JPH03250464A - 情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスクおよびこれを用いる磁気ディスク
装置に係る。特にセクタサーボなどのデータトラックサ
ーボを用いる磁気記録装置に関する。

〔従来の技術〕

電子計算機などの外部記録装置として用いられている磁
気ディスク装置では現在、サーボ面サーボ（ｄｅｄｉｃ
ａｔｅｄ　５ｅｒｖｏ）方式と呼ばれるサーボ方式が広
く用いられている。この方式では同一スピンドル上にと
りつけられた複数枚の磁気ディスク盤のいずれか１面（
サーボ面）に、トラッキングの基準となるサーボトラッ
ク（サーボパタン）をあらかじめ磁気的に書き込んでお
く（この処理をサーボライトという）。このサーボトラ
ックをサーボヘッドでトラッキングしながら、サーボヘ
ッドと連動するデータヘッド群で各データ面にデータの
記録および再生を行う方式である。

このサーボ面サーボ方式はデータ面がサーボ方式とは独
立になり、データフォーマットの自由度が高いなどの長
所を持っているが、データ面上のデータトラックとデー
タヘッドとの位置関係を検出して制御を行なっていない
ため、トラック密度が高くなると１機械系の熱変位など
により、両者の間に位置ずれを生じ、正しい記録再生が
できなくなる場合が生じる。

この問題を解決する方法としてセクタサーボ（ｅｍｂｅ
ｄｅｄ　５ｅｒｖｏ）と呼ばれる方法が考案され、実用
化されている（例えば特開昭５２−８０８１３）。

この方法は、同一スピンドルにとりつけられた各ディス
ク面に間歇的にサーボパタンをあらかしめサーボライト
しておき、各面のサーボパタンから得られるサーボ信号
を各々のヘッドで検出し、これを基準にトラッキングを
行いながら、サーボパタンの間の領域にデータの記録再
生を行なう方式〔発明が解決しようとする課題〕 セクターサーボ方式ではサーボ面サーボ方式で生じるよ
うな位置ずれの問題は発生せず、トラック密度を高める
ことが可能となるが、反面いくつかの別の課題を生じる
。すなわち、 （１）トラック密度の上昇により、従来よりもトラック
本数が増加する上にす八てのディスク面のすべてのトラ
ックにサーボパタンをあらかじめ書かなくてはならない
ためサーボライトに要する時間が大幅に増加する。

（２）線記録密度が高まると、サーボライト時に要求さ
れるスピンドルの回転精度は記録再生時よりも高いもの
が要求されるが、一般にサーボライトはディスク装置そ
のもののスピンドルとモータを利用して行われるため、
装置価格の問題から、実現できる回転精度に限界がある
。

また、データを媒体に書き込む際に、一般のセクターサ
ーボ方式の磁気ディスク装置では水晶発振器などによる
ライトクロックに従って記録を行う。しかしこのライト
クロックは、トラックの線速度とは同期していないため
、ディスクの回転変動や偏心が存在した場合書き込みの
精度に問題が生じる。

本発明は以上のように高記録密度化に伴う、問題を解決
することを目的としている。また、高密度かつ安価な新
しい概念によるライトクロッキング方式の磁気ディスク
情報記録再生装置を実現することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明では、媒体上に凸凹の
ピットパターンを形成し、このピットパターンによって
サーボ信号あるいはクロック信号を媒体に記録する。

本発明のより具体的な構成は、情報が記録されるトラッ
クを有する磁気記録媒体と、上記トラックに情報信号を
記録および再生する磁気ヘッドと。

上記記録媒体と上記磁気ヘッドを相対的に運動させる手
段と、上記磁気ヘッドを上記トラックに位置決めするヘ
ッド移動機構と、上記媒体上に設けられた凸または凹に
よって構成されるクロックピットと、上記クロックピッ
トからクロックピット信号を再生するクロック用ヘッド
と、上記クロックピット信号のタイミングを基にライト
クロック信号を発生させる手段と、上記ライトクロック
信号に基づいて上記記録トラックに情報を記録する手段
と、を有する情報記録装置として構成される。

クロック用ピットは、クロック用ヘッドで磁気的または
光学的に検出される。好ましくはクロックピットの中心
点に対応したタイミングを検出し。

このタイミングに同期したライトクロックを発生させる
ように構成する。磁気的にクロック用ピットを検出する
場合には、クロック用ヘッドと磁気情報信号読み取り用
の磁気ヘッドを兼用させることもできる。この磁気ヘッ
ドは１つのギャップで記録・再生をおこなうものでも、
記録・再生それぞれを別個の素子でおこなう複合型のも
のでもよい。

他の態様では、情報が記録されるトラックを有する磁気
記録媒体と、上記トラックに情報信号を記録および再生
する磁気ヘッドと、上記記録媒体と上記磁気ヘッドとを
相対的に運動させる手段と。

上記磁気ヘッドを上記トラックに位置決めするヘッド移
動機構と、上記媒体上に設けらた凸または凹によって構
成されるサーボピットまたはクロックピットと、上記サ
ーボピットからサーボ信号を光学的に再生するために上
記磁気とトラックに沿って配置された半導体レーザ素子
と、 上記サーボ信号を基に磁気ヘッド位置を制御する手段と
、を有する情報記録装置として構成される。

この態様の代表的な一例では、半導体レーザ素子からの
レーザ光が前記磁気記録媒体に照射されるようになって
おり、前記記録媒体からの反射光変化により該半導体レ
ーザ素子の動作特性が変化する。前記半導体レーザ素子
と、前記磁気記録媒体の間隔は好ましくは０．２μｍ以
上、半導体レーザ素子の発光点は好ましくは３２ｍＸ３
μｍ以下、磁気記録媒体表面のレーザ光の径は、好まし
くは３μｍ以下である。

サーボピットは、例えば前記トラック中心に対して左右
に等しい距離だけ振り分けて配置された円形あるいは楕
円形の凹部である。あるいはサーボピットは、前記トラ
ック中心に対して交互に変角した楕円形の凹部である。

本願発明の他の態様では情報が記録されるトランクを有
する磁気ディスクと、上記トラックに情報信号を記録お
よび再生する磁気ヘッドと、上記磁気ディスクを回転せ
しめる手段と、上記磁気ヘッドを上記トラックに位置決
めするヘッド移動機構と、上記媒体上に設けられた凸ま
たは凹によって構成されるクロックピットおよびサーボ
ピットと、上記クロックピットからクロック信号を再生
するクロック用ヘッドと、上記クロック信号のタイミン
グを基にライトクロック信号を発生させる手段と、上記
ライトクロック信号に基づいて上記記録トラックに情報
を記録する手段と、上記サーボピットからサーボ信号を
再生するサーボ用ヘッドと、上記サーボ信号を基に上記
磁気ヘッドをトラックに位置決めする手段と、を有する
情報記録装置として構成される。

一つの例では磁気ディスク表面には、クロックピットと
サーボピットが形成されているサーボパターン領域と、
サーボパターンに続く情報信号を記録するデータ領域と
からなるサーボセクタが存在し、このサーボセクタがト
ラックに沿って複数設けられている。また好ましくはサ
ーボセクタの複数個によって、情報記録装置が１回に記
録再生可能な最小情報単位に対応するデータセクタを構
成するようになっている。

クロックピットまたはサーボピットは、磁気的または光
学的に検出される。好ましくはクロックピットの中心点
に対応したタイミングでライトクロックを発生させるよ
うに構成する。

本願発明いずれの態様でも、その代表的な適用例では媒
体に磁気ディスクを使用する。

〔作用〕

本願発明ではディスク上に予め記録されるトラッキング
信号あるいはクロック信号を、原版パタンの転写により
ディスクの磁性膜面上に凹状または凸状のそれぞれサー
ボピットとクロックピットとしてバタン構成をしたサー
ボパタン領域を磁気ディスクに備えさせる。また上記ク
ロックピットからの再生信号のタイミングを基にライト
クロック信号を発生させ、かつ該ライトクロック信号に
基づいて情報信号を上記磁気ディスクのデータ領域に記
録する手段を備えることとした。

すなわち、使用するディスクのサーボパタンはサーボラ
イトによって形成するのではなくマスタリング方式すな
わち、専用の原盤作製機によって高精度に作製した原版
パタンをディスク盤に転写することにより、大量に複製
する方式によって作製する。また、サーボパタンは磁性
膜面上に凹状または凸状のサーボピットとクロックピッ
トからなるピット（小孔）により形成し、このクロック
ピットからの再生信号を基にライトクロックを作るもの
である。

ライトクロックは、クロックピット間の時間を正確に整
数分亙する高周波のクロックであり、これは例えばＰＬ
Ｌ回路系で発生させて得られ、これをユーザデータの記
録時にタイミングの基準として用いる。

本手段は、安価でかつ高密度の記録を可能にする手段で
ある。

本発明では好ましくはライトクロックを発生させるため
のタイミングを上記クロックピットの中心点に対応する
タイミングとした。

後述するように、一方向に磁化された磁性膜面上に作ら
れたクロックピットと例えば磁気ヘッドとを用いること
により、かつ再生信号を例えばゼロレベルスライスする
ことにより、クロックピットの中心点検出が可能となる
。この様にすればディスク上のクロックピットと高精度
に同期したライトクロックの発生を可能とできる。

従来と同様な方式でデータの再生を可能にするためには
、データ領域に記録された情報信号の再生は、セルフク
ロッキング方式によりリードクロックを情報信号に同期
させて行うこととすればよい。この時、セルフクロッキ
ング方式は、再生ヘッドがサーボパタン領域を通過する
際は、リードクロックを生成するセルフクロッキング系
が位相比較動作を行わないよう動作するものとした。

この様にすればセルフクロッキング系をサーボパタンの
影響を受けずに正確に動作させることができる。

また本発明の他の態様においてはピットを検出するため
に用いる半導体レーザチップを埋め込んだ磁気ヘッドを
用いる。さらに記録媒体としては、サーボピットとして
記録トラック中心に対して偏心した凹部を交互に配置す
る。半導体レーザチップと記録媒体間の複合共振作用に
より、レーザ出射光は凹部によって変調される。この変
調信号によって磁気ヘッドのトラッキング制御を行なう
。

また、同様にしてクロックピットを検出することもでき
る。

特公昭６４−９６６７号あるいは特開昭６３−２０９０
３６号に示されているように、半導体レーザチップの光
出射端面を記録媒体に対向させて近接配置し、記録媒体
から反射されたレーザ光を半導体レーザチップに戻るよ
うにすると、反射光はレーザ内部に入り、半導体レーザ
チップと記録媒体間の複合共振作用により、レーザの発
振状態が変化する。

特公昭６４−９６６７号には、上記の効果を用いると同
時に、記録媒体上に反射率変化を有するパターン層を形
成し、これによって磁気ヘッドのトラッキング制御を行
なうことが開示されている。

また特開昭６３−２０９０３６号には、上記の効果を用
いることによって、記録信号を再生することが示されて
いる。

前者の場合、記録膜上にサーボパターン用の層を新たに
形成する必要がある。したがって、必然的に磁気ヘッド
と記録媒体間の距離が増加することになり、磁気ヘッド
と記録媒体間の距離が増加することになり、磁気ヘッド
のスペーシングロスのために高密度記録を行なうことは
難しい。また、ヘッドクラッシュ等によりサーボパター
ン用の層が損傷を受けやすいといった問題がある。さら
に後者は基本的に光ディスクの信号再生に関する発明で
あるが、トラッキングに関しては開示されていない。

またセルフクロッキング方式を用いて再生する際におい
ては一般に、１つのデータ記録単位（データセクタ）ご
とにユーザデータの記録に先立ってＶＦＯを引き込ませ
るためのトレーニングパターンやセクタアドレスなどの
制御情報を書き込むが、サーボセクタが細分化された場
合には、各サーボセクタごとにＶＦＯの同期パタンなど
をつけることはデータ容量を低下させるため好ましくな
い。そこで、本発明では１データセクタを複数のサーボ
セクタによって構成し、各データセクタの先頭部のサー
ボセクタのみにトレーニングパタンなどの制御情報を置
くようにする。またその際１データセクタを構成するサ
ーボセクタ数を可変にする。

このようにすることにより、トラッキングサーボ性能の
観点から必要なサーボセクタ数（サーボセクタ長）と、
データ処理の観点から必要なデータセクタ数（データセ
クタ長）を独立して扱うことが可能となるため、従来の
セクタサーボよりもデータセクタ長の設定に関して自由
度が高くなる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例の基本構成の例を示す図であ
る。最初に構成と機能の概要を説明する。

第１図の１〜６は磁気ディスク装置の機構部を示し、基
本的には従来の磁気ディスク装置の機構部と同じ構成で
ある。すなわち、モータ４と直結したスピンドル３に磁
気ディスク盤１が取付けられている。ディスク上の情報
はキャリッジ５に固定された磁気ヘッド２で記録再生が
行なわれる。また、アクチュエータ（ボイスコイルモー
タ）６によってキャリッジ５とヘッド２をディスクの半
径方向に移動させ、ディスク面上の任意のトラックへの
アクセスおよびトラッキングが行なわれる。

ここでは簡単のため、ディスク１は１枚だけ、ヘッドは
２本の場合を示したが、ディスクをスピンドル上に複数
枚取付け、各面ごとに専用のヘッドで記録再生する場合
も本方式の考え方は全く同じである。

ヘッド２によって再生されたディスク面上の情報はリー
ド／ライトアンプ７のリードアンプ部で増幅された後、
少なくとも微分回路８およびゼロクロス検出回路１３の
２回路に入力される。微分回路８側に入力された信号Ｓ
７はユーザにより書き込まれた情報を再生するために用
いられ、従来どおり微分処理された後、別のゼロクロス
検出回路９でパルス化し、ＶＦ○回路系１０によって発
生させたリードクロックＳ１０を用いて弁別回路１１で
１かＯかが弁別される。さらに、復調回路１２によって
情報の復調がおこなわれ、復調された情報信号Ｓ１２は
上位装置（図に示さず）に転送される。ここではディス
ク面上の磁界の方向が反転する点に対してリードクロッ
クを同期させるようになっている。

一方、ゼロクロス検出回路１３側に入力された信号Ｓ７
はライトクロックＳ１７を発生させるために用いられる
。ゼロクロス検出回路１３によって信号のゼロクロス点
が検出され、ゼロクロス点駿・ 信号５１３とされる。この中からサーボパタン識瓢 ＝回路１４、ウィンド発生回路１５、ＡＮＤ回路１６、
によって凹状または凸状のクロックピットの中心点に相
当する部分のみが信号Ｓ１６として検出される。信号Ｓ
１６をもとにＰＬＬ回路１７によってディスク上のクロ
ックピットに同期したライトクロックＳ１７が発生され
る。データ記録時には上位装置から転送された記録すべ
きデータ信号ＷＤはこの８１７のタイミングを基準に変
調回路１８で変調され、変調された信号Ｓ１８はリード
／ライトアンプ７のライトアンプ部を介して磁気ヘッド
２が駆動され、磁気ディスク上に磁気的に情報が記録さ
れる。

なお、ライトクロックＳ１７は情報の記録時ばかりでは
なく、種々のタイミング制御の基準としても使用する。

たとえば、Ｓ１７を基準にサーボ領域ウィンド発生回路
１９によりトラック上のサーボパタン領域に相当する部
分のみを抜き出すつ♀ インド信号Ｓ１９を発生させ、これをリードクッりＳＩ
Ｏを発生させるＶＦＯ回路１０に対して、サーボパタン
部では位相比較を行わせないようにするための制御信号
として使用する。一方、ヘッドのトラッキング用のサー
ボ系としては、ヘッド２によって再生されたディスク面
の情報Ｓ７の一部はサーボ信号発生口ｕ５０に入力され
、サーボ領域ウィンド発生回路の出力Ｓ１９および、ラ
イトクロック５１７を用いて、サーボ信号Ｓ５０を発生
させる。サーボ信号Ｓ５０はアクチュエータ駆動回ｇ５
１に入力され、この出力Ｓ５１によりアクチュエータ６
が記動されて、トラッキングサーボループが形成される
。以上が本発明の実施例の基本構成である。

第２図は本発明で使用する磁気ディスク盤１の構造を示
す図である。第２図（ａ）はディスクの外観であり、ト
ラック１周は放射線状の線で分割される細かなＮａ１の
サーボセクタ２０に分割されている。本実施例では仮に
Ｎとして１０００程度を想定することにする。第２図（
ｂ）はサーボセクタ部を拡大して示した図である。トラ
ックの中心は破１ＩＡ２６で示した部分であり、磁気ヘ
ッドのギャップ部２はこの破線部上をトレースしながら
データの記録再生を行う。各サーボセクタ２０はサーボ
パタン領域２１とデータ領域２２に分けられている。サ
ーボパタン領域にはサーボ信号検出用のサーボピット２
３．２４およびライトクロック発生用のクロックピット
２５を設ける。サーボピット２３および２４はトラック
中心に対して左右に千鳥状に振り分けて配置する。この
様なサーボピット上を通過する際に得られる左右のサー
ボピットからのダイパルス状の再生信号の波高値が互い
に等しくなるようにヘッド位置を制御する。

クロックピット２５は図に示すように、隣接トラックを
貫いて溝状に形成するのが好適であるが、サーボピット
２３．２４のような長方形あるいは楕円の形状でも可能
である。第２図（ｃ）は第２図（ｂ）のａ−ａ’部の断
面を示したものである。

サーボピット２３．２４およびクロックピット２５はデ
ィスク基板４３面上に凹状形状で形状している。ディス
ク基盤４３面上に磁性記録膜４２を設け、ユーザの情報
はデータ領域２２の記録膜上に磁気的に記録される。

なお、サーボピットやクロックピットなどの凹状ピット
つきのディスクの製造方法としては、光ディスクの原盤
カッティングのように機械的精度の高い専用のパターン
カッティング装置によりレーザ等でレジスト上に原版を
精密にカッティングし、その原版をもとに射出成形法な
どのように鋳型によってレプリカディスクを作製する方
法や。

原版をもとにフォトマスクを作製し、露光によりレプリ
カディスクを作製する方法などが考えられる。

つぎに第３図を用いてこのような凹状ピットによる磁気
的な再生信号について説明する。第３図（ａ、　）は凹
状ピットのトラック方向の断面を示したものである。こ
こで、凹ピットの周辺の磁性記録膜４２は矢印４０の方
向にあらかじめ磁化させておく。このような状態におい
ては凹状ピット内部には破線の矢印４１で示すような磁
界４０とは逆方向の磁界が等測的に発生する。このため
、磁気ヘッドでこの凹状ピット部を図面で左から右へ走
査したとすると第３図（ｂ）に示すような再生電圧（第
１図で８７として示した）がヘッド出力端に誘起すると
考えられる。この波形はピットのＸ方向の輻を適当に狭
めることによりピットの中心付近で傾斜が急峻化してゼ
ロクロスする。そこでコンパレータなどからなるゼロク
ロス検出器１３によって第３図（ｃ）の波形（第１図に
おいて８１３として示した）ようにピットの中心点Ｐを
正確に検出することができる。

一般の磁気ディスク装置ではトラック上の磁界方向の反
転する点（境界点）を情報点として検出していた。しか
し、本発明のようにピントが例えば凹型で形成され、そ
の周囲がトラック方向のどちらか一方向に初期磁化され
ている場合には、ピットの中央部で磁界強度が極小とな
ると考えられる。これをヘッドで再生する場合、正極パ
ルスと負極パルスがペアになった。いわゆるダイパルス
波形となる。したがってこの信号波形から安定にピット
の特定位置に対応する点を検出する場合、ピットのエツ
ジ部では明確に磁界方向が反転せず。

磁束が急峻な変化を示さないため、信号品質としてはあ
まり良好ではない。これに対して、このダイパルス波形
の正から負に変化する（またはその逆）際のゼロクロス
点はピットの中心点に対応し、信号の変化が急峻である
ために再生信号のゼロレベルスライスで安定に検出する
ことができる。以上のような理由から本方式では凹凸ピ
ットに対しては中心点すなわち磁界のピーク点をゼロレ
ベルスライスにより検出する。マスタリング方式によれ
ば、ピットを正確に形成することが可能なため。

ピットサイズを適当に設定することにより、再生波形の
バラツキを小さくでき、ピットの中心点はこの方法によ
って安定に検出できる。本方式ではクロックピットの中
心点をこの方法で正確に検出し、ライトクロックを発生
させる。

ユーザデータの記録は上記のようにして発生させたライ
トクロックのタイミングに合わせて各サーボセクタのデ
ータ領域内に磁気ヘッドにより磁気的に行なう。

つぎにライトクロックの生成過程について第４図、第５
図および第１図を用いて説明する。

第４図（ａ）はデータ領域２２に情報の書き込まれたデ
ィスク面上のトラックおよびこれから再生された信号の
処理過程を示す。２７はトラック幅に相当し、この幅で
磁性記録膜が記録情報によって磁化される。トラック上
の矢印２９は記録された磁界の方向を示し、２８は磁化
方向の境界点を示す。第４図（ｂ）に（ａ）のように磁
化されたトラックをヘッドで再生した場合の再生波形（
ライトアンプ８力）Ｓ７を示す。第３図で説明したよう
に、あらかじめプリフォームによって形成された凹状の
サーボピット２３．２４やクロックピット２５の再生波
形はピット中心部でゼロクロスするいわゆるダイパルス
波形となり、データ領域に書かれるユーザデータ信号は
磁化方向の境界点２８でピークを持つ波形となる。なお
、２つのサーボピットに対応する４５の部分はヘッドの
トラック中心からのズレ量によって２つのダイパルス波
形の波高値のバランスが変化する。そして、ヘッドがト
ラック中央部を追跡しているときには２つのダイパルス
の波高値が本図のように等しくなる。トラッキングサー
ボはこの波高値が等しくなるように制御する。

リードアンプ出力Ｓ７はゼロクロス検出器１３によって
前述のようにゼロクロス点が検出され、その結果出力Ｓ
１３として第４図（ｃ）のようなパルス列信号が得られ
る。ライトクロック５１７を発生させるためには、まず
このパルス列のパルスの中からクロックピットに対応す
るパルス４４のみを抽出する。このために、サーボパタ
ンはユーザデータの変調法則からはずれた特殊パターン
としておく。サーボパタン認識回路１４は５１３の中か
ら特殊パターンであるサーボ領域部を検出すると第４図
（ｄ）の５１４のようにパルスを出力する。ウィンド発
生回路１５はＳ１４のタイミングをうけて時間管理によ
りクロックピットが発生するであろう時刻にウィンド信
号Ｓ１５を発行する。このウィンド信号５１５とパルス
信号Ｓ１３とのアンドをＡＮＤ回路１６でとることによ
り、Ｓ１６としてクロックピットに対応するパルスのみ
を抽出できる。

ライトクロックＳ１７は８１６を入力としてＰＬＬ回路
１７により周波数シンセサイザの原理で発生させる。Ｐ
ＬＬ回路１７の内部は第５図（ａ）に示すように位相比
較器（Ｐ、Ｄ）１７１、ローパスフィルタ１７２．ＶＣ
○（電圧制御発振器）１７３．１／Ｍ分周器１７４、か
ら構成される。ＰＬＬ回路１７は入力であるＳ１６と分
周器１７４の出力５１７４の繰返し周波数と位相が等し
くなるように働く。したがって分周器１７４は周波数を
１／Ｍに分周するため、ライトクロックでもあるＶＣＯ
１７３の発振周波数はＳ１６のＭ倍となる。第５図（ｂ
）はＰＬＬ回路１７の動作を説明するタイミングチャー
トである。すなわち、ＰＬＬ回路１７が発生するクロッ
クＳ１７は隣接するクロックピットの間を正確にＭ等分
するようなりロックとなる。ここで分局数Ｍは任意に選
べる整数であるが、高密度記録の観点からは大きい方が
有利である。たとえばＭを可変とする特許１周のサーボ
セクタの数（Ｎ）が１０００であンから、ライトクロッ
クＳ１７はトラック１周を■確に５０万分の１に刻むク
ロックとなる。ローメスフィルタ１フ２ハＰＬＬｆＩｉ
ＩＩａｌｌループの応答周甜数帯域を決めるものである
が、この応答周波数り上１１ｆｆｆｂ（Ｈｚ）はディス
クの回転周波数をｆｄ（Ｈｚ）とすると、 ｆｄ　　≦　Ｎ−ｆｄ／１０ に設定することにより、高周波の外乱にたいして安定な
ライトクロックを発生することができる。

例えば、 ｆｄ＝６０ヘルツとするとｆｂ＝６キロヘルツ以下とな
り、これの値はセルフクロッキング系で用いられるＶＦ
○の応答帯域がメガヘルツの領域であるのに対してかな
り低く、慣性すなわち外乱に対する安定が大きい制御系
であることがわかる。

ユーザデータをデータ領域２２に記録する際にはこの８
１７のタイミングに従って行う。すなわち、第１図に示
すようにライトクロックＳ１７を上位装置に送り、この
クロックのタイミングにしたがって送られてくるユーザ
の記録データを５１７を基準に変調回路１８で変調し、
ライトアンプをとおしてディスク上に記録する。このラ
イトクロックＳ１７は常にクロックピットの間の空間を
正確にＭ等分するクロックであるため、ディスクの偏心
が大きい場合でもユーザデータを各データ領域の周方向
に対してずれることなく記録することができる。

つぎに、サーボパタン領域に形成されたクロックピット
から発生させるライトクロックの作用について説明する
。一般のサーボ面サーボ方式の磁気ディスク装置ではラ
イトクロックはサーボ面にサーボパタンとともに書かれ
た同期信号バタンからＰＬＬ回路によって発生させるが
、セクタサーボ方式では基本的にはサーボ面をもたない
ため。

ライトクロックは水晶発振器などによるクロックを用い
るのが一般的である。しかし、水晶発振器によるライト
クロックはトラックの線速度とけ同期していないので、
ディスクの回転変動や偏心による線速度変動が大きくな
るとサーボパタン領域の前後にこの線速度の変動分を吸
収するためのバッファ領域が必要となる。さもなければ
、線速度の変動の影響によって所定のデータ領域内に所
定の長さのデータを全部書ききれない場合を生じてしま
う。一方、トラッキングの追従性はトラック１周中のサ
ーボセクタ数が多いほど、したがって。

サーボセクタ長が短くなるほど向上するが、反対にこの
バッファ領域の占める割合はサーボセクタ長が短くなる
ほど増加するため、データ容量が低下する問題を生じる
。

本発明によるライトクロックではディスクに埋め込まれ
たクロックピットのタイミングを基準に例えばＰＬＬ回
路でクロックを発生させるため、たとえ、偏心や回転変
動による線速度の変動がある場合でもクロックピット間
の領域を正確に等分割するようなりロックを発生させる
ことが可能である。したがって基本的には上記のような
バッファ領域が不要となるため、ｌトラックを細かなサ
ーボセクタに分割した場合でもバッファ領域の増大によ
る容量の低下を生じないという効果をもたらす。特に本
発明ではクロックピットをマスタリング方式によって位
置精度良くディスク面上に形成することができるので、
線速度変動に対して非常に追従性のよいクロック信号を
得ることが可能となる。

第６図（ａ）は本発明によるデータセクタの構成法の例
を示したものである。１つのサーボセクタ２０は、サー
ボパターン領域２］と、これにつづくデータ領域２２に
よって構成されζＪ記のようにトラック１周のサーボセ
クタ数を１０００程度に設定すると、サーボセクタあた
りのデータ領域長が短くなりすぎ、サーボセクタ単位で
アドレスをつけて記録再生するのは効率が悪い。このた
め、複数個のサーボセクタで１データセクタを構成する
。

第６図（ａ、　）の例では３個のサーボセクタ２゜でデ
ータセクタ３０を構成する場合で、３３はデータセクタ
のアドレス情報、３１は３３を読むためのＶＦＯのトレ
ーニングバタン信号、３２は３３を読む際の原点となる
同期信号である。これら、３１，３２．３３の信号はユ
ーザが最初にこの装置を使用する際の初期化時に書き込
む信号である。信号３４，３５．３６はユーザが繰返し
書き込む部分であり、３４は３１と同様なＶＦＯの１〜
レ一ニングパタン信号、３５は同期信号、そして３６が
ユーザデータ信号となる。本例では説明の都合上、３つ
のサーボセクタで１データセクタを構成する場合を示し
たが、データセクタを構成するサーボセクタ数が多いほ
ど、３１，３２゜３３．３４．などの信号の占める割合
を低減できるので、実際のデータ容量をあげることが可
能である。また、本発明ではユーザが１データセクタを
構成するサーボセクタ数を自由に設定でき、しかもそれ
がトラッキングの制御性能に影響しない点も大きな可変
である。

一方、ユーザデータの再生は従来と同様にセルフクロッ
キングにより行なう。すなわち、ディスク面上の磁界の
方向が反転する点に対してリードタロツクを同期させる
ようにする。このようにしてセルフクロッキング方式で
発生させたり一ドクロックによってデータの弁別を行な
うことにより、リードクロックは再生信号の細かな変動
にも追従でき、正確な信号弁別が可能となる。

一般のセルフクロッキング方式で再生を行なうとき、サ
ーボセクタに存在するサーボパタンなどの凹状または凸
状のピットによって、リードクロックの位相の連続性が
乱される恐れがある。このため、本発明では磁気ヘッド
がサーボパタン領域を通過する際には、リードクロック
を発生させるＶＦＯ１０が凹状または凸状のピットから
の再生信号に対して位相比較を行なわせないようにＶＦ
Ｏ１０を制御信号Ｓ１９で制御する。このサーボパタン
領域を正確に抜き出すための制御信号はクロックピット
に同期する上記ライトクロックのタイミングを利用する
ことにより発生させることが可能である。

Ｓ１９はライトクロックＳ１７とサーボパタン認識回路
の出力Ｓ１４をもとに発生させている。

このような方法により、多数個のサーボセクタからデー
タセクタが構成されている場合でも、サーボセクタごと
にＶＦＯの引込みを行なわなくとも連続してデータの再
生、弁別が可能となる。すなわち、セルフクロッキング
系をサーボパターンの影響を受けずに動作させることが
できる。

なお、本発明のようにマスタリング方式によってサーボ
パタンを形成する場合には、インデックスパタ李ナラツ
クアドレス、セクタアドレス、グレイコードなどのデー
タ管理情報等をディスク製作時に一部のデータ領域上に
凹または凸状のピットで形成しておくことが可能となり
、この場合にはディスクの初期化（イニシャライズ）処
理が不要となる。

このような、データ領域上の凹または凸ピットで形成さ
れた情報は、ユーザによって磁気ヘッドで追記される一
般の情報とは情報の記録形態が異なるため、データ再生
時の検出法も一般の追記情報と区別することが可能であ
る。具体的には、ピット情報の検出は再生信号のゼロク
ロス点を情報点として検出し、ユーザが記録するデータ
については再生信号のピーク点に相当する部分を情報点
とする。

一方、ピット情報からの再生信号と一般のユーザ情報の
再生信号では信号品質（Ｓ／Ｎ）が異なる場合がある。

本発明ではこの信号品質に応じて、ライトクロックの周
波数を一定に保ったまま、変調方式を両者で切り換えて
、信号品質の低い信号に対しては記録密度の低い方の変
調方式を選ぶことにより再生信号の信頼性を高められる
。具体的には、ピット情報からの再生信号はユーザによ
り磁気ヘッドで追記される一般情報より信号強度が低い
場合が多い。この場合に採用する変調方式の例として、
ピット情報に対しては２−７変調方式、一般情報に対し
ては１−７変調変式とする。すなわち、ライトクロック
周波数を両者で共通とすれば、２−７方式では、４クロ
ツクで２ビツトの情報が表現され、１−７方式では３ク
ロツクで２ビツトの情報が表現されるため、媒体上の記
録密度で比べると２−７方式は１−７方式の７５％の記
録密度となり、２−７方式の方がＳ／Ｈの確保が容易で
ある。したがってピット情報に対しては２−７方式、一
般情報に対しては１−７方式のような変調方式を切り換
えて用いることにより、両者の再生信号品質の差を変調
方式で吸収し、結果として、両者の再生信号の信頼性の
バランスをとることが可能となる。

本実施例により、ディスクをサーボライト処理する必要
もなく、サーボパターンを予め形成したディスクを使用
した、今後の高トラツク密度化に対応する新しい高精度
高密度の磁気ディスク情報記録再生装置を提供できる。

以下本発明の一実施例として光学的なピット検出の実施
例を第７図により説明する。ここではトラッキング信号
をピットにより形成した媒体を半導体レーザを用いて信
号検出するものを説明する装置の全体構成は第１図に示
したものとほぼ同様であるの−で、検出系について特に
説明する。

スライダ７１に取り付けられた磁気ヘッド部２にはコイ
ル７４が巻かれており、ギャップ部Ｇで発生する磁界に
より、磁気記録媒体７９に記録を行なう。スライダ７１
は磁気記録媒体７９の移動によって発生する空気圧によ
り、媒体上をサブミクロンのオーダーで浮上している。

スライダ７１と磁気ヘッド部２は支持アーム７２に取り
付けられており、アクチュエータ（図示せず）に連結さ
れて、磁気記録媒体のトラック間を移動させることがで
きる。ここでトラック中心を７８として示した。

磁気ヘッド部２の先端には半導体レーザチップ７６と光
検出器７５が配置されており、半導体レーザチップ７６
の光出射端面ば磁気記録媒体７９と対向している。後述
するように、磁気記録媒体７９からの反射光が半導体レ
ーザチップ７６に帰還されると複合共振作用により発振
状態が変化する。発振状態の変化は発光光量変化となっ
て現れるため、半導体レーザチップ７６に近接配置した
光検出器５によって、磁気記録媒体７９の表面状態変化
にともなうトラッキング信号を得ることができる。

磁気記録媒体７９上には、記録トラック中心７８に対し
て交互に偏心した微小な凹部７７（以下サーボピットと
いう）が設けられている。磁気信号はトラック方向に隣
あう２つの凹部の間に記録される。サーボピット７７の
形状は円形、長円形等積々の形状が可能であり、詳細は
後述する。

このサーボピットは、例えばエツチング、ミリング、あ
るいは光デイスク作製プロセスにおけるいわゆるプリピ
ット形成技術等、従来公知の技術によって、磁気記録媒
体基板上に形成されている。

サーボピットを形成した後に磁気記録層を形成させても
よく、また磁気記録層を形成させた後にサーボピットを
形成させても構わない。サーボピット７７によって磁気
記録媒体７９上の表面状態を変化させ、トラッキング信
号を得る。

第８図にトラッキング信号検出の原理を示す。

半導体レーザチップ７６はスライダー７１に取り付けら
れているため、半導体レーザチップ７．６の光出射端面
と磁気記録媒体７９の間隔は１μｍ以下のサブミクロン
オーダーに設定できる。半導体レーザチップ７６の光出
射端面における発光領域は通常約１μｍＸ約２〜３μｍ
であるが、光出射端面からほぼ１μｍ程度の範囲ではビ
ーム径はほとんど変化しない。したがって、磁気記録媒
体７９上にある１μｍ程度のサーボピットを検出するこ
とができる。

半導体レーザチップ７６の光出射端面から出射した光は
磁気記録媒体７９で反射し、再び半導体レーザチップ７
６に戻る。半導体レーザチップ７６の内部では磁気記録
媒体７９側の端面と光検出器７５例の端面の間で共振が
起き、これによりレーザが発振する。ところが図示のよ
う磁気記録媒体７９が存在すると、これが外部共振器と
して作用するため、半導体レーザチップ７６および磁気
記録媒体７９の間で複合共振作用が起きる。この複合共
振作用の例を第９図に示す。半導体レーザチップ７６に
直流電流を流し、その光出力を観測すると第９図のよう
な特性が得られる。この場合、光出力を検出するのは、
いわゆる前方出力または第８図に示したようないわゆる
後方出力いずれでもかまわない。さて、第９図中５曲線
９０は半導体レーザチップ６への戻り光量が大きい場合
、曲線９１は半導体レーザチップ７６への戻り光量が小
さい場合である。レーザ駐動電流を工。に設定しておけ
ば、戻り光量の大小によって光検出器出力はＰ、とＰ２
の間を変化する。磁気記録媒体７９上にサーボピットを
形成し、その深さをレーザ発振波長をλとしてλ／４に
設定しておけば。

サーボピットから反射する光の位相はλ／２遅れる。こ
の反射光が入射光と干渉すると位相差のためにお互いに
相殺され、半導体レーザチップへの戻り光量が減少する
。これによって磁気記録媒体７９上に形成されたサーボ
ピットを検出することができる。

第１０．１１図に磁気記録媒体７９上におけるサーボピ
ット７７とデータ領域２２の関係を示す。

第１０図はトラック中心７８に対して交互に偏心したサ
ーボピット７７が２つづつ組になって配置されている場
合である。サーボピット７７の組の間がデータ領域２２
である。磁気信号１０３はサーボピット７７からギャッ
プ部１０４だけ間をあけて記録される。これはサーボピ
ット７７によって磁気信号１０３の再生が影響を受けな
いようにするためであり、偏心などによる線速度の変動
の影響を吸収するためのバッファ領域とは異なる。

実際のトラッキング動作においては、サーボピット７７
でトラッキング信号を得て、データ領域２２ではトラッ
キング制御をホールドさせておけばよい。第１１図はト
ラック中心７８に対して偏心したサーボピット７７が１
つづつ交互に配置されている場合である。

ギャップ部１０４や、トラッキング動作は第１０図の実
施例と同様である。ただし、第１０図の場合におけるト
ラッキング信号が離散的に得られるのに対して、第１１
図の場合はサーボピット７７の間隔を小さくとることが
できるので、トラッキング信号を擬似連続的に得ること
ができる。

本発明によれば、磁気信号を記録するヘッドギャップ部
Ｇとトラッキング信号を得るための半導体レーザチップ
７６が同一トラック上に配置されることになるため、ト
ラッキング専用のトラック領域を設けることによるｉｉ
ｌ！録容量の低下を回避することができる。情報トラッ
ク上にサーボピット７７を設けることによる記録線密度
の低下はわずかであり、後述するようにトラック密度が
増加することを考えると、磁気記録媒体当りの記録容量
は格段に向上することになる。

１２図によって、第８図に示したサーボピット７７の検
出原理、およびそれを用いたトラッキング制御方法を説
明する。磁気ヘッド部２が図上の経路１２１，１２２，
１２３のそれぞれに沿って磁気記録媒体７９を走査する
場合を考える。磁気ヘッド部２が１２１に沿って通過す
る場合、半導体レーザチップ７６はサーボピット７７ａ
上を通過するため、これによって戻り光変動を受ける。

一方、サーボピット７７ｂに対してはその真上を通過し
ないため戻り光変動の影響は小さい。したがって同図（
ｂ）に示すような光検出器出力が得られる。同様にして
、磁気ヘッド部２が経路１２２に沿って通過する場合は
同図（ｃ）に示すように、サーボピット７７ａ、７７ｂ
共に同程度の戻り光変動による影響を受け、磁気ヘッド
部２が経路１２３に沿って通過する場合は同図（ｄ）に
示すようにサーボピット７７による戻り光変動の影響が
大きくなる。したがって、図（ｂ）の信号が得られたと
きは磁気ヘッド部を同図（ａ）における下側へ、図（ｄ
）の信号が得られたときは磁気ヘッド部を同図（ａ）に
おける上側へ移動させるようにアクチュエータを起動さ
せ、図（ｂ）の信号のように、２つの凹部による光検出
器出力のレベルが同じになるようにトラッキング制御を
行なえばよい。第１２図では、−例として第１０図に示
した凹部の配置について説明したが、第１１図に示した
凹部の配置であっても同様のトラッキング制御を行なえ
ばよい。

第１３図に、凹部の配置に関する他の実施例を示す。こ
れはトラック中心７８に対して偏角させた略長円形のサ
ーボピット７７ｃおよび７７ｄを交互に配置させたもの
である（同図（ａ）参照）。

サーボピットの中心はトラック中心７８と一致しており
、その間隔ｄは一定である。また、トラックからの偏角
θおよびθ′は互いに等しく設定されている。

第１２図の実施例と同様に磁気ヘッド部が経路１２１．
１２２，１２３に沿って通過したときの光検出器出力を
同図（ｂ）〜（ｄ）に示す。この実施例の場合は、磁気
ヘッドの通過する位置によってサーボピットから得られ
る各信号の時間開隔が異なる。１２２のようにトラック
中心７８を通過した場合は、サーボピットから得られる
各信号の時間間隔ｔ２とｔ　、　Ｊは等しい（同図（Ｃ
））。ところが、磁気ヘッド部が経路１２１もしくは経
路１２３を通過したときは、それぞれ１１＜１１″もし
くはｔ３＞ｔ３’となる（同図（ｂ）、　（ｃｌ））。

したがって、サーボピットから得られる信号において、
隣あう２つの信号の時間間隔を同じにするか、その時間
開隔を目標値（図の場合はｔｚ）にするようにトラッキ
ング制御をかければよい。なお磁気信号は、第１１図の
場合同様、サーボピットとサーボピットの間に記録され
る。

上記のトラッキング制御を行なうための制御回路の一例
を第１９図に示す。光検出器７５の信号はプリアンプ５
２で増幅され、微分またはスライス回路４００によって
２値化される。基準波形または基準タイミング発生回路
４０３では、目標とする信号波形あるいは時間間隔など
が設定されている。これと上記の２値化された信号を位
相比較器４０１によって位相比較し、ローパスフィルタ
（Ｌｏｉｙ　Ｐａ５ｓ　Ｆｉｌｔｅｒ　：　Ｌ　Ｐ　Ｆ
　）　４０２を通過させれば１位相の進みあるいは遅れ
に対して正または負の制御信号が得られる。これを、ト
ラッキングアクチュエータの駆動回ｇ（図示せず）に入
力することによってトラッキング制御を行なうことがで
きる。

第１４図に、サーボピットの配置に関する他の実施例を
示す。これは、サーボピットとして略直角三角形状を用
いたものである。直角三角形状の凹部７７ｅおよび７７
ｆが間隔ｄで連続的に配置されている。直角三角形の斜
辺は、トラック中心７８に対して交互に偏角させである
。偏角のさせかたは第１３図に示した長円形サーボピッ
トの場合と同じである。本実施例ではサーボピットとし
て直角二等辺三角形を用いているが、二等辺三角形であ
ることは必要条件ではない。ただし、トラック中心７８
におけるサーボピットの長さは、いずれのサーボピット
も同じ値Ｗになるように配置する。

磁気ヘッド部が経路１２１，１２２，１２３に沿って通
過したときの光検出器出力を同図（ｂ）〜（ｄ）に示す
。この実施例の場合は、磁気ヘッドの通過する位置によ
ってサーボピットから得られる各信号の時間幅が異なる
。１２２のようにトラック中心７８を通過した場合は、
サーボピットから得られる各信号の時間幅ｔ　ａｌ＞　
ｔ　ｗｘ　’は等しい（同図（Ｃ））。ところが、磁気
ヘッド部が１２１および１２３を通過したときは、ｔｗ
工〉ｔｗ、′およびｔｗ３＞ｔｗ３’となる（同図（ｂ
）（ｄ））。

したがって、サーボピットから得られる信号において、
隣あう２つの信号の時間幅を同じにするか、その時間幅
を目標値（図の場合はｔｗｚ）にするようにトラッキン
グ制御をかければよい。なお磁気信号は、第１１図の場
合同様、サーボピットとサーボピットの間に記録される
。

上記のトラッキング制御を行なうための制御回路は第］
−９図に示した回路５０で達成できる。すなわち、基準
波形または基準タイミング発生回路１０３において、目
標値として上記の時間ｆｐｇｔ、ｗ２を設定する。サー
ボピットから得られる信号のうち隣あう２つの時間幅を
同じ値ｊｗ２するように制御をかければよい。

第１５図に、サーボピットの配置に関する他の実施例を
示す。これは、第１４図同様サーボピット７７ｇとして
略直角三角形形状を用いたものである。第１４図の実施
例と異なり、直角三角形斜辺はトラック中心７８に対し
ていずれのサーボピットも同じ角度で配置されている。

その他、サーボピットの間隔ｄ、トラック中心７８にお
けるサーボピットの長さＷ等に関する設定は第１４図の
実施例と同じである。

磁気ヘッド部が経路１．２１，１２２，１２３に沿って
通過したときの光検出器出力を同図（ｂ）〜（ｄ）に示
す。この実施例の場合は第１４図の実施例同様、磁気ヘ
ッドの通過する位置によってサーボピットから得られる
各信号の時間幅が異なる。ただし、第１４図の実施例と
異なり、いずれのサーボピットからも同じ時間幅の信号
が得られることになる。なお磁気信号は、第１１図の場
合同様、サーボピットとサーボピットの間に記録される
。

上記のトラッキング制御を行なうための制御回路も、第
１９図に示した回路５０で達成できる。

すなわち、基準波形または基準タイミング発生回路４０
３において、目標値として上記の時間幅ｔｗ２を設定し
、各サーボピットから得られる信号の時間幅を第１５図
（ｃ）に示すように同じ値ｉｗ２するように制御をかけ
ればよい。

第１６図に、サーボピットの配置に関するさらに他の実
施例を示す。これも、第１４図同様サーボピットとして
ｑｉ角三角形形状を用いたものである。これは、第１４
図および第１５図で示した各実施例を組み合わせたもの
である。略直角三角形サーボピット７７ｂおよび７７ｉ
の斜辺および他の一辺が交互に向かいあうように配置さ
れている。さらにトラック中心７８においては、凹部の
長さＷは各サーボピットで等しく、またサーボピットの
間隔ｄも等しい。なお磁気信号は、第１１図の場合同様
、サーボピットとサーボピットの間に記録される。

磁気ヘッド部が経ｇ１２１，１２２，１２３に沿って通
過したときの光検出器出力を同図（ｂ）〜（ｄ）に示す
。この実施例の場合は、磁気ヘッドの通過する位置によ
ってサーボピットから得られる各信号の時間幅および時
間間隔がともに異なる。ただし、第１５図の実施例間、
いずれのサーボピットからも同じ時間幅の信号が得られ
ることになる。サーボピットの時間幅は、ａ気ヘッドの
通過位置１２１，１２２，１２３に対して、それぞれ、
ｊｗｌ、ｊｗ２、ｔｗ、となり、ｔｗ、＞ｔＩＦ２）ｊ
ｗ３の関係が成り立つ。また隣あう２つのサーボピット
の時間間隔は、磁気ヘッドの通過位置１２１．１２２，
１２３に対して、それぞれ、ｔｌ（ｔ１’、ｔ２＝ｔ２
″、　　ｔ３＜ｔ３’の関係が成り立つ。以上のことか
ら、サーボピットの時間幅をｊｗ２に、また隣あう２つ
のサーボピットの時間間隔を等しくｔ２にするように制
御をかければよい。

上記のトラッキング制御を行なうための制御回路５０も
また、第１９図に示した回路で達成できる。すなわち、
基準波形または基準タイミング発生回路４０３において
、目標値として上記の時間幅ｔｗ２に、また時間間隔を
ｔ２にそれぞれ設定し、各凹部から得られる信号の時間
幅をｔ・２に、また時間間隔をｔ２するように制御をか
ければよい。

第８図で説明したように、半導体レーザチップの光出射
端面における発光領域は１μｍＸ２〜３μｍ程度になっ
ている。さらに、磁気記録媒体と半導体レーザチップ間
の距離が１μｍ程度以下であれば、磁気記録媒体に照射
される光の径は発光領域の大きさとほぼ同じである。本
発明におけるトラックピッチは、前述の半導体レーザチ
ップの光出射端面における発光領域程度までつめること
ができる。すなわち、あるトラッキングを磁気ヘッドが
追従しているとき、隣接するトラックの凹部を検出しな
ければよい。したがって、トラックピッチを３μｍ程度
までにつめることが可能であり、若干の余裕を持たせた
５μｍ程度であれば十分達成可能である。トラックピッ
チを５μｍとすると、トラック密度は約５０００ＴＰＩ
となるので、本発明によれば５０００ＴＰＩ以上の高ト
ラツク密度を容易に達成することができることになる。

なお、本発明における磁気ヘッド部のトラック幅として
は約３μｍ程度以下に設定する。

本実施例においては半導体レーザチップを磁気ヘッド部
に付加した場合について説明したが、半導体レーザチッ
プと磁気ヘッド部を同一基板上に一体形成させてもよい
。また、半導体レーザチップと光検出器を同一基板上に
一体形成することもできる。さらに、磁気ヘッドの構造
については詳述していないが、面内記録用のいわゆるリ
ングヘッド、垂直記録用のヘッド等いずれの構造であっ
てもかまわない。磁気ヘッド部とスライダーを異なる材
質で作成し、磁気ヘッド部をスライダーに埋め込む構造
をとってもかまわないことはいうまでもない。

第１７図に、凹部の配置に関する他の実施例を示す。こ
れは、サーボ用の凹部以外に、クロックを発生させるた
めの凹部（クロックピット）２５を配置したものである
。前述した様に、一般のサーボ面サーボ方式の磁気ディ
スク装置ではライトクロックはサーボ面にサーボパタン
とともに書かれた同期信号バタンからＰＬＬ回路によっ
て発生させるが、セクタサーボ方式では基本的にはサー
ボ面をもたないため、ライトクロックは水晶発振器など
によるクロックを用いるのが一般的である。

しかし、水晶発振器によるライトクロックはトラックの
線速度とは同期していないので、ディスクの回転変動や
偏心による線速度変動が大きくなるとサーボパタン領域
の前後にこの線速度の変動分を吸収するためのバッファ
領域が必要となる。さもなければ、線速度の変動の影響
によって所定のデータ領域内に所定の長さのデータを全
部書ききれない場合を生じてしまう。一方、の追従性は
トラック１周中のサーボセクタ数が多いほど、したがっ
て、サーボセクタ長が短くなるほど向上するが１反対に
このバッファ領域の占める割合はサーボセクタ長が短く
なるほど増加するため、データ容量が低下する問題を生
じる。

本発明によるライトクロックではディスクに埋め込まれ
たクロックピットのタイミングを基準に例えばＰＬＬ回
路でタロツクを発生させる。さらに、情報を記録する磁
気ヘッドとトラック方向に並べて配置された半導体レー
ザを用いて記録するトラック上のクロックピットからラ
イトクロックを成牛じているため、たとえ、偏心や回転
変動による線速度の変動がある場合でもクロックピット
間の領域を正確に等分割するようなりロックを発生させ
ることが可能である。したがって基本的には上記のよう
なバッファ領域が不要となるため、１トラツクを細かな
サーボセクタに分割した場合でもバッファ領域の増大に
よる容量の低下を生じないという効果をもたらす。特に
本発明ではクロックピットをマスタリング方式によって
位置精度良くディスク面上に形成することができるので
、線速度変動に対して非常に追従性のよいクロック信号
を得ることが可能となる。本実施例では、このクロック
信号に基づいて磁気ヘッドでデータを記録してゆく。

第１７図（ａ）におけるクロックピット２５は、ディス
ク半径方向に複数トラックにまたがって配置された溝状
凹部であるが、同図（ｂ）、（ｃ）のように円形あるい
は長円形であってもかまわない。

ここで、クロック生成方法を説明する。クロックピット
２５は前述したように磁気ヘッドにより再生してもかま
わないが、ここでは第２０図はクロックピット２５とサ
ーボピット７７の再生を、光学的手段を用いて行なう場
合の装置の基本ブロック図を示す。基本的には第１図と
同じであるが。

異なるのはクロックピットおよびサーボピットを光学的
に再生するための回路系が加わっている。

すなわち、ヘッド２にとりつけられた光検量器７５（図
に示さず）出力をプリアンプ５２で増幅し、その出力Ｓ
５２の一部はサーボ信号発生回路５０でサーボ信号Ｓ５
０を発生させ、トラッキングに用いる。一方、ライトク
ロックＳ１７の発生のためＳ５２の一部はクロック再生
系へも入力される。すなわち、クロックピットの中底・
を検出するために、Ｓ５２を微分回５３に入力し、その
出力をゼロクロス検出回路１３に入力することにより、
その後は磁気再生の場合と同様な構成によりライトクロ
ックＳ１７を発生させる。

第１８図に、凹部の配置に関する他の実施例を示す。こ
れは、第１２図に示したサーボ用の凹部以外に、隣あう
トラックを分離するための溝部９１を設けたものである
。これは、隣接トラックからのタロストーク低減に対し
て効果がある。また、本発明における光学的信号再生手
段を用いて上記の溝部９１を横断する信号が得られる。

これにより横断したトラックの本数を計数することがで
きるので、アクセス時の位置決め精度が向上し、高速ア
クセスが可能となるという効果もある。

〔発明の効果〕

本願発明によれば、サーボパタンの形成をマスタリング
方式によって行うことにより、サーボパタンつきのディ
スク盤は部品として大量生産することが可能となるため
、個々の装置ごとのサーボライトが不要になり、ディス
ク装置の生産性が大幅に向上できる。さらに、サーボパ
タンの原版を機械的精度の高い製作方法によって作成す
ることが可能なため、サーボライト方式では不可能な精
密なサーボパタンの作製も可能となる。したがってディ
スクに予め記録すべき情報信号の記録に原版パターンの
転写を用いることにより安価で高精度の記録が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を説明するブロック図、第２
図（ａ）は本発明で使用するディスク盤を説明する平面
図、第２図（ｂ）はディスク盤の部分平面図、第２図（
ｃ）はディスク盤の部分断面図、第３図（ａ）は凹状ピ
ットの断面図、第３図（ｂ）、（ｃ）は凹状ピットの再
生信号を説明する波形図、第４図は本発明の装置のライ
トクロックの発生方法を説明するタイミングチャート、
第５図（ａ）（ｂ）はライトクロック用のＰＬＬ回路を
説明するブロック図及び波形図、第６図は本発明のデー
タセクタの構成を説明する概念図である。 第７図は本発明の一実施例のヘッド部の構成を示す斜視
図、第８図は検出系の概念図、第９図は信号検出の原理
を示すためのグラフ図、第１ｏ図及び１１図は磁気記録
媒体上における記録領域を示す平面図、第１２図〜第１
６図はそれぞれトラッキング信号の検出方法を説明する
それぞれ異なる情報記録媒体の平面図および検出信号曲
線図、第２０図は本発明において凹部を光再生する場合
の装置の構成を示すブロック図である。 第 β 図 笛 夕 図 （ス） （′ｂ） そ ／２ 図 （Ｃ，、ｔ３　＜　ｒ、３） 吟Ｖ」 め ５ 図 昭 ／ｂ 図 （ト２ 錯 ／７ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報が記録されるトラックを有する磁気記録媒体と
   、上記トラックに情報信号を記録及び再生する磁気ヘッ
   ドと、上記記録媒体と上記磁気ヘッドを相対的に運動さ
   せる手段と、上記磁気ヘッドを上記トラックに位置決め
   するヘッド移動機構と、上記媒体上に設けられた凸また
   は凹によって構成されるクロックピットと、上記クロッ
   クピットからクロックピット信号を再生するクロック用
   ヘッドと、上記クロックピット信号のタイミングを基に
   ライトクロック信号を発生させる手段と、上記ライトク
   ロック信号に基づいて上記記録トラックに情報を記録す
   る手段とを有する情報記録装置。 ２、前記クロック用ヘッドは、磁気ヘッドである請求項
   １記載の情報記録装置。 ３、前記クロックピット信号のタイミングは、前記クロ
   ックピットの中心点に対応するタイミングである請求項
   ２記載の情報記録装置。 ４、前記クロックピット信号のタイミングは、前記クロ
   ックピットによって生じるダイパルスのゼロクロス点に
   対応するタイミングである請求項３記載の情報記録装置
   。 ５、前記クロック用ヘッドと前記磁気ヘッドは兼用され
   る請求項２記載の情報記録装置。 ６、前記トラックに記録された情報は、セルフクロック
   キング方式により発生させたリードクロックを情報信号
   に同期させて、前記磁気ヘッドにより再生される請求項
   １記載の情報記録装置。 ７、前記セルフクロッキング方式は、前記磁気ヘッドが
   前記クロックピットが形成されているサーボパターン領
   域を通過する際には、リードクロックを生成するセルフ
   クロックキング系が位相比較動作を行なわないように動
   作する請求項６記載の情報記録装置。 ８、前記磁気記録媒体は、凸または凹によって構成され
   るクロックピットおよびサーボピットが前記トラックの
   サーボパターン領域内に形成されている請求項７記載の
   情報記録装置。 ９、前記サーボパターン領域のサーボピットはトラック
   中心に対して左右に等しい距離だけ振り分けて配置され
   た２以上のピットで構成し、前記クロック用ヘッドがサ
   ーボピット上を通過する際に得られる左右のサーボピッ
   トからのダイパルス状の再生信号の波高値が互いに等し
   くなるように磁気ヘッド位置を制御する請求項８記載の
   情報記録装置。 １０、前記磁気記録媒体は、クロックピットとサーボピ
   ットが形成されているサーボパタン領域と、情報信号を
   記録するデータ領域とが、同心円状または螺旋状のトラ
   ックに沿って交互に設けられた円盤状媒体である請求項
   １記載の情報記録装置。 １１、前記データ領域に、凸または凹のピットでデータ
   の管理情報を形成する請求項１０記載の情報記録装置。 １２、前記管理情報と前記情報信号は変調方式が異なる
   請求項１１記載の情報記録装置。 １３、前記管理情報と前記情報信号は検出方式が異なる
   請求項１１記載の情報記録装置。 １４、前記情報記録装置が１回に記録再生可能な最小情
   報単位に対応するデータセクタは、サーボセクタの複数
   個によって構成され、該サーボセクタは一組の前記サー
   ボパターン領域とデータ領域に相当する請求項１０記載
   の情報記録装置。 １５、上記データセクタを構成するサーボセクタの数を
   可変とする請求項１４記載の情報記録装置。 １６、前記クロック用ヘッドは、光学的にクロックピッ
   トを再生する請求項１記載の情報記録装置。 １７、前記クロック用ヘッドは、前記磁気ヘッドと前記
   トラックに沿って配置されたレーザ光源及び光検出器に
   より構成され、上記レーザ光源からのレーザ光が前記磁
   気記録媒体に照射されるようになっており、前記磁気記
   録媒体からの反射光変化により該レーザ光源の動作特性
   が変化し、該特性変化を上記光検出器で検出することで
   クロック信号を再生する請求項１６記載の情報記録装置
   。 １８、前記クロックピット信号のタイミングは、前記ク
   ロックピットの中心点に対応するタイミングである請求
   項１７記載の情報記録装置。 １９、前記クロックピット信号のタイミングは、前記ク
   ロックピットによって生じる光検出器出力を一回微分し
   た信号のゼロクロス点に対応するタイミングである請求
   項１８記載の情報記録装置。 ２０、前記レーザ光源と、前記磁気記録媒体の間隔が０
   ．２μｍ以上ある請求項１７記載の情報記録装置。 ２１、前記レーザ光源が半導体レーザである請求項１７
   記載の情報記録装置。 ２２、前記半導体レーザの発光点が３μｍ×３μｍ以下
   である請求項２１記載の情報記録装置。 ２３、前記磁気記録媒体表面のレーザ光の径が、３μｍ
   以下である請求項２１記載の情報記録装置。 ２４、情報が記録されるトラックを有する磁気記録媒体
   と、上記トラックに情報信号を記録または再生する磁気
   ヘッドと、上記記録媒体と上記磁気ヘッドとを相対的に
   運動させる手段と、上記磁気ヘッドを上記トラックに位
   置決めするヘッド移動機構と、上記媒体上に設けられた
   凸または凹によって構成されるサーボピットまたはクロ
   ックピットと、上記サーボピットまたはクロックピット
   からサーボ信号を光学的に再生するために上記磁気ヘッ
   ドとトラックに沿って配置された半導体レーザ素子と、
   上記半導体レーザ素子からの光を検出する光検出器とを
   有する情報記録装置。 ２５、半導体レーザ素子からのレーザ光が前記磁気記録
   媒体に照射されるようになっており、前記記録媒体から
   の反射光変化により該半導体レーザ素子の動作特性が変
   化する請求項２４記載の情報記録装置。 ２６、前記サーボピットが、前記反射光の位相を変化さ
   せるように構成される請求項２５記載の情報記録装置。 ２７、前記サーボピットは、前記半導体レーザ素子の発
   振波長の１／４の深さを有する凹部である請求項２６記
   載の情報記録装置。 ２８、前記半導体レーザ素子と、前記磁気記録媒体の間
   隔が０．２μｍ以上ある請求項２５記載の情報記録装置
   。 ２９、前記半導体レーザ素子の発光点が３μｍ×３μｍ
   以下である請求項２８記載の情報記録装置。 ３０、前記磁気記録媒体表面のレーザ光の径が、３μｍ
   以下である請求項２８記載の情報記録装置。 ３１、前記磁気記録媒体は、同一トラック上に前記サー
   ボピットと磁気的に記録される情報信号が混在する請求
   項２４記載の情報記録装置。 ３２、前記サーボピットは、前記トラック中心に対して
   左右に等しい距離だけ振り分けて配置された円形あるい
   は楕円形の凹部である請求項３１記載の情報記録装置。 ３３、前記サーボピットは、前記トラック中心に対して
   交互に変角した楕円形の凹部である請求項３１記載の情
   報記録装置。 ３４、前記サーボピットは、前記トラック中心に対して
   非対称の形状をした凹部または凸部である請求項３１記
   載の情報記録装置。 ３５、情報が記録されるトラックを有する磁気ディスク
   と、上記トラックに情報信号を記録及び再生する磁気ヘ
   ッドと、上記磁気ディスクを回転せしめる手段と、上記
   磁気ヘッドを上記トラックに位置決めするヘッド移動機
   構と、上記媒体上に設けられた凸または凹によって構成
   されるクロックピットおよびサーボピットと、上記クロ
   ックピットからクロック信号を再生するクロック用ヘッ
   ドと、上記クロック信号のタイミングを基にライトクロ
   ック信号を発生させる手段と、上記ライトクロック信号
   に基づいて上記記録トラックに情報を記録する手段と、
   上記サーボピットからサーボ信号を再生するサーボ用ヘ
   ッドと、上記サーボ信号を基に上記磁気ヘッドをトラッ
   クに位置決めする手段とを有する情報記録装置。 ３６、前記クロックピットは、前記磁気ディスク中心か
   ら放射状に形成される溝部である請求項３５記載の情報
   記録装置。 ３７、前記磁気ヘッド、クロック用ヘッド、サーボ用ヘ
   ッドは兼用される請求項３５記載の情報記録装置。 ３８、前記クロック用ヘッド、サーボ用ヘッドは上記磁
   気ヘッドとトラックに沿って配置された半導体レーザ素
   子及び光検出器によって構成され、半導体レーザ素子か
   らのレーザ光が前記磁気記録媒体に照射されるようにな
   っており、該記録媒体からの反射光量により変化する該
   半導体レーザ素子の出力光を検出することにより前記ク
   ロック信号およびサーボ信号を再生する請求項３５記載
   の情報記録装置。 ３９、前記磁気記録ディスクは、前記クロックピットと
   サーボピットが形成されているサーボパターン領域と、
   該サーボパターンに続く情報信号を記録するデータ領域
   とがサーボセクタを構成し、該サーボセクタがトラック
   に沿って複数設けられている請求項３５記載の情報記録
   装置。 ４０、前記サーボセクタの複数個によって、前記情報記
   録装置が１回に記録再生可能な最小情報単位に対応する
   データセクタを構成する請求項３９記載の情報記録装置
   。 ４１、磁気ディスク上のトラックに磁気ヘッドにより情
   報信号を記録及び再生する情報記録再生方法において、
   上記磁気ディスク上のサーボパターン領域に凸または凹
   によって構成されるクロックピットおよびサーボピット
   を設け、記録時には上記サーボピットからサーボ信号を
   再生し、上記サーボ信号を基に上記磁気ヘッドをトラッ
   クに位置決めし、上記クロックピットからクロックピッ
   ト信号を再生し、上記クロックピット信号のタイミング
   を基にライトクロック信号を発生し、上記ライトクロッ
   ク信号に基づいて上記トラックに情報信号を記録する情
   報記録再生方法。 ４２、再生時には前記サーボピットからサーボ信号を再
   生し、上記サーボ信号を基に前記磁気ヘッドをトラック
   に位置決めし、前記情報信号からセルフクロックキング
   系によりリードクロックを発生し、上記リードクロック
   と情報信号を位相比較して上記情報信号を再生し、上記
   セルフクロッキング系は、前記磁気ヘッドが前記サーボ
   パターン領域を通過する際には位相比較動作を行なわな
   いように動作する請求項４３記載の情報記録再生方法。