JPH03219414A - データ面サーボ方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録装置の高トラツク密度化の技術に係
り、従来になかった高いトラック密度と高精度な位置決
めを行なうための、将来的に基本的な技術である。従っ
て、磁気記録装置のあらゆる分野、例えば磁気ディスク
装置、フロッピディスク装置、磁気テープ装置、磁気カ
ード装置などに広く適用できる技術である。

〔従来の技術〕

記録媒体−Ｈの情報を正確に再生するためには信号変換
素子、すなわち磁気ヘッドを媒体上の目標信号記録位置
に精度よく位置決めしなければならない。ところがトラ
ック密度が高くなるにつれて、位置決めは非常に困難と
なるため、目標データトラックのごく近傍に位置決めの
ためのサーボ信号の存在することが望ましい。このよう
なデータ面（４） サーボの考え方は、同転媒体の磁気ディスク装置やフロ
ッピディスク装置等においてセクタサーボや埋込サーボ
という方式に反映されている。ところで、そのセクタサ
ーボ方式は、セクタの数が位置決め精度に大きく影響を
与え、サーボ帯域も狭められる。また、連続サーボ方式
でないという点から、埋込サーボ方式の方が望ましい。

埋込サーボ方式では、アイトリプルイー　トランザクシ
ョン　オン　マグネティクス（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａ
ｃｔｉｏｎ　ｏｎＭａｇｎｅｔｉｃｓ）　Ｍａｇ　−１
７６にみられるように、記録媒体上層へのデータ信号の
記録周波数は数メガヘルツ、下層のサーボ信号の記録周
波数は数百キロヘルツと、両方の信号を正確に分離でき
るように周波数帯域を分けている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記技術においてはサーボ信号をデータ信号
と明確に分離するため、サーボ信号の帯域を広く取りに
くい。サーボ信号の帯域が取れないと位置決めの分解能
がその帯域に制約されるため、トラック幅が狭くなった
場合の位置決め精度（５） が悪くなる可能性がある。

本発明の目的は、連続サーボ方式である埋め込み形式の
サーボ方式において、サーボ信号を高周波で書き込める
方法を提供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は次のようにして達成させることができる。あ
るギャップ長を持った誘導型磁気ヘッドの再生特性とし
て、媒体上の信号記録波長が、ギャップ長の整数倍であ
るときに不感帯となることが知られている。ギャップ長
が異なれば、それに対応した不感帯領域が発生する。従
って、データヘッドとサーボヘッドの不感帯領域を互い
にずらせば、それぞれの不感帯波長、即ちギャップヌル
周波数において相手の再生信号を干渉せずに再生するこ
とが可能となる。この際、再生の特性上サーボ信号の記
録周波数はデータ信号の記録周波数よりも高いことが望
ましい。

〔作用〕

サーボ信号再生用と、データ信号再生用の２本のヘッド
が同一アクチュエータ上に搭載されてい（６） るものとする。媒体トには、サーボ信号とデータ信号と
がそれぞれヘッドのギャップ長に関係する記録波長で記
録されている。サーボヘッドがサーボ信号を再生すると
き、その際の再生波長はデータヘッドのギャップヌルに
相当する大きさであるため、サーボヘッドはデータ信号
を検知しない。

再生されたサーボ信号によりアクチュエータは正確な位
置決めを行なうことができる。次に、データヘッドがデ
ータ信号を再生するとき、その際の再生波長は、サーボ
ヘッドのギャップヌルに相当する大きさであるため、デ
ータヘッドはサーボ信号を検知しない。従って、品質の
高いデータ信号を再生することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の基本的な考え方を表わした図である。

一般に、ヘッドのギャップ損失は、ギャップ長ｇと記録
信号波長λの関数となり、次のように表わされる。

（７） 横軸にギャップ長ｇ、記録信号波長λの比ｇ／λを取り
、縦軸にはギャップ損失Ｌｇを取ると、例えばデータヘ
ッドのギャップ損失特性は、曲線１１に示されるものと
なる。ここで、サーボヘッドのギャップ長はデータヘッ
ドのギャップ長よりも狭く、従って第１図の横軸は、デ
ータヘッドの横軸がサーボヘッドの横軸に比して拡大さ
れた形となる。曲線１１と同一グラフ上に重ねて描くと
、曲線１２に示されるものがサーボヘッドのギャップ損
失特性となる。横軸は、ギャップ長が一定の場合記録波
長に反比例する量であるから、再生周波数に比例する。

ここで、再生信号の大きさの周波数特性は、ギャップ損
失を考慮しない場合、第２図に示すように、媒体厚みに
よる信号振幅の低下、媒体とへラドギャップ間のスペー
シングによる信号振幅の低下を高周波数領域に含む、６
ｄＢ１０ｃｔの特性となる。従って、ギャップ損失を考
慮した場合の再生信号振幅の周波数特性は、第１（８） 図と第２図の特性を加えあわせたものとなって、本発明
第１実施例である第３図に示されるように、曲線の包絡
線は、ある周波数以上は水平となる。

ところで再生信号は、決められたしきい値よりも出力の
小さい信号を読み取らないので、ギャップヌル近傍では
信号が再生できない。即ち第１図における領域１２ａで
データヘッドはデータ信号を再生できず、領域１１ａで
サーボヘッドはサーボ信号を再生できない。従って、第
３図において媒体上のデータ信号の周波数特性を曲線３
１、サーボ信号の周波数特性を曲線３２とすると、デー
タ信号の再生周波数ｆ、のとき、サーボ信号に干渉され
ることなく信号再生される。サーボ信号の再生周波数ｆ
ｓのとき、データ信号に干渉されることなく信号再生さ
れる。

第４図は、本発明の実施例の具体的な適用例を、模式的
に表わした図である。サーボ信号再生用ヘッド４１とデ
ータ信号再生用ヘッド４２は、いずれも同一の剛体上、
例えばスライダ４６−Ｈに搭載されている。両方のヘッ
ドは、トラック幅方向に（９） 並べて配置する必要は特になく、媒体走行方向に縦に配
置してもよい。媒体４３の磁性層は、その下層がサーボ
信号記録用、上層（表層）がデータ信号記録用となって
いる。サーボヘッド４１がサーボトラック４４にちょう
ど位置決めされているとき、データヘッド４２にてデー
タトラック４５に信号を書き込むことにより、データト
ラック４５の情報は、サーボヘッド４１がサーボトラッ
ク４４を追跡すれば、常に正確に再生される。データ信
号は、サーボトラック４４の上層に書き込んでもよく、
サーボ信号は、データトラック４５の下層に書き込んで
もよ−い。このようにすると、媒体面全面を効率よく利
用することができる。

第５図は、本発明の具体的な別の実施例を、模式的に表
した図である。サーボ信号再生用ヘッド５１とデータ信
号再生用ヘッド５２は、いずれも同一の剛体上、例えば
スライダ５６−ヒに搭載されている。両方のヘッドは、
トラック幅方向に並べて配置する必要は特になく、媒体
走行方向に縦に配置してもよい。媒体５３は、表面が凹
凸形状の（１０） 媒体であり、凸部がデータトラック、凹部がサーボトラ
ックに各々相当する。凸部の磁性層はデータ信号記録用
、凹部の磁性層はサーボ信号記録用となっている。サー
ボヘッド５１がサーボトラック５４にちょうど位置決め
されているとき、データヘッド５２にてデータトラック
５５に信号を書き込むことにより、データトラック５５
の情報は、サーボヘッド５１がサーボトラック５４を追
跡すれば、常に正確に再生される。また、このような媒
体構造にすると、隣接するデータトラック間は物理的に
分離されている（ディスクリート）ので、隣接信号がノ
イズ成分として入りにくく、データ信号の高品質性が保
たれる。サーボ信号は、第６図のように下層全面をおお
うものであると、サーボ信号の品質上更に都合がよい。

第４図、第５図におけるサーボヘッドのトラック方向の
幅ｔｓは、データヘッドの幅ｔａ　に等しくする必要は
なく、より広くすることにより、またサーボ信号を多相
化することにより位置決め精度を向上させることができ
る。

（１１） 本実施例を磁気ディスク装置等の円板状記録媒体を用い
る方式に採用する場合、書き込み周波数の範囲に注意し
なければならない。すなわち円板状記録媒体は、書き込
み周波数を一定とした場合その半径位置によって記録波
長が変化するため、第１図におけるｇ／λの値が変化す
る。例えば半径位置の最外周と最内周の比が１．５の媒
体面使用領域を持つ装置では、書き込み周波数一定の場
合、記録波長λが内外周で１゜５倍変わってくる。

従ってデータ信号のｇｄ／λが、例えば０．５〈（ｇｄ
／λ）＜０８７５の範囲で変化することを想定し、サー
ボ信号のｇｓ／λが１．２＜（ｇｓ／λ）〈１．８　の
範囲で変化することを想定すればよい。

すなわちデータヘッドにおけるａ、ｂの値を、それぞれ
０．５，０．７５、サーボヘッドにおけるＣ２ｄの値を
、それぞれ１．２，１．８とする。ここである半径位置
において、サーボ信号の再生は、データヘッドの第１の
ギャップヌルにおける書き込み信号波長にほぼ等しいギ
ャップ長のサーボヘッドを使用するので、ｇｓ’Ｆλ−
である。同様に、デ（１２） −タ信号の再生は、サーボヘッドの第１のギャップヌル
における書き込み信号波長にほぼ等しいギャップ長のデ
ータヘッドを使用するので、ｇ、岬λＳである。ｆｓ＞
ｆａとすれば、λｓくλｄであるから、必然的に、ｇ　
ｓ　＞　ｇ、　ｄとなる。

以上は、面内記録、垂直記録に共通に適用できる技術で
あるが、特に垂直記録ヘッドの場合、第１図に示される
ギャップヌル領域が顕著に現われるため、本発明に適し
ている。

第７図は本発明の別の実施例を表した図である。

第３図と同様に、横軸には周波数、縦軸には再生出力を
取る。前述と同様のギャップ長のサーボヘッドとデータ
ヘッドとを用いて信号を再生するとき、両方のヘッドの
再生周波数領域が違うことに着目し、データヘッドの再
生信号をローパスフィルタへ、サーボヘッドの再生信号
をバイパスフィルタへそれぞれ通す。即ち、周波数ｆｔ
ｈを境に、曲線７１をデータ信号の特性、曲線７２をデ
ータ信号の特性のように分けることができ、それぞれ斜
線部の領域を使用することにより、互いの信号（１３） は干渉しない。

第８図は本発明に適用される媒体の、データ信号記録層
とサーボ信号記録層の、磁性膜の性質を表した図である
。横軸にはデータの線記録密度を、縦軸には再生出力を
とる。データ層の磁気特性は曲線８１のように示される
。ここで、データ信号はＤａの領域の記録密度を使用す
る。一方、サーボ層の磁気特性は曲線８２のように示さ
れる。ここで、サーボ信号記録層はデータ層よりも下に
あるため、スペーシングロスがあって実際には曲線８３
に示される特性となる。サーボ信号はＤ５の領域の記録
密度を使用する。このような特性を得るためには、サー
ボ層の保磁力がデータ層の保磁力よりも大きく、飽和磁
化は同等ぐらいかサーボ層の飽和磁化がやや大きい特性
のものが望ましい。

〔発明の効果〕 本発明によれば、サーボ帯域を十分高めることができ、
かつ連続サーボであるため、サーボ信号の品質の非常に
よい位置決め系を得ることができる。これは、磁気記録
装置の位置決めサーボ系の（１４） 高性能化に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本的な考え方を表わしたグラフ図
、第２図は、磁気記録の再生出力の周波数特性を表わし
たグラフ図、第３図は、本発明の磁気ヘッド再生出力の
周波数特性を表わしたグラフ図、第４図は、本発明の実
施例の具体的な適用例を、模式的に表わした模式図、第
５図は、本発明の具体的な別の実施例を、模式的に表し
た模式図、第６図は、第５図で説明した実施例の別の案
を模式的に表わした模式図、第７図は、本発明の別の実
施例の原理を表したグラフ図、第８図は、本発明に適用
される媒体の、データ信号記録層とサーボ信号記録層の
、磁性膜の性質を表したグラフ図である。 １１・・・データヘッドのギャップロス特性曲線、１２
・・・サーボヘッドのギャップロス特性曲線、４１・・
・サーボヘッド、４２・・・データヘッド、４３・・・
記録媒体、４４・・・サーボトラック、４５・・・デー
タトラック、５１・・・サーボヘッド、５２・・・デー
タ（１５） ヘッド、５３・・・記録媒体、５４・・・サーボトラッ
ク、５５・・・データトラック、７１・・・データヘッ
ドのギャップロス特性曲線、７２・・・サーボヘッドの
ギャップロス特性曲線、８１・・・サーボ磁性層の特性
８２・・・データ磁性層の特性。 （１６） 第 Ｚ 図 享 図 第 図 畜 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録媒体上のデータ情報信号記録層にデータ信号を
   変換素子を用いて記録し、またはこれを再生する情報記
   録装置に用いるデータ面サーボ方式において、上記変換
   素子を上記記録媒体上に記録されたサーボ信号に基づい
   て、目標とするデータトラツクへ位置決めする際、上記
   サーボ信号は上記記録媒体上のデータ情報信号記録層の
   下層に埋め込まれて配置される埋込サーボ情報信号記録
   層へ記録され、かつその記録周波数が、データ信号の記
   録周波数よりも高いことを特徴とする、データ面サーボ
   方式。 ２、前記データ信号記録層とその下層部に位置するサー
   ボ信号記録層に記録された信号を、各々別の磁気ヘッド
   を用いて互いのギヤツプヌルに相当する周波数で再生す
   ることを特徴とする、特許請求範囲第１項に記載のデー
   タ面サーボ方式。 ３、前記データ信号を再生する磁気ヘッドの第１のギヤ
   ツプヌル周波数が、該データ信号記録層の下層に配置さ
   れるサーボ層に記録されるサーボ信号を再生する磁気ヘ
   ッドの、第１のギヤツプヌル周波数よりも高いことを特
   徴とする、特許請求範囲第２項に記載のデータ面サーボ
   方式。 ４、前記データ信号の記録層を記録媒体上の表面に近い
   領域に、前記サーボ信号の記録層を該データ信号記録層
   の下層に配置することを特徴とする、特許請求範囲第１
   項〜３項のいずれかに記載のデータ面サーボ方式。 ５、前記データ信号の記録層をディスクリートトラック
   媒体の凸部に、前記サーボ信号の記録層を該ディスクリ
   ートトラック媒体の溝部、または溝部を含む層全域にそ
   れぞれ配置することを特徴とする、特許請求範囲第１項
   〜３項のいずれかに記載のデータ面サーボ方式。 ６、前記データ信号を再生する磁気ヘッドと前記サーボ
   信号を再生する磁気ヘッドとが同一の剛体上に搭載され
   ていることを特徴とする、特許請求範囲第２項〜５項の
   いずれかに記載のデータ面サーボ方式。 ７、前記サーボ信号を再生する磁気ヘッドのギャップ長
   が前記データ信号を再生する磁気ヘッドのギャップ長よ
   り大きいことを特徴とする、特許請求範囲第２項〜６項
   のいずれかに記載のデータ面サーボ方式。 ８、前記データ信号を再生する磁気ヘッドと前記サーボ
   信号を再生する磁気ヘッドの少なくとも一方が垂直記録
   ヘッドであることを特徴とする、特許請求範囲第２項〜
   ６項のいずれかに記載のデータ面サーボ方式。 ９、前記サーボ信号の再生信号と前記データ信号の再生
   信号とを、両方の信号の記録周波数の中間にあたる周波
   数でそれぞれフィルタリングすることを特徴とする、特
   許請求範囲第１項〜８項のいずれかに記載のデータ面サ
   ーボ方式。 １０、前記サーボ信号を記録した磁性層の保磁力が、前
   記データ信号を記録した磁性層の保磁力に比して、大き
   いことを特徴とする、特許請求範囲第１項〜９項のいず
   れかに記載のデータ面サーボ方式。