JPH06187750A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光学的に読みとりが行なわれる信号（以下、
「光学的信号」という）が周方向に記録された円盤状の
磁気記録媒体において、該光学的信号は複数の周波数成
分を含むこと、及び、該光学的信号の記録部の幅及び深
さの少なくとも一方は、前記光学的信号の強度に応じて
変化するものであること、を特徴とする磁気記録媒体。 【効果】 本発明の磁気記録媒体は、サーボ信号中に高
調波成分が少なく、単一の検出器で正確なトラッキング
が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に係わ
り、特に、光学的手段によりトラッキングを行なう際に
好適な磁気記録媒体に係わる。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータやワードプロセッサなどの
情報記録用に、フロッピーディスク装置が大量に使用さ
れている。通常のフロッピーディスク装置は、ヘッドの
位置決めを、ステップモータを用いたオープンループ制
御（フィードバックなしの制御）によって行なうため、
位置決め精度が悪く、トラック密度を上げることができ
ないという問題点があった。

【０００３】近年、磁気記録媒体に溝を設け、ヘッドと
一体に設けられた光学的センサーで溝位置を読みとるこ
とによりヘッドの位置を計測することが提案されてい
る。この方法によれば、クローズドループ制御（フィー
ドバック制御）によってヘッドの位置決めを行なうた
め、位置決め精度が向上し、従来の磁気記録媒体に比べ
て一桁程度高いトラック密度が実現できる。

【０００４】この原理を応用したフロッピーディスクの
一例を図５〜６に示す。１９はフロッピーディスクであ
り、図６は図５の磁気記録媒体４の部分拡大図である。
図７は光学式トラックサーボ機構のサーボ信号読み取り
系を示す媒体面と垂直な面の断面図である。媒体４の表
面上に、トラックピッチに従って多数のピット５を設け
てある。ヘッド６の中央に設けられた穴７を通して、発
光素子８からの光を媒体４の表面に投射する。この反射
光を光学系９を通して受光素子１０により読み取り、ト
ラッキングを行なっている。

【０００５】これに用いられるトラッキングエラー検出
回路及び光学検出器をそれぞれ図８及び図９に示す。な
お、以下において、Ｐはトラックピッチである。受光素
子１０は正方格子状に配列された４個の単位素子からな
り、上記反射光を受けて４個の信号Ａ〜Ｄを出力する。
ヘッドがトラック位置（半径Ｒ）にある時、差動増幅器
１１にて信号Ａから信号Ｂを差し引くことにより、ｃｏ
ｓ（２πＲ／Ｐ）に比例する信号を得る。また、差動増
幅器１２にて信号Ｃから信号Ｄを差し引くことにより、
ｓｉｎ（２πＲ／Ｐ）に比例する信号を得る。一方、目
標値Ｔの二進符号をｓｉｎ表及びｃｏｓ表を書き込んだ
ＲＯＭ１３，１４のアドレス端子に与えることにより、
ｓｉｎ（２πＴ／Ｐ）とｃｏｓ（２πＴ／Ｐ）を表す二
進符号を作る。この二進符号を乗算型ＤＡ変換器１５，
１６によりアナログ信号に直すと同時に、次式の如く、
光学検出器から得られる上記信号ｓｉｎ（２πＲ／
Ｐ）、ｃｏｓ（２πＲ／Ｐ）との乗算を行ない、次いで
差動増幅器１７で差をとることにより、次式に示す演算
により誤差信号が得られる。

【０００６】

【表１】 cos(２πT/P)sin(２πR/P)−sin(２πT/P)cos(２πR/P) （１） ＝sin( (２πＲ／Ｐ）−（２πＴ／Ｐ）） （２） ≒２π（Ｒ−Ｔ）／Ｐ （３） これをトラッキング装置にフィードバックすることによ
り、誤差が０に近い、精度の高いトラッキングが行なわ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようなトラッキン
グサーボ装置は、検出装置が二組必要であり、装置の形
状が大きく、製造に要する費用も大であるという問題が
あることから、サーボ信号として二種類の周波数成分を
含む信号を媒体上に記録し、これを単一の装置で検出す
るという試みもなされている。

【０００８】図４はこのような磁気記録媒体を示すもの
であり、信号５１と信号５２という２つの異なる周波数
成分をもつ信号を単一の検出器が検出領域５３で読み取
る様子を示すものである。各サーボ信号は二つの周波数
成分（信号５１及び信号５２）を半径方向（トラッキン
グ方向）のわずかに異なる位置に記録し、検出器が両者
を同時に検出することにより合成信号を得るように構成
している。しかしながら、このような媒体を製造するに
際しては、１トラックのサーボ信号を書き込むために３
回の走査が必要であり、生産性が悪く、媒体のコストが
増加するという問題があった。また、複数の周波数成分
を含む信号を二値信号として記録することは、高調波の
混入を招き、これを除去するためのフィルターなどの手
段が余分に必要となるなどの問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みなされたもので、複数の周波数成分をもつサーボ信
号を記録するに際し、サーボ信号の記録部（サーボトラ
ック）の幅及び深さの少なくとも一方をその信号強度に
対応させれば、サーボ信号をアナログ的に記録すること
ができ、精度の高いトラッキングが単一の検出器で行な
え、かつ光学的信号中に高調波の少ない磁気記録媒体が
提供できることを見い出したことに基づくものである。

【００１０】即ち、本発明の要旨は、光学的に読み取り
が行なわれる信号（以下、「光学的信号」という）が周
方向に記録された円盤状の磁気記録媒体において、該光
学的信号は複数の周波数成分を含むこと、及び、該光学
的信号の記録部の幅及び深さの少なくとも一方は、前記
光学的信号の強度に応じて変化するものであること、を
特徴とする磁気記録媒体、に存する。

【００１１】以下、本発明につき詳細に説明する。本発
明の磁気記録媒体は、サーボトラックの幅及び深さの少
なくとも一方を信号強度に対応させることにより、複数
の周波数成分をもつ信号、即ち、異なる周波数をもつ複
数の信号の合成信号をアナログ的に記録することができ
る。合成された信号は検出器によって読み込まれ、これ
を各周波数成分に分離することによって、トラッキング
エラーを検出するための誤差信号が得られ、正確なトラ
ッキングが可能になる。

【００１２】また、各周波数成分は、各トラックで互い
に順次異なる位相差をもつように記録されているのが好
ましい。この場合、この位相差を計測することによって
現在のヘッド位置を検出し、この値が所定の値となるよ
うにヘッド位置を制御することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の具体的態様の例を示す図面を
参照しながら、本発明を詳細に説明する。図１は本発明
にかかる磁気記録媒体の一例を一部拡大して示す模式図
である。図１はサーボトラックの幅を変化させることに
よりサーボ信号を記録した磁気記録媒体を示している。
磁気記録媒体の周方向に沿ってサーボトラック０，１が
設けられ、他の部分とは、光反射率、光透過率等の光学
的性質が異なっている。図示していないが、それ以外の
サーボトラックも同様に設けられている。サーボトラッ
クの幅は信号２０の強度に対応しており（バイアスをか
けてあり、定数部分がある）、該信号２０は複数の周波
数成分、即ち、波長の長い信号２１と波長の短い信号２
２との合成信号である。なお、図１で、信号２１及び２
２は説明のためにのみ記したものであり、実際にはそれ
ぞれの合成信号２０のみが記録されている。

【００１４】複数の周波数成分である信号２１及び２２
の波長は図１において各トラック共通で各々λ、λ／２
であるが、これらの波長には特に制限はなく、要求され
る応答特性等に応じて適宜決定すればよい。また、信号
２１及び２２の間ではトラック毎に順次異なる位相差を
設けている。即ち、図１において、信号２１はトラック
０とトラック１で位相が等しく、信号２２はトラック０
とトラック１でλ／８異なっている。以後、図示してい
ない他のサーボトラックでも同様の位相差関係を保つこ
とにより、各トラック毎に信号２１及び２２の間の位相
差が順次λ／８ずつ異なることとなる。無論、トラック
間で順次設ける位相差の差はλ／８に限られるものでは
なく、適宜選択すればよい。またトラック間で信号２１
同士及び信号２２同士の両方に位相差を設けてもよい。

【００１５】前述のように、信号２１及び２２の合成信
号である信号２０の強度に相当する幅をもつ各サーボト
ラックは、他の部分とはその光学的性質が異なってい
る。光学的性質を変化させるには、サーボトラックに溝
を設ける、媒体中に色素等を含有する層を設けるなどの
方法を用いることができる。具体的には、記録すべき信
号の強度に応じて強度が変調するレーザー光を記録すべ
き部分に局部的に照射する方法、あるいは、記録すべき
信号の強度に応じて光透過部の幅が変化してなるマスク
を介して磁気記録媒体に光線を照射する方法が好適に用
いられる。

【００１６】図２は図１に示した磁気記録媒体を作成す
るのに好適な方法の一例を示す模式図である。３０はレ
ーザー発振器であり、図示しない電源装置により励起さ
れてレーザービーム３１を出射する。３２はＡＯＭ（音
響光学変調器）であり、光路に置かれた結晶中に超音波
を与えてできる結晶中の疎密波によりレーザービームを
回折、偏向する機能を持つ。ＡＯＭ３２は、供給する超
音波の波長により回折角度が、強度により回折する量
が、それぞれ変化する。この装置では発振器３３に与え
る信号により発振強度を変化させ、回折量を制御するよ
うに構成する。ＡＯＭ３２を通過したレーザービームは
リニアモータ３４の移動台に設置された鏡３５によって
方向を変じた後、前記移動台に設置された対物レンズ３
６により集光されて磁気記録媒体３７に照射される。磁
気記録媒体３７はスピンドルモータ３８により回転さ
れ、回転角は制御装置３９に伝達される。制御装置３９
は、リニアモータ３４に信号を送って集光部を所定の半
径位置に設定した後、スピンドルモータの回転角に応
じ、予め設定されたパターンに基づいて発振器３３にレ
ーザービームの強度信号を送出する。磁気記録媒体のレ
ーザー光線が集光された部分は加熱され、例えば媒体の
一部の分解揮散又は変質、或いは、媒体中に予め含有さ
せた色素の化学変化などによって、光反射率や光透過率
などの光学的性質が変化し、サーボトラックが形成され
る。この工程を必要なトラック数だけ繰り返すことによ
り、磁気記録媒体に光学的信号が記録される。

【００１７】図３は図１に示した磁気記録媒体を作成す
るのに好適な方法の他の一例を示す模式図である。４０
は紫外線光源、４１はマスクである。マスク４１は書き
込み信号に対応したパターンを予めフォトエッチング等
の手段で形成したものである。４２は磁気記録媒体であ
り、紫外線照射により光学的性質を変じる層が設けてあ
る。これは、例えば媒体の特定の層に色素等を含有させ
ることによって達成される。磁気記録媒体４２は、マス
ク４１を重ねた状態で搬送手段４３により所定の速度で
紫外線照射部４４を通過する。その結果、マスク４１の
光透過部分の形状に応じて媒体の光学的な性質、例えば
光反射率や光透過率が変化し、光学的に読みとりが可能
な信号が記録される。

【００１８】図１に示された磁気記録媒体は、例えば、
以下のようにしてトラッキングが行なわれる。図示して
いない検出器は、図示していない磁気ヘッドと一体化し
て設けられており、図示していない光源からの光線の媒
体への照射によって検出部２３からの反射光又は透過光
を検出する。反射光と透過光のどちらを検出するかは、
反射率と透過率のどちらの光学的性質の違いに基づいて
媒体のサーボトラックを記録したかによって決められ
る。サーボトラック部は他とは光学的性質が異なるた
め、磁気記録媒体の回転によってサーボトラックの幅が
変化するとともに、検出器の受光量は周期的に変化し、
検出器から交流信号が出力される。この交流信号は、図
１において、信号２１と信号２２という２つの周波数成
分をもっているため、バンドパスフィルターなどの周波
数分離手段を用いればこれを分離することができる。前
述したように、信号２１と信号２２との位相差はトラッ
ク間でλ／８ずつ順次異なっているため、分離した各周
波数成分の位相差を位相差検出器等により計測すれば現
在の磁気ヘッドの位置を検出することができる。即ち、
磁気ヘッドが所定の位置から移動すれば、検出器に上記
所定の位置外のサーボトラックの信号が入りこむが、こ
の際信号２１と信号２２との位相差は隣接したサーボト
ラック間でλ／８ずつ異なるため、計測される両信号の
位相差は、磁気ヘッドの所定位置からの移動量に応じて
その中間の値となる。従って、この位相差が所定の値と
なるように磁気ヘッドの位置を制御することにより、正
確なトラッキングが可能になる。

【００１９】以上の実施例は全て、サーボトラックの幅
を変化させて光学的信号を記録する例であったが、同様
にサーボトラックの深さを変化させてもサーボ信号を記
録することができる。このようにサーボ信号が記録され
た磁気記録媒体は、例えば、前記図２に示したように、
記録すべき信号の強度に応じて強度が変調するレーザー
光を記録すべき部分に局部的に照射し、溝を設けること
によって得ることができる。サーボトラックの深さは複
数の周波数成分を含む信号の強度に対応しており、ま
た、深さのちがいによってその部分の光反射率、光透過
率などの光学的性質が異なる為、この場合も前記同様、
この信号を光検出器で読みとり、これを周波数分離すれ
ば、正確なトラッキングが行なえる。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の磁
気記録媒体は、単一の検出器でヘッド位置を計測する目
的に好適な、複数の周波数成分を含むサーボ信号が高調
波成分が少なく記録されており、簡単な装置で精度の良
い制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体のサーボ信号パターンを
検出器によって読み取る様子の例を示す模式図である。

【図２】本発明の磁気記録媒体のサーボ信号パターンを
書き込む装置の第一の例を示す模式図である。

【図３】本発明の磁気記録媒体のサーボ信号パターンを
書き込む装置の第二の例を示す模式図である。

【図４】参考例における磁気記録媒体のサーボ信号パタ
ーンを検出器によって読み取る様子を示す模式図であ
る。

【図５】フロッピーディスクの斜視図である。

【図６】図５の４の部分を拡大したディスク表面の模式
図である。

【図７】従来の光学式トラックサーボ機構のサーボ信号
読み取り系を示す断面図である。

【図８】従来の光学式トラックサーボ機構の検出回路の
ブロック図である。

【図９】従来の光学式トラックサーボ機構の検出器と媒
体との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

０，１，２，３ トラック ４ 磁気記録媒体 ５ ピット ６ ヘッド ８ 発光素子 １０ 受光素子 ２１ 波長が長い信号 ２２ 波長が短い信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的に読み取りが行なわれる信号（以
   下、「光学的信号」という）が周方向に記録された円盤
   状の磁気記録媒体において、該光学的信号は複数の周波
   数成分を含むこと、及び、該光学的信号の記録部の幅及
   び深さの少なくとも一方は、前記光学的信号の強度に応
   じて変化するものであること、を特徴とする磁気記録媒
   体。