(57)【要約】【課題】狭小なトラックピッチによって高記録密度化を図りつつも、安定したトラッキング特性を得ることができる磁気ディスクを提供する。【解決手段】非磁性部１０によって物理的に区切られた複数のトラックと、非磁性部１０および磁性部１１の規則的な配列からなるトラッキング用のサーボパターンＳとを有する磁気ディスクであって、サーボパターンＳは、複数のトラックに対し、トラックピッチＴｐの半ピッチ分ずれて並ぶ第１の読み取りゾーンＳ１と、同列に並ぶ第２の読み取りゾーンＳ２とからなり、第１および第２の読み取りゾーンＳ１，Ｓ２は、非磁性部１０および磁性部１１がディスク周方向に周期的に並んだ複数の磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４を含み、かつ、複数の磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４でディスク径方向に隣り合うものどうしは、ディスク周方向にずれて配列されている。【選択図】  図２
2009004020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性部によって物理的に区切られた複数のトラックと、非磁性部および磁性部の規則的な配列からなるトラッキング用のサーボパターンとを有する磁気ディスクであって、
上記サーボパターンは、上記複数のトラックに対し、トラックピッチの半ピッチ分ずれて並ぶ第１の読み取りゾーンと、同列に並ぶ第２の読み取りゾーンとからなり、
上記第１および第２の読み取りゾーンは、上記非磁性部および磁性部がディスク周方向に周期的に並んだ複数の磁気ドット列を含み、かつ、
上記複数の磁気ドット列でディスク径方向に隣り合うものどうしは、ディスク周方向にずれて配列されていることを特徴とする、磁気ディスク。
【請求項２】
上記複数の磁気ドット列はさらに、ディスク径方向にトラックピッチの倍ピッチで配列されている、請求項１に記載の磁気ディスク。
【請求項３】
上記第１および第２の読み取りゾーンのそれぞれはさらに、トラックピッチと同ピッチ分ずれた２つのバーストパターンに分けられている、請求項１または２に記載の磁気ディスク。
【請求項４】
上記複数の磁気ドット列は、千鳥格子状に配列されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ディスク。
【請求項５】
上記複数の磁気ドット列を、ディスク周方向に所定の長周期間隔で並んだ長周期の磁気ドット列とした場合、これら長周期の磁気ドット列の間には、ディスク周方向に所定の短周期間隔で並んだ短周期の磁気ドット列が配列されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ディスク。
【請求項６】
上記短周期の磁気ドット列は、千鳥格子状に配列されている、請求項５に記載の磁気ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるディスクリートトラックメディアやパターンドメディアといった磁気ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気ディスクとしては、特許文献１に開示されたものがある。同文献に開示された磁気ディスクは、ディスクリートトラックメディアやパターンドメディアといった垂直磁気記録方式に適したものである。この磁気ディスクは、複数のトラックが非磁性部によって物理的に区切られるように形成されており、さらに非磁性部および磁性部の規則的な配列パターンとしてトラッキング用のサーボパターンが形成されている。サーボパターンは、トラックに対してトラックピッチの半ピッチ分ずれた第１の読み取りゾーンと、トラックと同列に並ぶ第２の読み取りゾーンとからなる。第１の読み取りゾーンは、さらにトラックピッチと同ピッチ分ずれたバーストパターンＡ，Ｂに分けられ、第２の読み取りゾーンも、トラックピッチと同ピッチ分ずれたバーストパターンＣ，Ｄに分けられている。トラッキングを行う際には、たとえばバーストパターンＡを読み取って得られるバースト信号ＡとバーストパターンＢを読み取って得られるバースト信号Ｂとに基づき、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）となるサーボ信号ＳＡが求められ、同様にして（Ｃ−Ｄ）／（Ｃ＋Ｄ）となるサーボ信号ＳＣが求められる。これらサーボ信号ＳＡ，ＳＣの変化を読み取ることにより、トラックに対して磁気ヘッドを高精度に追従させることができる。
【０００３】
このような磁気ディスクは、電子線リソグラフィやスタンパを用いたナノインプリント、ドライエッチングなどといった超微細加工によってナノレベルで製作される。これにより、バーストパターンは、極めて細かいマトリクス状のパターンからなり、ディスク径方向およびディスク周方向に沿って微小寸法の磁性部および非磁性部を交互に形成することにより構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の磁気ディスクでは、バーストパターンがマトリクス状に形成されているため、周期的に並んだ磁性部あるいは非磁性部の幅寸法にばらつきが生じやすく、このようなバーストパターンによっては、トラッキング特性が低劣となるおそれがあった。このような問題は、トラックピッチの狭小化に伴い、バーストパターンが細かくなるほど顕著に現れる。
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものである。本発明は、狭小なトラックピッチによって高記録密度化を図りつつも、安定したトラッキング特性を得ることができる磁気ディスクを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明により提供される磁気ディスクは、非磁性部によって物理的に区切られた複数のトラックと、非磁性部および磁性部の規則的な配列からなるトラッキング用のサーボパターンとを有する磁気ディスクであって、上記サーボパターンは、上記複数のトラックに対し、トラックピッチの半ピッチ分ずれて並ぶ第１の読み取りゾーンと、同列に並ぶ第２の読み取りゾーンとからなり、上記第１および第２の読み取りゾーンは、上記非磁性部および磁性部がディスク周方向に周期的に並んだ複数の磁気ドット列を含み、かつ、上記複数の磁気ドット列でディスク径方向に隣り合うものどうしは、ディスク周方向にずれて配列されていることを特徴としている。
【０００９】
好ましくは、上記複数の磁気ドット列はさらに、ディスク径方向にトラックピッチの倍ピッチで配列されている。
【００１０】
好ましくは、上記第１および第２の読み取りゾーンのそれぞれはさらに、トラックピッチと同ピッチ分ずれた２つのバーストパターンに分けられている。
【００１１】
好ましくは、上記複数の磁気ドット列は、千鳥格子状に配列されている。
【００１２】
好ましくは、上記複数の磁気ドット列を、ディスク周方向に所定の長周期間隔で並んだ長周期の磁気ドット列とした場合、これら長周期の磁気ドット列の間には、ディスク周方向に所定の短周期間隔で並んだ短周期の磁気ドット列が配列されている。
【００１３】
好ましくは、上記短周期の磁気ドット列は、千鳥格子状に配列されている。
【００１４】
このような構成によれば、サーボパターンを構成する第１および第２の読み取りゾーンは、ディスク径方向に交互にずれるように配列された複数の磁気ドット列からなり、これらの磁気ドット列をばらつきなく形成することができるため、狭小なトラックピッチによって高記録密度化を図りつつも、安定したトラッキング特性を得ることができる。
【００１５】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】
図１および図２は、本発明に係る磁気ディスクの一実施形態を示している。磁気ディスクＸは、いわゆるディスクリートトラックメディアと称されるものであり、磁気ディスク装置Ａに内蔵されている。磁気ディスク装置Ａには、複数の磁気ディスクＸのほか、磁気ヘッド１、スピンドルモータ２、スイングアーム３、アクチュエータ４、およびディスクコントローラ５が備えられている。複数の磁気ディスクＸは、所定の間隔を空けて上下に重ねられており、各磁気ディスクＸの表裏両面が記録面として用いられる。磁気ヘッド１は、磁気ディスクＸに対してデータを読み書きするものであり、磁気ディスクＸの記録面と対向するように各スイングアーム３の先端に設けられている。スピンドルモータ２は、磁気ディスクＸを高速回転させる。スイングアーム３は、磁気ヘッド１を磁気ディスクＸの略径方向に往復移動させるものであり、アクチュエータ４によって敏速に動作させられる。アクチュエータ４は、ボイスコイルモータなどからなる。ディスクコントローラ５は、磁気ヘッド１、スピンドルモータ２、ならびにアクチュエータ４を駆動制御するものであり、ＣＰＵやメモリなどを備えたマイクロコンピュータ、あるいはマイクロコンピュータと同等の機能を備えたワイヤードロジック回路で構成される。
【００１８】
磁気ディスクＸは、図１に表面を部分的に拡大して示すように、磁気記録領域として同心円状に形成された複数のトラックＴと、トラッキング用のサーボパターンＳとを有する。複数のトラックＴは、非磁性部からなるガードバンドＧによって物理的に区切られている。サーボパターンＳは、非磁性部１０および磁性部１１の規則的な配列からなり、ディスク周方向に延びるトラックＴを所々分断するように配置されている。このような磁気ディスクＸは、電子線リソグラフィやスタンパを用いたナノインプリント、ドライエッチングなどといった超微細加工により、トラックピッチＴｐが数十ｎｍ程度となるように製作される。なお、一般にサーボパターンには、トラックアドレスやセクタアドレスなどを示すパターンも含まれるが、本実施形態では、要部となるトラッキング用のサーボパターンＳのみについて図示説明する。本実施形態のサーボパターンＳは、表面に一様な厚みをもって形成された磁性部１１に対して非磁性部１０が規則的に並んだ形態からなるが、これとは逆に磁性部が規則的に並んだ形態としてもよい。
【００１９】
図２には、図示しない各トラックＴの中心軸Ｔｃを一点鎖線で示している。同図に示すように、サーボパターンＳは、複数のトラックＴに対し、トラックピッチＴｐの半ピッチ分ずれて並ぶ第１の読み取りゾーンＳ１と、同列に並ぶ第２の読み取りゾーンＳ２とからなる。第１の読み取りゾーンＳ１は、トラックピッチＴｐと同ピッチ分ずれたバーストパターンＢ１１，Ｂ１２に分けられ、第２の読み取りゾーンＳ２も、トラックピッチＴｐと同ピッチ分ずれたバーストパターンＢ２１，Ｂ２２に分けられている。各バーストパターンＢ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２は、非磁性部１０および磁性部１１がディスク周方向に周期的に並んだ複数の磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４からなる。これらの磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４は、どのバーストパターンＢ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２においても、ディスク径方向にトラックピッチＴｐの倍ピッチで配列されている。これらの磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４は、ディスク周方向に周期的に設定された間隔の半分をもって交互にずれるように配列されており、すなわち千鳥格子状をなすように配列されている。このようなサーボパターンＳは、概ねディスク径方向に沿って帯状をなすように形成されている。なお、磁気ドット列のディスク周方向の長さは、図２に示すような４周期分の長さに限らず、これより長くても短くてもよい。
【００２０】
トラッキング制御に用いる位置信号は、疎調用のトラックアドレスと、バーストパターンから得られる微調用のバースト信号とに基づいて生成される。このバーストパターンについて簡単に説明する。第１の読み取りゾーンＳ１からは、２つのバーストパターンＢ１１，Ｂ１２に基づいて２つのバースト信号ｓ１１，ｓ１２が得られる。同様に、第２の読み取りゾーンＳ２からは、２つのバーストパターンＢ２１，Ｂ２２に基づいて２つのバースト信号ｓ２１，ｓ２２が得られる。たとえば、磁気ヘッド１が磁気ドット列Ｄ１に沿うように位置する場合、振幅の比較的大きいバースト信号ｓ１１が得られ、磁気ドット列Ｄ１に対して磁気ヘッド１のずれが大きくなるほど、バースト信号ｓ１１の振幅が小さくなる。これらのバースト信号を演算処理することにより、第１の読み取りゾーンＳ１に応じた信号として、（ｓ１１−ｓ１２）／（ｓ１１＋ｓ１２）となるサーボ信号ｓ１が求められ、第２の読み取りゾーンＳ２に応じた信号としては、（ｓ２１−ｓ２２）／（ｓ２１＋ｓ２２）となるサーボ信号ｓ２が求められる。これらのサーボ信号ｓ１，ｓ２とトラックアドレスに基づき、トラック位置に応じた位置信号を得ることができる。このようにして得られた位置信号に基づき、目標とする所定のトラックＴに対して磁気ヘッド１を高精度に追従させることができる。
【００２１】
このようなサーバーパターンＳは、磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４が千鳥格子状に配列されているため、概ね一様な分布をもって非磁性部１０および磁性部１１が配置された形態となる。そのため、電子線リソグラフィやナノインプリントなどの超微細加工によって狭小なトラックピッチＴｐとなるように形成しても、ディスク径方向に沿う非磁性部１０の幅寸法が均等に整えられる。
【００２２】
したがって、本実施形態の磁気ディスクＸによれば、等間隔をもって配列された非磁性部１０の幅寸法にばらつきがなく、高精度なサーボパターンＳを有するので、安定したトラッキング特性を得ることができ、ひいてはトラックピッチＴｐをできる限り狭小化することによって高記録密度化を容易に図ることができる。
【００２３】
図３および図４ならびに図８は、本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示している。なお、先述の実施形態と同様の構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図３に示すサーボパターンＳにおいては、互いに隣り合う磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４がディスク周方向に周期的に設定された間隔の半分よりも小さくずれるように配列されている。このようなサーボパターンＳによっても、磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４が千鳥格子状に近い形態で配列されるため、概ね一様な分布をもって非磁性部１０および磁性部１１が配置され、ディスク径方向に沿う非磁性部１０の幅寸法が均等に整えられる。したがって、本実施形態の磁気ディスクによっても、非磁性部１０の幅寸法にほとんどばらつきがなく、高精度なサーボパターンＳとすることができるので、安定したトラッキング特性を得ることができ、ひいてはトラックピッチＴｐをできる限り狭小化することによって高記録密度化を容易に図ることができる。
【００２５】
図４に示すサーボパターンＳにおいては、各バーストパターンＢ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２における磁気ドット列がディスク周方向に長周期間隔で並んだ長周期の磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４とされている。これら長周期の磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４の間にはさらに、ディスク周方向に短周期間隔で並んだ短周期の磁気ドット列Ｄ１’〜Ｄ４’が配列されている。長周期の磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４にのみ着目してみると、これらは千鳥格子状をなすように配列されている。その一方、短周期の磁気ドット列Ｄ１’〜Ｄ４’にのみ着目してみると、これらはマトリクス状に配列されている。トラッキング制御によって磁気ヘッド１を所定のトラックＴに追従させる際には、長周期の磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４に応じた周波数でバーストパターンＢ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２を読み取り、短周期の磁気ドット列Ｄ１’〜Ｄ４’による信号を周波数分離によって除去するため、長周期の磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４に応じたバースト信号ｓ１１，ｓ１２，ｓ２１，ｓ２２のみが得られる。このようなサーボターンＳによっても、目標とする所定のトラックＴに対して磁気ヘッド１を高精度に追従させることができ、安定したトラッキング特性を得ることができる。なお、トラッキング制御としては、トラックごとに読み取り周波数を交互に切り換えることにより、長周期の磁気ドット列に応じたバースト信号と短周期の磁気ドット列に応じたバースト信号を抽出するようにしてもよい。
【００２６】
図５は、従来の磁気ディスクのサーボパターンについてのシミュレーション結果を示しており、図６は、図４のサーボパターンＳについてのシミュレーション結果を示している。図５の（Ｂ）および図６の（Ｂ）に示すグラフにおいては、ｘ軸にディスク径方向の座標位置をとり、ｙ軸にバースト信号の振幅を正規化した値を示す。バースト信号の振幅は、非磁性部（塗りつぶした部分）に対応する部分が実線で示され、磁性部に対応する部分が破線で示される。なお、非磁性部および磁性部については、製造誤差によってディスク径方向の幅寸法の比が６：４になるものとし、その上でシミュレーションを行った。
【００２７】
図５に示すように、非磁性部がマトリクス状に配列された従来のサーボパターンでは、非磁性部に対応する実線と磁性部に対応する破線との交点のｙ座標が本来０．５であるべきところ、０．７程度となっている。これでは、磁気ヘッドを正確にトラックに追従させることができない。
【００２８】
一方、図６に示すように、本実施形態のサーボパターンでは、仮に製造誤差によって非磁性部の幅寸法にばらつきがあっても、非磁性部に対応する実線と磁性部に対応する破線との交点のｙ座標が０．５付近にある。これにより、本実施形態のサーボパターンによれば、製造誤差によるばらつきがあっても磁気ヘッドを正確にトラックに追従させることができる。
【００２９】
図７に示すサーボパターンＳにおいては、長周期の磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４にのみ着目してみると、これらは図４と同様に千鳥格子状をなすように配列されている一方、短周期の磁気ドット列Ｄ１’〜Ｄ４’にのみ着目してみると、これらもまた千鳥格子状をなすように配列されている。このようなサーボターンＳによっても、目標とする所定のトラックＴに対して磁気ヘッド１を高精度に追従させることができ、安定したトラッキング特性を得ることができる。なお、短周期の磁気ドット列は、図３に示す磁気ドット列のように小さくずれるように配列してもよい。
【００３０】
図８に示すサーボパターンＳにおいては、バーストパターンＢ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２における磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４がトラックピッチＴｐの整数倍とならない所定のピッチをもって配列されている。このようなサーボパターンＳによっても、磁気ドット列Ｄ１〜Ｄ４が千鳥格子状をなし、一様な分布をもって非磁性部１０および磁性部１１が配置されるため、ディスク径方向に沿う非磁性部１０の幅寸法が均等に整えられる。したがって、本実施形態の磁気ディスクによっても、トラックピッチＴｐをできる限り狭小化することによって高記録密度化を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る磁気ディスクの一実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】図１に示す磁気ディスクのサーボパターンの拡大平面図である。
【図３】本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示す要部平面図である。
【図４】本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示す要部平面図である。
【図５】従来の磁気ディスクのサーボパターンについてシミュレーション結果を説明するための説明図である。
【図６】図４に示す磁気ディスクのサーボパターンについてシミュレーション結果を説明するための説明図である。
【図７】本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示す要部平面図である。
【図８】本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示す要部平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０                            非磁性部
Ｔ                              トラック
１１                            磁性部
Ｓ                              サーボパターン
Ｘ                              磁気ディスク
Ｔｐ                            トラックピッチ
Ｓ１                            第１の読み取りゾーン
Ｓ２                            第２の読み取りゾーン
Ｄ１〜Ｄ４                      （長周期の）磁気ドット列
Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ２１，Ｂ２２  バーストパターン
Ｄ１’〜Ｄ４’                  短周期の磁気ドット列
【図１】
2009004020.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009004020.tif 000005
【図４】
2009004020.tif 000006
【図５】
2009004020.tif 000007
【図６】
2009004020.tif 000008
【図７】
2009004020.tif 000009
【図８】
2009004020.tif 000010