JP3940726B2 - Magnetic head and magnetic recording / reproducing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、磁気ディスク装置等に使用される磁気記録ヘッドに関わり、特に高記録密度での安定動作が可能な記録ヘッドの構造、およびその記録ヘッドとメディア上にあらかじめトラックが形成されているパターンドメディアとの組み合わせによる磁気記録再生装置に関する。 The present invention relates to a magnetic recording head used in a magnetic disk device or the like, and in particular, a structure of a recording head capable of stable operation at a high recording density, and a pattern in which tracks are previously formed on the recording head and the medium. The present invention relates to a magnetic recording / reproducing apparatus in combination with a media.
近年、ハードディスクドライブ(HDD)における磁気記録密度の急激な上昇に対応するため、磁気記録媒体が量子化された磁気的に独立な磁性粒子(磁性ドット)の集合体で構成される「量子化ドットメディア(以下、QDMともいう)」が精力的に開発されている。QDMは、1ビットが1乃至複数個の磁性ドットで構成される。そして周りの粒子との交換結合による相互作用が無いため、熱減磁に有効であることが示されている。 In recent years, in order to cope with a rapid increase in magnetic recording density in a hard disk drive (HDD), a “quantization dot” in which a magnetic recording medium is composed of an assembly of magnetically independent magnetic particles (magnetic dots) quantized. “Media (hereinafter also referred to as QDM)” has been vigorously developed. In QDM, one bit is composed of one or more magnetic dots. And, since there is no interaction due to exchange coupling with surrounding particles, it has been shown to be effective for thermal demagnetization.
一方、書き込み磁気ヘッドの観点から見ると、磁気記録媒体が1インチあたり数百G(ギガ)ビットの記録密度になると、記録ヘッド幅は0.1μmを切るようになり、その寸法精度も10nmを切るようになる。このため、磁気ヘッド製造の歩留まりが悪くなり大きな問題となる。しかし、磁気記録媒体の記録トラックが書き込みヘッド幅ではなく、磁気記録媒体上にあらかじめ設定された磁性体粒子の集合幅で決められているQDMにおいては、書き込みのためのオーバーラップ閾値(〜50%)が存在するため、ヘッド位置決め精度や寸法精度が緩和される。 On the other hand, from the viewpoint of the write magnetic head, when the recording density of the magnetic recording medium is several hundred G (giga) bits per inch, the recording head width becomes less than 0.1 μm, and the dimensional accuracy is 10 nm. I will cut it. For this reason, the yield of manufacturing the magnetic head is deteriorated, which is a serious problem. However, in the QDM in which the recording track of the magnetic recording medium is determined not by the write head width but by the aggregate width of the magnetic particles set in advance on the magnetic recording medium, an overlap threshold (˜50%) for writing is used. ), The head positioning accuracy and dimensional accuracy are relaxed.
記録媒体の1ビットあたりの磁性粒子数が少なくなり、一つ一つの磁性粒子の挙動が1ビットの品質上重要になってくると、それに適した記録ヘッド形状が提案されている。特許文献1には、垂直磁気媒体が流入するリーディングエッジ側の形状を1磁性粒子サイズに規定し、さらにテーパーをつけることで、1ビットを構成する磁性粒子を徐々に磁化反転させて安定な1ビットを記録するための主磁極の構成が記載されている。記録ビットを定義するトレーリングエッジはトラック幅方向と平行で、トラック幅方向に平行に配列する磁性粒子を安定に書き込む構造となっている。一方、記録媒体上の1トラックが2乃至3ドットのQDMで構成される場合、最密充填構造となり1ビットのエッジがトラック幅と平行でなくなってしまう。その場合、一般的な記録エッジ形状(トラック幅に平行)の場合、すべてのドットを記録するタイミングが極めて短くなる。
しかしながら、QDMにおいては、各磁性ドットが稠密に配置された場合、隣接するドットはお互い120度の角度をなして配置される。このため、従来型ヘッドのように、記録トラック方向に垂直なトラックエッジを持つ記録ヘッド磁極で書くと、少なくとも1ドットは常に書き込み不安定となり、記録ヘッドの位置ずれで書き込みエラーが生じやすい。 However, in QDM, when the magnetic dots are densely arranged, adjacent dots are arranged at an angle of 120 degrees. For this reason, when writing with a recording head magnetic pole having a track edge perpendicular to the recording track direction as in the conventional head, at least one dot is always unstable in writing, and a writing error is likely to occur due to a recording head misalignment.
本発明は上記事情を考慮してなされたものであって、記録ヘッドの位置ずれが多少あっても書き込みエラーが発生するのを可及的に防止することのできる磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides a magnetic head and a magnetic recording / reproducing apparatus capable of preventing the occurrence of a write error as much as possible even if there is some positional deviation of the recording head. The purpose is to provide.
本発明の第1の態様による磁気ヘッドは、記録トラックエッジを有する記録磁極を備え、媒体走行面に現れる前記記録磁極の前記記録トラックエッジが、ビット長方向に変化した形状を有することを特徴とする。 A magnetic head according to a first aspect of the present invention includes a recording magnetic pole having a recording track edge, and the recording track edge of the recording magnetic pole appearing on a medium running surface has a shape changed in a bit length direction. To do.
なお、前記媒体走行面に現れる前記記録磁極の前記記録トラックエッジは、前記ビット長方向に階段状のステップを有する形状であってもよい。 The recording track edge of the recording magnetic pole appearing on the medium running surface may have a shape having stepped steps in the bit length direction.
なお、前記階段状のステップの段差位置は、前記トラック幅方向の略中央にあることが好ましい。 Note that the step position of the stepped step is preferably substantially at the center in the track width direction.
なお、前記媒体走行面に現れる前記記録磁極の前記記録トラックエッジは、前記ビット長方向に凸状または凹状のステップを有する形状であってもよい。 Note that the recording track edge of the recording magnetic pole appearing on the medium running surface may have a shape having a convex or concave step in the bit length direction.
なお、前記媒体走行面に現れる前記記録磁極の前記記録トラックエッジは、前記ビット長方向に傾斜した形状であってもよい。 The recording track edge of the recording magnetic pole appearing on the medium running surface may have a shape inclined in the bit length direction.
また、本発明の第2の態様による磁気記録再生装置は、1トラックのトラック幅方向に複数の磁性ドットを具備する記録トラックを有する記録媒体と、上記の磁気ヘッドとを備えたことを特徴とする。 The magnetic recording / reproducing apparatus according to the second aspect of the present invention includes a recording medium having a recording track having a plurality of magnetic dots in the track width direction of one track, and the magnetic head described above. To do.
なお、前記ステップの高さは、前記トラック幅方向に配列された前記磁性ドットの配列ピッチの略1/2であることが好ましい。 The height of the step is preferably approximately ½ of the arrangement pitch of the magnetic dots arranged in the track width direction.
本発明によれば、記録ヘッドの位置ずれが多少あっても書き込みエラーが発生するのを可及的に防止することのできる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of a writing error as much as possible even if the recording head is slightly displaced.
本発明の実施形態を説明する前に、磁気ヘッドと、記録媒体と、書き込まれる情報との一般的な関係を、図23乃至図25を参照して説明する。図23は、磁気ヘッドを媒体とは反対側からみた斜視図であって、ヘッドの走行方向に向かって、主磁極1と、励磁用コイル15と、リターンヨーク兼上部シールド20と、再生素子30と、下部シールド40とを備えている。励磁用コイル15で磁気的に接続された磁性体の断面積の小さい側(主磁極)が励磁用コイル15からの信号により励磁されて磁界を発生し、トレーリングエッジ(記録エッジ)1aにて情報を書き込む。トレーリングエッジ1aの幅が記録媒体8のトラック幅となり、エッジ形状がビット形状となる。それを断面で示したのが図24である。主磁極1のリーディングエッジ1b側より記録媒体8は流入し、トレーリングエッジ(記録エッジ)1a側で書き込んでいく。図25は媒体走行面から磁気ヘッドをみた図で、主磁極1の上下2面のうち再生素子30と逆側のトレーリングエッジ1aにて記録ビットを書き込む。
Before describing the embodiment of the present invention, a general relationship among a magnetic head, a recording medium, and information to be written will be described with reference to FIGS. FIG. 23 is a perspective view of the magnetic head as viewed from the side opposite to the medium. In the head traveling direction, the main
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による磁気ヘッドを、図1乃至図6を参照して説明する。本実施形態による磁気ヘッドは、主磁極(記録磁極)を備えた記録ヘッドを有し、図1は、この主磁極1のテーリングエッジの媒体走行面における平面図である。本実施形態による磁気ヘッドは、1トラックがトラック長手方向に2列に最密充填された複数の磁性ドットからなり、2個の磁性ドットが1ビットを構成する量子化ドットメディア(QDM)に用いられ、図1に示すように、主磁極1のテーリングエッジの媒体走行面における形状がトラック幅方向に関してビット長方向(トラック長手方向)に階段状のステップを有する形状となっている。ステップの高さ(段差)sおよびステップの幅Wについては、後述する。なお、図1において、主磁極1が固定されている場合はQDMが下から上側に移動する。これは、後述の他の実施形態の場合も同様である。また、主磁極1のテーリングエッジが記録媒体(QDM)に記録するに必要な記録トラックエッジとなる。
(First embodiment)
A magnetic head according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The magnetic head according to the present embodiment has a recording head provided with a main magnetic pole (recording magnetic pole), and FIG. 1 is a plan view of the tailing edge of the main
本実施形態の磁気ヘッドが適用されるQDMにおいては、図2に示すように、1トラックを構成する2列に配置された磁性ドット(以下、ドットとも云う)10は最密充填されているため、隣接する磁性ドット10の中心を結ぶ線が互いに120度をなすように、磁性ドット10が配置される。そして、1個の磁性ドット10の直径を約15nmとした。したがって、トラック幅はおよそ26nm程度となる。本実施形態に係る記録ヘッドの主磁極1は、磁性ドット10の直径の半分である7.5nmのステップの高さsを有する形状とした。図2は、主磁極1とQDMとの位置ずれおよびタイミングずれが生じていない状態における、主磁極1のテーリングエッジと磁性ドット10との位置関係を示している。本実施形態においては、斜線で表された2個の磁性ドット10に1ビットとして書き込む場合を想定している。図2から分かるように、位置ずれやタイミングずれがない場合は、本実施形態による磁気ヘッドは、主磁極1と、斜線で表された、書き込むべき2個の磁性ドット10とが完全にオーバーラップしている。
In the QDM to which the magnetic head of the present embodiment is applied, as shown in FIG. 2, magnetic dots (hereinafter also referred to as dots) 10 arranged in two rows constituting one track are packed most closely. The
これに対して、図18に示すように、主磁極100のテーリングエッジの断面形状が平坦な場合を比較例とする。この比較例においては、位置ずれやタイミングずれがなくても記録ヘッドのテーリングエッジが書き込むべき磁性ドットのうちの一方の磁性ドットもエッジに位置しているときには、主磁極100と、本来書き込むべきでない斑点で表された1個の磁性ドット10とのオーバーラップ量は50%となる。一般にQDMにおいては、主磁極100と磁性ドット10とのオーバーラップ量が50%以上の場合には磁性ドット10にデータが書き込めるが、50%未満の場合はデータが書き込めない。このため、本来書くべきでない斑点で表された磁性ドット10の磁化状態は不安定な状態となっている。したがって、比較例においては、位置ズレxの有無に係わらず、主磁極100のテーリングエッジは、書き込むべき磁性ドットと書き込むべきでない磁性ドットのうち常にどちらか若しくは両方の磁性ドットにかかっており、その面積は合計1個の磁性ドットの約50%に達する。
On the other hand, as shown in FIG. 18, the case where the cross-sectional shape of the tailing edge of the
したがって、位置ずれやタイミングずれがない場合は、本実施形態は、比較例に比べて、本来書き込むべきではない磁性ドット10上に主磁極1のテーリングエッジが位置することを防ぐことができる。
Therefore, when there is no position shift or timing shift, the present embodiment can prevent the tailing edge of the main
次に、本実施形態において、左方に主磁極1が位置ずれxを起こした場合を図3に示す。図3は、斜線で示した磁性ドットにデータを書き込む場合の例を示している。なお、図3において、破線は、主磁極1が位置ずれしていないとき、すなわち正規の位置に有る場合の主磁極1のテーリングエッジを示している。斜線で示した磁性ドット10には主磁極1が完全にオーバーラップしているものの、本来書き込むべきでない斑点で示した磁性ドットに主磁極1のテーリングエッジがオーバーラップしていることがわかる。しかし、本実施形態においては、1ドット分、左方に位置ずれを起こしても、斑点で示した磁性ドットには最大でも50%のオーバーラップになることがわかる。したがって、正しいタイミングで書き込む場合、1ドット未満分であれば左にずれても問題ないことがわかる。
Next, in the present embodiment, FIG. 3 shows a case where the main
一方、本実施形態において、右方に主磁極1が位置ずれxを起こした場合を図4に示す。図4は、斜線で示した磁性ドットと斑点で示した磁性ドットにデータを書き込むべき場合の例を示している。なお、図4において、破線は、主磁極1が位置ずれしていないとき、すなわち正規の位置に有る場合の主磁極1のテーリングエッジを示している。主磁極1が右方に位置ずれするにつれ、本来、書き込むべき斑点で示した磁性ドット10への主磁極1のオーバーラップ量が減少していくことがわかる。しかしながら、1ドット分右にずれても、主磁極1と本来書き込むべき斑点で示した磁性ドット10とは50%のオーバーラップを確保しているので、ビット書き込みは行えることがわかる。
On the other hand, in the present embodiment, FIG. 4 shows a case where the main
次に、本実施形態において、書き込みに対するタイミングずれについて、図5を参照して説明する。本来、書き込むべき磁性ドット10を斜線で示す。書き込めるタイミングは、それらの斜線で示した磁性ドット10に50%以上、主磁極1のテーリングエッジがオーバーラップし始めるのタイミングy0から、書き込むべきでない、斑点で示した磁性ドット10に50%オーバーラップするタイミングy1までの間yとなる。このため、書き込めるタイミングは1ドット分に相当する。
Next, in this embodiment, a timing shift with respect to writing will be described with reference to FIG. Originally, the
これに対して、図19に示すように、主磁極100のテーリングエッジの断面形状が平坦な場合を比較例とすると、この比較例においては、書き込むべきでない斑点で示す磁性ドット10に主磁極100のテーリングエッジが常にかかるため、書き込めるタイミングは図19に示すように、書き込むべきでない斑点で示す磁性ドット10と主磁極100のオーバーラップ量が0%から50%となるまでの間yとなる。このため、比較例においては、書き込めるタイミングは1ドットの半分に相当する。
On the other hand, as shown in FIG. 19, when the cross-sectional shape of the tailing edge of the main
したがって、本実施形態においては、書き込めるタイミングは比較例の2倍となる。 Therefore, in the present embodiment, the writable timing is twice that of the comparative example.
次に、位置ずれにもっとも強い主磁極1のテーリングエッジのステップ形状について説明する。図6は、位置ずれを起こした場合のトラックおよび主磁極1の関係を示したものであって、メイントラック内の磁性ドットにデータを書き込む場合を示している。磁性ドット10の直径をd、トラック間距離をgとした。主磁極1は、破線で示した正規の位置から、実線で示した右方に位置ずれした場合、隣接トラックの近接側の斑点で示す磁性ドット10に書き込むには主磁極1と斑点で示す磁性ドットとのオーバーラップ量が50%未満となることが必要となる。オーバーラップ量が50%になったとき、メイントラックの書き込むべき斜線表示された2個の磁性ビット10のうち左側の磁性ドット10と主磁極1のオーバーラップ量が50%となることが必要となる。
Next, the step shape of the tailing edge of the main
以上のことから、位置ずれ耐性に優れた主磁極1のテーリングエッジの形状は、ステップの高さsが磁性ドット10の直径dの半分、すなわち、s=d/2で、さらに、ステップの幅wがw=d+g/2となる(図1参照)。なお、主磁極1の幅は、ステップの幅Wの2倍となる。
From the above, the tailing edge of the main
以上説明したように、本実施形態によれば、本来書き込むべきではない磁性ドット上に主磁極エッジが位置するのを防止することが可能となり、これにより書き込み安定性が向上し、ビット長方向およびトラック幅方向に対する書き込み耐性が向上する。したがって、記録ヘッドの位置ずれが多少あっても書き込みエラーが発生するのを可及的に防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the main magnetic pole edge from being positioned on a magnetic dot that should not be originally written, thereby improving the writing stability and improving the bit length direction and Write endurance in the track width direction is improved. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a writing error as much as possible even if the recording head is slightly displaced.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態による磁気ヘッドを、図7乃至図11を参照して説明する。本実施形態による磁気ヘッドは、主磁極を備えた記録ヘッドを有し、図7は、この主磁極1Aのテーリングエッジの媒体走行面における平面図である。本実施形態による磁気ヘッドは、第1実施形態の場合と同様に、1トラックがトラック長手方向に2列に最密充填された複数の磁性ドットからなり、2個の磁性ドットが1ビットを構成する量子化ドットメディア(QDM)に用いられ、図7に示すように、主磁極1Aのテーリングエッジの媒体走行面の形状が、トラック幅方向に対して所定角度θ傾斜した形状となっている。なお、本実施形態においては、所定角度θは約30度となっている。
(Second Embodiment)
Next, a magnetic head according to a second embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. The magnetic head according to the present embodiment has a recording head having a main pole, and FIG. 7 is a plan view of the tailing edge of the
本実施形態において、主磁極1Aと磁性ドット10との間に位置ずれおよびタイミングずれが生じていない場合の、主磁極1のテーリングエッジと磁性ドット10との位置関係を図8に示す。この場合、主磁極1Aと書き込むべき斜線で示した2個の磁性ドット10とが完全にオーバーラップしている。
In this embodiment, FIG. 8 shows the positional relationship between the tailing edge of the
次に、本実施形態において、左方に主磁極1Aが位置ずれxを起こした場合を図9に示す。図9において、破線は、主磁極1が位置ずれしていないとき、すなわち正規の位置に有る場合の主磁極1のテーリングエッジを示している。図9では、斜線で示した磁性ドット10に書き込む場合を示している。斜線表示の磁性ドット10には主磁極1Aがオーバーラップしているものの、本来書き込むべきでない斑点で示した2つの磁性ドットに主磁極1Aのテーリングエッジがかかっていることがわかる。しかし、1ドット分左方に位置ずれを起こしても、斑点で示した2つの磁性ドット10と、主磁極1Aとはオーバーラップ量が最大でも50%でしかないことがわかる。したがって、本実施形態においては、正しいタイミングで書き込む場合、1ドット未満分であれば左にずれても問題ないことがわかる。
Next, in the present embodiment, FIG. 9 shows a case where the main
一方、本実施形態において、右方にずれた場合を図10に示す。図10においては、斑点で示した磁性ドット10が書き込むべきドットである。右方に位置ずれするにつれ、本来書き込むべき斑点で示した2つの磁性ドット10への主磁極1Aのオーバーラップ量が減少していくことがわかる。しかしながら、1ドット分、右方にずれても50%のオーバーラップを確保しているので、ビット書き込みは行えることがわかる。
On the other hand, in this embodiment, the case where it deviates rightward is shown in FIG. In FIG. 10, the
次に、書き込みにたいするタイミングずれについて、図11を参照して説明する。本来、書き込むべき磁性ドット10を斜線で示す。書き込めるタイミングは、斜線表示の磁性ドット10に50%以上、主磁極1Aのテーリングエッジがオーバーラップし始めるタイミングy0から、書き込むべきでない、斑点で示した磁性ドット10に50%オーバーラップするタイミングy1までの間yとなる。このため、書き込み可能なタイミングは1ドット分に相当し、第1実施形態で説明した主磁極のテーリングエッジが平坦な場合である比較例に比べて2倍となる。
Next, the timing shift for writing will be described with reference to FIG. Originally, the
次に、位置ずれにもっとも強い主磁極1Aのテーパー形状について説明する。第1実施形態の図6で説明した場合と同様の原理が成り立つため、主磁極1Aのテーリングエッジの媒体走行面における形状としては、図7に示すように主磁極1Aの幅、すなわちトラック幅を2wとすると、w=d+g/2となる。また、傾斜角度θは磁性ドット10が最密充填で120度の角度をなしていることから、30度の傾斜角度を有するのがもっとも磁性ドット上を横切らないため、位置ずれマージンが大きなテーパー角度となる。
Next, the taper shape of the main
以上説明したように、本実施形態によれば、本来書き込むべきではない磁性ドット上に主磁極エッジが位置するのを防止することが可能となり、これにより書き込み安定性が向上し、ビット長方向およびトラック幅方向に対する書き込み耐性が向上する。したがって、記録ヘッドの位置ずれが多少あっても書き込みエラーが発生するのを可及的に防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the main magnetic pole edge from being positioned on a magnetic dot that should not be originally written, thereby improving the writing stability and improving the bit length direction and Write endurance in the track width direction is improved. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a writing error as much as possible even if the recording head is slightly displaced.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態による磁気ヘッドを、図12および図13を参照して説明する。
(Third embodiment)
Next, a magnetic head according to a third embodiment of the invention will be described with reference to FIGS.
第1および第2実施形態においては、磁性ドット10が互いに接触するほど密に充填されている記録媒体に適用されるとして説明した。記録媒体を構成する磁性ドット10間に隙間が開いた状態でも、第1実施形態のステップ形状、第2実施形態の傾斜形状のテーリングエッジを有する主磁極を備えた磁気ヘッドは効果があることを示す。図12は、磁性ドットの充填率が60%、すなわち破線表示の円が2列で細密に充填された状態を100%とし、磁性ドット10を表す実線表示の円の面積が破線表示の円の面積の60%である場合を示す。なお、磁性ドット10のピッチは、第1および第2実施形態の場合と変わらない。充填率100%とした場合は、第1および第2実施形態と同様の記録媒体となる。
In the first and second embodiments, it has been described that the present invention is applied to a recording medium in which the
図12は、主磁極1が右方に位置ずれを起こした場合の主磁極1と磁性ドット10との関係を示す図である。なお、破線は主磁極1が正規の位置にある場合の主磁極1のテーリングエッジの断面形状を示している。また、図12においては、本来、書き込む磁性ドット10を斜線表示した磁性ドットと斑点表示した磁性ドットで表している。第1実施形態の図4と同様に、斑点で示した磁性ドット10は常にオーバーラップ50%を維持しているため、書き込み可能な状態となっている。
FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the main
左方にずれた場合も第1実施形態の図3と同様に、斑点で示した磁性ドット10は、位置ずれが1ドット分程度までは、主磁極1とのオーバーラップ量が50%に達しないため、書き込みエラーを起こさない。また、図示していないが、書き込みタイミングも第1実施形態と同様に、磁性ドット10のピッチと同じとなる。
Even in the case of deviation to the left, as in FIG. 3 of the first embodiment, the
図13は、第2実施形態のように傾斜形状を有する主磁極1Aが右方に位置ずれした場合の主磁極1Aと磁性ドット10との関係を示す図であって、図12に示す記録媒体と同じ記録媒体が使用されている。なお、破線は主磁極1Aが正規の位置にある場合における主磁極1Aのテーリングエッジの断面形状を示している。図13において、書き込むべき磁性ドットは斑点で示した2ドットである。図13からわかるように、第2実施形態の図10と同様に、1ドット分程度のずれまでは50%のオーバーラップを確保しているので書き込み可能である。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the
なお、第1乃至第2実施形態において、磁性ドットの充填率が100%以下となって磁性ドット間に隙間ができるようになると、微小な位置ずれはその隙間の中に吸収されてしまうため、位置ずれによるオーバーラップ量の変化が起こらない。そのため書き込みエラーがさらに起こらなくなる。 In the first and second embodiments, when the filling rate of the magnetic dots becomes 100% or less and a gap is formed between the magnetic dots, a minute positional deviation is absorbed in the gap. The overlap amount does not change due to misalignment. As a result, no further writing errors occur.
また、テーリングエッジがステップ状や傾斜状のみならず、図20(a)に示すように傾斜部と平坦部とを組み合わせた形状や、図20(b)に示すような円弧形状でも効果がある。すなわちテーリングエッジに記録ビット長方向にずれた形状を有することにより、図18に示すトラック幅方向に平坦な形状の場合(記録ビット長方向にずれていない形状の場合)の記録ヘッドに比べて、シフトなしの状態でもより安定な記録状態となる。 Further, the tailing edge is effective not only in the step shape and the inclined shape, but also in a shape in which the inclined portion and the flat portion are combined as shown in FIG. 20A, or in an arc shape as shown in FIG. . That is, by having a shape shifted in the recording bit length direction at the tailing edge, compared to the recording head in the case of a flat shape in the track width direction (in the case of a shape not shifted in the recording bit length direction) shown in FIG. Even when there is no shift, a more stable recording state is obtained.
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態による磁気ヘッドを、図14(a)、(b)、(c)を参照して説明する。この実施形態による磁気ヘッドは、主磁極1Bを備えた記録ヘッドを有し、図14(a)、(b)、(c)は、それぞれ、主磁極1Bのテーリングエッジが正規の位置に有る場合、1ドットだけ位置ずれした場合、書き込み可能なタイミング許容幅を説明する場合の、主磁極1Bのテーリングエッジと磁性ドット10との関係を示す図である。本実施形態による磁気ヘッドは、1トラックがトラック長手方向に3列に最密充填された複数の磁性ドット10からなり、3個の磁性ドットが1ビットを構成する量子化ドットメディア(QDM)に用いられ、図14(a)、(b)、(c)に示すように、主磁極1Bのテーリングエッジの媒体走行面における形状がトラック幅方向に関してビット長方向(トラック長手方向)に凸状のステップ(段)を備えた形状となっている。図14(b)において、破線は主磁極1Bが正規の位置に有る場合の主磁極1Bのテーリングエッジの媒体走行面における形状を示す。
(Fourth embodiment)
Next, a magnetic head according to a fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 14 (a), (b) and (c). The magnetic head according to this embodiment has a recording head provided with a main
なお、磁性ドットとしては第1および第2実施形態で用いたものと同じ物を用い、ドット径15nm、120度の最密充填構造で充填率(第3実施形態で説明した定義参照)は100%とした。 In addition, the same thing as what was used in 1st and 2nd embodiment was used as a magnetic dot, and a filling rate (refer the definition demonstrated in 3rd Embodiment) is 100 with the close-packing structure of dot diameter 15nm and 120 degree | times. %.
図14(a)において、書き込むべき磁性ドット10は、斜線表示の3個の磁性ドット10である。位置ずれがない場合は、図14(a)からわかるように、斜線表示の3個の磁性ドット10と主磁極1Bとが完全にオーバーラップしている。また、1ドット分だけ主磁極1Bが右方または左方にずれた場合は、図14(b)からわかるように、斑点表示した2個の磁性ドット10の書き込み磁化が不安定となる。しかし、主磁極1Bが正規の位置から1ドット分ずれるまでは、書き込むべき3個の磁性ドット10の書き込み磁化は安定となる。一方、書き込みタイミングの許容幅は、図14(c)からわかるように、1ドット分である。
In FIG. 14A, the
なお、第4実施形態においては、主磁極1Bのテーリングエッジの媒体走行面における形状がトラック幅方向に関してビット長方向に凸状のステップを備えていたが、凹状のステップを備えるように構成してもよい。この場合、書き込むべき磁性ドットは、図14(a)において、斜線表示の両端の2個の磁性ドットと、これらの2個の磁性ドットの直ぐ上側にある1個の中央列の磁性ドットとから構成される。なお、第4実施形態においては、書き込むべき磁性ドットは、図14(a)において、斜線表示の両端の2個の磁性ドットと、これらの2個の磁性ドットの直ぐ下側にある1個の中央列の斜線表示された磁性ドットとから構成されている。
In the fourth embodiment, the shape of the tailing edge of the main
(第1変形例)
次に、第4実施形態の第1変形例を図15(a)、(b)、(c)を参照して説明する。図15(a)、(b)、(c)は、それぞれ、第1実施形態と同様に媒体走行面における形状が階段状のステップを有する、主磁極1のテーリングエッジが正規の位置に有る場合、1ドットだけ位置ずれした場合、書き込み可能なタイミング許容幅を説明する場合の、主磁極1のテーリングエッジと磁性ドット10との関係を示す図である。本変形による磁気ヘッドは、第4実施形態で説明した量子化ドットメディア(QDM)に用いられる。なお図15(b)において、破線は主磁極1が正規の位置に有る場合の主磁極1のテーリングエッジの断面形状を示す。
(First modification)
Next, a first modification of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 (a), (b), and (c). 15A, 15 </ b> B, and 15 </ b> C, respectively, in the case where the tailing edge of the main
図15(a)において、書き込むべき磁性ドット10は、斜線表示の3個の磁性ドット10である。位置ずれがない場合は、図15(a)からわかるように、斜線表示の3個の磁性ドット10と主磁極1とが完全にオーバーラップしている。また、1ドット分だけ主磁極1が右方または左方にずれた場合は、図15(b)からわかるように、斑点表示した2個の磁性ドット10の書き込み磁化が不安定となる。しかし、主磁極1が正規の位置から1ドット分ずれるまでは、書き込むべき3個の磁性ドット10の書き込み磁化は安定となる。一方、書き込みタイミングの許容幅は、図15(c)からわかるように、1ドット分である。
In FIG. 15A, the
なお、1トラックがN列の複数の磁性ドットから構成されている記録媒体にたいしては、主磁極のテーリングエッジの媒体走行面における形状がN−1個の段を有するようにすればよい。例えば、第1実施形態においては、Nは2であり、主磁極のテーリングエッジの媒体走行面における形状は1個の段を有している。また、第4実施形態の第1変形例においては、Nは3であり、主磁極のテーリングエッジの媒体走行面における形状は2個の段を有している。 For a recording medium in which one track is composed of a plurality of N rows of magnetic dots, the shape of the tailing edge of the main pole on the medium running surface may have N-1 steps. For example, in the first embodiment, N is 2, and the shape of the tailing edge of the main pole on the medium running surface has one step. In the first modification of the fourth embodiment, N is 3, and the shape of the tailing edge of the main pole on the medium running surface has two steps.
(第2変形例)
次に、第4実施形態の第2変形例を図16(a)、(b)、(c)を参照して説明する。図16(a)、(b)、(c)は、それぞれ、第2実施形態と同様に、ビット幅方向に対して傾斜した形状を有する、主磁極1Aのテーリングエッジが正規の位置に有る場合、1ドットだけ位置ずれした場合、書き込み可能なタイミング許容幅を説明する場合の、主磁極1Aのテーリングエッジと磁性ドット10との関係を示す図である。なお、図16(b)において、破線は主磁極1Aが正規の位置に有る場合の主磁極1Aのテーリングエッジの媒体走行面における形状を示す。本変形による磁気ヘッドは、第4実施形態で説明した量子化ドットメディア(QDM)に用いられる。
(Second modification)
Next, a second modification of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 16 (a), (b), and (c). FIGS. 16A, 16B, and 16C each show a case where the tailing edge of the
図16(a)において、書き込むべき磁性ドット10は、斜線表示の3個の磁性ドット10である。位置ずれがない場合は、図16(a)からわかるように、斜線表示の3個の磁性ドット10と主磁極1Aとが完全にオーバーラップしている。また、1ドット分だけ主磁極1Aが右方または左方にずれた場合は、図16(b)からわかるように、斑点表示した3個の磁性ドット10の書き込み磁化が不安定となる。しかし、主磁極1Aが正規の位置から1ドット分ずれるまでは、書き込むべき3個の磁性ドット10の書き込み磁化は安定となる。一方、書き込みタイミングの許容幅は、図16(c)からわかるように、1ドット分である。
In FIG. 16A, the
(比較例)
次に、図17(a)、(b)、(c)を参照して主磁極100のテーリングエッジの媒体走行面における形状が平坦である場合を比較例として説明する。図17(a)、(b)、(c)は、それぞれ、比較例の主磁極100のテーリングエッジが正規の位置に有る場合、1ドットだけ位置ずれした場合、書き込み可能なタイミング許容幅を説明する場合の、主磁極100のテーリングエッジと磁性ドット10との関係を示す図である。この比較例による磁気ヘッドは、第4実施形態で説明した量子化ドットメディア(QDM)に用いられる。
(Comparative example)
Next, with reference to FIGS. 17A, 17B, and 17C, a case where the shape of the tailing edge of the
図17(a)において、書き込むべき磁性ドット10は、斜線表示の2個の磁性ドット10と、1個の斑点表示の磁性ドットである。位置ずれがない場合は、図17(a)からわかるように、書き込み不安定となる磁性ドット、すなわち、主磁極100とのオーバーラップ量が50%未満となる磁性ドットが1個または2個存在することになる。また、1ドット分だけ主磁極100が右方または左方にずれた場合は、図17(b)からわかるように、位置ずれがない場合と同様に書き込み不安定となる磁性ドット、すなわち、主磁極100とのオーバーラップ量が50%未満となる磁性ドットが1個または2個存在することになる。一方、書き込みタイミングの許容幅は、図17(c)からわかるように、1ドットの半分である。
In FIG. 17 (a), the
以上説明したように、本実施形態によれば、1ビットが3ドット構成の記録媒体に適用した場合も、位置ずれに対する安定性や書き込みタイミング許容幅が大きいことがわかる。 As described above, according to the present embodiment, it can be seen that even when applied to a recording medium in which one bit has a three-dot configuration, the stability against misalignment and the allowable timing for writing timing are large.
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態による磁気記録再生装置について説明する。図1乃至図16、および図20に関して説明した第1乃至第4実施形態による磁気ヘッドは、例えば、記録再生一体型の磁気ヘッドアセンブリに組み込まれ、磁気記録再生装置に搭載することができる。
(Fifth embodiment)
Next explained is a magnetic recording / reproducing apparatus according to the fifth embodiment of the invention. The magnetic head according to the first to fourth embodiments described with reference to FIGS. 1 to 16 and FIG. 20 can be incorporated into a magnetic head assembly integrated with a recording / reproduction, for example, and mounted on a magnetic recording / reproduction apparatus.
図21は、このような磁気記録再生装置の概略構成を例示する要部斜視図である。すなわち、本実施形態による磁気記録再生装置150は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図において、長手記録用または垂直記録用磁気ディスク200は、スピンドル152に装着され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しないモータにより矢印Aの方向に回転する。磁気ディスク200は、長手記録用または垂直記録用の記録層を有する。磁気ディスク200は、磁気ディスク200に格納される情報の記録再生を行うヘッドスライダ153が、薄膜状のサスペンション154の先端に取り付けられている。ここで、ヘッドスライダ153は、前述したいずれかの実施形態による磁気ヘッドをその先端付近に搭載している。
FIG. 21 is a main part perspective view illustrating a schematic configuration of such a magnetic recording / reproducing apparatus. That is, the magnetic recording / reproducing
磁気ディスク200が回転すると、ヘッドスライダ153の媒体対向面(ABS)は磁気ディスク200の表面から所定の浮上量をもって保持される。
When the
サスペンション154は、図示しない駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム155の一端に接続されている。アクチュエータアーム155の他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ156が設けられている。ボイスコイルモータ156は、アクチュエータアーム155のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークからなる磁気回路とから構成される。
The
アクチュエータアーム155は、固定軸157の上下2箇所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ156により回転摺動が自在にできるようになっている。
The
図22は、アクチュエータアーム155から先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡大斜視図である。すなわち、磁気ヘッドアッセンブリ160は、例えば駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム151を有し、アクチュエータアーム155の一端にはサスペンション154が接続されている。
FIG. 22 is an enlarged perspective view of the magnetic head assembly ahead of the
サスペンション154の先端には、前述したいずれかの磁気ヘッドを具備するヘッドスライダ153が取り付けられている。再生用ヘッドを組み合わせても良い。サスペンション154は信号の書き込みおよび読み取り用のリード線164を有し、このリード線164とヘッドスライダ153に組み込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に接続されている。図中165は磁気ヘッドアッセンブリ160の電極パッドである。
A
1 主磁極
1A 主磁極
1B 主磁極
10 磁性ドット
1 Main
Claims (6)
記録トラックエッジを有する記録磁極を備え、媒体走行面に現れる前記記録磁極の前記記録トラックエッジは、前記ビット長方向に30度傾斜した形状である磁気ヘッドと、
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。 A recording medium having a recording track comprising a plurality of magnetic dots packed closest in the track width direction of one track;
A magnetic head comprising a recording magnetic pole having a recording track edge, wherein the recording track edge of the recording magnetic pole appearing on the medium running surface is inclined by 30 degrees in the bit length direction;
A magnetic recording / reproducing apparatus comprising:
請求項1乃至3のいずれかに記載の磁気ヘッドと、
を備えていることを特徴とする磁気記録再生装置。 A recording medium having a recording track comprising a plurality of magnetic dots packed closest in the track width direction of one track;
A magnetic head according to any one of claims 1 to 3,
A magnetic recording / reproducing apparatus comprising:
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