JPH03290816A - 記録再生装置及びその記録媒体 - Google Patents

記録再生装置及びその記録媒体

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JPH03290816A
JPH03290816A JP2091618A JP9161890A JPH03290816A JP H03290816 A JPH03290816 A JP H03290816A JP 2091618 A JP2091618 A JP 2091618A JP 9161890 A JP9161890 A JP 9161890A JP H03290816 A JPH03290816 A JP H03290816A
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recording medium
track
pattern
conductive layer
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Takehisa Ishida
武久 石田
Hiroshi Takino
浩 瀧野
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Sony Corp
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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］ 本発明は記録再生装置及びその記録媒体に関する。
［発明の概要］ 本発明は、磁気ディスク記録再生装置のように、記録媒
体に予め物理的に形成されたトラックパターンに、ヘッ
ドを対向させて記録及び又は再生をする記録再生装置に
おいて、 記録媒体とヘッドのスライダー部分との間に１対の静電
容量を生しさせ、この静電容量を検出することにより、 データの高容量化と外乱に強い高精度なトラッキングを
図ることができるようにしたものである。
［従来の技術］ 記録再生装置としての磁気ディスク記録再生装置のトラ
ッキングには、第１８図に示すように、円盤状の記録媒
体Ａのデータ面Ｂにサーボセクター〇を放射状に設け、
このサーボセクター〇にトラッキングのための情報を磁
気的に書き込んでおくセクターサーボ方式が知られてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ 前述のセクターサーボ方式には、次のような問題点かあ
る。
■データ面ＢにサーボセクタＣを放射状に設けであるこ
とから、データ面Ｂの実質的なデータ容量が小さくなる
。また、ヘッドのトラッキング精度を向上するには、サ
ーボセクタＣの数を増やさなければならないので、トラ
ッキングの精度をあげようとすると、データ面Ｂの高容
量化の障害となる。
■今、ヘットが何番目のトラックパターンに位置してい
るかということを識別するためのアドレス情報は、サー
ボセクターＣ上でしか得られない離散値サーボであるた
め、２つのサーボセクターＣ間にヘッドが位置している
ときに、外乱によりヘッドの位置ずれか生じた場合、そ
の位置ずれを補正することができない。
［課題を解決するための手段］ そこで第１の発明は、記録媒体に予め物理的に形成され
たトラックパターンにヘッドを対向させて記録及び又は
再生する記録再生装置において、上記記録媒体にトラッ
クパターンと対応する導電層を設ける一方、上記ヘッド
のスライダー部分に上記導電層と対向する少なくとも１
対の静電容量検出用の電極を設けて、ヘッドのトラッキ
ングを制御するようにしである。
第２の発明は、記録媒体に予め物理的に形成さ礼たトラ
ックパターンにヘッドを対向させて記録及び又は再生す
る記録再生装置において、上記記録媒体ノこトラックパ
ターンと対応する導電層とを設（ｔ、この記録媒体のト
ラックパターン間に静電容量検出タイプの付加情報パタ
ーンを設ける一方、上記ヘッドのスライダー部分に上記
導電層と対向する少なくとも１対の静電容量検出用の電
極を設けて、ヘッドのトラッキングを制御するとともに
、上記付加情報パターンによる静電容量増加分を付加情
報として抽出するようにしである。
第３の発明は、トラックパターンが予め物理的に形成さ
れた記録媒体において、そのトラックパターン間に静電
容量検出タイプの付加情報パターンを設けである。
［作用］ 記録媒体の複数のトラックパターンのうちの１つにヘッ
ドが対向して記録及び又は再生し得る動作状態において
、１対の電極と導電層との間に生じる静電容量を検出し
、この検出した＃電容ｌｌＩこ応じたトラッキングエラ
ーを演算し、このトラッキングエラーをヘッドを支持し
ているアームのドライブ回路にフィードバックし、リア
ルタイムでヘットの中心かトラックパターンの中心と整
合するように、ヘッドのトラッキングを制御する。
また、ヘッドのトラッキング制御と並行して、一対の電
極が付加情報パターンの上方を通過する場合に、上記静
電容量が一対の電極と付加情報パターンとの対向面積の
分だけ増加する。この静電容量の増加分をアドレス情報
のような付加情報として抽出する。
１実施例１ 第１実施例（第１〜６ｒＸＪ参照） 第１図は、記録再生装置としての磁気ディスク記録再生
装置を示すものであって、これは、大まかには、記録媒
体ｌをスピンドル２に着脱自在に装着する一方、ヘッド
３をヘッド駆動手段４の支持アーム４０先端に取り付け
である。そして、トラック移動情報によりコントロール
回路４１がトラック位置指令をドライブ回路４２に出力
し、ドライブ回路４２がトラック位置指令に応じた電力
をボイスコイルモータ４３に供給して支持アーム４０を
動作する。この支持アーム４０の動作により、ヘッド３
が記録媒体ｌ上に移動し、ヘッド３のヘッド素子３０が
記録媒体ｌに予め物理的に形成された複数のトラックパ
ターンＩＯのうちの１つに対向する。一方、図外のモー
タでスピンドル２が回転駆動すると、記録媒体Ｉがスピ
ンドル２の周方向（第２図に示す矢印Ｘ方向）に回転す
る。
この記録媒体ｌの回転により、第２図に示すように、ヘ
ッド３のスライダー部分３１の下面に形成された２つの
溝３２とこれの外側に位置する浮上面３３と空気の粘性
とにより発生する動圧を利用してヘッド３を記録媒体ｌ
より浮上し、ヘッド素子３０が対向しているトラックパ
ターンｌＯにデータを磁気的に記録したり、あるいは当
該トラックパターンＩＯに磁気的に記録されているデー
タを再生したりするようになっている。
ここで、この第１実施例の磁気ディスク記録再生装置で
は、第１図に示すように、記録媒体■こトラックパター
ン！０と対応する導電層を設ける一方、ヘッド３のスラ
イダー部分３１に静電容量検出器５の上記導電層と対向
する少なくとも１対の電極５０．５１を設け、この１対
の電極５０゜５１と導電層との間に生じる静電容量Ｃ，
，Ｃ，を静電容量検出器５て検出し、この検出した静電
容量Ｃ＋、Ｃｔに応じたトラッキングエラーｅ、を演算
手段６で求め、この演算結果であるトラッキングエラー
ｅ、をドライブ回路４２にフィードバックして、ヘッド
３のトラッキングを制御する構成にしである。
具体的には、上記導電層は、第１〜４図に示すように、
記録媒体ｌのガラスからなる円盤状のディスク本体１１
の上面に、スピンドル２への取り付は用孔１２を中心と
する同心円状の直径を異にする複数のトラックパターン
１０と、これらトラックパターン１０を互いに接続する
コンタクトパターン１３とを、例えばスパッタ法により
ディスク本体１１の上面全面に導電性を有する磁性体を
層状に蒸着した後、この磁性体層上にフォトリソグラフ
ィの技法により図外のレジストパターンを形威し、この
レジストパターンをマスクとして磁性体層の不要部分を
エツチングして、レジストパターンを除去するという物
理的な手法により形成しである。この最も内側のトラッ
クパターンＩＯから取り付は用孔１２まで延長したコン
タクトパタ、ン１３の延設部１３ａが記録媒体ｌをスピ
ンドル２に装着することによりスピンドル２に接触し、
トラックパターンＩＯがアース電位となるようになって
いる。
１対の電極５０．５１は、第１．２に示すように、ヘッ
ド３のスライダー部分３１の記録媒体側面に、複数のト
ラックパターンｌＯのうちのヘッド素子３０が対向する
１つのトラックパターン１０の径方向両側部分と対向す
るように、形成しである。つまり、第５図に示すように
、ヘッド素子３０がその中心を１つのトラックパターン
１０の径方向中心に整合しつつ当該１つのトラックパタ
ーン１０に対向している状態においては、１対の電極５
０．５１とトラックパターンＩＯとの対向する面積Ｓ、
、Ｓ、か等しくなるようになっている。
この１対の電極５０．５１それぞれから延長するリード
バタン５２．５３は、スライダー部分３Ｉの記録媒体側
面からヘッド素子３０の両側でヘッド素子側面に延設し
である。このリードバタン５２．５３のそれぞれは、第
１図に示す静電容量検出器５の入力端に可撓性のリード
線５４．５５て接続しである。
演算手段６は、第１図に示すように、静電容量検出器５
の出力である１対の静電容１ｉ　ｃ　ｌ＋　ｃ　ｖの差
Ｃ−を演算する減算器６０と、１対の静電容量Ｃ，，Ｃ
ｔの和Ｃ゛を演算する加算器６１と、上記差Ｃ−を和Ｃ
゛で割った商としてのトラッキングエラーｅ　ｔ　＝　
Ｃ−／　Ｃ’を演算する割り算器６２とを備え、上記静
電容量Ｃ＋、　　Ｃｔに応じたトラッキングエラーｅ、
を、静電容ＩＣ＋、Ｃｚの相乗平均として演算する構成
になっている。
この第１実施例の構造によれば、記録媒体１をスピンド
ル２に装着することにより、複数のトラツクパターンｌ
ＯがコンタクトパターンＩ３を介してアース電位となり
、スピンドル２の駆動とトラック移動情報のコントロー
ル回路４Ｉへの人力とにより、ヘッド３が記録媒体■上
に浮上しつつ、ヘッド素子３０が記録媒体Ｉの複数のト
ラックパターンｌＯのうちの１つに対向した動作状態に
おいて、第５．６図に示すように、！対の電極５０゜５
１はヘッド素子３０が対向する１つのトラックパターン
ＩＯと対向し、この互いに対向する１対の電極５０．５
１と１つのトラックパターン１０との間には、下記式（
１）、（２）のように、その対向面積Ｓ、、Ｓ、に応じ
た静電容量Ｃ，，Ｃ，を生じる。
ε　・　Ｓ。
Ｃ１−・・・・・・・・（１） 。、＝６°６・　＝−＝−（２） 但し、式中のｄは浮上量、εは空気の誘電率である。
そして、静電容量検出器５が、上記１対の電極５０．５
１と１つのトラックパターン１０との間に生じた靜ｉｉ
Ｅ容量Ｃ，，Ｃ，を検出し、減算器６０と加算器６Ｉと
割り算器６２とかなる演算手段６が上記検出された静電
容ＩＣ１，Ｃ，Ｊこ応じたトラッキングエラーｅｔを演
算する。この演算手段６で演算されたトラッキングエラ
ーｅ、は、上記（１）、（２）式より、 −（Ｓ＋−５ｔ） −（Ｓ　、＋　Ｓ　Ｒ） となる。この（３）式のように、上記静電容量Ｃ，，Ｃ
，を検出することによって、浮上量ｄの変化に影響され
ないトラッキングエラーｅｔを演算し、この演算したト
ラッキングエラーｅ、が演算手段６からドライブ回路４
２にフィードバックされ、ドライブ回路４２がコントロ
ール回路４１からのトラック位置指令に演算手段６から
のトラッキングエラーｅ、を加味した電力をボイスコイ
ルモータ４３に供給し、これにより、作動アーム４０が
リアルタイムで静電容、ｔｃ、、ｃ、を等しくするよう
に作動する。つまり、ヘッド素子３０がそ中心を１つの
トラックパターンｌＯの径方向中心に整合しつつ当該１
つのトラックパターン１０に対向している状態において
は、１対の電極５０゜５１とその１つのトラックパター
ン１０との対向面積Ｓ、、Ｓ、が等しくなるように構成
しであるので、トラッキングエラーｅ、を演算手段６か
らドライブ回路４２にフィードバックすることにより、
リアルタイムでヘッド素子３０の中心かトラックパター
ン１０の中心と整合するように、ヘッド３かトラッキン
グ制御される。
第２実施例（第７〜１１図参照） この第２実施例の磁気ディスク記録再生装置は、第８図
に示すように、記録媒体ＩＡのトラックパター７１０間
に静電容量検出タイプの付加情報パターン１４を設けで
ある点と、第７，１０図に示すように、トラックパター
ンＩＯを導電性と磁性とを有する材料で物理的に形成す
ることにより記録媒体ＩＡにトラックパターン１０に対
応する導電層を形成しであるとともに、ヘット素子３０
がその中心を１つのトラックパターン１０の径方向中心
に整合しつつ当該１つのトラックパターンｌＯに対向し
ている状態においては、スライダー部分３１に設けた一
対の電極５０Ａ、５１Ａは、上記１つのトラックパター
ンＩＯの径方向外側部分とこれに隣接するトラックパタ
ーン１０の径方向内側部分とに対向し、これらの対向面
積５１Ｓｔか等しくなるようになっている点、第９図に
示すように、加算器６１で演算した和Ｃ゛を付加情報と
して抽出するようにした点に特徴がある。
したかって、この第２実施例の構造によれば、複数のト
ラックパターンｌＯと付加情報パターン１４と延設部１
３ａとが導電性と磁性とを有する材料て形成しであるの
で、記録媒体ＩＡをスピンドル２に装着することにより
、複数のトラックパターン１０と付加情報パターン１４
とがアース電位となる。よって、記録媒体ＩＡの複数の
トラックパターンｌＯのうちの１つにヘッド素子３０か
対向して記録及び又は再生し得る動作状態において、第
１０，１１図に示すように一対の電極５０Ａ、５１Ａが
ヘット素子３０の対向している１つのトラックパターン
１０とこれに隣接するトラックパターン１０とのそ右ぞ
れに対向し、静電容量検出器５が一対の電極５０Ａ、５
１Ａと上記２つのトラックパターン１０との間に生じる
静電容量Ｃ＋、Ｃｔを検出し、この検出した静電容量Ｃ
１Ｃ２に応じて演算手段６がトラッキングエラーを演算
し、その演算結果をドライブ回路４２にフィードバック
することにより、リアルタイムでヘッド素子３０の中心
が１つのトラックパターンｌＯの中心と整合するように
、ヘッド３がトラッキング制御される。これと並行して
、一対の電極５０Ａ、５１Ａが付加情報パターンＩＯの
上方を通過する場合には、静電容量Ｃ１，Ｃｔが一対の
電極５０Ａ、５１Ａの付加情報パターン１０との対向面
積の分たけ増加するので、第９図に示すように加算器６
１て演算した和Ｃ゛か付加情報１４に応じて立ち上がる
。よって、この加算器６１からの和Ｃ゛を付加情報とし
て抽出することにより、例えばヘッド素子が第何番目の
トラックパターンＩＯに対応しているかというアドレス
情報として利用することができる。
第３実施例（第１２．１３図参照） この第３実施例の磁気ディスク記録再生装置は、第１２
．１３図に示すように、トラックパターンＩＯを導電性
と磁性とを有する材料で物理的に形成することにより記
録媒体ｌにトラックパターン１０に対応する導電層を形
成しである点と、スライダー部分３１の記録媒体側面に
４個以上の偶数の電極５０Ｂ、５０Ｃ，５０Ｄ、５０Ｅ
、５０Ｆ５１Ｂ、５１Ｃ，５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｆを設
けである点と、ヘット素子３０がその中心を１つのトラ
ックパターン１０の径方向中心に整合しつつ当該１つの
トラックパターン１０に対向している状態においては、
上記電極５０Ｂ、５０Ｃ，５０Ｄ、、５０Ｅ、５０Ｆ、
５１Ｂ、５１Ｇ、５１Ｄ５１Ｅ　　５１Ｆは、上記１つ
のトラックパターン１０とこれに隣接する４つのトラッ
クパターン１０とに対向し、これらの対向面積Ｓ、、Ｓ
、、Ｓ。
ｓｌｌ、ｓ、、ｓ、、ｓ、、ｓ、。、　Ｓ　Ｉｌ＋　Ｓ
　Ｉ２（Ｓ　ｌ””Ｓ３＋　Ｓ４＋　Ｓ５＋　Ｓ６＋Ｓ
？、Ｓ　ｔ＝　Ｓｓ＋　Ｓｓ十Ｓ　ｌ。
＋３＋＋＋Ｓ＋ｔ）が等しくなるようになっている点と
、複数のトラックパターンＩＯの径方向−側部に対向す
る複数の電極５０Ｂ、５０Ｃ，５０Ｄ。
５０Ｂ、５０Ｆを静電容量検出器５の入力端の一方に並
列に接続し、複数のトラックパターン１０の径方向他側
部に対向する複数の電極５１Ｂ、５ＩＣ５１Ｄ、５１Ｅ
、５１Ｆを静電容量検出器５の入力端の他方に並列に接
続した点に特徴がある。
したがって、この第３実施例の構造によれば、複数のト
ラックパターン１０とコンタクトパターン１３とが導電
性と磁性とを有する材料で形成しであるのて、記録媒体
ｌをスピンドル２に装着することにより、複数のトラッ
クパターンＩＯがアース電位となる。よって、記録媒体
ｌの複数のトラックパターン１０のうちの１つにヘッド
素子３０が対向して記録及び又は再生し得る動作状態に
おいて、第１３図に示すように偶数の電極５０８５０Ｃ
，５０Ｄ、５０Ｂ、５０Ｆ、５１Ｂ、５１Ｃ２５１Ｄ、
５１Ｅ、５１Ｆがヘット素子３０の対向している１つの
トラックパターン１０とこれに隣接する４つのトラック
パターン１０とのそれぞれに対向し、静電容量検出器５
が電極５０Ｂ５０Ｃ，５０Ｄ、５０Ｅ　　５０Ｆ　　５
１Ｂ、５１ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｆと上記５つのト
ラックパターン１０との間に生しる静電容ｉｔ　Ｃ３、
Ｃ４Ｃ５、Ｃｓ、Ｃ７，Ｃ，、Ｃ，、Ｃ，、、Ｃ，、、
Ｃ，２（Ｃｌ　＝　Ｃ３＋　Ｃ４＋　Ｃ５＋　Ｃａ　＋
　Ｃ？　、　Ｃ、−Ｃ８＋　Ｃ９＋　Ｃ＋ｏ＋　Ｃ＋＋
　十〇　＋ｔ）を検出し、この検出した静電容１ｆＣ，
，Ｃ，に応じて演算手段６がトラッキングエラー し１←Ｕ　ｘ　　　Ｓ　＋＋　Ｓ　２ を演算し、その演算結果をドライブ回路４２にフィード
バックすることにより、リアルタイムでヘッド素子３０
の中心が１つのトラックパターンＩＯの中心と整合する
ように、ヘッド３かトラッキング制御される。この第３
実施例においては、電極５０Ｂ、５０Ｇ、５０Ｄ、５０
Ｆ、５０Ｆ、５１Ｂ　　５１Ｇ、５１Ｄ、５１Ｅ、５１
Ｆというように４個以上の偶数個設け、これらを等分し
た２組に構成して静電容量検出器５の入力端に並列に接
続しであるので、前記第１．２実施例に比べて、電極が
２・ｎ枚の時にはｎ倍の静電容量の変化を検出すること
ができる。よって、ヘッド３の記録媒体１からの浮上！
ｄが変化したり、１つの電極が小さい等の場合でも、十
分なＳ／Ｎを得ることができる。
なお、本発明は訂記実施例に限定されるものではなく、
例えば第６図に示すように電極５０の電位をｖＩ、その
電荷量をＱ、、電極５１の電位をＶ３、その電荷量をＱ
、とすると、 し！ となり、ここでＱ、＝Ｑ、と仮定すると、となる。この
（４）式に（１） （２）式を代入 すると、 Ｖ　ＩＣｔ　　　　ε　　　　　　Ｓ。
Ｓ。
となる。従って、電極５０の電位ＶＩを一定に保つこと
により、電極５１の電位Ｖ、は対向面積Ｓ、と対向面積
Ｓ、との比に比例した量となる。
よってＣ１に相当する電位Ｖ、を一定に保ち、Ｃ２に相
当する電位Ｖ、の変化量をトラッキングエラ”−ｅ　＋
　とじて使用することにより、演算手段６を省略するこ
ともできる。
また、第１４図に示すように記録媒体ＩＢをグループタ
イプに形成し、そのディスク本体１１Ｂのグループ上面
Ｚこ導電性と磁性とを存する材料か与なるトラックパタ
ーンＩＯを形成したり、第１５図に示すように記録媒体
ＩＣのディスク本体ｌＩＣ上面と面一に導電性と磁性と
を有する材料からなるトラックパターン１０を埋設した
り、第１６図と第１７図とに示すように磁性体からなる
トラックパターンＩＯＡと記録媒体ＩＤまたはＩＥのデ
ィスク本体１１ＤまたはＩＩＥとの間に導電層１５Ａま
たは１５Ｂを介装したり、図示は省略するがディスク本
体を導電性を有する材料で形成してコンタクトパターン
を省略したりすることも可能である。
さらに、ヘッドを光ヘッドに構成した光磁気ディスク記
録再生装置にも適用できる。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、記録媒体の複数のトラッ
クパターンのうちの１つにヘッドが対向して記録及び又
は再生し得る動作状態において、電極と導電層との間に
生じる静電容量を検出し、この検出した静電容量に応じ
たトラッキングエラーにより、リアルタイムでヘッドの
トラッキングを制御することかできる。また、ヘットの
トラッキング制御と並行して、電極が付加情報パターン
の上方を通過する場合の静電容量の増加分をアドレス情
報のような付加情報として抽出することかできる。よっ
て、外乱に強い高精度なトラッキングが得られ、しかも
、記録媒体の余剰エリアの有効活用によるデータの高記
録容量化ならびに狭トラツク化を極めて容易に図ること
かできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例の全体を示す構成図、第２
図は同第１実施例のヘッドと記録媒体とを示す斜視図、
第３図は第１実施例の記録媒体を示す平面図、第４図は
第３図に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５．６図は
同第１実施例の作用説明図、第７図は本発明の第２実施
例のヘットと記録媒体とを示す斜視図、第８図は同第２
実施例の記録媒体の一部を示す平面図、第９図は同第２
実施例の要部を示す構成図、第３０，１１図は同第２実
施例の作用説明図、第１２図は本発明の第３実施例のヘ
ッドと記録媒体とを示す斜視図、第１３図は第３実施例
の作用説明図、第１４．１５．１６．１７図は本発明の
記録媒体の各異なる例を示す部分断面図、第１８図は従
来の記録媒体を示す平面図である。 １、ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ，ＩＤ、ＩＥ・・・記録媒体、３
・・・ヘッド、５・・静電容量検出器、１０・・トラッ
クパターン、１４・・・付加情報パターン、３０・・・
ヘッド素子、３１・・・スライダー部分、５０．５ＯＡ
。 ５０Ｂ、５０Ｃ，５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆ、５１５１Ａ
、５１Ｂ、５１Ｃ，５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｆ・・・電極
。 も１支方旨イク１のへノドとｆ己ｆ東免り不１とＥホＴ
氷十快図第２図 −１に ＃７１１ｉ？１＃！！イダＩ］　σつ作用　説日月図第
６図 第１６図 第１７図 イ芝釆σつ盲こ橿１１１θＥ体Ｓ示ｉ−ｖ面　図第１８
図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）記録媒体に予め物理的に形成されたトラックパタ
    ーンにヘッドを対向させて記録及び又は再生する記録再
    生装置において、上記記録媒体にトラックパターンと対
    応する導電層を設ける一方、上記ヘッドのスライダー部
    分に上記導電層と対向する少なくとも１対の静電容量検
    出用の電極を設けて、ヘッドのトラッキングを制御する
    構成にしたことを特徴とする記録再生装置。
  2. （２）記録媒体に予め物理的に形成されたトラックパタ
    ーンにヘッドを対向させて記録及び又は再生する記録再
    生装置において、上記記録媒体にトラックパターンと対
    応する導電層とを設け、この記録媒体のトラックパター
    ン間に静電容量検出タイプの付加情報パターンを設ける
    一方、上記ヘッドのスライダー部分に上記導電層と対向
    する少なくとも１対の静電容量検出用の電極を設けて、
    ヘッドのトラッキングを制御するとともに、上記付加情
    報パターンによる静電容量増加分を付加情報として抽出
    する構成にしたことを特徴とする記録再生装置。
  3. （３）トラックパターンが予め物理的に形成された記録
    媒体において、そのトラックパターン間に静電容量検出
    タイプの付加情報パターンを設けたことを特徴とする記
    録媒体。
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