磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置
【課題】磁気ヘッドのオフトラックに対する位置決め制御を精度よく行なうことができる磁気記録媒体、情報記憶装置および制御装置を提供する。
【解決手段】磁性ドット１８が互いに千鳥格子状に形成されるとともに、トラック中心１７を対称軸として、反転するように形成された２個のプリアンブル３２とプリアンブル３３によるオフトラック時の位相差により検出した磁気ヘッド１３の変位量に基づいて、磁気ヘッド１３の位置制御を行なう。
【解決手段】磁性ドット１８が互いに千鳥格子状に形成されるとともに、トラック中心１７を対称軸として、反転するように形成された２個のプリアンブル３２とプリアンブル３３によるオフトラック時の位相差により検出した磁気ヘッド１３の変位量に基づいて、磁気ヘッド１３の位置制御を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の情報記憶装置には、高転送レートや情報記憶装置に用いられる磁気記憶媒体の大容量化に伴い高記録密度化が要求されている。
【０００３】
そこで、磁気記憶媒体の高記録密度化を図る記録方式として、隣接するトラック間に、非磁性体領域を形成し、磁性体によって形成されるトラック部にのみ記録するディスクリートトラック記録方式が提案されている。また、磁性粒子を孤立させて、単一のビットパターンを作製し、記録分解能を向上させたパターンドメディア記録方式（ビットパターンドメディア、ＢＰＭ（Ｂｉｔ Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｍｅｄｉａ）とも言う）が提案されている。
【０００４】
パターンドメディアとは、磁気記録媒体上において、互いに孤立した記録再生のための磁化領域が非磁化領域によって隔離されて配置されている高記録密度媒体である。パターンドメディアには、複数の磁性ドットを配置することが可能であり、多くの磁性ドットを配置するほど、記録密度を向上することが可能となる。
【０００５】
ここで、通常の情報記憶装置では、媒体上のサーボパターンでの位置決め信号を読み取り、この信号に従って磁気ヘッドの位置決めを行っている。ところが、磁気記録媒体のトラックは、電子線描画ならびにナノインプリント等の加工プロセスにより形成されているが、加工プロセスによって発生するトラック揺らぎがある。これにより、サーボパターンでの情報だけでは正確に磁気ヘッドの位置決めを行なえないという問題がある。
【０００６】
このため従来では、記録するトラックに対して基準信号を書き込み、再生信号の振幅変動からトラックの揺らぎを検出し、これに従ってフィードフォワード制御を行うなどの方法により位置決め精度の向上を図っている。ところが、この場合、事前にトラック揺らぎを精査する工程が必要であるとともに、温度変化等の外乱が発生した場合などでは、その都度確認が必要になるため、装置性能を低下させるなどの問題が発生する。
【０００７】
この対策として、トラック当たりのサーボ領域の配置数を増やし、サンプリングするサーボ情報を増加させることで、サーボ制御帯域を向上させるなどが考えられる。ところが、この場合、サーボ領域を増やすことは逆にデータ領域を減少させることになり、単位面積あたりの記録密度を低下させる恐れがあるなどの別の位置決め制御に関する問題がある。
【０００８】
この種の位置決め制御方法として、磁性ドット配列から取得される各種信号パターンを記憶しておき、実際に中心トラックからオフセットした場合のトラックずれ信号と比較する。そして、一致した信号パターンとトラックずれ信号とに基づいて位置決め誤差量を推定する記録読み出し方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
また、磁気ヘッドによる書き込み動作を行う際には、磁気ヘッドの直下に記録すべき磁性ドットが存在する必要がある。すなわち、磁気記録媒体上の磁性ドットの位置を予測しつつ、磁性体の配置パターンに同期したクロック信号を作成することが重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１５７６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の特許文献１の技術の場合には、磁気ヘッドのずれ方向は取得することができるが、実際の磁気ヘッドのずれ量を連続的に取得することができないため、磁気ヘッドをトラック中心まで制御する位置決め精度が低下するという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、磁気ヘッドのオフトラックに対する高精度な位置決め制御を精度よく行なうことができる磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
開示の発明は、互いに千鳥格子状に形成されるとともに、トラック中心を対称軸として反転するように形成された複数の磁性ドットを設けられた２つのプリアンブルを有する磁気記録媒体を備え、２つのプリアンブルによる信号からリシンクマークを起点とした位相を検出し、双方のプリアンブルによる位相差により磁気ヘッドの位置決め制御を行なうことを要件とする。
【発明の効果】
【００１４】
開示の発明によれば、磁気記録媒体に設けた２つのプリアンブルによる信号から検出したプリアンブルによる位相差により、磁気ヘッドのオフトラックに対する位置決め制御を精度よく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施例１に係る情報記憶装置の構成を示す外観図である。
【図２】図２は、本実施例１に係る情報記憶装置が備えた磁気記録媒体の構成について説明する図である。
【図３】図３は、データ領域の構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、データ領域の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施例１に係る磁気ヘッドのオフトラックを説明する図である。
【図６−１】図６−１は、本実施例１に係るトラック横断位置でのプリアンブルによる再生信号を示す波形図である。
【図６−２】図６−２は、本実施例１に係るトラック横断位置でのプリアンブルによる再生信号を示す波形図である。
【図６−３】図６−３は、本実施例１に係るトラック横断位置でのプリアンブルによる再生信号を示す波形図である。
【図７】図７は、プリアンブルによる位置決め位相差信号を説明する図である。
【図８】図８は、情報記憶装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、磁気記録媒体の製造処理手順を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、磁気記録媒体のフォーマット処理を説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、磁気記録媒体の読み書き処理手順を説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、クロック信号の演算補正を説明する図である。
【図１３】図１３は、本実施例２に係る磁気記録媒体の構成について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本願の開示する磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
以下に、本願に開示する磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置の実施例１を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例１により本願に開示する磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
先ず、実施例１に係る情報記憶装置１の概要について説明する。図１は、実施例１に係る情報記憶装置の構成を示す外観図である。図１に示すように、情報記憶装置１は、磁気記録媒体１０と、磁気ヘッド１３を先端部に設けたアーム１１とを有する。
【００１９】
磁気記録媒体１０は、各種の磁気情報を高記録密度に記録する磁気記憶媒体であり、スピンドルモータ（以下、「ＳＰＭ」という）１２により所定の方向に回転駆動される。この磁気記録媒体１０は、各種の情報を記録するパターンドメディアである。
【００２０】
後述するが、磁気記録媒体１０は、サーボ情報等を記憶するサーボ領域２０（図２）と、タイミング同期領域３０（図２）であるプリアンブル３２、３３と、ユーザデータを記憶するデータ領域４０（図２）とを有する。アーム１１の先端部には、磁気記録媒体１０の読み書きを行なうための磁気ヘッド１３が設けられている。
【００２１】
また、アーム１１の一方の端に設けられたヘッド駆動機構であるボイスコイルモータ（以下、「ＶＣＭ」という）１４の駆動により、アーム１１が軸１５を中心とする円弧上を回動する。そして、磁気記録媒体１０のトラック幅方向に磁気ヘッド１３を移動させることで読み書き対象となるトラックを変更する。
【００２２】
磁気ヘッド１３は、磁気記録媒体１０の回転によって生じる揚力によって、磁気記録媒体１０の表面からわずかに浮いた状態を維持しつつ、読み書き対象となるトラックまで移動し、リード処理及びライト処理（データの読み書き処理）を行う。
【００２３】
［磁気記録媒体１０の構成］
次に、図２を用いて、情報記憶装置１に設けられる磁気記録媒体１０の構成について説明する。図２は、実施例１に係る情報記憶装置１が備えた磁気記録媒体１０の構成を示す図である。なお、図２では、横方向が磁気記録媒体１０の円周方向（「トラック方向」とも呼ばれる）を示し、縦方向が磁気記録媒体１０の半径方向（内周、外周）を示す。図２に示すように、本実施例１に係る磁気記録媒体１０の媒体フォーマット構成は、サーボ領域２０と、タイミング同期領域３０と、データ領域４０とを順に有する。
【００２４】
すなわち、本実施例１に示す磁気記録媒体１０は、サーボ領域２０に続くデータ領域４０の先頭部にタイミング同期領域３０を設けている。具体的には、磁気記録媒体１０の一つのセクタ内には、サーボ領域２０を先頭に、タイミング同期領域３０と、データ領域４０とが繰り返し形成されている。
【００２５】
サーボ領域２０は、磁気ヘッド１３の位置決め制御に利用されるデータであるサーボ情報等を記憶する領域である。このサーボ領域２０は、磁気記録媒体１０におけるトラック番号およびセクタ番号を示す再生信号が読み出されるアドレス部や、磁気ヘッド１３をトラック１６のトラック中心１７に位置決め制御するための再生信号を読み出すためのバースト部などを有している。
【００２６】
タイミング同期領域３０は、一定の周波数の再生信号が読み出されるように、複数個の磁性ドット１８が所定のパターンによって配置されている領域であり、本実施例１では、図２に示すように、リシンクマーク３１及び２個のプリアンブル３２、３３とを有している。
【００２７】
すなわち、タイミング同期領域３０は、このタイミング同期領域３０の先頭に位置するリシンクマーク３１とプリアンブル（Preamble）３２と、同じくリシンクマーク３１とプリアンブル（Preamble）３３とを順に有する。このタイミング同期領域３０は、プリアンブル３３以降も、リシンクマーク３１とプリアンブル３２とを順に有する。
【００２８】
そして、これらプリアンブル３２、３３には、複数個の磁性ドット１８が千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心１７を対称軸として反転するように形成されている。具体的に説明すると、同図に示すように、プリアンブル３２には、磁性ドット１８が右側に傾くような位置に、プリアンブル３３には、磁性ドット１８が左側に傾くようにそれぞれ配置されている。
【００２９】
また、これらプリアンブル３２、３３の磁性ドット１８の磁極は、正負の磁性ドットパターンとなるように形成されている。磁性ドット１８の配列が２個集まって一つのトラック１６を構成している。
【００３０】
ここで、図２では、黒丸印によって示した磁性ドット１８（磁性体）が正極に磁化していることを、白丸印によって磁性ドット１８（磁性体）が負極に磁化していることを表している。すなわち、２個のプリアンブル３２、３３には、正極に磁化している磁性ドット１８と、負極に磁化している磁性ドット１８とが千鳥格子状に交互に配置されている。
【００３１】
リシンクマーク３１は、プリアンブル３２、３３の開始を示す再生信号が読み出されるように配置された目印（マーク）である。このリシンクマーク３１はデータビット長に相当するパターン長をもち、トラック１６の半径方向に連続するように配置されている。
【００３２】
すなわち、リシンクマーク３１は、２つのプリアンブル３２、３３による位相差を検知する基準信号として設けられており、これらリシンクマーク３１によるリシンク信号から２個のプリアンブル３１、３２における双方の位相差を正確に検知することが可能となる。具体的に説明すると、本実施例１では、単一周波数を有する信号の位相差（プリアンブル３２プリアンブル３３との位相差）を検出することで、トラックオフセット信号を取得するができ、この取得した位相差に基づいて、磁気ヘッド１３の移動制御を行なうこととしている。
【００３３】
本実施例１の磁気記録媒体１０を構成するタイミング同期領域３０は、２個のプリアンブル３２、３３を有するとともに、正負の磁性ドット１８による千鳥格子の配置を、トラック中心１７を対称として反転した配列とすることで、磁気ヘッド１３が半径方向にシフトした通過位置によって位相差が異なる再生信号が発生する。これにより、磁気ヘッド１３がトラック横断方向にオフトラックした場合の位相差に基づく変位量を検出することができる。
【００３４】
具体的には、リシンクマーク３１を起点として２個のプリアンブル３２、３３による位相差を比較する。そして、この比較により、正極の磁性ドット１８と負極の磁性ドット１８とによる再生信号に基づいて、オフトラック時にトラック横断方向に変位する磁気ヘッド１３の変位量を検出することができる。
【００３５】
すなわち、磁気ヘッド１３が半径方向にオフトラックした場合、２個のプリアンブル３２、３３で検出される再生信号に位相差が生じ、その位相差を位置決め信号として演算することで高精度な位置決め制御を行なうことができる。
【００３６】
［データ領域４０の磁性ドット配列構成］
次に、図３、４を用いてデータ領域４０の構成について説明する。図３、４は、データ領域４０の磁性ドット配列の一例をそれぞれ示す図である。図３に示すように、磁気記録媒体１０のデータ領域４０に設けられる複数個の磁性ドット１８によるドット配列は、千鳥格子状の配列として形成することができる。
【００３７】
また、図４に示すように、同じく、磁気記録媒体１０のデータ領域４０に設けられる複数個の磁性ドット１８によるドット配列は、正方格子状の配列として形成することができる。同図に示すように、正方格子状に形成された磁性ドット１８は、トラック１６のトラック中心１７上に位置する。
【００３８】
［タイミング同期領域での再生信号］
ここで、以下、図５及び図６−１〜図６−３を用いて、本実施例１によるタイミング同期領域３０に形成した２個のプリアンブル３２、３３から出力される再生信号による位相差について説明する。
【００３９】
図５は、磁気記録媒体１０のトラック１６を横断する磁気ヘッド１３による再生信号波形を説明する図である。また、図６−１〜図６−３は、トラック横断位置でのプリアンブルによる再生信号の波形の一例を示す図である。具体的には、磁気ヘッド１３の幅を１／２トラックとした場合に、磁気ヘッド１３で検知される再生信号強度を推定（シミュレーンション）した波形を示している。
【００４０】
ここで、前述したように、本実施例１に示す磁気記録媒体１０では、プリアンブル３２、３３には、正極と負極とに磁化する磁性ドット１８が千鳥格子状に交互に配置されるとともに、当該配列がトラック中心１７を対称軸として反転するように形成されている。このため、トラック１６に対する磁気ヘッド１３の横断位置によって、プリアンブル３２、３３の再生信号による波形は位相差が異なる波形となる。
【００４１】
すなわち、図５に示すように、例えば、図５のＡ部に磁気ヘッド１３が位置している場合（オントラック状態）には、トラック１６のトラック中心１７上に磁気ヘッド１３が対向する位置であるため、タイミング同期領域３０のプリアンブル３２による再生信号とプリアンブル３３による再生信号とはほぼ一致する。これによって、図６−１に示すように、プリアンブル３２、３３の再生信号による波形ａの場合、位相差は発生しない。
【００４２】
また、図５のＢ部に磁気ヘッド１３が位置している場合には、磁気ヘッド１３の位置がトラック１６の外周側にトラックピッチの１／４（１／４ＴＰ）だけオフセットしているため、図６−２に示すように、プリアンブル３２の再生信号による波形ｂの位相が進む。また、プリアンブル３３の再生信号による波形ｃの位相が遅れるものとなる。
【００４３】
一方、図５のＣ部に磁気ヘッド１３が位置している場合には、磁気ヘッド１３の位置がトラック１６の内周側に１／４ＴＰだけオフセットしているため、図６−３に示すように、タイミング同期領域３０のプリアンブル３２の再生信号による波形ｂの位相が遅れる。また、プリアンブル３３の再生信号による波形ｃの位相が進むものとなる。
【００４４】
すなわち、本実施例１では、プリアンブル３２、３３には、複数個の磁性ドット１８が千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心１７を対称軸として反転するように形成されている。このため、トラック１６に対する磁気ヘッド１３の横断位置によって、プリアンブル３２、３３により再生される波形は、磁気ヘッド１３の横断位置に基づいて、異なる再生信号となる（両方の波形に位相差が生じる）。
【００４５】
以上説明したように、本実施例１では、プリアンブル３２、３３には、正負の磁性ドット１８が千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心１７を対称軸として反転するように形成されている。このため、トラック１６に対する磁気ヘッド１３の横断位置によって、プリアンブル３２、３３の再生信号による波形は位相差が異なる波形となることから、この位相差を比較・演算することで、磁気ヘッド１３の変位量とする位置決め信号を取得することができる。
【００４６】
具体的には、２個のプリアンブル３２、３３により取得した位相差を比較し演算することで、この演算により表された位相差に基づく変位量関数（位置決め位相差信号）を用いて磁気ヘッド１３の位置決め制御を行なうこととしている。ここで、このような位置決め位相差信号は、図７に示す位相差変位量関数値として表すことができる。
【００４７】
[プリアンブルによる位置決め位相差信号を説明する図]
以下、上述したプリアンブルによる位置決め位相差信号について説明する。図７は、プリアンブルによる位置決め位相差信号を説明する図である。この図７では、縦軸がプリアンブル３２、３３による位相差（raｄian）を、横軸が磁気ヘッドの変位量（ＴＰ比）をそれぞれ表している。図７では、横軸における「０」の位置が、位相差が発生しない位置であり、磁気ヘッド１３がオントラック状態であることを示している。
【００４８】
ここで、図７に示す位相差・磁気ヘッド変位量図は、磁気記録媒体１０の媒体フォーマット時に、磁気ヘッド１３により磁気記録媒体１０のサーボ情報を読み込むことで取得することができる。そして、この図７に示す位相差変位量関数値を用いることにより位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量を取得し、位置決め制御を行なうことができる。
【００４９】
すなわち、この位相差・変位量関数値は、磁気ヘッド１３のオフトラック時のプリアンブル３２、３３の再生信号による位相差に対応した、磁気ヘッド１３の正確な変位量としてグラフ化したものである。実際には、この位相差・磁気ヘッド変位量により取得されたヘッド変位量はメモリ６０（図８）内に設けた位相差変位量テーブル６１（図８）として格納される。
【００５０】
具体的に説明すると、プリアンブル３１とプリアンブル３２との位相差が「０」となるように、磁気ヘッド１３の移動を制御することとなるため、例えば、プリアンブル３１とプリアンブル３２との位相差が「０２」である場合には、磁気ヘッド１３をトラック１６の内外周側に「０．０５」移動する制御を行なう。また、例えば、プリアンブル３１とプリアンブル３２との位相差が「−０．８」である場合には、磁気ヘッド１３をトラック１６の外周側に「０．２」移動する制御を行なう。
【００５１】
［情報記憶装置１の機能構成］
次に、情報記憶装置１の機能構成について説明する。図８は、情報記憶装置１の機能構成を示す図である。
【００５２】
図８に示すように、情報記憶装置１は、磁気記録媒体１０と、磁気ヘッド１３と、ＶＣＭ５０と、プリアンプ５１と、リードチャネル５２と、ハードディスク（以下、「ＨＤ」と略記する）コントローラ５３と、パワーアンプ５４と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）５５とを有する。
【００５３】
なお、ＭＰＵ５５は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）やＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。また、このＭＰＵ５５は、ホストＩＦ制御部７０を介してホストコンピュータ８０に接続される。ＶＣＭ５０は、磁気ヘッド１３の位置決めを行なう。プリアンプ５１は、磁気ヘッド１３によって読み出された微弱な再生信号を増幅してリードチャネル５２へ出力する。
【００５４】
プリアンプ５１は、磁気ヘッド１３からの再生信号を増幅しリードチャネル５２に送る。リードチャネル５２は、各種のフィルターを介してサーボ信号、記録再生信号として取り出る。
【００５５】
リードチャネル５２は、記録再生信号をコントロールするもので、プリアンプ５１から入力された再生信号を増幅して、再生信号の振幅を一定に維持したり、再生信号をＡＤ変換したり復調したりする。
【００５６】
この再生信号には、データ領域４０（図２）から読み出された信号である記録再生信号と、サーボ領域２０（図２）から読み出された信号であるサーボ信号とが含まれる。また、このリードチャネル５２は、ＨＤコントローラ５３からデータ（ユーザデータ）の入力を受け付けた場合に、データのコード変調を行い、プリアンプ５１へ出力する。
【００５７】
また、リードチャネル５２内で復調処理されたサーボ信号は、ＨＤコントローラ５３により位置決め用の信号となり、ＭＰＵ５５からＶＣＭ５０を制御するためのＶＣＭ制御信号としてパワーアンプ５４へ送られる。
【００５８】
また、書き込む信号の基本となるライトクロックは外部の水晶発信器より供給され、リードチャネル５２内のＰＬＬ回路（図示せず）を介して各トラック１６において、記録密度に適した周波数に変換される。
【００５９】
ＨＤコントローラ５３は、ホストコンピュータ８０からの命令をホストＩＦ制御部７０を介して受け付けて、情報記憶装置１の動作を制御したり、ホストコンピュータ８０と情報記憶装置１との間で転送されるデータのエラーチェックを行なう。また、ＨＤコントローラ５３は、リードチャネル５２から再生信号の入力を受け付け、必要に応じてエラー訂正を行い、ＭＰＵ５５またはホストコンピュータ８０へ出力する。
【００６０】
パワーアンプ５４は、ＭＰＵ５５から受け付けたＶＣＭ制御信号に基づいて、ＶＣＭ５０を駆動させるためのＶＣＭ駆動電流を生成し、生成したＶＣＭ駆動電流をＶＣＭ５０へ出力する。具体的には、ＨＤＣからのサーボ信号に従い、ＶＣＭ５０を駆動し、磁気ヘッド１３の駆動を行なう。
【００６１】
ＭＰＵ５５は、所定の制御プログラム（ファームウェアプログラム）により情報記憶装置１の主制御や、磁気ヘッド１３の位置決め制御を行う制御部である。このＭＰＵ５５は、サーボ制御部５６と、位相検出部５７と、変位量算出部５８と、位置決め部５９とを有する。
【００６２】
位相差検出部５７は、磁気ヘッド１３によって取得した２つのプリアンブル３２、３３による出力に基づいて、これらプリアンブル３２、３３による再生信号から位相差を検出する。
【００６３】
変位量算出部５８は、位相差検出部５７から検出された２つのプリアンブル３２、３３の再生信号による位相差に基づいて、トラック中心１７と磁気ヘッド１３との変位量を算出する。
【００６４】
位置決め部５９は、変位量算出部５８により算出されたトラック中心１７に対する磁気ヘッド１３の変位量に基づいて、トラック中心１７に磁気ヘッド１３が位置するように、この磁気ヘッド１３の位置を制御する。
【００６５】
サーボ制御部５６は、位置決め部５９により算出された磁気ヘッド１３の変位量に基づいて、磁気ヘッド１３の移動位置を制御する処理部である。
【００６６】
ＶＣＭ制御信号を受け付けたパワーアンプ５４は、ＶＣＭ駆動電流をＶＣＭ５０へ出力してＶＣＭ５０を駆動させる。この場合、ＶＣＭ５０で駆動される磁気ヘッド１３の移動位置は、位置決め部５９により算出された磁気ヘッド１３の変位量に基づいた位置であるため、正確な移動位置となる。
【００６７】
［磁気記録媒体１０の製造方法］
次に、本実施例１による磁気記録媒体１０の製造方法を図９を用いて説明する。図９は、実施例１に係る磁気記録媒体１０の製造工程を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、本実施例１の磁気記録媒体１０の製造方法は、磁気記録媒体１０を所定の手順で製造する製造システムにより行なうこととして説明する。
【００６８】
図９のフローチャートに示すように、磁気記録媒体１０の製造システムでは、裏打ち層形成工程と、中間層形成工程と、記録層形成工程と、千鳥格子形成工程と、磁化工程とを順に行なう。
【００６９】
すなわち、先ず、磁気記録媒体の製造システムでは、予め用意した基板の上面に裏打ち層を形成する裏打ち層形成工程を行なう（ステップＳ１１）。裏打ち層が積層される基板は、外観視で略円盤状の部材であり、例えば、ガラス及びアルミニウム合金等の非磁性材料を使用する。また、この基板としては、表面の平坦性が高く、機械的強度の高いものが望ましい。
【００７０】
裏打ち層としては、例えば、ＣＯＺｒＮｂ等の軟磁性材料が用いられる。この裏打ち層は、磁気ヘッド１３（図１）から発生する磁束を、記録層を介して磁気ヘッド１３に還流させる磁気経路を形成する。
【００７１】
次に、裏打ち層の上面に中間層を形成する中間層形成工程を行う（ステップＳ１２）。中間層は、この中間層の上面に形成される記録層の結晶配向性や結晶粒径等を制御する制御層として形成される。中間層の材料としては、例えば、Ｔａ等が用いられる。
【００７２】
次に、裏打ち層上に積層させた中間層の上面に記録層を形成する記録層形成工程を行う（ステップＳ１３）。具体的には、データを記録する複数のトラック１６（図２）を有する記録層を、中間層の上面に形成する。
【００７３】
次に、記録層の上面に、この記録層（磁気記録媒体１０）の表面が千鳥格子となる磁性ドットパターンを形成する（ステップＳ１４）。具体的には、磁性ドットを千鳥状に交互に配列させるとともに、当該配列がトラック中心１７（図２）を対称軸として反転するように複数個の磁性体を形成する。
【００７４】
なお、この磁気記録媒体１０（記録層）に設けられる磁性体は、エッチング等によるパターニング・プロセスにより形成する。この場合、記録層に形成される千鳥格子状の各ビット幅は、磁気記録媒体１０の円周方向（トラック方向）及び半径方向ともに数十ｎｍとなり、高さは、数ｎｍとなる。
【００７５】
磁気ヘッド１３（図１）の浮上特性を安定にするために、この記録層のビット間（隙間）には非磁性材料を充填する。また、記録層の表面はＣＭＰ研磨によって平滑化処理する。ここで、非磁性材料は記録層の材料とは異なる透磁率を有する、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの材料を使用する。
【００７６】
最後に、記録層の上面に形成された複数個の磁性体に対して一様に所定の磁場（例えば、正極）を与える磁化工程を行なう（ステップＳ１５）。具体的には、磁気記録媒体１０を形成する複数個の磁性体を、全て同一の極性（例えば、正極とする）に磁化させる。以上説明した手順により、磁気記録媒体１０は製造され、その後、磁気記録媒体１０は、情報記憶装置１に搭載される。
【００７７】
［磁気記録媒体１０による磁気記録媒体フォーマット方法］
次に、図１０を用いて本実施例１に係る磁気記録媒体１０のフォーマット時の処理工程を説明する。ここで、図１０は、実施例に係る磁気記録媒体１０の媒体フォーマット処理工程を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、磁気記録媒体１０のフォーマット方法は、情報記憶装置１が磁気記録媒体１０を所定の手順でフォーマットする手順として説明する。
【００７８】
先ず、図１０のフローチャートに示すように、磁気記録媒体１０の磁性ドットを正負のデータとして書き込む正負磁化処理を行う（ステップＳ２１）。具体的には、情報記憶装置１が、磁気記録媒体１０のトラック１６にサーボ領域２０、リシンクマーク３１、プリアンブル３２、３３を形成するとともに、一方向に磁化された磁性ドット１８に対して、プリアンブル３２、３３に設けられる複数個の磁気ドット１８に対する正負の書き込みを行なう。すなわち、プリアンブル３２、３３を構成する複数個の磁性ドット１８が正極と負極とに交互に磁化するように、複数個の磁性ドット１８に磁場を与える。
【００７９】
次に、プリアンブル３２とプリアンブル３３との位相差による変位量取得処理を行なう（ステップＳ２２）。具体的に説明すると、磁気ヘッド１３によりプリアンブル３２とプリアンブル３３とのサーボ情報を読み込むことにより、プリアンブル３２とプリアンブル３３との位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量を演算し関数値として取得する。
【００８０】
次に、ステップＳ２２により取得されたプリアンブル３２とプリアンブル３３との位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量を関数値（図７）として演算し、演算結果を位相差変位量テーブル６１（図８）に格納する（ステップＳ２３）。
【００８１】
実際には、プリアンブル３２とプリアンブル３３との位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量を関数値として位相差変位量テーブル６１を作成し、この位相差変位量テーブル６１を用いて、磁気ヘッド１３の位置決め制御を行なうこととなる。
【００８２】
［データの読み書き時の処理工程］
次に、図１１を用いて、本実施例１によるデータの読み書き時の処理工程を説明する。ここで、図１１は、実施例１に係る情報記憶装置１による読み書き時の処理手順を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、本実施例１の読み書き時の処理手順は、情報記憶装置１のＭＣＵ５５（図８）で行なわれる処理として説明する。
【００８３】
図１１のフローチャートに示すように、先ず、ホストコンピュータ８０（図８）から読み書き信号（アクセス命令）を取得したか判定する（ステップＳ３１）。具体的には、ホストコンピュータ８０からアクセス命令が送信されたかを判定し、この読み書き信号の取得がある場合には（ステップＳ３１肯定）、次に、アクセス命令から読み書き信号（アクセス信号）を取得したかを判定する（ステップＳ３２）。
【００８４】
そして、ステップＳ３２の判定により、アクセス信号を取得した場合には（ステップＳ３２肯定）、磁気記録媒体１０のどの位置に対するアクセスであるかのアクセス位置を決める（ステップＳ３３）。具体的には、ホストコンピュータ８０から送信されたアクセス信号に基づいて、磁気ヘッド１３による読み書き対象となる磁気記録媒体１０のトラック及びセクタ位置を決める。
【００８５】
次に、アクセス命令に基づいて、磁気ヘッド１３の移動信号を通知し（ステップＳ３４）、以下、磁気ヘッド１３により磁気記録媒体１０のサーボ領域２０からサーボ情報を取得し（ステップＳ３５）、さらにタイミング同期領域３０から２個のプリアンブル３２、３３からプリアンブル信号を取得する（ステップＳ３６）。ここで、前述したように、２個のプリアンブル３２、３３から取得されるプリアンブル信号による波形は位相差がある波形（図６−２、図６−３）となる。
【００８６】
次に、２つのプリアンブル信号を取得したかを判定し（ステップＳ３７）、２つのプリアンブル信号を取得したと判定された場合には（ステップＳ３７肯定）、２つのプリアンブル信号から位相差を算出する（ステップＳ３８）。
【００８７】
次に、ステップＳ３８で取得した２つのプリアンブル３２、３３による位相差から変位量（ずれ量）を算出する（ステップＳ３９）。具体的には、図８の位相差変位量テーブル６１を用いて、２つのプリアンブル３２、３３の再生信号による位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量であるトラック中心１７からのずれ量を取得する。
【００８８】
次に、クロック信号を算出する算出（ステップＳ４０）。具体的には、２個のプリアンブル３２、３３による双方の信号波形の中点を抽出することで、クロック信号の補正を行なう。なお、このクロック信号補正の詳細については、後述の図１２を用いて説明する。
【００８９】
次に、位置決め補正処理を行なう（ステップＳ４１）。具体的には、位相差変位量テーブル６１（図８）により取得された磁気ヘッド１３の変位量を基に、磁気ヘッド１３の位置決め補正を行なう。
【００９０】
最後に、ステップＳ４０で算出したクロック信号に基づいて、磁気記録媒体１０に対する読み書き処理を行なう（ステップＳ４２）。以上説明した手順により、磁気記録媒体１０に対する読み書き処理を行なう。この場合、磁気ヘッド１３の位置決めを正確に行なうことができるため、データの読み書きも正確且つ迅速に行なうことができる。
【００９１】
[クロック信号の補正方法]
次に、図１２を用いて、クロック信号の演算補正方法について説明する。図１２は、クロック信号の演算補正方法を説明する図を示している。ここで、図１２の上段は、磁気ヘッド１３のオントラック時の波形ａを、図１２の下段は、磁気ヘッド１３のオフトラック時のプリアンブル３２の波形ｂとプリアンブル３３の波形ｃをそれぞれ示している。
【００９２】
同図に示すように、磁気ヘッド１３のオントラック時は、プリアンブル３２、３３による再生信号は位相差が一致する波形ａとなる。一方、磁気ヘッド１３のオフトラック時は、プリアンブル３２、３３による再生信号は異なるため位相差が生じる波形ｂ、波形ｃとなる。
【００９３】
すなわち、本実施例１で示す正負の千鳥格子配列を有する磁性ドットパターンの場合、磁気ヘッド１３がトラック中心１７に対して半径方向にシフトすると、再生信号による位相がずれることとなり、これにより、読み書きタイミングを行なうクロック信号にとっても位相差や振幅の低下といった誤差要因となる。
【００９４】
具体的に説明すると、磁気ヘッド１３は、クロック信号に応じてデータの読み書きタイミングを設定しているが、情報記憶装置１の振動や外乱等の要因で、磁気ヘッド１３にオフトラックが発生した場合、２個のプリアンブル３２、３３による再生信号に位相差が生じる。このため、このずれた位相差をもとにクロック信号が生成されることになる。
【００９５】
また、例えば、何れか一方のプリアンブル３２、３３の再生信号に基づいたクロック信号を用いた場合には、間違ったタイミングで磁気ヘッド１３による読み書き処理を行ってしまうという問題が生じる。
【００９６】
このため、本実施例１では、２個のプリアンブル３２、３３で取得した位相差を演算（平均化処理）し、新たなクロック信号を作成することでオントラック時での再生信号と同等のタイミングとなるクロック信号とする補正を行なう。具体的には、図１２に示すように、２個のプリアンブル３２、３３による双方の信号波形の中点を抽出するクロック補正処理を行なう。
【００９７】
以上説明したように、本実施例１では、２個のプリアンブル３２、３３の再生信号により検出された位相差の中点に基づいて、クロック信号の補正を行い、これにより、磁気ヘッド１３のオフトラック時でも磁性ドット配列に一致した正確なクロック信号を取得することができる。この結果、情報記憶装置１の磁気ヘッド１３による記録再生精度を向上させることが可能となる。
【００９８】
また、位相及び周波数が共に最適なクロック信号を算出でき、これにより、読み書き対象となる磁性ドット位置に磁気ヘッド１３を正確に位置させ、磁気ヘッド１３による読み書き処理を迅速に行なうことができる。
【実施例２】
【００９９】
次に、本実施例２に係る磁気記録媒体１０´の磁性ドット配列構成について説明する。図１３は、本実施例２に係る磁気記録媒体１０´に形成された磁性ドットを説明する図である。
【０１００】
ここで、上述した実施例１において、磁気記録媒体１０のタイミング同期領域３０に形成したプリアンブル３２、３３は、互いに千鳥状に形成した正負の磁極を有する磁性ドットパターンとしているが、本実施例２では、正負の磁性ドットパターンではなく、図１３に示すように、片側磁化パターンとする２個のプリアンブル３２、３３を有することとしている。
【０１０１】
すなわち、図１３に示すように、本実施例２のタイミング同期領域３０に形成したプリアンブル３２、３３は、互いに千鳥格子状に形成されるとともに、トラック中心１７を対称軸として反転するように形成された、正極のみの複数個の磁性ドット１９を形成している。
【０１０２】
また、前述した実施例１では、１つのトラック１６ごとに斜め配置とした磁性ドット１８が並ぶ構成としたが、本実施例２では、図１３に示すように、数トラックに亘って連続した斜めドットパターンが並ぶ配置としている。
【０１０３】
本実施例２による片側磁化パターンの磁性ドット１９は、サーボ領域（図２）と同様に外部から磁界を印加し、ＤＣ着磁を行ない磁性ドット１９を磁化させることで形成することができる。
【０１０４】
図１３に示すように、磁気ヘッド１３の横断時にプリアンブル３２とプリアンブル３３から検出される波形ａ´、ｂ´、ｃ´は、片側磁化パターン（正極）であるため正極側の波形パターンのみが検出される。この場合、プリアンブル３２、３３による再生信号は、負極性に相当する部分に磁性ドットが配置されていなため０レベルの信号となる。
【０１０５】
すなわち、図１３に示すように、トラック１６上で磁気ヘッド１３が対応する位置（Ａ部、Ｂ部、Ｃ部）は、それぞれ３つの波形ａ´、ｂ´、ｃ´を頂点と対応する位置となり波形ａ′は、磁気ヘッド１３がトラック中心１７に位置しているため基準波形（位相差が発生しない波形）となる。そして、プリアンブル３２の波形ｂ′とプリアンブル３３の波形ｃ′とは位相が内周側或いは外周側に遅延する位相差を有する波形となる。
【０１０６】
すなわち、本実施例２の場合も実施例１と同様に、２個のプリアンブル３２、３３により取得された位相差を比較し演算する。そして、図７に示す位相差変位量関数値（位相差変位量テーブル６１）から磁気ヘッド１３の正確な変位量を算出し、この算出した変位量に基づいて、位置決め制御を行なう。
【０１０７】
ここで、実施例２における片側磁化パターンの場合、２個のプリアンブル３２、３３による信号振幅は半減するため再生信号レベルのゲイン調整は、２倍程度に見積もる調整を行うか、２個のプリアンブル３２、３３に続く、正極の磁極パターンの先頭に書き込まれるリシンクマーク３１で行うものとする。
【０１０８】
本実施例２の片側磁化パターンとして形成された磁気記録媒体１０′の場合では、磁性ドット１９間の隙間が増えることによって隣接するトラック１６からの干渉を低減させることができるため、位置ずれがなく正確な再生信号を取得することができる。また、正極または負極何れか一方の書き込み動作が不要となるため、磁極作成工程が容易となるうえ、クロック信号によるタイミング取得の動作を簡素化とすることが可能となる。
【０１０９】
また、本実施例２では、実施例１と異なり、数トラックに亘って連続した斜めドットパターンが並ぶ配置としているため、１ＴＰシフトすることで、位相がπだけ変化することとになり、トラック間で大きな位置ズレや外乱変動があった場合でも、位相の変化の連続性を保つことができる。
【０１１０】
さて、これまで本発明の実施例１、２について説明したが、本発明は上述した実施例１、２以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施例にて実施されてもよいものである。
【０１１１】
すなわち、上記実施例１、２による磁気ヘッドの位置決め制御、クロック信号の補正は、磁気記録媒体をパターンドメディアとするパターンドメディア記録方式に適用するものとして説明したが、パターンドメディア記録方式以外にディスクリートトラック記録方式にも適用することができる。
【０１１２】
また、上記実施例１、２では、２個のプリアンブル３２、３３の先頭にタイミング同期をとるリシンクマークを形成することとしているが、リシンクマークの機能を、サーボ情報を取得するサーボ領域で代用させることで、このリシンクマークを不要とすることとしてもよい。
【０１１３】
また、上記実施例１、２において、タイミング同期領域３０に設けられる２個のプリアンブル３２、３３はそれぞれ隣接する順序となる位置に形成しているが、これらプリアンブル３２、３３は、隣接した位置ではなく、離隔した位置に形成するようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記実施例１、２において、磁気記録媒体１０は、互いに千鳥格子状であり、トラック中心１７を対称軸として反転する正負の磁性ドットを形成するものとしているが、プリアンブル３２とプリアンブル３３との再生信号により位相差が検出できる磁性ドットパターンであれば、磁性ドット配列が正負反転する配列以外の配列構成であってもよい。
【０１１５】
以上の実施例１、２を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１１６】
（付記１）所定のサーボ情報を有するサーボ領域と、
所定のユーザ情報を有するユーザデータ領域と、
磁性粒子からなる複数の磁性体が、互いに千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心を対称軸として反転するように形成された２つのプリアンブル領域と、
前記プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル部の開始を示すリシンクマーク領域と
が形成された磁気記録層を備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
【０１１７】
（付記２）配列が異なる複数の磁性体が形成された２つのプリアンブル領域および前記プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル領域の開始を示すリシンクマーク領域が形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体と、
前記磁気記憶媒体に対してデータの読み書き処理を行なう磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドによって前記２つのプリアンブル領域の出力を取得し、当該２つのプリアンブル領域による出力から位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段から検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差に基づいて、トラック中心と前記磁気ヘッドとの変位量を算出する変位量算出手段と、
前記変位量算出手段により算出されたトラック中心に対する前記磁気ヘッドの変位量に基づいて、トラック中心に前記磁気ヘッドが位置するように当該磁気ヘッドの位置を制御する位置決め手段と
を備えることを特徴とする情報記憶装置。
【０１１８】
（付記３）前記２つのプリアンブル領域から取得される前記リシンクマークを起点とした位相差に対応付けて前記磁気ヘッドの変位量が予め記憶された位相変位量記憶手段をさらに備え、
前記変位量算出手段は、前記位相変位量記憶手段に記憶された変位量に基づいて、変位量を算出することを特徴とする付記２に記載の情報記憶装置。
【０１１９】
（付記４）前記２つのプリアンブル領域には、互いに千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心を対称軸として反転する磁性粒子からなる複数の磁性体が形成されたことを特徴とする付記２または３に記載の情報記憶装置。
【０１２０】
（付記５）前記位相差検出手段により検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差を比較し、当該位相差の中間点をデータの読み込みまたは、書き込みタイミングであるクロック信号として算出するクロック信号算出手段さらに備えることを特徴とする付記２、３または４に記載の情報記憶装置。
【０１２１】
（付記６）配列が異なる複数の磁性体が形成された２つのプリアンブル領域および当該プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル領域の開始を示すリシンクマーク領域が形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体から磁気ヘッドによって取得した出力を受け入れ、前記磁気ヘッドによって取得した前記２つのプリアンブル領域による出力から位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段から検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差に基づいて、トラック中心と前記磁気ヘッドとの変位量を算出する変位量算出手段と、
前記変位量算出手段により算出されたトラック中心に対する前記磁気ヘッドの変位量に基づいて、トラック中心に前記磁気ヘッドが位置するように当該磁気ヘッドの位置を制御する位置決め手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 情報記憶装置
１０ 磁気記録媒体
１２ ＳＰＭ
１３ 磁気ヘッド
１４ ＶＣＭ
１６ トラック
１７ トラック中心
１８、１９ 磁性ドット
３０ タイミング同期領域
３１ リシンクマーク
３２、３３ プリアンブル
４０ データ領域
５０ ＶＣＭ
５１ プリアンプ
５２ リードチャネル
５３ ＨＤコントローラ
５４ パワーアンプ
５５ ＭＰＵ
５７ 位相検出部
５８ 変位量算出部
５９ 位置決め部
６０ メモリ
６１ 位相差変位量テーブル
７０ ホストＩＦ制御部
８０ ホストコンピュータ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の情報記憶装置には、高転送レートや情報記憶装置に用いられる磁気記憶媒体の大容量化に伴い高記録密度化が要求されている。
【０００３】
そこで、磁気記憶媒体の高記録密度化を図る記録方式として、隣接するトラック間に、非磁性体領域を形成し、磁性体によって形成されるトラック部にのみ記録するディスクリートトラック記録方式が提案されている。また、磁性粒子を孤立させて、単一のビットパターンを作製し、記録分解能を向上させたパターンドメディア記録方式（ビットパターンドメディア、ＢＰＭ（Ｂｉｔ Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｍｅｄｉａ）とも言う）が提案されている。
【０００４】
パターンドメディアとは、磁気記録媒体上において、互いに孤立した記録再生のための磁化領域が非磁化領域によって隔離されて配置されている高記録密度媒体である。パターンドメディアには、複数の磁性ドットを配置することが可能であり、多くの磁性ドットを配置するほど、記録密度を向上することが可能となる。
【０００５】
ここで、通常の情報記憶装置では、媒体上のサーボパターンでの位置決め信号を読み取り、この信号に従って磁気ヘッドの位置決めを行っている。ところが、磁気記録媒体のトラックは、電子線描画ならびにナノインプリント等の加工プロセスにより形成されているが、加工プロセスによって発生するトラック揺らぎがある。これにより、サーボパターンでの情報だけでは正確に磁気ヘッドの位置決めを行なえないという問題がある。
【０００６】
このため従来では、記録するトラックに対して基準信号を書き込み、再生信号の振幅変動からトラックの揺らぎを検出し、これに従ってフィードフォワード制御を行うなどの方法により位置決め精度の向上を図っている。ところが、この場合、事前にトラック揺らぎを精査する工程が必要であるとともに、温度変化等の外乱が発生した場合などでは、その都度確認が必要になるため、装置性能を低下させるなどの問題が発生する。
【０００７】
この対策として、トラック当たりのサーボ領域の配置数を増やし、サンプリングするサーボ情報を増加させることで、サーボ制御帯域を向上させるなどが考えられる。ところが、この場合、サーボ領域を増やすことは逆にデータ領域を減少させることになり、単位面積あたりの記録密度を低下させる恐れがあるなどの別の位置決め制御に関する問題がある。
【０００８】
この種の位置決め制御方法として、磁性ドット配列から取得される各種信号パターンを記憶しておき、実際に中心トラックからオフセットした場合のトラックずれ信号と比較する。そして、一致した信号パターンとトラックずれ信号とに基づいて位置決め誤差量を推定する記録読み出し方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
また、磁気ヘッドによる書き込み動作を行う際には、磁気ヘッドの直下に記録すべき磁性ドットが存在する必要がある。すなわち、磁気記録媒体上の磁性ドットの位置を予測しつつ、磁性体の配置パターンに同期したクロック信号を作成することが重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１５７６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の特許文献１の技術の場合には、磁気ヘッドのずれ方向は取得することができるが、実際の磁気ヘッドのずれ量を連続的に取得することができないため、磁気ヘッドをトラック中心まで制御する位置決め精度が低下するという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、磁気ヘッドのオフトラックに対する高精度な位置決め制御を精度よく行なうことができる磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
開示の発明は、互いに千鳥格子状に形成されるとともに、トラック中心を対称軸として反転するように形成された複数の磁性ドットを設けられた２つのプリアンブルを有する磁気記録媒体を備え、２つのプリアンブルによる信号からリシンクマークを起点とした位相を検出し、双方のプリアンブルによる位相差により磁気ヘッドの位置決め制御を行なうことを要件とする。
【発明の効果】
【００１４】
開示の発明によれば、磁気記録媒体に設けた２つのプリアンブルによる信号から検出したプリアンブルによる位相差により、磁気ヘッドのオフトラックに対する位置決め制御を精度よく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施例１に係る情報記憶装置の構成を示す外観図である。
【図２】図２は、本実施例１に係る情報記憶装置が備えた磁気記録媒体の構成について説明する図である。
【図３】図３は、データ領域の構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、データ領域の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施例１に係る磁気ヘッドのオフトラックを説明する図である。
【図６−１】図６−１は、本実施例１に係るトラック横断位置でのプリアンブルによる再生信号を示す波形図である。
【図６−２】図６−２は、本実施例１に係るトラック横断位置でのプリアンブルによる再生信号を示す波形図である。
【図６−３】図６−３は、本実施例１に係るトラック横断位置でのプリアンブルによる再生信号を示す波形図である。
【図７】図７は、プリアンブルによる位置決め位相差信号を説明する図である。
【図８】図８は、情報記憶装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、磁気記録媒体の製造処理手順を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、磁気記録媒体のフォーマット処理を説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、磁気記録媒体の読み書き処理手順を説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、クロック信号の演算補正を説明する図である。
【図１３】図１３は、本実施例２に係る磁気記録媒体の構成について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本願の開示する磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
以下に、本願に開示する磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置の実施例１を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例１により本願に開示する磁気記憶媒体、情報記憶装置及び制御装置が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
先ず、実施例１に係る情報記憶装置１の概要について説明する。図１は、実施例１に係る情報記憶装置の構成を示す外観図である。図１に示すように、情報記憶装置１は、磁気記録媒体１０と、磁気ヘッド１３を先端部に設けたアーム１１とを有する。
【００１９】
磁気記録媒体１０は、各種の磁気情報を高記録密度に記録する磁気記憶媒体であり、スピンドルモータ（以下、「ＳＰＭ」という）１２により所定の方向に回転駆動される。この磁気記録媒体１０は、各種の情報を記録するパターンドメディアである。
【００２０】
後述するが、磁気記録媒体１０は、サーボ情報等を記憶するサーボ領域２０（図２）と、タイミング同期領域３０（図２）であるプリアンブル３２、３３と、ユーザデータを記憶するデータ領域４０（図２）とを有する。アーム１１の先端部には、磁気記録媒体１０の読み書きを行なうための磁気ヘッド１３が設けられている。
【００２１】
また、アーム１１の一方の端に設けられたヘッド駆動機構であるボイスコイルモータ（以下、「ＶＣＭ」という）１４の駆動により、アーム１１が軸１５を中心とする円弧上を回動する。そして、磁気記録媒体１０のトラック幅方向に磁気ヘッド１３を移動させることで読み書き対象となるトラックを変更する。
【００２２】
磁気ヘッド１３は、磁気記録媒体１０の回転によって生じる揚力によって、磁気記録媒体１０の表面からわずかに浮いた状態を維持しつつ、読み書き対象となるトラックまで移動し、リード処理及びライト処理（データの読み書き処理）を行う。
【００２３】
［磁気記録媒体１０の構成］
次に、図２を用いて、情報記憶装置１に設けられる磁気記録媒体１０の構成について説明する。図２は、実施例１に係る情報記憶装置１が備えた磁気記録媒体１０の構成を示す図である。なお、図２では、横方向が磁気記録媒体１０の円周方向（「トラック方向」とも呼ばれる）を示し、縦方向が磁気記録媒体１０の半径方向（内周、外周）を示す。図２に示すように、本実施例１に係る磁気記録媒体１０の媒体フォーマット構成は、サーボ領域２０と、タイミング同期領域３０と、データ領域４０とを順に有する。
【００２４】
すなわち、本実施例１に示す磁気記録媒体１０は、サーボ領域２０に続くデータ領域４０の先頭部にタイミング同期領域３０を設けている。具体的には、磁気記録媒体１０の一つのセクタ内には、サーボ領域２０を先頭に、タイミング同期領域３０と、データ領域４０とが繰り返し形成されている。
【００２５】
サーボ領域２０は、磁気ヘッド１３の位置決め制御に利用されるデータであるサーボ情報等を記憶する領域である。このサーボ領域２０は、磁気記録媒体１０におけるトラック番号およびセクタ番号を示す再生信号が読み出されるアドレス部や、磁気ヘッド１３をトラック１６のトラック中心１７に位置決め制御するための再生信号を読み出すためのバースト部などを有している。
【００２６】
タイミング同期領域３０は、一定の周波数の再生信号が読み出されるように、複数個の磁性ドット１８が所定のパターンによって配置されている領域であり、本実施例１では、図２に示すように、リシンクマーク３１及び２個のプリアンブル３２、３３とを有している。
【００２７】
すなわち、タイミング同期領域３０は、このタイミング同期領域３０の先頭に位置するリシンクマーク３１とプリアンブル（Preamble）３２と、同じくリシンクマーク３１とプリアンブル（Preamble）３３とを順に有する。このタイミング同期領域３０は、プリアンブル３３以降も、リシンクマーク３１とプリアンブル３２とを順に有する。
【００２８】
そして、これらプリアンブル３２、３３には、複数個の磁性ドット１８が千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心１７を対称軸として反転するように形成されている。具体的に説明すると、同図に示すように、プリアンブル３２には、磁性ドット１８が右側に傾くような位置に、プリアンブル３３には、磁性ドット１８が左側に傾くようにそれぞれ配置されている。
【００２９】
また、これらプリアンブル３２、３３の磁性ドット１８の磁極は、正負の磁性ドットパターンとなるように形成されている。磁性ドット１８の配列が２個集まって一つのトラック１６を構成している。
【００３０】
ここで、図２では、黒丸印によって示した磁性ドット１８（磁性体）が正極に磁化していることを、白丸印によって磁性ドット１８（磁性体）が負極に磁化していることを表している。すなわち、２個のプリアンブル３２、３３には、正極に磁化している磁性ドット１８と、負極に磁化している磁性ドット１８とが千鳥格子状に交互に配置されている。
【００３１】
リシンクマーク３１は、プリアンブル３２、３３の開始を示す再生信号が読み出されるように配置された目印（マーク）である。このリシンクマーク３１はデータビット長に相当するパターン長をもち、トラック１６の半径方向に連続するように配置されている。
【００３２】
すなわち、リシンクマーク３１は、２つのプリアンブル３２、３３による位相差を検知する基準信号として設けられており、これらリシンクマーク３１によるリシンク信号から２個のプリアンブル３１、３２における双方の位相差を正確に検知することが可能となる。具体的に説明すると、本実施例１では、単一周波数を有する信号の位相差（プリアンブル３２プリアンブル３３との位相差）を検出することで、トラックオフセット信号を取得するができ、この取得した位相差に基づいて、磁気ヘッド１３の移動制御を行なうこととしている。
【００３３】
本実施例１の磁気記録媒体１０を構成するタイミング同期領域３０は、２個のプリアンブル３２、３３を有するとともに、正負の磁性ドット１８による千鳥格子の配置を、トラック中心１７を対称として反転した配列とすることで、磁気ヘッド１３が半径方向にシフトした通過位置によって位相差が異なる再生信号が発生する。これにより、磁気ヘッド１３がトラック横断方向にオフトラックした場合の位相差に基づく変位量を検出することができる。
【００３４】
具体的には、リシンクマーク３１を起点として２個のプリアンブル３２、３３による位相差を比較する。そして、この比較により、正極の磁性ドット１８と負極の磁性ドット１８とによる再生信号に基づいて、オフトラック時にトラック横断方向に変位する磁気ヘッド１３の変位量を検出することができる。
【００３５】
すなわち、磁気ヘッド１３が半径方向にオフトラックした場合、２個のプリアンブル３２、３３で検出される再生信号に位相差が生じ、その位相差を位置決め信号として演算することで高精度な位置決め制御を行なうことができる。
【００３６】
［データ領域４０の磁性ドット配列構成］
次に、図３、４を用いてデータ領域４０の構成について説明する。図３、４は、データ領域４０の磁性ドット配列の一例をそれぞれ示す図である。図３に示すように、磁気記録媒体１０のデータ領域４０に設けられる複数個の磁性ドット１８によるドット配列は、千鳥格子状の配列として形成することができる。
【００３７】
また、図４に示すように、同じく、磁気記録媒体１０のデータ領域４０に設けられる複数個の磁性ドット１８によるドット配列は、正方格子状の配列として形成することができる。同図に示すように、正方格子状に形成された磁性ドット１８は、トラック１６のトラック中心１７上に位置する。
【００３８】
［タイミング同期領域での再生信号］
ここで、以下、図５及び図６−１〜図６−３を用いて、本実施例１によるタイミング同期領域３０に形成した２個のプリアンブル３２、３３から出力される再生信号による位相差について説明する。
【００３９】
図５は、磁気記録媒体１０のトラック１６を横断する磁気ヘッド１３による再生信号波形を説明する図である。また、図６−１〜図６−３は、トラック横断位置でのプリアンブルによる再生信号の波形の一例を示す図である。具体的には、磁気ヘッド１３の幅を１／２トラックとした場合に、磁気ヘッド１３で検知される再生信号強度を推定（シミュレーンション）した波形を示している。
【００４０】
ここで、前述したように、本実施例１に示す磁気記録媒体１０では、プリアンブル３２、３３には、正極と負極とに磁化する磁性ドット１８が千鳥格子状に交互に配置されるとともに、当該配列がトラック中心１７を対称軸として反転するように形成されている。このため、トラック１６に対する磁気ヘッド１３の横断位置によって、プリアンブル３２、３３の再生信号による波形は位相差が異なる波形となる。
【００４１】
すなわち、図５に示すように、例えば、図５のＡ部に磁気ヘッド１３が位置している場合（オントラック状態）には、トラック１６のトラック中心１７上に磁気ヘッド１３が対向する位置であるため、タイミング同期領域３０のプリアンブル３２による再生信号とプリアンブル３３による再生信号とはほぼ一致する。これによって、図６−１に示すように、プリアンブル３２、３３の再生信号による波形ａの場合、位相差は発生しない。
【００４２】
また、図５のＢ部に磁気ヘッド１３が位置している場合には、磁気ヘッド１３の位置がトラック１６の外周側にトラックピッチの１／４（１／４ＴＰ）だけオフセットしているため、図６−２に示すように、プリアンブル３２の再生信号による波形ｂの位相が進む。また、プリアンブル３３の再生信号による波形ｃの位相が遅れるものとなる。
【００４３】
一方、図５のＣ部に磁気ヘッド１３が位置している場合には、磁気ヘッド１３の位置がトラック１６の内周側に１／４ＴＰだけオフセットしているため、図６−３に示すように、タイミング同期領域３０のプリアンブル３２の再生信号による波形ｂの位相が遅れる。また、プリアンブル３３の再生信号による波形ｃの位相が進むものとなる。
【００４４】
すなわち、本実施例１では、プリアンブル３２、３３には、複数個の磁性ドット１８が千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心１７を対称軸として反転するように形成されている。このため、トラック１６に対する磁気ヘッド１３の横断位置によって、プリアンブル３２、３３により再生される波形は、磁気ヘッド１３の横断位置に基づいて、異なる再生信号となる（両方の波形に位相差が生じる）。
【００４５】
以上説明したように、本実施例１では、プリアンブル３２、３３には、正負の磁性ドット１８が千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心１７を対称軸として反転するように形成されている。このため、トラック１６に対する磁気ヘッド１３の横断位置によって、プリアンブル３２、３３の再生信号による波形は位相差が異なる波形となることから、この位相差を比較・演算することで、磁気ヘッド１３の変位量とする位置決め信号を取得することができる。
【００４６】
具体的には、２個のプリアンブル３２、３３により取得した位相差を比較し演算することで、この演算により表された位相差に基づく変位量関数（位置決め位相差信号）を用いて磁気ヘッド１３の位置決め制御を行なうこととしている。ここで、このような位置決め位相差信号は、図７に示す位相差変位量関数値として表すことができる。
【００４７】
[プリアンブルによる位置決め位相差信号を説明する図]
以下、上述したプリアンブルによる位置決め位相差信号について説明する。図７は、プリアンブルによる位置決め位相差信号を説明する図である。この図７では、縦軸がプリアンブル３２、３３による位相差（raｄian）を、横軸が磁気ヘッドの変位量（ＴＰ比）をそれぞれ表している。図７では、横軸における「０」の位置が、位相差が発生しない位置であり、磁気ヘッド１３がオントラック状態であることを示している。
【００４８】
ここで、図７に示す位相差・磁気ヘッド変位量図は、磁気記録媒体１０の媒体フォーマット時に、磁気ヘッド１３により磁気記録媒体１０のサーボ情報を読み込むことで取得することができる。そして、この図７に示す位相差変位量関数値を用いることにより位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量を取得し、位置決め制御を行なうことができる。
【００４９】
すなわち、この位相差・変位量関数値は、磁気ヘッド１３のオフトラック時のプリアンブル３２、３３の再生信号による位相差に対応した、磁気ヘッド１３の正確な変位量としてグラフ化したものである。実際には、この位相差・磁気ヘッド変位量により取得されたヘッド変位量はメモリ６０（図８）内に設けた位相差変位量テーブル６１（図８）として格納される。
【００５０】
具体的に説明すると、プリアンブル３１とプリアンブル３２との位相差が「０」となるように、磁気ヘッド１３の移動を制御することとなるため、例えば、プリアンブル３１とプリアンブル３２との位相差が「０２」である場合には、磁気ヘッド１３をトラック１６の内外周側に「０．０５」移動する制御を行なう。また、例えば、プリアンブル３１とプリアンブル３２との位相差が「−０．８」である場合には、磁気ヘッド１３をトラック１６の外周側に「０．２」移動する制御を行なう。
【００５１】
［情報記憶装置１の機能構成］
次に、情報記憶装置１の機能構成について説明する。図８は、情報記憶装置１の機能構成を示す図である。
【００５２】
図８に示すように、情報記憶装置１は、磁気記録媒体１０と、磁気ヘッド１３と、ＶＣＭ５０と、プリアンプ５１と、リードチャネル５２と、ハードディスク（以下、「ＨＤ」と略記する）コントローラ５３と、パワーアンプ５４と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）５５とを有する。
【００５３】
なお、ＭＰＵ５５は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）やＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。また、このＭＰＵ５５は、ホストＩＦ制御部７０を介してホストコンピュータ８０に接続される。ＶＣＭ５０は、磁気ヘッド１３の位置決めを行なう。プリアンプ５１は、磁気ヘッド１３によって読み出された微弱な再生信号を増幅してリードチャネル５２へ出力する。
【００５４】
プリアンプ５１は、磁気ヘッド１３からの再生信号を増幅しリードチャネル５２に送る。リードチャネル５２は、各種のフィルターを介してサーボ信号、記録再生信号として取り出る。
【００５５】
リードチャネル５２は、記録再生信号をコントロールするもので、プリアンプ５１から入力された再生信号を増幅して、再生信号の振幅を一定に維持したり、再生信号をＡＤ変換したり復調したりする。
【００５６】
この再生信号には、データ領域４０（図２）から読み出された信号である記録再生信号と、サーボ領域２０（図２）から読み出された信号であるサーボ信号とが含まれる。また、このリードチャネル５２は、ＨＤコントローラ５３からデータ（ユーザデータ）の入力を受け付けた場合に、データのコード変調を行い、プリアンプ５１へ出力する。
【００５７】
また、リードチャネル５２内で復調処理されたサーボ信号は、ＨＤコントローラ５３により位置決め用の信号となり、ＭＰＵ５５からＶＣＭ５０を制御するためのＶＣＭ制御信号としてパワーアンプ５４へ送られる。
【００５８】
また、書き込む信号の基本となるライトクロックは外部の水晶発信器より供給され、リードチャネル５２内のＰＬＬ回路（図示せず）を介して各トラック１６において、記録密度に適した周波数に変換される。
【００５９】
ＨＤコントローラ５３は、ホストコンピュータ８０からの命令をホストＩＦ制御部７０を介して受け付けて、情報記憶装置１の動作を制御したり、ホストコンピュータ８０と情報記憶装置１との間で転送されるデータのエラーチェックを行なう。また、ＨＤコントローラ５３は、リードチャネル５２から再生信号の入力を受け付け、必要に応じてエラー訂正を行い、ＭＰＵ５５またはホストコンピュータ８０へ出力する。
【００６０】
パワーアンプ５４は、ＭＰＵ５５から受け付けたＶＣＭ制御信号に基づいて、ＶＣＭ５０を駆動させるためのＶＣＭ駆動電流を生成し、生成したＶＣＭ駆動電流をＶＣＭ５０へ出力する。具体的には、ＨＤＣからのサーボ信号に従い、ＶＣＭ５０を駆動し、磁気ヘッド１３の駆動を行なう。
【００６１】
ＭＰＵ５５は、所定の制御プログラム（ファームウェアプログラム）により情報記憶装置１の主制御や、磁気ヘッド１３の位置決め制御を行う制御部である。このＭＰＵ５５は、サーボ制御部５６と、位相検出部５７と、変位量算出部５８と、位置決め部５９とを有する。
【００６２】
位相差検出部５７は、磁気ヘッド１３によって取得した２つのプリアンブル３２、３３による出力に基づいて、これらプリアンブル３２、３３による再生信号から位相差を検出する。
【００６３】
変位量算出部５８は、位相差検出部５７から検出された２つのプリアンブル３２、３３の再生信号による位相差に基づいて、トラック中心１７と磁気ヘッド１３との変位量を算出する。
【００６４】
位置決め部５９は、変位量算出部５８により算出されたトラック中心１７に対する磁気ヘッド１３の変位量に基づいて、トラック中心１７に磁気ヘッド１３が位置するように、この磁気ヘッド１３の位置を制御する。
【００６５】
サーボ制御部５６は、位置決め部５９により算出された磁気ヘッド１３の変位量に基づいて、磁気ヘッド１３の移動位置を制御する処理部である。
【００６６】
ＶＣＭ制御信号を受け付けたパワーアンプ５４は、ＶＣＭ駆動電流をＶＣＭ５０へ出力してＶＣＭ５０を駆動させる。この場合、ＶＣＭ５０で駆動される磁気ヘッド１３の移動位置は、位置決め部５９により算出された磁気ヘッド１３の変位量に基づいた位置であるため、正確な移動位置となる。
【００６７】
［磁気記録媒体１０の製造方法］
次に、本実施例１による磁気記録媒体１０の製造方法を図９を用いて説明する。図９は、実施例１に係る磁気記録媒体１０の製造工程を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、本実施例１の磁気記録媒体１０の製造方法は、磁気記録媒体１０を所定の手順で製造する製造システムにより行なうこととして説明する。
【００６８】
図９のフローチャートに示すように、磁気記録媒体１０の製造システムでは、裏打ち層形成工程と、中間層形成工程と、記録層形成工程と、千鳥格子形成工程と、磁化工程とを順に行なう。
【００６９】
すなわち、先ず、磁気記録媒体の製造システムでは、予め用意した基板の上面に裏打ち層を形成する裏打ち層形成工程を行なう（ステップＳ１１）。裏打ち層が積層される基板は、外観視で略円盤状の部材であり、例えば、ガラス及びアルミニウム合金等の非磁性材料を使用する。また、この基板としては、表面の平坦性が高く、機械的強度の高いものが望ましい。
【００７０】
裏打ち層としては、例えば、ＣＯＺｒＮｂ等の軟磁性材料が用いられる。この裏打ち層は、磁気ヘッド１３（図１）から発生する磁束を、記録層を介して磁気ヘッド１３に還流させる磁気経路を形成する。
【００７１】
次に、裏打ち層の上面に中間層を形成する中間層形成工程を行う（ステップＳ１２）。中間層は、この中間層の上面に形成される記録層の結晶配向性や結晶粒径等を制御する制御層として形成される。中間層の材料としては、例えば、Ｔａ等が用いられる。
【００７２】
次に、裏打ち層上に積層させた中間層の上面に記録層を形成する記録層形成工程を行う（ステップＳ１３）。具体的には、データを記録する複数のトラック１６（図２）を有する記録層を、中間層の上面に形成する。
【００７３】
次に、記録層の上面に、この記録層（磁気記録媒体１０）の表面が千鳥格子となる磁性ドットパターンを形成する（ステップＳ１４）。具体的には、磁性ドットを千鳥状に交互に配列させるとともに、当該配列がトラック中心１７（図２）を対称軸として反転するように複数個の磁性体を形成する。
【００７４】
なお、この磁気記録媒体１０（記録層）に設けられる磁性体は、エッチング等によるパターニング・プロセスにより形成する。この場合、記録層に形成される千鳥格子状の各ビット幅は、磁気記録媒体１０の円周方向（トラック方向）及び半径方向ともに数十ｎｍとなり、高さは、数ｎｍとなる。
【００７５】
磁気ヘッド１３（図１）の浮上特性を安定にするために、この記録層のビット間（隙間）には非磁性材料を充填する。また、記録層の表面はＣＭＰ研磨によって平滑化処理する。ここで、非磁性材料は記録層の材料とは異なる透磁率を有する、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの材料を使用する。
【００７６】
最後に、記録層の上面に形成された複数個の磁性体に対して一様に所定の磁場（例えば、正極）を与える磁化工程を行なう（ステップＳ１５）。具体的には、磁気記録媒体１０を形成する複数個の磁性体を、全て同一の極性（例えば、正極とする）に磁化させる。以上説明した手順により、磁気記録媒体１０は製造され、その後、磁気記録媒体１０は、情報記憶装置１に搭載される。
【００７７】
［磁気記録媒体１０による磁気記録媒体フォーマット方法］
次に、図１０を用いて本実施例１に係る磁気記録媒体１０のフォーマット時の処理工程を説明する。ここで、図１０は、実施例に係る磁気記録媒体１０の媒体フォーマット処理工程を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、磁気記録媒体１０のフォーマット方法は、情報記憶装置１が磁気記録媒体１０を所定の手順でフォーマットする手順として説明する。
【００７８】
先ず、図１０のフローチャートに示すように、磁気記録媒体１０の磁性ドットを正負のデータとして書き込む正負磁化処理を行う（ステップＳ２１）。具体的には、情報記憶装置１が、磁気記録媒体１０のトラック１６にサーボ領域２０、リシンクマーク３１、プリアンブル３２、３３を形成するとともに、一方向に磁化された磁性ドット１８に対して、プリアンブル３２、３３に設けられる複数個の磁気ドット１８に対する正負の書き込みを行なう。すなわち、プリアンブル３２、３３を構成する複数個の磁性ドット１８が正極と負極とに交互に磁化するように、複数個の磁性ドット１８に磁場を与える。
【００７９】
次に、プリアンブル３２とプリアンブル３３との位相差による変位量取得処理を行なう（ステップＳ２２）。具体的に説明すると、磁気ヘッド１３によりプリアンブル３２とプリアンブル３３とのサーボ情報を読み込むことにより、プリアンブル３２とプリアンブル３３との位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量を演算し関数値として取得する。
【００８０】
次に、ステップＳ２２により取得されたプリアンブル３２とプリアンブル３３との位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量を関数値（図７）として演算し、演算結果を位相差変位量テーブル６１（図８）に格納する（ステップＳ２３）。
【００８１】
実際には、プリアンブル３２とプリアンブル３３との位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量を関数値として位相差変位量テーブル６１を作成し、この位相差変位量テーブル６１を用いて、磁気ヘッド１３の位置決め制御を行なうこととなる。
【００８２】
［データの読み書き時の処理工程］
次に、図１１を用いて、本実施例１によるデータの読み書き時の処理工程を説明する。ここで、図１１は、実施例１に係る情報記憶装置１による読み書き時の処理手順を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、本実施例１の読み書き時の処理手順は、情報記憶装置１のＭＣＵ５５（図８）で行なわれる処理として説明する。
【００８３】
図１１のフローチャートに示すように、先ず、ホストコンピュータ８０（図８）から読み書き信号（アクセス命令）を取得したか判定する（ステップＳ３１）。具体的には、ホストコンピュータ８０からアクセス命令が送信されたかを判定し、この読み書き信号の取得がある場合には（ステップＳ３１肯定）、次に、アクセス命令から読み書き信号（アクセス信号）を取得したかを判定する（ステップＳ３２）。
【００８４】
そして、ステップＳ３２の判定により、アクセス信号を取得した場合には（ステップＳ３２肯定）、磁気記録媒体１０のどの位置に対するアクセスであるかのアクセス位置を決める（ステップＳ３３）。具体的には、ホストコンピュータ８０から送信されたアクセス信号に基づいて、磁気ヘッド１３による読み書き対象となる磁気記録媒体１０のトラック及びセクタ位置を決める。
【００８５】
次に、アクセス命令に基づいて、磁気ヘッド１３の移動信号を通知し（ステップＳ３４）、以下、磁気ヘッド１３により磁気記録媒体１０のサーボ領域２０からサーボ情報を取得し（ステップＳ３５）、さらにタイミング同期領域３０から２個のプリアンブル３２、３３からプリアンブル信号を取得する（ステップＳ３６）。ここで、前述したように、２個のプリアンブル３２、３３から取得されるプリアンブル信号による波形は位相差がある波形（図６−２、図６−３）となる。
【００８６】
次に、２つのプリアンブル信号を取得したかを判定し（ステップＳ３７）、２つのプリアンブル信号を取得したと判定された場合には（ステップＳ３７肯定）、２つのプリアンブル信号から位相差を算出する（ステップＳ３８）。
【００８７】
次に、ステップＳ３８で取得した２つのプリアンブル３２、３３による位相差から変位量（ずれ量）を算出する（ステップＳ３９）。具体的には、図８の位相差変位量テーブル６１を用いて、２つのプリアンブル３２、３３の再生信号による位相差に対応する磁気ヘッド１３の変位量であるトラック中心１７からのずれ量を取得する。
【００８８】
次に、クロック信号を算出する算出（ステップＳ４０）。具体的には、２個のプリアンブル３２、３３による双方の信号波形の中点を抽出することで、クロック信号の補正を行なう。なお、このクロック信号補正の詳細については、後述の図１２を用いて説明する。
【００８９】
次に、位置決め補正処理を行なう（ステップＳ４１）。具体的には、位相差変位量テーブル６１（図８）により取得された磁気ヘッド１３の変位量を基に、磁気ヘッド１３の位置決め補正を行なう。
【００９０】
最後に、ステップＳ４０で算出したクロック信号に基づいて、磁気記録媒体１０に対する読み書き処理を行なう（ステップＳ４２）。以上説明した手順により、磁気記録媒体１０に対する読み書き処理を行なう。この場合、磁気ヘッド１３の位置決めを正確に行なうことができるため、データの読み書きも正確且つ迅速に行なうことができる。
【００９１】
[クロック信号の補正方法]
次に、図１２を用いて、クロック信号の演算補正方法について説明する。図１２は、クロック信号の演算補正方法を説明する図を示している。ここで、図１２の上段は、磁気ヘッド１３のオントラック時の波形ａを、図１２の下段は、磁気ヘッド１３のオフトラック時のプリアンブル３２の波形ｂとプリアンブル３３の波形ｃをそれぞれ示している。
【００９２】
同図に示すように、磁気ヘッド１３のオントラック時は、プリアンブル３２、３３による再生信号は位相差が一致する波形ａとなる。一方、磁気ヘッド１３のオフトラック時は、プリアンブル３２、３３による再生信号は異なるため位相差が生じる波形ｂ、波形ｃとなる。
【００９３】
すなわち、本実施例１で示す正負の千鳥格子配列を有する磁性ドットパターンの場合、磁気ヘッド１３がトラック中心１７に対して半径方向にシフトすると、再生信号による位相がずれることとなり、これにより、読み書きタイミングを行なうクロック信号にとっても位相差や振幅の低下といった誤差要因となる。
【００９４】
具体的に説明すると、磁気ヘッド１３は、クロック信号に応じてデータの読み書きタイミングを設定しているが、情報記憶装置１の振動や外乱等の要因で、磁気ヘッド１３にオフトラックが発生した場合、２個のプリアンブル３２、３３による再生信号に位相差が生じる。このため、このずれた位相差をもとにクロック信号が生成されることになる。
【００９５】
また、例えば、何れか一方のプリアンブル３２、３３の再生信号に基づいたクロック信号を用いた場合には、間違ったタイミングで磁気ヘッド１３による読み書き処理を行ってしまうという問題が生じる。
【００９６】
このため、本実施例１では、２個のプリアンブル３２、３３で取得した位相差を演算（平均化処理）し、新たなクロック信号を作成することでオントラック時での再生信号と同等のタイミングとなるクロック信号とする補正を行なう。具体的には、図１２に示すように、２個のプリアンブル３２、３３による双方の信号波形の中点を抽出するクロック補正処理を行なう。
【００９７】
以上説明したように、本実施例１では、２個のプリアンブル３２、３３の再生信号により検出された位相差の中点に基づいて、クロック信号の補正を行い、これにより、磁気ヘッド１３のオフトラック時でも磁性ドット配列に一致した正確なクロック信号を取得することができる。この結果、情報記憶装置１の磁気ヘッド１３による記録再生精度を向上させることが可能となる。
【００９８】
また、位相及び周波数が共に最適なクロック信号を算出でき、これにより、読み書き対象となる磁性ドット位置に磁気ヘッド１３を正確に位置させ、磁気ヘッド１３による読み書き処理を迅速に行なうことができる。
【実施例２】
【００９９】
次に、本実施例２に係る磁気記録媒体１０´の磁性ドット配列構成について説明する。図１３は、本実施例２に係る磁気記録媒体１０´に形成された磁性ドットを説明する図である。
【０１００】
ここで、上述した実施例１において、磁気記録媒体１０のタイミング同期領域３０に形成したプリアンブル３２、３３は、互いに千鳥状に形成した正負の磁極を有する磁性ドットパターンとしているが、本実施例２では、正負の磁性ドットパターンではなく、図１３に示すように、片側磁化パターンとする２個のプリアンブル３２、３３を有することとしている。
【０１０１】
すなわち、図１３に示すように、本実施例２のタイミング同期領域３０に形成したプリアンブル３２、３３は、互いに千鳥格子状に形成されるとともに、トラック中心１７を対称軸として反転するように形成された、正極のみの複数個の磁性ドット１９を形成している。
【０１０２】
また、前述した実施例１では、１つのトラック１６ごとに斜め配置とした磁性ドット１８が並ぶ構成としたが、本実施例２では、図１３に示すように、数トラックに亘って連続した斜めドットパターンが並ぶ配置としている。
【０１０３】
本実施例２による片側磁化パターンの磁性ドット１９は、サーボ領域（図２）と同様に外部から磁界を印加し、ＤＣ着磁を行ない磁性ドット１９を磁化させることで形成することができる。
【０１０４】
図１３に示すように、磁気ヘッド１３の横断時にプリアンブル３２とプリアンブル３３から検出される波形ａ´、ｂ´、ｃ´は、片側磁化パターン（正極）であるため正極側の波形パターンのみが検出される。この場合、プリアンブル３２、３３による再生信号は、負極性に相当する部分に磁性ドットが配置されていなため０レベルの信号となる。
【０１０５】
すなわち、図１３に示すように、トラック１６上で磁気ヘッド１３が対応する位置（Ａ部、Ｂ部、Ｃ部）は、それぞれ３つの波形ａ´、ｂ´、ｃ´を頂点と対応する位置となり波形ａ′は、磁気ヘッド１３がトラック中心１７に位置しているため基準波形（位相差が発生しない波形）となる。そして、プリアンブル３２の波形ｂ′とプリアンブル３３の波形ｃ′とは位相が内周側或いは外周側に遅延する位相差を有する波形となる。
【０１０６】
すなわち、本実施例２の場合も実施例１と同様に、２個のプリアンブル３２、３３により取得された位相差を比較し演算する。そして、図７に示す位相差変位量関数値（位相差変位量テーブル６１）から磁気ヘッド１３の正確な変位量を算出し、この算出した変位量に基づいて、位置決め制御を行なう。
【０１０７】
ここで、実施例２における片側磁化パターンの場合、２個のプリアンブル３２、３３による信号振幅は半減するため再生信号レベルのゲイン調整は、２倍程度に見積もる調整を行うか、２個のプリアンブル３２、３３に続く、正極の磁極パターンの先頭に書き込まれるリシンクマーク３１で行うものとする。
【０１０８】
本実施例２の片側磁化パターンとして形成された磁気記録媒体１０′の場合では、磁性ドット１９間の隙間が増えることによって隣接するトラック１６からの干渉を低減させることができるため、位置ずれがなく正確な再生信号を取得することができる。また、正極または負極何れか一方の書き込み動作が不要となるため、磁極作成工程が容易となるうえ、クロック信号によるタイミング取得の動作を簡素化とすることが可能となる。
【０１０９】
また、本実施例２では、実施例１と異なり、数トラックに亘って連続した斜めドットパターンが並ぶ配置としているため、１ＴＰシフトすることで、位相がπだけ変化することとになり、トラック間で大きな位置ズレや外乱変動があった場合でも、位相の変化の連続性を保つことができる。
【０１１０】
さて、これまで本発明の実施例１、２について説明したが、本発明は上述した実施例１、２以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施例にて実施されてもよいものである。
【０１１１】
すなわち、上記実施例１、２による磁気ヘッドの位置決め制御、クロック信号の補正は、磁気記録媒体をパターンドメディアとするパターンドメディア記録方式に適用するものとして説明したが、パターンドメディア記録方式以外にディスクリートトラック記録方式にも適用することができる。
【０１１２】
また、上記実施例１、２では、２個のプリアンブル３２、３３の先頭にタイミング同期をとるリシンクマークを形成することとしているが、リシンクマークの機能を、サーボ情報を取得するサーボ領域で代用させることで、このリシンクマークを不要とすることとしてもよい。
【０１１３】
また、上記実施例１、２において、タイミング同期領域３０に設けられる２個のプリアンブル３２、３３はそれぞれ隣接する順序となる位置に形成しているが、これらプリアンブル３２、３３は、隣接した位置ではなく、離隔した位置に形成するようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記実施例１、２において、磁気記録媒体１０は、互いに千鳥格子状であり、トラック中心１７を対称軸として反転する正負の磁性ドットを形成するものとしているが、プリアンブル３２とプリアンブル３３との再生信号により位相差が検出できる磁性ドットパターンであれば、磁性ドット配列が正負反転する配列以外の配列構成であってもよい。
【０１１５】
以上の実施例１、２を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１１６】
（付記１）所定のサーボ情報を有するサーボ領域と、
所定のユーザ情報を有するユーザデータ領域と、
磁性粒子からなる複数の磁性体が、互いに千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心を対称軸として反転するように形成された２つのプリアンブル領域と、
前記プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル部の開始を示すリシンクマーク領域と
が形成された磁気記録層を備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
【０１１７】
（付記２）配列が異なる複数の磁性体が形成された２つのプリアンブル領域および前記プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル領域の開始を示すリシンクマーク領域が形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体と、
前記磁気記憶媒体に対してデータの読み書き処理を行なう磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドによって前記２つのプリアンブル領域の出力を取得し、当該２つのプリアンブル領域による出力から位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段から検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差に基づいて、トラック中心と前記磁気ヘッドとの変位量を算出する変位量算出手段と、
前記変位量算出手段により算出されたトラック中心に対する前記磁気ヘッドの変位量に基づいて、トラック中心に前記磁気ヘッドが位置するように当該磁気ヘッドの位置を制御する位置決め手段と
を備えることを特徴とする情報記憶装置。
【０１１８】
（付記３）前記２つのプリアンブル領域から取得される前記リシンクマークを起点とした位相差に対応付けて前記磁気ヘッドの変位量が予め記憶された位相変位量記憶手段をさらに備え、
前記変位量算出手段は、前記位相変位量記憶手段に記憶された変位量に基づいて、変位量を算出することを特徴とする付記２に記載の情報記憶装置。
【０１１９】
（付記４）前記２つのプリアンブル領域には、互いに千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心を対称軸として反転する磁性粒子からなる複数の磁性体が形成されたことを特徴とする付記２または３に記載の情報記憶装置。
【０１２０】
（付記５）前記位相差検出手段により検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差を比較し、当該位相差の中間点をデータの読み込みまたは、書き込みタイミングであるクロック信号として算出するクロック信号算出手段さらに備えることを特徴とする付記２、３または４に記載の情報記憶装置。
【０１２１】
（付記６）配列が異なる複数の磁性体が形成された２つのプリアンブル領域および当該プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル領域の開始を示すリシンクマーク領域が形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体から磁気ヘッドによって取得した出力を受け入れ、前記磁気ヘッドによって取得した前記２つのプリアンブル領域による出力から位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段から検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差に基づいて、トラック中心と前記磁気ヘッドとの変位量を算出する変位量算出手段と、
前記変位量算出手段により算出されたトラック中心に対する前記磁気ヘッドの変位量に基づいて、トラック中心に前記磁気ヘッドが位置するように当該磁気ヘッドの位置を制御する位置決め手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 情報記憶装置
１０ 磁気記録媒体
１２ ＳＰＭ
１３ 磁気ヘッド
１４ ＶＣＭ
１６ トラック
１７ トラック中心
１８、１９ 磁性ドット
３０ タイミング同期領域
３１ リシンクマーク
３２、３３ プリアンブル
４０ データ領域
５０ ＶＣＭ
５１ プリアンプ
５２ リードチャネル
５３ ＨＤコントローラ
５４ パワーアンプ
５５ ＭＰＵ
５７ 位相検出部
５８ 変位量算出部
５９ 位置決め部
６０ メモリ
６１ 位相差変位量テーブル
７０ ホストＩＦ制御部
８０ ホストコンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のサーボ情報を有するサーボ領域と、
所定のユーザ情報を有するユーザデータ領域と、
磁性粒子からなる複数の磁性体が、互いに千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心を対称軸として反転するように形成された２つのプリアンブル領域と、
前記プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル部の開始を示すリシンクマーク領域と
が形成された磁気記録層を備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項２】
配列が異なる複数の磁性体が形成された２つのプリアンブル領域および前記プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル領域の開始を示すリシンクマーク領域が形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体と、
前記磁気記憶媒体に対してデータの読み書き処理を行なう磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドによって前記２つのプリアンブル領域の出力を取得し、当該２つのプリアンブル領域による出力から位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段から検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差に基づいて、トラック中心と前記磁気ヘッドとの変位量を算出する変位量算出手段と、
前記変位量算出手段により算出されたトラック中心に対する前記磁気ヘッドの変位量に基づいて、トラック中心に前記磁気ヘッドが位置するように当該磁気ヘッドの位置を制御する位置決め手段と
を備えることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項３】
前記２つのプリアンブル領域から取得される前記リシンクマークを起点とした位相差に対応付けて前記磁気ヘッドの変位量が予め記憶された位相変位量記憶手段をさらに備え、
前記変位量算出手段は、前記位相変位量記憶手段に記憶された変位量に基づいて、変位量を算出することを特徴とする請求項２に記載の情報記憶装置。
【請求項４】
前記２つのプリアンブル領域には、互いに千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心を対称軸として反転する磁性粒子からなる複数の磁性体が形成されたことを特徴とする請求項２または３に記載の情報記憶装置。
【請求項５】
前記位相差検出手段により検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差を比較し、当該位相差の中間点をデータの読み込みまたは、書き込みタイミングであるクロック信号として算出するクロック信号算出手段さらに備えることを特徴とする請求項２、３または４に記載の情報記憶装置。
【請求項６】
配列が異なる複数の磁性体が形成された２つのプリアンブル領域および当該プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル領域の開始を示すリシンクマーク領域が形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体から磁気ヘッドによって取得した出力を受け入れ、前記磁気ヘッドによって取得した前記２つのプリアンブル領域による出力から位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段から検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差に基づいて、トラック中心と前記磁気ヘッドとの変位量を算出する変位量算出手段と、
前記変位量算出手段により算出されたトラック中心に対する前記磁気ヘッドの変位量に基づいて、トラック中心に前記磁気ヘッドが位置するように当該磁気ヘッドの位置を制御する位置決め手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項１】
所定のサーボ情報を有するサーボ領域と、
所定のユーザ情報を有するユーザデータ領域と、
磁性粒子からなる複数の磁性体が、互いに千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心を対称軸として反転するように形成された２つのプリアンブル領域と、
前記プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル部の開始を示すリシンクマーク領域と
が形成された磁気記録層を備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項２】
配列が異なる複数の磁性体が形成された２つのプリアンブル領域および前記プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル領域の開始を示すリシンクマーク領域が形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体と、
前記磁気記憶媒体に対してデータの読み書き処理を行なう磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドによって前記２つのプリアンブル領域の出力を取得し、当該２つのプリアンブル領域による出力から位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段から検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差に基づいて、トラック中心と前記磁気ヘッドとの変位量を算出する変位量算出手段と、
前記変位量算出手段により算出されたトラック中心に対する前記磁気ヘッドの変位量に基づいて、トラック中心に前記磁気ヘッドが位置するように当該磁気ヘッドの位置を制御する位置決め手段と
を備えることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項３】
前記２つのプリアンブル領域から取得される前記リシンクマークを起点とした位相差に対応付けて前記磁気ヘッドの変位量が予め記憶された位相変位量記憶手段をさらに備え、
前記変位量算出手段は、前記位相変位量記憶手段に記憶された変位量に基づいて、変位量を算出することを特徴とする請求項２に記載の情報記憶装置。
【請求項４】
前記２つのプリアンブル領域には、互いに千鳥状に配列されるとともに、当該配列がトラック中心を対称軸として反転する磁性粒子からなる複数の磁性体が形成されたことを特徴とする請求項２または３に記載の情報記憶装置。
【請求項５】
前記位相差検出手段により検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差を比較し、当該位相差の中間点をデータの読み込みまたは、書き込みタイミングであるクロック信号として算出するクロック信号算出手段さらに備えることを特徴とする請求項２、３または４に記載の情報記憶装置。
【請求項６】
配列が異なる複数の磁性体が形成された２つのプリアンブル領域および当該プリアンブル領域の先頭に位置し、当該プリアンブル領域の開始を示すリシンクマーク領域が形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体から磁気ヘッドによって取得した出力を受け入れ、前記磁気ヘッドによって取得した前記２つのプリアンブル領域による出力から位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段から検出された前記２つのプリアンブル領域による位相差に基づいて、トラック中心と前記磁気ヘッドとの変位量を算出する変位量算出手段と、
前記変位量算出手段により算出されたトラック中心に対する前記磁気ヘッドの変位量に基づいて、トラック中心に前記磁気ヘッドが位置するように当該磁気ヘッドの位置を制御する位置決め手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２０５３３０（Ｐ２０１０−２０５３３０Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４８５５６（Ｐ２００９−４８５５６）
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
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