JPH0845003A

JPH0845003A - 磁気記録再生装置

Info

Publication number: JPH0845003A
Application number: JP17796094A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yada; 博昭矢田; Takashi Arai; 隆史新井; Takamichi Yamagoshi; 隆道山腰
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ディスクのさらなる高密度化を図る。【構成】実効記録ヘッド幅Ｔｗが、トラック間（ガー
ドバンド）が凹部とされた磁気ディスクのトラック幅Ｔ
ｄに比して大にされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンピュータシ
ステムにおけるハードディスク装置（磁気ディスク装
置）などに用いて好適な磁気記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、例えば磁気ディスク装置として
は、平坦な基板上に一様に磁性膜が形成された連続メデ
ィア（Continuous Track Media、以下、ＣＴＭと略記す
る）である磁気ディスクに対し、それぞれ独立に機能す
る巻線型記録ヘッドと磁気抵抗効果型再生ヘッドを一体
に構成したＭＲ／Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅヘッドによって、
データの記録／再生を行うものが製品化されている。

【０００３】このようなＣＴＭに対し、データの記録／
再生を行う磁気ディスク装置のトラック幅の寸法設計
は、主として、再生ヘッド幅と記録ヘッド幅の相互関係
を考慮すれば良く、比較的簡単に行うことができる。

【０００４】ところで、近年においては、上述したＣＴ
Ｍに比べ、よりトラック密度を向上させることのできる
ディスクリートトラック型記録媒体（Discrete Track M
edia、以下、ＤＴＭと略記する）である磁気ディスクに
対し、ＭＲ／Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅヘッドによって、デー
タの記録／再生を行う磁気ディスク装置が考えられてい
る。

【０００５】ＤＴＭにおいては、トラック間、即ちガー
ドバンドが凹形状に形成されており、従って再生時の隣
接トラックからの干渉が、ＣＴＭに比較して低減される
ので、トラックピッチを狭くすることによりトラック密
度を大きくすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＴＭ
を用いる磁気ディスク装置の設計にあたっては、記録ヘ
ッド幅と再生ヘッド幅だけでなく、例えばＤＴＭのトラ
ック幅や、トラックピッチなどの新たなパラメータを考
慮する必要があり、即ち考慮すべきパラメータの数が多
く、これらの最適な相互関係が明らかではなかった。

【０００７】従って、ＤＴＭによれば、上述したように
ＣＴＭに比較してトラック密度を大きくすることができ
るが、そのさらなる向上を図ることが困難な課題があっ
た。

【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、トラック間が凹部とされた磁気記録媒体
に対するデータの記録をより高密度で行うことができる
ようにするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録再生装
置は、トラック間が凹部とされた磁気記録媒体（例え
ば、図２に示す磁気ディスク１など）にデータを記録す
る記録ヘッド（例えば、図３に示す巻線型記録ヘッド１
５など）と、磁気記録媒体に記録されたデータを再生す
る再生ヘッド（例えば、図３に示す磁気抵抗効果型再生
ヘッド１４など）とを有する磁気記録再生装置であっ
て、記録ヘッドの実効記録ヘッド幅が、磁気記録媒体の
トラック幅に比して大であることを特徴とする。

【００１０】本発明の他の磁気記録再生装置は、トラッ
ク間が凹部とされた磁気記録媒体（例えば、図２に示す
磁気ディスク１など）にデータを記録する記録ヘッド
（例えば、図３に示す巻線型記録ヘッド１５など）と、
磁気記録媒体に記録されたデータを再生する再生ヘッド
（例えば、図３に示す磁気抵抗効果型再生ヘッド１４な
ど）とを有する磁気記録再生装置であって、記録ヘッド
の実効記録ヘッド幅が、再生ヘッドの実効再生ヘッド幅
に比して大であることを特徴とする。

【００１１】この磁気記録再生装置においては、記録ヘ
ッドの実効記録ヘッド幅を、再生ヘッドの実効再生ヘッ
ド幅だけでなく、磁気記録媒体のトラック幅に比しても
大とすることができる。

【００１２】磁気記録媒体は、凹凸の形成された基板上
に磁性膜を形成したものとすることができる。また、磁
気記録媒体は、平板状の基板のトラックに対応する位置
に磁性膜を形成したものとすることができる。

【００１３】記録ヘッドの実効記録ヘッド幅、再生ヘッ
ドの実効再生幅、磁気記録媒体のトラック幅、または磁
気記録媒体のトラックピッチは、幾何学的ＳＮＲを評価
量としたシミュレーションにより得られた値とすること
ができる。

【００１４】

【作用】本発明の磁気記録再生装置においては、巻線型
記録ヘッド１５の実効記録ヘッド幅が、トラック間が凹
部とされた磁気ディスク１のトラック幅に比して大にさ
れている。従って、巻線型記録ヘッド１５の中心が、磁
気ディスク１のトラック中心から多少ずれても、トラッ
クのほぼ全幅にわたって、記録すべきデータに対応する
磁化がなされるので、再生信号の劣化を低減することが
できる。そして、この場合、再生信号の劣化が少ないの
で、トラックピッチを狭くすることができ、その結果、
トラック密度をより向上させることができる。

【００１５】また、本発明の他の磁気記録再生装置にお
いては、巻線型記録ヘッド１５の実効記録ヘッド幅が、
磁気抵抗効果型再生ヘッド１４の実効再生ヘッド幅に比
して大にされている。従って、再生時に、磁気抵抗効果
型再生ヘッド１４がオフトラックしても、その実効再生
幅は狭いので、隣接トラックからデータを再生してしま
うことによる再生信号の劣化を低減することができる。
その結果、上述のように、トラック密度をより向上させ
ることができる。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の磁気記録再生装置を適用し
た磁気ディスク装置の一実施例の構成を示すブロック図
である。記録すべきデータは、変復調回路５に入力さ
れ、そこで変調される。この変調信号は、記録アンプ４
で増幅され、ヘッド３に供給される。ヘッド３は、記録
アンプ４からの変調信号に対応した磁界を発生し、これ
によりモータ２により回転されている磁気ディスク１上
に形成された磁性膜を水平方向に磁化する。このように
して、磁気ディスク１にデータが記録される。

【００１７】一方、再生時には、ヘッド３において、磁
気ディスク１の磁化方向に対応した信号が発生され、再
生アンプ６に供給される。ヘッド３からの再生信号は、
再生アンプ６で増幅され、サーボ回路７に供給される。
サーボ回路７では、再生アンプ６からの信号に基づい
て、モータ２の回転が制御されるとともに、ヘッド３
の、磁気ディスク１の半径方向の位置が制御される。ま
た、再生アンプ６より出力された再生信号は、変復調回
路５にも供給される。変復調回路５では、再生アンプ６
からの再生信号が復調されて出力される。このようにし
て、磁気ディスク１に記録されたデータが再生される。

【００１８】図２は、ＤＴＭである磁気ディスク１の詳
細構成を示している。磁気ディスク１は、その１周が所
定数のセクタに区分されている。また、各セクタは、所
定数のセグメントにより構成されている。各セグメント
は、図２（ａ）に示すように、サーボエリアとデータエ
リアとで構成されている。

【００１９】サーボエリアには、同期をとるためのクロ
ックマークなどのサーボ制御に関するマークが形成され
ている。データエリアには、データが記録されるように
なされている。即ち、図２（ｂ）の拡大図に示すよう
に、データエリアは、情報（データ）が記録される、磁
性膜（磁性体）よりなる、互いに独立したトラックと、
その間のガードバンドとで構成されている。ガードバン
ドは、図２（ｃ）の断面図に示すように、凹部にされて
いる。

【００２０】磁気ディスク１は、平板状の基板の、トラ
ックに対応する位置に磁性膜を形成したものであり（サ
ーボエリアのマークに相当する位置にも磁性膜が形成さ
れている）、いわばディスクリート（離散）トラックデ
ィスクということができる。

【００２１】この磁気ディスク１においては、カードバ
ンドに磁性膜が形成されていないので、ガードバンドに
情報（データ）が記録されることによる干渉を避けるこ
とができ、これによりその干渉に起因する再生信号の劣
化がない。従って、前述したように、平坦な基板上に一
様に磁性膜が形成されたＣＴＭ（情報記録面が平面とさ
れたＣＴＭ）に比較して、高密度で情報を記録すること
ができる。

【００２２】なお、同図に示すように、以下、磁気ディ
スク１のトラック幅またはトラックピッチを、それぞれ
ＴｄまたはＴｐと表す。

【００２３】図３および図４は、ヘッド３の詳細構成を
示している。なお、図３または図４は、ヘッド３の正面
または断面の構成をそれぞれ示している。

【００２４】このヘッド３は、機能的に独立した磁気抵
抗効果型再生ヘッド１４と巻線型記録ヘッド１５とを、
１つの複合部品とした、ＭＲ／Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅヘッ
ドとされている。図３において、コア材（磁性層）１１
および１２は、磁気抵抗効果型再生ヘッド（ＭＲ部）１
４のシールドを構成している。なお、コア材１２は、再
生時にはシールドとして機能するが、記録時には誘導用
コアとして機能する。このコア材１１および１２に挟ま
れるように、ＭＲ（磁性抵抗効果）薄膜よりなるＭＲ素
子、その他バイアス導体、非磁性の絶縁層などが配置さ
れて、磁気抵抗効果型再生ヘッド１４が構成される。

【００２５】そして、コア材１２の外側、即ちＭＲ素子
が設けられた側とは反対側には、コア材１３が積層さ
れ、これにより記録時の磁気ギャップ（図４）が構成さ
れている。これらのコア材１２と１３の間には、図４に
示すように、渦巻き状の巻線１６が形成されている（こ
の巻線１６に、図１で説明した記録アンプ４からの変調
信号に対応する電流が流れることにより、磁気ギャップ
（図４）に磁界が発生し、これにより磁気ディスク１が
磁化される）。

【００２６】以上のようにして、コア材１１と１２の間
にＭＲ素子が配置された、いわゆるシールド型構成のＭ
Ｒ型磁気ヘッド（磁気抵抗効果型再生ヘッド１４）が構
成されるとともに、コア材１２と１３よりなる磁路に巻
線１６が巻装された誘導型（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ）磁気
ヘッド（巻線型記録ヘッド１５）が構成される。

【００２７】ＭＲ素子よりなる磁気抵抗効果型再生ヘッ
ド１４は、従来の、例えば電磁誘導型再生ヘッドに比較
して高感度であるため、これを用いることによりトラッ
クピッチ（ガードバンド）が狭くても、充分な再生出力
が得られる。従って、磁気ディスク１の高トラック密度
化を図ることができる。

【００２８】なお、図３に示すように、以下、磁気抵抗
効果型再生ヘッド１４または巻線型記録ヘッド１５のヘ
ッド幅（実効再生ヘッド幅または実効記録ヘッド幅）
を、それぞれＴｒまたはＴｗと表す。

【００２９】ＤＴＭである磁気ディスク１と、ＭＲ／Ｉ
ｎｄｕｃｔｉｖｅヘッドであるヘッド３を組み合わせる
ことによって、さらなる高トラック密度化を図るには、
トラック幅Ｔｄ、トラックピッチＴｐ、実効記録ヘッド
幅Ｔｗ、および実効再生ヘッド幅Ｔｒの４つのパラメー
タを相互に最適化することが必要である。この相互最適
化は、以下に述べる幾何学的ＳＮＲを評価量としたシミ
ュレーションにより行うことができる。

【００３０】ここで、従来、ＣＴＭについては、例えば
「E. A. Cunningham and D. C. Palmer, "A Model for
the Prediction of Disk File Performance from Basic
Component Capabilities," Paper JE-3, 1988 MMM-Int
ermag Conference (1988).」や「R. A. Jensen, J. Mor
telmans and R. Hauswizer, "Demonstration of 500Meg
abits per Square Inch with Digital Magnetic Record
ing", IEEE Trans. Magn., vol. 26, No. 5, pp2169-21
71 (1990).」などに記載されているように、いわゆる７
４７カーブ（グラフの形状が、ボーイング７４７に似て
いることから、このように呼ばれる）を用いたトラック
密度モデルが提案されており、これは、目標とするトラ
ック密度（あるいはトラックピッチ）が与えられた場合
のヘッド幅の最適化や、ヘッド幅が与えられた場合のト
ラック密度の最適化に、広く用いられている。

【００３１】７４７カーブとは、再生時のオフトラック
（Off Track Read）許容量（これは、再生信号の品質
（ＳＮＲ）が、ある基準値以下になる前のオフトラック
量（Off Track Read Capability）で、以下ＯＴＲＣ
と略記する）をトラックピッチＴｐの関数としてプロッ
トしたものである。従って、７４７カーブにおいて、Ｏ
ＴＲＣが最大になる時のトラックピッチＴｐが最適な
（最低限必要な）トラックピッチとなる。

【００３２】例えば「J. K. Lee and P. I. Bonyhard,
"A Track Density Model for Magneto-resistive Head
s considering Erase Bands, "IEEE Trans. Magn., vo
l. 26, No.5, pp2475-2477 (1990). 」などに記載され
ているように、ＬｅｅとＢｏｎｙｈａｒｄは、再生信号
の質に対応する量として、幾何学的ＳＮＲを用いれば良
いことを示した。幾何学的ＳＮＲは、記録媒体の、ある
トラックと隣接トラックに対し、データが記録されてい
る状態を考え、オフトラックした再生ヘッドが再生する
有効な信号成分と、それ以外の干渉成分およびノイズ成
分などの総和との比として定義され、記録媒体上の各位
置の記録状態およびその記録媒体と再生ヘッドとの相互
位置関係で決まるものである。

【００３３】以上の手法を、ＤＴＭである磁気ディスク
１と、ＭＲ／Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅヘッドであるヘッド３
とを組み合わせた磁気ディスク装置に適用し、トラック
幅Ｔｄ、トラックピッチＴｐ、実効記録ヘッド幅Ｔｗ、
および実効再生ヘッド幅Ｔｒを相互に最適化することに
ついて説明する。

【００３４】幾何学的ＳＮＲは、磁気ディスク１の記録
状態および磁気抵抗効果型再生ヘッド１４を計量モデル
化することにより計算することができる。

【００３５】そこで、まず磁気ディスク１のトラックお
よびヘッド３の位置関係を考えると、それは、例えば図
５に示すようになる。同図においては、トラック上に、
実効記録ヘッド幅Ｔｗで情報が記録され、そのときイレ
ーズ（erase）バンド効果によって、トラック上の、実
効記録ヘッド幅Ｔｗからはみ出した位置にイレーズバン
ドが形成された様子を示している。さらに、同図では、
情報の記録されたトラックから、実効再生ヘッド幅Ｔｒ
で情報が再生される様子も示している。なお、同図にお
いて、ＨＭＲ（Head Misregistrationの略記）は、磁気
ディスク１にあらかじめ形成されているトラックの中心
からの記録ヘッド１５（再生ヘッド１４）のオフトラッ
ク量を表している。これは、従来のＣＴＭにおけるＴＭ
Ｒ（Track Misregistration）に相当するものである。

【００３６】以上のモデル化後、ここでは、幾何学的Ｓ
ＮＲ（以下、ＧＳＮＲと略記する）を次式で定義する。ＧＳＮＲ＝Ｓｒｍｓ（ｘ）／Ｎｒｍｓ・・・（１）

【００３７】ここで、ｘは、トラック幅Ｔｄ、トラック
ピッチＴｐ、実効記録ヘッド幅Ｔｗ、記録時の記録ヘッ
ド１５の位置、実効再生ヘッド幅Ｔｒ、再生時の再生ヘ
ッド１４の位置を要素（成分）とするベクトルである。
従って、ｘの関数であるＳｒｍｓ（ｘ）（後述するＮｍ
ｅｄｉａ（ｘ），Ｎｅｒａｓｅ（ｘ），Ｎｏｌｄ
（ｘ），Ｎａｄｊ（ｘ）も同様）は、上述の要素（幾何
学的パラメータ）の幾何学的関係に依存する量である
（従って、ＧＳＮＲも、上述の幾何学的パラメータによ
り変化する）。

【００３８】また、Ｓｒｍｓ（ｘ）は、再生ヘッド１４
で再生された有効な再生信号成分を意味し、この再生信
号を得るために記録した信号（Current Information、
以下、ＣＩと略記する）は、ランダムな信号（ランダム
データ）（０１０１・・・などのようなパターン化され
ていない信号）とする。この再生信号の振幅は、再生ヘ
ッド１４と、トラックの記録済部分（図５における濃い
影と淡い影との重複部分）との重複部分の幅（いわゆる
有効再生幅）に比例する。ここでは、単位トラック幅
（トラック幅１μｍ）あたりの再生信号の振幅を、典型
的な値である、例えば２５μＶｏ−ｐ／μｍとする。な
お、例えば１μＶｏ−ｐは、尖頭値（ピーク値）が１μ
Ｖであることを意味する。

【００３９】Ｎｒｍｓは、再生時における有効な再生信
号以外の成分であり、ここでは、次式に示すように、各
干渉およびノイズ成分の分散の和とする。Ｎｒｍｓ＝（Ｎｍｅｄｉａ（ｘ）²＋Ｎｅｒａｓｅ（ｘ）²＋Ｎｔ²＋Ｎｏｌｄ（ｘ）²＋Ｎａｄｊ（ｘ）²）^1/2 ・・・（２）

【００４０】ここで、Ｎｍｅｄｉａ（ｘ）は、メディア
ノイズ（Media Noise）（媒体雑音）に対応する信号成
分（ノイズ成分）を意味する。磁気ディスク１などのよ
うに、一般に高記録密度で用いられる金属薄膜型記録媒
体では、記録するデータの周波数が高いほど、このメデ
ィアノイズが増大する。メディアノイズの電力は、有効
再生幅に比例する。ここでは、磁気ディスク１には、上
述したように（有効な再生信号成分に対応するデータと
して）ランダムデータを記録し、さらに後述するＯＩお
よびＡＩもランダムデータとしたので、メディアノイズ
の電力（パワー）は、このような場合の典型的な値とし
て、例えば交流消去時に測定される最大値の１／４と仮
定する。今回のシミュレーションでは、単位トラック幅
（トラック幅１μｍ）あたりのメディアノイズの電力
を、０．９３７５（μＶｒｍｓ）²／μｍとした。な
お、例えば１μＶｒｍｓは、実効値（Root Mean Squar
e）が１μＶであることを意味する。

【００４１】また、Ｎｅｒａｓｅ（ｘ）は、イレーズバ
ンドノイズ（Erase Band Noise）に対応する干渉成分を
意味し、イレーズバンド幅（Erase Band Width、以下、
ＥＢＷと略記する）に比例する。ここでは、典型的な値
として、単位トラック幅（単位ＥＢＷ）あたり、交流消
去時のメディアノイズの４倍の電力を有するものと仮定
した。なお、ＥＢＷは、例えば「T. Lin, J. A. Christ
ner, T. B. Mitchell,J. S. Gau and P. K. George, "E
ffects of Current and Frequency on Write,Read, and
Erase Widths for Thin-Film Inductive and Magnetor
esistive Heads", IEEE Trans. Magn. vol. 25, pp710-
715 (1989).」などに記載されているが、ここでは磁気
ディスク１に記録するデータに依らず一定とした。

【００４２】さらに、Ｎｔは、ヘッド３、記録アンプ
４、および再生アンプ６の発生するノイズ（Thermal No
ise）を意味する。このＮｔは、上述したベクトルｘを
引数とする関数でもなく、また有効再生幅にも依らず一
定である。今回のシミュレーションでは、典型的な値と
して、０．３１μＶｒｍｓを用いた。

【００４３】Ｎｏｌｄ（ｘ）は、ＣＩを記録する前に、
磁気ディスク１に既に記録されていたデータ（古い記録
情報（Old Information、以下、ＯＩと略記する））に
対応する干渉成分で、有効再生幅に比例した振幅を有す
る。ここでは、単位トラック幅あたり、上述したＳｒｍ
ｓ（ｘ）と同一の実効値を有するランダムな信号（但
し、Ｓｒｍｓ（ｘ）とは区別できるものとする）である
とする。このＮｏｌｄ（ｘ）は、Ｓｒｍｓ（ｘ）に関し
ては、干渉成分となる。

【００４４】Ｎａｄｊ（ｘ）は、再生対象となっている
トラックの隣接トラックに記録された情報（Adjacent I
nformation、以下、ＡＩと略記する）に対応する干渉成
分で、有効再生幅に比例した振幅を有する。ここでは、
上述したＮｏｌｄ（ｘ）と同様に、単位トラック幅あた
り、Ｓｒｍｓ（ｘ）と同一の実効値を有するランダムな
信号（但し、Ｓｒｍｓ（ｘ），Ｎｏｌｄ（ｘ）それぞれ
と区別できるものとする）とする。このＮａｄｊ（ｘ）
も、Ｓｒｍｓ（ｘ）に関しては、干渉成分となる。

【００４５】次に、シミュレーション（計算機シミュレ
ーション）の手順について、図６のフローチャートを参
照して説明する。まず磁気ディスク１の前面を、トラッ
ク幅方向（半径方向）に、微小な幅に分割しておく。そ
して、ステップＳ１において、実効記録ヘッド幅Ｔｗ、
実効再生ヘッド幅Ｔｒ、トラック幅Ｔｄそれぞれが設定
され、ステップＳ２に進み、トラックピッチＴｐが設定
され、ステップＳ３に進む。

【００４６】ステップＳ３では、磁気ディスク１の全ト
ラックに、ＯＩが記録され、ステップＳ４に進み、所定
のトラックに、ＣＩが記録される（以下、このトラック
をＣＩ記録トラックという）。

【００４７】ここで、ステップＳ４の処理の前において
は、ＥＢＷおよび記録ヘッド１５のＨＭＲ（図５）が設
定される。従って、ステップＳ４では、ＣＩ記録トラッ
クに、ＣＩが、そのトラック中心からＨＭＲだけ記録ヘ
ッド１５の中心がずれた状態（オフトラックした状態）
で、幅ＥＢＷのイレーズバンドを形成しながら記録され
ることになる。

【００４８】ＣＩの記録後、ステップＳ５に進み、ＣＩ
記録トラックの隣接トラックに、ＡＩが記録される。な
お、このステップＳ５のＡＩの記録も、上述したステッ
プＳ４の処理の前に設定されたＥＢＷおよびＨＭＲにし
たがって行われる（但し、ステップＳ５の処理の前に、
ステップＳ４の処理の前に設定されたものとは異なるＥ
ＢＷおよびＨＭＲを設定するようにしても良い）。

【００４９】以上のようにして、ＯＩ，ＣＩ，ＡＩの記
録がなされた後、ＣＩ記録トラックから、ＣＩが再生さ
れ、ステップＳ６に進み、式（１）にしたがって、ＧＳ
ＮＲが計算される。なお、ＣＩ記録トラックからのＣＩ
の再生は、最初は、ＣＩ記録トラックの中心と、再生ヘ
ッド１４の中心とが一致している状態、即ち再生ヘッド
１４がオフトラックしていない状態を仮定して行われ
る。

【００５０】ＧＳＮＲの計算後、ステップＳ７に進み、
そのＧＳＮＲが、所定の基準値（これは、充分な再生出
力が得られると考えられるＧＳＮＲで、今回のシミュレ
ーションでは、１５ｄＢとした）以下であるか否かが判
定される。ステップＳ７において、ＧＳＮＲが、所定の
基準値より大きいと判定された場合、ステップＳ８に進
み、再生ヘッド１４が、上述した微小な幅だけオフトラ
ックされ、ステップＳ６に戻る。即ち、この場合、前回
より、再生ヘッド１４が、微小な幅だけオフトラックし
ている状態を仮定して、再度、ＣＩ記録トラックからの
ＣＩの再生が行われ、ＧＳＮＲが計算される。

【００５１】一方、ステップＳ７において、ＧＳＮＲ
が、所定の基準値以下であると判定された場合、ステッ
プＳ９に進み、前回の再生ヘッド１４のオフトラック
量、即ち上述したＯＴＲＣ（基準値以下になる前の再生
ヘッド１４のオフトラック量）が求められ、ステップＳ
２に戻る。ステップＳ２では、トラックピッチＴｐの設
定値が変更され、以下、ステップＳ３以降の処理が再度
行われる。

【００５２】そして、トラックピッチＴｐを所定の範囲
内で変化させ、その範囲におけるすべてのＯＴＲＣが、
ステップＳ９で求められた後、ステップＳ１０に進み、
ＯＴＲＣをトラックピッチＴｐの関数としてプロットし
た７４７カーブがプロットされる。

【００５３】図７は、トラック幅Ｔｄ、実効記録ヘッド
幅Ｔｗ、実効再生ヘッド幅Ｔｒ，ＥＢＷ、記録ヘッド１
５のＨＭＲ、または基準値を、それぞれ３．２μｍ，
４．０μｍ，４．５μｍ，０．２μｍ，０．８μｍ、ま
たは１５ｄＢとして、シミュレーションを行った結果得
られた７４７カーブを示している。

【００５４】ここで、シミュレーションでは、図６のス
テップＳ８で再生ヘッド１４をオフトラックさせる方向
は、図５において右方向のみとしたが、記録ヘッド１５
は、図５において右と左のそれぞれに、ＨＭＲ（いまの
場合、０．８μｍ）だけオフトラッさせてＣＩの記録
（ステップＳ４）とＡＩの記録（ステップＳ５）を行っ
た。図７において、ＨＭＲ＜ａ＞＜ｂ＞のうちの、ａま
たはｂは、それぞれＣＩまたはＡＩを記録するときの、
記録ヘッド１５のオフトラック方向を示している。即
ち、ａ，ｂが、「＋」である場合は、記録ヘッド１５
を、図５において右側に、また「−」である場合は、記
録ヘッド１５を、図５において左側に、それぞれオフト
ラックさせたことを示している。

【００５５】図７から分かるように、ＨＭＲ＜−＞＜−
＞における場合が、ＯＴＲＣが最も悪くなる傾向にあ
る。これは、ＣＩ記録トラックの有効再生幅（図５）が
小さくなるのと同時に、その隣接トラックの左端にまで
ＡＩが記録されることによる干渉の影響が大きくなるか
らである。このことは、実効記録ヘッド幅Ｔｗ、実効再
生ヘッド幅Ｔｒにほとんど関係なく言えるので、以下で
は、ワーストケースと考えられるＨＭＲ＜−＞＜−＞の
場合のみを対象に説明する。

【００５６】図６に戻り、ステップＳ１０の処理後、ス
テップＳ１１に進み、ステップＳ１０でプロットされた
７４７カーブで、ＯＴＲＣがＨＭＲに等しいときのトラ
ックピッチＴｐが、いま設定されている実効記録ヘッド
幅Ｔｗ、実効再生ヘッド幅Ｔｒ、トラック幅Ｔｄに対
し、最適な（最低限必要な）トラックピッチＴｐ０とさ
れる。

【００５７】ここで、いま設定されている実効記録ヘッ
ド幅Ｔｗ、実効再生ヘッド幅Ｔｒ、トラック幅Ｔｄに対
し、最適なトラックピッチＴｐ０を、ＯＴＲＣがＨＭＲ
に等しいときのトラックピッチＴｐとしたのは、次のよ
うな理由による。即ち、図３および図４に示したヘッド
３は、再生ヘッド１４および記録ヘッド１５が一体に構
成されているので、これらの位置決め制御の精度は同一
と考えられる。従って、記録時の記録ヘッド１５のオフ
トラック量が、ＨＭＲだけあるとすれば、再生時の再生
ヘッド１４のオフトラック量もＨＭＲだけあると考えら
れるので、このような場合に、少なくとも基準値（１５
ｄＢ）だけのＧＳＮＲが得られるようにするためであ
る。

【００５８】以上の処理後、ステップＳ１に戻り、実効
記録ヘッド幅Ｔｗ、実効再生ヘッド幅Ｔｒ、またはトラ
ック幅Ｔｄの設定値が変更され、以下、ステップＳ２以
降の処理が再度行われる。

【００５９】そして、実効記録ヘッド幅Ｔｗ、実効再生
ヘッド幅Ｔｒ、またはトラック幅Ｔｄを所定の範囲内で
変化させ、実効記録ヘッド幅Ｔｗ、実効再生ヘッド幅Ｔ
ｒ、およびトラック幅Ｔｄのすべての組み合わせについ
ての最適なトラックピッチＴｐ０が、ステップＳ１０で
求められた後、その最適なトラックピッチＴｐ０のうち
の最小のトラックピッチＴｐｍｉｎが求められる。そし
て、この最小のトラックピッチＴｐｍｉｎが得られたと
きの実効記録ヘッド幅Ｔｗ、実効再生ヘッド幅Ｔｒ、お
よびトラック幅Ｔｄの組み合わせが、最適な組み合わせ
とされ、処理を終了する。

【００６０】図８は、トラック幅Ｔｄ、ＥＢＷ、記録ヘ
ッド１５のＨＭＲ、または基準値を、それぞれ３．２μ
ｍ，０．２μｍ，０．８μｍ、または１５ｄＢとして、
シミュレーションを行った結果得られた、最低限必要な
トラックピッチＴｐ０を、実効記録ヘッド幅Ｔｗの関数
として示している。なお、同図においては、実効再生ヘ
ッド幅Ｔｒを、１．２，２．０，２．８，３．２，４．
０、または４．８μｍとした場合それぞれのトラックピ
ッチＴｐ０を示してある。

【００６１】この図８に示す場合においては、実効再生
ヘッド幅Ｔｒまたは実効記録ヘッド幅Ｔｗが、それぞれ
３．２μｍまたは３．８３μｍのときに、トラックピッ
チＴｐ０を、４．０２μｍと最小にすることができる。
この場合の磁気ディスク１のトラックおよびヘッド３の
位置関係を、寸法も含めて図９に示す。

【００６２】また、図８に示す場合においては、実効再
生ヘッド幅Ｔｒが３．２μｍを超えると、トラックピッ
チＴｐが急激に大きくなるが（最低限必要なトラックピ
ッチＴｐ０が急激に大きくなるが）、これは、実効再生
ヘッド幅Ｔｒが３．２μｍを超えると、再生ヘッド１４
が、ＣＩ記録トラックの隣接トラックに記録されたＡＩ
の再生を行い、これによりＧＳＮＲが大きく劣化するた
めである。

【００６３】図１０は、トラック幅Ｔｄ，ＥＢＷ、記録
ヘッド１５のＨＭＲ、または基準値を、それぞれ２．０
μｍ，０．２μｍ，０．８μｍ、または１５ｄＢとし
て、シミュレーションを行った結果得られた、最低限必
要なトラックピッチＴｐ０を、実効記録ヘッド幅Ｔｗの
関数として示している。なお、同図においては、実効再
生ヘッド幅Ｔｒを、２．０，２．２，２．８，３．２，
４．０、または４．８μｍとした場合それぞれのトラッ
クピッチＴｐ０を示してある。この場合も、図８に示し
た場合と同様の傾向を示し、実効再生ヘッド幅Ｔｒまた
は実効記録ヘッド幅Ｔｗが、それぞれ２．８μｍまたは
２．９μｍのときに、トラックピッチＴｐ０を３．１７
μｍと最小にすることができる。

【００６４】以上のように、ＥＢＷやＨＭＲ、その他各
種のノイズ成分や干渉成分などを与えてシミュレーショ
ンを行うことにより、ＤＴＭである磁気ディスク１とＭ
Ｒ／Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅヘッドであるヘッド３の各寸法
（幅）の最適設計値を得ることができる。また、シミュ
レーションを、様々なトラック幅Ｔｄとヘッド幅（実効
記録ヘッド幅Ｔｗ、実効再生ヘッド幅Ｔｒ）の組み合わ
せについて繰り返すことにより、これらの幾何学的パラ
メータ（トラック幅Ｔｄ、ヘッド幅）の間に存在する最
適設計条件を見つけることができる。

【００６５】図１１は、シミュレーションの結果得られ
た図８（図１０）に示すグラフに基づいて作成した最小
のトラックピッチＴｐｍｉｎと、トラック幅Ｔｄ、実効
記録ヘッド幅Ｔｗ、または実効再生ヘッド幅Ｔｒそれぞ
れとの関係を示している。同図から、Ｔｗ＞Ｔｄおよび
Ｔｗ＞Ｔｒの関係が存在することが判る。この関係は、
ＧＳＮＲを求めるにあたって仮定した値や、ＥＢＷ，Ｈ
ＭＲを、常識的範囲で変えても、ほぼ成立する。

【００６６】従って、実効記録ヘッド幅Ｔｗをトラック
幅Ｔｄに比べて大きく設定することにより、あるいは実
効記録ヘッド幅Ｔｗを実効再生ヘッド幅Ｔｒに比べて大
きく設定することにより、またこれらの条件の両方を満
足するように、トラック幅Ｔｄ、実効記録ヘッド幅Ｔ
ｗ、および実効再生ヘッド幅Ｔｒを設定することによ
り、磁気ディスク１のトラックピッチＴｐの狭小化を図
ることができ、その結果トラック密度のさらなる改善を
図ることができる。

【００６７】図１の磁気ディスク装置では、上述の条件
を満足するように、磁気ディスク１とヘッド３とが構成
されている。従って、この装置によれば、磁気ディスク
１に対し、従来のＣＴＭ，ＤＴＭにおける場合に比較し
て、より高密度で情報を記録することができる。また、
実効記録ヘッド幅Ｔｗが上述したように大とされている
ので、隣接トラックに対する記録時におけるイレーズバ
ンド効果により、ＣＩ記録トラックの端部に記録された
ＯＩが消去されるので、ＯＩに対応する残留磁気による
再生信号の劣化を防止することができる。

【００６８】なお、磁気ディスク１のトラックピッチＴ
ｐを、上述したシミュレーションの結果得られた最小値
（Ｔｐｍｉｎ）より大きくした場合には、基準値を超え
るＧＳＮＲを得られるＯＴＲＣも大きくなるので、即ち
大きなオフトラックマージンを確保することができるの
で、ヘッド３の位置決め制御に要求される精度を、いわ
ばゆるくすることができ、その結果、装置の設計を容易
に行うことが可能となる。

【００６９】以上、本発明を、磁気ディスク装置に適用
した場合について説明したが、本発明は、この他、例え
ば磁気テープ装置や磁気ドラム装置などのあらゆる磁気
記録再生装置に適用可能である。

【００７０】なお、本実施例においては、実効記録ヘッ
ド幅Ｔｗ（実効再生ヘッド幅Ｔｒ）の上限値については
言及しなかったが、これは、磁気ディスク１のトラック
ピッチＴｐより幾分大きい程度とすることができる。

【００７１】また、本実施例では、図２で説明したよう
に、磁気ディスク１として、そのガードバンドに磁性膜
（磁性層）がないものを用いるようにしたが、この他、
磁気ディスク１としては、凹凸の形成された基板上に磁
性膜を形成したものを用いることが可能である。即ち、
図２と同様の図１２に示すように、エッチングや、スタ
ンピング、あるいはモールド型への射出整形などによっ
て、トラックの位置が凸に、ガードバンドの位置が凹に
なるよう凹凸を形成した基板上に磁性膜を形成した磁気
ディスク１を用いることができる。このような磁気ディ
スク１においては、ガードバンドが凹部にされているの
で、その部分の磁性膜からの発生磁界が再生ヘッド１４
に及ぼす影響はほとんどなく、従ってこれを用いた場合
でも、上述した場合と同様の効果を得ることができる。

【００７２】さらに、実施例では、再生ヘッド１４とし
て、磁気抵抗効果型ヘッドを用いるようにしたが、この
他、例えばコイルを用いた電磁誘導型やその他の再生原
理に基づくものを用いることが可能である。

【００７３】

【発明の効果】以上の如く、本発明の磁気記録再生装置
によれば、実効記録ヘッド幅が、トラック間が凹部とさ
れた磁気記録媒体のトラック幅に比して大にされている
ので、トラックピッチを狭くすることができ、その結
果、トラック密度をより向上させることができる。

【００７４】また、本発明の他の磁気記録再生装置によ
れば、実効記録ヘッド幅が、実効再生ヘッド幅に比して
大にされているので、やはりトラック密度をより向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気ディスク装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の磁気ディスク１の構成例を示す図であ
る。

【図３】図１のヘッド３の正面の構成例を示す図であ
る。

【図４】図１のヘッド３の断面の構成例を示す図であ
る。

【図５】磁気ディスク１のトラックおよびヘッド３の位
置関係を説明する図である。

【図６】シミュレーションの手順を説明するフローチャ
ートである。

【図７】トラックピッチＴｐと、幾何学的ＳＮＲが基準
値以下になる直前の、再生ヘッド１４のオフトラック量
ＯＴＲＣ（Off Track Read Capability）との関係を示
す図である。

【図８】記録ヘッド１５の実効記録ヘッド幅Ｔｗと、ト
ラックピッチＴｐとの関係を示す図である。

【図９】磁気ディスク１のトラックおよびヘッド３の位
置関係を示す図である。

【図１０】記録ヘッド１５の実効記録ヘッド幅Ｔｗと、
トラックピッチＴｐとの関係を示す図である。

【図１１】最小のトラックピッチＴｐｍｉｎと、トラッ
ク幅Ｔｄ、実効記録ヘッド幅Ｔｗ、または実効再生ヘッ
ド幅Ｔｒそれぞれとの関係を示す図である。

【図１２】図１の磁気ディスク１の他の構成例を示す図
である。

【符号の説明】

１磁気ディスク２モータ３ヘッド４記録アンプ５変復調回路６再生アンプ７サーボ回路１１乃至１３コア材（磁性層）１４磁気抵抗効果型再生ヘッド１５巻線型記録ヘッド１６巻線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラック間が凹部とされた磁気記録媒体
にデータを記録する記録ヘッドと、前記磁気記録媒体に
記録されたデータを再生する再生ヘッドとを有する磁気
記録再生装置であって、前記記録ヘッドの実効記録ヘッド幅が、前記磁気記録媒
体のトラック幅に比して大であることを特徴とする磁気
記録再生装置。
【請求項２】トラック間が凹部とされた磁気記録媒体
にデータを記録する記録ヘッドと、前記磁気記録媒体に
記録されたデータを再生する再生ヘッドとを有する磁気
記録再生装置であって、前記記録ヘッドの実効記録ヘッド幅が、前記再生ヘッド
の実効再生ヘッド幅に比して大であることを特徴とする
磁気記録再生装置。
【請求項３】前記記録ヘッドの実効記録ヘッド幅が、
前記再生ヘッドの実効再生ヘッド幅だけでなく、前記磁
気記録媒体のトラック幅に比しても大であることを特徴
とする請求項２に記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】前記磁気記録媒体は、凹凸の形成された
基板上に磁性膜を形成したものであることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】前記磁気記録媒体は、平板状の基板の前
記トラックに対応する位置に磁性膜を形成したものであ
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
磁気記録再生装置。
【請求項６】前記記録ヘッドの実効記録ヘッド幅、再
生ヘッドの実効再生幅、磁気記録媒体のトラック幅、ま
たは磁気記録媒体のトラックピッチは、幾何学的ＳＮＲ
を評価量としたシミュレーションにより得られた値とさ
れていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに
記載の磁気記録再生装置。