(57)【要約】  【課題】ＤＴＲ（ディスクリートトラック記録）方式による磁気ディスク媒体において、磁気トラックの円周方向に沿って連続的にトラッキングする簡便な方法およびこれを具現化する磁気ディスク媒体、さらにこれらを適用した磁気ディスク装置を提供することを目的とする。【解決手段】互いに隣接する磁気トラックが予め溝で分離されているＤＴＲ方式に用いる磁気ディスク媒体において、複数の磁気トラックによりゾーンを構成し、隣り合う前記ゾーン間に前記溝よりも幅広い太溝を設ける。【選択図】図２
2008176862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接する磁気トラックが予め溝で分離されている磁気ディスク媒体であって、
複数の前記磁気トラックによりゾーンを構成し、
隣り合う前記ゾーン間に前記溝よりも幅広い太溝を設けたことを特徴とする磁気ディスク媒体。
【請求項２】
前記磁気トラックの少なくとも表面部には磁気記録を行うための磁性層が設けられ、前記溝および前記太溝は非磁性材料によって充填された磁気ディスク媒体であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク媒体。
【請求項３】
互いに隣接する磁気トラックが予め溝で分離され、複数の前記磁気トラックによりゾーンが構成され、隣り合う前記ゾーン間には前記溝よりも幅広い太溝が設けられた磁気ディスク媒体と、
前記磁気ディスク媒体に対しデータの記録再生を行うヘッドと、
前記磁気ディスク媒体に対し前記ヘッドから光を照射し前記磁気ディスク媒体の表面に生ずる光スポットの直径が前記ソーンの幅を覆う光照射手段と、
前記ヘッドと前記ゾーン内の前記磁気トラックとの位置誤差信号をプッシュプル方式により検出する位置誤差信号検出手段と、
前記位置誤差信号検出手段から得た信号をもとに前記ヘッドを前記磁気トラックへ位置決めする位置決め手段とを有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記光照射手段による前記光スポットの直径は前記ゾーンの幅と略等しいことを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
互いに隣接する磁気トラックが予め溝で分離され、複数の前記磁気トラックによりゾーンが構成され、隣り合う前記ゾーン間には前記溝よりも幅広い太溝が設けられた磁気ディスク媒体に対して、データの記録再生を行うヘッドを有し、
前記ヘッドから光を照射し前記磁気ディスク媒体の表面に生ずる光スポットの直径は前記ソーンの幅を覆い、
前記ヘッドと前記ゾーン内の前記磁気トラックとの位置誤差信号をプッシュプル方式により検出し、
前記位置誤差信号検出手段から得た信号をもとに前記ヘッドを前記磁気トラックへ位置決めすることを特徴とするトラッキング方法。    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＴＲ（ディスクリートトラック記録）方式さらにはパターンドメディア記録方式を適用する磁気ディスク媒体、磁気ディスク装置およびトラッキング方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気ディスク装置においては、磁気ディスク媒体の１周の中に所定の数（例えば１２８個）のサーボパターン領域があり、この領域をヘッドが通過するときに磁気トラックに対するサーボ位置決め信号とアドレス情報を得て、続くデータ領域での記録再生を行うようになっている。つまり、データ領域をヘッドが通過中は位置決め信号はなく、サーボパターン領域での位置決め信号に基づいてデータ領域の記録再生を行うようになっている。
【０００３】
図１は、従来の磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体を示す。磁気ディスク媒体１の中心穴２を基準に同心円状に複数の磁気トラック５を有し、各磁気トラック５の１周の中に所定数のサーボパターン領域３とデータ領域４が設けられている。
【０００４】
上記のような方式の磁気ディスク媒体の面記録密度を向上させるには、線記録密度を高くすること、および磁気トラック密度を高くすることが必要である。
【０００５】
線記録密度を高くする方法として面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式とすることで大幅に線記録密度を高くする可能性があり、注目されている。
【０００６】
一方、磁気トラック密度を高くする方向については、磁気トラック密度を高くすると、記録時においては記録の書き滲みの影響が隣接磁気トラックに及んでいわゆるクロスライトが発生してしまう可能性がある。クロスライトが発生すると、例えば隣接磁気トラックに既に記録されている情報に対して一部上書きが行われてしまい、正常な情報記録を保証できなくなってしまう。また、再生時においては目的とする磁気トラックの信号に加えて、隣接磁気トラックからの信号を拾ってノイズの原因となるクロストークが増加する。
【０００７】
そこで、磁気トラック密度を高くする一つの手法として、例えば、特許文献１にＤＴＲ方式が提案されている。この方式において、少なくとも磁気トラックは予め溝により分離規定されるので、記録時のクロスライト、再生時のクロストークが少なくなり狭トラック化に有利である。
【０００８】
パターンドメディア記録方式においては、さらに磁気トラックに沿って１ビット領域を個々に分離規定したものであるが、磁気トラックが分離規定されていることはＤＴＲ方式と同じである。
【０００９】
ＤＴＲ方式においてはディスク上に分離規定されている磁気トラックにヘッドをどのようにして追従させるかが課題となる。従来の連続膜ディスクを用いた磁気ディスク装置では、サーボパターンを磁気記録しておきサーボパターンとサーボパターンの間をデータ記録領域としているが、ＤＴＲ方式により高トラック密度化していくと高精度なヘッド追従が要求されるため、磁気トラック自体に連続的にサーボをかけることが望まれている。
【００１０】
これに関する公知例として、例えば、特許文献２や特許文献３などに記載の方法がある。
【００１１】
特許文献２においては、ディスクリート磁気ディスクにおいて、磁気トラックに沿ってヘッド位置決め信号を書き込み、このヘッド位置決め信号に基づいて磁気ヘッドのトラッキングを行うようにし、磁気トラックが歪みを有していても、磁気ヘッドがその歪みに追従して磁気トラック上を走査するため、磁気トラックの歪みに起因したトラッキングエラーを抑えるようにしている。
【００１２】
特許文献３においては、ディスクリート磁気ディスクにおいて、磁気トラックを区割ラインで周方向に分割し、さらに周方向に所定のパターン配列で形成された複数の信号ギャップにより細分化し、信号ギャップのパターン配列をそれぞれ変え、パターン配列の違いを利用してトラッキング制御を行うものである。
【特許文献１】特開２００６−３１７５６号公報
【特許文献２】特開平０９−７１４３号公報
【特許文献３】特開２００３−２６３８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上のように、ＤＴＲ方式の磁気ディスク媒体においては、トラッキングサーボを行うために、磁気トラックの周方向全体あるいは磁気トラックの周方向の一部にトラッキング用の信号を埋め込む方式が知られているが、より高トラック密度化していくと高精度なヘッド追従が要求されるため、磁気トラックに連続的にサーボをかけることが望まれる。
【００１４】
しかし、磁気トラック自体に連続的にサーボ信号を書き込む方式は、スペースおよび信頼性の点からますます技術的に困難となる。
【００１５】
そこで、本発明は、簡便に磁気ディスク媒体の磁気トラックを円周方向に連続的にトラッキングする方法およびこれを具現化する磁気ディスク媒体、さらにこれらを適用した磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の請求項１記載の発明は、互いに隣接する磁気トラックが予め溝で分離されている磁気ディスク媒体であって、複数の前記磁気トラックによりゾーンを構成し、隣り合う前記ゾーン間に前記溝よりも幅広い太溝を設けたことを特徴とする磁気ディスク媒体である。
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、所定数の磁気トラック毎にゾーンを構成し、ゾーン間が磁気トラック間の溝よりも幅広い太溝によって区切られたＤＴＲ方式あるいはパターンドメディア記録方式の磁気ディスク媒体である（以下、磁気ディスク媒体は、特に断らない限りパターンドメディア記録方式を含むＤＴＲ方式を用いた磁気ディスク媒体を意味する）。
【００１８】
本磁気ディスク媒体に対し、例えば、ゾーンの幅と略等しい光スポット径をもつレーザ光を照射し、ゾーンと太溝から反射される０次の回折光と±１次の回折光を得る。±１次の回折光の光量バランスは、ゾーンおよび太溝に対する光スポット位置の相対位置により変化するので、±１次回折光の光量差を検出し、いわゆるプッシュプル方式により、レーザ光源を搭載したヘッドのゾーンに対する相対位置信号として捉え、この相対位置信号を用いてゾーン内の各磁気トラックに対するヘッドのトラッキング制御をしようとするものである。
【００１９】
本発明は、磁気ディスク媒体における各ゾーンとヘッドの相対位置信号をゾーン内の各磁気トラックに対するヘッドのトラッキング制御に使用するため、各磁気トラック内にヘッドのトラッキング制御のためのサーボ信号を設けておく必要がなく、磁気トラックの１周にわたって連続的にトラッキングサーボをかけることができる磁気ディスク媒体である。
【００２０】
ここで、本発明における磁気ディスク媒体は、面内磁気記録用、垂直磁気記録用どちらであっても構わない。
【００２１】
また、各磁気トラックは磁気トラック間の溝の底面から磁気ディスク媒体表面まで全部が磁気記録用磁性材料で構成されていても、あるいは一部が磁気記録用磁性材料で構成されていてもかまわない。
【００２２】
本発明の請求項２記載の発明は、前記磁気トラックの少なくとも表面部には磁気記録を行うための磁性層が設けられ、前記溝および前記太溝は非磁性材料によって充填された磁気ディスク媒体であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク媒体である。
【００２３】
磁気ディスク媒体に対し浮動ヘッドを用いる場合には、ヘッドの浮上性の点から磁気トラック間の溝とゾーン間の太溝は非磁性材料で充填され、表面が磁気トラックの表面と同一平面内にあることが好ましい。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、磁気ディスク媒体の磁気トラック間の溝とゾーン間の太溝は非磁性材料で充填され、かつ好ましくは、磁気トラックの山部に相当する面と、磁気トラック間の溝およびゾーン間の太溝に充填された非磁性材料の山部に相当する面とは同一平面上にあり、少なくとも磁気トラックの山部に相当する面を含んで磁気記録用磁性材料の層が存在し、これら同一平面の上にさらに保護層及び／または潤滑剤の層が存在する磁気ディスク媒体を構成する。
【００２５】
請求項２記載の発明においては、磁気トラック間の溝とゾーン間の太溝に充填される非磁性材料と磁気トラックの磁気記録用磁性材料の光反射特性の違いを利用してトラッキング制御を行う。
【００２６】
本発明の請求項３記載の発明は、互いに隣接する磁気トラックが予め溝で分離され、複数の前記磁気トラックによりゾーンが構成され、隣り合う前記ゾーン間には前記溝よりも幅広い太溝が設けられた磁気ディスク媒体と、前記磁気ディスク媒体に対しデータの記録再生を行うヘッドと、前記磁気ディスク媒体に対し前記ヘッドから光を照射し前記磁気ディスク媒体の表面に生ずる光スポットの直径が前記ソーンの幅を覆う光照射手段と、前記ヘッドと前記ゾーン内の前記磁気トラックとの位置誤差信号をプッシュプル方式により検出する位置誤差信号検出手段と、前記位置誤差信号検出手段から得た信号をもとに前記ヘッドを前記磁気トラックへ位置決めする位置決め手段とを有することを特徴とする磁気ディスク装置である。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、本発明による磁気ディスク媒体を組み込んだ磁気ディスク装置において、まず、磁気ディスク装置がどのゾーン番号に属するどの磁気トラック番号にヘッドが位置しているかを特定するには、例えば、磁気ディスク装置はヘッドの基準位置から何番目に位置するゾーン番号なのかを認識するため、ヘッドの磁気トラック方向の移動に伴いリード信号から磁気トラック間の溝とゾーン間の太溝の幅の違いを検知することによりゾーンの数をカウントしてゾーン番号を認識する。
【００２８】
また、ゾーン内の磁気トラック番号を特定するには、例えば、ゾーンの中央からのヘッドの偏り量と各磁気トラックの中央値との関係を予め求めておき、検出されたゾーンとヘッドの相対位置の値から、磁気トラック番号の位置を特定する。
【００２９】
そして、所定のゾーン番号における所定の磁気トラック番号においてヘッドのトラッキング制御を行うには、所定の磁気トラック番号の磁気トラックの中央値に対するゾーンとヘッドの相対位置の関係から予め求めた値を基準値として、実測値をこの基準値に近づけるようにする。
【００３０】
さらに、所定の磁気トラック番号において、磁気トラックの円周方向の起点からのヘッド位置を特定するには、例えば、各磁気トラックの起点位置に予め起点情報を書き込んでおき、これを読み込んで起点を認識するようになっている。
【００３１】
本発明の請求項４記載の発明は、前記光照射手段による前記光スポットの直径は前記ゾーンの幅と略等しいことを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク装置である。
【００３２】
請求項４記載の発明によれば、例えば、ヘッドに搭載したレーザ光源から発するレーザ光を磁気ディスク媒体表面に照射し、磁気ディスク媒体表面に生ずるスポットの直径をゾーンの幅と略等しい光スポット径となるようにしておく。ゾーンと太溝から反射される０次の回折光と±１次の回折光を２分割フォットディテクタで受ける。±１次の回折光の光量バランスは、ゾーンおよび太溝に対する光スポット位置の相対位置により変化するので、プッシュプル方式により、±１次回折光の光量差を検出し、ヘッドのゾーンに対する相対位置信号として捉え、この相対位置信号を用いてゾーン内の各磁気トラックに対するヘッドのトラッキング制御を行う。
【００３３】
磁気ディスク媒体表面に生ずる光スポットの直径をゾーンの幅と略等しい光スポット径となるようにしておくことにより、スポットの中心位置が各ゾーンの両端に位置する磁気トラック上に移動したとき、光スポットの外周が太溝を超えて隣のゾーンを覆うことのないようにし、プッシュプル方式によるヘッドの各ゾーンに対する相対位置検出の精度を向上させることができる。
【００３４】
本発明の請求項５記載の発明は、互いに隣接する磁気トラックが予め溝で分離され、複数の前記磁気トラックによりゾーンが構成され、隣り合う前記ゾーン間には前記溝よりも幅広い太溝が設けられた磁気ディスク媒体に対して、データの記録再生を行うヘッドを有し、前記ヘッドから光を照射し前記磁気ディスク媒体の表面に生ずる光スポットの直径は前記ソーンの幅を覆い、前記ヘッドと前記ゾーン内の前記磁気トラックとの位置誤差信号をプッシュプル方式により検出し、前記位置誤差信号検出手段から得た信号をもとに前記ヘッドを前記磁気トラックへ位置決めすることを特徴とするトラッキング方法である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、磁気ディスク媒体においてＤＴＲ方式を用いて高トラック密度化する場合、ヘッドを所定の磁気トラックに対し円周方向に連続的なトラッキング制御することができ、高精度なヘッド追従が可能となる。
【００３６】
さらに、磁気トラック自体に連続的にサーボ信号を書き込む方式に比べ、スペースおよび信頼性の点からより優れた技術を提供でき、製造歩留りも大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図２は、本発明による磁気ディスク媒体の一実施例である。
【００３８】
磁気ディスク媒体２１の中心穴２２を基準に同心円状に複数の磁気トラック２３が設けられている。磁気トラック２３の近傍を詳細な断面図にしたＡ−Ａ’断面のＢ部拡大図をみると、磁気ディスク媒体２１の表面に形成された磁気トラック２３は溝２７によって分離され、さらに所定数の磁気トラック２３からゾーン２６が構成され、ゾーン２６は隣のゾーンとは太溝２８で分離されている。
【００３９】
磁気ディスク媒体２１は、例えば、アルミニウムあるいはガラスでできており、磁気トラック２３、溝２７、太溝２８は薄膜形成技術により形成される。
【００４０】
磁気トラック２３は、溝２７の底の部分から表面まで磁気記録層（図示省略）で形成されていてもよいし、表面一部が磁気記録層で形成されていても構わない。
【００４１】
一例として、図において、磁気トラック２３の幅は５０ｎｍ、溝２７の幅は４０ｎｍ、太溝２８の幅は２１０ｎｍとすると、ゾーン２６は５本の磁気トラック２３で構成され、ゾーンの幅は４１０ｎｍとなり、磁気トラック２３のピッチは９０ｎｍとなる。
【００４２】
ここで、磁気ディスク媒体２１の両面に複数の磁気トラック２３が設けられていても構わない。また、磁気トラック２３に設けられる磁気記録層は面内磁気記録用材料でも垂直磁気記録用材料でも構わない。
【００４３】
さらに、溝２７、太溝２８は非磁性の充填材により充填され、磁気トラック２３の表面と同一になるようにしても構わない。
【００４４】
図３は、本発明によるプッシュプル方式適用の説明図である。
【００４５】
ａ）は、２分割フォトディテクタ３１を図示したものであり、ｂ）は本発明による磁気ディスク媒体３０の断面詳細を図示したものである。
【００４６】
磁気ディスク媒体３０の表面に形成された各磁気トラック３０１間は溝３０２により分離されてゾーン３０４を構成し、ゾーン３０４は隣のゾーン３０４と太溝３０３で分離されている。
【００４７】
図において、例えば、磁気トラック３０１の幅を５０ｎｍ、溝３０２の幅を４０ｎｍ、太溝２８の幅を２１０ｎｍとすると、ゾーン３０４は５本の磁気トラック２３で構成され、ゾーンの幅は４１０ｎｍとなり、磁気トラック２３のピッチは９０ｎｍである。
【００４８】
磁気ディスク媒体３０の上方よりレーザ光による入射光ビーム３０５が磁気ディスク媒体３０の表面にスポット径が４２０ｎｍの入射光ビーム３０５を照射し、反射光を２分割フォトディテクタ３１の受光面（図の表面）に集光する。
【００４９】
説明のため、図において、入射光ビーム３０５の磁気ディスク媒体３０表面における中心はゾーン３０４の中央に位置するように描かれている。そして、入射光ビーム３０５の反射光は２分割フォトディテクタ３１の受光面の中央に位置するように調整されている。
【００５０】
２分割フォトディテクタ３１の受光面においては、０次の反射光３１３、＋1次反射光３１４、そして−1次反射光３１５が光検知器Ａ３１１と光検知器Ｂ３１２の受光面で受光され、光検知器Ａ３１１と光検知器Ｂ３１２との受光量の差をオペアンプ３１６により電圧の差として誤差信号３１７を出力するようになっている。
【００５１】
この図において、光検知器Ａ３１１と光検知器Ｂ３１２の受光量はバランスが取れて同じ光量を受けているように描かれている。
【００５２】
磁気ディスク媒体３０が入射光ビーム３０５に対して、左右どちらかに移動することにより、移動量に応じた誤差信号３７が検出される。
【００５３】
図４は、本発明によるトラッキングサーボ方式の説明図である。
【００５４】
本発明の磁気ディスク媒体４０の表面に光スポット４４が照射され、光スポット４４の中心が複数の磁気トラック４１を有するゾーン４６の中央に位置するとき、光検知器（図示省略）からサーボ誤差信号（図３における光検知器Ａ３１１と光検知器Ｂ３１２の出力差として検出される）は０が検出される。
【００５５】
磁気ディスク媒体４０が左右に移動すると、磁気ディスク媒体４０に対する光スポット４４の中心が移動し、光スポット４４の中心のゾーン４６内の位置（光スポット中心のゾーン内位置）とサーボ誤差信号出力は図示のようなカーブを描く。
【００５６】
このカーブを予め求めておき、ゾーン４６内の所定の磁気トラック４１の中心におけるサーボ誤差信号出力を知り、サーボ誤差信号出力を保つように、例えば、レーザ光源の取り付けられたＲ／Ｗヘッドを備えたヘッドスライダ（図示省略）のトラック方向の位置制御（ヘッドのトラッキング制御）を行う。
【００５７】
図５は、本発明によるヘッドの一実施例を示す。
【００５８】
ア）ヘッドとディスク媒体図は、磁気ディスク媒体５１に対するヘッド５０の概略を示す。ヘッドスライダ５０１は支持バネ５０２に指示され、回転する磁気ディスク媒体５１の表面に浮上している。
【００５９】
イ）Ｃ部拡大図は、Ｒ／Ｗ（リード／ライト）ヘッドを備えている部分の拡大図を示す。
ヘッドスライダ５０１は回転するディスク媒体５１に対して浮上ギャップ５２をもって浮上している。ヘッドスライダ５０１の一端にＲ／ＷヘッドであるＲ／Ｗ部５０３が薄膜ヘッド形成技術により形成されている。さらに、Ｒ／Ｗ部５０３を覆うようにして、光学部５０４が薄膜磁気ヘッド形成技術を用いて形成され、レーザスポット光５０５の中心がＲ／Ｗヘッドのコア幅の中心線上にあって、かつ、Ｒ／Ｗ部５０３の近傍に位置し、磁気ディスク媒体５１の表面を照射するようになっている。また、光学部５０４の表面は保護層、例えば、シリコンの層で覆われている。
【００６０】
ウ）方向Ｄからの斜視図は、ア）ヘッドとディスク媒体図において図の手前から奥へ斜めに方向Ｄから見た拡大図である。ヘッドスライダ５０１は支持バネ５０２により支持され、Ｒ／Ｗ部５０３のライトヘッド部は、補助磁極５０３１、捲線コイル５０３２、主磁極５０３３から構成される、いわゆる垂直磁気記録用のライトヘッドであり、リードヘッドとしてＧＭＲヘッド（またはＴＭＲヘッド）は補助磁極５０３１の内側に隠れて図示されていない。
【００６１】
Ｒ／Ｗ部５０３に必要なリード線５０３４は端子部Ｉにおいて、支持バネ５０２に貼付された図示されていないＦＰＣの一端に接続され、さらに、ＦＰＣの他端とは図示されていないリードライトアンプと接続されている。
【００６２】
さらに、光学部５０４は、レーザ光源５０４１と、その前方に設けられた、レーザ光を磁気ディスク媒体５１の表面に所望の光スポット径をもって照射するためのホログラムレンズ５０４２と、ホログラムレンズ５０４２を通過したレーザ光（図中に太線で示す）はビームスプリッタ５０４３を通過して反射ミラーＩ５０４４により方向が変えられ、さらに反射ミラーＩＩ５０４５により再び方向が変えられ、磁気ディスク媒体５１の表面にレーザスポット光５０５を照射する。磁気ディスク媒体５１の表面から反射したレーザ光は反射ミラーＩＩ５０４５、反射ミラーＩ５０４４、ビームスプリッタ５０４３を経由して２分割フォトディテクタ５０４６に入射し、サーボ誤差信号出力としてリード線５０４７を経由して端子部ＩＩにおいて、支持バネ５０２に貼付された図示されていないＦＰＣの一端に接続され、さらに、ＦＰＣの他端とは図示されていない磁気ディスク装置が備えるトラッキング制御回路に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体
【図２】本発明による磁気ディスク媒体の一実施例
【図３】本発明によるプッシュプル方式適用の説明図
【図４】本発明によるトラッキングサーボ方式の説明図
【図５】本発明によるヘッドの一実施例
【符号の説明】
【００６４】
１、２１、３０、４０、５１  磁気ディスク媒体
２、２２  中心穴
３  サーボパターン領域
４  データ領域
５、２３、４１  磁気トラック
２６、４６  ゾーン
２７、４２  溝
２８、４３  太溝
３１  ２分割フォトディテクタ
４４  光スポット
４５  光スポットの中心位置
５０  ヘッド
５２  浮上ギャップ
【図１】
2008176862.tif 000003
【図２】
2008176862.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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