(57)【要約】【課題】各ドットのパターン形状のばらつきを抑え、サーボパターンの均一化を図ることとともに、記憶媒体のデータ再生時における位置決め精度を向上させること。【解決手段】ハードディスクは、データ書き込み可能な領域であるトラックを有し、トラックに互いに孤立した記録材料で形成された記録ドットが配列されたデータ領域１１０と、再生ヘッドの位置決め行うための位置データが記録され、記録ドットと略同一サイズの互いに孤立した記録材料で形成されたサーボドット１０３が配列されたサーボ領域１２０と、を備え、ハードディスクドライブ装置の再生ヘッド２０２ａは、複数のサーボドット１０３を同時に読み込み可能なヘッド幅を有している。【選択図】        図１
2009146543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記録するための記憶媒体と、
前記記憶媒体に記録されたデータを読み込む再生ヘッドと、
前記記憶媒体に設けられ、データ書き込み可能な領域であるトラックを有し、前記トラックに互いに孤立した記録材料で形成された記録ドットが配列されたデータ領域と、
前記記憶媒体に設けられ、前記再生ヘッドの位置決めを行うための位置データが記録され、前記記録ドットと略同一サイズの互いに孤立した記録材料で形成されたサーボドットが配列されたサーボ領域と、
前記サーボ領域からのサーボ信号に基づいて前記再生ヘッドの前記トラックに対する位置決め制御を行う位置決め制御部と、
前記トラックに位置決めされた前記再生ヘッドで前記データ領域の前記記録ドットを読み出すことにより、前記データ領域に記録されたデータを再生する再生処理部と、を備え、
前記再生ヘッドは、複数の前記サーボドットを同時に読み込み可能なヘッド幅を有することを特徴とする記憶媒体再生装置。
【請求項２】
前記トラックは、前記記録ドットが、前記トラックの延在する方向であるトラック方向に沿って所定の第１間隔で周期的に配列されたサブトラックを前記記憶媒体の径方向に複数隣接して含み、
隣接する２つの前記サブトラック帯の最近接の前記記録ドットは、互いの中心がトラック方向に沿って前記第１間隔の１／ｎ（ｎは、２≦ｎ≦５の整数）である第２間隔で配置されていること特徴とする請求項１に記載の記憶媒体再生装置。
【請求項３】
前記サーボ領域は、再生信号のクロックを同期させるためのデータが記録されたプリアンブル部と、シリンダのデータが記録されたアドレス部と、前記磁気ヘッドのオフトラック量を検出するためのデータが記録された偏差検出部とを有し、
前記プリアンブル部、前記アドレス部および前記偏差検出部は、前記データが前記サーボドットに前記サブトラックと同軸上に前記第１間隔で周期的に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の記憶媒体再生装置。
【請求項４】
前記再生ヘッドは、少なくとも２つの前記記録ドット、および少なくとも２つの前記サーボドットを同時に再生可能なヘッド幅を有していることを特徴とする請求項３に記載の記憶媒体再生装置。
【請求項５】
前記位置決め制御部は、前記偏差検出部から得られるサーボ信号から一周期分のサンプルデータを抽出し、抽出した前記サンプルデータのそれぞれに同期クロックに基づく係数を乗算して、すべての前記サンプルデータに対する乗算値の合計に基づいて前記磁気ヘッドの位置ずれを検出して前記再生ヘッドの前記トラックへの位置決め制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の記憶媒体再生装置。
【請求項６】
前記偏差検出部は、前記トラック方向に沿って前記第１間隔で、トラック中心に対して交互に２個の前記サーボドットで形成されたパターンが配置された第１領域と、前記トラック方向に沿って前記第２間隔で、トラック中心上に交互に前記パターンが配置された第２領域とを有することを特徴とする請求項３に記載の記憶媒体再生装置。
【請求項７】
前記偏差検出部は、２個の前記サーボドットで形成されたパターンが前記トラック方向に沿って前記第１間隔で周期的に配置された複数のバースト部を有し、
前記複数のバースト部は、前記磁気記録媒体の径方向に位相をずらして配置されていることを特徴とする請求項３に記載の記憶媒体再生装置。
【請求項８】
前記位置決め制御部は、前記再生ヘッドを前記トラックの中心に位置決めし、
前記再生処理部は、前記トラックの中心に位置決めされた前記再生ヘッドにより、隣接する２つの前記サブトラックの前記記録ドットを再生することを特徴とする請求項３に記載の記憶媒体再生装置。
【請求項９】
前記再生処理部は、前記サブトラックに配置された前記記録ドットに記録されたデータを再生する期間である再生期間を前記サブトラックごとに切り替えて、前記再生期間の間、前記再生期間に対応する前記サブトラックの前記記録ドットを再生することを特徴とする請求項８に記載の記憶媒体再生装置。
【請求項１０】
前記位置決め制御部は、前記再生ヘッドを前記サブトラックの中心に位置決めし、
前記再生処理部は、前記再生期間を前記サブトラックごとに切り替えて、前記再生期間の間、前記再生期間に対応する前記サブトラックの前記記録ドットを再生することを特徴とする請求項９に記載の記憶媒体再生装置。
【請求項１１】
データを記録する記憶媒体に設けられ、データ書き込み可能な領域であるトラックを有し、前記トラックに互いに孤立した記録材料で形成された記録ドットが配列されたデータ領域と、前記再生ヘッドの位置決めを行うための位置データが記録され、前記記録ドットと略同一サイズの互いに孤立した記録材料で形成されたサーボドットが配列されたサーボ領域とを有する記憶媒体の前記サーボ領域から、複数の前記サーボドットを同時に読み込み可能なヘッド幅を有する再生ヘッドにより再生されたサーボ信号に基づいて、前記再生ヘッドの前記トラックに対する位置決め制御を行う工程と、
前記トラックに位置決めされた再生ヘッドで前記データ領域の前記記録ドットを読み出すことにより、前記データ領域に記録されたデータを再生する工程と、
を含むことを特徴とする記憶媒体再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに孤立した記録材料で形成された記録ドットが配列されたデータ領域を有する記憶媒体を用いた記憶媒体再生装置および記憶媒体再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣ（パーソナルコンピュータ）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情報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。
【０００６】
記録材料粒子を孤立させた構造を形成する方法として、フォトリソグラフィーによるパターン形成方法や、パターンを表面形状として有するスタンパをプレスすることによりパターンを形成する方法などが挙げられる。
【０００７】
ところで、記録密度が向上するとトラック密度も向上し、トラッキング用のサーボマークもトラック密度に応じたものが必要となる。高トラック密度を実現する方法の一つとして、トラッキング用のサーボパターンを物理的な凹凸パターンとして予めディスクに作り込む方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、もともと真円度の高いトラックが形成されているため、従来のＨＤＤに比較するとトラック密度を向上できる。
【０００８】
パターンドメディアのサーボマークとしては、従来磁気記録ディスクで用いられているバーストパターンを用いたサーボフォーマットが考えられている（例えば、特許文献２参照）。これは従来の記録ヘッドによりサーボパターンを記録した場合に矩形パターンになるのを、そのまま物理的な凹凸パターンとして形成している。この点から、記録セルとサーボマークを同時に形成することも可能である。この方法として、記録セルとサーボマークを同一のスタンパに形成し、ナノインプリント技術を使って媒体に転写する手法がある。記録セルとサーボマークを同時に、フォトリソグラフィー等で描画した原盤を作成し、この原盤を元にしてスタンパを形成する。電子線リソグラフィーや集束イオンビームなどは数１０ｎｍの微細な加工が可能と考えられている。
【０００９】
従来のインプリントで転写されているサーボマークでは、従来媒体に対してサーボトラックライタにより記録ヘッドでディスク媒体上に記録されたときに形成される矩形パターンに倣い、スタンパにも矩形パターンを形成している。このようにすることで、従来の信号処理系を活用でき、従来技術の延長でパターンドメディアの磁気記録装置を製造することができる。
【００１０】
【特許文献１】特開平６−１１１５０２号公報
【特許文献２】特開２００４−１９９８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、１００Ｇ〜１Ｔｂｐｓｉの高記録密度となると、記録セルに対応した大きさの矩形パターンのサーボマークを形成することが困難となってくる。これは、電子線リソグラフィー等による原盤の描画において、記録セルが小型になるほど描画は円形に近くなり、従来のような矩形のサーボマークの形成が難しくなってくるためである。
【００１２】
従って、パターンドメディアの高記録密度が進んだ場合には、サーボマークは記録セルよりも大きなサイズとなる可能性がある。スタンパにより物理的な凹凸として記録セルとサーボマークを転写する場合、記録セルが小さいパターンなのに対して、サーボマークが大きな場合には、サーボマークで構成されるサーボ領域と記録セルで構成されるデータ領域とが、スタンパの凹凸の接触面積に差異が生じてしまう。高トラック密度では、この接触面積の相違により、スタンパによる転写では高精度なパターン転写が困難となってくる。このため、記録セルの形状ばらつきによるエラーレートへの影響や、サーボマーク形状ばらつきによるヘッド位置決め精度の低下を招く問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであって、記録ドットとサーボドットを同時にインプリントにより転写して記憶媒体を作成する場合に、各ドットのパターン形状のばらつきを抑え、サーボパターンの均一化を図るとともに、記憶媒体のデータ再生時における位置決め精度を向上させることができる記憶媒体再生装置および記憶媒体再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる記憶媒体再生装置は、データを記録するための記憶媒体と、前記記憶媒体に記録されたデータを読み込む再生ヘッドと、前記記憶媒体に設けられ、データ書き込み可能な領域であるトラックを有し、前記トラックに互いに孤立した記録材料で形成された記録ドットが配列されたデータ領域と、前記記憶媒体に設けられ、前記再生ヘッドの位置決めを行うための位置データが記録され、前記記録ドットと略同一サイズの互いに孤立した記録材料で形成されたサーボドットが配列されたサーボ領域と、前記サーボ領域からのサーボ信号に基づいて前記再生ヘッドの前記トラックに対する位置決め制御を行う位置決め制御部と、前記トラックに位置決めされた前記再生ヘッドで前記データ領域の前記記録ドットを読み出すことにより、前記データ領域に記録されたデータを再生する再生処理部と、を備え、前記再生ヘッドは、複数の前記サーボドットを同時に読み込み可能なヘッド幅を有することを特徴とする。
また、本発明は、上記記憶媒体再生装置で実行される記憶媒体再生方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、記録ドットとサーボドットを同時にインプリントにより転写して記憶媒体を作成する場合に、各ドットのパターン形状のばらつきを抑え、サーボパターンの均一化を図るとともに、記憶媒体のデータ再生時における位置決め精度を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる記憶媒体再生装置および記憶媒体再生方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明の記憶媒体再生装置を、ハードディスク（ＨＤ）に対するデータの記録再生を行うハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）に適用したものである。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかるハードディスクドライブ装置のハードディスクの構造を示す模式図である。本実施の形態のハードディスクは、同心円状に複数のトラックを有し、各トラックは複数のセクタから構成されている。図１では、３トラック−１セクタの構造を示している。各セクタは、データ領域１１０とサーボ領域１２０とから構成される。
【００１８】
データ領域１１０は、データを書き込み可能な領域である、本実施の形態では、規則的に配列した複数の記録ドッ１０１トが、非記録材料からなるマトリックス１０２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１０２の材料は記録ドット１０１に書き込まれたデータを破壊しないものであれば特に限定されるものではない。
【００１９】
記録ドット１０１は、再生信号として読み取られる磁化情報（「０」、「１」のビット情報）が記録されるものであり、トラックが延在する方向、すなわちトラック方向（図１の左右方向）に沿って、第１間隔であるピッチＰで周期的に配列されてサブトラックを形成している。そして、１トラックには、複数列のサブトラックが含まれ、本実施の形態では、１トラックに２列のサブトラック（サブトラックａ，サブトラックｂ）を有する構成としている。だたし、これに限定されるものではなく、１トラックに３以上のサブトラックを含める構成としてもよい。
【００２０】
ここで、トラックピッチＴとした場合、トラック中心からサブトラックは両側Ｔ／４の距離に配置されている。
【００２１】
１トラック内で隣接するサブトラックａの記録ドット１０１とサブトラックｂの記録ドット１０１のうち、最近接の２つの記録ドットは、トラック方向において、記録ドット１０１の中心間の間隔が１つのサブトラックａ内でのピッチＰの１／ｎ（ただし２≦ｎ≦５）だけ離れて配置されている。ここで、実施の形態１では、図１に示すように、記録ドット１０１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、隣接するサブトラック上に位置する最近接の２つの記録ドット１０１のトラック方向における間隔を、Ｐ／２（すなわち、ｎ＝２）としている。
【００２２】
記録ドット１０１の形状は密に充填できる円形、楕円形、長方形、正方形が好ましく、特に形成しやすい円形が好ましい。また、記録ドットの幅は、５〜１００ｎｍが好ましく、１０〜５０ｎｍであることがより好ましい。
【００２３】
なお、本実施の形態では、記録媒体として磁気記憶媒体であるハードディスクを用いているが、これに限定されるものではない。例えば、記憶媒体として、磁気記憶媒体の他、相変化光記録媒体、強誘電媒体、電荷蓄積媒体、有機色素もしくは蛍光化合物などを含有する記録媒体等、種種の記憶媒体を用いることができる。ただし、これらの記憶媒体の中で、本実施の形態のハードディスクのような磁気記憶媒体や相変化光記録媒体を用いることが好ましく、高密度化が可能な垂直磁気記録媒体を用いることがさらに好ましい。
【００２４】
サーボ領域１２０は、セクタのアドレス情報であるトラック番号とセクタ番号や、同期情報やヘッドの偏差検出の情報等を有するサーボデータが記憶された領域である。
【００２５】
サーボ領域１２０は、図１に示すように、従来のサーボ領域のサーボデータと同様に、プリアンブル部１２１と、アドレス部１２２と、偏差検出部１２３とを備えている。
【００２６】
プリアンブル部１２１は、再生用クロックをディスクパターンに同期させるための情報が記録された領域であり、リードチャンネルの位相と周波数を、リード信号の位相と周波数に固定するために使用される。
【００２７】
アドレス部１２２は、トラックやセクタ等のアドレス等のシリンダ情報がマンチェスタ符号で記録された領域である。プリアンブル部１２１及びアドレス部１２２は、後述するサーボドット１０３を論理“１”とし、非磁性領域を論理“０”とするデューティ比５０％のパターンである。これらのパターンは、通常のサーボトラックライタにより記録されたものと同様である。
【００２８】
偏差検出部１２３は、ヘッドのトラック中心からの偏差検出値を検出して、トラック内のヘッドの位置を特定するための領域である。
【００２９】
本実施の形態にかかるサーボ領域１２０のプリアンブル部１２１、アドレス部１２２、偏差検出部１２３は、図１に示すように、記録ドット１０１と同一形状でかつ略同一サイズのサーボドット１０３が規則的に配列し、非記録材料からなるマトリックスによって互いに分断されて形成されている。記録ドット１０１とサーボドット１０３とを同一材料で形成し、マトリックスもデータ領域１１０で用いたマトリックス１０２と同様に非記録材料であることが好ましい。
【００３０】
従来は、サーボ領域のサーボデータは、矩形パターンで形成されていた。図１において、符号１０４は、従来の矩形パターンをサーボドット１０３との対比のために示したものである。
【００３１】
従来の矩形パターンをサーボパターンとして用いた場合には、記録ドット１０１とのスタンパの接触面積が異なってしまう。このため、インプリントにより安定したパターン転写が困難となる。
【００３２】
このため、本実施の形態では、サーボ領域１２０のサーボパターンを記録ドット１０１と同一形状かつ略同一サイズのサーボドット１０３の規則的な配列で形成し、インプリントにより安定したパターン転写を可能としている。
【００３３】
本実施の形態のサーボドット１０３を用いたサーボパターンでは、図１に示すように、従来の１個の矩形パターン１０４に対して２個のサーボドットが割り当てられるように形成している。従来のサーボパターン幅Ｔに対して、サーボドット１０３を用いたサーボパターンでは、パターン中心から両側１／４の位置にサーボドット１０３を配置する位置関係となっている。
【００３４】
また、本実施の形態のハードディスクにおいて、偏差検出部１２３は、いわゆる市松状のサーボパターンとなるようにサーボドット１０３が形成され、磁気極性が１８０度ずれて繰返されるパターンを有するナル（Null）型サーボパターンとなっている。
【００３５】
すなわち、偏差検出部１２３は、図１に示すように、トラック方向に沿ってピッチＰの間隔で、トラック中心に対して交互に２個のサーボドット１０３で形成されたサーボパターンが配置されたナル部ａと、トラック方向に沿ってピッチＰ／２の間隔で、トラック中心上に交互にサーボパターンが配置されたナル部ｂが形成されている。
【００３６】
ナル部ａは、ナル部ｂに対して、径方向切替え位相を９０度ずらした偏差検出用のサーボパターンであり、２種のバーストパターンで形成されている。この領域は、トラックの中央線に対するヘッドの偏差位置を検出するために使用される。
【００３７】
本実施の形態では、再生ヘッド２０２ａは、少なくとも２つのサーボドット１０３および２つの記録ドット１０１を同時に再生し、かつ隣接トラックのドットの影響が小さくなるヘッド幅としている。
【００３８】
図２は、サーボ領域１２０とデータ領域１１０のパターン径、パターン間隔、ヘッド幅の関係を説明するための模式図である。サーボ領域１２０からのサーボ信号の再生と、データ領域１１０からのデータ信号の再生とを両立させるための適切な再生ヘッド２０２ａのヘッド幅は、データ領域のトラックピッチをＴ、サーボドット１０３および記録ドット１０１の直径をＤ、再生ヘッド２０２ａのヘッド幅をＲとすると、以下の式で示される関係であることが好ましい。
【００３９】
Ｔ＝Ｄ＊２
Ｔ＋Ｄ≦Ｒ≦Ｔ＋Ｄ＊２
この式を満たす関係にある場合には、少なくとも２個のサーボドット１０３および少なくとも２個の記録ドット１０１が再生ヘッド２０２ａのヘッド幅内に入り、かつ隣接するトラックのドットが入らない距離関係となる。再生信号の振幅を大きくし、かつ隣接するトラック間の干渉の影響を回避するためには、以下の式を満たす位置関係であることが好ましい。
【００４０】
Ｒ＝Ｔ＋Ｄ＊２
次に、本実施の形態のハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）の構成について説明する。図３は、本実施の形態のハードディスクドライブ装置の構成を示す構成図である。本実施の形態にかかるハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）は、ハードディスク（ＨＤ）２０４と、磁気ヘッド２０２、およびサスペンションアーム２２２などの機構を備えた駆動機構部２２０と、ハードディスクドライブ装置内部のプリント基板上に制御回路として設けられたＨＤＤ制御部２１０とを備えた構成となっている。なお、再生ヘッド２０２ａは、磁気ヘッド２０２に記録ヘッド（不図示）とともに設けられている。
【００４１】
ＨＤＤ制御部２１０は、図３に示すように、システムコントローラ２１１と、記録パターン生成回路２１４と、位置決めアクチュエータ制御回路２１８と、ヘッド再生信号処理回路２１５と、ヘッド記録信号処理回路２１６（記録部）とを主に備えた構成となっている。
【００４２】
記録パターン生成回路２１４は、ハードディスクに書き込むデータの記録パターンを生成するものである。位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、再生ヘッド２０２ａおよび記録ヘッドの位置決めを行うものである。位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、偏差検出部１２３で検出された偏差検出値に基づいて磁気ヘッド２０２のトラック中心からのずれ量であるオフトラック量を求め磁気ヘッド２０２をハードディスクの径方向に移動させる。ヘッド再生信号処理回路２１５は、再生ヘッド２０２ａからの再生信号を受け取り、システムコントローラ２１１に受け渡すものである。ヘッド記録信号処理回路２１６は、記録パターン生成回路２１４によって生成された記録パターンの信号を記録ヘッドによってハードディスクに記録するものである。
【００４３】
システムコントローラ２１１は、記録パターン生成回路２１４、位置決めアクチュエータ制御回路２１８、ヘッド再生信号処理回路２１５、ヘッド記録信号処理回路２１６を制御するものである。
【００４４】
次に、以上のように構成された本実施の形態のハードディスクドライブ装置によるハードディスクに記録されたデータの再生処理について説明する。図４は、データの再生処理の手順を示すフローチャートである。
【００４５】
まず、再生ヘッド２０２ａを位置決めする目標トラックを設定する（ステップＳ１１）。そして、記録開始セクタの到来をシステムコントローラ２１１で受信すると（ステップＳ１２）、位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、再生ヘッド２０２ａをサーボ領域１０３に移動して再生ヘッド２０２ａのトラック中心への位置決めを行う（ステップＳ１３）。
【００４６】
そして、再生ヘッド２０２ａがトラック中心に位置決めされたら、位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、再生ヘッド２０２ａを位置決めした状態で、データ領域１１０に移動する（ステップＳ１４）。そして、再生ヘッド２０２ａによりデータ領域１１０の記録ドット１０１の磁化情報を再生する（ステップＳ１５）。
【００４７】
以上の処理を、再生終了の指示をシステムコントローラ２１１が受信するまで繰り返し実行する（ステップＳ１６）。
【００４８】
ここで、ステップＳ１３の再生ヘッドの位置決め処理について詳細に説明する。まず、位置決め処理で必要となるサーボ領域１２０のサーボデータの再生処理について詳細に説明する。図５は、実施の形態１にかかるサーボドットに対する再生ヘッド２０２ａの位置と再生されるサーボ信号との関係を示す説明図である。
【００４９】
再生ヘッド２０２ａがトラック中心上を走行する場合には、再生ヘッド２０２ａでは最大でも１個のサーボドットが検知され、図５に示すように、小振幅のサーボ信号（再生信号）となる。ここで、再生ヘッド２０２ａの感度分布は一般的に再生ヘッド２０２ａのヘッド幅の中心でピークを有する特性となるため、実際には再生されるサーボ信号が０に近い値となる。
【００５０】
これに対して、再生ヘッド２０２ａがトラック中心からずれた位置を走行する場合には、再生ヘッド２０２ａは２個のサーボドットが検知されるため、図１に示すように、トラック中心走行時の大振幅のサーボ信号となる。
【００５１】
従って、再生ヘッド２０２ａがトラック中心から外れて走行している場合には、振幅の大きさとして偏差検出値が現れることとなり、位置決めアクチュエータ制御回路２１８では、このサーボ信号の振幅を求めることにより再生ヘッド２０２ａの偏差検出値を検出している。
【００５２】
次に、このようにしてサーボ信号の信号処理について説明する。図６は、実施の形態１にかかるサーボ信号の信号処理を説明するための模式図である。
【００５３】
ヘッド再生信号処理回路２１５は、ナル型サーボパターンによるサーボ信号から、プリアンブル部１２１により生成される再生用同期クロックにより、１波４点でサンプリングを行う。例えば、ヘッド再生信号処理回路２１５は、トラック中心では、［Ｓｉｇ（１），Ｓｉｇ（２），Ｓｉｇ（３），Ｓｉｇ（４）］＝［０．１，０，１，−０．１，−０．１］、トラック中心からヘッドが偏差した位置では、［Ｓｉｇ（１），Ｓｉｇ（２），Ｓｉｇ（３），Ｓｉｇ（４）］＝［０．７，０．７，−０．７，−０．７］のような値をサンプリングする。
【００５４】
位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、このサンプリングした振幅検出値をヘッド再生信号処理回路２１５から取得する。そして、位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、トラック中心からの偏差検出値を検出するために、４点のサンプリング値のそれぞれに次式で示す正弦係数ＴＢＬＳＩＮを乗算し、各サンプリング値と正弦係数ＴＢＬＳＩＮの乗算値を４点分合算した値をその箇所の偏差検出値ｐｏｓＡＢとする。
【００５５】
ＴＢＬＳＩＮ＝［１，  １，−１，−１］
例えば、位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、トラック中心では０．４、トラック中心からずれた偏差位置では２．８のような値を偏差検出値ｐｏｓＡＢとして算出される。
【００５６】
図７は、ナル型サーボパターンによる再生ヘッド２０２ａの位置と偏差検出値との関係を説明するための模式図である。偏差検出部１２３のナル部ａでは、再生ヘッド２０２ａがトラック中心上に位置する場合には、位置決めアクチュエータ制御回路２１８は０に近い偏差検出値ｐｏｓＡＢを出力し、再生ヘッド２０２ａがトラック中心からずれ位置にある場合には、大きな偏差検出値ｐｏｓＡＢを出力する。
【００５７】
一方、ナル部ｂでは、サーボパターンがナル部ａのサーボパターンとＴ／２分ずれたパターンであるため、トラック中心に再生ヘッド２０２ａが位置する場合に偏差検出値ｐｏｓＣＤが最大となり、再生ヘッド２０２ａがトラック中心からずれた位置にある場合には偏差検出値ｐｏｓＣＤは小さくなる。
【００５８】
また、本実施の形態にかかるサーボドット１０３を配置したナル型サーボパターンでは、サーボドット１０３が円形状でエッジが弧状となっている。このため、再生ヘッド２０２ａの偏差検出値に対する再生ヘッド２０２ａのトラック中心位置からの実際のずれ量であるオフトラック量との関係は、図７の右側のグラフに示すように直線で近似することができる。このため、位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、偏差検出値を直線で近似して再生ヘッド２０２ａのオフトラック量を算出している。
【００５９】
このため、従来の矩形で形成されたサーボパターンを利用してオフトラック量を算出する場合に比べてよりも直線性が良好となりオフトラック量の算出精度が高くなる。従って、サーボドット１０３の弧状のエッジサーボ信号が変化する部分で、ｐｏｓＡＢとｐｏｓＣＤを切り替えてオフトラック量として用いることより、常に直線性のよいところをオフトラック量として利用することができる。
【００６０】
次に、図４のステップＳ１５におけるデータ領域１１０の記録ドット１０１の再生処理について詳細に説明する。図８は、実施の形態１にかかる記録ドット１０１の再生処理を説明するための模式図である。位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、偏差検出値からオフトラック量を求め、再生ヘッド２０２ａをトラック中心に位置決め（トラッキング）する。図８では、再生ヘッド２０２ａがトラック中心に位置決めされた状態で、データ領域１１０上の記録ドット１０１上を走行して記録ドット１０１を再生する場合を示している。
【００６１】
図８において、黒丸部分が磁化されて記録ドット１０１を示し、黒丸以外の丸が磁化されていない記録ドット１０１を示している。再生ヘッド２０２ａがトラック中心に位置している場合には、ヘッド再生信号処理回路２１５によって、２つサブトラックの記録ドット１０１が再生ヘッドに読み込まれる。このときの記録ドット１０１の再生は、２つのサブトラックの記録ドット１０１の磁化情報が合成された形式で読み込まれた再生信号となる。
【００６２】
一方、サブトラックａの記録ドット１０１に記録されたデータを再生する期間であるデータゲートａ、サブトラックｂの記録ドット１０１に記録されたデータをを再生する期間であるデータゲートｂを予めシステムコントローラ２１１で定めておき、、各データゲートをシステムコントローラ２１１からヘッド再生信号処理回路２１５に送出することによって、ヘッド再生信号処理回路２１５が、それぞれのサブトラックの記録ドット１０１の磁化情報を判別することができる。すなわち、トラック中心位置に再生ヘッド２０２ａを位置決めした状態で、サブトラックの中心への再生ヘッド２０２ａの位置決めを行うことなく、ヘッド再生信号処理回路２１５は、二つのサブトラックの記録ドット１０１（すなわち、２つの記録ドット１０１）のビット情報を再生することができる。この場合は、２つのサブトラックの記録ドット１０１から得られたビット情報が一つのトラックの再生信号となる。
【００６３】
また、ヘッド再生信号処理回路２１５は、再生ヘッド２０２ａをサブトラックの中心に位置決めした状態で、記録ドット１０１の再生を行うこともできる。
【００６４】
図９は、実施の形態１にかかるサブトラック中心への位置決めによる記録ドットの再生を説明するための模式図である。再生ヘッド２０２ａはヘッド幅の中心でピークを有する感度分布特性を有することが一般的である。高感度に記録ドット１０１の磁化情報を読み込むには、記録ドット１０１の中心と再生ヘッド２０２ａの中心が一致していることが好ましい。
【００６５】
このような場合には、位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、再生ヘッド２０２ａをサブトラックの中心に位置決めし、ヘッド再生信号処理回路２１５により記録ドット１０１を再生する。
【００６６】
例えば、サブトラックａの記録ドット１０１の磁化情報を読み込む場合には、位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、再生ヘッド２０２ａをトラック中心よりオフセットａだけ移動させた位置に位置決めする。同様に、サブトラックｂの記録ドット１０１の磁化情報を読み込む場合には、位置決めアクチュエータ制御回路２１８は、再生ヘッド２０２ａをトラック中心よりオフセットｂだけ移動させた位置に位置決めする。これにより、ヘッド再生信号処理回路２１５は、再生ヘッド２０２ａの感度が最もよい位置で、それぞれのサブトラックの記録ドット１０１の磁化情報を再生信号として取得することができる。
【００６７】
ここで、この場合、再生ヘッド２０２ａは隣接するサブトラックの記録ドット１０１の磁化情報の影響を僅かながら受ける。このため、システムコントローラ２１１は、上述のデータゲートａ，ｂをヘッド再生信号処理回路２１５に送出する。データゲートａ，ｂを受信したヘッド再生信号処理回路２１５は、目標とするサブトラックに対応するデータゲートを受信している場合、目標のサブトラックの記録ドット１０１からの再生信号とそれ以外の信号とを判別することができる。例えば、図９に示すように、再生ヘッドがサブトラックａの中心に位置決めされて、サブトラックａの記録ドット１０１を再生する場合には、ヘッド再生信号処理回路２１５は、データゲートａの受信中は、サブトラックｂの記録ドット１０１からの再生信号を無効とすることにより、目標とするサブトラックａの記録ドット１０１の再生信号のみを取得することができる。
【００６８】
このように実施の形態１のハードディスクドライブ装置は、サーボ領域１２０のサーボパターンを、データ領域１１０の記録ドット１０１と同一形状かつほぼ同一サイズのドットパターンにより形成しているので、サーボ領域１２０とデータ領域１１０とでスタンパの凹凸接触面積が同一となる。このため、本実施の形態によれば、ハードディスクの製造工程において、サーボ領域１２０とデータ領域１１０とを同一スタンパで転写成形する場合に、安定した転写成形が可能となり、記録ドット１０１の形状のばらつきを低減することができ、これによりエラーレートは改善される。また、本実施の形態によれば、サーボドット１０３の形状のばらつきが低減することにより位置決め精度の向上を図ることができる。
【００６９】
また、本実施の形態のハードディスクドライブ装置では、再生ヘッド２０２ａは、少なくとも２つのサーボドット１０３および２つの記録ドット１０１を同時に再生可能な再生ヘッド幅となる距離関係を有している。このため、ドット状のサーボパターンの再生信号に基づいて、トラック中心からの偏差検出を行うため、トラック中心からの再生ヘッド２０２ａのずれに対して直線性が良好に、オフトラック量を検出することができ、トラック中心からのオフセットした位置での位置決め精度を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施の形態のハードディスクドライブ装置では、１トラック内で隣接するサブトラック内の最近接の２つの記録ドット１０１は互いの中心がトラック方向に沿って記録ピッチＰの１／２だけ離れており、記録ドット１０１の再生時に、各サブトラックに応じたデータゲートの期間で各サブトラックの記録ドット１０１再生して、他のサブトラックの記録ドットと区別することが可能となる。このため、本実施の形態によれば、トラックの記録密度を高密度化することが可能となる。
【００７１】
また、本実施の形態のハードディスクドライブ装置では、１トラック内で隣接するサブトラック上に位置する最近接の２つの記録ドット１０１に対して、それぞれのサブトラック中心へ再生ヘッド２０２ａをオフセット位置決めすることで、再生ヘッド２０２ａの感度が良好な位置でそれぞれのサブトラック内の記録ドット１０１を再生することができる。このため、本実施の形態によれば、再生信号の品質低下を防止することができる。
【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態１のハードディスクドライブ装置のハードディスクでは、偏差検出部のサーボパターンが市松模様状であったが、この実施の形態２は、偏差検出部のサーボパターンがバースト型パターンで形成されている。
【００７３】
図１０は、実施の形態２にかかるハードディスクにおける構造を示す模式図である。ここで、データ領域１１０の構造は実施の形態１と同様である。
【００７４】
本実施の形態でもサーボ領域１０２０は、プリアンブル部（図示せず）と、アドレス部１２２と、偏差検出部１０２３とを備えている。ここで、プリアンブル部とアドレス部１２２の構造は実施の形態１と同様である。
【００７５】
偏差検出部１０２３は、実施の形態１と同様に、ヘッドのトラック中心からの偏差検出値を検出して、トラック内のヘッドの位置を特定するための領域である。ただし、本実施の形態では、偏差検出部１０２３のサーボドット１０３のサーボパターンは、従来と同様に４相からなるバーストパターンとなっている。すなわち、２個のサーボドット１０３で形成されたパターンがトラック方向に沿ってピッチＰの間隔で周期的に配置されたバーストＡ、バーストＢ、バーストＣおよびバーストＤの領域を有しており、これらのバーストＡ、バーストＢ、バーストＣおよびバーストＤの各領域は、ハードディスクの径方向に位相をずらして配置されている。
【００７６】
具体的には、図１０に示すように、トラック中心に対して対称にバーストＡとバーストＢの領域が配置され、さらに、トラック中心上に対称にバーストＣとバーストＤの領域が配置されている。
【００７７】
このようなバーストパターンを備えた偏差検出部１０２３を利用した再生ヘッド２０２ａのオフトラック量の検出手法は、各バースト部の振幅の相対関係から偏差検出値を検出するという従来の手法を用いることができる。
【００７８】
また、データ領域１１０の記録ドット１０１の再生処理については実施の形態１と同様に行われる。
【００７９】
このように実施の形態２のハードディスクドライブ装置では、実施の形態１と同様の効果の他、ハードディスクの偏差検出部１０２３がバーストパターンで形成されているので、従来からの位置決め手法を用いることができ、位置決め制御の処理の効率化を図りつつ位置決め精度の向上を図ることができる。
【００８０】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施の形態１にかかるハードディスクドライブ装置のハードディスクの構造を示す模式図である。
【図２】サーボ領域とデータ領域のパターン径、パターン間隔、ヘッド幅の関係を説明するための模式図である。
【図３】ハードディスクドライブ装置の構成を示す構成図である。
【図４】データの再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１にかかるサーボドットに対する再生ヘッドの位置と再生されるサーボ信号との関係を示す説明図である。
【図６】実施の形態１にかかるサーボ信号の信号処理を説明するための模式図である。
【図７】再生ヘッドの位置と偏差検出値との関係を説明するための模式図である。
【図８】実施の形態１にかかる記録ドットの再生処理を説明するための模式図である。
【図９】実施の形態１にかかるサブトラック中心への位置決めによる記録ドットの再生を説明するための模式図である。
【図１０】実施の形態２にかかるハードディスクにおける構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０１    記録ドット
１０２    マトリックス
１０３    サーボドット
１０４    矩形パターン
１１０    データ領域
１２０，１０２０  サーボ領域
１２１    プリアンブル部
１２２，１０２３  アドレス部
１２３    偏差検出部
２０２    磁気ヘッド
２０２ａ  再生ヘッド
２１４    記録パターン生成回路
２１５    ヘッド再生信号処理回路
２１８    位置決めアクチュエータ制御回路
２２０    駆動機構部
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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