JP2003157631A

JP2003157631A - 記録読み出し装置および記録読み出し方法

Info

Publication number: JP2003157631A
Application number: JP2001358457A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Sakurai; 正敏櫻井; Katsuyuki Naito; 勝之内藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-05-30
Anticipated expiration: 2021-11-22
Also published as: JP3699925B2

Abstract

(57)【要約】【目的】記録セルのパターンが高度に配列化した記録
媒体に対して、トラッキング、シークが容易で、高速な
読み出しが可能な記録読み出し装置を提供する。【構成】記録セルがトラック方向に沿ってピッチＰで
周期的に配列したサブトラックを含み、隣り合うサブト
ラック上の最近接の２つの記録セルがＰ／２ピッチずれ
ている記録トラック帯を有する記録媒体からの記録読み
出し装置であって、２つのサブトラック上の記録セルの
データを読み出す読み出しヘッドと、読み出しヘッドに
より読み出された実測信号を記録する記録部と、２つの
サブトラックに含まれる複数の記録セルに記録されるビ
ットパターンに対応する複数の信号パターンが記憶され
た記憶部と、記録部に記録された実測信号と記憶部に記
憶された信号パターンとを比較してトラックずれ情報を
取得する信号処理部と、トラックずれ情報に基づいて読
み出しヘッドの位置を制御する制御部とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高密度記録が可能
なパターンドメディアからの記録読み出し装置および記
録読み出し方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パソコンなど情報機器の飛躍的な機能向
上により、ユーザーの扱う情報は著しく増大してきてい
る。このような状況の下で、これまでより飛躍的に記録
密度の高い情報記録再生装置に対する期待は高まるばか
りである。記録密度を向上させるためには、記録媒体に
おいて記録の書き込み単位である１つの記録セルまたは
記録マークの大きさを微小化することが必要である。し
かし、従来の記録媒体において記録セルまたは記録マー
クの微小化は大きな困難に直面している。

【０００３】例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒
体では、記録層に粒度分布の広い多結晶体を用いてい
る。しかし、結晶の熱揺らぎのために、小さい多結晶体
では記録が不安定となる。このため、記録セルが大きい
場合は問題ないが、記録セルが小さいと記録の不安定性
やノイズの増大が生じる。これは、記録セルに含まれる
結晶粒の数が少なくなることと、記録セル間の相互作用
が相対的に大きくなることが要因になっている。

【０００４】相変化材料を用いた光記録媒体においても
状況は同様であり、記録マークサイズが相変化材料の結
晶サイズと同程度となる１インチ平方当たり数百ギガビ
ット以上の記録密度では、記録が不安定になるとともに
媒体ノイズが大きくなる。

【０００５】これらの問題を回避するため、磁気記録の
分野においては、あらかじめ記録材料を非記録材料によ
り分断し、単一の記録材料粒子を単一の記録セルとして
記録再生を行うパターンドメディアが提案されている
（Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕｅｔａｌ．，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．，７６（１９９４）ｐｐ６６７３；ＵＳＰａ
ｔｅｎｔ５，８２０，７６８および５，９５６，２１
６；Ｒ．Ｈ．Ｍ．Ｎｅｗｅｔａｌ．，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓ
ｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，Ｂ１２（１９９４）ｐｐ３１
９６；荻野谷他，特開平１０−２３３０１５号公報）。

【０００６】記録密度が向上するとトラック密度も向上
し、トラッキング用のサーボマークを書き込むことも非
常に困難になる。従来のセクターサーボ方式で高トラッ
ク密度を実現する方法の一つとして、トラッキング用の
サーボパターンを物理的な凹凸パターンとして予めディ
スクに作り込む方法が提案されている（特開平６−１１
１５０２号公報）。この方法では、もともと真円度の高
いトラックが形成されているため、従来のＨＤＤに比較
するとトラック密度を向上できる。しかし、１００Ｇ〜
１Ｔｂｐｓｉの記録密度となると、安価なリソグラフィ
ーではパターンを描画することが困難である。また、サ
ーボパターンのサンプリング周波数を上げることが必要
であるが、そのためデータ領域が少なくなるという問題
がある。

【０００７】これに対して、磁気二重層を利用し、上層
の磁性層にデータを記録し、下層の磁性層にサーボ情報
を記録するベリードサーボ方式が知られている。この方
式では連続的に、十分な周波数帯域のサーボ位置情報を
記録できる。しかしながら、垂直磁気記録媒体において
は、磁気特性を上げるために垂直磁気媒体の下に軟磁性
層を設ける必要があり、この軟磁性層のためにサーボ信
号を検出することが非常に困難になる。また、記録トラ
ックの幅が小さくなり、記録トラックの数も増えるた
め、読み出しヘッドのシークに時間を要するという問題
がある。さらに、記録セルの形状および記録トラック幅
が小さくなるため、読み出し、書き込みにおける記録セ
ル間の干渉が大きくなり、十分な分解能が得られないと
いう問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、Ｔｂ
ｐｓｉ級の記録密度を実現するために、パターンドメデ
ィアは有効な手段であるが、記録データへのアクセスや
トラッキングを容易に実現する方式は確立していない。

【０００９】本発明の目的は、高度に配列化した記録セ
ルのパターンを有する記録媒体に対するトラッキングお
よびシークが容易で、データ信号の高速な読み出しが可
能な記録読み出し装置、および記録読み出し方法を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様に係る記
録読み出し装置は、互いに分離して形成された複数の記
録セルをトラック方向に沿ってピッチＰで周期的に配列
した複数列のサブトラックを有し、隣り合う前記サブト
ラックが前記トラック方向に沿って前記ピッチＰの１／
２ずれている記録媒体からの記録読み出し装置であっ
て、前記記録媒体の隣り合う２つのサブトラック上に配
置され、これらのサブトラック中の記録セルに記録され
たデータを読み出す読み出しヘッドと、前記読み出しヘ
ッドにより読み出された実測信号を記録する記録部と、
前記隣り合う２つのサブトラックに含まれる複数の記録
セルに記録されるビット情報の組み合わせを表すビット
パターンのそれぞれに対応する複数の信号パターンが記
憶された記憶部と、前記記録部に記録された前記実測信
号と前記記憶部に記憶された前記複数の信号パターンと
を比較して、前記実測信号のビットパターン情報および
トラックずれ情報を取得する信号処理部と、前記トラッ
クずれ情報に基づいて前記記録媒体に対する読み出しヘ
ッドの位置を制御する制御部とを有することを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施形態に係る
記録媒体の記録層の平面図を示す。図１に示す記録層に
は、複数の記録トラック帯１が帯状の分離帯２によって
互いに分離されて形成されている。記録媒体全体の形状
はディスクでもカードでもよく、特に形状は限定されな
い。ディスク状の記録媒体では、記録トラック帯１を同
心円状またはスパイラル状に形成することが好ましい。
カード状の記録媒体では、記録トラック帯１を直線状に
形成することが好ましい。

【００１２】記録トラック帯１内には規則的に配列した
複数の記録セル１１が、非記録材料からなるマトリック
ス１２によって互いに分断されて形成されている。マト
リックス１２の材料は記録セル１１に書き込まれた情報
を破壊しないものであれば特に限定されない。マトリッ
クス１２の材料としては、例えばＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃な
どの無機絶縁材料、ポリマーなどの有機絶縁材料を用い
ることができるが、これらに限定されない。

【００１３】記録セル１１はトラック方向に沿ってピッ
チＰをもって周期的に配列してサブトラックを形成し、
１つの記録トラック帯１内には複数列のサブトラックが
含まれる。図１では記録トラック帯１内に４列のサブト
ラック１ａ〜１ｄが含まれている。記録トラック帯１内
で隣り合うサブトラック例えば１ａ上と１ｂ上に位置す
る最近接の２つの記録セル１１は、トラック方向で見て
互いの中心間の間隔が１つのサブトラック例えば１ａ内
でのピッチＰの１／２だけ離れている。図１では、記録
セル１１は最も安定な構造である三方細密充填構造をな
して三角格子を形成しているので、隣り合うサブトラッ
ク上に位置する最近接の２つの記録セル１１のトラック
方向におけるずれはＰ／２である。なお、本発明におい
てトラック方向とは、後述する読み取りヘッドの記録媒
体に対する相対的な移動方向を指す。

【００１４】図２は本発明の一実施形態に係る装置、例
えば磁気ディスク装置の全体的な構造を示す斜視図であ
る。磁気ディスク２１はスピンドルモーター２２に装着
され、図示しない制御部からの制御信号により回転す
る。軸２３にはアクチュエータアーム２４が保持され、
アクチュエータアーム２４はサスペンション２５および
その先端のスライダ２６を支持している。磁気ディスク
２１が回転すると、スライダヘッド２６の媒体対向面は
磁気ディスク２１の表面から所定量浮上した状態で保持
され、情報の記録再生を行う。アクチュエータアーム２
４の基端にはボイスコイルモーター２７が設けられ、ア
クチュエータアーム２４はボイスコイルモーター２７に
より回動できるようになっている。アクチュエータアー
ム２４の先端には微小位置制御を行うためのピエゾ素子
が設置される。磁気ディスク装置内部には記録セルの信
号に基づいてトラッキング信号を発生するためのマイク
ロプロセッサーが設置される。

【００１５】図３は本発明の一実施形態に係る磁気ディ
スク装置の概略構成図である。図３に示すように、磁気
ディスク２１は、基板１０上に、記録セル１１が規則配
列した記録トラック帯１および分離帯２を含む記録層３
と、保護層４が形成された構造を有する。磁気ディスク
２１はスピンドルモーター２２に装着されている。磁気
ディスク２１上にはスライダ２６が配置される。スライ
ダはピエゾ素子を含む２段アクチュエータ（図示せず）
によって位置決めされる。

【００１６】図３に示すように、スライダ２６の先端に
は読み出しヘッド３１と書き込みヘッド３２が搭載され
ている。後述するように、読み出しヘッド３１および書
き込みヘッド３２は、磁気ディスク２１の記録トラック
帯１上において隣り合う２つのサブトラック上をカバー
するようにトラッキングされる。読み出しヘッド３１
は、２つのサブトラック上の記録セルに記録されたデー
タを読み出す。読み出しヘッド３１により読み出された
信号は記録部（ＲＡＭ）３３に記録される。一方、記憶
部（ＲＯＭ）３４には２つのサブトラック上に含まれる
複数の記録セルへの記録状態に応じた複数のビットパタ
ーンに対応する複数の信号パターンが記憶されている。
信号処理部３５は、記録部３３に記録された信号と記憶
部３４に記憶されている信号パターンとを比較して、２
つのサブトラックに含まれる複数の記録セルのビットパ
ターン情報およびトラックずれ情報を求める。制御部３
６は信号処理部３５によって得られたトラックずれ情報
に基づいて、磁気ディスク２１（厳密には２つのサブト
ラック）に対する読み出しヘッド３１の位置を制御して
トラッキングを行う。

【００１７】図４に本発明の一実施形態に係る読み出し
ヘッドのトラッキング方法について説明する。ここで
は、記録媒体が垂直磁気記録媒体であるものとする。図
４（Ａ）に示すように、読み出しヘッド３１が隣り合う
サブトラック１ａ、１ｂの中央に位置するようにトラッ
キングする。このとき、読み出しヘッド３１が感じる記
録信号は、隣接する２つのサブトラック上における、最
近接の３つの記録セルの記録状態に応じて干渉の仕方が
異なるため、その影響を受ける。このことを図４
（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）に示す。図４（Ｂ）は隣接
する３つの記録セルがいずれも上向きに記録されている
場合、図４（Ｃ）は隣接する３つの記録セルのうち２つ
が上向き、１つが下向きに記録されている場合、図４
（Ｄ）は隣接する３つの記録セルのうち１つが上向き、
２つが下向きに記録されている場合を示している。読み
出しヘッド３１が感じる記録信号の絶対値は、図４
（Ｂ）が最も大きく（３）、図４（Ｃ）が中間の値
（２）であり、図４（Ｄ）が最も小さい（１）。

【００１８】ここで、図５（Ａ）および図６（Ａ）に示
すように２つのサブトラック上の各記録セルに所定のデ
ータ信号が記録されており（図５（Ａ）と図６（Ａ）と
でデータ信号は同じである）、理想的にトラッキングさ
れている場合（図５（Ａ））とそうでない場合（図６
（Ａ））を考える。読み出しヘッド３１は、記録セルの
ピッチＰの１／２の距離を通過する時間ｔごとにデータ
を読み出す。

【００１９】図５（Ａ）に示すように、読み出しヘッド
３１が２つのサブトラックの中央に正確に位置制御され
ている場合、図５（Ｂ）に示すような実測信号（絶対
値）が図３の記録部３３に記録される。信号処理部３５
はこの実測信号を時間ｔの奇数倍のタイミング（サブト
ラック１ａ）および偶数倍のタイミング（サブトラック
１ｂ）で分離して、分離された信号強度の絶対値を所定
数だけ（例えば３つずつ）積分する。図５（Ａ）に示す
ビットパターンに対して読み出しヘッドの位置制御が正
確である場合には、信号強度の積分値の比率は１：０．
８となる。図３に示した記憶部３４には、複数の記録セ
ルへの記録状態に応じた様々なビットパターンに対応す
る信号強度の積分値の理想的にトラッキングしたときの
比率が記憶されている。図５（Ａ）の場合には、記録部
３３に記録された信号強度の積分値の比率と、記憶部３
４に記憶されている信号強度の積分値の比率とを比較し
ても差がないので、トラックずれがないと判断できる。

【００２０】一方、図６（Ａ）のように、読み出しヘッ
ド３１が２つのサブトラックの中央よりサブトラック１
ａ側へずれている場合、図６（Ｂ）のような実測信号
（絶対値）が記録部３３に記録される。この場合、信号
処理部３５によって求められる、２つのサブトラック１
ａおよび１ｂにおけるそれぞれの信号強度の積分値の比
率は例えば１：０．４７になる。そして、信号処理部３
５によって記録部３３に記録された信号強度の積分値の
比率と記憶部３４に記憶されている信号強度の積分値の
理想的な比率とを比較することにより、読み出しヘッド
３１がサブトラック１ａ側へずれているというトラック
ずれ情報が得られる。

【００２１】以上のような適切な信号処理により、２つ
のサブトラックから読み出される信号強度の積分値の比
率を求め、それを記憶部に記憶された積分値の理想的な
比率と比較することにより、読み出しヘッドのトラック
ずれ情報を求めることができる。そして、制御部３６か
らトラックずれを修正するための動作信号をアクチュエ
ータに送ることにより正確なトラッキングを実現でき
る。上記の信号処理および制御は専用のマイクロプロセ
ッサを用いて行われる。

【００２２】以上のように２列のサブトラックから得ら
れる記録情報を利用して連続的なトラッキングが可能で
あるが、動作信号の周波数はアクチュエータの微小動作
が可能な周波数以下にする。したがって、アクチュエー
タは微小動作の高周波数対応が可能であることが望まし
く、ピエゾ素子を微動アクチュエータに用いた２段アク
チュエータが好ましい。

【００２３】なお、以上では連続する記録セルから読み
出される信号強度を積分する方法を説明したが、記録セ
ルを例えば１０個おきにサンプリングして積分するなど
の方法を採用してもよい。

【００２４】次に、図７を参照して、本発明の他の実施
形態に係る読み出しヘッドのトラッキング方法について
説明する。図７に記録媒体のデータ領域における記録セ
ルの記録状態を示す。ここでは、上向きの磁気ベクトル
を持つ磁気情報が記録されたセル（ビット信号“０”）
を白、下向きの磁気ベクトルを持つ磁気情報が記録され
たセル（ビット信号“１”）を黒で表している。この図
に示されるように、データ信号に依存したビットパター
ンが形成されている。この記録媒体に対して、上記と同
様に、読み出しヘッド３１がサブトラック１ａ、１ｂの
中央に位置するようにトラッキングする。読み出しヘッ
ド３１によって読み出される信号（例えば電気信号）
は、“０”の記録セル上を読み出しヘッドが通過する場
合には負の値、“１”の記録セル上を読み出しヘッドが
通過する場合には正の値をもつ。

【００２５】読み出しヘッドが記録セルのサイズよりも
高い分解能で信号を読み出せるとすれば、各記録セルか
らの信号はそれぞれ同じレベルになるはずなので読み取
りが容易である。この場合、サブトラック１ａ上の記録
セルの信号強度とサブトラック１ｂ上の記録セルの信号
強度との差をトラックずれ情報として利用することがで
き、図７に示されるように読み出しヘッドが記録媒体の
隣り合う２つのサブトラック１ａ、１ｂの中央を通るよ
うにトラッキングを行うことができる。

【００２６】しかし、読み出しヘッドの分解能が低い場
合、ある記録セルからの信号に近接する記録セルからの
信号が重なるため、同じビットパターンで読み出しヘッ
ドが正確に２つのサブトラック１ａ、１ｂの中央を通っ
た場合でも、周囲の記録セルからの影響によって信号レ
ベルが変化し、例えば図８（Ａ）のような信号パターン
が得られる。さらに、読み出しヘッド３１がサブトラッ
ク１ａ寄りにずれたときの信号パターンは図８（Ｂ）の
ように変化し、サブトラック１ｂ寄りにずれたときの信
号パターンは図８（Ｃ）のように変化する。このように
読み出しヘッドの分解能が低い場合には、各記録セルか
らの信号が隣接する記録セルの記録情報の影響を受ける
ため、単純に信号強度だけからトラックずれ情報を得る
のは困難である。

【００２７】そこで、この実施形態では、複数の記録セ
ルを含む記録セル集合から信号を読み出し、記録セル集
合ごとに信号パターンを解析することによって、その信
号パターンに対応するビットパターンを得るとともにト
ラックずれ情報を得るようにする。

【００２８】ここで、記録セル集合とは隣り合う２つの
サブトラック上において隣り合う２つ以上の記録セルを
含む複数の記録ビットの集合をいう。記録セル集合中の
セルの数は２つ以上であれば特に限定されない。図９に
は、例えば１つの記録セル集合が隣り合うサブトラック
から２つずつ合計４つの記録セルを含む場合を示す。こ
の記録セル集合では様々なビットパターンがあり得る
が、図９には６つの基本的なパターンを示している。そ
して、すべてのビットパターンは、これらの６パターン
と、これらの６パターンに対して正負が逆のパターンま
たは時系列が逆のパターンによって表現できる。例えば
ビットパターン“００００”は図９の“１１１１”に対
して正負が逆のパターンであり、“１１１０”は図９の
“０１１１”に対して時系列が逆のパターンである。

【００２９】図１０に、図９に示した６種類の基本パタ
ーンに対し読み出しヘッドによって得られると予想され
る信号パターンを示す。図１０の信号パターンは、読み
出しヘッドが２つのサブトラックの中央を通った場合
（実線）、サブトラック１ａ寄り（外周側）にずれた場
合（一点鎖線）、およびサブトラック１ｂ寄り（内周
側）にずれた場合（破線）を示している。

【００３０】この実施形態では、図３の記憶部３４に、
図１０に示したビットパターンに対して読み出しヘッド
が正しい位置にあるときに得られると予想される信号パ
ターンおよび読み出しヘッド位置がずれている時に得ら
れると予想される信号パターンとからなる信号パターン
群と、それぞれの信号パターンに対応するトラックずれ
情報とが記憶されている。記憶部３４に記憶される信号
パターンは、信号パターンそのもののアナログ強度デー
タでもよいし、一定時間間隔ごとのパルス強度でもよ
い。

【００３１】この実施形態におけるトラッキング方法
を、より具体的に説明する。読み出しヘッドによって読
み出される実測信号を信号Ａとする。信号処理部は信号
Ａを所定数（この例では４つ）の記録セル集合ごとの信
号Ｂに分割し、得られた信号Ｂと記憶部に記憶されてい
る信号パターン群Ｃとを比較し、信号パターン群Ｃの中
で最も信号Ｂに近い信号パターンＤを選択する。そし
て、信号処理部は信号パターンＤの属性として記憶され
ているビットパターン情報およびトラックずれ情報を制
御部へ出力する。制御部は受け取ったトラックずれ情報
に基づいて、読み出しヘッドがサブトラック１ａとサブ
トラック１ｂとの中央に位置するように制御する。

【００３２】上記の操作において、記録セル集合ごとの
信号Ｂと信号パターン群Ｃを比較するには、例えば２つ
の信号強度の差分の絶対値を積分する方法が用いられ
る。まず、信号Ｂの強度の符号を正負反転させ、信号
“−Ｂ”を得た後、信号“−Ｂ”と信号パターン群Ｃに
含まれるそれぞれの信号パターンの強度を加算する。こ
の加算された信号は信号パターン群Ｃに含まれる特定の
信号パターンと信号Ｂとの差分に相当するが、正の値と
負の値が混在している。この差分信号のうち、負の信号
部分のみ符号を逆転させて信号の絶対値を得る処理を行
い、信号強度の絶対値を積算することにより、２つの信
号の差分信号の絶対値を積分した値が得られる。信号パ
ターン群Ｃに含まれるそれぞれの信号パターンに対して
信号強度積分値を比較し、信号パターン群Ｃの中で最も
信号強度積分値の低い信号パターンが信号Ｂに近い信号
パターンとして選択される。なお、信号Ｂと信号パター
ン群Ｃを比較する方法は上記の方法に限定されず、他の
方法を用いてもよい。

【００３３】以上の説明では、一段階で実測信号に最も
近い信号パターンを求め、その信号パターンの属性とし
てのビットパターン情報およびトラックずれ情報を同時
に得るという信号処理を行った。これに対して、以下に
説明するように、まずビットパターン情報を得た後、次
にトラックずれ情報を得るという二段階の信号処理を行
ってもよい。図１１を参照してこの信号処理方法をより
具体的に説明する。

【００３４】上記と同様に、信号処理部は読み出しヘッ
ドから出力される実測した信号Ａを記録セル集合ごとの
信号Ｂに分割する。次に、この実施形態では、まず信号
Ｂと読み出しヘッドが正しく位置制御されているときに
得られると予想される信号パターン群Ｇとを比較する。
信号パターン郡Ｇの中から最も信号Ｂに近い信号パター
ンＨを選び、その属性として記憶されているビットパタ
ーン情報Ｉ（例えば“０１１１”）を得る。次に、ビッ
トパターンＩに対応する、信号パターンＨおよび読み出
しヘッドの位置がずれている場合に得られると予想され
る信号パターンを含む信号パターン群Ｋと、信号Ｂとを
比較する。そして、信号パターン群Ｋの中で信号Ｂに最
も近い信号パターンＬを選択し、その属性として記憶さ
れているトラックずれ情報を得る。

【００３５】なお、信号Ｂと記憶部に記憶されている信
号パターン群とを比較する場合、信号Ｂは信号Ａから切
り出されたものであるため、信号Ｂにおける信号開始直
後のパターンと信号終了直後のパターンは、信号Ａ中の
信号Ｂの前後のビットパターンにより影響を受けてい
る。この場合、単純に信号Ｂのパターン全体を記憶部に
記憶されている信号パターン群と比較すると、この信号
Ｂの両端のパターンが予想不可能であるため好ましくな
いことがある。この問題を解消するためには、信号処理
部によって、信号Ｂの両端のある一定区間を除いた信号
Ｂの中心部分と、記憶部に記憶されている信号パターン
群の中心部分とを比較するようにしてもよい。

【００３６】このように、信号Ｂと記憶部に記憶されて
いる信号パターン群とを中心部分のみで比較する方法
は、ビットパターン情報を得るために信号Ｂと信号パタ
ーン群とを比較する場合のように、ビットパターンの内
容による信号パターンの変化が著しい場合にはそれほど
メリットがあるわけではない。しかし、上述したように
ビットパターン情報とトラックずれ情報を二段階で得る
方法において、信号Ｂと信号パターン群Ｋとを比較する
場合のように、読み出しヘッドの微小なトラックずれに
基づいて差異の小さい信号パターンを選択する場合には
有効である。

【００３７】また、読み出しヘッドによる信号読み出し
の分解能が低い場合には、各記録セルからの信号強度は
隣接する記録セルの影響を受けるため、単純に信号強度
だけからトラックずれ情報を得ることが困難なことがあ
る。そこで、さらに他の実施形態に係る信号処理とし
て、まず実測信号からビットパターンを抽出した後に、
抽出されたビットパターンから理想信号を生成し、理想
信号とヘッドから得られた実測信号を比較することによ
ってトラックずれ情報を得るようにしてもよい。

【００３８】図１２を参照してこの信号処理について説
明する。読み出しヘッドで得られる記録媒体のデータ領
域からの実測信号（図１２（Ａ））はビットパターン情
報とトラックずれ情報を共に含んでいる。まずこの実測
信号Ａからビットパターンを決定する（図１２
（Ｂ））。実測信号からビットパターンを決定する方法
は、従来のＨＤＤ等で用いられているのと同様の手法、
例えばＰＲＭＬ(partial response maximum likelihoo
d)を用いる。こうして決定されたビットパターンはトラ
ックずれ情報を含んでおらず、このビットパターンから
理想信号を作成できる（図１２（Ｃ））。

【００３９】理想信号とは記録媒体上で読み出しヘッド
が理想的な位置にあるときに読み出しヘッドによって読
み出されると予想される信号パターンである。例えば記
録媒体に対して理想的な位置にある読み出しヘッドは、
２本のサブトラックの中央を通過するため、２本のサブ
トラック中の記録ビットから互いに等しい信号強度が得
られる。このため、信号処理部において、ビットパター
ンの各ビットを記録セルからの単位信号パターンに変換
し、それぞれの単位信号パターンを読み出しヘッドが記
録媒体表面を通過する速度にあわせて重ね合わせること
により理想信号が得られる。

【００４０】一方、実測信号はトラックずれ情報を含ん
でいるため、理想信号と同じビットパターンであっても
トラックずれ情報の分だけ理想信号とは異なった信号パ
ターンを示す。そこで、読み出しヘッドからの実測信号
を記録部に一時的に記録し、信号処理部によって作成さ
れた理想信号と記録部に記録された実測信号とを比較す
ることによりトラックずれ情報を得ることができる（図
１２（Ｄ））。

【００４１】このトラッキング手法では、これまでに説
明した実施形態と異なり、信号をｎビットずつ区切る必
要がなく、読み出しヘッドからの実測信号をどのような
タイミングで取り出してもトラックずれ情報を得ること
ができる。この場合、信号処理部は通常動作では実測信
号からビットパターン情報を抽出する処理のみを行い、
必要な時だけトラックずれ情報を取り出すことができ
る。したがって、トラッキングの必要なタイミングで読
み出しヘッドがデータ領域を通過している場合には、い
つでもトラッキング情報を得てヘッド位置を理想的な位
置に制御することができる。

【００４２】次に、本発明に係る記録読み出し装置にお
けるシーク方法について説明する。このシーク方法で
は、読み出しヘッドが記録トラック帯を通過するたびに
その数を記録し、所望の記録トラック帯に到達するまで
のシーク動作を制御する。この間、所望の記録トラック
帯に到達するまでに通過する記録トラック帯ではサブト
ラック数を記録する必要はないので、高速なシーク動作
が可能となる。また、読み出しヘッドが所望の記録トラ
ック帯に到達した後、その記録トラック帯においてサブ
トラックを通過する度にその数をカウントし、読み出し
ヘッドが所望のサブトラックに到達するまでのシーク動
作を制御する。

【００４３】本発明に係る装置では、信号処理部が、読
み出しヘッドによって読み出された記録トラック帯の１
列目のサブトラック上の記録セルからの信号に基づい
て、読み出しヘッドによって読み出された１列目および
２列目のサブトラック上の記録セルからの信号から、２
列目のサブトラック上の記録セルからの信号を演算によ
り求めるという操作を、順次繰り返すようにしてもよ
い。以下、この方法をより詳細に説明する。

【００４４】読み出しヘッドが所望の記録トラック帯に
到達した後、まず記録トラック帯端の１列目のサブトラ
ック上に位置する記録セルの信号を読み出す。このと
き、ピッチＰに基づく信号のみが検出されるようにトラ
ッキングを行うことにより、記録トラック帯端の１列目
のサブトラック上に位置する記録セルからの信号を精度
よく読み出すことができる。次に、読み出しヘッドの位
置をずらして１列目および２列目のサブトラック上の記
録セルから信号を読み出し、１列目のサブトラックの記
録セルからの読み出し信号に基づき、２列目のサブトラ
ックの記録セルからの信号を演算により求める。さら
に、上記と同様にして読み出しヘッドの位置をずらして
３列目以降のサブトラックの記録セルの信号を求める操
作を繰り返す。

【００４５】このような記録読み出し方法は、隣接する
サブトラックの記録セル信号の干渉が特に強い場合に有
効である。すなわち、２列のサブトラックの信号が干渉
していると、２列目のサブトラックの記録セルからの実
測信号のみでは信号の分離が困難な場合があるが、１列
目のサブトラックの信号が既知であれば、演算によって
もう２列目のサブトラックの信号を求めることが容易に
なる。

【００４６】次いで、本発明において用いられる記録媒
体についてより詳細に説明する。本発明において用いら
れる記録媒体は、記録セル１１が記録トラック帯１内に
おいて規則配列して密に充填されていればよいので、自
己組織化する粒子を用いて安定かつ安価に製造すること
ができる。

【００４７】記録セル幅は５〜１００ｎｍが好ましく、
１０〜５０ｎｍがさらに好ましい。記録セルの形状は密
に充填できる円形、楕円形、長方形、正方形が好まし
く、特に自己組織化により形成しやすい円形が好まし
い。記録セルは六方細密充填構造を有することが好まし
い。これは、微粒子の自己組織化では六方細密充填構造
が最も安定な構造であり、最も欠陥が少なくかつ安価に
作製することができるためである。

【００４８】記録トラック帯の幅は、複数のサブトラッ
クを安定に形成でき、高い記録密度が得られ、かつシー
ク動作が容易になるように設定される。このため、記録
トラック帯の幅は３０ｎｍ〜１０μｍが好ましく、１０
０ｎｍ〜１μｍがさらに好ましい。

【００４９】記録トラック帯１間の分離帯２は非記録材
料からなっていてもよいし、記録セルと同一の記録材料
からなっていてもよい。分離帯が非記録材料からなる場
合、読み出しヘッドが複数の記録トラック帯を横切る度
に、周期的に信号がない領域が現れることを利用して、
所望の記録トラック帯へのシーク動作が容易になる。分
離帯が記録セルと同一の記録材料からなる場合、分離帯
からトラッキング信号を検出することや、分離帯に記録
トラック帯のアドレス情報を記録することが可能とな
る。

【００５０】本発明に用いられる記録媒体は、記録が書
き込まれる領域のすべてに記録セルの規則配列が形成さ
れていてもよいし、アドレス信号領域等があらかじめ形
成されこれらの領域以外のデータ領域に記録セルの規則
配列が形成されていてもよい。また、トラッキング用の
サーボマーク領域のみに記録セルの規則配列があらかじ
め形成されていてもよい。この場合、記録の書き込み・
読み出しがなされる領域は、多粒子系の磁性薄膜などで
形成してもよい。最近ではサーボライトに要する時間が
長くなっているので、サーボマークをあらかじめ作りこ
んでおく方法は非常に有効である。

【００５１】本発明に用いられる記録媒体は特に限定さ
れず、様々な記録原理に基づくものが挙げられる。例え
ば、磁気記録媒体、相変化光記録媒体、強誘電媒体、電
荷蓄積媒体、有機色素または蛍光化合物などを含有する
記録媒体がある。これらのうち、磁気記録媒体および相
変化光記録媒体が特に好ましく、さらに高密度化が可能
な垂直磁気記録媒体が好ましい。

【００５２】磁気記録材料としては、例えばＮｉ−Ｆ
ｅ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ等の結晶材料、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ
等のＣｏ基アモルファス材料、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ等のＦｅ
系微結晶材料、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｔ、
Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｂａフェライ
ト、Ｃｏ酸化物等が用いられる。

【００５３】無機の相変化光記録材料としては、例えば
Ｓｂ−Ｓｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇａ−Ｓｅ、Ｔｅ−Ｓｅ−Ｓ
ｂ、Ｔｅ−Ｇａ−Ｓｅ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ、Ｔｅ−Ａｓ
−Ｇｅ、Ｃｓ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ、
Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅなどが用いられる。

【００５４】有機色素としては、電荷記録用色素、相変
化記録用色素、ライトワンス型の記録用色素、フォトク
ロミック色素、蛍光色素、フォトリフラクティブ色素な
どが用いられる。電荷の有無により記録する電荷記録用
色素としては、ドナー性またはアクセプタ性の色素分子
が用いられる。結晶−非晶質の相変化により記録する相
変化記録用色素としては、結晶化速度が大きい色素分子
が用いられる。ライトワンス型色素としては、光を吸収
して非可逆的に変化するか、または光を吸収して周囲を
非可逆的に変化させる色素が用いられる。読み出しに蛍
光を用いる場合には蛍光強度の大きい蛍光色素を用いる
ことが好ましい。光により吸収が変化するフォトクロミ
ック化合物も使用することができる。有機色素の具体例
は、例えば特開平１１−３２８７２５に開示されてい
る。

【００５５】蛍光化合物は、有機蛍光化合物でも無機蛍
光化合物でもよい。一般に、無機化合物は有機化合物と
比べて蛍光寿命が長いので、高速の読み出しのためには
有機化合物の方が好ましい。

【００５６】フォトクロミック化合物としては例えば、
スピロオキサジン類、ジアリールエテン類、フルギド
類、インジゴ類、スピロピラン類、シクロファン類、カ
ルコン類、縮合多環化合物などが用いられる。

【００５７】本発明において用いられる記録媒体を製造
するには、たとえば基板上に記録トラック帯に対応す
る、連続的または断続的な溝領域または特定の化学成分
を含む帯領域を形成した後、溝領域または帯領域内に自
己組織化分子または微粒子の２次元的な規則配列構造を
形成し、この規則配列構造に対応する記録セルを形成す
る方法が用いられる。

【００５８】凹凸を有する溝構造を用いる場合には、凹
凸の段差の部分によって自己組織化粒子の結晶ドメイン
を断つことができ、溝に沿った規則配列を実現すること
ができる。

【００５９】特定の化学成分をパターニングした帯領域
を用いる場合には、自己組織化粒子の化学的な表面状態
と帯領域の化学成分の表面状態を適当に選択することに
より、自己組織化粒子が吸着する部分としない部分を形
成することができる。この場合、自己組織化粒子が吸着
する部分においてのみ規則配列化が起こり、帯構造に沿
った規則配列が得られる。また、表面に化学パターンを
形成することにより自己組織化粒子に対する相互作用を
変化させ、ある相互作用が起こる化学パターン上でのみ
所望の規則配列が得られ、別の化学パターン上では規則
配列が得られずランダムな配列になるようにすることも
できる。帯構造の幅は、自己組織化粒子が自然に（つま
り帯構造が存在しない場合に）形成する規則配列の大き
さより十分小さくすることが好ましい。このような条件
を満たせば、自己組織化粒子が帯構造の幅方向に規則正
しく配列した構造を形成することが可能である。

【００６０】自己組織化粒子の大きさ（径）は、３〜１
００ｎｍが好ましく、１０〜５０ｎｍさらに好ましい。
自己組織化粒子の形状は、上述した記録セルの形状に対
応して、円形、楕円形、長方形、正方形が好ましく、特
に自己組織化により形成しやすい円形が好ましい。

【００６１】本発明に用いられる記録媒体によってＴｂ
ｐｓｉの記録密度を実現しようとする場合、記録トラッ
ク帯となる溝構造または帯構造の幅は以下のようにして
決定される。例えば、１つの記録トラック帯内に２列の
記録セル列を形成する場合には、溝構造または帯構造の
幅はおよそ４０ｎｍ程度となる。これは通常の電子線リ
ソグラフィーにより作製可能な大きさである。実際に
は、１本の記録トラック帯に２列より多くのサブトラッ
クを形成することができるので、分解能は低いがより安
価でスループットの高いリソグラフィー手段を利用する
ことが可能である。リソグラフィーとしては、光リソグ
ラフィー、電子線リソグラフィー、原子間力顕微鏡、走
査型トンネル顕微鏡、近接場光顕微鏡などの走査型プロ
ーブを用いる方法、ナノインプリントリソグラフィー
（Ｐ．Ｒ．Ｋｒａｕｓｓ，ｅｔａｌ．，Ｊ．Ｖａｃ．
Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ１３（１９９５），ｐｐ．
２８５０）などが利用可能である。レジストを用いる場
合、レジスト材料は記録層を破壊することがなく、リソ
グラフィーにより構造形成が可能であり、自己組織化粒
子の製膜、規則配列化処理によりダメージを受けないも
のであればよい。

【００６２】自己組織化粒子としては、ブロックコポリ
マー、またはポリマー、金属、半導体、酸化物などから
なる数ｎｍ〜１００ｎｍ径の微粒子などが利用可能であ
る。

【００６３】ブロックコポリマーを利用する場合には、
自己組織化粒子を形成した後、２種類以上のブロックの
うち１つを選択的に除去できるものを用いる。この場
合、ブロックどうしの間でのＲＩＥまたはその他のエッ
チングなどに対するエッチングレートの差を利用するこ
とが好ましい。

【００６４】例えば、ポリスチレンとポリブタジエンか
らなるブロックコポリマーを用いた場合には、オゾン処
理とその後の現像処理によりポリスチレンブロックのみ
を残すことが可能である。ポリスチレンとポリメチルメ
タクリレートからなるブロックコポリマーでは、ポリス
チレンの方がポリメチルメタクリレートよりも、ＣＦ ₄
をエッチャントとして用いるリアクティブイオンエッチ
ング（ＲＩＥ）に対するエッチング耐性が高い。このた
め、ＲＩＥによりポリメチルメタクリレートおよびその
下の記録層のみを選択的に除去することが可能である
（Ｋ．Ａｓａｋａｗａｅｔａｌ．；ＡＰＳＭａｒ
ｃｈＭｅｅｔｉｎｇ、２０００）。

【００６５】このようなブロックコポリマーとしては例
えばポリブタジエン−ポリジメチルシロキサン、ポリブ
タジエン−４−ビニルピリジン、ポリブタジエン−ポリ
メチルメタクリレート、ポリブタジエン−ポリ−ｔ−ブ
チルメタクリレート、ポリブタジエン−ポリ−ｔ−ブチ
ルアクリレート、ポリ−ｔ−ブチルメタクリレート−ポ
リ−４−ビニルピリジン、ポリエチレン−ポリメチルメ
タクリレート、ポリ−ｔ−ブチルメタクリレート−ポリ
−２−ビニルピリジン、ポリエチレン−ポリ−２−ビニ
ルピリジン、ポリエチレン−ポリ−４−ビニルピリジ
ン、ポリイソプレン−ポリ−２−ビニルピリジン、ポリ
メチルメタクリレート−ポリスチレン、ポリ−ｔ−ブチ
ルメタクリレート−ポリスチレン、ポリメチルアクリレ
ート−ポリスチレン、ポリブタジエン−ポリスチレン、
ポリイソプレン−ポリスチレン、ポリスチレン−ポリ−
２−ビニルピリジン、ポリスチレン−ポリ−４−ビニル
ピリジン、ポリスチレン−ポリジメチルシロキサン、ポ
リスチレン−ポリ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、
ポリブタジエン−ポリアクリル酸ナトリウム、ポリブタ
ジエン−ポリエチレンオキシド、ポリ−ｔ−ブチルメタ
クリレート−ポリエチレンオキシド、ポリスチレン−ポ
リアクリル酸、ポリスチレン−ポリメタクリル酸等があ
る。これらはＡＢ型ジブロックポリマーの例であるが、
ＡＢＡ型のトリブロックコポリマーを用いてもよい。

【００６６】ブロックコポリマーを用いる場合、基板表
面においてミセル構造またはシリンダ構造を形成するよ
うな成分比を有するものを用いることが好ましい。これ
により、互いに分離され規則配列した円形の記録セルを
形成することが可能となる。ブロックコポリマーはトル
エンなどの適当な溶媒に溶解したものをスピンコートな
どにより製膜することが可能である。ブロックコポリマ
ーの自己組織的な配列に相分離させるには、一般的には
材料のガラス転移点温度以上の温度でアニール処理すれ
ばよい。

【００６７】ポリマーや金属などからなる数十ｎｍ径の
微粒子を用いる場合には、微粒子を分散させた溶液を、
帯構造を形成したディスクの上から展開して乾燥し溶媒
を除去した後、適当な溶媒を用いて過剰に吸着した微粒
子を取り除くことにより、自己組織的な規則配列を形成
することができる。また、微粒子を分散させた溶液中に
ディスク基板をある時間浸して微粒子をディスク基板に
吸着させ、規則配列させることも可能である。

【００６８】以上のような方法により自己組織化粒子の
規則配列を形成した後、自己組織化粒子をマスクとし
て、あらかじめ形成しておいた下地の記録層をイオンミ
リングなどにより削り、所望の規則配列した記録セル列
を形成することができる。記録層をより高いアスペクト
比で削るためには、記録層と自己組織化粒子膜との間に
ＳｉＯ₂やＳｉなどの膜を形成し、ＲＩＥなどにより自
己組織化粒子の規則配列パターンをＳｉＯ₂やＳｉに転
写（パターントランスファー）した後、記録層を加工す
ることも有効である。ＳｉＯ₂やＳｉはＲＩＥにより高
いアスペクト比で削ることができるため、これをマスク
にして加工することにより、記録層をより高いアスペク
ト比でエッチングすることができる。

【００６９】上記のようにして作製した記録セルの規則
配列をマトリックス材料で被覆し、表面を研磨により平
坦化することにより、マトリックスに埋め込まれた記録
セルを有するパターンドメディアを製造することができ
る。

【００７０】また、自己組織化粒子をマスクとして、マ
トリックスに規則配列した微細孔アレイを形成した後、
孔を記録材料で埋めることによっても記録セルを形成す
ることができる。この場合、ディスク基板上にマトリッ
クス材料からなる膜を製膜する。次に、自己組織化粒子
の配列を制御するための溝構造または特定の化学成分を
パターニングした帯構造を形成するためのレジストを形
成する。リソグラフィーによりレジストに溝構造または
帯構造を形成する。自己組織化粒子を製膜した後、アニ
ール処理などにより規則配列化させる。自己組織化粒子
をマスクとしてエッチングを行い、マトリックスに孔を
形成する。レジストを除去した後、孔に記録材料を埋め
込む。レジストは記録材料を埋め込んだ後に除去しても
よい。また、レジストを除去せずに残したまま使用して
もよい。

【００７１】自己組織化粒子として、ブロックコポリマ
ー、またはポリマー、金属、半導体、酸化物などからな
る数十ｎｍ径の微粒子などを用いてマトリックス材料に
微細孔を形成する以外にも、Ａｌの陽極酸化により形成
されるＡｌ₂Ｏ₃の微細孔アレイなども利用可能である。

【００７２】ブロックコポリマーを利用する場合には、
マトリックス材料に孔を形成するために、ミセルまたは
シリンダを形成するブロックを選択的に除去できるもの
を用いる。

【００７３】ポリマーや金属などからなる微粒子を用い
る場合には、マトリックス材料に孔を形成するために、
微粒子からなるパターンのネガパターンをマスクとして
利用する。すなわち、微粒子配列の上に金属などのエッ
チングマスクとなりうる材料を堆積した後、微粒子を除
去し、微粒子が除去された部分のみで下地のマトリック
スを露出させてその部分を加工する。

【００７４】Ａｌの陽極酸化により形成されるＡｌ₂Ｏ₃
の微細孔アレイを利用する場合には、以下のような方法
が可能である。まず、凹部においてマトリックスが露出
した膜の帯構造の上にＡｌを製膜した後、膜を取り除く
ことによりＡｌの帯構造を得る。これを陽極酸化するこ
とにより、帯構造内で規則配列したＡｌ₂Ｏ₃の微細孔ア
レイを得ることができる。形成されたＡｌ₂Ｏ₃をマスク
として下地のマトリックスに微細孔アレイを転写する。

【００７５】また、Ａｌ₂Ｏ₃の微細孔アレイを用いる場
合には、Ａｌの微細孔アレイ自体をマトリックスとして
用いるもできる。この場合、Ａｌを製膜した後、溝構造
の凹部においてＡｌが露出した膜のパターンを形成す
る。これを陽極酸化すると、Ａｌが露出した部分におい
てのみ反応が進み、帯構造に沿って配列したＡｌ₂Ｏ₃微
細孔アレイが得られる。

【００７６】また、Ａｌの陽極酸化においては、あらか
じめ陽極酸化される表面に微小な孔を付けておくことに
より、位置制御された微細孔アレイを形成できる。Ａｌ
膜上に溝構造を形成し、ブロックコポリマーなどのマス
クを用いたエッチングにより規則配列した微小な孔をＡ
ｌ表面に形成し、自己組織化膜を取り除いた後にＡｌを
陽極酸化することにより、規則配列したＡｌ₂Ｏ₃微細孔
アレイを作製することもできる。

【００７７】以上のようにしてマトリックスに形成した
微細孔の規則配列の上に記録材料を製膜した後、研磨す
ることにより分断された記録セルを得ることができる。

【００７８】さらに、自己組織化粒子を用いた方法によ
り、凹凸の形状を持つスタンプ原盤を作製し、このスタ
ンプ原盤を利用して、ナノインプリントリソグラフィー
によりディスク基板にパターンを転写する方法を用いて
もよい。

【００７９】まず、基板上に自己組織化粒子の配列を制
御するための溝構造または特定の化学成分をパターニン
グした帯構造を形成するためのレジストを製膜する。リ
ソグラフィーによりレジストに溝構造または帯構造を作
りこむ。自己組織化粒子を製膜した後、アニール処理な
どにより規則配列化させる。自己組織化粒子をマスクに
してエッチングを行い、スタンプ原盤とする。一方、記
録層またはマトリックス膜を製膜した基板上に、マスク
となるレジスト膜を形成する。加熱しながらスタンプ原
盤を押し付けることにより、レジストにスタンプ原盤の
パターンを転写する。次いで、エッチングにより記録セ
ルアレイまたはマトリックス中の微細孔アレイを形成す
る工程を経て記録媒体を得る。

【００８０】記録材料からなる微粒子を直接、帯構造に
より配列化させて記録セルとして用いる製造方法を用い
ることもできる。記録材料からなる微粒子を分散させた
溶液を、帯構造を形成した基板の上から展開し乾燥し溶
媒を取り除いた後、適当な溶媒により過剰に吸着した微
粒子を取り除くことにより、自己組織的な規則配列を形
成することができる。また、微粒子を分散させた溶液中
に基板をある時間浸すことにより微粒子を基板に吸着さ
せ、規則配列を形成させることも可能である。このよう
にして記録セルを形成した後、微粒子が基板から剥離し
ないように、バインダーまたは保護膜となる材料で被覆
することにより記録媒体を作製することができる。

【００８１】上記のような方法では、アニール処理など
の再配列化処理により、帯構造に沿って大面積で自己組
織化粒子を規則配列させることが可能である。このよう
な再配列化が困難な場合には、帯の長手方向にも凹凸構
造または化学的なパターンを断続的に形成し、小面積の
帯構造内で完全に方向が揃って配列した規則配列構造を
得ることも可能である。つまり、ある長さの帯構造内で
粒界のない完全に単一の自己組織化粒子の２次元結晶構
造を形成することが可能である。

【００８２】本発明に係る記録読み出し装置では、隣り
合うサブトラック上の記録セルのずれ（ピッチＰの１／
２）を利用して、記録セルからの読み出し信号自体を利
用してトラッキングを行うことができるため、トラッキ
ングサンプリング周波数を高くすることができる。この
ため、トラッキング方向の記録セル幅が１００ｎｍ以下
であってもトラッキングが可能となる。また、エラーレ
ートを低くすることができるため、データ領域を広くす
ることができる。

【００８３】本発明に係る記録読み出し装置は、読み出
しヘッドから出力される信号に応じて書き込みヘッドへ
の書き込みタイミング信号を制御する手段を有していて
もよい。このような装置では、記録セルが存在しないマ
トリックス部分に書き込みヘッドが書き込みを行うこと
を防ぐことができる。

【００８４】本発明に係る記録読み出し装置は、トラッ
ク方向に沿って規則配列した記録セル間の間隔とヘッド
の走行スピードにより決定される標準的な時間間隔と読
み出しヘッドにより出力される信号の時間間隔とを比較
し、書き込みヘッドへの信号を制御する手段を有しても
よい。このような装置では、自己組織化による規則配列
に欠陥領域が存在し、記録トラック帯内のサブトラック
に断裂が存在する場合でも、その欠陥領域を回避して書
き込むことができる。すなわち、記録セルが規則配列し
ている領域では、記録セルの格子間隔とヘッドの走行ス
ピード（読み出しヘッドと記録媒体との相対速度）によ
り決定される時間間隔Ｔで記録情報が読み出される。し
かし、記録セルの欠陥領域では、読み出しヘッドから読
み出される信号の時間間隔が乱れるので、その場合には
一時的にヘッドから読み出される信号を情報として処理
しないようにする。再び時間間隔Ｔで信号が生じ始めた
ら、その時点で読み出される信号を情報として処理再開
し、書き込みも再開する。

【００８５】読み出しヘッドにより出力される信号の時
間間隔の乱れに基づいて、読み出しヘッドが欠陥領域を
走行していることを判定するための基準は任意に設定で
きる。例えば、２回または３回以上不当な時間間隔で信
号が検出されて読み出しエラーが起きた場合に欠陥領域
を走行していると判定してもよい。また、標準的な時間
間隔Ｔよりも３０％以上短い時間間隔で読み出しヘッド
から信号が生じる場合や、時間間隔Ｔよりも３０％以上
長い時間経過しても信号が生じない場合を判定基準とし
てもよい。この場合、これらの現象が一度起きた場合を
判定基準としてもよいし、２Ｔまたは３Ｔ時間の間に信
号が複数回乱れた場合を判定基準としてもよい。

【００８６】読み出しヘッドが再び規則配列領域を走行
しはじめたことを判定するための基準も任意に設定でき
る。例えばある信号が帰ってきた瞬間から時間間隔Ｔの
±３０％以内の間隔で信号が生じた場合に規則配列領域
を走行していると判定してもよい。この場合、この現象
が一度起きた場合を判定基準としてもよいし、２Ｔまた
は３Ｔ時間の間に標準的な時間間隔Ｔで信号が得られた
場合を判定基準としてもよい。

【００８７】情報を書き込む場合には、書き込み前に欠
陥領域を認識して、その欠陥領域を回避し、その後の規
則配列領域から書き込みを再開する。この場合、ある記
録セルに書き込みヘッドが情報を書き込む前に、読み出
しヘッドによって記録セルの位置を把握しておくことが
好ましい。このためには、書き込みヘッドのトラック方
向前方に記録読み出しヘッドを設けてもよいし、読み書
き兼用ヘッドの場合には同じトラック位置で記録媒体に
複数回アクセスして記録セル位置を読み出した後に書き
込みを行うようにしてもよい。

【００８８】本発明の他の実施形態に係る装置は、デー
タ信号の読み出しヘッドとは別に、トラッキング用の読
み出しヘッドを設けてもよい。トラッキング用の読み出
しヘッドは、データ信号を読み出している領域以外から
の読み出し信号をトラッキング信号として用いて読み出
しヘッドおよび書き込みヘッドのトラッキングを行うの
で、より精密にかつ高速なトラッキングを実現できる。

【００８９】磁気記録装置の場合には、読み出しヘッド
はＧＭＲなどの磁気センサー、書き込みヘッドは磁気ヘ
ッドなどである。相変化光記録装置の場合には、読み出
しヘッドは反射率の違いを検出する光センサーであり、
書き込みヘッドは光ヘッドや電子線ヘッドなどの熱源ヘ
ッドである。

【００９０】また、光（熱）アシスト磁気記録装置の場
合には、書き込み用の磁気ヘッドの補助として、電子線
または近接場光を照射する手段が用いられる。電子線ま
たは近接場光は、照射スポットを特に小さくできるた
め、高密度記録にとって特に有用である。

【００９１】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。

【００９２】［実施例１］本実施例では、基板上に形成
した溝領域においてブロックコポリマーを規則配列化さ
せることにより記録トラック帯を形成した。図１３
（Ａ）〜（Ｄ）を参照して本実施例に係る磁気ディスク
の製造方法を説明する。

【００９３】図１３（Ａ）に示すように、以下のように
して基板上に溝構造を形成した。直径２．５インチのガ
ラスディスク基板４１上に、厚さ約３０ｎｍのＰｄ下地
層と厚さ約５０ｎｍの垂直磁気記録材料ＣｏＣｒＰｔを
製膜して磁性層４２を形成し、さらに磁性層４２上に厚
さ約５０ｎｍのＳｉＯ₂膜４３を製膜した。ＳｉＯ₂膜４
３上にレジスト４４をスピンコートした。ナノインプリ
ンティングリソグラフィーによりレジスト４４を加工
し、幅４０ｎｍの凸部によって幅約４００ｎｍのスパイ
ラル形状の溝４５を規定するようにレジストパターンを
形成した。このレジストパターンをマスクとして、ＲＩ
Ｅにより磁性層４２に達するまでＳｉＯ₂膜４３をエッ
チングしてＳｉＯ₂膜４３に溝４５を転写した。このよ
うにして形成された溝領域が記録トラック帯となる。ま
た、レジストパターン下部の磁性層が分離帯として用い
られる。

【００９４】図１３（Ｂ）に示すように、以下のように
して溝領域内にブロックコポリマーを埋め込んで微粒子
の規則配列構造を形成した。磁性層４２の表面をヘキサ
メチルジシラザンにより疎水化処理した。その後、レジ
ストパターンの残渣をアッシングした。ポリスチレン−
ポリブタジエンのブロックコポリマー（ＰＳの分子量Ｍ
ｗ＝４０００、ＰＢの分子量Ｍｗ＝２００００）をトル
エンに１％ｗ／ｗの濃度で溶解した溶液を調製した。試
料上に溶液をスピンコートしてＳｉＯ₂膜４３に転写さ
れた溝領域内にブロックコポリマー４６を埋め込んだ。
試料を真空中において１５０℃で３０時間アニールし
て、ブロックコポリマー４６を規則配列化させた。この
結果、島状のポリスチレン粒子４７が海状のポリブタジ
エン部分４８によって囲まれた構造が形成される。

【００９５】図１３（Ｃ）に示すように、以下のように
して規則配列した微粒子をマスクとして記録セルを形成
した。ブロックコポリマー４６をオゾン処理してポリブ
タジエン部分４８を除去した後、水洗した。残ったポリ
スチレン粒子４７をマスクとしてＡｒイオンミリングに
より磁性層４２をエッチングして記録セル４９を形成し
た。

【００９６】図１３（Ｄ）に示すように、以下のように
して記録セル間のマトリックスを形成し、表面を平坦化
した。ポリスチレン粒子の残渣をアッシングした。全面
に厚さ約５０ｎｍのＳｉＯ₂膜を製膜して記録セル４９
間に埋め込んでマトリックス５０を形成した。ＳｉＯ₂
膜の表面をケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）
により研磨して平坦化した。その後、全面にダイアモン
ドライクカーボンを製膜して保護膜５１を形成した。

【００９７】図１４に、本実施例の磁気ディスクを磁気
力顕微鏡により観察した結果を模式的に示す。図１４に
示すように、幅約４００ｎｍの記録トラック帯６１と幅
約４０ｎｍの磁性層からなる分離帯６２が交互に形成さ
れている。１つの記録トラック帯６１内で記録セル４９
はマトリックス５０によって互いに分離され、六方細密
充填構造をなして三角格子を形成している。記録セル４
９は２０ｎｍ径でトラック方向に沿って３０ｎｍのピッ
チＰをもって周期的に形成されてサブトラックを形成し
ており、記録トラック帯６１内には１９列のサブトラッ
クが含まれている。上記のように記録セル４９は三角格
子を形成しているため、記録トラック帯６１内で隣り合
うサブトラック上に位置する最近接の２つの記録セル４
９はトラック方向に沿う中心間の間隔がサブトラック内
のピッチＰの１／２だけずれている。

【００９８】図１５〜図１７を参照して本実施例に係る
磁気記録装置を説明する。図１５は本実施例の磁気ディ
スクおよびヘッドスライダを示す断面図である。磁気デ
ィスクは、ガラス基板４１上に記録セル４９が規則配列
した記録トラック帯６１が形成された記録層および保護
層５１を有する。分離帯６２を形成している磁性層には
各記録トラック帯のアドレス番号およびセクター番号に
相当する情報が予め書き込まれている。

【００９９】ヘッドスライダ７０の先端には、読み出し
ヘッド７１と書き込みヘッド７２が搭載されている。記
録部（ＲＡＭ）、記憶部（ＲＯＭ）、信号処理部および
制御部は図３と同様に接続されている。ヘッドスライダ
７０は２段アクチュエータ（図示せず）によって位置決
めされる。

【０１００】図１６はヘッドスライダ７０の平面構造を
示す概略図である。ＧＭＲ読み出しヘッド７１の寸法は
縦約３０ｎｍ、幅約２０ｎｍ、単磁極書き込みヘッド７
２の寸法は縦２０ｎｍ、幅約２０ｎｍである。

【０１０１】図１７に記録トラック帯に対する読み出し
ヘッドおよび書き込みヘッドの配置を示す。読み出しヘ
ッドと書き込みヘッドの距離は実際の距離を表している
ものではない。図１７のように、記録トラック帯内で所
定のピッチで規則配列した１９列のサブトラックのう
ち、２列のサブトラック上の直径２０ｎｍの記録セル４
９を１つの読み出しヘッド７１で読み出す。１列のサブ
トラック上の記録セル４９に対して書き込みヘッド８２
で書き込みを行う。

【０１０２】本実施例に係る磁気記録装置におけるシー
ク方法、記録読み出し方法、記録トラッキング方法を説
明する。本実施例では、ディスクの外周から所望の記録
トラック帯に達するまでの間、横断する記録トラック帯
の数をカウントしながら、アクチュエータの加速度およ
び速度を制御する。所望の記録トラック帯に達すると、
まず図１８のように記録トラック帯の外周側のサブトラ
ック１ａ上に読み出しヘッド７１を設置し、ピッチＰに
基づく周波数信号のみが検出されるようにトラッキング
を行う。得られた再生信号を微分し、記録位置と記録信
号を求める。

【０１０３】次に、読み出しヘッド７１をサブトラック
１ａと１ｂの中央に位置するようにアクチュエータを作
動する（図１７参照）。得られた再生信号と、先に求め
たサブトラック１ａの信号から、サブトラック１ｂの信
号を演算により求める。この場合、読み出しヘッド７１
のトラッキングがずれていてもサブトラック１ａの信号
が前もって分かっているため、サブトラック１ｂの信号
を正確に求めることができる。

【０１０４】図５および図６を参照して説明したよう
に、信号処理部は、実際に測定されたサブトラック１ａ
およびサブトラック１ｂの信号強度の積分値の比率と、
トラッキングが正確に行われている場合のサブトラック
１ａおよびサブトラック１ｂの信号強度の積分値の比率
（この比率は記憶部に記憶されている）を比較すること
により、トラッキング信号を生成する。トラッキング信
号は１０ｋＨｚの周波数でピエゾアクチュエータに送ら
れる。

【０１０５】本実施例の磁気記録装置では、書き込みヘ
ッドの前方に読み出しヘッドが位置し、読み出しヘッド
による検出信号に応じて以下のように書き込みの制御が
行われる。トラック方向に沿って規則配列した記録セル
間の間隔とヘッドの走行スピードから、読み出しヘッド
による検出信号が現れると想定される標準的な時間間隔
Ｔが決定される。標準的な時間間隔Ｔと、実際に読み出
しヘッドにより出力される信号の時間間隔とが制御器に
より比較される。

【０１０６】読み出しヘッドが規則配列領域上を走行し
ている間は、記録セルから標準的な時間間隔Ｔに近いほ
ぼ一定の時間間隔で規則的に信号が出力される。なお、
実際に信号が出力される時間間隔が、標準的な時間間隔
Ｔに対してしきい値（例えば±３０％）以内であれば、
記録セルが規則配列していると判定するようにしてもよ
い。この場合、読み出しヘッドによる信号の検出時を基
準として、所定のタイミングで制御器から書き込みヘッ
ドへ書き込み信号が送られ、書き込みヘッドにより規則
配列領域への書き込みが行われる。

【０１０７】しかし、読み出しヘッドが欠陥領域上を走
行するようになると、記録セルから読み出される信号の
時間間隔は、標準的な時間間隔Ｔと比較してしきい値
（例えば±３０％）を超えてずれるため、記録セルの配
列が乱れていると判定される。この場合、制御器から書
き込みヘッドへの書き込み信号が停止され、欠陥領域へ
の書き込みは行われない。

【０１０８】読み出しヘッドが次の規則配列領域を走行
するようになると、記録セルが規則配列していると判定
される。この場合、読み出しヘッドによる信号の検出時
を基準として、所定のタイミングで制御器から書き込み
ヘッドへ書き込み信号が送られ、書き込みヘッドにより
次の規則配列領域への書き込みが再開される。

【０１０９】なお、記録セルの配列が乱れているか規則
的であるかの判定基準は任意に設定できる。例えば、読
み出しヘッドからの検出信号の時間間隔の乱れが３Ｔ時
間以上連続して生じた場合に、記録セルが乱れていると
判定するようにしてもよい。また、読み出しヘッドから
の検出信号の時間間隔が３回連続でしきい値以内の時間
間隔で規則正しい場合に、記録セルが規則配列している
と判定するようにしてもよい。

【０１１０】［実施例２］本実施例では実施例１に記載
したものと同様な磁気ディスク、読み出しヘッドを用い
て実施例１とは異なる別のトラッキング方法を実施し
た。

【０１１１】図１９に本実施例の磁気ディスクのデータ
領域における記録構造を示す。図１９において白色、黒
色の円はそれぞれビット信号“０”、“１”を記録した
記録セル４９を示す。記録セルは非磁性材料からなるマ
トリックスによって取り囲まれている。図１９に示され
るように、０または１を示す記録ビットが周期的な規則
性なしに配列している。

【０１１２】記録装置の記憶部にはあらかじめ４ビット
ごとの信号パターンが記憶されている。図２０には、４
つのビットで構成される基本的なビットパターン（６種
類）を示す。図２０に示されていないビットパターンは
全てこの６つの基本パターンに対して正負が逆のパター
ンまたは時系列が逆のパターンによって表現される。例
えば、“０００１”のビットパターンは、基本的なビッ
トパターンである“０１１１”から、ビット反転および
時系列逆転により変換できる。これら６種類のビットパ
ターンに対し、読み出しヘッドが好ましい位置にある場
合に得られると期待される信号パターンと、ヘッド位置
が好ましい位置より磁気ディスクの外周側および内周側
にずれたときに得られると期待される信号パターンの合
計３つの信号パターンが記録されている。すなわち１種
類のビットパターンに対し３種類の信号パターンが記録
され、全部で６種類のビットパターンがあるから、合計
１８個の信号パターンが記憶部に記憶されている。

【０１１３】次に、図２１を参照して本実施例における
トラッキング方法を説明する。磁気ディスクは所定の回
転数で回転しており、その表面で読み出しヘッドが磁気
ディスクに書き込まれた信号を読み出す。まず、読み出
しヘッドは実測信号Ａを信号処理部に出力する。信号処
理部では実測信号Ａを４ビットごとの信号パターンＢに
分割する。信号処理部では、分割された信号パターンＢ
が記憶部に記憶された信号パターン群Ｃと比較される。
比較の結果、信号パターンＢは最も類似性の高い信号パ
ターンとして信号パターンＤが決定される。記憶部には
信号パターンＤの属性としてビットパターン“１００
０”と外周側へずれているというトラックずれ情報が付
随している。信号処理部は、これらの情報を抽出し、デ
ータとして“１０００”を出力するとともに、制御部へ
トラックずれ情報を出力する。制御部はトラックずれ情
報に基づいて読み出しヘッドを内周側の理想的な位置へ
移動させるように制御する。

【０１１４】［実施例３］本実施例では実施例１に記載
したものと同様な磁気ディスク、読み出しヘッドを用い
て実施例１とは異なる別のトラッキング方法を実施し
た。

【０１１５】本実施例の磁気ディスクのデータ領域にお
ける記録構造は図１９と同様である。図２２を参照して
本実施例におけるトラッキング方法を説明する。読み出
しヘッドによって磁気ディスクのデータ領域から実測信
号Ｄ１が得られる（図２２（Ａ））。実測信号Ｄ１は記
録部に記録される。信号処理部はＰＲＭＬ法を用いて信
号Ｄ１からビットパターンＤ３を決定する（図２２
（Ｂ））。ビットパターンＤ３は信号処理部からビット
信号として出力される。また信号処理部はビットパター
ンＤ３から理想信号パターンＤ４を作成する（図２２
（Ｃ））。この理想信号パターンＤ４は読み出しヘッド
が磁気ディスク上の好ましいトラック位置にあるときに
得られると予想される信号パターンであり、各ビットか
らの信号を重ね合わせることによって作成される。さら
に信号処理部は記録部に記録された実測信号Ｄ１と理想
信号パターンＤ４を比較することにより、トラックずれ
情報を得る（図２２（Ｄ））。トラックずれ情報は制御
部へ出力される。制御部はトラックずれ情報に基づいて
読み出しヘッドを理想的な位置へ移動させるように制御
する。

【０１１６】［実施例４］本実施例では、基板上に形成
した溝領域においてブロックコポリマーを規則配列化さ
せて孔を有するマトリックスを形成し、孔に磁気記録材
料を埋め込むことにより記録トラック帯を形成した。図
２３（Ａ）〜（Ｄ）を参照して本実施例に係る磁気ディ
スクの製造方法を説明する。

【０１１７】図２３（Ａ）に示すように、以下のように
して基板上に溝構造を形成した。直径２．５インチのガ
ラスディスク基板上８１に、厚さ約３０ｎｍのＰｄ下地
層、マトリックスおよび分離帯となる厚さ約５０ｎｍの
Ａｌ₂Ｏ₃膜８２、および厚さ約５０ｎｍのＳｉＯ₂膜８
３を製膜した。ＳｉＯ₂膜８３上にレジストをスピンコ
ートした後、ナノインプリンティングリソグラフィーに
よりレジストを加工し、幅約４０ｎｍの凸部によって幅
約４００ｎｍのスパイラル形状の溝を規定するようにレ
ジストパターンを形成した。このレジストパターンをマ
スクとしてＳｉＯ ₂膜１１３をエッチングし、溝８４を
転写した。

【０１１８】図２３（Ｂ）に示すように、以下のように
して溝領域内にブロックコポリマーを埋め込んで微粒子
の規則配列構造を形成した。ポリスチレン−ポリメチル
メタクリレートのブロックコポリマー（ＰＳの分子量Ｍ
ｗ＝３００００、ＰＭＭＡの分子量Ｍｗ＝８０００）を
トルエンに１％ｗ／ｗの濃度で溶解した溶液を調製し
た。試料上に溶液をスピンコートしてＳｉＯ₂膜８３に
転写された溝領域内にブロックコポリマー８５を埋め込
んだ。試料を真空中において１５０℃で３０時間アニー
ルして、ブロックコポリマー８５を規則配列化させた。
この結果、島状のポリメチルメタクリレート粒子８６が
海状のポリスチレン部分８７によって囲まれた構造が形
成される。

【０１１９】図２３（Ｃ）に示すように、以下のように
して記録セルのための孔構造を形成した。ブロックコポ
リマー８５を紫外線で処理してポリメチルメタクリレー
ト鎖を分解した後、水洗してＰＭＭＡ部８６を除去し
て、孔部を作製した。次に、斜め蒸着により穴を埋めな
いようＣｒ層８８を形成した。Ｃｒ層８８をマスクにし
てＲＩＥによりＡｌ₂Ｏ₃膜８２に達する孔を形成し、さ
らにＡｒイオンミリングによりＡｌ₂Ｏ₃膜８２に孔８９
を転写し、Ａｌ₂Ｏ₃膜８２からなるマトリックスを形成
した。

【０１２０】図２３（Ｄ）に示すように、以下のように
して記録セルを形成し、表面を平坦化した。厚さ約５０
ｎｍの垂直磁気記録材料ＣｏＣｒをめっきで製膜して孔
８９に埋め込み、記録セル９０を形成した。表面をＣＭ
Ｐにより研磨して平坦化した。その後、全面にダイアモ
ンドライクカーボンを製膜して保護膜９１を形成した。

【０１２１】製造した磁気ディスクを磁気力顕微鏡によ
り観察したところ、幅４００ｎｍの記録トラック帯と幅
約４０ｎｍのＡｌ₂Ｏ₃膜からなる分離帯とが交互に形成
されていた。１つの記録トラック帯内で記録セル９０は
六方細密充填構造をなして三角格子を形成している。記
録セル９０は２０ｎｍ径でトラック方向に沿って３０ｎ
ｍのピッチＰをもって周期的に形成されてサブトラック
を形成しており、記録トラック帯内には１９列のサブト
ラックが含まれている。記録トラック帯内で隣り合うサ
ブトラック上に位置する最近接の２つの記録セル９０は
トラック方向に沿う中心間の間隔がサブトラック内のピ
ッチＰの１／２だけずれている。

【０１２２】上記磁気ディスクを用いて、実施例１と同
様にして磁気記録再生装置を作製した。実施例１との違
いはトラック帯間の分離帯が非磁性層で作製されている
ことである。この記録装置の場合も、実施例１と同様に
してシーク、記録の読み出し、トラッキング、および信
号の書き込みを行うことができる。

【０１２３】［実施例５］図２４（Ａ）〜（Ｄ）を参照
して本実施例に係る相変化光記録媒体の製造方法を説明
する。

【０１２４】図２４（Ａ）に示すように、以下のように
して基板上に溝構造を形成した。２．５インチのガラス
ディスク基板１１１上に、厚さ約３０ｎｍのＰｔ反射膜
１１２、マトリックスとなる厚さ約５０ｎｍのＡｌ₂Ｏ₃
膜１１３、および厚さ約５０ｎｍのＳｉＯ₂膜１１４を
製膜した。ＳｉＯ₂膜１１４上にレジストをスピンコー
トした後、ナノインプリンティングリソグラフィーによ
りレジストを加工し、幅４０ｎｍの凸部によって幅４０
０ｎｍのスパイラル形状の溝を規定するようにレジスト
パターンを形成した。このレジストパターンをマスクと
してＳｉＯ₂膜１１４をエッチングし、溝１１５を転写
した。

【０１２５】図２４（Ｂ）に示すように、以下のように
して溝領域内にブロックコポリマーを埋め込んで微粒子
の規則配列構造を形成した。ポリスチレン−ポリメチル
メタクリレートのブロックコポリマー（ＰＳの分子量Ｍ
ｗ＝３００００、ＰＭＭＡの分子量Ｍｗ＝８０００）を
トルエンに１％ｗ／ｗの濃度で溶解した溶液を調製し
た。試料上に溶液をスピンコートしてＳｉＯ₂膜１１４
に転写された溝領域内にブロックコポリマー１１６を埋
め込んだ。試料を真空中において１５０℃で３０時間ア
ニールして、ブロックコポリマー１１６を規則配列化さ
せた。この結果、島状のポリメタクリレート粒子１１７
が海状のポリスチレン部分１１８によって囲まれた構造
が形成される。

【０１２６】図２４（Ｃ）に示すように、以下のように
して記録セルのための孔構造を形成した。ブロックコポ
リマー１１６を紫外線で処理した後、水洗してＰＭＭＡ
部１１７を除去して、孔部を作製した。次に、斜め蒸着
により孔を埋めないようにＣｒ層１１９を形成した。Ｒ
ＩＥによりＡｌ₂Ｏ₃膜１１３に達する孔を形成し、さら
にＡｒイオンミリングによりＡｌ₂Ｏ₃膜１１３に孔１２
０を転写し、Ａｌ₂Ｏ₃膜１１３からなるマトリックスを
形成した。

【０１２７】図２４（Ｄ）に示すように、以下のように
して記録セルを形成し、表面を平坦化した。厚さ約３０
ｎｍの相変化材料Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅを製膜して孔１２０
に埋め込み、記録セル１２１を形成した。表面をＣＭＰ
により研磨して平坦化した。その後、全面にＳｉＯ₂を
製膜して保護膜１２２を形成した。

【０１２８】図２５に、製造した相変化光記録媒体を近
接場光顕微鏡により観察した結果を模式的に示す。図２
５に示すように、幅４００ｎｍの記録トラック帯１３１
と幅約４０ｎｍのＡｌ₂Ｏ₃膜１１３からなる分離帯１３
２とが交互に形成されている。１つの記録トラック帯１
３１内で記録セル１２１は六方細密充填構造をなして三
角格子を形成している。記録セル１２１はトラック方向
に沿ってピッチＰをもって周期的に形成されており、記
録トラック帯１３１内には１９列のサブトラックが含ま
れている。記録トラック帯１３１内で隣り合うサブトラ
ック上に位置する最近接の２つの記録セル１２Ａはトラ
ック方向に沿って中心間の間隔がサブトラック内のピッ
チＰの１／２だけずれている。

【０１２９】図２６および図２７を参照して本実施例に
係る相変化光記録装置を説明する。図２６は相変化光デ
ィスクおよびヘッドスライダを示す断面図である。上記
方法で作製した光ディスク１４１は、ガラス基板１１１
上に記録セル１２１が規則配列した記録トラック帯を有
する記録層および保護層１２２が形成されている。光デ
ィスク１４１はスピンドルモーター１４２に装着され、
図示しない制御部からの制御信号により回転する。ヘッ
ドスライダ１４３の先端には、レーザー共振型の光検出
読み出しヘッド１４４、面発振型レーザー書き込みヘッ
ド１４５が搭載されている。ヘッドスライダ１４３は２
段アクチュエータ（図示せず）によって位置決めされ
る。

【０１３０】図２７はヘッドスライダに設けられた微小
開口の平面構造を示す概略図である。読み出しヘッド１
４４の微小開口の寸法は縦３５ｎｍ、幅２０ｎｍ、書き
込みヘッド１４５の微小開口の寸法は縦２０ｎｍ、幅２
０ｎｍである。

【０１３１】本実施例でも実施例１と同様な方法で、シ
ーク動作、記録読み出し、読み出しヘッドのトラッキン
グ、および欠陥領域への書き込みの回避動作を行うこと
ができる。

【０１３２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、記
録セルのパターンが高度に配列化した記録媒体に対し
て、トラッキング、シークが簡単で、高速で読み出しが
可能な、記録読み出し装置および記録読み出し方法を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る記録媒体の平面図。

【図２】図２は本発明の一実施形態に係る磁気ディスク
装置の斜視図。

【図３】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の
概略構成図。

【図４】本発明の一実施形態に係る記録セルの信号を示
す図。

【図５】本発明の一実施形態に係るトラッキング方法を
示す図。

【図６】本発明の一実施形態に係るトラッキング方法を
示す図。

【図７】本発明の他の実施形態に係る記録媒体のデータ
構造を示す平面図。

【図８】本発明の他の実施形態においてトラックずれが
生じたときの信号レベルを示す図。

【図９】本発明において用いられる記録媒体のビットパ
ターンを示す図。

【図１０】図９のビットパターンに対応する信号パター
ンを示す図。

【図１１】本発明の他の実施形態に係るトラッキング方
法を示す図。

【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係るトラッキ
ング方法を示す図。

【図１３】実施例１における磁気ディスクの製造方法を
示す断面図。

【図１４】実施例１における磁気ディスクの平面図。

【図１５】実施例１における磁気ディスクおよびヘッド
スライダを示す断面図。

【図１６】実施例１におけるヘッドスライダの平面構造
を示す概略図。

【図１７】実施例１における記録トラック帯に対する読
み出しヘッドおよび書き込みヘッドの配置を示す概略
図。

【図１８】実施例１における記録トラック帯端の１列目
（外周側）のサブトラックの読み出し方法を示す概略
図。

【図１９】実施例２における記録媒体のデータ構造を示
す図。

【図２０】実施例２における記録媒体のビットパターン
とそれに対応する信号パターンを示す図。

【図２１】実施例２におけるトラッキング方法を示す
図。

【図２２】実施例３におけるトラッキング方法を示す
図。

【図２３】実施例４における磁気ディスクの製造方法を
示す断面図。

【図２４】実施例５における相変化光記録媒体の製造方
法を示す断面図。

【図２５】実施例５における相変化光記録媒体の平面
図。

【図２６】実施例５における相変化光記録媒体およびヘ
ッドスライダを示す断面図。

【図２７】実施例５におけるヘッドスライダに設けられ
た微小開口を示す概略図。

【符号の説明】

１…記録トラック帯２…分離帯１１…記録セル１２…マトリックス２１…磁気ディスク２２…スピンドルモーター２３…軸２４…アクチュエータアーム２５…サスペンション２６…ヘッドスライダ２７…ボイスコイルモーター２１…記録セル３１…読み出しヘッド３２…書き込みヘッド３３…記録部３４…記憶部３５…信号処理部３６…制御部４１…ガラスディスク基板４２…磁性層４３…ＳｉＯ₂膜４４…レジスト４５…溝４６…ブロックコポリマー４７…ポリスチレン粒子４８…ポリブタジエン部分４９…記録セル５０…マトリックス５１…保護膜６１…記録トラック帯６２…分離帯７０…ヘッドスライダ７１…読み出しヘッド７２…書き込みヘッド８１…ガラスディスク装置８２…Ａｌ₂Ｏ₃膜８３…ＳｉＯ₂膜８４…溝８５…ブロックコポリマー８６…ポリメチルメタクリレート粒子８７…ポリスチレン部分８８…Ｃｒ層８９…孔９０…記録セル９１…保護膜１１１…ガラスディスク基板１１２…Ｐｔ反射膜１１３…Ａｌ₂Ｏ₃膜１１４…ＳｉＯ₂膜１１５…溝１１６…ブロックコポリマー１１７…ポリメチルメタクリレート粒子１１８…ポリスチレン部分１１９…Ｃｒ層１２０…孔１２１…記録セル１２２…保護膜１３１…記録トラック帯１３２…分離帯１４１…光ディスク１４２…スピンドルモーター１４３…ヘッドスライダ１４４…光検出読み出しヘッド１４５…面発振型レーザー書き込みヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 21/08 Ｇ１１Ｂ 21/08 ＤＦターム(参考） 5D044 BC01 CC04 CC08 DE11 DE27 DE46 DE57 FG18 5D088 BB08 5D091 AA10 BB07 CC05 CC26 FF20 GG01 HH20 5D096 AA02 CC01 EE05 FF08 GG01 HH04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに分離して形成された複数の記録セル
をトラック方向に沿ってピッチＰで周期的に配列した複
数列のサブトラックを有し、隣り合う前記サブトラック
が前記トラック方向に沿って前記ピッチＰの１／２ずれ
ている記録媒体からの記録読み出し装置であって、前記
記録媒体の隣り合う２つのサブトラック上に配置され、
これらのサブトラック中の記録セルに記録されたデータ
を読み出す読み出しヘッドと、前記読み出しヘッドによ
り読み出された実測信号を記録する記録部と、前記隣り
合う２つのサブトラックに含まれる複数の記録セルに記
録されるビット情報の組み合わせを表すビットパターン
のそれぞれに対応する複数の信号パターンが記憶された
記憶部と、前記記録部に記録された前記実測信号と前記
記憶部に記憶された前記複数の信号パターンとを比較し
て、前記実測信号のビットパターン情報およびトラック
ずれ情報を取得する信号処理部と、前記トラックずれ情
報に基づいて前記記録媒体に対する読み出しヘッドの位
置を制御する制御部とを有することを特徴とする記録読
み出し装置。
【請求項２】前記信号処理部は、前記読み出しヘッドに
より前記ピッチＰの１／２の距離を通過する時間ｔごと
に読み出された信号強度をｔの奇数倍のタイミングとｔ
の偶数倍のタイミングで分離し、それぞれのタイミング
で出力された信号強度の絶対値を積分して２つの積分値
の比率を求め、前記読み出しヘッドが正確に位置制御さ
れているときに得られるビットパターンに対応する積分
値の比率と比較することにより前記実測信号のトラック
ずれ情報を取得することを特徴とする請求項１記載の記
録読み出し装置。
【請求項３】前記記憶部は、隣り合う２つのサブトラッ
クに含まれる複数の記録セルへの記録状態に応じたビッ
トパターン情報とトラックずれ情報とを含む複数の信号
パターンの集合である信号パターン群を記憶し、前記信
号処理部は、前記記憶部に記憶された信号パターン群か
ら、前記読み出しヘッドによって読み出された実測信号
に近い信号パターンを選択し、選択された信号パターン
に対応するビットパターン情報およびトラックずれ情報
を前記実測信号のビットパターン情報およびトラックず
れ情報として取得することを特徴とする請求項１記載の
記録読み出し装置。
【請求項４】前記記憶部は、隣り合う２つのサブトラッ
クに含まれる複数の記録セルへの記録状態に応じて読み
出しヘッドが正確に位置制御されている場合に得られる
ビットパターン情報を含む複数の信号パターンの集合で
ある第１の信号パターン群と、個々のビットパターンに
対応するトラックずれ情報を含む複数の信号パターンの
集合である第２の信号パターン群とを記憶しており、前
記信号処理部は、記憶部に記憶された第１の信号パター
ン群から、前記読み出しヘッドによって読み出された実
測信号に近い信号パターンを選択し、選択された信号パ
ターンに対応するビットパターン情報を取得し、さらに
記憶部に記憶された第２の信号パターン群から、前記読
み出しヘッドによって読み出された実測信号に近い信号
パターンを選択し、選択された信号パターンに対応する
トラックずれ情報を前記実測信号のトラックずれ情報と
して取得することを特徴とする請求項１記載の記録読み
出し装置。
【請求項５】前記信号処理部は、前記読み出しヘッドに
よって読み出された実測信号から、両端の一定区間の信
号を除いた信号と、記憶部に記憶された信号パターン群
とを比較することを特徴とする請求項３または４記載の
記録読み出し装置。
【請求項６】前記信号処理部は、読み出しヘッドにより
読み出された実測信号からビットパターンを決定し、決
定されたビットパターンから理想信号を作成し、前記実
測信号と前記理想信号とを比較することにより前記実測
信号のトラックずれ情報を取得することを特徴とする請
求項１記載の記録読み出し装置。
【請求項７】前記複数列のサブトラックを有する複数の
記録トラック帯と、隣り合う前記記録トラック帯の間を
分離する分離帯を有し、前記読み出しヘッドが前記記録
トラック帯を通過するたびに通過した数をカウントし、
前記読み出しヘッドが所望の記録トラック帯に到達する
までのシーク動作を制御することを特徴とする請求項１
記載の記録読み出し装置。
【請求項８】前記読み出しヘッドが記録トラック帯にお
いてサブトラックを通過するたびにその数をカウント
し、前記読み出しヘッドが所望のサブトラックに到達す
るまでのシーク動作を制御することを特徴とする請求項
７記載の記録読み出し装置。