磁気記録再生装置及びその制御方法、磁気記録媒体、磁気記録媒体製造用スタンパ
【課題】位置制御信号の出力を増大し、磁気ヘッドの位置決め制御を高精度で行うことができる磁気記録再生装置及びその制御方法を提供すると共に、これに用いられる磁気記録媒体と、この磁気記録媒体を製造するために用いられる磁気記録媒体製造用スタンパを提供する。
【解決手段】磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッド１１４の位置制御信号を生成する信号処理回路１２と、を有する磁気記録再生装置とした。
【解決手段】磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッド１１４の位置制御信号を生成する信号処理回路１２と、を有する磁気記録再生装置とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体等の磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置及びその制御方法、磁気記録媒体、磁気記録媒体製造用スタンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気ヘッドの位置決め制御に用いられる位置情報が記録された磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置が広く知られている。
【０００３】
図１７に、このような従来公知の磁気記録再生装置が備える磁気記録媒体の一例を示す。
【０００４】
図１７に示される磁気記録媒体１００には、磁性層で形成された凹凸パターンによって複数のサーボ領域１０２が放射状に所定の間隔で形成されている。このサーボ領域１０２には、図１８に拡大して示されるように、プリアンブル部１０４と、サーボマーク部１０６と、アドレス情報が記録されたアドレス部１０８と、位置情報が記録されたバースト部１１０を含んでなるサーボ情報が記録されている。なお、図中の符号１１２はユーザデータを記録するためのデータトラックである。
【０００５】
このサーボ領域１０２のバースト部１１０には、位置情報として、４種類のバースト信号グループ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄからなるバーストパターンが形成されている。なお、バースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂは、一対の位置情報としてデータトラック１１２の中心線に対して等しく跨るように配置されている一方で、バースト信号グループ１１０Ｃ及び１１０Ｄは、一対の位置情報としてバースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂに対し半トラックピッチだけずれた位置に配置されている。
【０００６】
図１９に、バースト信号グループ１１０Ａの拡大図を示す。なお、他のバースト信号グループ１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄも同一の構造である。
【０００７】
図１９に示されるように、バースト信号グループ１１０Ａ（１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ）は、磁性層（磁性材料）からなる凸部（図１９において黒く塗りつぶされた部分）の周方向長さＢＬ１、凹部の周方向長さＢＬ２、凸部の径方向幅ＢＷ１で規定される凹凸パターンを周方向に複数（一般には１０〜３０個程度）配設して構成されている。なお、一般に、磁気記録再生装置では磁気記録媒体１００を角速度一定で回転させるため、凸部の周方向長さＢＬ１及び凹部の周方向長さＢＬ２は磁気記録媒体１００における径方向位置によって異なり、内周部から外周部に向かって凸部の周方向長さＢＬ１及び凹部の周方向長さＢＬ２が長くなるように凹凸パターンが形成される。
【０００８】
バースト部１１０のバーストパターンは、各バースト信号グループ（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ）を図２０に示されるように、幅ＢＷ２の間隔で径方向に複数配設して構成される。
【０００９】
このようなバーストパターンは、例えば、図２１に示されるような位置制御回路１２４によって再生される。この位置制御回路１２４は、磁気ヘッド１１４によって読み出された再生信号を増幅するアンプ１１６と、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１１８Ａ、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１１８Ｂ、及び、振幅検出器１１８Ｃからなる信号処理回路１１８と、信号処理後の位置制御信号を保持するサンプルホールド器１２０と、差動アンプ回路１２２と、によって構成されている。
【００１０】
磁気記録媒体１００に記録されたバーストパターンは磁気ヘッド１１４によって読み出された後、バーストパターンの再生信号はアンプ１１６によって増幅され、信号処理回路１１８に入力される。信号処理回路１１８に入力された再生信号は、その基本波成分のみが抽出された後、位置制御信号としてサンプルホールド器１２０に出力される。そして、サンプルホールド器１２０で保持されたバースト信号グループ１１０Ａの位置制御信号と１１０Ｂの位置制御信号との出力差、又は、１１０Ｃの位置制御信号と１１０Ｄの位置制御信号との出力差を差動アンプ回路１２２で求めることによって磁気ヘッド１１４の位置情報を取得し、磁気ヘッド１１４の位置決め（トラッキング）制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−７８４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、例えばディスクリートトラック媒体やパターンド媒体等の、磁性層で形成された凹凸パターンによってバーストパターン（位置情報）が記録された磁気記録媒体では、凹凸パターンの磁化信号が一方向の極性を持って記録されるため、凹凸パターンの再生信号は図２２に示すような波形となる。なお、図２２において黒く塗りつぶされた部分は凹凸パターンの凸部の平面を模式的に示したものであり、凹凸パターンの再生信号波形は、磁性層が垂直磁気記録層である場合の例である。
【００１３】
このように、磁性層で形成された凹凸パターンによってバーストパターンが記録された磁気記録媒体では、バーストパターンの磁化信号が二方向の極性を持って記録される従来の連続膜媒体に比べ、磁気ヘッドの位置決め制御に用いられる位置制御信号の出力が半分程度となり、磁気ヘッドの位置決め精度の向上には限界があった。
【００１４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、位置制御信号の出力を増大し、磁気ヘッドの位置決め制御を高精度で行うことができる磁気記録再生装置及びその制御方法を提供すると共に、これに用いられる磁気記録媒体と、この磁気記録媒体を製造するために用いられる磁気記録媒体製造用スタンパ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】
【００１５】
本発明の発明者は、従来の連続膜記録媒体では位置情報の再生信号が正弦波に比較的近く、再生信号に含まれる高調波成分が少ないのに対して、磁化信号が一方向の極性しか持たないディスクリートトラック媒体やパターンド媒体などの再生信号波形は正弦波とは異なった波形となり、再生信号に含まれる高調波成分が多くなる点に着目した。その結果、本発明の発明者は、位置情報の再生信号の基本波成分に高調波成分を加算することによって位置制御信号が増大可能であることを見出した。
【００１６】
即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。
【００１７】
（１）磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、前記位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置制御信号を生成する信号処理手段と、を有してなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【００１８】
（２）前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号から前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各信号を抽出する信号抽出手段と、前記各信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、前記各信号の振幅値を加算して前記位置制御信号を生成する信号加算手段と、によって構成されていることを特徴とする前記（１）記載の磁気記録再生装置。
【００１９】
（３）前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号から前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分を含んでなる信号を抽出する信号抽出手段と、前記信号の振幅値を検出して前記位置制御信号を生成する振幅検出手段と、によって構成されていることを特徴とする前記（１）記載の磁気記録再生装置。
【００２０】
（４）前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号の周波数を解析し、該再生信号における前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各振幅値を検出する周波数解析手段と、前記各振幅値を加算して前記位置制御信号を生成する信号加算手段と、によって構成されていることを特徴とする前記（１）記載の磁気記録再生装置。
【００２１】
（５）前記高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなることを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【００２２】
（６）前記高調波成分は、第２次高調波成分のみからなることを特徴とする前記（５）記載の磁気記録再生装置。
【００２３】
（７）前記位置情報は、前記凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成され、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが、０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【００２４】
（８）磁性層で形成された凹凸パターンによって磁気記録媒体上に記録された位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置決め制御を行うことを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【００２５】
（９）前記高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなることを特徴とする前記（８）記載の磁気記録再生装置の制御方法。
【００２６】
（１０）前記高調波成分は、第２次高調波成分のみからなることを特徴とする前記（８）又は（９）記載の磁気記録再生装置の制御方法。
【００２７】
（１１）前記位置情報は、前記凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成され、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが、０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする前記（８）乃至（１０）のいずれかに記載の磁気記録再生装置の制御方法。
【００２８】
（１２）磁性層で形成された凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成された位置情報が記録され、且つ、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体。
【００２９】
（１３）前記（１２）に記載の磁気記録媒体における前記凹凸パターンと相補的形状の凹凸パターンが形成されていることを特徴とする磁気記録媒体製造用スタンパ。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る磁気記録再生装置及びその制御方法は、位置制御信号の出力を増大し、磁気ヘッドの位置決め制御を高精度で行うことができるという優れた効果を有する。
【００３１】
又、本発明に係る磁気記録媒体は、位置制御信号の出力を増大し、磁気ヘッドの位置決め制御を高精度で行うことができる磁気記録再生装置を提供可能であるという優れた効果を有する。
【００３２】
更に、本発明に係る磁気記録媒体製造用スタンパは、位置制御信号の出力を増大し、磁気ヘッドの位置決め制御を高精度で行うことができる磁気記録再生装置に用いられる磁気記録媒体を製造できるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明に係る磁気記録再生装置は、磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、前記位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置制御信号を生成する信号処理手段と、を有してなることによって、上記課題を解決したものである。
【００３４】
又、本発明に係る磁気記録再生装置の制御方法は、磁性層で形成された凹凸パターンによって磁気記録媒体上に記録された位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置決め制御を行うことによって、上記同様の課題を解決したものである。
【００３５】
なお、本発明における「位置情報」とは、磁気ヘッドの位置決め（トラッキング）制御に用いられる情報をいい、一般には、サーボ領域のバースト部に記録されるバーストパターンが該当する。
【００３６】
又、本発明における「位置情報の再生信号」には、位置情報の凹凸パターンの磁化信号を磁気ヘッドで再生した際に出力される信号の他、この信号を増幅して得られた信号も含まれる。
【００３７】
以下、図面を用いて、本発明の実施例１〜３に係る磁気記録再生装置及びその制御方法について説明する。
【実施例１】
【００３８】
本実施例１に係る磁気記録再生装置（図示省略）は、図１に示されるようなディスク形状からなる磁気記録媒体２を備えており、この磁気記録媒体２上には、複数のサーボ領域４とユーザデータ領域６が周方向に交互に並んで形成されている。
【００３９】
サーボ領域４には、図２に示されるように、プリアンブル部１０４と、サーボマーク部１０６と、アドレス情報が記録されたアドレス部１０８と、位置情報が記録されたバースト部１１０を含んでなるサーボ情報が記録されており、そのバースト部１１０には、バースト信号グループ１１０Ａ(１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ)を径方向に複数配設してなるバーストパターン（位置情報）が形成されている。
【００４０】
図３は、磁気記録媒体２のサーボ領域４におけるバーストパターンの一部（１種類のバースト信号グループ）を模式的に示したものであり、上記図２０に対応する図面である。
【００４１】
磁気記録媒体２のバーストパターンにおける凹凸パターンの構造やバースト信号グループの配置自体は、上記従来の磁気記録媒体１００のバーストパターンにおける凹凸パターンの構造やバースト信号グループの配置と同一である。しかしながら、従来の磁気記録媒体１００では、同一のバースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＢＬ２と凸部の周方向の長さＢＬ１との凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が１であるのに対して、磁気記録媒体２では、同一のバースト信号グループにおける凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲となるように形成される。なお、この凹凸パターンは、例えば、図４に示されるように、ガラス基板、下地層、軟磁性層、配向層などからなる基板１５０上に、磁性層からなる凸部１５２を設けることによって形成することができ、凹部１５４にはＳｉＯ２などからなる充填材を充填してもよい。
【００４２】
一方、ユーザデータ領域６には、磁性層で形成された所定の凹凸パターンの凸部により略同心円状の記録トラックが複数形成されており、これら各記録トラックは凹凸パターンの凹部により略同心円状に形成された複数の溝によって磁気的に分離されている。このユーザデータ領域６には、磁化情報としてユーザデータが記録される。
【００４３】
この磁気記録媒体２の凹凸パターンは、図５（Ａ）に示されるような磁気記録媒体製造用スタンパ３０を用いて、以下に説明するような手順で磁気記録媒体２上に形成（記録）される。なお、磁気記録媒体製造用スタンパ３０には、予め、磁気記録媒体２の凹凸パターンと相補的形状の凹凸パターンが形成されており、磁気記録媒体製造用スタンパ３０の凸部が磁気記録媒体２の凹部に対応し、磁気記録媒体製造用スタンパ３０の凹部が磁気記録媒体２の凸部に対応するようになっている。
【００４４】
まず、図５（Ａ）に示される被加工体３２の加工出発体を用意する。なお、被加工体３２の加工出発体は、例えば、ガラス基板に下地層、軟磁性層、配向層、連続記録層、マスク層をこの順でスパッタリング法により形成してなる板状体３２Ａに、更にレジスト層３２Ｂをスピンコート法で塗布することによって得ることができる。
【００４５】
次に、図５（Ｂ）に示されるように、磁気記録媒体製造用スタンパ３０を用いて、被加工体３２の加工出発体のレジスト層３２Ｂに凹凸パターンに相当する凸部を、例えばナノ・インプリント法によって形成する。そして、凹部底部のレジスト層３２Ｂを除去してから、板状体３２Ａのマスク層、連続記録層を、例えばエッチングによって除去し、板状体３２Ａに、図５（Ｃ）に示されるような凹凸パターンを形成する。又、この場合、凹凸パターンの凹部にＳｉＯ２などからなる充填材を充填してもよい。
【００４６】
磁気記録媒体２のバーストパターンは、以下に説明する磁気記録再生装置によって再生される。
【００４７】
図６は、本発明の実施例１に係る磁気記録再生装置（図示省略）が備える位置制御回路１０のブロック図を示したものであり、上記図２１に示した従来の位置制御回路１２４に対応するものである。なお、本実施例１に係る磁気記録再生装置の構成は、磁気記録媒体２及び位置制御回路１０を除き、上記従来の磁気記録再生装置と同じであるため、同一部分については図中において同一の符号を付すと共に、その説明を省略する（以下の実施例についても同様）。
【００４８】
以下、本発明の特徴的部分である位置制御回路１０について詳細に説明する。
【００４９】
図６に示されるように、位置制御回路１０は、従来の位置制御回路１２４における信号処理回路１１８に代えて、信号処理回路１２を備えている。
【００５０】
信号処理回路１２は、磁気記録媒体に記録された位置情報の再生信号から基本波成分及び第２次高調波成分の各信号を抽出する信号抽出器（信号抽出手段）１４、１６と、各信号の振幅値を検出する振幅検出器（振幅検出手段）１８、２０と、各信号の振幅値を加算して位置制御信号を生成する加算器（信号加算手段）２２と、によって構成されている。
【００５１】
信号抽出器１４は、再生信号の基本波成分よりも高域の周波数成分を除去するＬＰＦ１４Ａと、再生信号の基本周波数成分よりも低域の周波数成分を除去するＨＰＦ１４Ｂによって構成されており、再生信号から基本波成分の信号のみを抽出する。又、信号抽出器１６は、再生信号の第２次高調波成分よりも高域の周波数成分を除去するＬＰＦ１６Ａと、再生信号の第２次高調波成分よりも低域の周波数成分を除去するＨＰＦ１６Ｂによって構成されており、再生信号から第２次高調波成分の信号のみを抽出する。
【００５２】
振幅検出器１８は、信号抽出器１４によって抽出された基本波成分の信号の振幅値を検出する。又、振幅検出器２０は、信号抽出器１６によって抽出された第２次高調波成分の信号の振幅値を検出する。
【００５３】
加算器２２は、振幅検出器１８、２０によって検出された基本波成分の信号の振幅値と第２次高調波成分の信号の振幅値を加算し、磁気ヘッド１１４の位置決め制御に用いられる位置制御信号を生成する。
【００５４】
次に、本実施例１に係る磁気再生記録装置の作用について説明する。
【００５５】
磁気ヘッド１１４によって読み出された位置情報の再生信号は、アンプ１１６によって増幅された後、信号処理回路１２に入力される。信号処理回路１２に入力された再生信号は、その基本波成分及び第２次高調波成分のみが抽出された後、基本波成分の信号の振幅値と第２次高調波成分の信号の振幅値が加算され、位置制御信号としてサンプルホールド器１２０に出力される。そして、サンプルホールド器１２０で保持されたバースト信号グループ１１０Ａの位置制御信号とバースト信号グループ１１０Ｂの位置制御信号との出力差、又は、バースト信号グループ１１０Ｃの位置制御信号とバースト信号グループ１１０Ｄの位置制御信号との出力差を差動アンプ回路１２２で求めることによって磁気ヘッド１１４の位置情報を取得し、磁気ヘッド１１４の位置決め（トラッキング）制御が行われる。
【００５６】
本実施例１に係る磁気記録再生装置によれば、磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッド１１４の位置制御信号を生成する信号処理手段（本実施例１では信号処理回路１２）と、を有してなるため、位置制御信号の出力を増大し、精度の高い位置決め制御を行うことができる。
【００５７】
又、本実施例１に係る磁気記録再生装置の制御方法によれば、磁性層で形成された凹凸パターンによって磁気記録媒体上に記録された位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッド１１４の位置決め制御を行うため、本実施例１に係る磁気記録再生装置と同様に、位置制御信号の出力を増大し、精度の高い位置決め制御を行うことができる。
【００５８】
又、信号処理手段は、位置情報の再生信号から基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各信号を抽出する信号抽出手段（本実施例１では信号抽出器１４、１６）と、各信号の振幅値を検出する振幅検出手段（本実施例１では振幅検出器１８、２０）と、各信号の振幅値を加算して位置制御信号を生成する信号加算手段（本実施例１では加算器２２）と、によって構成されているため、再生信号の基本波成分及び高調波成分以外の周波数成分に含まれるノイズを除去することができ、位置制御信号の安定化を図ることができる。
【００５９】
更に、高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなるため、位置制御信号の出力を効果的に増大させることができる。
【００６０】
更に又、高調波成分は、第２次高調波成分のみからなるため、高調波成分によるノイズの影響を抑えることができ、位置制御信号の安定化を図ることができる。
【００６１】
本発明の発明者は、本実施例１に係る磁気記録再生装置を用いて位置制御信号の出力値を測定した。又、比較例として、従来の位置制御回路を用いた場合のバーストパターンの再生信号の基本波成分（従来の位置制御信号）の出力値（振幅値）を測定した。
【００６２】
この測定結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
【００６４】
なお、本実験においては、表１に示されるように、バーストパターンの凸部の周方向長さＢＬ１と凹部の周方向長さＢＬ２を変えて複数種類のデータを採取した。なお、表１におけるバーストパターンの凸部の周方向長さと凹部の周方向長さの値は、それぞれ２．５インチディスクの半径位置２０ｍｍの位置における同一のバースト信号グループの凹部の周方向長さと凸部の周方向長さの値を示したものである。又、バーストパターンの凸部の径方向幅ＢＷ１と凹部の径方向幅ＢＷ２はそれぞれ２００ｎｍとした。又、データトラックのトラックピッチは２００ｎｍ（１２７ｋＴＰＩ）、データトラックの幅は１２０ｎｍとした。
【００６５】
更に、記録層は厚さ１５ｎｍの垂直磁気記録層であり、バーストパターンの凸部をこの垂直磁気記録層を用いて上記図３に示されるような配置で形成すると共に、この垂直磁気記録層を磁化してサーボ信号磁界を発生させるための処理を行った。具体的には、１．２×１０６ Ａ／ｍの直流磁界が発生する電磁石の磁極間をディスク面が磁極面に平行になるように設定した後、サーボ領域の垂直磁気記録層を一括して着磁させてサーボ情報を記録した。なお、試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いて垂直磁気記録層の磁気特性を測定したところ、飽和磁化Ｂｓが０．４４Ｔ、残留飽和磁化Ｂｒが０．４３Ｔであった。
【００６６】
このような磁気記録媒体をディスク回転数４２００ｒｐｍで回転させると共に、２．５インチディスクの半径位置２０ｍｍ近傍において磁気ヘッドを１１ｎｍ浮上させ、読み込み幅１２０ｎｍのＧＭＲ磁気ヘッドでバーストパターンを再生し、本実施例１及び比較例の位置制御信号の出力値を測定した。なお、上記表１においては、凹部の周方向長さＡと凸部の周方向長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが１．００の場合における基本波成分の出力値を１．００として規格化を行った。
【００６７】
図７は、上記表１における測定結果を元に、バーストパターンの凹凸比と、規格化された出力値との関係をグラフにしたものである。なお、図中の実線は本実施例１の位置制御信号の出力値を、又、点線は比較例の位置制御信号の出力値をそれぞれ示している。
【００６８】
上記表１及び図７に示されるように、本実施例１に係る磁気記録再生装置では、出力値の測定を行った凹凸比が０．１４〜０．１９の範囲及び１．００〜３．００の範囲において、比較例に比べ位置制御信号の出力値が同一又はそれよりも大きくなっていることが分かる。又、凹凸比が０．１９よりも大きく１.００よりも小さい範囲では位置制御信号の出力値が他の凹凸比に比べ大幅に増大可能であることが見出された。即ち、本実施例１に係る磁気記録装置によれば、同一のバースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＢＬ２と凸部の周方向の長さＢＬ１との凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあるため、位置制御信号の出力を増大させることができる。
【００６９】
なお、位置制御信号の出力値は、凹凸比が０．５よりも小さい範囲では減少する傾向にあるが、これは第３次以上の高調波成分が大きくなるためであると考えられる。
【００７０】
更に、本発明の発明者は、本実施例１に係る磁気記録再生装置及び従来の磁気記録再生装置を用いて、磁気ヘッド位置に対する位置誤差信号（ＰＥＳ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｓｉｇｎａｌ）を測定した。
【００７１】
なお、本実施例１に係る磁気記録再生装置では、バーストパターンの凸部の周方向長さを２５０ｎｍ、凹部の周方向長さを１５０ｎｍ（凹凸比０．６０）にした場合（実施例１−１）と、バーストパターンの凸部の周方向長さを３００ｎｍ、凹部の周方向長さを１００ｎｍ（凹凸比０．３３）にした場合（実施例１−２）のそれぞれについて位置誤差信号を測定した。一方、従来の磁気記録再生装置では、各バーストパターンの凸部の周方向長さを２００ｎｍ、凹部の周方向長さを２００ｎｍにした場合（凹凸比１．００）についてについて位置誤差信号を測定した。
【００７２】
より具体的には、図８に示されるように、位置情報として、４種類のバースト信号グループ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄを磁気記録媒体に形成し（図８では便宜上１つのバースト信号グループを１つの矩形で図示した）、磁気ヘッドを移動させた場合にバースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂによって得られる位置誤差信号Ｓａｂと、バースト信号グループ１１０Ｃ及び１１０Ｄによって得られる位置誤差信号Ｓｃｄをそれぞれ測定した。ここで、位置誤差信号Ｓａｂは、バースト信号グループ１１０Ａの位置制御信号の出力をＳａ、バースト信号グループ１１０Ｂの位置制御信号の出力をＳｂとした場合に（Ｓａ−Ｓｂ）／（Ｓａ＋Ｓｂ）で与えられる。又、位置誤差信号Ｓｃｄは、バースト信号グループ１１０Ｃの位置制御信号の出力をＳｃ、バースト信号グループ１１０Ｄの位置制御信号の出力をＳｄとした場合に（Ｓｃ−Ｓｄ）／（Ｓｃ＋Ｓｄ）で与えられる。
【００７３】
図８及び図９のグラフは、磁気ヘッド位置と位置誤差信号（ＰＥＳ）との関係を示したものであり、図８のグラフは実施例１−１及び比較例における位置誤差信号Ｓａｂ及びＳｃｄを、又、図９のグラフは実施例１−２及び比較例における位置誤差信号Ｓａｂ及びＳｃｄを示したものである。なお、図８及び図９のグラフに示される右上がりの線（磁気ヘッド位置１０ｎｍ〜１１０ｎｍ）が位置誤差信号Ｓａｂを、右下がりの線（磁気ヘッド位置１１０ｎｍ〜２１０ｎｍ）が位置誤差信号Ｓｃｄをそれぞれ示している。又、グラフ中の磁気ヘッド位置は、図１０に示されるように、バースト信号グループ１１０Ａの左端と磁気ヘッドの右端との距離を示している。
【００７４】
図８及び図９に示されるように、本実施例１に係る磁気記録再生装置の位置誤差信号は、従来の磁気記録再生装置の位置誤差信号と変わりない直線性が維持されていることが確認された。
【００７５】
このように、本実施例１に係る磁気記録再生装置及びその制御方法によれば、位置誤差信号の直線性を維持しつつ、位置制御信号の出力を増大し、精度の高い位置決め制御を行うことができる。
【実施例２】
【００７６】
図１１は、本発明の実施例２に係る磁気記録再生装置（図示省略）が備える位置制御回路４０のブロック図を示したものである。
【００７７】
本実施例２に係る磁気記録再生装置は、上記実施例１の信号処理回路１２に代えて、信号処理回路４２を備えている。他の構成は上記実施例１と同様である。
【００７８】
この信号処理回路４２は、位置情報の再生信号から基本波成分及び第２次高調波成分を含んでなる信号を抽出する信号抽出器（信号抽出手段）４４と、信号の振幅値を検出し、位置制御信号を生成する振幅検出器（振幅検出手段）４６と、によって構成されている。
【００７９】
信号抽出器４４は、再生信号の第２次高調波成分よりも高域の周波数成分を除去するＬＰＦ４４Ａと、再生信号の基本周波数成分よりも低域の周波数成分を除去するＨＰＦ４４Ｂと、によって構成されている。
【００８０】
振幅検出器４６は、信号抽出器４４によって検出された基本波成分及び第２次高調波成分を含んでなる信号の振幅値を検出して位置制御信号を生成する。
【００８１】
本実施例２に係る磁気記録再生装置によれば、信号処理手段（本実施例２では信号処理回路４２）は、位置情報の再生信号から基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分を含んでなる信号を抽出する信号抽出手段（本実施例２では信号抽出器４４）と、信号の振幅値を検出して位置制御信号を生成する振幅検出手段（本実施例２では振幅検出器４６）と、によって構成されているため、上記実施例１に係る磁気記録再生装置に比べ、回路を簡略化することができる。なお、本実施例２に係る磁気記録再生装置は、位置情報の再生信号のノイズが少ない場合に好適である。
【実施例３】
【００８２】
図１２は、本発明の実施例３に係る磁気記録再生装置（図示省略）が備える位置制御回路５０のブロック図を示したものである。
【００８３】
本実施例３に係る磁気記録再生装置は、上記実施例１の信号処理回路１２に代えて、信号処理回路５２を備えている。他の構成は上記実施例１と同様である。
【００８４】
この信号処理回路５２は、位置情報の再生信号の周波数を解析し、この再生信号における基本波成分及び第２次高調波成分の各振幅値を検出する周波数解析器（周波数解析器手段）５４と、各振幅値を加算して位置制御信号を生成する加算器（信号加算手段）５６と、によって構成されている。
【００８５】
周波数解析器５４は、位置情報の再生信号の周波数を解析し、再生信号における基本波成分及び第２次高調波成分の各振幅値を検出する。
【００８６】
信号加算器５６は、周波数解析器５４によって検出された基本波成分の振幅値と第２次高調波成分の振幅値を加算し、位置制御信号を生成する。
【００８７】
本実施例３に係る磁気記録再生装置によれば、信号処理手段（本実施例３では信号処理回路５２）は、位置情報の再生信号の周波数を解析し、この再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各振幅値を検出する周波数解析手段（本実施例３では周波数解析器５４）と、各振幅値を加算して位置制御信号を生成する信号加算手段（本実施例３では信号加算器５６）と、によって構成されているため、再生信号の基本波成分及び高調波成分以外の周波数成分に含まれるノイズをより確実に除去することができ、位置制御信号の安定化を図ることができる。
【００８８】
なお、本発明に係る磁気記録再生装置及びその制御方法は、上記実施例１〜３に係る磁気記録再生装置及びその制御方法に限定されるものではない。
【００８９】
従って、例えば、上記信号処理回路１２、４２、５２では、位置情報の再生信号における基本波成分及び第２次高調波成分の振幅値を基に位置制御信号を生成したが、例えば、基本波成分及び第２次高調波成分の振幅値に加え、第Ｎ次高調波成分（Ｎは３以上の整数）の振幅値を基に位置制御信号を生成してもよく、又、第２次高調波成分を除いた、基本波成分及び第Ｎ次高調波成分の振幅値を基に位置制御信号を生成してもよい。即ち、本発明に係る信号処理手段は、位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値を基に位置制御信号を生成するものであればよい。
【００９０】
又、磁気記録媒体は垂直記録媒体に限定されるものではなく、面内記録媒体に適用することもできる。なお、この場合、上記実施例１〜３におけるアンプ１１６と信号処理回路１２（４２、５２）の間に積分器を配設し、面内記録媒体における位置情報の再生信号波形を積分し、垂直記録媒体における位置情報の再生信号波形と同様の波形に整形することが好ましい。
【００９１】
又、本発明に係る「凹凸パターン」は、上記実施例１に示した凹凸パターンの構成に限定されるものではなく、例えば、図１３に示される凹凸パターン４０のように、基板４２に形成した凹凸パターンを覆うようにして磁性層４４を積層し、凸部４０Ａのみならず凹部４０Ｂの底部を含めて磁性層４４で凹凸パターンを形成してもよく、又、図１４に示される凹凸パターン５０のように、凸部５０Ａのみならず、凹部５０Ｂの底部を含めて磁性層５２で凹凸パターンを形成してもよい。更に、図１５に示されるように、上記図３に示される凸部の部分（図３における黒の塗り潰し部分）を凹凸パターンの凹部（図１５における白抜きの部分）によって構成してもよい。なお、この場合、上記図３において凹部であった部分が磁性層からなる凸部によって構成されるため、凹凸パターンの再生信号は、図１６に示されるように、出力値のベースが全体的に上昇することになるが、同一のバースト信号グループにおける凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が同じであれば再生信号の波形自体は上記図３の凹凸パターンと変わりがないため、同一のバースト信号グループにおける凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が０．１９より大きく１より小さい範囲では上記実施例１〜３と同様の効果を得ることができると考えられる。
【００９２】
更に、上記実施例１〜３においては、磁気記録媒体の一例として、磁性層で形成された凸部により同心円状の記録トラックが形成されると共に、各記録トラックは同心円状に形成した複数の溝（凹凸パターンの凹部）によって磁気的に分離されているユーザデータ領域を有するディスクリートトラック媒体を適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９３】
従って、例えば、磁性層をメッシュ状またはドット状に区切って（各記録トラックをその周方向においても磁気的に複数に分離させて）形成した凸部が島状（アイランド状）に孤立している、いわゆるパターンド媒体にも本発明は適用可能である。又、ユーザデータ領域の磁性層は、凹凸パターンが形成されていない連続磁性層によって形成されていてもよい。
【００９４】
更に、磁気記録媒体における位置情報として、４つのバースト信号グループ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄからなるバーストパターンを形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一対のバースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂのみからなるバーストパターンを形成してもよい。又、バースト信号グループのデータトラックに対する配置についても特に限定されず、例えば、一対の位置情報としてのバースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂと、バースト信号グループ１１０Ｃ及び１１０Ｄとが互いに１／３・トラックピッチだけずれた位置に配置されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体等の磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置及びその制御方法、磁気記録媒体、磁気記録媒体製造用スタンパに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施例１に係る磁気記録再生装置における磁気記録媒体の略示平面図
【図２】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域周辺を拡大して示す略示部分拡大図
【図３】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域のバーストパターンの一部を拡大して示す略示部分拡大図
【図４】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体の一例を示す略示側断面図
【図５】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体の凹凸パターンの形成手順を模式的に示した図
【図６】同磁気記録再生装置における位置制御回路のブロック図
【図７】同磁気記録再生装置における凹凸パターンの凹凸比と、規格化された出力値との関係を示したグラフ
【図８】同磁気記録再生装置におけるデータトラック、バースト信号グループ及び磁気ヘッドの位置関係を模式的に示した図と、同図における磁気ヘッドの位置と位置誤差信号との関係を示したグラフ
【図９】同磁気記録再生装置における磁気ヘッドの位置と位置誤差信号との関係を示したグラフ
【図１０】図８及び図９のグラフにおける磁気ヘッド位置の定義を説明するための図
【図１１】本発明の実施例２に係る磁気記録再生装置における位置制御回路のブロック図
【図１２】本発明の実施例３に係る磁気記録再生装置における位置制御回路のブロック図
【図１３】本発明に係る磁気記録媒体のサーボ領域における凹凸パターンの第２の例を示した略示側断面図
【図１４】本発明に係る磁気記録媒体のサーボ領域における凹凸パターンの第３の例を示した略示側断面図
【図１５】本発明に係る磁気記録媒体のサーボ領域における凹凸パターンの第４の例を示した略示平面図
【図１６】同磁気記録媒体における凹凸パターンの再生信号波形を模式的に示した図
【図１７】従来の磁気記録再生装置における磁気記録媒体の略示平面図
【図１８】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域周辺を拡大して示す略示部分拡大図
【図１９】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域におけるバースト信号グループを拡大して示す略示拡大図
【図２０】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域におけるバーストパターンの一部を拡大して示す略示部分拡大図
【図２１】同磁気記録再生装置における位置制御回路のブロック図
【図２２】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体の凹凸パターンの平面と、凹凸パターンの再生信号を模式的に示した図
【符号の説明】
【００９７】
１０、４０、５０、１２４…位置制御回路
１２、４２、５２、１１８…信号処理回路
１４、１６、４４…信号抽出器
１４Ａ、１６Ａ、４４Ａ、１１８Ａ…ＬＰＦ
１４Ｂ、１６Ｂ、４４Ｂ、１１８Ｂ…ＨＰＦ
１８、２０、４６、１１８Ｃ…振幅検出器
２２、５６…加算器
５４…周波数解析器
１１４…磁気ヘッド
１１６…アンプ
１２０…サンプルホールド器
１２２…差動アンプ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体等の磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置及びその制御方法、磁気記録媒体、磁気記録媒体製造用スタンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気ヘッドの位置決め制御に用いられる位置情報が記録された磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置が広く知られている。
【０００３】
図１７に、このような従来公知の磁気記録再生装置が備える磁気記録媒体の一例を示す。
【０００４】
図１７に示される磁気記録媒体１００には、磁性層で形成された凹凸パターンによって複数のサーボ領域１０２が放射状に所定の間隔で形成されている。このサーボ領域１０２には、図１８に拡大して示されるように、プリアンブル部１０４と、サーボマーク部１０６と、アドレス情報が記録されたアドレス部１０８と、位置情報が記録されたバースト部１１０を含んでなるサーボ情報が記録されている。なお、図中の符号１１２はユーザデータを記録するためのデータトラックである。
【０００５】
このサーボ領域１０２のバースト部１１０には、位置情報として、４種類のバースト信号グループ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄからなるバーストパターンが形成されている。なお、バースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂは、一対の位置情報としてデータトラック１１２の中心線に対して等しく跨るように配置されている一方で、バースト信号グループ１１０Ｃ及び１１０Ｄは、一対の位置情報としてバースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂに対し半トラックピッチだけずれた位置に配置されている。
【０００６】
図１９に、バースト信号グループ１１０Ａの拡大図を示す。なお、他のバースト信号グループ１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄも同一の構造である。
【０００７】
図１９に示されるように、バースト信号グループ１１０Ａ（１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ）は、磁性層（磁性材料）からなる凸部（図１９において黒く塗りつぶされた部分）の周方向長さＢＬ１、凹部の周方向長さＢＬ２、凸部の径方向幅ＢＷ１で規定される凹凸パターンを周方向に複数（一般には１０〜３０個程度）配設して構成されている。なお、一般に、磁気記録再生装置では磁気記録媒体１００を角速度一定で回転させるため、凸部の周方向長さＢＬ１及び凹部の周方向長さＢＬ２は磁気記録媒体１００における径方向位置によって異なり、内周部から外周部に向かって凸部の周方向長さＢＬ１及び凹部の周方向長さＢＬ２が長くなるように凹凸パターンが形成される。
【０００８】
バースト部１１０のバーストパターンは、各バースト信号グループ（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ）を図２０に示されるように、幅ＢＷ２の間隔で径方向に複数配設して構成される。
【０００９】
このようなバーストパターンは、例えば、図２１に示されるような位置制御回路１２４によって再生される。この位置制御回路１２４は、磁気ヘッド１１４によって読み出された再生信号を増幅するアンプ１１６と、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１１８Ａ、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１１８Ｂ、及び、振幅検出器１１８Ｃからなる信号処理回路１１８と、信号処理後の位置制御信号を保持するサンプルホールド器１２０と、差動アンプ回路１２２と、によって構成されている。
【００１０】
磁気記録媒体１００に記録されたバーストパターンは磁気ヘッド１１４によって読み出された後、バーストパターンの再生信号はアンプ１１６によって増幅され、信号処理回路１１８に入力される。信号処理回路１１８に入力された再生信号は、その基本波成分のみが抽出された後、位置制御信号としてサンプルホールド器１２０に出力される。そして、サンプルホールド器１２０で保持されたバースト信号グループ１１０Ａの位置制御信号と１１０Ｂの位置制御信号との出力差、又は、１１０Ｃの位置制御信号と１１０Ｄの位置制御信号との出力差を差動アンプ回路１２２で求めることによって磁気ヘッド１１４の位置情報を取得し、磁気ヘッド１１４の位置決め（トラッキング）制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−７８４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、例えばディスクリートトラック媒体やパターンド媒体等の、磁性層で形成された凹凸パターンによってバーストパターン（位置情報）が記録された磁気記録媒体では、凹凸パターンの磁化信号が一方向の極性を持って記録されるため、凹凸パターンの再生信号は図２２に示すような波形となる。なお、図２２において黒く塗りつぶされた部分は凹凸パターンの凸部の平面を模式的に示したものであり、凹凸パターンの再生信号波形は、磁性層が垂直磁気記録層である場合の例である。
【００１３】
このように、磁性層で形成された凹凸パターンによってバーストパターンが記録された磁気記録媒体では、バーストパターンの磁化信号が二方向の極性を持って記録される従来の連続膜媒体に比べ、磁気ヘッドの位置決め制御に用いられる位置制御信号の出力が半分程度となり、磁気ヘッドの位置決め精度の向上には限界があった。
【００１４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、位置制御信号の出力を増大し、磁気ヘッドの位置決め制御を高精度で行うことができる磁気記録再生装置及びその制御方法を提供すると共に、これに用いられる磁気記録媒体と、この磁気記録媒体を製造するために用いられる磁気記録媒体製造用スタンパ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】
【００１５】
本発明の発明者は、従来の連続膜記録媒体では位置情報の再生信号が正弦波に比較的近く、再生信号に含まれる高調波成分が少ないのに対して、磁化信号が一方向の極性しか持たないディスクリートトラック媒体やパターンド媒体などの再生信号波形は正弦波とは異なった波形となり、再生信号に含まれる高調波成分が多くなる点に着目した。その結果、本発明の発明者は、位置情報の再生信号の基本波成分に高調波成分を加算することによって位置制御信号が増大可能であることを見出した。
【００１６】
即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。
【００１７】
（１）磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、前記位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置制御信号を生成する信号処理手段と、を有してなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【００１８】
（２）前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号から前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各信号を抽出する信号抽出手段と、前記各信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、前記各信号の振幅値を加算して前記位置制御信号を生成する信号加算手段と、によって構成されていることを特徴とする前記（１）記載の磁気記録再生装置。
【００１９】
（３）前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号から前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分を含んでなる信号を抽出する信号抽出手段と、前記信号の振幅値を検出して前記位置制御信号を生成する振幅検出手段と、によって構成されていることを特徴とする前記（１）記載の磁気記録再生装置。
【００２０】
（４）前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号の周波数を解析し、該再生信号における前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各振幅値を検出する周波数解析手段と、前記各振幅値を加算して前記位置制御信号を生成する信号加算手段と、によって構成されていることを特徴とする前記（１）記載の磁気記録再生装置。
【００２１】
（５）前記高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなることを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【００２２】
（６）前記高調波成分は、第２次高調波成分のみからなることを特徴とする前記（５）記載の磁気記録再生装置。
【００２３】
（７）前記位置情報は、前記凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成され、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが、０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【００２４】
（８）磁性層で形成された凹凸パターンによって磁気記録媒体上に記録された位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置決め制御を行うことを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【００２５】
（９）前記高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなることを特徴とする前記（８）記載の磁気記録再生装置の制御方法。
【００２６】
（１０）前記高調波成分は、第２次高調波成分のみからなることを特徴とする前記（８）又は（９）記載の磁気記録再生装置の制御方法。
【００２７】
（１１）前記位置情報は、前記凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成され、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが、０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする前記（８）乃至（１０）のいずれかに記載の磁気記録再生装置の制御方法。
【００２８】
（１２）磁性層で形成された凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成された位置情報が記録され、且つ、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体。
【００２９】
（１３）前記（１２）に記載の磁気記録媒体における前記凹凸パターンと相補的形状の凹凸パターンが形成されていることを特徴とする磁気記録媒体製造用スタンパ。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る磁気記録再生装置及びその制御方法は、位置制御信号の出力を増大し、磁気ヘッドの位置決め制御を高精度で行うことができるという優れた効果を有する。
【００３１】
又、本発明に係る磁気記録媒体は、位置制御信号の出力を増大し、磁気ヘッドの位置決め制御を高精度で行うことができる磁気記録再生装置を提供可能であるという優れた効果を有する。
【００３２】
更に、本発明に係る磁気記録媒体製造用スタンパは、位置制御信号の出力を増大し、磁気ヘッドの位置決め制御を高精度で行うことができる磁気記録再生装置に用いられる磁気記録媒体を製造できるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明に係る磁気記録再生装置は、磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、前記位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置制御信号を生成する信号処理手段と、を有してなることによって、上記課題を解決したものである。
【００３４】
又、本発明に係る磁気記録再生装置の制御方法は、磁性層で形成された凹凸パターンによって磁気記録媒体上に記録された位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置決め制御を行うことによって、上記同様の課題を解決したものである。
【００３５】
なお、本発明における「位置情報」とは、磁気ヘッドの位置決め（トラッキング）制御に用いられる情報をいい、一般には、サーボ領域のバースト部に記録されるバーストパターンが該当する。
【００３６】
又、本発明における「位置情報の再生信号」には、位置情報の凹凸パターンの磁化信号を磁気ヘッドで再生した際に出力される信号の他、この信号を増幅して得られた信号も含まれる。
【００３７】
以下、図面を用いて、本発明の実施例１〜３に係る磁気記録再生装置及びその制御方法について説明する。
【実施例１】
【００３８】
本実施例１に係る磁気記録再生装置（図示省略）は、図１に示されるようなディスク形状からなる磁気記録媒体２を備えており、この磁気記録媒体２上には、複数のサーボ領域４とユーザデータ領域６が周方向に交互に並んで形成されている。
【００３９】
サーボ領域４には、図２に示されるように、プリアンブル部１０４と、サーボマーク部１０６と、アドレス情報が記録されたアドレス部１０８と、位置情報が記録されたバースト部１１０を含んでなるサーボ情報が記録されており、そのバースト部１１０には、バースト信号グループ１１０Ａ(１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ)を径方向に複数配設してなるバーストパターン（位置情報）が形成されている。
【００４０】
図３は、磁気記録媒体２のサーボ領域４におけるバーストパターンの一部（１種類のバースト信号グループ）を模式的に示したものであり、上記図２０に対応する図面である。
【００４１】
磁気記録媒体２のバーストパターンにおける凹凸パターンの構造やバースト信号グループの配置自体は、上記従来の磁気記録媒体１００のバーストパターンにおける凹凸パターンの構造やバースト信号グループの配置と同一である。しかしながら、従来の磁気記録媒体１００では、同一のバースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＢＬ２と凸部の周方向の長さＢＬ１との凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が１であるのに対して、磁気記録媒体２では、同一のバースト信号グループにおける凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲となるように形成される。なお、この凹凸パターンは、例えば、図４に示されるように、ガラス基板、下地層、軟磁性層、配向層などからなる基板１５０上に、磁性層からなる凸部１５２を設けることによって形成することができ、凹部１５４にはＳｉＯ２などからなる充填材を充填してもよい。
【００４２】
一方、ユーザデータ領域６には、磁性層で形成された所定の凹凸パターンの凸部により略同心円状の記録トラックが複数形成されており、これら各記録トラックは凹凸パターンの凹部により略同心円状に形成された複数の溝によって磁気的に分離されている。このユーザデータ領域６には、磁化情報としてユーザデータが記録される。
【００４３】
この磁気記録媒体２の凹凸パターンは、図５（Ａ）に示されるような磁気記録媒体製造用スタンパ３０を用いて、以下に説明するような手順で磁気記録媒体２上に形成（記録）される。なお、磁気記録媒体製造用スタンパ３０には、予め、磁気記録媒体２の凹凸パターンと相補的形状の凹凸パターンが形成されており、磁気記録媒体製造用スタンパ３０の凸部が磁気記録媒体２の凹部に対応し、磁気記録媒体製造用スタンパ３０の凹部が磁気記録媒体２の凸部に対応するようになっている。
【００４４】
まず、図５（Ａ）に示される被加工体３２の加工出発体を用意する。なお、被加工体３２の加工出発体は、例えば、ガラス基板に下地層、軟磁性層、配向層、連続記録層、マスク層をこの順でスパッタリング法により形成してなる板状体３２Ａに、更にレジスト層３２Ｂをスピンコート法で塗布することによって得ることができる。
【００４５】
次に、図５（Ｂ）に示されるように、磁気記録媒体製造用スタンパ３０を用いて、被加工体３２の加工出発体のレジスト層３２Ｂに凹凸パターンに相当する凸部を、例えばナノ・インプリント法によって形成する。そして、凹部底部のレジスト層３２Ｂを除去してから、板状体３２Ａのマスク層、連続記録層を、例えばエッチングによって除去し、板状体３２Ａに、図５（Ｃ）に示されるような凹凸パターンを形成する。又、この場合、凹凸パターンの凹部にＳｉＯ２などからなる充填材を充填してもよい。
【００４６】
磁気記録媒体２のバーストパターンは、以下に説明する磁気記録再生装置によって再生される。
【００４７】
図６は、本発明の実施例１に係る磁気記録再生装置（図示省略）が備える位置制御回路１０のブロック図を示したものであり、上記図２１に示した従来の位置制御回路１２４に対応するものである。なお、本実施例１に係る磁気記録再生装置の構成は、磁気記録媒体２及び位置制御回路１０を除き、上記従来の磁気記録再生装置と同じであるため、同一部分については図中において同一の符号を付すと共に、その説明を省略する（以下の実施例についても同様）。
【００４８】
以下、本発明の特徴的部分である位置制御回路１０について詳細に説明する。
【００４９】
図６に示されるように、位置制御回路１０は、従来の位置制御回路１２４における信号処理回路１１８に代えて、信号処理回路１２を備えている。
【００５０】
信号処理回路１２は、磁気記録媒体に記録された位置情報の再生信号から基本波成分及び第２次高調波成分の各信号を抽出する信号抽出器（信号抽出手段）１４、１６と、各信号の振幅値を検出する振幅検出器（振幅検出手段）１８、２０と、各信号の振幅値を加算して位置制御信号を生成する加算器（信号加算手段）２２と、によって構成されている。
【００５１】
信号抽出器１４は、再生信号の基本波成分よりも高域の周波数成分を除去するＬＰＦ１４Ａと、再生信号の基本周波数成分よりも低域の周波数成分を除去するＨＰＦ１４Ｂによって構成されており、再生信号から基本波成分の信号のみを抽出する。又、信号抽出器１６は、再生信号の第２次高調波成分よりも高域の周波数成分を除去するＬＰＦ１６Ａと、再生信号の第２次高調波成分よりも低域の周波数成分を除去するＨＰＦ１６Ｂによって構成されており、再生信号から第２次高調波成分の信号のみを抽出する。
【００５２】
振幅検出器１８は、信号抽出器１４によって抽出された基本波成分の信号の振幅値を検出する。又、振幅検出器２０は、信号抽出器１６によって抽出された第２次高調波成分の信号の振幅値を検出する。
【００５３】
加算器２２は、振幅検出器１８、２０によって検出された基本波成分の信号の振幅値と第２次高調波成分の信号の振幅値を加算し、磁気ヘッド１１４の位置決め制御に用いられる位置制御信号を生成する。
【００５４】
次に、本実施例１に係る磁気再生記録装置の作用について説明する。
【００５５】
磁気ヘッド１１４によって読み出された位置情報の再生信号は、アンプ１１６によって増幅された後、信号処理回路１２に入力される。信号処理回路１２に入力された再生信号は、その基本波成分及び第２次高調波成分のみが抽出された後、基本波成分の信号の振幅値と第２次高調波成分の信号の振幅値が加算され、位置制御信号としてサンプルホールド器１２０に出力される。そして、サンプルホールド器１２０で保持されたバースト信号グループ１１０Ａの位置制御信号とバースト信号グループ１１０Ｂの位置制御信号との出力差、又は、バースト信号グループ１１０Ｃの位置制御信号とバースト信号グループ１１０Ｄの位置制御信号との出力差を差動アンプ回路１２２で求めることによって磁気ヘッド１１４の位置情報を取得し、磁気ヘッド１１４の位置決め（トラッキング）制御が行われる。
【００５６】
本実施例１に係る磁気記録再生装置によれば、磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッド１１４の位置制御信号を生成する信号処理手段（本実施例１では信号処理回路１２）と、を有してなるため、位置制御信号の出力を増大し、精度の高い位置決め制御を行うことができる。
【００５７】
又、本実施例１に係る磁気記録再生装置の制御方法によれば、磁性層で形成された凹凸パターンによって磁気記録媒体上に記録された位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッド１１４の位置決め制御を行うため、本実施例１に係る磁気記録再生装置と同様に、位置制御信号の出力を増大し、精度の高い位置決め制御を行うことができる。
【００５８】
又、信号処理手段は、位置情報の再生信号から基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各信号を抽出する信号抽出手段（本実施例１では信号抽出器１４、１６）と、各信号の振幅値を検出する振幅検出手段（本実施例１では振幅検出器１８、２０）と、各信号の振幅値を加算して位置制御信号を生成する信号加算手段（本実施例１では加算器２２）と、によって構成されているため、再生信号の基本波成分及び高調波成分以外の周波数成分に含まれるノイズを除去することができ、位置制御信号の安定化を図ることができる。
【００５９】
更に、高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなるため、位置制御信号の出力を効果的に増大させることができる。
【００６０】
更に又、高調波成分は、第２次高調波成分のみからなるため、高調波成分によるノイズの影響を抑えることができ、位置制御信号の安定化を図ることができる。
【００６１】
本発明の発明者は、本実施例１に係る磁気記録再生装置を用いて位置制御信号の出力値を測定した。又、比較例として、従来の位置制御回路を用いた場合のバーストパターンの再生信号の基本波成分（従来の位置制御信号）の出力値（振幅値）を測定した。
【００６２】
この測定結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
【００６４】
なお、本実験においては、表１に示されるように、バーストパターンの凸部の周方向長さＢＬ１と凹部の周方向長さＢＬ２を変えて複数種類のデータを採取した。なお、表１におけるバーストパターンの凸部の周方向長さと凹部の周方向長さの値は、それぞれ２．５インチディスクの半径位置２０ｍｍの位置における同一のバースト信号グループの凹部の周方向長さと凸部の周方向長さの値を示したものである。又、バーストパターンの凸部の径方向幅ＢＷ１と凹部の径方向幅ＢＷ２はそれぞれ２００ｎｍとした。又、データトラックのトラックピッチは２００ｎｍ（１２７ｋＴＰＩ）、データトラックの幅は１２０ｎｍとした。
【００６５】
更に、記録層は厚さ１５ｎｍの垂直磁気記録層であり、バーストパターンの凸部をこの垂直磁気記録層を用いて上記図３に示されるような配置で形成すると共に、この垂直磁気記録層を磁化してサーボ信号磁界を発生させるための処理を行った。具体的には、１．２×１０６ Ａ／ｍの直流磁界が発生する電磁石の磁極間をディスク面が磁極面に平行になるように設定した後、サーボ領域の垂直磁気記録層を一括して着磁させてサーボ情報を記録した。なお、試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いて垂直磁気記録層の磁気特性を測定したところ、飽和磁化Ｂｓが０．４４Ｔ、残留飽和磁化Ｂｒが０．４３Ｔであった。
【００６６】
このような磁気記録媒体をディスク回転数４２００ｒｐｍで回転させると共に、２．５インチディスクの半径位置２０ｍｍ近傍において磁気ヘッドを１１ｎｍ浮上させ、読み込み幅１２０ｎｍのＧＭＲ磁気ヘッドでバーストパターンを再生し、本実施例１及び比較例の位置制御信号の出力値を測定した。なお、上記表１においては、凹部の周方向長さＡと凸部の周方向長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが１．００の場合における基本波成分の出力値を１．００として規格化を行った。
【００６７】
図７は、上記表１における測定結果を元に、バーストパターンの凹凸比と、規格化された出力値との関係をグラフにしたものである。なお、図中の実線は本実施例１の位置制御信号の出力値を、又、点線は比較例の位置制御信号の出力値をそれぞれ示している。
【００６８】
上記表１及び図７に示されるように、本実施例１に係る磁気記録再生装置では、出力値の測定を行った凹凸比が０．１４〜０．１９の範囲及び１．００〜３．００の範囲において、比較例に比べ位置制御信号の出力値が同一又はそれよりも大きくなっていることが分かる。又、凹凸比が０．１９よりも大きく１.００よりも小さい範囲では位置制御信号の出力値が他の凹凸比に比べ大幅に増大可能であることが見出された。即ち、本実施例１に係る磁気記録装置によれば、同一のバースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＢＬ２と凸部の周方向の長さＢＬ１との凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあるため、位置制御信号の出力を増大させることができる。
【００６９】
なお、位置制御信号の出力値は、凹凸比が０．５よりも小さい範囲では減少する傾向にあるが、これは第３次以上の高調波成分が大きくなるためであると考えられる。
【００７０】
更に、本発明の発明者は、本実施例１に係る磁気記録再生装置及び従来の磁気記録再生装置を用いて、磁気ヘッド位置に対する位置誤差信号（ＰＥＳ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｓｉｇｎａｌ）を測定した。
【００７１】
なお、本実施例１に係る磁気記録再生装置では、バーストパターンの凸部の周方向長さを２５０ｎｍ、凹部の周方向長さを１５０ｎｍ（凹凸比０．６０）にした場合（実施例１−１）と、バーストパターンの凸部の周方向長さを３００ｎｍ、凹部の周方向長さを１００ｎｍ（凹凸比０．３３）にした場合（実施例１−２）のそれぞれについて位置誤差信号を測定した。一方、従来の磁気記録再生装置では、各バーストパターンの凸部の周方向長さを２００ｎｍ、凹部の周方向長さを２００ｎｍにした場合（凹凸比１．００）についてについて位置誤差信号を測定した。
【００７２】
より具体的には、図８に示されるように、位置情報として、４種類のバースト信号グループ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄを磁気記録媒体に形成し（図８では便宜上１つのバースト信号グループを１つの矩形で図示した）、磁気ヘッドを移動させた場合にバースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂによって得られる位置誤差信号Ｓａｂと、バースト信号グループ１１０Ｃ及び１１０Ｄによって得られる位置誤差信号Ｓｃｄをそれぞれ測定した。ここで、位置誤差信号Ｓａｂは、バースト信号グループ１１０Ａの位置制御信号の出力をＳａ、バースト信号グループ１１０Ｂの位置制御信号の出力をＳｂとした場合に（Ｓａ−Ｓｂ）／（Ｓａ＋Ｓｂ）で与えられる。又、位置誤差信号Ｓｃｄは、バースト信号グループ１１０Ｃの位置制御信号の出力をＳｃ、バースト信号グループ１１０Ｄの位置制御信号の出力をＳｄとした場合に（Ｓｃ−Ｓｄ）／（Ｓｃ＋Ｓｄ）で与えられる。
【００７３】
図８及び図９のグラフは、磁気ヘッド位置と位置誤差信号（ＰＥＳ）との関係を示したものであり、図８のグラフは実施例１−１及び比較例における位置誤差信号Ｓａｂ及びＳｃｄを、又、図９のグラフは実施例１−２及び比較例における位置誤差信号Ｓａｂ及びＳｃｄを示したものである。なお、図８及び図９のグラフに示される右上がりの線（磁気ヘッド位置１０ｎｍ〜１１０ｎｍ）が位置誤差信号Ｓａｂを、右下がりの線（磁気ヘッド位置１１０ｎｍ〜２１０ｎｍ）が位置誤差信号Ｓｃｄをそれぞれ示している。又、グラフ中の磁気ヘッド位置は、図１０に示されるように、バースト信号グループ１１０Ａの左端と磁気ヘッドの右端との距離を示している。
【００７４】
図８及び図９に示されるように、本実施例１に係る磁気記録再生装置の位置誤差信号は、従来の磁気記録再生装置の位置誤差信号と変わりない直線性が維持されていることが確認された。
【００７５】
このように、本実施例１に係る磁気記録再生装置及びその制御方法によれば、位置誤差信号の直線性を維持しつつ、位置制御信号の出力を増大し、精度の高い位置決め制御を行うことができる。
【実施例２】
【００７６】
図１１は、本発明の実施例２に係る磁気記録再生装置（図示省略）が備える位置制御回路４０のブロック図を示したものである。
【００７７】
本実施例２に係る磁気記録再生装置は、上記実施例１の信号処理回路１２に代えて、信号処理回路４２を備えている。他の構成は上記実施例１と同様である。
【００７８】
この信号処理回路４２は、位置情報の再生信号から基本波成分及び第２次高調波成分を含んでなる信号を抽出する信号抽出器（信号抽出手段）４４と、信号の振幅値を検出し、位置制御信号を生成する振幅検出器（振幅検出手段）４６と、によって構成されている。
【００７９】
信号抽出器４４は、再生信号の第２次高調波成分よりも高域の周波数成分を除去するＬＰＦ４４Ａと、再生信号の基本周波数成分よりも低域の周波数成分を除去するＨＰＦ４４Ｂと、によって構成されている。
【００８０】
振幅検出器４６は、信号抽出器４４によって検出された基本波成分及び第２次高調波成分を含んでなる信号の振幅値を検出して位置制御信号を生成する。
【００８１】
本実施例２に係る磁気記録再生装置によれば、信号処理手段（本実施例２では信号処理回路４２）は、位置情報の再生信号から基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分を含んでなる信号を抽出する信号抽出手段（本実施例２では信号抽出器４４）と、信号の振幅値を検出して位置制御信号を生成する振幅検出手段（本実施例２では振幅検出器４６）と、によって構成されているため、上記実施例１に係る磁気記録再生装置に比べ、回路を簡略化することができる。なお、本実施例２に係る磁気記録再生装置は、位置情報の再生信号のノイズが少ない場合に好適である。
【実施例３】
【００８２】
図１２は、本発明の実施例３に係る磁気記録再生装置（図示省略）が備える位置制御回路５０のブロック図を示したものである。
【００８３】
本実施例３に係る磁気記録再生装置は、上記実施例１の信号処理回路１２に代えて、信号処理回路５２を備えている。他の構成は上記実施例１と同様である。
【００８４】
この信号処理回路５２は、位置情報の再生信号の周波数を解析し、この再生信号における基本波成分及び第２次高調波成分の各振幅値を検出する周波数解析器（周波数解析器手段）５４と、各振幅値を加算して位置制御信号を生成する加算器（信号加算手段）５６と、によって構成されている。
【００８５】
周波数解析器５４は、位置情報の再生信号の周波数を解析し、再生信号における基本波成分及び第２次高調波成分の各振幅値を検出する。
【００８６】
信号加算器５６は、周波数解析器５４によって検出された基本波成分の振幅値と第２次高調波成分の振幅値を加算し、位置制御信号を生成する。
【００８７】
本実施例３に係る磁気記録再生装置によれば、信号処理手段（本実施例３では信号処理回路５２）は、位置情報の再生信号の周波数を解析し、この再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各振幅値を検出する周波数解析手段（本実施例３では周波数解析器５４）と、各振幅値を加算して位置制御信号を生成する信号加算手段（本実施例３では信号加算器５６）と、によって構成されているため、再生信号の基本波成分及び高調波成分以外の周波数成分に含まれるノイズをより確実に除去することができ、位置制御信号の安定化を図ることができる。
【００８８】
なお、本発明に係る磁気記録再生装置及びその制御方法は、上記実施例１〜３に係る磁気記録再生装置及びその制御方法に限定されるものではない。
【００８９】
従って、例えば、上記信号処理回路１２、４２、５２では、位置情報の再生信号における基本波成分及び第２次高調波成分の振幅値を基に位置制御信号を生成したが、例えば、基本波成分及び第２次高調波成分の振幅値に加え、第Ｎ次高調波成分（Ｎは３以上の整数）の振幅値を基に位置制御信号を生成してもよく、又、第２次高調波成分を除いた、基本波成分及び第Ｎ次高調波成分の振幅値を基に位置制御信号を生成してもよい。即ち、本発明に係る信号処理手段は、位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値を基に位置制御信号を生成するものであればよい。
【００９０】
又、磁気記録媒体は垂直記録媒体に限定されるものではなく、面内記録媒体に適用することもできる。なお、この場合、上記実施例１〜３におけるアンプ１１６と信号処理回路１２（４２、５２）の間に積分器を配設し、面内記録媒体における位置情報の再生信号波形を積分し、垂直記録媒体における位置情報の再生信号波形と同様の波形に整形することが好ましい。
【００９１】
又、本発明に係る「凹凸パターン」は、上記実施例１に示した凹凸パターンの構成に限定されるものではなく、例えば、図１３に示される凹凸パターン４０のように、基板４２に形成した凹凸パターンを覆うようにして磁性層４４を積層し、凸部４０Ａのみならず凹部４０Ｂの底部を含めて磁性層４４で凹凸パターンを形成してもよく、又、図１４に示される凹凸パターン５０のように、凸部５０Ａのみならず、凹部５０Ｂの底部を含めて磁性層５２で凹凸パターンを形成してもよい。更に、図１５に示されるように、上記図３に示される凸部の部分（図３における黒の塗り潰し部分）を凹凸パターンの凹部（図１５における白抜きの部分）によって構成してもよい。なお、この場合、上記図３において凹部であった部分が磁性層からなる凸部によって構成されるため、凹凸パターンの再生信号は、図１６に示されるように、出力値のベースが全体的に上昇することになるが、同一のバースト信号グループにおける凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が同じであれば再生信号の波形自体は上記図３の凹凸パターンと変わりがないため、同一のバースト信号グループにおける凹凸比ＢＬ２／ＢＬ１が０．１９より大きく１より小さい範囲では上記実施例１〜３と同様の効果を得ることができると考えられる。
【００９２】
更に、上記実施例１〜３においては、磁気記録媒体の一例として、磁性層で形成された凸部により同心円状の記録トラックが形成されると共に、各記録トラックは同心円状に形成した複数の溝（凹凸パターンの凹部）によって磁気的に分離されているユーザデータ領域を有するディスクリートトラック媒体を適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９３】
従って、例えば、磁性層をメッシュ状またはドット状に区切って（各記録トラックをその周方向においても磁気的に複数に分離させて）形成した凸部が島状（アイランド状）に孤立している、いわゆるパターンド媒体にも本発明は適用可能である。又、ユーザデータ領域の磁性層は、凹凸パターンが形成されていない連続磁性層によって形成されていてもよい。
【００９４】
更に、磁気記録媒体における位置情報として、４つのバースト信号グループ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄからなるバーストパターンを形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一対のバースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂのみからなるバーストパターンを形成してもよい。又、バースト信号グループのデータトラックに対する配置についても特に限定されず、例えば、一対の位置情報としてのバースト信号グループ１１０Ａ及び１１０Ｂと、バースト信号グループ１１０Ｃ及び１１０Ｄとが互いに１／３・トラックピッチだけずれた位置に配置されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体等の磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置及びその制御方法、磁気記録媒体、磁気記録媒体製造用スタンパに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施例１に係る磁気記録再生装置における磁気記録媒体の略示平面図
【図２】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域周辺を拡大して示す略示部分拡大図
【図３】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域のバーストパターンの一部を拡大して示す略示部分拡大図
【図４】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体の一例を示す略示側断面図
【図５】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体の凹凸パターンの形成手順を模式的に示した図
【図６】同磁気記録再生装置における位置制御回路のブロック図
【図７】同磁気記録再生装置における凹凸パターンの凹凸比と、規格化された出力値との関係を示したグラフ
【図８】同磁気記録再生装置におけるデータトラック、バースト信号グループ及び磁気ヘッドの位置関係を模式的に示した図と、同図における磁気ヘッドの位置と位置誤差信号との関係を示したグラフ
【図９】同磁気記録再生装置における磁気ヘッドの位置と位置誤差信号との関係を示したグラフ
【図１０】図８及び図９のグラフにおける磁気ヘッド位置の定義を説明するための図
【図１１】本発明の実施例２に係る磁気記録再生装置における位置制御回路のブロック図
【図１２】本発明の実施例３に係る磁気記録再生装置における位置制御回路のブロック図
【図１３】本発明に係る磁気記録媒体のサーボ領域における凹凸パターンの第２の例を示した略示側断面図
【図１４】本発明に係る磁気記録媒体のサーボ領域における凹凸パターンの第３の例を示した略示側断面図
【図１５】本発明に係る磁気記録媒体のサーボ領域における凹凸パターンの第４の例を示した略示平面図
【図１６】同磁気記録媒体における凹凸パターンの再生信号波形を模式的に示した図
【図１７】従来の磁気記録再生装置における磁気記録媒体の略示平面図
【図１８】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域周辺を拡大して示す略示部分拡大図
【図１９】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域におけるバースト信号グループを拡大して示す略示拡大図
【図２０】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体のサーボ領域におけるバーストパターンの一部を拡大して示す略示部分拡大図
【図２１】同磁気記録再生装置における位置制御回路のブロック図
【図２２】同磁気記録再生装置における磁気記録媒体の凹凸パターンの平面と、凹凸パターンの再生信号を模式的に示した図
【符号の説明】
【００９７】
１０、４０、５０、１２４…位置制御回路
１２、４２、５２、１１８…信号処理回路
１４、１６、４４…信号抽出器
１４Ａ、１６Ａ、４４Ａ、１１８Ａ…ＬＰＦ
１４Ｂ、１６Ｂ、４４Ｂ、１１８Ｂ…ＨＰＦ
１８、２０、４６、１１８Ｃ…振幅検出器
２２、５６…加算器
５４…周波数解析器
１１４…磁気ヘッド
１１６…アンプ
１２０…サンプルホールド器
１２２…差動アンプ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、前記位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置制御信号を生成する信号処理手段と、を有してなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号から前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各信号を抽出する信号抽出手段と、前記各信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、前記各信号の振幅値を加算して前記位置制御信号を生成する信号加算手段と、によって構成されていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号から前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分を含んでなる信号を抽出する信号抽出手段と、前記信号の振幅値を検出して前記位置制御信号を生成する振幅検出手段と、によって構成されていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号の周波数を解析し、該再生信号における前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各振幅値を検出する周波数解析手段と、前記各振幅値を加算して前記位置制御信号を生成する信号加算手段と、によって構成されていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記高調波成分は、第２次高調波成分のみからなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記位置情報は、前記凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成され、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが、０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項８】
磁性層で形成された凹凸パターンによって磁気記録媒体上に記録された位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置決め制御を行うことを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなることを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項８又は９において、
前記高調波成分は、第２次高調波成分のみからなることを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれかにおいて、
前記位置情報は、前記凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成され、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが、０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【請求項１２】
磁性層で形成された凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成された位置情報が記録され、且つ、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１３】
請求項１２に記載の磁気記録媒体における前記凹凸パターンと相補的形状の凹凸パターンが形成されていることを特徴とする磁気記録媒体製造用スタンパ。
【請求項１】
磁性層で形成された凹凸パターンによって位置情報を含むサーボ情報が記録された磁気記録媒体と、前記位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置制御信号を生成する信号処理手段と、を有してなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号から前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各信号を抽出する信号抽出手段と、前記各信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、前記各信号の振幅値を加算して前記位置制御信号を生成する信号加算手段と、によって構成されていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号から前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分を含んでなる信号を抽出する信号抽出手段と、前記信号の振幅値を検出して前記位置制御信号を生成する振幅検出手段と、によって構成されていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記信号処理手段は、前記位置情報の再生信号の周波数を解析し、該再生信号における前記基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の各振幅値を検出する周波数解析手段と、前記各振幅値を加算して前記位置制御信号を生成する信号加算手段と、によって構成されていることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記高調波成分は、第２次高調波成分のみからなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記位置情報は、前記凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成され、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが、０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項８】
磁性層で形成された凹凸パターンによって磁気記録媒体上に記録された位置情報の再生信号における基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分の振幅値に基づいて磁気ヘッドの位置決め制御を行うことを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記高調波成分は、第２次高調波成分を含んでなることを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項８又は９において、
前記高調波成分は、第２次高調波成分のみからなることを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれかにおいて、
前記位置情報は、前記凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成され、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが、０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする磁気記録再生装置の制御方法。
【請求項１２】
磁性層で形成された凹凸パターンを周方向に複数配設してなるバースト信号グループによって構成された位置情報が記録され、且つ、同一の前記バースト信号グループにおける凹部の周方向の長さＡと凸部の周方向の長さＢとの凹凸比Ａ／Ｂが０．１９よりも大きく１よりも小さい範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１３】
請求項１２に記載の磁気記録媒体における前記凹凸パターンと相補的形状の凹凸パターンが形成されていることを特徴とする磁気記録媒体製造用スタンパ。
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００６−２６０６３８（Ｐ２００６−２６０６３８Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７４３８５（Ｐ２００５−７４３８５）
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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