JP2009223990A - 情報記録媒体および情報記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】調整時間が短縮可能な情報記録媒体および情報記憶装置を提供する。
【解決手段】情報記録媒体２において基板Ｓと、所定規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔でこの規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第１の記録ドット２６Ａと、上記規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔で配列された、この配列の１周中に、この規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第２の記録ドット２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄとを備えている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、情報記録媒体およびこの情報記録媒体を備えた情報記憶装置に関する。

情報記憶装置に搭載される情報記録媒体の記録密度を向上させる技術として、パターンドメディア方式の磁気ディスクが近年注目されている。パターンドメディア方式の磁気ディスクは、情報の最小単位を記憶する磁性体、からなるドットがディスク上に規則的な配列で並んだ構造を有している。

図１は、パターンドメディア方式の磁気ディスクの構造を模式的に示す斜視図である。図１には、円板状の磁気ディスクから切り出された一部が示されている。

図１に示す磁気ディスクＤは、基板Ｓ上に複数の記録ドットＱが規則的な配列で並べられた構造を有しており、記録ドットＱのそれぞれには１ビット相当の情報が磁気的に記録される。記録ドットは円板の中心の周りに周回状に並んでおり、記録ドットの列はトラックＴを形成する。このようなパターンドメディア方式の磁気ディスクは、一般にナノインプリント・リソグラフィと呼ばれる公知の製造プロセスによって製造されるが、本発明は製造プロセスに直接係るものではないため、製造プロセスについては説明を省略する。

パターンドメディア方式に限らず一般的な磁気ディスクを搭載した磁気ディスク装置は、磁気ディスク上のサーボパターンを用いて磁気ヘッドを位置決めすることによって目的とする情報の記録再生を行っている。磁気ディスクのトラックには、サーボパターンが配置されたサーボ領域とデータを記録するデータ領域とがトラックに沿って交互に配置されており、回転する磁気ディスクのトラックに沿って相対移動する磁気ヘッドからは、（１回転当たりのサーボ領域の数×磁気ディスクの回転数）で表されるサーボサンプリング周波数でサーボパターンが読み出され磁気ヘッドの位置情報が得られる。この位置情報に基づいて離散時間領域でのサーボ制御が行われ磁気ヘッドが目標とするトラックに追従する。

図２は、磁気ディスクにおける各領域の一般的な配置を示す図である。図２のパート（Ａ）には、磁気ディスク９０の各領域が磁気ヘッドとともに示されており、パート（Ｂ）には、磁気ディスク９０の一部領域Ｒが直線状に展開され拡大して示されている。

磁気ディスク９０上の領域は半径方向にゾーン０からゾーンｉまで複数のゾーンに区分されて使用されている。１つのゾーン内では記録周波数が一定のため１ビット当たりの記録領域の長さが内周から外周に向かって徐々に長くなるが、１ビット当たりの記録領域の長さがすべてのゾーンに亘って一定の範囲に収まるように、外周側のゾーンほど記録周波数が高い構造となっている（ゾーンＣＡＶ方式）。サーボ領域とこのサーボ領域に続くデータ領域とでセクタが構成される。なお、図２のパート（Ａ）に示すように、磁気ヘッド９１はアーム９２の先端に取り付けられており、サーボ領域は、厳密には磁気ヘッドがアームの回転に伴い移動する軌跡９３に沿って円弧状に配置されている。

パターンドメディア方式に対し、従来広く用いられている連続媒体方式の磁気ディスクでは、一様に連続して広がった磁性膜にサーボ領域およびデータ領域が設けられている。この一方、パターンドメディア方式の磁気ディスクでは、サーボ領域に、サーボ情報に応じた磁性域／非磁性域のパターンが製造プロセスによって形成されており、サーボ領域全体が均一に磁化された場合に、サーボ情報を表す磁気パターンとなる。また、データ領域には微小な記録ドットが離散的に配置される。１つの記録ドットが情報の１ビットに相当し、磁化方向によってビットの値が表される。パターンドメディア方式の磁気ディスクでは、記録ドットと記録ドットとの間には情報が記録できないため、情報の記録は磁気ヘッドを記録ドット上に正確に位置決めした上で行う必要がある。この位置決めには、記録ヘッドを磁気ディスクの半径方向で位置決めすることと、記録ヘッドに信号を供給するタイミングおよび記録ヘッドから信号を読み出すタイミングを記録ドットの通過タイミングに同期させることとが含まれる。

図３は、パターンドメディア方式の磁気ディスクの記録ドットとライトクロックとの関係を説明する図である。

図３に示すように、パターンドメディア方式の磁気ディスクに情報を記録する場合には、磁気ヘッド９５が記録ドットＱを通過するタイミングに同期したライトクロックを生成し、このライトクロックに同期させて書き込みデータを磁気ヘッド９５に供給することが必要となる。ここでの同期には、周期の一致と位相の一致とがある。例えば、図３に示すライトクロックＣ１およびライトクロックＣ２の周期はともに、磁気ヘッド９５が記録ドットＱを通過する周期と一致しているが、位相は互いにずれている。この結果、適切なライトクロックＣ１のタイミングに基づいて磁気ヘッド９５に信号が供給される場合には情報が記録ドットＱに記録されるが、不適切なライトクロックＣ２タイミングに基づいて信号が供給される場合には情報が正常に記録されない。

記録ドットの通過タイミングに同期したライトクロックを作成する技術として、例えば特許文献１には、磁気ディスクにタイミングの基準となるライトプリアンブルを設ける技術が提案されている。

図４は、ライトプリアンブルが設けられたパターンドメディア方式の磁気ディスクの一部を示す図である。

図４に示す磁気ディスクは、磁性体のパターンからなるライトプリアンブル９６がデータ領域に隣接して設けられている。仮に、磁気ディスク装置の情報を読み出すリードヘッドと情報を書き込むライトヘッドが兼用されている場合には、このヘッドがライトプリアンブル９６を通過する際に読み出した信号に周期および位相を同期させたライトクロックを生成することができる。

しかしながら、磁気ヘッドにリードヘッドとライトヘッドが離れて設けられた磁気ディスク装置では、同期がより困難となる。図４に示す磁気ヘッドには、リードヘッド９８ａとライトヘッド９８ｂが分離して設けられている。リードヘッド９８ａとライトヘッド９８ｂとの距離Ｇは通常数十トラック分に及び、しかも製品ごとの偏差を有している。また、リードヘッド９８ａおよびライトヘッド９８ｂは、回転するアーム９９に取り付けられトラックに対し斜めに並ぶため、リードヘッド９８ａとライトヘッド９８ｂとの距離Ｇおよび偏差の影響は、記録ドットが並んだ周回方向および周回方向と交わる径方向の双方に現れる。

リードヘッドとライトヘッドとが分離した構成の磁気ディスク装置において、リードヘッドでライトプリアンブルを読み出し、読み出した信号にＰＬＬ回路等でライトクロックをロックさせた場合、ライトクロック（図４のＣ４）の周期と、ライトヘッドが記録ドットを通過するタイミング（図４のＣ３）の周期とは一致するが、位相は一致しない。例えば、特許文献２には、周方向での位置関係、すなわちライトクロックと記録ドットの通過タイミングの位相差を調整するため、ライトクロックの位相を変化させながら情報を記録し、最適な位相を探し出す方法が提案されている。

また、径方向での偏差についても、連続媒体の場合に加え、パターンドメディア方式特有の問題がある。前述のように、リードヘッド９８ａとライトヘッド９８ｂとの距離Ｇは通常数十トラック分に及び、しかも製品ごとの偏差を有している。この状況は連続媒体方式の磁気ディスクの場合でも同様であるが、連続媒体方式の場合には、ライトヘッドを任意の位置に位置決めし、試し書きとして情報の記録を行い、この後にリードヘッドの位置を例えばＮ通りに変化させながら記録された情報を読み出し、情報を表す信号が最も効率よく読み出せる位置を検出することによって、リードヘッド９８ａとライトヘッド９８ｂとの距離Ｇ（図４参照）を正確に測定できる。Ｇが測定できれば、ライトヘッドとリードヘッドとの相対的な位置関係を調整することによって適切な記録が可能となる。Ｇの測定には、磁気ディスク１回転分の記録と、リードヘッドの位置をＮ通りに変化させながら行う情報の読出しとが必要となる。リードヘッドの位置１通り当たり、情報の読出しに１回転を要するとすると、磁気ヘッドの適切な位置を得るのに必要な磁気ディスクの回転数ＮＴは、
ＮＴ＝１＋Ｎ
となる。

しかしこれに対し、パターンドメディア方式の磁気ディスクでは、例えば最初の試し書きが記録ドッドの間に対して行なわれ、周方向のライトクロック位相は正しかったにも関わらず結果的に記録ドッド上に記録できない場合があり、この場合はＮＴ（＝１＋Ｎ）回転の試行により相対距離Ｇ（図４参照）が測定できない。

このように、パターンドメディア方式の磁気ディスクにおいては、周方向および径方向の双方で位置関係を調整する必要がある。
特開２００３−１５７５０７号公報 特開２００６−１６４３４９号公報

しかしながら、パターンドメディア方式の磁気ディスクでは、調整すべきアクセス条件として、ライトクロックの位相、ライトヘッドと記録ドットとの径方向における位置関係の二つ
があり、試し書きおよび読み出しで変化させるアクセス条件の組合せパターンが増大する。例えば、ライトクロックの周期および位相が適切であっても、情報が記録ドットに記録される保証はなく、しかも、情報が記録ドットに記録されない原因が、径方向のずれであるか、周方向、すなわちライトクロックの位相ずれであるか判別できない。

リードヘッドの位置をＮトラック分に亘り変化させ、ライトヘッドの径方向位置をＭ通りに変化させ、ライトクロックの位相をＬ通りに変化させ、この中から最適なアクセス条件を得ようとすると、必要な磁気ディスクの回転数ＮＴは、
ＮＴ＝（１＋Ｎ）×Ｍ×Ｌ
となる。このため、調整において最適なアクセス条件を得るために長時間を要するという問題がある。

上記事情に鑑み、本明細書に記載する１つまたは複数の実施形態は、調整時間が短縮可能な情報記録媒体および情報記憶装置を提供する。

上記目的を達成する情報記録媒体の基本形態は、
基板と、
所定規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔でこの規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第１の記録ドットと、
上記規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔で配列された、この配列の１周中に、この規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第２の記録ドットとを備えている。

この基本形態によれば、第２の記録ドットは、周回状に配列されるが、規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる。したがって、第２の記録ドットに情報を周回に沿って記録することにより、複数のアクセス条件に対応した記録が行われる。よって、アクセス条件の変更回数を低減することができる。

上記基本形態に対し、「上記第２の記録ドットが、上記第１の記録ドットの配列の規則に則った位置から、この配列の周回に沿う方向にずれた位置に配置されたものである」という応用形態は好適である。

この好適な応用形態によれば、配列の周回に沿って各記録ドットに順次に記録する場合における記録タイミングの調整回数を低減することができる。

上記基本形態に対し、「上記第２の記録ドットが、上記第１の記録ドットの配列の規則に則った位置から、この配列の周回に交わる方向にずれた位置に配置されたものである」という応用形態は好適である。

この好適な応用形態によれば、配列の周回に沿って磁気ヘッドを移動させて記録ドットに記録する場合における磁気ヘッド移動経路の位置調整回数を低減することができる。

上記基本形態に対し、「上記複数の第１の記録ドットおよび上記複数の第２の記録ドットは、配列の周回に沿う方向については、上記規則に則った等間隔で配列されたものである」という応用形態は好適である。

記録ドットが配列の周回に沿う方向について等間隔で配列されていることによって、記録ドットの相互間隔についての複数の条件に対応した試行が不要であり、試行は記録ドットの位置についてのみ行えばよい。

また、上記基本形態に対し、「上記配列の周回の途上に、この周回に沿う方向における記録ドットの相互間隔とは整数比を有する相互間隔で記録された磁気パターンを更に備えた」という応用形態は好適である。

この好適な応用形態によれば、記録ドットの相互間隔が、磁気パターンに基づいて一意的に決定されるため、試行は記録ドットの位置についてのみ行えばよい。

また、上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、基板と、
所定規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔でこの規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第１の記録ドットと、
上記規則に則って周回状にこの規則に則った相互間隔で配列された、この配列の１周中に、この規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第２の記録ドットとを備えた情報記録媒体、および、
上記情報記録媒体の周回に沿って相対的に移動しながら上記第１の記録ドットおよび上記第２の記録ドットに情報を記録する記録部を備えている。

なお、上記基本形態にいう情報記憶装置については、ここではその基本形態のみを示すのに留めるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう情報記憶装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した情報記録媒体の各応用形態に対応する各種の応用形態が含まれる。

以上説明したように、情報記録媒体および情報記憶装置の上記基本形態によればアクセス条件の調整時間が短縮可能となる。

基本形態および応用形態について上記説明した情報記録媒体および情報記憶装置に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。

図５は、情報記憶装置の具体的な第１実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。

ハードディスク装置（ＨＤＤ）１には円盤状の磁気ディスク２と、磁気ディスク２に対する情報の読み書きを行う磁気ヘッド３、磁気ヘッド３を磁気ディスクの径方向に移動するアーム４、アーム４を回転駆動するアーム駆動部５、および、ＨＤＤ１の各部を制御するとともに磁気ヘッド３に対し信号を受送信する制御回路６を備えている。磁気ディスク２は、上述した基本形態における情報記録媒体の一例に相当する。磁気ヘッド３は、リードヘッド３ａとライトヘッド３ｂを備えており、リードヘッド３ａとライトヘッド３ｂとは間隔を置いて配置されている。ライトヘッド３ｂが上述した基本形態における記録部の一例に相当する。

制御回路６は、リードヘッド３ａから出力される信号を受信する読出し部６ａ、記録する情報の信号をライトヘッド３ｂに供給する書き込み部６ｃ、読出し部６ａにリードクロックを供給し、書き込み部６ｃにライトクロックを供給するクロック生成部６ｃ、および、制御回路６全体を制御するとともにアーム駆動部５を駆動して磁気ヘッド３を移動する制御部６ｆを備えている。読出し部６ａは、リードヘッド３ａがライトプリアンブルを通過するときに読み出す信号をクロック生成部６ｃに供給する。クロック生成部６ｃはＰＬＬ回路を有しており、読出し部６ａから供給されたライトプリアンブルの信号に周期および位相が合ったリードクロックを生成するとともにライトプリアンブルの信号と周期が同一で、位相がずれたライトクロックを生成する。リードクロックとライトクロックとの位相のずれは、制御部６ｆによって設定される。制御部６ｆは、メモリを有しており、読出し部６ａから供給された記録ドットの読出し信号の振幅を記憶し、振幅が最大となる条件を求め、求めた条件に応じて、アーム駆動部５の駆動によるリードヘッド３ａおよびライトヘッド３ｂの位置、そして、ライトクロックの位相のずれ量を設定する。

磁気ディスク２は、パターンドメディア方式の磁気ディスクであり、基板Ｓと、基板Ｓ上に並べられた複数の記録ドットＱを有する基本的な構造は、図１を参照して説明した構造と同様である。

図６は、図５に示す磁気ディスクの詳細を示す図である。図６のパート（Ａ）には、磁気ディスク２の半分が示されており、図６のパート（Ｂ）からパート（Ｅ）には、磁気ディスク２上の複数の箇所におけるトラックが直線状に展開された状態で拡大して示されている。

磁気ディスク２では、円周上に並んだ記録ドットの列によってトラックＴ（Ｔ_ｘ，Ｔ_ｘ＋１，Ｔ_ｘ＋２，…，Ｔ_ｙ，Ｔ_ｙ＋１，Ｔ_ｙ＋２，…）が形成されている。各トラックは、サーボパターンが配置されたサーボ領域２１によって区切られている。トラックのうち、あるサーボ領域から次のサーボ領域の直前までをセクタと称する。図６に示す磁気ディスク２の例ではＰ個のセクタが設けられており、セクタには０（ゼロ）から（Ｐ−１）までの番号が割り当てられている。各セクタは、サーボ領域２１、プリアンブル領域２２、およびデータ記録領域２３を有している。図６に示す磁気ディスク２の例では、プリアンブル領域２２が、サーボ領域２１とデータ記録領域２３の間に配置されている。また、磁気ディスク２上の領域は、径方向にゾーン０からゾーンｉまで複数のゾーンに区分されている。各ゾーンは試し書き領域２４と情報格納領域２５とを有しており、試し書き領域２４と情報格納領域２５は、各ゾーンを径方向に区分している。図６に示す磁気ディスク２の例では、各ゾーンに属する複数のトラックのうち内側のトラックＴ_ｘ，Ｔ_ｘ＋１，Ｔ_ｘ＋２，…が情報格納領域２５に属し、外側のトラックＴ_ｙ，Ｔ_ｙ＋１，Ｔ_ｙ＋２，…が試し書き領域２４に属している。試し書き領域２４および情報格納領域２５のいずれに属するトラックも０番のセクタから（Ｐ−１）番のセクタまでのＰ個のセクタを有し、各セクタは、サーボ領域２１、プリアンブル領域２２、データ記録領域２３を有している。サーボ領域２１には、磁性体からなるパターンが形成されており、磁気ディスク２の製造時に磁化されることで磁性パタンが形成されトラックＴを識別する情報を表している。プリアンブル領域２２には、情報書き込みのタイミングの基準を生成するためのライトプリアンブル２７が形成されている。ライトプリアンブル２７は磁性体からなるパターンであり、磁気ディスク２の製造時に磁化されることで磁性パターンとなる。ライトプリアンブル２７は、上述した応用形態における基準パターンの一例に相当し、少なくとも前記試し書き領域２４と情報格納領域２５で共通周期、共通位相で書き込まれている。データ記録領域２３には、情報が記憶される磁性体からなる記録ドットが配置されている。図６のパート（Ｂ）には、磁気ディスク２のゾーン１の情報格納領域２５に配置されたトラックＴ_ｘ，Ｔ_ｘ＋１，Ｔ_ｘ＋２，…のセクタ０におけるライトプリアンブル２７および第１の記録ドット２６Ａが示されている。

第１の記録ドット２６Ａは、所定の規則に則って周回状に配列されている。より詳細には、第１の記録ドット２６Ａは、同心円状の複数のトラックＴ（Ｔ_ｘ，Ｔ_ｘ＋１，Ｔ_ｘ＋２，…）上に配置されている。また、第１の記録ドット２６Ａは、１つのゾーン内では、共通のリードクロックで読み出しまた共通のライトクロックで書き込みが行えるよう所定の規則に則った相互間隔で配列されている。より詳細には、１つのゾーン内では、各トラックＴ（Ｔ_ｘ，Ｔ_ｘ＋１，Ｔ_ｘ＋２，…）に同数の第１の記録ドット２６Ａが配置されている。つまり第１の記録ドット２６Ａは、１つのゾーン内では、磁気ディスク２の中心から臨む角度θについて一定の相互間隔、すなわち等角度間隔で配置されている。個々のトラックＴ（Ｔ_ｘ，Ｔ_ｘ＋１，Ｔ_ｘ＋２，…）に注目した場合には、トラックＴに、第１の記録ドット２６Ａが等間隔で配置されている。ＨＤＤ１において磁気ディスク２が回転し、リードヘッド３ａまたはライトヘッド３ｂがトラックＴ上を相対移動する場合、リードヘッド３ａまたはライトヘッド３ｂが記録ドット２６Ａを通過する時間周期は１つのゾーン内ではいずれのトラックＴでも一定となる。そこで、１つのゾーン内で周方向で隣接する記録ドット２６Ａ同士の間隔を、ヘッドを通過する時間周期が同じという意味で、周期λと称する。また更に、第１の記録ドット２６Ａは、規則に則った位置に配列されている。より詳細には、すべての第１の記録ドット２６Ａが等角度間隔で配置されており、かつ、円状のトラック上に配置されている。すべての第１の記録ドット２６Ａが等角度間隔で配置されているとは、第１の記録ドット２６Ａがトラック上の周期λで配置された基準位置上にあることを意味する。

また、ライトプリアンブル２７も、周方向に見た場合、磁気ディスク２の中心から臨む角度θについて一定の相互間隔で配列されており、図６に示す例では、同一トラック上の第１の記録ドット２６Ａの相互間隔と１：１の関係を有する相互間隔で配列されている。すなわち、周期λで配置されている。また、ライトプリアンブル２７と第１の記録ドット２６Ａが隣接する場所で、ライトプリアンブル２７と第１の記録ドット２６Ａとは周期λの間隔で配列されている。つまり、ライトプリアンブル２７も第１の記録ドット２６Ａと同様にトラック上の周期λで配置された基準位置上にある。このことは、第１の記録ドット２６Ａとライトプリアンブル２７とが、配列の周期λに対し位相差が０度の位置に配置されていることを意味する。

したがって、磁気ディスク装置１のリードヘッド３ａが、図６パート（Ｂ）に示すトラックＴ（Ｔ_ｘ，Ｔ_ｘ＋１，Ｔ_ｘ＋２，…）のいずれかに沿って相対移動する場合に、ライトプリアンブル２７を通過するリードヘッド３ａから読み出された信号に周期および位相が同期したリードクロックが生成されるとき、このリードクロックの周期および位相は、リードヘッド３ａが第１の記録ドット２６Ａを通過するタイミングの周期および位相と一致する。したがって、第１の記録ドット２６Ａからの読出しは、ライトプリアンブル２７の読出し信号に同期したリードクロックに同期して行うことができる。しかし、リードヘッド３ａとライトヘッド３ｂは離れているため、リードクロックの位相はライトヘッド３ｂが第１の記録ドット２６Ａを通過するタイミングの位相と一致しない。第１の記録ドット２６Ａに対し情報を適切に記録するためには、ライトヘッド３ｂが第１の記録ドット２６Ａを通過するタイミングに位相が合わさられたライトクロックが必要となる。

図６のパート（Ｃ）からパート（Ｅ）までに示すように、試し書き領域２４のトラックＴ_ｙ，Ｔ_ｙ＋１，Ｔ_ｙ＋２，…にも、ライトプリアンブル２７に続いて第２の記録ドット２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄが配列されている。

試し書き領域２４のうちセクタ０における第２の記録ドット２６Ｂは、情報格納領域２５に配置された第１の第１の記録ドット２６Ａと同様の規則に則って周回状に、規則に則った相互間隔で、規則に則った位置に配列されている。したがって、第１の記録ドット２６Ａは、ライトプリアンブル２７との位相差が０度となる位置に配置されている。

この一方、試し書き領域２４のうちセクタ１における第２の記録ドット２６Ｃは、セクタ０に配置された第２の記録ドット２６Ｂと同様の規則に則って周回状に、規則に則った相互間隔で配列されているが、規則に則った位置から配列の周回に沿う方向にずれた位置に配置されている。より詳細には、セクタ１における第２の記録ドット２６Ｃは、トラック上のライトプリアンブル２７から続く周期λの基準位置に対し位相が３６０／Ｐ度ずれて配置されている。すなわち、セクタ１における第２の記録ドット２６Ｃは、ライトプリアンブル２７との位相差が３６０／Ｐ度となる位置に配置されている。

試し書き領域２４の第２の記録ドット２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄは、ずれ量が異なる複数の位置に現れる。より詳細には、ライトプリアンブル２７から続く周期λの基準位置に対する第２の記録ドット２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄのずれ量は、セクタごとに３６０／Ｐ度ずつ増加する。例えば、図６のパート（Ｅ）に示すように、セクタｐにおける第２の記録ドット２６Ｄは、ライトプリアンブル２７に対して位相差が３６０ｐ／Ｐ度の位置に配置されている。

ここで、図５に示す磁気ディスク装置１で、情報格納領域２５の第１の記録ドット２６Ａに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明する。

図７は、図５に示す磁気ディスク装置において図６に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。この処理では、リードヘッド３ａで読み出すトラック、ライトヘッド３ｂの径方向での位置、およびライトクロックの位相のそれぞれを少しずつ変化させながら読み書きを行い、リードヘッド３ａから読み出した信号の振幅が最大となる条件を得る。

ライトヘッド３ｂが記録ドットを通過するタイミングとライトクロックの位相が一致し、かつ、ライトヘッド３ｂのシフトした径方向の位置がトラックＴ_ｙに一致した場合に、情報の記録効率、つまり記録ドットが磁化される程度が最大となる。図７の処理では、信号振幅値が最大となるアクセス条件を得る。

まず、制御回路６の制御部６ｆは、クロック生成部６ｂにリードクロックとライトクロックの位相差の初期値である初期位相を設定する（Ｓ１１）。位相差は後に変更されていくので、任意の値を初期値として選択することができる。初期値として例えば０が設定されると、クロック生成部６ｂが生成するリードクロックとライトクロックは同位相となる。

次に、制御回路６は、アーム駆動部５を駆動して、磁気ヘッド３のライトヘッド３ｂを試し書きの初期位置に移動する（Ｓ１２）。具体的には、試し書き領域２４のいずれかのトラック、例えばトラックＴ_ｙを目標としてライトヘッド３ｂを移動させる。ライトヘッド３ｂの移動は、より詳細には、リードヘッド３ａで磁気ディスク２上のサーボパターンを読出しながら、ライトヘッド３ｂが目標のトラックＴ_ｙ近傍に位置するようにリードヘッド３ａを位置付けることによって行う。ただし、リードヘッド３ａとライトヘッド３ｂの間隔は上述したように製品ごとに偏差を含んでおり、ライトヘッド３ｂの初期位置は目標のトラックＴ_ｙとは異なるトラック近傍に位置する場合もあり、さらにトラックとトラックの中間に位置する場合もある。

次に試し書き領域にデータを書き込む（Ｓ１３）、より詳細には、トラックＴ_ｙを目標として移動した位置に、１周に亘りテストデータを書き込む。データの書き込みでは、クロック生成部６ｂが、リードヘッド３ａによってライトプリアンブル２７の通過時に読み出される信号と周期および位相が同一のリードクロックを生成し、また、このリードクロックと周期が同一で、設定された位相差を有するライトクロックを生成する。

例えば、位相差が０に設定されている場合、ライトクロックは、リードヘッド３ａによってライトプリアンブル２７の通過時に読み出される信号と同位相となる。書込み部６ｃは、生成したライトクロックに同期してテストデータをライトヘッド３ｂに供給する。これによって、磁気ディスク２上にはライトプリアンブル２７のパターンが通過した周期と同一の周期で情報が記録される。

次に、リードヘッド３ａを、書き込みがされた試し書き領域２４のトラックＴ_ｙに移動する（Ｓ１４）。より詳細には、リードヘッド３ａでサーボパターンを読出しながら、トラックＴ_ｙにリードヘッド３ａを位置付ける。

次に、データリードを行う（Ｓ１５）。リードヘッド３ａによって、試し書き領域２４のトラックＴ_ｙからデータを読出す。データの読出しは、トラックＴ_ｙの０番目から（Ｐ−１）番目までのすべてのセクタに対し行われる。制御回路６ｆは、読出し部６ａを介してリードヘッド３ａから出力された信号の振幅を測定して、セクタごとに振幅の代表値を記憶する。すなわち、ここで、位相差が３６０／Ｐ度ずつずれてＰ個のセクタに配置された第２の記録ドットに対応した、Ｐ個の振幅が記憶される。

次に、制御回路６ｆは、リードヘッド３ａの位置を隣のトラックにシフトし（Ｓ１６）、ステップＳ１３からの処理を繰り返す。ステップＳ１３からの処理はＮトラック分繰り返される。これによって、目標としたトラックとこれに隣接するトラックについて信号振幅値が得られる。

Ｎ回の処理を繰り返した後、制御回路６ｆは今度は、ライトヘッド３ｂの位置をトラック間隔よりも狭く、より具体的には径方向ｒでの記録ドット間の距離の１／Ｍだけ微小にシフトした上で（Ｓ１８）、ステップＳ１２からの処理を再び行う（Ｓ１９）。ステップＳ１２からＳ１８までのステップはライトヘッド３ｂの位置を微小シフトしながらＭ回繰り返される。

Ｍ回の繰り返しが終了した時点では、０番から（Ｐ−１）番までのセクタに対応するＰ個の信号振幅値が、リードヘッド３ａの位置をシフトしながらＮ回測定され、このＮ回の測定が、ライトヘッド３ｂの位置を微小シフトしながらＭ回繰り返される。この結果、Ｐ×Ｎ×Ｍ個の信号振幅値が得られる。

ここで、制御回路６ｆは最適条件を判定する（Ｓ２２）。制御回路６ｆは、記憶されたＰ×Ｎ×Ｍ個の信号振幅値の中で最大の値を有する信号振幅値の条件を検索する。信号振幅値が最大となるのは、ライトヘッド３ｂが記録ドットを通過するタイミングとライトクロックの位相が一致し、ライトヘッド３ｂのシフトした径方向の位置がいずれかのトラックＴ_ｙに一致し、さらに、リードヘッド３ａがそのトラックＴ_ｙからリードを行った場合である。制御回路６ｆは、最大の信号振幅値が得られた、セクタの位相差、リードヘッド３ａのシフト量、およびライトヘッド３ｂの微小シフト量を記憶する。

制御部６ｆは、情報格納領域２５に対し情報のライトを行う場合に、ライトクロックの位相、ライト時のライトヘッド３ｂの位置を、記憶した位相差、リードヘッド３ａのシフト量、およびライトヘッド３ｂの微小シフト量で補正する。このようにして、磁気ディスクに対する最適なアクセス条件が得られる。

上記の処理では、ステップＳ１３のデータライトで磁気ディスクが１回転し、ステップＳ１５のデータリードで磁気ディスクが１回転すると、最適なアクセス条件を求めるまでの磁気ディスクの回転数は、（１＋Ｎ）×Ｍとなり、上記［発明が解決しようとする課題］欄で説明したような、位相差が互いに異なる記録ドットを備えない磁気ディスクの場合における必要な回転数（１＋Ｎ）×Ｍ×Ｌと比べ、調整のための磁気ディスクの回転数が減少する。

次に、情報記憶装置および情報記録媒体の第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図８は、情報記憶装置の具体的な第２実施形態であるＨＤＤの磁気ディスクを示す図である。図８のパート（Ａ）には、磁気ディスク３０の半分が示されており、図８のパート（Ｂ）からパート（Ｅ）には、磁気ディスク３０上の複数の箇所におけるトラックが直線状に展開された状態で拡大して示されている。

第２実施形態におけるＨＤＤは、上述した第１実施形態のＨＤＤと比べ、磁気ディスクの試し書き領域における記録ドットの配置と、最適なアクセス条件を求める動作とが異なるのみであるので、磁気ディスクのみを図示し、他の構成については、これまで説明してきた実施形態における図５を流用して説明する。

磁気ディスク３０には、試し書き領域２４のトラックＴ_ｙ，Ｔ_ｙ＋１，Ｔ_ｙ＋２，…に、ライトプリアンブル２７に続いて記録ドット３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄが規則的な配列で並べられている。

ただし、本実施形態の磁気ディスク３０は、第１実施形態の磁気ディスク２と比べ、第２の記録ドット３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄとライトプリアンブル２７との位相差がすべて０度であり、情報格納領域２５における第１の記録ドット３６Ａの位相差と同じである。この一方、試し書き領域２４における各セクタの第２の記録ドット３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄは、各トラックＴ_ｙ，Ｔ_ｙ＋１，Ｔ_ｙ＋２，…において、情報格納領域２５の第１の記録ドット２６Ａの配列の規則に則った位置から、この配列の周回方向に交わる径方向にずれた位置に配置されている。第２の記録ドット３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄは、径方向でのずれ量がセクタごとに異なる複数の位置に配置されている。より詳細には、第２の記録ドット３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄの位置は、配置されるセクタの番号が進むごとに、トラック間幅の１／Ｐずつ中心にずれている。

図９は、図８に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。図９に示す初期位置設定処理（Ｓ１１）から、データリード（Ｓ１５）までの処理は、図７に示す処理と同一であるので同一符号を付している。ただし、本実施形態の磁気ディスク３０を備えたＨＤＤでは、試し書き領域におけるトラック１周に対し書き込み（Ｓ１３）を行うことで、複数の程度で径方向に位置がずれた記録ドットへの書き込みが完了する。したがって、情報格納領域２５の記録ドット３６Ａに対する最適なアクセス条件を求める動作において、ライトヘッド３ｂの位置を微小シフトしながら（図７のＳ１８参照）記録を繰り返す必要がない。その代わり、本実施形態のＨＤＤでは、最適なアクセス条件を求める動作において、径方向で互いにずれた位置にある第２の記録ドット３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄに対して位相をシフトさせた試し書きを実施する。より詳細には、例えば、ライトヘッドをＴｙ〜Ｔｙ＋Kの間の何処かに位置決めして１回転の試し書きを行なう。このことは例え初期状態であってもKをある程度大きく設定すれば可能である。次にリードヘッドをＴｙからＴｙ+Ｋに順次位置決めしながらリードすれば、最大の信号振幅値が得られたトラックナンバとそのセクタナンバからライトヘッドのシフト量が正確に測定される。また、本実施形態のＨＤＤでは、最適なアクセス条件を求める動作において、ライトクロックの位相を変えながら複数回の書き込みを行い、最適な位相のライトクロックを探す必要がある。したがって、例えば、ライトクロックの位相をＬ通りに変化させながらＬ回の書き込みを行い、ライトクロックの最適な位相を探す場合、調整に要する時間は
（１＋Ｋ）×Ｌ
回転分となる。

上記の第２実施形態では、記録ドットがセクタごとに径方向でずれる例を説明したが、続いて、１つのセクタ内に記録ドットの径方向での配置のずれが複数存在する、具体的な第３実施形態について説明する。

以下の第３実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた第２実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１０は、情報記憶装置の具体的な第３実施形態であるＨＤＤの磁気ディスクを示す図である。図１０のパート（Ａ）には、磁気ディスク４０の半分が示されており、図１０のパート（Ｂ）からパート（Ｅ）には、磁気ディスク４０上の複数の箇所におけるトラックが直線状に展開された状態で拡大して示されている。

磁気ディスク４０には、試し書き領域２４のトラックＴ_ｙ，Ｔ_ｙ＋１，Ｔ_ｙ＋２，…に、ライトプリアンブル２７に続いて記録ドット４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄが規則的な配列で並べられている。試し書き領域２４ではすべてのセクタが同様の配置パターンを有しており、１つのセクタ内に配置された記録ドット４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄが互いに径方向でのずれを有している。図１１は、図１０に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。すなわち、第３実施形態の磁気ディスク４０によれば、Ｔｙ〜Ｔｙ+Ｋの間の初期位置にライトヘッドを位置決めした後、各セクタ毎にライト位相を変えながら１回転に渡って試し書きを実施する。次にリードヘッドをＴｙからＴｙ+Ｋに順次位置決めしながらリードすれば、最大の信号振幅値が得られたトラックナンバとセクタセクタ、及びそのセクタ内の位置からライトヘッドのシフト量が正確に測定されると共に。最適ライトクロック位相も決定される。すなわち、最適なアクセス条件を求めるまでの回転数は（１＋Ｋ）となり、調整時間がさらに短縮する。

続いて、記録ドットが周方向と径方向の双方にずれた第４実施形態について説明する。

図１２は、情報記憶装置の具体的な第４実施形態であるＨＤＤの磁気ディスクを示す図である。図１２のパート（Ａ）には、磁気ディスク５０の半分が示されており、図１２のパート（Ｂ）からパート（Ｅ）には、磁気ディスク５０上の複数の箇所におけるトラックが直線状に展開された状態で拡大して示されている。

図１２に示す磁気ディスク５０の試し書き領域２４における記録ドット５６１Ａ，５６１Ｂ，５６１Ｃ，５６２Ａ，５６２Ｂ，５６２Ｃ，５６３Ａ，５６３Ｂ，５６３Ｃは、第１実施形態の磁気ディスク２で説明した周方向のずれと、第３実施形態の磁気ディスク４０で説明した径方向のずれの双方を有している。

図１２に示す磁気ディスク５０の試し書き領域２４において、記録ドット５６１Ａ〜５６３Ｃは、ライトプリアンブル２７との位相差がセクタごとに異なる位置に配置されている。より詳細には、記録ドットの配置位置は、セクタの番号が進むに従い３６０／Ｐ度ずつずれている。すなわち、例えば、セクタ０における第２の記録ドット５６１Ａ，５６１Ｂ，５６１Ｃは、ライトプリアンブル２７に対する位相差が０度の位置に配置されており、次のセクタ１における記録ドット５６２Ａ，５６２Ｂ，５６２Ｃは、ライトプリアンブル２７に対する位相差が３６０／Ｐ度の位置に配置されている。セクタｐにおける記録ドット５６３Ａ，５６３Ｂ，５６３Ｃは、ライトプリアンブル２７に対する位相差が３６０ｐ／Ｐ度の位置に配置されている。

更に、試し書き領域２４では、１つのセクタ内に配置された記録ドットが互いに径方向でのずれを有している。例えば、セクタ０の記録ドット５６１Ａ，５６１Ｂ，５６１Ｃは、互いに径方向にずれて配置されている。径方向でのずれは、試し書き領域２４における他のセクタでも同様である。

第４実施形態の磁気ディスク５０によれば、試し書き領域２４におけるいずれかのトラックに対し書き込みを行うことで、径方向および周方向の双方に位置が複数の程度でずれた記録ドットへの書き込みが完了する。

図１３は、図１２に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。

制御回路６は、磁気ヘッド３のライトヘッド３ｂをＴｙ〜Ｔｙ+Ｋの間の試し書きの初期位置に移動し（Ｓ４２）。試し書き領域にデータを書き込む（Ｓ４３）。この書き込みによって、配置位置が周方向と径方向の双方でずれた記録ドットにデータが書き込まれる。次にリードヘッドをＴｙからＴｙ+Ｋに順次位置決めしながらリードすれば、最大の信号振幅値が得られたトラックナンバとセクタセクタ、及びそのセクタ内の位置からライトヘッドのシフト量が正確に測定されると共に、最適ライトクロック位相も決定される。

上記の処理では、ステップＳ４３のデータライトで磁気ディスクが１回転し、ステップＳ４５のデータリードで磁気ディスクが１回転すると、最適なアクセス条件を求めるまでの回転数は（１＋Ｋ）となり、調整時間が短縮する。本第４実施形態と第３実施形態は、最適なアクセス条件を求めるまでのプロセスに優位差は無いが、第３実施形態において、各セクタ毎に位相をシフトさせながら試し書きを行なうためには、高速で位相シフト出来る高コストな回路を具備する必要があり、第４実施形態の方が装置コストの面で優位である。

また、具体的な各実施形態に対する上記説明では、「課題を解決するための手段」で説明した基本形態における周回状の配列で並べられた記録ドットの一例として同心円状のトラックに配置された記録ドットが示されているが、この周回状の配列で並べられた記録ドットは、同心円以外にも螺旋状に配置されたものであってもよい。

また、具体的な各実施形態に対する上記説明では、「課題を解決するための手段」で説明した応用形態における磁気パターンの一例として、記録ドット２６Ａの相互間隔と１：１の間隔を有した相互間隔で配置されたライトプリアンブルが示されているが、ここで磁気パターンは、記録ドットの相互間隔とは整数比を有する相互間隔で記録されたものであればよく、例えば配列の相互間隔が、記録ドットの相互間隔に対し整数倍であってもよい。

パターンドメディア方式の磁気ディスクの構造を模式的に示す斜視図である。 磁気ディスクにおける各領域の一般的な配置を示す図である。 パターンドメディア方式の磁気ディスクの記録ドットとライトクロックとの関係を説明する図である。 ライトプリアンブルが設けられたパターンドメディア方式の磁気ディスクの一部を示す図である。 情報記憶装置の具体的な第１実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。 図５に示す磁気ディスクの詳細を示す図である。 図５に示す磁気ディスク装置において図６に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。 情報記憶装置の具体的な第２実施形態であるＨＤＤの磁気ディスクを示す図である。 図８に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。 情報記憶装置の具体的な第３実施形態であるＨＤＤの磁気ディスクを示す図である。 図１０に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。 情報記憶装置の具体的な第４実施形態であるＨＤＤの磁気ディスクを示す図である。 図１１に示す磁気ディスクに対する最適なアクセス条件を求める処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 磁気ディスク装置（情報記憶装置）
２，３０，４０,５０ 磁気ディスク（情報記録媒体）
３ｂ ライトヘッド（記録部）
２６Ａ，３６Ａ 第１の記録ドット
２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，
５６１Ａ，５６１Ｂ，５６１Ｃ，５６２Ａ，５６２Ｂ，５６２Ｃ，
５６３Ａ，５６３Ｂ，５６３Ｃ 第２の記録ドット
２７ ライトプリアンブル（磁気パターン）

Claims (6)

1. 基板と、
   所定規則に則って周回状に該規則に則った相互間隔で該規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第１の記録ドットと、
   前記規則に則って周回状に該規則に則った相互間隔で配列された、該配列の１周中に、該規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第２の記録ドットとを備えたことを特徴とする情報記録媒体。
2. 前記第２の記録ドットが、前記第１の記録ドットの配列の規則に則った位置から、該配列の周回に沿う方向にずれた位置に配置されたものであることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
3. 前記第２の記録ドットが、前記第１の記録ドットの配列の規則に則った位置から、該配列の周回に交わる方向にずれた位置に配置されたものであることを特徴とする請求項１または２記載の情報記録媒体。
4. 前記複数の第１の記録ドットおよび前記複数の第２の記録ドットは、配列の周回に沿う方向については、前記規則に則った等間隔で配列されたものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の情報記録媒体。
5. 前記配列の周回の途上に、該周回に沿う方向における記録ドットの相互間隔とは整数比を有する相互間隔で記録された磁気パターンを更に備えたことを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の情報記録媒体。
6. 基板と、
   所定規則に則って周回状に該規則に則った相互間隔で該規則に則った位置に配列された、磁気的に情報が記録される複数の第１の記録ドットと、
   前記規則に則って周回状に該規則に則った相互間隔で配列された、該配列の１周中に、該規則に則った位置からのずれ量が異なる複数種類の位置が現れる、磁気的に情報が記録される複数の第２の記録ドットとを備えた情報記録媒体、および、
   前記情報記録媒体の周回に沿って相対的に移動しながら前記第１の記録ドットおよび前記第２の記録ドットに情報を記録する記録部を備えたことを特徴とする情報記憶装置。

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