JP3979468B2 - 磁気記録媒体のプリフォーマット方法、磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体のプリフォーマット方法、磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録再生装置の大容量化実現のため高記録密度化を図った種々の技術が実用化されている。特開２００１―１３４９３６号公報に開示されているように、リカバリパターン、セクタマークパターン、サーボ情報パターン、及びコードデータパターン等からなるプリフォーマット情報パターンをフォトリソグラフ技術を用いてマスタ情報媒体に磁性膜の凹凸パターンとして形成（記録）し、磁気転写法を用いてスレーブ情報媒体（以下、磁気記録媒体という）へプリフォーマット情報パターンを転写（記録）する技術がある。リカバリパターンは、磁気記録再生装置の記録／再生をする際に、磁気ヘッドのクロックを同期させ、情報を記録／再生するためのパターン、セクタマークパターンは、セクタの始まりを示すパターン、サーボ情報パターンは、磁気ヘッドと磁気記録媒体上のトラックとの相対位置を検出するためのパターン、及びコードデータパターンは、トラック位置及びセクタ位置等を示すパターンであり、磁気記録再生装置は、これらプリフォーマット情報を磁気記録媒体から読み取ることにより所定のトラッキングが可能となる。
【０００３】
この磁気転写技術は、従来のＳＴＷ（Servo Track Writer）により磁気記録媒体へプリフォーマット情報を記録する場合と比較すると、プリフォーマット情報の記録時間（プリフォーマット時間）が大幅に削減できる（例えば、２０Ｇバイトクラスの磁気記録媒体の場合に要する時間は、ＳＴＷ方式では１０分程度であるが、磁気転写方式では１０秒以下である。）ため、磁気記録媒体のプリフォーマット方法におけるデファクトスタンダードとして期待されている。
【０００４】
また、光学露光装置又はＥＢ（Electron Beam）露光装置等のパターンの描画装置は、磁気ディスク装置に比べると大きさの制約及び費用の制約が無いに等しく、高精度なものを使うことができる。例えば、スピンドルのＮＲＲＯ（Non Repeatable Run Out：スピンドル回転軸の振れ回りによる回転に同期しない非繰り返し成分）等を検出して、描画光又は電子ビーム等に補正を掛ければＮＲＲＯによる影響が殆ど無いパターンを形成することができるため、磁気転写のマスタ情報媒体は、ＳＴＷによる方法に比べてパターン精度が高いという利点を有する。
【０００５】
前述した磁気転写技術には、全てのプリフォーマット情報をマスタ情報媒体に記録し、磁気転写によって磁気記録媒体へ転写記録する方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した方法においては、磁気記録媒体に記録可能なプリフォーマット情報パターンのサイズは、マスタ情報媒体に形成する磁性膜のパターンサイズ、即ち、光学露光装置又はＥＢ露光装置等の出力光又は電子の波長により決定されるため、記録ヘッドにより記録可能なパターンサイズより小さくすることは困難であり、プリフォーマット効率（磁気記録媒体に占めるプリフォーマット情報の割合（占有率））が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、プリフォーマット情報のうち少なくともサーボ情報を磁気転写により磁気記録媒体へ転写記録し、サーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録ヘッドにより磁気記録媒体へ記録する、または、サーボ情報を磁気転写により磁気記録媒体へ転写記録し、サーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録ヘッドにより磁気記録媒体へ記録することにより、サーボ情報パターンの高精度化とプリフォーマット情報パターンの微細化を実現し、再生ヘッドにより再生して得られたサーボ情報のクロックとサーボ情報以外のプリフォーマット情報のクロックとの位相差を検出し、検出した位相差に基づいてサーボ情報及びサーボ情報以外のプリフォーマット情報を補正して読み出すことにより、微細幅のトラックに対し所定のトラッキングが可能な磁気記録媒体のプリフォーマット方法、磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置の提供を目的とする。
【０００８】
また本発明は、サーボ情報を磁気転写により磁気記録媒体へ転写記録し、再生ヘッドによりサーボ情報を再生し、再生して得られたクロックと同期した記録ヘッドのクロックによりサーボ情報以外のプリフォーマット情報を細密パターンとして記録することにより、サーボ情報パターンの高精度化とプリフォーマット情報パターンの微細化を実現し、微細幅のトラックに対し所定のトラッキングが可能な磁気記録媒体のプリフォーマット方法、磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る磁気記録媒体のプリフォーマット方法は、プリフォーマット情報のうち少なくともサーボ情報が磁気転写により予め記録される磁気記録媒体のプリフォーマット方法であって、前記磁気記録媒体は、前記サーボ情報パターンに、前記サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを同期させて記録ヘッドにより記録するための転写クロックパターンが記録されており、前記転写クロックパターンとの位相差を検出するための追記クロックパターンを記録ヘッドにより記録し、前記転写クロックパターン及び前記追記クロックパターンを再生して得られた転写クロック及び追記クロックの位相差を検出し、該位相差がない状態に、前記追記クロックを前記転写クロックに同期させて、前記記録ヘッドがプリフォーマット情報を記録することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る磁気記録媒体のプリフォーマット方法は、前記記録ヘッドにより記録されるプリフォーマット情報が、前記磁気転写により予め記録されたプリフォーマット情報のパターンを、より細密化させて再記録することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る磁気記録媒体は、プリフォーマット情報パターンのうち少なくともサーボ情報パターンが磁気転写により記録された磁気記録媒体において、前記サーボ情報パターンに、前記サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを同期させて記録ヘッドにより記録するための転写クロックパターンが磁気転写にて記録されており、前記転写クロックパターンとの位相差を検出するための追記クロックパターンを記録ヘッドにより記録し、前記転写クロックパターン及び前記追記クロックパターンを再生して得られた転写クロック及び追記クロックの位相差を検出し、該位相差がない状態に、前記追記クロックを前記転写クロックに同期させて、前記記録ヘッドがプリフォーマット情報を記録するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る磁気記録媒体は、前記磁気記録媒体が、平面視が円形状であり、前記転写クロックパターンが前記磁気記録媒体の内周部又は外周部に記録されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る磁気記録媒体は、前記磁気記録媒体が、垂直磁気記録方式により情報の記録をされることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る磁気記録再生装置は、プリフォーマット情報パターンのうち少なくともサーボ情報パターンが磁気転写により予め記録された磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に記録された情報を再生する再生ヘッドと、前記磁気記録媒体に情報を記録する記録ヘッドとを備える磁気記録再生装置であって、前記磁気記録媒体には、前記サーボ情報のパターンに、前記サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを同期させて記録ヘッドにより記録するための転写クロックパターンが記録されており、前記記録ヘッドは、前記転写クロックパターンとの位相差を検出するための追記クロックパターンを記録するように構成されており、前記転写クロックパターン及び前記追記クロックパターンを再生して得られた転写クロック及び追記クロックの位相差を検出する位相差検出手段と、該位相差検出手段により検出した位相差に基づき、前記追記クロックを、前記転写クロックに同期させる位相同期手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る磁気記録再生装置は、前記転写クロックより更に細密なクロックにて情報を記録するための周波数逓倍手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１の磁気記録媒体のプリフォーマット方法にあっては、サーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録ヘッドにより記録することにより、プリフォーマット情報のパターン形成の自由度が向上する。また、磁気記録媒体を磁気記録再生装置に搭載した後に、サーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録することができる。
そして、磁気転写により形成された転写クロックに記録ヘッドのクロックを同期させ、記録ヘッドのクロックをサーボ情報のクロックに同期させ、サーボ情報以外のプリフォーマット情報をサーボ情報に同期したパターンとして記録ヘッドにより記録するので、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとが位相差なしのパターンとなり、誤差のないプリフォーマット情報を提供できる。
【００２１】
請求項２の磁気記録媒体のプリフォーマット方法にあっては、記録ヘッドにより記録するサーボ情報以外のプリフォーマット情報のパターンを、予め記録されたプリフォーマット情報のパターンより細密化させることにより、プリフォーマット情報が記録されたパターンの占有率を減少することができる。
【００２２】
請求項３の磁気記録媒体にあっては、この磁気記録媒体を磁気記録再生装置に装填し、記録ヘッドを用いてプリフォーマットする場合に、サーボ情報パターンに同期したクロックパターンである転写クロックパターンを用いることにより、精度良く位相差を検出し、また同期させることができる。
【００２３】
請求項４の磁気記録媒体にあっては、磁気記録媒体が円形状の磁気ディスクである場合に、磁気ディスクの内周部又は外周部に再生ヘッドと記録ヘッドとの位相差の検出及び同期のための転写クロックパターンを備えることにより、一般にデッドスペースである磁気記録媒体の記録領域を有効に活用することができる。
【００２４】
請求項５の磁気記録媒体にあっては、記録方式を垂直磁気記録方式で行うことにより、長手方向（周方向）に磁気記録する方式より面記録密度を向上させることができる。
【００２５】
請求項６の磁気記録再生装置にあっては、サーボ情報パターンを磁気転写により記録し、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを記録ヘッドにより記録することにより、プリフォーマット情報のパターン形成の自由度が向上する。
また、位相同期手段を用いて転写クロックと同期した、即ちサーボ情報と同期したクロックにて磁気記録媒体に情報を記録するので、プリフォーマット情報を磁気記録媒体に記録する場合には、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとが位相差なしのパターンとすることが可能となり、誤差のないプリフォーマット情報を提供できる。
そして、位相差検出手段を用いて転写クロックと記録磁気ヘッドが磁気記録媒体にプリフォーマット情報を記録するクロックとの位相差を検出する、即ちサーボ情報とプリフォーマット情報との位相差を検出するので、検出した位相差に基づいてサーボ情報の再生時には再生磁気ヘッドの位相を補正して読み出し、一方、サーボ情報以外のプリフォーマット情報の再生時には再生磁気ヘッドの位相を補正せず読み出すことが可能となり、実質的にサーボ情報とサーボ情報以外のプリフォーマット情報とが位相差なしのパターンとして再生することができる。
【００２８】
請求項７の磁気記録再生装置にあっては、周波数逓倍手段を用いて転写クロックより細密なクロックにて磁気記録媒体に情報を記録することにより、プリフォーマット情報を磁気記録媒体に記録する場合には、プリフォーマット情報を記録したパターンの占有率を減少することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明による磁気ディスクの模式的平面図である。図１に示すように、磁気ディスク１は、半径方向及び周方向に夫々設けたトラック及びセクタにより記録領域を分割し、トラック番号及びセクタ番号により記録した情報を管理する。セクタ３には、プリフォーマット情報を記録したプリフォーマット情報領域５０及びユーザが作成した情報を記録したデータ情報領域６０が磁気ディスク１の周方向に対して所定間隔（所定角度）で交互に設けられている。前記プリフォーマット情報領域５０には、磁気ディスク装置の記録／再生をする際に、磁気ヘッドのクロックを同期させるためのリカバリパターン、セクタの始まりを示すセクタマークパターン、磁気ヘッドと磁気ディスク上のトラックとの相対位置を検出するためのサーボ情報パターン、及びトラック位置及びセクタ位置等を示すコードデータパターン等からなるプリフォーマット情報が記録されている。
【００３０】
磁気ディスク１の内周部には、詳細は後述するが、磁気転写により記録された転写クロックパターンと記録ヘッドにより記録されたクロックパターン（以下、追記クロックパターンという）とからなる位相調整領域７０が設けられている。なお、位相調整領域７０の配置位置に関しては磁気ディスク１の内周部に限定されるものではなく、磁気ディスク装置が、ＣＳＳタイプの場合には磁気ディスク１の内周部に配置し、ロードアンロードタイプの場合には磁気ディスク１の外周部に配置するのが好ましいが、他の位置に配置してもよい。
【００３１】
図２は、実施の形態１及び実施の形態２による磁気ディスク１の位相調整領域７０のパターン図である。位相調整領域７０には、転写クロック領域７１及び追記クロック領域７２が設けられており、転写クロック領域７１にはマスタ記録ディスクから磁気転写によりサーボ情報パターンに同期した転写クロックパターンが記録され、追記クロック領域７２には記録ヘッドにより追記クロックパターンが記録される。同図、転写クロック領域７１に示した右上斜線部及び空白部は磁化方向が反対であることを示し、例えば、右上斜線部は右方向に磁化され、空白部は左方向に磁化されており、同様に、追記クロック領域７２に示した右下斜線部及び空白部は磁化方向が反対であることを示し、例えば、右下斜線部は右方向に磁化され、空白部は左方向に磁化されている。なお、磁化方向として、長手（周）方向に限定されるものではなく、垂直方向に磁化する垂直磁気記録方式の方が記録密度を向上するため好ましい。
【００３２】
磁気ディスク装置は、同図（ａ）に示す位相調整領域７０内の転写クロックパターン及び追記クロックパターンを再生ヘッドにより再生し、再生して得られた転写クロックと追記クロックとの位相差（同図：△φ１）を検出し、同図（ｂ）に示すように記録ヘッドのクロックの位相を補正して転写クロックと位相差がない状態、つまり同期した状態になるまで、追記クロック領域７２に追記クロックパターンを書き換える。転写クロックはサーボ情報と同期したパターンとして記録されているので、転写クロックと同期した記録ヘッドの追記クロックを用いてサーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録することにより、サーボ情報パターンは磁気転写による高精度パターン、サーボ情報以外のプリフォーマット情報パターンはサーボ情報と同期した細密パターンとすることが可能となる。
【００３３】
図３は、本発明の実施の形態１による磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成を示すブロック図である。最初に、位相同期制御部の構成について説明する。ＧＭＲ（Giant Magnetoresistive）素子等からなる再生ヘッド１１は、磁気ディスク１に記録されているパターンを再生し、再生したパターンのＮ極及びＳ極を電気信号の正極及び負極に夫々変換して、パターンに基づいた電気信号である再生信号を生成する。生成された再生信号は、プリアンプ１２を通ることで波形整形され、遅延器１３を経由することにより所定時間遅延され、位相同期ループ（Phase Locked Loop：以下、ＰＬＬという）回路１０へ出力する。
【００３４】
ＰＬＬ回路１０は、位相比較器（Phase Comparator）１４、ループフィルタ（Loop Filter）１５、電圧制御発振器（Voltage Controlled Oscillator）１６、及び分周器（Frequency Divider）１７を備えている。
【００３５】
位相比較器１４は、２つの入力部を備え、入力された２つの信号である基準信号及び比較信号の位相を比較する機能を有しており、基準信号として遅延器１３から出力された再生ヘッド１１が生成した再生信号が、比較信号として後述する分周器１７の出力信号が夫々入力され、位相比較後の出力信号をループフィルタ１５へ出力する。
【００３６】
ループフィルタ１５は、低域フィルタ（Low Pass Filter）であり、入力された信号の高周波ノイズ等を除去した信号を電圧制御発振器１６へ出力する。
【００３７】
電圧制御発振器１６は、入力された信号に基づいて発振周波数に変換し、ＰＬＬ回路１０の出力信号として出力するとともに、その信号を分周器１７へ出力する。
【００３８】
分周器１７は、入力された信号を１／Ｎ（以下、Ｎを分周比という）に分周し比較信号として位相比較器１４へ出力する。
【００３９】
タイミング制御回路１８は、ＰＬＬ回路１０から出力された信号を入力し、記録ヘッド１９の記録タイミングを制御するとともにコード情報を生成し、記録ヘッド１９へ出力し、記録ヘッド１９は受け取った情報に基づいて磁気ディスク１に情報を記録する。
【００４０】
次いで、位相差検出及び位相同期制御の方法について説明する。まず、遅延器１３の遅延時間を０に設定し、加えて分周器１７の分周比を１に設定して、再生ヘッド１１が転写クロック領域７１の転写クロックパターンを再生して得られた再生信号を、ＰＬＬ回路１０の基準信号として入力し、出力された信号に基づいて記録ヘッド１９により追記クロック領域７２に追記クロックパターンを記録する。
【００４１】
次に、磁気ディスク１がスピンドルモータにより１回転した後に、転写クロック領域７１の転写クロックパターンから得られた再生信号を基準信号としてＰＬＬ回路１０に再度入力する。スピンドルモータが更に回転し、追記クロック領域７２内のパターンを再生ヘッド１１が再生して得られた再生信号は、追記クロックパターンから得られる再生信号となるので、転写クロックパターンと追記クロックパターンとの位相差に基づいて位相比較器１４の出力（電圧）が変化する。その出力（電圧）に基づいて遅延時間を補正し、追記クロック領域７２に追記クロックパターンを再記録する。
【００４２】
更に、転写クロックパターンと追記クロックパターンとによる位相比較器１４の出力（電圧）の変動がなくなるまで、スピンドルモータによる磁気ディスク１の回転、位相差検出、及び遅延時間補正を繰り返す。出力（電圧）の変動がなくなった場合には、追記クロックパターンは、転写クロックパターンに同期、即ち、記録ヘッド１９のクロックは、サーボ情報パターンに同期したことになる。
【００４３】
以降、同期が取れた遅延時間を使い、分周器１７の分周比を変更することにより、周波数を逓倍してプリフォーマット情報領域５０内に細密パターンにてサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを記録し直す。このようにすることで、プリフォーマット情報は位相差なしの細密パターン（高トラック密度）となり、磁気ディスク装置は誤差のないプリフォーマット情報を取得することができる。
【００４４】
表１は、マスタ記録ディスクに記録されるセクタの構成を示したものである。マスタ記録ディスクは、高精度スピンドルを搭載したマスタ描画装置又はスピンドルのＮＲＲＯを補正する機能を搭載したマスタ描画装置等によって転写すべきプリフォーマット情報に対応して磁性膜が高精度でパターニングされている。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１中、ＭＲ／Ｗ（Master Read-Write）リカバリはリカバリパターン、ＭＳＭ（Master Sector Mark）はセクタマークパターン、ＭＳＰ（Master Servo Pattern）はサーボ情報パターン、並びにＭＧＣＤ（Master Gray Code Data）はコードデータパターンであり、これらプリフォーマット情報パターンが、磁気転写法により磁気ディスク1へ記録され、磁気ディスク装置は、当該磁気転写された磁気ディスク1の夫々のパターンから読み取られた情報に基づいて所定のトラッキングを行う。なお、ＭＲ／Ｗリカバリ、ＭＳＭ、ＭＳＰ、及びＭＧＣＤの夫々の頭のＭは、マスタ記録ディスクを表すために付記している（以下、同）。
【００４７】
表２は、磁気ディスク1に記録されるセクタの構成を示したものである。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２中、Ｒ／Ｗ（Read-Write）リカバリは、前セクタが記録される時には再生ヘッド１１は記録ヘッド１９の強磁場のために動作できないが、再生ヘッド１１が動作可能になるまで待機し、動作後にクロックを同期させ、加えてＡＧＣ（Auto Gain Control）制御に用いるリカバリパターンである。ＳＭ（Sector Mark）はセクタマークパターンであり、ＳＰ（Servo Pattern）はサーボ情報パターンであり、ＧＣＤ（Gray Code Data）はコードデータパターンである。
【００５０】
まず、磁気ディスク１のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、ＳＰ、及びＧＣＤは、マスタ記録ディスクの夫々ＭＲ／Ｗリカバリ、ＭＳＭ、ＭＳＰ、及びＭＧＣＤから磁気転写により記録される。
【００５１】
次に、磁気ディスク装置は、記録ヘッド１９を転写クロックと同期、即ちＳＰと同期させ、ディスクの０セクタから順に、ＳＰ以外のＲ／Ｗリカバリ及びＧＣＤを記録ヘッド１９によって細密パターンとして再記録する。ディスク１周にわたり全てのセクタのＲ／Ｗリカバリ及びＧＣＤを記録し、記録ヘッド１９をトラック幅分半径方向に移動させ同様にＲ／Ｗリカバリ及びＧＣＤを記録することにより、半径方向に途切れることなくプリフォーマット情報パターンを記録することができ、これを磁気ディスク１の全域に記録すれば、プリフォーマット情報領域５０が作成される。
【００５２】
例えば、ＭＲ／Ｗリカバリから細密のＲ／Ｗリカバリを作るのは図３に示すＰＬＬ回路１０の分周器１７の分周比を大きくして周波数を逓倍すればよく、本実施の形態では、Ｒ／Ｗリカバリの周波数（周期：２Ｔ）をＭＲ／Ｗリカバリの周波数（周期：４Ｔ）の２倍としたがこれに限定されるものではない。特に、Ｒ／Ｗリカバリは、磁気ディスク装置により情報を記録／再生する際に、磁気ヘッドを同期させるために用いられるパターンであり、細密パターンであることが望ましい。
【００５３】
また、プリフォーマット情報の内、Ｒ／Ｗリカバリ及びＧＣＤを記録ヘッド１９により再記録する例を示したが、ＳＭを記録ヘッド１９により再記録してもよい。
【００５４】
つまり、本発明の意義は、高精度を要求されるＳＰを高精度に作られたマスタ磁気ディスクを使い、磁気転写により磁気ディスク1に形成（記録）し、ＳＰ以外のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＧＣＤをＳＰと同期した記録ヘッド１９のクロックにて再記録することにあり、前述したように記録ヘッド１９をＳＰと同期させた後に、周波数逓倍手段である分周器１７により、磁気転写にて形成されたパターンより更に細密なパターンにてＳＰ以外のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、ＳＰ、及びＧＣＤを記録することにある。このようにすることで、磁気ディスク装置の記録／再生をする際に、磁気ヘッドのクロックをＲ／Ｗリカバリにより同期させ、ＳＭ、ＳＰ、及びＧＣＤ等を読み取り、精度良く所定のトラッキング操作を実行でき、加えてＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＧＣＤが磁気ディスクに占める割合を減少させ、高トラック密度を実現することができる。
【００５５】
なお、所定のセクタに遅延時間を変更した追記クロックパターンを記録する手順を繰り返すことにより転写クロックパターンと同期した遅延時間を設定する方法について説明したが、複数のセクタに遅延時間を夫々変更した追記クロックパターンを一度に記録し、転写クロックパターンと同期したセクタを検索し遅延時間を設定してもよい。
【００５６】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２による磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成を示すブロック図である。
【００５７】
ＰＬＬ回路２０は、実施の形態１にて説明したＰＬＬ回路１０が備えるループフィルタ１５の変わりに、第１ループフィルタ１５ａ、第２ループフィルタ１５ｂ、及びセレクタ１５ｓを備えている。
【００５８】
第１ループフィルタ１５ａは再生ヘッド１１と記録ヘッド１９とのクロックを同期させる時に利用する時定数が小さく応答性が高速なフィルタであり、第２ループフィルタ１５ｂはプリフォーマット情報領域５０のプリフォーマット情報パターンを記録する時に利用する時定数が大きなフィルタであり、セレクタ１５ｓは所定の条件時に第１ループフィルタ１５ａ又は第２ループフィルタ１５ｂを選択する機能を有しており、位相同期時には感度の高い位相差の検出が可能となる。
【００５９】
なお、その他の構成は実施の形態１と同様であるので対応する部分には同一の符号を付し、また位相差検出及び位相同期制御の方法についても実施の形態１と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
表３は、マスタ記録ディスクに記録されるセクタの構成を示したものである。
【００６１】
【表３】
【００６２】
表３中、ＭＧＣＤの領域には情報が記録されておらず、また、ＭＲ／Ｗリカバリの領域は第２ループフィルタ１５ｂの時定数が大きくクロックの同期に時間がかかるため実施の形態１より２倍長くしてある。書き換えの場合、前セクタの終は書かないため実質数倍に相当する。このマスタ記録ディスクのＭＲ／Ｗリカバリ、ＭＳＭ、及びＭＳＰを磁気転写により、磁気ディスク１の夫々Ｒ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＳＰに記録し、更に磁気ディスク１のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＧＣＤは、ＳＰに同期した記録ヘッド１９のクロックにて記録する。一旦記録ヘッド１９と再生ヘッド１１とのクロックを同期させれば、以降、同位相を維持することになるから、Ｒ／Ｗリカバリ及びＳＭを再記録し、ＳＰについては再記録せず、ＧＣＤを記録することができる。
【００６３】
（実施の形態３）
実施の形態１及び実施の形態２では、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとの位相が同期した状態で、記録ヘッドによって磁気ディスクに記録する場合について説明したが、本実施の形態では、まず、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターン及び位相調整領域の追記クロックパターンを記録ヘッドによって磁気ディスクに記録し、次に、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとの位相差を位相調整領域を使って検出し、そして、検出した位相差（遅延時間）に基づいてサーボ情報パターンの再生時には再生ヘッドの位相を補正して読み出し、一方、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンの再生時には再生ヘッドの位相を補正せず再生する。磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成については、実施の形態１及び実施の形態２と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
図５は、実施の形態３による磁気ディスクの位相調整領域のパターン図である。位相調整領域７０は、実施の形態１及び実施の形態２とは異なり追記クロック領域７２を転写クロック領域７１の前に備えている。
【００６５】
磁気ディスク装置は、同図（ａ）に示すように位相調整領域７０内の追記クロック領域７２に記録ヘッド１９によって追記クロックパターンを記録し、再生ヘッド１１によって追記クロックパターン及び転写クロックパターンを再生し、再生して得られた夫々のクロックの位相差（同図：△φ２）を検出し、同図（ｂ）に示すように記録ヘッド１９の位相を補正（遅延時間を設定）して位相差がない状態、即ち同期した状態となる位相差（遅延時間）を記憶しておき、記憶した位相差に基づいてサーボ情報パターンの再生時には再生ヘッドの位相を補正して読み出し、一方、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンの再生時には再生ヘッド１１の位相を補正せず読み出す。このようにすることで、再生して得られるサーボ情報は実質的に位相差なしの細密パターン（高トラック密度）となり、磁気ディスク装置は誤差のないサーボ情報を取得することができる。
【００６６】
なお、以下のようにして、転写クロックと記録ヘッド１９にて記録した追記クロックとの位相差を検出してもよい。即ち、磁気ディスク装置は、同図（ａ）に示すように位相調整領域７０内の追記クロック領域７２に記録ヘッド１９によって追記クロックパターンを記録する。そして、再生ヘッドによって追記クロックパターンを再生し、再生ヘッドのクロックを追記クロックパターンに同期させた状態で、転写クロックパターンを再生して、その出力振幅を検出する。再生ヘッドのクロックに遅延時間を設定して同じ手順を繰り返す。出力振幅は、位相が一致した際に最大の出力振幅が得られるので、その際の遅延時間を記憶（セット）しておき、サーボ情報パターンを再生する際のクロックとしてもよい。
【００６７】
表４は、マスタ記録ディスクに記録されるセクタの構成を示したものである。
【００６８】
【表４】
【００６９】
磁気転写の際にはマスタ記録ディスク（マスタディスク）と磁気ディスク1（スレーブディスク）とを密着させる必要があり、ディスク間の隙間に異物が混入すると、２つのディスク間の密着性が低下し転写欠陥が生じる。記憶密度を高密度化するには、マスタ記録ディスク及び磁気ディスク間の対向距離を小さくする必要があるため、転写欠陥が発生しやすいが、本実施の形態では、表４に示すように、マスタ磁気ディスクにはＭＳＰの情報のみが記録されており、ＭＳＰのみを磁気転写により磁気ディスク1のＳＰとして転写することになるので、転写欠陥の発生率を低減できる。そして、磁気ディスク1のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＧＣＤは記録ヘッド１９のクロックにて細密パターンとして記録する。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、高精度に作られたマスタ情報媒体から、磁気転写法により記録されたサーボ情報パターンを含むプリフォーマット情報パターンの内、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンをサーボ情報パターンと同期させた細密パターンとして記録ヘッドにて磁気記録媒体へ記録する。これにより、サーボ情報パターンを読むためのクロックを正確に作ることができるため、正確なサーボ情報を検出することができ、加えてサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンが磁気記録媒体に占める割合を減少させ、即ちフォーマット効率を向上させ、高トラック密度を実現することができる。
【００７１】
また本発明によれば、磁気転写により記録されたプリフォーマット情報パターンのうち少なくともサーボ情報パターンを再生ヘッドにて再生し、加えてサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを記録ヘッドが記録する細密パターンとして磁気記録媒体に記録し、その時の再生ヘッドが再生したサーボ情報パターンと記録ヘッドが記録したサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとの位相差を検出することにより、サーボ情報パターンを再生する際には、検出した位相差を用いて再生情報を補正して読み出し、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとが誤差なしの情報とすることができ、加えてサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンが磁気記録媒体に占める割合を減少させ、高トラック密度を実現することができる。
【００７２】
更に本発明によれば、磁気記録媒体が円形状の磁気ディスクである場合に、磁気ディスクの内周部又は外周部に再生ヘッドと記録ヘッドとのクロックの位相を検出及び同期させるための位相調整領域を備えることにより、磁気ディスクの記録領域を有効に活用することができる。また、磁気記録媒体の記録方法を垂直磁気記録方式とすることで、面記録密度をさらに高めることができる等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気ディスクの模式的平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１及び実施の形態２による磁気ディスクの位相調整領域のパターン図である。
【図３】本発明の実施の形態１による磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２による磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態３による磁気ディスクの位相調整領域のパターン図である。
【符号の説明】
１０，２０ ＰＬＬ回路
１１ 再生ヘッド
１２ プリアンプ
１３ 遅延器
１４ 位相比較器
１５ ループフィルタ
１５ａ 第１ループフィルタ
１５ｂ 第２ループフィルタ
１６ 電圧制御発振器
１７ 分周器
１８ タイミング制御回路
１９ 記録ヘッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体のプリフォーマット方法、磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録再生装置の大容量化実現のため高記録密度化を図った種々の技術が実用化されている。特開２００１―１３４９３６号公報に開示されているように、リカバリパターン、セクタマークパターン、サーボ情報パターン、及びコードデータパターン等からなるプリフォーマット情報パターンをフォトリソグラフ技術を用いてマスタ情報媒体に磁性膜の凹凸パターンとして形成（記録）し、磁気転写法を用いてスレーブ情報媒体（以下、磁気記録媒体という）へプリフォーマット情報パターンを転写（記録）する技術がある。リカバリパターンは、磁気記録再生装置の記録／再生をする際に、磁気ヘッドのクロックを同期させ、情報を記録／再生するためのパターン、セクタマークパターンは、セクタの始まりを示すパターン、サーボ情報パターンは、磁気ヘッドと磁気記録媒体上のトラックとの相対位置を検出するためのパターン、及びコードデータパターンは、トラック位置及びセクタ位置等を示すパターンであり、磁気記録再生装置は、これらプリフォーマット情報を磁気記録媒体から読み取ることにより所定のトラッキングが可能となる。
【０００３】
この磁気転写技術は、従来のＳＴＷ（Servo Track Writer）により磁気記録媒体へプリフォーマット情報を記録する場合と比較すると、プリフォーマット情報の記録時間（プリフォーマット時間）が大幅に削減できる（例えば、２０Ｇバイトクラスの磁気記録媒体の場合に要する時間は、ＳＴＷ方式では１０分程度であるが、磁気転写方式では１０秒以下である。）ため、磁気記録媒体のプリフォーマット方法におけるデファクトスタンダードとして期待されている。
【０００４】
また、光学露光装置又はＥＢ（Electron Beam）露光装置等のパターンの描画装置は、磁気ディスク装置に比べると大きさの制約及び費用の制約が無いに等しく、高精度なものを使うことができる。例えば、スピンドルのＮＲＲＯ（Non Repeatable Run Out：スピンドル回転軸の振れ回りによる回転に同期しない非繰り返し成分）等を検出して、描画光又は電子ビーム等に補正を掛ければＮＲＲＯによる影響が殆ど無いパターンを形成することができるため、磁気転写のマスタ情報媒体は、ＳＴＷによる方法に比べてパターン精度が高いという利点を有する。
【０００５】
前述した磁気転写技術には、全てのプリフォーマット情報をマスタ情報媒体に記録し、磁気転写によって磁気記録媒体へ転写記録する方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した方法においては、磁気記録媒体に記録可能なプリフォーマット情報パターンのサイズは、マスタ情報媒体に形成する磁性膜のパターンサイズ、即ち、光学露光装置又はＥＢ露光装置等の出力光又は電子の波長により決定されるため、記録ヘッドにより記録可能なパターンサイズより小さくすることは困難であり、プリフォーマット効率（磁気記録媒体に占めるプリフォーマット情報の割合（占有率））が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、プリフォーマット情報のうち少なくともサーボ情報を磁気転写により磁気記録媒体へ転写記録し、サーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録ヘッドにより磁気記録媒体へ記録する、または、サーボ情報を磁気転写により磁気記録媒体へ転写記録し、サーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録ヘッドにより磁気記録媒体へ記録することにより、サーボ情報パターンの高精度化とプリフォーマット情報パターンの微細化を実現し、再生ヘッドにより再生して得られたサーボ情報のクロックとサーボ情報以外のプリフォーマット情報のクロックとの位相差を検出し、検出した位相差に基づいてサーボ情報及びサーボ情報以外のプリフォーマット情報を補正して読み出すことにより、微細幅のトラックに対し所定のトラッキングが可能な磁気記録媒体のプリフォーマット方法、磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置の提供を目的とする。
【０００８】
また本発明は、サーボ情報を磁気転写により磁気記録媒体へ転写記録し、再生ヘッドによりサーボ情報を再生し、再生して得られたクロックと同期した記録ヘッドのクロックによりサーボ情報以外のプリフォーマット情報を細密パターンとして記録することにより、サーボ情報パターンの高精度化とプリフォーマット情報パターンの微細化を実現し、微細幅のトラックに対し所定のトラッキングが可能な磁気記録媒体のプリフォーマット方法、磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る磁気記録媒体のプリフォーマット方法は、プリフォーマット情報のうち少なくともサーボ情報が磁気転写により予め記録される磁気記録媒体のプリフォーマット方法であって、前記磁気記録媒体は、前記サーボ情報パターンに、前記サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを同期させて記録ヘッドにより記録するための転写クロックパターンが記録されており、前記転写クロックパターンとの位相差を検出するための追記クロックパターンを記録ヘッドにより記録し、前記転写クロックパターン及び前記追記クロックパターンを再生して得られた転写クロック及び追記クロックの位相差を検出し、該位相差がない状態に、前記追記クロックを前記転写クロックに同期させて、前記記録ヘッドがプリフォーマット情報を記録することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る磁気記録媒体のプリフォーマット方法は、前記記録ヘッドにより記録されるプリフォーマット情報が、前記磁気転写により予め記録されたプリフォーマット情報のパターンを、より細密化させて再記録することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る磁気記録媒体は、プリフォーマット情報パターンのうち少なくともサーボ情報パターンが磁気転写により記録された磁気記録媒体において、前記サーボ情報パターンに、前記サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを同期させて記録ヘッドにより記録するための転写クロックパターンが磁気転写にて記録されており、前記転写クロックパターンとの位相差を検出するための追記クロックパターンを記録ヘッドにより記録し、前記転写クロックパターン及び前記追記クロックパターンを再生して得られた転写クロック及び追記クロックの位相差を検出し、該位相差がない状態に、前記追記クロックを前記転写クロックに同期させて、前記記録ヘッドがプリフォーマット情報を記録するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る磁気記録媒体は、前記磁気記録媒体が、平面視が円形状であり、前記転写クロックパターンが前記磁気記録媒体の内周部又は外周部に記録されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る磁気記録媒体は、前記磁気記録媒体が、垂直磁気記録方式により情報の記録をされることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る磁気記録再生装置は、プリフォーマット情報パターンのうち少なくともサーボ情報パターンが磁気転写により予め記録された磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に記録された情報を再生する再生ヘッドと、前記磁気記録媒体に情報を記録する記録ヘッドとを備える磁気記録再生装置であって、前記磁気記録媒体には、前記サーボ情報のパターンに、前記サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを同期させて記録ヘッドにより記録するための転写クロックパターンが記録されており、前記記録ヘッドは、前記転写クロックパターンとの位相差を検出するための追記クロックパターンを記録するように構成されており、前記転写クロックパターン及び前記追記クロックパターンを再生して得られた転写クロック及び追記クロックの位相差を検出する位相差検出手段と、該位相差検出手段により検出した位相差に基づき、前記追記クロックを、前記転写クロックに同期させる位相同期手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る磁気記録再生装置は、前記転写クロックより更に細密なクロックにて情報を記録するための周波数逓倍手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１の磁気記録媒体のプリフォーマット方法にあっては、サーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録ヘッドにより記録することにより、プリフォーマット情報のパターン形成の自由度が向上する。また、磁気記録媒体を磁気記録再生装置に搭載した後に、サーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録することができる。
そして、磁気転写により形成された転写クロックに記録ヘッドのクロックを同期させ、記録ヘッドのクロックをサーボ情報のクロックに同期させ、サーボ情報以外のプリフォーマット情報をサーボ情報に同期したパターンとして記録ヘッドにより記録するので、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとが位相差なしのパターンとなり、誤差のないプリフォーマット情報を提供できる。
【００２１】
請求項２の磁気記録媒体のプリフォーマット方法にあっては、記録ヘッドにより記録するサーボ情報以外のプリフォーマット情報のパターンを、予め記録されたプリフォーマット情報のパターンより細密化させることにより、プリフォーマット情報が記録されたパターンの占有率を減少することができる。
【００２２】
請求項３の磁気記録媒体にあっては、この磁気記録媒体を磁気記録再生装置に装填し、記録ヘッドを用いてプリフォーマットする場合に、サーボ情報パターンに同期したクロックパターンである転写クロックパターンを用いることにより、精度良く位相差を検出し、また同期させることができる。
【００２３】
請求項４の磁気記録媒体にあっては、磁気記録媒体が円形状の磁気ディスクである場合に、磁気ディスクの内周部又は外周部に再生ヘッドと記録ヘッドとの位相差の検出及び同期のための転写クロックパターンを備えることにより、一般にデッドスペースである磁気記録媒体の記録領域を有効に活用することができる。
【００２４】
請求項５の磁気記録媒体にあっては、記録方式を垂直磁気記録方式で行うことにより、長手方向（周方向）に磁気記録する方式より面記録密度を向上させることができる。
【００２５】
請求項６の磁気記録再生装置にあっては、サーボ情報パターンを磁気転写により記録し、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを記録ヘッドにより記録することにより、プリフォーマット情報のパターン形成の自由度が向上する。
また、位相同期手段を用いて転写クロックと同期した、即ちサーボ情報と同期したクロックにて磁気記録媒体に情報を記録するので、プリフォーマット情報を磁気記録媒体に記録する場合には、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとが位相差なしのパターンとすることが可能となり、誤差のないプリフォーマット情報を提供できる。
そして、位相差検出手段を用いて転写クロックと記録磁気ヘッドが磁気記録媒体にプリフォーマット情報を記録するクロックとの位相差を検出する、即ちサーボ情報とプリフォーマット情報との位相差を検出するので、検出した位相差に基づいてサーボ情報の再生時には再生磁気ヘッドの位相を補正して読み出し、一方、サーボ情報以外のプリフォーマット情報の再生時には再生磁気ヘッドの位相を補正せず読み出すことが可能となり、実質的にサーボ情報とサーボ情報以外のプリフォーマット情報とが位相差なしのパターンとして再生することができる。
【００２８】
請求項７の磁気記録再生装置にあっては、周波数逓倍手段を用いて転写クロックより細密なクロックにて磁気記録媒体に情報を記録することにより、プリフォーマット情報を磁気記録媒体に記録する場合には、プリフォーマット情報を記録したパターンの占有率を減少することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明による磁気ディスクの模式的平面図である。図１に示すように、磁気ディスク１は、半径方向及び周方向に夫々設けたトラック及びセクタにより記録領域を分割し、トラック番号及びセクタ番号により記録した情報を管理する。セクタ３には、プリフォーマット情報を記録したプリフォーマット情報領域５０及びユーザが作成した情報を記録したデータ情報領域６０が磁気ディスク１の周方向に対して所定間隔（所定角度）で交互に設けられている。前記プリフォーマット情報領域５０には、磁気ディスク装置の記録／再生をする際に、磁気ヘッドのクロックを同期させるためのリカバリパターン、セクタの始まりを示すセクタマークパターン、磁気ヘッドと磁気ディスク上のトラックとの相対位置を検出するためのサーボ情報パターン、及びトラック位置及びセクタ位置等を示すコードデータパターン等からなるプリフォーマット情報が記録されている。
【００３０】
磁気ディスク１の内周部には、詳細は後述するが、磁気転写により記録された転写クロックパターンと記録ヘッドにより記録されたクロックパターン（以下、追記クロックパターンという）とからなる位相調整領域７０が設けられている。なお、位相調整領域７０の配置位置に関しては磁気ディスク１の内周部に限定されるものではなく、磁気ディスク装置が、ＣＳＳタイプの場合には磁気ディスク１の内周部に配置し、ロードアンロードタイプの場合には磁気ディスク１の外周部に配置するのが好ましいが、他の位置に配置してもよい。
【００３１】
図２は、実施の形態１及び実施の形態２による磁気ディスク１の位相調整領域７０のパターン図である。位相調整領域７０には、転写クロック領域７１及び追記クロック領域７２が設けられており、転写クロック領域７１にはマスタ記録ディスクから磁気転写によりサーボ情報パターンに同期した転写クロックパターンが記録され、追記クロック領域７２には記録ヘッドにより追記クロックパターンが記録される。同図、転写クロック領域７１に示した右上斜線部及び空白部は磁化方向が反対であることを示し、例えば、右上斜線部は右方向に磁化され、空白部は左方向に磁化されており、同様に、追記クロック領域７２に示した右下斜線部及び空白部は磁化方向が反対であることを示し、例えば、右下斜線部は右方向に磁化され、空白部は左方向に磁化されている。なお、磁化方向として、長手（周）方向に限定されるものではなく、垂直方向に磁化する垂直磁気記録方式の方が記録密度を向上するため好ましい。
【００３２】
磁気ディスク装置は、同図（ａ）に示す位相調整領域７０内の転写クロックパターン及び追記クロックパターンを再生ヘッドにより再生し、再生して得られた転写クロックと追記クロックとの位相差（同図：△φ１）を検出し、同図（ｂ）に示すように記録ヘッドのクロックの位相を補正して転写クロックと位相差がない状態、つまり同期した状態になるまで、追記クロック領域７２に追記クロックパターンを書き換える。転写クロックはサーボ情報と同期したパターンとして記録されているので、転写クロックと同期した記録ヘッドの追記クロックを用いてサーボ情報以外のプリフォーマット情報を記録することにより、サーボ情報パターンは磁気転写による高精度パターン、サーボ情報以外のプリフォーマット情報パターンはサーボ情報と同期した細密パターンとすることが可能となる。
【００３３】
図３は、本発明の実施の形態１による磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成を示すブロック図である。最初に、位相同期制御部の構成について説明する。ＧＭＲ（Giant Magnetoresistive）素子等からなる再生ヘッド１１は、磁気ディスク１に記録されているパターンを再生し、再生したパターンのＮ極及びＳ極を電気信号の正極及び負極に夫々変換して、パターンに基づいた電気信号である再生信号を生成する。生成された再生信号は、プリアンプ１２を通ることで波形整形され、遅延器１３を経由することにより所定時間遅延され、位相同期ループ（Phase Locked Loop：以下、ＰＬＬという）回路１０へ出力する。
【００３４】
ＰＬＬ回路１０は、位相比較器（Phase Comparator）１４、ループフィルタ（Loop Filter）１５、電圧制御発振器（Voltage Controlled Oscillator）１６、及び分周器（Frequency Divider）１７を備えている。
【００３５】
位相比較器１４は、２つの入力部を備え、入力された２つの信号である基準信号及び比較信号の位相を比較する機能を有しており、基準信号として遅延器１３から出力された再生ヘッド１１が生成した再生信号が、比較信号として後述する分周器１７の出力信号が夫々入力され、位相比較後の出力信号をループフィルタ１５へ出力する。
【００３６】
ループフィルタ１５は、低域フィルタ（Low Pass Filter）であり、入力された信号の高周波ノイズ等を除去した信号を電圧制御発振器１６へ出力する。
【００３７】
電圧制御発振器１６は、入力された信号に基づいて発振周波数に変換し、ＰＬＬ回路１０の出力信号として出力するとともに、その信号を分周器１７へ出力する。
【００３８】
分周器１７は、入力された信号を１／Ｎ（以下、Ｎを分周比という）に分周し比較信号として位相比較器１４へ出力する。
【００３９】
タイミング制御回路１８は、ＰＬＬ回路１０から出力された信号を入力し、記録ヘッド１９の記録タイミングを制御するとともにコード情報を生成し、記録ヘッド１９へ出力し、記録ヘッド１９は受け取った情報に基づいて磁気ディスク１に情報を記録する。
【００４０】
次いで、位相差検出及び位相同期制御の方法について説明する。まず、遅延器１３の遅延時間を０に設定し、加えて分周器１７の分周比を１に設定して、再生ヘッド１１が転写クロック領域７１の転写クロックパターンを再生して得られた再生信号を、ＰＬＬ回路１０の基準信号として入力し、出力された信号に基づいて記録ヘッド１９により追記クロック領域７２に追記クロックパターンを記録する。
【００４１】
次に、磁気ディスク１がスピンドルモータにより１回転した後に、転写クロック領域７１の転写クロックパターンから得られた再生信号を基準信号としてＰＬＬ回路１０に再度入力する。スピンドルモータが更に回転し、追記クロック領域７２内のパターンを再生ヘッド１１が再生して得られた再生信号は、追記クロックパターンから得られる再生信号となるので、転写クロックパターンと追記クロックパターンとの位相差に基づいて位相比較器１４の出力（電圧）が変化する。その出力（電圧）に基づいて遅延時間を補正し、追記クロック領域７２に追記クロックパターンを再記録する。
【００４２】
更に、転写クロックパターンと追記クロックパターンとによる位相比較器１４の出力（電圧）の変動がなくなるまで、スピンドルモータによる磁気ディスク１の回転、位相差検出、及び遅延時間補正を繰り返す。出力（電圧）の変動がなくなった場合には、追記クロックパターンは、転写クロックパターンに同期、即ち、記録ヘッド１９のクロックは、サーボ情報パターンに同期したことになる。
【００４３】
以降、同期が取れた遅延時間を使い、分周器１７の分周比を変更することにより、周波数を逓倍してプリフォーマット情報領域５０内に細密パターンにてサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを記録し直す。このようにすることで、プリフォーマット情報は位相差なしの細密パターン（高トラック密度）となり、磁気ディスク装置は誤差のないプリフォーマット情報を取得することができる。
【００４４】
表１は、マスタ記録ディスクに記録されるセクタの構成を示したものである。マスタ記録ディスクは、高精度スピンドルを搭載したマスタ描画装置又はスピンドルのＮＲＲＯを補正する機能を搭載したマスタ描画装置等によって転写すべきプリフォーマット情報に対応して磁性膜が高精度でパターニングされている。
【００４５】
【表１】
表１中、ＭＲ／Ｗ（Master Read-Write）リカバリはリカバリパターン、ＭＳＭ（Master Sector Mark）はセクタマークパターン、ＭＳＰ（Master Servo Pattern）はサーボ情報パターン、並びにＭＧＣＤ（Master Gray Code Data）はコードデータパターンであり、これらプリフォーマット情報パターンが、磁気転写法により磁気ディスク1へ記録され、磁気ディスク装置は、当該磁気転写された磁気ディスク1の夫々のパターンから読み取られた情報に基づいて所定のトラッキングを行う。なお、ＭＲ／Ｗリカバリ、ＭＳＭ、ＭＳＰ、及びＭＧＣＤの夫々の頭のＭは、マスタ記録ディスクを表すために付記している（以下、同）。
【００４７】
表２は、磁気ディスク1に記録されるセクタの構成を示したものである。
【００４８】
【表２】
表２中、Ｒ／Ｗ（Read-Write）リカバリは、前セクタが記録される時には再生ヘッド１１は記録ヘッド１９の強磁場のために動作できないが、再生ヘッド１１が動作可能になるまで待機し、動作後にクロックを同期させ、加えてＡＧＣ（Auto Gain Control）制御に用いるリカバリパターンである。ＳＭ（Sector Mark）はセクタマークパターンであり、ＳＰ（Servo Pattern）はサーボ情報パターンであり、ＧＣＤ（Gray Code Data）はコードデータパターンである。
【００５０】
まず、磁気ディスク１のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、ＳＰ、及びＧＣＤは、マスタ記録ディスクの夫々ＭＲ／Ｗリカバリ、ＭＳＭ、ＭＳＰ、及びＭＧＣＤから磁気転写により記録される。
【００５１】
次に、磁気ディスク装置は、記録ヘッド１９を転写クロックと同期、即ちＳＰと同期させ、ディスクの０セクタから順に、ＳＰ以外のＲ／Ｗリカバリ及びＧＣＤを記録ヘッド１９によって細密パターンとして再記録する。ディスク１周にわたり全てのセクタのＲ／Ｗリカバリ及びＧＣＤを記録し、記録ヘッド１９をトラック幅分半径方向に移動させ同様にＲ／Ｗリカバリ及びＧＣＤを記録することにより、半径方向に途切れることなくプリフォーマット情報パターンを記録することができ、これを磁気ディスク１の全域に記録すれば、プリフォーマット情報領域５０が作成される。
【００５２】
例えば、ＭＲ／Ｗリカバリから細密のＲ／Ｗリカバリを作るのは図３に示すＰＬＬ回路１０の分周器１７の分周比を大きくして周波数を逓倍すればよく、本実施の形態では、Ｒ／Ｗリカバリの周波数（周期：２Ｔ）をＭＲ／Ｗリカバリの周波数（周期：４Ｔ）の２倍としたがこれに限定されるものではない。特に、Ｒ／Ｗリカバリは、磁気ディスク装置により情報を記録／再生する際に、磁気ヘッドを同期させるために用いられるパターンであり、細密パターンであることが望ましい。
【００５３】
また、プリフォーマット情報の内、Ｒ／Ｗリカバリ及びＧＣＤを記録ヘッド１９により再記録する例を示したが、ＳＭを記録ヘッド１９により再記録してもよい。
【００５４】
つまり、本発明の意義は、高精度を要求されるＳＰを高精度に作られたマスタ磁気ディスクを使い、磁気転写により磁気ディスク1に形成（記録）し、ＳＰ以外のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＧＣＤをＳＰと同期した記録ヘッド１９のクロックにて再記録することにあり、前述したように記録ヘッド１９をＳＰと同期させた後に、周波数逓倍手段である分周器１７により、磁気転写にて形成されたパターンより更に細密なパターンにてＳＰ以外のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、ＳＰ、及びＧＣＤを記録することにある。このようにすることで、磁気ディスク装置の記録／再生をする際に、磁気ヘッドのクロックをＲ／Ｗリカバリにより同期させ、ＳＭ、ＳＰ、及びＧＣＤ等を読み取り、精度良く所定のトラッキング操作を実行でき、加えてＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＧＣＤが磁気ディスクに占める割合を減少させ、高トラック密度を実現することができる。
【００５５】
なお、所定のセクタに遅延時間を変更した追記クロックパターンを記録する手順を繰り返すことにより転写クロックパターンと同期した遅延時間を設定する方法について説明したが、複数のセクタに遅延時間を夫々変更した追記クロックパターンを一度に記録し、転写クロックパターンと同期したセクタを検索し遅延時間を設定してもよい。
【００５６】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２による磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成を示すブロック図である。
【００５７】
ＰＬＬ回路２０は、実施の形態１にて説明したＰＬＬ回路１０が備えるループフィルタ１５の変わりに、第１ループフィルタ１５ａ、第２ループフィルタ１５ｂ、及びセレクタ１５ｓを備えている。
【００５８】
第１ループフィルタ１５ａは再生ヘッド１１と記録ヘッド１９とのクロックを同期させる時に利用する時定数が小さく応答性が高速なフィルタであり、第２ループフィルタ１５ｂはプリフォーマット情報領域５０のプリフォーマット情報パターンを記録する時に利用する時定数が大きなフィルタであり、セレクタ１５ｓは所定の条件時に第１ループフィルタ１５ａ又は第２ループフィルタ１５ｂを選択する機能を有しており、位相同期時には感度の高い位相差の検出が可能となる。
【００５９】
なお、その他の構成は実施の形態１と同様であるので対応する部分には同一の符号を付し、また位相差検出及び位相同期制御の方法についても実施の形態１と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
表３は、マスタ記録ディスクに記録されるセクタの構成を示したものである。
【００６１】
【表３】
表３中、ＭＧＣＤの領域には情報が記録されておらず、また、ＭＲ／Ｗリカバリの領域は第２ループフィルタ１５ｂの時定数が大きくクロックの同期に時間がかかるため実施の形態１より２倍長くしてある。書き換えの場合、前セクタの終は書かないため実質数倍に相当する。このマスタ記録ディスクのＭＲ／Ｗリカバリ、ＭＳＭ、及びＭＳＰを磁気転写により、磁気ディスク１の夫々Ｒ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＳＰに記録し、更に磁気ディスク１のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＧＣＤは、ＳＰに同期した記録ヘッド１９のクロックにて記録する。一旦記録ヘッド１９と再生ヘッド１１とのクロックを同期させれば、以降、同位相を維持することになるから、Ｒ／Ｗリカバリ及びＳＭを再記録し、ＳＰについては再記録せず、ＧＣＤを記録することができる。
【００６３】
（実施の形態３）
実施の形態１及び実施の形態２では、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとの位相が同期した状態で、記録ヘッドによって磁気ディスクに記録する場合について説明したが、本実施の形態では、まず、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターン及び位相調整領域の追記クロックパターンを記録ヘッドによって磁気ディスクに記録し、次に、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとの位相差を位相調整領域を使って検出し、そして、検出した位相差（遅延時間）に基づいてサーボ情報パターンの再生時には再生ヘッドの位相を補正して読み出し、一方、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンの再生時には再生ヘッドの位相を補正せず再生する。磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成については、実施の形態１及び実施の形態２と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
図５は、実施の形態３による磁気ディスクの位相調整領域のパターン図である。位相調整領域７０は、実施の形態１及び実施の形態２とは異なり追記クロック領域７２を転写クロック領域７１の前に備えている。
【００６５】
磁気ディスク装置は、同図（ａ）に示すように位相調整領域７０内の追記クロック領域７２に記録ヘッド１９によって追記クロックパターンを記録し、再生ヘッド１１によって追記クロックパターン及び転写クロックパターンを再生し、再生して得られた夫々のクロックの位相差（同図：△φ２）を検出し、同図（ｂ）に示すように記録ヘッド１９の位相を補正（遅延時間を設定）して位相差がない状態、即ち同期した状態となる位相差（遅延時間）を記憶しておき、記憶した位相差に基づいてサーボ情報パターンの再生時には再生ヘッドの位相を補正して読み出し、一方、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンの再生時には再生ヘッド１１の位相を補正せず読み出す。このようにすることで、再生して得られるサーボ情報は実質的に位相差なしの細密パターン（高トラック密度）となり、磁気ディスク装置は誤差のないサーボ情報を取得することができる。
【００６６】
なお、以下のようにして、転写クロックと記録ヘッド１９にて記録した追記クロックとの位相差を検出してもよい。即ち、磁気ディスク装置は、同図（ａ）に示すように位相調整領域７０内の追記クロック領域７２に記録ヘッド１９によって追記クロックパターンを記録する。そして、再生ヘッドによって追記クロックパターンを再生し、再生ヘッドのクロックを追記クロックパターンに同期させた状態で、転写クロックパターンを再生して、その出力振幅を検出する。再生ヘッドのクロックに遅延時間を設定して同じ手順を繰り返す。出力振幅は、位相が一致した際に最大の出力振幅が得られるので、その際の遅延時間を記憶（セット）しておき、サーボ情報パターンを再生する際のクロックとしてもよい。
【００６７】
表４は、マスタ記録ディスクに記録されるセクタの構成を示したものである。
【００６８】
【表４】
磁気転写の際にはマスタ記録ディスク（マスタディスク）と磁気ディスク1（スレーブディスク）とを密着させる必要があり、ディスク間の隙間に異物が混入すると、２つのディスク間の密着性が低下し転写欠陥が生じる。記憶密度を高密度化するには、マスタ記録ディスク及び磁気ディスク間の対向距離を小さくする必要があるため、転写欠陥が発生しやすいが、本実施の形態では、表４に示すように、マスタ磁気ディスクにはＭＳＰの情報のみが記録されており、ＭＳＰのみを磁気転写により磁気ディスク1のＳＰとして転写することになるので、転写欠陥の発生率を低減できる。そして、磁気ディスク1のＲ／Ｗリカバリ、ＳＭ、及びＧＣＤは記録ヘッド１９のクロックにて細密パターンとして記録する。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、高精度に作られたマスタ情報媒体から、磁気転写法により記録されたサーボ情報パターンを含むプリフォーマット情報パターンの内、サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンをサーボ情報パターンと同期させた細密パターンとして記録ヘッドにて磁気記録媒体へ記録する。これにより、サーボ情報パターンを読むためのクロックを正確に作ることができるため、正確なサーボ情報を検出することができ、加えてサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンが磁気記録媒体に占める割合を減少させ、即ちフォーマット効率を向上させ、高トラック密度を実現することができる。
【００７１】
また本発明によれば、磁気転写により記録されたプリフォーマット情報パターンのうち少なくともサーボ情報パターンを再生ヘッドにて再生し、加えてサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを記録ヘッドが記録する細密パターンとして磁気記録媒体に記録し、その時の再生ヘッドが再生したサーボ情報パターンと記録ヘッドが記録したサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとの位相差を検出することにより、サーボ情報パターンを再生する際には、検出した位相差を用いて再生情報を補正して読み出し、サーボ情報パターンとサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンとが誤差なしの情報とすることができ、加えてサーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンが磁気記録媒体に占める割合を減少させ、高トラック密度を実現することができる。
【００７２】
更に本発明によれば、磁気記録媒体が円形状の磁気ディスクである場合に、磁気ディスクの内周部又は外周部に再生ヘッドと記録ヘッドとのクロックの位相を検出及び同期させるための位相調整領域を備えることにより、磁気ディスクの記録領域を有効に活用することができる。また、磁気記録媒体の記録方法を垂直磁気記録方式とすることで、面記録密度をさらに高めることができる等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気ディスクの模式的平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１及び実施の形態２による磁気ディスクの位相調整領域のパターン図である。
【図３】本発明の実施の形態１による磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２による磁気ディスク装置の位相同期制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態３による磁気ディスクの位相調整領域のパターン図である。
【符号の説明】
１０，２０ ＰＬＬ回路
１１ 再生ヘッド
１２ プリアンプ
１３ 遅延器
１４ 位相比較器
１５ ループフィルタ
１５ａ 第１ループフィルタ
１５ｂ 第２ループフィルタ
１６ 電圧制御発振器
１７ 分周器
１８ タイミング制御回路
１９ 記録ヘッド
Claims (7)
- プリフォーマット情報のうち少なくともサーボ情報が磁気転写により予め記録される磁気記録媒体のプリフォーマット方法であって、
前記磁気記録媒体は、前記サーボ情報パターンに、前記サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを同期させて記録ヘッドにより記録するための転写クロックパターンが記録されており、
前記転写クロックパターンとの位相差を検出するための追記クロックパターンを記録ヘッドにより記録し、
前記転写クロックパターン及び前記追記クロックパターンを再生して得られた転写クロック及び追記クロックの位相差を検出し、
該位相差がない状態に、前記追記クロックを前記転写クロックに同期させて、前記記録ヘッドがプリフォーマット情報を記録すること
を特徴とする磁気記録媒体のプリフォーマット方法。 - 前記記録ヘッドにより記録されるプリフォーマット情報は、前記磁気転写により予め記録されたプリフォーマット情報のパターンを、より細密化させて再記録すること
を特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体のプリフォーマット方法。 - プリフォーマット情報パターンのうち少なくともサーボ情報パターンが磁気転写により記録された磁気記録媒体において、
前記サーボ情報パターンに、前記サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを同期させて記録ヘッドにより記録するための転写クロックパターンが磁気転写にて記録されており、
前記転写クロックパターンとの位相差を検出するための追記クロックパターンを記録ヘッドにより記録し、前記転写クロックパターン及び前記追記クロックパターンを再生して得られた転写クロック及び追記クロックの位相差を検出し、該位相差がない状態に、前記追記クロックを前記転写クロックに同期させて、前記記録ヘッドがプリフォーマット情報を記録するように構成されていること
を特徴とする磁気記録媒体。 - 前記磁気記録媒体は、平面視が円形状であり、
前記転写クロックパターンが前記磁気記録媒体の内周部又は外周部に記録されていること
を特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。 - 前記磁気記録媒体は、垂直磁気記録方式により情報の記録をされること
を特徴とする請求項３又は４に記載の磁気記録媒体。 - プリフォーマット情報パターンのうち少なくともサーボ情報パターンが磁気転写により予め記録された磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に記録された情報を再生する再生ヘッドと、前記磁気記録媒体に情報を記録する記録ヘッドとを備える磁気記録再生装置であって、
前記磁気記録媒体には、前記サーボ情報のパターンに、前記サーボ情報パターン以外のプリフォーマット情報パターンを同期させて記録ヘッドにより記録するための転写クロックパターンが記録されており、
前記記録ヘッドは、前記転写クロックパターンとの位相差を検出するための追記クロックパターンを記録するように構成されており、
前記転写クロックパターン及び前記追記クロックパターンを再生して得られた転写クロック及び追記クロックの位相差を検出する位相差検出手段と、
該位相差検出手段により検出した位相差に基づき、前記追記クロックを、前記転写クロックに同期させる位相同期手段と
を備えること
を特徴とする磁気記録再生装置。 - 前記転写クロックより更に細密なクロックにて情報を記録するための周波数逓倍手段を備えること
を特徴とする請求項６に記載の磁気記録再生装置。
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