JP2011028822A - 磁気記録装置及び磁気記録評価装置 - Google Patents
磁気記録装置及び磁気記録評価装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011028822A JP2011028822A JP2009230684A JP2009230684A JP2011028822A JP 2011028822 A JP2011028822 A JP 2011028822A JP 2009230684 A JP2009230684 A JP 2009230684A JP 2009230684 A JP2009230684 A JP 2009230684A JP 2011028822 A JP2011028822 A JP 2011028822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic recording
- recording medium
- test
- value
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/012—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic disks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
- G11B19/04—Arrangements for preventing, inhibiting, or warning against double recording on the same blank or against other recording or reproducing malfunctions
- G11B19/048—Testing of disk drives, e.g. to detect defects or prevent sudden failure
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
- G11B20/10222—Improvement or modification of read or write signals clock-related aspects, e.g. phase or frequency adjustment or bit synchronisation
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
- G11B20/10305—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment
- G11B20/10388—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment control of the read or write heads, e.g. tracking errors, defocus or tilt compensation
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
- G11B20/10305—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment
- G11B20/10398—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment jitter, timing deviations or phase and frequency errors
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/12—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
- G11B20/1217—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
- G11B5/743—Patterned record carriers, wherein the magnetic recording layer is patterned into magnetic isolated data islands, e.g. discrete tracks
- G11B5/746—Bit Patterned record carriers, wherein each magnetic isolated data island corresponds to a bit
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
- G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
- G11B2005/001—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
- G11B2005/0013—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
- G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
- G11B2005/0024—Microwave assisted recording
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/12—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
- G11B2020/1264—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers wherein the formatting concerns a specific kind of data
- G11B2020/1265—Control data, system data or management information, i.e. data used to access or process user data
- G11B2020/1281—Servo information
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/12—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
- G11B2020/1291—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers wherein the formatting serves a specific purpose
- G11B2020/1298—Enhancement of the signal quality
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B2220/00—Record carriers by type
- G11B2220/20—Disc-shaped record carriers
- G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
- G11B2220/2508—Magnetic discs
- G11B2220/252—Patterned or quantised magnetic media, i.e. bits are stored in predefined single domain elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Digital Magnetic Recording (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Abstract
【課題】パターンドメディアを記録媒体として用いた磁気記録装置において、記録エラー及び再生エラーを少なくすることが可能な磁気記録装置を提供する。
【解決手段】磁気記録装置は、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された磁気記録媒体と、所定の遅延時間で書込情報に応じて磁界を発生し、磁気記録媒体に情報を記録する書込素子と、磁気記録媒体に記録された情報を読取る読取素子と、遅延時間を記憶するメモリと、遅延時間を変化させながら行なったテストライトの品質指標値の算出を繰返し、算出結果から品質指標値が最良となるように遅延時間を最適化し、メモリに記憶させるテストライト機能(S207〜S218、S222、S224)とを含む。
【選択図】図7
【解決手段】磁気記録装置は、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された磁気記録媒体と、所定の遅延時間で書込情報に応じて磁界を発生し、磁気記録媒体に情報を記録する書込素子と、磁気記録媒体に記録された情報を読取る読取素子と、遅延時間を記憶するメモリと、遅延時間を変化させながら行なったテストライトの品質指標値の算出を繰返し、算出結果から品質指標値が最良となるように遅延時間を最適化し、メモリに記憶させるテストライト機能(S207〜S218、S222、S224)とを含む。
【選択図】図7
Description
本発明は、記録媒体にデータを記録する磁気記録装置に関し、特に高密度記録が可能な記録媒体を用いた磁気記録装置に関する。
パソコンなどの情報機器の飛躍的な機能向上に伴い、ユーザが扱うデータの情報量は増大している。このため、より多くのデータが記憶できる大容量記録装置の実現がユーザから強く求められている。
大容量記憶装置の例として、ハードディスクを用いた記録装置が挙げられる。ハードディスクは、円盤状の基板上に磁性体が塗布されたものである。ハードディスクは、磁気ヘッドを用いてディスク表面の磁性層を磁化することにより情報を記憶する。
大容量記録装置の実現には、記録媒体であるハードディスクの記録密度の向上が大きな課題となる。上記した従来のハードディスクでは、媒体面に一様かつ連続的に形成された磁性層において、データを書込み単位である記録マークのエッジがギザギザ形状となる。このギザギザ形状は、再生時におけるノイズ(トランジションノイズ)の原因となり、ノイズによりS/N比(Signal to Noise Ratio)が低下して、記録した情報が正しく再生できなくなるという問題が発生する。
また、記録密度の向上には、記録マーク自体を小型化することも必要となってくる。従来のハードディスクでは、一様に形成された磁性層上に記録マークを形成するため、記録マークを小さくし密度を上げていくと、記録マーク間で磁気の干渉を起こす。その結果、情報を正しく記録できない、及び記録した情報が正しく再生できないなどの問題が生じる。
こうした問題を解決するための技術の一つとして、パターンドメディアがある。パターンドメディアとは、磁気的に孤立した磁気記録セルを配列した磁気記録媒体のことをいう。磁気記録セルは、非磁性材料の中に等間隔で規則正しく並べられた磁性材料の粒子からなる。この磁気記録セルに磁気情報が記録されており、記録マークのエッジが磁気記録セルのエッジとなる。したがって、記録マークが小さくなっても高いS/N比を確保しやすくなる。その結果、記録媒体にパターンドメディアを用いることで、再生時のノイズ、及び記録マーク間の磁気の干渉を低減することができ、記録密度の大幅な向上を図ることができる。
パターンドメディアにおいては、予め形成された磁気記録セルに合わせて磁界を発生し、情報を記録する。そのため、タイミングを調整し、磁気記録セルに対して高い精度で磁界を発生させる必要がある。
特許文献1には、パターンドメディアを用いた磁気記録装置において、記録時の漏れ磁界を検知して、磁界発生のタイミング調整を行なう技術が開示されている。特許文献1に開示の技術では、磁気記録素子が媒体の磁気記録セル上にある場合と、非磁気記録部にある場合とで、漏れ磁界が異なることを利用し、磁気記録素子が媒体の磁気記録セル上で磁界を発生するようタイミングを制御する。
パターンドメディアのような高密度磁気記録媒体に形成される磁気記録セル間のピッチは、数十nm程度と非常に狭い。このため、記録を行なう記録再生ヘッドの磁気記録素子の位置と、所望の磁気記録セルの位置との間にわずかなズレが生じただけで、記録エラーが発生しやすくなってしまうという問題がある。そのため、パターンドメディアを用いた磁気記録装置においては、最適なタイミングで磁界発生を行なうことが必要である。
磁気記録装置が磁気記録媒体に対する磁気記録素子の位置決め制御を行なう場合、磁気記録媒体の周方向における磁気記録素子の位置決め精度として、通常磁気記録セル間のピッチの10%以下、すなわち数nm以下が要求される。面記録密度が1Tb/in2程度の場合、1nm程度の精度が要求されると考えられている。磁気記録媒体は、磁気記録素子に対して運動しているので、磁気記録素子の位置制御は磁界発生のタイミング制御と同等の意味合いを持つ。磁気記録媒体の周方向への線速度が数十m/sであれば、数十ps程度のタイミング制御が必要となる。
特許文献1の技術においては、磁界の検出素子が、磁界発生素子からの漏れ磁界とともに、媒体に記録した磁界を検出してしまう。そのため、タイミング調整用の信号を分離する必要があった。また、磁界発生素子と磁界の検出素子との距離によっては、媒体からの磁界信号のピークと、漏れ磁界信号のピークとがほぼ同時に検出される場合があり、信号の分離が困難になるという問題があった。また、漏れ磁界の信号は、媒体からの信号よりも小さくなる傾向があり、検出時の僅かなノイズにより検出ミスが発生する可能性がある。さらに、媒体の個体差という要因のため一律にタイミング制御を行なうことが難しいという問題もある。
そのため本発明の目的は、パターンドメディアを記録媒体として用いた磁気記録装置において、記録エラー及び再生エラーを少なくすることが可能な磁気記録装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、パターンドメディアを記録媒体として用いた磁気記録装置において、記録エラー及び再生エラーを少なくするために、用いられる記録媒体の特性を測定することが可能な磁気記録評価装置を提供することである。
本発明の第1の局面に係る磁気記録装置は、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体と、記録面に対して相対的に移動しながら、所定の設定情報にしたがった条件で書込情報に応じて磁界を発生し、磁気記録媒体の磁気記録セルに情報を記録するための書込手段と、書込手段とともに記録面に対して相対的に移動しながら、磁気記録媒体の磁気記録セルに記録された情報を読取るための読取手段と、書込手段による情報の書込のための所定の設定情報を記憶するための記憶手段と、テストライト開始信号に応答して、所定の設定情報を変化させながら、書込手段及び読取手段によるテスト情報の書込及び読出と、読出したテスト情報の書込の品質を表す所定の品質指標値の算出とを繰返し、その結果に基づいて、所定の品質指標値が予め定められる条件を充足するように所定の設定情報を最適化して記憶手段に記憶させるためのテストライト手段とを含む。
書込手段は、記録面に対して相対的に移動しながら、所定の設定情報にしたがった条件で書込情報に応じて磁界を発生し、磁気記録媒体の磁気記録セルに情報を記録する。読取手段は、書込手段とともに記録面に対して相対的に移動しながら、磁気記録媒体の磁気記録セルに記録された情報を読取る。記憶手段は、書込手段による情報の書込のための所定の設定情報を記憶する。テストライト手段は、テストライト開始信号に応答して、所定の設定情報を変化させながら、書込手段及び読取手段によるテスト情報の書込及び読出と、読出したテスト情報の書込の品質を表す所定の品質指標値の算出とを繰返し、その結果に基づいて、所定の品質指標値が予め定められる条件を充足するように所定の設定情報を最適化して記憶手段に記憶させる。
この磁気記録装置は、磁気記録媒体に対して書込手段に係わる所定の設定情報を変化させながら、磁気記録媒体にテスト情報の書込及び読出と、テスト情報の書込の品質を表す品質指標値の算出とを繰返す。そして、品質指標値が予め定められる条件を満たすような最適な所定の設定情報を求め、その設定情報を用いて情報の書込を行なう。それにより、媒体への書込みタイミングが重要となるパターンドメディアを用いた磁気記録装置において、書込手段の最適な設定情報を用いて、磁気記録媒体に情報を書込むことができる。その結果、パターンドメディアを記録媒体として用いた磁気記録装置において、記録エラー及び再生エラーを少なくすることが可能な磁気記録装置を提供することができる。
好ましくは、磁気記録装置は、読取手段の出力信号が、書込手段による書込のトリガーとなる所定の信号と一致するか否かを判定するための判定手段をさらに含む。所定の設定情報は、判定手段が出力信号と所定の信号とが一致すると判定してから書込手段が磁界を発生するまでの待機時間を含む。
この磁気記録装置は、読取手段の出力信号が所定の信号と一致するか否かを判定し、磁気記録媒体からの出力信号が所定の信号と一致してから、書込手段が磁界を発生するまでの待機時間を調整する。読取手段による書込手段による書込のトリガーとなる所定の信号の検出から、磁界を発生するまでの待機時間を調整することで、書込手段による情報書込時の書込手段と磁気記録媒体の磁気記録セルとの位置関係を調整することができる。
好ましくは、テストライト手段は、テストライト開始信号に応答して、上限及び下限を持つ予め定められた所定の変更範囲にわたって待機時間を段階的に変更するための待機時間変更手段と、待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、読取手段から所定の信号が出力されてから当該待機時間が経過したときを基準として、書込手段にテスト情報にしたがった磁気の発生を開始させて磁気記録媒体にテスト情報を書込ませるためのテスト情報書込手段と、待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、テスト情報書込手段により磁気記録媒体に書込まれたテスト情報を読取手段に読取らせるためのテスト読取手段と、待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、テスト情報書込手段が書込んだテスト情報と、テスト読取手段が読取ったテスト情報とを照合することによって品質指標値を算出するための品質指標値算出手段と、品質指標値算出手段により算出された品質指標値と、対応する待機時間と関連付けて記憶するための品質情報記憶手段と、設定情報記憶手段に記憶された品質指標値のうちで、定められる条件を満たすものと関連付けて品質情報記憶手段に記憶された待機時間を記憶手段に記憶させるための最適時間記憶手段とを含む。
待機時間変更手段は、テストライト開始信号に応答して、上限及び下限を持つ予め定められた所定の変更範囲にわたって待機時間を段階的に変更する。テスト情報書込手段は、待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、読取手段から所定の信号が出力されてから当該待機時間が経過したときを基準として、書込手段にテスト情報にしたがった磁気の発生を開始させて磁気記録媒体にテスト情報を書込ませる。テスト読取手段は、待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、テスト情報書込手段により磁気記録媒体に書込まれたテスト情報を読取手段に読取らせる。品質指標値算出手段は、待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、テスト情報書込手段が書込んだテスト情報と、テスト読取手段が読取ったテスト情報とを照合することによって品質指標値を算出する。品質情報記憶手段は、品質指標値算出手段により算出された品質指標値と、対応する待機時間と関連付けて記憶する。最適時間記憶手段は、設定情報記憶手段に記憶された品質指標値のうちで、定められる条件を満たすものと関連付けて品質情報記憶手段に記憶された待機時間を記憶手段に記憶させる。
この磁気記録装置は、テストライト手段において、所定の変更範囲にわたって待機時間を段階的に変化させながらテスト情報の書込及び読出と、読出したテスト情報の品質指標値の算出を行なう。そして、待機時間と待機時間ごとの品質指標値とを関連付けて記憶し、記憶された品質指標値が予め定められた条件を満たす時の待機時間を記憶手段に記憶させる。このように、書込に関わる待機時間を段階的に変化させながら磁気記録媒体にテスト情報を書込み、待機時間ごとの書込品質を算出し記憶することで、磁気記録媒体ごとに最適な待機時間を求めることができる。
好ましくは、予め定められる条件は、品質指標値が最良であるという条件である。
より好ましくは、磁気記録媒体は円盤形状を有し、記録面上において磁気記録セルが円盤形状の周方向へピッチdで配置され、書込手段及び読取手段に対する相対運動の設計速度を線速度vとして、所定の変更範囲幅はd/vより大きく選ばれる。
この磁気記録装置は、品質指標値が最良であるときの待機時間を記憶手段に記憶する。その結果、信号品質値が最良となるように磁気記録媒体に情報を記録することができる。また、磁気記録媒体が上記する構造及び設計である時、算出される品質指標値と待機時間との関係は、d/vの周期的なグラフを描く。そのため、予め定められる条件が品質指標値が最良であるという条件の場合は、テストライト手段で変更する所定の設定範囲幅をd/vより大きくすることで最良となる品質指標値を確実に検出することができる。
好ましくは、品質指標値算出手段は、待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、テスト情報書込手段が書込んだテスト情報と、テスト読取手段が読取ったテスト情報とを照合することによって、読取られたテスト情報の、書込まれたテスト情報に対するエラーレートを算出するためのエラーレート算出手段を含む。
好ましくは、品質指標値算出手段は、待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、テスト読取手段が読取って出力する信号波形を所定の基準信号と照合することによって、読取り信号のジッタを算出するためのジッタ算出手段を含む。
より好ましくは、予め定められる条件は、品質指標値が予め定められる規定値以下の値であるという条件である。
エラーレート及びジッタは、その値が小さいほど信号の品質が良いことを表す。品質指標値が予め定められる規定値以下の値であるという条件を満たす時、条件を満たす品質指標値から書込品質の良い待機時間を求めることができる。
より好ましくは、予め定められる条件は、待機時間変更手段が所定の変更範囲の下限から上限に向けて待機時間を段階的に変更する時に、変更された待機時間に対応して算出される品質指標値が予め定められる規定値より大きな値から規定値以下の値を初めて取る時の待機時間をta、待機時間がtaより大きく、かつ品質指標値が規定値より小さな値から規定値以上の値を初めて取る時の待機時間をtbとしたとき、品質指標値が(tb+ta)/2となる待機時間に対応する値であるという条件である。
さらに好ましくは、磁気記録媒体は円盤形状を有し、記録面上には磁気記録セルが円盤形状の周方向にピッチdで配置され、書込手段及び読取手段に対する相対運動の設計速度を線速度vとして、所定の変更範囲の幅は2d/vより大きく選ばれる。
品質指標値が予め定められる規定値以下の値をとる時の待機時間の範囲において、時間範囲の中心時間に対応する値であるという条件を満たすように、待機時間を決定する。そのように決定された待機時間を用いて書込を行なうときは、ノイズなどの影響で書込タイミングにずれが生じた場合でも、品質指標値の変化を一定の範囲内に収める可能性を高くすることができる。また、磁気記録媒体が上記する構造及び設計である時、算出される品質指標値と待機時間との関係は、待機時間に対してd/vの周期的なグラフを描く。そのため、予め定められる条件が、上記した条件の場合は、テストライト手段で変更する所定の設定範囲幅を2d/vより大きくすることで条件を満たす品質指標値を確実に検出することができる。
好ましくは、磁気記録媒体は、所定のサーボパターンが予め書込まれたサーボパターン領域と、書込手段によるデータの書込が可能なユーザデータ領域とを含む。
より好ましくは、磁気記録媒体は円盤形状を有し、書込手段と読取手段とは、円盤形状の周方向に間隔Lをもって配置されており、かつ書込手段及び読取手段に対する相対運動の設計速度を線速度vとすると、下限の値はL/vより大きく選ばれる。
磁気記録媒体が上記の構造及び設計であり、書込手段及び読取手段が上記の条件を満たす場合、読取手段で読取ったセルが書込手段を通過するまでにL/vかかる。そのため、サーボパターン領域で信号を読取後、サーボパターン領域に続くユーザデータ領域上に信号を書込む場合、下限の値をL/vより大きく選ぶことによって、書込手段がユーザデータ領域上で磁界を発生することを確実に行なうことができる。
好ましくは、磁気記録媒体は、書込手段によるデータの書込が可能なユーザデータ領域を含む。ユーザデータ領域は、読取手段が書込手段による書込のトリガーとなる所定の信号を出力するための情報を含む。
磁気記録媒体は、データの書込が可能なユーザデータ領域に、書込手段による書込のトリガーとなる所定の信号を出力するための情報を含む。所定の信号を出力する情報をユーザデータ領域中に含むことで、磁気記録媒体において、その情報を保存するための専用の領域を確保する必要がなくなるので、容量の大きな磁気記録媒体を実現することができる。また、磁気記録媒体は所定の信号を含む出力するための情報を含むことから、テストライト手段による所定の設定情報を最適化することができ、より容量の大きな磁気記録媒体を用いた磁気記録装置において、記録時及び再生時の記録エラーの発生が少なくすることができる。
好ましくは、磁気記録装置は、テストライト手段によって最適化された待機時間が記憶手段に記憶されてからの経過時間を計るための計時手段と、計時手段が所定の設定時間を計時したことに応答して、テストライト開始信号を発生してテストライト手段に与えるための手段とをさらに含む。
一定期間ごとにテストライト手段を実行することで、経年変化した磁気記録媒体に対して、最適な所定の設定情報を与えることができる。
好ましくは、磁気記録装置は、テストライト手段の動作時以外の通常の動作時において、書込手段による情報の書込の品質を示す記録状態値を算出するための記録状態値算出手段と、記録状態値算出手段によって算出された記録状態値が所定の基準値以下になったことに応答して、テストライト手段を動作させるための手段とをさらに含む。
この磁気記録装置は、通常の動作時において書込手段による情報の書込の品質を算出し、その値が所定の基準値以下になったことに応答してテストライト手段を動作させる。書込品質が基準値以下の悪い状態になったときにテストライト手段を動作させることで、所定の設定情報を最適化し、記録時における信号の品質を一定以上に保つことができる。
好ましくは、磁気記録媒体は、テストライト手段の動作時に使用される領域を予め確保するためのテストライト領域と、テストライト手段の動作時以外に書込手段による情報の書込が可能な領域とを含む。
磁気記録媒体に予めテストライト手段の動作時に使用される領域をテストライト領域として確保しておくことで、磁気記録媒体の空き容量が少なくなりテストライトが行なえなくなることを防ぐことができる。その結果、磁気記録媒体への書込時における所定の設定情報の最適化を確実に行なうことができる。
好ましくは、所定の設定情報は、発生する磁界のパルス幅及び発生する磁界の最大値のいずれか一方又はその双方を含む。
磁界発生時のパルス幅を変更することによって、磁気記録セルに対する書込タイミングを調整することができる。テストライト手段によりパルス幅を最適化することによって、磁気記録装置における記録時の記録エラーを低減することができる。また、発生する磁界の最大値を変更することによって、磁気記録セルが保持する磁力を調整することができ、磁気記録セルに対して適切な磁界の強さで情報を記録することができる。テストライト手段により発生する磁界の最大値を最適化することによって、磁気記録セルに対する記録時の磁界の強度不足、又は過度の磁化による磁界の干渉などが原因の記録エラーを低減させることができる。
好ましくは、磁気記録装置は、記録面上には、磁気記録セルが円盤形状の周方向にピッチdで配置され、書込手段と読取手段とは、円盤形状の周方向に間隔Lをもって配置されており、磁気記録ヘッドが半径方向に移動するときの磁気記録ヘッドの媒体に対するスキュー角の最大値をΘとするとき、L(1−cosΘ)>d/10である。
この磁気記録装置の場合、記録磁界の発生タイミングが、磁気記録セルの10%の距離に対応する時間以上のずれが生じる半径範囲が存在することになる。このような場合には、記録エラーが発生しやすい状況が発生する。このため、スキュー角θの最大値がΘとなる磁気記録装置であってこの数式を満足する磁気記録装置においては、上記に準じてテストライトを行うことが特に好ましい。
本発明の第2の局面に係る磁気記録評価装置は、互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する円盤形状の磁気記録媒体を脱着自在に保持するスピンドルと、スピンドルを回転させるためのスピンドルモータと、スピンドルに保持された磁気記録媒体の記録面に対して、所定の設定情報にしたがった条件で、書込情報に応じて磁界を発生し、磁気記録媒体の磁気記録セルに情報を記録するための書込手段、及びスピンドルに保持された磁気記録媒体の磁気記録セルに記録された情報を読取るための読取手段が一定の位置関係を保つように設置されたサスペンションを脱着自在に保持するための接合部と、接合部に保持されたサスペンションに設置される書込手段及び読取手段を、磁気記録媒体の記録面上の半径方向に動作させるための手段と、テストライト開始信号に応答して、磁気記録媒体がスピンドルに保持され、かつサスペンションが接合部に保持された状態で、所定の設定情報を変化させながら、書込手段及び読取手段によるテスト情報の書込及び読出と、読出したテスト情報の書込の品質を表す所定の品質指標値の算出とを繰返した結果に基づいて、所定の品質指標値が予め定められる条件を充足するように所定の設定情報を最適化し、出力するためのテストライト手段とを含む。
この磁気記録評価装置は、スピンドルにセットされた磁気記録媒体に対して、書込手段に係わる所定の設定情報を変化させながら、磁気記録媒体にテスト情報の書込及び読出と、テスト情報の書込品質を表す品質指標値の算出とを繰返す。そして、品質指標値が予め定められる条件を満たすように所定の設定情報を求め、設定情報を出力する。それにより、磁気記録評価装置にセットされた磁気記録媒体に対して、書込手段の最適な設定情報を得ることができる。その結果、パターンドメディアを記録媒体として用いた磁気記録装置において、記録エラー及び再生エラーを少なくするために、用いられる記録媒体の特性を測定することが可能な磁気記録評価装置を提供することができる。
好ましくは、磁気記録評価装置は、読取手段の出力信号が、書込手段による書込のトリガーとなる所定の信号と一致するか否かを判定するための判定手段をさらに含む。所定の設定情報は、判定手段が出力信号と所定の信号とが一致すると判定してから書込手段が磁界を発生するまでの待機時間である。
この磁気記録装置は、磁気記録媒体に対して書込手段に係わる所定の設定情報を変化させながら、磁気記録媒体にテスト情報の書込及び読出と、テスト情報の書込の品質を表す品質指標値の算出とを繰返す。そして、品質指標値が予め定められる条件を満たすような最適な所定の設定情報を求め、その設定情報を用いて情報の書込を行なう。それにより、媒体への書込みタイミングが重要となるパターンドメディアを用いた磁気記録装置において、書込手段の最適な設定情報を用いて、磁気記録媒体に情報を書込むことができる。その結果、パターンドメディアを記録媒体として用いた磁気記録装置において、記録エラー及び再生エラーを少なくすることが可能な磁気記録装置を提供することができる。
以下、本発明の具体的な実施の形態について説明する。以下の説明及び図面においては、同一部品には同じ参照符号および名称を付してある。それらの機能も同様である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
[第1の実施の形態]
―構成―
図1を参照して、磁気記録装置30は、磁気記録装置30の動作を制御するコントローラ40と、円盤状の磁気記録媒体を回転させるスピンドルを駆動するスピンドルモータ58と、スピンドルモータ58の動作をコントローラ40の制御にしたがって制御するためのスピンドル制御部56と、図示しないサスペンションの先端に設けられ、記録媒体に対して磁気情報の読書きを行なうための記録再生ヘッド50と、スピンドルに装着された磁気記録媒体の半径方向に記録再生ヘッド50が移動するよう、サスペンションを駆動するVCM(Voice Coil Motor)62と、コントローラ40及び記録再生ヘッド50に接続され、コントローラ40と記録再生ヘッド50との間の信号のレベルを適正に調整するためのアンプ70と、コントローラ40とVCM62とに接続され、コントローラ40の制御にしたがってVCM62を駆動するVCM制御部60とを含む。
―構成―
図1を参照して、磁気記録装置30は、磁気記録装置30の動作を制御するコントローラ40と、円盤状の磁気記録媒体を回転させるスピンドルを駆動するスピンドルモータ58と、スピンドルモータ58の動作をコントローラ40の制御にしたがって制御するためのスピンドル制御部56と、図示しないサスペンションの先端に設けられ、記録媒体に対して磁気情報の読書きを行なうための記録再生ヘッド50と、スピンドルに装着された磁気記録媒体の半径方向に記録再生ヘッド50が移動するよう、サスペンションを駆動するVCM(Voice Coil Motor)62と、コントローラ40及び記録再生ヘッド50に接続され、コントローラ40と記録再生ヘッド50との間の信号のレベルを適正に調整するためのアンプ70と、コントローラ40とVCM62とに接続され、コントローラ40の制御にしたがってVCM62を駆動するVCM制御部60とを含む。
コントローラ40は、所定のプログラムを実行することにより磁気記録装置30全体の動作を制御するCPU(Central Processing Unit)42と、CPU42に接続されたバス43と、いずれもバス43に接続された、CPU42で実行するプログラムなどを記録するためのROM(Read−Only Memory)44、CPU42がプログラムを実行する時に一時記憶部として用いるRAM(Random Access Memory)46、磁気媒体に記録する際の最適遅延時間を記憶する設定情報記憶部48、及び外部端末との接続を提供する外部機器インターフェイス66とを含む。スピンドル制御部56及びVCM制御部60はいずれもCPU42に接続されており、CPU42からの制御信号を受けて動作する。アンプ70はCPU42及び記録再生ヘッド50に接続されており、記録再生ヘッド50から出力される再生信号を増幅してCPU42に与え、CPU42からの記録信号のレベルを記録に適したレベルに変換して記録再生ヘッド50に与える。
記録再生ヘッド50は、アンプ70からの記録信号にしたがって磁界を発生するための磁気記録素子52と、磁気記録媒体に記憶された磁界情報を読取り電気信号として出力するための磁気再生素子54とを含む。
また、ROM44及びRAM46は、記録再生ヘッド50が含む磁気記録素子52及び磁気再生素子54に関して、磁気記録素子52が発生する磁界の強さ、パルス幅、発生タイミングなどの情報を記憶する。ROM44及びRAM46はさらに、磁気再生素子54が追従するトラックを判別するための信号振幅、領域判別用の信号振幅、配置情報、信号振幅と記録再生ヘッド50の半径方向への移動量とを対応付けたテーブルなどを記憶する。
図2を参照して、コントローラ40が所定のプログラムを実行することにより、ハードウェアとプログラムとの協働によって実現する機能ブロックは、遅延時間の調整時に、種々の遅延時間を使用してテストデータを磁気記録媒体に書込むテストライトを行なった際の、再生データのエラーレートを遅延時間ごとに算出するためのエラーレート算出部90と、エラーレート算出部90により遅延時間ごとに算出されたエラーレートを受け、エラーレートが低くなるように遅延時間を調整し、図1に示す設定情報記憶部48に記憶させるための遅延時間調整部92と、動作時に磁気再生素子が検出した信号に基づき、磁界発生のタイミングの基準となる基準タイミングを特定するための信号特定部94と、遅延時間調整部92により調整された遅延時間を設定情報記憶部48から読出し、信号特定部94が検出した基準タイミングから、遅延時間調整部92から読出した遅延時間だけ遅延したタイミングで磁気記録素子52の磁界発生を開始させるためのタイミング制御部96と、磁気再生素子54の検出信号から記録再生ヘッド50の位置情報を算出し、VCM制御部60に移動指示を送信して記録再生ヘッド50の磁気記録媒体に対する半径位置制御を行なうためのヘッド位置制御部98とを含む。
ヘッド位置制御部98は、フィードバック制御による半径位置制御を行なうことで、所定のトラックに追従して記録再生を行なうトラッキング制御を実現する。すなわち、ヘッド位置制御部98は、磁気再生素子54の検出信号の信号波形から記録媒体上に記録されたサーボパターンを検出し、サーボパターンの配置情報及び識別情報を参照することによってオフトラック方向及びオフトラック量を判定し、ヘッド位置の制御を行なう。
図3を参照して、磁気記録装置30はさらに、パターンドメディアの磁気記録媒体である磁気記録媒体100と、スピンドルモータ58によって駆動されるスピンドル106とを含む。
磁気記録媒体100は円盤形状をしており、中央部にはスピンドル106が嵌合可能な穴部が形成されている。磁気記録媒体100に嵌合したスピンドル106は、磁気記録媒体100を矢印108方向に回転させる。
磁気記録装置30はさらに、VCM62(図1参照)により一端部を中心に回動するよう駆動され、他端の下面に記録再生ヘッド50を備えたサスペンション102と、記録再生ヘッド50を退避させる位置に設けられたランプ機構104とを含む。
サスペンション102は、VCM62によってその先端が磁気記録媒体100上の半径方向に移動可能なように駆動される。サスペンション102の先端部には記録再生ヘッド50が備えられているため、記録再生ヘッド50はVCM62の動作に応じて磁気記録媒体100の半径方向における位置を変更することができる。
図4及び図3を参照して、記録再生ヘッド50は、いずれも磁気記録媒体100と向かい合う面(磁気記録媒体100と近い面)に配置された、磁気記録媒体100に対して垂直方向の磁界を印加するための磁気記録素子52と、磁気記録媒体100に記録された磁界を検出して電気信号を出力するための磁気再生素子54とを含む。
磁気記録素子52は、磁気記録媒体100に情報を記憶する時は、情報を記録するのに十分な強度の磁界を印加する。この時、印加する磁界の方向も考慮される。本実施の形態においては、図4において紙面手前から奥に向かう磁界の方向を下向き、紙面奥から手前に向かう磁界の方向を上向きとする。磁気記録媒体100に情報を記録するときには、下向きの磁界、又は上向きの磁界を印加する。
なお、磁気記録素子52と、磁気再生素子54との磁気記録媒体100から見た円周方向における位置関係は以下の通りである。すなわち、記録再生ヘッド50が回転する磁気記録媒体100の任意の位置を通過するとき、任意の位置上を磁気再生素子54が先に通過し、磁気記録素子52がその後に通過するような位置関係になっている。そのため、記録再生ヘッド50は、先に磁気再生素子54の検出信号を出力し、その後に、磁気記録素子52によって情報を記憶する。
ここで、磁気記録装置30における磁気記録媒体100に対する磁気情報の記録再生について説明する。本実施形態に係る磁気記録装置30の磁気再生素子54は、磁化検出領域で磁化が存在しない場合には、磁気記録媒体100からゼロレベル(後述)の信号を出力する。また、磁気再生素子54は、下向きの磁化が存在する場合にはプラスの信号を出力する。一方、上向きの磁化が存在する場合にはマイナスの信号を出力する。
図5を参照して、磁気記録媒体100は、孤立した複数個の円柱状の磁気記録セル130を含む、パターンドメディアの磁気記録媒体である。また、記録媒体面内方向に対して垂直方向に磁化されることで情報が記録されるタイプの磁気記録媒体である。
磁気記録媒体100は、ユーザデータを記録するユーザデータ領域132と、予め設定された、磁界の方向が変化しないサーボパターン領域134とを含む。ユーザデータ領域には磁気記録セル130が含まれ、磁気記録装置30によって磁気情報が記録再生される。サーボパターン領域134は、磁界の方向が変化しないため、サーボパターン領域の信号を、例えばトラッキングサーボ用パターンなどの検出信号として用いる。
磁気記録媒体100では、複数のトラックが該磁気記録媒体100の半径方向に等しい間隔、つまり一定のトラックピッチ(図5の例では50nmとする)で同心円状に配置されている。複数のトラックの各々には上記磁気記録セル130が配置されている。すなわち、各トラックを基準にして見ると(例えば、破線136を該複数のトラックの内の1つとして見ると)、磁気記録セル130は一列に配置されている。本実施形態に係る磁気記録媒体100での磁気記録セル130の大きさは、直径25nm及び高さ40nmとする。
図5を参照して、本実施の形態では、矢印140が示す方向を磁気記録媒体100の回転方向とする。そのため、磁気記録装置30は、磁気記録媒体100において、図5の右側の磁気記録セル130から順に信号を検出する。
以下、磁気記録媒体100の製造方法の一例について示す。
図22を参照して、まず、ガラス基板410上に軟磁性層420を形成し、この軟磁性層420上にレジスト430を塗布する(図22A)。次に、レジスト430上に微細パターンを形成する。微細パターンとは、記録媒体上に形成される磁気的に孤立した磁気記録セル130の配置パターンのことである。磁気記録媒体100の場合、微細パターンによって直径25nm程度の円を配置し、円柱状の磁気記録セル130を形成する。微細パターンの形成方法の例として、レジストの所望の位置に電子線を照射し、現像処理を行なうことでレジスト上に所望のパターンを形成する「電子リソグラフィー法」がある。電子リソグラフィー法にて現像処理がなされると、電子線が照射された部分のレジストが無くなり、レジスト上に微細パターンが形成される(図22B)。微細パターンを形成後、磁気記録セル130を形成する材料440(Coなど)をレジスト上に成膜する。この時、レジスト430がなくなった領域に関しては、磁気記録セル130を形成する材料440の一部が軟磁性層上に成膜される(図22C)。その後、有機溶剤などを用いて、レジスト430とレジスト430上に堆積した磁気記録セル130を形成する材料440とを除去する。このとき、軟磁性層420上に直接堆積した磁気記録セル130を形成する材料440は除去されずに残る(図22D)。これが磁気記録セル130となる。レジスト430及びレジスト430上に堆積した磁気記録セルを形成する材料440を除去後、この基板410上に非磁性層を成膜する。そして、この基板の非磁性層側から研磨を行ない、磁気記録セル130を表面に露出させ、基板表面を平滑にする。最後に、磁気記録セル130が形成された基板に対して潤滑剤を塗布する。
上記磁気記録媒体100の製造方法では、磁気記録セル130を形成する材料としてCoを挙げた。しかし、他の金属、例えばPt、Fe、Ni、Cr、Mn及びこれらの金属からなる合金を用いてもよい。合金の例としては、CoPt、SmCo、CoCr又はTbFeCo合金を用いてもよい。さらに、レジストへの微細パターンの形成方法としては上記した電子リソグラフィー法の他に、例えば陽極酸化法、フォトリソグラフィー法、ナノインプリント法等を用いることが可能である。
また、上記した磁気記録媒体100の製造方法では、磁気記録媒体100の片面にのみ磁気記録面(磁気記録セル130を有する面)を形成しているが、これに限らず、磁気記録媒体100の両面に磁気記録面を形成してもよい。この場合には、上記製造方法に示す工程が、磁気記録媒体100の両面に対して実施されればよい。なお、磁気記録媒体100の両面に形成される磁気記録面への潤滑剤の塗布については、同時に行うことも可能である。
図6を参照して、曲線156は、図5の破線136に沿って磁気再生素子54が磁気記録媒体100を読取ったときの検出信号を表す。曲線156が座標軸150に対して上部にあるときはプラスの信号が、下部にあるときはマイナスの信号が、及び軸150上にあるときはゼロレベルの信号が検出されたものとする。
図6において、領域152内の検出信号はサーボパターン領域134から検出された信号を表し、領域154内の信号はユーザデータ領域132から検出された信号を表す。図5及び図6を参照して、磁気再生素子54は、サーボパターン領域134から下向きの磁化を紙面左側から3個検出したことを示している。磁気再生素子54はさらに、サーボパターン領域134の信号を検出後、ユーザデータ領域132の磁気記録セル130から紙面左側から順に3個(検出順に下向き、上向き、下向き)の磁化を検出したことを示している。
後述するテストライトプログラムにおいて、検出する基準信号はサーボパターン領域134からの信号が用いられる。サーボパターン領域134は、磁化方向が変化しない領域である。そのため、基準信号として用いる信号の検出に向いており、その結果、基準信号検出に起因する記録エラーを生じにくくすることができる。
図7に示すテストライトプログラムは、磁気記録装置30において、磁気記録媒体100への記録するときの最適な遅延時間を設定するためのプログラムである。ここでの「遅延時間」とは、磁気再生素子54が磁気記録媒体100から予め定めた基準信号を検出してから、磁気記録素子52が磁気記録媒体100へ記録(磁界発生)を開始するまでの時間のことを指す。テストライトプログラムでは、磁気記録媒体100に対してある遅延時間でテストデータを書込み、書込んだテストデータを読取ってエラーレートを算出し、記録する。そして、設定された遅延時間範囲内で遅延時間を変更しながらテストデータの書込み及びエラーレートの算出を繰返し、記録時のエラーが生じにくい最適な遅延時間を決定する。また、テストライトプログラムで用いられるパラメータ変数(遅延時間範囲における初期設定の最小値tmin、最大値tmax、テストライト繰返し回数N、エラーレート規定値erm)、及び基準信号は、予めプログラム内に記憶されているものとする。
図7を参照して、このプログラムは、磁気記録装置30に電源が投入され、遅延時間の調整が指示された時に起動する。このプログラムは、パラメータ変数tmin、tmax、及びNから遅延時間のステップ値Δtを算出するステップ(以下単に「S」と記載する。)204と、S204に続いて実行され、変数nに0を設定するS206と、S206に続いて実行され、磁気再生素子54が基準信号を検出したか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるS207とを含む。
S204において算出するステップ値Δtは、Δt=(tmax−tmin)/(N−1)から算出する。このステップ値Δtは、テストライトプログラムで遅延時間を段階的に変更させる時に用いる値である。このステップ値Δtを用いると、変数nに対応した遅延時間tn(n=0〜N−1)は、t0=tmin、t1=tmin+Δt、…、tn=tmin+n・Δt、…、tN−2=tmin+(N−2)・Δt、tN−1=tmin+(N−1)・Δt=tmax、として表すことができる。
このプログラムはさらに、S207で基準信号を検出した(YES)と判定された時に実行され、磁気記録素子52を用いて変数nに対応した遅延時間tnで磁気記録媒体100にテストデータを記録するS208と、S208に続いて実行され、S208で記録したテストデータを磁気再生素子54で再生し、エラーレートernを算出するS210と、S210に続いて実行され、遅延時間tn及び対応するエラーレートernを記録するS212と、S212に続いて実行され、変数nにn+1の値を設定するS214と、S214に続いて実行され、変数nが、n>N−1の条件式を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるS216とを含む。このプログラムはさらに、S216で条件式を満たす(YES)と判定された時に実行され、記録した遅延時間tnとエラーレートernとの関係において、予め設定されたエラーレート規定値erm以下の値においてエラーレートernに極小値があるか否か判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるS218と、S218で極小値がない(NO)と判定された時に実行され、遅延時間範囲の最小値tminと最大値tmaxとを再設定し、制御をS204に戻すS220と、S218で極小値がある(YES)と判定された時に実行され、エラーレートが規定値erm以下となる時の遅延時間範囲の中心値tcを算出するS222と、S222に続いて実行され、tcを最適遅延時間として設定し、設定情報記憶部48に記憶させるS224とを含む。S207で、基準信号を検出していない(NO)と判定された場合、制御はS207に戻り基準信号を検出するまで待つ。S216で条件式を満たさない(NO)と判定された場合、制御はS207に戻る。S224実行後、このプログラムは終了する。
S210で算出されるエラーレートernは、遅延時間tnで磁気記録媒体100にテストデータを記録した時の間違い率である。具体的には、遅延時間tnで磁気記録素子52が磁気記録媒体100にテストデータを記録し、磁気再生素子54が記録されたテストデータを再生して、その再生結果から算出する。エラーレートの算出例として、エラーレート=(間違って記録(読出)されたデータの個数)/(記録したテストデータの全個数)、で算出する。この場合、エラーレートの最大値は1、最小値は0となり、エラーレートが0に近いほどエラーが少なく良好であるといえる。
図8を参照して、矢印160は、エラーレートが予め設定されたエラーレート規定値erm以下になる時の遅延時間tの範囲を表す。矢印160で表すような、エラーレートが規定値erm以下になる時の遅延時間の範囲を、遅延時間の「マージン(許容範囲)」と呼ぶ。また、図8を参照して、エラーレートが規定値以下になる時の最小の時間をta、最大の時間をtbとする。
図7のプログラムにおいて、S218での極小値とは、図8に示すような遅延時間とエラーレートとの関係において、測定する遅延時間範囲の中でエラーレートが描く曲線が下に凸となる範囲での最小値のことを指す。
S222において、tcは、図8を参照して、tc=(tb+ta)/2、で算出する。
S220において、パラメータ変数tmin及びtmaxを再設定する時は、測定する遅延時間の範囲が広がるように、すなわち|tmax−tmin|の値が大きくなるように、遅延時間の最小値tmin及び最大値tmaxを再設定する。
―動作―
第1の実施の形態に係る磁気記録装置30は以下のように動作をする。
第1の実施の形態に係る磁気記録装置30は以下のように動作をする。
磁気記録装置30のCPU42は、電源が投入され記録媒体の最適化処理が選択されると、パラメータ変数(遅延時間範囲の最小値tmin、最大値tmax、及びテストライト繰返し回数N)から遅延時間のステップ値Δtを算出する(S204)。磁気記録装置30は変数nに0を代入後(S206)、磁気再生素子54が磁気記録媒体100から基準信号を検出したか否かを判定する(S207)。基準信号を検出した(S207でYES)場合、遅延時間t0=tminで、磁気記録素子52が磁気記録媒体100にテストデータを記録する(S208)。遅延時間t0でテストデータを記録後、磁気再生素子54でテストデータを再生し、再生結果と元のテストデータとを比較して遅延時間t0に対するエラーレートer0を算出して(S210)、t0及びer0の値を記録する(S212)。その後、変数nにn+1の値を代入し(S214)、変数nが条件式n>N−1を満たすか否かを判定する(S216)。ここではS214で変数nは1となり、テストライト繰返し回数Nを仮に100とした場合、S216の条件式は満たさない(NO)ので、制御はS207に戻る。その後、n=1でS207からS212の処理を行ない、遅延時間t1=t0+1・Δtでのエラーレートer1を算出して結果を記録する。そして変数nにn+1(=2)の値を代入する。以降、こうした処理を変数nがn>N−1の条件式を満たすまで繰返す。変数n=N−1=99の時、遅延時間t99=tmin+99・Δt=tmaxで磁気記録媒体100にテストデータを記録し、再生結果からエラーレートer99を算出して、t99及びer99の値を記録する。S214で変数nにn=100の値が代入される。その結果S216の条件式が満たされ、制御はS218に進む。
S218では、記録したern(n=0〜99)の値が遅延時間tnに対して描く曲線が下に凸で、かつ規定値erm以下の極小値があるか否かが判定される。極小値がない(S218でNO)と判定された場合は、遅延時間範囲、すなわちtmax−tminの値が大きくなるように、tmin及びtmaxを再設定し、制御をS204に戻して再度、遅延時間tnに対するエラーレートernを算出する。
極小値がある(S218でYES)と判定された場合には、エラーレートの規定値ermと同一又は近似の値を取るときの遅延時間ta及びtb(tmin<ta<tb<tmax)を決定し、最適な遅延時間tcをtc=(tb+ta)/2として算出する(S222)。S222で算出したtcを、磁気記録媒体100の最適遅延時間として設定し、設定情報記憶部48に記録して(S224)、テストライトプログラムを終了する。
通常動作時、磁気記録装置30は、以下のように動作する。
磁気記録装置30は、磁気記録媒体100にデータを記録する時、磁気再生素子54で磁気記録媒体100を読取り、基準信号を検出する。磁気再生素子54が基準信号を検出すると、磁気記録素子52に基準信号検出から最適遅延時間tcだけ遅らせたタイミングで磁界を発生させて、磁気記録媒体100にデータを記録する。
以上のように、本実施の形態に係る磁気記録装置30は、テストライトプログラムを実行する。テストライトでは、磁気記録媒体から基準となる検出信号を検出してから、磁気記録媒体にデータを記録するまでの遅延時間を設定してテストデータを記録媒体に書込み、書込んだデータを磁気再生素子で読取って、設定した遅延時間に対するエラーレートを算出し記憶する。この動作を設定した遅延時間範囲内で繰返し行ない、予め設定したエラーレートの規定値以下で極小値をとる点を検出する。そして、その極小値の前後においてエラーレートの規定値と一致又は近似の値をとる遅延時間を算出し、その中心値を最適遅延時間として設定する。通常動作時には、書込時の遅延時間としてこの最適遅延時間を用いる。
このように、実際に磁気記録媒体に対して遅延時間を変更しながらテストデータを記録し、エラーレートを測定することで、パターンドメディアを記録媒体として用いた磁気記録装置において重要な磁界発生タイミングの最適な値を設定することができる。その結果、パターンドメディアを記録媒体として用いた磁気記録装置において、予め形成させた磁気記録セルに対し、高い精度でタイミングを合わせて磁界発生させることが可能となり、記録エラー及び再生エラーを少なくすることができる磁気記録装置を提供することができる。
第1の実施の形態において磁気記録装置30は、最適遅延時間をエラーレートの規定値erm以下となる時間範囲の中心値tcとしている。その結果、データ記録時の遅延時間に誤差が生じた場合でも、エラーレートを規定値以下に抑える可能性を高くすることができる。
また、基準となる信号は上記した信号に限るものではない。クロック発生用のパターン信号、アドレスパターン信号、及びトラッキング用のバーストパターン信号などであっても良い。信号が検出される領域に関してもサーボパターン領域とは限らず、ユーザデータ領域から検出されるような形態であっても良い。
本実施の形態では、磁気記録媒体の磁気記録セルの大きさを、直径25nm及び高さ40nmとした。しかし、磁気記録セルの大きさはこれに限らない。磁気記録セルの大きさは、好ましくは直径が5nm〜45nm及び高さが10nm〜60nmの範囲である。磁気記録セルの形状についても、円柱状に限られるものではない。例えば四角柱状、楕円柱状、球状等であってもよく、孤立した磁気記録セルに磁気情報が記録できればどのような形状であってもよい。
本実施の形態では、遅延時間範囲においては図8に示すようにエラーレートの極小値は1つだけであったが、磁気記録媒体によっては遅延時間範囲内に複数のエラーレートの極小値を持つ場合がある。その場合は複数の極小値のうちのいずれかを選択し、選択した極小値の前後でエラーレート規定値と一致又は近似する時の遅延時間を抽出し、その時間の中心値を最適遅延時間とすればよい。
磁気記録装置30は、遅延時間に関して上記の様に算出された最適遅延時間を用いる以外に、遅延時間範囲内でエラーレートが規定値erm以下となる時のいずれかの遅延時間tnを遅延時間として設定できるようにしてもよい。この結果、エラーレートが規定値以下となるような遅延時間でデータを記録することができる。磁気記録装置30はさらに、遅延時間範囲内でエラーレートが規定値erm以下で、かつエラーレートが最小値をとる時の遅延時間を最適遅延時間としても良い。このようにすることで、エラーレートが最も小さくなる時の遅延時間で磁界を発生させ情報を記録することが可能になる。このとき、遅延時間tnを横軸、エラーレートermを縦軸としたグラフでは、発生する各種ノイズによってスムーズなラインを描くグラフにならない可能性が高い。この場合、より適した遅延時間を抽出するために、2次曲線、又はsinなどの三角関数曲線によって近似曲線を作成し、その曲線に基づいて最小値などを抽出することが好ましい。この際、近似曲線から1点を抽出することになるため、その遅延時間がtn(n=0〜N−1)のいずれかの値と等しくならなくても良い。
さらに、本実施の形態ではエラーレートを信号品質値として考え、エラーレートの基準値を用いて最適遅延時間を算出していたが、信号品質値はエラーレートに限られるものではない。例えば、ジッタを信号品質値として考えても良い。ジッタは、再生信号のクロック信号に対する時間的なずれを示し、エラーレートと同様に値が小さいほど信号品質は良いとされるものである。磁気記録装置が、磁気再生素子が検出した信号からジッタを算出するジッタ算出部を含み、上記検出した信号から算出されるジッタ値が基準値以内となる遅延時間の範囲で、磁気記録媒体への遅延時間を設定するようにしても良い。このようにすることで、磁気再生素子が基準となる信号を検出してからどれだけの遅延時間を経過して、磁気記録素子が磁界発生を開始するかを調整することが可能となる。その結果、ジッタが小さくなるような磁気記録素子と磁気記録セルとの位置関係の時に磁界発生を開始することが可能となり、記録及び再生エラーの発生を低減することができる。つまり、磁気磁界発生の開始が、記録セルに対してどのような位置の時に記録エラーを生じにくくするかがわかり、その後行なう記録及び再生のエラー発生を抑えることができる。
また、検出した信号から算出されたジッタが最小となる時の遅延時間を、ユーザデータ記録用の最適遅延時間として設定しても良い。このようにすることで、ジッタが最も小さくなる時の記録条件で磁界発生を行なうことが可能となる。また、上記検出した信号から算出されたジッタが規定値以内となる時間範囲の中心値を、ユーザデータ記録用の遅延時間として設定しても良い。このようにすることで、記録タイミングに誤差が生じた場合でも、ジッタが規定値以下になる可能性を高くすることができる。
磁気記録装置は、テストライト時の磁界発生におけるパルス幅及び最大磁界をそれぞれ調整できるようにすることが好ましい。テストライト時の磁界発生におけるパルス幅を調整することによって、磁気記録セルに対する磁界発生のタイミングを調整することができ、磁気記録セルに対して適切なタイミングで情報を記録することができる。その結果、記録時における記録エラーを低減させることができる。また、最大磁界を調整することによって、磁気記録セルが保持する磁力を調整することができ、磁気記録セルに対して適切な磁界の強さで情報を記録することができる。その結果、磁気記録セルに対する記録時の磁界の強度不足などによって生じる記録エラーを低減させることができる。
磁界発生時のパルス幅及び最大磁界を調整する場合、上述した遅延時間の算出方法と同様にして、記録時における最適パルス幅、及び最適磁界強度をそれぞれ設定することができる。具体的には、記録時における発生磁界のパルス幅及び磁界強度をそれぞれパラメータとして変化させ、その時のエラーレートを算出し、エラーレートが規定値以下で極小値をとる時のパルス幅及び磁界強度をそれぞれの最適設定値とする。なお、この場合、先に最適遅延時間を決定してしまうと、設定可能なパルス幅の時間範囲を狭くしてしまう可能性がある。そのため、記録時における最適パルス幅を設定した後に、最適遅延時間を算出することが好ましい。
また、テストライトは一定期間毎に実行されることが好ましい。定期的にテストライトを実行することにより、記録再生ヘッド及び磁気記録媒体などの経時変化による最適遅延時間の変化を修正することができ、記録時におけるエラー発生を継続的に少なくすることができる。ここでの一定期間とは、例えば、1年間であっても、1時間であっても良い。また、上記した実施の形態のように、磁気記録装置に遅延時間の調整が指示された時であってもよい。
さらに、テストライトは再生時のエラーレートが一定の値以上になった時点で実行されることが好ましい。このような契機でテストライトを実行することで、磁気記録装置は、磁気記録媒体の経時変化及びその他の外的影響により最適な遅延時間に変化が生じてエラーが多く発生するようになっても、テストライトプログラムが実行されて最適遅延時間が再設定される。再生時のエラーレートを把握し、エラーレートの状態に合わせて遅延時間が再設定されることで、磁気記録装置での記録時におけるエラー発生を常に少ない状態にすることができる。この時、一定の値とは、エラーレートの基準値であるermであっても良く、ermより小さい値であっても良い。また、ジッタを用いてテストライトを行なってもよく、ジッタが一定の値以上になった時点でテストライトを実行するようにしても良い。
磁気記録装置における磁気記録媒体は、上記実施の形態で用いられた磁気記録セルの配置構造に限られるわけではない。図15を参照して、図15(A)は、磁気記録セル242が格子状に配列された磁気記録媒体240を表している。矢印244は、磁気記録媒体240の周方向を表している。図15(B)は、磁気記録セル252の形状が楕円状になった磁気記録媒体250を表している。矢印254は、磁気記録媒体250の周方向を表している。磁気記録媒体は、図15(A)、図15(B)の例で示すような構造でも良く、磁気記録セルの配列及び形状は実施の形態で用いられた構造に限られるものではない。磁気記録媒体における磁気記録セルの配列及び形状などの構造は、磁気記録素子による記録及び磁気再生素子による再生が可能な構造であればよい。図16は、磁気記録セル262を複数含んだユーザデータ領域264がセクタ分離帯266によって分離された、磁気記録媒体260の配置構造を表している。磁気記録媒体260は、矢印268の方向に回転する。磁気記録媒体は図16に示すような構造でもよい。また、図16の例におけるセクタ分離帯266はサーボパターン領域を含んでいてもよく、サーボパターンの情報及びアドレスパターン情報などを記憶していても良い。
また、本実施形態は磁気記録セル1つに対して、1ビットの信号を記録する例であるが、いくつかの磁気記録セルを1つの磁気記録セル群とし、磁気記録セル群1つが1ビットとなるように記録されてもよく、このようにしても、上記テストライトを行うことにより記録エラーを少なくすることができる。この場合、記録密度は低くなるが、1つの磁気記録セルの中に誤記録をされた磁気記録セルが含まれていても、その他の磁気記録セルから正しい信号が得られれば、再生エラーに結びつきにくくなる。このため、いくつかの磁気記録セルの集合である磁気記録セル群に対して、1ビットの信号を記録する場合、含まれる磁気記録セルの数が少なくなるほど、各磁気記録セルへの記録エラーが再生エラーに結びつきやすくなる。よって、上記テストライトは、上記実施形態のように磁気記録セル1つに対して、1ビットの信号を記録する磁気記録装置において、より大きな効果を奏する。
例えば、磁気記録セル3つを磁気記録セル群とし、この磁気記録セル群に対して1ビットを記録する場合を考えると、磁気記録セル3つのうち2つが正確に記録され、うち1つが、記録磁界の発生タイミングのずれ(磁気記録セルに対する磁気記録素子の位置ずれ)のために誤記録となった場合、磁気記録セル2つからは正確な情報が得られるため、再生エラーになりにくくなる。一方、磁気記録セル1つに対して1ビットを記録する場合を考えると、記録磁界の発生タイミングのずれ(磁気記録セルに対する磁気記録素子の位置ずれ)のために誤記録となった場合は再生エラーとなる可能性が高くなる。
ここで、磁気記録装置30は、異なる半径位置での記録再生を行う際、図23の点線で示すような、VCM、サスペンション及び記録再生ヘッドの位置になる(図23は外周側で記録再生を行う例)。このため、記録再生ヘッド50が磁気記録媒体100に対して、スキュー角が生じるようになり、磁気記録素子52と磁気再生素子54の磁気記録媒体における周方向への距離Lが変化する。この点について、図24に示す模式図で説明する。
図24は、回転方向(周方向)140に対して、磁気記録素子52と磁気再生素子54が媒体の周方向に距離Lを隔てて平行に並んでいる状態と、これに対し、スキュー角θとなったときの記録再生ヘッド50´、磁気記録素子52´及び磁気再生素子54´の状態を示している。
このとき、スキュー角θとなったときの、磁気記録素子52´と磁気再生素子54´の磁気記録媒体における周方向への距離L´は、
L´=Lcosθ
となり、LとL´との差ΔLは、
ΔL=L(1−cosθ)
となる。磁気記録媒体に配列された磁気記録セルの周方向へのピッチがdのとき、
ΔL>d/10つまりL(1−cosθ)>d/10
となるθの範囲(媒体における半径方向の範囲)が存在し、距離Lが、磁気記録セルのピッチdの10%より大きく変化する範囲が存在する場合、記録磁界の発生タイミングが、磁気記録セルの10%の距離に対応する時間以上のずれが生じる半径範囲が存在することになり、課題に示した通り、記録エラーが発生しやすい状況が発生する。このため、スキュー角θの最大値がΘとなる磁気記録装置であって、
L(1−cosΘ)>d/10
となる磁気記録装置は、上記に準じてテストライトを行うことが好ましい。例えば、距離L、ピッチd及びスキュー角の最大値がそれぞれ、1μm、30nm及び5°である場合、
L(1−cosΘ)=3.8(nm)
d/10=3(nm)
であり、L(1−cosθ)>d/10となるため、上記テストライトを行うことが好ましい。
L´=Lcosθ
となり、LとL´との差ΔLは、
ΔL=L(1−cosθ)
となる。磁気記録媒体に配列された磁気記録セルの周方向へのピッチがdのとき、
ΔL>d/10つまりL(1−cosθ)>d/10
となるθの範囲(媒体における半径方向の範囲)が存在し、距離Lが、磁気記録セルのピッチdの10%より大きく変化する範囲が存在する場合、記録磁界の発生タイミングが、磁気記録セルの10%の距離に対応する時間以上のずれが生じる半径範囲が存在することになり、課題に示した通り、記録エラーが発生しやすい状況が発生する。このため、スキュー角θの最大値がΘとなる磁気記録装置であって、
L(1−cosΘ)>d/10
となる磁気記録装置は、上記に準じてテストライトを行うことが好ましい。例えば、距離L、ピッチd及びスキュー角の最大値がそれぞれ、1μm、30nm及び5°である場合、
L(1−cosΘ)=3.8(nm)
d/10=3(nm)
であり、L(1−cosθ)>d/10となるため、上記テストライトを行うことが好ましい。
また、磁気記録装置における磁気記録媒体は、光などにより局所的に昇温させることで記録及び再生が行なわれる熱アシスト型の磁気記録媒体を用いても良い。この場合、記録再生ヘッドに光源などを新たに設ければよい。また、マイクロ波等のエネルギーにより局所的に反転磁界を低減させることで情報を記録する、マイクロ波アシスト型の磁気記録媒体を用いても良い。この場合、記録再生ヘッドにマイクロ波発生源などを新たに設ければよい。これら磁気記録媒体を用いることにより記録エラーが生じにくく、かつ大容量の磁気記録装置を実現することが可能になる。
なお、ユーザデータ記録用の遅延時間を決定する方法は、上記に限られるものではない。例えば、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)方式においてエラーレートとの相関性が高いSAM(Sequenced Amplitude Margin)を用いても良い。その他に、信号品質値として、磁気再生素子が検出する信号の振幅を用い、振幅が規定値内になるように遅延時間を設定しても良い。ただし、信号品質値として信号振幅を選択する場合は、上記したエラーレート及びジッタの例とは異なり、その値が大きいほど信号品質値が良い。そのため、エラーレートを用いた時の「極小値」、「最小」及び「上に凸」は、振幅の用いた時にはそれぞれ「極大値」、「最大」及び「下に凸」に対応する。
(第1の実施の形態の変形例)
以下に、第1の実施の形態に係る磁気記録装置の変形例について記載する。
以下に、第1の実施の形態に係る磁気記録装置の変形例について記載する。
(変形例1)
図9を参照して、図9(A)は、磁気記録媒体のユーザデータ領域における磁気記録セル162の配置について表す図である。図9(A)を参照して、ユーザデータ領域における磁気記録セル162は、周方向へピッチdで配置され、矢印165の方向に線速度vで移動する。
図9を参照して、図9(A)は、磁気記録媒体のユーザデータ領域における磁気記録セル162の配置について表す図である。図9(A)を参照して、ユーザデータ領域における磁気記録セル162は、周方向へピッチdで配置され、矢印165の方向に線速度vで移動する。
図9(B)は、変形例1における記録再生ヘッド164について表す図である。図9(B)を参照して、磁気記録素子166と磁気再生素子168とは、それらの中心位置が周方向距離Lの間隔をあけるように配置されている。周方向距離Lは、磁気記録素子166と磁気再生素子168との距離(誤差を含まない設計値のような値)と、記録再生ヘッド164のスキュー角とにより算出することができる。
図10に示すグラフは、遅延時間tを横軸、エラーレートを縦軸にとってある。エラーレート基準値をerm1とする。図10を参照して、曲線170は遅延時間tに対するエラーレート値を表す曲線、矢印174はテストライトにおける遅延時間の初期設定範囲、矢印172は周期的に変化する曲線170の時間周期幅、矢印176はエラーレート基準値をerm1としたときのマージンを表している。
図9(A)の条件を満たすとき、図10に示すように遅延時間tとエラーレートとの関係は、矢印172に示す時間周期幅で周期的なグラフを描く。この時の時間周期幅はd/vとなる。このとき、矢印174で示すテストライトにおける遅延時間の初期設定範囲を2d/vより大きくすると、1度のテストライトプログラムの実行で、上に凸となる2つの頂点(点177、点178)に挟まれた時間周期幅d/v相当の連続な曲線で、かつ極小値を持った曲線を少なくとも1本得ることができる。この時のエラーレート基準値erm1は、極小値よりも大きいものとする。
テストライトにおける遅延時間の初期設定範囲を2d/vより大きくすることにより、図7に示すプログラムにおけるS218において、常にYES(エラーレートの規定値以下の極小値がある)と判定される。その結果、初期遅延時間の範囲を示すtmin及びtmaxを変更して再度テストライトプログラムを実行することがなくなり、短時間でテストライトを終了することが可能になる。
また、遅延時間の初期設定範囲に関連して、図9(B)に示す記録再生ヘッド164のように、磁気記録素子166と磁気再生素子168とが周方向にLの距離をあけて配置されているときは、遅延時間の初期設定範囲の最小値tminは、L/vよりも大きい方がよい。
第1の実施の形態における遅延時間は、サーボパターン領域にある基準信号を磁気再生素子が検出してから、磁気記録素子が記録するための磁界を発生するまでの時間を表している。磁気記録媒体は、磁気再生素子、磁気記録素子の順番で通過していくため、遅延時間の最小値tminがL/vよりも小さいと、磁気の記録できないサーボパターン領域で磁界を発生するため、テストライトが無効になる。テストライトプログラムにおいて、遅延時間の初期設定範囲の最小値tminがL/vよりも大きいと、確実にユーザデータ領域でテストライトを行なうことができる。その結果、テストライトにおけるエラーレートの検出を効率よく行なうことができる。
図11に示すグラフは、遅延時間tを横軸、エラーレートを縦軸にとってある。エラーレート基準値をerbとする。図11を参照して、曲線180は遅延時間tに対するエラーレート値を表す曲線、矢印184はテストライトにおける遅延時間の初期設定範囲、矢印182は周期的に変化する曲線180の時間周期幅を表す。
図9(A)の条件を満たすとき、図11に示すように遅延時間tとエラーレートとの関係は、矢印182に示す時間周期幅で周期的なグラフを描き、この時の時間周期幅はd/vとなる。また、この周期的なグラフは共通の極小値erbをとる。この時、最適遅延時間としてエラーレートが最小となる時、すなわち信号品質値が最良となる時の遅延時間をとるものとする。すると、テストライトにおける遅延時間の初期設定範囲(矢印184で示す)をd/vより大きくすることで、1度のテストライトで極小値を持つ連続した曲線が得られ、そこから最適遅延時間を設定することができる。
最適遅延時間をエラーレートが最小となる時、すなわち信号品質値が最良となる時の遅延時間とするとしたとき、テストライトにおける遅延時間の初期設定範囲をd/vより大きくすることにより、1度のテストライトで最適遅延時間を得ることができる。その結果、短時間でテストライトを終了することができる。
なお、本実施の形態では、「遅延時間」を、磁気再生素子54が磁気記録媒体100から予め定めた基準信号を検出してから、磁気記録素子52が磁気記録媒体100へ記録(磁界発生)を開始するまでの時間と定義したが、関連する時間を待機時間として定義しても良い。例えば、「待機時間」を、信号特定部94が磁界発生のタイミングの基準となる基準タイミングを特定してから磁気記録素子52が磁界を発生するまでの時間と定義しても良く、基準タイミングの検出に関連するいずれかの動作から、記録の開始に関連するいずれかの動作までの時間を「遅延時間」と定義することで、上記同様の効果を奏する。
(変形例2)
以下に、磁気記録装置で用いる磁気記録媒体がサーボデータ領域を持たない場合の例を示す。
以下に、磁気記録装置で用いる磁気記録媒体がサーボデータ領域を持たない場合の例を示す。
図12を参照して、磁気記録媒体200は、ユーザデータを記録再生するユーザデータ領域208でのみ構成されており、複数個の磁気記録セル202を含む。テストライトにおける基準となる信号は、ユーザデータ領域208の少なくとも一部から検出される。矢印204は、磁気記録媒体200の周方向(媒体の回転方向)を表している。磁気記録媒体200では、複数のトラックが該磁気記録媒体200の半径方向に等しい間隔で同心円状に配置されており、これら複数のトラックの各々には上記磁気記録セル202が配置されている。破線206は、該複数トラックの内の1つのトラックを示す。
図13を参照して、曲線210は、図12の破線206に沿って磁気記録媒体200を読取ったときの検出信号を表す。曲線210が座標軸216に対して上部にあるときはプラスの信号が、下部にあるときはマイナスの信号が、及び座標軸216上にあるときはゼロレベルの信号が磁気再生素子により検出されたものとする。
図13において、領域212に現れる検出信号は、磁気記録媒体200のユーザデータ領域208から検出される信号であり、予め設定される基準信号である。変形例2では、この信号が検出されてから磁気記録素子が記録(磁界発生)を開始するまでが遅延時間となる。領域214に現れる信号もユーザデータ領域208から検出される信号であり、この信号が記録されたユーザデータを表す信号である。
図13を参照すると、紙面左側から3個の信号(検出順に下向き、上向き、上向きに磁化された信号)が基準信号となっており、基準信号を検出した後に、ユーザデータ信号として紙面左側から3個の信号(検出順に下向き、上向き、上向きに磁化された信号)を検出したことを示している。
変形例2で実行されるテストライトプログラム(図7のプログラム参照)において、S207で検出される基準信号は、ユーザデータ領域208から検出される信号である。その基準信号を用いて、第1の実施の形態と同様にテストライトプログラムを実行することによって、サーボデータ領域を設けていない磁気記録媒体であっても最適遅延時間を算出することができる。
このように、磁気記録媒体のデータ記憶容量を大きくするために、サーボデータ領域を設けていない磁気記録媒体であっても、テストライトを行なって、最適遅延時間を算出することが可能である。その結果、磁気記録装置において、サーボパターン領域を設けない、より容量の大きな磁気記録媒体を用いた時にも、記録時及び再生時の記録エラーの発生が少ない磁気記録装置を提供することができる。
なお、サーボデータ領域を設けていない磁気記録媒体では、ユーザデータ領域の磁気記録セルからの漏れ磁場を検知して、トラッキングサーボなどを行なうものとする。
(変形例3)
以下に、磁気記録装置で用いられる磁気記録媒体に、予めテストライトのための領域が割当てられている場合の例を示す。
以下に、磁気記録装置で用いられる磁気記録媒体に、予めテストライトのための領域が割当てられている場合の例を示す。
図14を参照して、図14(A)に示す磁気記録媒体220は、ある半径領域を1周する形でテストライト領域222が割当てられている例を表している。図14(B)に示す磁気記録媒体230は、テストライト領域232が半径方向に広がって割当てられている例を示している。磁気記録媒体230は、複数のテストライト領域232を含むが、いずれの領域でも同様にテストライトを行なうことができる。また、テストライト領域222及び232は、ユーザデータを記録しないテストライトのために確保される領域である。なお、テストライトのために確保される領域は、ユーザデータ領域と同様に、磁気的に孤立した磁気記録セルが配列された領域を含み、テストライト領域内又はその(周方向において)前にテストライトのトリガーとなるパターンを備えている。
このように、予め磁気記録媒体にテストライトのための領域を割り当てることで、磁気記録媒体の空き領域が少なくなり、テストライトが行なえなくなることを防ぐことができる。このあらかじめ確保されているテストライトのための領域において、テストライトプログラムを実行し最適遅延時間が算出でき、磁気記録媒体へ書込むときの記録及び再生時の記録エラーの発生が少ない磁気記録装置を提供することができる。
テストライトのための領域の割当て方は、図14に示す例に限定されるものではない。テストライトのための領域は、例えば、磁気記録媒体の各セクタに設けられていても良く、複数のセクタからなる領域ごとに設けられていても良い。また、トラックごとに設けられていても良い。このように領域を設定することで、各セクタ、各領域、及び各トラックに適した磁界発生のタイミングを設定することが可能となる。
特に、トラックごとに適した磁界発生のタイミング(遅延時間)を設定しておくことによる効果は大きい。第1の実施の形態で述べたように、磁気記録装置における記録再生ヘッドは、磁気記録媒体に対する半径位置を変更させる時に、サスペンションのVCMに固定された部分を中心にしてサスペンションをスイングさせる。このため、記録再生ヘッドは、磁気記録媒体に対してスキュー角を生じることになり、半径位置ごとに、磁気記録素子と磁気再生素子との磁気記録媒体に対する位置が異なってくる。このような点を考慮すると、半径領域ごと、又はトラックごとにテストライトを実施して、適した磁界発生タイミング(遅延時間)をそれぞれに設定しておくことが好ましい。
なお、磁気記録媒体にテストライト領域を設けない場合であっても、テストライトによって、各半径領域、及び各トラックに適した磁界発生のタイミングを設定することが望ましい。このようにすることで、記録再生ヘッドのスキュー角の変化に対応し、各トラックに適した磁界発生タイミング(遅延時間)で記録を行うことが可能となる。
上記のように磁気記録媒体にテストライト領域が備えられている場合、アドレスパターンなどを設けることで、テストライト領域がどこであるかを磁気記録装置が認識することが可能となる。また、例えば、テストライト領域の前に、テストライト領域があることを示すパターンを設けることによりテストライト領域を識別することが可能である。このようにすることで、ユーザデータの書込を行なう際に、テストライト領域に誤って書込んでしまう恐れを小さくすることができる。読出の際には、上記アドレスパターン、又はテストライト領域があることを示すパターンに基づき、テストライト領域の読出を行なわないようにすることができる。
また、テストライト領域でテストライトを行なった時は、磁気再生素子による検出(再生)が終わった後、テストライトによって記録した情報を消去することが好ましい。テストライト後の不要な情報を消去しておくことで、ユーザデータ領域に記録した情報の再生時に、テストライト後の不要な情報による影響を防ぐことができる。また、テストライトによって記録した情報の消去以外にも、例えば、テストライトを実行後に、磁気記録装置が磁気記録媒体のテストライトを行なった領域のアドレス情報を取得し、その領域はユーザデータを上書きしても良い領域であることを記憶しておいても良い。それにより、テストライトプログラムで使用したテストライト領域をユーザデータ記憶のために使うことができ、より多くのデータを磁気記録媒体に記録することが可能な磁気記録装置を実現することができる。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態では、磁気記録媒体及びサスペンションが装置に取外し可能であり、装置にセットされた磁気記録媒体及びサスペンション(磁気記録素子、及び磁気再生素子を含む)の組合せに対して上記したテストライトプログラムを実行し、最適な遅延時間を算出するための磁気記録評価装置について説明する。
第2の実施の形態では、磁気記録媒体及びサスペンションが装置に取外し可能であり、装置にセットされた磁気記録媒体及びサスペンション(磁気記録素子、及び磁気再生素子を含む)の組合せに対して上記したテストライトプログラムを実行し、最適な遅延時間を算出するための磁気記録評価装置について説明する。
―構成―
図17を参照して、磁気記録評価装置290は、磁気記録評価装置290の動作を制御するコントローラ300と、円盤状の磁気記録媒体を回転させるスピンドルを駆動するスピンドルモータ318と、スピンドルモータ318の動作をコントローラ300の制御にしたがって制御するためのスピンドル制御部316と、図示しないサスペンションの先端に設けられ、磁気記録媒体に対して磁気情報の読書きを行なうための記録再生ヘッドと接続するための記録ヘッド接合部310と、スピンドルに装着された磁気記録媒体の半径方向に記録再生ヘッドが移動するよう、サスペンションを駆動するVCM322と、コントローラ300及び記録再生ヘッド接合部310に接続され、コントローラ300と記録再生ヘッド接合部310に接続される記録再生ヘッドとの間の信号のレベルを適正なレベルに調整するためのアンプ328と、コントローラ300とVCM322とに接続され、コントローラ300の制御にしたがってVCM322を駆動するVCM制御部320とを含む。記録ヘッド接合部310に接続される記録再生ヘッドは、磁気記録媒体に磁界を印加し情報を記録するための磁気記録素子と、磁気記録媒体に記録された情報を読取り電気信号として出力するための磁気再生素子を含む(いずれも図示せず)。
図17を参照して、磁気記録評価装置290は、磁気記録評価装置290の動作を制御するコントローラ300と、円盤状の磁気記録媒体を回転させるスピンドルを駆動するスピンドルモータ318と、スピンドルモータ318の動作をコントローラ300の制御にしたがって制御するためのスピンドル制御部316と、図示しないサスペンションの先端に設けられ、磁気記録媒体に対して磁気情報の読書きを行なうための記録再生ヘッドと接続するための記録ヘッド接合部310と、スピンドルに装着された磁気記録媒体の半径方向に記録再生ヘッドが移動するよう、サスペンションを駆動するVCM322と、コントローラ300及び記録再生ヘッド接合部310に接続され、コントローラ300と記録再生ヘッド接合部310に接続される記録再生ヘッドとの間の信号のレベルを適正なレベルに調整するためのアンプ328と、コントローラ300とVCM322とに接続され、コントローラ300の制御にしたがってVCM322を駆動するVCM制御部320とを含む。記録ヘッド接合部310に接続される記録再生ヘッドは、磁気記録媒体に磁界を印加し情報を記録するための磁気記録素子と、磁気記録媒体に記録された情報を読取り電気信号として出力するための磁気再生素子を含む(いずれも図示せず)。
コントローラ300は、所定のプログラムを実行することにより磁気記録評価装置290全体の動作を制御するCPU302と、CPU302に接続されたバス303と、いずれもバス303に接続された、CPU302で実行するプログラムなどを記録するためのROM304、CPU302でプログラムを実行時に一時記憶部として用いるRAM306、及び外部端末との接続を提供するための外部機器インターフェイス326を含む。
ROM304及びRAM306は、記録再生ヘッドが含む磁気記録素子及び磁気再生素子に関して、磁気記録素子が発生する磁界の強さ、パルス幅、発生タイミングなどの情報を記憶する。ROM304及びRAM306はさらに、磁気再生素子が追従するトラックを判別するための信号振幅、領域判別用の信号振幅、配置情報、信号振幅と記録再生ヘッドの半径方向への移動量とを対応付けたテーブルなどを記憶する。
図18を参照して、コントローラ300が所定のプログラムを実行することにより、ハードウェアとプログラムとの協働によって実現する機能ブロックは、遅延時間の調整時に、種々の遅延時間を使用してテストデータを磁気記録媒体に書込むテストライトを行なった際の、テストデータの再生信号のジッタ値を遅延時間ごとに算出するためのジッタ算出部340と、ジッタ算出部340により遅延時間ごとに算出されたジッタ値を受け、ジッタ値が低くなるように遅延時間を調整し最適化するための遅延時間調整部342と、実際の動作時に、磁気再生素子が検出した信号に基づき、磁界発生のタイミングの基準となる基準タイミングを特定するための信号特定部344と、遅延時間調整部342により調整された遅延時間を読出し、信号特定部344が検出した基準タイミングから、遅延時間調整部342から読出した遅延時間だけ遅延したタイミングで磁気記録素子に磁界を発生させるためのタイミング制御部346と、磁気再生素子の検出信号から記録再生ヘッドの位置情報を算出し、VCM制御部320に移動指示を送信して記録再生ヘッドの磁気記録媒体に対する半径位置制御を行なうためのヘッド位置制御部348とを含む。
ヘッド位置制御部348は、フィードバック制御による半径位置制御を行なうことで、所定のトラックに追従して記録再生を行なうトラッキング制御を実現する。すなわち、ヘッド位置制御部348は、磁気再生素子の検出信号の信号波形から記録媒体上に記録されたサーボパターンを検出し、サーボパターンの配置情報及び識別情報を参照することによってオフトラック方向及びオフトラック量を判定し、ヘッド位置の制御を行なう。
図19を参照して、磁気記録評価装置290はさらに、測定対象となる磁気記録媒体が装着されスピンドルモータ318によって駆動されて、磁気記録媒体を回転させるためのスピンドル362と、磁気記録評価装置290に電源を投入するための電源ボタン368と、テスト対象である磁気記録媒体360に対するテストライトプログラムの実行開始を指示するためのスタートボタン370と、評価装置への異物侵入を防ぐための防塵カバー374とを含む。
本実施の形態において、測定対象となるパターンドメディアである磁気記録媒体360は、円盤形状をしており、中央部にはスピンドル362が嵌合可能な穴部が形成されている。磁気記録媒体360に嵌合したスピンドル362は、磁気記録媒体360を矢印372方向に回転させる。
また、磁気記録評価装置290は、VCM322(図17参照)に脱着自在なサスペンション364が接続される。サスペンション364は、VCM322と接続される側の他端下面に記録再生ヘッド366を備える。サスペンション364は、VCM322に接続されると、接続された一端部を中心に回動し、その他端が測定対象となる磁気記録媒体360上の半径方向に移動可能なように駆動される。サスペンション364の先端部には記録再生ヘッド366が備えられているため、記録再生ヘッド366はVCM322の動作に応じて磁気記録媒体360の半径方向における位置を変更することができる。また、サスペンション364は、VCM322との接続端側に記録再生ヘッド366とコントローラ300との信号のやり取りを行なうための信号入出力部380をさらに備える。信号入出力部380は、サスペンション364がVCM322にセットされるときに、記録ヘッド接合部310に接続される。それにより、サスペンション364が磁気記録評価装置290に接続された時は、記録再生ヘッド366の動作はコントローラ300によって制御される。
磁気記録評価装置290でテストライトプログラムを実行するときは、装置の電源を投入し、測定対象の磁気記録媒体360をスピンドル362にセットする。磁気記録媒体360をセット後、サスペンション364をVCM322にセットし、スタートボタン370を押すことでテストライトプログラムが実行される。
図20に示すテストライトプログラムは、測定対象である磁気記録媒体360の記録時における最適な遅延時間を算出するためのプログラムである。このテストライトプログラムで用いられるパラメータ変数(初期設定遅延時間の最小値tmin、最大値tmax、テストライト繰返し回数N、ジッタ規定値jbなど)、及び基準信号は、予めプログラム内に記憶されているものとする。
図20を参照して、磁気記録評価装置290に電源が投入された時に起動するこのプログラムは、測定対象である磁気記録媒体360がスピンドル362にセットされたか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるS402と、S402で記録媒体がセットされた(YES)と判定された場合に実行され、サスペンション364がVCM322にセットされたか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるS404と、S404でサスペンション364がセットされた(YES)と判定された場合に実行され、スタートボタン370が押されたか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるS406と、S406でスタートボタン370が押された(YES)と判定された場合に実行され、パラメータ変数から遅延時間のステップ値Δtを算出するS410とを含む。
S410において算出するステップ値Δtは、Δt=(tmax−tmin)/(N−1)で算出する。このステップ値Δtは、テストライト処理で遅延時間を段階的に変更させる時に用いる値である。このステップ値Δtを用いると、遅延時間tn(n=0〜N−1)は、t0=tmin、t1=tmin+Δt、…、tn=tmin+n・Δt、…、tN−2=tmin+(N−2)・Δt、tN−1=tmin+(N−1)・Δt=tmax、と表すことができる。
このプログラムはさらに、S410に続いて実行され、変数nに0を設定するS412と、S412に続いて実行され、磁気再生素子が基準信号を検出したか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるS414と、S414で基準信号を検出した(YES)と判定された時に実行され、磁気記録素子を用いて変数nに対応した遅延時間tnで測定対象である磁気記録媒体360にテストデータを記録するS416と、S416に続いて実行され、S416で記録したテストデータを磁気再生素子で再生し、信号品質値としてジッタ値jnを算出するS418と、S418に続いて実行され、遅延時間tnに対応したジッタ値jnを記録するS420と、S420に続いて実行され、変数nにn+1の値を設定するS422と、S422に続いて実行され、変数nが、n>N−1の条件式を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるS424と、S424で条件式を満たす(YES)と判定された時に実行され、記録した遅延時間tnとジッタ値jnとの関係において、予め設定されたジッタ規定値jb以下の値でジッタ値jnに極小値があるか否か判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるS426と、S426で極小値がない(NO)と判定された時に実行され、遅延時間範囲の最小値tminと最大値tmaxとを再設定し、制御をS410に戻すS428と、S426で極小値がある(YES)と判定された時に実行され、ジッタ値jnが最小値となるときの遅延時間tdを抽出するS430と、S430に続いて実行され、tdを最適遅延時間として設定し、外部機器インターフェイス326を介して接続された記録再生装置に最適遅延時間tdを転送するS432とを含む。
S402で、記録媒体がセットされていない(NO)と判定された場合、制御はS402に戻る。S404でサスペンション364がセットされていない(NO)と判定された場合、制御はS404に戻る。S406でスタートボタン370が押されていない(NO)と判定された場合、制御はS402に戻る。S414で、基準信号を検出していない(NO)と判定された場合、制御はS414に戻り、基準信号を検出するまで待つ。S424で、条件式を満たさない(NO)と判定された場合、制御はS414に戻る。また、S432実行後、このプログラムを終了する。
S418で算出されるジッタ値jnは、再生信号のクロック信号に対する時間的なずれを示し、第1の実施の形態で用いられたエラーレートと同様、値が小さいほど信号品質は良い。
図21は、図20のプログラムのS420で記録される、遅延時間とジッタ値との関係を表す図である。
図21を参照して、矢印400で表される範囲は、予め設定されたジッタ規定値jb以下になる時の遅延時間tの範囲であり、矢印400で表されるようなジッタ値がジッタ規定値jb以下になる時の遅延時間の範囲を、遅延時間の「マージン(許容範囲)」と呼ぶ。
図20のプログラムにおいて、S426での極小値とは、図21に示すような遅延時間とジッタ値との関係において、測定する遅延時間範囲の中でのジッタ値が描く曲線が下に凸となる範囲での最小値を指す。
S430において抽出されるtdは、図21を参照して、ジッタ規定値jb以下でジッタ値が最小値jdをとる時の遅延時間tdである。
S428において、パラメータ変数tmin及びtmaxを再設定する時は、測定する遅延時間の範囲が広がるように、すなわち|tmax−tmin|の値が大きくなるように、遅延時間の最小値tmin及び最大値tmaxを再設定する。
―動作―
第2の実施の形態に係る磁気記録評価装置290は以下のように動作をする。
第2の実施の形態に係る磁気記録評価装置290は以下のように動作をする。
磁気記録評価装置290は、外部機器インターフェイス326を介して別の磁気記録装置に接続される。接続される磁気記録装置は第1の実施の形態で説明した磁気記録装置と同様な構成である。磁気記録評価装置290は、接続される磁気記録装置で使用されるものと同じ、パターンドメディアの磁気記録媒体と、磁気記録素子及び磁気再生素子を含んだサスペンションとを用いて測定し、磁気記録媒体の記録時における最適遅延時間を算出して、磁気記録装置に転送する。
第2の実施の形態において測定される磁気記録媒体は、第1の実施の形態に記載の概略構成及び製造方法に基づいて製作された磁気記録媒体である。磁気記録評価装置290における磁気記録媒体の記録再生方法については、第1の実施の形態で示した磁気記録装置30と同様であるため、説明を繰返さない。
磁気記録評価装置290は電源が投入されると、利用者により測定対象の磁気記録媒体360がセットされるのを待つ(S402)。磁気記録媒体360をセット後、サスペンション364がセットされ(S404)、スタートボタン370が押されると(S406でYES)、磁気記録評価装置290は、パラメータ変数から遅延時間のステップ値Δtを算出する(S410)。その後、磁気記録評価装置290は変数nに0を代入し(S412)、磁気再生素子が磁気記録媒体360から基準信号を検出したか否かを判定する(S414)。基準信号を検出した(S414でYES)場合、遅延時間t0=tminのタイミングで磁気記録素子から磁界を発生し、予め定めておいたテストデータを磁気記録媒体360に記録する(S416)。遅延時間t0でテストデータを記録後、磁気再生素子でテストデータを再生し、ジッタ算出部340から遅延時間t0におけるジッタ値j0を算出して(S418)、t0及びj0の値を記録する(S420)。その後、変数nにn+1の値を代入し(S422)、変数nが条件式n>N−1を満たすか否かを判定する(S424)。S422で変数nが1となり、テストライト繰返し回数Nを仮に100とした場合、S424の条件式は満たさず(NO)、制御はS414に戻る。その後、n=1でS414からS420の処理を行ない、遅延時間t1=t0+1・Δtでのジッタ値j1を算出して結果を記録する。そして、変数nにn+1の値を代入する。以降、このような処理を変数nがn>N−1の条件式を満たすまでS414からS422の処理を繰返す。変数nがn=N−1=99の時、遅延時間t99=tmin+99・Δt=tmaxで磁気記録媒体360にテストデータを記録し、再生結果からジッタ値j99を算出して、t99及びj99の値を記録する。S422で変数nにn=100の値が代入される。S424の条件式が満たされ、制御はS426に進む。
S426では、記録したjn(n=0〜99)の値がtnに対して描く曲線において、下に凸で、かつ規定値jb以下の値で極小値をとる点があるか否かが判定される。極小値がない(S426でNO)と判定された場合は、遅延時間範囲、すなわちtmax−tminの値が大きくなるように、tmin及びtmaxを再設定し(S428)、制御をS410に戻して再度、遅延時間tnに対するジッタ値jnを算出する。極小値がある(S426でYES)と判定された場合は、極小値、すなわち測定する遅延時間範囲の中でのジッタ値が下に凸となる最小値をとる時の遅延時間を最適遅延時間tdとして抽出し(S430)、接続された磁気記録装置に最適遅延時間tdの情報を転送する(S432)。情報を転送後、テストライトプログラムを終了する。
磁気記録評価装置290から最適遅延時間tdの情報を受けた磁気記録装置は、最適遅延時間情報を設定情報記憶部48に記憶する。磁気記録装置は、磁気記録媒体にデータを記録する時、磁気再生素子で磁気記録媒体を読取り、基準信号を検出する。磁気再生素子が基準信号を検出すると、磁気記録素子に基準信号検出から最適遅延時間tdだけ遅らせたタイミングで磁界を発生させて、磁気記録媒体にデータを記録する。
以上のように、第2の実施の形態に係る磁気記録評価装置290は、測定対象である磁気記録媒体360に対してテストライトプログラムを実行し、磁気記録媒体から基準となる検出信号を検出してから、磁気記録媒体にデータを記録するまでの遅延時間を設定してテストデータを記録媒体に書込み、書込んだデータを磁気再生素子で読取って、遅延時間に対するジッタ値を算出し記憶する。この動作を、設定した遅延時間範囲内で繰返し行ない、予め設定したジッタ規定値以下で極小値をとる点を検出する。そして、その極小値をとる遅延時間を抽出し、その遅延時間を最適遅延時間とする。その後、接続された外部の磁気記録装置に最適遅延時間の情報を送信する。
このように、測定対象となる磁気記録媒体に対して、実際に遅延時間を変更させながらテストデータを記録し、それぞれの遅延時間に対する信号品質を見ながら最適な遅延時間を設定することで、パターンドメディアを記録媒体として用いるときに重要になる、磁界発生タイミングをより正確に測定することができる。また、第2の実施の形態における磁気記録評価装置においては測定対象となる磁気記録媒体を入換えて、それぞれの記録媒体ごとの最適遅延時間を測定することができる。その結果、パターンドメディアを記録媒体として用いた磁気記録装置において、記録エラー及び再生エラーの少なくするために、用いられる記録媒体の個体差に応じて適切な遅延時間を設定可能な磁気記録評価装置を提供することができる。
また、磁気記録評価装置から最適遅延時間情報を受信した磁気記録端末は、そのデータを適用して磁気記録を実行する。磁気記録評価装置を用いて最適遅延時間情報を測定し、他の磁気記録装置においてその情報を適用することで、例えば、同一条件の下で磁気記録装置を量産する場合などに、それぞれの記録装置でテストライトプログラムを実行する手間が省けるという効果がある。また、テストライトプログラムで使用される領域も、ユーザデータを記憶する領域として使用することができ、磁気記録媒体により多くの情報を記憶することができる。
本実施の形態では、抽出された最適遅延時間は、外部の磁気記録装置に転送されて用いられるが、算出された最適遅延時間情報を磁気記録媒体自身に書き込んでも良い。その結果、磁気記録装置が磁気記録評価装置に接続されない場合でも、その記録媒体を読込むことで、その磁気記録媒体の記録時の最適遅延時間を読取り、適用することができる。
また、第2の実施の形態における磁気記録評価装置においては、ジッタ値がジッタ規定値以下で最小値をとる時間を最適遅延時間としたが、ジッタ値が規定値以下となるときのいずれかの遅延時間を設定するようにしても良い。これにより、ジッタが規定値以下となるような遅延時間でデータを記録することができる。また、ジッタが規定値以内となる時間範囲の中心値を最適遅延時間として設定しても良い。その結果、データ記録時の遅延時間に誤差が生じた場合でも、ジッタ値を規定値以下に抑える可能性を高くすることができる。
さらに、磁気記録評価装置290において、ジッタ値の代わりに第1の実施の形態のようにエラーレートを用いて遅延時間を決定しても良い。磁気記録評価装置290は、磁気再生素子が検出した信号からエラーレートを算出するエラーレート算出部を備え、磁気記録媒体から基準となる信号を検出し、それから磁気再生素子が磁界発生を開始するまでの経過時間(遅延時間)を調整する。経過時間を調整することにより、エラーレートが小さくなるような磁気記録素子と磁気記録セルとの位置関係の時に磁界発生を開始することが可能となり、記録エラー及び再生エラーを生じにくくすることができる。つまり、磁界発生の開始位置が磁気記録セルに対してどのような位置の時に記録エラーが生じにくくなるかが分かり、その時の遅延時間を算出し、それを用いて記録することで記録及び再生時のエラーが抑えることができる。
また、上記検出した信号から算出されたエラーレートが最小となるときの時間を、最適遅延時間として設定しても良い。このようにすることで、エラーレートが最も小さくなる時の条件で磁界発生を行なうことが可能となる。また、上記検出した信号から算出されたエラーレートが規定値以内となる時間範囲の中心値を、最適遅延時間として設定しても良い。このようにすることで、記録タイミングに誤差が生じた場合でも、エラーレートが規定値以下になる可能性を高くすることができる。
なお、遅延時間を決定する方法は上記したものに限られるわけではない。例えば、第1の実施の形態と同様に、信号品質値として磁気再生素子が検出する信号の振幅、及びPRML検出におけるSAMを用いることができる。
今回開示された実施の形態は単に例示であって、本発明が上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。
30 磁気記録装置
40、300 コントローラ
42、302 CPU
50、366 記録再生ヘッド
52、52´ 磁気記録素子
54、54´ 磁気再生素子
90 エラーレート算出部
92、342 遅延時間調整部
94、344 信号特定部
96、346 タイミング制御部
100、360 磁気記録媒体
130、202 磁気記録セル
132 ユーザデータ領域
134 サーボパターン領域
290 磁気記録評価装置
340 ジッタ算出部
370 スタートボタン
40、300 コントローラ
42、302 CPU
50、366 記録再生ヘッド
52、52´ 磁気記録素子
54、54´ 磁気再生素子
90 エラーレート算出部
92、342 遅延時間調整部
94、344 信号特定部
96、346 タイミング制御部
100、360 磁気記録媒体
130、202 磁気記録セル
132 ユーザデータ領域
134 サーボパターン領域
290 磁気記録評価装置
340 ジッタ算出部
370 スタートボタン
Claims (20)
- 互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する磁気記録媒体と、
前記記録面に対して相対的に移動しながら、所定の設定情報にしたがった条件で、書込情報に応じて磁界を発生し、前記磁気記録媒体の前記磁気記録セルに情報を記録するための書込手段と、
前記書込手段とともに前記記録面に対して相対的に移動しながら、前記磁気記録媒体の前記磁気記録セルに記録された情報を読取るための読取手段と、
前記書込手段による情報の書込のための前記所定の設定情報を記憶するための記憶手段と、
テストライト開始信号に応答して、前記所定の設定情報を変化させながら、前記書込手段及び前記読取手段によるテスト情報の書込及び読出と、読出した前記テスト情報の書込の品質を表す所定の品質指標値の算出とを繰返し、その結果に基づいて、前記所定の品質指標値が予め定められる条件を充足するように前記所定の設定情報を最適化して前記記憶手段に記憶させるためのテストライト手段とを含む、磁気記録装置。 - 前記読取手段の出力信号が、前記書込手段による書込のトリガーとなる所定の信号と一致するか否かを判定するための判定手段をさらに含み、
前記所定の設定情報は、前記判定手段が前記出力信号と前記所定の信号とが一致すると判定してから前記書込手段が磁界を発生するまでの待機時間を含む、請求項1に記載の磁気記録装置。 - 前記テストライト手段は、
前記テストライト開始信号に応答して、上限及び下限を持つ予め定められた所定の変更範囲にわたって前記待機時間を段階的に変更するための待機時間変更手段と、
前記待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、前記読取手段から前記所定の信号が出力されてから当該待機時間が経過したときを基準として、前記書込手段に前記テスト情報にしたがった磁気の発生を開始させて前記磁気記録媒体にテスト情報を書込ませるためのテスト情報書込手段と、
前記待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、前記テスト情報書込手段により前記磁気記録媒体に書込まれたテスト情報を前記読取手段に読取らせるためのテスト読取手段と、
前記待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、前記テスト情報書込手段が書込んだテスト情報と、前記テスト読取手段が読取ったテスト情報とを照合することによって前記品質指標値を算出するための品質指標値算出手段と、
前記品質指標値算出手段により算出された前記品質指標値と、対応する待機時間と関連付けて記憶するための品質情報記憶手段と、
前記設定情報記憶手段に記憶された前記品質指標値のうちで、前記定められる条件を満たすものと関連付けて前記品質情報記憶手段に記憶された待機時間を前記記憶手段に記憶させるための最適時間記憶手段とを含む、請求項2に記載の磁気記録装置。 - 前記予め定められる条件は、前記品質指標値が最良であるという条件である、請求項3に記載の磁気記録装置。
- 前記磁気記録媒体は円盤形状を有し、
前記記録面上において前記磁気記録セルが前記円盤形状の周方向へピッチdで配置され、
前記書込手段及び前記読取手段に対する相対運動の設計速度を線速度vとして、
前記所定の変更範囲幅はd/vより大きく選ばれる、請求項4に記載の磁気記録装置。 - 前記品質指標値算出手段は、前記待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、前記テスト情報書込手段が書込んだテスト情報と、前記テスト読取手段が読取ったテスト情報とを照合することによって、読取られたテスト情報の、書込まれたテスト情報に対するエラーレートを算出するためのエラーレート算出手段を含む、請求項3に記載の磁気記録装置。
- 前記品質指標値算出手段は、前記待機時間変更手段により変更された待機時間ごとに、前記テスト読取手段が読取って出力する信号波形を所定の基準信号と照合することによって、読取り信号のジッタを算出するためのジッタ算出手段を含む、請求項3に記載の磁気記録装置。
- 前記予め定められる条件は、前記品質指標値が予め定められる規定値以下の値であるという条件である、請求項6又は請求項7に記載の磁気記録装置。
- 前記予め定められる条件は、前記待機時間変更手段が前記所定の変更範囲の前記下限から前記上限に向けて前記待機時間を段階的に変更する時に、変更された前記待機時間に対応して算出される前記品質指標値が予め定められる規定値より大きな値から前記規定値以下の値を初めて取る時の前記待機時間をta、前記待機時間がtaより大きく、かつ前記品質指標値が前記規定値より小さな値から前記規定値以上の値を初めて取る時の前記待機時間をtbとしたとき、前記品質指標値が(tb+ta)/2となる前記待機時間に対応する値であるという条件である、請求項6又は請求項7に記載の磁気記録装置。
- 前記磁気記録媒体は円盤形状を有し、
前記記録面上には、前記磁気記録セルが前記円盤形状の周方向にピッチdで配置され、
前記書込手段及び前記読取手段に対する相対運動の設計速度を線速度vとして、
前記所定の変更範囲の幅は2d/vより大きく選ばれる、請求項9に記載の磁気記録装置。 - 前記磁気記録媒体は、所定のサーボパターンが予め書込まれたサーボパターン領域と、前記書込手段によるデータの書込が可能なユーザデータ領域とを含む、請求項3〜請求項10のいずれかに記載の磁気記録装置。
- 前記磁気記録媒体は円盤形状を有し、
前記書込手段と前記読取手段とは、前記円盤形状の周方向に間隔Lをもって配置されており、
かつ前記書込手段及び前記読取手段に対する相対運動の設計速度を線速度vとすると、前記下限の値はL/vより大きく選ばれる、請求項11に記載の磁気記録装置。 - 前記磁気記録媒体は、前記書込手段によるデータの書込が可能なユーザデータ領域を含み、前記ユーザデータ領域は、前記読取手段が前記書込手段による書込のトリガーとなる前記所定の信号を出力するための情報を含む、請求項3〜請求項10のいずれかに記載の磁気記録装置。
- 前記テストライト手段によって最適化された前記待機時間が前記記憶手段に記憶されてからの経過時間を計るための計時手段と、
前記計時手段が所定の設定時間を計時したことに応答して、前記テストライト開始信号を発生して前記テストライト手段に与えるための手段とをさらに含む、請求項2〜請求項13のいずれかに記載の磁気記録装置。 - 前記テストライト手段の動作時以外の通常の動作時において、前記書込手段による情報の書込の品質を示す記録状態値を算出するための記録状態値算出手段と、
前記記録状態値算出手段によって算出された前記記録状態値が所定の基準値以下になったことに応答して、前記テストライト手段を動作させるための手段とをさらに含む、請求項1〜請求項14のいずれかに記載の磁気記録装置。 - 前記磁気記録媒体は、前記テストライト手段の動作時に使用される領域を予め確保するためのテストライト領域と、前記テストライト手段の動作時以外に前記書込手段による情報の書込が可能な領域とを含む、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の磁気記録装置。
- 前記所定の設定情報は、発生する磁界のパルス幅及び発生する磁界の最大値のいずれか一方又はその双方を含む、請求項1に記載の磁気記録装置。
- 前記記録面上には、前記磁気記録セルが前記円盤形状の周方向にピッチdで配置され、
前記書込手段と前記読取手段とは、前記円盤形状の周方向に間隔Lをもって配置されており、
磁気記録ヘッドが半径方向に移動するときの磁気記録ヘッドの前記媒体に対するスキュー角の最大値をΘとするとき、
L(1−cosΘ)>d/10
である、請求項1〜請求項17のいずれかに記載の磁気記録装置。 - 互いに磁気的に孤立した複数の磁気記録セルが配列された記録面を有する円盤形状の磁気記録媒体を脱着自在に保持するスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるためのスピンドルモータと、
前記スピンドルに保持された前記磁気記録媒体の前記記録面に対して、所定の設定情報にしたがった条件で、書込情報に応じて磁界を発生し、前記磁気記録媒体の前記磁気記録セルに情報を記録するための書込手段、及び前記スピンドルに保持された前記磁気記録媒体の前記磁気記録セルに記録された情報を読取るための読取手段が一定の位置関係を保つように設置されたサスペンションを脱着自在に保持するための接合部と、
前記接合部に保持された前記サスペンションに設置される前記書込手段及び前記読取手段を、前記磁気記録媒体の前記記録面上の半径方向に動作させるための手段と、
テストライト開始信号に応答して、前記磁気記録媒体が前記スピンドルに保持され、かつ前記サスペンションが前記接合部に保持された状態で、前記所定の設定情報を変化させながら、前記書込手段及び前記読取手段によるテスト情報の書込及び読出と、読出した前記テスト情報の書込の品質を表す所定の品質指標値の算出とを繰返した結果に基づいて、前記所定の品質指標値が予め定められる条件を充足するように前記所定の設定情報を最適化し、出力するためのテストライト手段とを含む、磁気記録評価装置。 - 前記読取手段の出力信号が、前記書込手段による書込のトリガーとなる所定の信号と一致するか否かを判定するための判定手段をさらに含み、
前記所定の設定情報は、前記判定手段が前記出力信号と前記所定の信号とが一致すると判定してから前記書込手段が磁界を発生するまでの待機時間である、請求項19に記載の磁気記録評価装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009230684A JP2011028822A (ja) | 2009-06-25 | 2009-10-02 | 磁気記録装置及び磁気記録評価装置 |
US12/802,622 US8467140B2 (en) | 2009-06-25 | 2010-06-10 | Magnetic recording apparatus and magnetic recording evaluating apparatus |
KR1020100059844A KR101145451B1 (ko) | 2009-06-25 | 2010-06-24 | 자기 기록 장치 및 자기 기록 평가 장치 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009150426 | 2009-06-25 | ||
JP2009230684A JP2011028822A (ja) | 2009-06-25 | 2009-10-02 | 磁気記録装置及び磁気記録評価装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011028822A true JP2011028822A (ja) | 2011-02-10 |
Family
ID=43380435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009230684A Pending JP2011028822A (ja) | 2009-06-25 | 2009-10-02 | 磁気記録装置及び磁気記録評価装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8467140B2 (ja) |
JP (1) | JP2011028822A (ja) |
KR (1) | KR101145451B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8773797B2 (en) | 2012-01-13 | 2014-07-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Information recording apparatus and information writing method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8773789B1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-07-08 | Lsi Corporation | In-channel channel optimization for hard-disc drive read/write chips |
US10210899B1 (en) * | 2018-05-21 | 2019-02-19 | Seagate Technology Llc | Skip track flaw scan methods and systems |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000235770A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-29 | Canon Inc | 再生装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
JP2006073175A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体の記録再生方法、磁気記録媒体の記録再生装置および磁気記録媒体 |
JP2006164349A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 情報記録装置及び情報記録装置の制御方法 |
JP2009016025A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Seagate Technology Llc | ビットパターン化された媒体におけるトラッキング並びにタイミング用代替センサ |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3789101B2 (ja) | 2002-03-26 | 2006-06-21 | 株式会社東芝 | 磁気記録装置および磁気記録書き込み方法 |
JP3933582B2 (ja) | 2003-01-07 | 2007-06-20 | Tdk株式会社 | ヘッド位置調整方法および記録再生特性評価装置 |
JP2004303311A (ja) | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Tdk Corp | オントラック方法、記録再生特性評価方法および記録再生特性評価装置 |
US7535803B2 (en) * | 2004-08-02 | 2009-05-19 | Panasonic Corporation | Method for recording to and reproducing from a magnetic recording medium, recording and reproduction device for the same, and magnetic recording medium |
-
2009
- 2009-10-02 JP JP2009230684A patent/JP2011028822A/ja active Pending
-
2010
- 2010-06-10 US US12/802,622 patent/US8467140B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-06-24 KR KR1020100059844A patent/KR101145451B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000235770A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-29 | Canon Inc | 再生装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
JP2006073175A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体の記録再生方法、磁気記録媒体の記録再生装置および磁気記録媒体 |
JP2006164349A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 情報記録装置及び情報記録装置の制御方法 |
JP2009016025A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Seagate Technology Llc | ビットパターン化された媒体におけるトラッキング並びにタイミング用代替センサ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8773797B2 (en) | 2012-01-13 | 2014-07-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Information recording apparatus and information writing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100138834A (ko) | 2010-12-31 |
US20100328800A1 (en) | 2010-12-30 |
KR101145451B1 (ko) | 2012-05-15 |
US8467140B2 (en) | 2013-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9305584B2 (en) | Determining oscillation characteristic for high-frequency assisted magnetic recording device | |
JP2008243266A (ja) | 磁気記録媒体、磁気記録媒体へのサーボ記録方法、磁気記録装置 | |
JP2006252593A (ja) | 磁気ディスク装置、制御方法及び製造方法 | |
JP4364284B1 (ja) | ディスク記憶装置及びオフセット測定方法 | |
US20190096435A1 (en) | Magnetic Recording Method | |
KR101145451B1 (ko) | 자기 기록 장치 및 자기 기록 평가 장치 | |
US20100039728A1 (en) | Method of detecting position of head and storage apparatus | |
US8792194B2 (en) | Recording reproducing apparatus and magnetic recording medium | |
JP4880578B2 (ja) | 情報記録媒体、磁気記録再生装置及び光記録再生装置 | |
JP2001118221A (ja) | 磁気記録装置、磁気ヘッドの調節方法、および磁気記録媒体 | |
JP4590472B2 (ja) | 記録媒体及び記録再生装置 | |
JP2013033584A (ja) | 螺旋状dcパターン書き込みを利用したトラックピッチ偏差測定方法 | |
US20100265614A1 (en) | Servo pattern writing method of hard disk drive | |
JP2009158060A (ja) | ディスク記憶装置 | |
JP4364819B2 (ja) | サーボ情報記録再生方式 | |
JP2005032350A (ja) | 基準磁気信号記録装置及びその製造方法 | |
US11942122B1 (en) | Determining absolute position on HDD spiral patterns using dual TDMR readers | |
JP4484169B2 (ja) | 記憶装置、記憶装置制御方法 | |
JP2006172593A (ja) | サーボ・データの書き込み方法、及び磁気ディスク装置 | |
JP3933582B2 (ja) | ヘッド位置調整方法および記録再生特性評価装置 | |
JP2012009115A (ja) | 磁気記録再生装置及び磁気記録媒体 | |
JP4268666B2 (ja) | 磁気転写用ヘッドの移動方法およびそれを使用した装置 | |
JP4268665B2 (ja) | サーボトラッキングパターン記録装置 | |
JP2009170064A (ja) | 磁気ヘッド、磁気ディスク装置、および磁気ディスクの記録制御方法 | |
JP2008171527A (ja) | 磁気ディスクにおけるサーボパターンの形成方法およびストレージ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110705 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120424 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130122 |