JP2001176004A - 情報記録媒体及びその記録再生装置及びヘッド位置決め方法 - Google Patents

情報記録媒体及びその記録再生装置及びヘッド位置決め方法

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JP2001176004A
JP2001176004A JP35685799A JP35685799A JP2001176004A JP 2001176004 A JP2001176004 A JP 2001176004A JP 35685799 A JP35685799 A JP 35685799A JP 35685799 A JP35685799 A JP 35685799A JP 2001176004 A JP2001176004 A JP 2001176004A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録再生用ヘッドの浮上量を抑えて高密度記
録再生を可能にする情報記録媒体及びその記録再生装置
を提供する。 【解決手段】 情報記録媒体143は平坦な基板100
上に記録層101を備える。記録層101に、サーボパ
ターンや管理情報を磁気マークとして、サーボライタな
どを用いて予め記録しておく。基板100には凹凸パタ
ーンが不要となるため、媒体表面全域にわたってスライ
ダ103を一定で且つ従来よりも小さい浮上量で浮上さ
せることができる。情報記録時のスライダ103の位置
制御は、情報記録媒体の磁気マークからの光磁気信号に
基づいて行なう。情報再生時のスライダ103の位置制
御は、再生用磁気ヘッド105により磁気マークからの
漏洩磁界に基づいて行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光及び外部磁界が
適用されて情報が磁気マークとして記録され、磁気マー
クからの漏洩磁界を検出して情報が再生される情報記録
媒体及びその記録再生装置並びにヘッド位置決め方法に
関し、更に詳細には、記録用ヘッドまたは再生用ヘッド
の情報記録媒体への接触によるヘッドクラッシュを防止
することができる情報記録媒体及びそれらのヘッドを所
望の情報トラックに確実に位置づけることが可能な新規
な記録再生装置並びにヘッド位置決め方法に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータなどの外部メモリとして光
磁気ディスクなどの光磁気記録媒体が知られている。光
磁気記録媒体は情報の書換えが可能であり、動画像や音
声などの大容量データを取り扱うことができることから
マルチメディア時代の記録媒体として広く利用されてい
る。かかる光磁気記録媒体を記録再生するには、絞り込
レンズを用いてレ−ザ光を光記録媒体に集光して光スポ
ットを形成し、この光スポットにより光磁気記録媒体を
局所的に加熱するとともに、加熱された領域に記録情報
に応じた磁界を印加することによって情報トラック上に
情報マークを記録する。情報再生時には記録時よりもレ
ーザパワーの低いレーザ光を情報マーク領域に照射し、
情報マークの有無に応じて生じる磁気光学効果を検出し
て情報を再生している。
【0003】光磁気記録媒体の記録密度を向上するため
には、情報トラックの間隔(トラックピッチ)を狭くす
るとともに、光スポット走査方向の情報マークの配列間
隔(マークピッチ)を狭くすることが考えられる。しか
し、トラックピッチ及びマークピッチが光スポットの径
よりも小さくなると、光スポットが一つの情報マークを
照射したときに、その情報マークの周囲に存在する他の
情報マークの一部も同時に照射されるため、再生すべき
情報マークの信号に周囲の情報マークの信号が漏れ込む
という問題が起こる。この漏れ込みはノイズ成分とし
て、再生すべき情報マークからの再生信号と干渉し、再
生時の空間分解能を低下させるので精度良く情報を再生
することができない。したがって、トラックピッチ及び
マークピッチの大きさは、光スポットの径によって制限
される。
【0004】光スポットの径Wsは、波長λと絞り込み
レンズの開口数(NA)とによって略λ/NAという値
で表される。例えば、青色光源(λ=413nm)でソ
リッドイマージョンレンズを用いた場合(実効NA=
1.2)でも、スポット径Wsは0.34μm程度であ
る。ここでトラックピッチを狭めるとともに、情報トラ
ックに沿う方向へWsの4分の1に相当する0.09μ
m以下のマークピッチで微小マークを記録したとする。
かかる微小マークを0.34μm径の光スポットで再生
した場合、当該微小マークのトラック方向前後に位置す
る別の微小マークからの信号が漏れ込んでしまい、当該
微小マークからの再生信号を区別できなくなってしま
う。
【0005】一方、現在の磁気ディスク装置では、マー
クピッチが0.07μm程度の微小情報マークが磁気デ
ィスクに形成されていても、かかる微小情報マークから
は十分な信号振幅の再生信号が得られている。これは再
生時に用いる磁気ヘッドの空間分解能が高いためであ
る。このように特定の波長のレーザと絞り込みレンズを
備えた光ディスク装置では、再生時の空間分解能を決定
するスポット径が微小情報マークよりもかなり大きいた
めに、再生分解能が低く、これが光ディスクの高密度化
の障害となっていた。
【0006】この問題を解決する方法として「Proceedi
ngs of Magneto-Optical RecordingInternational Symp
osium '99 pp.225-228」記載の光−磁気融合方式が提案
されている。この光−磁気融合方式では、光記録媒体と
して光磁気記録媒体を用いる。光磁気記録媒体に情報を
記録するときには従来の光ディスク装置と同様に、レー
ザ光を照射する光ヘッドと磁界を印加する磁気ヘッドと
を媒体上で走査させて、光磁気記録媒体の情報トラック
上に、光磁気記録媒体面に対して磁化の向きが上向き
か、あるいは下向きかの情報マークを形成して情報を記
録する。
【0007】一方、情報を再生する時には、従来の磁気
ディスク装置と同様の再生手段を用いる。すなわち、磁
気抵抗素子を搭載した磁気ヘッドを用いて、光磁気記録
媒体に記録された情報マークからの漏洩磁界を検出し、
記録された情報を再生する。この磁気抵抗素子の情報ト
ラックに沿う方向(トラック方向)における厚さは数十
nm程度であり、上記光スポット径に比べて一桁程度小
さい。それゆえ、磁気抵抗素子を用いて再生する場合の
ほうがトラック方向への再生分解能を高くすることがで
きる。また、情報トラックと直交する方向(トラック幅
方向)においても、磁気抵抗素子のトラック幅方向の幅
を小さくすることにより、再生の分解能を向上させるこ
とが可能である。このように、光−磁気融合方式では、
再生時に磁気抵抗素子を搭載した磁気ヘッドを用いて情
報を検出することにより、従来の光ディスク装置で問題
となっていた情報の漏れ込みを解決し、トラックピッチ
及びマークピッチを狭くすることによる高密度化を実現
していた。
【0008】かかる光−磁気融合方式では、情報トラッ
クに磁気ヘッドを追従させる手段として、特開平2−2
18016公報に記載されている方法を用いている。こ
の方法は、磁気的に読み出し可能な構造の凹凸ピットを
光磁気記録媒体の所定の領域に設け、磁気ヘッドを用い
て凹凸ピットのピット端から発生する漏れ磁界をトラッ
キング信号として検出し、検出されたトラッキング信号
に基づいて磁気ヘッドの位置を制御する方法である。ま
た、光ヘッドを情報トラックに追従させる場合には、前
記凹凸ピットを利用して従来の光ディスク装置で用いら
れているサンプルサーボトラッキング方式を用いて光ヘ
ッドの位置を制御する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように光−磁気融
合方式に用いられる光磁気記録媒体は、磁気ヘッドや光
ヘッドを情報トラックに追従させるための凹凸ピットが
所定の領域に形成されている。しかしながら、磁気ヘッ
ドや光ヘッドを搭載したスライダが、凹凸ピットの存在
する領域上を走査すると浮上量が低下するために、スラ
イダと光磁気記録媒体が接触してヘッドクラッシュが発
生するという問題があった。従来は、凹凸ピットが形成
されている領域においてスライダの浮上量が低下しても
ヘッドクラッシュが生じないように、スライダの浮上量
を予め大きく設定していた。
【0010】ところで、高密度化のために微小化された
情報マークからの漏洩磁界は、低密度で記録した情報マ
ークからの漏洩磁界に比べて小さくなっている。このた
め、高密度記録された情報を再生するには、微小情報マ
ークからの小さな漏洩磁界を確実に検出可能にするため
にスライダの浮上量をできるだけ小さくしたいという要
望がある。しかしながら、光−磁気融合方式では、前述
したように、スライダの浮上量を小さく設定すると凹凸
ピットが形成されている領域においてヘッドクラッシュ
が発生し易くなるため、高密度に記録された微小マーク
を確実に再生することは困難であった。また、光磁気記
録媒体の表面に凹凸パターンが形成されていると、その
凹凸パターンの凹部内にちり、ほこり等が溜まり、ヘッ
ドクラッシュの別の要因にもなっていた。
【0011】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたものであり、その目的は、漏洩磁界の弱
い微小マークを再生するためにヘッドの浮上量を低くし
ても、ヘッドクラッシュすることなく確実に情報を再生
することが可能な光−磁気融合方式に好適な情報記録媒
体を提供することにある。
【0012】また、本発明の別の目的は、光ヘッド、記
録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドを所望のトラック
に確実に位置づけることが可能な新規な記録再生装置及
びヘッド位置決め方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様に従
えば、平坦な基板上に磁性層を備え、該磁性層のデータ
領域に光及び外部磁界が適用されて情報が記録される情
報記録媒体において、データ領域を管理するための管理
情報及びサーボパターンが、上記磁性層に磁気マークと
して形成されていることを特徴とする情報記録媒体が提
供される。
【0014】本発明の情報記録媒体は、データ領域を管
理するための管理情報や、データ領域をトラッキングす
るときに必要なトラックサーボパターンが磁気マークと
して磁性層に形成されている。情報記録媒体には、例え
ば、図5に示したように、情報を記録するためのデータ
記憶領域502と、光ヘッドや磁気ヘッドを位置決めす
るための位置決め領域501を形成し得る。位置決め領
域501は、例えば、同期領域503、消去領域50
4、トラックコード領域505、トラックサーボ領域5
06からなる。これらの領域には、それぞれ磁気マーク
が形成されており、それらの磁気マークはデータ領域を
管理するために読み出されるために管理情報マーク群と
呼ばれる。これらの管理情報マーク群は、磁気ディスク
装置で用いられているサーボライタを用いて所望のパタ
ーンで記録することができる。
【0015】また、本発明の情報記録媒体は、従来の光
−磁気融合方式のような凹凸パターンがディスクに形成
されていないため、記録用ヘッドや再生用ヘッドを搭載
したスライダを、ディスク全面にわたって安定な状態で
浮上させることができる。したがって、ヘッドクラッシ
ュ防止の観点からスライダの浮上マージンを大きく設定
する必要はない。すなわち、記録用ヘッド及び再生用ヘ
ッドの情報記録媒体からの浮上量を小さくすることが可
能となり、漏洩磁界の弱い微小な情報マークを形成して
高記録密度化することが可能となる。
【0016】本発明の第2の態様に従えば、情報記録媒
体を記録再生するための記録再生装置において、上記情
報記録媒体として、平坦な基板上に磁性層を備え、該磁
性層にサーボパターン及び管理情報が磁気マークとして
記録されている情報記録媒体を用い、情報記録時に、情
報記録媒体に光を照射するための光ヘッドと、情報記録
媒体に記録磁界を印加するための記録用磁気ヘッドと、
情報再生時に、磁性層に記録された磁気マークからの漏
洩磁界を検出するための再生用磁気ヘッドと、上記磁気
マークからの光磁気信号に基づいて上記光ヘッド及び記
録用磁気ヘッドを所望トラックに位置づけるための第1
位置決め装置と、情報の再生時に、上記磁気マークから
の漏洩磁界を再生用磁気ヘッドで検出して当該再生用磁
気ヘッドを所望トラックに位置づけるための第2位置決
め装置とを備えることを特徴とする記録再生装置が提供
される。
【0017】本発明の記録再生装置では、使用する情報
記録媒体として、サーボパターンや管理情報等が磁気マ
ークとして予め形成してある情報記録媒体を用いる。か
かる情報記録媒体に、光ヘッドを用いて所望のトラック
位置に光を照射しつつ、光照射された領域に記録用磁気
ヘッドを用いて外部磁界を印加して情報を磁気マークと
して記録する。情報の再生には、磁気マークからの漏洩
磁界を、例えば磁気抵抗素子を備える再生用磁気ヘッド
により検出して情報を再生する。
【0018】情報の記録時に、光ヘッド及び記録用磁気
ヘッドを所望のトラックに位置付けるには、サーボパタ
ーンや管理情報としての磁気マークに光ヘッドを用いて
レーザ光を照射し、磁気マークからの光磁気信号を検出
する。そして、第1位置決め装置により、検出された信
号に基づいてサーボ誤差信号と管理情報を生成し、サー
ボ誤差信号と管理情報とに基づいて光ヘッド及び記録用
磁気ヘッドの位置制御を行う。第1位置決め装置は、例
えば、磁気マークからの反射光に含まれる偏光成分を検
出して検出信号(光磁気信号)を出力する光検出器や、光
検出器で検出した磁気マークからの検出信号から光ヘッ
ド及び記録用磁気ヘッドのトラック位置情報を取得し
て、それらのヘッドを所望のトラック位置に配置させる
ような制御信号を発生させる第1制御信号発生装置、そ
の制御信号に基づいて光ヘッド及び記録用磁気ヘッドを
所望のトラック位置に駆動させる第1アクチュエータを
用いて構成することができる。
【0019】一方、情報の再生時に、再生用の磁気ヘッ
ドを所望トラック位置に位置付けるには、サーボパター
ンや管理情報としての磁気マークからの漏洩磁界を磁気
ヘッドを用いて検出する。そして、第2位置決め装置に
より、磁気ヘッドで検出された信号に基づいてサーボ誤
差信号と管理情報信号を生成し、該サーボ誤差信号と該
管理情報信号に基づいて磁気ヘッドの位置制御を行う。
第2位置決め装置は、例えば、再生用磁気ヘッドで検出
した磁気マークからの信号から再生用磁気ヘッドの現在
のトラック位置情報を取得して再生用磁気ヘッドを所望
のトラック位置に配置させるための制御信号を発生する
第2制御信号発生装置や、第2制御信号発生装置からの
制御信号に基づいて再生用磁気ヘッドを所望のトラック
位置に駆動させる第2アクチュエータを用いて構成する
ことができる。光ヘッド、記録用磁気ヘッド及び再生用
磁気ヘッドが同一のスライダーに設けられている場合に
は、第2アクチュエータは第1アクチュエータで代用す
ることも可能である。
【0020】ところで、従来の光ディスク装置において
は、使用する光記録媒体には、製造時に凹凸からなるサ
ーボパターンや管理情報等が形成されている。情報の記
録あるいは再生時には、光ヘッドを用いて、これら凹凸
の埋め込み情報にレーザ光を照射して、凹凸によって生
じる回折光を検出する。そして、検出された結果から、
光ヘッドが光記録媒体上のどの位置に存在し、かつ光ヘ
ッドが情報トラックからどれだけずれているかを検知し
て光ヘッドのトラッキングやシークの動作を行ってい
た。また、光−磁気融合方式に従う記録再生装置におい
ても、かかる光ディスク装置の構成を踏襲して、凹凸パ
ターンによる回折光に基づいて光ヘッドや磁気ヘッドの
トラッキングやシークの動作を行なっていた。本発明の
記録再生装置は、情報記録媒体に磁気マークとして記録
されたサーボパターンや管理情報を、磁気光学効果を利
用して再生し、再生された光磁気信号に基づいて光ヘッ
ドのトラッキングやシーク動作を行なう点で従来の光デ
ィスク装置と大きく異なる。
【0021】一方、従来の磁気ディスク装置では、使用
する磁気記録媒体として、一般的に凹凸パターンからな
る埋め込み情報が形成されていない媒体を用いていた。
すなわち、情報を記録または再生する前に、サーボライ
タを用いて磁化の向きに情報を持たせたサーボパターン
や管理情報等が予め形成されている媒体を用いていた。
情報の記録または再生時には、これらサーボパターンや
管理情報からの漏れ磁界を、例えば磁気抵抗素子を備え
る再生用磁気ヘッドにより検出し、検出された信号から
磁気ヘッドが磁気記録媒体上のどの位置に存在し、かつ
磁気ヘッドが情報トラックからどれだけずれているかを
検知して磁気ヘッドのトラッキングやシークの動作を行
っていた。本発明の記録再生装置は、情報の再生時に、
サーボパターンや管理情報の磁気マークに基づいて再生
用の磁気ヘッドの位置を制御するのは従来の磁気ディス
ク装置と同様であるが、情報記録時に、磁気マークから
の光磁気信号に基づいて記録用の磁気ヘッドの位置を制
御することが大きく異なる。また、磁気マークからの光
磁気信号を検出するための光学系や、情報記録時に情報
記録媒体を加熱するための光学系を備えるという点から
も従来の磁気ディスク装置と大きく異なる。
【0022】このように構成したことにより、平坦なデ
ィスクを用いた光−磁気融合方式を実現することができ
る。この改良された光−磁気融合方式は、記録または再
生ヘッドを表面に衝突させることなく一層ディスク表面
に接近させて浮上させることが可能となる。それゆえ、
高密度化のために微小化された磁気マークであっても良
好な感度でトラッキング及びシーク動作並びに情報再生
が可能となる。
【0023】本発明の記録再生装置において、情報再生
時に磁気マークからの漏洩磁界を検出して情報を再生す
るための再生用磁気ヘッドとしては、例えば、MRヘッ
ドやGMRヘッドを用い得る。これらのヘッドは、微小
な磁気マークからの漏洩磁界を確実に検出することがで
きるので、高密度記録された情報記録媒体を再生するた
めの磁気ヘッドとして好適である。
【0024】本発明の第3の態様に従えば、情報記録媒
体の所定のトラック位置に光ヘッド、記録用磁気ヘッド
及び再生用磁気ヘッドを位置決めするためのヘッド位置
決め方法において、上記情報記録媒体として、平坦な基
板上に磁性層を備え、該磁性層にサーボパターン及び管
理情報が磁気マークとして記録されている情報記録媒体
を用い、情報の記録時には、管理情報マーク群にレーザ
光を照射することによって管理情報マーク群からの光磁
気信号を検出し、該検出された光磁気信号に基づいて光
ヘッド及び記録用磁気ヘッドの位置を制御し、情報の再
生時には、管理情報マーク群からの漏洩磁界を再生用磁
気ヘッドを用いて検出し、該検出された信号に基づいて
再生用磁気ヘッドの位置を制御することを特徴とするヘ
ッド位置決め方法が提供される。
【0025】本発明のヘッド位置決め方法において、図
3に示すように、情報記録時に、光スポット512を情
報トラック511に追従させるためには、トラックサー
ボ領域506に磁気マークとして記録されているサーボ
パターン507〜510や、トラックコード領域505
に磁気マークとして記録されているトラックコード51
7を光スポット512でスキャンしつつそれらの磁気マ
ークの光磁気信号を検出する。そして、この光磁気信号
に基づいて光ヘッド、すなわち光スポット512が形成
される位置を制御する。
【0026】一方、図2に示すように、情報再生時に、
再生用磁気ヘッド(MRヘッド)513を情報トラック
511に追従させるためには、トラックサーボ領域50
6に磁気マークとして記録されているサーボパターン5
07〜510や、トラックコード領域505に磁気マー
クとして記録されているトラックコード517からの漏
れ磁界を再生用磁気ヘッド513により検出することに
よって磁気ヘッド513の位置を制御する。
【0027】このように、平坦な基板を備える情報記録
媒体に予め形成されている磁気マークに基づいて光ヘッ
ド、記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドの位置を制
御することができるので、第1の態様に従う情報記録媒
体を用いた光−磁気融合方式において、情報記録媒体表
面に光ヘッドや磁気ヘッドを衝突させることなく、それ
らのヘッドを確実に所望トラック位置に配置させること
ができる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従う情報記録媒体
及び記録再生装置の実施例について、図面を参照してさ
らに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。なお、以下の説明において、同じまたは類
似の構成要素については同一参照番号を付す。
【0029】
【実施例】図1に本発明における記録再生装置の一例の
概略構成図を示す。記録再生装置の記録再生ヘッドにつ
いて最初に説明する。
【0030】(記録再生ヘッド)記録再生ヘッド102
は、記録時に用いる絞り込みレンズ109やソリッドイ
マージョンレンズ(SIL)110等の光学系、記録時
に磁界を印加するコイル104及び再生用の磁気ヘッド
105を備える。これらはスイングアーム141の先端
に取付けられたスライダ103に搭載されている。光磁
気記録媒体143は円盤形状を有しており、図示しない
回転モータによって回転可能である。光磁気記録媒体1
43の詳細については後述する。光磁気記録媒体143
を回転させると、光磁気記録媒体143とスライダ10
3との間に空気が入り込み、空気流によりスライダ10
3が光磁気記録媒体143上を浮上する。この浮上力
と、スイングアーム141によって光磁気記録媒体14
3に押しつけられる力とをつり合わせることによって、
スライダ103を光磁気記録媒体143から一定量だけ
浮上させることができる。本実施例では、浮上量が約3
0nmになるように設定した。
【0031】レーザ光源としては半導体レーザ106を
用い、波長λ=660nmとした。また、半導体レーザ
106から発せられるレーザ光は偏光であり、かつ発散
光である。コリメータレンズ107は、この発散するレ
ーザ光を平行光にするために用いられる。平行化された
レーザ光はビームスプリッタ108を介して絞り込みレ
ンズ109に入射し、絞り込みレンズ109によって収
束されたレーザ光はソリッドイマージョンレンズ(SI
L)110に入射して、その底面に集光される。本実施
例の絞り込みレンズ109は、開口数NAが0.6であ
る。SIL110は、屈折率1.8のガラスを半球状に
加工した半球レンズであり、実効NAは1.1程度であ
る。SIL110の底面に集光されて形成される光スポ
ットの径は、λ/実効NAで規定され、約0.6μmと
なる。SIL110の底面に集光されたレーザ光は、ス
ライダ103の光磁気記録媒体143からの浮上量が光
源波長λの略10分の1以下であるときに、エバネッセ
ント光として光磁気記録媒体143に染みだす。そし
て、上記と略同じ径の光スポット512を記録膜101
上に形成する。すなわち、光源波長λが660nmであ
り、浮上量が30nmと光源波長λの10分の1以下で
あるので、前記条件を満足し、約0.6μm径のスポッ
ト512が記録膜101上に形成される。
【0032】(光磁気記録媒体及び管理情報の記録)光
磁気記録媒体143は、図6に示したように、平坦な基
板100上に記録膜101、保護膜162及び潤滑層1
63が順次積層された構造を有する。記録膜101は、
情報が磁化の向きとして記録される層であり、従来から
用いられている光磁気記録媒体の記録層と同様に垂直磁
化を有する磁性材料、例えばTbFeCoを用いること
ができる。保護層162は、記録層を摩耗や腐食から保
護するための層であり、例えばSiNを用いて構成する
ことができる。潤滑層は、媒体上でヘッドの走行耐久性
を確保するための層であり、例えばパーフルオロポリエ
ーテルを用いることができる。なお、本発明において
は、記録膜101は、面内磁化膜及び垂直磁化膜の何れ
も使用し得る。
【0033】図5に、光磁気記録媒体143を記録面側
から見た概略平面図を示す。光磁気記録媒体143に
は、位置決め領域501とデータ記憶領域502が形成
されている。位置決め領域501にはデータ記憶領域を
管理するための情報と、光スポット512や磁気ヘッド
513の位置制御を行うための情報を、記録再生前に記
録しておく。具体的には、情報を記録あるいは再生する
前に、位置決め領域501内の同期領域503に同期パ
ターン515を記録し、トラックコード領域505にト
ラックコード開始パターン516とトラックコード51
7を記録し、トラックサーボ領域506にサーボパター
ン507〜510を予め書き込んでおく。これらパター
ンは従来から磁気ディスク装置で用いられているサーボ
ライタでヘッド位置を精度良く管理しながら、従来の光
ディスク装置で用いられている光磁界変調方式に従って
記録した。書き込みを終えた位置決め領域501の概観
を図5の下方に示した。
【0034】ここで、光スポット512や磁気ヘッド5
13が任意の位置にあっても、同期領域503とトラッ
クコード領域505に書き込まれたパターンを検出でき
るように、これら領域に書き込まれるパターンの幅(情
報トラック511の方向と垂直な方向における幅)を、
トラック間隔と略等しくなるように調整する。また、ト
ラックサーボ領域506に書き込むサーボパターン50
7〜510の幅はトラック間隔よりも小さくなるように
調整する。これは、使用する磁気ヘッド513の磁気抵
抗効果素子の幅(情報トラック511の方向と垂直な方
向における幅)が、情報トラック511の間隔よりも小
さいためで、サーボパターン507〜510の幅を略磁
気ヘッド513の幅に等しく、あるいは磁気ヘッド51
3の幅よりも小さくすることで、磁気ヘッド513によ
ってトラック誤差信号を生成する場合の不感帯を無くす
ことができる。このサーボパターン507〜510の幅
と磁気ヘッド513の幅の関係は従来の磁気ディスク装
置と同様である。本実施例では0.4μm幅の磁気ヘッ
ド513を用いたので、サーボパターン507〜510
の幅も略0.4μmに調整した。但し、サーボパターン
507〜510を記録するときには、位置決め領域50
1に記録される他のパターンを記録するときのレーザパ
ワーよりも小さくし設定し、サーボパターン507〜5
10の幅が略磁気ヘッド513の幅に等しくなるように
制御した。
【0035】(光ヘッドの位置決め装置)次に、上記手
段によって位置決め領域501に記録されたパターンに
基づいて、光スポット512を情報トラック511に追
従させる装置(第1位置決め装置)について説明する。
【0036】光磁気記録媒体を記録再生するための従来
の光ディスク装置では、記録されたマークからの反射光
の偏光面が入射時の偏光面に対してθkだけ回転する現
象と、記録されたマーク以外からの反射光の偏光面が入
射時の偏光面に対して−θkだけ回転する現象とを利用
して情報を再生していた。この偏光面の回転角θkはカ
ー回転角と呼ばれ、磁気光学効果の一つである。偏光面
の回転を検出する光学系は、従来と同様に、図1に示す
ウォラストンプリズム111と集光レンズ112、光検
出器113及び114で構成される。検出器113は光
電変換を行って光磁気信号115を出力する。一方、検
出器114は同様に光電変換を行って光磁気信号116
を出力する。差分器117はこれら光磁気信号115と
光磁気信号116の差分である光磁気信号118を生成
する。このように生成された光磁気信号118は偏光面
の回転角θkあるいは−θkに対応して振幅が変化する
ため、従来の光ディスク装置ではこの光磁気信号118
を用いて、記録された情報を再生していた。
【0037】一方、本発明では、従来情報の再生に用い
ていた光磁気信号118からトラック追従誤差信号を生
成する。そして、このトラック追従誤差信号に基づいて
図5に示すように光スポット512を情報トラック51
1へ追従させる。ヘッドのトラック追従誤差信号を正確
に生成するためには、図5に示した位置決め領域501
に記録された各パターンを精度良く検出する必要があ
る。光磁気記録媒体143は図示しない回転モータによ
って略一定の回転数で回転しているが、回転モータのワ
ウフラッタがあるので、回転速度が僅かながら時間的に
変動してしまう。したがって、位置決め領域501に記
録されたパターンを精度良く検出するためには、光磁気
記録媒体143の回転に同期した同期信号133を生成
して、この同期信号133に基づいて位置決め領域50
1に記録されたパターンを検出しなければならない。同
期信号133を生成するためには、位置決め領域501
に記録されたパターンのエッジ位置を検出して、光磁気
記録媒体143の回転に同期した目標信号を作り、同期
信号133をこの目標信号に同期させる。
【0038】図1中の記録時同期パルス生成回路125
は、この目標信号を生成する回路であり、図3に詳細に
示したように2値化回路350、エッジ位置検出回路3
52、同期信号引込位置検出回路303からなる。図3
中の情報マークの模式図は、図5に示した同期パターン
515とトラックコード開始パターン516とサーボパ
ターン507〜510である。図3の下方に示した信号
波形は、光スポット512が追従軌跡208を移動する
ときに記録時同期パルス生成回路125で生成される信
号のタイミングチャートである。まず、偏光面の回転角
θkあるいは−θkに応じて振幅が変動する光磁気信号
118は、2値化回路によって図中の破線のスライスレ
ベルで2値化され、2値化信号351に変換される。エ
ッジ位置検出回路352は2値化信号351にもとづい
て、記録時同期パルス126を出力する。この記録時同
期パルス126に含まれるパルスの立ち上がりエッジは
2値化信号351の立ち上がりあるいは立ち下がりエッ
ジ位置に略一致し、この記録時同期パルス126に基づ
いて同期信号133を生成する。同期パターン515と
トラックコード開始パターン516の幅は略トラック間
隔に等しいので、光ヘッド512の追従軌跡206が情
報トラック511と一致しているかいないかに係わら
ず、記録時同期パルス126では同期パターン515と
トラックコード開始パターン516のエッジ位置でパル
スの立ち上がりエッジが出現する。同期信号引込位置検
出回路303は、記録時同期パルス126のパルス系列
においてパルスが存在しない間隔を常に観測しており、
パルス不在の間隔が略nTとなると光スポット512が
消去領域504を通過したと判断し、さらに光磁気記録
媒体143の回転が進んで次に光スポット512が同期
領域503に存在する間だけレベルが”H”となるよう
な記録時同期引込ゲート信号127を出力する。但し、
パルス不在の間隔が略nTとなる間隔は、同期パターン
515とトラックコード開始パターン516の間隔でし
か現われないように、予め光磁気記録媒体143の記録
フォーマットを定めておいた。
【0039】図1を参照して、情報記録時には図示しな
い上位制御装置が記録再生ゲート信号142をレベル”
H”として出力し、このときマルチプレクサ128は、
記録時には記録時同期パルス126を同期パルス129
として出力し、記録時同期引込ゲート信号127を同期
引込ゲート信号130として出力する。
【0040】同期信号133を生成する手段としては従
来から用いられている同期信号生成回路(PLL回路)
131を用いた。PLL回路131は、同期引込ゲート
信号130のレベルが”H”となる間だけ、すなわち、
図3において光スポット512が同期領域503内に存
在する時だけ同期信号132の立ち上がりエッジが同期
パルス129の立ち上がりエッジと一致するようにフィ
ードバックをかけ、同期信号132を光磁気記録媒体1
43の回転に同期させる。PLL回路131から出力さ
れる同期信号133は、同期信号132の”H”と”
L”を反転させて生成したものであり、同期信号133
もまた光磁気記録媒体143の回転に同期する。このよ
うに生成された同期信号133の立ち上がりエッジは、
図3に示したように光磁気信号118のピーク位置に略
一致する。
【0041】一方、図1においてマルチプレクサ134
は記録再生ゲート信号142が”H”、すなわち情報の
記録時には同期信号133をサンプルクロック135と
して出力する。また、マルチプレクサ136は記録再生
ゲート信号142が”H”の時には光磁気信号118を
再生信号137として出力する。
【0042】トラッキング誤差生成回路138は再生信
号137とサンプルクロック135に基づいて、すなわ
ち光磁気信号118と同期信号133に基づいてトラッ
キング誤差信号139を生成する。このトラッキング誤
差生成回路138は従来と同様の回路を用いることが可
能であり、以下で簡単にトラッキング誤差信号の生成原
理を説明する。
【0043】図3に示したように同期信号133の立ち
上がりエッジは、光磁気信号118のピーク位置に略一
致する。したがって、トラッキング誤差生成回路138
はサンプルクロック135の立ち上がりエッジで順次再
生信号137をサンプルし、サーボパターン507と5
08、あるいは509と510の再生信号のピーク振幅
を算出する。これらピーク振幅の値が求まると、トラッ
キング誤差信号139はサーボパターン507と508
のピーク振幅の差分、あるいは509と510のピーク
振幅の差分として計算される。
【0044】図4はこのようにして求められたトラック
追従誤差信号を模式的に示す図であり、光スポット51
2が情報トラック511に沿う方向に対して垂直な方向
(図中のy軸)に沿って移動する場合、サーボパターン
507の再生信号137のピーク振幅値はピーク振幅波
形400に示したように変化する。同様にして、50
8、509、510の再生信号137のピーク振幅値
は、各々ピーク振幅波形401、403、404に示し
たように変化する。このときトラッキング誤差信号13
9は、ピーク振幅波形400と401の差分としてトラ
ッキング誤差波形402(レベルは任意スケール)に示
したようになるか、またはピーク振幅波形403と40
4の差分としてトラッキング誤差波形405(レベルは
任意スケール)に示したようになる。トラッキング誤差
信号139としてトラッキング誤差波形402か405
のどちらを採用するかは、トラッキング誤差生成回路1
38が決定する。例えばトラックサーボ領域506の前
にあるトラックコード517の検出結果に基づいて、偶
数番目の情報トラックならばトラッキング誤差波形40
2を採用し、奇数番目の情報トラックならばトラッキン
グ誤差波形405を採用する。
【0045】図1を参照し、上記手段によってトラッキ
ング誤差信号139が生成されると、従来と同様に、ア
クチュエータ140が、トラッキング誤差信号139が
小さくなるように、スイングアーム141の先端に取付
けられている記録再生ヘッド102の位置制御を行う。
【0046】(磁気ヘッドの位置決め装置)次に位置決
め領域501に記録されたパターンに基づいて、磁気ヘ
ッド105を情報トラック511に追従させる装置(第
2位置決め装置)について述べる。磁気ヘッド105を
追従させる場合には、磁気ヘッド105で位置決め領域
501に記録された各パターンを再生し、その結果得ら
れる磁気再生信号119に基づいて磁気ヘッド105の
位置制御を行う。プリアンプ120は先に述べた光磁気
信号118の振幅と磁気再生信号119の振幅が同じ程
度になるように磁気再生信号119の振幅を増幅し、増
幅化磁気再生信号121として出力する。再生時同期パ
ルス生成回路122は光スポット512の位置制御と同
様に、増幅化磁気再生信号121に基づいてPLL回路
131から出力される同期信号132を光磁気記録媒体
の回転に同期させるための目標信号を生成する。位置決
め領域501に記録されたパターンを光スポット512
で再生した場合と、磁気ヘッド105で再生した場合で
は得られる信号波形が異なる。そのため、パターンのエ
ッジに対応した目標信号を生成するためには、夫々個別
の同期パルス生成回路が必要になる。
【0047】図2に、再生時同期パルス生成回路122
の詳細な構成図を示す。再生時同期パルス生成回路12
2は、微分回路300、ゼロクロス位置検出回路302
及び同期信号引込位置検出回路303を備える。図2中
の情報マークの模式図は、図5に示した同期パターン5
15とトラックコード開始パターン516とサーボパタ
ーン507〜510であり、その下方の信号波形は磁気
ヘッド513が追従軌跡206を移動するときに、再生
時同期パルス生成回路122で生成される信号のタイミ
ングチャートである。図2中に示したように増幅化磁気
再生信号121では各パターンのエッジ位置でパルス状
の波形が得られるので、微分回路300で増幅化磁気再
生信号121を微分し、エッジ位置でゼロクロスするよ
うな微分信号301を生成する。ゼロクロス位置検出回
路302は微分信号301のゼロクロス位置を抽出し、
再生時同期パルス123を生成する。この再生時同期パ
ルス123に含まれるパルスの立ち上がりエッジは微分
信号301のゼロクロス位置に略一致する。また、磁気
ヘッド513の追従軌跡208が情報トラック511と
一致しているかいないかに係わらず、再生時同期パルス
123では同期パターン515とトラックコード開始パ
ターン516のエッジ位置でパルスの立ち上がりエッジ
が出現する。同期信号引込位置検出回路303は、先に
示した記録時同期パルス生成回路125に含まれるもの
と全く同一であり、同様に磁気ヘッド513が同期領域
503に存在する間だけレベルが”H”となるような再
生時同期引込ゲート信号124を出力する。
【0048】一方、情報再生時には図示しない上位制御
装置が、図1において記録再生ゲート信号142をレベ
ル”L”として出力し、このときマルチプレクサ128
は、再生時同期パルス123を同期パルス129として
出力し、再生時同期引込ゲート信号124を同期引込ゲ
ート信号130として出力する。
【0049】先に示したようにPLL回路131は、同
期引込ゲート信号130のレベルが”H”となる間だ
け、すなわち、磁気ヘッド513が同期領域503内に
存在する時だけ同期信号132の立ち上がりエッジが同
期パルス129の立ち上がりエッジと一致するようにフ
ィードバックをかけ、同期信号132を光磁気記録媒体
143の回転に同期させる。
【0050】マルチプレクサ134は記録再生ゲート信
号142が”L”、すなわち情報の再生時には同期信号
132をサンプルクロック135として出力する。一
方、マルチプレクサ136は記録再生ゲート信号142
が”L”の時には増幅化磁気再生信号121を再生信号
137として出力する。
【0051】トラッキング誤差生成回路138の動作に
ついては記録時と全く同様である。図4に示したように
磁気ヘッド513が情報トラック511に沿う方向に対
して垂直な方向(図中のy軸)に沿って移動する場合で
も、トラッキング誤差信号139は光スポット512が
y軸に沿って移動する場合に得られるトラッキング誤差
波形402や405と略等しくなる。
【0052】上記手段によってトラッキング誤差信号1
39が生成されると、従来と同様にトラッキング誤差信
号139が小さくなるようにアクチュエータ140がス
イングアーム141の先端に取付けられている記録再生
ヘッド102の位置制御を行い、磁気ヘッド513の位
置決めを行う。
【0053】本発明の第1制御信号発生装置は、上述の
構成において、主に、記録時同期パルス生成回路、マル
チプレクサ、PLL回路及びトラッキング誤差生成回路
から構成される。また、第2制御信号発生装置は、主
に、再生時同時パルス生成回路、マルチプレクサ、PL
L回路及びトラッキング誤差生成回路から構成される。
【0054】以上、本発明の情報記録媒体及び記録再生
装置について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、上記実施例では、情報記録媒体と
して磁性層に垂直磁化膜を用いた情報記録媒体を用いた
が、本発明は磁性層に面内磁化膜を用いた情報記録媒体
にも適用可能である。
【0055】また、例えば、記録再生ヘッドとして図7
のように、記録媒体151に対して、磁気ヘッドスライ
ダ150と光学系を対向する配置にしても良い。この場
合、図8に示すように、対物レンズ152によって絞り
込まれた光スポット160は、スライダ150の磁気ヘ
ッドに比べて相対的に大きいため、磁気ヘッドと光ヘッ
ドの位置合わせが容易となる。また、記録媒体上に形成
される磁気マークの形状は、図9に示すように従来の磁
気ディスクと同様に矩形となる。
【0056】
【発明の効果】本発明の情報記録媒体は、磁気マークを
用いてサーボマークや管理情報を構成しているので、用
いる基板には凹凸パターンが不要となり、媒体全体にわ
たって平坦性を確保することができ、光ヘッドや磁気ヘ
ッドを搭載したスライダを安定な状態で浮上させること
ができる。それゆえ、スライダを低浮上量で情報記録媒
体上で走行させてもヘッドクラッシュが発生することが
殆どなくなるので、微小な記録マークからの漏洩磁界を
確実に再生することができ、高密度記録化を実現するこ
とができる。
【0057】本発明の記録再生装置は、情報記録媒体に
形成されている磁気マークからの光磁気信号及び漏洩磁
界に基づいて、光ヘッド、記録用磁気ヘッド及び再生用
磁気ヘッドを所望トラックに位置決めすることができる
ので、本発明の情報記録媒体の記録再生装置として極め
て好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う記録再生装置の構成を概略的に示
す図である。
【図2】再生時同期パルス生成回路の構成と、情報記録
媒体に形成されている管理情報マーク群の模式図と、か
かるマーク群を磁気ヘッドを用いて再生したときの再生
信号を示す図である。
【図3】記録時同期パルス生成回路の構成と、情報記録
媒体に形成されている管理情報マーク群の模式図と、か
かるマーク群を光ヘッドを用いて再生したときの再生信
号を示す図である。
【図4】光ヘッド及び磁気ヘッドを用いたトラッキング
誤差信号の生成について説明するための図である。
【図5】本発明に従う情報記録媒体の平面図及び位置決
め領域に形成されている磁気マークパターンを示す図で
ある。
【図6】本発明に従う情報記録媒体の概略断面図であ
る。
【図7】本発明に従う光ヘッドと磁気ヘッドの配置の一
例である。
【図8】図7の光スポットと磁気ヘッドの相対関係を示
す図である。
【図9】図7のヘッドにより形成される情報記録媒体の
平面図及び位置決め領域の磁気マークパターンを示す図
である。
【符号の説明】
100 基板 101 記録膜 102 記録再生ヘッド 103 スライダ 104 記録用磁気コイル 105 再生用磁気ヘッド 106 半導体レーザ 110 ソリッドイマージョンレンズ 122 再生時同期パルス生成回路 125 記録時同期パルス生成回路 128 マルチプレクサ 131 同期信号生成回路 143 光磁気記録媒体 150 スライダ 151 記録媒体 152 対物レンズ 153 レーザ光 154 スピンドル 160 光スポット 501 位置決め領域 502 データ記憶領域 503 同期領域 504 消去領域 505 トラックコード領域 506 トラックサーボ領域 507〜510 サーボパターン 511 情報トラック 515 同期パターン 516 トラックコード開始パターン 517 トラックコード 518 データパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 21/10 G11B 21/10 F (72)発明者 竹内 輝明 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式 会社内 (72)発明者 稲葉 信幸 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式 会社内 (72)発明者 桐野 文良 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式 会社内 Fターム(参考) 5D042 LA03 MA01 MA12 5D044 BC01 BC04 CC04 DE03 DE22 DE46 DE48 5D075 AA03 CC04 CC12 CC39 DD01 DD04 5D091 AA08 BB07 CC11 CC18 CC26 DD03 FF11 GG33 HH20 5D096 AA01 DD01 DD02 DD08 EE03 GG01

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平坦な基板上に磁性層を備え、該磁性層
    のデータ領域に光及び外部磁界が適用されて情報が記録
    される情報記録媒体において、 データ領域を管理するための管理情報及びサーボパター
    ンが、上記磁性層に磁気マークとして形成されているこ
    とを特徴とする情報記録媒体。
  2. 【請求項2】 上記磁性層は、垂直磁気記録膜であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  3. 【請求項3】 上記磁気マークは光磁界変調方式により
    記録されていることを特徴とする請求項1または2に記
    載の情報記録媒体。
  4. 【請求項4】 上記磁気マークは再生用磁気ヘッドのサ
    ーボをかけるためのサーボパターンを含み、トラック幅
    方向において、当該サーボパターンの幅が、再生用磁気
    ヘッド幅以下になるようにサーボパターンが形成されて
    いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記
    載の情報記録媒体。
  5. 【請求項5】 情報記録媒体を記録再生するための記録
    再生装置において、上記情報記録媒体として、平坦な基
    板上に磁性層を備え、該磁性層にサーボパターン及び管
    理情報が磁気マークとして記録されている情報記録媒体
    を用い、 情報記録時に、情報記録媒体に光を照射するための光ヘ
    ッドと、 情報記録媒体に記録磁界を印加するための記録用磁気ヘ
    ッドと、 情報再生時に、磁性層に記録された磁気マークからの漏
    洩磁界を検出するための再生用磁気ヘッドと、 上記磁気マークからの光磁気信号に基づいて上記光ヘッ
    ド及び記録用磁気ヘッドを所望トラックに位置づけるた
    めの第1位置決め装置と、 情報の再生時に、上記磁気マークからの漏洩磁界を再生
    用磁気ヘッドで検出して当該再生用磁気ヘッドを所望ト
    ラックに位置づけるための第2位置決め装置とを備える
    ことを特徴とする記録再生装置。
  6. 【請求項6】 上記第1位置決め装置は、磁気マークか
    らの光を検出するための検出器と、 該検出器で検出された磁気マークからの検出信号から光
    ヘッド及び記録用ヘッドの位置情報を取得して光ヘッド
    及び記録用ヘッドを所望のトラック位置に配置させるた
    めの制御信号を発生する第1制御信号発生装置と、 該制御信号に基づいて光ヘッド及び記録用磁気ヘッドを
    所望のトラック位置に駆動させる第1アクチュエータと
    を含むことを特徴とする請求項5に記載の記録再生装
    置。
  7. 【請求項7】 上記第2位置決め装置は、再生用磁気ヘ
    ッドで検出された磁気マークからの信号から当該再生用
    磁気ヘッドの位置情報を取得して再生用磁気ヘッドを所
    望のトラック位置に配置させるための制御信号を発生す
    る第2制御信号発生装置と、 該第2制御信号発生装置からの制御信号に基づいて再生
    用磁気ヘッドを所望のトラック位置に駆動させる第2ア
    クチュエータとを含むことを特徴とする請求項5または
    6に記載の記録再生装置。
  8. 【請求項8】 更に、情報記録媒体上を浮上するスライ
    ダを備え、該スライダは、上記光ヘッド、記録用磁気ヘ
    ッド及び再生用磁気ヘッドを備えることを特徴とする請
    求項5〜7のいずれか一項に記載の記録再生装置。
  9. 【請求項9】 上記再生用磁気ヘッドは、MRヘッドま
    たはGMRヘッドであることを特徴とする請求項5〜8
    のいずれか一項に記載の記録再生装置。
  10. 【請求項10】 上記光ヘッドは、ソリッドイマージョ
    ンレンズを備えることを特徴とする請求項5〜9のいず
    れか一項に記載の記録再生装置。
  11. 【請求項11】 情報記録媒体の所定のトラック位置に
    光ヘッド、記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドを位
    置決めするためのヘッド位置決め方法において、 上記情報記録媒体として、平坦な基板上に磁性層を備
    え、該磁性層にサーボパターン及び管理情報が磁気マー
    クとして記録されている情報記録媒体を用い、 情報の記録時には、管理情報マーク群にレーザ光を照射
    することによって管理情報マーク群からの光磁気信号を
    検出し、該検出された光磁気信号に基づいて光ヘッド及
    び記録用磁気ヘッドの位置を制御し、 情報の再生時には、管理情報マーク群からの漏洩磁界を
    再生用磁気ヘッドを用いて検出し、該検出された信号に
    基づいて再生用磁気ヘッドの位置を制御することを特徴
    とするヘッド位置決め方法。
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