JP4157311B2 - 磁気記録媒体および磁気記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、特に磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うことができ、実質的に同心円状に配置された磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部を備えるディスク状の磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ等の記憶媒体としては、ランダムアクセスが可能ないわゆるハードディスクが使用されるようになっている。
【０００３】
このようなハードディスクへの記録再生は、通常、磁気ヘッドを径方向に移動操作させ、磁気ヘッドが所定のデータトラック上に正確に走査していることを確認しつつ、磁気信号の書き込みないし読み出しが行なわれている。
【０００４】
ところで、近年の高密度記録化に対応するために、例えば、トラック密度を向上させるための有効な記録媒体構造として、磁気トラックが磁気的に分離された、いわゆるディスクリートトラック（Discrete track）型と呼ばれる媒体構造の提案がなされている。
【０００５】
このような媒体においては、一般にサーボパターンと呼ばれる専用パターンが形成されている。この専用パターンとしては、トラッキングのためにデータトラックに対して半トラックピッチずらした所定のパターン群、およびいわゆるトラックアドレスが形成されることが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高記録密度の実現のためにトラックピッチが狭くなる傾向にあるディスクリートトラックメディアにおいては、トラックピッチが狭くなればなるほど、上記サーボパターンを精度良く加工して形成することが困難となる。
【０００７】
また、サーボパターンが存在する領域には、いわゆるデータの記録ができず、磁気記録媒体のトータルの記録容量を低下させる要因となってしまう不都合がある。
【０００８】
このような実状のもとに本発明は創案されたものであり、その目的は、トラッキング制御ができる新規な構造の磁気記録媒体を提供することにある。これにより、媒体の製造が容易になることはもとより、トラック密度の向上、記録容量の向上を図ることもできる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明は、ディスク状の磁気記録媒体と、磁気記録媒体に情報を書き込みまたは読み出しするための磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持した状態で回動し磁気記録媒体の所定の半径位置に磁気ヘッドを移動させるアームと、前記磁気ヘッドの位置決めのために、前記アームの駆動を制御する制御部と、を有する磁気記録装置であって、前記磁気記録媒体は、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うための磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部を備え、前記磁気トラックは、ディスク中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインで周方向に複数の磁気トラックユニットに分割され、前記磁気トラックユニットは、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複数の細分化トラックに細分化され、前記細分化トラックの周方向の長さは、前記信号ギャップの周方向の長さよりも大きく設定されており、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目（ここで、ｎは２以上の整数）に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ異なり、かつ、それぞれの初位相が異なるようになっており、これらの信号ギャップのパターン配列の違いを利用してｎ番目のトラッキング制御が行われるようになっており、ｎ番目の磁気トラックユニットに隣接するｎ−１番目およびｎ＋１番目の磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップからの信号の強度を考慮して、磁気ヘッド位置を補正するための制御信号が出され、この制御信号に基づきｎ番目のトラッキング制御が行われるように構成される。
【００１０】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、各々異なっているとともに、ｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ、予めすでに配列情報として記憶されており、これらの信号ギャップのパターン配列の違いを利用してｎ番目のトラッキング制御ができるように構成される。
【００１１】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、実質的に等ピッチで形成されるとともに、互いの位相差が生じるように初位相を異ならしめてなるように構成される。
【００１２】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、ｎ番目の磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号のみを検出した時をオントラックの状態として認識し、隣接するｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号を付加信号として検出した時をｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニット側にオフトラックの状態として認識し、ｎ番目のトラッキング制御ができるように構成される。
【００１３】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、オフトラックの付加信号レベルに応じて、オフトラック量を検出して、ｎ番目のトラッキング制御がなされるように構成される。
【００１４】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、前記放射状の区割ラインは、一定の幅をもって形成された非磁性部からなり、前記トラッキング制御の開始位置を特定するタイミングマークとして用いられるように構成される。
【００１５】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、前記放射状の区割ラインを形成する一定の幅をもって形成された非磁性部は、その中に、さらに、タイミングマーク用の磁性体部を部分的に有してなるように構成される。
【００１６】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、前記径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインは、ディスク中心から均等の角度割り状態で配置されるように構成される。
【００１７】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、前記径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインは、ディスク中心から異なる任意の角度割り状態で配置されるように構成される。
【００１９】
本発明は、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うための磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部と、を備えるディスク状の磁気記録媒体であって、前記磁気トラックは、ディスク中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインで周方向に複数の磁気トラックユニットに分割され、前記磁気トラックユニットは、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複数の細分化トラックに細分化されており、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目（ここで、ｎは２以上の整数）に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれの初位相が異なるようになっており、前記細分化トラックの周方向の長さは、前記信号ギャップの周方向の長さよりも大きく設定されてなるように構成される。
また、本発明の磁気記録媒体の好ましい態様として、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、実質的に等ピッチで形成されてなるように構成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のディスクリートトラック（Discrete track）型の磁気記録媒体の好適な具体的実施の形態の一例として、いわゆる垂直磁気記録媒体を取りあげて、図１〜図５を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１には、本発明のディスク状の磁気記録媒体１の全体形状を模式的に表す概略平面図が示され、図２（Ａ）には、図１の四角で囲まれた微小部分αの箇所を拡大して模式的に描いた概略図が示される。特に、図２（Ａ）においては、径方向に伸びる複数の放射状の区割ライン８で周方向に複数の磁気トラックユニットに分割された状態が示されている。区割りラインは一定の幅Ｄを持っている。
【００２２】
図２（Ｂ）には、図２（Ａ）における符号βで示されるエリア（点線で円状に描かれた部分）の拡大図が示されている。図３（Ａ）は、本発明の理解を容易にするために比較的簡易な構造を備える垂直磁気記録媒体の実施の形態を模式的断面図として示したものであり、図２（Ａ）の（γ）−（γ）矢視断面図に実質的に相当する。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）はそれぞれ図３（Ａ）の好適な変形例を示したものである。図４（Ａ）は、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列の一例を示したものであり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）との関係において、磁気ヘッドのオントラックおよびオフトラックの状態をそれぞれ検出信号レベルとして表現したものである。図５は、トラッキング制御と、書き込みまたは読み出しとの関係を説明するための図面である。
【００２３】
本発明のディスクリートトラック（Discrete track）型の磁気記録媒体１は、実質的に同心円状に配置された磁気トラックを備えている。特に、図２（Ａ）においては、４本の同心円状に配置された磁気トラック２００，３００，４００，５００が例示されている。これらは同心円状に配置されているために、厳密に言えば各トラックラインは僅かに湾曲している。しかしながら、本発明の理解を容易にするために、図２（Ａ）に示すごとく極めて微小なエリアにおける各トラックラインは、図面上、直線で近似して描いてある。磁気トラックは磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うために用いられる。
【００２４】
本発明のディスクリートトラック（Discrete track）型の磁気記録媒体１は、図２（Ａ）に示されるように、径方向に隣接する磁気トラックの間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部４０を備えている。
【００２５】
また、本発明における磁気トラックが「実質的に同心円状に配置されている」と表現されているのは、いわゆる「同心円の形態」のみならずいわゆる「渦巻き状（らせん状）の形態」をも含む趣旨である。
【００２６】
図３（Ａ）には、図２（Ａ）の（γ）―（γ）矢視断面、すなわち、径方向断面の一般的な形状の一例が示されている。図３（Ａ）に示される形態において、磁気記録媒体１は、非磁性基板５上に、トラック幅Ｔｗと同じ幅の軟磁性裏打ち層１０が形成され、この軟磁性裏打ち層１０の上に同幅の垂直磁気記録層３００，４００が積層されている。この図における垂直磁気記録層３００，４００は、書き込みおよび読み出しが行われる磁気トラック３００，４００と同義である（図２（Ａ）参照）。そして、これらの隣接する磁気トラック３００，４００の間に位置する箇所には、隣接するデータトラック同士が磁気的に分離されて、ディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部４０（ディスクリート部４０）が形成されている。図３（Ａ）において、符号Ｔｐは、磁気トラックのピッチを示している。この磁気トラックのピッチＴｐは、２０〜５００ｎｍ程度とされ、上記トラック幅Ｔｗは、１５〜４００ｎｍ程度とされる。
【００２７】
非磁性基板５としては、アルミニウム、強化ガラス、結晶化ガラス、カーボンプラスチック等、通常この種の磁気記録媒体に使用されるものを用いれば良い。
【００２８】
軟磁性裏打ち層１０としては、ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＮｂ，ＮｉＦｅＭｏ，ＦｅＡｌＳｉ,ＦｅＴａＣ等が好適に用いられる。軟磁性裏打ち層１０の厚さは、０．１〜１０μｍ程度とされる。
【００２９】
垂直磁気記録層３００，４００としては、ＣｏＣｒ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＰｔＣｒＯ，ＴｂＦｅＣｏ等、通常この種の磁気記録媒体の垂直磁気記録層に使用されるものであればいかなるものであっても良い。このような垂直磁気記録層３００，４００の厚さは、使用するヘッドや用いられる記録波長等を考慮しつつ適宜選定すれば良い。通常は、１０〜１００ｎｍ程度とされる。
【００３０】
また、垂直磁気記録層３００，４００の上には、磁性層を保護する目的でＣ、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2等を主体とする保護膜を１〜１０ｎｍ程度の厚さに形成することが望ましい。あまり厚く形成し過ぎるとすると、スペーシングロスの問題が生じる傾向にあり、また、あまりに薄く形成し過ぎると、耐久性等の問題が生じる傾向にある。さらにこの保護膜の上に公知の種々の有機潤滑剤を含有させた潤滑膜を形成してもよい。
【００３１】
図３（Ｂ）に示される磁気記録媒体の構成は、図３（Ａ）のそれの変形例である。欠如凹部４０に非磁性材４０ａが充填されている点で図３（Ａ）に記載されている媒体と異なる。充填された非磁性材４０ａは、図３（Ａ）のディスクリート部４０と実質的に同様な作用を奏する。欠如凹部４０に充填される非磁性材４０ａとしては、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃ等が好適に用いられる。
【００３２】
図３（Ｃ）に示される磁気記録媒体の構成は、図３（Ａ）のそれの変形例である。軟磁性裏打ち層１０が基板５の上の全面に設けられている点で、図３（Ａ）に記載されている媒体と異なる。図３（Ｃ）に示されるごとく、隣接する垂直磁気記録層３００，４００（磁気トラック３００，４００）の間に位置する箇所にディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部４０（ディスクリート部４０）が形成される。
【００３３】
なお、上記磁気トラック３００，４００は、いわゆる垂直磁気記録を目的とした材料に限定されることなく、いわゆる面内記録を目的とした材料に置換しても良いことはもちろんのことである。この場合、軟磁性裏打ち層１０はなくても良い。
【００３４】
本発明における同心円状に配置された磁気トラックは、図１および図２（Ａ）に示されるように、ディスク状の中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ライン８で周方向に複数の磁気トラックユニットに分割されている。
【００３５】
このような放射状の区割ライン８は、通常、一定の幅Ｄをもって形成された非磁性部からなり、トラッキング制御の開始位置を特定するタイミングマークとして用いられる。また、前記非磁性部の中に、さらに、タイミングマーク用の磁性体部を部分的に形成するようにしてもよい。区割ライン８の数は、通常、１００〜１０００本程度とされる。幅Ｄは、５０〜３０００ｎｍ程度とされる。
【００３６】
このように径方向に伸びる複数の放射状の区割ライン８は、図１に示される実施の形態では、ディスク状の中心から均等の角度割り状態で配置されている。しかしながら、この形態に制約されることなく、意図的に、複数の放射状の区割ラインを、ディスク状の中心から異なる任意の角度割り状態で配置するようにしてもよい。
【００３７】
このような区割ライン８により、前述のごとく磁気トラックは、周方向に複数の磁気トラックユニットに分割される。図２（Ａ）において、磁気トラックユニットが、符号２００１，２００２，２００３；３００１，３００２，３００３；４００１，４００２，４００３；５００１，５００２，５００３で示されている。
【００３８】
なお、図２（Ａ）において、区割ライン８は図面の下方から上方に向け、放射状に伸びている。そのため、厳密に言えば各区割ライン８同士は平行関係にはなっていない。しかしながら、本発明においては、発明の理解を容易にするために、図２（Ａ）に示すごとく極めて微小なエリアにおける各区割ライン８は、図面上、平行近似して描いてある。
【００３９】
本発明における上記各磁気トラックユニットは、それぞれ、図２（Ｂ）に示されるように、さらに周方向に所定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されている。図２（Ｂ）では、符号２２ａ〜２２ｃ；３２ａ〜３２ｃ；４２ａ〜４２ｃ；５２ａ〜５２ｃがそれぞれ信号ギャップとして部分的に表示されている。信号ギャップは、通常、磁性体が存在しない状態となっている。従って、この信号ギャップが存在する位置では、磁気信号レベルの低下が生じる。ただし、信号ギャップの存在が磁気信号レベルの低下として確認できる範囲で、僅かな厚さの磁性体層を残すことも可能である。
【００４０】
このような信号ギャップを所定の間隔で形成することによって、一つの磁気トラックユニットに、所定の信号ギャップパターン、換言すれば所定のギャップタイミングが形成される。
【００４１】
図２（Ｂ）における磁気トラックユニット２００２は、図示の範囲で、信号ギャップ２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより細分化されている（細分化トラック２００２ａ〜２００２ｄの形成）。この実施の態様においては、基本的に、各信号ギャップは、所定の信号ギャップ形成ピッチｐで形成されている。ただし、図示のごとく、ラインＬ１を基準として最初に位置する信号ギャップ２２ａは、所定の信号ギャップ形成ピッチｐの約１／３とされている。図示のごとく、隣接するトラックユニットに形成されるギャップタイミングと同じにならないようにするためである。
【００４２】
同様に、図２（Ｂ）における磁気トラックユニット３００２は、図示の範囲で、信号ギャップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃにより細分化されている（細分化トラック３００２ａ〜３００２ｄの形成）。この実施の態様においては、基本的に、信号ギャップは、上記の信号ギャップ形成ピッチｐで形成されている。ただし、図示のごとく、ラインＬ１を基準として最初に位置する信号ギャップ３２ａのみが、所定の信号ギャップ形成ピッチｐの約２／３とされている。隣接するトラックユニットに形成されるギャップタイミングと同じにならないようにするためである。
【００４３】
同様に、図２（Ｂ）における磁気トラックユニット４００２は、図示の範囲で、信号ギャップ４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより細分化されている（細分化トラック４００２ａ〜４００２ｄの形成）。この実施の態様においては、基本的に、信号ギャップは、上記の信号ギャップ形成ピッチｐで形成されている。図示のごとく、ラインＬ１を基準として最初に位置する信号ギャップ４２ａの形成も、上記の信号ギャップ形成ピッチｐで形成されている。隣接するトラックユニットに形成されるギャップタイミングと同じにならないようにするためである。
【００４４】
図２（Ｂ）における磁気トラックユニット５００２は、図示の範囲で、信号ギャップ５２ａ，５２ｂ，５２ｃにより細分化されている（細分化トラック５００２ａ〜５００２ｄの形成）。この実施の態様においては、信号ギャップの形成パターンは、上記磁気トラックユニット２００２のそれと同様とされる。
【００４５】
この実施の形態ではこのような手法により、３種類のギャップタイミングを有するトラックユニットが一組となり、これらのパターンが径方向に向けて順次繰り返されてトラックユニット群が形成される。すなわち、本発明においては、トラッキング対象となる目標トラックと、隣接する両側のトラックを区別するために、最低３種類の信号形成パターンが必要である。一つの磁気トラックユニットに形成される信号ギャップの数は、例えば、３〜２０個程度とされ、信号ギャップの大きさは、例えば、３０〜１０００ｎｍ程度とされる。
【００４６】
上述してきたように、本発明の磁気記録媒体における少なくとも隣接する３本の磁気トラックユニットは、それぞれ異なる信号ギャップのパターン配列を備えることが必要である。すなわち、ギャップタイミングが最低３種類必要とされる。より一般的な記述で表現するならば、ディスク中心から同一の径方向に向けてｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ異なるように形成されている。そして、これらの信号ギャップのパターン配列の違いを利用してｎ番目のトラッキング制御が行われるようになっている。
【００４７】
以下、具体的トラッキング制御について、図４（Ａ）および図４（Ｂ）を参照しつつ説明する。
【００４８】
図４（Ａ）は、ディスク中心から径方向のｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックＴk(n-1)、Ｔk(n)、およびＴk(n+1)における、各磁気トラックユニット２００２，３００２，４００２に形成された信号ギャップのパターン配列を示したものである。各磁気トラックユニット２００２，３００２，４００２に形成された信号ギャップのパターン配列は、前述の図２（Ｂ）に示される各磁気トラックユニット２００２，３００２，４００２に形成された信号ギャップのパターン配列にそれぞれ対応している。つまり、前述したようにディスク中心から径方向のｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列は、実質的に等ピッチで形成されるとともに、互いの位相が異なるように構成されている。
【００４９】
このような媒体構成のもとに、書き込みおよび読み出し用の磁気ヘッド７をｎ番目に位置する磁気トラックＴk(n)にオントラックするようにトラッキング制御することを考える。
【００５０】
（１）磁気ヘッドが図４（Ａ）の(ii)の位置、すなわちオントラックの位置にいる場合、図４（Ｂ）の(ii)として示される磁気トラックユニット３００２に形成された信号ギャップのパターン配列（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…）に応じたギャップ信号（出力低下信号）のみが検出される。この場合、通常、磁気ヘッド位置を補正するための制御信号は出されない。
【００５１】
（２）磁気ヘッドが図４（Ａ）の(i)の位置、すなわち隣接する磁気トラックＴk(n-1)側にオフトラックしている場合、図４（Ｂ）の(i)で示されるギャップ信号パターンが検出される。すなわち、オントラックすべき磁気トラックユニット３００２に形成された信号ギャップのパターン配列（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…）に応じたギャップ信号に加えて、隣接する磁気トラックＴk(n-1)側の磁気トラックユニット２００２に形成された信号ギャップのパターン配列（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ……）に応じたギャップ信号が付加されたトラッキング情報が得られる（図４（Ｂ）の(i)で示される）。
【００５２】
この場合、例えば、本来、発現してはならない隣接トラックユニットのギャップ信号の強度を考慮して、磁気ヘッド位置を補正するための制御信号が出される。すなわち、オフトラックの付加信号レベルに応じて、オフトラック量を検出して、ｎ番目のトラッキング制御がなされるようになっている。
【００５３】
（３）磁気ヘッドが図４（Ａ）の(iii)の位置、すなわち隣接する磁気トラックＴk(n+1)側にオフトラックしている場合、図４（Ｂ）の(iii)で示されるギャップ信号パターンが検出される。すなわち、オントラックすべき磁気トラックユニット３００２に形成された信号ギャップのパターン配列に応じたギャップ信号に加えて、隣接する磁気トラックＴk(n+1)側の磁気トラックユニット４００２に形成された信号ギャップのパターン配列に応じたギャップ信号が付加されたトラッキング情報が得られる（図４（Ｂ）の(iii)で示される）。
【００５４】
この場合、例えば、本来、発現してはならない隣接トラックユニットのギャップ信号の強度を考慮して、磁気ヘッド位置を補正するための制御信号が出される。すなわち、オフトラックの付加信号レベルに応じて、オフトラック量を検出して、ｎ番目のトラッキング制御がなされるようになっている。
【００５５】
上記（１）〜（３）の記載から分かるように、ｎ番目の磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号のみを検出した時をオントラックの状態として認識する具体的トラッキング制御については、隣接するｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号（出力低下信号）を付加信号として検出した時をｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニット側にオフトラックの状態として認識して、オフトラックの付加信号のレベルに応じて、ｎ番目のトラッキング制御ができるようになっている。
【００５６】
なお、ｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ、予めすでに配列情報として制御回路中の記憶素子（例えば、ＲＯＭ(Read Only Memory)）に記憶されている。従って、上記の図４に示される例では、発明の理解が容易となるように、信号ギャップのピッチｐを基本的に同じものとして説明したが、少なくとも３種類のギャップタイミングを有するトラックユニットがあれば十分である。もちろん、３種類以上のギャップタイミングを有するトラックユニットとしてもよい。なお、上述してきた位置検出（ｎ番目のトラッキング制御）は、ノイズ等の影響を排除するために、一つの磁気トラックユニットに形成されて数十個の信号ギャップにより総合的に行うのがよい。
【００５７】
次に、本発明の磁気記録媒体を用いて行われるトラッキング制御と、磁気情報の書き込み又は情報の読み出しとの関係を、図５に基づいて説明する。
【００５８】
本発明においては、図５にその一例が示されるように、同一周上（例えば、Ｔk(n)トラック）での少なくとも一つの磁気トラックユニット３００１を用いて、前記図４を用いて説明したようなトラッキング制御（トラックの位置検出）が行われる。当該トラッキング制御が行なわれた磁気トラックユニット３００１以外の同一周上の他の磁気トラックユニット、例えば、次の位置にある磁気トラックユニット３００２に情報の書き込み又は情報の読み出しが行われる。
【００５９】
その後、図５に示されるように、例えば、次の磁気トラックユニット３００３でトラッキング制御（トラックの位置検出）が行われ、当該トラッキング制御が行なわれた磁気トラックユニット３００３以外の同一周上の他のトラックユニット、例えば、次の位置にあるトラックユニット３００４に情報の書き込み又は情報の読み出しが行われる。
【００６０】
すなわち、一つの磁気トラックユニットを用いて、トラッキング制御をして磁気ヘッドをオントラックの状態にしておき、このオントラック状態を確認あるいはオントラック状態に補正した後、次の磁気トラッキングユニットに情報の書き込み又は情報の読み出しが行われる。オントラックの精度を高め、確実なオントラックを保証するためには、このような位置確認とRead/Writeの操作は出来るだけ交互にすることが望ましいが、２つおき、３つおき、それ以上であってもよい。もちろん、位置検出（トラッキング）に使用した磁気トラッキングユニットは、あとで、情報の書き込み又は情報の読み出しのために用いることができる。この逆に、情報の書き込み又は情報の読み出しのために用いた磁気トラッキングユニットは、あとで、位置検出（トラッキング）のために用いることができる。書き込みのために用いられる高周波電流と、位置検出のためのギャップ信号とは明瞭に区別できるからである。
【００６１】
なお、図５に示されるように、位置検出（トラッキング）操作が行われる間、信号再生回路におけるＡＧＣ(Auto Gain Control)は、ホールドされている必要がある。ＡＧＣが作用するとトラッキング用信号ギャップの出力低下が検出できないからである。
【００６２】
なお、本発明の磁気記録媒体は、従来形成されていた複雑な形状のサーボパターンを備えていない。従ってトラックアドレスやサーボバーストパターンがない。そのため、データトラックの一部に、シリンダ位置、トラック位置、セクター位置．グルーブコード等のデータを書いておく必要があり、そのための初期化フォーマットが必要になる。
【００６３】
上述してきたような磁気記録媒体は、磁気記録装置に組み込まれて使用される。すなわち、磁気記録装置は、上述してきたディスク状の磁気記録媒体と、この磁気記録媒体に情報を書き込みまたは読み出しするための磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを支持した状態で回動し磁気記録媒体の所定の半径位置に磁気ヘッドを移動させるアームと、前記磁気ヘッドの位置決めのために、前記アームの駆動を制御する制御部と、を有して構成される。これらの磁気記録装置の構成において、特に、ディスク状の磁気記録媒体の構成、および当該媒体の作用効果を発現させるべき制御部の制御機構に磁気記録装置の特徴が存在する。すなわち、上述した磁気記録媒体の構造の基に、制御部においては、ｎ番目の磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号のみを検出した時をオントラックの状態として認識し、隣接するｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号を付加信号として検出した時をｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニット側にオフトラックの状態として認識し、このオフトラック量の信号レベルに応じてｎ番目のトラッキング制御がなされる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うための磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部と、を備えるディスク状の磁気記録媒体であって、前記磁気トラックは、ディスク状の中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインで周方向に複数の磁気トラックユニットに分割され、前記磁気トラックユニットは、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されており、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目（ここで、ｎは２以上の整数）に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ異なり、これらの信号ギャップのパターン配列の違いを利用してｎ番目のトラッキング制御が行われるようになっている。このような簡易な構造の媒体ゆえに、製造が容易となり、しかも確実なトラッキング制御ができる。さらに、トラック密度の向上、記録容量の向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のディスク状の磁気記録媒体の全体形状を表す概略平面図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１の四角で囲まれた微小部分αの箇所を拡大して模式的に描いた概略図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における符号βで示されるエリアの拡大図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の理解を容易にするために比較的簡易な構造を備える垂直磁気記録媒体の実施の形態を模式的断面図として示したものであり、図２（Ａ）の（γ）−（γ）矢視断面図に実質的に相当する。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）はそれぞれ図３（Ａ）の好適な変形例を示したものである。
【図４】図４（Ａ）は、ディスク中心から径方向のｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列の一例を示したものであり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）との関係において、磁気ヘッドのオントラックおよびオフトラックの状態をそれぞれ検出信号レベルとして表現したものである。
【図５】図５は、トラッキング制御と、書き込みまたは読み出しとの関係を説明するための図面である。
【符号の説明】
１…磁気記録媒体
５…非磁性基板
８…区割ライン
１０…軟磁性裏打ち層
２２ａ〜２２ｃ；３２ａ〜３２ｃ；４２ａ〜４２ｃ；５２ａ〜５２ｃ…信号ギャップ
４０…ディスクリート部（欠如凹部）
２００，３００，４００，５００…磁気トラック（磁気記録層）
２００１〜２００３；３００１〜３００３；４００１〜４００３；５００１〜５００３…磁気トラックユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、特に磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うことができ、実質的に同心円状に配置された磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部を備えるディスク状の磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ等の記憶媒体としては、ランダムアクセスが可能ないわゆるハードディスクが使用されるようになっている。
【０００３】
このようなハードディスクへの記録再生は、通常、磁気ヘッドを径方向に移動操作させ、磁気ヘッドが所定のデータトラック上に正確に走査していることを確認しつつ、磁気信号の書き込みないし読み出しが行なわれている。
【０００４】
ところで、近年の高密度記録化に対応するために、例えば、トラック密度を向上させるための有効な記録媒体構造として、磁気トラックが磁気的に分離された、いわゆるディスクリートトラック（Discrete track）型と呼ばれる媒体構造の提案がなされている。
【０００５】
このような媒体においては、一般にサーボパターンと呼ばれる専用パターンが形成されている。この専用パターンとしては、トラッキングのためにデータトラックに対して半トラックピッチずらした所定のパターン群、およびいわゆるトラックアドレスが形成されることが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高記録密度の実現のためにトラックピッチが狭くなる傾向にあるディスクリートトラックメディアにおいては、トラックピッチが狭くなればなるほど、上記サーボパターンを精度良く加工して形成することが困難となる。
【０００７】
また、サーボパターンが存在する領域には、いわゆるデータの記録ができず、磁気記録媒体のトータルの記録容量を低下させる要因となってしまう不都合がある。
【０００８】
このような実状のもとに本発明は創案されたものであり、その目的は、トラッキング制御ができる新規な構造の磁気記録媒体を提供することにある。これにより、媒体の製造が容易になることはもとより、トラック密度の向上、記録容量の向上を図ることもできる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明は、ディスク状の磁気記録媒体と、磁気記録媒体に情報を書き込みまたは読み出しするための磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持した状態で回動し磁気記録媒体の所定の半径位置に磁気ヘッドを移動させるアームと、前記磁気ヘッドの位置決めのために、前記アームの駆動を制御する制御部と、を有する磁気記録装置であって、前記磁気記録媒体は、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うための磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部を備え、前記磁気トラックは、ディスク中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインで周方向に複数の磁気トラックユニットに分割され、前記磁気トラックユニットは、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複数の細分化トラックに細分化され、前記細分化トラックの周方向の長さは、前記信号ギャップの周方向の長さよりも大きく設定されており、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目（ここで、ｎは２以上の整数）に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ異なり、かつ、それぞれの初位相が異なるようになっており、これらの信号ギャップのパターン配列の違いを利用してｎ番目のトラッキング制御が行われるようになっており、ｎ番目の磁気トラックユニットに隣接するｎ−１番目およびｎ＋１番目の磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップからの信号の強度を考慮して、磁気ヘッド位置を補正するための制御信号が出され、この制御信号に基づきｎ番目のトラッキング制御が行われるように構成される。
【００１０】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、各々異なっているとともに、ｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ、予めすでに配列情報として記憶されており、これらの信号ギャップのパターン配列の違いを利用してｎ番目のトラッキング制御ができるように構成される。
【００１１】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、実質的に等ピッチで形成されるとともに、互いの位相差が生じるように初位相を異ならしめてなるように構成される。
【００１２】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、ｎ番目の磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号のみを検出した時をオントラックの状態として認識し、隣接するｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号を付加信号として検出した時をｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニット側にオフトラックの状態として認識し、ｎ番目のトラッキング制御ができるように構成される。
【００１３】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、オフトラックの付加信号レベルに応じて、オフトラック量を検出して、ｎ番目のトラッキング制御がなされるように構成される。
【００１４】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、前記放射状の区割ラインは、一定の幅をもって形成された非磁性部からなり、前記トラッキング制御の開始位置を特定するタイミングマークとして用いられるように構成される。
【００１５】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、前記放射状の区割ラインを形成する一定の幅をもって形成された非磁性部は、その中に、さらに、タイミングマーク用の磁性体部を部分的に有してなるように構成される。
【００１６】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、前記径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインは、ディスク中心から均等の角度割り状態で配置されるように構成される。
【００１７】
また、本発明の磁気記録装置の好ましい態様として、前記径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインは、ディスク中心から異なる任意の角度割り状態で配置されるように構成される。
【００１９】
本発明は、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うための磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部と、を備えるディスク状の磁気記録媒体であって、前記磁気トラックは、ディスク中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインで周方向に複数の磁気トラックユニットに分割され、前記磁気トラックユニットは、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複数の細分化トラックに細分化されており、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目（ここで、ｎは２以上の整数）に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれの初位相が異なるようになっており、前記細分化トラックの周方向の長さは、前記信号ギャップの周方向の長さよりも大きく設定されてなるように構成される。
また、本発明の磁気記録媒体の好ましい態様として、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、実質的に等ピッチで形成されてなるように構成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のディスクリートトラック（Discrete track）型の磁気記録媒体の好適な具体的実施の形態の一例として、いわゆる垂直磁気記録媒体を取りあげて、図１〜図５を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１には、本発明のディスク状の磁気記録媒体１の全体形状を模式的に表す概略平面図が示され、図２（Ａ）には、図１の四角で囲まれた微小部分αの箇所を拡大して模式的に描いた概略図が示される。特に、図２（Ａ）においては、径方向に伸びる複数の放射状の区割ライン８で周方向に複数の磁気トラックユニットに分割された状態が示されている。区割りラインは一定の幅Ｄを持っている。
【００２２】
図２（Ｂ）には、図２（Ａ）における符号βで示されるエリア（点線で円状に描かれた部分）の拡大図が示されている。図３（Ａ）は、本発明の理解を容易にするために比較的簡易な構造を備える垂直磁気記録媒体の実施の形態を模式的断面図として示したものであり、図２（Ａ）の（γ）−（γ）矢視断面図に実質的に相当する。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）はそれぞれ図３（Ａ）の好適な変形例を示したものである。図４（Ａ）は、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列の一例を示したものであり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）との関係において、磁気ヘッドのオントラックおよびオフトラックの状態をそれぞれ検出信号レベルとして表現したものである。図５は、トラッキング制御と、書き込みまたは読み出しとの関係を説明するための図面である。
【００２３】
本発明のディスクリートトラック（Discrete track）型の磁気記録媒体１は、実質的に同心円状に配置された磁気トラックを備えている。特に、図２（Ａ）においては、４本の同心円状に配置された磁気トラック２００，３００，４００，５００が例示されている。これらは同心円状に配置されているために、厳密に言えば各トラックラインは僅かに湾曲している。しかしながら、本発明の理解を容易にするために、図２（Ａ）に示すごとく極めて微小なエリアにおける各トラックラインは、図面上、直線で近似して描いてある。磁気トラックは磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うために用いられる。
【００２４】
本発明のディスクリートトラック（Discrete track）型の磁気記録媒体１は、図２（Ａ）に示されるように、径方向に隣接する磁気トラックの間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部４０を備えている。
【００２５】
また、本発明における磁気トラックが「実質的に同心円状に配置されている」と表現されているのは、いわゆる「同心円の形態」のみならずいわゆる「渦巻き状（らせん状）の形態」をも含む趣旨である。
【００２６】
図３（Ａ）には、図２（Ａ）の（γ）―（γ）矢視断面、すなわち、径方向断面の一般的な形状の一例が示されている。図３（Ａ）に示される形態において、磁気記録媒体１は、非磁性基板５上に、トラック幅Ｔｗと同じ幅の軟磁性裏打ち層１０が形成され、この軟磁性裏打ち層１０の上に同幅の垂直磁気記録層３００，４００が積層されている。この図における垂直磁気記録層３００，４００は、書き込みおよび読み出しが行われる磁気トラック３００，４００と同義である（図２（Ａ）参照）。そして、これらの隣接する磁気トラック３００，４００の間に位置する箇所には、隣接するデータトラック同士が磁気的に分離されて、ディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部４０（ディスクリート部４０）が形成されている。図３（Ａ）において、符号Ｔｐは、磁気トラックのピッチを示している。この磁気トラックのピッチＴｐは、２０〜５００ｎｍ程度とされ、上記トラック幅Ｔｗは、１５〜４００ｎｍ程度とされる。
【００２７】
非磁性基板５としては、アルミニウム、強化ガラス、結晶化ガラス、カーボンプラスチック等、通常この種の磁気記録媒体に使用されるものを用いれば良い。
【００２８】
軟磁性裏打ち層１０としては、ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＮｂ，ＮｉＦｅＭｏ，ＦｅＡｌＳｉ,ＦｅＴａＣ等が好適に用いられる。軟磁性裏打ち層１０の厚さは、０．１〜１０μｍ程度とされる。
【００２９】
垂直磁気記録層３００，４００としては、ＣｏＣｒ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＰｔＣｒＯ，ＴｂＦｅＣｏ等、通常この種の磁気記録媒体の垂直磁気記録層に使用されるものであればいかなるものであっても良い。このような垂直磁気記録層３００，４００の厚さは、使用するヘッドや用いられる記録波長等を考慮しつつ適宜選定すれば良い。通常は、１０〜１００ｎｍ程度とされる。
【００３０】
また、垂直磁気記録層３００，４００の上には、磁性層を保護する目的でＣ、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2等を主体とする保護膜を１〜１０ｎｍ程度の厚さに形成することが望ましい。あまり厚く形成し過ぎるとすると、スペーシングロスの問題が生じる傾向にあり、また、あまりに薄く形成し過ぎると、耐久性等の問題が生じる傾向にある。さらにこの保護膜の上に公知の種々の有機潤滑剤を含有させた潤滑膜を形成してもよい。
【００３１】
図３（Ｂ）に示される磁気記録媒体の構成は、図３（Ａ）のそれの変形例である。欠如凹部４０に非磁性材４０ａが充填されている点で図３（Ａ）に記載されている媒体と異なる。充填された非磁性材４０ａは、図３（Ａ）のディスクリート部４０と実質的に同様な作用を奏する。欠如凹部４０に充填される非磁性材４０ａとしては、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃ等が好適に用いられる。
【００３２】
図３（Ｃ）に示される磁気記録媒体の構成は、図３（Ａ）のそれの変形例である。軟磁性裏打ち層１０が基板５の上の全面に設けられている点で、図３（Ａ）に記載されている媒体と異なる。図３（Ｃ）に示されるごとく、隣接する垂直磁気記録層３００，４００（磁気トラック３００，４００）の間に位置する箇所にディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部４０（ディスクリート部４０）が形成される。
【００３３】
なお、上記磁気トラック３００，４００は、いわゆる垂直磁気記録を目的とした材料に限定されることなく、いわゆる面内記録を目的とした材料に置換しても良いことはもちろんのことである。この場合、軟磁性裏打ち層１０はなくても良い。
【００３４】
本発明における同心円状に配置された磁気トラックは、図１および図２（Ａ）に示されるように、ディスク状の中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ライン８で周方向に複数の磁気トラックユニットに分割されている。
【００３５】
このような放射状の区割ライン８は、通常、一定の幅Ｄをもって形成された非磁性部からなり、トラッキング制御の開始位置を特定するタイミングマークとして用いられる。また、前記非磁性部の中に、さらに、タイミングマーク用の磁性体部を部分的に形成するようにしてもよい。区割ライン８の数は、通常、１００〜１０００本程度とされる。幅Ｄは、５０〜３０００ｎｍ程度とされる。
【００３６】
このように径方向に伸びる複数の放射状の区割ライン８は、図１に示される実施の形態では、ディスク状の中心から均等の角度割り状態で配置されている。しかしながら、この形態に制約されることなく、意図的に、複数の放射状の区割ラインを、ディスク状の中心から異なる任意の角度割り状態で配置するようにしてもよい。
【００３７】
このような区割ライン８により、前述のごとく磁気トラックは、周方向に複数の磁気トラックユニットに分割される。図２（Ａ）において、磁気トラックユニットが、符号２００１，２００２，２００３；３００１，３００２，３００３；４００１，４００２，４００３；５００１，５００２，５００３で示されている。
【００３８】
なお、図２（Ａ）において、区割ライン８は図面の下方から上方に向け、放射状に伸びている。そのため、厳密に言えば各区割ライン８同士は平行関係にはなっていない。しかしながら、本発明においては、発明の理解を容易にするために、図２（Ａ）に示すごとく極めて微小なエリアにおける各区割ライン８は、図面上、平行近似して描いてある。
【００３９】
本発明における上記各磁気トラックユニットは、それぞれ、図２（Ｂ）に示されるように、さらに周方向に所定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されている。図２（Ｂ）では、符号２２ａ〜２２ｃ；３２ａ〜３２ｃ；４２ａ〜４２ｃ；５２ａ〜５２ｃがそれぞれ信号ギャップとして部分的に表示されている。信号ギャップは、通常、磁性体が存在しない状態となっている。従って、この信号ギャップが存在する位置では、磁気信号レベルの低下が生じる。ただし、信号ギャップの存在が磁気信号レベルの低下として確認できる範囲で、僅かな厚さの磁性体層を残すことも可能である。
【００４０】
このような信号ギャップを所定の間隔で形成することによって、一つの磁気トラックユニットに、所定の信号ギャップパターン、換言すれば所定のギャップタイミングが形成される。
【００４１】
図２（Ｂ）における磁気トラックユニット２００２は、図示の範囲で、信号ギャップ２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより細分化されている（細分化トラック２００２ａ〜２００２ｄの形成）。この実施の態様においては、基本的に、各信号ギャップは、所定の信号ギャップ形成ピッチｐで形成されている。ただし、図示のごとく、ラインＬ１を基準として最初に位置する信号ギャップ２２ａは、所定の信号ギャップ形成ピッチｐの約１／３とされている。図示のごとく、隣接するトラックユニットに形成されるギャップタイミングと同じにならないようにするためである。
【００４２】
同様に、図２（Ｂ）における磁気トラックユニット３００２は、図示の範囲で、信号ギャップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃにより細分化されている（細分化トラック３００２ａ〜３００２ｄの形成）。この実施の態様においては、基本的に、信号ギャップは、上記の信号ギャップ形成ピッチｐで形成されている。ただし、図示のごとく、ラインＬ１を基準として最初に位置する信号ギャップ３２ａのみが、所定の信号ギャップ形成ピッチｐの約２／３とされている。隣接するトラックユニットに形成されるギャップタイミングと同じにならないようにするためである。
【００４３】
同様に、図２（Ｂ）における磁気トラックユニット４００２は、図示の範囲で、信号ギャップ４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより細分化されている（細分化トラック４００２ａ〜４００２ｄの形成）。この実施の態様においては、基本的に、信号ギャップは、上記の信号ギャップ形成ピッチｐで形成されている。図示のごとく、ラインＬ１を基準として最初に位置する信号ギャップ４２ａの形成も、上記の信号ギャップ形成ピッチｐで形成されている。隣接するトラックユニットに形成されるギャップタイミングと同じにならないようにするためである。
【００４４】
図２（Ｂ）における磁気トラックユニット５００２は、図示の範囲で、信号ギャップ５２ａ，５２ｂ，５２ｃにより細分化されている（細分化トラック５００２ａ〜５００２ｄの形成）。この実施の態様においては、信号ギャップの形成パターンは、上記磁気トラックユニット２００２のそれと同様とされる。
【００４５】
この実施の形態ではこのような手法により、３種類のギャップタイミングを有するトラックユニットが一組となり、これらのパターンが径方向に向けて順次繰り返されてトラックユニット群が形成される。すなわち、本発明においては、トラッキング対象となる目標トラックと、隣接する両側のトラックを区別するために、最低３種類の信号形成パターンが必要である。一つの磁気トラックユニットに形成される信号ギャップの数は、例えば、３〜２０個程度とされ、信号ギャップの大きさは、例えば、３０〜１０００ｎｍ程度とされる。
【００４６】
上述してきたように、本発明の磁気記録媒体における少なくとも隣接する３本の磁気トラックユニットは、それぞれ異なる信号ギャップのパターン配列を備えることが必要である。すなわち、ギャップタイミングが最低３種類必要とされる。より一般的な記述で表現するならば、ディスク中心から同一の径方向に向けてｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ異なるように形成されている。そして、これらの信号ギャップのパターン配列の違いを利用してｎ番目のトラッキング制御が行われるようになっている。
【００４７】
以下、具体的トラッキング制御について、図４（Ａ）および図４（Ｂ）を参照しつつ説明する。
【００４８】
図４（Ａ）は、ディスク中心から径方向のｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックＴk(n-1)、Ｔk(n)、およびＴk(n+1)における、各磁気トラックユニット２００２，３００２，４００２に形成された信号ギャップのパターン配列を示したものである。各磁気トラックユニット２００２，３００２，４００２に形成された信号ギャップのパターン配列は、前述の図２（Ｂ）に示される各磁気トラックユニット２００２，３００２，４００２に形成された信号ギャップのパターン配列にそれぞれ対応している。つまり、前述したようにディスク中心から径方向のｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列は、実質的に等ピッチで形成されるとともに、互いの位相が異なるように構成されている。
【００４９】
このような媒体構成のもとに、書き込みおよび読み出し用の磁気ヘッド７をｎ番目に位置する磁気トラックＴk(n)にオントラックするようにトラッキング制御することを考える。
【００５０】
（１）磁気ヘッドが図４（Ａ）の(ii)の位置、すなわちオントラックの位置にいる場合、図４（Ｂ）の(ii)として示される磁気トラックユニット３００２に形成された信号ギャップのパターン配列（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…）に応じたギャップ信号（出力低下信号）のみが検出される。この場合、通常、磁気ヘッド位置を補正するための制御信号は出されない。
【００５１】
（２）磁気ヘッドが図４（Ａ）の(i)の位置、すなわち隣接する磁気トラックＴk(n-1)側にオフトラックしている場合、図４（Ｂ）の(i)で示されるギャップ信号パターンが検出される。すなわち、オントラックすべき磁気トラックユニット３００２に形成された信号ギャップのパターン配列（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…）に応じたギャップ信号に加えて、隣接する磁気トラックＴk(n-1)側の磁気トラックユニット２００２に形成された信号ギャップのパターン配列（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ……）に応じたギャップ信号が付加されたトラッキング情報が得られる（図４（Ｂ）の(i)で示される）。
【００５２】
この場合、例えば、本来、発現してはならない隣接トラックユニットのギャップ信号の強度を考慮して、磁気ヘッド位置を補正するための制御信号が出される。すなわち、オフトラックの付加信号レベルに応じて、オフトラック量を検出して、ｎ番目のトラッキング制御がなされるようになっている。
【００５３】
（３）磁気ヘッドが図４（Ａ）の(iii)の位置、すなわち隣接する磁気トラックＴk(n+1)側にオフトラックしている場合、図４（Ｂ）の(iii)で示されるギャップ信号パターンが検出される。すなわち、オントラックすべき磁気トラックユニット３００２に形成された信号ギャップのパターン配列に応じたギャップ信号に加えて、隣接する磁気トラックＴk(n+1)側の磁気トラックユニット４００２に形成された信号ギャップのパターン配列に応じたギャップ信号が付加されたトラッキング情報が得られる（図４（Ｂ）の(iii)で示される）。
【００５４】
この場合、例えば、本来、発現してはならない隣接トラックユニットのギャップ信号の強度を考慮して、磁気ヘッド位置を補正するための制御信号が出される。すなわち、オフトラックの付加信号レベルに応じて、オフトラック量を検出して、ｎ番目のトラッキング制御がなされるようになっている。
【００５５】
上記（１）〜（３）の記載から分かるように、ｎ番目の磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号のみを検出した時をオントラックの状態として認識する具体的トラッキング制御については、隣接するｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号（出力低下信号）を付加信号として検出した時をｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニット側にオフトラックの状態として認識して、オフトラックの付加信号のレベルに応じて、ｎ番目のトラッキング制御ができるようになっている。
【００５６】
なお、ｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ、予めすでに配列情報として制御回路中の記憶素子（例えば、ＲＯＭ(Read Only Memory)）に記憶されている。従って、上記の図４に示される例では、発明の理解が容易となるように、信号ギャップのピッチｐを基本的に同じものとして説明したが、少なくとも３種類のギャップタイミングを有するトラックユニットがあれば十分である。もちろん、３種類以上のギャップタイミングを有するトラックユニットとしてもよい。なお、上述してきた位置検出（ｎ番目のトラッキング制御）は、ノイズ等の影響を排除するために、一つの磁気トラックユニットに形成されて数十個の信号ギャップにより総合的に行うのがよい。
【００５７】
次に、本発明の磁気記録媒体を用いて行われるトラッキング制御と、磁気情報の書き込み又は情報の読み出しとの関係を、図５に基づいて説明する。
【００５８】
本発明においては、図５にその一例が示されるように、同一周上（例えば、Ｔk(n)トラック）での少なくとも一つの磁気トラックユニット３００１を用いて、前記図４を用いて説明したようなトラッキング制御（トラックの位置検出）が行われる。当該トラッキング制御が行なわれた磁気トラックユニット３００１以外の同一周上の他の磁気トラックユニット、例えば、次の位置にある磁気トラックユニット３００２に情報の書き込み又は情報の読み出しが行われる。
【００５９】
その後、図５に示されるように、例えば、次の磁気トラックユニット３００３でトラッキング制御（トラックの位置検出）が行われ、当該トラッキング制御が行なわれた磁気トラックユニット３００３以外の同一周上の他のトラックユニット、例えば、次の位置にあるトラックユニット３００４に情報の書き込み又は情報の読み出しが行われる。
【００６０】
すなわち、一つの磁気トラックユニットを用いて、トラッキング制御をして磁気ヘッドをオントラックの状態にしておき、このオントラック状態を確認あるいはオントラック状態に補正した後、次の磁気トラッキングユニットに情報の書き込み又は情報の読み出しが行われる。オントラックの精度を高め、確実なオントラックを保証するためには、このような位置確認とRead/Writeの操作は出来るだけ交互にすることが望ましいが、２つおき、３つおき、それ以上であってもよい。もちろん、位置検出（トラッキング）に使用した磁気トラッキングユニットは、あとで、情報の書き込み又は情報の読み出しのために用いることができる。この逆に、情報の書き込み又は情報の読み出しのために用いた磁気トラッキングユニットは、あとで、位置検出（トラッキング）のために用いることができる。書き込みのために用いられる高周波電流と、位置検出のためのギャップ信号とは明瞭に区別できるからである。
【００６１】
なお、図５に示されるように、位置検出（トラッキング）操作が行われる間、信号再生回路におけるＡＧＣ(Auto Gain Control)は、ホールドされている必要がある。ＡＧＣが作用するとトラッキング用信号ギャップの出力低下が検出できないからである。
【００６２】
なお、本発明の磁気記録媒体は、従来形成されていた複雑な形状のサーボパターンを備えていない。従ってトラックアドレスやサーボバーストパターンがない。そのため、データトラックの一部に、シリンダ位置、トラック位置、セクター位置．グルーブコード等のデータを書いておく必要があり、そのための初期化フォーマットが必要になる。
【００６３】
上述してきたような磁気記録媒体は、磁気記録装置に組み込まれて使用される。すなわち、磁気記録装置は、上述してきたディスク状の磁気記録媒体と、この磁気記録媒体に情報を書き込みまたは読み出しするための磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを支持した状態で回動し磁気記録媒体の所定の半径位置に磁気ヘッドを移動させるアームと、前記磁気ヘッドの位置決めのために、前記アームの駆動を制御する制御部と、を有して構成される。これらの磁気記録装置の構成において、特に、ディスク状の磁気記録媒体の構成、および当該媒体の作用効果を発現させるべき制御部の制御機構に磁気記録装置の特徴が存在する。すなわち、上述した磁気記録媒体の構造の基に、制御部においては、ｎ番目の磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号のみを検出した時をオントラックの状態として認識し、隣接するｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列に沿った信号を付加信号として検出した時をｎ−１番目、又はｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニット側にオフトラックの状態として認識し、このオフトラック量の信号レベルに応じてｎ番目のトラッキング制御がなされる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うための磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部と、を備えるディスク状の磁気記録媒体であって、前記磁気トラックは、ディスク状の中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインで周方向に複数の磁気トラックユニットに分割され、前記磁気トラックユニットは、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されており、ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目（ここで、ｎは２以上の整数）に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ異なり、これらの信号ギャップのパターン配列の違いを利用してｎ番目のトラッキング制御が行われるようになっている。このような簡易な構造の媒体ゆえに、製造が容易となり、しかも確実なトラッキング制御ができる。さらに、トラック密度の向上、記録容量の向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のディスク状の磁気記録媒体の全体形状を表す概略平面図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１の四角で囲まれた微小部分αの箇所を拡大して模式的に描いた概略図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における符号βで示されるエリアの拡大図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の理解を容易にするために比較的簡易な構造を備える垂直磁気記録媒体の実施の形態を模式的断面図として示したものであり、図２（Ａ）の（γ）−（γ）矢視断面図に実質的に相当する。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）はそれぞれ図３（Ａ）の好適な変形例を示したものである。
【図４】図４（Ａ）は、ディスク中心から径方向のｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットに形成された信号ギャップのパターン配列の一例を示したものであり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）との関係において、磁気ヘッドのオントラックおよびオフトラックの状態をそれぞれ検出信号レベルとして表現したものである。
【図５】図５は、トラッキング制御と、書き込みまたは読み出しとの関係を説明するための図面である。
【符号の説明】
１…磁気記録媒体
５…非磁性基板
８…区割ライン
１０…軟磁性裏打ち層
２２ａ〜２２ｃ；３２ａ〜３２ｃ；４２ａ〜４２ｃ；５２ａ〜５２ｃ…信号ギャップ
４０…ディスクリート部（欠如凹部）
２００，３００，４００，５００…磁気トラック（磁気記録層）
２００１〜２００３；３００１〜３００３；４００１〜４００３；５００１〜５００３…磁気トラックユニット
Claims (3)
- ディスク状の磁気記録媒体と、
磁気記録媒体に情報を書き込みまたは読み出しするための磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを支持した状態で回動し磁気記録媒体の所定の半径位置に磁気ヘッドを移動させるアームと、
前記磁気ヘッドの位置決めのために、前記アームの駆動を制御する制御部と、を有する磁気記録装置であって、
前記磁気記録媒体は、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うための磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部を備え、
前記磁気トラックは、ディスク中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインで周方向に複数の磁気トラックユニットに分割され、
前記磁気トラックユニットは、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複数の細分化トラックに細分化され、
前記細分化トラックの周方向の長さは、前記信号ギャップの周方向の長さよりも大きく設定されており、
ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目（ここで、ｎは２以上の整数）に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれ異なり、かつ、それぞれの初位相が異なるようになっており、これらの信号ギャップのパターン配列の違いを利用してｎ番目のトラッキング制御が行われるようになっており、
ｎ番目の磁気トラックユニットに隣接するｎ−１番目およびｎ＋１番目の磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップからの信号の強度を考慮して、磁気ヘッド位置を補正するための制御信号が出され、この制御信号に基づきｎ番目のトラッキング制御が行われるようになっていることを特徴とする磁気記録装置。 - 実質的に同心円状に配置され、磁気情報の書き込みおよび読み出しを行うための磁気トラックと、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙を磁気的に分離するためのディスクリート部と、を備えるディスク状の磁気記録媒体であって、
前記磁気トラックは、ディスク中心から径方向に伸びる複数の放射状の区割ラインで周方向に複数の磁気トラックユニットに分割され、
前記磁気トラックユニットは、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複数の細分化トラックに細分化されており、
ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目（ここで、ｎは２以上の整数）に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、それぞれの初位相が異なるようになっており、
前記細分化トラックの周方向の長さは、前記信号ギャップの周方向の長さよりも大きく設定されてなることを特徴とする磁気記録媒体。 - ディスク中心から同一径方向に向かってｎ−１番目、ｎ番目、およびｎ＋１番目に位置する磁気トラックユニットのそれぞれに形成された信号ギャップのパターン配列は、実質的に等ピッチで形成されてなる請求項２に記載の磁気記録媒体。
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