JP2009223990A - 情報記録媒体および情報記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】調整時間が短縮可能な情報記録媒体および情報記憶装置を提供する。
【解決手段】情報記録媒体2において基板Sと、所定規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔でこの規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第1の記録ドット26Aと、上記規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔で配列された、この配列の1周中に、この規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第2の記録ドット26B,26C,26Dとを備えている。
【選択図】 図6
【解決手段】情報記録媒体2において基板Sと、所定規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔でこの規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第1の記録ドット26Aと、上記規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔で配列された、この配列の1周中に、この規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第2の記録ドット26B,26C,26Dとを備えている。
【選択図】 図6
Description
本発明は、情報記録媒体およびこの情報記録媒体を備えた情報記憶装置に関する。
情報記憶装置に搭載される情報記録媒体の記録密度を向上させる技術として、パターンドメディア方式の磁気ディスクが近年注目されている。パターンドメディア方式の磁気ディスクは、情報の最小単位を記憶する磁性体、からなるドットがディスク上に規則的な配列で並んだ構造を有している。
図1は、パターンドメディア方式の磁気ディスクの構造を模式的に示す斜視図である。図1には、円板状の磁気ディスクから切り出された一部が示されている。
図1に示す磁気ディスクDは、基板S上に複数の記録ドットQが規則的な配列で並べられた構造を有しており、記録ドットQのそれぞれには1ビット相当の情報が磁気的に記録される。記録ドットは円板の中心の周りに周回状に並んでおり、記録ドットの列はトラックTを形成する。このようなパターンドメディア方式の磁気ディスクは、一般にナノインプリント・リソグラフィと呼ばれる公知の製造プロセスによって製造されるが、本発明は製造プロセスに直接係るものではないため、製造プロセスについては説明を省略する。
パターンドメディア方式に限らず一般的な磁気ディスクを搭載した磁気ディスク装置は、磁気ディスク上のサーボパターンを用いて磁気ヘッドを位置決めすることによって目的とする情報の記録再生を行っている。磁気ディスクのトラックには、サーボパターンが配置されたサーボ領域とデータを記録するデータ領域とがトラックに沿って交互に配置されており、回転する磁気ディスクのトラックに沿って相対移動する磁気ヘッドからは、(1回転当たりのサーボ領域の数×磁気ディスクの回転数)で表されるサーボサンプリング周波数でサーボパターンが読み出され磁気ヘッドの位置情報が得られる。この位置情報に基づいて離散時間領域でのサーボ制御が行われ磁気ヘッドが目標とするトラックに追従する。
図2は、磁気ディスクにおける各領域の一般的な配置を示す図である。図2のパート(A)には、磁気ディスク90の各領域が磁気ヘッドとともに示されており、パート(B)には、磁気ディスク90の一部領域Rが直線状に展開され拡大して示されている。
磁気ディスク90上の領域は半径方向にゾーン0からゾーンiまで複数のゾーンに区分されて使用されている。1つのゾーン内では記録周波数が一定のため1ビット当たりの記録領域の長さが内周から外周に向かって徐々に長くなるが、1ビット当たりの記録領域の長さがすべてのゾーンに亘って一定の範囲に収まるように、外周側のゾーンほど記録周波数が高い構造となっている(ゾーンCAV方式)。サーボ領域とこのサーボ領域に続くデータ領域とでセクタが構成される。なお、図2のパート(A)に示すように、磁気ヘッド91はアーム92の先端に取り付けられており、サーボ領域は、厳密には磁気ヘッドがアームの回転に伴い移動する軌跡93に沿って円弧状に配置されている。
パターンドメディア方式に対し、従来広く用いられている連続媒体方式の磁気ディスクでは、一様に連続して広がった磁性膜にサーボ領域およびデータ領域が設けられている。この一方、パターンドメディア方式の磁気ディスクでは、サーボ領域に、サーボ情報に応じた磁性域/非磁性域のパターンが製造プロセスによって形成されており、サーボ領域全体が均一に磁化された場合に、サーボ情報を表す磁気パターンとなる。また、データ領域には微小な記録ドットが離散的に配置される。1つの記録ドットが情報の1ビットに相当し、磁化方向によってビットの値が表される。パターンドメディア方式の磁気ディスクでは、記録ドットと記録ドットとの間には情報が記録できないため、情報の記録は磁気ヘッドを記録ドット上に正確に位置決めした上で行う必要がある。この位置決めには、記録ヘッドを磁気ディスクの半径方向で位置決めすることと、記録ヘッドに信号を供給するタイミングおよび記録ヘッドから信号を読み出すタイミングを記録ドットの通過タイミングに同期させることとが含まれる。
図3は、パターンドメディア方式の磁気ディスクの記録ドットとライトクロックとの関係を説明する図である。
図3に示すように、パターンドメディア方式の磁気ディスクに情報を記録する場合には、磁気ヘッド95が記録ドットQを通過するタイミングに同期したライトクロックを生成し、このライトクロックに同期させて書き込みデータを磁気ヘッド95に供給することが必要となる。ここでの同期には、周期の一致と位相の一致とがある。例えば、図3に示すライトクロックC1およびライトクロックC2の周期はともに、磁気ヘッド95が記録ドットQを通過する周期と一致しているが、位相は互いにずれている。この結果、適切なライトクロックC1のタイミングに基づいて磁気ヘッド95に信号が供給される場合には情報が記録ドットQに記録されるが、不適切なライトクロックC2タイミングに基づいて信号が供給される場合には情報が正常に記録されない。
記録ドットの通過タイミングに同期したライトクロックを作成する技術として、例えば特許文献1には、磁気ディスクにタイミングの基準となるライトプリアンブルを設ける技術が提案されている。
図4は、ライトプリアンブルが設けられたパターンドメディア方式の磁気ディスクの一部を示す図である。
図4に示す磁気ディスクは、磁性体のパターンからなるライトプリアンブル96がデータ領域に隣接して設けられている。仮に、磁気ディスク装置の情報を読み出すリードヘッドと情報を書き込むライトヘッドが兼用されている場合には、このヘッドがライトプリアンブル96を通過する際に読み出した信号に周期および位相を同期させたライトクロックを生成することができる。
しかしながら、磁気ヘッドにリードヘッドとライトヘッドが離れて設けられた磁気ディスク装置では、同期がより困難となる。図4に示す磁気ヘッドには、リードヘッド98aとライトヘッド98bが分離して設けられている。リードヘッド98aとライトヘッド98bとの距離Gは通常数十トラック分に及び、しかも製品ごとの偏差を有している。また、リードヘッド98aおよびライトヘッド98bは、回転するアーム99に取り付けられトラックに対し斜めに並ぶため、リードヘッド98aとライトヘッド98bとの距離Gおよび偏差の影響は、記録ドットが並んだ周回方向および周回方向と交わる径方向の双方に現れる。
リードヘッドとライトヘッドとが分離した構成の磁気ディスク装置において、リードヘッドでライトプリアンブルを読み出し、読み出した信号にPLL回路等でライトクロックをロックさせた場合、ライトクロック(図4のC4)の周期と、ライトヘッドが記録ドットを通過するタイミング(図4のC3)の周期とは一致するが、位相は一致しない。例えば、特許文献2には、周方向での位置関係、すなわちライトクロックと記録ドットの通過タイミングの位相差を調整するため、ライトクロックの位相を変化させながら情報を記録し、最適な位相を探し出す方法が提案されている。
また、径方向での偏差についても、連続媒体の場合に加え、パターンドメディア方式特有の問題がある。前述のように、リードヘッド98aとライトヘッド98bとの距離Gは通常数十トラック分に及び、しかも製品ごとの偏差を有している。この状況は連続媒体方式の磁気ディスクの場合でも同様であるが、連続媒体方式の場合には、ライトヘッドを任意の位置に位置決めし、試し書きとして情報の記録を行い、この後にリードヘッドの位置を例えばN通りに変化させながら記録された情報を読み出し、情報を表す信号が最も効率よく読み出せる位置を検出することによって、リードヘッド98aとライトヘッド98bとの距離G(図4参照)を正確に測定できる。Gが測定できれば、ライトヘッドとリードヘッドとの相対的な位置関係を調整することによって適切な記録が可能となる。Gの測定には、磁気ディスク1回転分の記録と、リードヘッドの位置をN通りに変化させながら行う情報の読出しとが必要となる。リードヘッドの位置1通り当たり、情報の読出しに1回転を要するとすると、磁気ヘッドの適切な位置を得るのに必要な磁気ディスクの回転数NTは、
NT=1+N
となる。
NT=1+N
となる。
しかしこれに対し、パターンドメディア方式の磁気ディスクでは、例えば最初の試し書きが記録ドッドの間に対して行なわれ、周方向のライトクロック位相は正しかったにも関わらず結果的に記録ドッド上に記録できない場合があり、この場合はNT(=1+N)回転の試行により相対距離G(図4参照)が測定できない。
このように、パターンドメディア方式の磁気ディスクにおいては、周方向および径方向の双方で位置関係を調整する必要がある。
特開2003−157507号公報
特開2006−164349号公報
しかしながら、パターンドメディア方式の磁気ディスクでは、調整すべきアクセス条件として、ライトクロックの位相、ライトヘッドと記録ドットとの径方向における位置関係の二つ
があり、試し書きおよび読み出しで変化させるアクセス条件の組合せパターンが増大する。例えば、ライトクロックの周期および位相が適切であっても、情報が記録ドットに記録される保証はなく、しかも、情報が記録ドットに記録されない原因が、径方向のずれであるか、周方向、すなわちライトクロックの位相ずれであるか判別できない。
があり、試し書きおよび読み出しで変化させるアクセス条件の組合せパターンが増大する。例えば、ライトクロックの周期および位相が適切であっても、情報が記録ドットに記録される保証はなく、しかも、情報が記録ドットに記録されない原因が、径方向のずれであるか、周方向、すなわちライトクロックの位相ずれであるか判別できない。
リードヘッドの位置をNトラック分に亘り変化させ、ライトヘッドの径方向位置をM通りに変化させ、ライトクロックの位相をL通りに変化させ、この中から最適なアクセス条件を得ようとすると、必要な磁気ディスクの回転数NTは、
NT=(1+N)×M×L
となる。このため、調整において最適なアクセス条件を得るために長時間を要するという問題がある。
NT=(1+N)×M×L
となる。このため、調整において最適なアクセス条件を得るために長時間を要するという問題がある。
上記事情に鑑み、本明細書に記載する1つまたは複数の実施形態は、調整時間が短縮可能な情報記録媒体および情報記憶装置を提供する。
上記目的を達成する情報記録媒体の基本形態は、
基板と、
所定規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔でこの規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第1の記録ドットと、
上記規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔で配列された、この配列の1周中に、この規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第2の記録ドットとを備えている。
基板と、
所定規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔でこの規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第1の記録ドットと、
上記規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔で配列された、この配列の1周中に、この規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第2の記録ドットとを備えている。
この基本形態によれば、第2の記録ドットは、周回状に配列されるが、規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる。したがって、第2の記録ドットに情報を周回に沿って記録することにより、複数のアクセス条件に対応した記録が行われる。よって、アクセス条件の変更回数を低減することができる。
上記基本形態に対し、「上記第2の記録ドットが、上記第1の記録ドットの配列の規則に則った位置から、この配列の周回に沿う方向にずれた位置に配置されたものである」という応用形態は好適である。
この好適な応用形態によれば、配列の周回に沿って各記録ドットに順次に記録する場合における記録タイミングの調整回数を低減することができる。
上記基本形態に対し、「上記第2の記録ドットが、上記第1の記録ドットの配列の規則に則った位置から、この配列の周回に交わる方向にずれた位置に配置されたものである」という応用形態は好適である。
この好適な応用形態によれば、配列の周回に沿って磁気ヘッドを移動させて記録ドットに記録する場合における磁気ヘッド移動経路の位置調整回数を低減することができる。
上記基本形態に対し、「上記複数の第1の記録ドットおよび上記複数の第2の記録ドットは、配列の周回に沿う方向については、上記規則に則った等間隔で配列されたものである」という応用形態は好適である。
記録ドットが配列の周回に沿う方向について等間隔で配列されていることによって、記録ドットの相互間隔についての複数の条件に対応した試行が不要であり、試行は記録ドットの位置についてのみ行えばよい。
また、上記基本形態に対し、「上記配列の周回の途上に、この周回に沿う方向における記録ドットの相互間隔とは整数比を有する相互間隔で記録された磁気パターンを更に備えた」という応用形態は好適である。
この好適な応用形態によれば、記録ドットの相互間隔が、磁気パターンに基づいて一意的に決定されるため、試行は記録ドットの位置についてのみ行えばよい。
また、上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、基板と、
所定規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔でこの規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第1の記録ドットと、
上記規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔で配列された、この配列の1周中に、この規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第2の記録ドットとを備えた情報記録媒体、および、
上記情報記録媒体の周回に沿って相対的に移動しながら上記第1の記録ドットおよび上記第2の記録ドットに情報を記録する記録部を備えている。
所定規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔でこの規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第1の記録ドットと、
上記規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔で配列された、この配列の1周中に、この規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第2の記録ドットとを備えた情報記録媒体、および、
上記情報記録媒体の周回に沿って相対的に移動しながら上記第1の記録ドットおよび上記第2の記録ドットに情報を記録する記録部を備えている。
なお、上記基本形態にいう情報記憶装置については、ここではその基本形態のみを示すのに留めるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう情報記憶装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した情報記録媒体の各応用形態に対応する各種の応用形態が含まれる。
以上説明したように、情報記録媒体および情報記憶装置の上記基本形態によればアクセス条件の調整時間が短縮可能となる。
基本形態および応用形態について上記説明した情報記録媒体および情報記憶装置に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。
図5は、情報記憶装置の具体的な第1実施形態であるハードディスク装置(HDD)を示す図である。
ハードディスク装置(HDD)1には円盤状の磁気ディスク2と、磁気ディスク2に対する情報の読み書きを行う磁気ヘッド3、磁気ヘッド3を磁気ディスクの径方向に移動するアーム4、アーム4を回転駆動するアーム駆動部5、および、HDD1の各部を制御するとともに磁気ヘッド3に対し信号を受送信する制御回路6を備えている。磁気ディスク2は、上述した基本形態における情報記録媒体の一例に相当する。磁気ヘッド3は、リードヘッド3aとライトヘッド3bを備えており、リードヘッド3aとライトヘッド3bとは間隔を置いて配置されている。ライトヘッド3bが上述した基本形態における記録部の一例に相当する。
制御回路6は、リードヘッド3aから出力される信号を受信する読出し部6a、記録する情報の信号をライトヘッド3bに供給する書き込み部6c、読出し部6aにリードクロックを供給し、書き込み部6cにライトクロックを供給するクロック生成部6c、および、制御回路6全体を制御するとともにアーム駆動部5を駆動して磁気ヘッド3を移動する制御部6fを備えている。読出し部6aは、リードヘッド3aがライトプリアンブルを通過するときに読み出す信号をクロック生成部6cに供給する。クロック生成部6cはPLL回路を有しており、読出し部6aから供給されたライトプリアンブルの信号に周期および位相が合ったリードクロックを生成するとともにライトプリアンブルの信号と周期が同一で、位相がずれたライトクロックを生成する。リードクロックとライトクロックとの位相のずれは、制御部6fによって設定される。制御部6fは、メモリを有しており、読出し部6aから供給された記録ドットの読出し信号の振幅を記憶し、振幅が最大となる条件を求め、求めた条件に応じて、アーム駆動部5の駆動によるリードヘッド3aおよびライトヘッド3bの位置、そして、ライトクロックの位相のずれ量を設定する。
磁気ディスク2は、パターンドメディア方式の磁気ディスクであり、基板Sと、基板S上に並べられた複数の記録ドットQを有する基本的な構造は、図1を参照して説明した構造と同様である。
図6は、図5に示す磁気ディスクの詳細を示す図である。図6のパート(A)には、磁気ディスク2の半分が示されており、図6のパート(B)からパート(E)には、磁気ディスク2上の複数の箇所におけるトラックが直線状に展開された状態で拡大して示されている。
磁気ディスク2では、円周上に並んだ記録ドットの列によってトラックT(Tx,Tx+1,Tx+2,…,Ty,Ty+1,Ty+2,…)が形成されている。各トラックは、サーボパターンが配置されたサーボ領域21によって区切られている。トラックのうち、あるサーボ領域から次のサーボ領域の直前までをセクタと称する。図6に示す磁気ディスク2の例ではP個のセクタが設けられており、セクタには0(ゼロ)から(P−1)までの番号が割り当てられている。各セクタは、サーボ領域21、プリアンブル領域22、およびデータ記録領域23を有している。図6に示す磁気ディスク2の例では、プリアンブル領域22が、サーボ領域21とデータ記録領域23の間に配置されている。また、磁気ディスク2上の領域は、径方向にゾーン0からゾーンiまで複数のゾーンに区分されている。各ゾーンは試し書き領域24と情報格納領域25とを有しており、試し書き領域24と情報格納領域25は、各ゾーンを径方向に区分している。図6に示す磁気ディスク2の例では、各ゾーンに属する複数のトラックのうち内側のトラックTx,Tx+1,Tx+2,…が情報格納領域25に属し、外側のトラックTy,Ty+1,Ty+2,…が試し書き領域24に属している。試し書き領域24および情報格納領域25のいずれに属するトラックも0番のセクタから(P−1)番のセクタまでのP個のセクタを有し、各セクタは、サーボ領域21、プリアンブル領域22、データ記録領域23を有している。サーボ領域21には、磁性体からなるパターンが形成されており、磁気ディスク2の製造時に磁化されることで磁性パタンが形成されトラックTを識別する情報を表している。プリアンブル領域22には、情報書き込みのタイミングの基準を生成するためのライトプリアンブル27が形成されている。ライトプリアンブル27は磁性体からなるパターンであり、磁気ディスク2の製造時に磁化されることで磁性パターンとなる。ライトプリアンブル27は、上述した応用形態における基準パターンの一例に相当し、少なくとも前記試し書き領域24と情報格納領域25で共通周期、共通位相で書き込まれている。データ記録領域23には、情報が記憶される磁性体からなる記録ドットが配置されている。図6のパート(B)には、磁気ディスク2のゾーン1の情報格納領域25に配置されたトラックTx,Tx+1,Tx+2,…のセクタ0におけるライトプリアンブル27および第1の記録ドット26Aが示されている。
第1の記録ドット26Aは、所定の規則に則って周回状に配列されている。より詳細には、第1の記録ドット26Aは、同心円状の複数のトラックT(Tx,Tx+1,Tx+2,…)上に配置されている。また、第1の記録ドット26Aは、1つのゾーン内では、共通のリードクロックで読み出しまた共通のライトクロックで書き込みが行えるよう所定の規則に則った相互間隔で配列されている。より詳細には、1つのゾーン内では、各トラックT(Tx,Tx+1,Tx+2,…)に同数の第1の記録ドット26Aが配置されている。つまり第1の記録ドット26Aは、1つのゾーン内では、磁気ディスク2の中心から臨む角度θについて一定の相互間隔、すなわち等角度間隔で配置されている。個々のトラックT(Tx,Tx+1,Tx+2,…)に注目した場合には、トラックTに、第1の記録ドット26Aが等間隔で配置されている。HDD1において磁気ディスク2が回転し、リードヘッド3aまたはライトヘッド3bがトラックT上を相対移動する場合、リードヘッド3aまたはライトヘッド3bが記録ドット26Aを通過する時間周期は1つのゾーン内ではいずれのトラックTでも一定となる。そこで、1つのゾーン内で周方向で隣接する記録ドット26A同士の間隔を、ヘッドを通過する時間周期が同じという意味で、周期λと称する。また更に、第1の記録ドット26Aは、規則に則った位置に配列されている。より詳細には、すべての第1の記録ドット26Aが等角度間隔で配置されており、かつ、円状のトラック上に配置されている。すべての第1の記録ドット26Aが等角度間隔で配置されているとは、第1の記録ドット26Aがトラック上の周期λで配置された基準位置上にあることを意味する。
また、ライトプリアンブル27も、周方向に見た場合、磁気ディスク2の中心から臨む角度θについて一定の相互間隔で配列されており、図6に示す例では、同一トラック上の第1の記録ドット26Aの相互間隔と1:1の関係を有する相互間隔で配列されている。すなわち、周期λで配置されている。また、ライトプリアンブル27と第1の記録ドット26Aが隣接する場所で、ライトプリアンブル27と第1の記録ドット26Aとは周期λの間隔で配列されている。つまり、ライトプリアンブル27も第1の記録ドット26Aと同様にトラック上の周期λで配置された基準位置上にある。このことは、第1の記録ドット26Aとライトプリアンブル27とが、配列の周期λに対し位相差が0度の位置に配置されていることを意味する。
したがって、磁気ディスク装置1のリードヘッド3aが、図6パート(B)に示すトラックT(Tx,Tx+1,Tx+2,…)のいずれかに沿って相対移動する場合に、ライトプリアンブル27を通過するリードヘッド3aから読み出された信号に周期および位相が同期したリードクロックが生成されるとき、このリードクロックの周期および位相は、リードヘッド3aが第1の記録ドット26Aを通過するタイミングの周期および位相と一致する。したがって、第1の記録ドット26Aからの読出しは、ライトプリアンブル27の読出し信号に同期したリードクロックに同期して行うことができる。しかし、リードヘッド3aとライトヘッド3bは離れているため、リードクロックの位相はライトヘッド3bが第1の記録ドット26Aを通過するタイミングの位相と一致しない。第1の記録ドット26Aに対し情報を適切に記録するためには、ライトヘッド3bが第1の記録ドット26Aを通過するタイミングに位相が合わさられたライトクロックが必要となる。
図6のパート(C)からパート(E)までに示すように、試し書き領域24のトラックTy,Ty+1,Ty+2,…にも、ライトプリアンブル27に続いて第2の記録ドット26B,26C,26Dが配列されている。
試し書き領域24のうちセクタ0における第2の記録ドット26Bは、情報格納領域25に配置された第1の第1の記録ドット26Aと同様の規則に則って周回状に、規則に則った相互間隔で、規則に則った位置に配列されている。したがって、第1の記録ドット26Aは、ライトプリアンブル27との位相差が0度となる位置に配置されている。
この一方、試し書き領域24のうちセクタ1における第2の記録ドット26Cは、セクタ0に配置された第2の記録ドット26Bと同様の規則に則って周回状に、規則に則った相互間隔で配列されているが、規則に則った位置から配列の周回に沿う方向にずれた位置に配置されている。より詳細には、セクタ1における第2の記録ドット26Cは、トラック上のライトプリアンブル27から続く周期λの基準位置に対し位相が360/P度ずれて配置されている。すなわち、セクタ1における第2の記録ドット26Cは、ライトプリアンブル27との位相差が360/P度となる位置に配置されている。
試し書き領域24の第2の記録ドット26B,26C,26Dは、ずれ量が異なる複数の位置に現れる。より詳細には、ライトプリアンブル27から続く周期λの基準位置に対する第2の記録ドット26B,26C,26Dのずれ量は、セクタごとに360/P度ずつ増加する。例えば、図6のパート(E)に示すように、セクタpにおける第2の記録ドット26Dは、ライトプリアンブル27に対して位相差が360p/P度の位置に配置されている。
ここで、図5に示す磁気ディスク装置1で、情報格納領域25の第1の記録ドット26Aに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明する。
図7は、図5に示す磁気ディスク装置において図6に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。この処理では、リードヘッド3aで読み出すトラック、ライトヘッド3bの径方向での位置、およびライトクロックの位相のそれぞれを少しずつ変化させながら読み書きを行い、リードヘッド3aから読み出した信号の振幅が最大となる条件を得る。
ライトヘッド3bが記録ドットを通過するタイミングとライトクロックの位相が一致し、かつ、ライトヘッド3bのシフトした径方向の位置がトラックTyに一致した場合に、情報の記録効率、つまり記録ドットが磁化される程度が最大となる。図7の処理では、信号振幅値が最大となるアクセス条件を得る。
まず、制御回路6の制御部6fは、クロック生成部6bにリードクロックとライトクロックの位相差の初期値である初期位相を設定する(S11)。位相差は後に変更されていくので、任意の値を初期値として選択することができる。初期値として例えば0が設定されると、クロック生成部6bが生成するリードクロックとライトクロックは同位相となる。
次に、制御回路6は、アーム駆動部5を駆動して、磁気ヘッド3のライトヘッド3bを試し書きの初期位置に移動する(S12)。具体的には、試し書き領域24のいずれかのトラック、例えばトラックTyを目標としてライトヘッド3bを移動させる。ライトヘッド3bの移動は、より詳細には、リードヘッド3aで磁気ディスク2上のサーボパターンを読出しながら、ライトヘッド3bが目標のトラックTy近傍に位置するようにリードヘッド3aを位置付けることによって行う。ただし、リードヘッド3aとライトヘッド3bの間隔は上述したように製品ごとに偏差を含んでおり、ライトヘッド3bの初期位置は目標のトラックTyとは異なるトラック近傍に位置する場合もあり、さらにトラックとトラックの中間に位置する場合もある。
次に試し書き領域にデータを書き込む(S13)、より詳細には、トラックTyを目標として移動した位置に、1周に亘りテストデータを書き込む。データの書き込みでは、クロック生成部6bが、リードヘッド3aによってライトプリアンブル27の通過時に読み出される信号と周期および位相が同一のリードクロックを生成し、また、このリードクロックと周期が同一で、設定された位相差を有するライトクロックを生成する。
例えば、位相差が0に設定されている場合、ライトクロックは、リードヘッド3aによってライトプリアンブル27の通過時に読み出される信号と同位相となる。書込み部6cは、生成したライトクロックに同期してテストデータをライトヘッド3bに供給する。これによって、磁気ディスク2上にはライトプリアンブル27のパターンが通過した周期と同一の周期で情報が記録される。
次に、リードヘッド3aを、書き込みがされた試し書き領域24のトラックTyに移動する(S14)。より詳細には、リードヘッド3aでサーボパターンを読出しながら、トラックTyにリードヘッド3aを位置付ける。
次に、データリードを行う(S15)。リードヘッド3aによって、試し書き領域24のトラックTyからデータを読出す。データの読出しは、トラックTyの0番目から(P−1)番目までのすべてのセクタに対し行われる。制御回路6fは、読出し部6aを介してリードヘッド3aから出力された信号の振幅を測定して、セクタごとに振幅の代表値を記憶する。すなわち、ここで、位相差が360/P度ずつずれてP個のセクタに配置された第2の記録ドットに対応した、P個の振幅が記憶される。
次に、制御回路6fは、リードヘッド3aの位置を隣のトラックにシフトし(S16)、ステップS13からの処理を繰り返す。ステップS13からの処理はNトラック分繰り返される。これによって、目標としたトラックとこれに隣接するトラックについて信号振幅値が得られる。
N回の処理を繰り返した後、制御回路6fは今度は、ライトヘッド3bの位置をトラック間隔よりも狭く、より具体的には径方向rでの記録ドット間の距離の1/Mだけ微小にシフトした上で(S18)、ステップS12からの処理を再び行う(S19)。ステップS12からS18までのステップはライトヘッド3bの位置を微小シフトしながらM回繰り返される。
M回の繰り返しが終了した時点では、0番から(P−1)番までのセクタに対応するP個の信号振幅値が、リードヘッド3aの位置をシフトしながらN回測定され、このN回の測定が、ライトヘッド3bの位置を微小シフトしながらM回繰り返される。この結果、P×N×M個の信号振幅値が得られる。
ここで、制御回路6fは最適条件を判定する(S22)。制御回路6fは、記憶されたP×N×M個の信号振幅値の中で最大の値を有する信号振幅値の条件を検索する。信号振幅値が最大となるのは、ライトヘッド3bが記録ドットを通過するタイミングとライトクロックの位相が一致し、ライトヘッド3bのシフトした径方向の位置がいずれかのトラックTyに一致し、さらに、リードヘッド3aがそのトラックTyからリードを行った場合である。制御回路6fは、最大の信号振幅値が得られた、セクタの位相差、リードヘッド3aのシフト量、およびライトヘッド3bの微小シフト量を記憶する。
制御部6fは、情報格納領域25に対し情報のライトを行う場合に、ライトクロックの位相、ライト時のライトヘッド3bの位置を、記憶した位相差、リードヘッド3aのシフト量、およびライトヘッド3bの微小シフト量で補正する。このようにして、磁気ディスクに対する最適なアクセス条件が得られる。
上記の処理では、ステップS13のデータライトで磁気ディスクが1回転し、ステップS15のデータリードで磁気ディスクが1回転すると、最適なアクセス条件を求めるまでの磁気ディスクの回転数は、(1+N)×Mとなり、上記[発明が解決しようとする課題]欄で説明したような、位相差が互いに異なる記録ドットを備えない磁気ディスクの場合における必要な回転数(1+N)×M×Lと比べ、調整のための磁気ディスクの回転数が減少する。
次に、情報記憶装置および情報記録媒体の第2実施形態について説明する。以下の第2実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。
図8は、情報記憶装置の具体的な第2実施形態であるHDDの磁気ディスクを示す図である。図8のパート(A)には、磁気ディスク30の半分が示されており、図8のパート(B)からパート(E)には、磁気ディスク30上の複数の箇所におけるトラックが直線状に展開された状態で拡大して示されている。
第2実施形態におけるHDDは、上述した第1実施形態のHDDと比べ、磁気ディスクの試し書き領域における記録ドットの配置と、最適なアクセス条件を求める動作とが異なるのみであるので、磁気ディスクのみを図示し、他の構成については、これまで説明してきた実施形態における図5を流用して説明する。
磁気ディスク30には、試し書き領域24のトラックTy,Ty+1,Ty+2,…に、ライトプリアンブル27に続いて記録ドット36B,36C,36Dが規則的な配列で並べられている。
ただし、本実施形態の磁気ディスク30は、第1実施形態の磁気ディスク2と比べ、第2の記録ドット36B,36C,36Dとライトプリアンブル27との位相差がすべて0度であり、情報格納領域25における第1の記録ドット36Aの位相差と同じである。この一方、試し書き領域24における各セクタの第2の記録ドット36B,36C,36Dは、各トラックTy,Ty+1,Ty+2,…において、情報格納領域25の第1の記録ドット26Aの配列の規則に則った位置から、この配列の周回方向に交わる径方向にずれた位置に配置されている。第2の記録ドット36B,36C,36Dは、径方向でのずれ量がセクタごとに異なる複数の位置に配置されている。より詳細には、第2の記録ドット36B,36C,36Dの位置は、配置されるセクタの番号が進むごとに、トラック間幅の1/Pずつ中心にずれている。
図9は、図8に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。図9に示す初期位置設定処理(S11)から、データリード(S15)までの処理は、図7に示す処理と同一であるので同一符号を付している。ただし、本実施形態の磁気ディスク30を備えたHDDでは、試し書き領域におけるトラック1周に対し書き込み(S13)を行うことで、複数の程度で径方向に位置がずれた記録ドットへの書き込みが完了する。したがって、情報格納領域25の記録ドット36Aに対する最適なアクセス条件を求める動作において、ライトヘッド3bの位置を微小シフトしながら(図7のS18参照)記録を繰り返す必要がない。その代わり、本実施形態のHDDでは、最適なアクセス条件を求める動作において、径方向で互いにずれた位置にある第2の記録ドット36B,36C,36Dに対して位相をシフトさせた試し書きを実施する。より詳細には、例えば、ライトヘッドをTy〜Ty+Kの間の何処かに位置決めして1回転の試し書きを行なう。このことは例え初期状態であってもKをある程度大きく設定すれば可能である。次にリードヘッドをTyからTy+Kに順次位置決めしながらリードすれば、最大の信号振幅値が得られたトラックナンバとそのセクタナンバからライトヘッドのシフト量が正確に測定される。また、本実施形態のHDDでは、最適なアクセス条件を求める動作において、ライトクロックの位相を変えながら複数回の書き込みを行い、最適な位相のライトクロックを探す必要がある。したがって、例えば、ライトクロックの位相をL通りに変化させながらL回の書き込みを行い、ライトクロックの最適な位相を探す場合、調整に要する時間は
(1+K)×L
回転分となる。
(1+K)×L
回転分となる。
上記の第2実施形態では、記録ドットがセクタごとに径方向でずれる例を説明したが、続いて、1つのセクタ内に記録ドットの径方向での配置のずれが複数存在する、具体的な第3実施形態について説明する。
以下の第3実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた第2実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。
図10は、情報記憶装置の具体的な第3実施形態であるHDDの磁気ディスクを示す図である。図10のパート(A)には、磁気ディスク40の半分が示されており、図10のパート(B)からパート(E)には、磁気ディスク40上の複数の箇所におけるトラックが直線状に展開された状態で拡大して示されている。
磁気ディスク40には、試し書き領域24のトラックTy,Ty+1,Ty+2,…に、ライトプリアンブル27に続いて記録ドット46B,46C,46Dが規則的な配列で並べられている。試し書き領域24ではすべてのセクタが同様の配置パターンを有しており、1つのセクタ内に配置された記録ドット46B,46C,46Dが互いに径方向でのずれを有している。図11は、図10に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。すなわち、第3実施形態の磁気ディスク40によれば、Ty〜Ty+Kの間の初期位置にライトヘッドを位置決めした後、各セクタ毎にライト位相を変えながら1回転に渡って試し書きを実施する。次にリードヘッドをTyからTy+Kに順次位置決めしながらリードすれば、最大の信号振幅値が得られたトラックナンバとセクタセクタ、及びそのセクタ内の位置からライトヘッドのシフト量が正確に測定されると共に。最適ライトクロック位相も決定される。すなわち、最適なアクセス条件を求めるまでの回転数は(1+K)となり、調整時間がさらに短縮する。
続いて、記録ドットが周方向と径方向の双方にずれた第4実施形態について説明する。
図12は、情報記憶装置の具体的な第4実施形態であるHDDの磁気ディスクを示す図である。図12のパート(A)には、磁気ディスク50の半分が示されており、図12のパート(B)からパート(E)には、磁気ディスク50上の複数の箇所におけるトラックが直線状に展開された状態で拡大して示されている。
図12に示す磁気ディスク50の試し書き領域24における記録ドット561A,561B,561C,562A,562B,562C,563A,563B,563Cは、第1実施形態の磁気ディスク2で説明した周方向のずれと、第3実施形態の磁気ディスク40で説明した径方向のずれの双方を有している。
図12に示す磁気ディスク50の試し書き領域24において、記録ドット561A〜563Cは、ライトプリアンブル27との位相差がセクタごとに異なる位置に配置されている。より詳細には、記録ドットの配置位置は、セクタの番号が進むに従い360/P度ずつずれている。すなわち、例えば、セクタ0における第2の記録ドット561A,561B,561Cは、ライトプリアンブル27に対する位相差が0度の位置に配置されており、次のセクタ1における記録ドット562A,562B,562Cは、ライトプリアンブル27に対する位相差が360/P度の位置に配置されている。セクタpにおける記録ドット563A,563B,563Cは、ライトプリアンブル27に対する位相差が360p/P度の位置に配置されている。
更に、試し書き領域24では、1つのセクタ内に配置された記録ドットが互いに径方向でのずれを有している。例えば、セクタ0の記録ドット561A,561B,561Cは、互いに径方向にずれて配置されている。径方向でのずれは、試し書き領域24における他のセクタでも同様である。
第4実施形態の磁気ディスク50によれば、試し書き領域24におけるいずれかのトラックに対し書き込みを行うことで、径方向および周方向の双方に位置が複数の程度でずれた記録ドットへの書き込みが完了する。
図13は、図12に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。
制御回路6は、磁気ヘッド3のライトヘッド3bをTy〜Ty+Kの間の試し書きの初期位置に移動し(S42)。試し書き領域にデータを書き込む(S43)。この書き込みによって、配置位置が周方向と径方向の双方でずれた記録ドットにデータが書き込まれる。次にリードヘッドをTyからTy+Kに順次位置決めしながらリードすれば、最大の信号振幅値が得られたトラックナンバとセクタセクタ、及びそのセクタ内の位置からライトヘッドのシフト量が正確に測定されると共に、最適ライトクロック位相も決定される。
上記の処理では、ステップS43のデータライトで磁気ディスクが1回転し、ステップS45のデータリードで磁気ディスクが1回転すると、最適なアクセス条件を求めるまでの回転数は(1+K)となり、調整時間が短縮する。本第4実施形態と第3実施形態は、最適なアクセス条件を求めるまでのプロセスに優位差は無いが、第3実施形態において、各セクタ毎に位相をシフトさせながら試し書きを行なうためには、高速で位相シフト出来る高コストな回路を具備する必要があり、第4実施形態の方が装置コストの面で優位である。
また、具体的な各実施形態に対する上記説明では、「課題を解決するための手段」で説明した基本形態における周回状の配列で並べられた記録ドットの一例として同心円状のトラックに配置された記録ドットが示されているが、この周回状の配列で並べられた記録ドットは、同心円以外にも螺旋状に配置されたものであってもよい。
また、具体的な各実施形態に対する上記説明では、「課題を解決するための手段」で説明した応用形態における磁気パターンの一例として、記録ドット26Aの相互間隔と1:1の間隔を有した相互間隔で配置されたライトプリアンブルが示されているが、ここで磁気パターンは、記録ドットの相互間隔とは整数比を有する相互間隔で記録されたものであればよく、例えば配列の相互間隔が、記録ドットの相互間隔に対し整数倍であってもよい。
1 磁気ディスク装置(情報記憶装置)
2,30,40,50 磁気ディスク(情報記録媒体)
3b ライトヘッド(記録部)
26A,36A 第1の記録ドット
26B,26C,26D,36B,36C,36D,46B,46C,46D,
561A,561B,561C,562A,562B,562C,
563A,563B,563C 第2の記録ドット
27 ライトプリアンブル(磁気パターン)
2,30,40,50 磁気ディスク(情報記録媒体)
3b ライトヘッド(記録部)
26A,36A 第1の記録ドット
26B,26C,26D,36B,36C,36D,46B,46C,46D,
561A,561B,561C,562A,562B,562C,
563A,563B,563C 第2の記録ドット
27 ライトプリアンブル(磁気パターン)
Claims (6)
- 基板と、
所定規則に則って周回状に該規則に則った相互間隔で該規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第1の記録ドットと、
前記規則に則って周回状に該規則に則った相互間隔で配列された、該配列の1周中に、該規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第2の記録ドットとを備えたことを特徴とする情報記録媒体。 - 前記第2の記録ドットが、前記第1の記録ドットの配列の規則に則った位置から、該配列の周回に沿う方向にずれた位置に配置されたものであることを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体。
- 前記第2の記録ドットが、前記第1の記録ドットの配列の規則に則った位置から、該配列の周回に交わる方向にずれた位置に配置されたものであることを特徴とする請求項1または2記載の情報記録媒体。
- 前記複数の第1の記録ドットおよび前記複数の第2の記録ドットは、配列の周回に沿う方向については、前記規則に則った等間隔で配列されたものであることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の情報記録媒体。
- 前記配列の周回の途上に、該周回に沿う方向における記録ドットの相互間隔とは整数比を有する相互間隔で記録された磁気パターンを更に備えたことを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の情報記録媒体。
- 基板と、
所定規則に則って周回状に該規則に則った相互間隔で該規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第1の記録ドットと、
前記規則に則って周回状に該規則に則った相互間隔で配列された、該配列の1周中に、該規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第2の記録ドットとを備えた情報記録媒体、および、
前記情報記録媒体の周回に沿って相対的に移動しながら前記第1の記録ドットおよび前記第2の記録ドットに情報を記録する記録部を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
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