JP2006179128A - 磁気記録媒体、磁気記録再生装置および磁気記録媒体を製造するためのスタンパ - Google Patents

Abstract

【課題】スタンパによる安定した全面転写形成により作製することができるとともに再生信号の信号処理におけるエラー発生を防止すること。
【解決手段】磁気記録媒体において、クロック同期をとるためのサーボデータが記録されたプリアンブル領域１１１を有するサーボ領域１１０と、磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能なデータ領域１００とを具備し、プリアンブル領域１１１は、データ領域１００の磁性体占有率との差が±１０％以内の磁性体占有率でサーボデータを記録した磁性部１２１および非磁性部１２２が形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インプリントリソグラフィー技術による全面転写形成により製造される磁気記録媒体および、このような磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置および磁気記録媒体を製造するためのスタンパに関する。

ハードディスク（ＨＤ）などの磁気記録媒体には、データを書き込み可能なデータ領域の他に、磁気ヘッドを所望のトラックおよびセクタに位置決めするためのサーボ情報が記録されたサーボ領域が存在する。

このサーボ情報は、従来、サーボトラックライタ（ＳＴＷ）によって、磁気記録媒体の製造後に記録する処理を行っていたが、磁気記録媒体の高密度化により、サーボトラックライタによるサーボ情報の記録処理時間が膨大となり、その生産性が問題となっている。

また、予めデータ領域をトラックに形成しておくパターンドメディアが一般的に知られている、このようなパターンドメディアでは、メディア製造後に、ＳＴＷによりサーボ情報を記録する場合、予め形成されたトラックのデータ領域以外の領域にサーボトラックライタの位置決めを行ってサーボ情報を記録しなければならずその位置決め処理が極めて困難となっている。

このため、サーボ情報を事前に磁性層の凹凸を含むパターンとして埋め込み形成するパターンドメディアの技術が提案されている。このようなパターンドメディアとして、トラック幅方向において互いに物理的に分離された磁性体でトラックを形成したディスクリートトラック媒体も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このディスクリートトラック媒体では、サーボ領域においても磁性膜を加工した磁性体パターンを形成することが好ましい。このようなパターンドメディアの製造方法としては、インプリントリソグラフィー法を利用した製造方法が一般的に知られている。

インプリントリソグラフィー法では、以下のような方法により、磁気記録媒体上の磁性体パターンと逆パターンの凸部を有するインプリントスタンパを作製する。まず、原盤上に電子線レジストを塗布し、電子線により所定のパターンを描画し、現像して電子線レジストの凹凸パターンを形成する。次いで、電子線レジストの凹凸パターンを形成した原盤に対して電鋳処理を行い、電鋳により形成された金属ディスクを剥離してインプリントスタンパを作製する。次に、たとえば以下のようなインプリントリソグラフィー法により磁気記録媒体を作製する。基板上に磁性膜を製膜し、レジストを塗布する。レジストにインプリントスタンパを押し付けて、インプリントスタンパ表面の凹凸をレジスト表面に転写する。インプリントスタンパを取り外した後、凹凸が転写されたレジストをマスクとして磁性膜を加工し、所望の磁性体パターンが形成された磁気記録媒体（パターンドメディア）を製造する。

特開昭６２−２５６２２５号公報

しかしながら、最終的に形成される磁性体パターンは、インプリントスタンパの凹凸パターンの大きさより膨らみ、インプリントスタンパの大きさとは異なってしまうという問題がある。すなわち、異なるパターンの混在したインプリントスタンパを用いたインプリントリソグラフィー法でパターンドメディアを作製した場合、パターンのある部分（スタンパの凸部）とパターンの存在しない部分（スタンパの凹部）の面積比率によって、インプリントスタンパによるレジストに対するプレスの際の応力が異なってくる。

具体的には、スタンパの凸部が小さいほどインプリントスタンパによって所望の押し込み深さを得ることが容易である一方、スタンパの凸部が大きい領域では、所望の押し込み深さを得ることが困難である。このため、最も応力が小さく作用する領域にあわせてインプリントスタンパによる押し込みを行うことになり、もともと応力が大きく作用する領域に対して過剰な押し込みを行うことになってしまい、スタンパの凹凸比率の異なる領域、言い換えれば、磁性占有率の異なるデータ領域、プリアンブル領域、バースト領域、アドレス領域において磁性体パターンの大きさが異なってしまう。

このような問題を回避するため、最終的に形成される磁性体パターンの大きさを予め評価しておき、スタンパの凹凸形状や加工処理条件を調整することにより、磁性体パターンの大きさを調整しているが、試行錯誤による調整となるため、要求仕様を満足する磁性体パターンを有するパターンドメディアの作製には困難であり作製作業も繁雑となってしまう。

現状のパターンドメディアでは、データ領域の磁性体占有率が約６５〜７５％であるのに対し、サーボ領域内のバースト領域の磁性体占有率は７５％、プリアンブル領域やアドレス領域で磁性占有率が５０％であり、領域ごとに磁性体占有率が大きく異なっているため、インプリントスタンパによる安定した転写形成を行うことが困難である。特にサーボ領域で最も領域長の長いプリアンブル領域の磁性占有率が５０％で、データ領域の占有率が約７０％と大きく乖離している点は、安定した転写形成を難しくしている。

仮に、インプリントスタンパによる安定した転写形成を行えるようにするために、磁気記録媒体の磁性体占有率を全領域で一定にすると、一部の領域において、プリアンブル領域の再生信号の振幅が途中で小さくなってしまうという問題が生じる。すなわち、プリアンブル領域におけるサーボ処理機能、すなわち、信号振幅自動調整のＡＧＣ処理と信号同期のＰＬＬ処理からなるクロック同期引き込み処理においてエラー発生が生じ、磁気記録媒体をハードディスクとして使用した場合の歩留まりを低下させるという問題である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スタンパによる安定した全面転写形成により作製することができるとともに再生信号の信号処理におけるエラー発生を防止することができる磁気記録媒体、磁気記録再生装置および磁気記録媒体を製造するためのスタンパを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、クロック同期をとるためのサーボデータを表す磁性部および非磁性部が形成されたプリアンブル領域を有するサーボ領域と、ユーザデータを書き込むためのデータ領域と、を具備し、前記プリアンブル領域の磁性部と非磁性部の占有比が異なることを特徴とする磁気記録媒体である。

また、本発明は、クロック同期をとるためのサーボデータが記録されたプリアンブル領域を有するサーボ領域と、前記磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能なデータ領域と、を具備する磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置であって、サーボ基準クロックの発生タイミングで、前記プリアンブル領域から再生されたアナログのプリアンブル再生信号の一周期から６点においてサンプル値をサンプリングすることにより、前記アナログのプリアンブル再生信号をデジタルのプリアンブル再生信号に変換するＡ−Ｄ変換手段と、前記Ａ−Ｄ変換手段によってサンプリングされた６点サンプル値に基づいて、前記プリアンブル再生信号の位相誤差を検出し、検出された位相誤差に基づいてサーボ基準クロックの位相調整を行い、前記Ａ−Ｄ変換手段によるサンプリングタイミングを調整する位相調整手段と、前記Ａ−Ｄ変換手段によってサンプリングされた６点サンプル値に基づいて、前記プリアンブル再生信号の振幅値を検出し、検出された前記振幅値に基づいて前記プリアンブル再生信号の増幅率を制御する増幅率制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、磁気記録媒体を製造するためのスタンパであって、前記磁気記録媒体のクロック同期をとるためのサーボデータを表す磁性部および非磁性部を有するプリアンブル領域に対応する、凹部および凸部を有する領域を具備し、前記凹部と前記凸部の占有比が異なることを特徴とする。

本発明によれば、サーボ領域の中でも広範な範囲を有するプリアンブル領域の磁性部と非磁性部の占有比が異なるので、磁性体占有率をデータ領域の磁性体占有率との差が±１０％以内の比率とすることができる。このため、磁気記録媒体の製造工程において磁性面を形成する際に使用するスタンパの凹凸の比率が全面でほぼ均一とすることができる。従って、スタンパによる磁性面の転写時に磁気記録媒体に作用する応力の差が生じること低減し、スタンパによる安定した全面転写形成により磁気記録媒体を作製することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、安定した全面転写形成が行われるので、ドライブに磁気記録媒体を組込んだ際のサーボデータの読み込みエラーの頻度を低減することができ、歩留まりを大幅に向上できるという効果を奏する。

また、本発明の磁気記録再生装置では、磁気記録媒体の再生処理において、プリアンブル再生信号の一周期から６点サンプリングを行っているので、通常の４点サンプリングよりもサンプリング点が１．５倍となる。このため、サーボ領域のプリアンブル領域以外の領域における再生信号の周期長の１．５倍以上の周期長となるように磁性部と非磁性部が形成されたプリアンブル領域を有する磁気記録媒体の再生処理において、プリアンブル再生信号の振幅が安定し、ＡＧＣ処理やＰＬＬ処理からなるクロック同期引き込み処理を支障をきたすことなく実行することができる。従って、本発明の磁気記録再生装置によれば、磁気記録媒体をハードディスクとして使用した場合の歩留まりの低下を防止できるという効果を奏する。

また、本発明の磁気記録媒体を製造するためのスタンパによれば、磁気記録媒体のクロック同期をとるためのサーボデータを表す磁性部および非磁性部を有するプリアンブル領域に対応する、凹部および凸部を有する領域を具備し、凹部と凸部の占有比が異なるので、このスタンパを使用して、磁性体占有率をデータ領域の磁性体占有率との差が±１０％以内の比率として磁気記録媒体を製造することができる。このため、スタンパの凹凸の比率が全面でほぼ均一とすることができる。従って、スタンパによる磁性面の転写時に磁気記録媒体に作用する応力の差が生じること低減し、スタンパによる安定した全面転写形成により磁気記録媒体を作製することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、安定した全面転写形成が行われるので、ドライブに組込んだ際のサーボデータの読み込みエラーの頻度を低減することができ、歩留まりを大幅に向上できる磁気記録媒体を製造することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる磁気記録媒体、磁気記録再生装置および磁気記録媒体を製造するためのスタンパの最良な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態にかかる磁気記録媒体の概略構造を示す模式図である。図１では、磁気記録媒体を上面からみた図を示している。図１に示すように、磁気記録媒体には、複数のトラック１２０が同心円上に設けられている。各トラックは、略放射状に形成された複数のサーボ領域１１０により、複数のデータ領域１００に分断されている。

データ領域１００は、磁気記録再生装置の磁気ヘッドによってユーザデータを書き込み可能な領域である。サーボ領域１１０は、磁気記録再生装置の磁気ヘッドを磁気記録媒体上の位置検出を行うためのサーボデータが事前に記録された領域である。

ここで、磁気記録媒体のトラック方向とは、１トラックにおいてセクタのアドレスが増減するセクタの配列方向であり、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では図１に示す矢印Ａ方向である。

各データ領域には、トラック方向に順に物理セクタ０〜Ｎとして、アドレスが割り付けられている。尚、図１では、説明の都合上Ｎ=７の８セクタ構成で示しているが、実際にはＮ＞１００以上で構成される。

また、磁気記録媒体の径方向は磁気記録媒体の半径に沿う方向であり、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、トラックの幅方向に相当し、図１に示す矢印Ｂ方向である。

図２は、実施の形態１にかかる磁気記録媒体のデータ領域１００とサーボ領域１１０の拡大図である。

図２に示すように、本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、各サーボ領域１１０のトラック方向にデータ領域１００が並列配置された構造となっている。

データ領域１００は、磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能な磁性帯１０１を有する複数のトラックが設けられ、隣接するトラック間にはユーザデータの書き込み不能な非磁性帯１０２が設けられている。すなわち、本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、磁性帯１０１が非磁性帯１０２によって物理的に分離されたディスクリートトラック型の記録媒体となっている。

サーボ領域１１０は、磁気記録媒体製造時においてスタンパによる全面転写により磁性部１２１，１３１と非磁性部１２２、１３２が形成されており、非磁性部１２２，１３２は非磁性体を充填した構造となっている。磁気記録再生装置の磁気ヘッドによりサーボ領域１１０のサーボデータを再生する場合、磁性部１２１，１３１は２進値「１」、各非磁性部１２２，１３２は２進値「０」として再生される。

サーボ領域１１０は、図２に示すように、プリアンブル領域１１１とアドレス領域１１２とバースト領域１１３とから構成されている。

なお、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、磁性部及び磁性帯において磁性膜を垂直方向（媒体厚さ方向）に磁化した垂直磁気記録方式を採用している。また、本実施の形態にかかる磁気記録媒体において、非磁性帯１０２及び非磁性部１２２、１３２は非磁性体を充填した構成しているが、非磁性体を充填する代わりに非磁性帯１０２及び非磁性部１２２，１３２を空隙とした構造としてもよい。

プリアンブル領域１１１は、クロック同期を行うためのサーボデータが記録された領域であり、かかるサーボデータのコード「１」に対応した磁性部１２１とコード「０」に対応した非磁性部１２２が形成されている。プリアンブル領域１１１は、アドレス領域１１２およびバースト領域１１３よりも先に磁気ヘッドによって読み出され、磁気記録媒体の回転偏芯等により生ずる時間ズレに対してサーボデータの再生信号のクロックを同期させるＰＬＬ（Phase Lock Loop）処理や再生信号の振幅を適正に維持するＡＧＣ（Auto Gain Control）処理を行うために使用される。

プリアンブル領域１１１では、磁気記録再生装置の磁気ヘッドがどのトラック位置にあってもサーボデータから同様の再生信号が得られるように、複数の磁性部１２１をトラック方向に垂直なトラック幅方向（図１における矢印Ｂ方向、図２における垂直方向）に延在する直線状で形成し、複数の磁性部１２１は、磁性部２０１を介在してトラック方向に配置したプリアンブル記録パターンで記録されている。

アドレス領域１１２は、サーボ領域１１０の開始を示すサーボマークというコードや、セクタ情報、シリンダ情報等を、２進値「０」をコード「０１」で、２進値「１」をコード「０１」で表すマンチェスタ符号化方式でサーボデータが記録された領域である。アドレス領域１１２には、かかるサーボデータのマンチェスタ符号化方式のコード「１」に対応した磁性部１３１とコード「０」に対応した非磁性部１３２が形成されている。アドレス領域１１２は、シーク中であっても磁気ヘッド５０が読み取ることができるように、グレイコードでサーボデータが記録されている。

バースト領域１１３は、トラック中心位置に対する磁気ヘッドの相対位置である位置偏差情報を求めるためのサーボデータが記録された領域であり、かかるサーボデータのコード（「１」、「０」）に対応して磁性部１２１および非磁性部１２２が形成されている。

バースト領域１１３は、図２に示すように、配置位相の異なる４種類のバーストＡ、バーストＢ、バーストＣおよびバーストＤの区域から構成されている。バーストＡ〜Ｄのそれぞれは、磁性部１４１を非磁性部１４２を介して配列されている。バーストＡとバーストＢは、トラック中心に対して交互に配置されている、バーストＣとバーストＤは、偶数トラックと奇数トラックに、すなわちトラック境界に対して交互に配置されている。磁気ヘッドがバースト領域１１３をトレースしたとき、バーストＣ、バーストＤから再生されるバースト再生信号は、バーストＡおよびバーストＢから再生されるバースト再生信号と９０度位相がずれて再生されるようになっている。

本実施の形態にかかるディスクリートトラック型の磁気記録媒体では、データ領域１００の磁性帯１０１と非磁性帯１０２の磁気記録媒体半径方向の幅の比が２：１となっており、このためデータ領域１００の磁性体占有率は、約６６．７％となっている。なお、本実施の形態では、データ領域１００の磁性帯１０１と非磁性帯１０２の幅の比を２：１で構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、磁性帯１０１と非磁性帯１０２の磁気記録媒体半径方向の幅の比５：２（磁性占有率約７１．４％）で構成してもよく、２：１〜３：２の範囲であることが好ましい。また、製造誤差によって多少の誤差が生じることがあり、厳密に上記比率となるとは限らない。

また、サーボ領域１１０のアドレス領域１１２は、上述したようにサーボデータをマンチェスタ符号方式で表して磁性部１１２および非磁性部１１２を形成しているため、トラック方向の磁性体占有率は５０％となっている。また、サーボ領域１１０のバースト領域１１３は、トラック方向の磁性占有率が７５％となっており、ネガマーク（非磁性マーク）による反転バーストを採用している。

サーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１は、コード「１」を示す磁性部１２１とコード「０」を示す非磁性部１２２の比が２：１、すなわち磁性部１２１と非磁性部１２２の占有比が異なっており、トラック方向の磁性体占有率は６６．７％としている。

従来の磁気記録媒体におけるサーボ領域では、アドレス領域とともにプリアンブル領域も、サーボデータをマンチェスタ符号方式によって表して磁性部および非磁性部を形成しているため、磁性部および非磁性部の占有比は等しく、トラック方向の磁性体占有率は５０％となっている。

しかしながら、プリアンブル領域の機能は、磁気記録媒体を再生する際に回転ムラ等が生じたてもトラックやセクタのアドレス情報等を正確に再生するために、磁気記録再生装置の再生クロックを磁気記録媒体の回転速度に同期させるＰＬＬ（Phase Lock Loop）処理用の基準信号発生と、サーボデータのコード「１」および「０」に相当する再生振幅レベルを調整する処理であるＡＧＣ（Auto Gain Control）処理の実行である。これらＰＬＬ処理とＡＧＣ処理とを共に実行することができるのであれば、トラック方向の磁性体占有率を必ずしも５０％とする必要はない。

このため、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、プリアンブル領域１１１のトラック方向の磁性体占有率を、データ領域１００の磁気記録媒体半径方向の磁性体占有率と等しくした。これによって、磁気記録媒体の全面（全トラック／全セクタ）において、安定なプリアンブル信号の記録が可能となる。その結果、磁気記録媒体製造の歩留まりが大幅に向上する。

なお、プリアンブル領域１１１とデータ領域１００の磁性体占有率の差が約１０％以内であれば安定なプリアンブル信号の記録が可能となる。すなわち、例えば、プリアンブル領域１１１の磁性部幅と非磁性部幅の比を５：２すなわち磁性体占有率を約７１．４％としてもデータ領域１００との磁性体占有率の差は約４．７％程度であり、３：２すなわち６０％としてもデータ領域１００との磁性体占有率の差は約６．７％程度である。

次に、本実施の形態にかかる磁気記録媒体の製造方法について説明する。図３は、実施の形態１にかかる磁気記録媒体の製造工程図である。まず、次のように、インプリントスタンパを製造する。

本実施の形態の磁気記録媒体をインプリントリソグラフィー法により製造する場合、媒体の磁性体部分に対応する凹部と非磁性体部分に対応する凸部とが形成されたインプリントスタンパを使用する。

まず、図２の（ａ）に示すように、原盤２１上に電子線レジスト２２を塗布する。原盤２１にはシリコンまたはガラスを用いることが好ましい。そして、図２の（ｂ）に示すように、電子線レジスト２２に電子線で直接描画した後、現像して電子線レジスト２２に凹凸パターンを形成する。次いで、図２の（ｃ）に示すように、電子線レジスト２２の凹凸パターンを形成した原盤２１に対して電鋳処理を行い、電鋳により形成された金属ディスクを剥離してインプリントスタンパ２０を作製する。スタンパの材料としてはＮｉが好ましいが、これに限定されない。

インプリントスタンパ２０の表面には、図１に示した磁気記録媒体の磁性体パターンと逆のパターンをなす凸部パターンを形成する。

なお、図２の（ｂ）に示す工程の後に、形成されたレジストパターンをマスクとして原盤２１をエッチングし、レジストの凹凸パターンを原盤２１に転写することによってインプリントスタンパを作製してもよい。

次に、このインプリントリソグラフィー法を用いて磁気記録媒体を作製する。図２の（ｄ）に示すように、基板３１上に垂直記録に適した材料からなる磁性膜３２を製膜する。この場合、磁性膜３２として軟磁性下地膜と強磁性記録膜とを形成し、垂直二層膜媒体とすることが好ましい。この磁性膜３２上にインプリント用のレジスト３３を塗布する。

そして、図２の（ｅ）に示すように、基板３１上のレジスト３３にスタンパ２０を対向させ、レジスト３３にスタンパ２０を押圧してスタンパ２０表面の凸部パターンをレジスト３３表面に転写する。その後、スタンパ２０を取り外す。そして、図２の（ｆ）に示すように、凹凸パターンが形成されたレジスト３３をマスクとして磁性膜３２をエッチングすることにより、磁性膜３２を加工する。この結果、図１に示すような磁性体パターンが形成される。

次いで、図２の（ｇ）に示すように、磁性膜３２上にカーボン保護膜３４を設け、さらに潤滑剤を塗布することにより、磁気記録媒体を作製する。

上記のインプリントスタンパ２０のように部位間での凸部パターンの面積比率の差が小さいものを用いた場合、インプリント後にレジスト残渣の厚みの差を抑えることができ、このレジストをマスクとして磁性膜をエッチングすることにより、ほぼ均一な厚みの磁性体パターンを形成することができる。

図１７は、プリアンブル領域の磁性占有率を５０％で形成した従来の磁気記録媒体よる微分等化処理後の再生信号を示す説明図である。図１７（ａ）は、良好に転写形成できている個所の再生信号で、下段がエラーが発生した部分における再生信号の一例を示している。

従来の磁気記録媒体では、プリアンブル領域とアドレス領域の両方が磁性占有率５０％となるマンチェスタ符号方式で記録されていたのに対し、データ領域やバースト領域は磁性占有率がより大きく形成されていた。すなわち、プリアンブル領域およびアドレス領域と、データ領域およびバースト領域とでは、スタンパ凸部面積が大きく異なってしまっていた。その結果、アドレス領域やプリアンブル領域の近傍で、スタンパへの応力集中が発生して転写異常が生じやすく、例えばマンチェスタ符号の中央付近を仕様通りに磁性パターンを形成することができなかったり、バースト領域を安定に形成することができないという問題が生じやすかった。

この問題の解決のために磁気記録媒体の製造条件を試行錯誤して、ほとんどの領域でサーボ機能の障害を防ぐことができた。しかしそれでも一部の領域において磁性パターンの転写形成が磁気記録媒体全面としてみた場合には安定性不足であり、図１７（ｂ）に示すようなプリアンブル領域内の振幅減少が生じてしまった。

図４は、実施の形態１にかかる磁気記録媒体による微分等化処理後の再生信号を示す説明図である。図４（ａ）が再生信号の全体を示し、図４（ｂ）が図４（ａ）において時間領域を拡大した図である。

ここで、微分等化処理とは、磁気記録媒体において磁性部が垂直磁気記録方式で記録されているため、プリアンブル領域１１１から再生されたアナログ再生信号をＬＰＦ（Low Pass Filter）等によりアナログフィルタ処理を行って長手記録再生信号に相当する等化信号に変換する処理をいい、後述する等化器によって行われる。

アドレス領域１１２では、サーボデータはマンチェスタ符号方式で記録されているため、磁性体占有率が５０％と他の領域に比べて小さくなるが、アドレス領域１１２は、磁気記録媒体全体でみた面積としては極めて小さい。このため、アドレス情報読み取り誤差を生ずる程の影響は生じない。従って、本実施の形態にかかるプリアンブル領域１１２の再生信号は、図４（ａ）に示すように、プリアンブル領域間で、ほぼ同一振幅の再生信号が得られる。

本実施の形態において、プリアンブル領域１１１の磁性帯幅と非磁性帯幅の比が約２：１であるため、図４（ｂ）に示すように、プリアンブル領域１１２の再生信号は磁性帯幅と非磁性帯幅の比が約１：１の場合すなわち図１３の場合に比べて歪む。この歪みの影響について以下説明する。

磁気ヘッドは、ヘッド直下にあるディスク上の磁化パターンからの漏れ磁界を電気信号として検出し、ヘッドアンプＩＣ（ＨＩＣ）を介して、再生信号処理ＩＣ（チャネル）に送出する。再生信号処理ＩＣでは、プリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２、バースト領域１１３の各領域から磁気ヘッドが読み出した信号の再生処理が行われる。本実施の形態では、プリアンブル領域１１１からの信号を再生するプリアンブル領域再生回路ついて説明する。図５は、実施の形態１にかかる磁気記録再生装置のプリアンブル領域再生回路の構成を示すブロック図である。

プリアンブル領域再生回路５００は、図５に示すように、等化器５０１と、ＶＧＡ（Variable Gain Amplifier）回路５０２と、Ａ−Ｄ（Analog-Digital）コンバータ５０３と、ＡＧＣ(Auto Gain Control)回路５０４と、ＳＦＧ（Servo Frequency Generator）回路５０５と、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路５０６とを備えた構成となっている。

等化器４０１は、本実施の形態の磁気記録媒体の磁性部が垂直磁気記録方式で記録されているため、プリアンブル領域１１１から再生されたアナログ再生信号をＬＰＦ（Low Pass Filter）等によりアナログフィルタ処理を行って長手記録再生信号に相当する等化信号に変換する。

ＶＧＡ回路５０２は、等化器５０１から出力された長手等化信号を増幅する増幅率可変の回路である。このＶＧＡ回路５０２によって長手等化信号の振幅が一定振幅となるように調整される。

Ａ−Ｄコンバータ５０３は、後述するＰＬＬ回路５０６が出力する再生クロックに従ったサンプルタイミングで、ＶＧＡ回路５０２で増幅されたアナログの長手等化信号をデジタル信号に変換する。Ａ−Ｄコンバータ５０３はアナログの長手等化信号を一周期４点においてサンプリングしている。

ＡＧＣ回路５０４は、ＶＧＡ回路５０２による増幅率を、プリアンブル領域１１１の再生信号であるプリアンブル再生信号の１周期分のサンプル値からプリアンブル再生信号の振幅値を検出し、検出された振幅値に基づいてＶＧＡ回路１１０２による増幅率を制御する。なお、振幅値の検出処理の詳細については後述する。ＳＦＧ回路５０５は、サーボ基準クロックを生成する。

ＰＬＬ回路５０６は、プリアンブル領域１１１の再生信号であるプリアンブル再生信号の１周期分の４点のサンプル値からプリアンブル再生信号の振幅値を検出し、検出された振幅値に基づいてＳＦＧ回路５０５により生成されるサーボ基準クロックを位相調整する。そして、Ａ−Ｄコンバータ５０３で検出されたプリアンブル再生信号に対してＮ倍周期かつ位相が一致する再生クロックを生成して、Ａ−Ｄコンバータ５０３による適切なＡ−Ｄ変換のサンプルタイミングを実現する。なお、位相誤差の検出処理の詳細については後述する。

本実施の形態では、サーボ領域１１０の磁性部、非磁性部の周期をサーボ基準クロックの４倍（４Ｔ幅）、すなわちプリアンブル再生信号の１周期分のサンプル数ＮをＮ＝４としている。

本実施の形態のＡＧＣ回路５０４およびＰＬＬ回路５０６が行う処理について、プリアンブル領域の磁性体占有率が従来のように５０％である場合と、本実施の形態のように約６６．７％である場合で比較して説明する。

まず、プリアンブル領域１１１の磁性体占有率が従来のように５０％である場合について説明する。

ＡＧＣ回路５０４では、ＶＧＡ回路５０２の増幅率を制御するため、現時点でのプリアンブル再生信号の振幅値を検出する必要がある。この振幅値検出処理について説明する。図６は、プリアンブル再生信号の振幅値検出の原理を示す説明図であり、長手等化信号のプリアンブル再生信号の１周期分を４点サンプリングし、ＰＬＬ処理による位相同期がほぼ完了している状態を示している。なお、ＰＬＬ処理による位相同期については後述する。

図６において、実線が等化後のプリアンブル再生信号であり、一周期４点サンプリングした各サンプル値を○印で示している。また、現在時刻ｋにおけるサンプル値ｙ（ｋ）を●で示している。

本実施の形態のようにプリアンブル再生信号一周期に対するサンプル数Ｎが４の場合、プリアンブル再生信号一周期分のサンプル値は、常にｙ（ｋ−３），ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ）の４点で表記することができる。図６に示すようなサンプルタイミングで、ｋ時点でのサンプル値を取ると、サンプル値に各係数として［１，１，−１，−１］を乗算した内積値は、等化信号の破線で表記した絶対値の４点を加算したものとなる。すなわち、振幅値に比例した内積値Ｇ（ｋ）が得られる。サンプルタイミング毎に係数［１，１，−１，−１］を［１，−１，−１，１］、［−１，−１，１，１］、［−１，１，１，−１］、［１，１，−１，−１］のようにループ遅延させてタイミング毎に変化させれば、常に長手等化信号の４点における絶対値の総和となる。すなわち、［ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１）］に係数［１，−１，−１，１］を、［ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２）］に［−１，−１，１，１］を、［ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３）］に係数［−１，１，１，−１］を、［ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３），ｙ（ｋ＋４）］に係数［１，１，−１，−１］をそれぞれ乗算すれば、常に長手等化信号の４点における絶対値の総和となる。ＡＧＣ回路４０４では、この総和と基準値とを逐次比較し、その大小関係により、ＶＧＡ回路４０２の増幅率を増減させて、プリアンブル信号振幅を所定の振幅値となる様に調整できることになる。

次に、ＰＬＬ回路５０６によるＰＬＬ処理について説明する。ＰＬＬ処理では、サンプルタイミングを調整するため、長手等化信号の位相ズレ量（位相誤差）を検出する必要がある。図７は、ＰＬＬ処理における位相誤差検出原理を示す説明図である。図７における破線は、完全に位相同期がなされた場合の長手等化信号を示し、実線はわずかに位相遅れがある長手等化信号を示している。

図７からわかるように、位相誤差が０で完全に同期が取れた場合には（破線）、各サンプル値は次の（１）式の関係がある。

すなわち、プリアンブル再生信号の一周期４点［ｙ（ｋ−３），ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋー１），ｙ（ｋ）］に対する係数を［１，−１，−１，１］として、その内積値Ｈ（ｋ）を算出するとＨ（ｋ）＝０となる。また、ＡＧＣ処理と同様に係数のループ遅延を行うことにより、サンプル値ごとにＨ（ｋ）＝０が出力される。すなわち、［ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１）］に係数［−１，−１，１，１］を、［ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２）］に［−１，１，１，−１］を、［ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３）］に係数［１，１，−１，−１］を、［ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３），ｙ（ｋ＋４）］に係数［１，−１，−１，１］をそれぞれ乗算することにより、サンプル値ごとにＨ（ｋ）＝０が出力される。

一方、図７に示すようにわずかな位相遅れがある場合（実線）には、各サンプル値は次の（２）式の関係がある。

このため、プリアンブル再生信号の一周期４点に対する係数を［１，−１，−１，１］とした場合の内積値Ｈ（ｋ）は、Ｈ（ｋ）＜０となり、位相が遅れていることがＨ（ｋ）の値から判断することができる。

ｋ時点が順番に変化した場合でも、係数のループ遅延を取った係数との内積値Ｈ（ｋ）は常に一定である。また、位相が進んでいる場合は、各サンプリング値は次の（３）式の関係がある。

このため、プリアンブル再生信号の一周期４点に対する係数を［１，−１，−１，１］とした場合の内積値Ｈ（ｋ）は常に、Ｈ（ｋ）＞０となり、位相が進んでいると判断できる。

ＰＬＬ回路５０６では、このように、内積値Ｈ（ｋ）から位相誤差を検出し、ＰＬＬ回路５０６内部のＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）を利用してサーボ基準クロックの遅延調整を行うことにより、再生信号クロック同期を行っている。

上記の検出処理は、直交検波に基づく位相／振幅分離方法に基づくものあり、位相誤差（位相ズレ量）が小さいと仮定した場合の簡易な処理である。次に、位相誤差が小さいと仮定した場合に上記処理が適用できる理由について説明する。

振幅Ｇ０，位相誤差Ｈ０の等化信号は、理想的には次の（４）式で表現される。

一周期ごとにの４点のサンプル値ｙ（０）、ｙ（１）、ｙ（２）、ｙ（３）は、（４）式から算出すると、（５）〜（８）式のようになる。

また、（４）式において、ｈ_k＝（２ｋ＋１）π／Ｎとおくと、（４）式は次の（９）式で示される。

ここで、上述した振幅値に比例した内積値Ｇ（ｋ）を得るための係数［１，１，−１，−１］として、（１１）、（１２）式に示す直交検波の係数Ａ（ｋ）＝ｓｉｎ（ｈ_k）をサンプル値ｙ（ｋ）に乗じると、（１０）式のようになる。

このＡ（ｋ）ｙ（ｋ）を一周期４Ｔで積分すると、積分値Ｇ（ｋ）は（１３）式で示される。

（１３）式で示すように、ｓｉｎ（ｈ_k）ｃｏｓ（ｈ_k）の一周期４Ｔ分の積分値は０となることから、積分値Ｇ（ｋ）は、結局、ｓｉｎ²（ｈ_k）の積分値の項のみとなる。また、一周期４Ｔ分の積分値Ｇ（ｋ）は、４点のサンプル値ｙ（ｋ）と係数Ａ（ｋ）との内積値と等価である（ここで、ｋ＝０，１，２，３）。また、Ａ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期４Ｔ分の積分値Ｇ（ｋ）は、（１３）式のように、ｓｉｎ²（ｈ_k）の積分値の項のみとなり、係数Ａ（ｋ）は（１１）式と等価な（１２）式で示されるため、Ａ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期４Ｔの積分値Ｇ（ｋ）は、（１４）式のように算出される。

この（１３）式はＮ＝４の場合であるが、これをＮで一般化すると、Ａ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期４Ｔの積分値Ｇ（ｋ）は（１５）式で示される。

また、（１０）式と同様に、上述した内積値Ｈ（ｋ）を求めるための係数［１，−１，−１，１］として、（１７）、（１８）式に示す直交検波の係数Ｂ（ｋ）＝ｃｏｓ（ｈ_k）をサンプル値ｙ（ｋ）に乗じると、（１６）式のようになる。

このＢ（ｋ）ｙ（ｋ）を一周期４Ｔで積分すると、積分値Ｈ（ｋ）は（１９）式で示される。

（１９）式で示すように、ｓｉｎ（ｈ_k）ｃｏｓ（ｈ_k）の一周期４Ｔ分の積分値は０となることから、積分値Ｈ（ｋ）は、結局、ｃｏｓ²（ｈ_k）の積分値の項のみとなる。また、一周期４Ｔ分の積分値Ｈ（ｋ）は、４点のサンプル値ｙ（ｋ）と係数Ｂ（ｋ）との内積値と等価である（ここで、ｋ＝０，１，２，３）。また、Ｂ（ｋ）ｙ（ｋ）を一周期４Ｔで積分値Ｈ（ｋ）は、（１９）式のように、ｃｏｓ²（ｈ_k）の積分値の項のみとなり、係数Ｂ（ｋ）は（１７）式と等価な（１８）式で示されるため、Ｂ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期４Ｔの積分値Ｈ（ｋ）は、（２０）式のように算出される。

この（２０）式はＮ＝４の場合であるが、これをＮで一般化すると、Ｂ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期４Ｔの積分値Ｈ（ｋ）は（２１）式で示される。

本来の直交検波の手法によれば、（１５）式と（２１）式とから（２２）式により振幅Ｇ０を、（２３）式により位相を検出することができる。しかしながら、位相ズレが小さいと仮定した場合、すなわち位相誤差Ｈ０＝０の近傍においては、ｃｏｓ（Ｈ０）＝１，ｓｉｎ（Ｈ０）＝Ｈ０と近似することができるため、上述したようにＧ（ｋ）に基づいてＡＧＣ処理を実行し、Ｈ（ｋ）に基づいてＰＬＬ処理を実行しても、問題はないと判断することができる。一方、（２２）式および（２３）式の演算処理が不要となり、処理回路を単純化することができる。

次に、プリアンブル領域の磁性体占有率が本実施の形態のように約６６．７％である場合について説明する。この場合に得られるアナログのプリアンブル再生信号は、図４に示すように、擬似正弦波とはいえない歪んだ波形となる。

図８は、位相同期が取れたプリアンブル再生信号のサンプル点を示す説明図である。図８に示すように、サンプル値は、図６に示したサンプル値とは異なる。このアナログのプリアンブル再生信号は、次の（２４）式に示すように高調波成分を含んだ波形で近似することができる。

この（２４）式において、ｈ_k＝（２ｋ＋１）π／Ｎとおいて変形すると、（２４）式は次の（２５）式で示される。

ここで、（２６）式に示す直交検波の係数Ａ（ｋ）＝ｓｉｎ（ｈ_k）をサンプル値ｙ（ｋ）に乗じると、（２７）式のようになる。

このＡ（ｋ）ｙ（ｋ）を一周期４Ｔで積分すると、積分値Ｇ（ｋ）は（２８）〜（３０）式で示される。

（２８）式の第１項は、上述した（１３）式と同様に、（２９）式の第１項および第２項のように変形することができ、（２８）式の第２項及び第３項は、（２９）式の第３項及び第４項のように変形することができる。ここで、（２９）式の第２項において、ｓｉｎ（ｈ_k）ｃｏｓ（ｈ_k）の一周期４Ｔ分の積分値は、（１３）式と同様に０となる。また、（２９）式の第３項及び第４項において、ｃｏｓ（ｈ_k），ｃｏｓ³（ｈ_k）は奇数次の余弦関数であるため、ｃｏｓ（ｈ_k），ｃｏｓ³（ｈ_k）の一周期の積分値はいずれも０となる。このため、（２９）式の第３項及び第４項も０となり、Ｇ（ｋ）は（３０）式で表される。この（３０）式は、（１３）式と同一式であり、このためＡ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期４Ｔの積分値Ｇ（ｋ）は、（１５）式と同様に、（３１）式で示されることになる。

一方、（３２）式に示す直交検波の係数Ｂ（ｋ）＝ ｃｏｓ（ｈ_k）をサンプル値ｙ（ｋ）に乗じると、（３３）式のようになる。

このＢ（ｋ）ｙ（ｋ）を一周期４Ｔで積分すると、積分値Ｈ（ｋ）は（３４）〜（３６）式で示される。

（３４）式の第１項は、上述した（１９）式と同様に、（３５）式の第１項および第２項のように変形することができ、（３４）式の第２項及び第３項は、（３５）式の第３項及び第４項のように変形することができる。ここで、（３５）式の第１項において、ｃｏｓ（ｈ_k）ｓｉｎ（ｈ_k）の一周期４Ｔ分の積分値は、（１９）式と同様に０となる。また、（３５）式の第３項及び第４項において、ｓｉｎ（ｈ_k），ｓｉｎ³（ｈ_k）は奇数次の正弦関数であるため、ｓｉｎ（ｈ_k），ｓｉｎ³（ｈ_k）の一周期の積分値はいずれも０となる。このため、（２９）式の第３項及び第４項も０となり、Ｈ（ｋ）は（３６）式のように（３５）式の第２項のみで表される。この（３６）式は、（１９）式と同一式であり、このためＢ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期４Ｔの積分値Ｈ（ｋ）は、（２１）式と同様に、（３７）式で示されることになる。

このようにＧ（ｋ）の（３１）式は（１５）式と同一式で、およびＨ（ｋ）の（３７）式は（２１）式と同一式でそれぞれ表されることになるため、（１５）式および（２１）式と同様に、位相ズレ量が小さいと仮定した場合、すなわち位相誤差Ｈ０＝０の近傍においては、ｃｏｓ（Ｈ０）＝１，ｓｉｎ（Ｈ０）＝Ｈ０の近似が成立し、Ｇ（ｋ）に基づいてＡＧＣ処理を実行し、Ｈ（ｋ）に基づいてＰＬＬ処理を実行しても問題はないと判断することができる。すなわち、本実施の形態にかかる磁気記録媒体に対して従来と同一のＡＧＣ処理およびＰＬＬ処理を実行した場合でも、振幅Ｇ０および位相誤差Ｈ０を検出することができ、問題は生じないことがわかる。

ただし、信号振幅Ｇ０は、疑似正弦波に対する振幅ではなく、高調波成分影響を受けた歪み波形の振幅であるため、ＡＧＣ調整ゲインに関しては、この点を考慮してゲイン調整する必要がある。

なお、プリアンブル領域１１１の磁性体占有率がデータ領域１００の磁性体占有率と１０％程度以内の差で形成されていれば、等化器５０１の孔露部フィルタ処理によって変換した等化信号を長手記録再生信号に相当するものとして、大きな支障がないレベルで扱うことができる。

このように実施の形態１にかかる磁気記録媒体では、プリアンブル領域１１１の磁性体占有率がデータ領域１００の磁性体占有率と等しい、あるいは１０％程度以内の差で形成されているので、磁性面を形成する際に使用するスタンパの凹凸の比率が全面でほぼ均一とすることができる。このため、転写時に磁気記録媒体に作用する応力の差が生じず、スタンパによる安定した全面転写形成により磁気記録媒体を作製することができる。

また、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では安定した全面転写形成が行われるので、ドライブに磁気記録媒体を組込んだ際のサーボ情報の読み込みエラーの頻度を低減することができ、歩留まりを大幅に向上させることができる。

なお、本実施の形態では、プリアンブル領域の磁性体占有率として具体的な数値を示したが、データ領域の磁性体占有率にほぼ同等な磁性体占有率であればかかる値に限定されるものではない。データ領域の磁性体占有率にほぼ同等な磁性体占有率としては、例えば上記のように、データ領域の磁性体占有率±１０％程度が考えられるが、磁気記録媒体では安定した全面転写形成が行われる程度に近似した磁性体占有率であれば、かかる範囲を超えていてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態１は、プリアンブル領域の磁性部と非磁性部の比が２：１である態様の磁気記録媒体であったが、この実施の形態２は、プリアンブル領域の磁性部と非磁性部の比が１：２の態様の磁気記録媒体場合である。

本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、図１に示した実施の形態１の磁気記録媒体と同様に、一周が複数のセクタに分割されており、セクタごとにサーボ領域を有している。

本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、データ領域の磁性部を非磁性部で規則正しく切断し、孤立磁区がデータ領域に規則正しく配置されている。データ領域は、孤立磁区を転写形成しているため、磁性体占有率は約３５％となっている。

図９は、実施の形態２にかかる磁気記録媒体のサーボ領域の構造を示す模式図である。本実施の形態にかかる磁気記録媒体のサーボ領域９１０は、実施の形態１の磁気記録媒体と同様に、プリアンブル領域９１１と、アドレス領域９１２と、バースト領域９１３とから構成されている。

本実施の形態におけるサーボ領域９１０のプリアンブル領域９１１では、磁性部９２１と非磁性部９２２とのトラック方向の幅の比が１：２となっている。このため、プリアンブル領域９１１の磁性体占有率は約３３．３％となり、データ領域の磁性体占有率３５％の差が１０％以内となっている。また、アドレス領域９１２の磁性体占有率は約５０％、バースト領域９１３の磁性体占有率は約２５％となっている。

実施の形態２にかかる磁気記録媒体では、プリアンブル領域９１１における磁性部９２１と非磁性部９２２との比が実施の形態１の磁気記録媒体におけるプリアンブル領域の磁性部と非磁性部との比と反転しているが、プリアンブル再生信号の極性を反転することにより、サーボ領域９１０の再生信号と基本的に同一とみなすことができる。このため、プリアンブル再生信号のＡＧＣ処理およびＰＬＬ処理は、実施の形態１と同様の処理で行われる。

なお、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、磁性体占有率がデータ領域で約３５％、プリアンブル領域９１１で約３３．３％、アドレス領域９１２で約５０％、バースト領域９１３で約２５％となっているため、アドレス領域９１２の転写形成時の膨らみ率に他の領域に比べ相違が生ずると危惧される。しかしながら、アドレス領域９１２は、他の領域に比べて、狭い範囲にしか存在しないため、このような相違が生じても大きな問題は生じない。

このように本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、プリアンブル領域９１１の磁性部と非磁性部の比が１：２で構成されているので、磁性面を形成する際に使用するスタンパの凹凸の比率が全面でほぼ均一となり、転写時に磁気記録媒体に作用する応力の差が生じることスタンパによる安定した全面転写形成により磁気記録媒体を作製することができる。

なお、本実施の形態では、プリアンブル領域の磁性体占有率として具体的な数値を示したが、データ領域の磁性体占有率にほぼ同等な磁性体占有率であればかかる値に限定されるものではない。データ領域の磁性体占有率にほぼ同等な磁性体占有率としては、例えば、データ領域の磁性体占有率±１０％程度が考えられるが、磁気記録媒体では安定した全面転写形成が行われる程度に近似した磁性体占有率であれば、かかる範囲を超えていてもよい。

（実施の形態３）
実施の形態１にかかる磁気記録媒体では、プリアンブル領域１１１の磁性部と非磁性部のトラック方向の幅の比を２：１に形成することにより、プリアンブル領域１１１の磁性体占有率を約６６．７％としてデータ領域１００の磁性体占有率と同等としていた。しかし、この実施の形態３にかかる磁気記録媒体では、磁性部と非磁性部のトラック方向の幅の比は１：１のままで、プリアンブル再生信号が一周期「１，１，０」と再生されるように、「１」を示す磁性部と「０」を示す非磁性部を、一周期「磁性部、磁性部、非磁性部」の順に配列することによりプリアンブル領域の磁性体占有率を約６６．７％としている。

本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、図１に示した実施の形態１の磁気記録媒体と同様に、一周が複数のセクタに分割されており、セクタごとにサーボ領域を有している。

本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、実施の形態１と同様にディスクリートトラック型の媒体であり、各領域における磁性体占有率も実施の形態１と同様に、データ領域で約６６．７％、プリアンブル領域で約６６．７％、アドレス領域で約５０％、バースト領域で約７５％となっている。

図１０は、実施の形態３にかかる磁気記録媒体のサーボ領域内のプリアンブル領域１１０１の構造を示す模式図である。本実施の形態にかかる磁気記録媒体のプリアンブル領域１１０１は、２進値「１」を示す磁性部１０２１と２進値「０」を示す非磁性部１０２２がトラック方向の幅が同一に形成されており、「１，１，０」でプリアンブル再生信号の一周期となるように、一周期が磁性部１０２１、磁性部１０２１、非磁性部１０２２の順に配列された構造となっている。

このような本実施の形態にかかる磁気記録媒体を製造するには、スタンパ製造時において、プリアンブル信号記録用の信号源を、「１」（磁性部），「１」（磁性部），「０」（非磁性部）の繰返しとする。これにより、原盤の記録工程での加工処理を大幅に簡素化することができる。

次に、本実施の形態にかかる磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置について説明する。

実施の形態１では、プリアンブル領域の磁性体占有率が従来の磁気記録媒体と異なる場合にも、従来と同様のＡＧＣ処理およびＰＬＬ処理により原理上は同等の検出性能が得られることを説明した。しかし、実際には同期引き込みまでの時間が、従来の磁気記録媒体を使用した場合よりも劣化する問題が生じる。この理由は、プリアンブル領域の磁性体占有率はが６６．７％である場合には、ヘッド・アンプＩＣ（ＨＩＣ）の出力振幅が、従来のプリアンブル領域の磁性体占有率５０％である場合の出力振幅より小さくなり、等化信号の信号雑音比が異なってくることに起因していた。また、振幅が小さくなる理由は、プリアンブル再生信号の周期を４Ｔとすると、非磁性部の信号長が１．３Ｔと極めて短時間となり、信号を十分に下げるだけの時間が得られず、応答追従しないためであると解釈される。

本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、プリアンブル領域１０１１の信号周期長がアドレス領域１０１２およびバースト領域１０１３における再生信号周期長の１．５倍である。具体的には、アドレス領域１０１２およびバースト領域１０１３における再生信号の周期長を４Ｔとすると、プリアンブル領域１０１１の再生信号の周期長は６Ｔであって、非磁性部１０２２も２Ｔ長を確保できる。実施の形態1では、非磁性部において２Ｔ以下の信号となり振幅減少が生じて信号雑音比の劣化が生じたが、本実施の形態では、非磁性部１０２２において２Ｔ長を確保することができるので、信号雑音比の劣化も生じない。

ただし、アドレス部領域１０１２の再生信号の周期長と、プリアンブル領域１０１１の再生信号の周期長が異なるため、チャネルでのプリアンブル領域の再生信号処理が問題となる。アドレス領域１０１２を４点サンプリングして復号再生を行うためには、プリアンブル領域１０１１から再生されるプリアンブル再生信号の一周期から６点サンプリングとする必要があるためである。

図１１は、実施の形態３にかかる磁気記録再生装置のプリアンブル領域再生回路の構成を示すブロック図である。

プリアンブル領域再生回路１１００は、図５に示すように、等化器１１０１と、ＶＧＡ（Variable Gain Amplifier）回路１１０２と、Ａ−Ｄ（Analog-Digital）コンバータ１１０３と、ＡＧＣ(Auto Gain Control)回路１１０４と、ＳＦＧ（Servo Frequency Generator）回路１１０５と、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路１１０６とを備えた構成となっている。

等化器１１０１は、実施の形態１と同様に、プリアンブル領域１０１１から再生されたアナログ再生信号をＬＰＦ（Low Pass Filter）等によりアナログフィルタ処理を行って長手記録再生信号に相当する等化信号に変換する。

ＶＧＡ回路１１０２は、実施の形態１と同様に、等化器１１０１から出力された長手等化信号を増幅する増幅率可変の回路である。このＶＧＡ回路５０２によって長手等化信号の振幅が一定振幅となるように調整される。

Ａ−Ｄコンバータ１１０３（Ａ−Ｄ変換手段）は、ＰＬＬ回路１１０６が出力する再生クロックに従ったサンプルタイミングで、ＶＧＡ回路５０２で増幅されたアナログの長手等化信号をデジタル信号に変換する。本実施の形態では、Ａ−Ｄコンバータ１１０３は、アナログの長手等化信号を一周期６点においてサンプリングする。

本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、プリアンブル再生信号の周期と、アドレス領域１０１２とバースト領域部１０１３の各再生信号の周期とが異なってくる。具体的には、サーボ領域の磁性反転時間を一定として、従来の磁気記録媒体の磁性体占有率５０％の記録のプリアンブル領域では、プリアンブル再生信号が２進値「１」と「０」の繰り返しとなるように磁性部と非磁性部が形成されていたのに対し、本実施の形態の磁気記録媒体では、プリアンブル再生信号が「１」，「１」，「０」の繰り返しとなるように磁性部１０２１、磁性部１０２１、非磁性部１０２２の順に配列されているため、プリアンブル再生信号の周期はサーボ領域の他の領域における信号周期の１．５倍以上となる。

このため、本実施の形態のプリアンブル領域再生回路１１００では、プリアンブル再生信号のＡＧＣ処理およびＰＬＬ処理において、プリアンブル再生信号のサンプリングを６点において行っており、かかる点が実施の形態１と異なっている。

ＡＧＣ回路１１０４（増幅率制御手段）は、プリアンブル領域１０１１の再生信号であるプリアンブル再生信号の１周期分の６点のサンプル値からプリアンブル再生信号の振幅値を検出し、検出された振幅値に基づいてＶＧＡ回路１１０２による増幅率を制御する。なお、振幅値の検出処理の詳細については後述する。ＳＦＧ回路１１０５は、サーボ基準クロックを生成する。

ＰＬＬ回路１１０６（位相調整手段）は、プリアンブル再生信号の６点のサンプル値からプリアンブル再生信号の位相誤差を検出し、ＳＦＧ回路１１０５により生成されるサーボ基準クロックを位相調整する。そして、Ａ−Ｄコンバータ１１０３で検出されたプリアンブル再生信号に対してＮ倍周期かつ位相が一致する再生クロックを生成して、Ａ−Ｄコンバータ１１０１による適切なＡ−Ｄ変換のサンプルタイミングを実現する。なお、位相誤差の検出処理の詳細については後述する。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかるプリアンブル領域再生回路１１００によるプリアンブル信号再生処理について説明する。

ＡＧＣ回路１１０４では、ＶＧＡ回路１１０２の増幅率を制御するため、現時点でのプリアンブル再生信号の振幅値を検出する必要がある。この振幅値検出処理について説明する。図１２は、プリアンブル再生信号の振幅値検出の原理を示す説明図であり、長手等化信号のプリアンブル再生信号の１周期分を６点サンプリングし、ＰＬＬ処理による位相同期がほぼ完了している状態を示している。

図１２において、実線が等化後のプリアンブル再生信号であり、一周期６点サンプリングした各サンプル値を○印で示している。また、現在時刻ｋにおけるサンプル値ｙ（ｋ）を●で示している。

本実施の形態では、Ａ−Ｄコンバータ１１０３によってプリアンブル再生信号一周期から６点をサンプリングしている。プリアンブル再生信号一周期に対するサンプル数Ｎが６の場合、プリアンブル再生信号一周期分のサンプル値は、ｙ（ｋ−５），ｙ（ｋ−４），ｙ（ｋ−３），ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ）の６点で表記することができる。図１２に示すようなサンプルタイミングで、ｋ時点でのサンプル値を取ると、サンプル値に各係数として［１，２，１，−１，−２，−１］を乗算した内積値は、等化信号の破線で表記した絶対値の６点を加算したものとなる。

すなわち、振幅値に比例した内積値Ｇ（ｋ）が得られる。サンプルタイミング毎に係数［１，２，１，−１，−２，−１］を、［２，１，−１，−２，−１，１］、［１，−１，−２，−１，１，２］、［−１，−２，−１，１，２，１］、［−２，−１，１，２，１，−１］、［−１，１，２，１，−１，−２］，［１，２，１，−１，−２，−１］のようにループ遅延させてタイミング毎に変化させれば、常に長手等化信号の４点における絶対値の総和となる。すなわち、［ｙ（ｋ−４），ｙ（ｋ−３），ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１）］に係数［２，１，−１，−２，−１，１］を、［ｙ（ｋ−３），ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２）］に係数［１，−１，−２，−１，１，２］を、［ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３）］に係数［−１，−２，−１，１，２，１］を、［ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３），ｙ（ｋ＋４）］に係数［−２，−１，１，２，１，−１］を、［ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３），ｙ（ｋ＋４），ｙ（ｋ＋５）］に係数［−１，１，２，１，−１，−２］をそれぞれ乗算すれば、常に長手等化信号の４点における絶対値の総和となる。ＡＧＣ回路１１０４では、この総和と基準値とを逐次比較し、その大小関係により、ＶＧＡ回路１１０２の増幅率を増減させて、プリアンブル信号振幅を所定の振幅値となる様に調整できることになる。

次に、ＰＬＬ回路１１０６によるＰＬＬ処理について説明する。ＰＬＬ処理では、サンプルタイミングを調整するため、長手等化信号の位相ズレ量（位相誤差）を検出する必要がある。図１３は、実施の形態３にかかるプリアンブル領域再生回路１１００によるＰＬＬ処理における位相誤差検出原理を示す説明図である。図１３における破線は、完全に位相同期がなされた場合の長手等化信号を示し、実線はわずかに位相遅れがある長手等化信号を示している。

図１３からわかるように、位相誤差が０で完全に同期が取れた場合には（破線）、各サンプル値は次の（３８）式の関係がある。

すなわち、プリアンブル再生信号の一周期６点［ｙ（ｋ−５），ｙ（ｋ−４），ｙ（ｋ−３），ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋー１），ｙ（ｋ）］に対する係数を［１，０，−１，−１，０，１］として、その内積値Ｈ（ｋ）を算出するとＨ（ｋ）＝０となる。また、ＡＧＣ処理と同様に係数のループ遅延を行うことにより、サンプル値ごとにＨ（ｋ）＝０が出力される。すなわち、［ｙ（ｋ−４），ｙ（ｋ−３），ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋー１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１）］に係数［０，−１，−１，０，１，１］を、［ｙ（ｋ−３），ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋー１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２）］に［−１，−１，０，１，１，０］を、
［ｙ（ｋ−２），ｙ（ｋー１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３）］に係数［−１，０，１，１，０，ー１］を、［ｙ（ｋー１），ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３），ｙ（ｋ＋４）］に係数［０，１，１，０，ー１，−１］を［ｙ（ｋ），ｙ（ｋ＋１），ｙ（ｋ＋２），ｙ（ｋ＋３），ｙ（ｋ＋４），ｙ（ｋ＋５）］に係数［１，１，０，ー１，−１，０］をそれぞれ乗算することにより、サンプル値ごとにＨ（ｋ）＝０が出力される。

一方、図１３に示すようにわずかな位相遅れがある場合（実線）には、各サンプル値は次の（３９）式の関係がある。

このため、プリアンブル再生信号の一周期６点に対する係数を［１，０，−１，−１，０，１］とした場合の内積値Ｈ（ｋ）は、Ｈ（ｋ）＜０となり、位相が遅れていることがＨ（ｋ）の値から判断することができる。

ｋ時点が順番に変化した場合でも、係数のループ遅延を取った係数との内積値Ｈ（ｋ）は常に一定である。また、位相が進んでいる場合は、各サンプリング値は次の（４０）式の関係がある。

このため、プリアンブル再生信号の一周期６点に対する係数を［１，０，−１，−１，０，１］とした場合の内積値Ｈ（ｋ）は常に、Ｈ（ｋ）＞０となり、位相が進んでいると判断できる。

ＰＬＬ回路１１０６では、このように内積値Ｈ（ｋ）を算出して、内積値Ｈ（ｋ）の値から位相誤差を検出し、ＰＬＬ回路１１０６内部のＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）を利用してサーボ基準クロックの遅延調整を行うことにより、再生信号クロック同期を行っている。

プリアンブル領域の磁性体占有率が本実施の形態のように約６６．７％である場合に得られるアナログのプリアンブル再生信号は、実際には擬似正弦波とはいえない歪んだ波形となる。図１４は、位相同期が取れたプリアンブル再生信号のサンプル点を示す説明図である。このアナログのプリアンブル再生信号は、次の（４１）式に示すように高調波成分を含んだ波形で近似することができる。

一周期ごとにの６点のサンプル値ｙ（０）、ｙ（１）、ｙ（２）、ｙ（３）、ｙ（４）、ｙ（５）は、（４１）式から算出すると、（４２）〜（４７）式のようになる。

また、（４）式において、ｈ_k＝（２ｋ＋１）π／６とおくと、（４１）式は次の（４８）式で示される。

ここで、上述した振幅値に比例した内積値Ｇ（ｋ）を得るための係数［１，２，１，−１，−２，−１］として、（４９）式に示す直交検波の係数Ａ（ｋ）＝ｓｉｎ（ｈ_k）をサンプル値ｙ（ｋ）に乗じると、（５０）式のようになる。

このＡ（ｋ）ｙ（ｋ）を一周期６Ｔで積分すると、積分値Ｇ（ｋ）は（５１）〜（５３）式で示される。

（５１）〜（５３）式で示すように、ｓｉｎ（ｈ_k）ｃｏｓ（ｈ_k）の一周期６Ｔ分の積分値、およびｃｏｓ（ｈ_k）、ｃｏｓ³（ｈ_k）、ｓｉｎ³（ｈ_k）の一周期６Ｔ分の各積分値は０となることから、積分値Ｇ（ｋ）は、結局、ｓｉｎ²（ｈ_k）の積分値の項のみとなる。また、一周期６Ｔ分の積分値Ｇ（ｋ）は、６点のサンプル値ｙ（ｋ）と係数Ａ（ｋ）との内積値と等価である（ここで、ｋ＝０，１，２，３，４，５）。また、Ａ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期６Ｔ分の積分値Ｇ（ｋ）は、（５３）式のように、ｓｉｎ²（ｈ_k）の積分値の項のみとなり、係数Ａ（ｋ）は（４９）式で示されるため、Ａ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期６Ｔの積分値Ｇ（ｋ）は、（５４）式のように算出される。

また、（５０）式と同様に、上述した内積値Ｈ（ｋ）を求めるための係数［１，０，１，−１，０，−１］として、（５５）式に示す直交検波の係数Ｂ（ｋ）＝ｃｏｓ（ｈ_k）をサンプル値ｙ（ｋ）に乗じると、（５６）式のようになる。

このＢ（ｋ）ｙ（ｋ）を一周期６Ｔで積分すると、積分値Ｈ（ｋ）は（５７）〜（５９）式で示される。

（５７）〜（５９）式で示すように、ｃｏｓ（ｈ_k）ｓｉｎ（ｈ_k）の一周期６Ｔ分の積分値、ｓｉｎ（ｈ_k）、ｓｉｎ³（ｈ_k）、ｃｏｓ（ｈ_k）、ｃｏｓ³（ｈ_k）の一周期６Ｔ分の各積分値は０となることから、積分値Ｈ（ｋ）は、結局、ｃｏｓ²（ｈ_k）の積分値の項のみとなる。また、一周期６Ｔ分の積分値Ｈ（ｋ）は、６点のサンプル値ｙ（ｋ）と係数Ｂ（ｋ）との内積値と等価である（ここで、ｋ＝０，１，２，３，４，５）。また、Ｂ（ｋ）ｙ（ｋ）を一周期６Ｔで積分値Ｈ（ｋ）は、（５９）式のように、ｃｏｓ²（ｈ_k）の積分値の項のみとなり、係数Ｂ（ｋ）は（５５）式で示されるため、Ｂ（ｋ）ｙ（ｋ）の一周期６Ｔの積分値Ｈ（ｋ）は、（６０）式のように算出される。

本実施の形態のプリアンブル領域再生回路１１００においても、実施の形態１と同様に、位相ズレが小さいと仮定した場合、すなわち位相誤差Ｈ０＝０の近傍においては、ｃｏｓ（Ｈ０）＝１，ｓｉｎ（Ｈ０）＝Ｈ０と近似することができる。このため、ＡＧＣ回路１１０４によって、（５４）式からＧ（ｋ）を求め、このＧ（ｋ）を振幅値Ｇ０とみなして、Ｇ（ｋ）基づいてＡＧＣ処理を実行している。また、ＰＬＬ回路１１０６によって、（６０）式によりＨ（ｋ）を求め、このＨ（ｋ）を位相誤差Ｈ０とみなして、Ｈ（ｋ）に基づいてＰＬＬ処理を実行している。

このように本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、プリアンブル領域１０１１の磁性部と非磁性部のトラック方向の幅の比は１：１のままで、プリアンブル再生信号が一周期「１，１，０」と再生されるように、「１」を示す磁性部と「０」を示す非磁性部を、一周期「磁性部、磁性部、非磁性部」の順に配列することによりプリアンブル領域の磁性体占有率を約６６．７％としているので、磁性面を形成する際に使用するスタンパの凹凸の比率が全面でほぼ均一とすることができる。このため、転写時に磁気記録媒体に作用する応力の差が生じず、スタンパによる安定した全面転写形成により磁気記録媒体を作製することができる。

また、磁気記録媒体の製造時におけるスタンパ製造時にプリアンブル信号記録用の信号源を、「１」，「１」，「０」の繰返しとすることで、信号源を従来の「１」，「０」の繰り返しとした従来の磁気記録媒体に比べて記録工程での加工処理を大幅に簡素化することができる。

また、本実施の形態の磁気記録媒体では、プリアンブル再生信号が一周期「１，１，０」と再生されるように、プリアンブル領域１０１１において「１」を示す磁性部と「０」を示す非磁性部を、一周期「磁性部、磁性部、非磁性部」の順に配列することによりＡＧＣ処理及びＰＬＬ処理でプリアンブル再生信号の周期を６点サンプリングしなければならがいが、この場合でも、信号雑音比の劣化を生じない長手等化信号を得ることができる。このため、本実施の形態にかかる磁気記録媒体をハードディスクとして使用した場合の歩留まり低下を防止することができるという効果を奏する。

（実施の形態４）
実施の形態４にかかる磁気記録再生装置におけるプリアンブル領域再生回路は、ＡＧＣ回路やＰＬＬ回路で実行していたサンプル値とループ係数との内積算出処理を、位相振幅検出器として別処理部として、より直交検波に近い処理を行うものである。なお、本実施の形態にかかる磁気記録再生装置では、実施の形態３にかかる磁気記録媒体を再生するものとする。

図１５は、実施の形態４にかかるプリアンブル領域再生回路１５００の構成を示すブロック図である。実施の形態４にかかるプリアンブル領域再生回路１５００は、図１５に示すように、等化器１５０１と、ＶＧＡ回路１５０２と、Ａ−Ｄコンバータ１５０３と、ＡＧＣ回路１５０４と、ＳＦＧ回路１５０５と、ＰＬＬ回路１５０６と、位相振幅検出器１５０７とを備えた構成となっている。ここで、等化器１５０１、ＶＧＡ回路１５０２、Ａ−Ｄコンバータ１５０３、ＳＦＧ回路１５０５は実施の形態３のプリアンブル領域再生回路１１００と同様の機能を有する。

位相振幅検出器１５０７は、プリアンブル再生信号の６点のサンプル値と後述するループ係数Ａ（ｋ）、Ｂ（ｋ）との内積算出処理を行い、算出された内積値からプリアンブル信号の再生振幅値と位相誤差を検出するものである。なお、位相振幅検出器１５０７の詳細については後述する。

ＰＬＬ回路１５０６（位相調整手段）は、位相振幅検出器１５０７によって検出された位相誤差に基づいて、ＳＦＧ回路１１０５により生成されるサーボ基準クロックを位相調整する。そして、Ａ−Ｄコンバータ１５０３で検出されたプリアンブル再生信号に対してＮ倍周期かつ位相が一致する再生クロックを生成して、Ａ−Ｄコンバータ１５０１による適切なＡ−Ｄ変換のサンプルタイミングを実現する。

ＡＧＣ回路１５０４（増幅率制御手段）は、位相振幅検出器１５０７によって検出された振幅値に基づいてＶＧＡ回路１１０２による増幅率を制御する。

次に、位相振幅検出器１５０７の詳細について説明する。図１６は、位相振幅検出器１５０７の構成を示すブロック図である。位相振幅検出器１５０７は、図１６に示すように、ＦＩＲ１６０１，１６０３と、演算器１６０５，１６０６とを備えている。

ＦＩＲ１６０１，１６０３は、Ａ−Ｄコンバータ１５０３でデジタル信号に変換されたプリアンブル再生信号を更に等化する６タップのフィルタである。

演算器１６０５は、二乗和（Ａ²＋Ｂ²）を計算する演算器であり，演算器１６０６は、除算（Ａ／Ｂ）を行う演算器である。

Ａ−Ｄコンバータ１５０３から出力されるサンプル値は、２つのＦＩＲ１６０１，１６０３にそれぞれ送出される。ＦＩＲ１６０１，１６０３では、入力されたサンプル値が内部の遅延素子を介して保持され、６点分のサンプル値を保持しているのと等価で、（６１）式のように算出される。

一般的なＦＩＲフィルタでは、係数ｇ０〜ｇ５は固定値であるが、本実施の形態のＦＩＲ１６０１では、かかる係数ｇ０〜ｇ５としてループゲイン１６０２を参照し、ｋ時点のサンプル値を取得する度に係数Ａ（ｋ）をループ遅延させて逐次変更し、（６１）式による内積演算処理を行っている。このループゲイン１６０２は、実施の形態３と同様に、（６２）式で示される。

また、ＦＩＲ１６０３では、係数ｇ０〜ｇ５としてループゲイン１６０４を参照し、ｋ時点のサンプル値を取得する度に係数をループ遅延させて逐次変更し、（６１）式による内積演算処理を行っている。逐次変更することにより、内積演算処理を行っている。このループゲイン１６０４は、実施の形態３と同様に、（６３）式で示される。

なお、ループゲイン１６０２における係数Ａ（ｋ）のループ遅延は、サンプル点ｋの更新により、実施の形態３と同様に、係数Ａ（ｋ）が、［１，２，１，−１，−２，−１］、［２，１，−１，−２，−１，１］、［１，−１，−２，−１，１，２］、［−１，−２，−１，１，２，１］、［−２，−１，１，２，１，−１］、［−１，１，２，１，−１，−２］、［１，２，１，−１，−２，−１］のように順次変化していくようになっている。

また、ループゲイン１６０４における係数Ｂ（ｋ）のループ遅延は、サンプル点ｋの更新により、実施の形態３と同様に、係数Ａ（ｋ）が、［１，０，−１，−１，０，１］、［０，−１，−１，０，１，１］、［−１，−１，０，１，１，０］、［−１，０，１，１，０，−１］、（１／２）＊［０，１，１，０，−１，−１］、［１，１，０，−１，−１，０］、［１，０，−１，−１，０，０］のように順次変化していくようになっている。

係数Ａ（ｋ）とサンプル値ｙ（ｋ）の（６１）式の演算により出力Ｃ(k)が得られ、係数Ｂ（ｋ）とサンプル値ｙ（ｋ）の（６１）式の演算により出力Ｓ(k)が得られる。ここで、従来のプリアンブル領域再生回路では、かかる出力Ｃ（ｋ）を振幅、Ｓ（ｋ）を位相誤差とみなしていた。しかし、本実施の形態では、Ｃ（ｋ）、Ｓ（ｋ）が、（５４）、（６０）式で導出したように、次の（６４）、（６５）式で示される。

このため、両式の検出値から（６６）に示すように、演算器１６０５によりＣ（ｋ）とＳ（ｋ）の２乗和を演算して振幅Ｇ（ｋ）を求め、（６７）式に示すように演算器１６０６によりＳ（ｋ）をＣ（ｋ）で除算して位相誤差Ｈ（ｋ）を求める。

なお、（６６）式により演算される振幅Ｇ（ｋ）は、振幅Ｇ０の２乗値であるが、本来ＡＧＣ処理を実行したい所望の振幅をＧ０の２乗値＊９としておく。

また、（６７）式により演算される位相誤差Ｈ（ｋ）は、ｔａｎ（Ｈ０）の式で表されるので、Ｈ０が０近傍においては、ｓｉｎ（Ｈ０）の式で表現される場合よりもより正確に位相誤差を求めることができる。

このように本実施の形態にかかるプリアンブル領域再生回路１５００では、プリアンブル再生信号のサンプル値とループゲインの１６０２，１６０４の係数との内積算出処理を位相振幅検出器１５０７により実行しているので、より直交検波に近い処理を行うことができ、より正確に振幅と位相誤差を求めることができる。

実施の形態１にかかる磁気記録媒体の概略構造を示す模式図である。 実施の形態１にかかる磁気記録媒体のデータ領域１００とサーボ領域１１０の拡大図である。 実施の形態１にかかる磁気記録媒体の製造工程図である。 実施の形態１にかかる磁気記録媒体による微分等化処理後の再生信号を示す説明図である。 実施の形態１にかかる磁気記録再生装置のプリアンブル領域再生回路の構成を示すブロック図である。 プリアンブル再生信号の振幅値検出の原理を示す説明図である。 ＰＬＬ処理における位相誤差検出原理を示す説明図である。 位相同期が取れたプリアンブル再生信号のサンプル点を示す説明図である。 実施の形態２にかかる磁気記録媒体のサーボ領域の構造を示す模式図である。 実施の形態３にかかる磁気記録媒体のサーボ領域内のプリアンブル領域１１０１の構造を示す模式図である。 実施の形態３にかかる磁気記録再生装置のプリアンブル領域再生回路の構成を示すブロック図である。 プリアンブル再生信号の振幅値検出の原理を示す説明図である。 実施の形態３にかかるプリアンブル領域再生回路１１００によるＰＬＬ処理における位相誤差検出原理を示す説明図である。 位相同期が取れたプリアンブル再生信号のサンプル点を示す説明図である。 実施の形態４にかかるプリアンブル領域再生回路１５００の構成を示すブロック図である。 位相振幅検出器１５０７の構成を示すブロック図である。 プリアンブル領域の磁性占有率を５０％で形成した従来の磁気記録媒体よる微分等化処理後の再生信号を示す説明図である。

符号の説明

２１ 原盤
３１ 基板
３３ レジスト
５００，１１００，１５００ 磁気記録再生回路
１００ データ領域
１１０，９１０ サーボ領域
１０１，９２１ 磁性帯
１０２，９２２ 非磁性帯
１１１，９１１，１０１１ プリアンブル領域
１１２，９１２ アドレス領域
１１３，９１３ バースト領域
１２１，１３１，９２１，１０２１ 磁性部
１２２，１３２，９２２，１０２２ 非磁性部
５０１，１１０１，１５０１ 等化器
５０２，１１０２，１５０２ ＶＧＡ回路
５０３，１１０３，１５０３ Ａ−Ｄコンバータ
５０４，１１０４，１５０４ ＡＧＣ回路
５０５，１１０５，１５０５ ＳＦＧ回路
５０６，１１０６，１５０６ ＰＬＬ回路
１５０７ 位相振幅検出器
１６０２，１６０４ ループゲイン
１６０６，１６０６ 演算器
１６０１，１６０３ ＦＩＲ回路

Claims (13)

1. クロック同期をとるためのサーボデータを表す磁性部および非磁性部が形成されたプリアンブル領域を有するサーボ領域と、
   ユーザデータを書き込むためのデータ領域と、を具備し、
   前記プリアンブル領域の磁性部と非磁性部の占有比が異なることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記データ領域は、ユーザデータを書き込み可能な磁性部およびユーザデータを書き込み不能な非磁性部を具備し、
   前記プリアンブル領域は、前記データ領域の磁性体占有率との差が１０％以内の磁性体占有率で前記サーボデータを記録した磁性部および非磁性部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記データ領域は、前記磁性部と前記非磁性部の比が２：１であり、
   前記プリアンブル領域は、前記磁性部と前記非磁性部のトラック方向の幅の比が２：１であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記データ領域は、前記磁性部と前記非磁性部の比が１：２であり、
   前記プリアンブル領域は、前記磁性部と前記非磁性部のトラック方向の幅の比が１：２であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
5. 前記プリアンブル領域は、前記プリアンブル領域以外の前記サーボ領域からのサーボデータ再生信号の周期長の１．５倍以上の周期長となるように前記磁性部と前記非磁性部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
6. 前記プリアンブル領域は、前記磁性部と前記非磁性部が、前記サーボデータの再生信号の一周期として「前記磁性部、前記磁性部、前記非磁性部」の順で反復して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体。
7. クロック同期をとるためのサーボデータが記録されたプリアンブル領域を有するサーボ領域と、前記磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能なデータ領域と、を具備する磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置であって、
   サーボ基準クロックの発生タイミングで、前記プリアンブル領域から再生されたアナログのプリアンブル再生信号の一周期から６点においてサンプル値をサンプリングすることにより、前記アナログのプリアンブル再生信号をデジタルのプリアンブル再生信号に変換するＡ−Ｄ変換手段と、
   前記Ａ−Ｄ変換手段によってサンプリングされた６点サンプル値に基づいて、前記プリアンブル再生信号の位相誤差を検出し、検出された位相誤差に基づいてサーボ基準クロックの位相調整を行い、前記Ａ−Ｄ変換手段によるサンプリングタイミングを調整する位相調整手段と、
   前記Ａ−Ｄ変換手段によってサンプリングされた６点サンプル値に基づいて、前記プリアンブル再生信号の振幅値を検出し、検出された前記振幅値に基づいて前記プリアンブル再生信号の増幅率を制御する増幅率制御手段と、
   を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
8. 前記磁気記録媒体の前記プリアンブル領域は、前記データ領域の磁性体占有率との差が１０％以内の磁性体占有率で前記サーボデータを記録し、前記プリアンブル領域以外の前記サーボ領域からのサーボデータ再生信号の周期長の１．５倍以上の周期長となるように前記磁性部と前記非磁性部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生装置。
9. 前記位相調整手段は、前記６点サンプル値と各サンプル点ごとに予め定められた６個の第１の係数とを乗じた内積値を算出し、該内積値から前記プリアンブル再生信号の位相誤差を検出し、検出された位相誤差に基づいてサーボ基準クロックの位相調整を行い、前記Ａ−Ｄ変換手段によるサンプリングタイミングを調整し、
   前記増幅率制御手段は、前記６点サンプル値と各サンプル点ごとに予め定められた６個の第２の係数とを乗じた内積値を算出し、該内積値から前記プリアンブル再生信号の振幅値を検出し、検出された前記振幅値に基づいて前記プリアンブル再生信号の増幅率を制御することを特徴とする請求項７または８に記載の磁気記録再生装置。
10. 前記位相調整手段は、各サンプル点でサンプル値を取得するごとに、前記６個の第１の係数を順次ループ遅延させ、取得したサンプル値を含む６点サンプル値とループ遅延した前記６個の第１の係数とを乗じた内積値を算出し、該内積値から前記プリアンブル再生信号の位相誤差を検出し、検出された位相誤差に基づいてサーボ基準クロックの位相調整を行い、前記Ａ−Ｄ変換手段によるサンプリングタイミングを調整し、
    前記増幅率制御手段は、各サンプル点でサンプル値を取得するごとに、前記６個の第２の係数を順次ループ遅延させ、取得したサンプル値を含む６点サンプル値とループ遅延した前記６個の第２の係数とを乗じた内積値を算出し、該内積値から前記プリアンブル再生信号の振幅値を検出し、検出された前記振幅値に基づいて前記プリアンブル再生信号の増幅率を制御することを特徴とする請求項９に記載の磁気記録再生装置。
11. 各サンプル点でサンプル値を取得するごとに、前記６個の第１の係数を順次ループ遅延させ、取得したサンプル値を含む６点サンプル値とループ遅延した前記６個の第１の係数とを乗じた第１の内積値を算出し、該第１の内積値から前記プリアンブル再生信号の位相誤差を検出するとともに、各サンプル点でサンプル値を取得するごとに、前記６個の第２の係数を順次ループ遅延させ、取得したサンプル値を含む６点サンプル値とループ遅延した前記６個の第２の係数とを乗じた第２の内積値を算出し、該第２の内積値から前記プリアンブル再生信号の振幅値を検出する位相振幅検出手段をさらに備え、
    前記位相調整手段は、前記位相振幅検出手段によって検出された前記位相誤差に基づいてサーボ基準クロックの位相調整を行い、前記Ａ−Ｄ変換手段によるサンプリングタイミングを調整し、
    前記増幅率制御手段は、前記位相振幅検出手段によって検出された前記振幅値に基づいて前記プリアンブル再生信号の増幅率を制御することを特徴とする請求項９に記載の磁気記録再生装置。
12. 磁気記録媒体を製造するためのスタンパであって、
    前記磁気記録媒体のクロック同期をとるためのサーボデータを表す磁性部および非磁性部を有するプリアンブル領域に対応する、凹部および凸部を有する領域を具備し、
    前記凹部と前記凸部の占有比が異なることを特徴とする、磁気記録媒体を製造するためのスタンパ。
13. 前記磁気記録媒体のユーザデータを書き込み可能な磁性部およびユーザデータを書き込み不能な非磁性部を有するデータ領域に対応する、凹部および凸部を有する領域を具備し、
    前記プリアンブル領域に対応する凹部および凸部を有する領域における前記凹部と前記凸部の占有比は、前記データ領域に対応する凹部および凸部を有する領域の前記凹部と前記凸部の占有比の１０％以内の差で形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の磁気記録媒体を製造するためのスタンパ。

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