磁気ディスク装置の制御方法、磁気ディスク装置および磁気ディスク
【課題】磁性要素の配列周期と記録信号の時間周期との位相ずれを簡便かつ迅速に判定することが可能な磁気ディスク装置の制御方法を提供する。
【解決手段】本発明の磁気ディスク装置の制御方法は、トラック２１の一部の区間２７ｂにおける磁性要素２１ｂの配列周期ｔｂの位相または記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相を、他の区間２７ａと異ならせて、情報の書き込みを行い、トラック２１から再生信号を読み出し、一部の区間２７ｂから読み出された再生信号ＲＳと、他の区間２７ａから読み出された再生信号ＲＳとに基づいて、磁性要素２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれを判定する。
【解決手段】本発明の磁気ディスク装置の制御方法は、トラック２１の一部の区間２７ｂにおける磁性要素２１ｂの配列周期ｔｂの位相または記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相を、他の区間２７ａと異ならせて、情報の書き込みを行い、トラック２１から再生信号を読み出し、一部の区間２７ｂから読み出された再生信号ＲＳと、他の区間２７ａから読み出された再生信号ＲＳとに基づいて、磁性要素２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置の制御方法、磁気ディスク装置および磁気ディスクに関し、特に、ビットパターンドメディアを有する磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気的に分離された複数の磁性ビットが周期的に配列したトラックを有するビットパターンドメディアが提案されている。このビットパターンドメディアには、トラックの境界部分や記録遷移点から生じるノイズを低減できるといった利点や、記録された磁化の熱的緩和を抑制できるといった利点などがある。
【特許文献１】特開２００６−１６４３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ビットパターンドメディアにデータを書き込むには、磁性ビットの配列周期に対して、磁気ヘッドに出力する記録信号の時間周期を対応させる必要がある。
【０００４】
特許文献１には、記録信号の時間周期の位相を徐々に変えながら情報の書き込み及び読み出しを繰り返し、ビット誤り率が最小となる位相を探索する方法が開示されている。しかしながら、この従来の方法では、情報の書き込み及び読み出しを相当数繰り返す必要がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、磁性要素の配列周期と記録信号の時間周期との位相ずれを簡便かつ迅速に判定することが可能な、磁気ディスク装置の制御方法、磁気ディスク装置および磁気ディスクを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の磁気ディスク装置の制御方法は、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクと、前記トラックに追従し、前記磁性要素の配列周期と対応する時間周期の記録信号を受け入れて、情報の書き込みを行う磁気ヘッドと、を備える磁気ディスク装置の制御方法であって、前記トラックの一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせて、前記情報の書き込みを行い、前記トラックから再生信号を読み出し、前記一部の区間から読み出された再生信号と、前記他の区間から読み出された再生信号とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様では、単位時間周期ごとにレベルが反転する前記記録信号により、前記情報の書き込みが行われる。
【０００８】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相が、前記他の区間と半周期分異なる。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との大小関係に基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する。
【００１１】
また、この態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との間に所定以上の差が存在するか否かで、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれの有無を判定してもよい。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との一方が第１の閾値を上回り、かつ他方が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値を下回るか否かで、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれの有無を判定する。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の誤り率と、前記他の区間から読み出された再生信号の誤り率とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記位置ずれが判定されたときに、前記記録信号の時間周期の位相を更新し、前記位相ずれを再び判定する。
【００１５】
また、この態様では、更新前の前記再生信号の振幅と、更新後の前記再生信号の振幅との大小関係に基づいて、前記記録信号の時間周期の位相の増減を決定してもよい。
【００１６】
また、この態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との大小関係に応じて、前記記録信号の時間周期の位相の更新量を決定してもよい。
【００１７】
また、本発明の一態様では、前記位相ずれの判定結果に基づいて決定される前記記録信号の時間周期の位相の情報を、記憶部に記憶する。
【００１８】
また、本発明の一態様では、前記記憶部から読み出した情報に基づいて、前記磁気ヘッドに出力すべき前記記録信号の時間周期の位相を設定する。
【００１９】
また、本発明の一態様では、複数の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相をそれぞれ異ならせて、前記情報の書き込みが行われた前記トラックから再生信号を読み出し、前記各区間から読み出された再生信号に基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する。
【００２０】
また、本発明の磁気ディスク装置は、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクと、前記トラックに追従し、前記磁性要素の配列周期と対応する時間周期の記録信号を受け入れて、情報の書き込みを行う磁気ヘッドと、一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせて、前記情報の書き込みが行われた前記トラックのうちの、前記一部の区間から読み出された再生信号と、前記他の区間から読み出された再生信号とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定した結果、決定される前記記録信号の時間周期の位相の情報を記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出した情報に基づいて、前記磁気ヘッドに出力すべき前記記録信号の時間周期の位相を設定する設定手段と、を備える。
【００２１】
また、本発明の磁気ディスクは、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクであって、前記トラックの一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相が、他の区間と異なる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、上記従来の方法ほど情報の書き込み及び読み出しを繰り返さずとも、磁性要素の配列周期と記録信号の時間周期との位相ずれを判定できるので、簡便かつ迅速な判定が可能である。
【００２３】
特に、本発明によれば、位相ずれの判定の精度向上を図ることができる。すなわち、図１６の例に示されるように、情報の書き込みを行う際に、記録信号の時間周期の位相が磁性要素の配列周期の位相に対して多少ずれたとしても、そこから得られる再生信号の大きさは同じ場合があるが、本発明のように、トラックの一部の区間における磁性要素の配列周期の位相または記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせることで、こうした多少のずれも検知することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置１の構成例を表すブロック図である。磁気ディスク装置１の筐体９には、磁気ディスク２及びヘッドアッセンブリ６が収納されている。この磁気ディスク２は、ビットパターンドメディアであり、筐体９の底部に設けられたスピンドルモータ３に取り付けられている。
【００２６】
ヘッドアッセンブリ６は、磁気ディスク２の隣で旋回可能に支承されている。ヘッドアッセンブリ６の先端部には、磁気ヘッド４が支持されている。他方、ヘッドアッセンブリ６の後端部には、ボイスコイルモータ７が設けられている。ボイスコイルモータ７は、ヘッドアッセンブリ６を旋回駆動することで、磁気ヘッド４を磁気ディスク２上で略半径方向に移動させる。
【００２７】
図２は、磁気ディスク２及び磁気ヘッド４の説明図である。磁気ディスク２は、磁気的に分離された複数の磁性ビット（磁性要素）２１ｂが所定の配列周期ｔｂで配列したトラック２１を有する。これら磁性ビット２１ｂは、非記録層２３上に形成された磁性層がパターニングされることにより形成される。隣り合う磁性ビット２１ｂの間には磁性層が除去されてできた溝（非磁性ビット２１ｃ）が形成されており、これにより各磁性ビット２１ｂが磁気的に分離されている。なお、これらの溝を非磁性材料で埋めるようにしてもよい。
【００２８】
磁気ヘッド４は、回転する磁気ディスク２上に近接浮上して、トラック２１に追従する。この磁気ヘッド４は、トレーリング側の端部に記録素子４１及び再生素子４３を含んでいる。この記録素子４１は、例えば同図に示されるような単磁極型の記録ヘッドであり、主磁極４１ｍ及び副磁極４１ｓを含み、磁気ディスク２に対して垂直な記録磁界を主磁極４１ｍの先端から発する。また、再生素子４３は、一対の磁気シールド４５に挟み込まれて配置されている。
【００２９】
図１の説明に戻り、磁気ディスク装置１は、筐体９外の基板に、主制御回路１０、リードライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）１３及びモータドライバ１７を有している。この主制御回路１０は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）と、メモリとを含んでいる。主制御回路１０は、メモリに格納されたプログラムに基づいて、磁気ヘッド４の位置制御など、種々の制御を実行する。
【００３０】
記録処理において、主制御回路１０は、磁気ディスク２に記録すべきユーザデータを外部ホストから受信すると、このユーザデータをＲ／Ｗチャネル１３に出力する。Ｒ／Ｗチャネル１３は、このユーザデータを変調して、ヘッドアンプ１４に出力する。ヘッドアンプ１４は、この変調されたユーザデータを記録信号に変換して、磁気ヘッド４に出力する。磁気ヘッド４は、この記録信号に応じた記録磁界をトラック２１に印加して、ユーザデータを書き込む。
【００３１】
ここで、Ｒ／Ｗチャネル１３は、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂに対応する時間周期の記録信号を生成する。すなわち、記録信号の時間周期は、トラック２１に対する磁気ヘッド４の追従速度（磁気ディスク２の回転速度）を乗じたときに、磁性ビット２１ｂの配列周期と同等になるように設定される。
【００３２】
再生処理において、磁気ヘッド４は、トラック２１から漏れ出る磁界から再生信号を読み出し、この再生信号をヘッドアンプ１４に出力する。ヘッドアンプ１４は、この再生信号を増幅して、Ｒ／Ｗチャネル１３に出力する。Ｒ／Ｗチャネル１３は、この増幅された再生信号をデジタルデータに変換し、復調して、主制御回路１０に出力する。主制御回路１０は、この復調されたユーザデータを外部ホストへ送信する。更に、Ｒ／Ｗチャネル１３は、必要に応じて、再生信号振幅を主制御回路１０に出力する。
【００３３】
また、Ｒ／Ｗチャネル１３は、再生信号から所定のサンプリング周期でサーボデータを抽出して、主制御回路１０に出力する。
【００３４】
以下、主制御回路１０において実行される判定処理の各例について説明する。この判定処理では、記録信号の時間周期の位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との位相ずれが判定される。
【００３５】
［判定処理の第１例］
図３は、判定処理の第１例の説明図である。同図では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との関係を表し、更には、トラック２１から読み出される再生信号ＲＳを表す。
【００３６】
本例において、トラック２１は、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相がトラック２１の大半と同じである第１の区間２７ａと、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相が第１の区間２７ａとは半周期分異なる（すなわち、逆位相の）第２の区間２７ｂとを含んでいる。こうしたトラック２１は、磁気ディスク２のゾーン毎に設けられる。判定処理では、こうしたトラック２１に対して、１ビット（単位時間周期）ごとに極性が反転する記録信号により、情報の書き込みが行われる。
【００３７】
図３（ａ）は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが無い場合を示している。すなわち、第１の区間２７ａでは、記録信号ＷＳの極性が反転するタイミングが、非磁性ビット２１ｃの位置と対応しているのに対し、第２の区間２７ｂでは、記録信号ＷＳの極性が反転するタイミングが、磁性ビット２１ｂの位置と対応している。
【００３８】
このため、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅は比較的大きく、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅は比較的小さくなる。このとき、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅と、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅との差が所定以上ある場合に、位相ずれが生じていないと判断される。
【００３９】
すなわち、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が、これに適用される第１の閾値Ｅ１を上回るとともに、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が、第１の閾値Ｅ１よりも小さな第２の閾値Ｅ２を下回るときに、位相ずれが無いと判断される。これら閾値Ｅ１，Ｅ２は、例えば、直流信号により書き込み処理を行った場合の再生信号の振幅を基に設定される。
【００４０】
これに対し、図３（ｂ）は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが有る場合を示している。すなわち、第１の区間２７ａでは、記録信号ＷＳの極性が反転するタイミングが、磁性ビット２１ｂの位置と対応しているのに対し、第２の区間２７ｂでは、記録信号ＷＳの極性が反転するタイミングが、非磁性ビット２１ｃの位置と対応している。このとき、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を下回るか、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２を上回るので、位相ずれが有ると判断される。
【００４１】
図４は、判定処理の第１例のフローチャートである。主制御回路１０は、上記図３に示した第１の区間２７ａ及び第２の区間２７ｂを有するトラック２１に対し、変調後において極性が１ビットごとに反転する位相Φ（初期位相は０度）の記録信号で、情報の書き込みを行い（Ｓ１，Ｓ２）、その後、当該トラック２１から再生信号を読み出す（Ｓ３）。次に、主制御回路１０は、第１の区間２７ａから読み出された再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を上回り、かつ第２の区間２７ｂから読み出された再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２を下回る場合には、位相ずれが無いと判断し、このうち何れかを満たさない場合には、位相ずれが有ると判断する（Ｓ４：判定手段としての機能）。
【００４２】
位相ずれが無い場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、主制御回路１０は、このときの位相Φのデータをメモリに記憶する（Ｓ５）。こうしてメモリに記憶された位相Φのデータは、Ｒ／Ｗチャネル１３における記録信号の位相設定時に読み出される。
【００４３】
位相ずれが有る場合には（Ｓ４：ＮＯ）、主制御回路１０は、このときの位相Φにα（例えば１０度）を加えた値を、新たな位相Φとして更新し（Ｓ６）、再び書き込み及び読み出しを行い、位相ずれを判定する（Ｓ２〜Ｓ４）。主制御回路１０は、こうした処理を位相ずれが無いと判定されるまで繰り返す。
【００４４】
ここで、図５に、本例の処理によって好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数と、初期位相差との関係を示す。初期位相差とは、記録信号ＷＳの初期の位相と、好適な位相との差である。また、比較のため、図中には従来例についても示している。この従来例は、上記特許文献１のように、記録信号の位相を全範囲に亘って徐々に変えながら情報の書き込み及び読み出しを繰り返すものである。この図に示されるように、本例の処理では、従来例と比較して、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数が多くの場合で少ないことがわかる。
【００４５】
なお、本例では、再生信号の振幅に基づいて位相ずれを判定しているが、これに限られず、ビット誤り率に基づいて位相ずれを判定するようにしてもよい。また、本例では、磁性ビット２１ｂの長さと非磁性ビット２１ｃの長さとを同等としているが、これに限られず、どちらかを長くして、それに応じた閾値を設定するようにしてもよい。また、本例では、αを一定としているが、これに限られず、閾値を複数段階で設け、これに応じてαを可変としてもよい。これらは、以下に説明する他の例についても共通する。
【００４６】
［判定処理の第２例］
以下、判定処理の第２例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。本例において、記録信号ＷＳ、トラック２１及び再生信号ＲＳは、上記第１例（図３を参照）と同じである。すなわち、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相が、第１の区間２７ａと第２の区間２７ｂとで半周期分異なっている。
【００４７】
図６は、判定処理の第２例のフローチャートである。主制御回路１０は、位相ずれが有る場合に（Ｓ４：ＮＯ）、１巡目については、上記第１例と同様に、位相Φにαを加えた値を新たな位相Φとして更新する。このとき、主制御回路１０は、更新前の再生信号の振幅Ｅａをメモリに記憶する（これを振幅Ｅｃとする。）。
【００４８】
次に、２巡目については、主制御回路１０は、第１の区間２７ａから読み出された再生信号の振幅Ｅａと、メモリに記憶された振幅Ｅｃとを比較し（Ｓ４２）、振幅Ｅａの方が大きい場合には（Ｓ４２：ＹＥＳ）、位相Φにαを加えた値を新たな位相Φとして更新する。そして、３巡目以降も同様に、位相Φにαを加え続ける。他方、振幅Ｅｃの方が大きい場合には（Ｓ４２：ＮＯ）、１巡目よりも２巡目の方が位相ずれが大きくなっているので、主制御回路１０は、位相Φからαを引いた値を新たな位相Φとして更新する。そして、３巡目以降も同様に、位相Φからαを引き続ける。
【００４９】
このように、１巡目の再生信号ＲＳの振幅と、２巡目の再生信号ＲＳの振幅との大小関係により、位相Φの増減を決定することで、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数をより低減することができる。
【００５０】
ここで、図７に、本例の処理によって好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数と、初期位相差との関係を示す。また、上記と同様に、図中には従来例についても示している。この図に示されるように、本例の処理では、従来例と比較して、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数が全ての場合で少ないことがわかる。
【００５１】
［判定処理の第３例］
以下、判定処理の第３例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。本例において、記録信号ＷＳ、トラック２１及び再生信号ＲＳは、上記第１例（図３を参照）と同じである。すなわち、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相が、第１の区間２７ａと第２の区間２７ｂとで半周期分異なっている。
【００５２】
図８は、判定処理の第３例のフローチャートである。主制御回路１０は、位相ずれがある場合に（Ｓ４：ＮＯ）、第１の区間２７ａから読み出した再生信号の振幅Ｅａと、第２の区間２７ｂから読み出した再生信号の振幅Ｅｂとを比較し（Ｓ４１）、振幅Ｅａの方が大きい場合には（Ｓ４１：ＹＥＳ）、上記第２例と同じ処理（Ｓ４２）に移る。
【００５３】
他方、振幅Ｅｂの方が大きい場合には（Ｓ４１：ＮＯ）、位相ずれが比較的大きいことになるので、主制御回路１０は、位相Φの更新量を上記αよりも大きくする。具体的には、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２よりも小さく、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１よりも大きいときには（Ｓ４３：ＹＥＳ）、位相Φに９０度を加えて新たな位相Φとして更新する（Ｓ６３）。他方、この条件を満たさない場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、位相Φにαと９０度との間の更新量βを加えた値を、新たな位相Φとして更新する（Ｓ６４）。
【００５４】
このように、第１の区間２７ａから読み出された再生信号ＲＳの振幅と、第２の区間２７ｂから読み出された再生信号ＲＳの振幅との大小関係に応じて、位相Φの更新量を決定することで、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数をより低減することができる。
【００５５】
ここで、図９に、αが１０度のときの好適な更新量βの探索結果を示す。この図に示されるように、βは６０度のときに平均サイクル数が最少となることがわかる。よって、βは６０度であることが好ましい。
【００５６】
また、図１０には、本例の処理によって好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数と、初期位相差との関係を示す。また、上記と同様に、図中には従来例についても示している。この図に示されるように、本例の処理では、従来例と比較して、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数が全ての場合で少ないことがわかる。
【００５７】
［判定処理の第４例］
以下、判定処理の第４例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。図１１は、判定処理の第４例の説明図である。同図では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との関係を表し、更には、トラック２１から読み出される再生信号ＲＳを表す。
【００５８】
本例では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相が、第１の区間２７ａに対する場合と、第２の区間２７ｂに対する場合とで半周期分異なるようにされる（すなわち、逆位相とされる）。すなわち、記録信号ＷＳは、１ビットごとに極性が反転する信号であり、第２の区間２７ｂに対する場合に、その位相が半周期分ずれることになる。
【００５９】
図１１（ａ）は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが無い場合を示している。このとき、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を上回るとともに、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２を下回るので、位相ずれが無いと判断される。
【００６０】
これに対し、図１１（ｂ）は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが生じている場合を示している。このとき、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を下回るか、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２を上回るので、位相ずれが有ると判断される。
【００６１】
なお、本例における判定処理には、上記図４、図６及び図８のそれぞれに示したフローチャートの何れを適用してもよい。この場合、各例に応じた効果を得ることができる。
【００６２】
［判定処理の第５例］
以下、判定処理の第５例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。図１２は、判定処理の第５例の説明図である。同図では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との関係を表し、更には、トラック２１から読み出される再生信号ＲＳを表す。
【００６３】
本例において、トラック２１は、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相がそれぞれ異なる複数の区間２７ａ，２７ｂ，２７ｃを含んでいる。同図は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが無い場合を示している。なお、同図では、３つの区間を示しているが、これに限られず、４以上の区間であってもよい。また、各区間における磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相を、例えば０度、４５度、９０度・・・というように漸増させてもよい。
【００６４】
図１３は、判定処理の第５例のフローチャートである。主制御回路１０は、トラック２１から再生信号が読み出されると（Ｓ３）、各区間２７ａ〜２７ｃから読み出される再生信号ＲＳのうち、振幅が最小となる再生信号ＲＳに対して第２の閾値Ｅ２を適用するとともに、その区間とは位相が半周期分異なる区間（若しくは、それに最も近い区間）の再生信号ＲＳに対して第１の閾値Ｅ１を適用することで、位相ずれの判定を行う（Ｓ４５）。
【００６５】
例えば、図１２に示されるように、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を上回り、第３の区間２７ｃから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値を下回るときには（Ｓ４５：ＹＥＳ）、主制御回路１０は、この第１の区間２７ａでの位相Φのデータをメモリに記憶する（Ｓ５）。他方、この条件を満たさないときは（Ｓ４５：ＮＯ）、主制御回路１０は、このときの位相Φにα（例えば１５度）を加えた値を、新たな位相Φとして更新し（Ｓ６）、再び書き込み及び読み出しを行い（Ｓ２，Ｓ３）、位相ずれを判定する（Ｓ４５）。
【００６６】
なお、これに限られず、振幅が最大となる再生信号ＲＳに対して第１の閾値Ｅ１を適用するとともに、その区間とは位相が半周期分異なる区間の再生信号ＲＳに対して第２の閾値Ｅ２を適用するようにしてもよい。また、振幅が最大となる再生信号ＲＳに対して第１の閾値Ｅ１を適用するとともに、振幅が最小となる再生信号ＲＳに対して第２の閾値Ｅ２を適用するようにしてもよい。
【００６７】
ここで、図１４に、本例の処理によって好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数と、初期位相差との関係を示す。また、上記と同様に、図中には従来例についても示している。この図に示されるように、本例の処理では、従来例と比較して、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数が全ての場合に少ないことがわかる。
【００６８】
［判定処理の第６例］
以下、判定処理の第６例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。図１５は、判定処理の第６例の説明図である。同図では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との関係を表し、更には、トラック２１から読み出される再生信号ＲＳを表す。
【００６９】
本例では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相が、複数の区間２７ａ，２７ｂ，２７ｃのそれぞれに対する場合で異なるようにされる。同図は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが無い場合を示している。なお、同図では、３つの区間を示しているが、これに限られず、４以上の区間であってもよい。また、各区間における記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相を、例えば０度、４５度、９０度・・・というように漸増させてもよい。
【００７０】
なお、本例における判定処理には、上記図１３に示したフローチャートを適用することができる。この場合、上記第５例と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成例を表すブロック図である。
【図２】磁気ディスク及び磁気ヘッドの説明図である。
【図３】判定処理の第１例の説明図である。
【図４】判定処理の第１例のフローチャートである。
【図５】判定処理の第１例の効果説明図である。
【図６】判定処理の第２例のフローチャートである。
【図７】判定処理の第２例の効果説明図である。
【図８】判定処理の第３例のフローチャートである。
【図９】判定処理の第３例の位相更新量βの探索結果図である。
【図１０】判定処理の第３例の効果説明図である。
【図１１】判定処理の第４例の説明図である。
【図１２】判定処理の第５例の説明図である。
【図１３】判定処理の第５例のフローチャートである。
【図１４】判定処理の第５例の効果説明図である。
【図１５】判定処理の第６例の説明図である。
【図１６】記録信号と再生信号との関係を表す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 磁気ディスク装置、２ 磁気ディスク、３ スピンドルモータ、４ 磁気ヘッド、６ ヘッドアッセンブリ、７ ボイスコイルモータ、９ 筐体、１０ 主制御回路、１３ Ｒ／Ｗチャネル、１４ ヘッドアンプ、１７ モータドライバ、２１ トラック、２１ｂ 磁性ビット（磁性要素）、２１ｃ 非磁性ビット（溝）、２３ 非記録層、４１ 記録素子、４１ｍ 主磁極、４１ｓ 副磁極、４３ 再生素子、４５ 磁気シールド、２７ａ 第１の区間、２７ｂ 第２の区間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置の制御方法、磁気ディスク装置および磁気ディスクに関し、特に、ビットパターンドメディアを有する磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気的に分離された複数の磁性ビットが周期的に配列したトラックを有するビットパターンドメディアが提案されている。このビットパターンドメディアには、トラックの境界部分や記録遷移点から生じるノイズを低減できるといった利点や、記録された磁化の熱的緩和を抑制できるといった利点などがある。
【特許文献１】特開２００６−１６４３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ビットパターンドメディアにデータを書き込むには、磁性ビットの配列周期に対して、磁気ヘッドに出力する記録信号の時間周期を対応させる必要がある。
【０００４】
特許文献１には、記録信号の時間周期の位相を徐々に変えながら情報の書き込み及び読み出しを繰り返し、ビット誤り率が最小となる位相を探索する方法が開示されている。しかしながら、この従来の方法では、情報の書き込み及び読み出しを相当数繰り返す必要がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、磁性要素の配列周期と記録信号の時間周期との位相ずれを簡便かつ迅速に判定することが可能な、磁気ディスク装置の制御方法、磁気ディスク装置および磁気ディスクを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の磁気ディスク装置の制御方法は、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクと、前記トラックに追従し、前記磁性要素の配列周期と対応する時間周期の記録信号を受け入れて、情報の書き込みを行う磁気ヘッドと、を備える磁気ディスク装置の制御方法であって、前記トラックの一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせて、前記情報の書き込みを行い、前記トラックから再生信号を読み出し、前記一部の区間から読み出された再生信号と、前記他の区間から読み出された再生信号とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様では、単位時間周期ごとにレベルが反転する前記記録信号により、前記情報の書き込みが行われる。
【０００８】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相が、前記他の区間と半周期分異なる。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との大小関係に基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する。
【００１１】
また、この態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との間に所定以上の差が存在するか否かで、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれの有無を判定してもよい。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との一方が第１の閾値を上回り、かつ他方が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値を下回るか否かで、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれの有無を判定する。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の誤り率と、前記他の区間から読み出された再生信号の誤り率とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記位置ずれが判定されたときに、前記記録信号の時間周期の位相を更新し、前記位相ずれを再び判定する。
【００１５】
また、この態様では、更新前の前記再生信号の振幅と、更新後の前記再生信号の振幅との大小関係に基づいて、前記記録信号の時間周期の位相の増減を決定してもよい。
【００１６】
また、この態様では、前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との大小関係に応じて、前記記録信号の時間周期の位相の更新量を決定してもよい。
【００１７】
また、本発明の一態様では、前記位相ずれの判定結果に基づいて決定される前記記録信号の時間周期の位相の情報を、記憶部に記憶する。
【００１８】
また、本発明の一態様では、前記記憶部から読み出した情報に基づいて、前記磁気ヘッドに出力すべき前記記録信号の時間周期の位相を設定する。
【００１９】
また、本発明の一態様では、複数の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相をそれぞれ異ならせて、前記情報の書き込みが行われた前記トラックから再生信号を読み出し、前記各区間から読み出された再生信号に基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する。
【００２０】
また、本発明の磁気ディスク装置は、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクと、前記トラックに追従し、前記磁性要素の配列周期と対応する時間周期の記録信号を受け入れて、情報の書き込みを行う磁気ヘッドと、一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせて、前記情報の書き込みが行われた前記トラックのうちの、前記一部の区間から読み出された再生信号と、前記他の区間から読み出された再生信号とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定した結果、決定される前記記録信号の時間周期の位相の情報を記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出した情報に基づいて、前記磁気ヘッドに出力すべき前記記録信号の時間周期の位相を設定する設定手段と、を備える。
【００２１】
また、本発明の磁気ディスクは、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクであって、前記トラックの一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相が、他の区間と異なる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、上記従来の方法ほど情報の書き込み及び読み出しを繰り返さずとも、磁性要素の配列周期と記録信号の時間周期との位相ずれを判定できるので、簡便かつ迅速な判定が可能である。
【００２３】
特に、本発明によれば、位相ずれの判定の精度向上を図ることができる。すなわち、図１６の例に示されるように、情報の書き込みを行う際に、記録信号の時間周期の位相が磁性要素の配列周期の位相に対して多少ずれたとしても、そこから得られる再生信号の大きさは同じ場合があるが、本発明のように、トラックの一部の区間における磁性要素の配列周期の位相または記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせることで、こうした多少のずれも検知することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置１の構成例を表すブロック図である。磁気ディスク装置１の筐体９には、磁気ディスク２及びヘッドアッセンブリ６が収納されている。この磁気ディスク２は、ビットパターンドメディアであり、筐体９の底部に設けられたスピンドルモータ３に取り付けられている。
【００２６】
ヘッドアッセンブリ６は、磁気ディスク２の隣で旋回可能に支承されている。ヘッドアッセンブリ６の先端部には、磁気ヘッド４が支持されている。他方、ヘッドアッセンブリ６の後端部には、ボイスコイルモータ７が設けられている。ボイスコイルモータ７は、ヘッドアッセンブリ６を旋回駆動することで、磁気ヘッド４を磁気ディスク２上で略半径方向に移動させる。
【００２７】
図２は、磁気ディスク２及び磁気ヘッド４の説明図である。磁気ディスク２は、磁気的に分離された複数の磁性ビット（磁性要素）２１ｂが所定の配列周期ｔｂで配列したトラック２１を有する。これら磁性ビット２１ｂは、非記録層２３上に形成された磁性層がパターニングされることにより形成される。隣り合う磁性ビット２１ｂの間には磁性層が除去されてできた溝（非磁性ビット２１ｃ）が形成されており、これにより各磁性ビット２１ｂが磁気的に分離されている。なお、これらの溝を非磁性材料で埋めるようにしてもよい。
【００２８】
磁気ヘッド４は、回転する磁気ディスク２上に近接浮上して、トラック２１に追従する。この磁気ヘッド４は、トレーリング側の端部に記録素子４１及び再生素子４３を含んでいる。この記録素子４１は、例えば同図に示されるような単磁極型の記録ヘッドであり、主磁極４１ｍ及び副磁極４１ｓを含み、磁気ディスク２に対して垂直な記録磁界を主磁極４１ｍの先端から発する。また、再生素子４３は、一対の磁気シールド４５に挟み込まれて配置されている。
【００２９】
図１の説明に戻り、磁気ディスク装置１は、筐体９外の基板に、主制御回路１０、リードライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）１３及びモータドライバ１７を有している。この主制御回路１０は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）と、メモリとを含んでいる。主制御回路１０は、メモリに格納されたプログラムに基づいて、磁気ヘッド４の位置制御など、種々の制御を実行する。
【００３０】
記録処理において、主制御回路１０は、磁気ディスク２に記録すべきユーザデータを外部ホストから受信すると、このユーザデータをＲ／Ｗチャネル１３に出力する。Ｒ／Ｗチャネル１３は、このユーザデータを変調して、ヘッドアンプ１４に出力する。ヘッドアンプ１４は、この変調されたユーザデータを記録信号に変換して、磁気ヘッド４に出力する。磁気ヘッド４は、この記録信号に応じた記録磁界をトラック２１に印加して、ユーザデータを書き込む。
【００３１】
ここで、Ｒ／Ｗチャネル１３は、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂに対応する時間周期の記録信号を生成する。すなわち、記録信号の時間周期は、トラック２１に対する磁気ヘッド４の追従速度（磁気ディスク２の回転速度）を乗じたときに、磁性ビット２１ｂの配列周期と同等になるように設定される。
【００３２】
再生処理において、磁気ヘッド４は、トラック２１から漏れ出る磁界から再生信号を読み出し、この再生信号をヘッドアンプ１４に出力する。ヘッドアンプ１４は、この再生信号を増幅して、Ｒ／Ｗチャネル１３に出力する。Ｒ／Ｗチャネル１３は、この増幅された再生信号をデジタルデータに変換し、復調して、主制御回路１０に出力する。主制御回路１０は、この復調されたユーザデータを外部ホストへ送信する。更に、Ｒ／Ｗチャネル１３は、必要に応じて、再生信号振幅を主制御回路１０に出力する。
【００３３】
また、Ｒ／Ｗチャネル１３は、再生信号から所定のサンプリング周期でサーボデータを抽出して、主制御回路１０に出力する。
【００３４】
以下、主制御回路１０において実行される判定処理の各例について説明する。この判定処理では、記録信号の時間周期の位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との位相ずれが判定される。
【００３５】
［判定処理の第１例］
図３は、判定処理の第１例の説明図である。同図では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との関係を表し、更には、トラック２１から読み出される再生信号ＲＳを表す。
【００３６】
本例において、トラック２１は、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相がトラック２１の大半と同じである第１の区間２７ａと、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相が第１の区間２７ａとは半周期分異なる（すなわち、逆位相の）第２の区間２７ｂとを含んでいる。こうしたトラック２１は、磁気ディスク２のゾーン毎に設けられる。判定処理では、こうしたトラック２１に対して、１ビット（単位時間周期）ごとに極性が反転する記録信号により、情報の書き込みが行われる。
【００３７】
図３（ａ）は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが無い場合を示している。すなわち、第１の区間２７ａでは、記録信号ＷＳの極性が反転するタイミングが、非磁性ビット２１ｃの位置と対応しているのに対し、第２の区間２７ｂでは、記録信号ＷＳの極性が反転するタイミングが、磁性ビット２１ｂの位置と対応している。
【００３８】
このため、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅は比較的大きく、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅は比較的小さくなる。このとき、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅と、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅との差が所定以上ある場合に、位相ずれが生じていないと判断される。
【００３９】
すなわち、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が、これに適用される第１の閾値Ｅ１を上回るとともに、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が、第１の閾値Ｅ１よりも小さな第２の閾値Ｅ２を下回るときに、位相ずれが無いと判断される。これら閾値Ｅ１，Ｅ２は、例えば、直流信号により書き込み処理を行った場合の再生信号の振幅を基に設定される。
【００４０】
これに対し、図３（ｂ）は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが有る場合を示している。すなわち、第１の区間２７ａでは、記録信号ＷＳの極性が反転するタイミングが、磁性ビット２１ｂの位置と対応しているのに対し、第２の区間２７ｂでは、記録信号ＷＳの極性が反転するタイミングが、非磁性ビット２１ｃの位置と対応している。このとき、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を下回るか、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２を上回るので、位相ずれが有ると判断される。
【００４１】
図４は、判定処理の第１例のフローチャートである。主制御回路１０は、上記図３に示した第１の区間２７ａ及び第２の区間２７ｂを有するトラック２１に対し、変調後において極性が１ビットごとに反転する位相Φ（初期位相は０度）の記録信号で、情報の書き込みを行い（Ｓ１，Ｓ２）、その後、当該トラック２１から再生信号を読み出す（Ｓ３）。次に、主制御回路１０は、第１の区間２７ａから読み出された再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を上回り、かつ第２の区間２７ｂから読み出された再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２を下回る場合には、位相ずれが無いと判断し、このうち何れかを満たさない場合には、位相ずれが有ると判断する（Ｓ４：判定手段としての機能）。
【００４２】
位相ずれが無い場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、主制御回路１０は、このときの位相Φのデータをメモリに記憶する（Ｓ５）。こうしてメモリに記憶された位相Φのデータは、Ｒ／Ｗチャネル１３における記録信号の位相設定時に読み出される。
【００４３】
位相ずれが有る場合には（Ｓ４：ＮＯ）、主制御回路１０は、このときの位相Φにα（例えば１０度）を加えた値を、新たな位相Φとして更新し（Ｓ６）、再び書き込み及び読み出しを行い、位相ずれを判定する（Ｓ２〜Ｓ４）。主制御回路１０は、こうした処理を位相ずれが無いと判定されるまで繰り返す。
【００４４】
ここで、図５に、本例の処理によって好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数と、初期位相差との関係を示す。初期位相差とは、記録信号ＷＳの初期の位相と、好適な位相との差である。また、比較のため、図中には従来例についても示している。この従来例は、上記特許文献１のように、記録信号の位相を全範囲に亘って徐々に変えながら情報の書き込み及び読み出しを繰り返すものである。この図に示されるように、本例の処理では、従来例と比較して、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数が多くの場合で少ないことがわかる。
【００４５】
なお、本例では、再生信号の振幅に基づいて位相ずれを判定しているが、これに限られず、ビット誤り率に基づいて位相ずれを判定するようにしてもよい。また、本例では、磁性ビット２１ｂの長さと非磁性ビット２１ｃの長さとを同等としているが、これに限られず、どちらかを長くして、それに応じた閾値を設定するようにしてもよい。また、本例では、αを一定としているが、これに限られず、閾値を複数段階で設け、これに応じてαを可変としてもよい。これらは、以下に説明する他の例についても共通する。
【００４６】
［判定処理の第２例］
以下、判定処理の第２例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。本例において、記録信号ＷＳ、トラック２１及び再生信号ＲＳは、上記第１例（図３を参照）と同じである。すなわち、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相が、第１の区間２７ａと第２の区間２７ｂとで半周期分異なっている。
【００４７】
図６は、判定処理の第２例のフローチャートである。主制御回路１０は、位相ずれが有る場合に（Ｓ４：ＮＯ）、１巡目については、上記第１例と同様に、位相Φにαを加えた値を新たな位相Φとして更新する。このとき、主制御回路１０は、更新前の再生信号の振幅Ｅａをメモリに記憶する（これを振幅Ｅｃとする。）。
【００４８】
次に、２巡目については、主制御回路１０は、第１の区間２７ａから読み出された再生信号の振幅Ｅａと、メモリに記憶された振幅Ｅｃとを比較し（Ｓ４２）、振幅Ｅａの方が大きい場合には（Ｓ４２：ＹＥＳ）、位相Φにαを加えた値を新たな位相Φとして更新する。そして、３巡目以降も同様に、位相Φにαを加え続ける。他方、振幅Ｅｃの方が大きい場合には（Ｓ４２：ＮＯ）、１巡目よりも２巡目の方が位相ずれが大きくなっているので、主制御回路１０は、位相Φからαを引いた値を新たな位相Φとして更新する。そして、３巡目以降も同様に、位相Φからαを引き続ける。
【００４９】
このように、１巡目の再生信号ＲＳの振幅と、２巡目の再生信号ＲＳの振幅との大小関係により、位相Φの増減を決定することで、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数をより低減することができる。
【００５０】
ここで、図７に、本例の処理によって好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数と、初期位相差との関係を示す。また、上記と同様に、図中には従来例についても示している。この図に示されるように、本例の処理では、従来例と比較して、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数が全ての場合で少ないことがわかる。
【００５１】
［判定処理の第３例］
以下、判定処理の第３例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。本例において、記録信号ＷＳ、トラック２１及び再生信号ＲＳは、上記第１例（図３を参照）と同じである。すなわち、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相が、第１の区間２７ａと第２の区間２７ｂとで半周期分異なっている。
【００５２】
図８は、判定処理の第３例のフローチャートである。主制御回路１０は、位相ずれがある場合に（Ｓ４：ＮＯ）、第１の区間２７ａから読み出した再生信号の振幅Ｅａと、第２の区間２７ｂから読み出した再生信号の振幅Ｅｂとを比較し（Ｓ４１）、振幅Ｅａの方が大きい場合には（Ｓ４１：ＹＥＳ）、上記第２例と同じ処理（Ｓ４２）に移る。
【００５３】
他方、振幅Ｅｂの方が大きい場合には（Ｓ４１：ＮＯ）、位相ずれが比較的大きいことになるので、主制御回路１０は、位相Φの更新量を上記αよりも大きくする。具体的には、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２よりも小さく、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１よりも大きいときには（Ｓ４３：ＹＥＳ）、位相Φに９０度を加えて新たな位相Φとして更新する（Ｓ６３）。他方、この条件を満たさない場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、位相Φにαと９０度との間の更新量βを加えた値を、新たな位相Φとして更新する（Ｓ６４）。
【００５４】
このように、第１の区間２７ａから読み出された再生信号ＲＳの振幅と、第２の区間２７ｂから読み出された再生信号ＲＳの振幅との大小関係に応じて、位相Φの更新量を決定することで、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数をより低減することができる。
【００５５】
ここで、図９に、αが１０度のときの好適な更新量βの探索結果を示す。この図に示されるように、βは６０度のときに平均サイクル数が最少となることがわかる。よって、βは６０度であることが好ましい。
【００５６】
また、図１０には、本例の処理によって好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数と、初期位相差との関係を示す。また、上記と同様に、図中には従来例についても示している。この図に示されるように、本例の処理では、従来例と比較して、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数が全ての場合で少ないことがわかる。
【００５７】
［判定処理の第４例］
以下、判定処理の第４例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。図１１は、判定処理の第４例の説明図である。同図では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との関係を表し、更には、トラック２１から読み出される再生信号ＲＳを表す。
【００５８】
本例では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相が、第１の区間２７ａに対する場合と、第２の区間２７ｂに対する場合とで半周期分異なるようにされる（すなわち、逆位相とされる）。すなわち、記録信号ＷＳは、１ビットごとに極性が反転する信号であり、第２の区間２７ｂに対する場合に、その位相が半周期分ずれることになる。
【００５９】
図１１（ａ）は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが無い場合を示している。このとき、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を上回るとともに、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２を下回るので、位相ずれが無いと判断される。
【００６０】
これに対し、図１１（ｂ）は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが生じている場合を示している。このとき、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を下回るか、第２の区間２７ｂから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値Ｅ２を上回るので、位相ずれが有ると判断される。
【００６１】
なお、本例における判定処理には、上記図４、図６及び図８のそれぞれに示したフローチャートの何れを適用してもよい。この場合、各例に応じた効果を得ることができる。
【００６２】
［判定処理の第５例］
以下、判定処理の第５例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。図１２は、判定処理の第５例の説明図である。同図では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との関係を表し、更には、トラック２１から読み出される再生信号ＲＳを表す。
【００６３】
本例において、トラック２１は、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相がそれぞれ異なる複数の区間２７ａ，２７ｂ，２７ｃを含んでいる。同図は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが無い場合を示している。なお、同図では、３つの区間を示しているが、これに限られず、４以上の区間であってもよい。また、各区間における磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相を、例えば０度、４５度、９０度・・・というように漸増させてもよい。
【００６４】
図１３は、判定処理の第５例のフローチャートである。主制御回路１０は、トラック２１から再生信号が読み出されると（Ｓ３）、各区間２７ａ〜２７ｃから読み出される再生信号ＲＳのうち、振幅が最小となる再生信号ＲＳに対して第２の閾値Ｅ２を適用するとともに、その区間とは位相が半周期分異なる区間（若しくは、それに最も近い区間）の再生信号ＲＳに対して第１の閾値Ｅ１を適用することで、位相ずれの判定を行う（Ｓ４５）。
【００６５】
例えば、図１２に示されるように、第１の区間２７ａから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第１の閾値Ｅ１を上回り、第３の区間２７ｃから読み出される再生信号ＲＳの振幅が第２の閾値を下回るときには（Ｓ４５：ＹＥＳ）、主制御回路１０は、この第１の区間２７ａでの位相Φのデータをメモリに記憶する（Ｓ５）。他方、この条件を満たさないときは（Ｓ４５：ＮＯ）、主制御回路１０は、このときの位相Φにα（例えば１５度）を加えた値を、新たな位相Φとして更新し（Ｓ６）、再び書き込み及び読み出しを行い（Ｓ２，Ｓ３）、位相ずれを判定する（Ｓ４５）。
【００６６】
なお、これに限られず、振幅が最大となる再生信号ＲＳに対して第１の閾値Ｅ１を適用するとともに、その区間とは位相が半周期分異なる区間の再生信号ＲＳに対して第２の閾値Ｅ２を適用するようにしてもよい。また、振幅が最大となる再生信号ＲＳに対して第１の閾値Ｅ１を適用するとともに、振幅が最小となる再生信号ＲＳに対して第２の閾値Ｅ２を適用するようにしてもよい。
【００６７】
ここで、図１４に、本例の処理によって好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数と、初期位相差との関係を示す。また、上記と同様に、図中には従来例についても示している。この図に示されるように、本例の処理では、従来例と比較して、好適な位相が見出されるまでに要するサイクル数が全ての場合に少ないことがわかる。
【００６８】
［判定処理の第６例］
以下、判定処理の第６例について説明する。なお、上記の例と重複する箇所については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。図１５は、判定処理の第６例の説明図である。同図では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相と、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂの位相との関係を表し、更には、トラック２１から読み出される再生信号ＲＳを表す。
【００６９】
本例では、記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相が、複数の区間２７ａ，２７ｂ，２７ｃのそれぞれに対する場合で異なるようにされる。同図は、第１の区間２７ａにおいて、磁性ビット２１ｂの配列周期ｔｂと記録信号ＷＳの時間周期ｔｓとの位相ずれが無い場合を示している。なお、同図では、３つの区間を示しているが、これに限られず、４以上の区間であってもよい。また、各区間における記録信号ＷＳの時間周期ｔｓの位相を、例えば０度、４５度、９０度・・・というように漸増させてもよい。
【００７０】
なお、本例における判定処理には、上記図１３に示したフローチャートを適用することができる。この場合、上記第５例と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成例を表すブロック図である。
【図２】磁気ディスク及び磁気ヘッドの説明図である。
【図３】判定処理の第１例の説明図である。
【図４】判定処理の第１例のフローチャートである。
【図５】判定処理の第１例の効果説明図である。
【図６】判定処理の第２例のフローチャートである。
【図７】判定処理の第２例の効果説明図である。
【図８】判定処理の第３例のフローチャートである。
【図９】判定処理の第３例の位相更新量βの探索結果図である。
【図１０】判定処理の第３例の効果説明図である。
【図１１】判定処理の第４例の説明図である。
【図１２】判定処理の第５例の説明図である。
【図１３】判定処理の第５例のフローチャートである。
【図１４】判定処理の第５例の効果説明図である。
【図１５】判定処理の第６例の説明図である。
【図１６】記録信号と再生信号との関係を表す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 磁気ディスク装置、２ 磁気ディスク、３ スピンドルモータ、４ 磁気ヘッド、６ ヘッドアッセンブリ、７ ボイスコイルモータ、９ 筐体、１０ 主制御回路、１３ Ｒ／Ｗチャネル、１４ ヘッドアンプ、１７ モータドライバ、２１ トラック、２１ｂ 磁性ビット（磁性要素）、２１ｃ 非磁性ビット（溝）、２３ 非記録層、４１ 記録素子、４１ｍ 主磁極、４１ｓ 副磁極、４３ 再生素子、４５ 磁気シールド、２７ａ 第１の区間、２７ｂ 第２の区間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクと、
前記トラックに追従し、前記磁性要素の配列周期と対応する時間周期の記録信号を受け入れて、情報の書き込みを行う磁気ヘッドと、
を備える磁気ディスク装置の制御方法であって、
前記トラックの一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせて、前記情報の書き込みを行い、
前記トラックから再生信号を読み出し、
前記一部の区間から読み出された再生信号と、前記他の区間から読み出された再生信号とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
ことを特徴とする磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項２】
単位時間周期ごとにレベルが反転する前記記録信号により、前記情報の書き込みが行われる、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項３】
前記一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相が、前記他の区間と半周期分異なる、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項４】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項５】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との大小関係に基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項６】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との間に所定以上の差が存在するか否かで、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれの有無を判定する、
請求項５に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項７】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との一方が第１の閾値を上回り、かつ他方が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値を下回るか否かで、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれの有無を判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項８】
前記一部の区間から読み出された再生信号の誤り率と、前記他の区間から読み出された再生信号の誤り率とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項９】
前記位置ずれが判定されたときに、前記記録信号の時間周期の位相を更新し、前記位相ずれを再び判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１０】
更新前の前記再生信号の振幅と、更新後の前記再生信号の振幅との大小関係に基づいて、前記記録信号の時間周期の位相の増減を決定する、
請求項９に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１１】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との大小関係に応じて、前記記録信号の時間周期の位相の更新量を決定する、
請求項９に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１２】
前記位相ずれの判定結果に基づいて決定される前記記録信号の時間周期の位相の情報を、記憶部に記憶する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１３】
前記記憶部から読み出した情報に基づいて、前記磁気ヘッドに出力すべき前記記録信号の時間周期の位相を設定する、
請求項１２に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１４】
複数の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相をそれぞれ異ならせて、前記情報の書き込みが行われた前記トラックから再生信号を読み出し、
前記各区間から読み出された再生信号に基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１５】
磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクと、
前記トラックに追従し、前記磁性要素の配列周期と対応する時間周期の記録信号を受け入れて、情報の書き込みを行う磁気ヘッドと、
一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせて、前記情報の書き込みが行われた前記トラックのうちの、前記一部の区間から読み出された再生信号と、前記他の区間から読み出された再生信号とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定した結果、決定される前記記録信号の時間周期の位相の情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出した情報に基づいて、前記磁気ヘッドに出力すべき前記記録信号の時間周期の位相を設定する設定手段と、
を備える磁気ディスク装置。
【請求項１６】
磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクであって、
前記トラックの一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相が、他の区間と異なる、
ことを特徴とする磁気ディスク。
【請求項１】
磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクと、
前記トラックに追従し、前記磁性要素の配列周期と対応する時間周期の記録信号を受け入れて、情報の書き込みを行う磁気ヘッドと、
を備える磁気ディスク装置の制御方法であって、
前記トラックの一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせて、前記情報の書き込みを行い、
前記トラックから再生信号を読み出し、
前記一部の区間から読み出された再生信号と、前記他の区間から読み出された再生信号とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
ことを特徴とする磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項２】
単位時間周期ごとにレベルが反転する前記記録信号により、前記情報の書き込みが行われる、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項３】
前記一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相が、前記他の区間と半周期分異なる、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項４】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項５】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との大小関係に基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項６】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との間に所定以上の差が存在するか否かで、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれの有無を判定する、
請求項５に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項７】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との一方が第１の閾値を上回り、かつ他方が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値を下回るか否かで、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれの有無を判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項８】
前記一部の区間から読み出された再生信号の誤り率と、前記他の区間から読み出された再生信号の誤り率とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項９】
前記位置ずれが判定されたときに、前記記録信号の時間周期の位相を更新し、前記位相ずれを再び判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１０】
更新前の前記再生信号の振幅と、更新後の前記再生信号の振幅との大小関係に基づいて、前記記録信号の時間周期の位相の増減を決定する、
請求項９に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１１】
前記一部の区間から読み出された再生信号の振幅と、前記他の区間から読み出された再生信号の振幅との大小関係に応じて、前記記録信号の時間周期の位相の更新量を決定する、
請求項９に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１２】
前記位相ずれの判定結果に基づいて決定される前記記録信号の時間周期の位相の情報を、記憶部に記憶する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１３】
前記記憶部から読み出した情報に基づいて、前記磁気ヘッドに出力すべき前記記録信号の時間周期の位相を設定する、
請求項１２に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１４】
複数の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相をそれぞれ異ならせて、前記情報の書き込みが行われた前記トラックから再生信号を読み出し、
前記各区間から読み出された再生信号に基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項１５】
磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクと、
前記トラックに追従し、前記磁性要素の配列周期と対応する時間周期の記録信号を受け入れて、情報の書き込みを行う磁気ヘッドと、
一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相または前記記録信号の時間周期の位相を、他の区間と異ならせて、前記情報の書き込みが行われた前記トラックのうちの、前記一部の区間から読み出された再生信号と、前記他の区間から読み出された再生信号とに基づいて、前記磁性要素の配列周期と前記記録信号の時間周期との位相ずれを判定した結果、決定される前記記録信号の時間周期の位相の情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出した情報に基づいて、前記磁気ヘッドに出力すべき前記記録信号の時間周期の位相を設定する設定手段と、
を備える磁気ディスク装置。
【請求項１６】
磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列したトラックを有する磁気ディスクであって、
前記トラックの一部の区間における前記磁性要素の配列周期の位相が、他の区間と異なる、
ことを特徴とする磁気ディスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−９２５１３（Ｐ２０１０−９２５１３Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５８５３２（Ｐ２００８−２５８５３２）
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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