JP2001126202A - 磁気記録媒体及びこれを用いた磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のトラックからなる記録単位毎に順次に
記録再生がなされる磁気記録媒体において、平均的なト
ラック密度を向上する。 【解決手段】 本発明に係る磁気記録媒体は、隣接する
一定数のトラック４０ごとに複数の記録単位１０Ａ，…
が構成され、各記録単位１０Ａ，…内での情報の記録方
向１１Ａ，…がトラック４０の外周方向又は内周方向の
いずれか一方であり、隣接する記録単位１０Ａ，…同士
の記録方向１１Ａ，…が互いに逆になっている。隣接す
る記録単位１０Ａ，…の順次記録の方向が交互になるよ
うにトラック４０の記録を行うことにより、記録単位１
０Ａ，…間の隙間を設ける必要がある箇所を半減するこ
とができるため、平均的なトラック密度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同心円状又はスパ
イラル状に複数のトラックに情報が記録される磁気記録
媒体に関し、詳しくは、トラックレイアウト及び記録再
生の方向を規定することによりトラック密度を高めた磁
気記録媒体及びこれを用いた磁気記録再生装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】円盤型の磁気記録媒体を用いた磁気記録
再生装置は、コンピューターの外部記録装置や画像記録
装置として利用されており、近年の情報量の増大ととも
に、大容量化及び高密度化が進展している。磁気記録再
生装置において記録密度を向上させる方法の一つは、単
位幅あたりのトラック数すなわちトラック密度を向上さ
せることである。このトラック密度の向上には、トラッ
クピッチを小さくするとともに、記録トラック幅及び再
生トラック幅を小さくする必要がある。

【０００３】通常の磁気記録再生装置においては、磁気
ヘッドの位置決め誤差を考慮して、狙いのトラック位置
からずれたところで記録及び再生がおこなわれても致命
的なエラーにならないように、図４に示すように「トラ
ックピッチ３１ ＞ 記録トラック幅３２ ＞ 再生トラッ
ク幅３３」の関係が成立するように設計されている。し
たがって、トラックピッチ３１を狭くし、トラック密度
を向上させるためには、まず記録トラック幅３２を狭く
することが重要となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記録ト
ラック幅を狭くすると、次のような問題が発生する。
．記録トラック幅を極端に小さくした場合は、記録能
力が低下し、十分な飽和記録が行えないため、オーバー
ライト特性などが顕著に劣化する。．位置決め誤差に
よるエラーの発生確率が記録トラック幅の値に直接関係
するため、記録トラック幅の加工精度のばらつきにより
磁気ヘッドの製造歩留りが著しく低下する。

【０００５】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、記録トラック
幅を狭くすることなくトラック密度を向上できる磁気記
録媒体、及びこれを用いた磁気記録再生装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者は、特願平１１−１４０７６６号（未公
開）において、記録トラック幅に依らずに高トラック密
度を実現させた磁気記録媒体を考案した。そのトラック
レイアウトを図５に示す。情報は複数のトラック４０か
らなる記録単位４１Ａ，…毎に記録され、一つの記録単
位４１Ａ，…の中ではトラック４０は内周方向に順次記
録されている。

【０００７】このトラックレイアウトでは、記録方向４
２が固定されているため、隣接トラックから既存トラッ
クへの位置決め誤差による上書きが片側だけでしか生じ
ない。そのため、記録トラック幅３２よりもトラックピ
ッチ４３を小さくしても、隣接トラックからの情報が上
書きされない領域が広く確保されることになる。したが
って、記録トラック幅３２よりもトラックピッチ４３を
小さくすることができるとともに、記録トラック幅３２
のばらつきを考慮することなくトラックピッチ４３を設
計することもできる。

【０００８】この磁気記録媒体では、ランダムアクセス
は複数のトラック４０からなる記録単位４１Ａ，…ごと
に行われる。これは、一つの記録単位４１Ａ，…内にお
いて異なる記録方向を採用すると、両側の隣接トラック
からの重ね書きが生じてしまうためである。記録単位４
１Ａの末尾のトラック４０のピッチは、隣接する記録単
位４１Ｂとの記録順序が不明であるので、記録単位４１
Ａ内のトラックピッチ４３よりも大きくとる必要があ
る。例えば、記録単位４１Ｂが記録された後に記録単位
４１Ａが記録される場合にも、記録単位４１Ｂの先頭の
トラック４０が十分な幅を持つように、記録単位４１Ｂ
と記録単位４１Ａとの間に、記録トラック幅３２とトラ
ックピッチ４３との差程度の隙間を設けておく必要があ
る。この隙間を記録単位間間隔４４と定義する。

【０００９】記録単位間間隔４４は、各記録単位４１
Ａ，…毎に設ける必要がある。そのため、記録単位４１
Ａ，…内のトラック４０の数が少ない場合や記録トラッ
ク幅３２が大きい場合、全体のフォーマット効率が悪く
なるので、実効的なトラック密度が大きくならない。

【００１０】本発明者は、更なる記録密度の向上を図る
ために研究を続けた結果、記録単位間間隔４４を半減で
きる手段を考え出した。

【００１１】すなわち、本発明に係る磁気記録媒体は、
同心円状又はスパイラル状に形成された多数のトラック
に情報が記録される磁気記録媒体において、隣接する一
定数のトラックごとに複数の記録単位が構成され、これ
らの各記録単位内での情報の記録方向がトラックの外周
方向又は内周方向のいずれか一方であり、隣接する記録
単位同士の記録方向が互いに逆になっていることを特徴
とするものである。

【００１２】一つの記録単位において、複数のトラック
は例えば外周側から内周側へ順次に記録されていく。こ
のとき、先に記録されたトラックは、内周側が後に記録
されるトラックによって重ねて記録される可能性がある
ものの、外周側が重ねて記録されることはない。一方、
従来技術では、トラックの内周側及び外周側の両方に重
ねて記録される可能性があったので、それぞれにマージ
ンを採らなければならなかった（図４参照）。これに対
して、本発明では、内周側又は外周側のどちらか一方に
のみ重ねて記録される可能性があるので、マージンは半
分でよい。したがって、トラックピッチを小さくでき
る。トラックピッチを小さくしなければ、位置決め誤差
によるエラー発生率を低減できる。

【００１３】隣接する記録単位同士の記録方向が同じで
ある場合、例えば記録方向が外周側から内周側へ向かう
ものであるとき、後に記録する記録単位の末尾トラック
の内周側は、先に記録された記録単位の先頭トラックの
外周側に重ねて記録される可能性がある。したがって、
各記録単位の末尾トラックには一つのマージンを採らな
ければならない（図５参照）。これに対して、本発明で
は、隣接する記録単位同士の記録方向が互いに逆になっ
ているので、双方の記録単位の末尾トラックの片側が互
いに重なって記録される可能性がある。したがって、双
方の記録単位の末尾トラック間に一つのマージンを採ら
なければならない。すなわち、各記録単位の末尾トラッ
クは半分のマージンでよいことになる。

【００１４】換言すると、本発明においては、隣接する
記録単位間で記録方向が互いに遠ざかる方向である場
合、各記録単位の末尾トラックのピッチを記録単位内の
トラックピッチと等しくすることができる。一方、隣接
する記録単位間で記録方向が互いに近づく方向である場
合、両側の記録単位から記録される可能性のある記録単
位間間隔を設ける。そのため、記録単位間間隔は記録単
位の境界に対して一つおきに設ければよいので、フォー
マット効率が上がり実効的なトラック密度が向上する。

【００１５】また、複数の記録面に情報が記録されてい
る場合、互いに隣接する記録面において、記録単位内の
記録方向を交互にすることにより、複数の記録面の記録
単位間で情報の記録再生をおこなう際に、ヘッドのシー
クを行う必要がなくなるので、スループットを上げるこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る磁気記録媒
体の第一実施形態の一部を示す概略平面図である。以
下、この図面に基づき説明する。

【００１７】本実施形態の磁気記録媒体は、隣接する一
定数のトラック４０ごとに複数の記録単位１０Ａ，…が
構成され、各記録単位１０Ａ，…内での情報の記録方向
１１Ａ，…がトラック４０の外周方向又は内周方向のい
ずれか一方であり、隣接する記録単位１０Ａ，…同士の
記録方向１１Ａ，…が互いに逆になっている。

【００１８】情報の記録は記録単位１０Ａ，…ごとに行
われる。各記録単位１０Ａ，…は複数のトラック４０か
ら構成されており、各記録単位１０Ａ，…内で、外周側
から内周側（内周方向）又は内周側から外周側（外周方
向）に順次にトラック４０が記録されている。トラック
４０は、所定のトラックピッチ４３だけ、記録ヘッド
(図示せず)が移動して記録される。トラックピッチ４３
は、必ずしも記録トラック幅３２よりも広い必要はな
い。すなわち、隣接したトラック４０が記録された後に
残ったトラック幅は、再生トラック幅３３及び信号の品
質に依存し選択される。トラックピッチ４３が記録トラ
ック幅３２よりも小さい場合は、この記録された後に残
ったトラック幅はトラックピッチ４３に等しくなる。

【００１９】隣接した記録単位１０Ａ，…では、各記録
単位１０Ａ，…内での記録方向１１Ａ，…が互いに逆に
なる。すなわち、記録単位１０Ａ，１０Ｃでは記録方向
１１Ａ，１１Ｃが内周方向であるのに対し、記録単位１
０Ｂでは記録方向１１Ｂが外周方向である。

【００２０】記録単位１０Ａと記録単位１０Ｂとの間に
は、記録単位間間隔４４が設けられる。記録単位間間隔
４４の最小値は、記録トラック幅３２とトラックピッチ
４３との差に等しくなる。この場合、記録単位間間隔４
４の領域では、記録単位１０Ａの内周側のトラック４０
と記録単位１０Ｂの外周側のトラック４０とのいずれか
後に記録された情報が記録される。このとき、先に記録
されたトラック４０は、後に記録されたトラック４０に
より重ね書きされることになるため、その幅が減少する
が、少なくとも記録単位１０Ａ，…内の他のトラック４
０と同じ幅を有することになる。

【００２１】記録単位１０Ｂと記録単位１０Ｃとの間に
は、記録単位間間隔４４を設ける必要がない。これは、
記録単位１０Ｂの内周側のトラック４０と記録単位１０
Ｃの外周側のトラック４０とが重ならないためである。
ただし、記録する際の位置決め誤差を考慮した場合、記
録単位１０Ｂと記録単位１０Ｃとの間にも記録単位間間
隔(図示せず)を設ける必要がある。このとき、記録単位
１０Ａと記録単位１０Ｃの間の記録単位間間隔４４もこ
の図示しない記録単位間間隔だけ増やす必要がある。

【００２２】次に、本実施形態の磁気記録媒体の作用及
び効果について説明する。簡単のため、記録トラック幅
をｗ、再生トラック幅をｒ、記録単位内のトラックピッ
チをｐ（ｐ＜ｗ）、記録単位間間隔をｑ、記録単位内の
トラックの本数をｎとし、書き込み時の位置決め誤差を
０としてその原理を説明する。

【００２３】図５に示した磁気記録媒体の場合、記録単
位間間隔４４はいずれの記録単位１０Ａ，…間において
もｑ＝ｗ−ｐとする必要がある。これは、例えば、記録
単位４１Ｂを記録後に記録単位４１Ａを記録した場合
に、記録単位４１Ｂの先頭トラックに十分な記録領域を
確保する必要があるためである。

【００２４】一方、図１に示した本実施形態の磁気記録
媒体の場合、記録単位１０Ａと記録単位１０Ｂとの間は
ｑ＝ｗ−ｐ、記録単位１０Ｂと記録単位１０Ｃとの間は
ｑ＝０というように、記録単位間間隔４４は交互に０と
ｗ−ｐとを設定すればよい。したがって、記録単位間間
隔４４を考慮したディスク径全体での平均のトラックピ
ッチは、図５の磁気記録媒体がｐ＋（ｗ−ｐ）／ｎであ
るのに対し、本実施形態の磁気記録媒体がｐ＋（ｗ−
ｐ）／（２ｎ）となる。これにより、本実施形態の磁気
記録媒体によれば、小さなトラックピッチすなわち大き
なトラック密度が得られる。

【００２５】例えば、記録トラック幅ｗを０．６μm、
トラックピッチｐを０．３μｍ、記録単位内のトラック
数ｎを２とした場合を考える。この場合、図５の磁気記
録媒体では、平均トラックピッチ及びトラック密度がそ
れぞれ０．４５μｍ、５６ｋＴＰＩとなる。これに対
し、本実施形態の磁気記録媒体では、それぞれ０．３７
５μｍ、６７ｋＴＰＩとなるので、約２０％のトラック
密度の向上が見込まれる。

【００２６】図２は、本発明に係る磁気記録媒体の第二
実施形態を示す概略断面図である。以下、この図面に基
づき説明する。

【００２７】本実施形態の磁気記録媒体は、第一実施形
態の磁気記録媒体１２１〜１２３を三枚組み合わせたも
のである。磁気記録媒体１２１〜１２３は、それぞれ表
側に記録面１２１ａ〜１２３ａを有し、それぞれ裏側に
記録面１２１ｂ〜１２３ｂを有する。シリンダ１５Ａ
は、各記録面１２１ａ〜１２３ａ，１２１ｂ〜１２３ｂ
の中心から同じ距離にある記録単位１３１ａ〜１３３
ａ，１３１ｂ〜１３３ｂによって構成される。シリンダ
１５Ａ内において、表側の記録単位１３１ａ〜１３３ａ
の記録方向１４１ａ〜１４３ａと、裏側の１３１ｂ〜１
３３ｂの記録方向１４１ｂ〜１４３ｂとは互いに逆であ
る。各シリンダ１５Ｂ〜１５Ｆについても同様である。

【００２８】例えば、磁気記録媒体１２１において、表
側の記録単位１３１ａの記録方向１４１ａが内周方向と
すると、裏側の記録単位１３１ｂの記録方向１４１ｂが
外周方向となる。なお、磁気記録媒体１２１〜１２３の
中心には、図示しないスピンドルモータに連結された軸
１６が挿設されている。

【００２９】次に、本実施形態の磁気記録媒体の作用及
び効果について説明する。

【００３０】本実施形態の磁気記録媒体では、同一シリ
ンダ１５Ａ，…内の各記録面１２１ａ，…の表側と裏側
とにおいて、記録方向１４１ａ，…が交互になる構成と
なっている。そのため、同一シリンダ１５Ａ，…内でア
クティブな磁気ヘッド(図示せず)の交換、例えば、磁気
記録媒体１２１の表側の記録から裏側の記録を連続的に
チェンジする際に、磁気ヘッドの移動距離を小さくする
ことができる。そのため、磁気ヘッドの位置決めに関す
る時間を短くすることが可能になり、スループットを高
めることが可能になる。

【００３１】なお、一つのシリンダにおける記録方向
は、本実施形態では表側と裏側とで物理的に交互として
いるが、ヘッドチェンジのアルゴリズムに依存して定め
るようにしてもよい。例えば、ヘッドチェンジが、磁気
記録媒体１２１の表側→磁気記録媒体１２２の表側→磁
気記録媒体１２３の表側→磁気記録媒体１２１の裏側→
磁気記録媒体１２２の裏側→磁気記録媒体１２３の裏側
の順に行われるとすると、各記録方向もこの順に内周方
向→外周方向→内周方向→・・・と交互に設定する。

【００３２】図３は、本発明に係る磁気記録再生装置の
一実施形態を示すブロック図である。以下、この図面に
基づき説明する。

【００３３】本実施形態の磁気記録再生装置２０は、第
一実施形態の磁気記録媒体２１と、磁気記録媒体２１に
対して情報を記録及び再生する磁気ヘッド２２と、磁気
ヘッド２２を磁気記録媒体２１上に位置決めするアクチ
ュエータとしてのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３及
びスピンドルモータ２４と、ボイスコイルモータ（ＶＣ
Ｍ）２３、スピンドルモータ２４及び磁気ヘッド２１を
制御する制御部としての記録再生チャネル２５及び制御
ユニット２６とを備えている。

【００３４】スピンドルモータ２４は、磁気記録媒体２
１を回転させる。磁気ヘッド２２は、磁気記録媒体２１
の記録面に対向するように、サスペンション２７及びア
ーム２８を介してボイスコイルモータ２３に取り付けら
れている。ボイスコイルモータ２３により、磁気記録媒
体２１上を磁気ヘッド２２がトラッキングする。磁気記
録再生動作は、磁気ヘッド２２への記録再生チャネル２
５からの信号により行われる。記録再生チャネル２５、
ボイスコイルモータ２３及びスピンドルモータ２４は、
それぞれ制御ユニット２６によって制御される。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る磁気記録媒体によれば、隣
接する一定数のトラックごとに複数の記録単位が構成さ
れ、これらの各記録単位内での情報の記録方向がトラッ
クの外周方向又は内周方向のいずれか一方であり、隣接
する記録単位同士の前記記録方向が互いに逆になってい
ることにより、各トラックの内周側又は外周側のどちら
か一方にのみ重ねて記録されることになるので、各トラ
ックのマージンを従来の半分にできる。したがって、位
置決め誤差によるエラー発生率を低減できるとともに、
トラックピッチを小さくできるので記録トラック幅を狭
くすることなくトラック密度を向上できる。また、隣接
する記録単位同士の記録方向が互いに逆になっているの
で、隣接する記録単位同士の記録方向が同じである場合
に比べて、各記録単位の末尾トラックのマージンを半分
にできる。

【００３６】換言すると、平均的なトラック密度を高く
することができる。そのため、通常の磁気ヘッド及び磁
気記録媒体に対して、より大容量の磁気記録再生装置を
実現できる。その理由は、順次記録の方向を隣接した記
録単位において交互にすることにより、記録単位間間隔
を設ける必要がある箇所を半減することができたためで
ある。

【００３７】請求項２記載の磁気記録媒体によれば、ト
ラックピッチを記録トラック幅よりも小さくしたので、
トラック密度をより向上できる。

【００３８】請求項３記載の磁気記録媒体によれば、隣
接する記録単位同士の記録方向が互いに向き合う関係に
あるとき、当該記録単位同士間に一定の間隔が設けられ
ているので、位置決め誤差によるエラー発生率をより低
減できる。

【００３９】請求項４記載の磁気記録媒体によれば、隣
接する記録単位同士の記録方向が互いに向き合う関係に
あるとき、当該記録単位同士間に一定の間隔が設けら
れ、この間隔がトラックピッチと記録トラック幅との差
に相当することにより、記録単位間間隔が最小になるの
で、位置決め誤差によるエラー発生率を低減しつつトラ
ック密度をより向上できる。

【００４０】請求項５記載の磁気記録媒体によれば、表
裏に記録面を有する本発明に係る上記磁気記録媒体から
なり、各記録面の中心から同じ距離にある記録単位同士
が一つのシリンダを構成し、このシリンダ内において記
録方向が表側と裏側との記録面で互いに逆となっている
ので、磁気ヘッドを切り替えた際の磁気ヘッドの移動距
離を小さくすることができる。

【００４１】請求項６記載の磁気記録媒体によれば、表
裏に記録面を有する一又は二以上の本発明に係る上記磁
気記録媒体からなり、各記録面の中心から同じ距離にあ
る記録単位同士が一つのシリンダを構成し、ヘッドチェ
ンジアルゴリズムに従って磁気ヘッドを切り替えたとき
にシーク時間が最短になるように、シリンダ内において
各記録面の記録方向が定められているので、記録再生の
スループットを高めることができる。

【００４２】本発明に係る磁気記録再生装置によれば、
本発明に係る磁気記録媒体を用いているので、情報を高
密度に記録及び再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気記録媒体の第一実施形態の一
部を示す概略平面図である。

【図２】本発明に係る磁気記録媒体の第二実施形態を示
す概略断面図である。

【図３】本発明に係る磁気記録再生装置の一実施形態を
示すブロック図である。

【図４】従来の磁気記録媒体の一部を示す概略平面図で
ある。

【図５】本発明の前提となる磁気記録媒体の一部を示す
概略平面図である。

【符号の説明】

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 記録単位 １１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 記録方向 １２１，１２２，１２３，２１ 磁気記録媒体 ２０ 磁気記録再生装置 ３２ 記録トラック幅 ３３ 再生トラック幅 ４０ トラック ４３ トラックピッチ ４４ 記録単位間間隔

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心円状又はスパイラル状に形成された
   多数のトラックに情報が記録される磁気記録媒体におい
   て、 隣接する一定数の前記トラックごとに複数の記録単位が
   構成され、 これらの各記録単位内での情報の記録方向が前記トラッ
   クの外周方向又は内周方向のいずれか一方であり、 隣接する前記記録単位同士の前記記録方向が互いに逆に
   なっている、 ことを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記トラックにおいてトラックピッチが
   記録トラック幅よりも小さい、 請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 隣接する前記記録単位同士の前記記録方
   向が互いに向き合う関係にあるとき、当該記録単位同士
   間に一定の間隔が設けられている、 請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 隣接する前記記録単位同士の前記記録方
   向が互いに向き合う関係にあるとき、当該記録単位同士
   間に一定の間隔が設けられ、この間隔が前記トラックピ
   ッチと前記記録トラック幅との差に相当する、 請求項２記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 表裏に記録面を有する一又は二以上の請
   求項１，２，３又は４記載の磁気記録媒体からなり、前
   記各記録面の中心から同じ距離にある前記記録単位同士
   が一つのシリンダを構成し、このシリンダ内において前
   記記録方向が表側と裏側との前記記録面で互いに逆であ
   る、 磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 表裏に記録面を有する一又は二以上の請
   求項１，２，３又は４記載の磁気記録媒体からなり、前
   記各記録面の中心から同じ距離にある前記記録単位同士
   が一つのシリンダを構成し、ヘッドチェンジアルゴリズ
   ムに従って磁気ヘッドを切り替えたときにシーク時間が
   最短になるように、前記シリンダ内において前記各記録
   面の前記記録方向が定められている、 磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 請求項１，２，３，４，５又は６記載の
   磁気記録媒体と、この磁気記録媒体に対して情報を記録
   及び再生する磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを前記磁気
   記録媒体上に位置決めするアクチュエータと、このアク
   チュエータ及び前記磁気ヘッドを制御する制御部と、 を備えた磁気記録再生装置。