JP3538092B2 - 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

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、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
性層のデータ領域に情報が記録され、該磁性層のデータ
領域を管理するための管理情報及びサーボパターンが磁
化の向きに情報を持たせた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化の向きに情報を持たせた磁
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、該磁性層のデータ領域に情報が記
録され、該磁性層の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磁化の向きに情報を持たせた磁
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、磁化の向きに情報を持たせた磁気マー
クにレーザ光を照射することによって磁気マークからの
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、磁化の向きに情報を持たせた磁気マーク
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 (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 (56)参考文献 特開2000−353301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43816（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−213420（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−201215（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−218016（ＪＰ，Ａ) 特開2001−93236（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−96608（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−269502（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−63822（ＪＰ，Ａ) 特開2000−298802（ＪＰ，Ａ) 特開2000−195002（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−61845（ＪＰ，Ａ) 国際公開00／014733（ＷＯ，Ａ１) 日経エレクトロニクス，日経ＢＰ社, 1999年 １月11日，Ｎｏ．734，ｐｐ. 35−42 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/02 G11B 5/596 G11B 11/10 - 11/26

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、該磁性層のデータ領域に情報が記録され、該磁性層
   のデータ領域を管理するための管理情報及びサーボパタ
   ーンが磁化の向きに情報を持たせた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化の向きに情報を
   持たせ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。
2. 【請求項２】 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アクチュエータとを含
   むことを特徴とする請求項１に記載の記録再生装置。
3. 【請求項３】 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アクチ
   ュエータとを含むことを特徴とする請求項１に記載の記
   録再生装置。
4. 【請求項４】 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１〜３のいずれか一項に記載の記録再生装置。
5. 【請求項５】 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１〜４
   のいずれか一項に記載の記録再生装置。
6. 【請求項６】 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１〜５のいずれ
   か一項に記載の記録再生装置。
7. 【請求項７】 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、該磁性層のデータ領域に情報が記録され、該磁性層
   のデータ領域を管理するための管理情報及びサーボパタ
   ーンが磁化の向きに情報を持たせた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、磁化の向きに情報を持たせた磁気マ
   ークにレーザ光を照射することによって磁気マークから
   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、磁化の向きに情報を持たせた磁気マ
   ーク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。