が逆となるため、アドレス部１１Ｂの記録コードを誤認することになる。また、プリアンブル同期で１８０度位相差が発生するため、ＳＡＭ検出自体が困難となり、ディスク媒体１の一方の面からのサーボ情報の再生は困難となる。そこで、少なくともサーボ情報の再生処理時には、ディスク媒体１の対応する面での磁化方向に合わせた極性反転（磁気検出極性の反転）が必要になる。
【００７９】
本実施形態では、ヘッド毎の極性反転は、サーボ情報の再生処理のみならず、データ領域１２へのデータの書き込み及びデータ領域１２からのデータの読み出しにも適用される。ここでは、ＨＩＣ１４０でのＧＭＲ検出アンプ出力の極性反転（磁気検出極性の反転）のみならず、記録ヘッドでの電流極性の反転処理（磁気記録極性の反転処理）も行われる。このため、データ領域１２に関しては、ディスク媒体１の上下面で完全等価であり、エラー率等に影響を及ぼすものではない。つまり、ユーザデータの１，０と記録層の磁化方向との対応が、ディスク媒体１の上下面で単に逆になっているだけであり、本実施形態のように処理しても何ら問題とならない。
【００８０】
逆に、記録ヘッドでの電流極性は反転させないとする場合、データ領域の１，０と記録層磁化方向とはディスク媒体１の両面で同一に揃うが、データリード時には、ディスク媒体１のどちらかの面で、データ領域１２とサーボ領域１１の再生の度に、極性反転を繰り返すことになる。この場合、ＣＰＵ２４０での制御プログラム処理が複雑となると共に、磁性反転処理の応答に多大な時間を要することになり、望ましくない。
【００８１】
これに対して本実施形態で適用されるヘッドチェンジ時処理は、極めて簡単な処理でありながら、サーボ領域１２の磁化方向が表裏で異なるディスク媒体１に対応できている。
【００８２】
また、上記のヘッドチェンジ時処理では、ＳＡＭ検出（ＳＡＭサーチ）処理が行われる。このＳＡＭ検出処理より、通常のサーボ再生処理の方が、得られるサーボ情報の信頼性は高い。しかし、ディスク媒体１の上下面で、対応するサーボ領域（サーボセクタ）相互間に位相誤差があると、問題である。従来の磁気ディスク媒体のように、ＨＤＡに組み込んだ状態で、サーボ情報がライト（サーボトラックライト）される場合には、ヘッドチェンジしてもサーボセクタの横断タイミングは保たれるため、ＳＡＭ検出に失敗する危険は少ない。しかし、異なるスタンパを用いて、上側のパターンと下側のパターンとが転写により形成されたディスク媒体１においては、上下面で十分な位置合わせをしていても、プリアンブルでの同期引込みに失敗して、ＳＡＭ検出に失敗する危険が高い。
【００８３】
ＣＰＵ２４０は、通常、ＳＡＭ検出に失敗すると、リトライ処理に移行する。このリトラクト処理で再失敗すると、サーボロストエラーとなる。この場合、ＣＰＵ２４０は、リカバリのＳＡＭ検出処理に移行する。しかし、これでは、ヘッドチェンジでのアクセス性能劣化に繋がる。
【００８４】
これに対して本実施形態では、ヘッドチェンジ時に最初からＳＡＭ検出処理に移行する。これにより、上下面のサーボ領域相互間での位相ずれを防止するのが困難なディスク媒体１を搭載したディスクドライブにおけるアクセス性能劣化を防止できる。
【００８５】
このように本実施形態においては、上述した構成のディスク媒体１、即ち上面側と下面側とでそれぞれサーボパターンを形成する磁性体の表面側から見た垂直磁化方向が逆方向のパターンドディスク媒体をディスクドライブに搭載することにより、高密度化が可能となると同時に、サーボトラックライト等の初期化処理が不要となる。これにより、ディスクドライブの生産性を改善し、ディスクドライブの製造コストを大幅に下げることが可能になる。
【００８６】
上記ヘッドチェンジ時の処理では、磁気検出極性のみならず、磁気記録極性も同時に反転処理される。しかしヘッドチェンジ時に、磁気検出極性のみ反転する構成としても構わない。但し、この場合、サーボ情報の再生は問題ないが、データ領域１２のリード時に工夫が必要となる。つまり、リード時には、ディスク媒体１のどちらか一方の面で、データ領域１２とサーボ領域１１の再生の度に、極性反転を繰り返す処理が必要になる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施形態に係る両面垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体１のパターン構成の概要を示す平面図。
【図２】図１中のサーボ領域１１の詳細パターン構成を示す図。
【図３】ディスク媒体１の断面を示す図。
【図４】ディスク媒体１の初期化に用いられる着磁装置４０の概略構成を示す断面図。
【図５】ディスク媒体１を搭載した磁気ディスクドライブの構成を示すブロック図。
【図６】ヘッド位置決め制御システムの構成を示すブロック図。
【図７】図５中のリード／ライトチャネルＩＣ２２０に含まれているアドレス検出回路の構成を示すブロック図。
【図８】ヘッドチェンジ時処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８８】
１…パターンドディスク媒体（両面垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体）、２Ａ，２Ｂ…下地層、３Ａ，３Ｂ…磁性体、１１…サーボ領域（サーボパターン部）、１２…データ領域、１０…基板、４０…着磁装置、４１…電磁コイル、１１０-0，１１０-1…ヘッド、１３０…アクチュエータ、１４０…ＨＩＣ（ヘッドＩＣ）、２２０…リード／ライトチャネルＩＣ、２３０…ＨＤＣ（ディスクコントローラ）、２４０…ＣＰＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面及び当該第１の面とは反対側の第２の面とを持つディスク状の平坦な基板と、
前記第１及び第２の面側に磁性体の有無によってそれぞれ形成された第１及び第２のサーボパターン部であって、当該第１及び第２のサーボパターン部の前記磁性体が、いずれも前記第１及び第２の面に垂直な同一方向に磁化され、当該第１及び第２のサーボパターン部の前記磁性体の表面の磁気極性が当該第１及び第２のサーボパターン部の間で相異なる第１及び第２のサーボパターン部と
を具備することを特徴とする垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体。
【請求項２】
第１の面及び当該第１の面とは反対側の第２の面とを持つディスク状の平坦な基板の前記第１及び第２の面側に、磁性体の有無によってそれぞれ第１及び第２のサーボパターン部が形成された垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体を、表裏透過型外部磁界によって初期化することにより、前記第１及び第２のサーボパターン部の前記磁性体を、いずれも前記第１及び第２の面に垂直な同一方向に磁化して、当該第１及び第２のサーボパターン部の前記磁性体の表面の磁気極性が当該第１及び第２のサーボパターン部の間で相異なるようにしたことを特徴とするパターンドディスク媒体の初期化方法。
【請求項３】
請求項１に記載の垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体の少なくとも一方の面における漏れ磁束の方向を検出することにより、当該パターンドディスク媒体の表裏を判定することを特徴とするパターンドディスク媒体の表裏判定方法。
【請求項４】
請求項１に記載の垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体と、
前記パターンドディスク媒体の前記第１の面側に配置される第１のヘッドと、
前記パターンドディスク媒体の前記第２の面側に配置される第２のヘッドと、
前記第１のヘッドから前記第２のヘッドへ、または前記第２のヘッドから前記第１のヘッドへのヘッド切り替え時に、磁気検出極性を反転するための極性反転手段と
を具備することを特徴とする磁気ディスクドライブ。
【請求項５】
前記極性反転手段は、前記ヘッド切り替え時に、前記磁気検出極性に加えて磁気記録極性も反転することを特徴とする請求項４記載の磁気ディスクドライブ。
【請求項６】
前記ヘッド切り替え時に、サーボサーチモードに移行する手段を更に具備することを特徴とする請求項４記載の磁気ディスクドライブ。
【請求項１】
第１の面及び当該第１の面とは反対側の第２の面とを持つディスク状の平坦な基板と、
前記第１及び第２の面側に磁性体の有無によってそれぞれ形成された第１及び第２のサーボパターン部であって、当該第１及び第２のサーボパターン部の前記磁性体が、いずれも前記第１及び第２の面に垂直な同一方向に磁化され、当該第１及び第２のサーボパターン部の前記磁性体の表面の磁気極性が当該第１及び第２のサーボパターン部の間で相異なる第１及び第２のサーボパターン部と
を具備することを特徴とする垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体。
【請求項２】
第１の面及び当該第１の面とは反対側の第２の面とを持つディスク状の平坦な基板の前記第１及び第２の面側に、磁性体の有無によってそれぞれ第１及び第２のサーボパターン部が形成された垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体を、表裏透過型外部磁界によって初期化することにより、前記第１及び第２のサーボパターン部の前記磁性体を、いずれも前記第１及び第２の面に垂直な同一方向に磁化して、当該第１及び第２のサーボパターン部の前記磁性体の表面の磁気極性が当該第１及び第２のサーボパターン部の間で相異なるようにしたことを特徴とするパターンドディスク媒体の初期化方法。
【請求項３】
請求項１に記載の垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体の少なくとも一方の面における漏れ磁束の方向を検出することにより、当該パターンドディスク媒体の表裏を判定することを特徴とするパターンドディスク媒体の表裏判定方法。
【請求項４】
請求項１に記載の垂直磁気記録用のパターンドディスク媒体と、
前記パターンドディスク媒体の前記第１の面側に配置される第１のヘッドと、
前記パターンドディスク媒体の前記第２の面側に配置される第２のヘッドと、
前記第１のヘッドから前記第２のヘッドへ、または前記第２のヘッドから前記第１のヘッドへのヘッド切り替え時に、磁気検出極性を反転するための極性反転手段と
を具備することを特徴とする磁気ディスクドライブ。
【請求項５】
前記極性反転手段は、前記ヘッド切り替え時に、前記磁気検出極性に加えて磁気記録極性も反転することを特徴とする請求項４記載の磁気ディスクドライブ。
【請求項６】
前記ヘッド切り替え時に、サーボサーチモードに移行する手段を更に具備することを特徴とする請求項４記載の磁気ディスクドライブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３１８５６（Ｐ２００６−３１８５６Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１０４６３（Ｐ２００４−２１０４６３）
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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