磁気記憶媒体及び磁気記録装置
【課題】分離された磁性ドットに記録、再生を行うパターンドメデイアタイプの磁気記憶媒体において、微小位置検出部の磁性ドットの保持力を向上する。
【解決手段】磁気記憶媒体（１）のデータ領域（１１）の第１の磁性ドット(４１)が配置される中心線を軸に、周方向に異なる個数の第２の磁性ドット（４２）で、微小位置検出部(２４)を構成する。微小位置検出部の磁性ドットの面積を小さくしたので、サーボ領域の保磁力が高くなり、且つ中心線を軸に、磁性ドットの個数によって、周波数を、磁性ドット列の半径方向の位置によって、位相を変えているため、ヘッドの再生信号から容易に、ヘッドの位置ずれ量を復調できる。
【解決手段】磁気記憶媒体（１）のデータ領域（１１）の第１の磁性ドット(４１)が配置される中心線を軸に、周方向に異なる個数の第２の磁性ドット（４２）で、微小位置検出部(２４)を構成する。微小位置検出部の磁性ドットの面積を小さくしたので、サーボ領域の保磁力が高くなり、且つ中心線を軸に、磁性ドットの個数によって、周波数を、磁性ドット列の半径方向の位置によって、位相を変えているため、ヘッドの再生信号から容易に、ヘッドの位置ずれ量を復調できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の記録及び再生に用いる磁気記憶媒体及びその磁気記憶媒体を用いた磁気記録装置に関し、特に、磁気記録材料を、非磁気記録材料によって分断された磁性ドットを有する磁気記憶媒体及びその磁気記憶媒体を用いた磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パターンドメディア方式の磁気記憶媒体が、磁気記録装置の記録容量を向上させる技術を向上させる技術として注目されている。パターンドメディア方式の磁気記憶媒体は、記録可能な磁性を有する微小で且つ均一の大きさの結晶粒が、基板上に、所定の位置に、非磁性材料で分離されて配置された記録媒体である。パターンドメディア方式の磁気記憶媒体は、原理上、面記録密度の向上が可能である（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
このディスク状の磁気記憶媒体（磁気ディスク媒体）は、情報の記録再生を行うための磁性体を含んでなるパターン（データパターン）と、その磁性体に対して磁気ヘッドを位置決めするための磁性体を含んでなるパターン（サーボパターン）とが基板上に形成されてなる。
【０００４】
図２２は、従来のパターンドメデイア方式の磁気記憶媒体のデータパターンとサーボパターンの構成図、図２３は、図２２における部分Ｃの拡大図である。図２２において、縦方向が、ディスクの半径方向であり、横方向がトラック（周）方向であり、横方向の点線が、トラック境界を示す。
【０００５】
図２２に示すように、パターンドメデイアは、データ領域の磁性部及びサーボ領域の磁性ドットが規定の位置に形成されている。データ領域２１１には、複数の磁性ドット（第１磁性ドット）２４１(図２３参照)が、所定の位置に配置されている。
【０００６】
通常、周方向に隣接する第１磁性ドット２４１は、一定の間隔で配置される。第１磁性ドット２４１は、例えばＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ，又は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−ＳｉＯ２等の強磁性体の多結晶からなる。第１の磁性ドット２４１の周囲には、シリカ、アルミナ、空気等の非磁性体２４４が配置される。この非磁性体２４４により、隣り合う２つの第１磁性ドット２４１間は分断されている。
【０００７】
磁気ディスク装置内において、第１の磁性ドット２４１は、それぞれ記録素子により、所望の磁場が印加される。この磁場により、第１の磁性ドット２４１の磁化は、所望の方向を向いた状態で保持される。また、再生素子は、第１の磁性ドット２４１に記録された磁気情報を再生する。更に、垂直磁気記録方式の磁気ディスク媒体においては、磁性ドットの磁化は、媒体表面の法線方向を向く。
【０００８】
一方、図２２に示すように、サーボ領域２１２は、磁気ディスク媒体において用いられる際の機能により、同期信号生成部２２１、同期信号検出部２２２、アドレス部２２３、微小位置検出部２２４に分類できる。
【０００９】
同期信号生成部２２１は、サーボ情報を呼び出す前に、信号アンプの増幅率を調整して振幅を一定にする働き、及びＡ／Ｄ変換（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）クロック信号のサンプリングタイミングを生成する働きを有する。同期信号生成部２２１は、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、かつ、周方向に一定の間隔で形成された磁性部を含んでなる。
【００１０】
同期信号検出部２２２は、サーボ情報の開始を示す特徴的なパターンである。同期信号検出部２２２は、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、かつ、周方向に同期信号生成部に比べて長いビット長の単一の磁性部又は数ビット長の既定符号を生成する複数の磁性部を含んでなる。
【００１１】
アドレス部２２３は、サーボフレーム毎のトラック番号およびセクタ番号を示すＩＤパターンである。磁気記録装置において、磁気ヘッドの位置するトラック位置を示す。
【００１２】
アドレス部２２３は、セクタ番号を示す周方向位置では、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、トラック番号の上位桁を示す周方向位置では、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、トラック番号の下位桁を示す周方向位置では、媒体の径方向に断続的となる磁性体を含んでなる。
【００１３】
微小位置検出部２２４は、磁気記録装置において、磁気ヘッドの位置のトラック中心からのずれ情報を検出するために設けられる。微小位置検出部２２４は、周方向に、特定の形状及び配列からなる磁性パターンを有し、それぞれの磁性パターンは、媒体の径方向に、トラック毎に、等間隔に配置されている。
【００１４】
図２３は、図２２の部分Ｃ、すなわちサーボ領域２１２のうち、微小位置検出部２２４とデータセクタ２１１の境界付近を拡大した模式図である。サーボ領域２２４は、データ領域２１１に含まれる第１磁性ドット２４１の半径位置を特定するための第２磁性ドット２４２を含んでなる。サーボ領域２１２は、更に、非磁性部２４３を含んでなる。
【００１５】
図２２に示すように、この微小位置検出部２２４は、所謂、面積復調で位置を検出するため、トラック境界（図の横方向の点線）を中心に、２つの磁性ドット２４２が、周方向に、交互に配置して構成することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１６】
面積復調方式では、周方向に交互に配置された磁性ドット２４２から得られる磁界の大きさに比例する再生ヘッドの出力の大きさや極性により、再生ヘッドの位置を復調する。このため、従来は、データ領域２１１の第１の磁性ドット２４１の面積より、大きな面積の第２の磁性ドット２４２を、微小位置検出部２２４に形成していた。
【特許文献１】特開２００３−１０９３３３号公報
【特許文献２】特開２００２−１０９７１２号公報
【特許文献３】特開２００６−３４４３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
微小位置検出部の第２磁性ドットは、通常、磁気記憶媒体の使用前に、媒体全体に強い磁場を印加することにより、サーボ情報の特定に必要な単一方向の磁化を生じさせる。しかし、微小位置検出部のように、データ領域の第１磁性ドットに比べて大面積の第２磁性ドットは、保磁力が小さいため、すべての第２磁性ドットを単一方向に磁化することが可能な外部磁場を印加しても、一部が、磁化反転してしまい、安定したサーボパターンを維持することが難しかった。
【００１８】
従って、本発明の目的は、磁性ドットで、微小位置検出部を形成しても、再生素子の微小位置検出部の再生信号により正確に位置を検出するための磁気記憶媒体及び磁気記録装置を提供することにある。
【００１９】
又、本発明の他の目的は、磁性ドットで、微小位置検出部を形成しても、安定な再生信号を得るための磁気記憶媒体及び磁気記録装置を提供することにある。
【００２０】
更に、本発明の更に他の目的は、磁性ドットで、微小位置検出部を形成しても、磁化保磁力の低下を防止するための磁気記憶媒体及び磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この目的の達成のため、本発明の磁気記憶媒体は、情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するためのサーボ領域とを備え、前記サーボ領域は、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有する。
【００２２】
又、本発明の磁気記録装置は、情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するため、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有するサーボ領域とを備えた磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体へ磁気情報を記録する又は前記磁気記憶媒体の磁気情報を再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドにより検出された前記サーボ領域の微小位置検出部の磁気再生信号から、異なる２種類の周期成分の振幅および位相を抽出し、前記第１の磁性ドットに対する前記磁気ヘッドの位置を特定する制御回路とを有する。
【００２３】
更に、本発明では、好ましくは、前記磁気記憶媒体がディスク状であり、前記サーボ領域が前記磁気記憶媒体の中心を、中心とする帯状の円周上に、断続的に配置され、前記データ領域が前記帯状の円周上の前記サーボ領域が配置されていない部分に配置される。
【００２４】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第１の個数連続して配置され、且つ前記第１の個数分の長さの非磁性領域を有し、前記第２の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第２の個数連続して配置され、且つ前記第２の個数分の長さの非磁性領域を有する。
【００２５】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１の磁性ドット列と、前記第２の磁性ドット列とが、前記磁気記憶媒体の周方向に、ずれた位置に配置された。
【００２６】
更に、本発明では、好ましくは、前記第２の磁性ドットは、前記第１の磁性ドットの面積を越えない面積を有する。
【００２７】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１磁性ドット及び前記第２磁性ドットが、多結晶の磁性材料からなる。
【００２８】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１の磁性ドットと前記第２の磁性ドットとが同じ材料からなる。
【００２９】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットが、前記磁気記憶媒体の半径方向で同じ位置に存在する前記第２の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットと連結された構成である。
【発明の効果】
【００３０】
データ領域の磁性ドットが配置される中心線を軸に、周方向に異なる個数の磁性ドットで、微小位置検出部を構成したので、微小位置検出部の磁性ドットの面積を小さくしても、正確に再生信号から位置を復調できる。又、サーボ領域の微小位置検出部を構成する磁性ドットの面積を小さくしたので、サーボ領域の保磁力が高くなり、サーボ領域の再生信号の信頼性の点において優れ、且つデータ領域の記録再生の信頼性を向上できる。更に、中心線を軸に、磁性ドットの個数によって、周波数を、磁性ドット列の半径方向の位置によって、位相を変えているため、ヘッドの再生信号から容易に、ヘッドの位置ずれ量を復調できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、磁気記録装置、磁気記憶媒体の第１の実施の形態、サーボパターン復調回路、磁気記憶媒体の第２の実施の形態、磁気記憶媒体の第３の実施の形態、磁気記憶媒体の製造方法、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。
【００３２】
（磁気記録装置）
図１は、後述する磁気記憶媒体を備える磁気記録装置の一実施形態を示す構成図である。図１に示す磁気記録装置は、ディスク状の磁気記憶媒体（磁気ディスク媒体）１を備える。以下、磁気ディスク媒体を備える磁気記録装置を、磁気ディスク装置と呼称する。
【００３３】
磁気ディスク装置は、ディスクエンクロージャ１０１と、回路基板１２０とを含んでなる。
【００３４】
ディスクエンクロージャ１０１は、磁気ディスク媒体１と、スピンドルモータ１０２と、磁気ヘッド１０３と、アクチュエータ１０５と、ヘッドアンプ１０７等を密封して、搭載する容器である。
【００３５】
アクチュエータ１０５は、ヨーク１３０と、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１０４と、ヘッドジンバル組立体１０８と、キャリッジアーム１０６と、シャフト１１０とで構成され、磁気ヘッド１０３を、磁気ディスク媒体1の任意の半径位置に、位置決めするのに用いられる。磁気ディスク媒体１は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１０２に装着されている。
【００３６】
磁気ヘッド１０３は、磁気ディスク媒体１に、磁気情報を記録する記録（ライト）素子（図示せず）と、磁気ディスク媒体１に記録された磁気情報を電気信号として取り出す働きを有する再生（リード）素子（図示せず）との少なくとも一方を含む。
【００３７】
記録素子は、例えばライトコイル、主磁極層、及び補助磁極層を含んでなる。ライトコイルは磁束を発生させる機能を有する。主磁極層は、ライトコイルにおいて発生した磁束を収容し、その磁束を磁気ディスクに向けて放出する機能を有する、補助磁極層は、主磁極層から放出された磁束を、磁気ディスクを経由して環流させる機能を有する。
【００３８】
再生素子としては、例えばＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）などが挙げられる。磁気ヘッド１０３は、ヘッドジンバル組立体１０８に搭載され、磁気ディスク媒体１と対向するように配置される。磁気ディスク媒体１としては、後述する種々の磁気記憶媒体を使用することができる。
【００３９】
ヘッドジンバル組立体１０８の磁気ヘッド１０３が搭載されていない端部は、キャリッジアーム１０６の先端に固定されている。キャリッジアーム１０６は、ヨーク１３０とＶＣＭ１０４により、シャフト１１０を回転軸にして、揺動駆動することができる。
【００４０】
磁気ヘッド１０３は、この揺動駆動により、磁気ディスク１上を、概ね径方向に走査することができる。磁気ヘッド１０３が、磁気ディスク媒体１上の所望の記録トラックに、位置決めされることにより、磁気ヘッド１０３は、磁気ディスク媒体１上の記録トラックに配列された記録ビットに情報を書き込む、あるいは磁気ディスク媒体１から情報を読み取ることができる。
【００４１】
ヘッドアンプ１０７は、記録信号１１３を元に、磁気ヘッド１０３に搭載される記録素子に電流を流して、磁気ディスク媒体１に記録を行う、あるいは、磁気ヘッド１０３の再生素子が検出した磁気ディスク媒体１の磁化情報を、再生信号１１４として変換する働きを担っている。
【００４２】
一方、回路基板１２０は、リードチャンネル１１６と、マイクロ・プロセッシング・ユニット（ＭＰＵ）１１５と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）ドライバ１１１と、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）ドライバ１１２と、ディスクコントローラ１１７等を含む。
【００４３】
リードチャネル１１６は、ヘッドアンプ１０７からの再生信号１１４（サーボ信号あるいはデータ信号）を解読して、デジタル情報に変換する、あるいは、ディスクコントローラ１１７から記録指示された情報を、ヘッドアンプ１０７を駆動するための記録信号１１３に変換する働きを担う。
【００４４】
ＭＰＵ１１５は、リードチャネル１１６が解読したサーボ信号のデジタル情報（サーボ情報）を元に、ＶＣＭドライバ１１２を駆動して、磁気ヘッド１０３の位置決め制御をおこなう、あるいは、ＳＰＭドライバ１１１を駆動して、磁気ディスク媒体１の回転制御を行う。
【００４５】
ディスクコントローラ１１７は、ホストコンピュータ１１８から記録再生命令によって、ＭＰＵ１１５に、磁気ヘッド１０３の位置決めを指示し、磁気ヘッド１０３の磁気ディスク媒体１へのアドレッシングを行う働きを担う。また、ディスクコントローラ１１７は、リードチャネル１１６に、記録再生するデジタル情報の送受信を行なって、結果をホストコンピュータ１１８へ返す動作を行う働きを担う。
【００４６】
次に、磁気ディスク１を、説明する。図２は、磁気ディスク装置に備えられた一実施形態の磁気ディスク媒体のセクタ構造を示す平面概念図である。図３は、図２における部分Ａを拡大した図である。なお、図中、ディスクの表面において、ディスクの周方向をθ軸、径方向をｒ軸とする。
【００４７】
図３に示すように、磁気ディスク１上に、データ領域１１とサーボ領域１２とが周方向に交互に配置されている。図２に示すように、サーボ領域１２は、磁気ディスク媒体１の略中心を中心とする帯状の略円周上に、断続的に配置されている。また、データ領域１１は、帯状の略円周上の前記サーボ領域１２が配置されていない部分に配置されている。
【００４８】
図３に示すように、データ領域１１は、データを記憶する領域である。データ領域１１には、記録再生を行うための記憶領域であるデータセクタ１３が、周方向に一定長で配置されている。それぞれのデータセクタ１１には、図６以下で説明するように、磁性ドットが含まれている。データ領域１１に設けられた磁性部の形状及び配置を、データパターンと呼称する。
【００４９】
サーボ領域（サーボセクタ）１２は、データ領域１１に含まれる磁性ドットの位置（特にディスクの径方向の位置）を特定するために設けられる。サーボ領域１２は、後述する様々な形状及び配置がなされた磁性ドットを含んでなる。図２に示すように、サーボ領域１２の形状は、磁気ディスク装置のヘッドアクセス軌跡となる円弧状で、かつサーボ領域１２の周方向長が、半径位置に比例して長くなるように形成される(図３参照)。サーボ領域１２に設けられた磁性ドットの形状及び配置を、サーボパターンと呼称する。
【００５０】
磁気ヘッド１０３は、磁気ディスク媒体１を回転させた状態において、サーボ領域１２に含まれる磁性ドットにより形成される再生信号を読み取ることにより、磁気ヘッド１０３の位置情報を得る。
【００５１】
得られた磁気ヘッド１０３の位置情報をもとに、磁気ヘッド１０３は、トラックに対して位置決めされ、データ領域１２の所望の位置の磁性部に、記録及び再生を行うことができる。
【００５２】
サーボ領域１２は、前述のように、同期信号生成部、同期信号検出部、アドレス部、微小位置検出部２４とからなる。同期信号生成部は、サーボ情報を呼び出す前に、信号アンプの増幅率を調整して振幅を一定にする働き、及びＡ／Ｄ変換（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）クロック信号のサンプリングタイミングを生成する働きを有する。同期信号生成部は、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、かつ、周方向に一定の間隔で形成された磁性部を含んでなる。
【００５３】
同期信号検出部は、サーボ情報の開始を示す特徴的なパターンである。同期信号検出部は、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、かつ、周方向に同期信号生成部に比べて長いビット長の単一の磁性部又は数ビット長の既定符号を生成する複数の磁性部を含んでなる。
【００５４】
アドレス部は、サーボフレーム毎のトラック番号およびセクタ番号を示すＩＤパターンである。磁気記録装置において、磁気ヘッドの位置するトラック位置を示す。又、アドレス部は、セクタ番号を示す周方向位置では、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、トラック番号の上位桁を示す周方向位置では、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、トラック番号の下位桁を示す周方向位置では、媒体の径方向に断続的となる磁性体を含んでなる。
【００５５】
微小位置検出部２４は、磁気ヘッドの位置のトラック中心からのずれ情報を検出するために設けられる。微小位置検出部２２４は、周方向に、特定の形状及び配列からなる磁性パターンを有し、それぞれの磁性パターンは、媒体の径方向に、トラック毎に、等間隔に配置されている。
【００５６】
（磁気記憶媒体の第１の実施の形態）
図４は、本発明の磁気記憶媒体の第１の実施の形態の構成図、図５は、図４中の破線Ｆ部を拡大した図である。図４、図５は、微小位置検出部２４と、データ部１１のみを示す。
【００５７】
図４、図５に示すように、データ領域１１には、第１磁性ドット４１が、磁気ディスク媒体１の周方向および径方向に、均等に配置される。その間隔は、周方向にＴｑ、径方向にＴｐとなる。図中、一点鎖線で示されるのが、第１磁性ドット４１の周方向列からなる記録トラックＴ０，Ｔ１，，，Ｔ４の中心線である。
【００５８】
第１磁性ドット４１は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ等の強磁性体の多結晶からなる。第１の磁性ドット４１の周囲には、シリカ、アルミナ、空気等の非磁性体４４が配置される。この非磁性体４４により、隣り合う２つの第１磁性ドット４１間は分断されている。
【００５９】
次に、サーボ領域１２の微小位置検出部２４を説明する。微小位置検出部２４では、記録トラック（一点鎖線）の中心線から（１／４）Ｔｐだけ離れた平行線上に、磁気ディスク媒体１の周方向に、第２磁性ドット４２が、既定のパターンで繰返して、配置される。
【００６０】
ここで、既定のパターンとは、既定個数の第２磁性ドット４２の羅列の後ろに、これらと同じ長さに相当する非磁性部４３が続き、これを、一周期としたパターンを意味する。
【００６１】
例えば、図４においては、記録トラックＴ０の中心線から、半径方向に、（１／４）Ｔｐだけ離れた平行線Ｔ０ａ，Ｔ０ｂ上に、８Ｔｑ周期および６Ｔｑ周期の繰り返しパターンが配置される。
【００６２】
記録トラックＴ０の隣の記録トラックＴ１の中心線から、半径方向に、（１／４）Ｔｐだけ離れた平行線Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ上においても同様に、８Ｔｑ周期および６Ｔｑ周繰り返しパターンが配置される。
【００６３】
但し、記録トラックＴ１上のパターン配置は、記録トラックＴ０上におけるパターン配置と比べ、同じ回転角における第２磁性ドット４２と非磁性部４３との関係が反転したパターンとなる。
【００６４】
すなわち、記録トラック２本ごとに、＋８Ｔｑ，＋６Ｔｑ，−８Ｔｑ，−６Ｔｑという２周期２位相の４パターンが配置される。第１磁性ドット４１に記録された情報を再生するための磁気ヘッド１０３の再生素子が、サーボ領域１２の微小位置検出部２４を通過する際には、これら４パターンのうち、少なくとも２パターンの周期および位相に相当する成分を含む信号を検出する。
【００６５】
第２の磁性ドット４２は、方形状である。しかしながら、第２の磁性ドット４２の形状は、特に限定されず、円形、楕円形、多角形等、必要に応じて種々の形状とすることができる。
【００６６】
第２磁性ドット４２は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ等の強磁性体の多結晶からなる。第２磁性ドット４２の周囲には、例えば、シリカ、アルミナ、空気等の非磁性材料からなる非磁性体４３が配置される。
【００６７】
本実施形態の磁気記憶媒体において、第２磁性ドット４２の面積は、第１磁性ドット４１の面積に等しいあるいは小さい。第１磁性ドット４１と第２磁性ドット４２との関係が、上記の場合、以下の作用を奏する。
【００６８】
図６は、従来の微小位置検出部とデータ部の磁性ドットの拡大図である。図６では、同じ半径位置において、周方向に隣り合う第１磁性ドット２４１と、第２磁性ドット２４２とを並べて描いている。
【００６９】
図６に示すように、それぞれの磁性ドット２４１，２４２は、多結晶の磁性粒子で構成されている。図７は、図６のＥ−Ｅ‘方向断面図である。パターンドメディア方式の磁気記憶媒体は、ひとつの磁性ドット内における磁性粒子は、すべて同じ方向を向く、所謂、単磁区構造を持つことが特徴である。
【００７０】
図７において、面積の広い第２の磁性ドット２４２内における磁性粒子Ｍ４が受ける磁界について考えると、磁性粒子Ｍ４は、自分自身からの反磁界（図示せず）に加え、周囲の磁性粒子Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ６から受ける反磁界の影響により、自分自身の磁化状態を保つことが難しくなる。すなわち、保磁力が低下する。
【００７１】
一方、第１の磁性ドット２４１内における磁性粒子Ｍ１０２が受ける磁界は、自分自身から受ける反磁界（図示せず）に加えて、周囲の磁性粒子Ｍ１０１からの反磁界からしか影響を受けない。すなわち保磁力が大きい。
【００７２】
このように、磁性ドットの面積が大きいほど、保磁力が小さくなる傾向にあることが判った。即ち、パタードメディア方式の磁気ディスクにおいて、サーボパターンにおける磁性部のように、面積の大きい多結晶からなる磁性体は、磁化が反転しやすい、すなわち保磁力が小さい。このような磁性体の磁化は、外部磁場に対して安定に保持されない。このため、再生信号の信頼性に悪影響を及ぼす。
【００７３】
第２磁性ドットは、通常、磁気記憶媒体の使用前に、媒体全体に強い磁場を印加することにより、サーボ情報の特定に必要な単一方向の磁化を生じさせる。しかし、微小位置検出部のように第１磁性ドットに比べて大面積の第２磁性ドットは、保磁力が小さいため、すべての第２磁性ドットを単一方向に磁化することが可能な外部磁場を印加しても、一部磁化が反転してしまい、安定したサーボパターンを維持することが難しかった。
【００７４】
サーボ領域の再生信号の信頼性が高い磁気記憶媒体を得るため、本発明者らは、従来のパタードメディアにおける、サーボ領域の磁性ドットと、データ領域の磁性ドットとの面積の比率に注目した。
【００７５】
一般的な磁気ディスク装置では、回転角速度が一定となるように、磁気ディスク媒体１を回転させる。このような回転をする磁気ディスク媒体１は、サーボ領域１２の一周内に記録される情報量は、内周部と外周部とで等しくなるように設計される。
【００７６】
よって、サーボ領域１２において、サーボ情報１ビットを構成する磁性ドットの周方向の長さは、ディスク１の外周部において長く、内周部において短くなる。これに対し、データ領域１１を構成するデータセクタ１３におけるデータ情報１ビットの周方向の長さは、データの記録密度を面内にほぼ一定とするために、ディスク１の内周部と外周部とでほぼ同じである。
【００７７】
このため、特に、ディスク１の外周部において、サーボ領域の磁性ドットとデータ領域の磁性ドットとの周方向長さの差が顕著となる。
【００７８】
また、データ領域１２は、ディスク１の周方向および径方向に、断続的に配置された独立な磁性ドット４１を有する。一方、サーボ領域１２、中でも同期信号生成部は、ディスクの径方向に、連続な磁性ドットを有する。このため、サーボ領域の磁性ドットとデータ領域の磁性ドットとの径方向長さの差も、両者の面積の比率に対する影響が大きい。
【００７９】
たとえば、１３３Ｇｂｐｓｉ(１平方インチあたり１３３ギガビット)クラスの２．５インチ磁気ディスク媒体が、トラック密度が１４０ｋＴＰＩ(１インチあたりトラック１４万本)、ビット密度が９５０ｋＢＰＩ(１インチあたり９５０キロビット)となるように設計された場合、このときのデータセクタのサイズは、トラック幅１８１ｎｍ、ビット長２６．７ｎｍとなる。
【００８０】
これを、５４００ｒｐｍの回転数で駆動する場合、おおよそディスク１の最内周にあたる半径１４ｍｍの位置における線速度は７．９ｍ／ｓである。サーボ周波数は、再生ヘッドから得られたサーボパターン再生信号を、Ａ／Ｄ変換によってサンプリングする際の周波数である。
【００８１】
ここで、サーボ周波数が、１４０ＭＨｚ（１秒当たり１４０メガサンプル）かつ、１ビットが２サンプルの長さで構成されている場合、サーボパターンの１ビット長は、１１３ｎｍであり、データビットの約５倍の長さとなっていることが分かる。この関係が、ディスクの外周においては更に２倍となる。
【００８２】
本実施の形態では、微小位置検出部２４の第２磁性ドット４２は、データ部の第１の磁性ドット４１よりも面積が小さいことにより、一度、単一方向に磁化した磁性ドットの磁化の向きは変化しにくくなる。よって、このような磁気記憶媒体は、サーボ領域の再生信号の信頼性の点において優れる。
【００８３】
又、プロセスの簡便性の点から、第１の磁性ドット４１と第２の磁性ドット４２は、同じ材料を用いて同じプロセスで形成されることが好ましい。この場合、仮に、第２磁性ドット４２の材料として、保磁力の高い磁性材料を選択したとすると、第１の磁性ドット４１も保磁力の高い磁性材料により構成される。
【００８４】
このとき、第１磁性ドット４１の保磁力が高すぎるため、磁気ヘッドがデータ領域の磁性ドット４１へ情報の記録ができないおそれがある。本実施の形態の磁気記憶媒体によれば、このような問題は生じないため、データ領域の記録再生の信頼性の点においても優れる。
【００８５】
本実施の形態では、データ領域を拡大できるという効果も奏する。図７は、従来の磁気ディスク媒体における１つのサーボセクタ周辺を模式的に示しており、図中の上方向が媒体の外周を、下方向が媒体の内周を表している。
【００８６】
ここで、サーボ領域２１２を、微小位置検出部２２４とそれ以外の領域２２５とに分ける。媒体外周における、それぞれの領域の周方向長さＯＬ２４、ＯＬ２５と、内周におけるそれぞれの周方向長さＩＬ２４，ＩＬ２５とは、ＯＬ２４／ＯＬ２５＝ＩＬ２４／ＩＬ２５の関係となる。さらに、媒体外周の半径をＲＯ、媒体内周の半径をＲＩとすると、ＯＬ２４／ＩＬ２４＝ＯＬ２５／ＩＬ２５＝ＲＯ／ＲＩの関係が成り立つ。
【００８７】
一方、図８は、本実施の形態における磁気ディスク媒体における１つのサーボセクタ周辺を模式的に示しており、図中の上方向が媒体の外周を、下方向が媒体の内周を表している。
【００８８】
本実施の形態におけるサーボ領域の微小位置検出部２４以外の領域２５′の長さは、従来と同様に、外周と内周とで、ＯＬ２５′／ＩＬ２５′＝ＲＯ／ＲＩの関係となる。しかしながら、微小位置検出部２４では、外周と内周とで、ＯＬ２４＝ＩＬ２４＝１となる。すなわち、本実施の形態における、サーボ領域の微小位置検出部の周方向長さは、媒体の半径位置によらず、一定の長さとなる。
【００８９】
このように、本実施の形態における、サーボ領域の微小位置検出部２４は、データ領域１１と同一の線密度であるので、従来のサーボ領域の微小位置検出部２２４よりも、周方向長さを短くすることができる。また、媒体外周においても、媒体内周と同じ周方向長さにすることができるので、媒体全面において、サーボ領域全体が占める面積を小さくすることができ、データ領域を拡大できる。このため、媒体一枚あたりの記憶容量を、増加させることができる。
【００９０】
（サーボパターン復調回路）
図１０は、本発明の一実施の形態の磁気記録装置のリードチャネル１１６のブロック図、図１１は、図１０の構成の復調シーケンサの動作説明図であり、図１２は、その復調動作のタイムチャート図である。図１０は、図１のリードチャネル１１６において、ＭＰＵが磁気ヘッドの位置決め制御を行なう際に、磁気ディスク媒体上のサーボ情報を読み取るためのブロック図である。
【００９１】
以下、図１１，１２を参照して、図１０の構成を説明する。図１０において、磁気ディスク媒体１が一定角速度で回転することで、ヘッドアンプ１０７（図１参照）からは、一定の時間間隔で、図１２のサーボパターン再生信号（ａ）が得られる。
【００９２】
サーボパターン再生信号（ａ）は、リードチャネル１１６内で、可変ゲインアンプ１２１で増幅された後、低域通過フィルタ１２２によって高域ノイズ成分を遮断される。その後、Ａ／Ｄ変換器１２３によって、Ａ／Ｄ変換され、デジタル化された振幅情報を得る。デジタル化された振幅情報を元に、ゲイン制御器１２５が、最適な振幅が得られるように、可変ゲイン１２１のゲインを調整する。
【００９３】
図１２に示すように、サーボパターンの導入部は、前述の同期信号生成部に、一定周期のパターンが書かれている。位相ロックループ（ＰＬＬ）回路１２４が、収束するのに十分な波数の同期パターンが読み取られるように、予めサーボゲート信号（ｂ）がアサートされるようになっている。
【００９４】
サーボゲート信号（ｂ）がアサートされると、サーボパターン再生信号の同期信号生成部の同期信号に、ＰＬＬ回路１２４が、同期する（ＰＬＬが掛けられ）。そして、ＰＬＬ回路１２４は、図１２に示す、同期信号から続いてサーボパターン再生信号に現れる前述のアドレス部および微小位置検出部２４をサンプリングするのに必要なＡＤＣクロック信号（ｄ）を生成する。
【００９５】
復調シーケンサ１２６は、ＡＤＣクロック信号（ｄ）で決められたタイミングで、Ａ／Ｄ変換された再生信号を、図１１に示す手順に従って、復調していく。
【００９６】
まず、ＳＴＥＰ１において、サーボゲート信号（ｂ）がアサートされてから、一定の時間が経過するまでの間に、サーボパターンの同期信号生成部の終端に記録された、サーボ情報の始まりを示し且つ一定長のビットあるいは特定のコードパターンビットで書かれたサーボシンクマークパターンを検出したかを判定し、サーボシンクマークを検出すると、ＳＴＥＰ２へと処理を移し、アドレス信号の復調を開始する。
【００９７】
ＳＴＥＰ２で、既定のビット長だけ、アドレス信号の復調を行い、完了すると、ＳＴＥＰ３として、結果（ｇ）をレジスタ１２９へ出力する。続いて、ＳＴＥＰ４では、既定のビット長だけ、微小位置検出信号の復調を開始する。この復調処理は、図１２以下で説明する。そして、ＳＴＥＰ５では、その復調結果（ｈ）を、レジスタ１２９へと出力する。
【００９８】
以上の動作により、レジスタ１２９に格納されたアドレス復調値および微小位置復調値を、ＭＰＵ１１５（図１参照）が読み取り、磁気ヘッドの位置決め制御に必要な演算を行って、ＶＣＭドライバ１１２を駆動する。
【００９９】
以下、図４の微小位置検出部２４の磁性ドットによる位置復調動作を、図１３乃至図１６により、詳細に説明する。図１３は、図４の本実施の形態の第２の磁性ドットが規則的配列された磁気ディスクを、磁気ヘッド再生素子８０が記録トラックＴ１の中心を走査する様子を示す図、図１４は、図１３の走査により、再生素子から検出される信号に含まれる２周期２位相の各パターンの成分が、記録トラックＴ１の中心からの距離に応じてどのように変化するかを示すグラフである。
【０１００】
図１３に示すように、トラックＴ１の上方に、(１／４)Ｔｐだけずれた位置には、磁気ドット４２の間隔の８倍の間隔（８Ｔｑ）で、４つの磁気ドット４２が、隣接配置され、それと同じ間隔で、非磁性領域４３が設けられている。
【０１０１】
一方、下方に、(１／４)Ｔｐだけずれた位置には、磁気ドット４２の間隔の６倍の間隔（６Ｔｑ）で、３つの磁気ドット４２が、隣接配置され、それと同じ間隔で、非磁性領域４３が設けられている。
【０１０２】
従って、磁気ヘッド１０３の再生素子８０が、トラックＴ１の平行線Ｔ１ａを走査した場合、すなわち、トラックＴ１の中心から、図中、上方（半径方向）に、（１／４）Ｔｐだけずれている場合、再生信号に含まれる８Ｔｑ成分の振幅は最大に、位相は負となる。
【０１０３】
また、再生素子８０がＴ１の平行線Ｔ１ｂを走査した場合、すなわち、トラックＴ１の中心から図中下方に（１／４）Ｔｐだけずれている場合（−（１／４）Ｔｐオフセットした場合）、再生信号に含まれる６Ｔｑ成分の振幅が最大に、位相は負となる。同様に、再生素子８０が、＋（３／４）Ｔｐオフセットした場合は、＋６Ｔｑ成分が、最大となり、−（３／４）Ｔｐオフセットした場合は、＋８Ｔｑ成分が最大となる。
【０１０４】
ここで、ヘッド位置(オフセット位置)と、８Ｔｑ成分、６Ｔｑ成分の振幅変化を、図１４に示し、ヘッド位置(オフセット位置)と、８Ｔｑ成分、６Ｔｑ成分の位相変化を、図１５に示す。
【０１０５】
図１３において、再生素子８０が、オフセット０近辺に存在する場合は、図１５のように、８Ｔｑパターンおよび６Ｔｑパターン成分の位相が負となる。再生素子８０が、オフセット＋（１／２）Ｔｐ近辺に存在する場合は、図１５に示すように、８Ｔパターン成分の位相が負に、６Ｔパターン成分の位相が正となる。
【０１０６】
又、図１４に示すように、８Ｔｑパターン成分の振幅と、６Ｔｑパターン成分の振幅は、再生素子８０のオフセット位置に応じて、逆の関係となり、且つオフセット位置＋（１／２）Ｔｐ〜（−（１／２））Ｔｐで、１周期の正弦波パターンとなる。
【０１０７】
このため、図１６に示すような復調ロジックを用い、各振幅成分の差分を演算して、オフセット位置を復調する。すなわち、図１３において、再生素子８０がオフセット０近辺に存在する場合は、図１５のように、８Ｔｑパターンおよび６Ｔｑパターン成分の位相が負となるので、８Ｔｑパターン成分の振幅と６Ｔｑパターン成分の振幅との差をとることで、位置信号が復調できる。
【０１０８】
又、再生素子８０がオフセット＋（１／２）Ｔｐ近辺に存在する場合は、８Ｔｑパターン成分の位相が負に、６Ｔｑパターン成分の位相が正となるので、８Ｔｑパターン成分の振幅と、６Ｔｑパターン成分の振幅との差をとることで、位置信号が得られる。
【０１０９】
以上の復調ロジックは、８Ｔｑパターン成分の位相Ｐｈｓ（８Ｔ）が正である場合は、６Ｔｑパターン成分の位相Ｐｈｓ（６Ｔ）が正なら、（８Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（８Ｔ）−６Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（６Ｔ））の演算を行い、６Ｔｑパターン成分の位相が負なら、（６Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（６Ｔ）−８Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（８Ｔ））の演算を行う。
【０１１０】
同様に、８Ｔｑパターン成分の位相Ｐｈｓ（８Ｔ）が負である場合は、６Ｔｑパターン成分の位相Ｐｈｓ（６Ｔ）が正なら、（６Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（６Ｔ）−８Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（８Ｔ））の演算を行い、６Ｔｑパターン成分の位相が負なら、（８Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（８Ｔ）−６Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（６Ｔ））の演算を行う。
【０１１１】
図１７は、図１６の復調ロジックを用いて、復調された位置信号と、再生素子８０のオフセット位置との関係を示す。即ち、復調位置は、（１／２）Ｔｐ単位で、線形を示す。このように、再生素子８０が、どの場所に位置していても、線形な位置信号を得ることができる。
【０１１２】
尚、図１２において、サーボパターン再生信号における微小位置検出部では、従来技術が、４相の信号を再生するのに対し、上記実施の形態では、２つの周波数成分で構成される信号を再生する。他の部分の動作は、従来の技術と同様である。
【０１１３】
このように、データ領域の磁性ドットが配置される中心線を軸に、周方向に異なる個数の磁性ドットで、微小位置検出部を構成したので、微小位置検出部の磁性ドットの面積を小さくしても、正確に再生信号から位置を復調できる。又、サーボ領域の微小位置検出部を構成する磁性ドットの面積を小さくしたので、サーボ領域の保磁力が高くなり、サーボ領域の再生信号の信頼性の点において優れ、且つデータ領域の記録再生の信頼性を向上できる。
【０１１４】
更に、中心線を軸に、磁性ドットの個数によって、周波数を、磁性ドット列の半径方向の位置によって、位相を変えているため、ヘッドの再生信号から容易に、ヘッドの位置ずれ量を復調できる。
【０１１５】
（磁気記憶媒体の第２の実施の形態）
図１８は、本発明の第２の実施形態の磁気記憶媒体のサーボ領域とデータ領域の説明図、図１９は、図１８のＧ部の拡大図である。
【０１１６】
前述の第１の実施形態の説明図である図４と対比して、説明する。前述の第１の実施形態においては、サーボ領域の微小位置検出部２４において、６Ｔｑの周期を持つ第２磁性ドット列と、８Ｔｑの周期を持つ第２磁性ドット列とが、位相を反転させながら交互に配置されていた。
【０１１７】
これに対し、図１８の第２の実施形態においては、半径方向に隣接する第２磁性ドットを接合して、データ領域１１における第１磁性ドット４１と略同サイズの磁性ドット４２を構成している。
【０１１８】
具体的には、図４において、トラック並行線Ｔ１ａに配置される周期８Ｔｑの第２磁性ドット列に着目すると、これに、図４中、下側に隣接するトラック平行線Ｔ１ｂに配置されている周期６Ｔｑの第２磁性ドット列とは、磁性体同士が隣接する場所と隣接しない場所が存在する。
【０１１９】
本実施の形態では、図１８に示すように、隣接する場所においては、トラック並行線Ｔ１ｂに配置された第２磁性ドットと接合された形態で配置される。隣接しない場所においては、図１８中、上側に隣接するトラック平行線Ｔ０ｂに配置されている周期６Ｔｑの第２磁性ドット列との隣接が確定するので、これに従い、トラック並行線Ｔ０ｂに配置された第２磁性ドットと接合された形態で配置される。
【０１２０】
さらに詳細に、図１８の破線Ｇ図の拡大図である図１９を用いて説明する。図１９において、第１磁性ドット４１と略同サイズの第２磁性ドット４２において、破線で示したものが、前述の第１の実施形態における第２磁性ドット４２のサイズである。
【０１２１】
前述の第１の実施形態においては、トラック並行線Ｔ１ａには、周期８Ｔｑの第２磁性ドットが破線のように配置されていた。本実施の形態では、図中、下側に隣接するトラック平行線Ｔ１ｂ上に、第２磁性ドット４２ａが存在する場合、これと接合して、データ領域における第１磁性ドット４１と同サイズの新たな第２磁性ドット４２として配置される。
【０１２２】
また、トラック平行線Ｔ１ａと隣接するトラック平行線Ｔ１ｂ上に、第２磁性ドットが存在しない場合は、図中、上側に隣接するトラック平行線Ｔ０ｂ上に、第２磁性ドット４２ｂが必ず存在することになる。このため、トラック平行線Ｔ０ｂ上の第２磁性ドット４２ａと接合して、データ領域における第１磁性ドット４１と同サイズの新たな第２磁性ドット４２として配置される。
【０１２３】
このように構成した場合、第２磁性ドット４２を、第１磁性ドット４１と略同サイズにできるので、第１磁性ドット用に設計された磁性体および製造プロセスと同一条件で、第２磁性ドット４２を形成することができる。
【０１２４】
（磁気記憶媒体の第３の実施の形態）
図２０は、本発明の第３の実施形態の磁気記憶媒体のサーボ領域とデータ領域の説明図である。
【０１２５】
第１、第２の実施の形態においては、サーボ領域の微小位置検出部２４は、データ領域に、第１の磁性ドット４１で構成される記録トラックＴ０、Ｔ１、Ｔ２、・・・のピッチＴｐの１／２のピッチで、トラック平行線Ｔ０ａ、Ｔ０ｂ、Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ、・・・上に、交互に配置される周期８Ｔｑと周期６Ｔｑの第２磁性ドット列を用いて、構成した。
【０１２６】
しかしながら、これらを別の周期の第２磁性ドット列で構成しても良い。図２０に示すように、周期１０Ｔｑの第２の磁性ドット列と周期４Ｔｑの第２磁性ドット列を用いて、サーボ領域の微小位置検出部２４を構成する。即ち、トラックＴ１の中心軸から（１／２）Ｔｐピッチ離れた位置Ｔ１ａに、５つの第２の磁性ドットが連続し、同じ長さの非磁性領域が続く周期１０Ｔｑの第２の磁性ドット列を配置する。
【０１２７】
又、トラックＴ１の中心軸から（―１／２）Ｔｐピッチ離れた位置Ｔ１ｂに、２つの第２の磁性ドットが連続し、同じ長さの非磁性領域が続く周期４Ｔｑの第２の磁性ドット列を配置する。
【０１２８】
このようにしても、磁性ドットの個数で、周波数を、位置で、位相を変化でき、ヘッド位置を復調できる。
【０１２９】
（磁気記憶媒体の製造方法）
上記本実施形態の磁気記憶媒体の製造方法は、特に限定されるものではないが、図２１に示す製造方法により得られる磁気記憶媒体は、磁性体のパターンを、所望の形状に、精度よく形成することが容易である点において好ましい。
【０１３０】
パタードメディア方式の磁気ディスク媒体を製造する際には、一般的に、ナノインプリント・リソグラフィが採用される。図２１は、ナノインプリント・リソグラフィを用いた磁気ディスク媒体製造工程の一例を示す図である。この手段を用いた媒体製造プロセスは、おおよそ次のような工程を採られる。
【０１３１】
まず、例えば（１）〜（４）の工程を経て、ナノインプリント用のスタンパを形成する。即ち、（１）シリコン基板８１上にレジスト８２をスピンコート法等により塗布する。（２）電子ビーム露光および現像によりレジスト８２のパタニングを行ない、パタニングされたレジスト８３を得る。（３）レジスト８３上にめっき処理を行ない、めっき部８４を形成する。（４）めっき部８４をパタニングされたレジスト８３から剥離し、ナノインプリント用スタンパ８５を得る。
【０１３２】
次いで、（５）〜（１２）の工程を経て、磁気記憶媒体を作成する。（５）ガラス基板８６上に磁性層等、磁気記憶媒体に通常形成される層８７を堆積させる。（６）磁性層等８７の上に（９）において行うエッチングに対して耐性を有する熱可塑性樹脂８８を塗布する。（７）（４）で得たスタンパ８５を、熱可塑性樹脂８８上に加熱しながら加圧し、変形した樹脂層８９を形成する。（８）スタンパ８５を剥離し、パタニングされた樹脂層９０を残す。（９）磁性層のうち、樹脂層９０が覆われていない部分をエッチングし、パタニングされた磁性層９１形成する。（１０）パタニングされた磁性層９１上の樹脂層９０を除去する。（１１）パタニングされた磁性層９１上に非磁性体９２を充填する。（１２）非磁性体９２の表面を研磨処理等により平坦化し、磁性体９１と非磁性体９２とが露出した磁気記憶媒体を得る。
【０１３３】
以上の方法によって、製造者は、任意の位置・サイズで磁気ディスク基板上に磁性体を配置することができ、パタードメディア方式の磁気ディスク媒体を製造することができる。なお、（６）において、熱可塑性樹脂の代わりにＵＶ硬化性樹脂を使用する場合、（７）において公知のＵＶインプリントを適用してもよい。
【０１３４】
又、パタードメディアは、データ記録トラックが、媒体の既定の位置に形成されるため、サーボパターンも、その配置に合わせるように形成される必要がある。パタードメディアは、データパターンと同時にサーボパターンも形成したスタンパを作成することが一般的な傾向となっている。
【０１３５】
しかし、必要に応じて、上記本実施形態の磁気記憶媒体において、データ領域の磁性体とサーボ領域の磁性体とは異なる製造方法で形成されていてもよい。
【０１３６】
（他の実施の形態）
前述の実施の形態では、８Ｔｑ，６Ｔｑの磁性ドット列の組み合わせ、１０Ｔｑ，４Ｔｑの磁性ドット列の組み合わせで説明したが、他の個数、位相のドット列の組み合わせを適用できる。
【０１３７】
以上説明したように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１３８】
尚、本発明は、以下の実施の形態を包含する。
【０１３９】
（付記１）情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するためのサーボ領域とを備え、前記サーボ領域は、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有することを特徴とする磁気記憶媒体。
【０１４０】
（付記２）前記磁気記憶媒体がディスク状であり、前記サーボ領域が前記磁気記憶媒体の中心を、中心とする帯状の円周上に、断続的に配置され、前記データ領域が前記帯状の円周上の前記サーボ領域が配置されていない部分に配置されることを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４１】
（付記３）前記第１の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第１の個数連続して配置され、且つ前記第１の個数分の長さの非磁性領域を有し、前記第２の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第２の個数連続して配置され、且つ前記第２の個数分の長さの非磁性領域を有することを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４２】
（付記４）前記第１の磁性ドット列と、前記第２の磁性ドット列とが、前記磁気記憶媒体の周方向に、ずれた位置に配置されたことを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４３】
（付記５）前記第２の磁性ドットは、前記第１の磁性ドットの面積を越えない面積を有することを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４４】
（付記６）前記第１磁性ドット及び前記第２磁性ドットが、多結晶の磁性材料からなることを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４５】
（付記７）前記第１の磁性ドットと前記第２の磁性ドットとが同じ材料からなることを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４６】
（付記８）前記第１の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットが、前記磁気記憶媒体の半径方向で同じ位置に存在する前記第２の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットと連結された構成であることを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４７】
（付記９）情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するため、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有するサーボ領域とを備えた磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体へ磁気情報を記録する又は前記磁気記憶媒体の磁気情報を再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドにより検出された前記サーボ領域の微小位置検出部の磁気再生信号から、異なる２種類の周期成分の振幅および位相を抽出し、前記第１の磁性ドットに対する前記磁気ヘッドの位置を特定する制御回路とを有することを特徴とする磁気記録装置。
【０１４８】
（付記１０）前記磁気記憶媒体がディスク状であり、前記サーボ領域が前記磁気記憶媒体の中心を、中心とする帯状の円周上に、断続的に配置され、前記データ領域が前記帯状の円周上の前記サーボ領域が配置されていない部分に配置されることを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１４９】
（付記１１）前記第１の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第１の個数連続して配置され、且つ前記第１の個数分の長さの非磁性領域を有し、前記第２の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第２の個数連続して配置され、且つ前記第２の個数分の長さの非磁性領域を有することを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５０】
（付記１２）前記第１の磁性ドット列と、前記第２の磁性ドット列とが、前記磁気記憶媒体の周方向に、ずれた位置に配置されたことを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５１】
（付記１３）前記第２の磁性ドットは、前記第１の磁性ドットの面積を越えない面積を有することを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５２】
（付記１４）前記第１磁性ドット及び前記第２磁性ドットが、多結晶の磁性材料からなることを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５３】
（付記１５）前記第１の磁性ドットと前記第２の磁性ドットとが同じ材料からなることを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５４】
（付記１６）前記第１の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットが、前記磁気記憶媒体の半径方向で同じ位置に存在する前記第２の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットと連結された構成であることを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５５】
（付記１７）前記制御回路は、前記第１の磁性ドット列による周波数の再生信号と、前記第２の磁性ドット列による周波数の再生信号を分離し、前記第１の磁性ドット列による周波数の再生信号の振幅と、前記第２の磁性ドット列による周波数の再生信号の振幅との差から、前記前記磁気ヘッドの位置を特定することを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５６】
（付記１８）前記磁気ヘッドは、前記磁気記憶媒体へ磁気情報を記録する記録素子と、前記磁気記憶媒体の磁気情報を再生する再生素子とを有することを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
データ領域の磁性ドットが配置される中心線を軸に、周方向に異なる個数の磁性ドットで、微小位置検出部を構成したので、微小位置検出部の磁性ドットの面積を小さくしても、正確に再生信号から位置を復調できる。又、サーボ領域の微小位置検出部を構成する磁性ドットの面積を小さくしたので、サーボ領域の保磁力が高くなり、サーボ領域の再生信号の信頼性の点において優れ、且つデータ領域の記録再生の信頼性を向上できる。更に、中心線を軸に、磁性ドットの個数によって、周波数を、磁性ドット列の半径方向の位置によって、位相を変えているため、ヘッドの再生信号から容易に、ヘッドの位置ずれ量を復調できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の磁気記録装置の一実施の形態の構成図である。
【図２】図１の磁気ディスクのサーボ領域の説明図である。
【図３】図２のサーボ領域とデータ領域の説明図である。
【図４】本発明の磁気記憶媒体の第１の実施の形態の構成図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図４の第２の磁性ドット列の効果を説明するための従来の第２の磁性ドットの説明図である。
【図７】図４の第２の磁性ドット列の効果を説明するための従来の第２の磁性ドットの保持力の説明図である。
【図８】図４の第２の磁性ドット列の効果を説明するための従来の第２の磁性ドット列の配置説明図である。
【図９】図４の第２の磁性ドット列によるサーボ領域の長さの説明図である。
【図１０】図１のリードチャネルの構成図である。
【図１１】図１０の復調シーケンスの説明図である。
【図１２】図１０の復調動作のタイムチャート図である。
【図１３】図１０の復調動作の説明図である。
【図１４】図１３における磁気ヘッドのオフセット位置と復調振幅との関係図である。
【図１５】図１３における磁気ヘッドのオフセット位置と復調位相との関係図である。
【図１６】図１０の復調ロジックの説明図である。
【図１７】図１６による磁気ヘッドのオフセット位置と復調位置との関係図である。
【図１８】本発明の磁気記憶媒体の第２の実施の形態の構成図である。
【図１９】図１８の部分拡大図である。
【図２０】本発明の磁気記憶媒体の第３の実施の形態の構成図である。
【図２１】本発明の磁気記憶媒体の製造方法の説明図である。
【図２２】従来のパターンド磁気記憶媒体の構成図である。
【図２３】図２２の部分拡大図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１ 磁気記憶媒体(磁気ディスク)
１１ データ領域
１２ サーボ領域
１３ セクタ
２４ 微小位置検出部
４１ データ領域の第１の磁性ドット
４２ 微小位置検出部の第２の磁性ドット
４３，４４ 非磁性領域
１０１ ディスクエンクロージャ
１０２ スピンドルモータ
１０３ 磁気ヘッド
１０４ アクチュエータ（ＶＣＭ）
１１６ リードチャネル
１２０ 制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の記録及び再生に用いる磁気記憶媒体及びその磁気記憶媒体を用いた磁気記録装置に関し、特に、磁気記録材料を、非磁気記録材料によって分断された磁性ドットを有する磁気記憶媒体及びその磁気記憶媒体を用いた磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パターンドメディア方式の磁気記憶媒体が、磁気記録装置の記録容量を向上させる技術を向上させる技術として注目されている。パターンドメディア方式の磁気記憶媒体は、記録可能な磁性を有する微小で且つ均一の大きさの結晶粒が、基板上に、所定の位置に、非磁性材料で分離されて配置された記録媒体である。パターンドメディア方式の磁気記憶媒体は、原理上、面記録密度の向上が可能である（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
このディスク状の磁気記憶媒体（磁気ディスク媒体）は、情報の記録再生を行うための磁性体を含んでなるパターン（データパターン）と、その磁性体に対して磁気ヘッドを位置決めするための磁性体を含んでなるパターン（サーボパターン）とが基板上に形成されてなる。
【０００４】
図２２は、従来のパターンドメデイア方式の磁気記憶媒体のデータパターンとサーボパターンの構成図、図２３は、図２２における部分Ｃの拡大図である。図２２において、縦方向が、ディスクの半径方向であり、横方向がトラック（周）方向であり、横方向の点線が、トラック境界を示す。
【０００５】
図２２に示すように、パターンドメデイアは、データ領域の磁性部及びサーボ領域の磁性ドットが規定の位置に形成されている。データ領域２１１には、複数の磁性ドット（第１磁性ドット）２４１(図２３参照)が、所定の位置に配置されている。
【０００６】
通常、周方向に隣接する第１磁性ドット２４１は、一定の間隔で配置される。第１磁性ドット２４１は、例えばＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ，又は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−ＳｉＯ２等の強磁性体の多結晶からなる。第１の磁性ドット２４１の周囲には、シリカ、アルミナ、空気等の非磁性体２４４が配置される。この非磁性体２４４により、隣り合う２つの第１磁性ドット２４１間は分断されている。
【０００７】
磁気ディスク装置内において、第１の磁性ドット２４１は、それぞれ記録素子により、所望の磁場が印加される。この磁場により、第１の磁性ドット２４１の磁化は、所望の方向を向いた状態で保持される。また、再生素子は、第１の磁性ドット２４１に記録された磁気情報を再生する。更に、垂直磁気記録方式の磁気ディスク媒体においては、磁性ドットの磁化は、媒体表面の法線方向を向く。
【０００８】
一方、図２２に示すように、サーボ領域２１２は、磁気ディスク媒体において用いられる際の機能により、同期信号生成部２２１、同期信号検出部２２２、アドレス部２２３、微小位置検出部２２４に分類できる。
【０００９】
同期信号生成部２２１は、サーボ情報を呼び出す前に、信号アンプの増幅率を調整して振幅を一定にする働き、及びＡ／Ｄ変換（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）クロック信号のサンプリングタイミングを生成する働きを有する。同期信号生成部２２１は、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、かつ、周方向に一定の間隔で形成された磁性部を含んでなる。
【００１０】
同期信号検出部２２２は、サーボ情報の開始を示す特徴的なパターンである。同期信号検出部２２２は、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、かつ、周方向に同期信号生成部に比べて長いビット長の単一の磁性部又は数ビット長の既定符号を生成する複数の磁性部を含んでなる。
【００１１】
アドレス部２２３は、サーボフレーム毎のトラック番号およびセクタ番号を示すＩＤパターンである。磁気記録装置において、磁気ヘッドの位置するトラック位置を示す。
【００１２】
アドレス部２２３は、セクタ番号を示す周方向位置では、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、トラック番号の上位桁を示す周方向位置では、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、トラック番号の下位桁を示す周方向位置では、媒体の径方向に断続的となる磁性体を含んでなる。
【００１３】
微小位置検出部２２４は、磁気記録装置において、磁気ヘッドの位置のトラック中心からのずれ情報を検出するために設けられる。微小位置検出部２２４は、周方向に、特定の形状及び配列からなる磁性パターンを有し、それぞれの磁性パターンは、媒体の径方向に、トラック毎に、等間隔に配置されている。
【００１４】
図２３は、図２２の部分Ｃ、すなわちサーボ領域２１２のうち、微小位置検出部２２４とデータセクタ２１１の境界付近を拡大した模式図である。サーボ領域２２４は、データ領域２１１に含まれる第１磁性ドット２４１の半径位置を特定するための第２磁性ドット２４２を含んでなる。サーボ領域２１２は、更に、非磁性部２４３を含んでなる。
【００１５】
図２２に示すように、この微小位置検出部２２４は、所謂、面積復調で位置を検出するため、トラック境界（図の横方向の点線）を中心に、２つの磁性ドット２４２が、周方向に、交互に配置して構成することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１６】
面積復調方式では、周方向に交互に配置された磁性ドット２４２から得られる磁界の大きさに比例する再生ヘッドの出力の大きさや極性により、再生ヘッドの位置を復調する。このため、従来は、データ領域２１１の第１の磁性ドット２４１の面積より、大きな面積の第２の磁性ドット２４２を、微小位置検出部２２４に形成していた。
【特許文献１】特開２００３−１０９３３３号公報
【特許文献２】特開２００２−１０９７１２号公報
【特許文献３】特開２００６−３４４３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
微小位置検出部の第２磁性ドットは、通常、磁気記憶媒体の使用前に、媒体全体に強い磁場を印加することにより、サーボ情報の特定に必要な単一方向の磁化を生じさせる。しかし、微小位置検出部のように、データ領域の第１磁性ドットに比べて大面積の第２磁性ドットは、保磁力が小さいため、すべての第２磁性ドットを単一方向に磁化することが可能な外部磁場を印加しても、一部が、磁化反転してしまい、安定したサーボパターンを維持することが難しかった。
【００１８】
従って、本発明の目的は、磁性ドットで、微小位置検出部を形成しても、再生素子の微小位置検出部の再生信号により正確に位置を検出するための磁気記憶媒体及び磁気記録装置を提供することにある。
【００１９】
又、本発明の他の目的は、磁性ドットで、微小位置検出部を形成しても、安定な再生信号を得るための磁気記憶媒体及び磁気記録装置を提供することにある。
【００２０】
更に、本発明の更に他の目的は、磁性ドットで、微小位置検出部を形成しても、磁化保磁力の低下を防止するための磁気記憶媒体及び磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この目的の達成のため、本発明の磁気記憶媒体は、情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するためのサーボ領域とを備え、前記サーボ領域は、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有する。
【００２２】
又、本発明の磁気記録装置は、情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するため、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有するサーボ領域とを備えた磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体へ磁気情報を記録する又は前記磁気記憶媒体の磁気情報を再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドにより検出された前記サーボ領域の微小位置検出部の磁気再生信号から、異なる２種類の周期成分の振幅および位相を抽出し、前記第１の磁性ドットに対する前記磁気ヘッドの位置を特定する制御回路とを有する。
【００２３】
更に、本発明では、好ましくは、前記磁気記憶媒体がディスク状であり、前記サーボ領域が前記磁気記憶媒体の中心を、中心とする帯状の円周上に、断続的に配置され、前記データ領域が前記帯状の円周上の前記サーボ領域が配置されていない部分に配置される。
【００２４】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第１の個数連続して配置され、且つ前記第１の個数分の長さの非磁性領域を有し、前記第２の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第２の個数連続して配置され、且つ前記第２の個数分の長さの非磁性領域を有する。
【００２５】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１の磁性ドット列と、前記第２の磁性ドット列とが、前記磁気記憶媒体の周方向に、ずれた位置に配置された。
【００２６】
更に、本発明では、好ましくは、前記第２の磁性ドットは、前記第１の磁性ドットの面積を越えない面積を有する。
【００２７】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１磁性ドット及び前記第２磁性ドットが、多結晶の磁性材料からなる。
【００２８】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１の磁性ドットと前記第２の磁性ドットとが同じ材料からなる。
【００２９】
更に、本発明では、好ましくは、前記第１の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットが、前記磁気記憶媒体の半径方向で同じ位置に存在する前記第２の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットと連結された構成である。
【発明の効果】
【００３０】
データ領域の磁性ドットが配置される中心線を軸に、周方向に異なる個数の磁性ドットで、微小位置検出部を構成したので、微小位置検出部の磁性ドットの面積を小さくしても、正確に再生信号から位置を復調できる。又、サーボ領域の微小位置検出部を構成する磁性ドットの面積を小さくしたので、サーボ領域の保磁力が高くなり、サーボ領域の再生信号の信頼性の点において優れ、且つデータ領域の記録再生の信頼性を向上できる。更に、中心線を軸に、磁性ドットの個数によって、周波数を、磁性ドット列の半径方向の位置によって、位相を変えているため、ヘッドの再生信号から容易に、ヘッドの位置ずれ量を復調できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、磁気記録装置、磁気記憶媒体の第１の実施の形態、サーボパターン復調回路、磁気記憶媒体の第２の実施の形態、磁気記憶媒体の第３の実施の形態、磁気記憶媒体の製造方法、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。
【００３２】
（磁気記録装置）
図１は、後述する磁気記憶媒体を備える磁気記録装置の一実施形態を示す構成図である。図１に示す磁気記録装置は、ディスク状の磁気記憶媒体（磁気ディスク媒体）１を備える。以下、磁気ディスク媒体を備える磁気記録装置を、磁気ディスク装置と呼称する。
【００３３】
磁気ディスク装置は、ディスクエンクロージャ１０１と、回路基板１２０とを含んでなる。
【００３４】
ディスクエンクロージャ１０１は、磁気ディスク媒体１と、スピンドルモータ１０２と、磁気ヘッド１０３と、アクチュエータ１０５と、ヘッドアンプ１０７等を密封して、搭載する容器である。
【００３５】
アクチュエータ１０５は、ヨーク１３０と、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１０４と、ヘッドジンバル組立体１０８と、キャリッジアーム１０６と、シャフト１１０とで構成され、磁気ヘッド１０３を、磁気ディスク媒体1の任意の半径位置に、位置決めするのに用いられる。磁気ディスク媒体１は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１０２に装着されている。
【００３６】
磁気ヘッド１０３は、磁気ディスク媒体１に、磁気情報を記録する記録（ライト）素子（図示せず）と、磁気ディスク媒体１に記録された磁気情報を電気信号として取り出す働きを有する再生（リード）素子（図示せず）との少なくとも一方を含む。
【００３７】
記録素子は、例えばライトコイル、主磁極層、及び補助磁極層を含んでなる。ライトコイルは磁束を発生させる機能を有する。主磁極層は、ライトコイルにおいて発生した磁束を収容し、その磁束を磁気ディスクに向けて放出する機能を有する、補助磁極層は、主磁極層から放出された磁束を、磁気ディスクを経由して環流させる機能を有する。
【００３８】
再生素子としては、例えばＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）などが挙げられる。磁気ヘッド１０３は、ヘッドジンバル組立体１０８に搭載され、磁気ディスク媒体１と対向するように配置される。磁気ディスク媒体１としては、後述する種々の磁気記憶媒体を使用することができる。
【００３９】
ヘッドジンバル組立体１０８の磁気ヘッド１０３が搭載されていない端部は、キャリッジアーム１０６の先端に固定されている。キャリッジアーム１０６は、ヨーク１３０とＶＣＭ１０４により、シャフト１１０を回転軸にして、揺動駆動することができる。
【００４０】
磁気ヘッド１０３は、この揺動駆動により、磁気ディスク１上を、概ね径方向に走査することができる。磁気ヘッド１０３が、磁気ディスク媒体１上の所望の記録トラックに、位置決めされることにより、磁気ヘッド１０３は、磁気ディスク媒体１上の記録トラックに配列された記録ビットに情報を書き込む、あるいは磁気ディスク媒体１から情報を読み取ることができる。
【００４１】
ヘッドアンプ１０７は、記録信号１１３を元に、磁気ヘッド１０３に搭載される記録素子に電流を流して、磁気ディスク媒体１に記録を行う、あるいは、磁気ヘッド１０３の再生素子が検出した磁気ディスク媒体１の磁化情報を、再生信号１１４として変換する働きを担っている。
【００４２】
一方、回路基板１２０は、リードチャンネル１１６と、マイクロ・プロセッシング・ユニット（ＭＰＵ）１１５と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）ドライバ１１１と、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）ドライバ１１２と、ディスクコントローラ１１７等を含む。
【００４３】
リードチャネル１１６は、ヘッドアンプ１０７からの再生信号１１４（サーボ信号あるいはデータ信号）を解読して、デジタル情報に変換する、あるいは、ディスクコントローラ１１７から記録指示された情報を、ヘッドアンプ１０７を駆動するための記録信号１１３に変換する働きを担う。
【００４４】
ＭＰＵ１１５は、リードチャネル１１６が解読したサーボ信号のデジタル情報（サーボ情報）を元に、ＶＣＭドライバ１１２を駆動して、磁気ヘッド１０３の位置決め制御をおこなう、あるいは、ＳＰＭドライバ１１１を駆動して、磁気ディスク媒体１の回転制御を行う。
【００４５】
ディスクコントローラ１１７は、ホストコンピュータ１１８から記録再生命令によって、ＭＰＵ１１５に、磁気ヘッド１０３の位置決めを指示し、磁気ヘッド１０３の磁気ディスク媒体１へのアドレッシングを行う働きを担う。また、ディスクコントローラ１１７は、リードチャネル１１６に、記録再生するデジタル情報の送受信を行なって、結果をホストコンピュータ１１８へ返す動作を行う働きを担う。
【００４６】
次に、磁気ディスク１を、説明する。図２は、磁気ディスク装置に備えられた一実施形態の磁気ディスク媒体のセクタ構造を示す平面概念図である。図３は、図２における部分Ａを拡大した図である。なお、図中、ディスクの表面において、ディスクの周方向をθ軸、径方向をｒ軸とする。
【００４７】
図３に示すように、磁気ディスク１上に、データ領域１１とサーボ領域１２とが周方向に交互に配置されている。図２に示すように、サーボ領域１２は、磁気ディスク媒体１の略中心を中心とする帯状の略円周上に、断続的に配置されている。また、データ領域１１は、帯状の略円周上の前記サーボ領域１２が配置されていない部分に配置されている。
【００４８】
図３に示すように、データ領域１１は、データを記憶する領域である。データ領域１１には、記録再生を行うための記憶領域であるデータセクタ１３が、周方向に一定長で配置されている。それぞれのデータセクタ１１には、図６以下で説明するように、磁性ドットが含まれている。データ領域１１に設けられた磁性部の形状及び配置を、データパターンと呼称する。
【００４９】
サーボ領域（サーボセクタ）１２は、データ領域１１に含まれる磁性ドットの位置（特にディスクの径方向の位置）を特定するために設けられる。サーボ領域１２は、後述する様々な形状及び配置がなされた磁性ドットを含んでなる。図２に示すように、サーボ領域１２の形状は、磁気ディスク装置のヘッドアクセス軌跡となる円弧状で、かつサーボ領域１２の周方向長が、半径位置に比例して長くなるように形成される(図３参照)。サーボ領域１２に設けられた磁性ドットの形状及び配置を、サーボパターンと呼称する。
【００５０】
磁気ヘッド１０３は、磁気ディスク媒体１を回転させた状態において、サーボ領域１２に含まれる磁性ドットにより形成される再生信号を読み取ることにより、磁気ヘッド１０３の位置情報を得る。
【００５１】
得られた磁気ヘッド１０３の位置情報をもとに、磁気ヘッド１０３は、トラックに対して位置決めされ、データ領域１２の所望の位置の磁性部に、記録及び再生を行うことができる。
【００５２】
サーボ領域１２は、前述のように、同期信号生成部、同期信号検出部、アドレス部、微小位置検出部２４とからなる。同期信号生成部は、サーボ情報を呼び出す前に、信号アンプの増幅率を調整して振幅を一定にする働き、及びＡ／Ｄ変換（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）クロック信号のサンプリングタイミングを生成する働きを有する。同期信号生成部は、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、かつ、周方向に一定の間隔で形成された磁性部を含んでなる。
【００５３】
同期信号検出部は、サーボ情報の開始を示す特徴的なパターンである。同期信号検出部は、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、かつ、周方向に同期信号生成部に比べて長いビット長の単一の磁性部又は数ビット長の既定符号を生成する複数の磁性部を含んでなる。
【００５４】
アドレス部は、サーボフレーム毎のトラック番号およびセクタ番号を示すＩＤパターンである。磁気記録装置において、磁気ヘッドの位置するトラック位置を示す。又、アドレス部は、セクタ番号を示す周方向位置では、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、トラック番号の上位桁を示す周方向位置では、媒体の内周から外周までの全てあるいは一部の範囲で、径方向に連続し、トラック番号の下位桁を示す周方向位置では、媒体の径方向に断続的となる磁性体を含んでなる。
【００５５】
微小位置検出部２４は、磁気ヘッドの位置のトラック中心からのずれ情報を検出するために設けられる。微小位置検出部２２４は、周方向に、特定の形状及び配列からなる磁性パターンを有し、それぞれの磁性パターンは、媒体の径方向に、トラック毎に、等間隔に配置されている。
【００５６】
（磁気記憶媒体の第１の実施の形態）
図４は、本発明の磁気記憶媒体の第１の実施の形態の構成図、図５は、図４中の破線Ｆ部を拡大した図である。図４、図５は、微小位置検出部２４と、データ部１１のみを示す。
【００５７】
図４、図５に示すように、データ領域１１には、第１磁性ドット４１が、磁気ディスク媒体１の周方向および径方向に、均等に配置される。その間隔は、周方向にＴｑ、径方向にＴｐとなる。図中、一点鎖線で示されるのが、第１磁性ドット４１の周方向列からなる記録トラックＴ０，Ｔ１，，，Ｔ４の中心線である。
【００５８】
第１磁性ドット４１は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ等の強磁性体の多結晶からなる。第１の磁性ドット４１の周囲には、シリカ、アルミナ、空気等の非磁性体４４が配置される。この非磁性体４４により、隣り合う２つの第１磁性ドット４１間は分断されている。
【００５９】
次に、サーボ領域１２の微小位置検出部２４を説明する。微小位置検出部２４では、記録トラック（一点鎖線）の中心線から（１／４）Ｔｐだけ離れた平行線上に、磁気ディスク媒体１の周方向に、第２磁性ドット４２が、既定のパターンで繰返して、配置される。
【００６０】
ここで、既定のパターンとは、既定個数の第２磁性ドット４２の羅列の後ろに、これらと同じ長さに相当する非磁性部４３が続き、これを、一周期としたパターンを意味する。
【００６１】
例えば、図４においては、記録トラックＴ０の中心線から、半径方向に、（１／４）Ｔｐだけ離れた平行線Ｔ０ａ，Ｔ０ｂ上に、８Ｔｑ周期および６Ｔｑ周期の繰り返しパターンが配置される。
【００６２】
記録トラックＴ０の隣の記録トラックＴ１の中心線から、半径方向に、（１／４）Ｔｐだけ離れた平行線Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ上においても同様に、８Ｔｑ周期および６Ｔｑ周繰り返しパターンが配置される。
【００６３】
但し、記録トラックＴ１上のパターン配置は、記録トラックＴ０上におけるパターン配置と比べ、同じ回転角における第２磁性ドット４２と非磁性部４３との関係が反転したパターンとなる。
【００６４】
すなわち、記録トラック２本ごとに、＋８Ｔｑ，＋６Ｔｑ，−８Ｔｑ，−６Ｔｑという２周期２位相の４パターンが配置される。第１磁性ドット４１に記録された情報を再生するための磁気ヘッド１０３の再生素子が、サーボ領域１２の微小位置検出部２４を通過する際には、これら４パターンのうち、少なくとも２パターンの周期および位相に相当する成分を含む信号を検出する。
【００６５】
第２の磁性ドット４２は、方形状である。しかしながら、第２の磁性ドット４２の形状は、特に限定されず、円形、楕円形、多角形等、必要に応じて種々の形状とすることができる。
【００６６】
第２磁性ドット４２は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ等の強磁性体の多結晶からなる。第２磁性ドット４２の周囲には、例えば、シリカ、アルミナ、空気等の非磁性材料からなる非磁性体４３が配置される。
【００６７】
本実施形態の磁気記憶媒体において、第２磁性ドット４２の面積は、第１磁性ドット４１の面積に等しいあるいは小さい。第１磁性ドット４１と第２磁性ドット４２との関係が、上記の場合、以下の作用を奏する。
【００６８】
図６は、従来の微小位置検出部とデータ部の磁性ドットの拡大図である。図６では、同じ半径位置において、周方向に隣り合う第１磁性ドット２４１と、第２磁性ドット２４２とを並べて描いている。
【００６９】
図６に示すように、それぞれの磁性ドット２４１，２４２は、多結晶の磁性粒子で構成されている。図７は、図６のＥ−Ｅ‘方向断面図である。パターンドメディア方式の磁気記憶媒体は、ひとつの磁性ドット内における磁性粒子は、すべて同じ方向を向く、所謂、単磁区構造を持つことが特徴である。
【００７０】
図７において、面積の広い第２の磁性ドット２４２内における磁性粒子Ｍ４が受ける磁界について考えると、磁性粒子Ｍ４は、自分自身からの反磁界（図示せず）に加え、周囲の磁性粒子Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ６から受ける反磁界の影響により、自分自身の磁化状態を保つことが難しくなる。すなわち、保磁力が低下する。
【００７１】
一方、第１の磁性ドット２４１内における磁性粒子Ｍ１０２が受ける磁界は、自分自身から受ける反磁界（図示せず）に加えて、周囲の磁性粒子Ｍ１０１からの反磁界からしか影響を受けない。すなわち保磁力が大きい。
【００７２】
このように、磁性ドットの面積が大きいほど、保磁力が小さくなる傾向にあることが判った。即ち、パタードメディア方式の磁気ディスクにおいて、サーボパターンにおける磁性部のように、面積の大きい多結晶からなる磁性体は、磁化が反転しやすい、すなわち保磁力が小さい。このような磁性体の磁化は、外部磁場に対して安定に保持されない。このため、再生信号の信頼性に悪影響を及ぼす。
【００７３】
第２磁性ドットは、通常、磁気記憶媒体の使用前に、媒体全体に強い磁場を印加することにより、サーボ情報の特定に必要な単一方向の磁化を生じさせる。しかし、微小位置検出部のように第１磁性ドットに比べて大面積の第２磁性ドットは、保磁力が小さいため、すべての第２磁性ドットを単一方向に磁化することが可能な外部磁場を印加しても、一部磁化が反転してしまい、安定したサーボパターンを維持することが難しかった。
【００７４】
サーボ領域の再生信号の信頼性が高い磁気記憶媒体を得るため、本発明者らは、従来のパタードメディアにおける、サーボ領域の磁性ドットと、データ領域の磁性ドットとの面積の比率に注目した。
【００７５】
一般的な磁気ディスク装置では、回転角速度が一定となるように、磁気ディスク媒体１を回転させる。このような回転をする磁気ディスク媒体１は、サーボ領域１２の一周内に記録される情報量は、内周部と外周部とで等しくなるように設計される。
【００７６】
よって、サーボ領域１２において、サーボ情報１ビットを構成する磁性ドットの周方向の長さは、ディスク１の外周部において長く、内周部において短くなる。これに対し、データ領域１１を構成するデータセクタ１３におけるデータ情報１ビットの周方向の長さは、データの記録密度を面内にほぼ一定とするために、ディスク１の内周部と外周部とでほぼ同じである。
【００７７】
このため、特に、ディスク１の外周部において、サーボ領域の磁性ドットとデータ領域の磁性ドットとの周方向長さの差が顕著となる。
【００７８】
また、データ領域１２は、ディスク１の周方向および径方向に、断続的に配置された独立な磁性ドット４１を有する。一方、サーボ領域１２、中でも同期信号生成部は、ディスクの径方向に、連続な磁性ドットを有する。このため、サーボ領域の磁性ドットとデータ領域の磁性ドットとの径方向長さの差も、両者の面積の比率に対する影響が大きい。
【００７９】
たとえば、１３３Ｇｂｐｓｉ(１平方インチあたり１３３ギガビット)クラスの２．５インチ磁気ディスク媒体が、トラック密度が１４０ｋＴＰＩ(１インチあたりトラック１４万本)、ビット密度が９５０ｋＢＰＩ(１インチあたり９５０キロビット)となるように設計された場合、このときのデータセクタのサイズは、トラック幅１８１ｎｍ、ビット長２６．７ｎｍとなる。
【００８０】
これを、５４００ｒｐｍの回転数で駆動する場合、おおよそディスク１の最内周にあたる半径１４ｍｍの位置における線速度は７．９ｍ／ｓである。サーボ周波数は、再生ヘッドから得られたサーボパターン再生信号を、Ａ／Ｄ変換によってサンプリングする際の周波数である。
【００８１】
ここで、サーボ周波数が、１４０ＭＨｚ（１秒当たり１４０メガサンプル）かつ、１ビットが２サンプルの長さで構成されている場合、サーボパターンの１ビット長は、１１３ｎｍであり、データビットの約５倍の長さとなっていることが分かる。この関係が、ディスクの外周においては更に２倍となる。
【００８２】
本実施の形態では、微小位置検出部２４の第２磁性ドット４２は、データ部の第１の磁性ドット４１よりも面積が小さいことにより、一度、単一方向に磁化した磁性ドットの磁化の向きは変化しにくくなる。よって、このような磁気記憶媒体は、サーボ領域の再生信号の信頼性の点において優れる。
【００８３】
又、プロセスの簡便性の点から、第１の磁性ドット４１と第２の磁性ドット４２は、同じ材料を用いて同じプロセスで形成されることが好ましい。この場合、仮に、第２磁性ドット４２の材料として、保磁力の高い磁性材料を選択したとすると、第１の磁性ドット４１も保磁力の高い磁性材料により構成される。
【００８４】
このとき、第１磁性ドット４１の保磁力が高すぎるため、磁気ヘッドがデータ領域の磁性ドット４１へ情報の記録ができないおそれがある。本実施の形態の磁気記憶媒体によれば、このような問題は生じないため、データ領域の記録再生の信頼性の点においても優れる。
【００８５】
本実施の形態では、データ領域を拡大できるという効果も奏する。図７は、従来の磁気ディスク媒体における１つのサーボセクタ周辺を模式的に示しており、図中の上方向が媒体の外周を、下方向が媒体の内周を表している。
【００８６】
ここで、サーボ領域２１２を、微小位置検出部２２４とそれ以外の領域２２５とに分ける。媒体外周における、それぞれの領域の周方向長さＯＬ２４、ＯＬ２５と、内周におけるそれぞれの周方向長さＩＬ２４，ＩＬ２５とは、ＯＬ２４／ＯＬ２５＝ＩＬ２４／ＩＬ２５の関係となる。さらに、媒体外周の半径をＲＯ、媒体内周の半径をＲＩとすると、ＯＬ２４／ＩＬ２４＝ＯＬ２５／ＩＬ２５＝ＲＯ／ＲＩの関係が成り立つ。
【００８７】
一方、図８は、本実施の形態における磁気ディスク媒体における１つのサーボセクタ周辺を模式的に示しており、図中の上方向が媒体の外周を、下方向が媒体の内周を表している。
【００８８】
本実施の形態におけるサーボ領域の微小位置検出部２４以外の領域２５′の長さは、従来と同様に、外周と内周とで、ＯＬ２５′／ＩＬ２５′＝ＲＯ／ＲＩの関係となる。しかしながら、微小位置検出部２４では、外周と内周とで、ＯＬ２４＝ＩＬ２４＝１となる。すなわち、本実施の形態における、サーボ領域の微小位置検出部の周方向長さは、媒体の半径位置によらず、一定の長さとなる。
【００８９】
このように、本実施の形態における、サーボ領域の微小位置検出部２４は、データ領域１１と同一の線密度であるので、従来のサーボ領域の微小位置検出部２２４よりも、周方向長さを短くすることができる。また、媒体外周においても、媒体内周と同じ周方向長さにすることができるので、媒体全面において、サーボ領域全体が占める面積を小さくすることができ、データ領域を拡大できる。このため、媒体一枚あたりの記憶容量を、増加させることができる。
【００９０】
（サーボパターン復調回路）
図１０は、本発明の一実施の形態の磁気記録装置のリードチャネル１１６のブロック図、図１１は、図１０の構成の復調シーケンサの動作説明図であり、図１２は、その復調動作のタイムチャート図である。図１０は、図１のリードチャネル１１６において、ＭＰＵが磁気ヘッドの位置決め制御を行なう際に、磁気ディスク媒体上のサーボ情報を読み取るためのブロック図である。
【００９１】
以下、図１１，１２を参照して、図１０の構成を説明する。図１０において、磁気ディスク媒体１が一定角速度で回転することで、ヘッドアンプ１０７（図１参照）からは、一定の時間間隔で、図１２のサーボパターン再生信号（ａ）が得られる。
【００９２】
サーボパターン再生信号（ａ）は、リードチャネル１１６内で、可変ゲインアンプ１２１で増幅された後、低域通過フィルタ１２２によって高域ノイズ成分を遮断される。その後、Ａ／Ｄ変換器１２３によって、Ａ／Ｄ変換され、デジタル化された振幅情報を得る。デジタル化された振幅情報を元に、ゲイン制御器１２５が、最適な振幅が得られるように、可変ゲイン１２１のゲインを調整する。
【００９３】
図１２に示すように、サーボパターンの導入部は、前述の同期信号生成部に、一定周期のパターンが書かれている。位相ロックループ（ＰＬＬ）回路１２４が、収束するのに十分な波数の同期パターンが読み取られるように、予めサーボゲート信号（ｂ）がアサートされるようになっている。
【００９４】
サーボゲート信号（ｂ）がアサートされると、サーボパターン再生信号の同期信号生成部の同期信号に、ＰＬＬ回路１２４が、同期する（ＰＬＬが掛けられ）。そして、ＰＬＬ回路１２４は、図１２に示す、同期信号から続いてサーボパターン再生信号に現れる前述のアドレス部および微小位置検出部２４をサンプリングするのに必要なＡＤＣクロック信号（ｄ）を生成する。
【００９５】
復調シーケンサ１２６は、ＡＤＣクロック信号（ｄ）で決められたタイミングで、Ａ／Ｄ変換された再生信号を、図１１に示す手順に従って、復調していく。
【００９６】
まず、ＳＴＥＰ１において、サーボゲート信号（ｂ）がアサートされてから、一定の時間が経過するまでの間に、サーボパターンの同期信号生成部の終端に記録された、サーボ情報の始まりを示し且つ一定長のビットあるいは特定のコードパターンビットで書かれたサーボシンクマークパターンを検出したかを判定し、サーボシンクマークを検出すると、ＳＴＥＰ２へと処理を移し、アドレス信号の復調を開始する。
【００９７】
ＳＴＥＰ２で、既定のビット長だけ、アドレス信号の復調を行い、完了すると、ＳＴＥＰ３として、結果（ｇ）をレジスタ１２９へ出力する。続いて、ＳＴＥＰ４では、既定のビット長だけ、微小位置検出信号の復調を開始する。この復調処理は、図１２以下で説明する。そして、ＳＴＥＰ５では、その復調結果（ｈ）を、レジスタ１２９へと出力する。
【００９８】
以上の動作により、レジスタ１２９に格納されたアドレス復調値および微小位置復調値を、ＭＰＵ１１５（図１参照）が読み取り、磁気ヘッドの位置決め制御に必要な演算を行って、ＶＣＭドライバ１１２を駆動する。
【００９９】
以下、図４の微小位置検出部２４の磁性ドットによる位置復調動作を、図１３乃至図１６により、詳細に説明する。図１３は、図４の本実施の形態の第２の磁性ドットが規則的配列された磁気ディスクを、磁気ヘッド再生素子８０が記録トラックＴ１の中心を走査する様子を示す図、図１４は、図１３の走査により、再生素子から検出される信号に含まれる２周期２位相の各パターンの成分が、記録トラックＴ１の中心からの距離に応じてどのように変化するかを示すグラフである。
【０１００】
図１３に示すように、トラックＴ１の上方に、(１／４)Ｔｐだけずれた位置には、磁気ドット４２の間隔の８倍の間隔（８Ｔｑ）で、４つの磁気ドット４２が、隣接配置され、それと同じ間隔で、非磁性領域４３が設けられている。
【０１０１】
一方、下方に、(１／４)Ｔｐだけずれた位置には、磁気ドット４２の間隔の６倍の間隔（６Ｔｑ）で、３つの磁気ドット４２が、隣接配置され、それと同じ間隔で、非磁性領域４３が設けられている。
【０１０２】
従って、磁気ヘッド１０３の再生素子８０が、トラックＴ１の平行線Ｔ１ａを走査した場合、すなわち、トラックＴ１の中心から、図中、上方（半径方向）に、（１／４）Ｔｐだけずれている場合、再生信号に含まれる８Ｔｑ成分の振幅は最大に、位相は負となる。
【０１０３】
また、再生素子８０がＴ１の平行線Ｔ１ｂを走査した場合、すなわち、トラックＴ１の中心から図中下方に（１／４）Ｔｐだけずれている場合（−（１／４）Ｔｐオフセットした場合）、再生信号に含まれる６Ｔｑ成分の振幅が最大に、位相は負となる。同様に、再生素子８０が、＋（３／４）Ｔｐオフセットした場合は、＋６Ｔｑ成分が、最大となり、−（３／４）Ｔｐオフセットした場合は、＋８Ｔｑ成分が最大となる。
【０１０４】
ここで、ヘッド位置(オフセット位置)と、８Ｔｑ成分、６Ｔｑ成分の振幅変化を、図１４に示し、ヘッド位置(オフセット位置)と、８Ｔｑ成分、６Ｔｑ成分の位相変化を、図１５に示す。
【０１０５】
図１３において、再生素子８０が、オフセット０近辺に存在する場合は、図１５のように、８Ｔｑパターンおよび６Ｔｑパターン成分の位相が負となる。再生素子８０が、オフセット＋（１／２）Ｔｐ近辺に存在する場合は、図１５に示すように、８Ｔパターン成分の位相が負に、６Ｔパターン成分の位相が正となる。
【０１０６】
又、図１４に示すように、８Ｔｑパターン成分の振幅と、６Ｔｑパターン成分の振幅は、再生素子８０のオフセット位置に応じて、逆の関係となり、且つオフセット位置＋（１／２）Ｔｐ〜（−（１／２））Ｔｐで、１周期の正弦波パターンとなる。
【０１０７】
このため、図１６に示すような復調ロジックを用い、各振幅成分の差分を演算して、オフセット位置を復調する。すなわち、図１３において、再生素子８０がオフセット０近辺に存在する場合は、図１５のように、８Ｔｑパターンおよび６Ｔｑパターン成分の位相が負となるので、８Ｔｑパターン成分の振幅と６Ｔｑパターン成分の振幅との差をとることで、位置信号が復調できる。
【０１０８】
又、再生素子８０がオフセット＋（１／２）Ｔｐ近辺に存在する場合は、８Ｔｑパターン成分の位相が負に、６Ｔｑパターン成分の位相が正となるので、８Ｔｑパターン成分の振幅と、６Ｔｑパターン成分の振幅との差をとることで、位置信号が得られる。
【０１０９】
以上の復調ロジックは、８Ｔｑパターン成分の位相Ｐｈｓ（８Ｔ）が正である場合は、６Ｔｑパターン成分の位相Ｐｈｓ（６Ｔ）が正なら、（８Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（８Ｔ）−６Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（６Ｔ））の演算を行い、６Ｔｑパターン成分の位相が負なら、（６Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（６Ｔ）−８Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（８Ｔ））の演算を行う。
【０１１０】
同様に、８Ｔｑパターン成分の位相Ｐｈｓ（８Ｔ）が負である場合は、６Ｔｑパターン成分の位相Ｐｈｓ（６Ｔ）が正なら、（６Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（６Ｔ）−８Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（８Ｔ））の演算を行い、６Ｔｑパターン成分の位相が負なら、（８Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（８Ｔ）−６Ｔｑパターン成分の振幅Ｍａｇ（６Ｔ））の演算を行う。
【０１１１】
図１７は、図１６の復調ロジックを用いて、復調された位置信号と、再生素子８０のオフセット位置との関係を示す。即ち、復調位置は、（１／２）Ｔｐ単位で、線形を示す。このように、再生素子８０が、どの場所に位置していても、線形な位置信号を得ることができる。
【０１１２】
尚、図１２において、サーボパターン再生信号における微小位置検出部では、従来技術が、４相の信号を再生するのに対し、上記実施の形態では、２つの周波数成分で構成される信号を再生する。他の部分の動作は、従来の技術と同様である。
【０１１３】
このように、データ領域の磁性ドットが配置される中心線を軸に、周方向に異なる個数の磁性ドットで、微小位置検出部を構成したので、微小位置検出部の磁性ドットの面積を小さくしても、正確に再生信号から位置を復調できる。又、サーボ領域の微小位置検出部を構成する磁性ドットの面積を小さくしたので、サーボ領域の保磁力が高くなり、サーボ領域の再生信号の信頼性の点において優れ、且つデータ領域の記録再生の信頼性を向上できる。
【０１１４】
更に、中心線を軸に、磁性ドットの個数によって、周波数を、磁性ドット列の半径方向の位置によって、位相を変えているため、ヘッドの再生信号から容易に、ヘッドの位置ずれ量を復調できる。
【０１１５】
（磁気記憶媒体の第２の実施の形態）
図１８は、本発明の第２の実施形態の磁気記憶媒体のサーボ領域とデータ領域の説明図、図１９は、図１８のＧ部の拡大図である。
【０１１６】
前述の第１の実施形態の説明図である図４と対比して、説明する。前述の第１の実施形態においては、サーボ領域の微小位置検出部２４において、６Ｔｑの周期を持つ第２磁性ドット列と、８Ｔｑの周期を持つ第２磁性ドット列とが、位相を反転させながら交互に配置されていた。
【０１１７】
これに対し、図１８の第２の実施形態においては、半径方向に隣接する第２磁性ドットを接合して、データ領域１１における第１磁性ドット４１と略同サイズの磁性ドット４２を構成している。
【０１１８】
具体的には、図４において、トラック並行線Ｔ１ａに配置される周期８Ｔｑの第２磁性ドット列に着目すると、これに、図４中、下側に隣接するトラック平行線Ｔ１ｂに配置されている周期６Ｔｑの第２磁性ドット列とは、磁性体同士が隣接する場所と隣接しない場所が存在する。
【０１１９】
本実施の形態では、図１８に示すように、隣接する場所においては、トラック並行線Ｔ１ｂに配置された第２磁性ドットと接合された形態で配置される。隣接しない場所においては、図１８中、上側に隣接するトラック平行線Ｔ０ｂに配置されている周期６Ｔｑの第２磁性ドット列との隣接が確定するので、これに従い、トラック並行線Ｔ０ｂに配置された第２磁性ドットと接合された形態で配置される。
【０１２０】
さらに詳細に、図１８の破線Ｇ図の拡大図である図１９を用いて説明する。図１９において、第１磁性ドット４１と略同サイズの第２磁性ドット４２において、破線で示したものが、前述の第１の実施形態における第２磁性ドット４２のサイズである。
【０１２１】
前述の第１の実施形態においては、トラック並行線Ｔ１ａには、周期８Ｔｑの第２磁性ドットが破線のように配置されていた。本実施の形態では、図中、下側に隣接するトラック平行線Ｔ１ｂ上に、第２磁性ドット４２ａが存在する場合、これと接合して、データ領域における第１磁性ドット４１と同サイズの新たな第２磁性ドット４２として配置される。
【０１２２】
また、トラック平行線Ｔ１ａと隣接するトラック平行線Ｔ１ｂ上に、第２磁性ドットが存在しない場合は、図中、上側に隣接するトラック平行線Ｔ０ｂ上に、第２磁性ドット４２ｂが必ず存在することになる。このため、トラック平行線Ｔ０ｂ上の第２磁性ドット４２ａと接合して、データ領域における第１磁性ドット４１と同サイズの新たな第２磁性ドット４２として配置される。
【０１２３】
このように構成した場合、第２磁性ドット４２を、第１磁性ドット４１と略同サイズにできるので、第１磁性ドット用に設計された磁性体および製造プロセスと同一条件で、第２磁性ドット４２を形成することができる。
【０１２４】
（磁気記憶媒体の第３の実施の形態）
図２０は、本発明の第３の実施形態の磁気記憶媒体のサーボ領域とデータ領域の説明図である。
【０１２５】
第１、第２の実施の形態においては、サーボ領域の微小位置検出部２４は、データ領域に、第１の磁性ドット４１で構成される記録トラックＴ０、Ｔ１、Ｔ２、・・・のピッチＴｐの１／２のピッチで、トラック平行線Ｔ０ａ、Ｔ０ｂ、Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ、・・・上に、交互に配置される周期８Ｔｑと周期６Ｔｑの第２磁性ドット列を用いて、構成した。
【０１２６】
しかしながら、これらを別の周期の第２磁性ドット列で構成しても良い。図２０に示すように、周期１０Ｔｑの第２の磁性ドット列と周期４Ｔｑの第２磁性ドット列を用いて、サーボ領域の微小位置検出部２４を構成する。即ち、トラックＴ１の中心軸から（１／２）Ｔｐピッチ離れた位置Ｔ１ａに、５つの第２の磁性ドットが連続し、同じ長さの非磁性領域が続く周期１０Ｔｑの第２の磁性ドット列を配置する。
【０１２７】
又、トラックＴ１の中心軸から（―１／２）Ｔｐピッチ離れた位置Ｔ１ｂに、２つの第２の磁性ドットが連続し、同じ長さの非磁性領域が続く周期４Ｔｑの第２の磁性ドット列を配置する。
【０１２８】
このようにしても、磁性ドットの個数で、周波数を、位置で、位相を変化でき、ヘッド位置を復調できる。
【０１２９】
（磁気記憶媒体の製造方法）
上記本実施形態の磁気記憶媒体の製造方法は、特に限定されるものではないが、図２１に示す製造方法により得られる磁気記憶媒体は、磁性体のパターンを、所望の形状に、精度よく形成することが容易である点において好ましい。
【０１３０】
パタードメディア方式の磁気ディスク媒体を製造する際には、一般的に、ナノインプリント・リソグラフィが採用される。図２１は、ナノインプリント・リソグラフィを用いた磁気ディスク媒体製造工程の一例を示す図である。この手段を用いた媒体製造プロセスは、おおよそ次のような工程を採られる。
【０１３１】
まず、例えば（１）〜（４）の工程を経て、ナノインプリント用のスタンパを形成する。即ち、（１）シリコン基板８１上にレジスト８２をスピンコート法等により塗布する。（２）電子ビーム露光および現像によりレジスト８２のパタニングを行ない、パタニングされたレジスト８３を得る。（３）レジスト８３上にめっき処理を行ない、めっき部８４を形成する。（４）めっき部８４をパタニングされたレジスト８３から剥離し、ナノインプリント用スタンパ８５を得る。
【０１３２】
次いで、（５）〜（１２）の工程を経て、磁気記憶媒体を作成する。（５）ガラス基板８６上に磁性層等、磁気記憶媒体に通常形成される層８７を堆積させる。（６）磁性層等８７の上に（９）において行うエッチングに対して耐性を有する熱可塑性樹脂８８を塗布する。（７）（４）で得たスタンパ８５を、熱可塑性樹脂８８上に加熱しながら加圧し、変形した樹脂層８９を形成する。（８）スタンパ８５を剥離し、パタニングされた樹脂層９０を残す。（９）磁性層のうち、樹脂層９０が覆われていない部分をエッチングし、パタニングされた磁性層９１形成する。（１０）パタニングされた磁性層９１上の樹脂層９０を除去する。（１１）パタニングされた磁性層９１上に非磁性体９２を充填する。（１２）非磁性体９２の表面を研磨処理等により平坦化し、磁性体９１と非磁性体９２とが露出した磁気記憶媒体を得る。
【０１３３】
以上の方法によって、製造者は、任意の位置・サイズで磁気ディスク基板上に磁性体を配置することができ、パタードメディア方式の磁気ディスク媒体を製造することができる。なお、（６）において、熱可塑性樹脂の代わりにＵＶ硬化性樹脂を使用する場合、（７）において公知のＵＶインプリントを適用してもよい。
【０１３４】
又、パタードメディアは、データ記録トラックが、媒体の既定の位置に形成されるため、サーボパターンも、その配置に合わせるように形成される必要がある。パタードメディアは、データパターンと同時にサーボパターンも形成したスタンパを作成することが一般的な傾向となっている。
【０１３５】
しかし、必要に応じて、上記本実施形態の磁気記憶媒体において、データ領域の磁性体とサーボ領域の磁性体とは異なる製造方法で形成されていてもよい。
【０１３６】
（他の実施の形態）
前述の実施の形態では、８Ｔｑ，６Ｔｑの磁性ドット列の組み合わせ、１０Ｔｑ，４Ｔｑの磁性ドット列の組み合わせで説明したが、他の個数、位相のドット列の組み合わせを適用できる。
【０１３７】
以上説明したように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１３８】
尚、本発明は、以下の実施の形態を包含する。
【０１３９】
（付記１）情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するためのサーボ領域とを備え、前記サーボ領域は、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有することを特徴とする磁気記憶媒体。
【０１４０】
（付記２）前記磁気記憶媒体がディスク状であり、前記サーボ領域が前記磁気記憶媒体の中心を、中心とする帯状の円周上に、断続的に配置され、前記データ領域が前記帯状の円周上の前記サーボ領域が配置されていない部分に配置されることを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４１】
（付記３）前記第１の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第１の個数連続して配置され、且つ前記第１の個数分の長さの非磁性領域を有し、前記第２の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第２の個数連続して配置され、且つ前記第２の個数分の長さの非磁性領域を有することを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４２】
（付記４）前記第１の磁性ドット列と、前記第２の磁性ドット列とが、前記磁気記憶媒体の周方向に、ずれた位置に配置されたことを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４３】
（付記５）前記第２の磁性ドットは、前記第１の磁性ドットの面積を越えない面積を有することを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４４】
（付記６）前記第１磁性ドット及び前記第２磁性ドットが、多結晶の磁性材料からなることを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４５】
（付記７）前記第１の磁性ドットと前記第２の磁性ドットとが同じ材料からなることを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４６】
（付記８）前記第１の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットが、前記磁気記憶媒体の半径方向で同じ位置に存在する前記第２の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットと連結された構成であることを特徴とする付記１に記載の磁気記憶媒体。
【０１４７】
（付記９）情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するため、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有するサーボ領域とを備えた磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体へ磁気情報を記録する又は前記磁気記憶媒体の磁気情報を再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドにより検出された前記サーボ領域の微小位置検出部の磁気再生信号から、異なる２種類の周期成分の振幅および位相を抽出し、前記第１の磁性ドットに対する前記磁気ヘッドの位置を特定する制御回路とを有することを特徴とする磁気記録装置。
【０１４８】
（付記１０）前記磁気記憶媒体がディスク状であり、前記サーボ領域が前記磁気記憶媒体の中心を、中心とする帯状の円周上に、断続的に配置され、前記データ領域が前記帯状の円周上の前記サーボ領域が配置されていない部分に配置されることを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１４９】
（付記１１）前記第１の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第１の個数連続して配置され、且つ前記第１の個数分の長さの非磁性領域を有し、前記第２の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第２の個数連続して配置され、且つ前記第２の個数分の長さの非磁性領域を有することを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５０】
（付記１２）前記第１の磁性ドット列と、前記第２の磁性ドット列とが、前記磁気記憶媒体の周方向に、ずれた位置に配置されたことを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５１】
（付記１３）前記第２の磁性ドットは、前記第１の磁性ドットの面積を越えない面積を有することを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５２】
（付記１４）前記第１磁性ドット及び前記第２磁性ドットが、多結晶の磁性材料からなることを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５３】
（付記１５）前記第１の磁性ドットと前記第２の磁性ドットとが同じ材料からなることを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５４】
（付記１６）前記第１の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットが、前記磁気記憶媒体の半径方向で同じ位置に存在する前記第２の磁性ドット列の前記第２の磁性ドットと連結された構成であることを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５５】
（付記１７）前記制御回路は、前記第１の磁性ドット列による周波数の再生信号と、前記第２の磁性ドット列による周波数の再生信号を分離し、前記第１の磁性ドット列による周波数の再生信号の振幅と、前記第２の磁性ドット列による周波数の再生信号の振幅との差から、前記前記磁気ヘッドの位置を特定することを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【０１５６】
（付記１８）前記磁気ヘッドは、前記磁気記憶媒体へ磁気情報を記録する記録素子と、前記磁気記憶媒体の磁気情報を再生する再生素子とを有することを特徴とする付記９に記載の磁気記録装置。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
データ領域の磁性ドットが配置される中心線を軸に、周方向に異なる個数の磁性ドットで、微小位置検出部を構成したので、微小位置検出部の磁性ドットの面積を小さくしても、正確に再生信号から位置を復調できる。又、サーボ領域の微小位置検出部を構成する磁性ドットの面積を小さくしたので、サーボ領域の保磁力が高くなり、サーボ領域の再生信号の信頼性の点において優れ、且つデータ領域の記録再生の信頼性を向上できる。更に、中心線を軸に、磁性ドットの個数によって、周波数を、磁性ドット列の半径方向の位置によって、位相を変えているため、ヘッドの再生信号から容易に、ヘッドの位置ずれ量を復調できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の磁気記録装置の一実施の形態の構成図である。
【図２】図１の磁気ディスクのサーボ領域の説明図である。
【図３】図２のサーボ領域とデータ領域の説明図である。
【図４】本発明の磁気記憶媒体の第１の実施の形態の構成図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図４の第２の磁性ドット列の効果を説明するための従来の第２の磁性ドットの説明図である。
【図７】図４の第２の磁性ドット列の効果を説明するための従来の第２の磁性ドットの保持力の説明図である。
【図８】図４の第２の磁性ドット列の効果を説明するための従来の第２の磁性ドット列の配置説明図である。
【図９】図４の第２の磁性ドット列によるサーボ領域の長さの説明図である。
【図１０】図１のリードチャネルの構成図である。
【図１１】図１０の復調シーケンスの説明図である。
【図１２】図１０の復調動作のタイムチャート図である。
【図１３】図１０の復調動作の説明図である。
【図１４】図１３における磁気ヘッドのオフセット位置と復調振幅との関係図である。
【図１５】図１３における磁気ヘッドのオフセット位置と復調位相との関係図である。
【図１６】図１０の復調ロジックの説明図である。
【図１７】図１６による磁気ヘッドのオフセット位置と復調位置との関係図である。
【図１８】本発明の磁気記憶媒体の第２の実施の形態の構成図である。
【図１９】図１８の部分拡大図である。
【図２０】本発明の磁気記憶媒体の第３の実施の形態の構成図である。
【図２１】本発明の磁気記憶媒体の製造方法の説明図である。
【図２２】従来のパターンド磁気記憶媒体の構成図である。
【図２３】図２２の部分拡大図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１ 磁気記憶媒体(磁気ディスク)
１１ データ領域
１２ サーボ領域
１３ セクタ
２４ 微小位置検出部
４１ データ領域の第１の磁性ドット
４２ 微小位置検出部の第２の磁性ドット
４３，４４ 非磁性領域
１０１ ディスクエンクロージャ
１０２ スピンドルモータ
１０３ 磁気ヘッド
１０４ アクチュエータ（ＶＣＭ）
１１６ リードチャネル
１２０ 制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、
前記第１磁性ドットの位置を特定するためのサーボ領域とを備え、
前記サーボ領域は、
第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有する
ことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項２】
前記第１の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第１の個数連続して配置され、且つ前記第１の個数分の長さの非磁性領域を有し、
前記第２の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第２の個数連続して配置され、且つ前記第２の個数分の長さの非磁性領域を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記憶媒体。
【請求項３】
前記第１の磁性ドット列と、前記第２の磁性ドット列とが、前記磁気記憶媒体の周方向に、ずれた位置に配置された
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記憶媒体。
【請求項４】
前記第２の磁性ドットは、前記第１の磁性ドットの面積を越えない面積を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記憶媒体。
【請求項５】
情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するため、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有するサーボ領域とを備えた磁気記憶媒体と、
前記磁気記憶媒体へ磁気情報を記録する又は前記磁気記憶媒体の磁気情報を再生する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドにより検出された前記サーボ領域の微小位置検出部の磁気再生信号から、異なる２種類の周期成分の振幅および位相を抽出し、前記第１の磁性ドットに対する前記磁気ヘッドの位置を特定する制御回路とを有する
ことを特徴とする磁気記録装置。
【請求項１】
情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、
前記第１磁性ドットの位置を特定するためのサーボ領域とを備え、
前記サーボ領域は、
第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有する
ことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項２】
前記第１の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第１の個数連続して配置され、且つ前記第１の個数分の長さの非磁性領域を有し、
前記第２の磁性ドット列は、前記第２の磁性ドットが前記第２の個数連続して配置され、且つ前記第２の個数分の長さの非磁性領域を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記憶媒体。
【請求項３】
前記第１の磁性ドット列と、前記第２の磁性ドット列とが、前記磁気記憶媒体の周方向に、ずれた位置に配置された
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記憶媒体。
【請求項４】
前記第２の磁性ドットは、前記第１の磁性ドットの面積を越えない面積を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記憶媒体。
【請求項５】
情報を記録するために複数の分離された第１磁性ドットを、所定の位置に配置したトラックを有するデータ領域と、前記第１磁性ドットの位置を特定するため、第１の個数の分離された第２の磁性ドットを第１の周期で配列した第１の磁性ドット列と、前記第１の磁性ドット列と異なる個数の第２磁性ドットを第２の周期で配列した第２の磁性ドット列とを、前記第１磁性ドットが配置されるトラック中心線を軸として、対向する位置に配置した微小位置検出部を有するサーボ領域とを備えた磁気記憶媒体と、
前記磁気記憶媒体へ磁気情報を記録する又は前記磁気記憶媒体の磁気情報を再生する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドにより検出された前記サーボ領域の微小位置検出部の磁気再生信号から、異なる２種類の周期成分の振幅および位相を抽出し、前記第１の磁性ドットに対する前記磁気ヘッドの位置を特定する制御回路とを有する
ことを特徴とする磁気記録装置。
【図１】
【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１７】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図１８】
【図１９】
【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１７】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−４００９９（Ｐ２０１０−４００９９Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０１７３７（Ｐ２００８−２０１７３７）
【出願日】平成２０年８月５日（２００８．８．５）
【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２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月５日（２００８．８．５）
【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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