磁気記録再生装置及び磁気記録媒体
【課題】記録密度の低下を抑制しつつ、磁気記録セルの欠陥や誤記録による再生エラーを訂正することが可能な磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体と、磁界を発生させて、前記磁気記録セルに情報を記録するための記録手段と、前記磁気記録セルの漏れ磁界を検出して、情報を再生するための再生手段を備えた磁気記録再生装置であって、再生トラック内において、磁化方向が等しい前記磁気記録セルが周方向に連続する領域を連続記録領域とし、前記連続記録領域に含まれる前記磁気記録セルの数をＮとし、最小となるＮをＮｍｉｎとし、正の整数をｎとするとき、前記記録手段は前記磁気記録媒体に対し、Ｎｍｉｎ≧２となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録する。
【解決手段】互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体と、磁界を発生させて、前記磁気記録セルに情報を記録するための記録手段と、前記磁気記録セルの漏れ磁界を検出して、情報を再生するための再生手段を備えた磁気記録再生装置であって、再生トラック内において、磁化方向が等しい前記磁気記録セルが周方向に連続する領域を連続記録領域とし、前記連続記録領域に含まれる前記磁気記録セルの数をＮとし、最小となるＮをＮｍｉｎとし、正の整数をｎとするとき、前記記録手段は前記磁気記録媒体に対し、Ｎｍｉｎ≧２となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体にデータを記録及び再生する磁気記録再生装置に係り、特に高密度な記録が可能な記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコンなどの情報機器の飛躍的な機能向上に伴い、ユーザが扱うデータの情報量は増大している。このため、より多くのデータが記録できる大容量記録装置の実現がユーザから強く求められている。
【０００３】
大容量記録装置の例として、ハードディスクを用いた記録装置が挙げられる。ハードディスクは、円盤状の基板上に磁性体が塗布されたものである。ハードディスクは、磁気記録素子を用いて、ディスク表面の磁性層の磁化方向を変化させることにより、情報を記録する。
【０００４】
大容量記録装置の実現には、記録媒体であるハードディスクの記録密度の向上が大きな課題となる。上記した従来のハードディスクでは、媒体面に一様かつ連続的に形成された磁性層において、データ書込み単位である記録マークのエッジがギザギザ形状となる。このギザギザ形状は、再生時におけるノイズ（トランジションノイズ）の原因となり、ノイズによりＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が低下して、記録した情報が正しく再生できなくなるという問題が発生する。
【０００５】
また、記録密度の向上には、記録マーク自体を小型化することも必要となってくる。従来のハードディスクでは、一様に形成された磁性層上に記録マークを形成するため、記録マークを小さくして密度を上げていくと、記録マーク間で磁気的な干渉を起こす。その結果、情報を正しく記録できない、及び記録した情報が正しく再生できないなどの問題が生じる。
【０００６】
こうした問題を解決するための技術の一つとして、パターンドメディアがある。パターンドメディアとは、磁気的に孤立した磁気記録セルを配列した磁気記録媒体のことをいう。磁気記録セルは、非磁性材料の中に等間隔で規則正しく並べられた磁性材料の粒子からなる。この磁気記録セルに磁気情報が記録されており、記録マークのエッジが磁気記録セルのエッジとなる。したがって、記録マークが小さくなっても高いＳ／Ｎ比を確保しやすくなる。その結果、記録媒体にパターンドメディアを用いることで、再生時のノイズ、及び記録マーク間の磁気の干渉を低減することができ、記録密度の大幅な向上を図ることができる。
【０００７】
ところで、パターンドメディアのような高密度磁気記録媒体に形成される磁気記録セル間のピッチは、数十ｎｍ程度と非常に狭い。このため、記録を行なう記録再生ヘッドの磁気記録素子の位置と、所望の磁気記録セルの位置との間にわずかなズレが生じただけで、記録エラーが発生しやすくなってしまうという問題がある。特に、磁気記録セル１つに対して、１ビットを記録する場合、再生時に磁気記録セル１つの記録エラーの誤り訂正を行うことが困難になる。さらに、孤立している磁気記録セルは、単独で欠陥となる可能性があり、磁気記録セルの欠陥等があると、記録不可能な磁気記録セルが存在することにより、正しく記録できなくなり、この場合も再生時の誤り訂正が困難になる。
【０００８】
このような問題を解決するために、たとえば、特許文献１では、データ１ビットを複数のセルに記録することにより、誤り訂正を可能にして、書き込みエラーの影響を解消する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開 ２００３−１５１１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、１ビット当たりに含まれる磁気記録セルの数を単純に増加させて、誤り訂正を行うので、記録密度が大きく低下することになる。例えば、ユーザデータ１ビット当たりの磁気記録セルの数をＭ個とすると、記録密度はＭ分の１となってしまう。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録密度の低下を抑制しつつ、磁気記録セルの欠陥による再生エラーを訂正することが可能な磁気記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る磁気記録再生装置は、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された、記録面を有する磁気記録媒体と、磁界を発生させて、前記磁気記録セルに情報を記録するための記録手段と、前記磁気記録セルの漏れ磁界を検出して、情報を再生するための再生手段を備えた磁気記録再生装置であって、再生トラック内において、磁化方向が等しい前記磁気記録セルが、周方向に連続する領域を連続記録領域とし、前記連続記録領域に含まれる前記磁気記録セルの数をＮとし、最小となるＮをＮｍｉｎとし、正の整数をｎとするとき、前記記録手段は前記磁気記録媒体に対し、Ｎｍｉｎ≧２となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記磁気記録セルの一つを第１の磁気記録セルとし、前記第１の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルをそれぞれ第２の磁気記録セル及び第３の磁気記録セルとし、前記第１の磁気記録セルが欠陥部である場合、前記第２の磁気記録セル及び前記第３の磁気記録セルの磁化方向が等しいとき、前記第１の磁気記録セルの磁化方向が前記第２の磁気記録セルと等しいと判定することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記磁気記録セルの一つを第１の磁気記録セルとし、前記第１の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルの内の１つを第２の磁気記録セルとし、前記第２の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルのうち、前記第１の磁気記録セルとは異なる磁気記録セルを第４の磁気記録セルとし、前記第１の磁気記録セルが欠陥部である場合、前記第２の磁気記録セルと前記第４の磁気記録セルの磁化方向が異なるとき、前記第１の磁気記録セルの磁化方向が前記第２の磁気記録セルと等しいと判定することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、ユーザデータのビット当たりに含まれる前記磁気記録セルの数が等しいことを特徴としている。
【００１７】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記再生手段は前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布と、前記空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定する波形等化手段をさらに備えることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記磁気記録媒体は、前記再生手段が、前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布を測定するためのテストリード領域を備えることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記テストリード領域及びユーザデータの記録再生を行う領域について、前記磁気記録セルの周方向へのピッチをそれぞれ、Ｄ１及びＤ２とすると、Ｄ１＞Ｄ２であることを特徴としている。
【００２０】
本発明に係る磁気記録媒体は、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体であって、磁気記録再生装置における磁気再生手段が、前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布を測定するためのテストリード領域を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の磁気記録再生装置によれば、記録密度の低下を抑制しつつ、磁気記録セルの欠陥による再生エラーを訂正すること可能な磁気記録再生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】磁気記録再生装置の内部構成を表す図である。
【図２】第１の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの配置構造を示す図である。
【図３】記録再生ヘッドの概略構成を表す図である。
【図４】磁気記録媒体の製造方法について説明する図である。
【図５】第１の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの一部と検出信号を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの一部と誤り訂正方法を示す概略図である。
【図７】第１の実施形態に係る磁気記録媒体の概略構成の一部、および磁気記録セルの一部を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る磁気記録媒体の概略構成の一部と検出信号を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る記録再生ヘッドの概略構成を表す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの一部、及び変調前データと記録単位における磁気記録セルの磁化方向の対応を示す図である。
【図１１】第２の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの一部と誤り訂正方法を示す概略図である。
【図１２】第３の実施形態に係る磁気記録媒体の概略構成を示す図である。
【図１３】第３の実施形態に係る磁気記録媒体の記録セルの一部と検出信号を示す図である。
【図１４】第３の実施形態に係る磁気記録再生装置における符号間干渉を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１〜図７を用いて以下に説明する。
【００２５】
＜構成＞
図１は、磁気記録再生装置の内部構成を示す図である。図に示すように、磁気記録再生装置２は、磁気記録再生装置２の動作を制御する制御部３と、円盤状の磁気記録媒体４を回転させるスピンドル５を駆動するスピンドルモータ（図示せず）と、スピンドルモータの動作をコントローラの制御にしたがって制御するためのスピンドル制御部（図示せず）と、サスペンション６の先端に設けられ、磁気記録媒体４に対して磁気情報の記録再生を行なうための記録再生ヘッド７と、スピンドル５に装着された磁気記録媒体４の半径方向に、記録再生ヘッド７が移動するよう、サスペンション６を駆動するＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）８と、記録再生ヘッド７を退避させる位置に設けられたランプ機構９を備えている。
【００２６】
制御部３は、磁気再生素子の検出信号から記録再生ヘッド７の位置情報を算出し、ＶＣＭ８に移動指示を送信して、記録再生ヘッド７の磁気記録媒体４に対する半径位置制御を行なうためのヘッド位置制御部（図示せず）とを含む。
【００２７】
磁気記録媒体４は、円盤形状をしており、中央部にはスピンドル５が嵌合可能な穴部が形成されている。磁気記録媒体４に嵌合したスピンドル５は、磁気記録媒体４を図１に示した矢印方向に回転させる。
【００２８】
図２は、磁気記録媒体４の一部を拡大した図である。磁気記録セル１が周方向に等間隔で並んだ記録トラックが、半径方向に並んでいる。磁気記録セル１は、磁化方向が紙面奥から手前方向、すなわち磁化方向が上である磁気記録セル１ａと、磁化方向が紙面手前から奥方向、すなわち磁化方向が下である磁気記録セル１ｂを含み、この磁化方向の上下が、後述する変調後データの「１」と「０」に対応する。
【００２９】
図３は、記録再生ヘッド７の概略構成図である。詳細は後述するが、記録再生ヘッド７は、磁界を発生して、磁気記録媒体４に記録を行うための磁気記録素子１０と、磁界を検知し、磁気記録媒体４に記録された情報を再生するための磁気再生素子１１とを含む。
【００３０】
また、磁気記録再生装置２は、記録再生ヘッド７が含む磁気記録素子１０に関して、磁気記録素子１０が発生する磁界の強さ、パルス幅、発生タイミングなどの情報を記憶するメモリ部（図示せず）を備えている。メモリ部はさらに、記録再生ヘッド７が含む磁気再生素子１１が追従するトラックを判別するための信号振幅、領域判別用の信号振幅、配置情報、信号振幅と、記録再生ヘッド７の半径方向への移動量とを対応付けたテーブルなどを記憶する。
【００３１】
ヘッド位置制御部は、フィードバック制御による半径位置制御を行なうことで、所定のトラックに追従して記録再生を行なうトラッキング制御を実現する。すなわち、ヘッド位置制御部は、磁気再生素子１１の検出信号の信号波形から、磁気記録媒体４上に記録されたサーボパターンを検出し、サーボパターンの配置情報及び識別情報を参照することによって、オフトラック量及びオフトラック方向を判定し、ヘッド位置の制御を行なう。
【００３２】
磁気記録装置２は、さらに、ＶＣＭ８により一端部を中心に回動するよう駆動され、他端の下面に記録再生ヘッド７を備えたサスペンション６と、記録再生ヘッド７を退避させる位置に設けられたランプ機構９とを含む。
【００３３】
サスペンション６は、ＶＣＭ８によって、その先端が磁気記録媒体４上の半径方向に移動可能なように駆動される。サスペンション６の先端部には、記録再生ヘッド７が備えられているため、記録再生ヘッド７は、ＶＣＭ８の動作に応じて磁気記録媒体４の半径方向における位置を変更することができる。
【００３４】
図１及び図３を参照して、記録再生ヘッド７の詳細を説明する。記録再生ヘッド７は、磁気記録媒体４と向かい合う面であって、磁気記録媒体４と近い方の面に配置された、磁気記録媒体４に対して垂直方向の磁界を印加するための磁気記録素子１０と、磁気記録媒体４からの磁界を検出して電気信号を出力するための磁気再生素子１１とを含む。
【００３５】
磁気記録素子１０は、磁気記録媒体４に情報を記録する時は、情報を記録するのに十分な強度の磁界を印加する。この時、印加する磁界の方向も考慮される。本実施形態では、図１において紙面奥から手前に向かう磁界の方向を上向き、紙面手前から奥に向かう磁界の方向を下向きとする。磁気記録媒体４に情報を記録するときには、下向きの磁界、又は上向きの磁界を印加する。
【００３６】
なお、磁気記録素子１０と、磁気再生素子１１との磁気記録媒体４から見た円周方向における位置関係は、以下の通りである。すなわち、記録再生ヘッド７が回転する磁気記録媒体４の任意の位置を通過するとき、任意の位置上を磁気再生素子１１が先に通過して、トラッキングを行い、磁気記録素子１０がその後に通過するような位置関係になっている。そのため、記録再生ヘッド７は先に磁気再生素子１１が検出した検出信号を出力し、制御部３によってトラッキングを行いながら、磁気記録素子１０によって情報を記録する。
【００３７】
ここで、磁気記録再生装置２における磁気記録媒体４に対する磁気情報の記録再生について説明する。本実施形態に係る磁気記録再生装置２の磁気再生素子１１は、磁化検出領域で磁化が存在しない場合には、磁気記録媒体４からゼロレベルの信号を出力する。また、磁気再生素子１１は、上向きの磁化が存在する場合にはプラスの信号を出力し、下向きの磁化が存在する場合にはマイナスの信号を出力する。
【００３８】
図２に示すように、磁気記録媒体４は、孤立した複数個の円柱状の磁気記録セル１（以下、磁化方向が紙面奥から手前の方向の磁気記録セル１ａと、磁化方向が紙面手前から奥の方向の磁気記録セル１ｂをまとめて、磁気記録セル１と表記する。また、磁気記録セル１ａ及び１ｂの磁化方向をそれぞれ、上方向及び下方向と表記する。）を含む、パターンドメディアの磁気記録媒体である。また、磁気記録媒体４は、記録媒体面内方向に対して垂直方向に磁化されることで情報が記録されるタイプの磁気記録媒体である。
【００３９】
磁気記録媒体４は、ユーザデータを記録する領域と、予め設定された、磁化方向が変化しないサーボパターン領域（図示せず）とを含む。ユーザデータを記録する領域には磁気記録セルが含まれ、記録再生ヘッド７によって磁気情報が記録再生される。サーボパターン領域は、磁化の方向が変化しないため、例えば、トラッキングサーボ用パターンなどの検出信号として用いる。
【００４０】
図２を参照して、本実施形態では、矢印が示す方向を磁気記録媒体４の回転方向とする。そのため、磁気再生素子１１は、磁気記録媒体４において図２の左側の磁気記録セル１から順に信号を検出する。
【００４１】
以下、磁気記録媒体４の製造方法の一例について示す。
【００４２】
図４は、磁気記録媒体４の製造方法について説明する図である。
【００４３】
まず、ガラス基板４１０上に軟磁性層４２０を形成し、この軟磁性層４２０上にレジスト４３０を塗布する（図４ａ）。
【００４４】
次に、レジスト４３０上に微細パターンを形成する。微細パターンとは、記録媒体上に形成される磁気的に孤立した、磁気記録セル１の配置パターンのことである。磁気記録媒体４の場合、微細パターンによって直径２５ｎｍ程度の円を配置し、円柱状の磁気記録セル１を形成する。微細パターンの形成方法の例として、レジストの所望の位置に電子線を照射し、現像処理を行なうことで、レジスト上に所望のパターンを形成する「電子線リソグラフィー法」がある。電子線リソグラフィー法にて現像処理がなされると、電子線が照射された部分のレジストが無くなり、レジスト上に微細パターンが形成される（図４ｂ）。
【００４５】
微細パターンを形成後、磁気記録セル１を形成する材料４４０（Ｃｏなど）をレジスト４３０上に成膜する。この時、レジスト４３０がなくなった領域に関しては、磁気記録セル１を形成する材料４４０の一部が軟磁性層４２０上に成膜される（図４ｃ）。
【００４６】
その後、有機溶剤などを用いて、レジスト４３０と、レジスト４３０上に堆積した磁気記録セル１を形成する材料４４０とを除去する。このとき、軟磁性層４２０上に直接堆積した磁気記録セル１を形成する材料４４０は、除去されずに残る（図４ｄ）。これが磁気記録セル１となる。
【００４７】
レジスト４３０、及びレジスト４３０上に堆積した磁気記録セルを形成する材料４４０を除去後、この基板４１０上に非磁性層を成膜する。そして、この基板の非磁性層側から研磨を行ない、磁気記録セル１を表面に露出させ、基板表面を平滑にする。最後に、磁気記録セル１が形成された基板に対して潤滑剤を塗布する。
【００４８】
上記磁気記録媒体４の製造方法では、磁気記録セル１を形成する材料としてＣｏを挙げた。しかし、他の金属、例えばＰｔ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ及びこれらの金属からなる合金を用いてもよい。合金の例としては、ＣｏＰｔ、ＳｍＣｏ、ＣｏＣｒ又はＴｂＦｅＣｏ合金を用いてもよい。さらに、レジストへの微細パターンの形成方法としては、上記した電子リソグラフィー法の他に、例えば陽極酸化法、フォトリソグラフィー法、ナノインプリント法等を用いることが可能である。
【００４９】
また、上記した磁気記録媒体４の製造方法では、磁気記録媒体４の片面にのみ磁気記録セル１を有する面である磁気記録面を形成しているが、これに限らず、磁気記録媒体４の両面に磁気記録面を形成してもよい。この場合には、上記製造方法に示す工程が、磁気記録媒体４の両面に対して実施されればよい。なお、磁気記録媒体４の両面に形成される磁気記録面への潤滑剤の塗布については、同時に行うことも可能である。
【００５０】
＜動作＞
第１の実施形態に係る磁気記録再生装置２について、以下に説明する。
【００５１】
データを媒体に記録する場合、データを一旦変調して記録する方法が一般的である。データの変調方式には、ＮＲＺＩ方式、ＦＭ方式、ＲＬＬ方式など様々な方式が用いられる。たとえば、特開昭６０−７４１２５号に示されるＲＬＬ符号化方式では、０の連続する数が一定数以下に収まるように符号化している。パターンドメディアにおいてもデータを変調して記録している。
【００５２】
本実施形態では、変調後のユーザデータを、連続記録領域に含まれる磁気記録セル１が３つとなる連続記録領域を含むように符号化し、磁気記録媒体４に記録する。磁化する場合の紙面手前から奥に向かう磁界の方向を下向き、紙面奥から手前に向かう磁界の方向を上向きとし、磁気記録媒体４に情報を記録するときには、下向きの磁界、又は上向きの磁界を印加する。記録された磁気記録セル１の磁化方向についても、紙面手前から奥に向かう磁化の方向を下向き、紙面奥から手前に向かう磁化の方向を上向きとする。
【００５３】
図５は、本実施形態に係る磁気記録再生装置２に備えられた磁気記録セル１の一部と検出信号を示す概略図である。本実施形態では、まず、「１」と「０」で表わされた変調前のデータ（ユーザデータ）を２つずつに区切り、連続記録領域に含まれる前記磁気記録セルの数をＮとし、Ｎｍｉｎ≧２であって、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ）、３（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）、４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ）、５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）・・・となり、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように、変調後データに変換する。本実施の形態は、磁気記録媒体に対してＮｍｉｎ≧２となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録する条件に加え、Ｎｍｉｎが３であり、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含む。
【００５４】
表１は、変調前のデータ（ユーザデータ）とその変調後のデータ、及び磁気記録セル１の磁化方向を示したものである。表１に示すように、変調後データは、「１」及び「０」それぞれの磁化方向が「上」及び「下」に対応するように、記録される。
【００５５】
【表１】
例えば、変調前のデータが「１００１００１１」のときは、「１１００００１１０００１１１」に変換される。これに伴い、図２のトラックＴｒ１及び図５に示すように、磁気記録素子１０により「上上下下下下上上下下下上上上」の順で磁界を発生させ、磁気記録媒体４に対して相対的に、紙面左側の磁気記録セル１から右方向に移動しながら、磁気記録セル１を上記と同様の方向に磁化させる。このため、磁気記録セル１の磁化方向は、紙面左から、「上上下下下下上上下下下上上上」の順となる。また、図２のＴｒ１には存在しないが、データの並びによっては、Ｎが５以上となる連続記録領域も生じる。変調前データに含まれる「１０」と「０１」と「１１」と「００」との比率が等しい場合、「変調前データ１ビット／１．７５セル」となり、特許文献１で示された「変調前データ１ビット／２セル」よりも、１ビット当たりに使用される磁気記録セル数が少なくなり、高密度の記録が可能となる。
【００５６】
図５に示す検出信号は、図２の破線で示す記録トラックＴｒ１（図５に示す磁気記録セルの列）に沿って、磁気再生素子１１が磁気記録媒体４を再生したときの信号である。このとき、磁気再生素子１１は、磁気記録セル１からの漏れ磁界を紙面左側から右側に向かって順に検出している。曲線が座標軸に対して上部にあるときは、磁気記録セルの磁化方向が上であるプラスの信号が、下部にあるときは、磁気記録セルの磁化方向が下であるマイナスの信号が、及び軸上にあるときは、ゼロレベルの信号が検出される。このとき、検出信号に基づいて生成されるクロック周期は、基本的に、（磁気記録セル１の周方向へのピッチ）／（磁気再生素子１１の周方向への走査速度）に対応する。クロックは、磁気再生素子１１がユーザデータを記録する領域の磁気記録セルから検出した信号に基づいて生成されてもよく、別途設けられた同期信号生成用パターンから検出した信号に基づいて生成されてもよい。このクロックに基づいて、符号間干渉によって連続的な波形が得られる場合でも、磁気記録セルごとの信号を判別することができる。つまり、上記クロックに基づいて、１つの連続記録領域において検出された信号が、何個の磁気記録セルによって形成された信号であるかを正確に判別することができ、より正確に再生を行うことが可能となる。例えば、記録された変調後データが「１００１」である場合に、「１０１」もしくは「１０００１」と誤って判定し、再生エラーとなる恐れを低減することができる。
また、記録時においても、上記同様にして生成したクロックに基づき、磁気記録素子が、予め媒体に形成された各磁気記録セルにタイミングを合わせながら磁界を発生させるように制御することによって、より正確な記録を行うことが可能となる。
【００５７】
次に、磁気記録セル１に欠陥部がある場合の再生信号の訂正方法を以下に示す。
【００５８】
図６は、第１の実施形態に係る磁気記録セル１の一部と、誤り訂正方法を示す概略図である。図６（ａ）に示すように、本実施形態では、磁化方向が特定できない状態の欠陥部１０１ｃを検出した場合の修正方法を示す。図６（ａ）において、検出波形はＳ´−Ｔｒ１である。欠陥部１０１ｃに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セル１０２及び磁気記録セル１０３の磁化方向が等しいとき、もし、欠陥部１０１ｃが磁気記録セル１０２及び１０３とは異なる磁化であると仮定すると、含まれる磁気記録セルの数Ｎが１となる連続記録領域が存在することになる。しかしながら、本発明による磁気記録再生装置２には、このような連続記録領域は存在しないため、欠陥部１０１ｃの磁化方向が磁気記録セル１０２及び１０３と等しいと判定することができ、再生信号を図５に示された信号と同様の波形が検出されたと判断して、データを復号することができる。
【００５９】
また、図６（ｂ）に示すように、検出波形Ｓ´´−Ｔｒ１より、磁化方向が特定できない状態の欠陥部１０２ｃが検出された場合、欠陥部１０２ｃに対して、周方向に隣接する２つ磁気記録セルの内の１つの磁気記録セル１０４に対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルのうち、欠陥部１０２ｃとは異なる磁気記録セル１０５があり、磁気記録セル１０４と磁気記録セル１０５の磁化方向が異なるとき、もし、欠陥部１０２ｃが磁気記録セル１０４とは異なる磁化であると仮定すると、含まれる磁気記録セルの数Ｎが１となる連続記録領域が存在することになる。しかしながら、本発明による磁気記録再生装置２には、このような連続記録領域は存在しないため、欠陥部１０２ｃの磁化方向が磁気記録セル１０４と等しいと判定することができる。
【００６０】
このように、磁気記録媒体４の製造において、例えば、電子線リソグラフィーやレジストの現像、磁気記録セル１を形成する材料の成膜時に、欠陥部が形成されてしまったとしても、誤り訂正が可能となる。また、ユーザが使用している間に、酸化等により、磁気記録セル１の磁化が消失してしまった場合でも、誤り訂正が可能となる。
【００６１】
なお、検出信号Ｓ´−Ｔｒ１やＳ´´−Ｔｒ１から、欠陥部１０１ｃや１０２ｃが存在すると判定する方法は、後述する第３の実施形態で説明する。
【００６２】
また、ユーザデータの変調方法は上記に限るものではなく、例えば、変調前の４種類のデータ「１０」、「０１」、「１１」及び「００」のそれぞれを、変調後データ「１１００」、「００１１」、「１１１」及び「０００」のいずれかに重複しないように、変調することができる。このように、Ｎｍｉｎ≧２となるように記録し、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである連続記録領域を含むように記録することにより、欠陥部による再生エラーに関し、訂正できる可能性を高くすることができる。
【００６３】
（変形例１）
表２は、上記表１同様に、変調前のデータ（ユーザデータ）とその変調後のデータ、及び磁気記録セル１の磁化方向を示したものである。ここで、変調前データにおいて１または０が連続する数をｋ（ただし、ｋ≧２）としている。このように変調を行うことで、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ），３（≠ｎ×Ｎｍｉｎ），４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ），５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ），６（＝ｎ×Ｎｍｉｎ），・・・となる連続記録領域を持つように、記録することができる。また、本変形例も上記実施形態と同様に、Ｎ＝３であり、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含む。
【００６４】
【表２】
例えば、変調前データが「１１００００１０１１１１１０」であり、この直前及び直後の変調前データがそれぞれ、「０」及び「１」の場合は、変調後データが、「１１１０００００１１００１１１１１１００」となる。このようにすることで、ｋ＝２のとき、変調前データ１ビット当たりに必要な磁気記録セルは１．５個となり、また、ｋ≧３のとき、変調前データ１ビット当たりに必要な磁気記録セルは１．３４個より少なくなる。つまり、最短の連続記録領域のＮが２となるが、「変調前データ１ビット／２セル」よりも高密度の記録が可能となる。
【００６５】
（変形例２）
ここで、再生エラーを生じ難くするためには、以下のような変調を行ってもよい。
【００６６】
表３は、変調前のデータ（ユーザデータ）とその変調後のデータ、及び磁気記録セル１の磁化方向を示したものである。このように変調を行うことで、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ），４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ），５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ），６（＝ｎ×Ｎｍｉｎ），７（≠ｎ×Ｎｍｉｎ），・・・となる連続記録領域を持つように、記録することができる。
【００６７】
【表３】
例えば、変調前データが「１１００００１０１１１１１０」であり、この直前及び直後の変調前データがそれぞれ、「０」及び「１」の場合は、変調後データが、「１１１１００００００１１００１１１１１１１００」となる。このようにすることで、ｋ＝２のとき、変調前データ１ビット当たりに必要な磁気記録セルは２個であるが、ｋ≧３のとき、変調前データ１ビット当たりに必要な磁気記録セルは１．６７個より少なくなる。つまり、最短の連続記録領域のＮが２となるが、「変調前データ１ビット／２セル」よりも高記録密度の記録が可能となる。
【００６８】
このように、Ｎが小さい連続記録領域ほど、検出信号の振幅が小さくなる場合は、検出信号の歪みやノイズによって、検出信号のＮが２であるのか、３であるのか、判別が困難になるため、上記のような形態とすることで、再生エラーを生じ難くすることができる。変形例２の場合は、Ｎ＝３（Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎ）となる連続記録領域が存在しないため、磁気記録再生装置が、Ｎが２の連続記録領域からの検出信号を、Ｎが４の連続記録領域からの検出信号であると誤って認識したり、Ｎが４の連続記録領域からの検出信号を、Ｎが２の連続記録領域からの検出信号であると誤って認識したりする可能性が低減される。このように、変形例２では、ＮがＮｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含まないため、変形例１に比べ記録密度は低下するが、再生エラーは生じにくくなる。
一方、変形例１では、Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように記録するため、変形例２と比較して１ビット当たりの磁気記録セルの数を小さくすることができ、より高密度の記録が可能となる。このように、記録密度の向上とエラーの発生抑制の兼ね合いを考慮しつつ、変調方法の調整を行うことができる。
なお、その他の実施形態においても、エラーの発生抑制の観点から、変調方法に特別なルールを設けることにより、Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含まないように記録することが可能であるが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように記録することにより、全体的に連続記録領域のＮをより小さくすることができ、より高密度の記録を行うことが可能となる。
【００６９】
（変形例３）
第１の実施形態に対する別の変形例を以下に示す。第１の実施形態では、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ）、３（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）、４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ）、５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）・・・となる連続記録領域を持つように、「１」と「０」で表わされた変調前のデータ（ユーザデータ）を２つずつに区切り、変調後データに変換したが、本変形例では、Ｎが、３（＝Ｎｍｉｎ）、４（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）、６（＝ｎ×Ｎｍｉｎ）、７（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）・・・となるように、変調を行っている。本変形例においても、Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように記録している。
【００７０】
表４は、変形例３における変調前データと、変調後データ及び磁気記録セルの磁化方向を示している。「１」と「０」で表わされた変調前データ（ユーザデータ）を２つずつに区切り、表４の通り、変調後データに変換する。変調後データは、「１」及び「０」それぞれの磁化方向が、「上」及び「下」に対応するように記録される。
【００７１】
【表４】
ここで、「１０」と「０１」と「１１」と「００」との出現確率が等しいとすると、「変調前データ１ビット／２．５セル」となり、特許文献１で示された「変調前データ１ビット／３セル」よりも、１ビット当たりに使用される磁気記録セル数が少なくなり、高記録密度の記録が可能となる。表４における変調後データに関しては、どのような組み合わせであっても、「１」や「０」が５個連続して現れることがないため、変調前データが、「００」もしくは「１０」→「１１」→「１１」→「００」もしくは「０１」と続く場合、上記変調前データのうちの「１１」→「１１」を変調後データ「１１１１１」（連続記録領域のＮが５）に変換してもよい。また、変調前データが「１１」もしくは「０１」→「００」→「００」→「１１」もしくは「１０」と続く場合、上記変調前データのうちの「００」→「００」を変調後データ「０００００」（連続記録領域のＮがＮｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる５）に変換してもよい。このようにすることで、この変調前データ４ビットが磁気記録セル５つに対応することになり、「変調前データ１ビット／１．２５セル」となる部分を含む場合、上記「１ビット／２．５セル」に比べて、さらに高密度化できる。
【００７２】
このように、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された、パターンドメディアを備えた磁気記録再生装置において、連続記録領域に含まれる周方向位置の異なる磁気記録セルの数の最小値Ｎｍｉｎが２以上となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである連続記録領域を含むように変調し記録を行うことで、記録密度の低下を抑制しつつ、欠陥部による誤りを訂正することが可能になる。
（変形例４）
第１の実施形態に対する更なる変形例を以下に示す。
【００７３】
図７は、変形例４に係る磁気記録媒体の概略構成の一部、および磁気記録セルの一部を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のトラックＴｒ２の詳細図である。ユーザデータの変調記録は、上記の実施形態に限るものではなく、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、例えば、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ）、３（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）、４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ）、５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）・・・となり、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように、表５のように変調記録を行ってもよい。本変形例においても、Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように記録している。
【００７４】
【表５】
まず、「１」と「０」で表わされた変調前データ（ユーザデータ）を２つずつに区切り、表５の通り、変調後データ３つに変換する。表５に示されるように、変形例４では、変調後データが「１」のときは、磁気記録セル１の磁化方向が、直前の磁気記録セルの磁化方向から変化するように記録され、変調後データ「０」のときは、磁化方向が変化しないように記録される。例えば、変調後データが「１」のときは、直前の磁化方向が「下」であれば、「上」となるように記録され、直前の磁化方向が「上」であれば、「下」となるように記録される。また、例えば、変調後データが「０」のときは、直前の磁化方向が「上」であれば、「上」となるように記録され、直前の磁化方向が「下」であれば、「下」となるように記録される。変形例２では「１ビット／１．５セル」となり、特許文献１で示された「１ビット／２セル」よりも、１ビット当たりに使用される磁気記録セル数が少なくなり、高記録密度の記録が可能となる。
【００７５】
このように、変調後データにおいて、「１」の後は必ず「０」となるように変調を行うことで、Ｎｍｉｎ＝２となる。ただし、変調前データにおいて、「０１」の後に「１０」が続く場合（「０１」→「１０」と表記する）は、変調後には「００１１００」となり、「１１」を含み、Ｎｍｉｎ＝１となってしまう。たとえば、上記変調後データの直前の磁気記録セルの直前の磁化方向が上であった場合、磁化方向は「上上下上上上」となり、「下」がひとつになる。このような場合には、ｍは０以上の整数とし、表５の変調後データに含まれない「１０１」を用いて、特別に下記のように変調を行う。
【００７６】
〔変調前データ〕「０１」→「１０」×ｍ→「１０」
〔変調後データ〕「０００」→「１００」×ｍ→「１０１」
例えば、変調前データ「０１１０」は、上記においてｍ＝０であり、変調後「０００１０１」となる。また、変調前データ「０１１０１０１０」は、上記においてｍ＝２であり、変調後「０００１００１００１０１」となる。このようにすることで、変調後のデータが「１１」を含むことがなくなり、Ｎｍｉｎ＝１となることを防いでいる。
【００７７】
本変形例においても、上記実施形態と同様に、再生時において欠陥セルの訂正が可能である。このように、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された、パターンドメディアを備えた磁気記録再生装置において、連続記録領域に含まれる周方向位置の異なる磁気記録セルの数の最小値Ｎｍｉｎが、２以上となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである連続記録領域を含むように変調し、記録を行うことで、記録密度の低下を抑制しつつ、欠陥部による誤りを訂正することを可能になる。
【００７８】
加えて、本変形例では、変調前データのビット数と変調後データのビット数が常に等しいため、第１の実施形態及び変形例１〜３に比べ、さらに再生エラーを低減できる効果がある。
【００７９】
つまり、第１の実施形態では、「変調前データ１ビット／１．５セル」の領域と「変調前データ１ビット／２セル」の領域がある。よって、ある磁気記録セルにおいて、再生エラーが生じた場合、「変調前データ１ビット／１．５セル」の領域に含まれる磁気記録セルであるか、「変調前データ１ビット／２セル」の領域に含まれる磁気記録セルであるかを区別できない場合が考えられ、この場合、記録単位の境を特定できなくなり、再生エラーが生じた磁気記録セル以降の再生に影響を及ぼす恐れがある。このため、より多くのエラー訂正パターンが必要となることにより、記録容量が低下する可能性がある。しかしながら、変形例３においては、ある磁気記録セルにおいて、再生エラーが生じた場合でも、常に「変調前データ１ビット／１．５セル」であるため、記録単位の境を明確に判定することができる。このため、以降の記録単位の再生への影響が小さくなる。よって、変調前データ当たりに含まれる磁気記録セルの数、すなわちユーザデータの１ビット当たりに含まれる磁気記録セルの数を等しくすることで、さらに再生エラーの発生を抑制することが可能となる。
【００８０】
また、変調方法は、上記に限るものではなく、例えば、表６に示すように最短の連続記録領域のＮｍｉｎが３となり、Ｎが４や５となる磁気記録領域が存在するように、変調前データ２ビットを変調後データ４ビットに変調し、磁気記録セルに記録することで、「１ビット／２セル」とすることもできる。
【００８１】
【表６】
ただし、変調前データにおいて、「０１」の後に「１０」が続く場合（「０１」→「１０」と標記）は、「００１０１０００」となり、「１０１」を含み、Ｎｍｉｎ＝２となってしまう。このような場合には、上記表６の変調後データに含まれない「０００１」を用いて、特別に下記のように変調を行えばよい。
【００８２】
〔変調前データ〕「０１」→「１０」
〔変調後データ〕「０００１」→「００００」
このように、変調前データ「０１１０」は、変調後データ「０００１００００」とすることで、Ｎｍｉｎ＜３となることを防いでいる。
【００８３】
以上のように、Ｎｍｉｎ≧２となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである連続記録領域を含むように記録することで、記録密度の低下を抑制しつつ、欠陥部の訂正が可能となる。
【００８４】
（第２の実施形態）
次に、図８〜図１１を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と共通する各部位には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施の形態では、実施の形態１と装置の構成は同じであるが、磁気記録セル列２列を一つのトラックとして記録再生する点が異なる。
【００８５】
図８は、本実施形態に係る磁気記録再生装置２に備えられた、磁気記録セル１の一部と検出信号を示す概略図である。図８（ａ）に示すように、２列の磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２を１つのトラックＴｒ３として、再生する磁気記録再生装置について説明する。
【００８６】
図９は、記録再生ヘッド７ａの概略構成図である。図に示すように、記録再生ヘッド７ａは、磁気記録セル列Ｌ１、及びＬ２それぞれに記録を行うための、磁気記録素子１０ａ及び１０ｂを備え、さらに、磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２からの漏れ磁界を１度の走査で検出するための、磁気再生素子１１を備えている。磁気再生素子１１は磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２に含まれる磁気記録セルを交互に検出する。つまり、本実施形態では、磁気記録セル列Ｌ１における磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルは、ともに磁気記録セル列Ｌ２における磁気記録セルとなり、磁気記録セル列Ｌ２における磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルは、ともに磁気記録セル列Ｌ１における磁気記録セルとなる。符号間干渉を考慮した検出波形の概略図は、図８（ｂ）に示す通りである。
【００８７】
図１０は、磁気記録媒体４の磁気記録セルの一部、及び変調前データと記録単位における磁気記録セルの磁化方向の対応を示す図である。ユーザデータ（変調前データ）の変調方法は、第１の実施形態の表１に示す通りであるが、トラックＴｒ３が磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２から構成されているため、磁気記録セルの並びは図１０（ｂ）に示すように、２つのセル列を使った形式となる。これにより、図８（ａ）に示すトラックＴｒ３の両矢印区間は、変調前データ「１００１００１１０００１」を変調後、記録したものである。このとき、磁気記録素子１０ａ及び１０ｂは、変調後データをそれぞれ対応するセル列に記録していくことで、図１０（ａ）に示すような記録を行うことができる。
【００８８】
磁気記録セル１の検出信号に際しては、磁気再生素子１１は磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２に含まれる、磁気記録セルを交互に検出する。このため、実質的に、磁気記録セル１の周方向へのピッチが小さくなるため、第１の実施形態に示したように、１つのセル列を用いて記録再生する場合と比べ、符号間干渉が大きくなり、図８（ｂ）に示す概略図のようななだらかな波形が得られる。
【００８９】
図１１は、磁気記録媒体の磁気記録セルの一部と誤り訂正方法を示す概略図である。磁気記録セル１に欠陥部がある場合の、再生信号の訂正方法を以下に説明する。
【００９０】
図１１（ａ）に示すように、磁化方向が特定できない状態の欠陥部１０３ｃ及び１０４ｃを検出した場合の修正方法を示す。まず、欠陥部１０３ｃに対して周方向に隣接する磁気記録セル１０６と、磁気記録セル１０６に対しての、周方向に隣接する磁気記録セル１０７との磁化方向が異なることに着目する。含まれる磁気記録セルの数Ｎが、１となる連続記録領域が存在しないため、欠陥部１０３ｃは磁気記録セル１０６と等しいと、判定することができる。
【００９１】
さらに、欠陥部１０４ｃに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セル１０８と、欠陥部１０３ｃが訂正によって判定された磁化方向が等しいため、欠陥部１０４ｃの磁化方向が、磁気記録セル１０８と等しいと判定することができる。この結果、欠陥部が周方向に２個連続した場合でも、図１１（ｂ）の検出信号Ｓ´−Ｔｒ３は、同図中のＳ−Ｔｒ３で示された信号と同様の波形が検出されたと判断して、復号することができる。
【００９２】
なお、検出信号Ｓ´−Ｔｒ３やＳ´´−Ｔｒ３から、欠陥部１０３ｃや１０４ｃが存在すると判定する方法は、第３の実施形態で詳説明する。
【００９３】
（第３の実施形態）
本実施形態では、磁気記録媒体４にユーザデータを記録する領域と、あらかじめ波形のサンプルを備えるテストリード領域を備えた磁気記録再生装置２について説明する。
【００９４】
図１２は、第３の実施形態に係る磁気記録媒体４の概略図である。図に示すように、磁気記録媒体４において、ユーザデータを記録する領域３５０と、テストリード領域３６０が備えられている。
【００９５】
図１３は、第３の実施形態に係る磁気記録再生装置に備えられ、テストリード領域を具備した磁気記録媒体４の一部、及び検出信号を示したものである。図１３（ａ）に示すように、テストリード領域３６０では、ユーザデータを記録する領域３５０における磁気記録セル１と同じ形状の磁気記録セル１が、周方向へのピッチＤ１となるように配列されている。磁気記録セル１０９は、磁化方向が上である磁気記録セルであり、磁気記録セル１１０は磁化方向が下である磁気記録セルである。このとき、ピッチＤ１は、ユーザデータの記録再生を行う領域３５０における磁気記録セル１の、周方向へのピッチＤ２より大きく形成されており、磁気再生素子１１が信号を検出する際に、周方向における符号間干渉が生じないようになっている。
【００９６】
図１３（ｂ）は、磁気再生素子１１が磁気記録セル上を走査して、検出される検出信号を示している。ここで、テストリード領域３６０にて検出される、符号間干渉のない磁気記録セル１つあたりの検出信号を、Ｓｃｅｌｌとする。上向きの磁気記録セル１０９から検出したＳｃｅｌｌをＳ１０９、下向きの磁気記録セル１１０から検出したＳｃｅｌｌをＳ１１０と表す。また、Ｈ１、Ｈ２及びＨ３で示した検出信号の違いは、磁気記録セル１０９、１１０の大きさや、磁気再生素子１１の分解能や周波数応答性の違いにより、検出信号が異なる例を示している。本実施形態では、まずＳ１０９及びＳ１１０の周方向への空間分布を決定する。次に、これらのＳｃｅｌｌを、ユーザデータを記録する領域３５０における、磁気記録セル１の周方向へのピッチで重ね合わせることにより、記録トラックの検出信号が得られる。この検出信号をＳｒｅａｄと表す。波形等化部（図示せず）は、データをより正確に復号するために、上記手順に従い、符号干渉を加味した信号をあらかじめ予測し、ノイズ等を含む実際に検出された信号を、予測した波形に合うように調整する。
【００９７】
具体的には、例えば、実際に検出された信号の時刻ｔ１、ｔ２、・・・ｔｎにおけるＡ−Ｄ（アナログ−デジタル）変換後の値がｒ１、ｒ２、・・・ｒｎであり、時刻ｔ１、ｔ２、・・・ｔｎにおいて予測される波形パターンの値がｐ１、ｐ２、・・・ｐｎとｑ１、ｑ２、・・・ｑｎの２パターンであるとき、Σ（ｐｎ−ｒｎ）２とΣ（ｑｎ−ｒｎ）２とを比較して、値が小さくなる方の波形パターンになるように調整する。予測される波形パターンが３以上である場合も同様に、差分の２乗和が最小となる波形パターンとなるように、調整することができる。
【００９８】
波形等化部で処理された信号は、復号部（図示せず）送られ、変調後データから変調前データに復号される。
【００９９】
図１４は、第３の実施形態に係る磁気記録再生装置における、符号間干渉の例を示している。図１４（ａ）〜（ｃ）のそれぞれは、まず、個々の磁気記録セル１から検出される信号Ｓｃｅｌｌの空間分布を決定し、次に、その空間分布の重ね合わせを決定して得られる信号Ｓｒｅａｄの波形を示している。図１３の（ａ）〜（ｃ）それぞれに示される４種類の波形は、左から上向き磁気記録セル２つが連続する波形Ｈ（上上）、上向き磁気記録セル３つが連続する波形Ｈ（上上上）、上向き磁気記録セル６つが連続する波形Ｈ（上上上上上上）、上向き磁気記録セル２つと、下向き磁気記録セル３つが連続する波形Ｈ（上上下下下）の例である。磁気再生素子１１の周方向への空間分解能や周波数応答性に対して、磁気記録セル１の周方向へのピッチが小さくなるほど、図１４（ａ）に示されるように、符号間干渉が大きくなり、磁気再生素子１１の周方向への空間分解能や周波数応答性に対して、磁気記録セル１の周方向へのピッチが大きくなるほど、図１４（ｃ）に示されるように、符号間干渉が小さくなる。図１４（ｂ）は、磁気再生素子１１の周方向への空間分解能や周波数応答性に対して、磁気記録セル１の周方向へのピッチが上記図１４（ａ）と図１４（ｃ）の中間程度のピッチの場合の波形を示している。波形等化部は、上記手順に従い、実際の検出波形に対応して、適した上記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布と、該空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定した上で、実際に検出された信号の処理を行う。
【０１００】
なお、本明細書中の連続記録領域は、磁化方向が等しく、形状の揃った磁気記録セル１が周期的に配列された集合である。各磁気記録セル１は、磁化方向が異なる２種類の漏れ磁界のうちのいずれかの漏れ磁界を形成しており、個々の磁気記録セル１が作る漏れ磁界の重ね合わせが、全体の漏れ磁界であるとのモデルで考えることができる。このため、磁気記録セル１に欠陥がある場合、磁気記録セル１が形成する１つ分の漏れ磁界が差し引かれた状態で、全体の漏れ磁界を、磁気再生素子が検出することになる。
【０１０１】
よって、再生時において、符号間干渉がある検出信号が欠陥部を含む時に、欠陥部がどこに存在しているか特定しやすくなり、上記誤り訂正を実施し易くなる。例えば、再生時に、Ｓｃｅｌｌが１つ分、言いかえると、Ｓ１０９及びＳ１１０のいずれか１つ分が差し引かれた信号が得られた場合、欠陥部が１つ存在することと、存在した場所がわかり、第１の実施形態や変形例もしくは、第２の実施形態に示された誤り訂正を行うことが可能となる。
【０１０２】
このように、パターンドメディアにおいては、孤立した磁気記録セル１が、前後の磁気記録セル１と関係なく、単独で欠陥部となる可能性があるが、従来のグラニュラー媒体やディスクリートトラック媒体とは異なり、孤立した磁気記録セル１が規則正しく配列されているため、欠陥部による検出波形の変化を予め予測でき、この点を利用し、誤り訂正を行えるという効果を奏する。
【０１０３】
また、テストリード領域３６０を有しているため、符号間干渉が少ない状態での実測値に基づき、磁気記録再生装置が、磁気記録セル１つから、検出信号の周方向への空間分布のモデルを作ることが可能となる。このため、波形の等化や、欠陥セルの判定に関する精度が高くなり、より正確なデータの復号が可能となり、再生エラーをより低減させることができる。
【０１０４】
なお、磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布と、該空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定する方法は、上記に限るものではなく、例えば、テストリード領域を具備していなくてもよい。この場合、磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布や、該空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせパターンについて、予めいくつかのパターンをメモリ部が記憶しており、実際の検出波形に基づき、もっとも適した磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布や、該空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定してもよい。このようにすることで、テストリード領域に対応する部分をユーザデータの記録領域として利用することができ、ユーザデータの記録容量を大きくすることができる。
【０１０５】
また、個々の磁気記録セル１が作る漏れ磁界を、検出信号に基づいて生成されるクロックの周期で重ね合わせてもよい。このようにすることで、実際に再生を行っている線速度に対応した、磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布の重ね合わせに基づいて、波形の等化処理を行うことができ、線速度の変化する場合の再生エラーを低減させることができる。
【０１０６】
また、上述した実施形態及びその変形例は、いずれも、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された、記録面を有する磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置であれば、上記同様の動作が可能であり、例えば、光及び熱並びにマイクロ波等によるエネルギーアシスト方式の磁気記録再生装置においても、誤り訂正可能な状態で高記録密度の記録が可能となるという上記同様の効果を奏する。特に、光や熱によるエネルギーアシスト方式では、ユーザの繰り返し使用の過程で、昇温冷却が繰り返され、酸化等により、磁気記録セルの磁化が消失してしまう恐れが大きくなる。このため、本発明による光や熱によるエネルギーアシスト方式磁気記録再生装置では、特に、再生エラーを低下させることができる。
【０１０７】
今回開示された実施の形態、及び実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明に係る磁気記録再生装置は、例えばパターンドメディアのような磁気記録セルを備えた磁気記録媒体、及びこれを具備した磁気記録再生装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１、１ａ、１ｂ 磁気記録セル
２ 磁気記録再生装置
３ 制御部
４ 磁気記録媒体
５ スピンドル
６ サスペンション
７、７ａ 記録再生ヘッド
８ ボイスコイルモーター
９ ランプ機構
１０ 磁気記録素子
１１ 磁気再生素子
１２ 検出された信号のゼロレベル
１０１〜１１０ 磁気記録セル
１０１ｃ〜１０４ｃ 欠陥部
３５０ ユーザデータの記録領域
３６０ テストリード領域
４１０ ガラス基板
４２０ 軟磁性層
４３０ レジスト
４４０ 磁気記録セル１を形成する材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体にデータを記録及び再生する磁気記録再生装置に係り、特に高密度な記録が可能な記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコンなどの情報機器の飛躍的な機能向上に伴い、ユーザが扱うデータの情報量は増大している。このため、より多くのデータが記録できる大容量記録装置の実現がユーザから強く求められている。
【０００３】
大容量記録装置の例として、ハードディスクを用いた記録装置が挙げられる。ハードディスクは、円盤状の基板上に磁性体が塗布されたものである。ハードディスクは、磁気記録素子を用いて、ディスク表面の磁性層の磁化方向を変化させることにより、情報を記録する。
【０００４】
大容量記録装置の実現には、記録媒体であるハードディスクの記録密度の向上が大きな課題となる。上記した従来のハードディスクでは、媒体面に一様かつ連続的に形成された磁性層において、データ書込み単位である記録マークのエッジがギザギザ形状となる。このギザギザ形状は、再生時におけるノイズ（トランジションノイズ）の原因となり、ノイズによりＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が低下して、記録した情報が正しく再生できなくなるという問題が発生する。
【０００５】
また、記録密度の向上には、記録マーク自体を小型化することも必要となってくる。従来のハードディスクでは、一様に形成された磁性層上に記録マークを形成するため、記録マークを小さくして密度を上げていくと、記録マーク間で磁気的な干渉を起こす。その結果、情報を正しく記録できない、及び記録した情報が正しく再生できないなどの問題が生じる。
【０００６】
こうした問題を解決するための技術の一つとして、パターンドメディアがある。パターンドメディアとは、磁気的に孤立した磁気記録セルを配列した磁気記録媒体のことをいう。磁気記録セルは、非磁性材料の中に等間隔で規則正しく並べられた磁性材料の粒子からなる。この磁気記録セルに磁気情報が記録されており、記録マークのエッジが磁気記録セルのエッジとなる。したがって、記録マークが小さくなっても高いＳ／Ｎ比を確保しやすくなる。その結果、記録媒体にパターンドメディアを用いることで、再生時のノイズ、及び記録マーク間の磁気の干渉を低減することができ、記録密度の大幅な向上を図ることができる。
【０００７】
ところで、パターンドメディアのような高密度磁気記録媒体に形成される磁気記録セル間のピッチは、数十ｎｍ程度と非常に狭い。このため、記録を行なう記録再生ヘッドの磁気記録素子の位置と、所望の磁気記録セルの位置との間にわずかなズレが生じただけで、記録エラーが発生しやすくなってしまうという問題がある。特に、磁気記録セル１つに対して、１ビットを記録する場合、再生時に磁気記録セル１つの記録エラーの誤り訂正を行うことが困難になる。さらに、孤立している磁気記録セルは、単独で欠陥となる可能性があり、磁気記録セルの欠陥等があると、記録不可能な磁気記録セルが存在することにより、正しく記録できなくなり、この場合も再生時の誤り訂正が困難になる。
【０００８】
このような問題を解決するために、たとえば、特許文献１では、データ１ビットを複数のセルに記録することにより、誤り訂正を可能にして、書き込みエラーの影響を解消する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開 ２００３−１５１１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、１ビット当たりに含まれる磁気記録セルの数を単純に増加させて、誤り訂正を行うので、記録密度が大きく低下することになる。例えば、ユーザデータ１ビット当たりの磁気記録セルの数をＭ個とすると、記録密度はＭ分の１となってしまう。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録密度の低下を抑制しつつ、磁気記録セルの欠陥による再生エラーを訂正することが可能な磁気記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る磁気記録再生装置は、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された、記録面を有する磁気記録媒体と、磁界を発生させて、前記磁気記録セルに情報を記録するための記録手段と、前記磁気記録セルの漏れ磁界を検出して、情報を再生するための再生手段を備えた磁気記録再生装置であって、再生トラック内において、磁化方向が等しい前記磁気記録セルが、周方向に連続する領域を連続記録領域とし、前記連続記録領域に含まれる前記磁気記録セルの数をＮとし、最小となるＮをＮｍｉｎとし、正の整数をｎとするとき、前記記録手段は前記磁気記録媒体に対し、Ｎｍｉｎ≧２となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記磁気記録セルの一つを第１の磁気記録セルとし、前記第１の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルをそれぞれ第２の磁気記録セル及び第３の磁気記録セルとし、前記第１の磁気記録セルが欠陥部である場合、前記第２の磁気記録セル及び前記第３の磁気記録セルの磁化方向が等しいとき、前記第１の磁気記録セルの磁化方向が前記第２の磁気記録セルと等しいと判定することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記磁気記録セルの一つを第１の磁気記録セルとし、前記第１の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルの内の１つを第２の磁気記録セルとし、前記第２の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルのうち、前記第１の磁気記録セルとは異なる磁気記録セルを第４の磁気記録セルとし、前記第１の磁気記録セルが欠陥部である場合、前記第２の磁気記録セルと前記第４の磁気記録セルの磁化方向が異なるとき、前記第１の磁気記録セルの磁化方向が前記第２の磁気記録セルと等しいと判定することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、ユーザデータのビット当たりに含まれる前記磁気記録セルの数が等しいことを特徴としている。
【００１７】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記再生手段は前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布と、前記空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定する波形等化手段をさらに備えることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記磁気記録媒体は、前記再生手段が、前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布を測定するためのテストリード領域を備えることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記テストリード領域及びユーザデータの記録再生を行う領域について、前記磁気記録セルの周方向へのピッチをそれぞれ、Ｄ１及びＤ２とすると、Ｄ１＞Ｄ２であることを特徴としている。
【００２０】
本発明に係る磁気記録媒体は、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体であって、磁気記録再生装置における磁気再生手段が、前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布を測定するためのテストリード領域を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の磁気記録再生装置によれば、記録密度の低下を抑制しつつ、磁気記録セルの欠陥による再生エラーを訂正すること可能な磁気記録再生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】磁気記録再生装置の内部構成を表す図である。
【図２】第１の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの配置構造を示す図である。
【図３】記録再生ヘッドの概略構成を表す図である。
【図４】磁気記録媒体の製造方法について説明する図である。
【図５】第１の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの一部と検出信号を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの一部と誤り訂正方法を示す概略図である。
【図７】第１の実施形態に係る磁気記録媒体の概略構成の一部、および磁気記録セルの一部を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る磁気記録媒体の概略構成の一部と検出信号を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る記録再生ヘッドの概略構成を表す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの一部、及び変調前データと記録単位における磁気記録セルの磁化方向の対応を示す図である。
【図１１】第２の実施形態に係る磁気記録媒体の磁気記録セルの一部と誤り訂正方法を示す概略図である。
【図１２】第３の実施形態に係る磁気記録媒体の概略構成を示す図である。
【図１３】第３の実施形態に係る磁気記録媒体の記録セルの一部と検出信号を示す図である。
【図１４】第３の実施形態に係る磁気記録再生装置における符号間干渉を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１〜図７を用いて以下に説明する。
【００２５】
＜構成＞
図１は、磁気記録再生装置の内部構成を示す図である。図に示すように、磁気記録再生装置２は、磁気記録再生装置２の動作を制御する制御部３と、円盤状の磁気記録媒体４を回転させるスピンドル５を駆動するスピンドルモータ（図示せず）と、スピンドルモータの動作をコントローラの制御にしたがって制御するためのスピンドル制御部（図示せず）と、サスペンション６の先端に設けられ、磁気記録媒体４に対して磁気情報の記録再生を行なうための記録再生ヘッド７と、スピンドル５に装着された磁気記録媒体４の半径方向に、記録再生ヘッド７が移動するよう、サスペンション６を駆動するＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）８と、記録再生ヘッド７を退避させる位置に設けられたランプ機構９を備えている。
【００２６】
制御部３は、磁気再生素子の検出信号から記録再生ヘッド７の位置情報を算出し、ＶＣＭ８に移動指示を送信して、記録再生ヘッド７の磁気記録媒体４に対する半径位置制御を行なうためのヘッド位置制御部（図示せず）とを含む。
【００２７】
磁気記録媒体４は、円盤形状をしており、中央部にはスピンドル５が嵌合可能な穴部が形成されている。磁気記録媒体４に嵌合したスピンドル５は、磁気記録媒体４を図１に示した矢印方向に回転させる。
【００２８】
図２は、磁気記録媒体４の一部を拡大した図である。磁気記録セル１が周方向に等間隔で並んだ記録トラックが、半径方向に並んでいる。磁気記録セル１は、磁化方向が紙面奥から手前方向、すなわち磁化方向が上である磁気記録セル１ａと、磁化方向が紙面手前から奥方向、すなわち磁化方向が下である磁気記録セル１ｂを含み、この磁化方向の上下が、後述する変調後データの「１」と「０」に対応する。
【００２９】
図３は、記録再生ヘッド７の概略構成図である。詳細は後述するが、記録再生ヘッド７は、磁界を発生して、磁気記録媒体４に記録を行うための磁気記録素子１０と、磁界を検知し、磁気記録媒体４に記録された情報を再生するための磁気再生素子１１とを含む。
【００３０】
また、磁気記録再生装置２は、記録再生ヘッド７が含む磁気記録素子１０に関して、磁気記録素子１０が発生する磁界の強さ、パルス幅、発生タイミングなどの情報を記憶するメモリ部（図示せず）を備えている。メモリ部はさらに、記録再生ヘッド７が含む磁気再生素子１１が追従するトラックを判別するための信号振幅、領域判別用の信号振幅、配置情報、信号振幅と、記録再生ヘッド７の半径方向への移動量とを対応付けたテーブルなどを記憶する。
【００３１】
ヘッド位置制御部は、フィードバック制御による半径位置制御を行なうことで、所定のトラックに追従して記録再生を行なうトラッキング制御を実現する。すなわち、ヘッド位置制御部は、磁気再生素子１１の検出信号の信号波形から、磁気記録媒体４上に記録されたサーボパターンを検出し、サーボパターンの配置情報及び識別情報を参照することによって、オフトラック量及びオフトラック方向を判定し、ヘッド位置の制御を行なう。
【００３２】
磁気記録装置２は、さらに、ＶＣＭ８により一端部を中心に回動するよう駆動され、他端の下面に記録再生ヘッド７を備えたサスペンション６と、記録再生ヘッド７を退避させる位置に設けられたランプ機構９とを含む。
【００３３】
サスペンション６は、ＶＣＭ８によって、その先端が磁気記録媒体４上の半径方向に移動可能なように駆動される。サスペンション６の先端部には、記録再生ヘッド７が備えられているため、記録再生ヘッド７は、ＶＣＭ８の動作に応じて磁気記録媒体４の半径方向における位置を変更することができる。
【００３４】
図１及び図３を参照して、記録再生ヘッド７の詳細を説明する。記録再生ヘッド７は、磁気記録媒体４と向かい合う面であって、磁気記録媒体４と近い方の面に配置された、磁気記録媒体４に対して垂直方向の磁界を印加するための磁気記録素子１０と、磁気記録媒体４からの磁界を検出して電気信号を出力するための磁気再生素子１１とを含む。
【００３５】
磁気記録素子１０は、磁気記録媒体４に情報を記録する時は、情報を記録するのに十分な強度の磁界を印加する。この時、印加する磁界の方向も考慮される。本実施形態では、図１において紙面奥から手前に向かう磁界の方向を上向き、紙面手前から奥に向かう磁界の方向を下向きとする。磁気記録媒体４に情報を記録するときには、下向きの磁界、又は上向きの磁界を印加する。
【００３６】
なお、磁気記録素子１０と、磁気再生素子１１との磁気記録媒体４から見た円周方向における位置関係は、以下の通りである。すなわち、記録再生ヘッド７が回転する磁気記録媒体４の任意の位置を通過するとき、任意の位置上を磁気再生素子１１が先に通過して、トラッキングを行い、磁気記録素子１０がその後に通過するような位置関係になっている。そのため、記録再生ヘッド７は先に磁気再生素子１１が検出した検出信号を出力し、制御部３によってトラッキングを行いながら、磁気記録素子１０によって情報を記録する。
【００３７】
ここで、磁気記録再生装置２における磁気記録媒体４に対する磁気情報の記録再生について説明する。本実施形態に係る磁気記録再生装置２の磁気再生素子１１は、磁化検出領域で磁化が存在しない場合には、磁気記録媒体４からゼロレベルの信号を出力する。また、磁気再生素子１１は、上向きの磁化が存在する場合にはプラスの信号を出力し、下向きの磁化が存在する場合にはマイナスの信号を出力する。
【００３８】
図２に示すように、磁気記録媒体４は、孤立した複数個の円柱状の磁気記録セル１（以下、磁化方向が紙面奥から手前の方向の磁気記録セル１ａと、磁化方向が紙面手前から奥の方向の磁気記録セル１ｂをまとめて、磁気記録セル１と表記する。また、磁気記録セル１ａ及び１ｂの磁化方向をそれぞれ、上方向及び下方向と表記する。）を含む、パターンドメディアの磁気記録媒体である。また、磁気記録媒体４は、記録媒体面内方向に対して垂直方向に磁化されることで情報が記録されるタイプの磁気記録媒体である。
【００３９】
磁気記録媒体４は、ユーザデータを記録する領域と、予め設定された、磁化方向が変化しないサーボパターン領域（図示せず）とを含む。ユーザデータを記録する領域には磁気記録セルが含まれ、記録再生ヘッド７によって磁気情報が記録再生される。サーボパターン領域は、磁化の方向が変化しないため、例えば、トラッキングサーボ用パターンなどの検出信号として用いる。
【００４０】
図２を参照して、本実施形態では、矢印が示す方向を磁気記録媒体４の回転方向とする。そのため、磁気再生素子１１は、磁気記録媒体４において図２の左側の磁気記録セル１から順に信号を検出する。
【００４１】
以下、磁気記録媒体４の製造方法の一例について示す。
【００４２】
図４は、磁気記録媒体４の製造方法について説明する図である。
【００４３】
まず、ガラス基板４１０上に軟磁性層４２０を形成し、この軟磁性層４２０上にレジスト４３０を塗布する（図４ａ）。
【００４４】
次に、レジスト４３０上に微細パターンを形成する。微細パターンとは、記録媒体上に形成される磁気的に孤立した、磁気記録セル１の配置パターンのことである。磁気記録媒体４の場合、微細パターンによって直径２５ｎｍ程度の円を配置し、円柱状の磁気記録セル１を形成する。微細パターンの形成方法の例として、レジストの所望の位置に電子線を照射し、現像処理を行なうことで、レジスト上に所望のパターンを形成する「電子線リソグラフィー法」がある。電子線リソグラフィー法にて現像処理がなされると、電子線が照射された部分のレジストが無くなり、レジスト上に微細パターンが形成される（図４ｂ）。
【００４５】
微細パターンを形成後、磁気記録セル１を形成する材料４４０（Ｃｏなど）をレジスト４３０上に成膜する。この時、レジスト４３０がなくなった領域に関しては、磁気記録セル１を形成する材料４４０の一部が軟磁性層４２０上に成膜される（図４ｃ）。
【００４６】
その後、有機溶剤などを用いて、レジスト４３０と、レジスト４３０上に堆積した磁気記録セル１を形成する材料４４０とを除去する。このとき、軟磁性層４２０上に直接堆積した磁気記録セル１を形成する材料４４０は、除去されずに残る（図４ｄ）。これが磁気記録セル１となる。
【００４７】
レジスト４３０、及びレジスト４３０上に堆積した磁気記録セルを形成する材料４４０を除去後、この基板４１０上に非磁性層を成膜する。そして、この基板の非磁性層側から研磨を行ない、磁気記録セル１を表面に露出させ、基板表面を平滑にする。最後に、磁気記録セル１が形成された基板に対して潤滑剤を塗布する。
【００４８】
上記磁気記録媒体４の製造方法では、磁気記録セル１を形成する材料としてＣｏを挙げた。しかし、他の金属、例えばＰｔ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ及びこれらの金属からなる合金を用いてもよい。合金の例としては、ＣｏＰｔ、ＳｍＣｏ、ＣｏＣｒ又はＴｂＦｅＣｏ合金を用いてもよい。さらに、レジストへの微細パターンの形成方法としては、上記した電子リソグラフィー法の他に、例えば陽極酸化法、フォトリソグラフィー法、ナノインプリント法等を用いることが可能である。
【００４９】
また、上記した磁気記録媒体４の製造方法では、磁気記録媒体４の片面にのみ磁気記録セル１を有する面である磁気記録面を形成しているが、これに限らず、磁気記録媒体４の両面に磁気記録面を形成してもよい。この場合には、上記製造方法に示す工程が、磁気記録媒体４の両面に対して実施されればよい。なお、磁気記録媒体４の両面に形成される磁気記録面への潤滑剤の塗布については、同時に行うことも可能である。
【００５０】
＜動作＞
第１の実施形態に係る磁気記録再生装置２について、以下に説明する。
【００５１】
データを媒体に記録する場合、データを一旦変調して記録する方法が一般的である。データの変調方式には、ＮＲＺＩ方式、ＦＭ方式、ＲＬＬ方式など様々な方式が用いられる。たとえば、特開昭６０−７４１２５号に示されるＲＬＬ符号化方式では、０の連続する数が一定数以下に収まるように符号化している。パターンドメディアにおいてもデータを変調して記録している。
【００５２】
本実施形態では、変調後のユーザデータを、連続記録領域に含まれる磁気記録セル１が３つとなる連続記録領域を含むように符号化し、磁気記録媒体４に記録する。磁化する場合の紙面手前から奥に向かう磁界の方向を下向き、紙面奥から手前に向かう磁界の方向を上向きとし、磁気記録媒体４に情報を記録するときには、下向きの磁界、又は上向きの磁界を印加する。記録された磁気記録セル１の磁化方向についても、紙面手前から奥に向かう磁化の方向を下向き、紙面奥から手前に向かう磁化の方向を上向きとする。
【００５３】
図５は、本実施形態に係る磁気記録再生装置２に備えられた磁気記録セル１の一部と検出信号を示す概略図である。本実施形態では、まず、「１」と「０」で表わされた変調前のデータ（ユーザデータ）を２つずつに区切り、連続記録領域に含まれる前記磁気記録セルの数をＮとし、Ｎｍｉｎ≧２であって、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ）、３（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）、４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ）、５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）・・・となり、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように、変調後データに変換する。本実施の形態は、磁気記録媒体に対してＮｍｉｎ≧２となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録する条件に加え、Ｎｍｉｎが３であり、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含む。
【００５４】
表１は、変調前のデータ（ユーザデータ）とその変調後のデータ、及び磁気記録セル１の磁化方向を示したものである。表１に示すように、変調後データは、「１」及び「０」それぞれの磁化方向が「上」及び「下」に対応するように、記録される。
【００５５】
【表１】
例えば、変調前のデータが「１００１００１１」のときは、「１１００００１１０００１１１」に変換される。これに伴い、図２のトラックＴｒ１及び図５に示すように、磁気記録素子１０により「上上下下下下上上下下下上上上」の順で磁界を発生させ、磁気記録媒体４に対して相対的に、紙面左側の磁気記録セル１から右方向に移動しながら、磁気記録セル１を上記と同様の方向に磁化させる。このため、磁気記録セル１の磁化方向は、紙面左から、「上上下下下下上上下下下上上上」の順となる。また、図２のＴｒ１には存在しないが、データの並びによっては、Ｎが５以上となる連続記録領域も生じる。変調前データに含まれる「１０」と「０１」と「１１」と「００」との比率が等しい場合、「変調前データ１ビット／１．７５セル」となり、特許文献１で示された「変調前データ１ビット／２セル」よりも、１ビット当たりに使用される磁気記録セル数が少なくなり、高密度の記録が可能となる。
【００５６】
図５に示す検出信号は、図２の破線で示す記録トラックＴｒ１（図５に示す磁気記録セルの列）に沿って、磁気再生素子１１が磁気記録媒体４を再生したときの信号である。このとき、磁気再生素子１１は、磁気記録セル１からの漏れ磁界を紙面左側から右側に向かって順に検出している。曲線が座標軸に対して上部にあるときは、磁気記録セルの磁化方向が上であるプラスの信号が、下部にあるときは、磁気記録セルの磁化方向が下であるマイナスの信号が、及び軸上にあるときは、ゼロレベルの信号が検出される。このとき、検出信号に基づいて生成されるクロック周期は、基本的に、（磁気記録セル１の周方向へのピッチ）／（磁気再生素子１１の周方向への走査速度）に対応する。クロックは、磁気再生素子１１がユーザデータを記録する領域の磁気記録セルから検出した信号に基づいて生成されてもよく、別途設けられた同期信号生成用パターンから検出した信号に基づいて生成されてもよい。このクロックに基づいて、符号間干渉によって連続的な波形が得られる場合でも、磁気記録セルごとの信号を判別することができる。つまり、上記クロックに基づいて、１つの連続記録領域において検出された信号が、何個の磁気記録セルによって形成された信号であるかを正確に判別することができ、より正確に再生を行うことが可能となる。例えば、記録された変調後データが「１００１」である場合に、「１０１」もしくは「１０００１」と誤って判定し、再生エラーとなる恐れを低減することができる。
また、記録時においても、上記同様にして生成したクロックに基づき、磁気記録素子が、予め媒体に形成された各磁気記録セルにタイミングを合わせながら磁界を発生させるように制御することによって、より正確な記録を行うことが可能となる。
【００５７】
次に、磁気記録セル１に欠陥部がある場合の再生信号の訂正方法を以下に示す。
【００５８】
図６は、第１の実施形態に係る磁気記録セル１の一部と、誤り訂正方法を示す概略図である。図６（ａ）に示すように、本実施形態では、磁化方向が特定できない状態の欠陥部１０１ｃを検出した場合の修正方法を示す。図６（ａ）において、検出波形はＳ´−Ｔｒ１である。欠陥部１０１ｃに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セル１０２及び磁気記録セル１０３の磁化方向が等しいとき、もし、欠陥部１０１ｃが磁気記録セル１０２及び１０３とは異なる磁化であると仮定すると、含まれる磁気記録セルの数Ｎが１となる連続記録領域が存在することになる。しかしながら、本発明による磁気記録再生装置２には、このような連続記録領域は存在しないため、欠陥部１０１ｃの磁化方向が磁気記録セル１０２及び１０３と等しいと判定することができ、再生信号を図５に示された信号と同様の波形が検出されたと判断して、データを復号することができる。
【００５９】
また、図６（ｂ）に示すように、検出波形Ｓ´´−Ｔｒ１より、磁化方向が特定できない状態の欠陥部１０２ｃが検出された場合、欠陥部１０２ｃに対して、周方向に隣接する２つ磁気記録セルの内の１つの磁気記録セル１０４に対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルのうち、欠陥部１０２ｃとは異なる磁気記録セル１０５があり、磁気記録セル１０４と磁気記録セル１０５の磁化方向が異なるとき、もし、欠陥部１０２ｃが磁気記録セル１０４とは異なる磁化であると仮定すると、含まれる磁気記録セルの数Ｎが１となる連続記録領域が存在することになる。しかしながら、本発明による磁気記録再生装置２には、このような連続記録領域は存在しないため、欠陥部１０２ｃの磁化方向が磁気記録セル１０４と等しいと判定することができる。
【００６０】
このように、磁気記録媒体４の製造において、例えば、電子線リソグラフィーやレジストの現像、磁気記録セル１を形成する材料の成膜時に、欠陥部が形成されてしまったとしても、誤り訂正が可能となる。また、ユーザが使用している間に、酸化等により、磁気記録セル１の磁化が消失してしまった場合でも、誤り訂正が可能となる。
【００６１】
なお、検出信号Ｓ´−Ｔｒ１やＳ´´−Ｔｒ１から、欠陥部１０１ｃや１０２ｃが存在すると判定する方法は、後述する第３の実施形態で説明する。
【００６２】
また、ユーザデータの変調方法は上記に限るものではなく、例えば、変調前の４種類のデータ「１０」、「０１」、「１１」及び「００」のそれぞれを、変調後データ「１１００」、「００１１」、「１１１」及び「０００」のいずれかに重複しないように、変調することができる。このように、Ｎｍｉｎ≧２となるように記録し、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである連続記録領域を含むように記録することにより、欠陥部による再生エラーに関し、訂正できる可能性を高くすることができる。
【００６３】
（変形例１）
表２は、上記表１同様に、変調前のデータ（ユーザデータ）とその変調後のデータ、及び磁気記録セル１の磁化方向を示したものである。ここで、変調前データにおいて１または０が連続する数をｋ（ただし、ｋ≧２）としている。このように変調を行うことで、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ），３（≠ｎ×Ｎｍｉｎ），４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ），５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ），６（＝ｎ×Ｎｍｉｎ），・・・となる連続記録領域を持つように、記録することができる。また、本変形例も上記実施形態と同様に、Ｎ＝３であり、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含む。
【００６４】
【表２】
例えば、変調前データが「１１００００１０１１１１１０」であり、この直前及び直後の変調前データがそれぞれ、「０」及び「１」の場合は、変調後データが、「１１１０００００１１００１１１１１１００」となる。このようにすることで、ｋ＝２のとき、変調前データ１ビット当たりに必要な磁気記録セルは１．５個となり、また、ｋ≧３のとき、変調前データ１ビット当たりに必要な磁気記録セルは１．３４個より少なくなる。つまり、最短の連続記録領域のＮが２となるが、「変調前データ１ビット／２セル」よりも高密度の記録が可能となる。
【００６５】
（変形例２）
ここで、再生エラーを生じ難くするためには、以下のような変調を行ってもよい。
【００６６】
表３は、変調前のデータ（ユーザデータ）とその変調後のデータ、及び磁気記録セル１の磁化方向を示したものである。このように変調を行うことで、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ），４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ），５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ），６（＝ｎ×Ｎｍｉｎ），７（≠ｎ×Ｎｍｉｎ），・・・となる連続記録領域を持つように、記録することができる。
【００６７】
【表３】
例えば、変調前データが「１１００００１０１１１１１０」であり、この直前及び直後の変調前データがそれぞれ、「０」及び「１」の場合は、変調後データが、「１１１１００００００１１００１１１１１１１００」となる。このようにすることで、ｋ＝２のとき、変調前データ１ビット当たりに必要な磁気記録セルは２個であるが、ｋ≧３のとき、変調前データ１ビット当たりに必要な磁気記録セルは１．６７個より少なくなる。つまり、最短の連続記録領域のＮが２となるが、「変調前データ１ビット／２セル」よりも高記録密度の記録が可能となる。
【００６８】
このように、Ｎが小さい連続記録領域ほど、検出信号の振幅が小さくなる場合は、検出信号の歪みやノイズによって、検出信号のＮが２であるのか、３であるのか、判別が困難になるため、上記のような形態とすることで、再生エラーを生じ難くすることができる。変形例２の場合は、Ｎ＝３（Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎ）となる連続記録領域が存在しないため、磁気記録再生装置が、Ｎが２の連続記録領域からの検出信号を、Ｎが４の連続記録領域からの検出信号であると誤って認識したり、Ｎが４の連続記録領域からの検出信号を、Ｎが２の連続記録領域からの検出信号であると誤って認識したりする可能性が低減される。このように、変形例２では、ＮがＮｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含まないため、変形例１に比べ記録密度は低下するが、再生エラーは生じにくくなる。
一方、変形例１では、Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように記録するため、変形例２と比較して１ビット当たりの磁気記録セルの数を小さくすることができ、より高密度の記録が可能となる。このように、記録密度の向上とエラーの発生抑制の兼ね合いを考慮しつつ、変調方法の調整を行うことができる。
なお、その他の実施形態においても、エラーの発生抑制の観点から、変調方法に特別なルールを設けることにより、Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含まないように記録することが可能であるが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように記録することにより、全体的に連続記録領域のＮをより小さくすることができ、より高密度の記録を行うことが可能となる。
【００６９】
（変形例３）
第１の実施形態に対する別の変形例を以下に示す。第１の実施形態では、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ）、３（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）、４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ）、５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）・・・となる連続記録領域を持つように、「１」と「０」で表わされた変調前のデータ（ユーザデータ）を２つずつに区切り、変調後データに変換したが、本変形例では、Ｎが、３（＝Ｎｍｉｎ）、４（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）、６（＝ｎ×Ｎｍｉｎ）、７（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）・・・となるように、変調を行っている。本変形例においても、Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように記録している。
【００７０】
表４は、変形例３における変調前データと、変調後データ及び磁気記録セルの磁化方向を示している。「１」と「０」で表わされた変調前データ（ユーザデータ）を２つずつに区切り、表４の通り、変調後データに変換する。変調後データは、「１」及び「０」それぞれの磁化方向が、「上」及び「下」に対応するように記録される。
【００７１】
【表４】
ここで、「１０」と「０１」と「１１」と「００」との出現確率が等しいとすると、「変調前データ１ビット／２．５セル」となり、特許文献１で示された「変調前データ１ビット／３セル」よりも、１ビット当たりに使用される磁気記録セル数が少なくなり、高記録密度の記録が可能となる。表４における変調後データに関しては、どのような組み合わせであっても、「１」や「０」が５個連続して現れることがないため、変調前データが、「００」もしくは「１０」→「１１」→「１１」→「００」もしくは「０１」と続く場合、上記変調前データのうちの「１１」→「１１」を変調後データ「１１１１１」（連続記録領域のＮが５）に変換してもよい。また、変調前データが「１１」もしくは「０１」→「００」→「００」→「１１」もしくは「１０」と続く場合、上記変調前データのうちの「００」→「００」を変調後データ「０００００」（連続記録領域のＮがＮｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる５）に変換してもよい。このようにすることで、この変調前データ４ビットが磁気記録セル５つに対応することになり、「変調前データ１ビット／１．２５セル」となる部分を含む場合、上記「１ビット／２．５セル」に比べて、さらに高密度化できる。
【００７２】
このように、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された、パターンドメディアを備えた磁気記録再生装置において、連続記録領域に含まれる周方向位置の異なる磁気記録セルの数の最小値Ｎｍｉｎが２以上となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである連続記録領域を含むように変調し記録を行うことで、記録密度の低下を抑制しつつ、欠陥部による誤りを訂正することが可能になる。
（変形例４）
第１の実施形態に対する更なる変形例を以下に示す。
【００７３】
図７は、変形例４に係る磁気記録媒体の概略構成の一部、および磁気記録セルの一部を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のトラックＴｒ２の詳細図である。ユーザデータの変調記録は、上記の実施形態に限るものではなく、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、例えば、Ｎが、２（＝Ｎｍｉｎ）、３（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）、４（＝ｎ×Ｎｍｉｎ）、５（≠ｎ×Ｎｍｉｎ）・・・となり、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように、表５のように変調記録を行ってもよい。本変形例においても、Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎとなる連続記録領域を含むように記録している。
【００７４】
【表５】
まず、「１」と「０」で表わされた変調前データ（ユーザデータ）を２つずつに区切り、表５の通り、変調後データ３つに変換する。表５に示されるように、変形例４では、変調後データが「１」のときは、磁気記録セル１の磁化方向が、直前の磁気記録セルの磁化方向から変化するように記録され、変調後データ「０」のときは、磁化方向が変化しないように記録される。例えば、変調後データが「１」のときは、直前の磁化方向が「下」であれば、「上」となるように記録され、直前の磁化方向が「上」であれば、「下」となるように記録される。また、例えば、変調後データが「０」のときは、直前の磁化方向が「上」であれば、「上」となるように記録され、直前の磁化方向が「下」であれば、「下」となるように記録される。変形例２では「１ビット／１．５セル」となり、特許文献１で示された「１ビット／２セル」よりも、１ビット当たりに使用される磁気記録セル数が少なくなり、高記録密度の記録が可能となる。
【００７５】
このように、変調後データにおいて、「１」の後は必ず「０」となるように変調を行うことで、Ｎｍｉｎ＝２となる。ただし、変調前データにおいて、「０１」の後に「１０」が続く場合（「０１」→「１０」と表記する）は、変調後には「００１１００」となり、「１１」を含み、Ｎｍｉｎ＝１となってしまう。たとえば、上記変調後データの直前の磁気記録セルの直前の磁化方向が上であった場合、磁化方向は「上上下上上上」となり、「下」がひとつになる。このような場合には、ｍは０以上の整数とし、表５の変調後データに含まれない「１０１」を用いて、特別に下記のように変調を行う。
【００７６】
〔変調前データ〕「０１」→「１０」×ｍ→「１０」
〔変調後データ〕「０００」→「１００」×ｍ→「１０１」
例えば、変調前データ「０１１０」は、上記においてｍ＝０であり、変調後「０００１０１」となる。また、変調前データ「０１１０１０１０」は、上記においてｍ＝２であり、変調後「０００１００１００１０１」となる。このようにすることで、変調後のデータが「１１」を含むことがなくなり、Ｎｍｉｎ＝１となることを防いでいる。
【００７７】
本変形例においても、上記実施形態と同様に、再生時において欠陥セルの訂正が可能である。このように、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された、パターンドメディアを備えた磁気記録再生装置において、連続記録領域に含まれる周方向位置の異なる磁気記録セルの数の最小値Ｎｍｉｎが、２以上となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである連続記録領域を含むように変調し、記録を行うことで、記録密度の低下を抑制しつつ、欠陥部による誤りを訂正することを可能になる。
【００７８】
加えて、本変形例では、変調前データのビット数と変調後データのビット数が常に等しいため、第１の実施形態及び変形例１〜３に比べ、さらに再生エラーを低減できる効果がある。
【００７９】
つまり、第１の実施形態では、「変調前データ１ビット／１．５セル」の領域と「変調前データ１ビット／２セル」の領域がある。よって、ある磁気記録セルにおいて、再生エラーが生じた場合、「変調前データ１ビット／１．５セル」の領域に含まれる磁気記録セルであるか、「変調前データ１ビット／２セル」の領域に含まれる磁気記録セルであるかを区別できない場合が考えられ、この場合、記録単位の境を特定できなくなり、再生エラーが生じた磁気記録セル以降の再生に影響を及ぼす恐れがある。このため、より多くのエラー訂正パターンが必要となることにより、記録容量が低下する可能性がある。しかしながら、変形例３においては、ある磁気記録セルにおいて、再生エラーが生じた場合でも、常に「変調前データ１ビット／１．５セル」であるため、記録単位の境を明確に判定することができる。このため、以降の記録単位の再生への影響が小さくなる。よって、変調前データ当たりに含まれる磁気記録セルの数、すなわちユーザデータの１ビット当たりに含まれる磁気記録セルの数を等しくすることで、さらに再生エラーの発生を抑制することが可能となる。
【００８０】
また、変調方法は、上記に限るものではなく、例えば、表６に示すように最短の連続記録領域のＮｍｉｎが３となり、Ｎが４や５となる磁気記録領域が存在するように、変調前データ２ビットを変調後データ４ビットに変調し、磁気記録セルに記録することで、「１ビット／２セル」とすることもできる。
【００８１】
【表６】
ただし、変調前データにおいて、「０１」の後に「１０」が続く場合（「０１」→「１０」と標記）は、「００１０１０００」となり、「１０１」を含み、Ｎｍｉｎ＝２となってしまう。このような場合には、上記表６の変調後データに含まれない「０００１」を用いて、特別に下記のように変調を行えばよい。
【００８２】
〔変調前データ〕「０１」→「１０」
〔変調後データ〕「０００１」→「００００」
このように、変調前データ「０１１０」は、変調後データ「０００１００００」とすることで、Ｎｍｉｎ＜３となることを防いでいる。
【００８３】
以上のように、Ｎｍｉｎ≧２となり、かつ、Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである連続記録領域を含むように記録することで、記録密度の低下を抑制しつつ、欠陥部の訂正が可能となる。
【００８４】
（第２の実施形態）
次に、図８〜図１１を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と共通する各部位には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施の形態では、実施の形態１と装置の構成は同じであるが、磁気記録セル列２列を一つのトラックとして記録再生する点が異なる。
【００８５】
図８は、本実施形態に係る磁気記録再生装置２に備えられた、磁気記録セル１の一部と検出信号を示す概略図である。図８（ａ）に示すように、２列の磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２を１つのトラックＴｒ３として、再生する磁気記録再生装置について説明する。
【００８６】
図９は、記録再生ヘッド７ａの概略構成図である。図に示すように、記録再生ヘッド７ａは、磁気記録セル列Ｌ１、及びＬ２それぞれに記録を行うための、磁気記録素子１０ａ及び１０ｂを備え、さらに、磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２からの漏れ磁界を１度の走査で検出するための、磁気再生素子１１を備えている。磁気再生素子１１は磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２に含まれる磁気記録セルを交互に検出する。つまり、本実施形態では、磁気記録セル列Ｌ１における磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルは、ともに磁気記録セル列Ｌ２における磁気記録セルとなり、磁気記録セル列Ｌ２における磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルは、ともに磁気記録セル列Ｌ１における磁気記録セルとなる。符号間干渉を考慮した検出波形の概略図は、図８（ｂ）に示す通りである。
【００８７】
図１０は、磁気記録媒体４の磁気記録セルの一部、及び変調前データと記録単位における磁気記録セルの磁化方向の対応を示す図である。ユーザデータ（変調前データ）の変調方法は、第１の実施形態の表１に示す通りであるが、トラックＴｒ３が磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２から構成されているため、磁気記録セルの並びは図１０（ｂ）に示すように、２つのセル列を使った形式となる。これにより、図８（ａ）に示すトラックＴｒ３の両矢印区間は、変調前データ「１００１００１１０００１」を変調後、記録したものである。このとき、磁気記録素子１０ａ及び１０ｂは、変調後データをそれぞれ対応するセル列に記録していくことで、図１０（ａ）に示すような記録を行うことができる。
【００８８】
磁気記録セル１の検出信号に際しては、磁気再生素子１１は磁気記録セル列Ｌ１及びＬ２に含まれる、磁気記録セルを交互に検出する。このため、実質的に、磁気記録セル１の周方向へのピッチが小さくなるため、第１の実施形態に示したように、１つのセル列を用いて記録再生する場合と比べ、符号間干渉が大きくなり、図８（ｂ）に示す概略図のようななだらかな波形が得られる。
【００８９】
図１１は、磁気記録媒体の磁気記録セルの一部と誤り訂正方法を示す概略図である。磁気記録セル１に欠陥部がある場合の、再生信号の訂正方法を以下に説明する。
【００９０】
図１１（ａ）に示すように、磁化方向が特定できない状態の欠陥部１０３ｃ及び１０４ｃを検出した場合の修正方法を示す。まず、欠陥部１０３ｃに対して周方向に隣接する磁気記録セル１０６と、磁気記録セル１０６に対しての、周方向に隣接する磁気記録セル１０７との磁化方向が異なることに着目する。含まれる磁気記録セルの数Ｎが、１となる連続記録領域が存在しないため、欠陥部１０３ｃは磁気記録セル１０６と等しいと、判定することができる。
【００９１】
さらに、欠陥部１０４ｃに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セル１０８と、欠陥部１０３ｃが訂正によって判定された磁化方向が等しいため、欠陥部１０４ｃの磁化方向が、磁気記録セル１０８と等しいと判定することができる。この結果、欠陥部が周方向に２個連続した場合でも、図１１（ｂ）の検出信号Ｓ´−Ｔｒ３は、同図中のＳ−Ｔｒ３で示された信号と同様の波形が検出されたと判断して、復号することができる。
【００９２】
なお、検出信号Ｓ´−Ｔｒ３やＳ´´−Ｔｒ３から、欠陥部１０３ｃや１０４ｃが存在すると判定する方法は、第３の実施形態で詳説明する。
【００９３】
（第３の実施形態）
本実施形態では、磁気記録媒体４にユーザデータを記録する領域と、あらかじめ波形のサンプルを備えるテストリード領域を備えた磁気記録再生装置２について説明する。
【００９４】
図１２は、第３の実施形態に係る磁気記録媒体４の概略図である。図に示すように、磁気記録媒体４において、ユーザデータを記録する領域３５０と、テストリード領域３６０が備えられている。
【００９５】
図１３は、第３の実施形態に係る磁気記録再生装置に備えられ、テストリード領域を具備した磁気記録媒体４の一部、及び検出信号を示したものである。図１３（ａ）に示すように、テストリード領域３６０では、ユーザデータを記録する領域３５０における磁気記録セル１と同じ形状の磁気記録セル１が、周方向へのピッチＤ１となるように配列されている。磁気記録セル１０９は、磁化方向が上である磁気記録セルであり、磁気記録セル１１０は磁化方向が下である磁気記録セルである。このとき、ピッチＤ１は、ユーザデータの記録再生を行う領域３５０における磁気記録セル１の、周方向へのピッチＤ２より大きく形成されており、磁気再生素子１１が信号を検出する際に、周方向における符号間干渉が生じないようになっている。
【００９６】
図１３（ｂ）は、磁気再生素子１１が磁気記録セル上を走査して、検出される検出信号を示している。ここで、テストリード領域３６０にて検出される、符号間干渉のない磁気記録セル１つあたりの検出信号を、Ｓｃｅｌｌとする。上向きの磁気記録セル１０９から検出したＳｃｅｌｌをＳ１０９、下向きの磁気記録セル１１０から検出したＳｃｅｌｌをＳ１１０と表す。また、Ｈ１、Ｈ２及びＨ３で示した検出信号の違いは、磁気記録セル１０９、１１０の大きさや、磁気再生素子１１の分解能や周波数応答性の違いにより、検出信号が異なる例を示している。本実施形態では、まずＳ１０９及びＳ１１０の周方向への空間分布を決定する。次に、これらのＳｃｅｌｌを、ユーザデータを記録する領域３５０における、磁気記録セル１の周方向へのピッチで重ね合わせることにより、記録トラックの検出信号が得られる。この検出信号をＳｒｅａｄと表す。波形等化部（図示せず）は、データをより正確に復号するために、上記手順に従い、符号干渉を加味した信号をあらかじめ予測し、ノイズ等を含む実際に検出された信号を、予測した波形に合うように調整する。
【００９７】
具体的には、例えば、実際に検出された信号の時刻ｔ１、ｔ２、・・・ｔｎにおけるＡ−Ｄ（アナログ−デジタル）変換後の値がｒ１、ｒ２、・・・ｒｎであり、時刻ｔ１、ｔ２、・・・ｔｎにおいて予測される波形パターンの値がｐ１、ｐ２、・・・ｐｎとｑ１、ｑ２、・・・ｑｎの２パターンであるとき、Σ（ｐｎ−ｒｎ）２とΣ（ｑｎ−ｒｎ）２とを比較して、値が小さくなる方の波形パターンになるように調整する。予測される波形パターンが３以上である場合も同様に、差分の２乗和が最小となる波形パターンとなるように、調整することができる。
【００９８】
波形等化部で処理された信号は、復号部（図示せず）送られ、変調後データから変調前データに復号される。
【００９９】
図１４は、第３の実施形態に係る磁気記録再生装置における、符号間干渉の例を示している。図１４（ａ）〜（ｃ）のそれぞれは、まず、個々の磁気記録セル１から検出される信号Ｓｃｅｌｌの空間分布を決定し、次に、その空間分布の重ね合わせを決定して得られる信号Ｓｒｅａｄの波形を示している。図１３の（ａ）〜（ｃ）それぞれに示される４種類の波形は、左から上向き磁気記録セル２つが連続する波形Ｈ（上上）、上向き磁気記録セル３つが連続する波形Ｈ（上上上）、上向き磁気記録セル６つが連続する波形Ｈ（上上上上上上）、上向き磁気記録セル２つと、下向き磁気記録セル３つが連続する波形Ｈ（上上下下下）の例である。磁気再生素子１１の周方向への空間分解能や周波数応答性に対して、磁気記録セル１の周方向へのピッチが小さくなるほど、図１４（ａ）に示されるように、符号間干渉が大きくなり、磁気再生素子１１の周方向への空間分解能や周波数応答性に対して、磁気記録セル１の周方向へのピッチが大きくなるほど、図１４（ｃ）に示されるように、符号間干渉が小さくなる。図１４（ｂ）は、磁気再生素子１１の周方向への空間分解能や周波数応答性に対して、磁気記録セル１の周方向へのピッチが上記図１４（ａ）と図１４（ｃ）の中間程度のピッチの場合の波形を示している。波形等化部は、上記手順に従い、実際の検出波形に対応して、適した上記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布と、該空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定した上で、実際に検出された信号の処理を行う。
【０１００】
なお、本明細書中の連続記録領域は、磁化方向が等しく、形状の揃った磁気記録セル１が周期的に配列された集合である。各磁気記録セル１は、磁化方向が異なる２種類の漏れ磁界のうちのいずれかの漏れ磁界を形成しており、個々の磁気記録セル１が作る漏れ磁界の重ね合わせが、全体の漏れ磁界であるとのモデルで考えることができる。このため、磁気記録セル１に欠陥がある場合、磁気記録セル１が形成する１つ分の漏れ磁界が差し引かれた状態で、全体の漏れ磁界を、磁気再生素子が検出することになる。
【０１０１】
よって、再生時において、符号間干渉がある検出信号が欠陥部を含む時に、欠陥部がどこに存在しているか特定しやすくなり、上記誤り訂正を実施し易くなる。例えば、再生時に、Ｓｃｅｌｌが１つ分、言いかえると、Ｓ１０９及びＳ１１０のいずれか１つ分が差し引かれた信号が得られた場合、欠陥部が１つ存在することと、存在した場所がわかり、第１の実施形態や変形例もしくは、第２の実施形態に示された誤り訂正を行うことが可能となる。
【０１０２】
このように、パターンドメディアにおいては、孤立した磁気記録セル１が、前後の磁気記録セル１と関係なく、単独で欠陥部となる可能性があるが、従来のグラニュラー媒体やディスクリートトラック媒体とは異なり、孤立した磁気記録セル１が規則正しく配列されているため、欠陥部による検出波形の変化を予め予測でき、この点を利用し、誤り訂正を行えるという効果を奏する。
【０１０３】
また、テストリード領域３６０を有しているため、符号間干渉が少ない状態での実測値に基づき、磁気記録再生装置が、磁気記録セル１つから、検出信号の周方向への空間分布のモデルを作ることが可能となる。このため、波形の等化や、欠陥セルの判定に関する精度が高くなり、より正確なデータの復号が可能となり、再生エラーをより低減させることができる。
【０１０４】
なお、磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布と、該空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定する方法は、上記に限るものではなく、例えば、テストリード領域を具備していなくてもよい。この場合、磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布や、該空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせパターンについて、予めいくつかのパターンをメモリ部が記憶しており、実際の検出波形に基づき、もっとも適した磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布や、該空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定してもよい。このようにすることで、テストリード領域に対応する部分をユーザデータの記録領域として利用することができ、ユーザデータの記録容量を大きくすることができる。
【０１０５】
また、個々の磁気記録セル１が作る漏れ磁界を、検出信号に基づいて生成されるクロックの周期で重ね合わせてもよい。このようにすることで、実際に再生を行っている線速度に対応した、磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布の重ね合わせに基づいて、波形の等化処理を行うことができ、線速度の変化する場合の再生エラーを低減させることができる。
【０１０６】
また、上述した実施形態及びその変形例は、いずれも、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された、記録面を有する磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置であれば、上記同様の動作が可能であり、例えば、光及び熱並びにマイクロ波等によるエネルギーアシスト方式の磁気記録再生装置においても、誤り訂正可能な状態で高記録密度の記録が可能となるという上記同様の効果を奏する。特に、光や熱によるエネルギーアシスト方式では、ユーザの繰り返し使用の過程で、昇温冷却が繰り返され、酸化等により、磁気記録セルの磁化が消失してしまう恐れが大きくなる。このため、本発明による光や熱によるエネルギーアシスト方式磁気記録再生装置では、特に、再生エラーを低下させることができる。
【０１０７】
今回開示された実施の形態、及び実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明に係る磁気記録再生装置は、例えばパターンドメディアのような磁気記録セルを備えた磁気記録媒体、及びこれを具備した磁気記録再生装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１、１ａ、１ｂ 磁気記録セル
２ 磁気記録再生装置
３ 制御部
４ 磁気記録媒体
５ スピンドル
６ サスペンション
７、７ａ 記録再生ヘッド
８ ボイスコイルモーター
９ ランプ機構
１０ 磁気記録素子
１１ 磁気再生素子
１２ 検出された信号のゼロレベル
１０１〜１１０ 磁気記録セル
１０１ｃ〜１０４ｃ 欠陥部
３５０ ユーザデータの記録領域
３６０ テストリード領域
４１０ ガラス基板
４２０ 軟磁性層
４３０ レジスト
４４０ 磁気記録セル１を形成する材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体と、
磁界を発生させて、前記磁気記録セルに情報を記録するための記録手段と、
前記磁気記録セルの漏れ磁界を検出して、情報を再生するための再生手段を備えた磁気記録再生装置であって、
再生トラック内において、磁化方向が等しい前記磁気記録セルが周方向に連続する領域を連続記録領域とし、
前記連続記録領域に含まれる前記磁気記録セルの数をＮとし、
最小となるＮをＮｍｉｎとし、正の整数をｎとするとき、
前記記録手段は前記磁気記録媒体に対し、Ｎｍｉｎ≧２となり、かつ、
Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録することを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
前記Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】
前記磁気記録セルの一つを第１の磁気記録セルとし、
前記第１の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルをそれぞれ第２の磁気記録セル及び第３の磁気記録セルとし、
前記第１の磁気記録セルが欠陥部である場合、
前記第２の磁気記録セル及び前記第３の磁気記録セルの磁化方向が等しいとき、
前記第１の磁気記録セルの磁化方向が前記第２の磁気記録セルと等しいと判定することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】
前記磁気記録セルの一つを第１の磁気記録セルとし、
前記第１の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルの内の１つを第２の磁気記録セルとし、
前記第２の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルのうち、前記第１の磁気記録セルとは異なる磁気記録セルを第４の磁気記録セルとし、
前記第１の磁気記録セルが欠陥部である場合、
前記第２の磁気記録セルと前記第４の磁気記録セルの磁化方向が異なるとき、
前記第１の磁気記録セルの磁化方向が前記第２の磁気記録セルと等しいと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】
ユーザデータのビット当たりに含まれる前記磁気記録セルの数が等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項６】
前記再生手段は前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布と、
前記空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定する波形等化手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項７】
前記磁気記録媒体は、前記再生手段が、前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布を測定するためのテストリード領域を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記テストリード領域及びユーザデータの記録再生を行う領域について、前記磁気記録セルの周方向へのピッチをそれぞれ、Ｄ１及びＤ２とすると、
Ｄ１＞Ｄ２であることを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体であって、
磁気記録再生装置における磁気再生手段が、前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布を測定するためのテストリード領域を備えることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１】
互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体と、
磁界を発生させて、前記磁気記録セルに情報を記録するための記録手段と、
前記磁気記録セルの漏れ磁界を検出して、情報を再生するための再生手段を備えた磁気記録再生装置であって、
再生トラック内において、磁化方向が等しい前記磁気記録セルが周方向に連続する領域を連続記録領域とし、
前記連続記録領域に含まれる前記磁気記録セルの数をＮとし、
最小となるＮをＮｍｉｎとし、正の整数をｎとするとき、
前記記録手段は前記磁気記録媒体に対し、Ｎｍｉｎ≧２となり、かつ、
Ｎ≠ｎ×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録することを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
前記Ｎが、Ｎｍｉｎ＜Ｎ＜２×Ｎｍｉｎである前記連続記録領域を含むように記録することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】
前記磁気記録セルの一つを第１の磁気記録セルとし、
前記第１の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルをそれぞれ第２の磁気記録セル及び第３の磁気記録セルとし、
前記第１の磁気記録セルが欠陥部である場合、
前記第２の磁気記録セル及び前記第３の磁気記録セルの磁化方向が等しいとき、
前記第１の磁気記録セルの磁化方向が前記第２の磁気記録セルと等しいと判定することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】
前記磁気記録セルの一つを第１の磁気記録セルとし、
前記第１の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルの内の１つを第２の磁気記録セルとし、
前記第２の磁気記録セルに対して、周方向に隣接する２つの磁気記録セルのうち、前記第１の磁気記録セルとは異なる磁気記録セルを第４の磁気記録セルとし、
前記第１の磁気記録セルが欠陥部である場合、
前記第２の磁気記録セルと前記第４の磁気記録セルの磁化方向が異なるとき、
前記第１の磁気記録セルの磁化方向が前記第２の磁気記録セルと等しいと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】
ユーザデータのビット当たりに含まれる前記磁気記録セルの数が等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項６】
前記再生手段は前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布と、
前記空間分布の重ね合わせ方法との組み合わせを決定する波形等化手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項７】
前記磁気記録媒体は、前記再生手段が、前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布を測定するためのテストリード領域を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記テストリード領域及びユーザデータの記録再生を行う領域について、前記磁気記録セルの周方向へのピッチをそれぞれ、Ｄ１及びＤ２とすると、
Ｄ１＞Ｄ２であることを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体であって、
磁気記録再生装置における磁気再生手段が、前記磁気記録セル１つを検出する信号の周方向への空間分布を測定するためのテストリード領域を備えることを特徴とする磁気記録媒体。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−９１１５（Ｐ２０１２−９１１５Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４５９３２（Ｐ２０１０−１４５９３２）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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