JPH11149730A - 磁気記録装置 - Google Patents

磁気記録装置

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JPH11149730A
JPH11149730A JP9316813A JP31681397A JPH11149730A JP H11149730 A JPH11149730 A JP H11149730A JP 9316813 A JP9316813 A JP 9316813A JP 31681397 A JP31681397 A JP 31681397A JP H11149730 A JPH11149730 A JP H11149730A
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Japan
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signal
magnetic recording
recording apparatus
magnetic
magnetic head
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JP9316813A
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Yoji Maruyama
洋治 丸山
Hiroshi Tomiyama
大士 富山
Katsuhiko Hamaguchi
雄彦 濱口
Koji Takano
公史 高野
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一の記録媒体内に多くの磁気情報を書き込
み、かつ、再生できる磁気記憶装置を提供する。 【解決手段】 磁気ヘッド及び同磁気ヘッドの位置決め
機構を少なくとも有する磁気記録装置の電気回路中に、
再生信号の正極性側信号振幅と負極性側信号振幅を各々
分離して検出する回路を有し、これら２種類の振幅値を
元に演算操作を施すことにより磁気ヘッドの位置決め制
御量を算出し、位置信号を生成する磁気記録装置とし
た。 【効果】 ノイズ信号が少なく高精度なサーボパターン
の実現による磁気ヘッドの正確な位置決めが可能とな
り、高密度磁気記憶装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子計算機及び情
報処理装置等に用いられる磁気記録装置に係り、特に高
密度記録を実現する上で好適な磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報機器の記憶（記録）装置には、主に
半導体メモリと磁性体メモリが用いられる。アクセス時
間の観点から内部記憶装置に半導体メモリが用いられ、
大容量かつ不揮発性の観点から外部記録装置に磁性体メ
モリが用いられる。今日、磁性体メモリの主流は、磁気
ディスクと磁気テープにある。これらに用いられる記録
媒体には、Al基板ないしは樹脂製のテープ上に磁性薄膜
が成膜してある。これらの記録媒体に磁気情報を書き込
むため、電磁変換作用を有する機能部が用いられる。ま
た、磁気情報を再生するため、磁気抵抗現象ないしは、
巨大磁気抵抗現象あるいは電磁誘導現象を利用した機能
部が用いられる。これら機能部は、磁気ヘッドと呼ばれ
る入出力用部品に設けられている。
【０００３】本発明は、磁気記録装置に属する磁気ディ
スク装置に関するものである。図１３に装置の基本構成
を示す。同図（ａ）は、装置の平面図、（ｂ）は断面図
を示す。記録媒体１１は、モータ１０に直結されてお
り、回転する。磁気ヘッド１２は、記録媒体面上を移動
する。これを実現するため、磁気ヘッドは、アーム１０
１を介してロータリアクチュエータ１３に支持される。
サスペンション１０３は、磁気ヘッド１２を記録媒体１
１に所定の荷重で押しつける機能を有する。再生信号の
処理及び情報の入出力には、所定の電気回路が必要であ
る。これらは、ケース１０２に取り付けられる。
【０００４】すでに述べたように、磁気ヘッドは、媒体
面上を移動し、任意の場所に位置決めした後、磁気情報
の書き込み、ないしは再生機能を実現する。これを制御
する電気回路も上記信号処理回路と共にケース１０２に
取り付けられる。
【０００５】磁気ヘッド（スライダーとも呼ばれる）に
搭載される情報の書き込み及び再生機能部は、例えば図
１０に示す構造から構成される。すなわち、書き込み部
２１と読み出しを行なう再生部２２から構成される。書
き込み部は、コイル２６とこれを上下に包みかつ磁気的
に結合された磁極２７と２８から構成される。再生部２
２は、磁気抵抗効果素子２３と同素子に定電流を流し、
かつ抵抗変化を検出するための電極２９から構成され
る。磁気抵抗効果素子は、磁気的なシールド層２８（書
き込み磁極との兼用）と磁気的シールド層２５間に存在
し、同シールド間隔が再生信号の分解能を決める構造と
なっている。これらの機能部は、磁気ヘッド本体３０上
に下地層２４を介して形成されている。
【０００６】記録媒体上の任意の場所に磁気ヘッドを位
置決めする方式としては、例えば、特開平７−３２０２
４７号公報や特開平９−６３２１８号公報に記載のシス
テム等があるが、これらの方式には、図６に示すような
サーボパターンが用いられる。このパターンは、記録媒
体面に磁性流体を薄く塗布したり、磁気力顕微鏡を用い
ることにより観察することが出来る。サーボパターン
は、例えば再生信号出力を調整するゾーン４０とマーカ
部４１、アドレスコードなどの情報を有するグレイゾー
ン４２、サーボバースト部４３さらにサーボ領域の終了
を意味するコード部分４４から構成される。図には、５
本の情報トラックを示した。
【０００７】従来の位置決め方式では、サーボバースト
領域にトラック幅（ないしはトラックピッチ）に対して
１／２周期ないしは１／ｎ（ｎ：実数）周期ずれたパタ
ーン群４３−１、４３−２、４３−３、４３−４が存在
した。仮に磁気ヘッドの再生部の中心が線α上を通過し
た場合（パターン群４３−３の中心に最も接近し、パタ
ーン群４３−２に比べパターン群４３−１に接近する）
には、図８に示す信号波形が得られた。この波形は、各
パターン群と再生部の中心との距離に振幅が依存してい
る。すなわち、パターン群４３−１に比べ、パターン群
４３−２は遠くなるため、パターン群４３−２からの信
号振幅が低くなる。そして、最も接近するパターン群４
３−３からの信号振幅が最大となる。
【０００８】ところで、上記方式ではパターン群４３−
１、４３−２、４３−３、４３−４の４群が必要であ
る。これは、トラックピッチに対してサーボバーストパ
ターンが１／２周期ずれるためであり、多くのパターン
を配置させることで、磁気ヘッド位置に関わらず一定の
精度で位置情報が算出できる効果をねらったものであ
る。
【０００９】各パターン群の位置がアドレスコードから
知ることが出来れば、この信号から再生部の中心の位置
を算出することが出来る。この算出位置を一定に保つよ
うに上記アクチュエータに制御信号を送ることで磁気ヘ
ッドを所定の情報トラック上に位置決め（所定の半径位
置に磁気ヘッドを保持）することが出来る。
【００１０】従来、サーボ用の各種パターンは磁気記録
装置組立時にサーボトラックライターと呼ばれる装置に
よって媒体面に書き込まれる。この後、装置内へのダス
トの進入を防ぐ目的でケースを封印する為、装置出荷後
にはサーボトラックを書き直すことは出来なかった。
【００１１】記憶装置の性能は、入出力動作時のスピー
ドと記憶容量によって決まり、製品競争力を高めるため
にはアクセス時間の短縮化と大容量化が必須である。ま
た、近年、情報機器全般の小型軽量化の要求から記憶装
置の小型化が進められている。これらの要求を満足する
ためには、単一の記録媒体内に多くの磁気情報を書き込
み、かつ、再生できる磁気記憶装置の開発が必要となっ
てきている。
【００１２】この要求を満足させるためには、新たな位
置決め方式を開発し、記録媒体の円周方向(BPI方向)と
半径方向(TPI方向）に、より多くの情報を記録する必要
がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】情報機器の大容量化は
今後も進み、近い将来、10Gb／in2級機が出現すると考
えられている。BPI方向の高密度化は、高比抵抗の書き
込み磁極材料の開発や書き込み周波数の増加によって向
上が可能と考えられている。しかし、TPI方向の高密度
化は、書き込み磁極や再生部の幾何学的な幅を狭くして
も、磁気ヘッドの位置決め精度に課題があるため向上が
困難と考えられている。
【００１４】これは、位置決め信号を生成するサーボパ
ターンの精度に問題があることに原因がある。図6に示
したように、サーボパターンを構成する従来のサーボバ
ーストパターン43は、情報トラックに対してずれた位置
（トラックピッチに対して１／２ないしは２／３ずれた
位置）に書き込まれる必要が有る。
【００１５】この位置にサーボバーストパターンを書き
込みを行うためには、磁気ヘッドを１／２トラック幅な
いしは２／３トラック幅ずつ移動させながら、幅方向に
パターンを書きつなぐ手段がとられる。この書きつなぎ
処理は媒体を回転させながら行うため、パターンずれが
生じる危険がある。また書き込み磁極端部からのにじみ
磁界により以前書いたパターンの一部が消される問題が
ある。
【００１６】サーボパターンを書くため、記録装置はサ
ーボトラックライタと呼ばれる専用機に取り付けられ
る。サーボトッラクライタでは、記録装置のヘッド位置
を制御することでパターンの書きつなぎを行う。ヘッド
位置の制御にはサーボトラックライタから記録装置にア
ームを伸ばし、アームによってヘッド位置が制御され
る。したがって、磁気記録装置のケースを閉じた状態で
は、サーボパターンを書くことは出来なかった。
【００１７】したがって、磁気記録装置を構成するヘッ
ド・記録媒体の劣化に伴い情報トラックに欠陥が生じた
時点で装置全体の寿命が決まった。この問題は、初期不
良率を高める原因となり、これを防ぐためにオーバース
ペックの高価な装置構成を取らざるを得ない状況にあっ
た。
【００１８】磁気ヘッドからのにじみ磁界によって以前
書いたパターンの一部が消される問題に対しては、これ
まで具体的な対策はとられていない。それは、従来の磁
気記録装置が低密度（トラックピッチが広い）であった
ため、消去領域の存在が直接位置決め精度に影響を及ぼ
すまでには至っていなかったことに理由がある。
【００１９】しかし、10 Gb／in2級以上の装置を実現す
る上で、この問題は避けられなくなった。10 Gb／in2級
機を実現するためには、書き込磁極幅を0.7ミクロン程
度に狭める必要がある。書き込磁極からのにじみ磁界
は、磁極間のギャップ寸法にも依存するが、おおむね0.
2ミクロン程度となる。この幅は、サーボバーストパタ
ーンのつなぎ不良部の長さと等しくなることは、言うま
でもない。トラック幅に対して1／2周期で書きつなぐ場
合、この長さは、書き込磁極幅の約30％を占めることに
なる。さらにピッチを細かく書きつなぐ場合、不良領域
の割合がさらに増加することは容易に理解できる。
【００２０】ヘッドからのにじみ磁界によって以前書い
たパターンの一部が消去すると、サーボバーストパター
ンからの信号振幅が減少することが理解できる。このた
め、信号に含まれるノイズの割合が増加し、精度の高い
位置決めができなくなる。
【００２１】また、従来からトラックライタによるサー
ボパターンの形成は、スループットが低く、装置コスト
を下げることができない理由と考えられていた。
【００２２】本発明の目的は、単一の記録媒体内に多く
の磁気情報を書き込み、かつ、再生できる磁気記憶装置
を提供することにある。そのためには、サーボパターン
の精度を保った状態で高TPI化する技術を開示すること
で高密度磁気記録装置の可能性を明らかにすることが必
要であり、また、同技術を応用した新規サーボパターン
形成技術を開示することにより、高密度の磁気記録装置
を安価に提供できる方式を明らかにすることが必要であ
る。また、他の目的は、ユーザがサーボパターンを再度
書き込み出来る新たな機能を付加することでヘッド・記
録媒体の劣化に対処できる磁気記録装置技術を提供する
ことにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】サーボパターンの精度を
保った状態で高TPI化するため、本発明では、まず下記
の手段を用いた。
【００２４】基本機能として磁気記録媒体への情報の書
き込みと再生手段を有する磁気ヘッド及び同磁気ヘッド
の位置決め機構を設け、情報の入出力時に磁気ヘッドを
所定の位置に位置決めする手段として、再生信号の正極
性側（以下正極性と呼ぶ）信号振幅と負極性側（以下負
極性と呼ぶ）信号振幅の差、和ないしは比から位置信号
を生成する機能を磁気記録装置に新たに付加した。
【００２５】具体的には、再生信号の正極性側振幅をV
p、負極性側振幅をVm、磁気ヘッドの位置決め制御量をP
hとした時、 Ｐｈ∝Vp-Vm ないしは Ｐｈ∝Ｖｐ／Ｖｍ あるいは Ｐｈ∝（Vp-Vm)/(Vp+Vm) の関係をもたせた。
【００２６】ここで上記磁気ヘッドの再生手段には、巨
大磁気抵抗効果素子を用いた。
【００２７】また、他の再生手段としてトンネル接合型
磁気抵抗効果素子を用いた。
【００２８】また、他の再生手段として２枚の機能性薄
膜から少なくとも構成されたデュアル型磁気抵抗効果素
子を用いた。
【００２９】また、再生信号の正極性振幅と負極性振幅
の差から位置信号を生成するため、位置決め信号生成用
サーボパターンの幅中心とデータパターンの幅中心を同
一円周上トラックに位置させた。
【００３０】ここで、同一の情報トラック内に存在する
サーボパターンの中心位置のずれ量を情報トラックピッ
チの１割以内に収めた。
【００３１】この効果からサーボパターンの領域を狭く
することが可能となり、データ領域の割合を９５％以上
に高めた記録装置を実現した。
【００３２】また、再生信号の正極性振幅と負極性振幅
の差から位置信号を生成するため、磁気ヘッドからの再
生信号に含まれる正極性信号と負極性信号を独立に処理
する２つのピークホールド回路及び２つのピークホール
ド回路からの出力を演算する引き算器、足し算器、割り
算器を磁気記録装置内に設けた。
【００３３】また、上記を実現するため、データ信号に
サーボ用信号を重畳した情報を元に記録媒体への書き込
みを行った。
【００３４】さらに、再生信号から任意の周波数のサー
ボ信号を抽出し、該サーボ信号の正極性側信号振幅と負
極性側信号振幅の差から位置情報を算出する機能を設け
た。
【００３５】この際、上記再生信号から抽出されるサー
ボ信号の周波数が隣接情報トラック間で差をもたせた。
【００３６】また、上記再生信号からのサーボ信号の抽
出にバンドパスフィルタを用いた。
【００３７】また、上記隣接情報トラック間におけるサ
ーボ信号の周波数の差が上記バンドパスフィルタの帯域
幅に比べ広くした。
【００３８】また、上記バンドパスフィルタの中心周波
数を可変とした。
【００３９】また、データ領域の出力信号に生じる正極
性信号振幅と負極性信号振幅との差を補正する手段とし
て上記比較器出力を元に正極性信号振幅と負極性振幅を
各々、個別に補正する増幅器を磁気記録装置内に設け
た。
【００４０】また、上記増幅器の後段にデータ領域の信
号を復号化処理する回路を設けた。
【００４１】次に、高密度の磁気記録装置を安価に提供
する目的でユーザないしは、磁気記録装置の製造時に位
置決め用のサーボ信号を自己生成できるようにした。
【００４２】そこで、記録媒体の同一面内にある既存の
トラックからサーボ信号を抽出し、それに含まれる正極
性信号の振幅と負極性信号の振幅の差から磁気ヘッドの
位置を算出すると共に、同情報を元に目的とする位置に
磁気ヘッドを移動、保持させた後、サーボパターンを書
き込む機能を設けた。
【００４３】上記処理には、基準となる少なくとも1本
の記録トラックが予め書き込まれた状態であることが必
要であり、この基準トラックの書き込みに従来のサーボ
トラックライタを用いることもできる。この書き込み
は、書き込み領域が狭いため、スループットに与える影
響はきわめて少ない。
【００４４】また、上記機能を実現するため、位置信号
の再生手段を構成する機能素子とサーボ信号の記録手段
を構成する機能素子との位置関係に関し、再生トラック
中心が書き込みトラック中心からトラック幅に対して
０．５倍以上離れる構成とした。
【００４５】この際、上記磁気ヘッドの再生手段として
巨大磁気抵抗効果素子を用いた。
【００４６】また、他の再生手段としてトンネル接合型
磁気抵抗効果素子を用いた。
【００４７】また、他の再生手段として２枚の機能性薄
膜から少なくとも構成されたデュアル型磁気抵抗効果素
子を用いた。
【００４８】また、上記位置決め方式を実現するため、
位置決め信号生成用サーボパターンの幅中心とデータパ
ターンの幅中心を同一円周上のトラックに位置させた。
【００４９】また、磁気ヘッドからの再生信号に含まれ
る正極性信号と負極性信号を独立に処理するため、２つ
のピークホールド回路及び２つのピークホールド回路か
らの出力差を検出する比較器を磁気記録装置内に設け
た。
【００５０】また、同一の情報トラック内に存在するサ
ーボパターンの中心位置のずれ量を情報トラックピッチ
の１割以内にとどめた。
【００５１】また、磁気ヘッドからの再生信号に含まれ
る正極性信号と負極性信号を独立に処理する２つのピー
クホールド回路と２つのピークホールド回路からの出力
差を検出する比較器を少なくとも設けた。
【００５２】上記位置決め用基準トラックは、複数本存
在しても目的とする記録密度を実現できる範囲で問題は
ない。また、複数本の基準トラックを記録媒体の半径方
向に分散させることにより、情報トラックを自己生成し
ていく際に生じる位置誤差を途中で修正することができ
る。この効果から、より高密度の情報トラックを自己生
成できる。したがって、基準トラックの本数には、ヘッ
ド、位置決め系、媒体条件等から求まる最適な本数が存
在する。
【００５３】また、上記情報トラックの生成をヘッド／
記録媒体等の劣化に伴い磁気記録装置出荷後にも行える
ようにするため、磁気記録装置のインターフェイス回路
を介した信号により、上記位置決め用基準トラックを起
点とした情報トラックのフォーマットを実行する機能を
設けた。
【００５４】また、上記フォーマット処理に連動し、媒
体内での欠陥位置の検出と登録処理を実行する機能を設
けた。
【００５５】また、欠陥等を避ける目的でフォーマット
ピッチを任意に変更できる機能を設けた。
【００５６】
【発明の実施の形態】図１を用いて本発明の第１の実施
例を述べる。図は、磁気記録装置の電気回路構成の概念
図を示す。記録媒体11には磁気情報が書き込まれてい
る。磁気ヘッド12は、記録媒体からの磁気情報を電気信
号に変化する機能を有すれる。磁気ヘッド12は、ロータ
リアクチュエータ13により移動し、かつ位置が保持され
る。ロータリアクチュエータ13には、位置決め用ドライ
バー14から制御電流が通電される。位置決め用ドライバ
ー14は、磁気ディスクコントローラ15からの信号によっ
て駆動する。
【００５７】磁気ディスクコントローラ15では、外部装
置16からの情報を処理し、内部で演算処理等を実行す
る。演算処理には、位置決め用サーボパターンからの信
号を元に磁気ヘッドの位置を算出し、目的とする位置と
の差を求める。その差から磁気ヘッドを移動させる距離
（ロータリアクチュエータの回転角度）を算出する機能
を少なくとも含む。
【００５８】位置決め用サーボパターンによって生じた
電気信号は、磁気ヘッド12からAGCと呼ばれる自動増幅
制御器17を介して2つのピークホールド回路18、19に送
られる。
【００５９】同回路は、図の下部に示すように抵抗、コ
ンデンサ、ダイオードから少なくとも構成される。２つ
のピークホールド回路18、19の差は、ダイオードの向き
が異なる点にある。この差が、正極側信号と負極側信号
を各々分離する機能を有する。抵抗とコンデンサの働き
はダイオードを通過した信号を所定時間内積分し信号の
振幅（ピーク）を検出する機能を有する。積分を開始す
るポイントは、磁気ディスクコントローラ１５からの信
号により制御される。この具体的な方法は、従来技術と
同様であり割愛する。同様にコンデンサに蓄積された電
荷をリセットする必要も生じるが、この手法も従来技術
と同様であり割愛する。
【００６０】同様の機能は、オペアンプを使ったピーク
ホールド回路を用いても何等の問題もない。本実施例で
は、動作が単純である点と回路構成が安価である理由か
ら抵抗とコンデンサのみの回路を採用した。
【００６１】既に述べたように、ピークホールド回路で
は、位置決め用サーボパターンからの信号に含まれる正
極性振幅と負極性振幅を各々別に検出する機能を有す
る。検出された各々の振幅情報は、後段の演算器35に送
られ、そこで正極性振幅と負極性振幅の差、和ないしは
比の計算を行う。演算器35からの出力は、磁気ディスク
コントローラ15に送った。この信号から磁気ヘッドの移
動量を算出した。
【００６２】本実施例では、演算器35にて以下の演算を
行った。すなわち位置決め制御量をPhとした時、再生信
号の正極性側振幅Vpと負極性側振幅をVmをもちいて Ｐｈ∝（Vp-Vm)/(Vp+Vm) …（１） とした。
【００６３】この式は、振幅の正極側と負極側の振幅の
非対称性を求める式と一致する。この演算を行うため、
演算器３５は図の下部に示したように２つのオペアン
プ、抵抗、割り算器等から少なくとも構成した。上部に
示すオペアンプは、２つの信号の和を取る機能を有し、
下部に示すオペアンプは、２つの信号の差を取る機能を
有する事は、同業者なら容易に理解できる。
【００６４】上記演算器３５にて算出される式（１）で
示される値から位置制御量を算出できることは、後述す
る磁気ヘッドの特性を予め学習しておくことにより実現
する。
【００６５】なお、同様の位置情報は再生信号の正極性
側振幅と負極性側振幅の比からも求めることが出来た。
この場合、演算器３５に割り算器のみを入れた。すなわ
ち位置決め制御量をPhとした時、再生信号の正極性側振
幅Vpと負極性側振幅をVmをもちいて Ｐｈ∝Vp/Vm …（2） とした。
【００６６】また、同様に位置情報は再生信号の正極性
側振幅と負極性側振幅の差からも求めることができた。
この場合、演算器３５に引き算器のみを入れた。すなわ
ち位置決め制御量をPhとした時、再生信号の正極性側振
幅Vpと負極性側振幅をVmをもちいて Ｐｈ∝Vp-Vm …（3） とした。
【００６７】サーボパターンからの再生信号の正極性振
幅と負極性振幅から位置情報を算出するため、本実施例
では、磁気ヘッドの再生手段に巨大磁気抵抗効果素子を
用いた。我々の検討によれば、同様の機能は、再生手段
としてトンネル接合型磁気抵抗効果素子と、２枚の機能
性薄膜から少なくとも構成されたデュアル型磁気抵抗効
果素子で確認している。したがって、これらの素子を磁
気ヘッドの再生部に適用した場合においても後述する理
由から本発明に適用することが可能である。
【００６８】その他の回路構成を図1を用いて述べてお
くと、AGC 17の出力は、アクティブアンプ31にも送られ
る。さらにアクティブアンプ31の出力は信号処理回路34
に送られた後、磁気ディスクコントローラ15に送られ
る。アクティブアンプ31では、磁気ディスクコントロー
ラ15からの情報を元に再生信号の正極性振幅と負極性振
幅を別々のゲインで増幅する機能を有する。
【００６９】磁気ディスクコントローラ15からの情報
は、正極性側信号振幅と負極性側信号振幅との差を補正
する手段として利用した。このため、上記演算器出力を
元に正極性信号振幅と負極性信号振幅のゲインをアクテ
ィブアンプ31にて調整し、後段に送ることで正極性信号
振幅と負極性信号振幅をほぼ等しい振幅とした。
【００７０】その他、磁気ディスクコントローラ15から
の信号によって記録すべき情報は、ライトプリコンペ処
理及びプリコード処理回路33から書き込み用ドライバ32
を介して磁気ヘッドに送られる。これら、書き込みに係
る部分の構成は、従来の磁気記録装置と同様である。
【００７１】ところで、書き込み信号にサーボ用信号を
重畳させる手段を用いるためには、磁気ディスクコント
ローラ15内でデータ信号とサーボ信号の和をとれば良
い。これは既存の足し算回路にて実現出来る。
【００７２】図2は、従来の磁気記録装置の回路構成を
示している。それに依れば、記録媒体11、磁気ヘッド1
2、ロータリアクチュエータ13、位置決め用ドライバー1
4、磁気ディスクコントローラ15、ライトプリコンペ処
理及びプリコード処理回路33と書き込み用ドライバ32の
存在は変わるところが無い。違いは、ピークホールド回
路118が1つである点と信号処理回路の前段にアクティブ
アンプ31が存在しない点にある。ピークホールド回路11
8が1つである理由は、再生信号の正極性振幅と負極性振
幅を区別せずに処理しているためである。この処理につ
いては、図8を用いてすでに説明した。正極性振幅と負
極性振幅を区別せずに処理しているため、当然、信号処
理回路の前段でアクティブアンプ31を入れる必要性はな
い。
【００７３】次に本発明の回路構成（図１）で位置情報
を検出できる原理を述べる。図3は、再生部に巨大磁気
抵抗効果素子を用いた磁気ヘッドを情報トラックの中心
からトラック幅方向に移動させた（オフセットさせた）
際に検出される信号の正極性振幅Vpと負極性振幅Vmの変
化を測定した結果（極性を省き、振幅値のみ示す）であ
る。図から、正極性振幅は、負のオフセット位置側で負
極性振幅に比べ大きくなることがわかる。逆に、負極性
振幅は、正のオフセット位置側で正極性振幅に比べ大き
くなることがわかる。
【００７４】ここで（Vp-Vm)/(Vp+Vm)の値を計算すると
図の下部に示すようになる。図からオフセット量に対し
て値が単調に増減することが分かる。この増減は、ほぼ
一定であることを実験から確認している。したがって、
この特性図を予め学習しておくことによりオフセット
量、すなわち磁気ヘッドとトラック中心との位置関係を
求めることができる。
【００７５】同様の特性曲線は、Vp-Vm の値でも求め
ることが出来た。この結果を破線にて同図に合わせて示
す。この場合、オフセット量に対してやや狭い範囲で単
調減少となることが分かる。従って、磁気ヘッドの位置
ずれ量がやや狭い範囲で上記と同様の位置決め操作を実
現できる。
【００７６】他にVp/Vmの値についてもオフセット量に
対して単調に変化することを確認しており（図中に結果
は示していない）この場合においても上記と同様の位置
決め操作を実現できた。
【００７７】以上、磁気ヘッドのオフセット量により正
極性信号振幅と負極性信号振幅に差が生じる現象は、磁
気抵抗効果素子にも見られたが、振幅の変化は図の結果
に比べ小さく、位置決めに適用することはできなかっ
た。しかし、巨大磁気抵抗効果素子に代表される特異な
磁化状態（後述する）では、顕著であることが明らかと
なった。
【００７８】本実施例に用いた巨大磁気抵抗効果素子の
構成は、下地膜（Hf:5nm）を積層し、その上に反強磁性
膜（Fe-Mn:10nm）、磁性膜（第１の強磁性体膜:NiFe合
金膜:6nm）を順次積層した後、非磁性膜（Cu:3nm）を被
着し、その上に自由層としての機能を有する軟磁性膜
（第２の強磁性体膜:NiFe合金膜:6nm）を被着し、最後
に保護膜（Hf:5nm）を積層した構成となっている。
【００７９】この構成は、広義の巨大磁気抵抗効果素子
に含まれるスピンバルブ素子構成を有する。スピンバル
ブ素子構成を有する限り、磁気ヘッドのオフセット量に
より正極性信号振幅と負極性信号振幅に差が生じること
を確認している。
【００８０】上記正極性振幅と負極性振幅から求めるこ
とが出来る値は、図1に示した比較器35の出力と等価で
ある。この出力から単一の情報トラックと磁気ヘッドと
の位置関係を導き出すことができる。これは、トラック
幅方向に１／２ないしは２／３周期ずれたサーボバース
トパターンからの信号から得られた振幅差と同様の位置
情報を導くものである。したがって、磁気ヘッドが最も
接近する情報トラック位置をグレイコード部から読み取
り、さらに詳細な位置情報を正極性振幅と負極性振幅の
比から算出することで従来と同様の磁気ヘッドの位置決
めができる。
【００８１】次に、上記新規位置決め法が高TPI化に有
利である理由を述べる。本方式では、再生部が情報トラ
ックの中心から離れることにより、正と負の振幅に変化
が生じる。したがって、サーボバーストパターンは、情
報トラック上に配置することが可能である。この様子を
図7に示す。図は、5本のサーボトラックを示している。
【００８２】これらサーボパターンは、従来と同様、再
生信号出力を調整するゾーン４０とマーカ部４１、アド
レスコードなどの情報を有するグレイゾーン４２、さら
にサーボ領域の終了を意味するコード部分４４を有す
る。しかし、サーボバーストパターン群４３の中心は、
トラックの中心と一致する。また、隣り合うサーボバー
ストパターンが互い違いに配置されている。これは、オ
フトラック量が大きい場合に隣のサーボバーストパター
ンを読み出す誤動作を防ぐ効果がある。
【００８３】ここで仮に磁気ヘッドの再生部の中心が線
β上を通過した場合、バーストパターン群４３−１と４
３−３から図９の(a)に示す再生信号（４６−１，４６
−３）が得られる。また、磁気ヘッドの再生部の中心が
線γ上を通過した場合には、バーストパターン群４３−
１と４３−３から同図の(b)に示す再生信号（４６−
１，４６−３）が得られる。線βと線γは、情報トラッ
クの中心から端部方向に離れた位置にあり、それぞれ、
逆向きにオフトラックしている。このような場合、図３
に示した測定結果から明らかなように、信号振幅の正極
側振幅と負極側振幅が異なり、かつ、その大小関係が逆
転する事が理解される。
【００８４】図9に示した上記例では、２つのバースト
パターン群を用いた例について述べた。図から明らかな
ように２つのバーストパターンからは略等しい信号が得
られている。従って、この２つを１つにすることもでき
る。この効果からサーボ用の領域を狭くすることができ
る。具体的には、サーボ領域の割合を５％以下にするこ
とができる。従来法によれば、サーボ領域は、再生信号
出力調整ゾーンに30bit、グレイパターン（グレイゾー
ン）に12bit、サーボマーク（マーカ部）に4bit、バー
ストパターンに32bit、エンドマーク2bitが必要であっ
たが、バーストパターンの32bitを8bitまで短縮でき
る。この効果からサーボ領域を５％以下にしデータ領域
を95％以上にすることができる。
【００８５】また、バーストパターンと等価な低周期の
信号をデータ信号に重畳させることもできる。この低周
期のサーボ用信号の抽出は、バンドパスフィルタによっ
て実現できる。ただし、この処理では、オフトラック時
に隣接トラックのサーボ信号を誤って再生する可能性が
ある。これを防ぐため、再生信号から抽出されるサーボ
信号の周波数を隣接情報トッラク間で異ならせた。これ
らを区別して再生する目的で、上記隣接情報トラック間
におけるサーボ信号の周波数の差が上記バンドパスフィ
ルタの帯域幅に比べ広くした。また、上記バンドパスフ
ィルタの中心周波数を可変とした。これらの回路は、図
１に示すAGC17の後段位置に上記バンドパスフィルタを
入れることで実現できる。同バンドパスフィルタは、磁
気ディスクコントローラ１５からの信号により、中心周
波数を変更する。これら機能は、現有の電気回路技術を
適用することで容易に実現できる。
【００８６】本発明の磁気記録装置では、磁気ヘッドの
オフセット量に対する正極性振幅と負極性振幅の差をあ
らかじめ学習しているため、この結果から位置情報を生
成できる点を基本とする。この機能で重要な点は、サー
ボバーストパターンの中心が図7に示したように情報ト
ラック中心と一致した（位置決め信号生成用サーボパタ
ーンの幅中心とデータパターンの幅中心とが同一円周上
に位置する）状態で位置情報を検出できることにある。
ちなみに、同一円周内にあるトラックに存在するサーボ
パターンの中心位置のずれは、トラックピッチの1割以
内となる。これは、サーボパターンを書きつなぐ必要が
無いためである。このため、従来問題となったつなぎ処
理の際にパターンの一部が消去する問題は発生しない。
従って、トラックピッチを詰めてもサーボバーストパタ
ーンからの信号は劣化しない。この効果から、高密度の
磁気記録装置用の位置決め制御が可能となる。
【００８７】上記の位置決め信号の生成に好適な信号
は、すでに述べたように巨大磁気抵抗効果素子やトンネ
ル接合型磁気抵抗効果素子および２枚の機能性薄膜から
少なくとも構成されたデュアル型磁気抵抗効果素子から
得られた。これらの素子では、記録媒体からの磁界によ
って磁化状態が変化する軟磁性膜を有する。さらに単な
る磁気抵抗効果素子（磁化が斜め45度方向を向く）と異
なり、軟磁性層の磁化がトラック幅方向を向く。このよ
うな素子では、図4に示すように感度分布は、トラック
の中心を対称軸とするガウス型となる。この感度分布
は、正極性振幅と負極性振幅の和から求められる。した
がって、正極性振幅と負極性振幅の和からは、オフトラ
ック状態は検出できるものの、オフトラック方向までを
知ることはできない。
【００８８】しかし、オフトラック状態では、正極性振
幅と負極性振幅の比に変化が生じるわけである。この原
理は、今のところ次のように考えている。図5を用いて
述べる。図は、巨大磁気抵抗効果素子であるスピンバル
ブ型の素子の概念図である。膜の抵抗変化は、(a)に示
すように磁界53が作用することにより、軟磁性のフリー
層51の磁化54が回転し、ピンド層52の磁化方向となす角
度が変化することにより生じる。この素子が情報トラッ
クの中心から紙面に向かって左方向に移動していくと磁
界は、情報トラックの端部から発生することとなる。す
なわち、 (b)ないしは(c)に示す磁界53-1ないしは53-2
が印加することになる。磁界53-1と53-2の違いは磁区の
極性に依存し、この磁界が繰り返し印化される。ここで
磁界53-1、磁界53-2による磁化54-1と54-2の動きを考え
て見ると、面内磁界成分が等しい磁化54-1の回転が磁化
54-2に比べ大きくなると考えられる。これは、磁化54-2
が磁界53-2と等しい面内方向に回転するためには、回転
しない磁化との間に働く交換エネルギに打ち勝つ必要が
あるため、回転角が制限されるためである。このため、
磁界53-1によって得られる信号が磁界53-2によって得ら
れる信号に比べ大きくなることが説明できる。
【００８９】逆方向に磁気ヘッドがオフセットした場合
には、(d)及び(e)に示すような磁界53-3、53-4が逆側の
素子端部に印化される。この場合、磁界53-4の向きが磁
化54-4の向きに近いため、磁化の回転が起きやすくな
る。
【００９０】以上を整理すると、右方向にオフセットし
た場合、下向きの磁界53-1による信号振幅が大きくな
り、左方向にオフセットした場合、上向きの磁界53-4に
よる信号振幅が大きくなる。この関係は、図３の測定結
果と一致する。
【００９１】トンネル接合型磁気抵抗効果素子および２
枚の機能性薄膜から少なくとも構成されたデュアル型磁
気抵抗効果素子でも、磁界を検出する軟磁性層の磁化は
トラック幅方向を向くため、上記と同じ効果から磁気ヘ
ッドが情報トラックの中心から移動することにより、信
号振幅の正極側と負極側の振幅に変化が生じる。この現
象を上記と同じ方法で検出することにより本発明に適用
することが可能となる。
【００９２】しかし、この特性は記録情報の再生には適
さない。なぜならば、磁気記録装置では、正極側信号に
も負極側信号にも記録情報が対応しているためであり、
片側の信号振幅が２０％程度減少すると、誤動作の原因
となる。これを防ぐためには、磁気ヘッドの位置決め精
度を極端に高めなければならなくなる。
【００９３】しかし、この対策は、装置価格の上昇を招
き好ましくない。そこで本発明では、位置決め精度を極
端に高めない状態（正極性振幅と負極性振幅とに差が生
じた状態）でも、高品質の信号処理を実現する技術を開
発した。
【００９４】それは、正極性信号振幅と負極性信号振幅
との差は、サーボバーストパターンからの信号振幅差か
ら概知であることを利用する。この差は、近接するデー
タパターンでもほぼ一定と考えられるため、この値から
正極性振幅と負極性振幅の増幅率を変化させることで、
後段では、その振幅をほぼオントラック状態の振幅と等
しくすることが出来る。これを実現するため、本発明で
は、図１に示した比較器３５の出力を元に正極性信号振
幅と負極性振幅を補正する増幅器３１を磁気記録装置内
に設け、その後段に信号処理系３４を配置した。
【００９５】次に、本発明を用いた第２の実施例を述べ
る。高密度の磁気記録装置を安価に提供する手段の一つ
に、生産性の劣るサーボトラックライターを使用しない
方法がある。これを実現するためには、サーボパターン
を磁気記録装置自身で生成する必要がある。
【００９６】この方法は、特開平８−２１２７３３号公
報ないしは特開平８−２１２５２７号公報にも記載があ
る。特開平８−２１２７３３号公報の方法は、正極性振
幅と負極性振幅の差を考慮していないため、機械的な外
乱に対する安定性を保持する目的で位置決めループのゲ
インを高める手段が必要であり、我々の追試によれば、
サーボパターン形成用の回路を別に用意する必要があっ
た。
【００９７】特開平８−２１２５２７号の方法は、位置
情報を他の媒体面からの位置情報も取り入れる必要があ
るため、アーム部等の機械的な変動が位置精度に影響
（位置決め精度の劣化）を与えることが分かった。
【００９８】上記従来技術に対して、本発明では、図１
１に示す特別な磁気ヘッドを用いる。同磁気ヘッドは、
再生部２３のトラック中心が書き込み磁極２７のトラッ
ク中心からトラック幅に対して０．５倍以上離れる（図
１０に示す従来の磁気ヘッド構成と比較すると、再生部
が向かって右側にずれていることが分かる）構成を有す
る。
【００９９】０．５倍の意味は、磁気ヘッドがオフトラ
ックした際に位置決め信号生成用に用いる隣接するトラ
ックと、再生部との重なり量が多くなる。重なりが多く
なると、図３に示す特性から明らかなように、信号振幅
が最も線形性を保った状態で変化し、高精度の位置信号
を得ることができるからであり、従来ヘッドに見られる
ヨー角に対するオフセット量には相当しない。従って、
本発明を厳密に実行するためには、再生部と書き込み部
とのずれ量は、ヘッド出力変化の線形性とヨー角を考え
合わせて再生部のずれ量を算出する必要が有る。この算
出は同業者にとって容易に理解されるものである。
【０１００】この構成においても再生手段として巨大磁
気抵抗効果素子、トンネル接合型磁気抵抗効果素子ない
しは、２枚の機能性薄膜から少なくとも構成されたデュ
アル型磁気抵抗効果素子を用いる点で変わりはない。
【０１０１】本実施例においても、位置決め信号生成用
サーボパターンの幅中心は、データパターンの幅中心と
一致する。この構成にすることにより、サーボバースト
パターンを書きつなぐ処理が不要となる。
【０１０２】図１２は、サーボパターンを自己生成する
方法を示す。(a)は、最も内周、ないしは外周に１本の
サーボパターン６３（少なくともサーボバーストパター
ンを含む）を書き込んでいる状態を示す。書き込みヘッ
ド６１の中心とサーボパターン６３の中心とが一致する
のは言うまでもない。再生部のトラック中心が書き込み
部のトラック中心からトラック幅に対して０．５倍離れ
る場合、再生部６２の中心はサーボパターン幅に対して
１／２程度ずれる。次に、(b)に示すように隣のサーボ
パターン６４を書く。この際の位置合わせは、先に書い
たサーボパターン６３からの位置情報を用いる。本発明
の正極性振幅と負極性振幅の差から位置情報を生成する
方法では、図３の結果からも分かるように、わずかな位
置ずれに対して正、負の振幅比に大きな変化が生じる。
又、再生部６２の中心が書き込み部６１の中心からトラ
ック幅に対して０．５倍離れているため、高精度の位置
決め信号が得られる。
【０１０３】この処理を継続し(c)に示すように新たな
サーボパターン６５を書き足していくことにより、磁気
記録媒体全面にサーボパターンを形成することが出来
る。この処理を実現するためには、磁気ヘッドからの再
生信号に含まれる正極性信号と負極性信号を独立に処理
するため、２つのピークホールド回路と、その出力差を
検出する比較器を磁気記録装置内に少なくとも有する必
要があることが容易に理解される。
【０１０４】この処理を実行するためには、記録媒体面
内に少なくとも１本の位置決め用基準トラックを設ける
必要が有り、基準トラックの位置決めにサーボトラック
ライタを用いることもできるし、単純に最内周部ないし
は最外周部でのみロータリーアクチュエータの回転に機
械的制限（制動）を与えてもよい。また、すでに述べた
ように位置決め用基準トラックを記録媒体の半径方向に
複数存在させてもよい。基準トラックが記録媒体に複数
存在する場合、サーボトラックパターンの再書き込み
は、この基準トラックを避けて行われるのが通常的であ
るが、あえて欠陥との位置関係から基準トラックの変更
を行うことも可能である。
【０１０５】本実施例では、磁気記録装置のインターフ
ェイス回路を介した信号により、上記位置決め用基準ト
ラックを起点とした情報トラックのフォーマッティング
を実行させている。この実行は、工場出荷の段階とユー
ザが当磁気記録装置を使用していた結果として媒体内の
任意のアドレス位置に欠陥が生じた段階のいずれでも可
能である。それは、本発明の装置におけるフォーマッテ
ィングが装置ケースを閉めた状態で実行することが可能
であることに理由がある。この機能は、従来装置に無い
ものであり、本発明によって生まれた機能である。
【０１０６】なお、上記フォーマット処理に連動し、媒
体内での欠陥位置の検出と登録処理を実行する機能を設
けている。これは従来の装置と同様の信頼性を確保する
意味で重要である。これを実行するため、フォーマッテ
ィングの実行は磁気ディスクコントローラを介して行う
のが効率的であり、本実施例でも採用した。これを実現
するため、磁気ディスクコントローラにフォーマッティ
ングの実行のシーケンスを予めプログラミングした。
【０１０７】また、欠陥を避けて情報トラックをフォー
マッティングする目的でフォーマットピッチを任意に変
更できる機能を設けた。これは、トラックピッチ送り量
を随時可変にすることにより実現することができた。
【０１０８】上記方法によれば、サーボパターンを磁気
記録媒体全面に形成する事ができ、サーボトラックライ
タによる媒体全面にわたるフォーマッティング処理は不
要となる。この為、サーボトラックライタによって制限
されていた装置のスループットを１０倍以上に高めるこ
とができた。また、これにより、磁気記録装置価格を１
０％程度下げることができた。
【０１０９】
【発明の効果】ノイズ信号が少なく高精度なサーボパタ
ーンの実現による磁気ヘッドの正確な位置決めが可能と
なり、高密度磁気記憶装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を示す2つのピークホールド回路を有す
る磁気記録装置のブロック図。
【図２】従来の磁気記録装置の回路構成を示すブロック
図。
【図３】本発明の原理を説明する実験結果を示す線図。
【図４】巨大磁気抵抗効果素子の感度分布の例を示す
図。
【図５】巨大磁気抵抗効果素子においてオフセット状態
で正極性振幅と負極性振幅が変化する理由を説明する
図。
【図６】従来のサーボパターンを示す図。
【図７】本発明のサーボパターンを示す図。
【図８】従来のサーボパターンからの再生信号を示す
図。
【図９】本発明のサーボパターンからの再生信号を示す
図。
【図１０】従来の磁気ヘッド素子部を示す構成図。
【図１１】本発明の磁気ヘッド素子部を示す構成図。
【図１２】本発明のサーボパターンの自己生成方法を示
す図。
【図１３】従来および本発明の磁気記録装置の基本構成
を示す図。
【符号の説明】
21…記録部（書き込み部）、22…読み出し部（再生部）
26…コイル、23…磁気抵抗効果素子、27…上部コアない
しは上部磁極、25…下部コアないしは下部磁極、28…シ
ールド層、24…下地層、29…電極、30…基板（スライダ
材）、12…磁気ヘッドスライダー、11…記録媒体、103
…サスペンション、101…アーム、13…ロータリアクチ
ュエータ、14…ドライバー、18…ピークホールド回路、
31…アンプ、35…演算器、15…磁気ディスクコントロー
ラ、32…ドライバー、33…ライトプリコンペ＆プレコー
ド回路、34…信号処理回路、54…磁化、53…外部磁界、
54…軟磁性膜(機能性薄膜）、43、63、64、65…サーボ
バーストパターン、61…書き込み部、62…再生部、66…
データ領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 公史 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気ヘッド及び同磁気ヘッドの位置決め機
    構を少なくとも有する磁気記録装置の電気回路中に、再
    生信号の正極性側信号振幅と負極性側信号振幅を各々分
    離して検出する回路を有し、これら２種類の振幅値を元
    に演算操作を施すことにより磁気ヘッドの位置決め制御
    量を算出し、位置信号を生成することを特徴とする磁気
    記録装置。
  2. 【請求項２】再生信号の正極性側信号振幅と負極性側信
    号振幅の差、比、または差及び和を用い、それらの比か
    ら算出される値から位置決め制御量を算出する場合に、
    再生信号の正極性側振幅をVp、負極性側振幅をVm、磁気
    ヘッドの位置決め制御量をPhとした時 Ｐｈ∝Vp-Vm 、Ｐｈ∝Vp/Vm またはＰｈ∝（Vp-Vm)/(Vp
    +Vm) の関係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. 【請求項３】上記磁気ヘッドの再生手段に巨大磁気抵抗
    効果素子を用いることを特徴とする請求項１記載の磁気
    記録装置。
  4. 【請求項４】上記磁気ヘッドの再生手段にトンネル接合
    型磁気抵抗効果素子を用いることを特徴とする請求項１
    記載の磁気記録装置。
  5. 【請求項５】上記磁気ヘッドの再生手段に２枚の機能性
    薄膜から少なくとも構成されたデュアル型磁気抵抗効果
    素子を用いることを特徴とする請求項１記載の磁気記録
    装置。
  6. 【請求項６】位置決め信号生成用サーボパターンの幅中
    心とデータパターンの幅中心が同一円周上のトラックに
    位置することを特徴とする請求項１記載の磁気記録装
    置。
  7. 【請求項７】同一の情報トラック内に存在するサーボパ
    ターンの中心位置の変動量がトラックピッチの１割以内
    に収まることを特徴とする請求項６記載の磁気記録装
    置。
  8. 【請求項８】データ領域の割合が９５％以上である情報
    トラックを少なくとも１本有することを特徴とする請求
    項６記載の磁気記録装置。
  9. 【請求項９】磁気ヘッド及び同磁気ヘッドの位置決め機
    構を少なくとも有する磁気記録装置の電気回路中に、磁
    気ヘッドからの再生信号に含まれる正極性側信号と負極
    性側信号を独立に処理する２つのピークホールド回路及
    び２つのピークホールド回路からの出力を元に位置決め
    制御量を決定する演算器を有し、位置信号を生成するこ
    とを特徴とする磁気記録装置。
  10. 【請求項１０】上記演算器が引き算器から構成されてい
    ることを特徴とする請求項９記載の磁気記録装置。
  11. 【請求項１１】上記演算器が割り算器から構成されてい
    ることを特徴とする請求項９記載の磁気記録装置。
  12. 【請求項１２】上記演算器が引き算器、足し算器及び割
    り算器から構成されていることを特徴とする請求項９記
    載の磁気記録装置。
  13. 【請求項１３】上記磁気ヘッドの再生手段に巨大磁気抵
    抗効果素子を用いることを特徴とする請求項９記載の磁
    気記録装置。
  14. 【請求項１４】上記演算器に対して並列に信号増幅器を
    有し、該増幅器が演算器からの出力値に比例させて正極
    側振幅と負極側振幅の増幅率を各々独立に変化させるこ
    とを特徴とする請求項９記載の磁気記録装置。
  15. 【請求項１５】上記増幅器の入力が磁気ヘッドからの再
    生信号であり、かつ、後段に複号化処理を実行する回路
    を有することを特徴とする請求項９記載の磁気記録装
    置。
  16. 【請求項１６】上記磁気ヘッドの再生手段にトンネル接
    合型磁気抵抗効果素子を用いることを特徴とする請求項
    ９記載の磁気記録装置。
  17. 【請求項１７】上記磁気ヘッドの再生手段に２枚の機能
    性薄膜から少なくとも構成されたデュアル型磁気抵抗効
    果素子を用いることを特徴とする請求項９記載の磁気記
    録装置。
  18. 【請求項１８】位置決め信号生成用サーボパターンの幅
    中心とデータパターンの幅中心が同一円周上のトラック
    に位置することを特徴とする請求項９記載の磁気記録装
    置。
  19. 【請求項１９】同一の情報トラック内に存在するサーボ
    パターンの中心位置の変動量がトラックピッチの１割以
    内に収まることを特徴とする請求項１８記載の磁気記録
    装置。
  20. 【請求項２０】データ領域の割合が９５％以上である情
    報トラックを少なくとも１本有することを特徴とする請
    求項１８記載の磁気記録装置。
  21. 【請求項２１】磁気ヘッド及び同磁気ヘッドの位置決め
    機構を少なくとも有する磁気記録装置の電気回路中に、
    記録情報にサーボ情報を重畳した情報を元に記録媒体へ
    の書き込みを行う処理、同書き込み情報を再生する処
    理、さらに同再生信号から磁気ヘッドの位置決め制御量
    を算出し、位置信号を生成する処理の３つの回路を有す
    ることを特徴とする磁気記録装置。
  22. 【請求項２２】上記再生処理回路が再生信号から周波数
    フィルターを用いてサーボ信号を抽出し、該サーボ信号
    の正極性側信号振幅と負極性側信号振幅の差、和または
    比から位置情報を算出し、位置信号を生成することを特
    徴とする請求項２１記載の磁気記録装置。
  23. 【請求項２３】上記再生信号から抽出されるサーボ信号
    の周波数が隣接情報トラック間で異なることを特徴とす
    る請求項２２記載の磁気記録装置。
  24. 【請求項２４】上記再生信号からのサーボ信号の抽出に
    バンドパスフィルタを用いることを特徴とする請求項２
    ３記載の磁気記録装置。
  25. 【請求項２５】上記隣接情報トラック間におけるサーボ
    信号の周波数の差が上記バンドパスフィルタの帯域幅に
    比べ広いことを特徴とする請求項２３または請求項２４
    記載の磁気記録装置。
  26. 【請求項２６】上記バンドパスフィルタの中心周波数を
    可変としたことを特徴とする請求項２４記載の磁気記録
    装置。
  27. 【請求項２７】磁気ヘッド及び同磁気ヘッドの位置決め
    機構を少なくとも有する磁気記録装置の電気回路中に、
    同一面内にある既存のトラックからの再生信号を元に抽
    出したサーボ信号の正極性側信号振幅と負極性側信号振
    幅を各々分離して検出する回路を有し、これら２種類の
    振幅値を元に演算操作を施すことにより磁気ヘッドの位
    置決め制御量を算出し、かつ同位置決め量を元に気ヘッ
    ドの位置決めを実施した状態で新たな位置決め用サーボ
    パターンを自己生成することを特徴とする磁気記録装
    置。
  28. 【請求項２８】再生信号の正極性側信号振幅と負極性側
    信号振幅の差、比、または差及び和を用い、それらの比
    から算出される値から位置決め制御量を算出する場合
    に、再生信号の正極性側振幅をVp、負極性側振幅をVm、
    磁気ヘッドの位置決め制御量をPhとした時 Ｐｈ∝Vp-Vm 、Ｐｈ∝Vp/Vm またはＰｈ∝（Vp-Vm)/(Vp
    +Vm) の関係を有することを特徴とする請求項２７記載の磁気
    記録装置。
  29. 【請求項２９】上記サーボ信号の再生手段を構成する機
    能素子とサーボ信号の記録手段を構成する機能素子との
    位置関係に関し、再生トラック中心が書き込みトラック
    中心から書き込みトラック幅に対して０．５倍以上離れ
    る構成を有することを特徴とする請求項２７記載の磁気
    記録装置。
  30. 【請求項３０】上記磁気ヘッドの再生手段が巨大磁気抵
    抗効果素子であることを特徴とする請求項２７記載の磁
    気記録装置。
  31. 【請求項３１】上記磁気ヘッドの再生手段がトンネル接
    合型磁気抵抗効果素子であることを特徴とする請求項２
    ７記載の磁気記録装置。
  32. 【請求項３２】上記磁気ヘッドの再生手段が２枚の機能
    性薄膜から少なくとも構成されたデュアル型磁気抵抗効
    果素子であることを特徴とする請求項２７記載の磁気記
    録装置。
  33. 【請求項３３】位置決め信号生成用サーボパターンの幅
    中心とデータパターンの幅中心が同一円周上のトラック
    に位置することを特徴とする請求項２７または２８記載
    の磁気記録装置。
  34. 【請求項３４】磁気ヘッドからの再生信号に含まれる正
    極性側信号と負極性側信号を独立に処理する２つのピー
    クホールド回路及び２つのピークホールド回路からの出
    力を元に差、和及び割り算のいずれかないしは複合させ
    た演算を行う演算器を有することを特徴とする請求項２
    ７記載の磁気記録装置。
  35. 【請求項３５】同一のトラック内に存在するサーボパタ
    ーンの中心位置の変動量が情報トラックピッチの１割以
    内に収まることを特徴とする請求項２７記載の磁気記録
    装置。
  36. 【請求項３６】記録媒体面内に少なくとも１本の位置決
    め用基準トラックを有することを特徴とする請求項２７
    記載の磁気記録装置。
  37. 【請求項３７】上記位置決め用基準トラックが記録媒体
    の半径方向に複数存在することを特徴とする請求項２７
    記載の磁気記録装置。
  38. 【請求項３８】磁気ヘッドと外部情報処理装置間に位置
    するインターフェイス回路を介した信号により、上記位
    置決め用基準トラックを起点とした情報トラックのフォ
    ーマットを実行する機能を有することを特徴とする請求
    項２７記載の磁気記録装置。
  39. 【請求項３９】上記フォーマット処理に連動し、媒体内
    での欠陥位置の検出と登録処理を実行する機能を有する
    ことを特徴とする請求項２７記載の磁気記録装置。
  40. 【請求項４０】上記フォーマットピッチを任意に変更で
    きる機能を有することを特徴とする請求項２７記載の磁
    気記録装置。
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