JP2009181628A - Write signal phase adjusting device and method for patterned medium, and magnetic disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パターンドメディアの磁性ドット列上を浮上走行して磁界を印加する記録ヘッドへのライト信号の位相を調整する装置及び方法並びに磁気ディスク装置に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for adjusting the phase of a write signal to a recording head that floats on a magnetic dot row of a patterned medium and applies a magnetic field, and a magnetic disk apparatus.
磁気ディスク装置では、小型かつ大容量の装置が求められ続けており、高記録密度化が要求されている。記録密度を向上させるため、磁性ドットが人工的に規則正しく並べられた記録媒体すなわちパターンドメディアの開発が進められている。パターンドメディアでは、磁性ドット1個につき1ビットが記録されることで、高記録密度が達成される。 In the magnetic disk device, a small and large-capacity device is continuously demanded, and a high recording density is required. In order to improve the recording density, development of a recording medium in which magnetic dots are artificially arranged regularly, that is, a patterned medium, has been advanced. In patterned media, a high recording density is achieved by recording 1 bit per magnetic dot.
図1は、パターンドメディアの例を示す図であり、図1(A)は、パターンドメディアとして構成される磁気ディスク100の概観を示す図、図1(B)は、図1(A)における一部分102を拡大して示す図、図1(C)は、図1(B)におけるデータ領域108を拡大して示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of patterned media, FIG. 1A is a diagram showing an overview of a
ディスク100上には、円周状に記録トラック104が予めパターンとして形成されている。記録トラック104は記録再生ヘッドを位置決めするためのサーボ領域106とデータを記録するためのデータ領域108とからなっており、少なくともデータ領域108は孤立した磁性体による磁性ドット110の列で構成されている。
On the
図2は、パターンドメディアに対するデータの記録及び再生について説明するための図であって、図2(A)は、磁性ドット110列に印加されるライト磁界の波形を示す図、図2(B)は、磁性ドット110列の上面を示す図、図2(C)は、図2(B)における切断線a−a’に沿う断面図、図2(D)は、磁性ドット110列から発生する磁界の再生波形を示す図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the recording and reproduction of data with respect to the patterned medium. FIG. 2A is a diagram showing the waveform of the write magnetic field applied to the
磁性ドット110は垂直方向に磁化され、その向きが上向きか又は下向きかで1ビットのデータが記録される。磁性ドット110の位置は予めディスク上に決まっているので、データを記録するときには記録データに応じたライト磁界を、磁性ドット列に位相を合わせて正しい記録タイミングで印加する必要がある。特に、ライト磁界を発生させる回路の固有遅延及びその温度変化も補正される必要がある。
The
下記の特許文献1の図8(a)には、何回か位相を変えて記録することにより、あるいは位相の異なる記録を一括して行うことにより、最適な位相を求める方法が記載されている。また、特許文献1の図8(b)には、媒体に記録しない程度の微弱なライト磁界が再生ヘッドに回り込むことを利用して図8(a)による処理後に位相を微調整する方法が記載されている。
FIG. 8A of
特許文献1には、媒体に非磁性領域を設け、そこをヘッドが通過するときに弱いライト磁界を発生させて記録回路と再生回路との位相差を検出してライト同期補正に用いることが提案されている。しかし、より高密度の記録を行うには、磁性ドットから発生する磁界の再生波形とライト磁界との位相関係を直接検出してライト信号の位相を補正することができるようにすることが望ましい。
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ライト磁界を発生させる回路の固有遅延及びその温度変化に応じてライト信号の位相を高精度に補正することができるようにすることでパターンドメディアへの高密度記録を可能とするライト信号位相調整装置及び方法並びに磁気ディスク装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to accurately correct the phase of the write signal in accordance with the inherent delay of the circuit that generates the write magnetic field and the temperature change thereof. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a write signal phase adjusting apparatus and method and a magnetic disk apparatus that enable high-density recording on a patterned medium.
上記目的を達成するために、本発明によれば、パターンドメディアの磁性ドット列上を浮上走行して磁界を印加する記録ヘッドへのライト信号の位相を調整する装置であって、該記録ヘッドから一定距離だけ離隔して設けられた再生ヘッドで該磁性ドット列から発生する磁界である第一の磁界を再生することにより得られる信号の位相を第一の位相として検出する手段と、該第一の磁界と該記録ヘッドからのライト磁界である第二の磁界との合成磁界を該再生ヘッドで再生することにより得られる信号の位相を第二の位相として検出する手段と、該第一の位相と該第二の位相との位相差に基づいて該ライト信号の位相を変更する手段と、を具備するライト信号位相調整装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an apparatus for adjusting the phase of a write signal to a recording head that flies over a magnetic dot row of a patterned medium and applies a magnetic field, Means for detecting, as a first phase, a phase of a signal obtained by reproducing a first magnetic field, which is a magnetic field generated from the magnetic dot array, by a reproducing head provided at a certain distance from Means for detecting, as the second phase, a phase of a signal obtained by reproducing with the reproducing head a combined magnetic field of one magnetic field and a second magnetic field that is a write magnetic field from the recording head; And a means for changing the phase of the write signal based on a phase difference between the phase and the second phase.
一つの好適な態様では、該第二の磁界は、磁性ドットの磁化の方向を反転させることのない強度を有する。 In one preferred embodiment, the second magnetic field has a strength that does not reverse the magnetization direction of the magnetic dots.
一つの好適な態様では、該第二の磁界は、該再生ヘッドが飽和することのない強度を有する。 In one preferred embodiment, the second magnetic field has a strength that does not saturate the read head.
一つの好適な態様では、このライト信号位相調整装置は、該記録ヘッドと該再生ヘッドとの間の距離に基づいて該ライト信号の位相を変更する手段、を更に具備する。 In one preferred embodiment, the write signal phase adjusting device further includes means for changing the phase of the write signal based on a distance between the recording head and the reproducing head.
さらに、本発明によれば、上述のライト信号位相調整装置の技術的特徴と同一の技術的特徴を有するライト信号位相調整方法と、当該ライト信号位相調整装置を備える磁気ディスク装置と、が提供される。 Furthermore, according to the present invention, there are provided a write signal phase adjusting method having the same technical features as the above-described technical features of the write signal phase adjusting device, and a magnetic disk device including the write signal phase adjusting device. The
開示のライト信号位相調整装置及び方法並びに磁気ディスク装置によれば、ライト磁界を発生させる回路の固有遅延及びその温度変化に応じて高精度にライト信号の位相が補正されるため、磁性ドット列に対し高精度に位相が合ったタイミングでライト磁界が印加される結果、パターンドメディアへの高密度記録が可能となる。 According to the disclosed write signal phase adjusting apparatus and method and magnetic disk apparatus, the phase of the write signal is corrected with high accuracy in accordance with the inherent delay of the circuit that generates the write magnetic field and the temperature change thereof. On the other hand, as a result of the write magnetic field being applied at a timing with high accuracy in phase, high-density recording on the patterned medium becomes possible.
最初に、図3を用いて、ライト信号位相調整装置の一実施形態が適用される磁気ディスク装置の概略構造について説明する。磁気ディスク装置は、再生ヘッド及び記録ヘッドを搭載したヘッドスライダが回転型記録媒体上を浮上走行してリード及びライトを行う形態の情報記憶装置の一種であり、図3は、内部構造を説明するため、矢印Aで示される方向から取付けられるカバーが取り外された状態で示されている。 First, a schematic structure of a magnetic disk device to which an embodiment of a write signal phase adjusting device is applied will be described with reference to FIG. A magnetic disk device is a type of information storage device in which a read head and a head slider mounted with a recording head float on a rotary recording medium to read and write, and FIG. 3 illustrates the internal structure. Therefore, the cover attached from the direction indicated by the arrow A is shown in a removed state.
図3において、磁気記録媒体(磁気ディスク)としてのパターンドメディア100は、クランプ302によりスピンドルモータに固定され、稼働中、スピンドルモータによって駆動されて所定の回転速度で回転し続ける。パターンドメディア100上をnmオーダでヘッドスライダ304が浮上走行する。ヘッドスライダ304に搭載された再生ヘッド及び記録ヘッドは、パターンドメディア100に対し所定の間隔を有して動作する。
In FIG. 3, a patterned
スライダ304は、一定の押し付け力をスライダ304に印加するサスペンション306を介して駆動アーム308に接続されている。駆動アーム308がボイスコイルモータ310により駆動されてパターンドメディア100上をスキャンすることで、所望の位置にあるデータのリード及びライトが実現される。これらのコンポーネントは、ベース312に取付けられている。
The
図4は、ライト信号位相調整装置の原理を説明するための図である。同図において、符号100はパターンドメディア(磁気ディスク)、符号110は磁性ドット、符号304はヘッドスライダ、符号402は再生ヘッド(Rヘッド)、符号404は記録ヘッド(Wヘッド)、をそれぞれ示す。記録ヘッド404からのライト磁界がない場合、磁性ドット110列上を浮上走行する再生ヘッド402の出力は、磁性ドット110列から発生する磁界を再生した、符号410で示される再生波形を示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of the write signal phase adjusting device. In the figure,
ここで、記録ヘッド404から、磁性ドット110に記録されず、かつ、再生ヘッド402が飽和しない程度に微小なライト磁界として、符号412で示される波形の磁界が発生している場合を考える。その場合、再生ヘッド402には、この微小なライト磁界412が回り込んでくることから、再生ヘッド402は、磁性ドット110列から発生する磁界410と記録ヘッド404からのライト磁界412との合成磁界を再生した、符号414で示される再生波形を出力することとなる。図4に示される例では、磁性ドット再生波形410に対してライト磁界波形412の位相遅れが30°であるため、磁性ドット再生波形410に対して合成磁界再生波形414が15°の位相遅れを有する。
Here, consider a case where a magnetic field having a waveform indicated by
図4からわかるように、磁性ドット列のみによる磁界の再生波形410と、磁性ドット列による磁界及び記録ヘッドからのライト磁界による合成磁界の再生波形414と、を検出することにより、記録ヘッド404から再生ヘッド402へ回り込むライト磁界の波形412を求めることができる。したがって、磁性ドット列による磁界に対するライト磁界の位相遅れを知ることができる。
As can be seen from FIG. 4, by detecting the
図5は、磁性ドット列から発生する磁界の再生波形410、記録ヘッドからのライト磁界の波形412、及び両磁界の合成磁界の再生波形414の例を示す図である。図5(A)、図5(B)及び図5(C)は、磁性ドット列から発生する磁界の再生波形410に対する、記録ヘッドからのライト磁界の波形412の位相遅れが、それぞれ、0°、30°及び90°の場合を示している。ライト磁界の回りこみ波形の位相遅れに応じて再生波形出力の位相が変化するので、逆にライト磁界の位相遅れを求めることができ、その結果、ライト磁界を発生させる記録ヘッドへのライト信号の位相を調整することが可能となる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a
図6は、ライト信号位相調整装置の一実施形態の構成を示す図である。同図において、符号602は位相検出器、符号604はコントローラ、符号606はライト信号発生器、符号608はヘッドアンプ、をそれぞれ示す。位相検出器602は、再生ヘッド402の出力を入力し、その位相を検出して、コントローラ604に送る。コントローラ604は、検出された位相に基づいて、ライト信号発生器606で生成されるライト信号の位相を制御する。ライト信号発生器606で生成されるライト信号は、ヘッドアンプ608により増幅され、記録ヘッド404に送られて、ライト磁界を発生させる。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a write signal phase adjusting device. In the figure,
図7は、図6に示されるライト信号位相調整装置の動作フローを示す図である。まず、ディスク(パターンドメディア)100が所定の回転速度で回転し、ヘッドスライダ304が所定の相対速度で磁性ドット110列上を浮上走行しており、記録ヘッド404からのライト磁界が発生していない状態で、磁性ドット110列から発生する磁界(第一の磁界)を再生ヘッド402が再生する。位相検出器602は、再生ヘッド402によって再生される第一の磁界の信号波形について、その位相ΦRを検出し、コントローラ604に位相ΦRの情報を送る(ステップ702)。図5(B)に示される磁性ドット再生波形410の例では、位相ΦRとして0°が検出されることとなる。
FIG. 7 is a diagram showing an operation flow of the write signal phase adjusting device shown in FIG. First, the disk (patterned medium) 100 rotates at a predetermined rotational speed, the
次いで、コントローラ604は、微小なライト磁界を生成するライト信号を位相ΦRで発生させるようにライト信号発生器606を制御する。このライト信号は、ヘッドアンプ608により増幅されて、記録ヘッド404に送られる。そして、記録ヘッド404は、微小なライト磁界(第二の磁界)を発生させる(ステップ704)。このライト磁界は、磁性ドットの磁化の方向を反転させることがなく、かつ、再生ヘッド402が飽和することのない強度を有する。
Next, the controller 604 controls the
すると、再生ヘッド402は、磁性ドット110列から発生する磁界(第一の磁界)と、記録ヘッド404から回り込むライト磁界(第二の磁界)と、の合成磁界を再生する。位相検出器602は、再生ヘッド402によって再生された合成磁界の信号波形について、その位相ΦR+Wを検出し、コントローラ604に位相ΦR+Wの情報を送る(ステップ706)。図5(B)に示される合成磁界の再生波形414の例では、位相ΦR+Wとして15°が検出されることとなる。
Then, the reproducing
次いで、コントローラ604は、ライト信号の生成の位相を、
(ΦR+W−ΦR)×2
だけ進ませる制御を行う(ステップ708)。これにより、磁性ドット再生波形にライト磁界の位相を合わせることができる。図5(B)に示される例では、磁性ドット再生波形410の位相ΦRが0°で、合成磁界再生波形414の位相ΦR+Wが15°であることから、(15°−0°)×2=30°だけ、ライト信号の位相が進められ、ライト磁界波形412の位相遅れ30°が解消されることとなる。かくして、ライト磁界を発生させる回路の固有遅延及びその温度変化を高精度に補正することができる。
Next, the controller 604 determines the phase of the generation of the write signal.
(Φ R + W −Φ R ) × 2
Control is performed to advance only by (step 708). Thereby, the phase of the write magnetic field can be matched with the magnetic dot reproduction waveform. In the example shown in FIG. 5B, since the phase Φ R of the magnetic
実際のデータ記録の際には、記録ヘッド404と再生ヘッド402との距離dに相当する位相γの補正が別途必要となる。図6に示される例では、スライダ304がディスク100に対し矢印610の方向に走行し、再生ヘッド402の後方に記録ヘッド404が位置することとなるため、ステップ708による調整後の位相を、距離dに相当する位相γだけ遅らせる必要がある。そこで、コントローラ604は、ライト信号生成の位相を更に位相γだけ遅らせて実際のデータ記録を行う制御を実行する(ステップ710)。
In actual data recording, it is necessary to separately correct the phase γ corresponding to the distance d between the
以上の実施形態に関し、以下の付記を開示する。 Regarding the above embodiment, the following supplementary notes are disclosed.
(付記1) パターンドメディアの磁性ドット列上を浮上走行して磁界を印加する記録ヘッドへのライト信号の位相を調整する装置であって、
該記録ヘッドから一定距離だけ離隔して設けられた再生ヘッドで該磁性ドット列から発生する磁界である第一の磁界を再生することにより得られる信号の位相を第一の位相として検出する手段と、
該第一の磁界と該記録ヘッドからのライト磁界である第二の磁界との合成磁界を該再生ヘッドで再生することにより得られる信号の位相を第二の位相として検出する手段と、
該第一の位相と該第二の位相との位相差に基づいて該ライト信号の位相を変更する手段と、
を具備するライト信号位相調整装置。
(Appendix 1) A device that adjusts the phase of a write signal to a recording head that floats on a magnetic dot array of a patterned medium and applies a magnetic field,
Means for detecting, as a first phase, a phase of a signal obtained by reproducing a first magnetic field, which is a magnetic field generated from the magnetic dot array, by a reproducing head provided at a certain distance from the recording head; ,
Means for detecting, as a second phase, a phase of a signal obtained by reproducing with the reproducing head a combined magnetic field of the first magnetic field and a second magnetic field that is a write magnetic field from the recording head;
Means for changing the phase of the write signal based on a phase difference between the first phase and the second phase;
A write signal phase adjusting device comprising:
(付記2) 該第二の磁界は、磁性ドットの磁化の方向を反転させることのない強度を有する、付記1に記載のライト信号位相調整装置。
(Supplementary note 2) The write signal phase adjusting device according to
(付記3) 該第二の磁界は、該再生ヘッドが飽和することのない強度を有する、付記1に記載のライト信号位相調整装置。
(Supplementary note 3) The write signal phase adjusting device according to
(付記4) 該記録ヘッドと該再生ヘッドとの間の距離に基づいて該ライト信号の位相を変更する手段、を更に具備する、付記1に記載のライト信号位相調整装置。
(Supplementary note 4) The write signal phase adjusting device according to
(付記5) パターンドメディアの磁性ドット列上を浮上走行して磁界を印加する記録ヘッドへのライト信号の位相を調整する方法であって、
該記録ヘッドから一定距離だけ離隔して設けられた再生ヘッドで該磁性ドット列から発生する磁界である第一の磁界を再生することにより得られる信号の位相を第一の位相として検出するステップと、
該第一の磁界と該記録ヘッドからのライト磁界である第二の磁界との合成磁界を該再生ヘッドで再生することにより得られる信号の位相を第二の位相として検出するステップと、
該第一の位相と該第二の位相との位相差に基づいて該ライト信号の位相を変更するステップと、
を具備するライト信号位相調整方法。
(Supplementary Note 5) A method for adjusting the phase of a write signal to a recording head that floats on a magnetic dot row of a patterned medium and applies a magnetic field,
Detecting a phase of a signal obtained by reproducing a first magnetic field, which is a magnetic field generated from the magnetic dot array, by a reproducing head provided at a certain distance from the recording head as a first phase; ,
Detecting a phase of a signal obtained by reproducing a combined magnetic field of the first magnetic field and a second magnetic field, which is a write magnetic field from the recording head, by the reproducing head as a second phase;
Changing the phase of the write signal based on the phase difference between the first phase and the second phase;
Write signal phase adjustment method comprising:
(付記6) 該第二の磁界は、磁性ドットの磁化の方向を反転させることのない強度を有する、付記5に記載のライト信号位相調整方法。
(Supplementary note 6) The write signal phase adjustment method according to
(付記7) 該第二の磁界は、該再生ヘッドが飽和することのない強度を有する、付記5に記載のライト信号位相調整方法。
(Supplementary note 7) The write signal phase adjustment method according to
(付記8) 該記録ヘッドと該再生ヘッドとの間の距離に基づいて該ライト信号の位相を変更するステップ、を更に具備する、付記5に記載のライト信号位相調整方法。
(Supplementary note 8) The write signal phase adjustment method according to
(付記9) 付記1から付記4までのいずれか一項に記載のライト信号位相調整装置を備える磁気ディスク装置。
(Supplementary note 9) A magnetic disk device including the write signal phase adjusting device according to any one of
100 パターンドメディア(ディスク)
104 記録トラック
106 サーボ領域
108 データ領域
110 磁性ドット
302 クランプ
304 ヘッドスライダ
306 サスペンション
308 駆動アーム
310 ボイスコイルモータ
312 ベース
402 再生ヘッド
404 記録ヘッド
602 位相検出器
604 コントローラ
606 ライト信号発生器
608 ヘッドアンプ
100 patterned media (disc)
104
Claims (7)
該記録ヘッドから一定距離だけ離隔して設けられた再生ヘッドで該磁性ドット列から発生する磁界である第一の磁界を再生することにより得られる信号の位相を第一の位相として検出する手段と、
該第一の磁界と該記録ヘッドからのライト磁界である第二の磁界との合成磁界を該再生ヘッドで再生することにより得られる信号の位相を第二の位相として検出する手段と、
該第一の位相と該第二の位相との位相差に基づいて該ライト信号の位相を変更する手段と、
を具備するライト信号位相調整装置。 A device that adjusts the phase of a write signal to a recording head that levitates and travels over a magnetic dot array of patterned media and applies a magnetic field,
Means for detecting, as a first phase, a phase of a signal obtained by reproducing a first magnetic field, which is a magnetic field generated from the magnetic dot array, by a reproducing head provided at a certain distance from the recording head; ,
Means for detecting, as a second phase, a phase of a signal obtained by reproducing with the reproducing head a combined magnetic field of the first magnetic field and a second magnetic field that is a write magnetic field from the recording head;
Means for changing the phase of the write signal based on a phase difference between the first phase and the second phase;
A write signal phase adjusting device comprising:
該記録ヘッドから一定距離だけ離隔して設けられた再生ヘッドで該磁性ドット列から発生する磁界である第一の磁界を再生することにより得られる信号の位相を第一の位相として検出するステップと、
該第一の磁界と該記録ヘッドからのライト磁界である第二の磁界との合成磁界を該再生ヘッドで再生することにより得られる信号の位相を第二の位相として検出するステップと、
該第一の位相と該第二の位相との位相差に基づいて該ライト信号の位相を変更するステップと、
を具備するライト信号位相調整方法。 A method of adjusting a phase of a write signal to a recording head that applies a magnetic field by flying over a magnetic dot row of a patterned medium,
Detecting a phase of a signal obtained by reproducing a first magnetic field, which is a magnetic field generated from the magnetic dot array, by a reproducing head provided at a certain distance from the recording head as a first phase; ,
Detecting a phase of a signal obtained by reproducing a combined magnetic field of the first magnetic field and a second magnetic field, which is a write magnetic field from the recording head, by the reproducing head as a second phase;
Changing the phase of the write signal based on the phase difference between the first phase and the second phase;
Write signal phase adjustment method comprising:
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