JPWO2008107988A1 - 磁気記録装置およびクロック信号生成方法 - Google Patents

磁気記録装置およびクロック信号生成方法 Download PDF

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Abstract

パターンドメディア方式の磁気記録媒体30を持つ磁気記録装置1において,非磁性体で分断された磁性体の中心で正確な記録を行うことを可能にするため,コイル両端電圧測定回路2によって,磁気ヘッド10の記録素子にDC電流を印加したときの磁界発生コイルの両端の電圧を測定する。この測定電圧から,電圧変化検出回路3により,パターンドメディアにおける磁性体部,非磁性体部を磁気ヘッド10が通過した時のコイルインダクタンスの変化を検出し,クロック信号生成回路4によって,コイルインダクタンスの変化に同期したライトクロック信号を生成する。

Description

本発明は,情報記録再生に用いるパターンドメディア方式の磁気記録装置およびその磁気記録装置におけるクロック信号生成方法に関する。
図14は,従来の磁気記録装置の制御ブロック図を示している。
従来の磁気記録装置100は,例えば図14に示すように,磁気ディスクの磁気記録媒体130と,記録および再生を行う磁気ヘッド110と,その磁気ヘッド110の位置決めを行うヘッド位置決め機構(VCM)111とを有し,また,磁気ヘッド110の再生素子からの信号を再生信号とするリードアンプ112と,磁気ヘッド110の記録素子を,ライト信号に従って駆動するライトアンプ113と,ホストコンピュータ140からの記録または再生指令を受信して,磁気記録媒体130に記録する信号を演算および制御し,また,磁気記録媒体130から再生されたデータ信号をデータビット列としてホストコンピュータ140に返すディスクコントローラ回路114と,磁気記録媒体130からの再生信号を復調してデータ信号あるいはサーボ信号を生成し,あるいはディスクコントローラ回路114から受け取ったデータ信号を磁気記録媒体130に記録するのに適した変調を行って,ライトクロックパルスに同期して記録信号を生成するリードチャネル回路115と,リードチャネル回路115で復調されたサーボ信号をもとに磁気ヘッド110を位置決めするための制御信号を出力する位置決め制御回路116と,位置決め制御回路116から出力された駆動信号を電流に変換してヘッド位置決め機構111を駆動する駆動回路(パワーアンプ)117と,リードチャネル回路115にライトクロックパルスを供給する発振器120とを有している。
従来,ライトアンプ113を動作させるタイミングを与えるライトクロックパルスの生成は,一般に固定周波数の発振器120が用いられ,リードチャネル回路115に供給されていた。
近年,磁気ディスク装置は,小型化の流れが顕著であり,これに伴い高密度記録が可能なディスク媒体の開発が求められている。しかし,磁気ディスク装置の記録密度を向上させていく上で,隣接する記録ビットからの干渉を如何に防ぐかが課題となっている。
このような課題の認識のもとで,従来,磁気ディスク媒体の径方向の干渉に対して,磁気ディスク媒体を記録トラック毎に物理的に分断して,隣接するトラックからの干渉を低減させるディスクリートトラック記録という技術が提案されている。
さらに,上記課題の認識のもとで,磁気ディスク媒体の周方向に対しても,媒体の物理的な分断を行うこと,すなわち,記録ビット単位のパターニングを行うことで,隣接ビットからの干渉を低減させる“パターンドメディア”という技術も提案されている。
隣接する記録ビットからの干渉を防がなくてはならないという課題を解決することができたとしても,実用化するためには,細密化された媒体に対して磁気ヘッドの位置決めを正確に行わなくてはならない。したがって,隣接する記録ビットからの干渉を防ぐという課題,および細密化された媒体に対して磁気ヘッドの位置決めを正確に行うという課題の両方を克服する必要がある。
特に,周方向の位置決め,すなわち分断された媒体の中央で記録または再生を正確に実施する手段に関しては,記録再生ヘッドが磁性体部を通過するタイミングを検出あるいは予測して,磁性体の配置パタンに同期したクロック信号を生成することが必要となる。
このクロック信号を生成するための技術として,例えば特許文献1では,非磁性体部で記録を行ったときに発生する漏れ磁場を検出して,クロック信号の位相ずれを補正する磁気記録装置が提案されている。
また,特許文献2では,クロック信号の位相をずらしながら記録再生を行い,エラーレートが最も良くなる位相を選択する磁気記録装置が提案されている。
特開2003−281701号公報 特開2006−164349号公報
磁性体の配置パタンに同期したクロック信号を生成するため,例えば特許文献1に記載されているような非磁性体部で記録を行ったときに発生する漏れ磁場を検出して,クロック信号の位相ずれを補正する方法では,漏れ磁場の検出が正確に行われなかった場合に位相ずれを解消できないという課題がある。
また,特許文献2の方法では,次のような課題がある。一般に,磁気記録装置における記録動作は,ホストコンピュータからの記録指示を受信後に速やかに実行する必要がある。しかし,特許文献2の方法では,エラーレート測定による試行で最適な位相ずれ量を求めるため,記録指示受信後にすぐに記録動作を実施することができず,これを回避するためには予め測定した位相ずれ量をメモリ内に保持しておき,装置動作時に再利用するといった工夫が必要になる。
しかしながら,装置内に搭載されている磁気記録媒体は,これを回転させるスピンドルモータのターンテーブルに摩擦力でクランプされているものが多く,この場合,何らかの衝撃によって磁気記録媒体がターンテーブルに対して回転する場合があり,最適な位相ずれ量が変化してしまうことがあるので,予め測定してメモリ内に保持しておいた位相ずれ量が再利用できなくなる。また,環境温度変化による媒体の機械的な圧縮伸張によって,最適な位相ずれ量が変化することも考えられる。
この場合,上記特許文献2に記載されている方法では,位相ずれ量を再度測定しなおすことになるため,装置のパフォーマンスを著しく低下させることになる。
さらに,磁気記録媒体の偏心の変化や,ターンテーブルの回転ジッタなどの影響により,クロック信号の周波数が想定値からずれる場合がある。
特許文献1および特許文献2に記された方法は,位相ずれを検出する方法であるが,周波数ずれを検出する方法については触れられていない。
そこで本発明は,上記課題の解決を図り,パターニングされた磁性体に対して,位相および周波数が共に最適なクロック信号を,記録動作時にリアルタイムに生成することができる磁気記録装置およびクロック信号生成方法を実現することを目的とする。
上記課題を解決するため,本発明の磁気記録装置は,互いに物理的に分断された複数の記録ドットが形成された磁気記録媒体と,磁界発生コイルを有し,前記磁気記録媒体へデータ記録を行う記録素子と,前記磁界発生コイルのコイル両端電圧を測定するコイル両端電圧測定回路と,前記コイル両端電圧の電圧変化を検出し,検出した電圧変化をもとにクロックパルスを生成する電圧変化検出回路と,前記クロックパルスに同期してライトクロック信号を発生するクロック信号生成回路とを備えることを特徴とする。
以上の構成によって,磁気ヘッドの記録素子に直流(DC)電流を印加したときのコイル両端電圧をもとに,パターンドメディアの磁性体および非磁性体を磁気ヘッドが通過したときのコイルインダクタンスの変化を検出し,これをもとにライトクロック信号を生成する。このライトクロック信号を用いて記録することにより,パターンドメディアにおいて非磁性体で分断された磁性体の中心で正確な記録を行うことができるようになる。
磁気記録媒体のデータセクタフォーマットは,データセクタの先頭から,ライトクロック生成用の領域,データ領域の順に記録領域を有するものとし,そのライトクロック生成用の領域へのライト時に,磁界発生コイルのコイル両端電圧の測定を行う。さらに,磁気記録媒体のデータセクタフォーマットは,ライトクロック生成用の領域とデータ領域との間に,リードクロック生成用の領域を有してもよく,この場合,記録素子は,リードクロック生成用の領域に一定周期のパターンを記録する。
なお,以上の方法により,データセクタ毎のライトクロック周波数およびデータセクタ先頭からの位相ずれの情報を得て,磁気記録媒体または当該磁気記録装置内のメモリに記録しておき,磁気記録媒体のデータセクタに記録を行う際に,クロック周波数およびデータセクタ先頭からの位相ずれの情報を読み出して,ライトクロック信号を生成するようにしてもよい。さらに,以上の方法において,コイルインダクタンスの変化を検出する際に,実際に磁気記録装置を使用してデータの記録および再生を行うときの磁気記録媒体の回転数よりも低い回転数で検出を行い,その回転数で測定した結果から得られたクロック周波数およびデータセクタの先頭からの位相ずれの情報を,実際に磁気記録装置を使用するときの回転数に合うように補正して,ライトクロック信号を生成するような実施も可能である。低速で回転している状態で,適切な記録タイミングの情報を得ることで,より正確なライトクロック信号の生成が可能になる。
本発明の磁気記録装置によれば,パターニングされた磁性体に対して,位相だけでなく周波数に関しても最適なクロック信号を生成できるという効果がある。
また,最適なクロック信号の条件を予め測定しておくのではなく,記録動作時にリアルタイムにクロック信号を生成することができるので,環境変化等に適応が可能となり,装置のパフォーマンスが向上するという効果がある。
また,予めクロック信号を生成するためのクロック周波数および位相ずれの情報を取得しておく場合にも,比較的簡易にかつ正確にそれらの情報を取得することができる。
本発明の概要を示す図である。 本発明の第1の実施例の制御ブロック図である。 磁気ヘッドとコイル両端電圧測定回路の模式図である。 パターンドメディア上でのコイルインダクタンス変化の原理を説明する図である。 ライトクロックパルスの生成原理の式と時間波形の模式図である。 本発明のデータセクタフォーマット例を示す図である。 ライト動作のタイムチャートである。 リード動作のタイムチャートである。 セクタライトおよびリード時のフローチャートである。 コンパレータの詳細回路図である。 コンパレータの各段の波形図である。 PLL回路のブロック図である。 本発明の第2の実施例の制御ブロック図である。 従来装置の制御ブロック図である。
符号の説明
1 磁気記録装置
10 磁気ヘッド
11 ヘッド位置決め機構
12 リードアンプ
13 ライトアンプ
14 ディスクコントローラ回路
15 リードチャネル回路
16 位置決め制御回路(VCM制御回路)
17 駆動回路(パワーアンプ)
20 インダクタンスアンプ
21 コンパレータ
22 PLL回路
23 第2のPLL回路
30 磁気記録媒体
31 基板
32 軟磁性下地層
33 垂直磁気記録膜
33A 磁性体
33B 非磁性体
40 ホストコンピュータ
以下,本発明の実施の形態を,図面を参照しながら説明する。
図1は,本発明の概要を示す図である。磁気記録装置1は,記録ビットを隣接ビットから物理的に分断するようにパターニングされたパターンドメディア方式の磁気記録媒体30を持つ装置である。
コイル両端電圧測定回路2は,磁気ヘッド10の記録素子における磁界発生コイルのコイル両端電圧を測定する回路である。コイル両端電圧は,制御回路5により,磁気記録媒体30のデータセクタフォーマットにおけるライトクロック生成用領域にDCライトを行いながら測定する。電圧変化検出回路3は,コイル両端電圧測定回路2が測定したコイル両端電圧の電圧変化を検出し,検出した電圧変化をもとにクロックパルスを生成する。クロック信号生成回路4は,電圧変化検出回路3が生成したクロックパルスに同期してライトクロック信号を生成し,制御回路5に供給する。制御回路5は,上位装置からの磁気記録媒体30への記録指令に対し,クロック信号生成回路4が出力するライトクロック信号に同期した記録信号を生成し,磁気記録媒体30への記録を制御する。
図2は,本発明の実施形態に係る磁気記録装置の構成を示す図である。図2に示す磁気記録装置1は,パターンドメディアで構成したセクタサーボ方式を採る磁気記録媒体を備える磁気ディスク装置である。
この磁気記録装置1は,図2に示すように,以下のものにより構成される。
(a)記録ビットを隣接ビットから物理的に分断するようにパターニングされたパターンドメディア方式の磁気記録媒体30,
(b)記録素子および再生素子を有して磁気記録媒体30に近接して情報の記録および再生を行う磁気ヘッド10,
(c)磁気ヘッド10を磁気記録媒体30上の任意の半径位置に位置決めするヘッド位置決め機構11,
(d)磁気ヘッド10の再生素子からの再生信号を電圧変換して再生信号とするリードアンプ12,
(e)磁気ヘッド10の記録素子を,ライト信号に従って駆動するライトアンプ13,
(f)ホストコンピュータ40からの記録または再生指令を受信して,磁気記録媒体30に記録する信号を演算および制御し,また,磁気記録媒体30から再生されたデータ信号をデータビット列としてホストコンピュータ40に返すディスクコントローラ回路14,
(g)磁気記録媒体30からの再生信号を復調してデータ信号あるいはサーボ信号を生成し,あるいはディスクコントローラ回路14から受け取ったデータ信号を磁気記録媒体30に記録するのに適した変調を行って,ライトクロックパルスに同期して記録信号を生成するリードチャネル回路15,
(h)リードチャネル回路15で復調されたサーボ信号から,所定の半径位置に磁気ヘッド10を位置決めするための制御信号を出力する位置決め制御回路(VCM制御回路)16,
(i)位置決め制御回路16から出力されたVCM駆動信号を電流に変換してヘッド位置決め機構11を駆動する駆動回路(パワーアンプ)17,
(j)磁気ヘッド10の記録素子のコイル両端電圧を測定するインダクタンスアンプ20(図1のコイル両端電圧測定回路2に相当する),
(k)コイル両端電圧をスライスしてからクロックパルスを生成するコンパレータ21(図1の電圧変化検出回路3に相当する),
(l)クロックパルスに同期してライトクロックパルスを生成するPLL(Phase Locked Loop) 回路22(図1のクロック信号生成回路4に相当する)。
図2におけるインダクタンスアンプ20が,パターンドメディアの磁性体部を検出する原理について,図3を用いて説明する。
図3は,磁気ヘッドとコイル両端電圧測定回路の模式図であり,図2における磁気ヘッド10の記録素子(記録ヘッド),磁気記録媒体30,インダクタンスアンプ20を示している。
磁気記録媒体30は,垂直記録方式の記録媒体であり,基板31上に製膜される垂直磁気記録膜33の下に軟磁性下地層32を製膜することで,磁気ヘッド10の記録素子との間に磁気回路を形成して記録効率を向上させた構成になっている。
磁気ヘッド10の記録素子は,単磁極構造になっており,磁気記録媒体30に対して垂直に磁界を印加し,軟磁性下地層32を通った磁場がリターンヨークに戻される構成になっている。この磁気ヘッド10の記録素子は,コアに巻かれたコイルに電流を印加することで磁界を発生する。コイルを流れる電流iw は,ライトアンプ13によって供給される。
ここで,コイルインダクタンスLは,主磁極直下に磁性体があるか否かによって変化する。これを図4を用いて説明する。
図4は,パターンドメディアでのコイルインダクタンスの変化を説明する図である。図4左図は,主磁極直下に磁性体33Aがある場合,図4右図は,主磁極直下に非磁性体33Bがある場合の例を示している。
μM は垂直磁気記録膜33における磁性体33Aの透磁率,μN は垂直磁気記録膜33における非磁性体33Bの透磁率を表しており,μM >μN である。磁気回路に含まれる伝送路の一部の透磁率が変化することは,コイルのコアの透磁率が変化するのと等化であるので,磁性体通過時のコイルインダクタンスLM は,非磁性体通過時のコイルインダクタンスLN よりも大きくなると考えられる。したがって,一定電流印加時のコイルインダクタンスの変化を検出することで,磁性体33Aの部分と非磁性体33Bの部分を通過したときのタイミングを検出することができる。
図3に示したように,インダクタンスアンプ20の出力VL は,コイル抵抗Rと磁束の変化率d(Liw )/dtの和で示される。
ライトアンプ13を定電流源と考えると,電流の時間変化(diw /dt)はゼロと考えられるので,
L =Riw −d(Liw )/dt (1)
=Riw −(dL/dt)iw −L(diw /dt) (2)
=(R−dL/dt)iw (3)
となる。
すなわち,コイル両端電圧VL は,コイル抵抗Rで決まるオフセット電圧に,コイルインダクタンスの変化で決まる電圧が加算されるような形になる。
このコイルインダクタンスの変化を検出して,クロックパルスを生成する方法を,図5に従って説明する。定電流で駆動された磁気ヘッド10の記録素子の主磁極がパターンドメディア方式の磁気記録媒体30の記録トラックをトレースすると,図5の501に示されるようなコイルインダクタンスの変化が発生する。
このとき,インダクタンスアンプ20で検出されるコイル両端電圧VL は,式(3)から,図5の502に示されるように,コイルインダクタンスの変化に伴ってインパルス状の出力となる。
ここで,コイル両端電圧VL を2極のコンパレータでスライスすることにより,図5の503に示されるように,コイルインダクタンス変化に対応したライトクロックパルス信号を生成することができる。
図2におけるPLL回路22は,このクロックパルス信号に同期させてライトクロックパルスを発生させる。リードチャネル回路15は,ライトクロックパルスに従って,ライト信号を出力するので,パターンドメディア方式の磁気記録媒体30における磁性膜上に正確に記録することができる。
次に,本発明の構成による磁気記録装置1でデータの記録再生を行う手順を説明する。図6は,本発明の構成による磁気記録装置1でデータの記録再生を行うための,データセクタフォーマットである。データセクタの先頭には,ライトクロックを生成するためのDC磁化領域WPLLがあり,続いて,リードクロック生成用のプリアンブル(Preamble)領域RPLL,データ領域DATAという構成になっている。
図7は,ライト動作のタイムチャートである。磁気ヘッド10の記録素子が目標データトラック上に位置決めされている状態で,ライトアンプ13は,データセクタの先頭,すなわち領域WPLLにおいて磁気ヘッド10の記録素子にDC電流を印加する。こうすると,これまで説明したように,コイルインダクタンスの変化が検出されて,PLL回路22によりライトクロックパルスが生成される(ライトクロック生成)。
続いて,生成されたライトクロックに従って,領域RPLLに一定周期のパタンを記録する(RPLLパタンライト)。最後に,生成されたライトクロックに従って,領域DATAにデータパタンを記録する。
図8はリード動作のタイムチャートである。磁気ヘッド10の再生素子が目標データトラック上に位置決めされている状態で,データセクタの先頭,すなわち領域WPLLにおいては,ライトクロック生成時に記録されたDCパタンが再生されるが,続いて再生される領域RPLLにおいては,データライト時に記録されたリードクロックが再生される。このリードクロックに同期することで,領域DATAのデータパタンを正確にリードすることができる。
図9は,セクタライトおよびリード時のフローチャートである。本実施の形態において,所望のデータセクタにライトおよびリードするときの処理の流れを説明する。
まず,所望のデータセクタの手前にあるサーボセクタに対して磁気ヘッドのシーク動作が行われる。この動作はライト/リード共に共通である(L1)。
続いて,ライト時の動作は,L2〜L8のようになる。所望のサーボセクタにシークが完了したことを確認した後,磁気ディスク媒体が回転することによって,磁気ヘッド10が目標データセクタの先頭に達するまでの時間待ちが行われる(L2)。
目標データセクタの先頭,すなわちWPLL領域に達したところで,ライトアンプ13に一定のコイル電流指示値を与える。これによって,目標データセクタのWPLL領域にDCライトが行われる(L3)。
図12により後述するように,PLL回路22の出力が固定されたことを判断して,WPLLクロック引き込みが完了し(L4),これによりライトクロックの周波数および位相が設定される(L5)。
設定されたライトクロックでデータセクタのRPLL領域にリードクロック引き込みのためのバーストパタンをライトする(L6)。これを規定長のバーストパタンのライトが完了するまで待つ(L7)。続いて,データパタンのライトを行う(L8)。
また,リード時の動作は,L11〜L14のようになる。WPLL領域を通過してRPLL領域に達するまで時間待ちを行う(L11)。次に,RPLL領域に書かれたバーストパタンによってリードクロック引き込みを行う(L12)。これによりリードクロックの周波数および位相が設定される(L13)。設定されたリードクロックに従い,続いて出現するデータパタンのリードを行う(L14)。
図10に,コンパレータ21の詳細回路図を示す。また,図11に,コンパレータ21の各段の波形を示す。
本実施例におけるコンパレータ21の回路は,大きく分けると,ハイパスフィルタ部211と,電圧変化検出部212と,RSフリップフロップ部213の3つのブロックに分割される。
コンパレータ21の前段のハイパスフィルタ部211では,インダクタンスアンプ20の出力VL
L =(R−dL/dt)iw
のDC成分を除去し,
LH=(−dL/dt)iw
を得る作用がある。DC成分除去前のVL の波形が,図11の波形601に示すとおりであったとすると,DC成分除去後のVLHの波形は,図11の波形602に示すとおりとなる。
続いて,電圧変化検出部212の回路があり,ここではインダクタンス変化が発生するタイミングを検出するため,インパルス波形高さを正負コンパレータで検出する。例えば,コンパレータで比較する電圧を+Vs ,−Vs と設定することで,図11の信号図603に示されるように,VLHが+Vs を上回るタイミングを示す信号RおよびVLHが−Vs を下回るタイミングを示す信号Sを出力する。
最後に,後段はRSフリップフロップ部213の回路になっており,図11の信号図604に示されるように,信号Rがハイ(High)のときに出力Qがロー(Low)で,信号Sがハイ(High)のときに出力Qがハイ(High)となる動きを行う。
以上によりコンパレータ21の回路で,インダクタンス変化に同期したパルス信号を得ることができる。
図12は,PLL回路22のブロック図である。PLL回路22は,図12に示すように,位相比較回路221,フィルタ回路222,VCO回路223,VCOロック回路224の4つのブロックで構成される。
まず,コンパレータ21で生成されたクロック信号が位相比較回路221に入力され,PLL回路22の出力(後述するVCO回路223の出力)と比較される。ここでは,二つの入力が等しい周波数で,かつ90度位相の関係にあるときに,DC成分の除去された信号として出力される。
次に,フィルタ回路222によって,位相比較信号のフィルタリングを行う。ここでは,概ね高周波成分を除去する作用があり,PLL回路22の入出力差をDC誤差信号として出力するが,フィルタの構成は設計者の目的によって異なる。
VCO回路223は,入力電圧の変化に比例した周波数のパルスを出力する発振器である。VCOロック回路224は,フィルタ回路222の出力を評価し,その値が所望の範囲内に収まったことを判断して,VCO回路223の発振周波数を固定するためのものである。
以上の構成により,PLL回路22により,コンパレータ21の出力に同期したパルスを発生させることができる。
次に,本発明の第2の実施例について説明する。工場出荷前の試験工程において,前述した方法を用いて,データセクタ毎の最適ライトクロック周波数および位相ずれ情報を予め計測しておき,装置内の不揮発性メモリあるいは磁気記録媒体30上のシステムエリアやサーボセクタの終端部に書き込んでおく。
ライト動作を行うときには,実際にデータセクタに記録を行う前に,これらの情報を読み出して,周波数設定や位相補正を行い,最適なライトクロック信号を生成する。
図13は,本発明の第2の実施例の制御ブロック図である。以下,本発明の第2の実施例を実現するための構成を説明する。図13において,第2のPLL回路23は,図2におけるPLL回路22を置き換えたものになっている。他の各部は,それぞれ図2に示す同符号のものと同様な機能を持つ。
第2のPLL回路23は,PLL回路22と同様に,コンパレータ21からパルス信号を受け取ってリードチャネル回路15にライトクロックパルスを出力するものであるが,その内部構成が外部メモリ231による一部オフライン処理を用いていることと,その処理のためにリードチャネル回路15からサーボセクタ番号とサーボ同期信号を受け取っている点が異なる。以下,第2のPLL回路23を詳細に説明する。
ライト動作時においてリードチャネル回路15に供給されるライトクロックパルスは,第2のPLL回路23内の外部メモリ231に格納された,各サーボセクタに対応した周波数データと遅延時間データから生成される。図9のフローチャートの説明で示したように,ライト動作においては,まず所望のサーボセクタへのアクセスが行われるが,このときリードチャネル回路15で復調されるサーボセクタ番号で外部メモリ231を参照し,そのサーボセクタに続いて現われるデータセクタに適した周波数データと遅延時間データを得る。
ライト動作時においては,スイッチ232は外部メモリ231側に接続されており,周波数指示電圧がVCO回路233に入力される。VCO回路233は,入力電圧に比例した周波数のパルス信号を出力し,そのパルス信号はバッファ回路234に入力される。また,外部メモリ231からは,指定のサーボセクタにおける遅延時間データがバッファ回路234に入力される。バッファ回路234では,VCO回路233からのパルス波形を指示された遅延時間だけ遅らせて,ライトクロックパルスとしてリードチャネル回路15に出力する。
上述したライト動作で必要となる,サーボセクタ番号に対応した周波数データおよび遅延時間データを外部メモリ231に書き込む手順について説明する。
最初に,スイッチ232への入力を,位相比較回路235の出力をフィルタリングしたフィルタ回路236からの出力に切り替えておく。指定のサーボセクタへシーク動作を行い,図9のフローチャートにおいてL1からL5までのシーケンスを実行して,そのサーボセクタにおける最適なライトクロック周波数を得る。これを外部メモリ231に書き込む。また,このときにサーボセクタで検出されたサーボ同期信号とVCO回路233の出力との位相差を位相差検出回路237で検出して,得られた値を外部メモリ231に書き込む。
以上の動作によって,そのサーボセクタ番号に続いて現われるデータセクタに最適なライトクロック周波数と遅延時間を得て,外部メモリ231に記憶させておくことができる。
このような動作を,サーボセクタ番号を変えながら,磁気記録媒体30上のすべてのサーボセクタに対して行い,それぞれのサーボセクタについて最適なライトクロック周波数と遅延時間を外部メモリ231に記憶させておく。
このときの外部メモリ231への書き込み動作は,例えば装置の工場出荷前に一度だけ実行しておく。これにより,出荷後のデータライト動作において,データセクタのWPLL領域におけるライトクロック同期を実施する必要がなくなり,第1の実施例におけるWPLL領域をデータパタン用の領域として使用することが可能になる。
データセクタにアクセスする場合には,そのデータセクタを代表するサーボセクタへシーク動作を行った後に,続いて現われるデータセクタに達するまで磁気記録媒体30の回転待ちを行う(図9のL1,L2参照)。
なお,本発明の第2の実施例において,外部メモリ231に記憶させるのは,サーボセクタ番号をインデックスとし,それに代表される連続するデータセクタ群の最適ライトクロック周波数および遅延時間である。このときの遅延時間とは,サーボセクタに含まれる同期信号と,データセクタのクロックとのズレである。
ここで示した外部メモリ231は不揮発性半導体メモリでもよく,また,磁気記録媒体30上に磁気記録する形でも良い。
最後に,本発明の第3の実施例について説明する。工場出荷前に最適クロック生成情報を取得して出荷後にこれを運用する方法については,第2の実施例と同じであるが,この実施例では,最適クロック生成情報の取得時,すなわち出荷前のコイルインダクタンス検出動作時において,磁気記録媒体30の回転数を低下させ,磁気記録媒体の回転数を低下させた状態でコイルインダクタンスの変化を検出する。こうすることで,コイル両端電圧信号の周波数を低下させることができる。
これにより,磁性体部と非磁性体部のインダクタンス変化をより正確に検出することができるようになる。すなわち,第3の実施例では,外部メモリ231への書き込み動作時に磁気記録媒体30の回転数を下げることによって,より精度の良い最適ライトクロック周波数および遅延時間の測定を行うことができる。
第1および第2,第3の実施例においては,垂直磁気記録方式を前提として説明したが,これらはいずれも,水平磁気記録方式に適用しても構わない。
本発明は,計算機システムの外部記憶装置として用いられるパターンドメディア方式の磁気記録媒体を持つ磁気記録装置であって,特に,非磁性体で分断された磁性体の中心で正確な記録を行うことを可能にするための技術である。

Claims (7)

  1. 互いに物理的に分断された複数の記録ドットが形成された磁気記録媒体と,
    磁界発生コイルを有し,前記磁気記録媒体へデータ記録を行う記録素子と,
    前記磁界発生コイルのコイル両端電圧を測定するコイル両端電圧測定回路と,
    前記コイル両端電圧の電圧変化を検出し,検出した電圧変化をもとにクロックパルスを生成する電圧変化検出回路と,
    前記クロックパルスに同期してライトクロック信号を発生するクロック信号生成回路とを備える
    ことを特徴とする磁気記録装置。
  2. 前記磁気記録媒体は,データセクタの先頭から,ライトクロック生成用の領域,データ領域の順にフォーマットされた記録領域を有する
    ことを特徴とする請求項1記載の磁気記録装置。
  3. 前記記録素子は,前記ライトクロック生成用の領域にDCライトを行い,前記コイル両端電圧測定回路は,前記記録素子が前記ライトクロック生成用の領域へライトしているときに,前記磁界発生コイルの両端の電圧を測定する
    ことを特徴とする請求項2記載の磁気記録装置。
  4. 前記磁気記録媒体は,前記ライトクロック生成用の領域と前記データ領域との間にリードクロック生成用の領域を有し,
    前記記録素子は,前記リードクロック生成用の領域に一定周期のパターンを記録する
    ことを特徴とする請求項3記載の磁気記録装置。
  5. 互いに物理的に分断された複数の記録ドットが形成された磁気記録媒体へのデータの記録のタイミングを与えるライトクロック信号の生成方法であって,
    前記磁気記録媒体に対して記録を行う記録素子の磁界発生コイルのコイル両端電圧から,前記磁界発生コイルのインダクタンスの変化を測定し,
    前記インダクタンスの変化をもとに前記記録素子が前記磁気記録媒体上の記録ビット位置の磁性体部を通過するタイミングを検出し,
    前記タイミングに同期したライトクロック信号を生成する
    ことを特徴とするクロック信号生成方法。
  6. 前記記録素子が前記磁気記録媒体にDCライトを実行しているときに,前記磁界発生コイルの両端の電圧を測定する
    ことを特徴とする請求項5記載のクロック信号生成方法。
  7. 前記磁界発生コイルの両端の電圧を測定するときの前記磁気記録媒体の回転数は,該磁気記録媒体のデータセクタにデータを記録するときの該磁気記録媒体の回転数よりも低い
    ことを特徴とする請求項6記載のクロック信号生成方法。
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