(57)【要約】【課題】一つの記録再生単位を読み出して２次元的な信号処理を行う磁気記録方式において、２次元信号処理時のクロックを安定に得る磁気記録装置及び磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】磁気記録媒体であって、前記磁気記録媒体と記録素子との相対移動方向に、所定の数の所定の長さの情報の記録列が、互いに記録開始位置が前記相対移動方向において同一、かつ、互いに隣接する他の情報の記録列との重複部を有して記録される一以上の情報記録領域と、前記情報記録領域毎に前記相対移動方向において先行して位置し該情報記録領域のサーボ情報及びクロック情報が記録されるプリアンブル記録領域と、を有する。【選択図】図１
2011008881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の数の所定の長さの情報の記録列を、互いに記録開始位置が磁気記録媒体と記録素子との相対移動方向において同一、かつ、隣接する情報の記録列の重複部を設けて前記磁気記録媒体の情報記録領域に記録する情報記録部と、
前記情報記録領域毎に前記相対移動方向において先行して位置するプリアンブル記録領域に該情報記録領域のサーボ情報及びクロック情報を記録するプリアンブル記録部と、
を有することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項２】
前記情報記録部は、前記情報記録領域の一の端から順に前記所定の数の情報の記録列を記録する、又は、前記情報記録領域の前記記録列に直行する方向の略中央から順に正方向及び負方向に交互に前記所定の数の情報の記録列を記録する、ことを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。
【請求項３】
前記情報記録部は、前記情報記録領域が有する情報の記録列のうち、一以上の情報の記録列に、前記プリアンブル記録領域に記録されるクロック情報を記録することを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。
【請求項４】
前記クロック情報が記録される記録列の領域の幅は、他の情報の記録列の領域の幅より大きいことを特徴とする請求項３記載の磁気記録装置。
【請求項５】
前記情報記録部は、前記クロック情報を前記情報記録領域の複数の記録列に記録する、及び／又は、前記クロック情報を前記情報記録領域の端の記録列の領域に記録することを特徴とする請求項３記載の磁気記録装置。
【請求項６】
前記情報記録領域を、一の読み取り処理により読み取ったデータから、前記所定の数の所定の長さの情報を取得する再生部と、
を有することを特徴とする請求項１ないし５何れか一項に記載の磁気記録装置。
【請求項７】
磁気記録媒体であって、
前記磁気記録媒体と記録素子との相対移動方向に、所定の数の所定の長さの情報の記録列が、互いに記録開始位置が前記相対移動方向において同一、かつ、互いに隣接する他の情報の記録列との重複部を有して記録される一以上の情報記録領域と、
前記情報記録領域毎に前記相対移動方向において先行して位置し該情報記録領域のサーボ情報及びクロック情報が記録されるプリアンブル記録領域と、
を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項８】
前記情報記録領域が有する情報の記録列のうち、一以上の情報の記録列は、前記プリアンブル記録領域に記録されるクロック情報が記録されることを特徴とする請求項７記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録装置及び磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴ技術の急速な発展と各種情報に対する多様な要求によって、作り出される情報量は急激な伸びを示している。磁気ディスク装置は、容量、記憶のためのビットコスト、アクセス性能、及び信頼性、等々の観点から、この大量の情報を記憶する好適な手段である。磁気ディスク装置への大容量化の要求は、高記録密度化の要求でもあり、高密度記録を達成するための種々の技術が研究開発されている。
【０００３】
高記録密度を進めるに当たって、Ｔｒｉｌｅｍｍａと呼ばれる限界がある。記録密度を上げるために記録の最小磁化単位を小さくすると、小さな記録単位は熱的に不安定であり、長時間後には記録した情報が消えてしまう。また、容易に消えない磁気特性を持つ記録媒体を用いると、記録素子の磁極材料特性に起因して磁極が飽和し、十分な記録磁界を出力できない状態となる。一方、最小磁化単位を大きくすると、情報の１ビットに対応する磁化単位の数が減少し、その遷移領域でのノイズ（媒体ノイズ）が増加し、十分な信頼性を保つ記録再生が出来なくなる。この様に、熱緩和特性、書き込み特性、及び信号品質の３つがそれぞれお互いに相反する関係にある。
【０００４】
記録密度の限界を打ち破る技術としては、ビットパターンド媒体方式、エネルギーアシスト記録方式、及び、Ｓｈｉｎｇｌｅ  ｗｒｉｔｅ／ＴＤＭＲ方式等がある。ビットパターンド媒体方式は、記録する情報の１ビットに、媒体上の設けた物理的に孤立した記録ランドを対応させて記録を行うもので、記録の最小単位の体積を大きくできるため熱緩和による影響が少ない。エネルギーアシスト記録方式は、常温では磁化反転がし難い磁気材料を用いて、記録時のみ外部エネルギーにより記録磁界をアシストして書き込みを行う方式である。外部エネルギーとしてはレーザー光による熱エネルギーやマイクロ波による磁化スピンの励起エネルギー等が検討されている。この方式は、上記の密度向上を阻害している３つの要因のうち書き込み特性を改善するものである。
【０００５】
Ｓｈｉｎｇｌｅ  ｗｒｉｔｅ／ＴＤＭＲ方式は、記録時には比較的広い記録幅をもつ記録素子を用い、記録媒体の移動方向に出来る記録トラックを複数本、僅かなオフセットを加えて重ね書きして情報を記録する。読み取り時には、比較的分解能の高い読み取り素子を用い、一つの記録再生単位の磁化情報を２次元的に読み取り、後に２次元信号処理により記録した情報を復調する。
【０００６】
以上の様な磁気記録方式がＳｈｉｎｇｌｅ  Ｗｒｉｔｅ  方式（瓦書き方式）、またはＴＤＭＲ（Ｔｗｏ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）として知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＴＭＲＣ  ２００８（Ｊｕｌｙ  ３１，  ２００８）  Ｓｅｓｓｉｏｎ  ＣＣ：  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｎｏｖｅｌ  Ｍｅｄｉａ  ＣＣ−４  “Ｔｈｅ  ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ａｔ  １０  Ｔｅｒａｂｉｔｓ  ｐｅｒ  ｓｑｕａｒｅ  Ｉｎｃｈ  ｏｎ  ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ  ｍｅｄｉａ”，  Ｒ．  Ｗｏｏｄ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｈｉｔａｃｈｉ  ＧＳＴ．  ＵＳＡ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記非特許文献１等に開示の磁気記録方式では、一つの記録再生単位を読み出して情報を得る際に必要なクロック信号について考慮されていない。読み出した記録再生単位に対し、２次元的な信号処理を行う際には、安定したクロックが必要となる。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みて、これらの問題を解消するために発明されたものであり、一つの記録再生単位を読み出して２次元的な信号処理を行う磁気記録方式において、２次元信号処理時のクロックを安定に得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の磁気記録装置は次の如き構成を採用した。本発明の磁気記録装置は、所定の数の所定の長さの情報の記録列を、互いに記録開始位置が磁気記録媒体と記録素子との相対移動方向において同一、かつ、隣接する情報の記録列の重複部を設けて前記磁気記録媒体の情報記録領域に記録する情報記録部と、前記情報記録領域毎に前記相対移動方向において先行して位置するプリアンブル記録領域に該情報記録領域のサーボ情報及びクロック情報を記録するプリアンブル記録部と、を有する構成とすることができる。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体は次の如き構成を採用した。本発明の磁気記録媒体は、磁気記録媒体であって、前記磁気記録媒体と記録素子との相対移動方向に、所定の数の所定の長さの情報の記録列が、互いに記録開始位置が前記相対移動方向において同一、かつ、互いに隣接する他の情報の記録列との重複部を有して記録される一以上の情報記録領域と、前記情報記録領域毎に前記相対移動方向において先行して位置し該情報記録領域のサーボ情報及びクロック情報が記録されるプリアンブル記録領域と、を有する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の磁気記録装置及び磁気記録媒体によれば、一つの記録再生単位を読み出して２次元的な信号処理を行う磁気記録方式において、２次元信号処理時のクロックを安定に得る磁気記録装置及び磁気記録媒体を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置１の記録系及び再生系を含む全体の機能構成を示す図である。
【図２】図２は、情報記録領域とプリアンブル領域との例（その１）を説明する図である。
【図３】図３は、情報記録領域とプリアンブル領域との例（その２）を説明する図である。
【図４】図４は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その１）を示す図である。
【図５】図５は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その２）を示す図である。
【図６】図６は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その３）を示す図である。
【図７】図７は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その４）を示す図である。
【図８】図８は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その５）を示す図である。
【図９】図９は、読み取りデータを２次元平面へ展開した例を説明する図（その１）である。
【図１０】図１０は、読み取りデータを２次元平面へ展開した例を説明する図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本実施の形態を図面に基づき説明する。なお、以下の実施の形態において、磁気記録媒体上の「一つの記録再生単位領域」を「一つの情報記録領域」ともいう。また、「クロック情報」を「クロック信号」ともいう。
【００１５】
〔本実施の形態〕
本実施の形態は、Ｓｈｉｎｇｌｅ  Ｗｒｉｔｅ／ＴＤＭＲ方式による磁気記録を例に説明する。Ｓｈｉｎｇｌｅ  ｗｒｉｔｅ／ＴＤＭＲ方式では、情報を磁気的に記録、保持する場合に、磁気記録媒体上に、磁気記録媒体と記録素子の相対移動方向に、ある長さのデータを記録し、その後、そのデータ記録列に対して直角方向に僅かにオフセットさせた位置で、且つ先に記録されたデータ記録列との重複部が存在するように磁気記録媒体と記録素子の相対移動方向に先ほどと同じ長さで、開始位置を同一としてデータを記録行う。以上の動作を複数回繰り返して、一つの記録データ単位の記録を完了する。また磁気記録媒体上に以上の様に記録された一つの記録データ単位のデータを読み取る際には、高分解能の読み取り素子を用いて前記記録データ単位の領域全てを読み取り、これを２次元平面に展開して信号処理（２次元信号処理）を行い、記録されたデータの復調を行う。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置１の記録系及び再生系を含む全体の機能構成を示す図である。磁気ディスク装置１は、記録部１０、再生部２０、制御部９０、ヘッド支持及び位置決め機構３０、スライダー４０、及び、磁気記録媒体５０を有する。
【００１７】
記録部１０は、ヘッド支持及び位置決め機構３０に対し、記録信号Ｓ１を出力する。記録部１０は、情報記録部１１及びプリアンブル記録部１２を有する。情報記録部１１は、情報の記録時に、スライダー４０が有する記録素子を制御して、情報の記録を行う。情報記録部１１により制御される記録素子は、記録媒体上に、記録媒体と記録素子の相対移動方向に、ある長さのデータを記録し、その後、そのデータ記録列に対して直角方向に僅かにオフセットさせた位置で、且つ先に記録されたデータ記録列との重複部が存在するように磁気記録媒体５０と記録素子との相対移動方向に先ほどと同じ長さで、開始位置を同一としてデータを記録行う。以上の動作を複数回繰り返して、一つの情報記録領域の情報の記録を完了する。
【００１８】
プリアンブル記録部１２は、スライダー４０が有する記録素子を制御して、プリアンブル情報等を記録させる。プリアンブル記録部１２により制御される記録素子は、一つの情報記録領域に先行する領域に、サーボ情報とプリアンブルとを記録する。プリアンブルは、クロック抽出、再生信号振幅調整等に用いる情報であり、サーボ情報は、情報記録領域が有するデータ記録列に対して直角方向の位置決めを制御する際に用いる情報である。なお、「先行する領域」とは、記録媒体上の、記録媒体と記録素子との相対移動方向の逆方向に隣接する領域である。
【００１９】
再生部２０は、情報の再生時に、スライダー４０が有する読み取り素子を制御する。再生部２０により制御される読み取り素子は、記録媒体上に記録された一つの情報記録領域のデータを読み取る。再生部２０は、磁気記録媒体５０上に記録された一つの情報記録領域のデータを２次元平面に展開して信号処理（２次元信号処理）を行い、記録されたデータの復調を行う。
【００２０】
制御部９０は、記録部１０及び再生部２０に対する制御を行う。ヘッド支持及び位置決め機構３０は、スライダー４０を、磁気記録媒体５０上の記録部１０及び再生部２０が定める位置に移動させる。
【００２１】
スライダー４０は、記録素子及び読み取り素子を有する。スライダー４０が有する読み取り素子は、高分解能を有し、一つの情報記録領域の全ての信号値を読み取り、再生信号Ｓ２を、再生部２０に出力する。
【００２２】
磁気記録媒体５０は、トラック５１を有する。トラック５１には、情報が記録され、また読み出される。矢印Ｓ７は、記録媒体の回転方向を示す。
【００２３】
図２は、磁気記録媒体５０が有する情報記録領域とプリアンブル領域との例（その１）を説明する図である。図２では、プリアンブル領域ａ１及び情報記録領域ｂ１を示す。記録素子ｗｅ１は、まず、第１番目のトラック１に長さＭビットのデータを書く。次に位置をΔＴｗだけ磁気記録媒体５０の移動方向とは直角方向にオフセットさせ、磁気記録媒体５０と記録素子ｗｅ１との相対移動方向において、データ領域の先頭を同一にして記録動作を行い、第２番目のトラック２に次のＭビットを記録する。順次、第３番目、第４番目、・・・と同様の動作をして記録を行い、第Ｎ番目（Ｎ≧２）のトラックを記録して、１つの記録再生単位領域の記録を終了する。情報記録領域ｂ１は、磁気記録媒体５０の移動方向にＭビットのトラックがＮ個あり、記録容量は、Ｍ×Ｎビットである。
【００２４】
なお、矢印ｄは、磁気記録媒体５０の移動方向、幅Ｔｗは１つのトラックの幅である。また、最終トラックＮは、他のトラックより幅が大きい。
【００２５】
プリアンブル領域ａ１は、以上の様にして形成された記録データ単位（セクター）である情報記録領域ｂ１に先行した領域である。プリアンブル領域ａ１は、クロック抽出、再生信号振幅調整等を目的としたプリアンブルとそのデータ記録列に対して直角方向の位置決めを制御するサーボ情報を備えている。
【００２６】
図３は、磁気記録媒体５０が有する情報記録領域とプリアンブル領域との例（その２）を説明する図である。図３では、プリアンブル領域ａ１及び情報記録領域ｂ２を示す。記録素子ｗｅ１は、まず、情報記録領域ｂ１の略中央のトラックである第１番目のトラック１に長さＭビットのデータを書く。次に位置をΔＴｗだけ磁気記録媒体５０の移動方向とは直角且つ図面下方向にオフセットさせ、磁気記録媒体５０と記録素子ｗｅ１との相対移動方向において、データ領域の先頭を同一にして記録動作を行い、第２番目のトラック２に次のＭビットを記録する。
【００２７】
次に第２番目のトラックとは逆方向に、トラック１からΔＴｗだけオフセットさせ第３番目のトラック３に記録する。以下、第４番目、・・・と第１番目のトラック１を挟んで、順次、トラックに対して垂直の方向に正負交互にオフセット量を所定のステップで増加させ記録を行う。最後に、第Ｎ番目（Ｎ≧２）のトラックを記録して、１つの記録再生単位領域の記録を終了する。情報記録領域ｂ２は、磁気記録媒体５０の移動方向にＭビットのトラックがＮ個あり、記録容量は、Ｍ×Ｎビットである。
【００２８】
プリアンブル領域ａ１は、図２の例と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【００２９】
図４は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その１）を示す図である。図４は、図２に示す情報記録領域ｂ１に、クロック信号が記録された例である。情報記録領域ｂ１が有するトラック２とトラックｎの２つのデータ記録列に、先行領域にあるプリアンブルにて抽出された周波数情報と位相情報を保持したクロック信号が記録される。
【００３０】
図５は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その２）を示す図である。図５は、図２に示す情報記録領域ｂ１に、クロック信号が記録された例である。図５では、他のデータ記録列よりも幅の広い最終トラックであるトラックＮのデータ記録列に、先行領域にあるプリアンブルにて抽出された周波数情報と位相情報を保持したクロック信号が記録される。図５の例は、クロック情報が記録されたトラックの記録面積が広いため、読み出す際に、クロック信号の品質を向上させることができる。
【００３１】
図６は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その３）を示す図である。図６は、図３に示す情報記録領域ｂ２に、クロック信号が記録された例である。図６では、情報記録領域ｂ２の両端のトラックＮ−１とトラックＮの２つのデータ記録列に、先行領域にあるプリアンブルにて抽出された周波数情報と位相情報を保持したクロック信号が記録される。図６の例は、図５の例と同様に幅の広いデータ記録列にクロック信号を書くため、読み出す際のクロック信号の品質を向上させることができる。
【００３２】
図７は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その４）を示す図である。図７は、図２に示す情報記録領域ｂ１と同じ順に記録列が記録された情報記録領域ｂ３に、クロック信号が記録された例である。図７では、情報記録領域ｂ３のトラックｎのデータ記録列の幅が他のトラックより広く作られ、ここに先行領域にあるプリアンブルにて抽出された周波数情報と位相情報を保持したクロック信号が記録される。この例では、クロック信号が記録されたトラックの記録面積が広いことから、読み出しに際して、そのクロック信号の品質を向上させることができる。
【００３３】
図８は、情報記録領域に記録されるクロック信号の記録例（その５）を示す図である。図８は、図３に示す情報記録領域ｂ２と同じ順に記録列が記録された情報記録領域ｂ４に、に、クロック信号が記録された例である。図８では、情報記録領域ｂ４のトラック２のデータ記録列の幅が他のトラックより広く作られ、ここに先行領域にあるプリアンブルにて抽出された周波数情報と位相情報を保持したクロック信号が記録されている。他の実施例と同様に、クロック信号が記録されたトラックの記録面積が広いことから、読み出しに際して、そのクロック信号の品質を向上させることができる。
【００３４】
図９及び図１０は、読み取りデータを２次元平面へ展開した例を説明する図である。図９は、図５に示す例と同一の情報記録領域ｂ１であり、一部の領域ｂ８１を太線で示す。図１０は、図９の情報記録領域ｂ１の領域ｂ８１を２次元平面に展開した読み取りデータである。
【００３５】
本実施の形態によれば、高記録密度を達成する有力候補であるＳｈｉｎｇｌｅ  ｗｒｉｔｅ／ＴＤＭＲ方式等に於いて、その２次元信号処理に必要な十分な精度を持ったクロック情報が得られる。これによって、面記録密度を増加することが可能になり、磁気ディスク装置の大容量化が達成できる。その結果、今後の爆発的な情報量の伸びを支えるストレージが実現でき、ＩＴ技術の急速な発展に伴う各種情報に対する多様な要求を高いレベルで満足することが可能となる。
【００３６】
以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１     磁気ディスク装置
１０   記録部
１１   情報記録部
１２   プリアンブル記録部
２０   再生部
３０   ヘッド支持及び位置決め機構
４０   スライダー
５０   磁気記録媒体
５１   トラック
９０   制御部
ａ１   プリアンブル領域
ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４             情報記録領域
ｓ１   記録信号
ｗｅ１ 記録素子
【図１】
2011008881.tif 000003
【図２】
2011008881.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011008881.tif 000009
【図８】
2011008881.tif 000010
【図９】
2011008881.tif 000011
【図１０】
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