(57)【要約】【課題】交互配置されたアイランドを有するビット・パターンド・メディアを有するデータ記憶装置を提供する。【解決手段】データ記録装置が、互いにオフセットされたロウのアレイを有するビット・パターンド・データ記録メディアを使用する。ロウは、ロウが延びる方向に垂直な方向でビットが交互配置されるように、オフセットされる。交互配置されたビット・パターン記録メディアの、より高いビット・アスペクト比は、線記録密度を高め、より高いデータ記録レートを可能にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気アイランドの複数のロウを有する、前記アイランドのアレイを含むビット・パターンド記録メディアであって、
隣接するロウの中の少なくとも１つの隣接する磁気アイランド・ペアは、互いにオフセットされた、メディア。
【請求項２】
前記ロウは、第１の方向で延び、前記隣接するロウの少なくともいくつかのロウの前記アイランドが、前記第１の方向に垂直な第２の方向で整列しないように、互いにオフセットされる、請求項１に記載のメディア。
【請求項３】
第ｎ番目ごとのロウと第ｎ＋２番目ごとのロウは、前記第ｎ番のロウと前記第ｎ＋２番のロウが、前記第２の方向で整列するように、互いにオフセットされない、請求項２に記載のメディア。
【請求項４】
第ｎ番目ごとのロウと第ｎ＋３番目ごとのロウは、前記第ｎ番のロウと前記第ｎ＋３番のロウが、前記第２の方向で整列するように、互いにオフセットされない、請求項２に記載のメディア。
【請求項５】
前記ロウは、第１のロウと、前記第１のロウに対してオフセットされた第２のロウと、前記第１のロウ、及び前記第２のロウに対してオフセットされた第３のロウとをそれぞれが含む、隣接するセットにグループ化された、請求項２に記載のメディア。
【請求項６】
前記隣接するセットは、各隣接するセットの第１のセットの前記第３のロウが、前記隣接するセットの第２のセットの前記第１のロウと隣接するように配置された、請求項５に記載のメディア。
【請求項７】
前記磁気記録メディアは、１より大きいビット・アスペクト比を有する、請求項１に記載のメディア。
【請求項８】
前記ビット・アスペクト比は、４である、請求項７に記載のメディア。
【請求項９】
前記ビット・アスペクト比は、９である、請求項８に記載のメディア。
【請求項１０】
１より大きいビット・アスペクト比を有する複数のロウに配置されたデータ・アイランドのアレイを有するビット・パターンド記録メディアと、
前記データ・アイランドにデータを書き込むように構成された書き込みヘッドとを含むデータ記憶装置。
【請求項１１】
前記複数のロウは、隣接するロウが、互いにオフセットされるように、配置された、請求項１０に記載のデータ記憶装置。
【請求項１２】
隣接しないロウのそれぞれは、互いに整列している、請求項１１に記載のデータ記憶装置。
【請求項１３】
前記書き込みヘッドは、２つの隣接するロウに同時に書き込むように構成された、請求項１２に記載のデータ記憶装置。
【請求項１４】
前記データ・アイランドは、磁気アイランドである、請求項１３に記載のデータ記憶装置。
【請求項１５】
前記ロウは、第１のロウと、前記第１のロウに対してオフセットされた第２のロウと、前記第１のロウ、及び前記第２のロウに対してオフセットされた第３のロウとをそれぞれが含む、隣接するセットにグループ化された、請求項１１に記載のデータ記憶装置。
【請求項１６】
前記書き込みヘッドは、３つの隣接するロウに同時に書き込むように構成された、請求項１５に記載のデータ記憶装置。
【請求項１７】
前記データ・アイランドは、磁気アイランドである、請求項１６に記載のデータ記憶装置。
【請求項１８】
データを書き込む書き込みヘッドと、
前記書き込みヘッドによって書き込まれるデータを記憶するための手段とを含むデータ記憶装置。
【請求項１９】
前記データを記憶するための手段は、磁気アイランドの複数のロウを有する、前記アイランドのアレイを含み、隣接するロウは、互いにオフセットされた、請求項１８に記載のデータ記憶装置。
【請求項２０】
前記アレイは、１より大きいビット・アスペクト比を有する、請求項１９に記載のデータ記憶装置。
【請求項２１】
前記隣接するロウの少なくともいくつかのロウは、第１の距離で互いに離隔され、前記隣接するロウの少なくとも他のいくつかのロウは、第２の距離で互いに離隔され、前記第１の距離と前記第２の距離は、等しくない、請求項１に記載のメディア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データストレージ（記憶）の分野に関し、より詳細には、ビット・パターンド・メディア上にデータを記録するための、磁気ディスク・ドライブなどのデータ記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パターンド・メディアは、磁気ハードディスク記録のための記憶密度を高める有望な代替と見なされている。従来の記録では、遷移は、単磁区粒子から成る粒状メディア上に配置される。粒状性のため、遷移（トランジッション）は、意図される位置に正確に配置はされず、あらゆる偏りは、記録されることが可能な密度を制限するメディア・ノイズを意味する。この統計的不確実性を小さくし、メディア・ノイズを低減する方法は、粒径を小さくすることである。超常磁性効果のため、粒径は、従来の記録における信号対雑音比がそうであるように、下限を有する。
【０００３】
従来の記録メディアの代替が、ビット・パターンド・メディアである。ビット・パターンド・メディアでは、ビットは、従来のメディアにおけるビットほど多くの数の粒子を含まない。代わりに、ビット・パターンド・メディアは、１つずつ記録される磁気アイランドのアレイを含み、そのため、各アイランドは、１ビットを表す。そのようなメディア構造は、リソグラフィ工程によって製造されることが可能である。その場合、ビット・パターンド・メディアの信号対雑音比は、アイランドの間隔とサイズの違いによって決まり、そのため、リソグラフィ工程の品質に依存する。従って、信号対雑音比は、従来のメディアの信号対雑音比を大幅に超えて改善されることが可能である。
【０００４】
しかし、リソグラフィ工程には限界があり、従って、アイランドの密度は、限られている。最高の面密度は、アイランド間の間隔が、クロストラック方向とダウントラック方向において同一である場合に得られる。更に、パターンド・メディア上の記録は、同期される必要があり、従って、ビットは、「数珠つなぎ」に配置されてはならない。
【０００５】
パターン化されたビット１０の規則的なアレイを表す図１を参照すると、記録ヘッド、つまり、書き込みヘッドが、アイランドのロウ（行）に沿って動かされて、所望されるデータ記録を実現するように切り換え制御又はパルス制御される。トラックとビットの間の間隔は、同一であり、従って、１ビットのアスペクト比（「ビット・アスペクト比」）は、１である。
【０００６】
従来の記録システムは、１より相当に高い、より普通には、５から２０までのビット・アスペクト比を有する。高いビット・アスペクト比は、望ましい。というのは、高いビット・アスペクト比は、より高い線密度をもたらし、そのため、記録に関する、より高いデータ・レートをもたらすからである。更に、読み取りヘッド及び書き込みヘッドの製造が、はるかに容易である。というのは、寸法がそれほど小さいことを要求されないからである。より大きい寸法を有する書き込みヘッドが、好ましい。というのは、ヘッドの表面積が小さい場合、磁界が小さくなるからである。従って、小さい寸法がかかわっていることにより、パターンド・メディアを有する記録システムは、実際に実現するのが難しく、また、実現可能な性能の点でも、それほど魅力的でなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、面密度の損失なしに、より高いビット・アスペクト比を有するビット・パターンド・メディア、及びそのようなメディアを使用するデータ記憶装置の必要性が、存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上、及びその他の必要性は、隣接するロウにおける少なくとも１つの隣接する磁気アイランド対が、互いにオフセットされた、複数のアイランド・ロウを有する磁気アイランドのアレイを含む、ビット・パターンド記録メディアを提供する、開示される諸実施例によって満たされる。
【０００９】
また、以上の必要性は、１より大きいビット・アスペクト比を有する複数のロウに構成されたデータ・アイランドのアレイと、それらのデータ・アイランドにデータを書き込むように構成された書き込みヘッドとを有するビット・パターンド記録メディアを含む、データ記憶装置を提供する、開示される諸実施例によっても満たされる。
【００１０】
また、以上の必要性は、データを書き込む書き込みヘッドと、書き込みヘッドによって書き込まれるデータを記憶するための手段とを含むデータ記憶装置を提供する、開示される諸実施例によっても満たされる。
【００１１】
本開示の以上、及びその他の特徴、利点、及び態様は、以下の詳細な説明、及び添付の特許請求の範囲から、より明白となろう。
【実施例】
【００１２】
本明細書で説明する本発明の諸実施例は、ビット・パターンド・メディアの低いビット・アスペクト比に関連する諸問題に取り組み、解決する。特に、本発明の諸実施例は、面密度を低下させることなしに、データ記憶装置のビット・パターンド・メディアのビット・アスペクト比を向上させることに取り組む。本発明の諸実施例は、隣接するロウが、互いにオフセットされた複数のロウに形成された磁気アイランドのアレイを提供することにより、以上を実現する。隣接するロウをオフセットすることは、アイランドの交互配置を生じさせる。アイランドの交互配置は、より高いビット・アスペクト比を生じさせて、より高い線密度をもたらし、そのため、データ・レートを向上させ、より大きい記録ヘッドの使用を可能にする。
【００１３】
図２は、本発明の開示される諸実施例によるデータ記憶装置のビット・パターンド記録メディアの一部分を示す概略図である。この実施例では、隣接するロウが、オフセットされる。図２で見られるとおり、第１のロウ１４、及び第２のロウ１６が、第１の方向１５で延びる。各ロウ１４、１６、データ・アイランド１８は、互いに等間隔に配置されている。また、ロウ１４とロウ１６は、平行であり、ロウ１４とロウ１６の間の垂直間隔が一定であるようになっている。
【００１４】
アレイの中の隣接するロウ１４、１６は、互いにオフセットされて、ロウ１４の中のデータ・アイランド１８ａと、ロウ１６の中のデータ・アイランド１８ｂの少なくとも一部は、方向１５に垂直である方向１７において、互いに整列していないようになっている。矢印１５の方向は、読み取りヘッド及び書き込みヘッド、又は読み取り／書き込みヘッドの移動の方向を表す。図示される実施例のような、いくつかの実施例では、１つのロウの中のデータ・アイランド１８のそれぞれが、隣接するロウの中のデータ・アイランド１８に対してオフセットされる。いくつかの実施例では、ロウのデータ・アイランド１８のいくつかだけが、隣接するロウの中のデータ・アイランド１８に対してオフセットされる。
【００１５】
図２の実施例では、１つおきのロウ１４、１６が、すぐ隣りのロウ１４、１６からオフセットされて、１つおきのロウが整列するようになっている。つまり、ロウ１４が、第ｎ番のロウであると考えられる場合、ロウ１６は、第ｎ＋１番のロウであり、第ｎ番のロウに対してオフセットされる。図２においてロウ１６のすぐ下に想像線で示される、アレイの中の次のロウ２０は、ロウ１４に対してオフセットされない。ロウ２０は、アレイの中の第ｎ＋２番のロウであると考えられることが可能である。同様に、ロウ２０の下の、アレイの中の次のロウは、ロウ１６と整列させられる（オフセットされない）。従って、データ・アイランド１８は、１つおきの（第ｎ＋２番の）ロウにおいて整列させられる。
【００１６】
データ・アイランド１８にデータを書き込むことは、図４に示すとおり、書き込みヘッド２２の使用を介して実現することが可能である。本発明のいくつかの実施例では、書き込みヘッド２２は、２つのロウ、例えば、ロウ１４、１６に同時に書き込むことを可能にするだけ、十分に幅が広い。例えば、書き込みヘッド２２は、ビットのピッチの２倍に相当する幅を有することが可能である。書き込みは、従来のシステムにおいて使用されるような、パルス記録、又は方形波記録を使用することによって達せられることが可能である。しかし、２つのロウに同時に書き込むことは、適切なタイミング制御を要する。
【００１７】
図３が、図２のすぐ下に描かれており、例示的な書き込みタイミング制御を示す例示的な書き込み電流を示す。書き込み電流は、パルス２５が、例示の目的で、データ・アイランド１８ａ、１８ｂと整列しているものとして示されるように、データ・アイランド１８ａ、１８ｂのすぐ下に示されている。この実施例は、パルス書き込みを示す。見て取ることができるとおり、どのパルス２５もみな、ロウ１４、１６のいずれかの中のデータ・アイランド１８ａ、１８ｂの１つ（すなわち、ビットの１つ）に対応する。パルスは、ロウ１４、１６の間で交替して、１つおきのパルス２５が、１つおきのロウに書き込むようになっている。従って、図２及び図３に示す実施例では、シーケンスの中の第１番のパルス２５は、第１番のロウ１４の中のデータ・アイランド１８ａに書き込み、第２番のパルス２５は、第２番のロウ１６の中のデータ・アイランド１８ｂに書き込み、第３番のパルス２５は、第１番のロウ１４の中のデータ・アイランド１８ａに書き込むといった具合である。
【００１８】
図４に示される読み取り／書き込みロジック２４は、図３に示すような、同期された書き込みを実現する書き込み電流の適切な切り換えをもたらす。更に、読み取り／書き込みロジック２４は、データ・アイランド１８に符号化されたビットを読み取る際、データ解析を使用して、インターリーブ（介在）された情報を復号化する。
【００１９】
図２の実施例におけるロウ１４、１６をオフセットすることによるビットの交互配置は、有効ビット密度を２倍にする。同時に、有効トラック密度は、２分の１に低下する。従って、ビット・アスペクト比は、図２の実施例に関して、４にまで高められる。
【００２０】
ビット・アスペクト比が高くなることは、いくつもの利点を有する。より高い線密度は、記録に関する、より高いデータ・レートにつながる。加えて、読み取りヘッド及び書き込みヘッドの製造が、はるかに容易である。というのは、ヘッドの寸法が、より低いビット・アスペクト比を有する、図１におけるようなパターンを有するメディアに対するヘッドの場合ほど、小さくなくてもよいからである。ヘッドのサイズが、小さくされないので、磁界は、小さくならない。従って、交互配置ビット・パターンド・メディアを使用する本発明の諸実施例に従って構築されたデータ記録装置は、実現可能な性能の点で、より魅力的である。
【００２１】
本発明のいくつかの実施例では、データ・アイランド１８は、磁気アイランドである。磁気アイランドを有するビット・パターンド・メディアを含め、ビット・パターンド・メディアを形成するための方法は、周知である。本発明のいくつかの実施例による、データ・アイランド１８によって形成されるビットの交互配置は、図２〜図４の本発明の実施例からのビット・アスペクト比を更に高めるように拡張されることも可能である。
【００２２】
図５は、図２と同様の図であるが、データ・アイランドの３つのロウが、ロウ・セットにおいて使用される、代替の実施例を表す。第１のロウ３０、つまり、第ｎ番のロウが、第１の方向３５で延び、第２のロウ３２、つまり、第ｎ＋１番のロウ、及び第３のロウ、つまり、第ｎ＋２番のロウも同様である。第４のロウ３６、つまり、第ｎ３番のロウが、想像線で示されている。データ・アイランドには、それぞれのロウの中で、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、及び３８ｄという符号が付けられ、全体として、３８という符号が付けられている。
【００２３】
図２の実施例の場合と同様に、図５のビット・パターンド・メディアは、データ・アイランド３８が、読み取り／書き込み方向３５に垂直な方向で整列していないように、互いにオフセットされた第ｎ番のロウ３０と、第ｎ＋１番のロウとを有する。しかし、図５の実施例では、第ｎ＋２番のロウ（ロウ３４）も、第ｎ番のロウ（ロウ３２）と整列させられるのではなく、第ｎ番のロウ（ロウ３２）からオフセットされる。第ｎ＋３番のロウ（想像線のロウ３６）は、第ｎ番のロウ（ロウ３２）と整列させられる。従って、以上の構成は、メディア上で繰り返される３つのロウ（例えば、ロウ３０、３２、３４）のセットを生じさせる。
【００２４】
書き込みヘッド４０（及び、図示されていない読み取りヘッド）は、図７に示されるとおり、図４の実施例より更に大きくされることが可能である。書き込みヘッド４０は、ビット・ピッチの３倍に相当する幅を有することが可能である。より大きいヘッド３８は、製造をより容易に実現可能にする。
【００２５】
図５及び図７の実施例に関するデータ記録装置の動作は、図２及び図４の実施例に関して説明した動作と実質的に同一である。３つのロウ、３０、３２、及び３４の中のデータ・アイランド３８に同時に書き込むのに使用される例示的なタイミング制御を示す例示的な書き込み電流が、図６に表されている。書き込み電流は、パルス３５が、例示の目的で、データ・アイランド３８ａ、３８ｂ、３８ｃの１つと整列しているものとして示されるように、データ・アイランド３８ａ、３８ｂ、３８ｃのすぐ下に示されている。見て取ることができるとおり、どのパルス３５もみな、ロウ３０、３２、３４の１つの中のデータ・アイランド３８ａ、３８ｂ、３８ｃの１つ（すなわち、ビットの１つ）に対応する。パルスは、ロウ３０、３２、３４の間で切り替わり、第３番目ごとのパルス２５が、第３番目ごとのロウ３０、３２、３４に書き込むようになっている。従って、図５及び図６に示される実施例では、シーケンスの中の第１番のパルス３５は、第１番のロウ３０の中のデータ・アイランド３８ａに書き込み、第２番のパルスは、第２番のロウ３２の中のデータ・アイランド３８ｂに書き込み、第３番のパルス３５は、第３番のロウ３４の中のデータ・アイランド３８ｃに書き込む。
【００２６】
図７に示される読み取り／書き込みロジック４２は、図６に示されるような、同期された書き込みを実現する書き込み電流の適切な切り換えをもたらす。更に、読み取り／書き込みロジック４２は、データ・アイランド３８に符号化されたビットを読み取る際、データ解析を使用して、インターリーブされた情報を復号化する。図４及び図７のデータ記録装置のその他の要素は、本発明のそれらの実施例の特徴を不明瞭にしないように、表されていない。
【００２７】
図５の実施例におけるロウ３０、３２、３４をオフセットすることによるビットの交互配置は、有効ビット密度を３倍にする。同時に、有効トラック密度は、３分の１に低下する。従って、ビット・アスペクト比は、図５の実施例に関して、９にまで高められる。
【００２８】
図８は、ＢＡＲ（ビット・アスペクト比）が、ダブル・ロウの間に空きスペースを導入することによって変更された、本発明の別の実施例を表す。図８では、スペース５０が、隣接するオフセットされたロウ５４のペア５２の間に設けられている。従って、ＢＡＲは、或るロウの間に空きスペースを追加することによって微調整されることが可能である。つまり、或る隣接するロウの間の距離は、同等でない。例えば、ロウ５４のペア５２の中の２つの隣接するロウの間の距離は、ペア５２間の距離より小さい。
【００２９】
交互配置されたビットを有するビット・パターンド記録メディアは、書き込みヘッドによって書き込まれるデータを記憶するための手段と考えられることが可能である。
【００３０】
本発明の諸実施例は、２ロウ幅、及び３ロウ幅に限定されない。諸実施例は、タイミング精度、高いダウントラック分解能の必要性が高まること、同一の読み取り感度を維持すること、及びデータ処理の速度などの、実際的なトレードオフによって制限される、より大きい数のロウに拡張されてもよい。
【００３１】
本発明のいくつかの実施例を詳細に説明してきたが、本発明の諸実施例は、添付の特許請求の範囲によってだけ限定されるべきであるので、限定として解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来のビット・パターンド記録メディアの一部分を示す概略図である。
【図２】本発明の開示される諸実施例に従って解釈されるデータ記憶装置のビット・パターンド記録メディアの一部分を示す概略図である。
【図３】図２のビット・パターンド記録メディアの実施例で使用される例示的なタイミング制御を示す例示的な書き込み電流を示す図である。
【図４】図２のビット・パターンド記録メディアで使用するための、本発明のいくつかの実施例によるデータ記憶装置の要素を示す図である。
【図５】本発明のいくつかの開示される実施例に従って解釈されるデータストレージメディアのビット・パターンド記録メディアの一部分を示す概略図である。
【図６】図５のビット・パターンド記録メディアの実施例で使用される例示的なタイミング制御を示す例示的な書き込み電流を示す図である。
【図７】図５のビット・パターンド記録メディアで使用するための、本発明のいくつかの実施例によるデータ記憶装置の要素を示す図である。
【図８】ビットのダブル・ロウの間の空きスペースを含む本発明の別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１４、１６、２０  ロウ
１８ａ、１８ｂ  データ・アイランド
【図１】
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【図２】
2007305289.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007305289.tif 000008
【図７】
2007305289.tif 000009
【図８】
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【外国語明細書】
2007305289000001.pdf