JP2004110896A - Perpendicular magnetic recording/reproducing system - Google Patents

Perpendicular magnetic recording/reproducing system Download PDF

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  • Magnetic Heads (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel perpendicular magnetic recording/reproducing system capable of surely recording a magnetization inverting signal with a plurality of bits in a block area (wider than a magnetic track width) constituting a position detection mark. <P>SOLUTION: This disk magnetic recording medium is constructed in such a manner that a data zone for recording/reproducing magnetic information and a servo zone having a position detection mark for detecting the relative positions of the magnetic head and the track on the magnetic recording medium are alternately arrayed at a fixed interval in the circumferential direction of the track. The position detection mark is constituted of a plurality of block areas in which the magnetic layer of the same material as that of a magnetic track is formed in a physically separated manner, each block area is constituted of a magnetic zone in which data are recorded by a plurality of bits, and the magnetic head has a magnetic recording magnetic pole for perpendicularly recording magnetization information on the magnetic track, a magnetic information reproducing element for reproducing the magnetic information recorded on the magnetic track, and a servo signal recording magnetic pole for perpendicularly recording a magnetization inverting sinal in the block area constituting the position detection mark. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体および磁気ヘッドの新規な構成の組み合わせが創出された垂直磁気記録再生システムであり、特に、ディスク状のディスクリート磁気記録媒体のトラッキング操作において十分なオフトラック信号(サーボ信号)が得られ、しかも予めシステムに備えられている一体型の複合磁気ヘッドで、磁気トラックに本来の磁気情報が高密度に垂直記録ができることはもとより、位置検出マークを構成するブロック領域(磁気トラック幅よりも広い磁性帯域幅を有する)に垂直磁化反転信号を複数ビット記録することができる垂直磁気記録再生システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開平6−195907号公報
【0003】
コンピュータ等の記憶媒体(磁気記録媒体)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。
【0004】
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ながら、磁気信号の記録(書き込み)ないし再生(読み出し)が行なわれている。
【0005】
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。
【0006】
このようなディスクリートトラック型の媒体は、通常、磁気情報の記録・再生を行なうデータゾーンと、前記磁気ヘッドと前記磁気記録媒体上のトラックとの相対位置を検出するための位置検出マークを有するサーボゾーンとを備え、これらはトラックの周方向に対して一定の間隔で交互に並んで配置されている。
【0007】
サーボゾーンには、通常、トラッキング用の位置検出マーク(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。この専用パターンは、トラッキングのために磁気トラック(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として形成され、これらは磁気トラック幅よりも広い磁気トラックピッチの幅で形成されていることが一般的である。
【0008】
このような所定のパターン群は、磁気トラックと同じ材質の磁性層を物理的に分離して形成され、通常、約1ビット分の周方向長さに微細分離形成されている。そして、これらは、外部磁界により一方向に磁化された後に信号磁界として用いられる。
【0009】
しかしながら、このような一方向磁化では、再生出力が通常の磁気記録の1/2になってしまう。(また、サーボ信号1ビット分の領域を物理的に分離加工した場合、加工の分解能の影響でエッジが丸くなり、オフトラック量に比例したサーボ再生出力を得ることが困難となることもある。)
【0010】
このような課題を解決するために垂直磁気記録を対象としたものではないが、面内記録媒体の一手法として、特開平6−195907号(特許文献1)には、サーボ信号書き込み部分の磁性層形態の改良と、その書き込み部分へのサーボ信号の書き込み方法が開示されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、当該公報に開示されている磁気ヘッドは、媒体周縁に記録された再生信号を読み取る磁気ヘッド12とこの再生された信号に基づきサーボ信号を書き込む磁気ヘッド11であり、当該サーボ信号を書き込む磁気ヘッド11がデータトラックに書き込み用のヘッドに対してとどのような位置付けにあるのか不明である。また、磁気記録媒体に記録再生するためのシステムとしてとらえた場合、そのシステム構成は明確にはなっていない。
【0012】
ところで、磁気記録媒体に必要なサーボ信号を書き込む処理を行なう時期としては、以下の態様が考えられる。
【0013】
(1)磁気記録媒体を記録再生システムに組み込む前に、サーボ信号(トラッキング用データ)を媒体書き込み専用装置にて記録する。つまり、媒体を磁気記録再生システムに搭載する(組み込む)前に、予め、媒体にサーボ信号を記録する。
【0014】
(2)磁気記録再生システムとして媒体を組み込み、すでに組み込まれている通常の記録再生用磁気ヘッドの記録用ヘッド部を用いて、媒体にサーボ信号を記録する。
【0015】
上記(1)では、書き込みの専用機が必要となり、コスト高となってしまう。さらに、書き込まれた媒体のその後の搬送等、取り扱いに細心の注意が必要であり、取り扱いが不便となる。
【0016】
上記(2)では、サーボ信号を書き込む部分はいわゆる磁気トラック幅よりも大きく、通常の組み込まれた磁気ヘッドの記録用ヘッド部では、書き込み幅が不足し、1つのサーボ信号幅に対し少なくとも2度の書き込みが必要となる。そのため、単に操作が煩雑のみならず、2度の書き込みによるデータ位置ずれが生じるおそれがある。
【0017】
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、上記の問題点を解決し、ディスク状のディスクリート磁気記録媒体のトラッキング操作において十分なオフトラック信号(サーボ信号)が得られ、しかも予めシステムとして新規な一体型の複合磁気ヘッドを組み込み、磁気トラックに本来の磁気情報が高密度に記録ができることはもとより、位置検出マークを構成するブロック領域(磁気トラック幅よりも広い)に磁化反転信号を複数ビット確実に記録することができる新規な垂直磁気記録再生システムを提供することにある。
【0018】
【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、前記磁気記録媒体に磁化情報を記録・再生するための磁気ヘッドと、を有する垂直磁気記録再生システムであって、前記磁気記録媒体は、磁気情報の記録・再生を行なうデータゾーンと、前記磁気ヘッドと前記磁気記録媒体上のトラックとの相対位置を検出するための位置検出マークを有するサーボゾーンとがトラックの周方向に対して一定の間隔で交互に並んでいるディスク状の磁気記録媒体であり、前記データゾーンは、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の記録・再生を行うためのデータトラックとしての磁気トラックから構成され、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙には、隣接する磁気トラック同士を磁気的に分離するためのディスクリート部が形成されており、前記位置検出マークは、磁気トラックと同じ材質の磁性層を物理的に分離して形成した複数のブロック領域から構成され、当該個々のブロック領域は、複数ビット分が記録される磁性帯域から構成され、前記磁気ヘッドは、前記磁気トラックへの磁化情報を垂直記録するための磁気記録用磁極と、前記磁気トラックに記録された磁気情報を再生するための磁気情報再生素子と、前記位置検出マークを構成するブロック領域に磁化反転信号を垂直記録するためのサーボ信号記録用磁極とを併せて有しており、当該磁気ヘッドのサーボ信号記録用磁極により、前記位置検出マークを構成するブロック領域に磁化反転信号を複数ビット分記録することができるように構成される。
【0019】
本発明における前記サーボ信号記録用磁極により記録される磁化反転信号は、初期化段階でデータゾーンおよびサーボゾーンを含めて媒体全体に書き込まれるように構成される。
【0020】
また、本発明の好ましい態様として、前記磁気記録用磁極は、前記磁気情報再生素子側に位置する下部磁極と、前記サーボ信号記録用磁極を備えるライターシールド(サーボ信号記録用磁極兼ライターシールド)により実質的に挟持されるように配置されており、前記磁気記録用磁極から発せられる記録のための漏洩磁界および前記サーボ信号記録用磁極から発せられるサーボ信号記録のための漏洩磁界は、それぞれ、下部磁極にリターンパスされるように構成される。
【0021】
また、本発明の好ましい態様として、前記サーボ信号記録用磁極の幅は、磁気トラックのトラックピッチよりも広幅であるように構成される。
【0022】
また、本発明の好ましい態様として、前記サーボ信号記録用磁極の幅は、磁気トラックのトラックピッチの2〜100倍として構成される。
【0023】
また、本発明の好ましい態様として、前記磁気記録用磁極と前記下部磁極とにより磁化情報記録のための磁路が形成されるように前記磁気記録用磁極と前記下部磁極との間に記録用コイルが配置され、前記サーボ信号記録用磁極と前記下部磁極によりサーボ信号記録用のための磁路が形成されるように前記磁気記録用磁極と前記ライターシールドとの間にサーボ信号記録用コイルが配置されてなるように構成される。
【0024】
また、本発明の好ましい態様として、複数ビット分記録される磁化反転信号は、前記サーボ信号記録用磁極により一定の周波数で垂直記録されるように構成される。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明は、図8に示されるごとく、ディスク状の磁気記録媒体1と、この磁気記録媒体1に磁化情報を記録・再生するとともにサーボ信号を記録するための磁気ヘッド100と、この磁気ヘッド100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75と、このアーム75の駆動源となるVCM (Voice Coil Motor)77と、これらの駆動系を制御するとともに記録再生動作を制御する制御部80と、を有する垂直磁気記録再生システムである。
【0026】
本発明のシステムは、(i)ディスク状のディスクリート磁気記録媒体のトラッキング操作において出力が十分に高いオフトラック信号(サーボ信号)が得られ、(ii)しかも予めシステムに新規な一体型の複合磁気ヘッドを組み込み、磁気トラックに本来の磁気情報が高密度に垂直記録ができることはもとより、位置検出マークを構成するブロック領域(磁気トラック幅よりも広い)に磁化反転信号を複数ビット確実に垂直記録することができる新規な垂直磁気記録再生システムである。特に、本願発明のシステムの特徴部分となる磁気記録媒体の構成、および磁気ヘッドの構成について、以下、順じ詳細に説明する。
【0027】
垂直磁気記録媒体1の構成
図1には、本発明に用いられるディスクリートトラック(Discrete track)型のいわゆる垂直磁気記録媒体1の全体形状が模式的に表された概略平面図が示されている。図2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、模式的に描かれた概略拡大平面図が示される。
【0028】
図2に示されるように磁気記録媒体1は、磁気情報の記録・再生を行なうデータゾーンDと、磁気ヘッド100と磁気記録媒体上のトラックとの相対位置を検出するための位置検出マーク200を有するサーボゾーンSとを有し、これらは、トラックの周方向に対して一定の間隔で交互に並んで構成されている。
【0029】
図1との関係においては、ディスクの中心から外方に向けて放射状に延びる線8の位置近傍にサーボゾーンSが配置・形成されていると考えて差し支えない。
【0030】
データゾーンDは、上述のごとく実質的に同心円状に配置され、磁気情報の記録・再生を行うためのデータトラックとしての磁気トラック10を有し構成される。そして、径方向に隣接する磁気トラック10同士の間隙には、隣接する磁気トラック同士を磁気的に分離するためのディスクリート部40が形成されている。
【0031】
なお、本発明における磁気トラック10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。さらには、サーボゾーンSにより部分的に円周が分断されている態様をも含む趣旨である。
【0032】
本発明における位置検出マーク200は、磁気トラックと同じ材質の磁性層を物理的に分離して形成した複数のブロック領域210から構成され、当該個々のブロック領域210は、磁化反転信号が複数ビット分記録される磁性帯域(210)から構成されている。磁性帯域(210)は複数ビット分記録できるような周方向の所定長さを有する。
【0033】
このように本発明における磁性帯域(210)には、磁化反転信号を複数ビット分記録することができるようになっており、この状態を図3に基づいてさらに詳細に説明する。
【0034】
図3(A)は、位置検出マーク200を構成するブロック領域210(磁性帯域(210))の一つの断面図を示したものであり、この図におけるブロック領域210には垂直記録された磁化反転信号(磁性帯域210中の矢印で示される)が10個記録された状態が例示されている。
【0035】
図3(B)は、図3(A)の垂直記録パターンに基づく再生出力の状態を模式的に示したものであり、本発明における媒体仕様では、図3(B)に示すごとく最大再生出力が2Hであることがわかる。ちなみに従来の垂直記録膜におけるサーボゾーンSの位置検出マーク500の形成例が図9に示されており、この図9における1ブロック領域510は、一方向記録の1ビット分が記録される5つの磁性島510aから構成されており、この磁化状況および再生出力の状況が図10(A)および(B)に示される(図3(A)および(B)にそれぞれ対応)。図10(A)に示される従来例の信号磁界は、一般に大型の専用磁気ヘッドで直流磁化することにより形成された一方向磁界であるため、最大再生出力もHと小さいことが分かる(図10(B))。
【0036】
図4(A)には、図2の(γ)―(γ)矢視断面、すなわち、データゾーンDzの径方向断面の一般的な形状の一例が示されている。図4(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7が形成され、この軟磁性裏打ち層7の上に同幅の垂直磁気記録層10が積層されている。この図における垂直磁気記録層10は、記録・再生が行われる磁気トラック10と同義である(図2参照)。そして、これらの隣接する磁気トラック10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4(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。
【0037】
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。
【0038】
軟磁性裏打ち層7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7の厚さは、0.1〜10μm程度とされる。
【0039】
垂直磁気記録層10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10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。
【0040】
また、垂直磁気記録層10の上には、磁性層を保護する目的でC、ZrO、SiO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。
【0041】
図4(B)に示される磁気記録媒体の構成は、図4(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4(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4(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、SiO、Al、C等が好適に用いられる。
【0042】
図4(C)に示される磁気記録媒体の構成は、図4(A)のそれの変形例である。軟磁性裏打ち層7が基板5の上の全面に設けられている点で、図4(A)に記載されている媒体と異なる。図4(C)に示されるごとく、隣接する垂直磁気記録層10(磁気トラック10)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。
【0043】
磁気ヘッド100の構成
図5には、本発明に用いられる磁気ヘッド100の要部を平面に表した平面図が示されており、図6には、本発明に用いられる磁気ヘッド100のいわゆるABS(Air Bearing Surface)を正面に見た要部の構成部材が模式的に示されている。ABSとは、磁気記録媒体と対向する面をいう。図7には、図5のB−B矢視断面を見た要部の構成部材が模式的に示されている。図5の下部ラインおよび図7の左端ラインがABSに相当する。
【0044】
磁気ヘッド100は、磁気記録媒体1の磁気トラック10への磁化情報を垂直記録するための磁気記録用磁極110と、この磁気トラック10に記録された磁気情報を再生するための磁気情報再生素子150と、磁気記録媒体1の位置検出マーク200を構成するブロック領域210に磁化反転信号を垂直記録するためのサーボ信号記録用磁極130aとを併せて有している。
【0045】
磁気記録用磁極110は、磁気情報再生素子150側に位置する下部磁極160(リターンパス用の磁極と上部シールドを兼用する)と、サーボ信号記録用磁極130aを備えるライターシールド130(サーボ信号記録用磁極兼ライターシールド)により実質的に挟持されるように配置されており、外部磁界による不要な記録動作をしないようにシールドされている。
【0046】
磁気記録用磁極110は、ヨーク115に接続されているとともに、連結材117を介して、下部磁極160に連結されている。さらに、磁気記録用磁極110と下部磁極160との積層間に記録用コイル180が介在・配置され、この記録用コイル180は、連結材117をほぼ中心として、スパイラル状に巻回されている。この記録用コイル180により、磁気記録用磁極110と下部磁極160とにより垂直記録のための磁路を形成することが可能となり、磁気記録用磁極110から発せられる記録のための漏洩磁界は、磁気記録媒体1の軟磁性裏打ち層7を通過して下部磁極160にリターンパスされるようになっている。
【0047】
前述したようにライターシールド130の先端の一部にはサーボ信号記録用磁極130aが分離形成されており、このサーボ信号記録用磁極130aはヨーク170に接続されているとともに、連結材177を介して、下部磁極160に連結されている。サーボ信号記録用磁極130aの分離は図示のごとく絶縁帯131によりおこなわれている。
【0048】
さらに、サーボ信号記録用磁極130aを備えるライターシールド130と、ヨーク170との積層間にサーボ信号記録用コイル190が介在・配置され、このサーボ信号記録用コイル190は、連結材177をほぼ中心として、スパイラル状に巻回されている。このサーボ信号記録用コイル190により、サーボ信号記録用磁極130と下部磁極160とにより垂直記録のための磁路を形成することが可能となり、サーボ信号記録用磁極130から発せられるサーボ信号記録のための漏洩磁界は、磁気記録媒体1の軟磁性裏打ち層7を通過して下部磁極160にリターンパスされるようになっている。そして、この磁気ヘッドのサーボ信号記録用磁極130により、前記位置検出マーク200を構成するブロック領域210に磁化反転信号を複数ビット分記録することができるようになっている(図3(A)参照)。
【0049】
図6に示されるごとく本発明におけるサーボ信号記録用磁極130の幅Wsは、図4に示される磁気トラック10のトラックピッチTpよりも広幅となるように設定される。特に、サーボ信号記録用磁極130の幅Wsは、磁気トラックのトラックピッチの2〜100倍程度にすることが望ましい。これにより、位置検出マーク200を構成する複数のブロック領域210に一度に磁化反転信号を記録させることが可能となる。
【0050】
なお、複数ビット分記録される磁化反転信号は、媒体の初期化段階で、磁気ヘッドを周方向に移動操作させるとともにサーボ信号記録用磁極により一定の周波数で、媒体全体に垂直記録される。
【0051】
なお、磁気トラックに記録された磁気情報を再生するための磁気情報再生素子150としては、磁気抵抗効果素子、特に、AMR(異方性磁気抵抗効果)素子、GMR(巨大磁気抵抗効果)素子、TMR(トンネル接合磁気抵抗効果)素子、さらには、CPP(Current Perpendicular to Plane)型のGMR素子が好適に用いられる。磁気情報再生素子150は、下部シールド151と、シールド作用も備える下部磁極160とにより実施的に挟持される。
【0052】
ところで、フォーマット前のイニシャルの段階の磁気記録媒体では、トラッキング制御ができないので、磁気ヘッドのサーボ信号記録用磁極により媒体全体に、一定周波数のサーボ信号が書き込まれる。これにより、サーボゾーンSzの位置検出マーク200を構成する各ブロック領域210に磁化反転信号を複数ビット分記録することができる。このように記録されたサーボ信号に基づきトラッキング操作を行いながら、磁気トラックに磁気情報の記録・再生を行う。このような一連の操作がシステムの制御部で行われる。
【0053】
本発明における磁気ヘッドは、記録・再生のためのヘッド構成部分に加えて、極めて広幅のサーボ信号記録用磁極を備えているので、磁気記録システムとして最初から組み込まれている一体化磁気ヘッドにより、迅速に磁化反転されたサーボ信号が記録できる。また、サーボ信号記録用磁極は、実質的にライターシールドと兼用する構成となっているので、サーボ信号記録という動作能力が拡大しているにもかかわらず磁気ヘッド構成そのものは極めてコンパクトである。
【0054】
【発明の効果】
上述のごとく本発明は、ディスク状の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に磁化情報を記録・再生するための磁気ヘッドと、を有する垂直磁気記録再生システムであって、前記磁気記録媒体は、磁気情報の記録・再生を行なうデータゾーンと、前記磁気ヘッドと前記磁気記録媒体上のトラックとの相対位置を検出するための位置検出マークを有するサーボゾーンとがトラックの周方向に対して一定の間隔で交互に並んでいるディスク状の磁気記録媒体であり、前記データゾーンは、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の記録・再生を行うためのデータトラックとしての磁気トラックから構成され、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙には、隣接する磁気トラック同士を磁気的に分離するためのディスクリート部が形成されており、前記位置検出マークは、磁気トラックと同じ材質の磁性層を物理的に分離して形成した複数のブロック領域から構成され、当該個々のブロック領域は、複数ビット分が記録される磁性帯域から構成され、前記磁気ヘッドは、前記磁気トラックへの磁化情報を垂直記録するための磁気記録用磁極と、前記磁気トラックに記録された磁気情報を再生するための磁気情報再生素子と、前記位置検出マークを構成するブロック領域に磁化反転信号を垂直記録するためのサーボ信号記録用磁極とを併せて有しており、当該磁気ヘッドのサーボ信号記録用磁極により、前記位置検出マークを構成するブロック領域に磁化反転信号を複数ビット分記録することができるように構成されている。
従って、ディスク状のディスクリート磁気記録媒体のトラッキング操作において十分なオフトラック信号(サーボ信号)が得られ、しかも予めシステムとして新規な一体型の複合磁気ヘッドを組み込み、磁気トラックに本来の磁気情報が高密度に記録ができることはもとより、位置検出マークを構成するブロック領域(磁気トラック幅よりも広い)に磁化反転信号を複数ビット確実に記録することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられるディスクリートトラック(Discrete track)型のいわゆる垂直磁気記録媒体の全体形状を模式的に示した概略平面図である。
【図2】図1の四角で囲まれた微小部分αの箇所を拡大して、模式的に描かれた概略拡大平面図である。
【図3】図3(A)は、位置検出マークを構成するブロック領域(磁性帯域)の一つの断面図を示したものであり、図3(B)は、図3(A)の垂直記録パターンに基づく再生出力の状態を模式的に示したものである。
【図4】図4(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の(γ)−(γ)矢視断面図に実質的に相当する。図4(B)および図4(C)はそれぞれ図4(A)の好適な変形例を示したものである。
【図5】本発明に用いられる磁気ヘッドの要部を平面に表した平面図である。
【図6】本発明に用いられる磁気ヘッドのいわゆるABS(Air Bearing Surface)を正面に見た要部の構成部材を模式的に示した図面である。
【図7】図5のB−B矢視断面を見た要部の構成部材を模式的に示した図面である。
【図8】本発明の垂直磁気記録再生システムを概略的に示した平面図である。
【図9】図2と対比される従来例を説明するための図面である。
【図10】図3(A)および(B)と対比される従来例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
7…軟磁性裏打ち層
10…磁気トラック
40…ディスクリート部(欠如凹部)
100…磁気ヘッド
110…磁気記録用磁極
130a…サーボ信号記録用磁極
150…磁気情報再生素子
200…位置検出マーク
210…ブロック領域(磁性帯域)
Dz…データゾーン
Sz…サーボゾーン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a perpendicular magnetic recording / reproducing system in which a combination of a new configuration of a magnetic recording medium and a magnetic head is created. In particular, an off-track signal (servo signal) sufficient for tracking operation of a disc-shaped discrete magnetic recording medium In addition to being able to perpendicularly record the original magnetic information on the magnetic track at a high density with the integrated composite magnetic head provided in advance in the system, the block area (magnetic track width) constituting the position detection mark can be obtained. The present invention relates to a perpendicular magnetic recording / reproducing system capable of recording a plurality of bits of a perpendicular magnetization reversal signal in a wider magnetic bandwidth.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-6-195907
[0003]
As a storage medium (magnetic recording medium) for a computer or the like, a so-called hard disk capable of random access has been used.
[0004]
In recording and reproducing data on and from such a hard disk, recording (writing) of a magnetic signal is usually performed while moving the magnetic head in the radial direction and confirming that the magnetic head is accurately scanning a predetermined data track. Or, reproduction (reading) is performed.
[0005]
By the way, in order to cope with recent high-density recording, for example, as an effective recording medium structure for improving track density, a so-called discrete track type in which magnetic tracks are magnetically separated is called a discrete track type. Proposals for media structures have been made.
[0006]
Such a discrete track type medium usually has a data zone for recording and reproducing magnetic information and a servo having a position detection mark for detecting a relative position between the magnetic head and a track on the magnetic recording medium. Zones, which are alternately arranged at regular intervals in the circumferential direction of the track.
[0007]
Usually, a dedicated pattern called a position detection mark (servo pattern) for tracking is formed in the servo zone. This dedicated pattern is formed as a predetermined pattern group shifted by a half track pitch with respect to a magnetic track (data track) for tracking, and is formed with a magnetic track pitch wider than the magnetic track width. Is common.
[0008]
Such a predetermined pattern group is formed by physically separating a magnetic layer made of the same material as the magnetic track, and is usually finely separated to a length of about 1 bit in the circumferential direction. These are used as a signal magnetic field after being magnetized in one direction by an external magnetic field.
[0009]
However, with such unidirectional magnetization, the reproduction output is reduced to half that of normal magnetic recording. (In addition, when a region corresponding to one bit of a servo signal is physically separated and processed, the edge may be rounded due to the influence of the processing resolution, and it may be difficult to obtain a servo reproduction output proportional to the off-track amount. )
[0010]
Although it is not intended for perpendicular magnetic recording to solve such a problem, as a method of an in-plane recording medium, Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 6-195907 (Patent Document 1) discloses a method of writing a servo signal on a servo signal. A method of improving a layer form and writing a servo signal to a write portion thereof is disclosed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the magnetic head disclosed in this publication includes a magnetic head 12 for reading a reproduced signal recorded on the periphery of a medium and a magnetic head 11 for writing a servo signal based on the reproduced signal. It is unclear how the head 11 is positioned relative to the head for writing data tracks. Further, when the system is considered as a system for recording and reproducing on a magnetic recording medium, the system configuration is not clear.
[0012]
By the way, the following aspects can be considered as the timing for performing the process of writing the necessary servo signal to the magnetic recording medium.
[0013]
(1) Before incorporating a magnetic recording medium into a recording / reproducing system, a servo signal (tracking data) is recorded by a medium writing-only device. That is, before mounting (incorporating) the medium in the magnetic recording / reproducing system, a servo signal is recorded on the medium in advance.
[0014]
(2) A medium is incorporated as a magnetic recording / reproducing system, and a servo signal is recorded on the medium using a recording head unit of a normal recording / reproducing magnetic head already incorporated.
[0015]
In the above (1), a dedicated device for writing is required, resulting in an increase in cost. Furthermore, careful handling such as subsequent transport of the written medium is required, which makes handling inconvenient.
[0016]
In the above (2), the portion where the servo signal is written is larger than the so-called magnetic track width, and the writing width is insufficient in the recording head portion of the usual built-in magnetic head, and at least twice for one servo signal width. Must be written. For this reason, not only the operation is complicated, but also there is a possibility that a data position shift occurs due to twice writing.
[0017]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a sufficient off-track signal (servo signal) for tracking operation of a disk-shaped discrete magnetic recording medium. In addition to the fact that the system incorporates a new integrated magnetic head as a system in advance, the original magnetic information can be recorded at a high density on the magnetic track, as well as the block area constituting the position detection mark (more than the magnetic track width). Another object of the present invention is to provide a novel perpendicular magnetic recording / reproducing system capable of reliably recording a plurality of bits of a magnetization reversal signal in a wide range.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the present invention relates to a perpendicular magnetic recording / reproducing system comprising: a disk-shaped magnetic recording medium; and a magnetic head for recording / reproducing magnetic information on / from the magnetic recording medium. The magnetic recording medium has a data zone for recording / reproducing magnetic information and a servo zone having a position detection mark for detecting a relative position between the magnetic head and a track on the magnetic recording medium. A disk-shaped magnetic recording medium alternately arranged at regular intervals in a circumferential direction, wherein the data zones are arranged substantially concentrically and serve as data tracks for recording / reproducing magnetic information. Discrete magnetic separation between adjacent magnetic tracks in the gap between radially adjacent magnetic tracks. Is formed, and the position detection mark is composed of a plurality of block areas formed by physically separating a magnetic layer of the same material as the magnetic track, and the individual block areas record a plurality of bits. A magnetic band for perpendicularly recording magnetization information on the magnetic track; and a magnetic information reproducing element for reproducing magnetic information recorded on the magnetic track. A servo signal recording magnetic pole for perpendicularly recording a magnetization reversal signal in a block area constituting the position detection mark, and the position detection mark is formed by the servo signal recording magnetic pole of the magnetic head. The configuration is such that a magnetization reversal signal for a plurality of bits can be recorded in the block area to be configured.
[0019]
The magnetization reversal signal recorded by the servo signal recording magnetic pole in the present invention is configured to be written to the entire medium including the data zone and the servo zone in the initialization stage.
[0020]
In a preferred aspect of the present invention, the magnetic recording magnetic pole includes a lower magnetic pole positioned on the magnetic information reproducing element side and a writer shield including the servo signal recording magnetic pole (servo signal recording magnetic pole and writer shield). The leakage magnetic field for recording emitted from the magnetic recording magnetic pole and the leakage magnetic field for servo signal recording emitted from the servo signal recording magnetic pole are arranged so as to be substantially sandwiched, respectively. It is configured to be returned to the magnetic pole.
[0021]
In a preferred aspect of the present invention, the width of the servo signal recording magnetic pole is configured to be wider than the track pitch of the magnetic track.
[0022]
In a preferred aspect of the present invention, the width of the servo signal recording magnetic pole is set to be 2 to 100 times the track pitch of the magnetic track.
[0023]
In a preferred aspect of the present invention, a recording coil is provided between the magnetic recording magnetic pole and the lower magnetic pole such that a magnetic path for recording magnetic information is formed by the magnetic recording magnetic pole and the lower magnetic pole. The servo signal recording coil is disposed between the magnetic recording magnetic pole and the writer shield such that a magnetic path for recording the servo signal is formed by the servo signal recording magnetic pole and the lower magnetic pole. It is configured to be.
[0024]
In a preferred aspect of the present invention, the magnetization reversal signal recorded for a plurality of bits is configured to be perpendicularly recorded at a constant frequency by the servo signal recording magnetic pole.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the present invention, as shown in FIG. 8, a disk-shaped magnetic recording medium 1, a magnetic head 100 for recording / reproducing magnetization information on the magnetic recording medium 1 and recording a servo signal, and a magnetic head 100 Arm 75 for rotating the magnetic head to a predetermined radial position of the magnetic recording medium while supporting the arm, a VCM (Voice Coil Motor) 77 serving as a drive source of the arm 75, and controlling these drive systems. And a control unit 80 for controlling the recording / reproducing operation.
[0026]
According to the system of the present invention, (i) an off-track signal (servo signal) having a sufficiently high output is obtained in a tracking operation of a disc-shaped discrete magnetic recording medium, and Incorporating a head, the original magnetic information can be perpendicularly recorded at high density on a magnetic track, and a plurality of bits of magnetization reversal signals are surely perpendicularly recorded in a block area (wider than the magnetic track width) constituting a position detection mark. Is a novel perpendicular magnetic recording and reproducing system. In particular, the configuration of the magnetic recording medium and the configuration of the magnetic head, which are characteristic parts of the system of the present invention, will be described in detail below in order.
[0027]
Configuration of perpendicular magnetic recording medium 1
FIG. 1 is a schematic plan view schematically showing the overall shape of a discrete track type so-called perpendicular magnetic recording medium 1 used in the present invention. FIG. 2 is a schematic enlarged plan view schematically showing an enlarged portion of the minute portion α surrounded by the square in FIG.
[0028]
As shown in FIG. 2, the magnetic recording medium 1 has a data zone D for recording and reproducing magnetic information.ZAnd a servo zone S having a position detection mark 200 for detecting a relative position between the magnetic head 100 and a track on a magnetic recording mediumZThese are alternately arranged at regular intervals in the circumferential direction of the track.
[0029]
In relation to FIG. 1, the servo zone S is located near the position of a line 8 extending radially outward from the center of the disk.ZCan be considered as being arranged and formed.
[0030]
Data zone DZAre arranged substantially concentrically as described above, and have a magnetic track 10 as a data track for recording / reproducing magnetic information. A discrete portion 40 for magnetically separating the adjacent magnetic tracks is formed in a gap between the radially adjacent magnetic tracks 10.
[0031]
The expression that the magnetic tracks 10 in the present invention are “substantially” concentrically arranged ”means not only a so-called“ concentric form ”but also a so-called“ spiral (spiral) form ”. Is included. Further, the servo zone SZThe purpose is to include a mode in which the circumference is partially divided by the.
[0032]
The position detection mark 200 in the present invention is composed of a plurality of block regions 210 formed by physically separating a magnetic layer of the same material as the magnetic track, and each of the block regions 210 has a magnetization reversal signal corresponding to a plurality of bits. It consists of a magnetic band (210) to be recorded. The magnetic band (210) has a predetermined circumferential length so that a plurality of bits can be recorded.
[0033]
As described above, in the magnetic band (210) of the present invention, the magnetization reversal signal can be recorded for a plurality of bits, and this state will be described in more detail with reference to FIG.
[0034]
FIG. 3A is a cross-sectional view of one of the block regions 210 (magnetic band (210)) constituting the position detection mark 200. In the block region 210 in FIG. A state where ten signals (indicated by arrows in the magnetic band 210) are recorded is illustrated.
[0035]
FIG. 3B schematically shows the state of the reproduction output based on the vertical recording pattern of FIG. 3A. In the medium specification of the present invention, the maximum reproduction output is as shown in FIG. Is 2H. Incidentally, the servo zone S in the conventional perpendicular recording filmZFIG. 9 shows an example of the formation of the position detection mark 500 of FIG. 9. One block area 510 in FIG. 9 is composed of five magnetic islands 510a in which one bit of one-way recording is recorded. The states of the magnetization and the state of the reproduction output are shown in FIGS. 10A and 10B (corresponding to FIGS. 3A and 3B, respectively). Since the signal magnetic field of the conventional example shown in FIG. 10A is generally a one-way magnetic field formed by DC magnetizing with a large dedicated magnetic head, it can be seen that the maximum reproduction output is also small as H (FIG. 10). (B)).
[0036]
FIG. 4A shows an example of a general shape of a cross section taken along arrows (γ)-(γ) in FIG. 2, that is, a radial cross section of the data zone Dz. In the embodiment shown in FIG. 4A, in the magnetic recording medium 1, a soft magnetic backing layer 7 having the same width as the track width Tw is formed on the nonmagnetic substrate 5. A perpendicular magnetic recording layer 10 having a width is stacked. The perpendicular magnetic recording layer 10 in this figure has the same meaning as the magnetic track 10 on which recording / reproduction is performed (see FIG. 2). Then, at a position located between these adjacent magnetic tracks 10, adjacent data tracks are magnetically separated from each other, and a concave portion 40 (discrete portion 40) for exerting a discrete action is formed. I have. In FIG. 4A, the symbol Tp indicates the pitch of the magnetic track. The pitch Tp of the magnetic track is about 20 to 500 nm, and the track width Tw is about 15 to 400 nm.
[0037]
As the non-magnetic substrate 5, a substrate usually used for this type of magnetic recording medium, such as aluminum, tempered glass, crystallized glass, or carbon plastic, may be used.
[0038]
As the soft magnetic underlayer 7, NiFe, NiFeNb, NiFeMo, FeAlSi, FeTaC or the like is preferably used. The thickness of the soft magnetic underlayer 7 is about 0.1 to 10 μm.
[0039]
As the perpendicular magnetic recording layer 10, any material such as CoCr, CoCrTa, CoPt, CoCrPt, CoPtCrO, and TbFeCo, which is usually used for a perpendicular magnetic recording layer of this type of magnetic recording medium, may be used. The thickness of the perpendicular magnetic recording layer 10 may be appropriately selected in consideration of a head to be used, a recording wavelength to be used, and the like. Usually, it is about 10 to 100 nm.
[0040]
On the perpendicular magnetic recording layer 10, C, ZrO is provided for the purpose of protecting the magnetic layer.2, SiO2It is desirable to form a protective film mainly composed of a material having a thickness of about 1 to 10 nm. If it is formed too thick, there tends to be a problem of spacing loss, and if it is formed too thin, problems such as durability tend to occur. Further, a lubricating film containing various known organic lubricants may be formed on the protective film.
[0041]
The configuration of the magnetic recording medium shown in FIG. 4B is a modification of that of FIG. The medium shown in FIG. 4A is different from the medium shown in FIG. The filled nonmagnetic material 40a has substantially the same function as the discrete portion 40 of FIG. As the non-magnetic material 40a filled in the concave recess 40, for example, SiO.2, Al2O3, C, etc. are preferably used.
[0042]
The configuration of the magnetic recording medium shown in FIG. 4C is a modification of that of FIG. The medium is different from the medium shown in FIG. 4A in that the soft magnetic underlayer 7 is provided on the entire surface on the substrate 5. As shown in FIG. 4C, a concave portion 40 (discrete portion 40) for exerting a discrete action is formed at a position located between adjacent perpendicular magnetic recording layers 10 (magnetic tracks 10).
[0043]
Configuration of magnetic head 100
FIG. 5 is a plan view showing a main part of the magnetic head 100 used in the present invention in a plane, and FIG. 6 is a so-called ABS (Air Bearing Surface) of the magnetic head 100 used in the present invention. Is schematically illustrated as a main part when viewed from the front. ABS refers to the surface facing the magnetic recording medium. FIG. 7 schematically shows essential constituent members as viewed in a cross section taken along line BB of FIG. The lower line in FIG. 5 and the left end line in FIG. 7 correspond to ABS.
[0044]
The magnetic head 100 includes a magnetic recording magnetic pole 110 for perpendicularly recording magnetization information on a magnetic track 10 of the magnetic recording medium 1, and a magnetic information reproducing element 150 for reproducing magnetic information recorded on the magnetic track 10. And a servo signal recording magnetic pole 130 a for perpendicularly recording a magnetization reversal signal in a block area 210 constituting the position detection mark 200 of the magnetic recording medium 1.
[0045]
The magnetic recording magnetic pole 110 includes a lower magnetic pole 160 (also serving as a return path magnetic pole and an upper shield) positioned on the magnetic information reproducing element 150 side, and a writer shield 130 (servo signal recording magnetic pole) having a servo signal recording magnetic pole 130a. (A magnetic pole and a writer shield) so as to be substantially sandwiched therebetween and shielded so as not to perform an unnecessary recording operation due to an external magnetic field.
[0046]
The magnetic recording magnetic pole 110 is connected to the yoke 115 and is connected to the lower magnetic pole 160 via a connecting material 117. Further, a recording coil 180 is interposed and arranged between the lamination of the magnetic recording magnetic pole 110 and the lower magnetic pole 160, and the recording coil 180 is spirally wound around the connecting material 117 substantially at the center. The recording coil 180 makes it possible to form a magnetic path for perpendicular recording by the magnetic recording magnetic pole 110 and the lower magnetic pole 160, and the leakage magnetic field for recording emitted from the magnetic recording magnetic pole 110 is magnetic. The recording medium 1 passes through the soft magnetic underlayer 7 and returns to the lower magnetic pole 160.
[0047]
As described above, the magnetic pole 130a for recording a servo signal is formed separately at a part of the tip of the writer shield 130, and the magnetic pole 130a for recording a servo signal is connected to the yoke 170 and via the connecting member 177. , And the lower magnetic pole 160. The separation of the servo signal recording magnetic pole 130a is performed by an insulating band 131 as shown.
[0048]
Further, a servo signal recording coil 190 is interposed and arranged between the lamination of the writer shield 130 having the servo signal recording magnetic pole 130a and the yoke 170, and the servo signal recording coil 190 is substantially centered on the connecting member 177. , Spirally wound. With the servo signal recording coil 190, it is possible to form a magnetic path for perpendicular recording by the servo signal recording magnetic pole 130 and the lower magnetic pole 160, and to record a servo signal emitted from the servo signal recording magnetic pole 130. Is passed through the soft magnetic backing layer 7 of the magnetic recording medium 1 and returned to the lower magnetic pole 160. The magnetic inversion signal for a plurality of bits can be recorded in the block area 210 forming the position detection mark 200 by the servo signal recording magnetic pole 130 of the magnetic head (see FIG. 3A). ).
[0049]
As shown in FIG. 6, the width Ws of the servo signal recording magnetic pole 130 in the present invention is set to be wider than the track pitch Tp of the magnetic track 10 shown in FIG. In particular, it is desirable that the width Ws of the servo signal recording magnetic pole 130 be about 2 to 100 times the track pitch of the magnetic track. Accordingly, it is possible to record the magnetization reversal signal in a plurality of block areas 210 constituting the position detection mark 200 at a time.
[0050]
The magnetization reversal signal recorded for a plurality of bits is perpendicularly recorded on the entire medium at a constant frequency by the magnetic pole for servo signal recording while moving the magnetic head in the circumferential direction at the initialization stage of the medium.
[0051]
As the magnetic information reproducing element 150 for reproducing magnetic information recorded on the magnetic track, a magneto-resistive element, in particular, an AMR (anisotropic magneto-resistive effect) element, a GMR (giant magneto-resistive effect) element, A TMR (Tunnel Junction Magnetoresistance Effect) element and a CPP (Current Perpendicular to to Plane) GMR element are preferably used. The magnetic information reproducing element 150 is practically sandwiched between a lower shield 151 and a lower magnetic pole 160 having a shielding function.
[0052]
Since tracking control cannot be performed on the magnetic recording medium at the initial stage before formatting, a servo signal of a constant frequency is written on the entire medium by the magnetic signal recording magnetic pole of the magnetic head. Thereby, a plurality of bits of the magnetization reversal signal can be recorded in each block area 210 constituting the position detection mark 200 of the servo zone Sz. Magnetic information is recorded / reproduced on / from the magnetic track while performing a tracking operation based on the servo signal thus recorded. Such a series of operations is performed by the control unit of the system.
[0053]
The magnetic head according to the present invention has an extremely wide servo signal recording magnetic pole in addition to a head component for recording / reproducing. A servo signal whose magnetization has been reversed quickly can be recorded. Further, since the magnetic pole for recording a servo signal is substantially used also as a writer shield, the configuration of the magnetic head itself is extremely compact despite the expansion of the operation capability of recording a servo signal.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is a perpendicular magnetic recording / reproducing system including a disk-shaped magnetic recording medium and a magnetic head for recording / reproducing magnetic information on / from the magnetic recording medium, wherein the magnetic recording medium comprises: A data zone for recording / reproducing magnetic information and a servo zone having a position detection mark for detecting a relative position between the magnetic head and a track on the magnetic recording medium are fixed in a circumferential direction of the track. A disk-shaped magnetic recording medium alternately arranged at intervals, wherein the data zones are substantially concentrically arranged, and are composed of magnetic tracks as data tracks for recording and reproducing magnetic information, In a gap between radially adjacent magnetic tracks, a discrete portion for magnetically separating adjacent magnetic tracks is formed, The position detection mark is composed of a plurality of block areas formed by physically separating a magnetic layer of the same material as the magnetic track, and each of the block areas is composed of a magnetic band in which a plurality of bits are recorded. A magnetic recording magnetic pole for perpendicularly recording magnetization information on the magnetic track, a magnetic information reproducing element for reproducing magnetic information recorded on the magnetic track, and the position detection mark. The magnetic head has a servo signal recording magnetic pole for perpendicularly recording a magnetization reversal signal in a block area constituting the magnetic head. The servo signal recording magnetic pole of the magnetic head causes magnetization in the block area constituting the position detection mark. The configuration is such that the inverted signal can be recorded for a plurality of bits.
Therefore, a sufficient off-track signal (servo signal) can be obtained in the tracking operation of the disk-shaped discrete magnetic recording medium, and a new integrated magnetic head is incorporated in advance as a system so that the original magnetic information can be highly recorded on the magnetic track. In addition to being able to record at a high density, it is possible to reliably record a plurality of bits of the magnetization reversal signal in the block area (wider than the magnetic track width) constituting the position detection mark.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view schematically showing the entire shape of a so-called perpendicular magnetic recording medium of a discrete track type used in the present invention.
FIG. 2 is a schematic enlarged plan view schematically showing an enlarged portion of a minute portion α surrounded by a square in FIG.
FIG. 3A is a cross-sectional view of one of block areas (magnetic bands) constituting a position detection mark, and FIG. 3B is a vertical recording view of FIG. 3A. 6 schematically shows a state of a reproduction output based on a pattern.
FIG. 4A is a schematic sectional view showing an embodiment of a perpendicular magnetic recording medium having a relatively simple structure in order to facilitate understanding of the present invention. (Γ)-(γ) of FIG. 4 (B) and 4 (C) show preferred modifications of FIG. 4 (A).
FIG. 5 is a plan view showing a main part of a magnetic head used in the present invention in a plane.
FIG. 6 is a drawing schematically showing main constituent members of a magnetic head used in the present invention as viewed from the front of a so-called ABS (Air Bearing Surface).
FIG. 7 is a drawing schematically showing main constituent members as viewed in a cross section taken along line BB of FIG. 5;
FIG. 8 is a plan view schematically showing a perpendicular magnetic recording / reproducing system according to the present invention.
FIG. 9 is a drawing for explaining a conventional example compared with FIG. 2;
FIG. 10 is a drawing for explaining a conventional example compared with FIGS. 3A and 3B.
[Explanation of symbols]
1. Magnetic recording medium
5 Non-magnetic substrate
7 Soft magnetic underlayer
10 ... magnetic track
40 ... Discrete part (missing concave part)
100 ... magnetic head
110 ... magnetic pole for magnetic recording
130a: Magnetic pole for recording servo signal
150 ... magnetic information reproducing element
200: Position detection mark
210: Block area (magnetic band)
Dz: Data zone
Sz: Servo zone

Claims (7)

ディスク状の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に磁化情報を記録・再生するための磁気ヘッドと、を有する垂直磁気記録再生システムであって、
前記磁気記録媒体は、磁気情報の記録・再生を行なうデータゾーンと、前記磁気ヘッドと前記磁気記録媒体上のトラックとの相対位置を検出するための位置検出マークを有するサーボゾーンとがトラックの周方向に対して一定の間隔で交互に並んでいるディスク状の磁気記録媒体であり、
前記データゾーンは、実質的に同心円状に配置され、磁気情報の記録・再生を行うためのデータトラックとしての磁気トラックから構成され、径方向に隣接する磁気トラック同士の間隙には、隣接する磁気トラック同士を磁気的に分離するためのディスクリート部が形成されており、
前記位置検出マークは、磁気トラックと同じ材質の磁性層を物理的に分離して形成した複数のブロック領域から構成され、当該個々のブロック領域は、複数ビット分が記録される磁性帯域から構成され、
前記磁気ヘッドは、前記磁気トラックへの磁化情報を垂直記録するための磁気記録用磁極と、前記磁気トラックに記録された磁気情報を再生するための磁気情報再生素子と、前記位置検出マークを構成するブロック領域に磁化反転信号を垂直記録するためのサーボ信号記録用磁極とを併せて有しており、当該磁気ヘッドのサーボ信号記録用磁極により、前記位置検出マークを構成するブロック領域に磁化反転信号を複数ビット分記録することができるようになっていることを特徴とする垂直磁気記録再生システム。
A perpendicular magnetic recording / reproducing system comprising: a disk-shaped magnetic recording medium; and a magnetic head for recording / reproducing magnetization information on / from the magnetic recording medium,
The magnetic recording medium includes a data zone for recording / reproducing magnetic information and a servo zone having a position detection mark for detecting a relative position between the magnetic head and a track on the magnetic recording medium. A disk-shaped magnetic recording medium alternately arranged at regular intervals in the direction,
The data zone is substantially concentrically arranged, is composed of magnetic tracks as data tracks for recording / reproducing magnetic information, and a gap between radially adjacent magnetic tracks is adjacent to a magnetic track. Discrete parts for magnetically separating tracks are formed,
The position detection mark is composed of a plurality of block areas formed by physically separating a magnetic layer of the same material as the magnetic track, and each block area is composed of a magnetic band in which a plurality of bits are recorded. ,
The magnetic head includes a magnetic recording magnetic pole for perpendicularly recording magnetization information on the magnetic track, a magnetic information reproducing element for reproducing magnetic information recorded on the magnetic track, and the position detection mark. And a servo signal recording magnetic pole for perpendicularly recording a magnetization reversal signal in a block area to be magnetized. The servo signal recording magnetic pole of the magnetic head causes magnetization reversal in a block area constituting the position detection mark. A perpendicular magnetic recording / reproducing system capable of recording a signal for a plurality of bits.
前記サーボ信号記録用磁極により記録される磁化反転信号は、初期化段階でデータゾーンおよびサーボゾーンを含めて媒体全体に書き込まれる請求項1に記載の垂直磁気記録再生システム。2. The perpendicular magnetic recording / reproducing system according to claim 1, wherein the magnetization reversal signal recorded by the servo signal recording magnetic pole is written to the entire medium including a data zone and a servo zone in an initialization stage. 前記磁気記録用磁極は、前記磁気情報再生素子側に位置する下部磁極と、前記サーボ信号記録用磁極を備えるライターシールド(サーボ信号記録用磁極兼ライターシールド)により実質的に挟持されるように配置されており、
前記磁気記録用磁極から発せられる記録のための漏洩磁界および前記サーボ信号記録用磁極から発せられるサーボ信号記録のための漏洩磁界は、それぞれ、下部磁極にリターンパスされるようになっている請求項1または請求項2に記載の垂直磁気記録再生システム。
The magnetic recording magnetic pole is disposed so as to be substantially sandwiched by a lower magnetic pole located on the magnetic information reproducing element side and a writer shield (servo signal recording magnetic pole and writer shield) having the servo signal recording magnetic pole. Has been
The leakage magnetic field for recording emitted from the magnetic recording magnetic pole and the leakage magnetic field for servo signal recording emitted from the servo signal recording magnetic pole are respectively returned to the lower magnetic pole. The perpendicular magnetic recording / reproducing system according to claim 1.
前記サーボ信号記録用磁極の幅は、磁気トラックのトラックピッチよりも広幅である請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の垂直磁気記録再生システム。4. The perpendicular magnetic recording / reproducing system according to claim 1, wherein a width of the servo signal recording magnetic pole is wider than a track pitch of a magnetic track. 前記サーボ信号記録用磁極の幅は、磁気トラックのトラックピッチの2〜100倍である請求項4に記載の垂直磁気記録再生システム。5. The perpendicular magnetic recording / reproducing system according to claim 4, wherein a width of the servo signal recording magnetic pole is 2 to 100 times a track pitch of the magnetic track. 前記磁気記録用磁極と前記下部磁極とにより磁化情報記録のための磁路が形成されるように前記磁気記録用磁極と前記下部磁極との間に記録用コイルが配置され、
前記サーボ信号記録用磁極と前記下部磁極によりサーボ信号記録用のための磁路が形成されるように前記磁気記録用磁極と前記ライターシールドとの間にサーボ信号記録用コイルが配置されてなる請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の垂直磁気記録再生システム。
A recording coil is disposed between the magnetic recording magnetic pole and the lower magnetic pole such that a magnetic path for recording magnetic information is formed by the magnetic recording magnetic pole and the lower magnetic pole,
A servo signal recording coil is disposed between the magnetic recording magnetic pole and the writer shield such that a magnetic path for recording a servo signal is formed by the servo signal recording magnetic pole and the lower magnetic pole. A perpendicular magnetic recording / reproducing system according to any one of claims 1 to 5.
複数ビット分記録される磁化反転信号は、前記サーボ信号記録用磁極により一定の周波数で垂直記録される請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の垂直磁気記録再生システム。7. The perpendicular magnetic recording / reproducing system according to claim 1, wherein the magnetization reversal signal recorded for a plurality of bits is perpendicularly recorded at a constant frequency by the servo signal recording magnetic pole.
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