(57)【要約】【課題】高密度記録が可能な磁気記録装置、及び読み込み方法を提供することである。【解決手段】本実施形態に係る磁気記録装置は、サーボ領域と第１トラックおよび第１トラックと部分的に重なる第２トラックとを含むトラック群を有するディスクと、ディスクを加熱する光を照射する光照射素子と、ディスクの光照射素子が照射した光で加熱した範囲にデータを書き込むライトヘッドと、ディスクのトラック群内のトラックからデータを読み込むリードヘッドとを備えるヘッドと、トラック群の第１領域にオフセット量を検出する第１データを書き込み、サーボ領域のサーボ情報を参照して、第１領域から第１データを読み込み、読み込んだ第１データの第１信号の振幅に基づいて、リードヘッドのオフセット量を検出し、オフセット量に基づいて、リードヘッドの位置を制御するコントローラと、を備える。【選択図】図１
2017123210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボ領域と第１トラックおよび前記第１トラックと部分的に重なる第２トラックとを含むトラック群を有するディスクと、
前記ディスクを加熱する光を照射する光照射素子と、
前記ディスクの前記光照射素子が照射した前記光で加熱した範囲にデータを書き込むライトヘッドと、前記ディスクの前記トラック群内のトラックからデータを読み込むリードヘッドとを備えるヘッドと、
前記トラック群の第１領域にオフセット量を検出する第１データを書き込み、前記サーボ領域のサーボ情報を参照して、前記第１領域から前記第１データを読み込み、前記読み込んだ第１データの第１信号の振幅に基づいて、前記リードヘッドのオフセット量を検出し、前記オフセット量に基づいて、前記リードヘッドの位置を制御するコントローラと、を備える磁気記録装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記第１領域の内の複数のトラックのそれぞれに、隣接するトラック同士で互いに異なる周波数の前記第１データを書き込み、前記第１領域から前記第１データを読み込み、前記読み込んだ第１データの第１信号の第１振幅に基づいて、前記オフセット量を検出する、請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記第１信号の周波数成分を分析した結果に基づいて、前記オフセット量を検出する、請求項１または２に記載の磁気記録装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第１領域の所定の位置から読み込んだ前記第１データの第２信号と前記第２信号と異なる周波数の第３信号とを含む前記第１信号の周波数成分を分析し、前記第１信号を前記第２信号の第２周波数成分と前記第３信号の第３周波数成分とに分解し、
前記第２周波数成分の第２振幅と、前記第３周波数成分の第３振幅とに基づいて、前記オフセット量を検出する、請求項３に記載の磁気記録装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記第１振幅と、前記複数のトラックのそれぞれの前記リードヘッドのオフトラックの位置と前記第１振幅との関係を示す情報とを参照して、前記オフセット量を検出する、請求項２に記載の磁気記録装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記第２振幅と前記第３振幅との分数値と、複数のトラックのそれぞれの前記リードヘッドのオフトラックの位置と前記分数値との関係を示す情報とを参照して、前記オフセット量を検出する、請求項４に記載の磁気記録装置。
【請求項７】
前記コントローラは、前記トラック群を読み込む際に、前記第１領域を最初に読み込む、請求項１乃至請求項６のいずれか１に記載の磁気記録装置。
【請求項８】
前記コントローラは、サーボ情報の直前、又は直後に前記第１領域を設定する、請求項１乃至請求項７のいずれか１に記載の磁気記録装置。
【請求項９】
前記第２周波数成分と前記第３周波数成分とは、互いに素となる単一周波数である、請求項４に記載の磁気記録装置。
【請求項１０】
サーボ領域と第１トラックおよび前記第１トラックと部分的に重なる第２トラックとを含むトラック群を有するディスクと、前記ディスクを加熱する光を照射する光照射素子と、前記ディスクの前記光照射素子が照射した前記光で加熱した範囲にデータを書き込むライトヘッドと、前記ディスクの前記トラック群内のトラックからデータを読み込むリードヘッドとを備えるヘッドと、を備える磁気記録装置に適用する読み込み方法であって、
前記トラック群の第１領域にオフセット量を検出する第１データを書き込み、
前記サーボ領域のサーボ情報を参照して、前記第１領域から前記第１データを読み込み、
前記読み込んだ第１データの第１信号の振幅に基づいて、前記リードヘッドのオフセット量を検出し、
前記オフセット量に基づいて、前記リードヘッドの位置を制御する、読み込み方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気記録装置、及び読み込み方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録装置（例えば、ＨＤＤ）の高記録容量化を実現するための様々な技術が開発されている。これら技術の一つとして瓦記録方式（Shingled write Magnetic Recording（ＳＭＲ）、またはShingled Write Recording（ＳＷＲ））と称される記録技術がある。瓦記録方式の磁気記録装置は、磁気ディスクへデータをライトする際に、隣接するトラックの一部に重ねて次の記録トラックを記録する。この瓦記録方式を採用することによって、トラック密度（Track Per Inch：ＴＰＩ）を向上することができる。
【０００３】
また、熱アシスト磁気記録（Thermally Assisted Magnetic Recording : ＴＡＭＲ）方式と称される記録技術がある。熱アシスト磁気記録方式の磁気記録装置（以下、熱アシスト磁気記録装置と称する）は、磁気ディスクの記録層に向かって照射光（例えば、近接場光）を照射する光照射素子と、光照射素子に光（例えば、レーザ光）を伝播させるための導波路と、を備えている。この磁気記録装置によれば、データの書き込み時、光照射素子の先端から記録媒体の記録層に照射光が照射され、記録層を局所的に加熱することで、加熱された記録層部分の保磁力が十分に低下し、高記録密度化が可能となる。  
この熱アシスト磁気記録装置では、照射光の照射範囲に応じて、ライトヘッドによる記録幅の変動が生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４０１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、高密度記録が可能な磁気記録装置、及び読み込み方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係る磁気記録装置は、サーボ領域と第１トラックおよび前記第１トラックと部分的に重なる第２トラックとを含むトラック群を有するディスクと、前記ディスクを加熱する光を照射する光照射素子と、前記ディスクの前記光照射素子が照射した前記光で加熱した範囲にデータを書き込むライトヘッドと、前記ディスクの前記トラック群内のトラックからデータを読み込むリードヘッドとを備えるヘッドと、前記トラック群の第１領域にオフセット量を検出する第１データを書き込み、前記サーボ領域のサーボ情報を参照して、前記第１領域から前記第１データを読み込み、前記読み込んだ第１データの第１信号の振幅に基づいて、前記リードヘッドのオフセット量を検出し、前記オフセット量に基づいて、前記リードヘッドの位置を制御するコントローラと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る磁気記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態に係る磁気記録装置のヘッドおよび磁気ディスクを拡大して示す側面図である。
【図３】図３は、実施形態に係るヘッドの断面図である。
【図４】図４（ａ）は、通常時の近接場光の照射範囲で書き込まれたバンド領域の一例を示す図であり、図４（ｂ）は、近接場光の照射範囲が変化した後に書き込まれたバンド領域の一例を示す図である。
【図５】図５は、磁気ディスクのバンド領域の内の所定のユーザ領域の一例を概略的に示す図である。
【図６】図６は、図５に示すユーザ領域の検出領域を含むトラックの拡大図である。
【図７】図７は、検出データの書き込みのタイミングの一例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａ（ａ）は、通常時の近接場光の照射範囲で書き込まれた検出領域ＤＡｍの一例を示す図であり、図８Ａ（ｂ）は、近接場光の照射範囲が変化した後に書き込まれた検出領域ＤＡｍの一例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａ（ｂ）に示す検出領域ＤＡｍにおける再生波形の振幅と、リードヘッドのオフトラック位置との関係の一例を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、再生波形の振幅と時間との関係の一例を示す図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、再生波形の振幅と時間との関係の一例を示す図である。
【図８Ｅ】図８Ｅは、再生波形の振幅と時間との関係の一例を示す図である。
【図９】図９は、読み込み処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態につき図面を参照して説明する。  
（実施形態）  
図１は、本実施形態に係る磁気記録装置１の構成を示すブロック図である。  
磁気記録装置１は、後述するヘッドディスクアセンブリ（head-disk assembly：ＨＤＡ）と、ドライバＩＣ２０と、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ）３０と、揮発性メモリ７０と、不揮発性メモリ８０と、バッファメモリ（バッファ）９０と、１チップの集積回路からなるシステムコントローラ１３０とを備える。また、磁気記録装置１は、ホストシステム（ホスト）１００と接続され得る。
【０００９】
ＨＤＡは、磁気ディスク（以下、ディスク）１０と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１２と、ヘッド１５を搭載しているアーム１３と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１４とを有する。ディスク１０は、スピンドルモータ１２により回転する。アーム１３及びＶＣＭ１４は、アクチュエータを構成している。アクチュエータは、ＶＣＭ１４の駆動により、アーム１３に搭載されているヘッド１５をディスク１０上の所定の位置まで移動制御する。ディスク１０およびヘッド１５は、２つ以上の数が設けられてもよい。
【００１０】
ディスク１０は、データ領域に、瓦記録領域（ＳＭＲ領域）１１ａと、メディアキャッシュ（media cache）領域１１ｂと、が割り当てられている。瓦記録領域１１ａは、ホスト１００からライト要求されたユーザデータ等が記録される。メディアキャッシュ領域１１ｂは、瓦記録領域１１ａのキャッシュとして利用され得る。
【００１１】
瓦記録領域１１ａは、隣接するトラック（以下、単に、隣接トラック）の一部に重なるように次のトラックのデータがライトされ、メディアキャッシュ領域１１ｂよりトラック密度の高い記録領域である。瓦記録領域１１ａは、隣接トラックに一部分が重ね書きされる少なくとも１つのトラック（第１トラック）と、最後に重ね書きするトラック（第２トラック）とをそれぞれ含む複数のトラック群（以下、バンド領域ＢＡｎと称す）を備えている。第２トラックは、第１トラックよりもトラック幅が広い。バンド領域ＢＡｎは、ディスク１０の１周分のトラック群で構成されている。以下で、データの書き込み時のヘッド１５の軌跡（トラック）をライトトラックと称し、瓦記録により、隣接ライトトラックが重ね書きされた領域を除いた残りのライトトラックの領域をリードトラックと称する。瓦記録方式の第１トラックにおいて、ライトトラックの幅の中心位置（以下、トラックセンタ）と、リードトラックのトラックセンタとは、通常、一致しない。なお、ライトトラック及びリードトラックを単にトラックと称する場合もある。
【００１２】
図２及び図３を参照して、ヘッド１５について説明する。  
図２は、本実施形態に係る磁気記録装置のヘッド１５および磁気ディスク１０を拡大して示す側面図であり、図３は、本実施形態に係るヘッド１５の断面図である。図２には、ディスク１０の回転方向Ａを示している。
【００１３】
ヘッド１５は、スライダ２５１を備える。スライダ２５１は、アーム１３に取付けられたジンバル２０１に固定されている。
【００１４】
ヘッド１５は、それぞれスライダ２５１に設けられたライトヘッド１５Ｗ、リードヘッド１５Ｒ、光発生素子（例えば、レーザダイオード）２５０、導波路２５５、及び近接場光照射素子（プラズモン・ジェネレータ、ニアフィールド・トランデューサ）２５６を備えている。
【００１５】
リードヘッド１５Ｒは、ディスク１０上のデータトラックに記録されているデータをリードする。ライトヘッド１５Ｗは、ディスク１０上にデータをライトする。ライトヘッド１５Ｗは、ディスク１０の表面に対して垂直方向の磁界を発生させる。
【００１６】
光発生素子２５０は、（レーザ）光源であり、スライダ２５１の上部、あるいは、ジンバル２０１に設けられている。光発生素子２５０は、導波路２５５に光を供給する。なお、光発生素子２５０は、スライダ２５１、又はジンバル２０１以外の場所に設けられていてもよい。例えば、光発生素子２５０は、アーム１３及びヘッド１５の外部に設けられていてもよい。導波路２５５は、光発生素子２５０が発生する光を近接場光照射素子２５６に伝播する。
【００１７】
近接場光照射素子２５６は、ディスク１０に対向するスライダ２５１の下端部に設けられている。近接場光照射素子２５６は、データの書き込みを実行する際に、導波路２５５を介して伝播されたレーザ光から近接場光を発生し、ディスク１０に近接場光を照射する。照射された近接場光は、ディスク１０の記録層を加熱し、ディスク１０の記録層の保磁力を低下させる。近接場光照射素子２５６は、金属部材を含む。なお、近接場光照射素子２５６の代わりに、光発生素子２５０から伝播する光を、ディスク１０に集光するレンズが、備えられていてもよい。
【００１８】
このように、近接場光照射素子２５６から発生する近接場光をディスク１０に照射することにより、磁気記録装置１は、高保磁力媒体であるディスク１０に高密度な磁気記録をすることができる。
【００１９】
また、近接場光照射素子２５６は、近接場光の照射範囲（又は、スポット範囲や、熱分布幅と称する場合もある）により、ライトヘッド１５Ｗにより書き込まれる記録幅（あるいはトラック幅）を規定する。すなわち、記録幅は、近接場光の照射範囲の幅に対応する。例えば、近接場光照射素子２５６は、近接場光の照射範囲をライトヘッド１５Ｗの幅よりも小さい幅で照射することで、ライトトラックのトラック幅（以下、単に、ライトトラック幅）を規定する。
【００２０】
例えば、近接場光を照射する際に生じる熱等の要因により、近接場光照射素子の形状が変化した場合、近接場光の照射範囲が変動し、これに伴って、ライトヘッド１５Ｗによるライトトラックのトラック幅が変化する。更に、ライトヘッド１５Ｗによるライトトラックのトラック幅が変化することで、所定のバンド領域の幅（以下、単に、バンド幅）が変化する。
【００２１】
図４を参照して、近接場光の照射範囲の変化に伴うバンド領域ＢＡｎの変化について説明する。  
図４は、近接場光の照射範囲の変化に伴うバンド領域ＢＡｎの変化の一例を示す概念図である。図４（ａ）は、通常時の近接場光の照射範囲で書き込まれたバンド領域ＢＡｎの一例を示す図であり、図４（ｂ）は、近接場光の照射範囲が変化した後に書き込まれたバンド領域ＢＡｎの一例を示す図である。図４（ａ）から図４（ｂ）に近接場光の照射範囲が変化する場合、近接場光の照射範囲が、拡大するものとする。ここで、通常時とは、例えば、熱等の要因で近接場光の照射範囲が変化していない時を示す。
【００２２】
図４（ａ）に示すリードトラックｊ−１、リードトラックｊ、及びリードトラックｊ＋１は、それぞれ、図４（ｂ）に示すリードトラックｊ−１、リードトラックｊ、及びリードトラックｊ＋１に対応する。図４（ａ）および図４（ｂ）において、リードトラックｊ−１およびリードトラックｊは、それぞれ、隣接するライトトラックが重ね書きされた領域を除く残りのライトトラックの領域を示している。リードトラックｊ＋１は、所定のバンド領域ＢＡｎで最後に書き込まれるライトトラック（第２トラック）を示している。
【００２３】
図４（ａ）に示すように、通常時の近接場光の照射範囲（以下、単に、通常時）にライトヘッド１５Ｗで書き込まれたライトトラックで構成されたリードトラックｊ＋１のトラック幅をｈとする。図４（ｂ）に示すように、近接場光の照射範囲が変化した後（以下、単に、変化後）にライトヘッド１５Ｗで書き込まれたライトトラックで構成されたリードトラックｊ＋１のトラック幅をＨとする。すなわち、通常時のライトトラック幅がｈであり、変化後のライトトラック幅がＨである。また、通常時と、変化後とで、ライトトラック幅の差は、２ΔＨとする。ここでは、変化後の近接場光の照射範囲が、通常時の近接場光の照射範囲に対して拡大する場合（Ｈ＞ｈ）を説明する。なお、以下で、通常時にライトヘッド１５Ｗで書き込まれたライトトラックで構成されたリードトラックを、単に、通常時のリードトラックと称し、変化後にライトヘッド１５Ｗで書き込まれたライトトラックで構成されたリードトラックを、単に、変化後のリードトラックと称する。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、通常時のリードトラックｊ−１のトラックセンタＴＣｊ−１とし、リードトラックｊのトラックセンタＴＣｊとし、リードトラックｊ＋１のトラックセンタＴＣｊ＋１とする。また、図４（ｂ）に示すように、変化後のリードトラックｊ−１のトラックセンタＴＣ´ｊ−１とし、リードトラックｊのトラックセンタＴＣ´ｊとし、リードトラックｊ＋１のトラックセンタＴＣ´ｊ＋１とする。
【００２５】
図４において、リードトラックｊ−１、及びリードトラックｊのトラック幅は、それぞれ、隣接するライトトラック、例えば、リードトラックｊを構成するライトトラックや、リードトラックｊ＋１を構成するライトトラックに重ね書きされた部分を除いた残りの部分のクロストラック方向の長さに相当する。通常時と変化後とで、各ライトトラックは、ライトヘッド１５Ｗによりディスク１０の半径方向（以下、単に、半径方向と称する）の同じ目標位置に書き込まれる。図４に示す例では、各ライトトラック幅は、通常時よりも変化後の方が２ΔＨだけ大きくなる。
【００２６】
しかし、このとき、リードトラックｊ−１、及びリードトラックｊのトラック幅は、通常時と変化後とで、変化しない。これは、通常時と変化後とで、各ライトトラックのエッジの半径位置、又は隣接するライトトラックと重なる（に重ね書きされる）半径位置は変化するが、隣接するライトトラック間のセンター間隔（すなわちライトトラックのピッチ）は変化しないためである。
【００２７】
また、リードトラックｊ−１のトラックセンタＴＣｊ−１と、リードトラックｊのトラックセンタＴＣｊとは、近接場光の照射範囲が変化する場合、ライトトラック幅の変化に応じて、半径方向に変位（シフト）する。例えば、図４に示すように、リードトラックｊ−１のトラックセンタＴＣｊ−１は、ライトトラック幅の変化に応じて、半径方向に、オフセット量ΔＨだけ離れた（シフトした）トラックセンタＴＣ´ｊ−１に変化する。また、リードトラックｊのトラックセンタＴＣｊは、ライトトラック幅の変化に応じて、半径方向に、オフセット量ΔＨだけ離れた（シフトした）トラックセンタＴＣ´ｊに変化する。
【００２８】
リードトラックｊ＋１のトラック幅は、隣接ライトトラックに重ね書きされないため、ライトトラック幅の変化に応じて、変化する。例えば、図４に示すように、通常時のリードトラックｊ＋１のトラック幅ｈは、変化後のリードトラックｊ＋１のトラック幅Ｈへ変化する。また、通常時と変化後とで、ライトトラックが同じ目標位置に書き込まれるため、リードトラックｊ＋１のトラックセンタＴＣｊと、トラックセンタＴＣ´ｊとは、同一の半径方向に位置する。
【００２９】
以上に示したように、変化後のバンド領域ＢＡｎにおいて、リードトラックｊ−１、及びリードトラックｊは、各々に対応するライトトラックに隣接するライトトラックに重ね書きされるために、トラックセンタの位置が半径方向に変化するが、そのトラック幅は、変化しない。また、変化後のバンド領域ＢＡｎにおいて、リードトラックｊ＋１は、重ね書きされないライトトラックで構成されているために、トラックセンタの位置が半径方向に変化せず、そのトラック幅は、変化する。
【００３０】
図１に示すように、ドライバＩＣ２０は、システムコントローラ１３０（詳細には、後述するＭＰＵ６０）の制御に従って、ＳＰＭ１２およびＶＣＭ１４の駆動を制御する。  
ヘッドアンプＩＣ３０は、リードアンプ及びライトドライバを有する。リードアンプは、リードヘッド１５Ｒにより読み出されたリード信号を増幅して、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル４０に伝送する。ライトドライバは、Ｒ／Ｗチャネル４０から出力されるライトデータに応じたライト電流をライトヘッド１５Ｗに伝送する。
【００３１】
揮発性メモリ７０は、電力供給が断たれると保存しているデータが失われる半導体メモリである。揮発性メモリ７０は、磁気記録装置１の各部での処理に必要なデータ等を格納する。揮発性メモリ７０は、例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）である。  
不揮発性メモリ８０は、電力供給が断たれても保存しているデータを保持する半導体メモリである。不揮発性メモリ８０は、例えば、フラッシュＲＯＭ（Flash Read Only Memory : FROM）である。
【００３２】
バッファメモリ９０は、ディスク１０とホスト１００との間で送受信されるデータ等を一時的に保持する半導体メモリである。なお、バッファメモリ９０は、揮発性メモリ７０と一体に配置されていてもよい。バッファメモリ９０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＳＤＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access memory）、およびＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等である。
【００３３】
システムコントローラ（コントローラ）１３０は、例えば、複数の素子が単一チップに集積されたSystem-on-a-Chip(SoC)と称される大規模集積回路（ＬＳＩ）を用いて実現される。システムコントローラ１３０は、Ｒ／Ｗチャネル４０と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）５０と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）６０とを含む。  
Ｒ／Ｗチャネル４０は、リードデータ及びライトデータの信号処理を実行する。Ｒ／Ｗチャネル４０は、リードデータの信号品質を測定する回路、又は機能を有している。
【００３４】
ＨＤＣ５０は、ＭＰＵ６０からの指示に応じて、ホスト１００とＲ／Ｗチャネル４０との間のデータ転送を制御する。ＨＤＣ５０はホスト１００と接続されるホストＩ／Ｆ回路を備える。
【００３５】
ＭＰＵ６０は、磁気記録装置１の各部を制御するメインコントローラである。ＭＰＵ６０は、ドライバＩＣ２０を介してＶＣＭ１４を制御し、ヘッド１５の位置決めを行なうサーボ制御を実行する。また、ＭＰＵ６０は、ディスク１０に対するデータの書き込み動作を制御すると共に、ホスト１００から転送される書き込みデータの保存先を選択する制御を実行する。ＭＰＵ６０の制御による書き込み動作には、瓦記録方式の動作を含む。ＭＰＵ６０は、リード／ライト制御部６１と、位置検出部６２とを含む。なお、ＭＰＵ６０は、これら各部の処理をファームウェア上で実行する。  
リード／ライト制御部６１は、ホスト１００からのコマンドに従って、データの読み取り（リード）、および書き込み（ライト）を制御する。リード／ライト制御部６１は、ライトヘッド１５Ｗを制御して、ディスク１０上にデータを書き込むことにより、ライトトラックを構成する。瓦記録方式では、リード／ライト制御部６１は、バンド領域ＢＡｎに所定の数のライトトラックを重ね書きする。リード／ライト制御部６１は、隣り合うバンド領域（例えば、バンド領域ＢＡｎと、バンド領域ＢＡｎに半径方向に隣接するバンド領域ＢＡｎ＋１（図示せず））の間にはデータの上書き等を防止するためにガード領域（または、ギャップ（Gap））を配置する。また、リード／ライト制御部６１は、リードヘッド１５Ｒを制御して、リードトラックからデータを読み込む。
【００３６】
図５は、ディスク１０におけるバンド領域ＢＡｎの内の所定のユーザ領域ＵＡｍの一例を概略的に示す図であり、図６は、図５に示す所定のユーザ領域ＵＡｍの検出領域ＤＡｍを含むトラックの拡大図である。図５において、回転方向Ａは、図２に示す方向Ａに対応する。
【００３７】
図５に示すように、バンド領域ＢＡｎは、所定のユーザ領域ＵＡｍと、このユーザ領域ＵＡｍの前後に位置するサーボ領域ＳＡｍ、ＳＡｍ＋１とを有している。所定のユーザ領域ＵＡｍは、オフセット量検出領域（以下、単に、検出領域と称する）ＤＡｍと、ユーザデータ領域ＵＤｍと、を含んでいる。検出領域ＤＡｍを読み込むことで、リードトラックのトラックセンタからのオフセット量（以下、単に、オフセット量と称する）が検出される。このとき、検出領域ＤＡｍの大きさに応じて、オフセット量の検出精度が向上する。ユーザデータ領域ＵＤｍは、検出領域ＤＡｍ以外のユーザ領域ＵＡｍである。ユーザデータ領域ＵＤｍには、ユーザデータが書き込まれる。サーボ領域ＳＡｍは、ユーザ領域ＵＡｍに対応するサーボ情報を含む。また、サーボ領域ＳＡｍ＋１は、ユーザ領域ＵＡｍのディスク１０の周方向（以下、単に、周方向と称する）に方向Ａと反対側に隣接する次のユーザ領域ＵＡｍ＋１に対応するサーボ情報を含む。
【００３８】
検出領域ＤＡｍは、ユーザデータ領域ＵＤｍを分断しないように、ユーザ領域ＵＡｍの先頭の領域、又はユーザ領域ＵＡｍの末尾の領域に設けられることが望ましい。なお、検出領域ＤＡｍは、ユーザデータ領域ＵＤｍを分断するように、ユーザ領域ＵＡｍの一部に設けられていてもよい。
【００３９】
また、検出領域ＤＡｍは、バンド領域ＢＡｎの１箇所のみに設けられてもよいし、複数個所に設けられていてもよい。例えば、検出領域は、ディスク１０の中心を回転軸として、回転角度９０度毎にバンド領域ＢＡｎ内の４箇所に設けられていてもよい。
【００４０】
図６において、トラックｋ−１は、検出データ領域ＤＤｋ−１を含み、トラックｋは、検出データ領域ＤＤｋを含み、トラックｋ＋１は、検出データ領域ＤＤｋ＋１を含み、トラックｋ＋２は、ユーザデータ領域ＵＤｋ＋２を含む。ここで、検出領域ＤＡｍは、検出データ領域ＤＤｋ−１、検出データ領域ＤＤｋ、及び検出データ領域ＤＤｋ＋１を含む領域である。また、図６には、トラックｋ−１のトラックセンタＴＣｋ−１と、トラックｋのトラックセンタＴＣｋと、トラックｋ＋１のトラックセンタＴＣｋ＋１とを示している。
【００４１】
検出データ領域ＤＤｋ−１には、検出データＰＴ１が書き込まれ、検出データ領域ＤＤｋには、検出データＰＴ２が書き込まれ、検出データ領域ＤＤｋ＋１には、検出データＰＴ３が書き込まれる。ユーザ領域ＵＡｍでは、検出領域ＤＡｍ以外の領域にユーザデータが、書き込まれる。例えば、ユーザデータ領域ＵＤｋ＋２にユーザデータが書き込まれる。
【００４２】
リード／ライト制御部６１は、所定のユーザ領域ＵＡｍの一部に、検出領域ＤＡｍを設定する。例えば、リード／ライト制御部６１は、所定のユーザ領域ＵＡｍの内の半径方向に連続する複数のトラックに亘って検出領域ＤＡｍを設定する。例えば、リード／ライト制御部６１は、ユーザ領域ＵＡｍの連続する少なくとも２つのトラックに亘って検出領域ＤＡｍを設定する。また、リード／ライト制御部６１は、所定のユーザ領域ＵＡｍにおいて、検出領域ＤＡｍ以外の領域にユーザデータを書き込む。なお、検出領域ＤＡｍは、製造時に、予め設定されていてもよい。
【００４３】
リード／ライト制御部６１は、記録媒体、例えば、不揮発性メモリ８０等に検出領域ＤＡｍの位置情報を格納する。リード／ライト制御部６１は、格納された検出領域ＤＡｍの位置情報とサーボ情報とを参照して、バンド領域ＢＡｎから検出領域ＤＡｍを検出する。
【００４４】
リード／ライト制御部６１は、検出領域ＤＡｍに、ヘッド１５のオフセット量を検出するための検出データを書き込む。検出データは、例えば、単一周波数（単一パターン）の信号波形を示すデータ（以下、単一周波数のデータと称する）である。複数のトラックに亘って検出領域ＤＡｍが設定された場合、リード／ライト制御部６１は、検出領域ＤＡｍの各トラックに、周波数が互いに素となる単一周波数のデータを書き込む。例えば、単一周波数のデータは、１、０、１、０、１、・・・のようなパターンのデータである。
【００４５】
例えば、図６に示すように、半径方向に連続するトラックｋ−１、トラックｋ、およびトラックｋ＋１に亘って検出領域ＤＡｍが設定されている場合、リード／ライト制御部６１は、検出データ領域ＤＤｋ−１に検出データＰＴ１を書き込み、検出データ領域ＤＤｋに検出データＰＴ２を書き込み、検出データ領域ＤＤｋ＋１に検出データＰＴ３を書き込む。検出データＰＴ１、ＰＴ２、及びＰＴ３は、それぞれ、周波数が互いに素となる単一周波数のデータである。ここで、検出データＰＴ１、ＰＴ２、及びＰＴ３の信号波形の周波数は、データを書き込む際の標準的な、又は最大の周波数ｆを互いに素である整数で割った値であってもよい。例えば、検出データＰＴ１の単一周波数は、ｆ／２であり、検出データＰＴ２の単一周波数は、ｆ／３であり、検出データＰＴ３の単一周波数は、ｆ／５であってもよい。なお、所定の検出領域ＤＡｍに書き込まれる検出データは、少なくとも隣接するトラック同士で互いに周波数が異なっていればよい。例えば、異なる２種類の周波数の検出データが、隣接するトラックで交互に検出領域ＤＡｍに記録されてもよい。
【００４６】
図７は、検出データＰＴ１、ＰＴ２、及びＰＴ３の書き込みのタイミングの一例を示す図である。  
図７に示すように、リード／ライト制御部６１は、サーボゲート信号のパルスがオンの状態の時間ＴＳ１に、サーボ領域ＳＡｍのサーボ情報を読み込み、読み込んだサーボ情報を参照して、ヘッド１５の位置決めを実行する。その後、リード／ライト制御部６１は、ライトゲート信号のパルスがオンの状態の時間ＴＷ１に、ユーザ領域ＵＡｍにデータを瓦記録方式で書き込む。例えば、図７に示すように、リード／ライト制御部６１は、時間ＴＷ１の内の最初の時間ＴＰ１に、検出データＰＴ１、ＰＴ２、およびＰＴ３を検出データ領域ＤＤｋ−１、ＤＤｋ、及びＤＤｋ＋１にそれぞれ書き込む。リード／ライト制御部６１は、検出データＰＴ１〜ＰＴ３を書き込む時間ＴＰ１以外の時間（ＴＷ１−ＴＰ１）に、ユーザデータ領域ＵＤｍに、データを書き込む。そして、リード／ライト制御部６１は、サーボゲート信号のパルスがオンの状態の時間ＴＳ２に、次のバンド領域に対応するサーボ領域ＳＡｍ＋１のサーボ情報を読み込み、読み取ったサーボ情報を参照して、ヘッド１５の位置決めを実行する。
【００４７】
リード／ライト制御部６１は、サーボ領域ＳＡｍのサーボ情報を参照して、ユーザデータ領域ＵＤｍを読み込む前に、検出領域ＤＡｍの検出データＰＴ１〜ＰＴ３の少なくとも１つを読み込む。リード／ライト制御部６１は、検出領域ＤＡｍから読み込んだデータを、後述する位置検出部６２に出力する。リード／ライト制御部６１は、位置検出部６２から受けるデータを参照して、読み込みする際のヘッド１５の位置決めの位置を制御する。
【００４８】
位置検出部６２は、検出領域ＤＡｍの所定の位置から読み込んだデータの再生波形（以下、単に、再生波形と称する）と、オフトラック位置情報とを参照して、検出領域ＤＡｍの所定のリードトラックでのリードヘッド１５Ｒのオフトラック位置を検出する。
【００４９】
オフトラック位置情報は、各リードトラックでの、再生波形の振幅と、リードヘッド１５Ｒの半径方向のオフトラック位置との関係を示す情報を含む。また、オフトラック位置情報は、再生波形に含まれる、又は再生波形から検出される複数の周波数成分の信号波形の振幅の割合を示す分数値と、リードヘッド１５Ｒのオフトラック位置との関係を示す情報を含む。オフトラック位置情報は、磁気記録装置１を使用する前に、測定により取得され、記録媒体、例えば、不揮発性メモリ８０等に格納されている。
【００５０】
位置検出部６２は、再生波形の周波数成分を分析し、再生波形の周波数分解処理、例えば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を実行する。位置検出部６２は、周波数分解処理により、再生波形の周波数を周波数成分に分解する。位置検出部６２は、周波数分解処理により取得した少なくとも１つの周波数成分の信号波形の振幅と、オフトラック位置情報とを参照して、リードヘッド１５Ｒのオフトラック位置を検出し、更に、検出したオフトラック位置の情報から、リードヘッド１５Ｒのオフセット量ΔＨを取得することができる。
【００５１】
図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄ、及び図８Ｅを参照して、位置検出部６２のオフセット量の取得方法について説明する。  
図８Ａは、近接場光の照射範囲の変化に伴う検出領域ＤＡｍの変化の一例を示す概念図である。図８Ａ（ａ）は、通常時の近接場光の照射範囲で書き込まれた検出領域ＤＡｍの一例を示す図であり、図８Ａ（ｂ）は、近接場光の照射範囲が変化した後に書き込まれた検出領域ＤＡｍの一例を示す図である。図８Ａ（ｂ）に示すように、近接場光の変化後のリードトラックｋ−１のトラックセンタＴＣ´ｋ−１とし、リードトラックｋのトラックセンタＴＣ´ｋとし、リードトラックｋ＋１のトラックセンタＴＣ´ｋ＋１とする。図８Ａ（ａ）から図８Ａ（ｂ）に変化する場合、近接場光の照射範囲は、拡大するものとする。このとき、変化後のトラックセンタＴＣ´ｋ−１、ＴＣ´ｋ、及びＴＣ´ｋ＋１は、それぞれ、通常時のトラックセンタＴＣｋ−１、ＴＣｋ、及びＴＣｋ＋１から半径方向にΔＨだけシフトしている。図８Ａ（ｂ）には、サーボ領域ＳＡｍのサーボ情報を参照して、変化後の検出領域ＤＡｍに位置決めされた際のリードヘッド１５Ｒが示されている。また、図８Ａ（ｂ）には、サーボ領域ＳＡｍのサーボ情報を参照して、変化後の検出領域ＤＡｍに位置決めされた際のリードヘッド１５Ｒの目標位置として、通常時のトラックセンタＴＣｋ−１を示している。
【００５２】
図８Ｂは、図８Ａ（ｂ）に示す検出領域ＤＡｍにおける再生波形の振幅と、オフトラック位置との関係の一例を示す図である。図８Ｂにおいて、縦軸は、再生波形の振幅を示し、横軸は、リードヘッド１５Ｒの半径方向の位置を示す。信号プロファイルＳＷ１は、検出データ領域ＤＤｋ−１の再生波形の振幅とリードヘッド１５Ｒのオフトラック位置との関係を示し、信号プロファイルＳＷ２は、検出データ領域ＤＤｋの再生波形の振幅とリードヘッド１５Ｒのオフトラック位置との関係を示す。半径位置Ｐ１は、図８Ａ（ｂ）に示す変化後のリードトラックｋ−１のトラックセンタＴＣ´ｋ−１である。半径位置Ｐ２は、図８Ａ（ｂ）に示す変化後のリードトラックｋのトラックセンタＴＣ´ｋである。半径位置Ｐ３は、図８Ａ（ｂ）に示す変化後のトラックｋ−１のトラックセンタＴＣ´ｋ−１からオフセット量ΔＨ離れた位置である。すなわち、半径位置Ｐ３は、通常時の検出領域ＤＡｍのサーボ領域ＳＡｍのサーボ情報を参照して、変化後の検出領域ＤＡｍに位置決めされた際のリードヘッド１５Ｒの位置である。参照符号Ｓ３１は、半径位置Ｐ３での信号プロファイルＳＷ１の振幅であり、参照符号Ｓ３２は、半径位置Ｐ３での信号プロファイルＳＷ２の振幅である。図８Ｂは、図８Ａ（ｂ）に示す変化後の所定のユーザ領域ＵＡｍにおける検出領域ＤＡｍに対応する。
【００５３】
図８Ｃ、図８Ｄ、及び図８Ｅは、再生波形の振幅と時間との関係の一例を示す図である。図８Ｃ乃至図８Ｅにおいて、縦軸は、再生波形の振幅を示し、横軸は、時間を示す。また、図８Ｃ乃至図８Ｅにおいて、Ｔ１、Ｔ２は、所定の時間を示す。図８Ｃは、図８Ｂの半径位置Ｐ１に対応する検出データ領域ＤＤｋ−１のトラックセンタＴＣ´ｋ−１の再生波形の振幅と時間との関係を示し、図８Ｄは、図８Ｂの半径位置Ｐ２に対応する検出データ領域ＤＤｋのトラックセンタＴＣ´ｋの再生波形の振幅と時間との関係を示し、図８Ｅは、図８Ｂの半径位置Ｐ３に対応する検出データ領域ＤＤｋ−１のトラックセンタＴＣ´ｋ−１からΔＨだけオフトラックした位置の再生波形の振幅と時間との関係を示す。図８Ｃには、検出データＰＴ１を読み込んだ再生波形ＷＦ１を示し、図８Ｄには、検出データＰＴ２を読み込んだ再生波形ＷＦ２を示し、図８Ｅには、再生波形ＷＦ１と再生波形ＷＦ２との混合波形を示している。再生波形ＷＦ１と再生波形ＷＦ２とは、異なる周波数である。
【００５４】
位置検出部６２は、半径位置Ｐ１の検出データ領域ＤＤｋ−１を読み込んだ場合、図８Ｃの検出データＰＴ１の再生波形ＷＦ１を取得する。位置検出部６２は、この再生波形ＷＦ１の周波数成分を分析し、この再生波形ＷＦ１を周波数分解処理する。位置検出部６２は、分解処理によって、検出データＰＴ１のもつ周波数の信号波形の振幅Ｓ１を取得する。位置検出部６２は、図８Ｂに示すようなオフトラック位置情報と、信号波形の振幅Ｓ１とを参照して、リードヘッド１５Ｒがトラックｋ−１の半径位置Ｐ１に位置することを検出する。
【００５５】
位置検出部６２は、半径位置Ｐ２の検出データ領域ＤＤｋを読み込んだ場合、図８Ｄの検出データＰＴ２の再生波形ＷＦ２を取得する。位置検出部６２は、この再生波形ＷＦ２の周波数成分を分析し、この再生波形ＷＦ２を周波数分解処理する。位置検出部６２は、分解処理によって、検出データＰＴ２のもつ周波数の信号波形の振幅Ｓ２を取得する。位置検出部６２は、図８Ｂに示すような信号プロファイルＳＷ１を参照して、すなわち、オフトラック位置情報と、信号波形の振幅Ｓ２とを参照して、リードヘッド１５Ｒがトラックｋの半径位置Ｐ２に位置することを検出する。
【００５６】
位置検出部６２は、半径位置Ｐ３の検出データ領域ＤＤｋを読み込んだ場合、隣接するトラックｋ−１とトラックｋとにそれぞれ書き込まれた検出データＰＴ１、及びＰＴ２の混合波形（図８Ｅに示したＷＦ１＋ＷＦ２）を取得する。位置検出部６２は、この再生波形ＷＦ２の周波数成分を分析し、この再生波形ＷＦ２を周波数分解処理する。位置検出部６２は、この混合波形を分解処理して取得された複数の信号波形の振幅の分数値、例えば、２つの信号波形の振幅の比Ｓ３１／Ｓ３２を取得する。位置検出部６２は、オフトラック位置情報と、取得した複数の信号波形の振幅の分数値、例えば、２つの信号波形の比Ｓ３１／Ｓ３２とを参照して、リードヘッド１５Ｒがトラックｋ−１の半径位置Ｐ３に位置することを検出することができる。
【００５７】
図９は、読み込み処理のフローチャートである。  
図９において、所定のバンド領域ＢＡｎの検出領域ＤＡｍの各トラックには、検出データが書き込まれているものとする。これらの検出データは、それぞれ、隣接する検出データと互いに素となる単一周波数のデータである。
【００５８】
ＭＰＵ６０は、サーボ領域ＳＡｍを読み込み（Ｂ９０１）、サーボ情報を参照して、検出領域ＤＡｍを読み込む（Ｂ９０２）。  
ＭＰＵ６０は、再生波形に周波数分解処理を実行する（Ｂ９０３）。
【００５９】
ＭＰＵ６０は、周波数分解処理の結果として信号波形の振幅の情報を取得する（Ｂ９０４）。  
ＭＰＵ６０は、信号波形の振幅の情報と、オフトラック位置情報とを参照して、リードヘッド１５Ｒのオフトラック位置を取得する（Ｂ９０５）。  
ＭＰＵ６０は、オフトラック位置に基づいて、オフセット量を取得（Ｂ９０６）し、取得したオフセット量に基づいて、読み込み処理を実行する（Ｂ９０７）。
【００６０】
本実施形態によれば、磁気記録装置１は、データを書き込む際に、バンド領域ＢＡｎの検出領域ＤＡｍの複数のトラックに、互いに異なる周波数の複数の検出データをそれぞれ書き込む。磁気記録装置１は、データを読み込む際に、検出領域ＤＡｍを読み込み、検出領域ＤＡｍから読み出した信号波形の振幅と、オフトラック位置情報とを参照して、ヘッド１５のオフセット量を取得する。
【００６１】
したがって、磁気記録装置１は、近接場光の照射範囲の変化に応じて、ライトヘッド１５Ｗによるライトトラック幅が変化した場合であっても、ヘッド１５のオフセット量に基づいて、リードヘッド１５Ｒの読み込み位置を制御することができる。その結果、ライトヘッド１５Ｗによるライトトラック幅が変化した場合であっても、磁気記録装置１は、バンド領域ＢＡｎ内において、対象とするリードトラックを正確に読み込むことができる。これにより、高密度記録が可能な熱アシスト磁気記録方式の磁気記録装置を実現することができる。
【００６２】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１…磁気記録装置、１０…ディスク、１１ａ…瓦記録領域、１１ｂ…メディアキャッシュ領域、１２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、１３…アーム、１４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１５…ヘッド、１５Ｗ…ライトヘッド（記録ヘッド）、１５Ｒ…リードヘッド（再生ヘッド）、２０…ドライバＩＣ、３０…ヘッドアンプＩＣ、４０…Ｒ／Ｗチャネル、５０…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、６０…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、７０…揮発性メモリ、８０…不揮発性メモリ、９０…バッファメモリ、１００…ホストシステム、１３０…システムコントローラ。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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