磁気ディスクおよび磁気ディスク装置
【課題】クロストークを低減することができる磁気ディスクを提供すること。
【解決手段】データが磁化情報として記録される磁気ディスクであって、磁気ディスクの記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、磁性層上に設けられ、磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部とを備える。磁場偏向部は、磁性層上のそれぞれの記録磁区上に設けられ、周囲の領域の透磁率より大きい透磁率を有する高透磁率部を有する。
【解決手段】データが磁化情報として記録される磁気ディスクであって、磁気ディスクの記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、磁性層上に設けられ、磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部とを備える。磁場偏向部は、磁性層上のそれぞれの記録磁区上に設けられ、周囲の領域の透磁率より大きい透磁率を有する高透磁率部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクおよび磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁化方向が直交する面内記録方式の磁気ディスクが知られている。（例えば、特許文献１および２参照。）。
【特許文献１】特開平６−２３６５８６号公報
【特許文献２】特開平７−１４１６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献に記載の技術によると、磁化方向が回転面に水平方向なので、高密度にデータを記録することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、データが磁化情報として記録される磁気ディスクであって、磁気ディスクの記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、磁性層上に設けられ、磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部とを備える。
【０００５】
磁場偏向部は、磁性層上のそれぞれの記録磁区上に設けられ、周囲の領域の透磁率より大きい透磁率を有する高透磁率部を有してよい。
【０００６】
本発明の第２の態様においては、データが磁化情報として記録される磁気ディスクと、磁気ディスクからの磁場を検出する検出部とを備え、磁気ディスクは、記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、磁性層上に設けられ、磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部とを有し、検出部は、磁場偏向部により所定の位置に向けて偏向された各記録磁区から磁場を、各記録磁区上方の所定の位置の近傍で検出する。
【０００７】
本発明の第３の態様においては、データが磁化情報として記録される磁気ディスクと、磁気ディスクにデータを磁化情報として記録する磁場を発生する記録部とを備え、磁気ディスクは、記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、磁性層上に設けられ、磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部とを有し、記録部は、磁性層の各記録磁区上の磁場偏向部に向けて、磁性体層の各記録磁区を磁化させる磁場を発生する。
【０００８】
本発明の第４の態様においては、データが磁化情報として記録される磁性層を有する磁気ディスクと、磁気ディスクのトラックからの磁場を検出する検出部とを備え、磁性層の表面において、磁化された磁性層により生じる磁場の向きは、隣接するトラックの間で略直交しており、検出部は、第１の向きの磁場を生じる第１トラックからの磁場に検出感度を有する第１検出部と、第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じる第２トラックからの磁場に検出感度を有する第２検出部とを有する。
【０００９】
本発明の第５の態様においては、データが磁化情報として記録される磁性層を有する磁気ディスクと、磁気ディスクのトラックに、データを磁化情報として記録する記録部とを備え、磁性層の表面において、磁化された磁性層により生じる磁場の向きは、隣接するトラックの間で略直交しており、記録部は、第１の向きに磁化される第１トラックに第１の向きの磁場を印可する第１記録部と、第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じる第２トラックに、第２の向きの磁場を印可する第２記録部とを有する。
【００１０】
本発明の第６の態様においては、データが磁化情報として記録される磁性層を備える磁気ディスクであって、磁性層の表面において、磁化された磁性層により生じる磁場の向きが、隣接するトラックの間で略直交する。
【００１１】
磁性層の磁化容易軸は、隣接するトラックの間で略直交してよい。
【００１２】
磁性層が上部に形成される基板をさらに備え、基板は、隣接するトラックの間で法線方向が略直交する表面を有しており、磁性層は、基板の表面に磁性粒子が堆積されて形成されてよい。
【００１３】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、一実施形態に係る磁気ディスク装置１０の全体構成の一例を示す。以下に説明するように、磁気ディスク装置１０は、ハードディスク装置として機能することができる。他にも、磁気ディスク装置１０としては、光磁気ディスク装置を例示することができる。また、以下に説明する磁気ディスク装置１０の機能および動作のうち、再生信号の劣化特性に応じた信号処理などは、光ディスクを読み取る光ディスク装置に応用することもできる。
【００１６】
磁気ディスク装置１０は、磁気ディスク２０、記録再生ヘッド３０、信号処理部１００、パラメータ格納部１３０、外部情報取得部１３２、経過時間特定部１８０、書込タイミング記憶部１８２、連続データ特定部１８４、出力部１９８を備える。本図のＡ部に、記録再生ヘッド３０のブロック構成が示されているとおり、記録再生ヘッド３０は、再生ヘッド３２および記録ヘッド３４を有する。
【００１７】
磁気ディスク装置１０は、ホストコンピュータ５０からデジタルデータを受け取って、磁気記録媒体の一例である磁気ディスク２０に記録する。なお、本図では、データを記録する記録系のブロック構成は省略した。なお、再生ヘッド３２は、磁気ディスク２０のトラックを読み取る読取部の一例であり、記録ヘッド３４は、磁気ディスク２０に磁気的に書き込む書込部の一例であってよい。
【００１８】
磁気ディスク２０には、データが磁気的に記録される。具体的には、磁気ディスク２０には、データ列が磁気ディスク２０の記録面に２次元的に記録される。なお、磁気ディスク２０に磁気的に記録されるデータとは、例えばホストコンピュータから送信されたデジタルデータであってよい。また、当該データとは、ホストコンピュータから送信されたデジタルデータをＮＲＺ符号化・ＮＲＺＩ符号化などの所定の符号化方式で符号化して得られたデジタルデータなど、磁気ディスク２０の記録面にビット値に対応する磁化情報として実際に記録されるべきデジタルデータであってよい。なお、磁気ディスク２０には、磁化方向の情報としてデータが記録される。
【００１９】
記録ヘッド３４は、磁気ディスク２０のトラックにデータを磁気的に書き込む。記録ヘッド３４は、トラックに書き込まれるべきデータに応じた強度の磁場を印可することにより、磁気ディスク２０の記録層に含まれる磁性粒子層に磁化情報としてデータを書き込む。記録ヘッド３４は、モータにより磁気ディスク２０が回転している状態で、トラックに対してデータを連続的に書き込む。このように、記録ヘッド３４は、磁気ディスク２０の記録面上を移動しながらデータを書き込む。
【００２０】
再生ヘッド３２は、磁気ディスク２０のトラックを読み取る。再生ヘッド３２は、モータにより磁気ディスク２０が回転している状態で、トラックを連続的に読み取る。このように、再生ヘッド３２は、磁気ディスク２０の記録面上を移動しながら読み取る。再生ヘッド３２は、磁気ディスク２０のトラックを磁気的に読み取ることにより得られた信号を出力する。なお、再生ヘッド３２から出力される信号はアナログ信号であってよい。
【００２１】
再生ヘッド３２は、再生ヘッド３２の位置における磁場強度に応じた信号を出力する。再生ヘッド３２が出力する信号は、磁気ディスク２０の記録層に含まれる磁性粒子層の各磁性粒子の磁化方向に応じた信号となる。再生ヘッド３２としては、ＭＲ効果を利用したＭＲヘッド、ＧＭＲ効果を利用したＧＭＲヘッド、ＴＭＲ効果を利用したＴＭＲヘッドなどを例示することができる。
【００２２】
再生ヘッド３２が出力した信号は、信号処理部１００に供給される。信号処理部１００は、再生ヘッド３２が出力した信号に信号処理を施して、磁気ディスク２０に記録されたデータを算出する。信号処理部１００は、再生ヘッド３２から得られた信号を復号して、磁気ディスク２０に記録されたデータを算出する。出力部１９８は、信号処理部１００が算出したデータをホストコンピュータ５０に伝送する。
【００２３】
信号処理部１００は、波形整形部１１０および復号処理部１２０を有する。波形整形部１１０は、再生ヘッド３２からの信号に波形整形処理を施す。波形整形部１１０は、再生ヘッド３２からの信号波形を、復号処理部１２０における復号処理に適した波形に整形する。復号処理部１２０は、波形整形部１１０により整形された信号を復号することにより、トラックに記録されたデータを算出する。なお、波形整形部１１０は、再生ヘッド３２から出力されたアナログ信号に対して波形整形処理を施すが、内部の処理では、アナログ信号をデジタルに変換したデジタル信号に波形整形処理を施してよい。また、信号処理部１００は、ＰＲＭＬ方式、ピークデテクト方式など、種々のデコード方式を含む信号処理により、磁気ディスク２０に記録されたデータを算出することができる。
【００２４】
以上、記録再生ヘッド３０、信号処理部１００、および出力部１９８の動作の概要を説明した。以下に、信号処理部１００による信号処理の詳細について説明する。なお、以下の説明において、再生ヘッド３２が磁気ディスク２０を読み取ることにより得られた信号を、単に読取信号と呼ぶ。また、磁気ディスク２０の記録面におけるデータが記録された特定の領域を再生ヘッド３２が読み取ることにより得られた信号のことを、特定の領域に対する読取信号と呼ぶ場合がある。また、特定のデータが記録された領域を再生ヘッド３２が読み取ることにより得られた信号のことを、特定のデータに対する読取信号と呼ぶ場合がある。このような記述は、説明の冗長さをなくして意味内容を理解し易くすることを目的としており、他の特別な意味内容に限定するものではない。
【００２５】
経過時間特定部１８０は、再生ヘッド３２により読み取られたデータが磁気ディスク２０に記録されてからの時間長さを特定する。信号処理部１００は、再生ヘッド３２により得られた信号に対して、経過時間特定部１８０が特定した時間長さに応じて異なる信号処理を施すことにより、磁気ディスク２０に記録されたデータを算出する。
【００２６】
例えば、信号処理部１００は、読取信号における経時劣化を補正する。なお、読取信号における経時劣化を補正するとは、読取信号に含まれる、経時劣化による成分の強度を低減することを意味する。経時劣化としては、熱減磁によるものを例示することができる。
【００２７】
例えば、隣接する２つの記録磁区の間で、一方の記録磁区に記録された磁化情報が、他方の記録磁区に記録された磁化情報に影響を受ける場合がある。この場合に、磁性粒子が微小であるほど影響を受けやすいので、記録磁区内において微小な磁性粒子の密度に応じて、読取信号の強度が変わる場合がある。このため、読取信号の波形は時間的に小さく変化して、その結果信号が劣化してしまう。信号の劣化量は、記録されてからの時間長さが大きいほど大きくなり、その結果、復号誤りが生じる確率が高まる場合がある。
【００２８】
具体的には、パラメータ格納部１３０は、磁気ディスク２０にデータが記録されてからの時間長さに対応づけて、磁気ディスク２０に記録されてから当該時間長さに対応する長さの時間が経過したデータに対する読取信号を処理する場合に用いるべき信号処理パラメータを格納する。より具体的には、パラメータ格納部１３０は、磁気ディスク２０にデータが記録されてからの時間長さに対応づけて、磁気ディスク２０に記録されてから当該時間長さに対応する長さの時間が経過したデータに対する読取信号における経時劣化を補正する場合に用いるべき、信号処理パラメータを格納する。なお、外部情報取得部１３２は、信号処理パラメータを磁気ディスク装置１０の外部から取得してよい。そして、パラメータ格納部１３０は、外部情報取得部１３２が取得した信号処理パラメータを格納してよい。
【００２９】
そして、信号処理部１００は、経過時間特定部１８０が特定した時間長さに対応する時間長さに対応づけてパラメータ格納部１３０が記憶している信号処理パラメータを用いて、再生ヘッド３２により得られた信号に対して信号処理を施す。これにより、読取信号における経時劣化を補正することができる。なお、「経過時間特定部１８０が特定した時間長さに対応する時間長さ」とは、経過時間特定部１８０が特定した時間長さとの間の時間差が予め定められた値より小さい時間長さを意味してよい。なお、以後の説明において、データが磁気ディスク２０に記録されてからの時間長さのことを、単に「経過時間」と呼ぶ場合がある。
【００３０】
なお、経過時間特定部１８０は、読取信号の波形に基づき、経過時間を特定してよい。上述したように経過時間に応じて信号波形に劣化が生じるので、信号波形の特徴量に基づき経過時間を特定することができる。具体的には、経過時間特定部１８０は、読取信号の波形から波形の特徴量を抽出して、抽出した特徴量に基づき、経過時間を特定してよい。
【００３１】
特徴量としては、予め定められた周波数領域における周波数成分を例示することができる。具体的には、経過時間特定部１８０は、予め定められた周波数における周波数成分を算出して、算出した周波数成分に基づき、経過時間を特定してよい。経過時間特定部１８０は、経過時間の時間長さと周波数成分の大きさとが予め対応づけられたテーブルを記憶しており、当該テーブルの内容に基づき経過時間を特定してよい。
【００３２】
その他、記録ヘッド３４が磁気ディスク２０にデータを書き込んだタイミングを記憶しておくことにより、経過時間を特定することもできる。具体的には、書込タイミング記憶部１８２は、磁気ディスク２０にデータが書き込まれたタイミングを記憶する。そして、経過時間特定部１８０は、書込タイミング記憶部１８２が記憶しているタイミングに基づき、経過時間の時間長さを特定してもよい。なお、書込タイミング記憶部１８２は、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリにより実現されてよい。また、磁気ディスク２０が経過時間特定部１８０として機能してもよい。つまり、記録ヘッド３４が磁気ディスク２０にデータを書き込んだ場合に、書き込みのタイミングを示すデータを、磁気ディスク２０に書き込んでよい。経過時間特定部１８０は、当該書き込みのタイミングを示すデータを磁気ディスク２０から読み出すことにより、経過時間を特定してよい。
【００３３】
その他、経過時間特定部１８０は、経過時間を特定することができる情報をホストコンピュータ５０から取得してよい。例えばホストコンピュータ５０上で動作するオペレーティングシステムにおいて磁気ディスク２０に記録されたあるファイル・データを読み出す場合、オペレーティングシステムが有するファイルシステムの機能により、ファイルの記録（更新）日時を特定することができる。
【００３４】
例えば、ファイルシステムの機能によりファイルが磁気ディスク装置１０から読み出される場合に、ファイル・データの読み出しに先立ち、ファイル・データが記録されている１以上のセクタを特定する情報を含む管理情報が磁気ディスク装置１０から読み出される場合がある。当該管理情報に、ファイルが記録された日時情報が含まれている場合には、ファイル・データの読み出しに先立ち、当該ファイル・データが記録または更新された日時情報を特定することができる。これにより、ファイル・データが記録された１以上のセクタと、当該セクタに書き込まれた日時情報とを、ファイル・データの読み出しに先立って特定することができる。経過時間特定部１８０は、ファイルシステムの機能を通じて、当該１以上のセクタに対応づけて当該日時情報を受け取ることにより、経過時間を予め特定することができる。
【００３５】
なお、複数のセクタにわたって記録される１ファイルのデータをファイルシステムが磁気ディスク装置１０に記録する場合には、新規ファイルを書き込む場合においても既存のファイルを更新する場合においても、１ファイルのデータを表す全データ列を複数のセクタにわたって一度に書き込む場合がある。このような場合、複数のセクタには実質的に同じタイミングでデータが記録されることになるので、経過時間特定部１８０は、１ファイルのデータが記録される複数のセクタの経過時間を特定することができる。
【００３６】
この場合、連続データ特定部１８４は、読み込み対象の複数のセクタが１ファイルのデータである旨の情報を、ファイルシステムの機能によりホストコンピュータ５０から取得してよい。これにより、経過時間特定部１８０は、複数のセクタのそれぞれの経過時間を一括して特定することができる。このように、連続データ特定部１８４は、磁気ディスク２０上の複数のデータ領域のうち、連続するデータが記録された複数のデータ領域を特定する。この場合、信号処理部１００は、連続するデータが記録された複数のデータ領域のそれぞれに対する読取信号に、経過時間特定部１８０により特定された複数のデータ領域のうちの少なくとも１つに記録されたデータの経過時間に応じた信号処理パラメータを用いて、信号処理を施してよい。
【００３７】
このように、経過時間特定部１８０は、連続データ特定部１８４により特定された複数のデータ領域の少なくとも１つのデータ領域にデータが記録されてからの時間長さを特定する。そして、信号処理部１００は、連続データ特定部１８４により特定された複数のデータ領域から読み取ることにより得られた信号に対して、それぞれ同じ信号処理パラメータを用いて信号処理を施してよい。
【００３８】
なお、信号処理パラメータは、信号処理部１００における、連続するデータが記録された複数のデータ領域のうちの少なくとも１つの復号結果に基づき動的に決定されてよい。具体的には、信号処理部１００は、連続データ特定部１８４により特定された複数のデータ領域の少なくとも１つのデータ領域を再生ヘッド３２が読み取ることにより得られた信号を復号して、当該データ領域に記録されたデータを算出したとする。この場合に、パラメータ算出部１９０は、信号処理部１００における少なくとも１つのデータ領域から読み取られた信号に対する復号結果に基づき、磁気ディスク２０に記録されてから経過時間特定部１８０により特定された時間長さに対応する長さの時間が経過したデータに対する読取信号を復号する場合に用いるべき、当該信号の経時劣化を補正する信号処理パラメータを算出する。パラメータ格納部１３０は、パラメータ算出部１９０が算出した信号処理パラメータを記憶する。そして、信号処理部１００は、連続データ特定部１８４により特定された複数のデータ領域における他のデータ領域を再生ヘッド３２が読み取ることにより得られた新たな信号に対して、パラメータ格納部１３０が記憶している、少なくとも１つのデータ領域からの信号に対する復号結果に基づき算出された信号処理パラメータを用いて信号処理を施すことにより、新たな信号の経時劣化を補正する。
【００３９】
これにより、磁気ディスク２０の各個体の記録特性に応じて、信号処理パラメータを適切に決定することができる。例えば、上述した熱減磁による影響は、磁気ディスク装置１０が置かれた温度環境・温度履歴によって大きく左右される。上述したように磁気ディスク２０が動作している環境下で信号処理パラメータを算出することで、磁気ディスク装置１０が置かれた温度環境・温度履歴に応じて適切に復号することができる場合がある。
【００４０】
なお、以上の説明において、経過時間に応じて適切な信号処理パラメータを用いて読取信号に信号処理を施す場合における、磁気ディスク装置１０の各部の動作を説明した。読取信号が劣化する要因としては、経過時間の他に、媒体ノイズなど種々の要因が考えられる。また、磁気ディスク２０の各構成要素の個体差、磁気ディスク装置１０が置かれた環境などにより、読取信号波形の劣化パターンは大きく異なる場合がある。このような場合、読取信号の劣化パターンに応じて、適切な信号処理パラメータが用いられることが望ましい。
【００４１】
なお、上記において、略同一時刻に記録されたデータに対する読取信号の復号結果に基づき信号処理パラメータを算出する動作を説明したが、同様にして、類似する劣化パターンの読取信号に対しては、各劣化パターンに応じて異なる適切な信号処理パラメータを用いて信号処理を施すことが望ましい。具体的には、パラメータ算出部１９０は、信号処理部１００における復号結果に基づき、再生ヘッド３２により得られた信号の劣化特性に類似する信号劣化特性を有する信号を復号する場合に用いるべき信号処理パラメータを算出する。そして、パラメータ格納部１３０は、パラメータ算出部１９０が算出した信号処理パラメータを記憶する。そして、信号処理部１００は、再生ヘッド３２から新たな信号が得られた場合に、パラメータ格納部１３０が記憶している、新たな信号の劣化特性に類似する信号劣化特性を有する信号用の信号処理パラメータを用いて、新たな信号を復号する。
【００４２】
他にも、パラメータ算出部１９０は、入力信号履歴、温度履歴、および衝撃履歴の少なくとも１つに基づき、信号処理パラメータを算出してよい。例えば、パラメータ算出部１９０は、入力信号履歴、温度履歴、衝撃履歴の少なくとも１つを変数とする関数に、入力信号履歴、温度履歴、および衝撃履歴の少なくとも１つの実測値を入力することにより、信号処理パラメータを算出してよい。履歴としては、入力信号、温度、および衝撃のそれぞれについての、強度、周波数、および位相を指標とした履歴データを例示することができる。履歴データとしては、強度、周波数、および位相そのもの、または、それらの累積値の少なくともいずれかを例示することができる。なお、関数に入力される変数の値は、基準値からの差であることが望ましい。基準値は正常状態での値に設定されることが望ましく、例えば加速度について言えは基準値は０に設定されていることが好ましい。また、当該関数は、復号結果の正誤にひもづけられた学習データから求めても良い。さらに、学習データはＰＣＡ、ＬＰＰ等の次元圧縮、ＦＦＴ、Ｗａｖｅｌｅｔ変換等の周波数変換などによりデータ圧縮された状態で保持されてよい。なお、衝撃は加速度センサー等により計測することができる。
【００４３】
以上説明した磁気ディスク装置１０によると、読取信号に対する熱減磁の影響、経時劣化、媒体ノイズなどの、種々の信号劣化をある程度許容することができる。したがって、記録密度をより高めた磁気ディスク２０を使用することができる場合がある。また、磁性粒子の大きさの不揃いをある程度許容することができるので、ローコストで製造された磁気ディスク２０を使用することができる場合がある。また、より過酷な温度環境において磁気ディスク装置１０を使用することができる場合がある。
【００４４】
なお、信号処理部１００、パラメータ格納部１３０、外部情報取得部１３２、経過時間特定部１８０、書込タイミング記憶部１８２、連続データ特定部１８４、出力部１９８は、集積回路として実装されてよい。例えば、ライトチャネルＩＣとともに、リード・ライト・チャネルＩＣとして実装されてよい。なお、パラメータ格納部１３０は、リードチャネルＩＣまたはリード・ライト・チャネルＩＣの内部のメモリ素子として実装されてよいし、外部のメモリ素子として実装されてもよい。パラメータ格納部１３０として実装されるメモリ素子は、ＲＡＭタイプのメモリ素子であってよい。
【００４５】
図２は、読取信号の波形の一例を概念的に示す。ここでは、磁気ディスク２０が垂直記録用の記録媒体であるとして、隣接する記録磁区間で異なるビット値が書き込まれているとする。
【００４６】
垂直記録の場合、隣接する記録磁区の境界の磁化遷移領域では、互いに反磁界を打ち消すように作用することにより、強い磁化が形成される。記録磁区の内部では反磁界の影響により磁化は小さくなる。読取信号の劣化としては、記録磁区の境界の揺らぎに起因するもの、記録磁区内部に形成される不規則磁区などを例示することができる。これらの要因により、読取信号には、ジッタノイズ、立ち上がりのノイズ、読取信号の直流成分にのる重畳されるＤＣノイズが生じる。これらのノイズは、記録されてからの経過時間によって変動する場合がある。
【００４７】
図３は、パラメータ格納部１３０が記憶しているデータの一例をテーブル形式で示す。パラメータ格納部１３０は、経過時間に対応づけて信号処理パラメータを格納している。
【００４８】
パラメータ格納部１３０が記憶している信号処理パラメータは、上記のジッタノイズ、立ち上がりのノイズ、ＤＣノイズに対する経過時間依存性を排除するフィルタであってよい。波形整形部１１０は、パラメータ格納部１３０が経過時間に対応づけて記憶している信号処理パラメータを選択して、読取信号の波形を整形する。波形整形部１１０における波形整形処理は、デジタルフィルタ、アナログフィルタのいずれとしても実装することができる。パラメータ格納部１３０が当該フィルタを制御するためのパラメータを経過時間に対応づけて格納することにより、波形整形部１１０は、経過時間特定部１８０が特定した経過時間に対応づけてパラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて、読取信号における経過時間依存のノイズ成分を低減することができる。
【００４９】
なお、パラメータ格納部１３０は、波形処理用の信号処理パラメータに加え、復号処理部１２０における復号処理用の信号処理パラメータを格納してもよい。この場合、復号処理部１２０は、経過時間特定部１８０が特定した経過時間に対応づけてパラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて、波形整形部１１０により整形された読取信号に対して復号処理をしてよい。
【００５０】
図４は、磁気ディスク装置１０における処理フローの一例を示す。波形整形部１１０には、再生ヘッド３２により１セクタに記録されたユーザデータを読み取った読取信号が入力される（Ｓ４００）。ここで、信号処理部１００は、予め定められた信号処理パラメータを選択する（Ｓ４０２）。予め定められた信号処理パラメータは、読取信号における経時劣化が考慮されない信号処理パラメータであってよい。
【００５１】
波形整形部１１０は、予め定められた信号処理パラメータを用いて、読取信号の波形を整形する（Ｓ４０４）。復号処理部１２０は、波形整形部１１０により整形された波形を復号する（Ｓ４０６）。なお、復号処理部１２０による復号処理は、パラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて行われる。
【００５２】
復号処理部１２０は、復号処理部１２０による復号処理の成否を判断する（Ｓ４０８）。復号処理部１２０は、復号処理部におけるビットエラー率に基づき、復号処理の成否を判断してよい。Ｓ４０８において復号処理が成功しなかった旨が判断された場合、信号処理部１００は、読出対象のセクタにデータが記憶されてからの時間長さが適合する範囲に対応づけてパラメータ格納部１３０に格納されている信号処理パラメータを選択する（Ｓ４２０）。そして、Ｓ４０４およびＳ４０６において、Ｓ４２０において選択された信号処理パラメータを用いて波形整形および復号処理がなされる。
【００５３】
Ｓ４０８において復号処理が成功した旨が判断されて場合、信号処理パラメータを算出する（Ｓ４１０）。パラメータ格納部１３０は、Ｓ４１０において算出された信号ステップ処理パラメータを、上記セクタにユーザデータが記録されてからの経過時間に対応づけて格納する（４１２）。
【００５４】
このように、パラメータ算出部１９０は、再生ヘッド３２により読み取られた信号に対する復号処理が成功した旨が判断されたことを条件として、信号処理部１００における復号結果に基づき信号処理パラメータを算出する。パラメータ算出部１９０は、信号処理部１００による復号処理が成功した信号に対する復号結果に基づき、信号処理パラメータを算出するので、正しい復号に結びつく信号処理パラメータを算出することができる。また、信号処理部１００は、新たな信号に対して予め定められた復号処理を施して、予め定められた復号処理が成功しなかったことを条件として、パラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて、新たな信号を復号する。これにより、磁気ディスク装置１０の個体差などに応じた信号処理をすることができる。
【００５５】
なお、パラメータ算出部１９０は、Ｓ４１０において、復号処理部１２０の復号処理によって得られたビットデータに基づいて、信号処理パラメータを算出してよい。例えば、パラメータ算出部１９０は、復号処理により得られたビット列に基づいて、当該ビット列が磁気ディスク２０に記録されていた場合に、再生ヘッド３２によって得られるべき信号波形を推定する。なお、得られるべき信号波形とは、符号間干渉の影響など、経過時間の影響を受けにくい要因により劣化した波形であってよい。パラメータ算出部１９０は、実際に得られた読取信号を、推定した信号波形に変換する変換関数を、信号処理パラメータとして算出する。なお、パラメータ格納部１３０が、読取対象のデータの経過時間に対応する時間範囲に対応づけて信号処理パラメータを既に格納している場合には、当該既に格納されている信号処理パラメータと、上記ビットデータに基づいて新たに算出した信号処理パラメータとに基づき、それらの合成の波形整形効果を有する信号処理パラメータを算出してよい。
【００５６】
例えば、パラメータ算出部１９０は、上記のように、復号処理により得られた時系列のビット列から、再生ヘッド３２により得られるべき信号系列ｙｉを算出する。パラメータ算出部１９０は、信号系列ｙｉを正解の信号系列として扱う。ここで、当該ビット列として復号されたデータを再生ヘッド３２が読み取ることにより実際に得られた信号系列をｕｉとする。パラメータ算出部１９０は、数多くのセクタのデータから得られた正解の信号系列ｙｉおよび信号系列ｕｉを用いて、Σ（ｕｉ−ｗｉｙｉ）２を最小化するｗｉを算出し、算出したｗｉを信号処理パラメータとする。
【００５７】
他にも、信号処理部１００がＰＲＭＬ方式で信号処理を行う場合、波形整形部１１０および復号処理部１２０は、それぞれ等化器およびＭＬ複号器として機能してよい。この構成においては、パラメータ算出部１９０は、波形整形部１１０による等化処理において得られた等化係数を、信号処理パラメータとして算出してもよい。
【００５８】
以上説明したように、パラメータ算出部１９０は、信号処理部１００における復号結果に基づき、磁気ディスク２０に記録されてから経過時間特定部１８０により特定された時間長さに対応する長さの時間が経過したデータに対する読取信号を復号する場合に用いるべき、当該信号の経時劣化を補正する信号処理パラメータを算出する。そして、信号処理部１００は、新たな信号が得られた場合に、パラメータ格納部１３０が格納している、新たな信号として読み取られたデータが磁気ディスク２０に記録されてからの時間長さに近い期間経過したデータに対する読取信号用の信号処理パラメータを用いて、新たな信号の経時劣化を補正する。
【００５９】
図２から図４に関連して、経過時間を補正する場合の各部の処理を説明した。同様にして、読取信号の波形の劣化特性に基づき、補正してもよい。パラメータ格納部１３０は、上記の経過時間に代えて、読取信号波形の劣化パターンを特定する情報を格納してよい。そして、信号処理部１００は、新たな読取信号の劣化パターンに適応する劣化パターンを特定する情報に対応づけてパラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて、新たな読取信号に信号処理を施してよい。劣化パターンとしては、上記のジッタ量、立ち上がりの広がり量、ＤＣノイズ量などを、劣化パターンを特定する情報として例示することができる。
【００６０】
以上説明したように、磁気ディスク装置１０によると、経過時間に応じた読取信号波形の劣化を、ある程度許容することができる場合がある。また、磁性粒子の均一さがセクタ毎に異なっているなどにより、読取信号波形にセクタ毎に異なる劣化パターンが表れる場合がある。磁気ディスク装置１０によると、このような空間的な劣化パターンの違いを或る程度許容することができる。記録密度が高くなるとこのような波形劣化の違いも顕著になるが、磁気ディスク装置１０によると、波形劣化の違いをある程度許容することができるので、記録密度を高めた磁気ディスク２０を使用することができる場合がある。
【００６１】
図５は、磁気ディスク２０の表面部の一例を、記録再生ヘッド３０とともに示す。磁気ディスク２０は、異なる記録磁区間のクロストークを低減することができる磁気記録媒体を提供することを目的とする。ここでは、特に、トラック間のクロストークを低減することができる磁気記録媒体の一例を説明する。
【００６２】
磁気ディスク２０は、基板５００および磁性層５１０を備える。基板５００の上部には、磁性層５１０が上部に形成される。磁性層５１０には、データが磁化情報として記録される。基板５００は、隣接するトラック５２０ａおよびトラック５２０ｂの間で法線方向が略直交する表面を有している。磁性層５１０は、基板５００の表面に磁性粒子が堆積されて形成される。基板５００の表面に法線方向に磁化容易軸が向くよう、磁性粒子をさせることにより、磁性層５１０の磁化容易軸は、隣接するトラックの間で略直交するようになる。
【００６３】
このように、磁気ディスク２０によると、磁性層５１０の表面において、磁化された磁性層５１０により生じる磁場の向きが、隣接するトラックの間で略直交している。これにより、トラック５２０ａからの磁場の向きと、トラック５２０ｂからの磁場の向きとは直交する。磁気ディスク２０において、トラック５２０ａからの磁場の向きと略同一方向の磁場を生じるトラックと、トラック５２０ｂからの磁場の向きと略同一方向の磁場を生じるトラックとが、径方向に交互に配列されている。なお、磁性層５１０の磁化方向は、磁気ディスク２０の記録面、あるいは磁気ディスク２０の回転面内にはなく、各トラック５２０を個別に見ると垂直記録方式の記録媒体とみなすことができる。
【００６４】
記録再生ヘッド３０ａは、トラック５２０ａに対して、データの書き込みと読み込みとをすることができる。また、記録再生ヘッド３０ｂは、トラック５２０ｂに対して、データの書き込みと読み込みとをすることができる。なお、記録再生ヘッド３０ａは、トラック５２０ａと略同一方向の磁場を生じるトラックに対して、データの書き込みと読み込みとをすることができ、記録再生ヘッド３０ａは、トラック５２０ｂと略同一方向の磁場を生じるトラックに対して、データの書き込みと読み込みとをすることができる。
【００６５】
本図のＡ部には、磁気ディスク２０の記録面の表面から記録再生ヘッド３０を見た場合の図が示されている。図示されるように、記録再生ヘッド３０ａは、再生ヘッド３２ａおよび記録ヘッド３４ａを有する。なお、記録再生ヘッド３０ｂも同様の構成を有しており、以後の説明では、記録再生ヘッド３０ｂが有する再生ヘッドを再生ヘッド３２ｂと呼び、記録再生ヘッド３０ｂが有する記録ヘッドを記録ヘッド３４ｂと呼ぶ。
【００６６】
トラック５２０ａの磁性層が磁化された状態では、第１の向きの磁場がトラック５２０ａから生じる。トラック５２０ｂの磁性層が磁化された状態では、第１の向きと略直交する第２の向きの磁場がトラック５２０ｂから生じる。再生ヘッド３２ａは、この発明における第１検出部の一例であり、トラック５２０ａから生じる第１の向きの磁場に検出感度を有する。
【００６７】
再生ヘッド３２ｂは、この発明における第２検出部の一例であり、第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じるトラック５２０ｂからの磁場に検出感度を有する。なお、再生ヘッド３２ａおよび再生ヘッド３２ｂは、特定の方向に検出感度を有する磁場検出デバイスの向きを、各磁場検出デバイスがそれぞれ第１の向きおよび第２の向きに検出感度を有するよう調整された状態で、組み上げられる。
【００６８】
記録ヘッド３４ａは、この発明における第１記録部の一例であり、第１の向きの磁場を発生することにより、第１の向きに磁化されるトラック５２０ａに第１の向きの磁場を印可する。記録ヘッド３４ｂは、この発明における第２記録部の一例であり、第２の向きの磁場を発生することにより、第２の向きに磁化されるトラック５２０ａに第２の向きの磁場を印可する。なお、記録ヘッド３４ａおよび記録ヘッド３４ｂは、特定の方向の磁場を発生することができる磁場発生デバイスの向きを、各磁場発生デバイスからそれぞれ第１の向きおよび第２の向きの磁場が生じるよう調整された状態で、組み上げられる。
【００６９】
基板５００は、平面状の基板材料を用意する段階と、当該基板材料上に、法線方向が直交する表面が同心円状に形成されるべく溝部を形成する段階とにより、製造することができる。溝部は、リソグラフィ、ナノインプリントなどにより形成することができる。基板材料としては、ガラス、シリコン、アルミ、プラスチックの少なくともいずれかであってよい。そして、溝部が形成された基板５００上に、磁気異方性を有する磁性材料（例えば、ＣｏＰｔ）を、磁化容易軸がトラック間で直交するよう、スパッタで表面に蒸着することにより、磁気ディスク２０が製造される。蒸着された磁性材料は結晶構造のｃ軸が基板５００の表面に略垂直になる形で析出するので、表面の法線方向がトラック間で直交する基板５００に磁性材料を蒸着させることで、トラック間で磁化容易軸が直交した磁性層５１０を形成することができる。
【００７０】
以上説明したように、磁気ディスク２０によると、磁性層５１０が磁化される方向が隣接するトラックとの間で略直交しているので、書込時において隣接トラックへの磁化方向に与える影響を低減することができる。また、読込時においても、隣接トラックの磁化方向が読取信号に与える影響を低減することができる。これにより、トラック間のクロストークを低減することができる。
【００７１】
図６は、磁気ディスク２０他の一例を、記録再生ヘッド３０とともに示す。本図で示す磁気ディスク２０の構成は、図５に示した構成と同様に、異なる記録磁区間のクロストークを低減することができる磁気記録媒体を提供することを目的とする。本図で示す磁気ディスク２０は、トラック間のみならず、同一トラック内の記録磁区間でのクロストークを低減することができる磁気記録媒体の一例を説明する。なお、記録再生ヘッド３０は、図５の記録再生ヘッド３０ａに示したように、再生ヘッド３２および記録ヘッド３４が並べて配置された構造を有するとする。
【００７２】
磁気ディスク２０は、基板６００、磁性層６１０、および保護層６２０を備える。平面状の基板６００の上部には、磁性層６１０が形成される。磁性層６１０には、データが基板６００の平面に垂直な向きの磁化として記録される。磁性層６１０には、記録磁区６１２ａおよび記録磁区６１２ｂのように、複数の記録磁区６１２が形成される。記録磁区６１２は、複数の磁性粒子によって形成される。
【００７３】
本図では、記録磁区６１２を形成するグレインを格子で示している。格子の内部に、記録磁場により磁化された場合の磁化方向の一例を矢印で示している。本図には、磁気ディスク２０を径方向に切断した断面を示している。本図では、簡単のため、同じ大きさのグレインが径方向に４個並んだ状態が示されているが、実際にはグレインの大きさは異なってよく、グレインの数も４以外であってよいことは言うまでもない。
【００７４】
磁性層６１０は、磁気ディスク２０の記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する。本図には、磁気ディスク２０の記録面の法線方向に磁化容易軸を有する磁性層６１０が示されているが、磁化容易軸の向きは、本図で示した向きに限られない。
【００７５】
保護層６２０は磁性層６１０の上に形成される。保護層６２０内には複数の磁場偏向部６３０ａおよび６３０ｂが形成されている。磁場偏向部６３０ａおよび磁場偏向部６３０ｂは、磁性層６１０上に設けられ、磁性層６１０の各記録磁区６１２からの磁場を、各記録磁区６１２上方の所定の位置に向けて偏向させる。
【００７６】
具体的には、磁場偏向部６３０は、磁性層６１０上のそれぞれの記録磁区６１２上に設けられ、周囲の領域の透磁率より大きい透磁率を有する高透磁率体により形成される。このように、複数の磁場偏向部６３０は、対応する複数の記録磁区６１２上に、互いに分離して設けられる。磁場偏向部６３０により、１つの記録磁区６１２からの磁場または記録磁区６１２への磁場は、他の領域より磁場偏向部６３０内を通過し易くなる。
【００７７】
再生ヘッド３２は、磁場偏向部６３０により所定の位置に向けて偏向された各記録磁区６１２から磁場を、各記録磁区６１２上方の所定の位置の近傍で検出する。また、記録ヘッド３４は、磁性層６１０の各記録磁区６１２を磁化させる、磁性層６１０の各記録磁区６１２上の磁場偏向部６３０に向かう磁場を発生する。
【００７８】
このため、例えば、再生ヘッド３２が磁場偏向部６３０ａの上の位置で磁場を検出することにより、記録磁区６１２ｂなど隣接する記録磁区の磁化が読取信号に与える影響を低減することができる。また、記録ヘッド３４が磁場偏向部６３０ａの上の位置から磁場を発生することにより、記録磁区６１２ｂなど隣接する記録磁区の磁化方向に与える影響を低減することができる。このため、書込時および読取時において、クロストークを低減することができる。
【００７９】
なお、本図では、異なる記録磁区６１２上で磁気ディスク２０の径方向に分離した磁場偏向部６３０を例示しているが、同じトラック上において周方向に分離した磁場偏向部６３０を設けることで、同一トラック上の記録磁区６１２の間のクロストークを低減することができる。
【００８０】
磁場偏向部６３０としては、金属粒を例示することができる。金属粒はリソグラフィにより埋め込むことができる。なお、ＥＣＣ媒体等では、２層構造を有するグレインが形成される場合がある。このようなグレインを形成した後に、電磁場または超音波を用いて、グレインの上部を記録磁区毎に融着させた後に保護層を形成することで、本図に示した構造と同様の構造を形成することができる。
【００８１】
なお、本図では、磁性粒子が基板６００上の一面に形成された磁気ディスクにおいて、磁場偏向部６３０により磁場方向を偏向させ、各記録磁区６１２からの磁力線を局在化させる構成を示した。さらに、磁気ディスク２０がビットパターンドメディアのように、ビット毎に独立して形成された磁性体を有する場合には、各ビットの磁性体の先端部分に尖部を形成することにより、当該磁性体からの磁場を局在化させることができる。
【００８２】
このような磁気ディスク２０は、非磁性媒質中に強磁性ドットを形成する段階を含む製造法により製造することできる。例えば、アルミナなどの金属酸化物などに多孔膜を形成して、形成した孔にコバルトなどの強磁性体を埋め込む。その後、強磁性体を残してアルミナを除去することにより、各強磁性体柱の少なくとも先端部分を露出させた後、強磁性体柱の先端部分を加熱することにより、強磁性体柱の先端部分に尖部を形成させる。このようにして形成された尖部により当該磁性体からの磁場が局在化されることにより、ビット間干渉を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】一実施形態に係る磁気ディスク装置１０の全体構成の一例を示す図である。
【図２】読取信号の波形の一例を概念的に示す図である。
【図３】パラメータ格納部１３０が記憶しているデータの一例をテーブル形式で示す図である。
【図４】磁気ディスク装置１０における処理フローの一例を示す図である。
【図５】磁気ディスク２０の表面部の一例を、記録再生ヘッド３０とともに示す図である。
【図６】磁気ディスク２０他の一例を、記録再生ヘッド３０とともに示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 磁気ディスク装置
２０ 磁気ディスク
３０ 記録再生ヘッド
３２ 再生ヘッド
３４ 記録ヘッド
５０ ホストコンピュータ
１００ 信号処理部
１１０ 波形整形部
１２０ 復号処理部
１３０ パラメータ格納部
１３２ 外部情報取得部
１８０ 経過時間特定部
１８２ 書込タイミング記憶部
１８４ 連続データ特定部
１９０ パラメータ算出部
１９８ 出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクおよび磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁化方向が直交する面内記録方式の磁気ディスクが知られている。（例えば、特許文献１および２参照。）。
【特許文献１】特開平６−２３６５８６号公報
【特許文献２】特開平７−１４１６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献に記載の技術によると、磁化方向が回転面に水平方向なので、高密度にデータを記録することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、データが磁化情報として記録される磁気ディスクであって、磁気ディスクの記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、磁性層上に設けられ、磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部とを備える。
【０００５】
磁場偏向部は、磁性層上のそれぞれの記録磁区上に設けられ、周囲の領域の透磁率より大きい透磁率を有する高透磁率部を有してよい。
【０００６】
本発明の第２の態様においては、データが磁化情報として記録される磁気ディスクと、磁気ディスクからの磁場を検出する検出部とを備え、磁気ディスクは、記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、磁性層上に設けられ、磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部とを有し、検出部は、磁場偏向部により所定の位置に向けて偏向された各記録磁区から磁場を、各記録磁区上方の所定の位置の近傍で検出する。
【０００７】
本発明の第３の態様においては、データが磁化情報として記録される磁気ディスクと、磁気ディスクにデータを磁化情報として記録する磁場を発生する記録部とを備え、磁気ディスクは、記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、磁性層上に設けられ、磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部とを有し、記録部は、磁性層の各記録磁区上の磁場偏向部に向けて、磁性体層の各記録磁区を磁化させる磁場を発生する。
【０００８】
本発明の第４の態様においては、データが磁化情報として記録される磁性層を有する磁気ディスクと、磁気ディスクのトラックからの磁場を検出する検出部とを備え、磁性層の表面において、磁化された磁性層により生じる磁場の向きは、隣接するトラックの間で略直交しており、検出部は、第１の向きの磁場を生じる第１トラックからの磁場に検出感度を有する第１検出部と、第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じる第２トラックからの磁場に検出感度を有する第２検出部とを有する。
【０００９】
本発明の第５の態様においては、データが磁化情報として記録される磁性層を有する磁気ディスクと、磁気ディスクのトラックに、データを磁化情報として記録する記録部とを備え、磁性層の表面において、磁化された磁性層により生じる磁場の向きは、隣接するトラックの間で略直交しており、記録部は、第１の向きに磁化される第１トラックに第１の向きの磁場を印可する第１記録部と、第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じる第２トラックに、第２の向きの磁場を印可する第２記録部とを有する。
【００１０】
本発明の第６の態様においては、データが磁化情報として記録される磁性層を備える磁気ディスクであって、磁性層の表面において、磁化された磁性層により生じる磁場の向きが、隣接するトラックの間で略直交する。
【００１１】
磁性層の磁化容易軸は、隣接するトラックの間で略直交してよい。
【００１２】
磁性層が上部に形成される基板をさらに備え、基板は、隣接するトラックの間で法線方向が略直交する表面を有しており、磁性層は、基板の表面に磁性粒子が堆積されて形成されてよい。
【００１３】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、一実施形態に係る磁気ディスク装置１０の全体構成の一例を示す。以下に説明するように、磁気ディスク装置１０は、ハードディスク装置として機能することができる。他にも、磁気ディスク装置１０としては、光磁気ディスク装置を例示することができる。また、以下に説明する磁気ディスク装置１０の機能および動作のうち、再生信号の劣化特性に応じた信号処理などは、光ディスクを読み取る光ディスク装置に応用することもできる。
【００１６】
磁気ディスク装置１０は、磁気ディスク２０、記録再生ヘッド３０、信号処理部１００、パラメータ格納部１３０、外部情報取得部１３２、経過時間特定部１８０、書込タイミング記憶部１８２、連続データ特定部１８４、出力部１９８を備える。本図のＡ部に、記録再生ヘッド３０のブロック構成が示されているとおり、記録再生ヘッド３０は、再生ヘッド３２および記録ヘッド３４を有する。
【００１７】
磁気ディスク装置１０は、ホストコンピュータ５０からデジタルデータを受け取って、磁気記録媒体の一例である磁気ディスク２０に記録する。なお、本図では、データを記録する記録系のブロック構成は省略した。なお、再生ヘッド３２は、磁気ディスク２０のトラックを読み取る読取部の一例であり、記録ヘッド３４は、磁気ディスク２０に磁気的に書き込む書込部の一例であってよい。
【００１８】
磁気ディスク２０には、データが磁気的に記録される。具体的には、磁気ディスク２０には、データ列が磁気ディスク２０の記録面に２次元的に記録される。なお、磁気ディスク２０に磁気的に記録されるデータとは、例えばホストコンピュータから送信されたデジタルデータであってよい。また、当該データとは、ホストコンピュータから送信されたデジタルデータをＮＲＺ符号化・ＮＲＺＩ符号化などの所定の符号化方式で符号化して得られたデジタルデータなど、磁気ディスク２０の記録面にビット値に対応する磁化情報として実際に記録されるべきデジタルデータであってよい。なお、磁気ディスク２０には、磁化方向の情報としてデータが記録される。
【００１９】
記録ヘッド３４は、磁気ディスク２０のトラックにデータを磁気的に書き込む。記録ヘッド３４は、トラックに書き込まれるべきデータに応じた強度の磁場を印可することにより、磁気ディスク２０の記録層に含まれる磁性粒子層に磁化情報としてデータを書き込む。記録ヘッド３４は、モータにより磁気ディスク２０が回転している状態で、トラックに対してデータを連続的に書き込む。このように、記録ヘッド３４は、磁気ディスク２０の記録面上を移動しながらデータを書き込む。
【００２０】
再生ヘッド３２は、磁気ディスク２０のトラックを読み取る。再生ヘッド３２は、モータにより磁気ディスク２０が回転している状態で、トラックを連続的に読み取る。このように、再生ヘッド３２は、磁気ディスク２０の記録面上を移動しながら読み取る。再生ヘッド３２は、磁気ディスク２０のトラックを磁気的に読み取ることにより得られた信号を出力する。なお、再生ヘッド３２から出力される信号はアナログ信号であってよい。
【００２１】
再生ヘッド３２は、再生ヘッド３２の位置における磁場強度に応じた信号を出力する。再生ヘッド３２が出力する信号は、磁気ディスク２０の記録層に含まれる磁性粒子層の各磁性粒子の磁化方向に応じた信号となる。再生ヘッド３２としては、ＭＲ効果を利用したＭＲヘッド、ＧＭＲ効果を利用したＧＭＲヘッド、ＴＭＲ効果を利用したＴＭＲヘッドなどを例示することができる。
【００２２】
再生ヘッド３２が出力した信号は、信号処理部１００に供給される。信号処理部１００は、再生ヘッド３２が出力した信号に信号処理を施して、磁気ディスク２０に記録されたデータを算出する。信号処理部１００は、再生ヘッド３２から得られた信号を復号して、磁気ディスク２０に記録されたデータを算出する。出力部１９８は、信号処理部１００が算出したデータをホストコンピュータ５０に伝送する。
【００２３】
信号処理部１００は、波形整形部１１０および復号処理部１２０を有する。波形整形部１１０は、再生ヘッド３２からの信号に波形整形処理を施す。波形整形部１１０は、再生ヘッド３２からの信号波形を、復号処理部１２０における復号処理に適した波形に整形する。復号処理部１２０は、波形整形部１１０により整形された信号を復号することにより、トラックに記録されたデータを算出する。なお、波形整形部１１０は、再生ヘッド３２から出力されたアナログ信号に対して波形整形処理を施すが、内部の処理では、アナログ信号をデジタルに変換したデジタル信号に波形整形処理を施してよい。また、信号処理部１００は、ＰＲＭＬ方式、ピークデテクト方式など、種々のデコード方式を含む信号処理により、磁気ディスク２０に記録されたデータを算出することができる。
【００２４】
以上、記録再生ヘッド３０、信号処理部１００、および出力部１９８の動作の概要を説明した。以下に、信号処理部１００による信号処理の詳細について説明する。なお、以下の説明において、再生ヘッド３２が磁気ディスク２０を読み取ることにより得られた信号を、単に読取信号と呼ぶ。また、磁気ディスク２０の記録面におけるデータが記録された特定の領域を再生ヘッド３２が読み取ることにより得られた信号のことを、特定の領域に対する読取信号と呼ぶ場合がある。また、特定のデータが記録された領域を再生ヘッド３２が読み取ることにより得られた信号のことを、特定のデータに対する読取信号と呼ぶ場合がある。このような記述は、説明の冗長さをなくして意味内容を理解し易くすることを目的としており、他の特別な意味内容に限定するものではない。
【００２５】
経過時間特定部１８０は、再生ヘッド３２により読み取られたデータが磁気ディスク２０に記録されてからの時間長さを特定する。信号処理部１００は、再生ヘッド３２により得られた信号に対して、経過時間特定部１８０が特定した時間長さに応じて異なる信号処理を施すことにより、磁気ディスク２０に記録されたデータを算出する。
【００２６】
例えば、信号処理部１００は、読取信号における経時劣化を補正する。なお、読取信号における経時劣化を補正するとは、読取信号に含まれる、経時劣化による成分の強度を低減することを意味する。経時劣化としては、熱減磁によるものを例示することができる。
【００２７】
例えば、隣接する２つの記録磁区の間で、一方の記録磁区に記録された磁化情報が、他方の記録磁区に記録された磁化情報に影響を受ける場合がある。この場合に、磁性粒子が微小であるほど影響を受けやすいので、記録磁区内において微小な磁性粒子の密度に応じて、読取信号の強度が変わる場合がある。このため、読取信号の波形は時間的に小さく変化して、その結果信号が劣化してしまう。信号の劣化量は、記録されてからの時間長さが大きいほど大きくなり、その結果、復号誤りが生じる確率が高まる場合がある。
【００２８】
具体的には、パラメータ格納部１３０は、磁気ディスク２０にデータが記録されてからの時間長さに対応づけて、磁気ディスク２０に記録されてから当該時間長さに対応する長さの時間が経過したデータに対する読取信号を処理する場合に用いるべき信号処理パラメータを格納する。より具体的には、パラメータ格納部１３０は、磁気ディスク２０にデータが記録されてからの時間長さに対応づけて、磁気ディスク２０に記録されてから当該時間長さに対応する長さの時間が経過したデータに対する読取信号における経時劣化を補正する場合に用いるべき、信号処理パラメータを格納する。なお、外部情報取得部１３２は、信号処理パラメータを磁気ディスク装置１０の外部から取得してよい。そして、パラメータ格納部１３０は、外部情報取得部１３２が取得した信号処理パラメータを格納してよい。
【００２９】
そして、信号処理部１００は、経過時間特定部１８０が特定した時間長さに対応する時間長さに対応づけてパラメータ格納部１３０が記憶している信号処理パラメータを用いて、再生ヘッド３２により得られた信号に対して信号処理を施す。これにより、読取信号における経時劣化を補正することができる。なお、「経過時間特定部１８０が特定した時間長さに対応する時間長さ」とは、経過時間特定部１８０が特定した時間長さとの間の時間差が予め定められた値より小さい時間長さを意味してよい。なお、以後の説明において、データが磁気ディスク２０に記録されてからの時間長さのことを、単に「経過時間」と呼ぶ場合がある。
【００３０】
なお、経過時間特定部１８０は、読取信号の波形に基づき、経過時間を特定してよい。上述したように経過時間に応じて信号波形に劣化が生じるので、信号波形の特徴量に基づき経過時間を特定することができる。具体的には、経過時間特定部１８０は、読取信号の波形から波形の特徴量を抽出して、抽出した特徴量に基づき、経過時間を特定してよい。
【００３１】
特徴量としては、予め定められた周波数領域における周波数成分を例示することができる。具体的には、経過時間特定部１８０は、予め定められた周波数における周波数成分を算出して、算出した周波数成分に基づき、経過時間を特定してよい。経過時間特定部１８０は、経過時間の時間長さと周波数成分の大きさとが予め対応づけられたテーブルを記憶しており、当該テーブルの内容に基づき経過時間を特定してよい。
【００３２】
その他、記録ヘッド３４が磁気ディスク２０にデータを書き込んだタイミングを記憶しておくことにより、経過時間を特定することもできる。具体的には、書込タイミング記憶部１８２は、磁気ディスク２０にデータが書き込まれたタイミングを記憶する。そして、経過時間特定部１８０は、書込タイミング記憶部１８２が記憶しているタイミングに基づき、経過時間の時間長さを特定してもよい。なお、書込タイミング記憶部１８２は、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリにより実現されてよい。また、磁気ディスク２０が経過時間特定部１８０として機能してもよい。つまり、記録ヘッド３４が磁気ディスク２０にデータを書き込んだ場合に、書き込みのタイミングを示すデータを、磁気ディスク２０に書き込んでよい。経過時間特定部１８０は、当該書き込みのタイミングを示すデータを磁気ディスク２０から読み出すことにより、経過時間を特定してよい。
【００３３】
その他、経過時間特定部１８０は、経過時間を特定することができる情報をホストコンピュータ５０から取得してよい。例えばホストコンピュータ５０上で動作するオペレーティングシステムにおいて磁気ディスク２０に記録されたあるファイル・データを読み出す場合、オペレーティングシステムが有するファイルシステムの機能により、ファイルの記録（更新）日時を特定することができる。
【００３４】
例えば、ファイルシステムの機能によりファイルが磁気ディスク装置１０から読み出される場合に、ファイル・データの読み出しに先立ち、ファイル・データが記録されている１以上のセクタを特定する情報を含む管理情報が磁気ディスク装置１０から読み出される場合がある。当該管理情報に、ファイルが記録された日時情報が含まれている場合には、ファイル・データの読み出しに先立ち、当該ファイル・データが記録または更新された日時情報を特定することができる。これにより、ファイル・データが記録された１以上のセクタと、当該セクタに書き込まれた日時情報とを、ファイル・データの読み出しに先立って特定することができる。経過時間特定部１８０は、ファイルシステムの機能を通じて、当該１以上のセクタに対応づけて当該日時情報を受け取ることにより、経過時間を予め特定することができる。
【００３５】
なお、複数のセクタにわたって記録される１ファイルのデータをファイルシステムが磁気ディスク装置１０に記録する場合には、新規ファイルを書き込む場合においても既存のファイルを更新する場合においても、１ファイルのデータを表す全データ列を複数のセクタにわたって一度に書き込む場合がある。このような場合、複数のセクタには実質的に同じタイミングでデータが記録されることになるので、経過時間特定部１８０は、１ファイルのデータが記録される複数のセクタの経過時間を特定することができる。
【００３６】
この場合、連続データ特定部１８４は、読み込み対象の複数のセクタが１ファイルのデータである旨の情報を、ファイルシステムの機能によりホストコンピュータ５０から取得してよい。これにより、経過時間特定部１８０は、複数のセクタのそれぞれの経過時間を一括して特定することができる。このように、連続データ特定部１８４は、磁気ディスク２０上の複数のデータ領域のうち、連続するデータが記録された複数のデータ領域を特定する。この場合、信号処理部１００は、連続するデータが記録された複数のデータ領域のそれぞれに対する読取信号に、経過時間特定部１８０により特定された複数のデータ領域のうちの少なくとも１つに記録されたデータの経過時間に応じた信号処理パラメータを用いて、信号処理を施してよい。
【００３７】
このように、経過時間特定部１８０は、連続データ特定部１８４により特定された複数のデータ領域の少なくとも１つのデータ領域にデータが記録されてからの時間長さを特定する。そして、信号処理部１００は、連続データ特定部１８４により特定された複数のデータ領域から読み取ることにより得られた信号に対して、それぞれ同じ信号処理パラメータを用いて信号処理を施してよい。
【００３８】
なお、信号処理パラメータは、信号処理部１００における、連続するデータが記録された複数のデータ領域のうちの少なくとも１つの復号結果に基づき動的に決定されてよい。具体的には、信号処理部１００は、連続データ特定部１８４により特定された複数のデータ領域の少なくとも１つのデータ領域を再生ヘッド３２が読み取ることにより得られた信号を復号して、当該データ領域に記録されたデータを算出したとする。この場合に、パラメータ算出部１９０は、信号処理部１００における少なくとも１つのデータ領域から読み取られた信号に対する復号結果に基づき、磁気ディスク２０に記録されてから経過時間特定部１８０により特定された時間長さに対応する長さの時間が経過したデータに対する読取信号を復号する場合に用いるべき、当該信号の経時劣化を補正する信号処理パラメータを算出する。パラメータ格納部１３０は、パラメータ算出部１９０が算出した信号処理パラメータを記憶する。そして、信号処理部１００は、連続データ特定部１８４により特定された複数のデータ領域における他のデータ領域を再生ヘッド３２が読み取ることにより得られた新たな信号に対して、パラメータ格納部１３０が記憶している、少なくとも１つのデータ領域からの信号に対する復号結果に基づき算出された信号処理パラメータを用いて信号処理を施すことにより、新たな信号の経時劣化を補正する。
【００３９】
これにより、磁気ディスク２０の各個体の記録特性に応じて、信号処理パラメータを適切に決定することができる。例えば、上述した熱減磁による影響は、磁気ディスク装置１０が置かれた温度環境・温度履歴によって大きく左右される。上述したように磁気ディスク２０が動作している環境下で信号処理パラメータを算出することで、磁気ディスク装置１０が置かれた温度環境・温度履歴に応じて適切に復号することができる場合がある。
【００４０】
なお、以上の説明において、経過時間に応じて適切な信号処理パラメータを用いて読取信号に信号処理を施す場合における、磁気ディスク装置１０の各部の動作を説明した。読取信号が劣化する要因としては、経過時間の他に、媒体ノイズなど種々の要因が考えられる。また、磁気ディスク２０の各構成要素の個体差、磁気ディスク装置１０が置かれた環境などにより、読取信号波形の劣化パターンは大きく異なる場合がある。このような場合、読取信号の劣化パターンに応じて、適切な信号処理パラメータが用いられることが望ましい。
【００４１】
なお、上記において、略同一時刻に記録されたデータに対する読取信号の復号結果に基づき信号処理パラメータを算出する動作を説明したが、同様にして、類似する劣化パターンの読取信号に対しては、各劣化パターンに応じて異なる適切な信号処理パラメータを用いて信号処理を施すことが望ましい。具体的には、パラメータ算出部１９０は、信号処理部１００における復号結果に基づき、再生ヘッド３２により得られた信号の劣化特性に類似する信号劣化特性を有する信号を復号する場合に用いるべき信号処理パラメータを算出する。そして、パラメータ格納部１３０は、パラメータ算出部１９０が算出した信号処理パラメータを記憶する。そして、信号処理部１００は、再生ヘッド３２から新たな信号が得られた場合に、パラメータ格納部１３０が記憶している、新たな信号の劣化特性に類似する信号劣化特性を有する信号用の信号処理パラメータを用いて、新たな信号を復号する。
【００４２】
他にも、パラメータ算出部１９０は、入力信号履歴、温度履歴、および衝撃履歴の少なくとも１つに基づき、信号処理パラメータを算出してよい。例えば、パラメータ算出部１９０は、入力信号履歴、温度履歴、衝撃履歴の少なくとも１つを変数とする関数に、入力信号履歴、温度履歴、および衝撃履歴の少なくとも１つの実測値を入力することにより、信号処理パラメータを算出してよい。履歴としては、入力信号、温度、および衝撃のそれぞれについての、強度、周波数、および位相を指標とした履歴データを例示することができる。履歴データとしては、強度、周波数、および位相そのもの、または、それらの累積値の少なくともいずれかを例示することができる。なお、関数に入力される変数の値は、基準値からの差であることが望ましい。基準値は正常状態での値に設定されることが望ましく、例えば加速度について言えは基準値は０に設定されていることが好ましい。また、当該関数は、復号結果の正誤にひもづけられた学習データから求めても良い。さらに、学習データはＰＣＡ、ＬＰＰ等の次元圧縮、ＦＦＴ、Ｗａｖｅｌｅｔ変換等の周波数変換などによりデータ圧縮された状態で保持されてよい。なお、衝撃は加速度センサー等により計測することができる。
【００４３】
以上説明した磁気ディスク装置１０によると、読取信号に対する熱減磁の影響、経時劣化、媒体ノイズなどの、種々の信号劣化をある程度許容することができる。したがって、記録密度をより高めた磁気ディスク２０を使用することができる場合がある。また、磁性粒子の大きさの不揃いをある程度許容することができるので、ローコストで製造された磁気ディスク２０を使用することができる場合がある。また、より過酷な温度環境において磁気ディスク装置１０を使用することができる場合がある。
【００４４】
なお、信号処理部１００、パラメータ格納部１３０、外部情報取得部１３２、経過時間特定部１８０、書込タイミング記憶部１８２、連続データ特定部１８４、出力部１９８は、集積回路として実装されてよい。例えば、ライトチャネルＩＣとともに、リード・ライト・チャネルＩＣとして実装されてよい。なお、パラメータ格納部１３０は、リードチャネルＩＣまたはリード・ライト・チャネルＩＣの内部のメモリ素子として実装されてよいし、外部のメモリ素子として実装されてもよい。パラメータ格納部１３０として実装されるメモリ素子は、ＲＡＭタイプのメモリ素子であってよい。
【００４５】
図２は、読取信号の波形の一例を概念的に示す。ここでは、磁気ディスク２０が垂直記録用の記録媒体であるとして、隣接する記録磁区間で異なるビット値が書き込まれているとする。
【００４６】
垂直記録の場合、隣接する記録磁区の境界の磁化遷移領域では、互いに反磁界を打ち消すように作用することにより、強い磁化が形成される。記録磁区の内部では反磁界の影響により磁化は小さくなる。読取信号の劣化としては、記録磁区の境界の揺らぎに起因するもの、記録磁区内部に形成される不規則磁区などを例示することができる。これらの要因により、読取信号には、ジッタノイズ、立ち上がりのノイズ、読取信号の直流成分にのる重畳されるＤＣノイズが生じる。これらのノイズは、記録されてからの経過時間によって変動する場合がある。
【００４７】
図３は、パラメータ格納部１３０が記憶しているデータの一例をテーブル形式で示す。パラメータ格納部１３０は、経過時間に対応づけて信号処理パラメータを格納している。
【００４８】
パラメータ格納部１３０が記憶している信号処理パラメータは、上記のジッタノイズ、立ち上がりのノイズ、ＤＣノイズに対する経過時間依存性を排除するフィルタであってよい。波形整形部１１０は、パラメータ格納部１３０が経過時間に対応づけて記憶している信号処理パラメータを選択して、読取信号の波形を整形する。波形整形部１１０における波形整形処理は、デジタルフィルタ、アナログフィルタのいずれとしても実装することができる。パラメータ格納部１３０が当該フィルタを制御するためのパラメータを経過時間に対応づけて格納することにより、波形整形部１１０は、経過時間特定部１８０が特定した経過時間に対応づけてパラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて、読取信号における経過時間依存のノイズ成分を低減することができる。
【００４９】
なお、パラメータ格納部１３０は、波形処理用の信号処理パラメータに加え、復号処理部１２０における復号処理用の信号処理パラメータを格納してもよい。この場合、復号処理部１２０は、経過時間特定部１８０が特定した経過時間に対応づけてパラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて、波形整形部１１０により整形された読取信号に対して復号処理をしてよい。
【００５０】
図４は、磁気ディスク装置１０における処理フローの一例を示す。波形整形部１１０には、再生ヘッド３２により１セクタに記録されたユーザデータを読み取った読取信号が入力される（Ｓ４００）。ここで、信号処理部１００は、予め定められた信号処理パラメータを選択する（Ｓ４０２）。予め定められた信号処理パラメータは、読取信号における経時劣化が考慮されない信号処理パラメータであってよい。
【００５１】
波形整形部１１０は、予め定められた信号処理パラメータを用いて、読取信号の波形を整形する（Ｓ４０４）。復号処理部１２０は、波形整形部１１０により整形された波形を復号する（Ｓ４０６）。なお、復号処理部１２０による復号処理は、パラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて行われる。
【００５２】
復号処理部１２０は、復号処理部１２０による復号処理の成否を判断する（Ｓ４０８）。復号処理部１２０は、復号処理部におけるビットエラー率に基づき、復号処理の成否を判断してよい。Ｓ４０８において復号処理が成功しなかった旨が判断された場合、信号処理部１００は、読出対象のセクタにデータが記憶されてからの時間長さが適合する範囲に対応づけてパラメータ格納部１３０に格納されている信号処理パラメータを選択する（Ｓ４２０）。そして、Ｓ４０４およびＳ４０６において、Ｓ４２０において選択された信号処理パラメータを用いて波形整形および復号処理がなされる。
【００５３】
Ｓ４０８において復号処理が成功した旨が判断されて場合、信号処理パラメータを算出する（Ｓ４１０）。パラメータ格納部１３０は、Ｓ４１０において算出された信号ステップ処理パラメータを、上記セクタにユーザデータが記録されてからの経過時間に対応づけて格納する（４１２）。
【００５４】
このように、パラメータ算出部１９０は、再生ヘッド３２により読み取られた信号に対する復号処理が成功した旨が判断されたことを条件として、信号処理部１００における復号結果に基づき信号処理パラメータを算出する。パラメータ算出部１９０は、信号処理部１００による復号処理が成功した信号に対する復号結果に基づき、信号処理パラメータを算出するので、正しい復号に結びつく信号処理パラメータを算出することができる。また、信号処理部１００は、新たな信号に対して予め定められた復号処理を施して、予め定められた復号処理が成功しなかったことを条件として、パラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて、新たな信号を復号する。これにより、磁気ディスク装置１０の個体差などに応じた信号処理をすることができる。
【００５５】
なお、パラメータ算出部１９０は、Ｓ４１０において、復号処理部１２０の復号処理によって得られたビットデータに基づいて、信号処理パラメータを算出してよい。例えば、パラメータ算出部１９０は、復号処理により得られたビット列に基づいて、当該ビット列が磁気ディスク２０に記録されていた場合に、再生ヘッド３２によって得られるべき信号波形を推定する。なお、得られるべき信号波形とは、符号間干渉の影響など、経過時間の影響を受けにくい要因により劣化した波形であってよい。パラメータ算出部１９０は、実際に得られた読取信号を、推定した信号波形に変換する変換関数を、信号処理パラメータとして算出する。なお、パラメータ格納部１３０が、読取対象のデータの経過時間に対応する時間範囲に対応づけて信号処理パラメータを既に格納している場合には、当該既に格納されている信号処理パラメータと、上記ビットデータに基づいて新たに算出した信号処理パラメータとに基づき、それらの合成の波形整形効果を有する信号処理パラメータを算出してよい。
【００５６】
例えば、パラメータ算出部１９０は、上記のように、復号処理により得られた時系列のビット列から、再生ヘッド３２により得られるべき信号系列ｙｉを算出する。パラメータ算出部１９０は、信号系列ｙｉを正解の信号系列として扱う。ここで、当該ビット列として復号されたデータを再生ヘッド３２が読み取ることにより実際に得られた信号系列をｕｉとする。パラメータ算出部１９０は、数多くのセクタのデータから得られた正解の信号系列ｙｉおよび信号系列ｕｉを用いて、Σ（ｕｉ−ｗｉｙｉ）２を最小化するｗｉを算出し、算出したｗｉを信号処理パラメータとする。
【００５７】
他にも、信号処理部１００がＰＲＭＬ方式で信号処理を行う場合、波形整形部１１０および復号処理部１２０は、それぞれ等化器およびＭＬ複号器として機能してよい。この構成においては、パラメータ算出部１９０は、波形整形部１１０による等化処理において得られた等化係数を、信号処理パラメータとして算出してもよい。
【００５８】
以上説明したように、パラメータ算出部１９０は、信号処理部１００における復号結果に基づき、磁気ディスク２０に記録されてから経過時間特定部１８０により特定された時間長さに対応する長さの時間が経過したデータに対する読取信号を復号する場合に用いるべき、当該信号の経時劣化を補正する信号処理パラメータを算出する。そして、信号処理部１００は、新たな信号が得られた場合に、パラメータ格納部１３０が格納している、新たな信号として読み取られたデータが磁気ディスク２０に記録されてからの時間長さに近い期間経過したデータに対する読取信号用の信号処理パラメータを用いて、新たな信号の経時劣化を補正する。
【００５９】
図２から図４に関連して、経過時間を補正する場合の各部の処理を説明した。同様にして、読取信号の波形の劣化特性に基づき、補正してもよい。パラメータ格納部１３０は、上記の経過時間に代えて、読取信号波形の劣化パターンを特定する情報を格納してよい。そして、信号処理部１００は、新たな読取信号の劣化パターンに適応する劣化パターンを特定する情報に対応づけてパラメータ格納部１３０が格納している信号処理パラメータを用いて、新たな読取信号に信号処理を施してよい。劣化パターンとしては、上記のジッタ量、立ち上がりの広がり量、ＤＣノイズ量などを、劣化パターンを特定する情報として例示することができる。
【００６０】
以上説明したように、磁気ディスク装置１０によると、経過時間に応じた読取信号波形の劣化を、ある程度許容することができる場合がある。また、磁性粒子の均一さがセクタ毎に異なっているなどにより、読取信号波形にセクタ毎に異なる劣化パターンが表れる場合がある。磁気ディスク装置１０によると、このような空間的な劣化パターンの違いを或る程度許容することができる。記録密度が高くなるとこのような波形劣化の違いも顕著になるが、磁気ディスク装置１０によると、波形劣化の違いをある程度許容することができるので、記録密度を高めた磁気ディスク２０を使用することができる場合がある。
【００６１】
図５は、磁気ディスク２０の表面部の一例を、記録再生ヘッド３０とともに示す。磁気ディスク２０は、異なる記録磁区間のクロストークを低減することができる磁気記録媒体を提供することを目的とする。ここでは、特に、トラック間のクロストークを低減することができる磁気記録媒体の一例を説明する。
【００６２】
磁気ディスク２０は、基板５００および磁性層５１０を備える。基板５００の上部には、磁性層５１０が上部に形成される。磁性層５１０には、データが磁化情報として記録される。基板５００は、隣接するトラック５２０ａおよびトラック５２０ｂの間で法線方向が略直交する表面を有している。磁性層５１０は、基板５００の表面に磁性粒子が堆積されて形成される。基板５００の表面に法線方向に磁化容易軸が向くよう、磁性粒子をさせることにより、磁性層５１０の磁化容易軸は、隣接するトラックの間で略直交するようになる。
【００６３】
このように、磁気ディスク２０によると、磁性層５１０の表面において、磁化された磁性層５１０により生じる磁場の向きが、隣接するトラックの間で略直交している。これにより、トラック５２０ａからの磁場の向きと、トラック５２０ｂからの磁場の向きとは直交する。磁気ディスク２０において、トラック５２０ａからの磁場の向きと略同一方向の磁場を生じるトラックと、トラック５２０ｂからの磁場の向きと略同一方向の磁場を生じるトラックとが、径方向に交互に配列されている。なお、磁性層５１０の磁化方向は、磁気ディスク２０の記録面、あるいは磁気ディスク２０の回転面内にはなく、各トラック５２０を個別に見ると垂直記録方式の記録媒体とみなすことができる。
【００６４】
記録再生ヘッド３０ａは、トラック５２０ａに対して、データの書き込みと読み込みとをすることができる。また、記録再生ヘッド３０ｂは、トラック５２０ｂに対して、データの書き込みと読み込みとをすることができる。なお、記録再生ヘッド３０ａは、トラック５２０ａと略同一方向の磁場を生じるトラックに対して、データの書き込みと読み込みとをすることができ、記録再生ヘッド３０ａは、トラック５２０ｂと略同一方向の磁場を生じるトラックに対して、データの書き込みと読み込みとをすることができる。
【００６５】
本図のＡ部には、磁気ディスク２０の記録面の表面から記録再生ヘッド３０を見た場合の図が示されている。図示されるように、記録再生ヘッド３０ａは、再生ヘッド３２ａおよび記録ヘッド３４ａを有する。なお、記録再生ヘッド３０ｂも同様の構成を有しており、以後の説明では、記録再生ヘッド３０ｂが有する再生ヘッドを再生ヘッド３２ｂと呼び、記録再生ヘッド３０ｂが有する記録ヘッドを記録ヘッド３４ｂと呼ぶ。
【００６６】
トラック５２０ａの磁性層が磁化された状態では、第１の向きの磁場がトラック５２０ａから生じる。トラック５２０ｂの磁性層が磁化された状態では、第１の向きと略直交する第２の向きの磁場がトラック５２０ｂから生じる。再生ヘッド３２ａは、この発明における第１検出部の一例であり、トラック５２０ａから生じる第１の向きの磁場に検出感度を有する。
【００６７】
再生ヘッド３２ｂは、この発明における第２検出部の一例であり、第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じるトラック５２０ｂからの磁場に検出感度を有する。なお、再生ヘッド３２ａおよび再生ヘッド３２ｂは、特定の方向に検出感度を有する磁場検出デバイスの向きを、各磁場検出デバイスがそれぞれ第１の向きおよび第２の向きに検出感度を有するよう調整された状態で、組み上げられる。
【００６８】
記録ヘッド３４ａは、この発明における第１記録部の一例であり、第１の向きの磁場を発生することにより、第１の向きに磁化されるトラック５２０ａに第１の向きの磁場を印可する。記録ヘッド３４ｂは、この発明における第２記録部の一例であり、第２の向きの磁場を発生することにより、第２の向きに磁化されるトラック５２０ａに第２の向きの磁場を印可する。なお、記録ヘッド３４ａおよび記録ヘッド３４ｂは、特定の方向の磁場を発生することができる磁場発生デバイスの向きを、各磁場発生デバイスからそれぞれ第１の向きおよび第２の向きの磁場が生じるよう調整された状態で、組み上げられる。
【００６９】
基板５００は、平面状の基板材料を用意する段階と、当該基板材料上に、法線方向が直交する表面が同心円状に形成されるべく溝部を形成する段階とにより、製造することができる。溝部は、リソグラフィ、ナノインプリントなどにより形成することができる。基板材料としては、ガラス、シリコン、アルミ、プラスチックの少なくともいずれかであってよい。そして、溝部が形成された基板５００上に、磁気異方性を有する磁性材料（例えば、ＣｏＰｔ）を、磁化容易軸がトラック間で直交するよう、スパッタで表面に蒸着することにより、磁気ディスク２０が製造される。蒸着された磁性材料は結晶構造のｃ軸が基板５００の表面に略垂直になる形で析出するので、表面の法線方向がトラック間で直交する基板５００に磁性材料を蒸着させることで、トラック間で磁化容易軸が直交した磁性層５１０を形成することができる。
【００７０】
以上説明したように、磁気ディスク２０によると、磁性層５１０が磁化される方向が隣接するトラックとの間で略直交しているので、書込時において隣接トラックへの磁化方向に与える影響を低減することができる。また、読込時においても、隣接トラックの磁化方向が読取信号に与える影響を低減することができる。これにより、トラック間のクロストークを低減することができる。
【００７１】
図６は、磁気ディスク２０他の一例を、記録再生ヘッド３０とともに示す。本図で示す磁気ディスク２０の構成は、図５に示した構成と同様に、異なる記録磁区間のクロストークを低減することができる磁気記録媒体を提供することを目的とする。本図で示す磁気ディスク２０は、トラック間のみならず、同一トラック内の記録磁区間でのクロストークを低減することができる磁気記録媒体の一例を説明する。なお、記録再生ヘッド３０は、図５の記録再生ヘッド３０ａに示したように、再生ヘッド３２および記録ヘッド３４が並べて配置された構造を有するとする。
【００７２】
磁気ディスク２０は、基板６００、磁性層６１０、および保護層６２０を備える。平面状の基板６００の上部には、磁性層６１０が形成される。磁性層６１０には、データが基板６００の平面に垂直な向きの磁化として記録される。磁性層６１０には、記録磁区６１２ａおよび記録磁区６１２ｂのように、複数の記録磁区６１２が形成される。記録磁区６１２は、複数の磁性粒子によって形成される。
【００７３】
本図では、記録磁区６１２を形成するグレインを格子で示している。格子の内部に、記録磁場により磁化された場合の磁化方向の一例を矢印で示している。本図には、磁気ディスク２０を径方向に切断した断面を示している。本図では、簡単のため、同じ大きさのグレインが径方向に４個並んだ状態が示されているが、実際にはグレインの大きさは異なってよく、グレインの数も４以外であってよいことは言うまでもない。
【００７４】
磁性層６１０は、磁気ディスク２０の記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する。本図には、磁気ディスク２０の記録面の法線方向に磁化容易軸を有する磁性層６１０が示されているが、磁化容易軸の向きは、本図で示した向きに限られない。
【００７５】
保護層６２０は磁性層６１０の上に形成される。保護層６２０内には複数の磁場偏向部６３０ａおよび６３０ｂが形成されている。磁場偏向部６３０ａおよび磁場偏向部６３０ｂは、磁性層６１０上に設けられ、磁性層６１０の各記録磁区６１２からの磁場を、各記録磁区６１２上方の所定の位置に向けて偏向させる。
【００７６】
具体的には、磁場偏向部６３０は、磁性層６１０上のそれぞれの記録磁区６１２上に設けられ、周囲の領域の透磁率より大きい透磁率を有する高透磁率体により形成される。このように、複数の磁場偏向部６３０は、対応する複数の記録磁区６１２上に、互いに分離して設けられる。磁場偏向部６３０により、１つの記録磁区６１２からの磁場または記録磁区６１２への磁場は、他の領域より磁場偏向部６３０内を通過し易くなる。
【００７７】
再生ヘッド３２は、磁場偏向部６３０により所定の位置に向けて偏向された各記録磁区６１２から磁場を、各記録磁区６１２上方の所定の位置の近傍で検出する。また、記録ヘッド３４は、磁性層６１０の各記録磁区６１２を磁化させる、磁性層６１０の各記録磁区６１２上の磁場偏向部６３０に向かう磁場を発生する。
【００７８】
このため、例えば、再生ヘッド３２が磁場偏向部６３０ａの上の位置で磁場を検出することにより、記録磁区６１２ｂなど隣接する記録磁区の磁化が読取信号に与える影響を低減することができる。また、記録ヘッド３４が磁場偏向部６３０ａの上の位置から磁場を発生することにより、記録磁区６１２ｂなど隣接する記録磁区の磁化方向に与える影響を低減することができる。このため、書込時および読取時において、クロストークを低減することができる。
【００７９】
なお、本図では、異なる記録磁区６１２上で磁気ディスク２０の径方向に分離した磁場偏向部６３０を例示しているが、同じトラック上において周方向に分離した磁場偏向部６３０を設けることで、同一トラック上の記録磁区６１２の間のクロストークを低減することができる。
【００８０】
磁場偏向部６３０としては、金属粒を例示することができる。金属粒はリソグラフィにより埋め込むことができる。なお、ＥＣＣ媒体等では、２層構造を有するグレインが形成される場合がある。このようなグレインを形成した後に、電磁場または超音波を用いて、グレインの上部を記録磁区毎に融着させた後に保護層を形成することで、本図に示した構造と同様の構造を形成することができる。
【００８１】
なお、本図では、磁性粒子が基板６００上の一面に形成された磁気ディスクにおいて、磁場偏向部６３０により磁場方向を偏向させ、各記録磁区６１２からの磁力線を局在化させる構成を示した。さらに、磁気ディスク２０がビットパターンドメディアのように、ビット毎に独立して形成された磁性体を有する場合には、各ビットの磁性体の先端部分に尖部を形成することにより、当該磁性体からの磁場を局在化させることができる。
【００８２】
このような磁気ディスク２０は、非磁性媒質中に強磁性ドットを形成する段階を含む製造法により製造することできる。例えば、アルミナなどの金属酸化物などに多孔膜を形成して、形成した孔にコバルトなどの強磁性体を埋め込む。その後、強磁性体を残してアルミナを除去することにより、各強磁性体柱の少なくとも先端部分を露出させた後、強磁性体柱の先端部分を加熱することにより、強磁性体柱の先端部分に尖部を形成させる。このようにして形成された尖部により当該磁性体からの磁場が局在化されることにより、ビット間干渉を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】一実施形態に係る磁気ディスク装置１０の全体構成の一例を示す図である。
【図２】読取信号の波形の一例を概念的に示す図である。
【図３】パラメータ格納部１３０が記憶しているデータの一例をテーブル形式で示す図である。
【図４】磁気ディスク装置１０における処理フローの一例を示す図である。
【図５】磁気ディスク２０の表面部の一例を、記録再生ヘッド３０とともに示す図である。
【図６】磁気ディスク２０他の一例を、記録再生ヘッド３０とともに示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 磁気ディスク装置
２０ 磁気ディスク
３０ 記録再生ヘッド
３２ 再生ヘッド
３４ 記録ヘッド
５０ ホストコンピュータ
１００ 信号処理部
１１０ 波形整形部
１２０ 復号処理部
１３０ パラメータ格納部
１３２ 外部情報取得部
１８０ 経過時間特定部
１８２ 書込タイミング記憶部
１８４ 連続データ特定部
１９０ パラメータ算出部
１９８ 出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データが磁化情報として記録される磁気ディスクであって、
前記磁気ディスクの記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、
前記磁性層上に設けられ、前記磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部と
を備える磁気ディスク。
【請求項２】
前記磁場偏向部は、
前記磁性層上のそれぞれの記録磁区上に設けられ、周囲の領域の透磁率より大きい透磁率を有する高透磁率部
を有する
請求項１に記載の磁気ディスク。
【請求項３】
データが磁化情報として記録される磁気ディスクと、
前記磁気ディスクからの磁場を検出する検出部と
を備え、
前記磁気ディスクは、
記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、
前記磁性層上に設けられ、前記磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部と
を有し、
前記検出部は、前記磁場偏向部により所定の位置に向けて偏向された各記録磁区から磁場を、各記録磁区上方の所定の位置の近傍で検出する
磁気ディスク装置。
【請求項４】
データが磁化情報として記録される磁気ディスクと、
前記磁気ディスクにデータを磁化情報として記録する磁場を発生する記録部と
を備え、
前記磁気ディスクは、
記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、
前記磁性層上に設けられ、前記磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部と
を有し、
前記記録部は、前記磁性層の各記録磁区上の前記磁場偏向部に向けて、前記磁性層の各記録磁区を磁化させる磁場を発生する
磁気ディスク装置。
【請求項５】
データが磁化情報として記録される磁性層を有する磁気ディスクと、
前記磁気ディスクのトラックからの磁場を検出する検出部と
を備え、
前記磁性層の表面において、磁化された前記磁性層により生じる磁場の向きは、隣接するトラックの間で略直交しており、
前記検出部は、第１の向きの磁場を生じる第１トラックからの磁場に検出感度を有する第１検出部と、
前記第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じる第２トラックからの磁場に検出感度を有する第２検出部と
を有する磁気ディスク装置。
【請求項６】
データが磁化情報として記録される磁性層を有する磁気ディスクと、
前記磁気ディスクのトラックに、データを磁化情報として記録する記録部と
を備え、
前記磁性層の表面において、磁化された前記磁性層により生じる磁場の向きは、隣接するトラックの間で略直交しており、
前記記録部は、
第１の向きに磁化される第１トラックに第１の向きの磁場を印可する第１記録部と、
前記第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じる第２トラックに、第２の向きの磁場を印可する第２記録部と
を有する磁気ディスク装置。
【請求項７】
データが磁化情報として記録される磁性層を備える磁気ディスクであって、
前記磁性層の表面において、磁化された前記磁性層により生じる磁場の向きが、隣接するトラックの間で略直交する
磁気ディスク。
【請求項８】
前記磁性層の磁化容易軸は、隣接するトラックの間で略直交する
請求項７に記載の磁気ディスク。
【請求項９】
前記磁性層が上部に形成される基板
をさらに備え、
前記基板は、隣接するトラックの間で法線方向が略直交する表面を有しており、
前記磁性層は、前記基板の表面に磁性粒子が堆積されて形成される
請求項８に記載の磁気ディスク。
【請求項１】
データが磁化情報として記録される磁気ディスクであって、
前記磁気ディスクの記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、
前記磁性層上に設けられ、前記磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部と
を備える磁気ディスク。
【請求項２】
前記磁場偏向部は、
前記磁性層上のそれぞれの記録磁区上に設けられ、周囲の領域の透磁率より大きい透磁率を有する高透磁率部
を有する
請求項１に記載の磁気ディスク。
【請求項３】
データが磁化情報として記録される磁気ディスクと、
前記磁気ディスクからの磁場を検出する検出部と
を備え、
前記磁気ディスクは、
記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、
前記磁性層上に設けられ、前記磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部と
を有し、
前記検出部は、前記磁場偏向部により所定の位置に向けて偏向された各記録磁区から磁場を、各記録磁区上方の所定の位置の近傍で検出する
磁気ディスク装置。
【請求項４】
データが磁化情報として記録される磁気ディスクと、
前記磁気ディスクにデータを磁化情報として記録する磁場を発生する記録部と
を備え、
前記磁気ディスクは、
記録面に対して所定方向に磁化容易軸を有する磁性層と、
前記磁性層上に設けられ、前記磁性層の各記録磁区からの磁場を、各記録磁区上方の所定の位置に向けて偏向させる磁場偏向部と
を有し、
前記記録部は、前記磁性層の各記録磁区上の前記磁場偏向部に向けて、前記磁性層の各記録磁区を磁化させる磁場を発生する
磁気ディスク装置。
【請求項５】
データが磁化情報として記録される磁性層を有する磁気ディスクと、
前記磁気ディスクのトラックからの磁場を検出する検出部と
を備え、
前記磁性層の表面において、磁化された前記磁性層により生じる磁場の向きは、隣接するトラックの間で略直交しており、
前記検出部は、第１の向きの磁場を生じる第１トラックからの磁場に検出感度を有する第１検出部と、
前記第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じる第２トラックからの磁場に検出感度を有する第２検出部と
を有する磁気ディスク装置。
【請求項６】
データが磁化情報として記録される磁性層を有する磁気ディスクと、
前記磁気ディスクのトラックに、データを磁化情報として記録する記録部と
を備え、
前記磁性層の表面において、磁化された前記磁性層により生じる磁場の向きは、隣接するトラックの間で略直交しており、
前記記録部は、
第１の向きに磁化される第１トラックに第１の向きの磁場を印可する第１記録部と、
前記第１の向きと略直交する第２の向きの磁場を生じる第２トラックに、第２の向きの磁場を印可する第２記録部と
を有する磁気ディスク装置。
【請求項７】
データが磁化情報として記録される磁性層を備える磁気ディスクであって、
前記磁性層の表面において、磁化された前記磁性層により生じる磁場の向きが、隣接するトラックの間で略直交する
磁気ディスク。
【請求項８】
前記磁性層の磁化容易軸は、隣接するトラックの間で略直交する
請求項７に記載の磁気ディスク。
【請求項９】
前記磁性層が上部に形成される基板
をさらに備え、
前記基板は、隣接するトラックの間で法線方向が略直交する表面を有しており、
前記磁性層は、前記基板の表面に磁性粒子が堆積されて形成される
請求項８に記載の磁気ディスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１８４０７（Ｐ２０１１−１８４０７Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６３１３７（Ｐ２００９−１６３１３７）
【出願日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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