(57)【要約】【課題】  磁気ディスク装置において記録再生動作を行う際に、データの記録されたデータ領域においてトラックフォロイングを行い、うねりのあるトラック構造の対しても正確な情報の記録再生が可能となるようにする。【解決手段】  本発明の磁気記録媒体は、凹凸構造として記録トラックもしくは記録ビットを有し、記録トラック間に記録層とは異なる光学特性の材料を埋め込むことを特徴とする磁気記録媒体を使用する。本媒体への記録再生時には、光及び磁気を融合させたヘッドを用い、記録媒体からの光信号をもとにトラッッキングを行うことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
離散的なトラック構造を有する磁気記録媒体と、記録ヘッドと再生ヘッドと光スポットを生成する装置を備えたスライダと、磁気記録媒体上に光を照射する機構と、磁気記録媒体上から反射した光を検出する機構と、反射光からオフトラック信号を生成しフィードバックする制御機構と、を備えた磁気記録装置
【請求項２】
請求項1の磁気記録装置において、磁気記録媒体への光の照射は表面プラズモンを利用することを特徴とする磁気記録装置
【請求項３】
請求項1の磁気記録装置において、光スポットを生成する装置と再生ヘッドのダウントラック方向に沿った中心線の位置が10nm以下となるスライダを有することを特徴とする磁気記録装置
【請求項４】
請求項1の磁気記録装置において、トラックフォロイングを各トラックごとに連続的に行うことにより、サーボ領域において少なくとも一部のバーストパターンを省略したことを特徴とする磁気記録装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録装置(HDD)において記録密度の向上が求められている。近年、人工的に記録トラックをパターニングした磁気記録媒体（ディスクリートトラックメディア(DTM)）や、記録ビットをパターニングした磁気記録媒体（ビットパターンドメディア(BPM)、パターンドメディア(PM)、又はディスクリートビットメディア(DBM)）が提案されている。DTMにおいては、記録トラックを人工的にパターニングし、磁性体と非磁性体の構造をクロストラック方向に形成することを特徴とする。このような加工を施すことにより、トラック端の磁気的な揺らぎを排除することが可能となる。また隣接トラックからの漏洩磁束の問題も減少する。この結果としてトラックピッチを従来の連続媒体に比べ向上させることが可能であると考えられている。またBPMにおいては記録ビットを人工的にパターニングすることを特徴とする。磁気記録媒体に対しこのような人工的な加工を施すことにより、各記録ビット内の磁性体の結晶粒を大きくすることが可能となり、熱揺らぎ耐性の高い磁気記録媒体を得ることが可能になると考えられている。
【０００３】
HDDにおいて必要な情報の記録、再生を行うためにはHDD動作時には記録再生ヘッドは正確に目的とするトラック上に位置する必要がある。例えば現在のHDDにおいて、トラックピッチ(Tp)は200nmを切る大きさとなっているため、記録再生ヘッドの位置決めは極めて高い精度で行う必要がある。このような目的のために、現在のHDDにおいてはトラック間にサーボパターンが配置され、そのサーボパターンの磁化情報を再生ヘッドで検出し、位置情報として得た信号をロータリーアクチュエータにフィードバックすることにより記録再生ヘッドを目的としたトラックに移動させている。一方、サーボ領域とサーボ領域の間にあるデータ領域ではこのような位置検出、補正は行われていない。このため、現状のHDDでは微細な構造が形成された媒体をHDDに組んだ場合、該構造に揺らぎが発生した場合、追従することはできない。このことはヘッドが正確にオントラックできなくなることを意味し、エラーレートの増加に繋がる。
【０００４】
また、近年、低コスト化の一手法としてインプリント方式によるビット、トラックパターンの形成が注目されている。しかしながらこのようにインプリント法は簡便であるが、オリジナルパターン、レプリカの作成時や、同一モールドからの複数回の転写により、トラック構造の微小ゆらぎが発生する可能性があることを我々は見出した。
【０００５】
また、例えば特許文献１の記録媒体は、光および磁気の両方を用いて情報の記録再生を行なうことができる情報記録媒体であって、強磁性を示さない物質を少なくとも２種類以上積層し、光入射側を光の吸収率が高い物質とする構成とした情報記録媒体とし、光の吸収率が高い物質側から光を入射し記録を行なうと、記録感度が向上し優れた記録特性を示し、光の吸収率が高いと、効率よく光を吸収して温度上昇が生じるために、合金化が容易に起こり優れた記録を行なうことができる(例えば特許文献１）ことが開示されている。しかしながら本開示では記録状態と非記録状態に強磁性体と非強磁性体を対応させることを特徴としており、従来の磁気記録とは大きく異なる記録層材料を選定する必要があり、制約がある。また本開示では光もしくは磁気を用いたトラックフォロイングに関して述べられてはいない。
【０００６】
【特許文献１】特開2005-122802号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明において解決しようとする課題は、磁気ディスク装置において記録再生動作を行う際に、データの記録されたデータ領域においてトラックフォロイングを行い、うねりのあるトラック構造の対しても正確な情報の記録再生が可能となるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の磁気記録媒体は、凹凸構造として記録トラックもしくは記録ビットを有し、記録トラック間に記録層とは異なる光学特性の材料を埋め込むことを特徴とする磁気記録媒体を使用する。本媒体への記録再生時には、光及び磁気を融合させたヘッドを用い、記録媒体からの光信号をもとにトラッッキングを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本方式を採用することにより、HDDにおいて、連続的にトラックフォロイングを行うことが可能となり、サーボ領域のみで位置検出を行っていた従来方式に比べ短周期のうねりなどに追従することが可能となる。また、本発明の別の効果として、従来のサーボ領域においてトラックフォロイングのために使用されていたバースト領域を省略することが可能となるため、フォーマット効率を向上させ、実質的な面記録密度の向上に繋がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図1を用いて本発明の一実施例を説明する。媒体104はいわゆるディスクリートトラック媒体(DTM)を示す模式図である。基板107上に軟磁性裏打ち層106が配置され、更にその上に記録部105が堆積してある。記録部105は垂直異方性を有する磁性材料よりなる。本実施例においてはコバルト(Co)を含む合金を使用した。非磁性部108は非磁性体よりなる。ここで、非磁性部108は記録部105とは光学特性の異なる材料を使用する。特に屈折率の異なる材料が望ましい。本実施例においてはSiO2を使用した。記録層105と非磁性部108の表面は段差が1nm以下となるように平坦化してある。なお、実際には基板107上には密着層、軟磁性裏打ち層106上には配向層、記録部105非磁性部108上には保護層や潤滑層などが配置されているが図では省略されている。他にも適宜、必要な層を挿入して構わない。
【００１１】
ジンバル101の先端にはスライダ102が配置されている。スライダ102は、媒体104と対向する浮上面に空力学的な必要な加工が施されている。本実施例においては媒体104が回転数5400rpmで回転する場合に浮上量が7nmとなるように設計されている。スライダ102の浮上面上に記録ヘッド、再生ヘッド、近接場光プローブなどが露出している。
【００１２】
記録再生動作時は、近接場光プローブから近接場を放出させる。媒体104は記録部105と非磁性部108で光学特性が異なっているため、媒体104上で反射する光量及び位相はオントラック時とオフトラック時で異なる。従って、媒体104表面上で反射されてきた戻り光を検出器109を用いて検出することによりオフトラック量(a1)を検出することができる。この状態で、更にスライダをトラック方向に微小量移動させる。移動量はシステムの設計によるが、本実施例においてはトラック幅の5%を目安に移動量(a2)は2.5nmとした。この状態で戻り光の強度を再測定し、最初の測定値と比較する。最初の測定と比較してオントラック状態に近づいていればそのままヘッド移動の続け、移動量が合計でa1になるように制御機構110を用いてアクチュエータ111の移動量を制御する。逆にオフトラック方向に変化したのであれば逆方向にスライダを移動させるよう制御機構110により制御し、合計の移動量がa1+a2となるようにアクチュエータ111を制御する。これにより正確にスライダ102をオントラックさせることが可能となる。
【００１３】
このようなドライブを使用することにより、連続的なトラックフォロイングが可能となり、トラックのうねりに追従することが可能となった。
【実施例１】
【００１４】
図2は本発明の別の実施例を示すための模式図である。
媒体204は記録部205および非磁性部206により形成されている。。記録部は垂直異方性を有するCo合金で形成されている。紙面垂直方向(y軸)をビット長方向(ダウントラック方向)とし、左右方向(x軸)を半径方向(クロストラック方向)とする。ここで記録部205はビット長方向には連続しており同じ形状が続いているとする。実際の記録媒体204では記録トラックは同心円状の構造であるが、その違いはここでは無視してよい。また、実際のヘッド201及び媒体204にはそれぞれ保護膜や潤滑膜などが塗布されることがあるが、本図では省略してある。
【００１５】
ヘッド201は透光部202及び金属マスク203を含む。金属マスク203間には開口部207を有する。本実施例では金属マスク203は金(Au)を使用し、厚さは50nmとした。開口部207は浮上面での形状が一辺の長さが50nmの正方形とした。透光部202及び開口部207はSiO2よりなる。また金属マスク203上部には左右それぞれに電場強度の検出器210Rおよび210Lを配置した。ここで金属マスク203上に検出器を配置する代わりに透光部202を介して外側に検出器を配置してもよい。また、図には記載できないが、紙面垂直方向(y方向)側には記録ヘッド及び再生ヘッドが配置してある。ここで開口部207の中心(x=0)と再生ヘッドの中心位置は±10nm以下の精度となるように作製してある。また図示できないがヘッド201の浮上面側には空力学的な特性を満たすような浮上面加工が施してある。
【００１６】
記録再生動作時はこのヘッド201はギャップ209を挟んで媒体204上を浮上する。ここでは浮上量209は10nmとした。記録再生動作時にヘッド201上に、入射光208を照射する。ここで照射光208は波長(λ)=800nm、スポット径は1umとした。このように入射光208を透光部202上部から照射することにより、金属マスク203側面に表面プラズモンが発生し、ギャップ209を挟んで反対側の記録トラック側面に伝播する。
【００１７】
図3(a)及び(b)は上記実施例の条件における表面プラズモン強度のシミュレーション結果の一例である。媒体204がx=0の位置からオフトラックした場合の検出器210R及び検出器210Lで検出された信号強度の和(図3a)および差(図3b)をそれぞれ示している。図3aによると、媒体204がオフトラックしていくとき、初めは和信号は減少し、開口部207中心が記録トラック間の中心と一致する点(x=50nm)で強度が最小となる。その後、更にオフトラック量が増加すると隣接トラックからの影響により和信号強度が増加することが分かる。一方、差信号は図3bに示すように、初めは上昇し、開口部207中心が記録トラック端部(x=25nm)に至ったとき最大となり、その後減少することが分かる。従って、このように電場検出器210R及び210Lからの信号強度の和および差信号をモニタすることにより、開口部とトラック中心のオフセット量を知ることが可能になる。ここで和信号を検出するだけでは信号のプロファイルは左右対称であるため移動した量は分かるが方向が分からない。また差信号だけでは小さなオフトラックの場合は移動量、方向とも分かるが、25nm以上のオフトラックは検出できない。従って、この両者をモニタすることがトラックフォロイングには効果的である。
【００１８】
以上の方法により、開口部とトラック中心のオフセット量を検出することができる。ここで検出したオフセット量をフィードバックし、トラックフォロイングさせることにより、トラック中心と開口部207中心を一致させることが可能となる。
【００１９】
さて、このような方法によりトラック中心と開口部207中心が一致するようにフォローイングさせながら、記録再生ヘッドによりテスト記録再生を行う。このとき、開口部207中心がオントラックする場所を仮想中心とし、再度、オフトラックプロファイル特性の測定を行う。本測定により再生信号が最大となるオフセット量は開口部207と再生素子の中心位置ずれ量と一致する。従って、仮想中心と本測定のオフトラックプロファイルのずれを記憶して、この量だけ仮想中心から逆にオフセットをかけてトラックフォロイングさせることにより、記録トラックと再生ヘッド中心を一致させることが可能となる。
【００２０】
本方式を採用することにより、HDDにおいて、連続的にトラックフォロイングを行うことが可能となり、サーボ領域のみで位置検出を行っていた従来方式に比べ短周期のうねりなどに追従することが可能となる。また、従来のサーボ領域においてトラックフォロイングのために使用されていたバースト領域を省略することが可能となるため、フォーマット効率を向上させ、実質的な面記録密度の向上に繋がる。
【実施例２】
【００２１】
図4は本実施例によるドライブの模式図である。サスペンション401上にヘッド402が配置してあり、ヘッド402には浮上面側に光を導くためのレーザ、導波路402が配置してある。ヘッド402の浮上面側には前記実施例で示したような開口部、記録ヘッド、再生ヘッドが露出している。検出した光からのフィードバック信号は制御機構408で処理され、正確にトラックフォロイングするようフィードバックされる。媒体404は基板407や記録部405、軟磁性裏打ち層406などから構成されている。このようなドライブを使用することにより、連続的なトラックフォロイングが可能となり、トラックのうねりに追従することが可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、磁気記録装置の分野に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による実施の一形態を示す模式図である。
【図２】本発明によるヘッドおよび媒体の断面を示す模式図である。
【図３】本発明による結果を示すためのシミュレーション結果の一例である。
【図４】本発明によるドライブを示す模式図である。
【符号の説明】
【００２４】
101 ジンバル、102 スライダ、103 導波路/ レーザ、104 媒体、105 記録層、106 軟磁性裏打ち層、107 基板、108 非磁性部、109 検出器、110 制御機構、111 アクチュエータ
201 ヘッド、202 透光部、203 金属マスク、204 媒体、205 記録部、206 非磁性部、207 開口部、208 入射光、209 ギャップ、210R 検出器、210L 検出器
401 サスペンション、402 ヘッド、403 導波路/レーザ、404 媒体、405 記録部、406 軟磁性裏打ち層、407 基板、408 制御機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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