JP3749857B2

JP3749857B2 - Recording / playback method

Info

Publication number: JP3749857B2
Application number: JP2001358458A
Authority: JP
Inventors: 正敏櫻井; 勝之内藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2021-11-22
Also published as: JP2003157503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度記録が可能な記録再生装置に関する。
【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．Ｐｈｙｓ．，７６（１９９４）ｐｐ６６７３；ＵＳＰａｔｅｎｔ５，８２０，７６８および５，９５６，２１６；Ｒ．Ｈ．Ｍ．Ｎｅｗｅｔａｌ．，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，Ｂ１２（１９９４）ｐｐ３１９６；荻野谷他，特開平１０−２３３０１５号公報）。
【０００６】
記録媒体表面を記録材料が一様に覆い記録材料が分断されていない連続媒体では、記録ヘッドが記録媒体の特定位置にデータを記録する際に、書き込み開始のタイミングがずれることにより書き込み位置がトラック方向に少しずれたとしても、媒体表面が一様であるために記録ミスは起きにくい。
【０００７】
一方、記録媒体表面において記録材料が非記録材料により分断されているパターンドメディアでは、記録ヘッドが記録媒体の特定位置にデータを記録する際に分断された記録セルの１つ１つにデータを書き込むため、記録ヘッドの記録開始のタイミング合わせが困難である。記録開始タイミングがずれると、記録ヘッドが非記録材料部分で書き込みを行ったり、隣り合った記録セルにまたがって書き込み動作を行ったりすることになるため、書き込みエラーが増える。例えば、記録媒体の所定セクタの半径座標をｒ＝２５ｍｍ、記録媒体の回転速度をμ＝５４００ｒｐｍとすると、媒体はヘッドの下を約１４ｍ／ｓｅｃの速度で通過する。媒体中の記録セルのサイズが例えば２０ｎｍであるとき、１つの記録セルがヘッド下を通過する時間は１．４ｎｓｅｃ程度である。記録開始のタイミングを合わせるには、記録セルサイズの数％以下の精度が必要であり、０．１ｎｓｅｃ以下のタイミング合わせが必要である。しかし、現状では再生ヘッドと記録ヘッドが数μ以上離れているため、上記のタイミング精度を達成するのは困難である。
【０００８】
また、読み出しヘッドによるセクタの先頭の検出に基づいて、記録ヘッドが所定のセクタの先頭部分に到達した時点で、制御器が書き込み開始信号を発するようにすると、タイミングが理想的な時点から遅れた場合にはセクタの先頭から少しセクタ内にずれた位置から記録が始まるため、記録は可能である。一方、タイミングが理想的な時点から早まった場合にはセクタの先頭が記録ヘッド下に到達する前にセクタ外から記録動作が始まるため、データ信号の先頭が記録セルに書き込まれない。従って、書き込み開始信号が理想的な時点から早まったタイミングで発せられる場合には再生データの信頼性が得られない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、Ｔｂｐｓｉ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、記録ヘッドにより個々の記録セルに対して正確にタイミングを合わせてデータを書き込むことができないため、再生データの信頼性が満足できるものではなかった。
【００１０】
本発明の目的は、高度に配列化した記録セルのパターンが形成された記録媒体に対して高速にデータを書き込み、かつ高い信頼性で再生することが可能な記録再生装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様に係る記録再生方法は、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ように記録材料を非記録材料により分断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、隣り合うサブトラック上に位置する最近接の２つの記録セルの互いの中心がトラック方向に沿って前記ピッチＰの１／２だけ離れている記録トラック帯と、非記録領域とが前記トラック方向に配列された記録媒体に、データ信号を書き込み、読み出す記録再生方法であって、再生ヘッドにより前記非記録領域および前記記録トラック帯の境界部を検出し、記録ヘッドが前記非記録領域および前記記録トラック帯の境界部から前記ピッチＰの２倍以上の距離、前記トラック帯側に通過するタイミングで、記録ヘッドに記録開始信号を与え、記録ヘッドにより、前記記録媒体の隣り合う２つのサブトラック上で前記ピッチＰの１／２ずれて配置されているｎ個（ｎは２以上の整数）の記録セルに対してヘッダパターン信号およびデータ信号を連続的に書き込み、再生ヘッドによりヘッダパターン信号を検出した時点でデータ読み込みを開始し、１つの記録セルが再生ヘッド下を通過する距離に相当する時間で記録セルの情報を１つずつ読み出し、読み出された情報をｎ個の記録セルを含む記録区域ごとに区分し、所定数の記録区域内でそれぞれｎ個の記録セルの情報をトラック方向に沿って１つずつｎ個に振り分ける操作を繰り返してｎ群のデータ列を生成し、各データ列にそれぞれエラー訂正処理を行ってデータ列ごとにエラー蓄積数を算出し、エラー蓄積数の最も少ないデータ列の信号を再生信号として出力することを特徴とする。
【００１２】
【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。
【００１３】
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。
【００１４】
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六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。
【００１５】
図２は本発明の一実施形態に係る記録再生装置による記録時の記録媒体とヘッドとの位置関係を示す断面図である。
【００１６】
図２に示すように、記録媒体１０には複数の記録セル１１がマトリックス１２によって分離されて形成されている。図２においては、データが記録されるセクタの先頭部分（非記録領域と記録トラック帯との境界）をＳで表示している。記録媒体１０の上方にはヘッドスライダ２０が配置され、このヘッドスライダ２０には再生ヘッド２１および記録ヘッド２２が設けられている。再生ヘッド２１および記録ヘッド２２には制御器２３が接続され、さらに制御器２３にはヘッダパターン作成装置２４が接続されている。
【００１７】
記録媒体１０が回転することによって、ヘッドがセクタ先頭部分Ｓに到達する。図２では矢印によってヘッドの移動方向を示しているが、実際には記録媒体が矢印と反対方向へ移動する。図２に示すように、セクタ先頭部分Ｓを再生ヘッド２１が通過した後、記録ヘッド２２が通過する。図３に示すように、記録ヘッド２２は再生ヘッド２１から約３μｍ離れて形成されている。
【００１８】
記録するセクタの先頭から少なくとも８００ｎｍの領域はあらかじめ一定フォーマットパターンの信号が書き込まれている。このフォーマットパターンは例えば“１１１１・・・”や“００００・・・・”など同じビット信号の連続パターンでもよいし、“１０１０１０・・・”など記録セル２個〜４個周期の規則的なパターンの連続でもよい。
【００１９】
再生ヘッド２１はセクタ先頭のフォーマットパターン信号を読み出すことにより、所定のセクタに到達したことを検出する。このため、記録ヘッド２２がセクタ先頭部分Ｓに到達するタイミングをある程度は予想できるが、記録媒体１０上における記録ヘッド２２の位置を正確に制御することは困難である。これは、上述したように、例えば記録媒体の所定セクタの半径座標をｒ＝２５ｍｍ、記録媒体の回転速度をμ＝５４００ｒｐｍ、記録セルのサイズを２０ｎｍとしたとき、記録ヘッド２２による所定の記録セルへの記録開始タイミングには０．１ｎｓｅｃ以下の精度を要するためである。しかし、図３に示すように再生ヘッド２１と記録ヘッド２２との間に３μｍ程度の距離があるヘッド構造において０．１ｎｓ以下の精度でタイミングを合わせるのは困難であり、従来の連続媒体と同様に記録した場合には再生データの信頼性が低下する。
【００２０】
また、図３のように再生ヘッド２１と記録ヘッド２２との距離が約３μｍである場合、記録媒体１０が再生ヘッド２１側から記録ヘッド２２側へ向かって回転速度５４００ｒｐｍで回転しているときに、半径２５ｍｍにおける位置合わせ精度は、現状で２００ｎｍ程度である。すなわち、記録ヘッドがセクタ先頭部分から書き込みを開始するように制御した場合、実際の書き込み開始位置はトラック方向に前後２００ｎｍ程度ずれる可能性がある。
【００２１】
これに対して、本発明の一実施形態に係る記録再生装置において所定のセクタで記録を開始する際には、まず再生ヘッド２１がセクタ先頭を検出した後、記録ヘッド２２がセクタ先頭からさらに記録媒体回転方向に４００ｎｍ進んだ位置に記録ヘッドが達すると推測されるタイミングで、制御器から記録ヘッドへヘッダパターンの記録開始信号を送ることが好ましい。こうすることによって、記録ヘッドの位置が２００ｎｍずれた場合でも記録セクタ領域が始まる前に記録ヘッドがヘッダパターンの記録を開始するのを防ぐことができ、記録ミスを確実に防止できる。制御器が記録ヘッドに記録開始信号を与えるタイミングは、上述したように記録ヘッドが位置合わせ精度の２倍以上の距離を通過する時点とすることが好ましいが、最低でも記録ヘッドが記録セル間のピッチＰの２倍以上の距離を通過する時点に設定される。このタイミングが長いほどエラーレートが改善する。
【００２２】
ヘッダパターン作成装置２４によりヘッダパターンを生成し、制御器２３により記録ヘッド２２を制御してヘッダパターンを書き込む。このヘッダパターンはフォーマットパターンと異なるパターンであり、再生ヘッド２１が両者のパターンを識別できるようになっている。例えば、フォーマットパターンが“１１１１・・・”の場合には“００１０”などのヘッダパターン、フォーマットパターンが“１０１０１０・・・”の場合には“１１００”などのヘッダパターンが用いられる。このようなヘッダパターンは従来の磁気記録媒体では用いられていない。次に、制御器２３により記録ヘッド２２を制御してヘッダパターンの書き込み終了後にデータ信号を書き込む。これらのヘッダパターンおよびデータ信号は、個々の記録セルに対して正確にタイミングを合わせて書き込まれている必要はない。
【００２３】
本発明の一実施形態に係る記録再生装置において再生ヘッドにより信号を読み込む際には、セクタ先頭付近からヘッダパターンを探し、ヘッダパターンを検出した時点でデータ読み込みを開始する。このため、ヘッダパターンの書き込みが終了してデータ信号の書き込みが開始された位置も検出できる。したがって、上述したように、記録ヘッドの書き込み位置が記録セルに対して前後にずれた場合でも、記録ヘッドが書き込みを開始した位置から、再生ヘッドによるデータ信号の読み取りを正確に開始することができる。再生データのエラーレートは、変調方式を工夫することにより改善することができる。
【００２４】
なお、以上においては、データ信号の書き込みは１つの記録セルに１ビットを書き込むことを想定しているが、２つ以上の記録セルに１ビットを書き込むようにしてもよい。すなわち、記録ヘッドを２つのサブトラック上に配置し、ピッチＰの１／２のｎ倍（ｎは２以上の整数）の距離を通過するのに要する時間で１ビットを書き込んでもよい。
【００２５】
例えば、記録ヘッドが媒体上を記録セル間のピッチＰの１／２の２倍（ｎ＝２）の距離を通過するのに要する時間で、１ビットの書き込みを行う場合について説明する。この場合、隣り合う２つのサブトラック上に配置された記録ヘッドは、２つのサブトラック上における最近接の２つの記録セルが含まれ得る所定長さの領域に１ビットを書き込む動作を繰り返す。
【００２６】
上記の書き込み動作において、記録ヘッドの書き込み位置ずれが様々な大きさで生じたときの記録セルへの記録状態を図４（Ａ）〜（Ｇ）に示す。図４（Ａ）、（Ｄ）、（Ｇ）のように、書き込みタイミングが記録セルの位相と合っている場合には、２つのサブトラック上における最近接の２つの記録セルにそれぞれ正しい情報が書き込まれる。また、図４（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）のように、書き込みタイミングが記録セルの位相とずれている場合には、記録ヘッドによる書き込みデータ（磁化）が反転するタイミングで、記録ヘッド下に位置する記録セルへの記録は正しく行われない可能性がある。しかし、これらの図からわかるように、書き込みタイミングがずれた場合でも、２つのサブトラック上の最近接の２つの記録セルのうち、少なくともいずれか一方の記録セルにはデータが正しく書き込まれる。
【００２７】
この場合の読み出し信号の処理について説明する。再生ヘッドは、１つの記録セルが再生ヘッド下を通過する距離に相当する時間で記録セルの情報を１つずつ順次読み出す。読み出された情報を２個の記録セルを含む記録区域ごとに区分し、所定数の記録区域内でそれぞれ２個の記録セルの情報をトラック方向に沿って１つずつ２個に振り分ける操作を繰り返して２群（奇数番目および偶数番目）のデータ列を生成する。そして、各データ列にそれぞれエラー訂正処理を行ってデータ列ごとにエラー蓄積数を算出し、エラー蓄積数の最も少ないデータ列の信号を再生信号として出力する。このようにして、書き込みエラーの影響を解消することができる。
【００２８】
同様に、隣り合う２つのサブトラック上に配置された記録ヘッドにより、２つのサブトラック上における最近接の３つの記録セルが含まれ得る所定長さの領域に１つのデータ信号を書き込む動作を繰り返すようにすれば、書き込みタイミングがずれた場合でも、２つのサブトラック上の最近接の３つの記録セルのうち、２つの記録セルには情報が正しく書き込まれる。この場合、再生ヘッドにより読み出された情報を３個の記録セルを含む記録区域ごとに区分し、所定数の記録区域内でそれぞれ３個の記録セルの情報をトラック方向に沿って１つずつ３個に振り分ける操作を繰り返して３群のデータ列を生成する。そして、各データ列にそれぞれエラー訂正処理を行ってデータ列ごとにエラー蓄積数を算出し、エラー蓄積数の最も少ないデータ列の信号を再生信号として出力する。このようにして、書き込みエラーの影響を解消することができる。また、３群のデータ列を比較して互いに等しいデータ列の信号を再生信号として出力するようにしてもよい。
【００２９】
【実施例】
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５（Ａ）〜（Ｄ）を参照して本実施例に係る磁気記録媒体の製造方法を説明する。
【００３０】
図５（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４３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、ＲＩＥ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。
【００３１】
図５（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Ｍｗ＝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。
【００３２】
図５（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。
【００３３】
図５（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。
【００３４】
図６に製造した磁気記録媒体を磁気力顕微鏡により観察した結果を模式的に示す。図６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と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４９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４９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。
【００３５】
図７〜図１０を参照して本実施例に係る磁気記録再生装置を説明する。
図７は磁気ディスク装置の内部構造を示す斜視図である。磁気ディスク７１はスピンドルモーター７２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７３にはアクチュエータアーム７４が保持され、アクチュエータアーム７４はサスペンション７５およびその先端のスライダ７６を支持している。磁気ディスク７１が回転すると、スライダ７６の媒体対向面は磁気ディスク７１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７４の基端にはボイスコイルモーター７７が設けられ、アクチュエータアーム７４はボイスコイルモーター７７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７４の先端には微小位置制御を行うためのピエゾ素子（図示せず）が設置されている。また、記録セルの信号から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（図示せず）が磁気ディスク装置内部に設置されている。
【００３６】
図８は磁気ディスクおよびスライダを示す断面図である。磁気ディスク７１は上記のようにして作製したものであり、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を有する記録層および保護層５１が形成されている。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番号に相当する情報が予め書き込まれている。磁気ディスク７１の上方に配置されるスライダ７６の先端には、再生ヘッド８１と記録ヘッド８２が搭載されている。これらの再生ヘッド８１および記録ヘッド８２には、図２と同様に制御器およびヘッダパターン作成装置が接続されている。スライダ７６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。
【００３７】
図９はスライダ７６の平面構造を示す概略図である。ＧＭＲ再生ヘッド８１の寸法は縦約３０ｎｍ、幅約２０ｎｍ、単磁極記録ヘッド８２の寸法は縦２０ｎｍ、幅約２０ｎｍである。
【００３８】
図１０に記録トラック帯に対する再生ヘッドおよび記録ヘッドの配置を示す。再生ヘッド８１と記録ヘッド８２の距離は約３μｍである。図１０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４９を１つの再生ヘッド８１で読み出す。
【００３９】
本実施例に係る磁気記録再生装置による記録方法を説明する。本実施例では、磁気ディスクのフォーマット時にデータ領域における全ての記録セルにあらかじめ“１１１・・”というフォーマットパターンが記録されている。
【００４０】
本実施例の磁気記録再生装置では、再生ヘッド８１による検出信号に応じて記録ヘッド８２による書き込みが制御される。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により、再生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。すなわち、磁気ディスクの回転数が５４００ｒｐｍであるとき、磁気ディスクの中心から半径２５ｍｍのセクタでは再生ヘッド８１がある点を通過してから２１２ｎｓｅｃ後に、記録ヘッド８２がその点を通過する。
【００４１】
図１１に記録ヘッドが記録を開始する際の位置ずれの分布を示す。位置ずれは中心から前後に２００ｎｍの範囲に９５％がおさまる。
【００４２】
磁気ディスクの回転数が５４００ｒｐｍであるとき、磁気ディスクの中心から半径２５ｍｍのセクタでは、記録ヘッドが４００ｎｍ移動するのに１４ｎｓｅｃかかる。本実施例では、再生ヘッド８１が磁気ディスク上の書き込みを行うセクタの先頭位置から２２６ｎｓｅｃ（２１２ｎｓｅｃ＋１４ｎｓｅｃ）後に、記録ヘッドが書き込みを開始するように、制御器から記録ヘッドに記録開始信号を送ることにより、確実に記録領域中に記録を行うことができる。本実施例では、信号作成装置によりヘッダパターン“０１１０”を作成して書き込みを開始し、ヘッダパターンの記録が終了した後にデータ信号を書き込む。
【００４３】
本実施例において、再生ヘッドが記録を読み取る際には、セクタ先頭部分の“１１１・・”というフォーマットパターンの途中から書き込まれている“０１１０”というヘッダパターンを検出して、データ読み取りを開始する。こうして再生ヘッドは、記録ヘッドによってヘッダパターンの後に書き込まれたデータ信号を正しく読み取ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、高度に配列化した記録セルのパターンが形成された記録媒体に対して高速にデータを書き込み、かつ高い信頼性で再生することが可能な記録再生装置を提供することができる。
【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】本発明の一実施形態に係る記録再生装置による記録時の記録媒体とヘッドとの位置関係を示す断面図。
【図３】再生ヘッドと記録ヘッドの位置関係を示す平面図。
【図４】２つの記録セルに１ビットを書き込む場合に、記録ヘッドの書き込みタイミングずれによる記録状態を示す平面図。
【図５】実施例における磁気記録媒体の製造方法を示す断面図。
【図６】実施例における記録媒体表面の磁気力顕微鏡による観察結果を示す平面図。
【図７】実施例における磁気ディスク装置の内部構造を示す斜視図。
【図８】実施例における磁気ディスクおよびスライダを示す概略図。
【図９】実施例におけるスライダの平面構造を示す平面図。
【図１０】実施例における記録トラック帯に対する再生ヘッドおよび記録ヘッドの位置関係を示す平面図。
【図１１】実施例において記録ヘッドが記録を開始する際の位置ずれの分布を示す図。
【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
２０ヘッドスライダ
２１再生ヘッド
２２記録ヘッド
２３制御器
２４ヘッダパターン作成装置
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
７１…磁気ディスク
７２…スピンドルモーター
７３…軸
７４…アクチュエータアーム
７５…サスペンション
７６…スライダ
７７…ボイスコイルモーター
８１…再生ヘッド
８２…記録ヘッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording / reproducing apparatus capable of high-density recording.
[0002]
[Prior art]
The information handled by users has increased remarkably due to dramatic improvements in information devices such as personal computers. Under such circumstances, the expectation for a recording / reproducing apparatus having a much higher recording density than ever is increasing. In order to improve the recording density, it is necessary to reduce the size of one recording cell or recording mark which is a recording writing unit in the recording medium. However, miniaturization of recording cells or recording marks in the conventional recording medium faces great difficulty.
[0003]
For example, in a magnetic recording medium such as a hard disk, a polycrystalline body having a wide particle size distribution is used for the recording layer. However, recording becomes unstable with a small polycrystal due to thermal fluctuation of the crystal. For this reason, there is no problem if the recording cell is large, but if the recording cell is small, recording instability and noise increase occur. This is because the number of crystal grains contained in the recording cell is reduced and the interaction between the recording cells is relatively increased.
[0004]
The situation is the same for optical recording media using phase change materials, and recording becomes unstable at recording densities of several hundred gigabits per inch square where the recording mark size is the same as the crystal size of the phase change material. Medium noise increases.
[0005]
In order to avoid these problems, in the field of magnetic recording, there has been proposed a patterned medium in which a recording material is divided in advance by a non-recording material and a single recording material particle is recorded and reproduced as a single recording cell. (S. Y. Chou et al., J. Appl. Phys., 76 (1994) pp 6673; US Patents 5,820,768 and 5,956,216; R. H. M. Newt al., J. MoI. Vac.Sci.Technol., B12 (1994) pp 3196;
[0006]
In a continuous medium where the recording material uniformly covers the surface of the recording medium and the recording material is not divided, when the recording head records data at a specific position on the recording medium, the writing position is tracked due to a shift in the writing start timing. Even if it is slightly deviated in the direction, recording errors are unlikely to occur because the medium surface is uniform.
[0007]
On the other hand, in a patterned medium in which the recording material is divided by a non-recording material on the surface of the recording medium, the data is stored in each recording cell divided when the recording head records data at a specific position of the recording medium. Since writing is performed, it is difficult to adjust the recording start timing of the recording head. When the recording start timing is deviated, the recording head performs writing in a non-recording material portion or performs a writing operation across adjacent recording cells, so that a writing error increases. For example, if the radius coordinate of a predetermined sector of the recording medium is r = 25 mm and the rotational speed of the recording medium is μ = 5400 rpm, the medium passes under the head at a speed of about 14 m / sec. When the size of the recording cell in the medium is 20 nm, for example, the time for one recording cell to pass under the head is about 1.4 nsec. In order to match the recording start timing, an accuracy of several percent or less of the recording cell size is required, and the timing adjustment of 0.1 nsec or less is necessary. However, at present, since the reproducing head and the recording head are separated by several μ or more, it is difficult to achieve the above timing accuracy.
[0008]
In addition, if the controller issues a write start signal when the recording head reaches the head of a predetermined sector based on detection of the head of the sector by the read head, the timing is delayed from the ideal time. In this case, the recording is possible because the recording starts from a position slightly shifted in the sector from the head of the sector. On the other hand, when the timing is advanced from the ideal time, since the recording operation starts from outside the sector before the head of the sector reaches below the recording head, the head of the data signal is not written to the recording cell. Therefore, if the write start signal is issued at a timing earlier than the ideal time, the reliability of the reproduced data cannot be obtained.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, patterned media is an effective means for realizing a recording density of Tbpsi, but data cannot be written to the individual recording cells at the exact timing by the recording head. The reliability of the data was not satisfactory.
[0010]
An object of the present invention is to provide a recording / reproducing apparatus capable of writing data to a recording medium on which a pattern of highly arranged recording cells is formed and reproducing the data with high reliability. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A recording / reproducing method according to one aspect of the present invention tracks a plurality of recording cells formed by dividing a recording material by a non-recording material so as to perform recording / reproduction with a single recording material particle as a single recording cell. A plurality of sub-tracks arranged periodically at a pitch P along the direction, and the centers of the two nearest recording cells located on adjacent sub-tracks are of the pitch P along the track direction. A recording / reproducing method for writing / reading a data signal to / from a recording medium in which a recording track band separated by ½ and a non-recording area are arranged in the track direction, wherein the non-recording area and the non-recording area are read by a reproducing head. A boundary portion of the recording track band is detected, and the recording head passes from the boundary portion of the non-recording area and the recording track band to the track band side by a distance more than twice the pitch P. In imming, a recording start signal is given to the recording head, and the recording head arranges n pieces (n is an integer of 2 or more) arranged on the two adjacent subtracks of the recording medium with a deviation of 1/2 of the pitch P. The header pattern signal and the data signal are continuously written to the recording cell of (), and data reading is started when the header pattern signal is detected by the reproducing head, which corresponds to the distance that one recording cell passes under the reproducing head. The information of the recording cells is read one by one at a time to be divided, the read information is divided into recording areas including n recording cells, and the information of n recording cells is tracked in each of the predetermined number of recording areas. Repeat the operation to distribute n data one by one along the direction to generate n groups of data strings, and perform error correction processing on each data string to generate an error for each data string. Calculating a product number, and outputs a signal of the smallest data sequence error accumulated number as reproduction signals.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a plan view of a recording layer of a recording medium according to an embodiment of the present invention. In the recording layer shown in FIG. 1, a plurality of recording track bands 1 are separated from each other by a band-shaped separation band 2. The shape of the entire recording medium may be a disk or a card, and the shape is not particularly limited. In a disk-shaped recording medium, it is preferable that the recording track band 1 is formed concentrically or spirally. In a card-like recording medium, it is preferable to form the recording track band 1 in a straight line.
[0013]
A plurality of regularly arranged recording cells 11 are formed in the recording track band 1 by being separated from each other by a matrix 12 made of a non-recording material. The material of the matrix 12 is not particularly limited as long as the information written in the recording cell 11 is not destroyed. As a material of the matrix 12, for example, an inorganic insulating material such as SiO ₂ and Al ₂ O ₃ and an organic insulating material such as a polymer can be used, but the material is not limited to these.
[0014]
The recording cells 11 are periodically arranged with a pitch P along the track direction to form subtracks, and one recording track band 1 includes a plurality of rows of subtracks. In FIG. 1, the recording track band 1 includes four rows of subtracks 1a to 1d. The two closest recording cells 11 located on the adjacent subtracks, for example, 1a and 1b in the recording track band 1, are spaced apart from each other in the subtrack, for example, 1a. It is separated by 1/2 of the pitch P. In FIG. 1, since the recording cell 11 has a hexagonal close packed structure which is the most stable structure and forms a triangular lattice, the two closest recording cells 11 located on adjacent sub-tracks in the track direction. The deviation is P / 2.
[0015]
FIG. 2 is a sectional view showing the positional relationship between the recording medium and the head during recording by the recording / reproducing apparatus according to the embodiment of the present invention.
[0016]
As shown in FIG. 2, the recording medium 10 is formed with a plurality of recording cells 11 separated by a matrix 12. In FIG. 2, the head portion of the sector where data is recorded (the boundary between the non-recording area and the recording track band) is indicated by S. A head slider 20 is disposed above the recording medium 10, and a reproducing head 21 and a recording head 22 are provided on the head slider 20. A controller 23 is connected to the reproducing head 21 and the recording head 22, and a header pattern creating device 24 is connected to the controller 23.
[0017]
As the recording medium 10 rotates, the head reaches the sector head portion S. In FIG. 2, the moving direction of the head is indicated by an arrow, but actually the recording medium moves in the direction opposite to the arrow. As shown in FIG. 2, after the reproducing head 21 passes through the sector head portion S, the recording head 22 passes. As shown in FIG. 3, the recording head 22 is formed at a distance of about 3 μm from the reproducing head 21.
[0018]
A signal of a fixed format pattern is written in advance in an area at least 800 nm from the head of the recording sector. This format pattern may be a continuous pattern of the same bit signal such as “1111...” Or “0000...”, Or a regular pattern having a cycle of 2 to 4 recording cells such as “101010. It may be a series of.
[0019]
The reproducing head 21 detects the arrival at a predetermined sector by reading the format pattern signal at the head of the sector. For this reason, although the timing at which the recording head 22 reaches the sector head portion S can be predicted to some extent, it is difficult to accurately control the position of the recording head 22 on the recording medium 10. As described above, for example, when the radius coordinate of a predetermined sector of the recording medium is r = 25 mm, the rotational speed of the recording medium is μ = 5400 rpm, and the size of the recording cell is 20 nm, the predetermined recording cell by the recording head 22 is used. This is because an accuracy of 0.1 nsec or less is required for recording start timing. However, as shown in FIG. 3, in a head structure having a distance of about 3 μm between the reproducing head 21 and the recording head 22, it is difficult to adjust the timing with an accuracy of 0.1 ns or less. If the data is recorded on the recording medium, the reliability of the reproduced data is lowered.
[0020]
Further, when the distance between the reproducing head 21 and the recording head 22 is about 3 μm as shown in FIG. 3, the recording medium 10 is rotating at a rotational speed of 5400 rpm from the reproducing head 21 side toward the recording head 22 side. The alignment accuracy at a radius of 25 mm is currently about 200 nm. In other words, when the recording head is controlled to start writing from the head portion of the sector, the actual writing start position may be shifted by about 200 nm in the track direction.
[0021]
On the other hand, when recording is started in a predetermined sector in the recording / reproducing apparatus according to the embodiment of the present invention, the reproducing head 21 first detects the sector head, and then the recording head 22 further records from the sector head. It is preferable to send a header pattern recording start signal from the controller to the recording head at a timing when the recording head is estimated to reach a position advanced by 400 nm in the medium rotation direction. By doing this, even when the position of the recording head is shifted by 200 nm, it is possible to prevent the recording head from starting to record the header pattern before the recording sector area starts, and to reliably prevent a recording error. The timing at which the controller gives the recording start signal to the recording head is preferably a point in time when the recording head passes a distance more than twice the alignment accuracy as described above. It is set at a time when it passes a distance more than twice the pitch P. The longer this timing, the better the error rate.
[0022]
A header pattern is generated by the header pattern creating device 24, and the recording head 22 is controlled by the controller 23 to write the header pattern. This header pattern is a pattern different from the format pattern, and the reproducing head 21 can identify both patterns. For example, a header pattern such as “0010” is used when the format pattern is “1111...”, And a header pattern such as “1100” is used when the format pattern is “101010. Such a header pattern is not used in a conventional magnetic recording medium. Next, the controller 23 controls the recording head 22 to write a data signal after completing the writing of the header pattern. These header patterns and data signals need not be written in precise timing with respect to individual recording cells.
[0023]
When a signal is read by a reproducing head in a recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention, a header pattern is searched from the vicinity of the head of the sector, and data reading is started when the header pattern is detected. For this reason, it is possible to detect the position where the writing of the header pattern is completed and the writing of the data signal is started. Therefore, as described above, even when the writing position of the recording head is shifted back and forth with respect to the recording cell, reading of the data signal by the reproducing head can be accurately started from the position where the recording head starts writing. . The error rate of the reproduction data can be improved by devising the modulation method.
[0024]
In the above description, it is assumed that the data signal is written in one bit in one recording cell, but one bit may be written in two or more recording cells. That is, the recording head may be arranged on two subtracks, and 1 bit may be written in the time required to pass a distance n times 1/2 of the pitch P (n is an integer of 2 or more).
[0025]
For example, a case will be described in which 1-bit writing is performed in the time required for the recording head to pass a distance twice as large as 1/2 the pitch P between recording cells (n = 2) on the medium. In this case, the recording heads arranged on the two adjacent subtracks repeat the operation of writing one bit in a region of a predetermined length that can include the two closest recording cells on the two subtracks.
[0026]
FIGS. 4A to 4G show the recording states in the recording cells when the recording position deviation of the recording head occurs in various sizes in the above writing operation. As shown in FIGS. 4 (A), (D), and (G), when the write timing matches the phase of the recording cell, correct information is respectively stored in the two nearest recording cells on the two subtracks. Written. Also, as shown in FIGS. 4B, 4C, 4E, and 4F, when the write timing is shifted from the phase of the recording cell, the timing at which the write data (magnetization) by the recording head is reversed. Thus, there is a possibility that the recording to the recording cell located under the recording head is not performed correctly. However, as can be seen from these figures, even when the write timing is shifted, data is correctly written in at least one of the two closest recording cells on the two subtracks.
[0027]
Processing of the read signal in this case will be described. The reproducing head sequentially reads the information of the recording cells one by one at a time corresponding to the distance that one recording cell passes under the reproducing head. The read information is divided into recording areas including two recording cells, and the information of two recording cells is divided into two pieces one by one along the track direction within a predetermined number of recording areas. 2 groups (odd number and even number) data strings are generated repeatedly. Then, error correction processing is performed on each data string to calculate the error accumulation number for each data string, and the signal of the data string having the smallest error accumulation number is output as a reproduction signal. In this way, the influence of the write error can be eliminated.
[0028]
Similarly, the operation of writing one data signal to an area of a predetermined length that can include the three closest recording cells on two sub-tracks by the recording heads arranged on two adjacent sub-tracks is repeated. In this way, even when the writing timing is shifted, information is correctly written in two recording cells among the three closest recording cells on the two subtracks. In this case, the information read by the reproducing head is divided into recording areas including three recording cells, and information on each of the three recording cells is arranged one by one along the track direction in a predetermined number of recording areas. The operation of distributing the data into three is repeated to generate three groups of data strings. Then, error correction processing is performed on each data string to calculate the error accumulation number for each data string, and the signal of the data string having the smallest error accumulation number is output as a reproduction signal. In this way, the influence of the write error can be eliminated. Alternatively, three groups of data strings may be compared and signals having the same data string may be output as reproduction signals.
[0029]
【Example】
In this example, the recording track band was formed by regularly arranging block copolymers in the groove region formed on the substrate. A method for manufacturing a magnetic recording medium according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0030]
As shown in FIG. 5A, a groove structure was formed on the substrate as follows. On a glass disk substrate 41 having a diameter of 2.5 inches, a Pd underlayer having a thickness of about 30 nm and a perpendicular magnetic recording material CoCrPt having a thickness of about 50 nm are formed to form a magnetic layer 42. A SiO ₂ film 43 having a thickness of about 50 nm was formed. A resist 44 was spin-coated on the SiO ₂ film 43. The resist 44 was processed by nano-imprinting lithography, and a resist pattern was formed so as to define a spiral groove 45 having a width of about 400 nm by a convex portion having a width of 40 nm. Using this resist pattern as a mask, the SiO ₂ film 43 was etched by RIE until the magnetic layer 42 was reached, and the groove 45 was transferred to the SiO ₂ film 43. The groove region thus formed becomes a recording track band. The magnetic layer below the resist pattern is used as a separation band.
[0031]
As shown in FIG. 5B, a block copolymer was embedded in the groove region as follows to form a regular array structure of fine particles. The surface of the magnetic layer 42 was hydrophobized with hexamethyldisilazane. Thereafter, the resist pattern residue was ashed. A solution in which a polystyrene-polybutadiene block copolymer (PS molecular weight Mw = 4000, PB molecular weight Mw = 20000) was dissolved in toluene at a concentration of 1% w / w was prepared. A solution was spin coated on the sample, and a block copolymer 46 was embedded in the groove region transferred to the SiO ₂ film 43. The sample was annealed in vacuum at 150 ° C. for 30 hours to order the block copolymer 46. As a result, a structure in which island-like polystyrene particles 47 are surrounded by sea-like polybutadiene portions 48 is formed.
[0032]
As shown in FIG. 5C, recording cells were formed using finely arranged fine particles as a mask as follows. The block copolymer 46 was treated with ozone to remove the polybutadiene portion 48 and then washed with water. The recording layer 49 was formed by etching the magnetic layer 42 by Ar ion milling using the remaining polystyrene particles 47 as a mask.
[0033]
As shown in FIG. 5D, a matrix between recording cells was formed as follows, and the surface was flattened. The residue of polystyrene particles was ashed. A SiO ₂ film having a thickness of about 50 nm was formed on the entire surface and embedded between the recording cells 49 to form a matrix 50. The surface of the SiO ₂ film was polished and flattened by chemical mechanical polishing (CMP). Thereafter, diamond-like carbon was formed on the entire surface to form a protective film 51.
[0034]
FIG. 6 schematically shows the result of observing the manufactured magnetic recording medium with a magnetic force microscope. As shown in FIG. 6, recording track bands 61 having a width of about 400 nm and separation bands 62 made of a magnetic layer having a width of about 40 nm are alternately formed. In one recording track band 61, the recording cells 49 are separated from each other by a matrix 50, forming a hexagonal close packed structure to form a triangular lattice. The recording cell 49 has a diameter of 20 nm and is periodically formed with a pitch P of 30 nm along the track direction to form subtracks. The recording track band 61 includes 19 rows of subtracks. As described above, since the recording cells 49 form a triangular lattice, the two closest recording cells 49 located on adjacent subtracks in the recording track band 61 have sub-center intervals along the track direction. It is shifted by 1/2 of the pitch P in the track.
[0035]
A magnetic recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a perspective view showing the internal structure of the magnetic disk device. The magnetic disk 71 is mounted on a spindle motor 72 and is rotated by a control signal from a control unit (not shown). An actuator arm 74 is held on the shaft 73, and the actuator arm 74 supports a suspension 75 and a slider 76 at the tip thereof. When the magnetic disk 71 rotates, the medium facing surface of the slider 76 is held in a state where it floats a predetermined amount from the surface of the magnetic disk 71, and information is recorded and reproduced. A voice coil motor 77 is provided at the base end of the actuator arm 74, and the actuator arm 74 can be rotated by the voice coil motor 77. A piezo element (not shown) for performing minute position control is installed at the tip of the actuator arm 74. Further, a microprocessor (not shown) for generating a tracking signal from the signal of the recording cell is installed inside the magnetic disk device.
[0036]
FIG. 8 is a sectional view showing the magnetic disk and the slider. The magnetic disk 71 is manufactured as described above, and a recording layer and a protective layer 51 having a recording track band in which recording cells 49 are regularly arranged are formed on a glass substrate 41. Information corresponding to the address number and sector number of each recording track band is written in advance in the magnetic layer forming the separation band 62. A reproducing head 81 and a recording head 82 are mounted on the tip of a slider 76 disposed above the magnetic disk 71. The reproducing head 81 and the recording head 82 are connected to a controller and a header pattern creating device as in FIG. The slider 76 is positioned by a two-stage actuator (not shown).
[0037]
FIG. 9 is a schematic view showing a planar structure of the slider 76. The dimensions of the GMR reproducing head 81 are about 30 nm in length and about 20 nm in width, and the dimensions of the single pole recording head 82 are about 20 nm in length and about 20 nm in width.
[0038]
FIG. 10 shows the arrangement of the reproducing head and the recording head with respect to the recording track band. The distance between the reproducing head 81 and the recording head 82 is about 3 μm. As shown in FIG. 10, the recording cells 49 having a diameter of 20 nm on the two sub-tracks out of the 19 sub-tracks regularly arranged at a predetermined pitch in the recording track band are read by one reproducing head 81.
[0039]
A recording method by the magnetic recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described. In this embodiment, a format pattern “111...” Is recorded in advance in all recording cells in the data area when the magnetic disk is formatted.
[0040]
In the magnetic recording / reproducing apparatus of this embodiment, writing by the recording head 82 is controlled in accordance with a detection signal from the reproducing head 81. A standard time interval T at which a detection signal from the reproducing head appears is determined by the interval between the recording cells regularly arranged along the track direction and the traveling speed of the head. That is, when the rotational speed of the magnetic disk is 5400 rpm, the recording head 82 passes through that point 212 nsec after passing through a certain point in the sector having a radius of 25 mm from the center of the magnetic disk.
[0041]
FIG. 11 shows a distribution of misalignment when the recording head starts recording. The misalignment is 95% within the range of 200 nm back and forth from the center.
[0042]
When the rotational speed of the magnetic disk is 5400 rpm, it takes 14 nsec for the recording head to move 400 nm in a sector having a radius of 25 mm from the center of the magnetic disk. In this embodiment, the controller sends a recording start signal from the controller to the recording head so that the recording head starts writing after 226 nsec (212 nsec + 14 nsec) from the head position of the sector on which writing is performed on the magnetic disk. Thus, recording can be reliably performed in the recording area. In this embodiment, the signal generation device generates a header pattern “0110” and starts writing, and the data signal is written after the recording of the header pattern is completed.
[0043]
In this embodiment, when the reproducing head reads the recording, the header pattern “0110” written from the middle of the format pattern “111...” At the head of the sector is detected and data reading is started. . Thus, the reproducing head can correctly read the data signal written after the header pattern by the recording head.
[0044]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a recording / reproducing apparatus capable of writing data at high speed and reproducing it with high reliability on a recording medium on which a highly arranged recording cell pattern is formed. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a recording medium according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a positional relationship between a recording medium and a head during recording by a recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a positional relationship between a reproducing head and a recording head.
FIG. 4 is a plan view showing a recording state due to a write timing shift of a recording head when 1 bit is written in two recording cells.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a magnetic recording medium in an embodiment.
FIG. 6 is a plan view showing the observation result of the surface of the recording medium in the example with a magnetic force microscope.
FIG. 7 is a perspective view showing the internal structure of the magnetic disk device in the embodiment.
FIG. 8 is a schematic view showing a magnetic disk and a slider in an embodiment.
FIG. 9 is a plan view showing a planar structure of a slider in the embodiment.
FIG. 10 is a plan view showing the positional relationship between the reproducing head and the recording head with respect to the recording track band in the embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating a distribution of misalignment when the recording head starts recording in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... recording track band 2 separator 11 recording cell 12 matrix 20 head slider 21 reproducing head 22 recording heads 23 controller 24 header pattern creating device 41 ... glass disk substrate 42 ... magnetic layer 43 ... SiO ₂ film 44 ... resist 45 ... groove 46 ... block copolymer 47 ... polystyrene particle 48 ... polybutadiene portion 49 ... recording cell 50 ... matrix 51 ... protective film 61 ... recording track band 62 ... separation band 71 ... magnetic disk 72 ... spindle motor 73 ... shaft 74 ... actuator arm 75 ... suspension 76 ... Slider 77 ... Voice coil motor 81 ... Playback head 82 ... Recording head

Claims

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ように記録材料を非記録材料により分断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、隣り合うサブトラック上に位置する最近接の２つの記録セルの互いの中心がトラック方向に沿って前記ピッチＰの１／２だけ離れている記録トラック帯と、非記録領域とが前記トラック方向に配列された記録媒体に、データ信号を書き込み、読み出す記録再生方法であって、A plurality of recording cells formed by dividing a recording material with a non-recording material are periodically arranged at a pitch P along the track direction so that recording / reproduction is performed with a single recording material particle as a single recording cell. A recording track band having a plurality of rows of subtracks, and the centers of the two nearest recording cells located on adjacent subtracks are separated by ½ of the pitch P along the track direction; A recording / reproducing method for writing and reading a data signal to a recording medium in which non-recording areas are arranged in the track direction,
再生ヘッドにより前記非記録領域および前記記録トラック帯の境界部を検出し、Detecting the boundary between the non-recording area and the recording track band by the reproducing head,
記録ヘッドが前記非記録領域および前記記録トラック帯の境界部から前記ピッチＰの２倍以上の距離、前記トラック帯側に通過するタイミングで、記録ヘッドに記録開始信号を与え、記録ヘッドにより、前記記録媒体の隣り合う２つのサブトラック上で前記ピッチＰの１／２ずれて配置されているｎ個（ｎは２以上の整数）の記録セルに対してヘッダパターン信号およびデータ信号を連続的に書き込み、A recording start signal is given to the recording head at a timing at which the recording head passes to the track band side at a distance of at least twice the pitch P from the boundary between the non-recording area and the recording track band. A header pattern signal and a data signal are continuously applied to n (n is an integer of 2 or more) recording cells arranged with a shift of ½ of the pitch P on two adjacent subtracks of the recording medium. writing,
再生ヘッドによりヘッダパターン信号を検出した時点でデータ読み込みを開始し、１つの記録セルが再生ヘッド下を通過する距離に相当する時間で記録セルの情報を１つずつ読み出し、読み出された情報をｎ個の記録セルを含む記録区域ごとに区分し、所定数の記録区域内でそれぞれｎ個の記録セルの情報をトラック方向に沿って１つずつｎ個に振り分ける操作を繰り返してｎ群のデータ列を生成し、各データ列にそれぞれエラー訂正処理を行ってデータ列ごとにエラー蓄積数を算出し、エラー蓄積数の最も少ないデータ列の信号を再生信号として出力するData reading is started when the header pattern signal is detected by the reproducing head, and the information of the recording cells is read one by one at a time corresponding to the distance that one recording cell passes under the reproducing head. Divide into recording areas including n recording cells, and repeat the operation of distributing the information of n recording cells one by one along the track direction within the predetermined number of recording areas to repeat the n groups of data. A column is generated, error correction processing is performed on each data column, the error accumulation number is calculated for each data column, and the signal of the data string with the smallest error accumulation number is output as a reproduction signal
ことを特徴とする記録再生方法。And a recording / reproducing method.