JPS6131418Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、データー層とサーボ層の二重磁性
層を持つ磁気媒体と、データーの書込み読出しを
行う磁気ヘツドおよびサーボ情報を検出する磁気
ヘツドとを有する磁気記憶装置に関するものであ
る。

磁気デイスク、磁気ドラム、磁気テープ等を磁
気媒体とする磁気記憶装置においては、大容量の
情報を高速でしかも安価に処理できることが最大
の使命である。その一環としてトラツク密度の向
上が叫ばれているが隣接トラツクとの相互干渉が
大きな問題となつて来るため高トラツク密度磁気
記憶装置の実現は容易なことではない。通常この
ような磁気記憶装置（特に磁気デイスク装置）に
はデーターの書込み読出しに使われる磁気ヘツド
（以下データーヘツドと略称す。）に位置決め調節
機能、すなわちサーボ機構が付与されているが、
サーボ情報の記録方式と、それを検出する磁気ヘ
ツド（以下サーボヘツドと略称す。）に優れたも
のが無く、トラツク密度も１インチ当り500乃至
700個（500〜700TPI）程度が限度とされて来
た。

この考案の目的は二層構造型磁気媒体と磁気抵
抗効果素子から成るサーボヘツドを有する高トラ
ツク密度磁気記憶装置を提供することにある。

この考案による磁気記憶装置はデーターを記録
するデーター層と、磁気ヘツドの位置決め情報を
記録したサーボ層との二重磁性層より成る磁気媒
体を用い、しかもサーボ情報が前記データーとは
異なる方向に磁化された方式を有する磁気記憶装
置において、前記磁気ヘツドが前記サーボ層の情
報を読むためのサーボヘツドを少くとも一つと、
前記データー層の情報を記録又は再生するデータ
ーヘツドを少くとも一つ、それぞれ同一スライダ
ー上に形成されたものから成り、しかも前記サー
ボヘツドは基板上に等間隔に設置された３つの導
体端子と該導体端子間に形成された磁気抵抗効果
素子を有し、その膜面が前記サーボ層の磁化方向
に対する直交面よりφ（ここで、φは０＜φ＜
sin^-1Ｐ／ｌ、ただしＰはトラツクピツチをｌは磁気抵 抗効果素子の膜面の長さを表わす。）だけ傾いて
配置され、一方前記データーヘツドは、前記デー
ター層の磁化方向に垂直なギヤツプ面を有するこ
とを特徴とする磁気記憶装置である。

以下、この考案について、図面を用いて説明す
る。第１図は、この考案に使用されるサーボヘツ
ドとしての磁気抵抗効果型磁気ヘツドの一例を示
したもである。すなわち、このヘツドは1974年出
版、アイ・イー・イー・イー・トランズクシヨン
ズ オン マグネテイクス 第10巻３号899乃至
902ページ（IEEE Transactions on
Magnetics，Vol，MAG−10，No.３，899−902
（1974））に記載されたサーボヘツドを示し、磁気
媒体１にトラツク巾Ｗで情報の書込まれた磁化パ
ターンの例２より漏出する磁力線を、基板３（ガ
ラス板、シリコン単結晶板、フエライト板等が適
している。）上に形成された薄膜状磁気抵抗効果
素子１１および１２（インジウムアンチモン等の
半導体も用い得るが、感度の高い鉄・ニツケル合
金等の強磁性膜の方が適している。）に通し、そ
の磁気抵抗効果によるそれぞれの電気抵抗の変化
を導体２１，２２および２３（金、銀、銅、アル
ミニウム等が適する。）さらに、これらに接続さ
れたリード線３１，３２および３３より検出する
ものである。

上述の例に示された磁気抵抗効果型サーボヘツ
ドは磁気媒体１の進行方向に沿つて書かれた磁気
パターンを検出してサーボ情報に変換しているも
のであるが、このような方式では各トラツク全体
にわたつて、何らかに磁化パターンが書込されて
いる必要があり、磁化情報を適宜消去して新しい
情報を書込す方式には適していない。またデータ
ーの更新時にはわずかではあるが許容誤差分づつ
正規のトラツク位置から偏移するためそれが蓄積
されて隣りのトラツクの位置にまで達することが
ある。このような欠点はデーター領域とサーボ領
域が全く同等の磁化状態で書かれていることより
生じているものでサーボ領域の磁化状態がデータ
ーの更新時に変更されないようにしない限り防ぐ
ことはできない。このような欠点を除くため従来
よりサーボ領域とデーター領域を同一トラツク内
に分離して設けたり、一つのトラツク全体をデー
タートラツク又はサーボトラツクとして使い、デ
ータートラツクとサーボトラツクを交互に設けた
りする手法が取られて来たが、高トラツク密度化
とともにサーボ情報の連続的検出が必須とされる
ようになつたため上述の手法でこの条件を満そう
とするとデーター領域の大巾な削減をもたらすこ
とになり大容量化という目的にそぐわなくなつて
いる。

本考案では、このような高トラツク密度化に際
しての矛盾を除くため第２図に示したような公知
の二重構造を有する磁気媒体を採用する。すなわ
ち、磁気媒体２０１は通常のデーターが書かれる
データー層２４１とその下に非磁性層２４２（例
えば酸化アルミニウムの粉末を接着剤で固めた
層）を介して、サーボ情報の書込まれたサーボ層
２４３から成り、データー層２４１はトラツクピ
ツチＰ毎に巾Ｗで書かれたデータートラツク２０
２を有し、通常は媒体２０１の進行方向（磁気ヘ
ツドを中心に見る。）と同方向の磁化Ｍ_Dにより情
報を表わし、保磁力はやや低め（例えば300エル
ステツド。酸化鉄（γ−Fe₂O₃）等が適してい
る。）である。一方サーボ層２４３はトラツクピ
ツチＰを周期とし、データー層２４１の磁化Ｍ_D
とは異なる方向（主として直交している場合が多
用されるが必ずしも直交する必要はない。）に磁
化（Ms）した比較的保磁力の高い（例えば600エ
ルステツド。コバルトを添加した酸化鉄（γ−
Fe₂O₃）等が適する。）磁性層でできており、高い
保磁力の故にデーターの更新に際してもその磁化
パターンは殆んど変更されない。サーボ層２４３
の磁化Msは正規のトラツク位置の境界２５０を
示すものであるから、これを適当な手段で検出す
ればサーボ情報が得られる。このようにして、二
重構造型磁気媒体は、データー領域を削減するこ
となく、連続的にサーボ情報を与えてくれるので
あるが、サーボヘツドとして適当な磁気ヘツドが
無く、今日までその優れた性能が生かされないま
ま放置されて来た。

この考案は、第１図で示したような磁気抵抗効
果型磁気ヘツドと、第２図で示したような二重構
造型磁気媒体を採用することによつて、それぞれ
の長所を生した高トラツク密度磁気記憶装置を実
現していることに特徴がある。

第３図は、この考案の一実施例を示すもので、
この考案の主要部となる二重構造磁気媒体２０１
とサーボヘツドの配置わ示す一例であつて、磁気
ヘツドには媒体の進行方向（ｖで図示）に沿つて
凹みを持つＥ字型スライダー３０４にサーボヘツ
ドおよびデーターヘツドが搭載されたものが使用
されている。すなわち、高透磁率磁性体（主とし
てフエライト）より成るスライダー３０４には接
着剤３０８によつて第１図に示した磁気抵抗効果
型サーボヘツドとリード線３３８，３３９を持つ
コイル３０６の巻かれた高透磁率磁性体３０５
（主としてフエライト）より成るデーターヘツド
とが接着されている。

第４図は、この考案の他の実施例を示すもので
第３図で示した主要部のうち、高透磁率磁性体
（主としてフエライト）より成るスライダー４０
４に搭載されたデーターヘツドがリード線４３
８，４３９の接続された巻数１のコイルとなる導
体４０６と高透磁率磁性体４０５（主として鉄・
ニツケル合金）とで形成された薄膜磁気ヘツドか
ら成つていることに特徴がある。

第３図および第４図に示した実施例ではデータ
ーヘツドのギヤツプ面を当然の事ながらデーター
領域の磁化方向Ｍ_D（第２図参照、ｘ方向）に垂
直（ｙ−ｚ面）としているが、一方サーボヘツド
の主体である磁気抵抗効果素子１１，１２の膜面
はサーボ領域の磁化方向Ｍ_S（第２図参照、ｙ方
向）と直交する面に対し角度Φだけ傾いた面とな
つている。この様子を第５図に示す。同図ａは、
第３図および第４図をｚ方向から見降した略図で
あり、二重構造磁気媒体２０１のサーボ層２４３
にトラツクピツチｐで書込まれた磁化Ｍ_S ^＋とＭ_S
⁻で生じる境界２４０（ｚ方向）に対し角度φだ
け傾いている。φは０゜だと、このサーボヘツド
のずれた方向が検出しにくいので若干傾けられて
いる。φの最大値は磁気抵抗効果素子の長さをｌ
とすると、sin^-1ｐ／ｌを越さないことが必要である。

すなわち、 ０＜φ＜sin^-1Ｐ／ｌ (1) ｌは通常ｐより大きく設計されるので、このよ
うにサーボヘツドが傾けて設けられることにより
トラツク密度の上昇に伴う狭トラツク化に対して
も磁気抵抗効果素子の長さｌはトラツクピツチｐ
の制約を受けないので十分なＳ／Ｎを保持するこ
とができる。

また第３図および第４図の実施例の如くサーボ
ヘツドとデーターヘツドとを同一スライダーに設
けた場合には、サーボ信号をデーターヘツドの近
傍のトラツクから取り出すことができるので温度
分布の変化等によるヘツドの微小位置ずれに十分
対処し得る。

次にこのサーボヘツドの動作状態について説明
する。第１図に示したサーボヘツドは磁気抵抗効
果素子１１と１２の中央に、境界２５０が来るよ
うに設定される。この時は、明らかに両磁気抵抗
効果素子１１，１２には抵抗の差は無く、両素子
に一定電流を流した時に生ずる電位差V₁，V₂の
大きさに差はない。つまり、正規の位置ではV₁
−V₂＝０である。しかし第５図ｂに示したよう
にサーボヘツドが正規の位置から右にずれたとき
には、磁気抵抗効果素子１１内の磁気が乱れ
M′とM″で示したような成分を持つものが生じる
のに対し、磁気抵抗効果素子１２内の磁化は、境
界２５０から遠くなつているため磁力線の影響が
少くなるため殆んどその磁化容易軸の方向（Ｍ
゜）に向いてしまう。従つて両者の電気抵抗に差
を生じるからV₁A−V₂≠０（実際には負の値）と
なる。サーボヘツドが逆に左にずれたときも同様
であるがV₁−V₂の値は符号が反転する。このよ
うにしてV₁−V₂の絶対値と符号でサーボヘツド
のずれの大きさ及び方向を検出することができ
る。従つてこのサーボヘツドの中心たる導体２２
の位置をトラツク巾方向４ｙ方向）に動かした時
には、V₁−V₂の値は第５図ｃのようになり、ト
ラツク位置の検出はもとより、微細調整を行うた
めの信号が得られる。またデーター領域の磁化Ｍ
_Dとサーボ領域の磁化Ｍ_Sとは異なる角度（直交し
ている場合が多い。）になつており、また前者の
記録波長と後者のトラツクピツチの間には大巾な
差があるのが普通であり、これらの事実を利用し
てサーボ信号とデーター信号を分離検出すること
ができる。

第３図および第４図においては、サーボヘツ
ド、データーヘツド共に同一スライダーにそれぞ
れ１個づつ搭載された例を示したが、それぞれの
ヘツドの数は１個に限られるものではなく、多数
設置しサーボ情報の精度向上、データーの待時間
短縮等も計ることができる。そのような一実施例
を、第６図に示した。同図では第３図に示した構
成で、サーボヘツドを２個、データーヘツドを３
個同一スライダー６０４に搭載している。もちろ
ん第４図に示したようにデーターヘツドとして薄
膜ヘツドを多数設置した場合も、この考案の長所
を備えている。

さらに、スライダーの形状としては、Ｅ字型の
例を挙げたがこの形状に限定されるわけではな
い。例えば第１図に示した基板３がこのようなス
ライダーとして使われることもあり、サーボヘツ
ドとデーターヘツドを媒体面から一定の距離で安
定に保持できるものであればよい。

以上のようにこの考案の磁気記憶装置によると
トラツク密度の上昇に伴う狭トラツク化に対して
も、磁気抵抗効果素子の長さｌは、トラツクピツ
チｐの制約を受けないので十分なＳ／Ｎを保持で
きしかもデーター領域を削減することなく、一定
のサーボ情報を各トラツクから常時取り出しうる
高トラツク密度の磁気記憶装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の構成要素である、磁気抵
抗効果型サーボヘツドを示す概略図、第２図は二
重構造磁気媒体の一部分を示す図、第３図、第４
図および第６図は、この考案の実施例を示す図、
第５図はサーボヘツドの動作状態を示す図であ
る。 １，２０１……媒体、２，２０２……トラツ
ク、３，４０３……基板、３０４，４０４，６０
４……スライダー、３０５，４０５，６０５……
高透磁率磁性体、３０６，４０６，６０６……コ
イル、３０８，４０８，６０８……接着剤、１
１，１２，１３……磁気抵抗効果素子、２１，２
２，２３，２４，２５，２６……導体、３１，３
２，３３，３４，３５，３３８，３３９，４３
８，４３９，６３８，６３９……リード線、２４
１……データー層、２４２……非磁性層、２４３
……サーボ層、２５０……トラツクの境界。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 データーを記録するデーター層と、磁気ヘツド
   の位置決め情報を記録したサーボ層との二重磁性
   層より成る磁気媒体を用い、しかもサーボ情報が
   前記データーとは異なる方向に磁化された方式を
   有する磁気記憶装置において、前記磁気ヘツドが
   前記サーボ層の情報を読むためのサーボヘツドを
   少くとも一つと、前記データー層の情報を記録又
   は再生するデーターヘツドを少くとも一つ、それ
   ぞれ同一スライダー上に形成されたものから成
   り、しかも前記サーボヘツドは基板上に等間隔に
   設置された３つの導体端子と該導体端子間に形成
   された磁気抵抗効果素子を有し、その膜面が前記
   サーボ層の磁化方向に対する直交面よりφ（ここ
   で、φは０＜φ＜sin^-1Ｐ／ｌ、ただしＰはトラツクピ ツチをｌは磁気抵抗効果素子の膜面の長さを表わ
   す。）だけ傾いて配置され、一方前記データーヘ
   ツドは、前記データー層の磁化方向に垂直なギヤ
   ツプ面を有することを特徴とする磁気記憶装置。