JPS61131279A - 垂直磁気デイスク - 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 この発明は、垂直磁気記録方式のディスク媒体により情
報信号の記録再生を行なうのに際し、高密度記録を達成
するだめの該ディスク媒体の構造に係るものである。

従来の技術 磁気媒体は、記録再生が随時に行なえる点で、他の媒体
を用いたものに比べ有利である。しかし、従来から実用
化されてきた水平磁気記録方式では記録密度の点で限界
があった。そのだめ最近では高密度記録を達成する垂直
磁気記録方式が注目され、いろいろと実用化の研究開発
が進められている。

垂直磁気記録方式を適用したものとして、フロッピィデ
ィスク装置が発表されているが、現在まで発表されてい
るものは、以下に述べるように、高密度記録という特徴
が未だ十分に活かされたものとはいえなかった。

垂直磁気記録方式のフロッピィディスク装置では、記録
密度について、線密度で５０ＫＢ、Ｉ（１ビツトあたり
０５μｍ）、トラック密度で１４４ＴＰＩ（トラックピ
ッチにして１７６μｍ）という特性が得られている。こ
こで線密度５０ＫＢＰＩという値は、この記録方式の特
徴が活かされていると評価されるが、トラック密度の点
では他の方式の記録システムと比較して、決して良いと
は言えない。例えば、光記録システムや光磁気記録シス
テムでは１３５〜２μｍ程度のトラックピッチが実現で
きており、これらと比較すると垂直磁気記録のトラック
密度は約１／１３０である。その結果、総合的な記録密
度、すなわち面密度においても、光記全畢システムなど
の数１０分の１程度の値しか実現していなかった。

発明が解決しようとする問題点 上述のように記録密度を高められない原因は、磁気ディ
スク媒体に対する垂直磁気ヘッドのトラッキング制御に
ある。周知のように、光記録システムや静電容量式記録
システムなどでは、トラック密度を高めるためにトラッ
キングサーボが採遵入れられている。これは、再生信号
からピックアップのトラック誤差を検出し、それをピッ
クアップの位置にフィードバックして媒体上のトラック
をピックアップで精密にトレースさせるサーボ制御する
ものである。

これに対し垂直磁気記録方式の装置では、再生信号に基
づくトラッキングサーボの実用的な方式は開発されてい
なかった。そのため、垂直磁気ヘッドをトラック幅方向
に変位させて位置決めする制御はオープンループで行な
われている。したがって、トラッキング精度はヘッド駆
動機構（ヘッド・スライダ）の位置決め精度に大きく依
存し、これがトラック密度を制限する最大の要因となる
。

したがって、ステッピングモータを用いたネジ送シ機構
やワイヤベルト送シ機構など、高精度な送り・位置決め
機構をヘッド駆動系に採用してもトラック密度の改善に
は限界があった。

問題点を解決するだめの手段 この発明は、垂直磁気記録の記録密度を高めるためのデ
ィスク媒体の構造に係るものである。そのために本発明
の垂直磁気ディスクは、光または静電容量方式のピット
列またはグルーブからなるトラッキング信号の記録トラ
ックがスパイラル状または同心状に予め形成された第１
の円周帯と、この第１の円周帯の外側に位置し情報信号
の垂直磁気記録用のトラックが形成される磁性体面から
なる第２の円周帯とを備えており、第１の円周帯から再
生されるトラッキング信号に基づいて第２の円周帯の記
録再生時における磁気ヘッドのトラッキング動作を決定
してなることを特徴とするものである。

作用 したがって、本発明の垂直磁気ディスクを用いれば、飛
躍的に記録密度を改善することができる。

それは、磁気ヘッドの幅が４μｍとすれば、トラックピ
ッチを５μｍとすることができ、磁気トラック幅に限シ
なく近いトラック密度で記録再生のできるトラッキング
制御を行なうものである。そのために、トラッキング信
号はディスクの内周のエリアに予め記録しておき、垂直
磁気記録はディスク外周の磁気ヘッドとの相対速度の大
なる部分を用いるようにしている。

実施例 この発明の実施例を以下図面に従って説明する。

第１図はこの発明の実施例ディスクのトラックレイアウ
トを示す平面図である。１はディスクで、２は垂直磁気
記録を行なう円周帯である。３はＭＴＦ　（Ｍｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｐｔ＋ｙ１ｃｔｉｏｎ
　）　　の低い内周部にあ、？）ラッキング信号が予め
記録されている円周帯である。その記録方法は光または
静電容量方式のディスクで用いられていると同様のピッ
ト列が刻まれている。４および５は非記録帯である。６
はへラドアームで、磁気ヘッド７およびトラッキングセ
ンサ８を支持している。

トラッキングセンサ８が円周帯３０ピット列から読み出
した信号によって磁気ヘッド７のトラッキング制御が行
なわれる。トラッキング信号は、例えば第２図に示され
るようにピット列１４゜１４′としてディスク１の円周
帯３上に形成されている。ピット列１４と１４′はディ
スク１上でスパイラル状または同心状に形成されておシ
、３６０度毎に異なる周波数ｆ１．　ｆ２を表わす形状
として形成されている。静電容量方式の場合、スタイラ
スがトラッキングセンサ８として用いられ、ピット列１
４，１４’のトラックを読みとっていく。１５はもう一
方の円周帯２上に形成される垂直磁気記録トラックであ
わ、その幅を４μｍとすればピッチｄは５μｍとするこ
とができ、ピット列上をトレースするトラッキングセン
サ８から所定距離に位置する垂直磁気ヘッド７によ少記
録再生される。

ディスク１のベース１９はカーボンの微粉末を混ぜた導
電性のポリイミド・ポリカーボネイト・ポリエステルな
どで厚さ１００μｍ程度に射出成形されたもので、その
成形時にピット列１４．１４’が同時に形成される。ベ
ース１９の表面に垂直磁気記録媒体となる磁性層１６　
（Ｃｏ　−Ｃｒ層、またはＣｏ　−Ｃｒ層とＮｉ−Ｆｅ
の２層膜）と、ポリスチレンなどの絶縁層１７と、スタ
イラスの摺動抵抗を減らす潤滑層１８とが、この順に積
層付着されている。ディスク１の形成上円周帯２．３は
同じ方法で積層させるが、円周帯２側については１７゜
１８の層を省略することも可能である。

次にトラッキング信号について説明する。トラッキング
信号の周波数（ピッ）１４，１４’の各ピッチ）は、前
述したようにディスク１の１回転毎に異なる周波数ｆ１
　とｆ２に交互に切換えられている。したがって、垂直
磁気記録トラック１５はいずれかの周波数によって１回
転毎に位置づけられる。また、ディスク１０回転速度を
周波数ｆ３とすると、この信号はトラッキング信号の周
波数を検波段で切換えるために利用される。

第３図はトラッキング制御を行なうだめのトラック誤差
を検出する回路例に係る。２０はスタイラス８のピック
アップ電極を共振要素の一部とする同軸共振回路である
。これに、共振周波数ｆ。

より多少ずれた周波数の信号がＵＨＦ発振器２１から印
加され、出力は検波器２２を介して取り出され、プリア
ンプ２３に入力される。しだがってプリアンプ２３から
は、周波数ｆｏの信号の振幅がディスク１の上のトラッ
キング信号によって変調された形の信号が得られる。プ
リアンプ２３の出力信号は、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３を
それぞれ分離抽出する帯域フィルタ２４．２５．２６に
入力される。帯域フィルタ２６で抽出された周波数ｆ３
の信号（ディスク１の１回転、を１周期とする）は、検
波回路２７で検波され、切換信号発生回路２８にて波形
整形されて切換回路２９を制御する切換信号になる。切
換回路２９はディスク１の１回転ごとに切換えられ、帯
域フィルタ２４と２５の出力が交互に検波回路３０と３
１に与えられるよう制御する。検波回路３０と３１の出
力は差動増幅器３２によってレベル比較され、その出力
は位相補償回路３６を介してヘッドアーム乙の微調整を
行なうトラッキング制御用のアクチュエータヲ駆動する
ドライバ回路に与えられる。

スタイラス８は第２図の一対のピット列１４゜１４′に
まだがってトレースし、その両方のトラッキング信号の
検出レベルが差動増幅器３２において比較されることに
なる。差動増幅器３２の誤差出力が零のときスタイラス
８のトレースは正常であシ、それ°に対する垂直磁気ヘ
ッド７の記録時の位置または再生時のトラッキングが正
常となる。

スタイラス８がピット列１４．１４’の一方にずれると
、そのずれた側のトラッキング信号の検出レベルが増加
し、差動増幅器３２の誤差出力は正または負に変化する
。この誤差出力信号は、アーム駆動用のアクチュエータ
に与えられスタイラス８のトレース軌道を修正する駆動
信号を作るのに利用される。したがって、スタイラス８
と所定の距離に設置されている垂直磁気ヘッド７のトラ
ッキングが相対的に修正されることになシ、垂直磁気ト
ラック１５上に対し情報信号の記録再生を正確に行なう
ことができる。

上述の実施例説明においては、円周帯３のピット列１４
．１４’について容量変化を取出す為の構成として示し
説明してきたが、代りに光ディスクで用いられる光信号
検出用のピット列またはグルーブ（溝）で構成しても良
い。その場合には、トラッキングセンサとしては光ピツ
クアップが用いられることになるが、その実施例を第４
図および第５図で説明する６ ディスク媒体１１０の上面側最内周部に無襲録帯１１１
が形成されている。その外側のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔ
ｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　）　　
が比較的低い内周部に、径方向に一定の範囲でグルーブ
１１３によりトラッキング信号が予め記録された円周帯
１１２が設けられている。この円周帯１１２はアクリル
樹脂等７・ら成る透明〃・つ硬質の保護層１１４で覆わ
れている。円周帯１１２の外周部に情報信号の記録再生
用の円周帯１１５が設けられている。

この円周帯１１５は、垂直磁気記録のだめの記録媒体と
なる磁性層と、ポリスチレンなど絶縁層と、磁気ヘッド
の摺動抵抗を減らず潤滑層とをこの順に積層配列して形
成されている。円周帯１１５の表面には、情報信号用の
垂直磁気記録トラック１２０がスパイラル状に形成され
ている。ブリ・グルーブ１１３の幅は約１．６μｍ１垂
直磁気記録トラツク１２０の幅は約４／１ｍである。

ディスク媒体１１０の上方にヘッド支持アーム１３０が
配設されている。ヘッドアーム１３０は、図示しないリ
ニヤ送り系の駆動により一対のガイドシャント１３１，
１３ｆに案内されてディスク媒体１１０の径方向にリニ
ヤ送りされる。

ヘッド支持アーム１６０の後端部に、垂直磁気ヘッドの
主磁極とディスク媒体１１０の半径方向に微細に変位さ
せるアクチュエータ１３２が装着されている。アクチュ
エータ１３２は電気−機械変換器であシ、ヘッドアーム
１３０の後端面中央に固着されたコイル３２１と、内面
中央にボス部が突設された円盤状の磁気ヨーク３２２と
、リング状の磁気ヨーク３２３と、両磁気ヨーク３２２
゜３２３の間にサンドウィッチ状に挾み込まれて取付け
られたリング状のマグネット３２４とによって構成され
ている。コイル３２１は磁気ヨーク６２３およびマグネ
ット３２４と」：記ボス部間に形成された磁気ギャップ
内に介在されている。

アクチュエータ１３２は、後述するようにドライバ４８
からのコイル駆動信号を受けて、垂直磁気ヘッドの主磁
極１３５″ｆＬデイスク媒体１１［］の半径方向（トラ
ック幅方向）に微細に変位させる。

ヘッドアーム１３０の長手方向中間に補助磁極励磁型の
垂直磁気ヘッドを構成する主磁極１３５がジンバルバネ
によりジンバルサポート式に支えられて装着されている
。主磁極１３５はディスク１１０の円周帯１１５上に圧
接されており、記録トラック１２０に沿って摺動するよ
うになっている。主磁極１３５と対向するディスク１１
０の下面には補助磁極１３６が配設されている。この補
助磁極１３６と上記のアクチュエータ１６２とは図示し
ないスライダに装着されており、両者が主磁極１３５と
共に、同時にディスク１１０の半径方向に大きく移動さ
れる。なお、主磁極１３５の先端における幅は記録トラ
ック１２０とほぼ同しく約４μｍであるが、実際的には
主磁極１３５の加工限界がトラック１２０の幅を制限す
ることになる。主磁極１３５と補助磁極１６６とにより
補助磁極励磁型の垂直磁気ヘッドが構成されている。

この垂部磁気ヘッドから一定間隔Ｉ、た゛け離間しタヘ
ッドアーム１３０の先端部にトラッキングエラー信号を
読み出すだめの光ピツクアップ４ｏが装着されている。

この光ピツクアップ４０は、半導体レーザ４１と、半導
体レーザ４１から出射したレーザビームを平行光にする
コリメータレンズ４２と、コリメータレンズ４２で平行
光にされたレーザビームを収束させてビームスポットの
形で上記のブリ・グルーブ１１３に照射する対物レンズ
４３と、ブリ・グルーブ１１３で反射されたビームスポ
ットの反射光をそれぞれ受光検出する一対の７オトデイ
テクタ４４，４５とにより構成されている。ここで、半
導体レーザ４１から出射するレーザビームの波長をλ−
０，７８μｍとすると、ノリ・グルーブ１１３からの反
射光のうち、１次回折光は光軸に対して約９°傾いてフ
ォトディテクタ４４，４５にそれぞれ入射受光される。

フォトディテクタ４４，４５からの信号は差動増幅器４
６に入力されてレベル比較され、その出力は位相補償回
路４７を介してドライバ４８に印加される。このドライ
バ４８からの出力は上記アクチュエータのコイル駆動信
号となる。

この回路構成によシ、差動増幅器４６においては、上記
の光ピツクアップ４ｏの７オトデイテクク４４，４５で
検出されているブリ・グルーブ１１３からの反射光量の
左右の受光検出レベルが比較されることになる。

そして、垂直磁気ヘッドの主磁極１３５が正確にｉ己録
トラック１２０をトレースしていれば、左右のフオトテ
イテクク４４，４５による。Ｊ：記反射光量の検出レベ
ルが＠：Ｌ　＜なり、差動増幅器４６の出力は零である
。主磁極１３５が記録トラック１２０に対して左右いず
れか一方にずれると、ブリ・グルーブ１１３からの反射
光量のうち、ずれた側のフォトディテクタ４４または４
５で受光される検出レベルが増大し、差動増幅器４６の
出力は正または負に変化する。このトラッキングエラー
信号は上記のへラドアクチュエータ１６２に対して垂直
磁気ヘッドにおける主ｍ　ｔ４１３５の記録トラック１
２０に対するずれを修正する上記のコイル駆動信号とな
る。この駆動信号でアクチュエータ１３２のコイル６２
１が通電励磁され、ヘッドアーム１ろ０と共にディスク
１１０の半径方向に変位される。これによシ、主磁極１
３５と補助磁極１３６とから成る垂直磁気ヘッドが、記
録トラック１２０」二を正しくトレースするように、ず
れだ側と反対側に動かされ、トラッキングサーボされる
。このとき、読み取シ手段４０は、主磁極１６５と共に
ディスク１１０の径方向に対して同一方向に同一量だけ
動かされる。これによって、両フォトディテクタ４４．
４５で受光されるブリ・グルーブからの反射光量の検出
レベルが等しくなり、差動増幅器４６の出力は零になる
。このようにしてトラッキングサーボがかかり、主磁極
１３５が垂直磁気記録トラック１２０上を正確にトレー
スし、情報信号の記録再生が行な７われる。

発明の効果 以上のようにしてこの発明によれば、ドラッギング信号
を取出すピット列またはグルーブを垂直磁気記録トラッ
クと独立したエリアに予め形成しておき、再生されるト
ラッキング信号に基づいて垂直磁気記録まだは再生を行
なうようにしている。

そして、垂直磁気記録トラックはディスクの外側の方向
の速度の大きい円周帯に設けられるため、高密度記録を
達成することが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の垂直磁気ディスクの平面概略図、第２
図は同垂直磁気ディスクの構造を示す一部切欠斜視図、
第３図はトラッキング信号を取出す回路のブロック回路
図、第４図は本発明の実施例の斜視図、第５図は同実施
例の一部切欠側面図である。 ２・・・第２の円周帯　　６・・・第１の円周帯６・・
・ヘッドアーム　　７・・・垂直磁気ヘッド８・・・ト
ラッキングセンサ １４．１４’・・・ピット列 １５・・・磁気トラック　１１３・・・グルーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光または静電容量方式のピット列またはグルーブからな
   るトラッキング信号の記録トラックがスパイラル状また
   は同心状に予め形成された第１の円周帯と、この第１の
   円周帯の外側に位置し情報信号の垂直磁気記録用のトラ
   ックが形成される磁性体面からなる第２の円周帯とを備
   え、前記第１の円周帯から再生されるトラッキング信号
   に基づいて前記第２の円周帯の記録再生時における磁気
   ヘッドのトラッキング動作を決定してなることを特徴と
   する垂直磁気ディスク。