JP5532369B2

JP5532369B2 - ディスク装置および再生ヘッド

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Publication number: JP5532369B2
Application number: JP2007149134A
Authority: JP
Inventors: 直喜佐藤; 安幸伊藤
Original assignee: マーベルワールドトレードリミテッド
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2014-06-25
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Description

本発明は、ディスク装置および再生ヘッドに関する。特に本発明は、同心円状に配置された複数のトラックを有するディスク媒体に対して磁気記録された情報を再生するディスク装置および再生ヘッドに関する。

従来より、ディスク媒体に対して磁気的に情報を記録および再生する磁気ディスク記録再生装置が知られている。従来の磁気ディスク記録再生装置は、主面に対して平行な方向（面内方向）にディスク媒体を磁化する水平磁気記録方式を採用していた。しかし、近年、主面に対して垂直な方向にディスク媒体を磁化する垂直磁気記録方式を採用した磁気ディスク記録再生装置が提案されている（例えば、非特許文献１、２参照。）。

また、水平磁気記録方式により磁化された磁気ディスクから読み出された信号は、直流応答を含まない信号であった。また、従来の磁気ディスク記録再生装置は、垂直磁気記録方式の磁気ディスクから読み出した信号を微分処理して直流応答を除いた後に、再生処理をしていた。さらに、近年においては、磁気ディスクをより高密度化することを目的として、垂直磁気記録方式の磁気ディスクに記録された信号を読み出す場合、磁気ディスク記録再生装置は、直流応答も含めた信号を再生処理するようになってきている。

Isatake Kaitsu, Ryosaku Inamura, Junzo Toda, Toshihiko Morita、"Ultra High Density Perpendicular Magnetic Recording Technologies"、[Online] 、２００６年１月、富士通ホームページ、[２００６年８月１１日検索]、インターネット<URL:http://www.fujitsu.com/downloads/MAG/vol42-1/paper14.pdf> ＴＤＫ株式会社ＳＱ研究所次世代磁気記録デバイス開発グループ、「超高密度ハードディスク用磁気記録メディアの開発」、［Online］、[２００６年８月１１日検索]、インターネット<URL:http://www.business-i.jp/sentan/jusyou/2006/tdk.pdf>

図１１は、本願の発明者が測定した垂直磁化方式の磁気ディスクの特性を示し、より具体的には、垂直磁気記録方式を採用した磁気ディスク記録再生装置において、同一符号が連続するパターンを隣接トラックに記録した場合における、当該パターンの同一符号の連続数（ランレングスＴ）に対する読出対象トラックから再生された直流成分を含めた信号のエラーレートを示す。なお、図１１におけるＡのグラフは、読出対象トラックの内周側の隣接トラックに記録されたパターンのランレングスＴを変化させた場合におけるエラーレートを示し、Ｂのグラフは、読出対象トラックの外周側の隣接トラックに記録されたパターンのランレングスＴを変化させた場合におけるエラーレートを示し、Ｃのグラフは、内周側および外周側の両方の隣接トラックに記録されたパターンのランレングスＴを変化させた場合におけるエラーレートを示す。

図１１に示すように、垂直磁気記録方式を採用した磁気ディスクから直流応答も含めた信号を再生する磁気ディスク記録再生装置は、隣接トラックに記録されたパターンのランレングスＴが大きくなると、エラーレートが上がる。ここで、隣接トラックに記録された信号のランレングスＴが大きくなると、隣接トラックから再生信号に混入するクロストークノイズは、より低周波数となる。従って、垂直磁気記録方式を採用した磁気ディスクから直流応答も含めた信号を再生する場合、磁気ディスク記録再生装置は、隣接トラックからの低周波数のクロストークノイズが再生信号に混入するので、エラーレートが上がる。

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるディスク装置および再生ヘッドを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、同心円状に配置された複数のトラックを有するディスク媒体と、垂直磁気記録方式により書込対象のトラックに情報を記録する記録ヘッドと、読出対象のトラックに記録された情報を再生する再生ヘッドとを備え、再生ヘッドは、トラック幅方向に２以上のトラック分の長さをそれぞれ有し、トラックと略垂直にシールド間のギャップが設けられた磁性体の第１シールドおよび第２シールドと、第１シールドおよび第２シールドの間のギャップに設けられ、読出対象トラックの上に移動されて読出対象のトラックに記録された磁界を検出する磁気抵抗効果素子とを有し、第１シールドおよび第２シールドの少なくとも一方における読出対象トラックに対向する磁性体の表面が、当該シールドにおける読出対象トラックの隣接トラックに対向する磁性体の表面の少なくとも一部よりもディスク媒体に近い位置に設けられるディスク装置を提供する。

本発明の第２の形態においては、同心円状に配置された複数のトラックを有するディスク媒体と、垂直磁気記録方式により書込対象のトラックに情報を記録する記録ヘッドとを有するディスク装置に備えられ、前記ディスク媒体における読出対象のトラックに記録された情報を再生する再生ヘッドであって、トラック幅方向に２以上のトラック分の長さをそれぞれ有し、トラックと略垂直にシールド間のギャップが設けられた磁性体の第１シールドおよび第２シールドと、前記第１シールドおよび前記第２シールドの間のギャップに設けられ、読出対象トラックの上に移動されて読出対象のトラックに記録された磁界を検出する磁気抵抗効果素子とを有し、前記第１シールドおよび前記第２シールドの少なくとも一方における読出対象トラックに対向する磁性体の表面が、当該シールドにおける読出対象トラックの隣接トラックに対向する磁性体の表面の少なくとも一部よりも前記ディスク媒体に近い位置に設けられる再生ヘッドを提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明によれば、クロストークノイズを低減することができる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係るディスク装置１０の構成を示す。ディスク装置１０は、ディスク媒体２０に対して情報を磁気的に記録および再生する磁気記録再生装置であり、例えばコンピュータ等の情報処理装置の記憶装置として機能する。ディスク装置１０は、ディスク媒体２０と、ディスク駆動部２２と、記録ヘッド２４と、再生ヘッド２６と、スライダ２８と、アーム３０と、アーム駆動部３２とを備える。

ディスク媒体２０は、同心円状に配置された複数のトラック４０を有し、当該トラック４０に沿って磁気的にデジタル情報が記録される。そして、ディスク媒体２０は、トラック４０に対して磁気的に記録されたデジタル情報を保持する。ディスク駆動部２２は、ディスク媒体２０を回転可能に保持する。ディスク駆動部２２は、記録時および再生時において当該ディスク媒体２０を回転駆動する。

記録ヘッド２４は、垂直磁気記録方式により書込対象のトラック４０に対して情報を記録する。再生ヘッド２６は、垂直磁気記録方式により読出対象のトラック４０に記録された情報を再生する。

スライダ２８は、記録ヘッド２４および再生ヘッド２６を保持する。記録ヘッド２４および再生ヘッド２６は、一例として、スライダ２８におけるディスク媒体２０の記録面と対向する面に配置される。スライダ２８は、記録および再生時において、ディスク媒体２０の回転によって当該ディスク媒体２０の記録面上で微小に浮上し、回転するディスク媒体２０に対して記録および再生が可能な位置まで記録ヘッド２４および再生ヘッド２６を近接させる。

アーム３０は、ディスク媒体２０の半径方向に対して移動可能にスライダ２８を支持し、記録ヘッド２４および再生ヘッド２６を最内周側のトラック４０に対向する位置から最外周側のトラック４０に対向する位置まで移動させる。アーム３０は、一例として、長手方向の一端にスライダ２８を保持してよい。

アーム駆動部３２は、アーム３０を駆動することにより、スライダ２８に配設された記録ヘッド２４および再生ヘッド２６をディスク媒体２０における書込対象または読出対象のトラック４０に対向する位置に移動させる。アーム駆動部３２は、一例として、スライダ２８が保持されていない長手方向の端部を軸としてアーム３０を回転駆動させることにより、記録ヘッド２４および再生ヘッド２６を移動させてよい。

なお、ディスク装置１０は、１つのディスク駆動部２２により同時に回転駆動される複数のディスク媒体２０と、複数のディスク媒体２０のそれぞれに対応して設けられた複数のスライダ２８とを備えてもよい。

以上のようなディスク装置１０は、ディスク媒体２０を回転させながらスライダ２８に設けられた記録ヘッド２４または再生ヘッド２６をディスク媒体２０の半径方向に移動させることにより、記録ヘッド２４または再生ヘッド２６を書込対象および読出対象のトラック４０に対向する位置に移動させる。そして、ディスク装置１０は、書込対象または読出対象のトラック４０に対向する位置に記録ヘッド２４および再生ヘッド２６を移動させた状態において、ディスク媒体２０に対して垂直磁気記録方式による記録または再生をする。これにより、ディスク装置１０によれば、ディスク媒体２０が有する複数のトラック４０に対して情報を磁気的に記録および再生することができる。

図２は、本実施形態に係るディスク媒体２０が有するトラック４０を示す。図３は、本実施形態に係るディスク媒体２０の半径方向の一部分の断面構造の一例を示す。

ディスク媒体２０は、図２に示すように、主面が円の薄板状（ディスク状）とされる。ディスク媒体２０は、情報が記録される同心円状の複数のトラック４０を有している。

ディスク媒体２０は、図３に示すように、基板４２と、軟磁性層４４と、磁性体層４６と、保護層４８と、潤滑層５０と、遮断部５２とを有する。基板４２は、ディスク状とされる。基板４２は、一例として、ガラスまたはアルミ等により形成されてよい。

軟磁性層４４は、基板４２の上に例えばスパッタリングにより積層される。軟磁性層４４は、軟磁性材料または高透磁率材料により形成される。軟磁性層４４は、一例として、ＮｉＦｅ等により形成されてよい。軟磁性層４４は、記録時において、記録ヘッド２４から出力され磁性体層４６を通過した磁束を、再度磁性体層４６を通過させて記録ヘッド２４に戻す磁気回路の一部を形成する。

磁性体層４６は、軟磁性層４４の上に例えばスパッタリングにより積層され、各トラック４０が形成される。磁性体層４６は、一例として、垂直方向に磁化されやすいように垂直異方性を有してよい。磁性体層４６は、一例として、ＣｏＣｒＰｔ等により形成されてよい。磁性体層４６は、垂直磁界が印加されることにより、当該垂直磁界の方向（上向きまたは下向き）に磁化され、垂直磁界の印加が終了した後にも磁化された状態を保持することができる。従って、磁性体層４６は、記録ヘッド２４から印加された垂直磁界の方向（上向きまたは下向き）に応じた情報を記憶することができ、さらに、記憶している情報に応じた方向の垂直磁界を再生ヘッド２６に対して与えることができる。

保護層４８は、磁性体層４６の上に例えばスパッタリングにより積層される。保護層４８は、一例として、炭素材料等により形成されてよい。保護層４８は、記録ヘッド２４および再生ヘッド２６とディスク媒体２０との接触による衝撃等から軟磁性層４４および磁性体層４６の破損等を防止する。潤滑層５０は、保護層４８の上に例えば塗布により積層される。潤滑層５０は、一例として、パーフルオロ・ポリエーテル等であってよい。潤滑層５０は、記録ヘッド２４および再生ヘッド２６と当該ディスク媒体２０との摩擦を低下する。

遮断部５２は、各トラック４０の磁性体の間を遮断する。遮断部５２は、例えば非磁性体等の、透磁率がトラック４０の磁性体と比較して低く、磁束を比較的に透過させづらい材料により、同心円状に形成された複数のトラック４０のそれぞれの間に形成されてよい。遮断部５２は、一例として、ＳｉＯ_２等により形成されてよい。遮断部５２は、一例として、磁性体層４６が積層された後に同心円状に形成された複数のトラック４０のそれぞれの間をエッチング等により開口し、開口部分に当該遮断部５２を例えばスパッタリングにより積層することにより形成してよい。

このような遮断部５２は、磁性体層４６により形成されたトラック４０と隣接するトラック４０とを磁気的に遮断する。すなわち、遮断部５２は、読出対象のトラック４０に記録されている情報を再生ヘッド２６により磁気的に読み出している時に、読出対象トラックに隣接する隣接トラックからのクロストークにより所定の周波数以下の低周波ノイズが電圧波形に加わるのを防ぐべく、隣接するトラック４０から発生した磁束が再生ヘッド２６に入力されるのを低減または遮断する。これにより、遮断部５２によれば、再生信号に含まれる隣接するトラック４０からのクロストークノイズを低減することができる。

なお、本実施形態において、遮断部５２は、磁性体層４６および軟磁性層４４を貫通して設けられ、各トラック４０に対応する磁性体層４６および軟磁性層４４を非磁性体により分離する。また、遮断部５２は、一例として、ディスク媒体２０の磁性体層４６側の表面からトラック幅の少なくとも１／２以上の深さに至る溝に形成された非磁性体であってよい。このような遮断部５２によれば、少なくともトラック幅の１／２以上の深さに形成されているので、隣接トラックから再生ヘッド２６に印加される漏れ磁界を十分に低減することができる。

また、遮断部５２は、一例として、トラック４０を形成する磁性体の間に、ディスク媒体２０の磁性体層４６側の表面から、同一符号の連続数（ランレングス）が５０以上の周期を有する低周波ノイズが、再生信号の復元時において再生ヘッド２６により検出された信号の電圧波形に与える影響を許容範囲内に抑えるべく定められた深さに至る非磁性体を含んでよい。再生ヘッド２６により再生された信号のエラーレートは、図１１に示したように、隣接トラックのランレングスが５０以上となると著しく上がる。従って、このような本例の遮断部５２によれば、隣接トラックからのランレングスが５０以上の周波数を有する低周波ノイズを抑えることにより、隣接トラックから再生ヘッド２６に印加される漏れ磁界を十分に低減することができる。

また、遮断部５２は、一例として、トラック４０の磁性体の間に、ディスク媒体２０の磁性体層４６側の表面から、再生信号の復元時において再生ヘッド２６により検出された信号をサンプリングするサンプリング周波数（一例として、後述するサンプリング部１３２のサンプリング周波数）の１％以下の周波数を有する低周波ノイズが電圧波形に与える影響を許容範囲内に抑えるべく定められた深さに至る非磁性体を含んでよい。このような本例の遮断部５２によれば、サンプリング周波数の１％以下の周波数を有する低周波ノイズ（例えば、隣接トラックからのランレングスが５０以上の周波数）を抑えることにより、隣接トラックから再生ヘッド２６に印加される漏れ磁界を十分に低減することができる。

以上のようにディスク媒体２０によれば、潤滑層５０側から近接した記録ヘッド２４および再生ヘッド２６に対して、垂直磁気記録方式により情報を記録および再生させることができる。さらに、ディスク媒体２０によれば、情報の再生時において、隣接トラックから再生ヘッド２６に漏れる磁界を低減することができ、再生信号に含まれるクロストークノイズを低減することができる。

図４は、本実施形態に係る記録ヘッド２４および再生ヘッド２６の構成の一例を示す。記録ヘッド２４は、一例として、スライダ２８を形成するスライダ基板５８内に一体的に形成されてよい。記録ヘッド２４は、一例として、スライダ基板５８におけるディスク媒体２０と対向する面（ディスク対向面６０）側に、当該ディスク対向面６０から一部が露出するように形成されてよい。

記録ヘッド２４は、一例として、記録磁極６２と、リターン磁極６４と、磁気ヨーク６６と、記録コイル６８とを有してよい。記録磁極６２およびリターン磁極６４は、ディスク媒体２０の主面に対して略垂直に配置された例えば薄膜状の透磁率の高い磁性体である。記録磁極６２およびリターン磁極６４は、ディスク媒体２０の記録方向（すなわち、トラック４０の接線方向）に所定のギャップを介して配置される。記録磁極６２およびリターン磁極６４のそれぞれは、ディスク対向面６０側の端面が当該ディスク対向面６０から露出してよい。

磁気ヨーク６６は、ディスク媒体２０の主面に対して略平行に配置された例えば薄膜状の透磁率の高い磁性体である。磁気ヨーク６６は、ディスク対向面６０からスライダ基板５８の内側の所定距離の位置において、記録磁極６２とリターン磁極６４とを接続する。記録コイル６８は、磁気ヨーク６６を略中心に巻回される。

このような記録ヘッド２４は、記録時において、記録コイル６８に記録電流が流される。記録コイル６８に記録電流が流された場合、記録磁極６２、リターン磁極６４および磁気ヨーク６６と、記録ヘッド２４に対向した位置における軟磁性層４４とを含んで形成された磁気回路に、図４中に矢印で示すような磁束が通過する。この結果、記録ヘッド２４に対向した位置における磁性体層４６は、垂直方向の磁束が通過するので、当該磁束の方向に磁化される。このように記録ヘッド２４によれば、垂直磁気記録方式によりディスク媒体２０に情報を記録することができる。

再生ヘッド２６は、一例として、スライダ２８を形成するスライダ基板５８内に一体的に形成されてよい。再生ヘッド２６は、一例として、スライダ基板５８におけるディスク媒体２０と対向する面（ディスク対向面６０）側に、当該ディスク対向面６０から一部が露出するように形成されてよい。

再生ヘッド２６は、第１シールド７２と、第２シールド７４と、磁気抵抗効果素子７６とを有する。第１シールド７２および第２シールド７４は、図４に示すように、ディスク媒体２０の主面に対して略垂直に配置された透磁率の高い磁性体である。第１シールド７２および第２シールド７４は、ディスク媒体２０の記録方向（すなわち、トラック４０の接線方向）に所定幅のギャップ７８を形成する。すなわち、第１シールド７２および第２シールド７４は、トラック４０と略垂直にシールド間のギャップ７８が設けられた磁性体である。また、第１シールド７２および第２シールド７４は、一例として、ディスク対向面６０側の端面が当該ディスク対向面６０から露出されてよい。このような第１シールド７２および第２シールド７４によれば、垂直方向以外の磁束がギャップ７８内を通過することを防止することができる。

図５（Ａ）は、本実施形態に係る再生ヘッド２６のディスク対向面６０側から見た構造を示し、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中におけるＡ−Ａ´断面の構造を示す。さらに、第１シールド７２および第２シールド７４は、図５（Ａ）に示すように、トラック幅方向に２以上のトラック分の長さをそれぞれ有する。本実施形態において、第１シールド７２および第２シールド７４は、トラック幅方向に少なくとも３本のトラック分以上の長さを有する。すなわち、本実施形態における第１シールド７２および第２シールド７４は、当該再生ヘッド２６が読出対象トラック８２の上に移動された場合、ディスク対向面６０側に露出された端面が少なくとも読出対象トラック８２および当該読出対象トラック８２に隣接する内周側および外周側の隣接トラック８４に対向する。

磁気抵抗効果素子７６は、印加された磁界の強さに応じた信号を出力する磁気センサーとして機能する。磁気抵抗効果素子７６は、第１シールド７２および第２シールド７４の間のギャップ７８に設けられ、読出対象トラック８２の上に移動されて読出対象トラック８２に記録された磁界を検出する。すなわち、磁気抵抗効果素子７６は、再生時において、読出対象トラック８２に対して垂直磁気記録方式により記録された垂直磁界が印加され、印加された垂直磁界の方向に応じて電気抵抗を変化させる。磁気抵抗効果素子７６は、一例として、ＧＭＲ（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子またはＴＭＲ（ＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子等であってよい。

また、磁気抵抗効果素子７６における磁界を検知する範囲のトラック方向の幅は、一例として、略１トラック分以下の長さであってよい。すなわち、磁気抵抗効果素子７６における磁界を検知する範囲は、当該再生ヘッド２６が読出対象トラック８２の上に移動された場合、読出対象トラック８２に対向し、内周側および外周側の隣接トラック８４には対向しなくてよい。

さらに、第１シールド７２および第２シールド７４の少なくとも一方は、図５（Ｂ）に示すように、当該再生ヘッド２６が読出対象トラック８２の上に移動された場合における読出対象トラック８２に対向する磁性体の表面が、当該シールドにおける読出対象トラック８２の隣接トラック８４に対向する磁性体の表面の少なくとも一部よりもディスク媒体２０に近い位置に設けられる。

本実施形態においては、第１シールド７２および第２シールド７４のそれぞれは、当該再生ヘッド２６が読出対象トラック８２の上に移動された場合における少なくとも読出対象トラック８２に対向する表面部分が、他の表面部分よりもディスク媒体２０側に突出した突出部９０を有する。すなわち、本実施形態においては、第１シールド７２および第２シールド７４のそれぞれは、当該シールドにおける隣接トラック８４に対向する磁性体の表面の少なくとも一部である非突出部９２に対してディスク媒体２０側に突出した磁性体の突出部９０を含み、読出対象トラック８２に対向する突出部９０の磁性体の表面が、非突出部９２の磁性体の表面よりもディスク媒体２０に近い位置に設けられる。また、第１シールド７２および第２シールド７４が読出対象トラック８２および内周側および外周側の隣接トラック８４に対向するように設けられている場合であれば、突出部９０は、内周側および外周側の隣接トラック８４に対向する非突出部９２に対してディスク媒体２０側に突出した構造をとってよい。

また、突出部９０の上面におけるトラック幅方向の幅は、磁気抵抗効果素子７６に近くなるにつれて小さくなってよい。この場合において、突出部９０の上面と非突出部９２との境界をなす２つの境界線９４のそれぞれとギャップ７８との間の角度θは、ディスク媒体２０の最内周および最外周のいずれのトラック４０を読出対象トラック８２とした場合においても非突出部９２の一部が読出対象トラック８２の真上に位置しないように定められてよい。境界線９４は、一例として直線であってよい。また、突出部９０は、上面側から見た場合、台形の形状であってよい。

再生ヘッド２６は、再生時において、磁気抵抗効果素子７６が読出対象トラック８２に対向するように、アーム３０により移動させられる。読出対象トラック８２に対向する位置に移動した磁気抵抗効果素子７６は、読出対象トラック８２から発生される垂直磁界が印加され、印加された垂直磁界の方向に応じて電気抵抗を変化させる。これにより、再生ヘッド２６によれば、垂直磁気記録方式によりディスク媒体２０に記録された情報を読み出すことができる。

このような構造の再生ヘッド２６によれば、磁気抵抗効果素子７６が読出対象トラック８２に対向する位置に配置されている場合、読出対象トラック８２から第１シールド７２（および第２シールド７４）までの距離よりも、隣接トラック８４から第１シールド７２（および第２シールド７４）まで距離の方が長くなるので、当該読出対象トラック８２に隣接する隣接トラック８４から磁気抵抗効果素子７６に入力される磁束を低減することができ、この結果、再生信号に含まれるクロストークノイズを低減することができる。

図６は、再生ヘッド２６の第１例の断面の構造を示す。第１シールド７２および第２シールド７４における、内周側および外周側の隣接トラック８４に対向する非突出部９２の磁性体の表面は、一例として、非磁性体層９６により覆われた構造をとってよい。この場合において、非磁性体層９６は、突出部９０の表面と略同じ高さとされてよい。これにより、このような再生ヘッド２６によれば、隣接トラック８４から磁気抵抗効果素子７６に入力される磁束をより低減することができる。また、このような再生ヘッド２６によれば、例えば再生ヘッド２６がディスク媒体２０と接触等した場合であっても、突出部９０に加わる力を他の部分に分散させることができ、この結果、耐久性を高くすることができる。

図７は、再生ヘッド２６の第２例の断面の構造を示す。図８は、再生ヘッド２６の第３例の断面の構造を示す。図９は、再生ヘッド２６の第４例の断面の構造を示す。図７に示すように、第１シールド７２および第２シールド７４における、内周側および外周側の隣接トラック８４に対向する非突出部９２の磁性体の表面は、一例として、突出部９０の近傍側がより深い構造をとってよい。すなわち、隣接トラック８４に対向する非突出部９２の磁性体の表面は、一例として、突出部９０の近傍側が、ディスク表面からより離れるように形成されてよい。

また、図８に示すように、第１シールド７２および第２シールド７４における、内周側および外周側の隣接トラック８４に対向する非突出部９２の磁性体の表面は、一例として、突出部９０の近傍側がより浅い構造をとってよい。すなわち、隣接トラック８４に対向する非突出部９２の磁性体の表面は、一例として、突出部９０の近傍側が、ディスク表面により近付くように形成されてよい。

また、図９に示すように、非突出部９２は、一例として、第１シールド７２および第２シールド７４における読出対象トラック８２に対向する表面以外であって、磁気抵抗効果素子７６により近い部分に設けられてよい。すなわち、非突出部９２は、一例として、隣接トラック８４を含む領域（読出対象トラック８２を除く領域）に対向する位置、または、隣接トラック８４における読出対象トラック８２に近い領域に対向する位置に設けられてよい。

図１０は、本実施形態に係るディスク装置１０の信号処理のブロック構成を示す。ディスク装置１０は、記録ヘッド２４と、再生ヘッド２６と、駆動制御部１１０と、書込部１２０と、読出部１３０とを備える。

駆動制御部１１０は、記録時および再生時において、ディスク媒体２０の回転駆動制御、並びに、記録ヘッド２４および再生ヘッド２６を読出対象のトラック４０に対向する位置に移動させるアーム３０の移動制御等を行う。書込部１２０は、記録時において、ディスク媒体２０に対して記録すべき書込データを例えば情報処理装置から入力し、入力した書込データに応じた記録信号を生成する。そして、書込部１２０は、生成した記録信号を記録ヘッド２４に供給し、ディスク媒体２０に対して書込データを記録する。

読出部１３０は、サンプリング部１３２と、データ再生部１３４とを有する。サンプリング部１３２は、再生時において、再生ヘッド２６内の磁気抵抗効果素子７６の電気抵抗の変化に応じて変化する電圧波形をサンプリングする。データ再生部１３４は、サンプリング部１３２がサンプリングした電圧波形の形状に基づいて、ディスク媒体２０の読出対象のトラック４０に記録されたデータを再現する。データ再生部１３４は、一例として、サンプリングした電圧波形における直流応答を含む電圧波形をサンプリングし、当該電圧波形に基づいてデータを再現してよい。

本実施形態において、サンプリング部１３２は、プリアンプ部１４０と、可変ゲインアンプ部１４２と、波形等化部１４４と、ＡＤ変換部１４６とを含む。プリアンプ部１４０は、再生ヘッド２６内の磁気抵抗効果素子７６の電気抵抗の変化を検出し、当該電気抵抗の変化を電圧レベルで表した再生信号を出力する。可変ゲインアンプ部１４２は、プリアンプ部１４０から出力された再生信号を増幅する。

波形等化部１４４は、可変ゲインアンプ部１４２から出力された再生信号に対して波形等化をする。波形等化部１４４は、一例として、垂直磁化記録方式の再生ヘッド２６に適したＰＲ（ＰａｒｔｉａｌＲｅｓｐｏｎｓｅ）クラスの伝送路特性に応じて再生信号を波形等化する。波形等化部１４４は、一例として、直流応答を含んだクラスの伝送路特性に応じて再生信号を波形等化してよい。すなわち、波形等化部１４４は、再生ヘッド２６の磁気抵抗効果素子７６の抵抗変化に応じた直流応答を含んだ電圧波形を波形等化することにより、ディスク媒体２０に対して磁化されている信号波形を再現する。ＡＤ変換部１４６は、波形等化部１４４により波形等化されたアナログの再生信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングしてデジタル化し、デジタルの再生信号を出力する。

また、本実施形態において、データ再生部１３４は、ＦＩＲフィルタ１５０と、ビタビ復号部１５２とを含む。ＦＩＲフィルタ１５０は、サンプリング部１３２により出力されたデジタルの再生信号を精密に等化する。ビタビ復号部１５２は、ＦＩＲフィルタ１５０により精密に等化されたデジタルの再生信号をビタビ復号することにより、ディスク媒体２０の読出対象のトラック４０に記録されていたデータを復元して出力する。

以上のようなディスク装置１０によれば、隣接トラックからの低周波数のクロストークノイズを低減するので、垂直磁気記録方式により情報が記録されたディスク媒体２０から直流応答を含んだ信号波形を再生し、当該情報を復元することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明の実施形態に係るディスク装置１０の構成を示す。本発明の実施形態に係るディスク媒体２０のトラック４０を示す。本発明の実施形態に係るディスク媒体２０の層構造を示す。本発明の実施形態に係る記録ヘッド２４および再生ヘッド２６の構成を示す。（Ａ）は、本発明の実施形態に係る再生ヘッド２６のディスク対向面６０側から見た構造を示し、（Ｂ）は、図５（Ａ）中におけるＡ−Ａ´断面の構造を示す。再生ヘッド２６の第１例の断面の構造を示す。再生ヘッド２６の第２例の断面の構造を示す。再生ヘッド２６の第３例の断面の構造を示す。再生ヘッド２６の第４例の断面の構造を示す。本発明の実施形態に係るディスク装置１０の信号処理のブロック構成を示す。垂直磁気記録方式を採用した磁気ディスク記録再生装置において、同一符号が連続するパターンを隣接トラックに記録した場合における、パターンの同一符号の連続数（ランレングスＴ）に対する読出対象トラックから再生された直流成分を含めた信号のエラーレートを示す。

符号の説明

１０ディスク装置
２０ディスク媒体
２２ディスク駆動部
２４記録ヘッド
２６再生ヘッド
２８スライダ
３０アーム
３２アーム駆動部
４０トラック
４２基板
４４軟磁性層
４６磁性体層
４８保護層
５０潤滑層
５２遮断部
５８スライダ基板
６０ディスク対向面
６２記録磁極
６４リターン磁極
６６磁気ヨーク
６８記録コイル
７２第１シールド
７４第２シールド
７６磁気抵抗効果素子
７８ギャップ
８２読出対象トラック
８４隣接トラック
９０突出部
９２非突出部
９４境界線
９６非磁性体層
１１０駆動制御部
１２０書込部
１３０読出部
１３２サンプリング部
１３４データ再生部
１４０プリアンプ部
１４２可変ゲインアンプ部
１４４波形等化部
１４６ＡＤ変換部
１５０ＦＩＲフィルタ
１５２ビタビ復号部

Claims

同心円状に配置された複数のトラックを有するディスク媒体と、
垂直磁気記録方式により書込対象のトラックに情報を記録する記録ヘッドと、
読出対象として選択されたトラックに記録された情報を再生する再生ヘッドとを備え、
前記再生ヘッドは、
アームによって支持され、前記ディスク媒体の半径方向に対して移動可能なスライダに配設され、最内周側のトラックに対向する位置から、最外周側のトラックに対向する位置まで移動可能であり、
トラック幅方向に、少なくとも、１つのトラック全部および当該トラックに隣接する２つのトラックのそれぞれの一部を含んだトラック分の長さ以上の長さをそれぞれ有し、トラックと略垂直にシールド間のギャップが設けられた磁性体の第１シールドおよび第２シールドと、
前記第１シールドおよび前記第２シールドの間のギャップに設けられ、前記選択されたトラックの上に移動されて当該選択されたトラックに記録された磁界を検出する磁気抵抗効果素子と
を有し、
前記第１シールド及び前記第２シールドのそれぞれは、第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第１シールド及び前記第２シールドのそれぞれに対して、前記ディスク媒体に対向する前記第１の部分の表面が、前記ディスク媒体に対向する前記第２の部分の表面よりも前記ディスク媒体に近い位置に設けられ、
前記ディスク媒体の対向面から見た場合に、（ｉ）前記第１の部分と前記第２の部分との境界をなす第１の境界は前記選択されたトラックに隣接する第１のトラックのエッジと交差し、（ｉｉ）前記第１の部分と前記第２の部分との境界をなす第２の境界は前記選択されたトラックに隣接する第２のトラックのエッジと交差し、かつ（ｉｉｉ）前記第１の境界及び前記第２の境界は前記選択されたトラックのいずれのエッジとも交差せず、
前記第１の部分におけるトラック幅方向の幅は、前記磁気抵抗効果素子から遠くなるにつれて大きくなるように構成される
ディスク装置。
前記ディスク媒体と対向する前記第２の部分の前記表面は、非磁性体により覆われた構造をとる請求項１に記載のディスク装置。
前記第１の境界及び前記第２の境界のそれぞれと前記ギャップとの間の角度は、前記ディスク媒体の最内周トラックまたは最外周トラックを前記選択されたトラックとした場合においても前記第２の部分が前記選択されたトラックの真上に位置しないように定められる請求項１または２に記載のディスク装置。
前記磁気抵抗効果素子の電気抵抗の変化に応じて変化する電圧波形をサンプリングするサンプリング部と、
サンプリングした電圧波形の形状に基づいて、前記選択されたトラックに記録されたデータを再現するデータ再生部と
を更に備える請求項１から３のいずれか１項に記載のディスク装置。
前記ディスク媒体は、各トラックの磁性体の間を遮断する遮断部を有する請求項１から４のいずれか１項に記載のディスク装置。
同心円状に配置された複数のトラックを有するディスク媒体と、垂直磁気記録方式により書込対象のトラックに情報を記録する記録ヘッドとを有するディスク装置に備えられ、アームによって支持され、前記ディスク媒体の半径方向に対して移動可能なスライダに配設され、最内周側のトラックに対向する位置から、最外周側のトラックに対向する位置まで移動可能であり、前記ディスク媒体における読出対象として選択されたトラックに記録された情報を再生する再生ヘッドであって、
トラック幅方向に、少なくとも、１つのトラック全部および当該トラックに隣接する２つのトラックのそれぞれの一部を含んだトラック分の長さ以上の長さをそれぞれ有し、トラックと略垂直にシールド間のギャップが設けられた磁性体の第１シールドおよび第２シールドと、
前記第１シールドおよび前記第２シールドの間のギャップに設けられ、前記選択されたトラックの上に移動されて当該選択されたトラックに記録された磁界を検出する磁気抵抗効果素子と
を有し、
前記第１シールド及び前記第２シールドのそれぞれは、第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第１シールド及び前記第２シールドのそれぞれに対して、前記ディスク媒体に対向する前記第１の部分の表面が、前記ディスク媒体に対向する前記第２の部分の表面よりも前記ディスク媒体に近い位置に設けられ、
前記ディスク媒体の対向面から見た場合に、（ｉ）前記第１の部分と前記第２の部分との境界をなす第１の境界は前記選択されたトラックに隣接する第１のトラックのエッジと交差し、（ｉｉ）前記第１の部分と前記第２の部分との境界をなす第２の境界は前記選択されたトラックに隣接する第２のトラックのエッジと交差し、かつ（ｉｉｉ）前記第１の境界及び前記第２の境界は前記選択されたトラックのいずれのエッジとも交差せず、
前記第１の部分におけるトラック幅方向の幅は、前記磁気抵抗効果素子から遠くなるにつれて大きくなるように構成される
再生ヘッド。