JPH0646486B2 - 磁気記録デイスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、磁気デイスクの中心に関して、角度的に分け
られたセクタ中に記録されたヘツド位置付け用サーボ情
報を含む型式の磁気記録デイスクに関する。本発明は、
磁気デイスク上のセクタ内に置かれ、磁化され不連続な
サーボ・ブロツクを持つ不連続なトラツクを有する薄膜
デイスクであつて、各サーボ・ブロツクは、関連した不
連続なデータ・トラツクと正確に、且つ半永久的に整列
されているような磁気デイスクに、特に関係がある。

Ｂ．従来の技術及びその問題点 比較的高い密度のデータ・トラツクを有するある種の磁
気記録デイスク・フアイルにおいて、中心から種々の距
離に設けられたトラツク上に読み取り／書き込みヘツド
を維持させ、そして、次の読み取り、又は書き込み動作
に対して他のトラツクへ、ヘツドを迅速且つ、正確に位
置付けるために、ヘツドの位置のサーボ制御を与えるこ
とが必要である。これを達成するために、或る種のデイ
スク・フアイルは、ヘツド位置制御システムに、ヘツド
の位置エラー信号（ＰＥＳ）を与えるために、与えられ
たサーボ・デイスクか、またはデータ・デイスクの何れ
かの上で、予め記録されているサーボ信号を使用してい
る。このサーボ情報を組み込んだ１つのサーボ方法は、
別個に設けられたサーボ専用のデイスク上にサーボ情報
を記録し、そして、与えられた許容誤差の範囲内で、他
のデータ・デイスク上の同じアクチユエータの読み取り
／書き込みヘツドの位置を暗示するために、その専用の
デイスク上のサーボ用の読み取りヘツドを使用する。こ
の方法において、制御システムは、サーボ・ヘツドを非
常に正確に位置付ける連続的なＰＥＳを受け取るが、読
み取り／書き込みヘツドは、デイスク・フラツタのよう
な熱的な影響及び機械的な影響によつて、トラツクと正
しく整列しなくなる。

ヘツドとトラツクの整列の精度を改良するために、サー
ボ情報を利用する他のサーボ方法は、データ・デイスク
の中心から放射方向に伸びた角度的に等しく分けられた
セクタ中に、予め記録されたサーボ信号を記憶させてお
く方法がある。そのようなデイスクが回転すると、読み
取り／書き込みヘツド、または専用のサーボ用読み取り
ヘツドは、サーボ・セクタがヘツドの下を通つた時、サ
ンプルされた位置信号を受け取る。この方法において
は、サーボ情報のセクタがデータのセクタの間で、デイ
スク上に記録されているから、データに対して利用し得
るデイスク面の領域の広さを最大にするために、これら
のサーボ・セクタの数、及び角度的な範囲は最小限にす
ることが要求される。セクタ・サーボを使用してヘツド
を位置付ける方法は、米国特許第３１８５７２号、同第
４２９７７３４号、同第４４８８１８９号及び同第４５
１９２８号に開示されている。セクタ・サーボに使用さ
れるサーボ・パターンは種々のものがあるが、１９７６
年１月と、１９７８年６月のＩＢＭテクニカル・デイス
クロージヤ・ブレテイン中において、前者は２６５６頁
哀史２６５７頁、後者は８０４頁乃至８０５頁に、「ナ
ル」（null）パターン及び「クアド・バースト」（quad
-burst）パターンと呼ばれる特定のタイプが夫々記載さ
れている。

セクタ・サーボの方法を用いたデイスク・フアイル中に
使用されている市販の磁気デイスクにおいて、デイスク
の基板上に形成された磁気層は、磁性金属の合金の連続
した薄いフイルムか、酸化金属か、または磁気粒子を含
んだ有機材料の連続したフイルムかの何れかである。従
つて、データは、デイスク・フアイルの動作の間で、連
続した磁気フイルムが形成されているデイスク上の任意
の半径方向の位置に記録される。読み取り／書き込みヘ
ツドは、デイスク上の任意所定の半径方向上に、常に正
確に整列されることは出来ないから、以前に記録された
トラツク上に記録される新しいデータは前のデータが記
録されたトラツクから僅かばかりか外れた半径方向の位
置のデイスク上に記録される。前のデータと新しいデー
タが同じデータ・トラック上に記録されたと判別された
としても、上述の小さな外れは生じる。読み取り／書き
込みヘツドがこのトラツクからの信号を読み取る場合に
も、読み取り／書き込みヘツドは、デイスク上のトラツ
クの縁の所で、前に記録された信号を拾うことがある。
連続した磁気フイルムの使用に伴う他の問題は、デイス
ク上の磁気媒体が、読み取り／書き込みヘツドの両方の
側に対して、半径方向に伸びているので、記録中におけ
る読み取り／書き込みヘツドからの磁界の縁が、トラツ
クの縁の所に、磁気的なパターンを発生する。薄いフイ
ルムの金属合金、即ち酸化金属デイスクの場合、これ
は、トラツクの縁のフイルム中に磁気ドメインの歪を生
じ、記録された信号が読み取られる時に、ノイズを発生
する原因になる。

連続した磁気フイルムの有する上述の短所を克服するた
めに、不連続の非磁性体の保護バンド、または非磁性体
の分離用トラツクによつて分離された不連続な磁気トラ
ツクを有するデイスクが提案されている。そのようなデ
イスク及びその製造方法の１つは、この出願の優先日と
同日に出願された当社の米国特許出願に記載され、提案
されているが、そのようなデイスクは、まだ市販されて
いない。加えて、不連続トラツクのデイスクが与えるす
べての利益を受けるような、成功したサーボ技術は、未
だ知られていない。

Ｃ．問題点を解決するための手段 本発明は、複数個の角度的に分離されたセクタ有し、各
セクタがデイスクの円周方向に対して磁化されている磁
性材料の複数個の不連続なサーボ・ブロツクを形成して
いるような、不連続な薄膜金属の磁気記録デイスク、即
ち、不連続な酸化金属磁気記録デイスクに関している。
これらの不連続なサーボ・ブロツク及び付連続な磁気ト
ラツクの両方は、各サーボ・ブロツクが関連するデータ
・トラツクと正確で半永久的に半径方向に整列されるよ
うな態様で、薄膜デイスクの製造中において、同時に形
成される。デイスクの製造の後、各サーボ・ブロツク
は、記憶ヘツドに直流（ＤＣ）電流を流すことによつて
発生される磁界に曝される。このようにして、各サーボ
・ブロツクは、円周方向に磁化され、これにより、サー
ボ用読み取りヘツド、または読み取り／書き込みヘツド
に２つの不連続の磁気遷移を与える。

本発明は、このようなデイスクが連続した磁気媒体上に
形成されたサーボ・セクタを使用したならば、不連続な
トラツク・デイスクと関連した問題を回避することが出
来る。本発明において、不連続なトラツク・デイスクが
作られる時に、各セクタ中のサーボ・パターンが固有性
を持つて形成されるので、サーボ・セクタ中の特別のサ
ーボ・パターンを書き込む必要がない。より重要なこと
は、サーボ情報の「書き込み」は、各サーボ・ブロツク
の単なるＤＣ磁化なので、この磁化は、読み取り／書き
込みヘツド、またはサーボ記録専用ヘツドによつて、デ
イスク・フアイルに行うことが出来る。サーボ・ブロツ
クが、関連するデータ・トラツクに半永久的に整列され
るように、ＤＣ記録技術が不連続なサーボ・ブロツクを
磁化するのに使用されるので、サーボ記録ヘツドとデー
タ・トラツクとを整列するために、特別なサーボ書き込
み装置や、それに関連した外部の位置センサ等の必要が
ない。加えて、サーボ・セクタ中の連続した媒体の不在
は、セクタの角度的な範囲を、より狭くすることが出来
る。このことは、サーボ信号が磁性材料のサーボ・ブロ
ツクと非磁性材料の間の遷移の所で発生する不連続な多
数のパルスを含んでおり、これにより、サーボ信号が連
続した媒体上に従来の方法で記録される場合に必要とさ
れる媒体の欠陥を除去するために、高い周波数のサーボ
信号を平均化する必要性を無くす利点を持つ。サーボ・
ブロックは半径方向で、相互に離隔されているので、サ
ーボ・パターンの半径方向の幅は通常のサーボ記録ヘツ
ドの幅によるものではなく、サーボ・ブロツクによつて
正確に画定される。連続媒体において、サーボの書き込
みの間に、サーボ記録ヘツドによつて発生された縁のフ
イールドは、サーボ・トラツクの最小限の半径方向の幅
を制限するフアクタである。

Ｅ．実施例 第２図を参照すると、金属合金の薄膜磁気記録デイスク
１０は、内径（ＩＤ）１４と、外径（ＯＤ）１６によつ
て画定された円形のデータ領域、即ちデータ・バンド１
２を持つている。典型的なサーボ・セクタ１８のよう
な、角度的に等しく間隔を開けられたサーボ・セクタ３
２が、データ・バント１２に離隔して配置されている。

デイスク・フアイルの動作の間で、ヘツドは、データ・
バンド１２のＩＤ１４及びＯＤ１６の間に位置する複数
個の同心円のデータ・トラツクの選択された１つのトラ
ツク上のデータを読み取り、または、そのトラツク上に
データを書き込む。選択されたトラツクからデータを正
確に読み取り、または選択されたトラツクへ正確にデー
タを書き込むために、ヘツドはトラツクの中心線上に維
持されることが必要である。従つて、典型的なサーボ・
セクタ１８のようなサーボ・セクタの１つの夫々がヘツ
ドの下を通過する度に、ヘツト位置付け制御システム
は、サーボ・セクタ内に含まれるサーボ・ブロツクから
そサーボ情報を受け取る。サーボ・ブロツク中に含まれ
ている情報は、トラツクの中心線の方へ、ヘツドを移動
するために、ヘツド位置付け制御システムによつて用い
られる位置エラー信号（ＰＥＳ）を発生する。従つて、
デイスク１０の完全な１回転の間で、ヘツドは後続のサ
ーボ・セクタ中のサーボ・ブロツクからのサーボ情報に
よつて、トラツクの中心線上に連続して維持される。

典型的なサーボ・セクタ１８とデータ・トラツクの位置
を拡大して示す図が第１図に示されている。３個の不連
続なデータ・トラツク２０、２２、２４は、コバルト・
ベースの磁性合金のような磁化し得る材料であり、不連
続な保護バンド、即ち保護トラツク２１、２３によつ
て、相互に分離されている。不連続なデータ・トラツク
２０、２２、２４を含んで、第１図で斜線を付されたす
べての部分は、デイスク１０上で形成された磁性材料を
表わしている。デイスク１０の他のすべての部分は、非
磁性材料である。

第１図を参照すると、サーボ・セクタ１８の部分は、典
型的なサーボ・ブロツク３２、３４、及び３６、３８の
ような不連続で相互に離隔したサーボ・ブロツクを含む
サーボ・フイールド３０である。また、サーボ・ブロツ
ク３２、３４及び３６、３８からの後続する読み取りサ
ーボ信号のための同期及び利得制御を与えるのに使用さ
れる放射方向の条帯４２、４４、４６、４８のフイール
ド４０がサーボ・セクタ１８に含まれている。サーボ・
セクタの初めを表わすタイミング・マークや、トラツク
番号により特定のサーボ・トラツクを識別するためのコ
ード化されたパターンのような付加的な情報もまた、サ
ーボ・セクタ１８に含まれている。第１図に示されたよ
うに、各サーボ・ブロツク３２、３４及び３６、３８
は、関連するデータ・トラツク２０、２２、２４の中心
線に対して正確で半永久的に整列されている。これとは
対照的に、若し、磁気遷移を含むサーボ・セクタが、不
連続なデータ・トラツク２０、２２、２４の間に点在さ
れた連続した磁性媒体上に、通常の方法で書き込まれた
ならば、この磁気遷移は、不連続なデータ・トラツクに
関連したサーボ記録ヘツドの半径方向の位置に基づい
て、任意に整列される。

サーボ・フイールド３０中のサーボ・ブロツク３２、３
４及び３６、３８と、同期／利得フイールド４０中の放
射状条帯４２乃至４８は、第１図で記号「Ｎ」及び
「Ｓ」によつて示されているように、円周方向にＤＣ磁
化される。従つて、連続した磁気媒体の場合のように、
サーボ・ブロツクの端部の間の多数の磁気遷移の代り
に、ただ２つのそのような遷移がサーボ・ブロツクに生
じる。これらの端部は、デイスク上の磁性材料と非磁性
材料の領域の間の遷移の所に存在する。ヘツド５０の下
にサーボ・ブロツクが通過する度に（第１図の破線によ
つて表わされている）、２つの不連続なパルスが発生さ
れる。

サーボ・ブロツク及び同期／利得の条帯はヘツドに直流
（ＤＣ）電流を流した記録ヘツドによつて形成される。
これは、ヘツドを放射方向に移動しながら、デイスクの
全面をＤＣ磁化フイールドに曝したデイスク・フアイル
中の特定のサーボ記録ヘツド、またはデータの読み取り
／書き込みヘツドの何れかによつて行われる。他の方法
として、デイスク・フアイルに組み込まれる前に、デイ
スクＤＣ磁気フイールドによつて磁化してもよい。

第１図に示した特定のナル型のクワドレーチヤー・サー
ボの実施例において、サーボ・ブロツク３２、３４は、
通常のＰＥＳを与える「ノーマル」サーボ・ブロツクで
あり、サーボ・ブロツク３６、３８は、クワドレーチヤ
ーＰＥＳを与える「クワドレーチヤー」サーボ・ブロツ
クである。ノーマル・サーボ・ブロツクは、半径方向で
隣接するノーマル・サーボ・ブロツクの縁が、データ・
トラツクの中心線と半径方向で整列されるように、デー
タ・トラツクに関連して正確に半径方向に整列される。
例えば、サーボ・ブロツク３２、３４の場合、ノーマル
・サーボ・ブロツク３２、３４の半径方向で隣接した縁
がトラツクの中心線と整列されている。他方、クワドレ
ーチヤー・サーボ・ブロツクは、半径方向に隣接したク
ワドレーチヤー・サーボ・ブロツクの縁が、保護トラツ
クの中心線と半径方向に正確に整列されている。例え
ば、クワドレーチヤー・サーボ・ブロツク３６、３８の
場合半径方向で隣接しているそれらのサーボ・ブロツク
３６、３８の縁が、保護トラツク２３の中心線と整列さ
れている。ＤＣ磁化サーボ・ブロツクはノーマルＰＥＳ
でも、クワドレーチヤーＰＥＳでも常に使用出来るリニ
ヤな位置信号を与える。従来技術であり、本発明の一部
ではないが、ＰＥＳを与えるために、サーボ・トラツク
からの信号を利用する技術において、トラツクの中心線
の何れか一方の側のサーボ・ブロツクからの信号の振幅
が、専用のサーボ・ブロツクからの信号の振幅の差異に
よつて発生あれたＰＥＳと比較される。例えば若し、ヘ
ツド５０がトラツク２２（第１図）の中心線上に正確に
位置付けされたとすれば、ノーマル・サーボ・ブロツク
３２、３４は等しい振幅のパルスを発生する。若し、ヘ
ツド５０がトラツク２２の中心線から僅かに外れたとす
れば、サーボ・ブロツク３２、３４からのパルスの相対
的な振幅は、第３Ａ図に示したように、半径方向の位置
に関連した大きさと方向を持つノーマルＰＥＳを与え
る。同様に、第３Ｂ図はヘツドの半径方向の関数とし
て、クワドレーチヤー・サーボ・ブロツクからの信号の
相対的な振幅を表わす。本発明の１実施例において、
３．０ミクロンの非磁性体のの分離用トラツクによつて
分離された４．０ミクロンの半径方向の幅のデータ・ト
ラツクが基体上にリソグラフによつて形成された。１２
本の不連続なサーボ・トラツクのセクタ・サーボのパタ
ーであつて、夫々が１．５ミクロンの周辺長さと約０．
１゜の角度的範囲を有するセクターサーボのパターンが
データ・トラツクの間に形成された。変換用の薄膜ヘツ
ドを使用して、デイスクの回転数３０００ｒ．ｐ．ｍに
対応する周波数で、ピークからピークが１００マイクロ
・ボルト乃至１４マイクロ・ボルトの振幅を持つ容易に
判別可能な信号パルスを与えるサーボ・ブロツクが得ら
れた。

本発明の実施例の詳細が説明されて来たが、この道の専
門家であれば、本発明の技術的範囲内で、開示された実
施例に対して容易に種々の変更が出来る。例えば、角度
的に等しく離隔された複数個のサーボ・セクタのデイス
クについて説明したが、本発明は単一セクタのデイスク
や、データ・デイスク上に「楔形」のサーボを持つデイ
スクにも適用出来る。

Ｆ．発明の効果 非磁性体の分離用トラツクによつて分離された不連続の
磁気トラツクを有するデイスクに対してのサーボ技術を
与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は３本のデータ・トラツクと１つのサーボ・セク
タを持ち、サーボ・セクタはノーマル位置及びクワドレ
ート位置のエラー信号を与えるために、ナル型のパター
ンに形成された円周方向に磁化されたサーボ・ブロツク
を示す、第２図のデイスクの一部を示す図、第２図は角
度的に等しく間隔付けられた３２個のサーボ・セクタを
離隔して配置したデータ・バンドを持つデイスクを示す
図、第３Ａ図はヘツドの半径方向の位置の関数として、
ヘツドの下を通るノーマル・サーボ・ブロツクによつて
発生された信号の振幅の合計を示すグラフ、第３Ｂ図は
ヘツドの半径方向の位置の関数として、ヘツドの下を通
るクワドレーチヤー・サーボ・ブロツクによつて発生さ
れた信号の振幅の合計を示すグラフである。 １０……薄膜磁気記録デイスク、１２……データ・バン
ド、１８……サーボ・セクタ、２０、２２、２４……デ
ータ・トラツク、２１、２３……保護トラツク、３０…
…サーボ・フイールド、３２、３４、３６、３８……サ
ーボ・ブロツク、４０……同期／利得フイールド、５０
……ヘツド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イアン・ルウイス・サンダース アメリカ合衆国カリフオルニア州モーガ ン・ヒル、ウイルド・オーク・ウエイ 16725番地 (56)参考文献 特開 昭54−115212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−111833（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−11545（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスク基体と、 該ディスク基体上に同心円上に設けられた磁性材料の不
   連続な複数本のデータ・トラックであって、半径方向に
   隣合うデータ・トラックと非磁性材料の保護トラックに
   よって隔離しているデータ・トラックと、 上記ディスク基体上の少なくとも１つの角度的に分けら
   れたセクタ中に設けられた、円周方向に磁化された磁性
   材料の不連続な複数個のサーボ・ブロックとを備え、 上記各サーボ・ブロックは、隣合うサーボ・ブロック及
   びデータ・トラックと非磁性材料の領域によって隔離し
   ていることを特徴とする、 磁気記録ディスク。