JPS6243816A

JPS6243816A - サ−ボ信号書込装置

Info

Publication number: JPS6243816A
Application number: JP18174385A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yamada; 善弘山田; Shigemitsu Higuchi; 重光樋口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-08-21
Filing date: 1985-08-21
Publication date: 1987-02-25

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】〔発明の利用分野〕本発明は磁気ディスク面にトラック位置情報を有するサ
ーボ信号を書き込むための磁気記録装置に係り、特に可
撓性を有する垂直磁気記録用媒体に高精度にサーボ信号
を記録するサーボ信号書込装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来の装置は、特開昭５５−４８８７２号公報に記載の
ようにサーボ信号書込装置自体の精度を上げることによ
り媒体上に記録されるサーボ情報（以後サーボバタンと
いう）の精度を向上させてきた。

しかし磁気ヘッドと媒体が非接触で、しかも媒体自体が
剛性を有するハードディスク装置と異なり媒体が可撓性
を有し、媒体と磁気ヘッドが常に接触しているフロッピ
ディスク装置では、媒体がヘッドによシ変形を受け、高
精度のサーボ信号を書き込むことが困難になって来た。

従来のハードディスク用サーボ信号書込装置では、サー
ボ情報発生基準信号（以後クロック信号）の書き込み、
読み出しを行なうクロックヘッドとサーボトラック情報
書込ヘッド（以後サーボライトヘット）間の距離の変化
を考慮せずにサーボトランク情報の書込みを行なって来
た。

しかしフロンビディスク装置では媒体が可撓性を有する
ために、振動や機械的な変形を受けやすく、クロックヘ
ッドとサーボヘッドの距離が変化することにより、各サ
ーボトラック間でのバタンの位相にずれが生じサーボバ
タンの精度が低下しやすい。

第５図は高精度に記録されたサーボバタンを示す説明図
である。第５図（−）は高精度で記録されたサーボバタ
ンの磁化状態を示し、第５図（ｂ）は上記磁化状態を山
気ディスク装置の磁気ヘッドで読み出した電圧波形を示
す。

第５図において１〜７はサーボバタンの磁区を示す。各
トラックをα、　ｂ、　ｃ、　ｄ、　４とおき、個々の
磁区な１ａ、２ｂの様に表わすことにする。

８はデータトラックでありデータトラックの中央にヘッ
ドが位置するようにヘッドの位置決めを行なう必要が有
る。９はサーボ信号読み出し用、データ読み出し・書き
込み用ヘッドである。

１１は磁気ヘッド９の中心が通過位置１０上を通過１．
た時の磁気ヘッド９の出力電圧波形であり、同様に１３
は通過位置１２．１５は通過位置１４上を通過した場合
の出力電圧波形である。出力電圧１１１と１１２の差が
磁気ヘッド９の中心とデータトラック８の中心とのずれ
を示す。

位置の情報を含む第１位置信号１１１と第２位置信号１
１２がこれらの位置の情報を取り込むための時間基準と
なる同期信号１１３および１１４から第５図に示される
ように常に一定の時間後に発生するため、正確な位置の
情報を取り込むことができる。

次に従来のサーボ信号書込装置の欠点について説明する
。

菓６図は従来のサーボ信号書込装置を示すブロック図で
あり、第６図において２０１はクロック基準信号発生回
　、２０２はクロック化号書込回　、２０５は磁気ディ
スク媒体、２０４はクロック読め出し１１き込み用のリ
ンク型出気ヘッド、・　３　・２０５はクロック信号検出回路、２０６はサーボ信号発
生回路、２０７はサーボ信号書込回路、２０８はサーボ
信号書込ヘッド、２０９は切替スイッチである。

クロック信号の記録は、まずスイッチ２０９によりクロ
ックヘッド２０４をクロック信号書込回路２０２に接続
し、クロック基準信号発生回路２０１で発生させた信号
をクロック信号書込回路２０２で記録電流に変換し、磁
気記録媒体である磁気ディスク２０３に対向して設けら
れたクロックヘッド２０４に上記記録電流を流すことに
より行なわれる。

次にサーボバタンの記録方法を説明する。

まずスイッチ２０９によりクロックヘッド２０３をクロ
ック信号検出回路２０５に接続する。サーボバタンの記
録は、クロックヘッド２０４を介してクロック信号を読
み出し、クロック信号検出回路２０６によりクロックパ
ルス信号に交換した後、サーボ信号発生回路２０６で上
記クロックパルス信号を基準にして、サーボトラック信
号バ・　４　・ルスを発生させて、このパルスをサーボ信号書込回路２
０７で記録電流に変換し、磁気ディスク２０６の対向し
て設けられたサーボライトヘッド２０８を介して上記記
録電流を流すことにより達成できる。１トラツクについ
てのサーボバタンの記録が終わると、サーボライトヘッ
ド２０８を次の目的の位置に移動させて、すでに記録さ
れているクロック信号を読み出すととＫよシ、上記と同
様にサーボバタンを記録する。以上の動作を繰り返すこ
とＫより、全トラックへのサーボバタンの記録を達成で
きる。

前述のような従来の装置によるサーボバタンは、磁気デ
ィスク２０３の回転にともなって発生するクロックヘッ
ド２０４とサーボライトヘット２０８間の相対的距離変
動のため忙、書き込まれたサーボバタンは各トラック間
で位相が変動し−ｔｒオリ、ｆｆ１ＦＦの低いサーボバ
タンであった。

第７図はクロックヘッドとサーボライトヘッド間の相対
的距離変動を示す説明図であり、第７図（α）は磁気デ
ィスク２０３を横方向から見た場合を示す。第７図ｆｂ
）は磁気ディスク２０３を一ト方向から見た場合を示す
。

図において２０３，２０４，２０８は第６図と同一部分
を示す。また３０１は可撓性を有する磁気ディスク２０
３をクロックヘッド２０４に接触させるために圧力を加
えるバンドであり５０２はサーボヘッド２０８を磁気デ
ィスク２０５に接触させるためのパッドである。サーボ
ヘッド２０８とパッド３０２はヘッド移動機構３０３に
取り付けられ同時に磁気ディスク２０３０半径方向に移
動するように設けられている。

磁気ディスク２０５が回転するとそれにともなってクロ
ックヘッド２０４及びサーボヘッド２０８と磁気ディス
ク２０３の接触部より機械振動が発生する。また磁気デ
ィスク２０３も２つのヘッド２０４．２０８及びパッド
３０１．３０２により機械的変形を受ける。

上記の要因によりクロックヘッド２０４とサーボライト
ヘッド２０８間の相対距離６０４が変動する。

上記相対距離５０４は磁気ディスク２０５０円周方向の
距離であり、この値が変動するために従来の装置では、
サーボバタンの位相が各トラック間で変動し、サーボバ
タンの精度が低下した。

第８図は従来の装置で記録したサーボバタンの一例を示
す説明図である。第８図１ａ）は磁化状態を示し、第８
図ｔｂ）は磁気ヘッドで読み出した電圧波形を示す。

図において９は第５図に示す同一符号と同じ部分を示す
。４０１〜４０６は各ｈサーボバタンの磁区を示してい
る。４０２，４０４におけるずれは媒体上に信号が記録
される際に相尚距離６０４の変動によって牛じたもので
ある。

上記磁化状態を磁気ヘッド９で読み出すと、通過位置に
よって電圧ピーク時刻が変動する。

４１は磁気ヘッド９の中心が通過位置４０上を通過した
時の電圧波形であり同様に４６は通過位置４２．４５は
通過位置４４上を通過した場合の電圧波形である。ここ
で第１位ｆｉｔ信号４９１．第２位置信号４９２とサー
ボ同期信号４１１．４５１，４５１の各・　７　・ピークの発生時刻間の時間は上記理由から時間４６．４
７．４８で示したように一定しないため、正確な位置情
報を取り込むことがでよない。

なおこの種の問題に関連するものとしては特開昭５８−
１７１７７０号があげられる。

〔発明の目的〕

本発明の目的はｆｉＪ撓性な有する磁気ディスク媒体を
使用する磁気ディスク装置において、媒体上に高精度に
サーボ信号を書き込むことが可能なサーボ信号書込装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、電気的・機械的
手段により角度を設定できる回転ステージと軸により結
合された熱磁気記録方式による記録が可能な磁気ディス
ク媒体に対し、磁気ディスク上に書よ込みスポットを生
成しそれを半径方向に走査でよる対物レンズ系を設ける
ことにより、磁気ディスクにナーボ倍号の一部もしくは
全てを熱磁気記録方式により非接触に書よ込むようにし
たものである。

・　８　・〔発明の実施例〕以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す説明図である。第１
図（ｃＬ）は本実施例の斜神図、第１図ｆｂ）は本実施
例で使用される磁気ディスク媒体の断面図を示す。なお
、本実施例においては磁気記録媒体として垂直磁気記録
媒体を使用し、垂直磁気記録方式によりサーボ信号を記
録する。

第１図ｔｃＬ）　において５０１は熱磁気記録をＪｌｌ
にするエネルギを有するレーザ光５３０を発生するレー
ザ光源であり、５３０はレーザ光５３０の光軸である。

５０２はレーザ光５３０を投影する中間レンズで、本中
間レンズ５０２を通過した光は、ハーフミラ−５０６を
通過後にトラッキングミラー５０５で反射され絞り用レ
ンズ５０４に入射する。

前記絞り用レンズ５０４を通過したレーザ光は絞られて
、点ＡＫ縮小スポットを照射する。図示しないが前記絞
り用レンズ５０４は電磁気的機構により矢印Ｂ方向に移
動り能になっている。

この電磁気的機構は、一般的にはスピーカーのボイスコ
イルの動作を利用する。Ａ点に照射されたレーザ光５３
０は反射して絞り用レンズ５０４を通り、トラッキング
ミラー５０３で反射され、ハーフミラ−５０６で光路な
変更されて２組のフォトセンサから成るフォトセンナ上
の点Ｅに照射される。この照射位置Ｅが絞り用レンズ５
０４と磁気ディスク面上の点Ａの距離に応じてフォトセ
ンサ５０７と５０８の接続部と直角の方向（即ち矢印Ｆ
方向）に移動するようにセンサ５０７゜５０８が配置さ
れている。

２個のフォトセンナ５０７，５０８の出力の差は差動増
幅器５０９により検出され、その信号を絞り用レンズ５
０４に取り付けられた前記電磁機構に負帰還させること
により焦点を制御する。

前記の動作により焦点距離、即ち絞り用レンズ５０４と
磁気ディスク媒体５４０の距離を常に一定に保つことに
より、点Ａに常に縮小スポットが形成される。

スポットＡは反射ミラー５０５を軸５０５により回転さ
せることにより、磁気ディスク媒体５４０の半径方向に
移動させることが可能である。

磁気ディスク媒体５４０は垂直磁化膜を有する媒体であ
る。第１図（ｂ）に磁気ディスク媒体５４０の断面を示
す。磁気ディスク媒体５４０は非磁性フ４ルＡ３５１の
表面ＫＣｏ−Ｃｒの単層膜５５０，５５１が形成されて
いる。

本実施例においては、磁気ディスク５４０の単層膜は全
面において磁区５５０に示されるよう圧下方向にあらか
じめ磁化されているものとする。

５２１は回転ステージであり磁気ディスク媒体５４０と
軸５２０を介して結合されている。回転ステージ５２１
により軸５２０を中心に磁気ディスク５４０を矢印Ｃの
方向に回転、静止させることができる。また回転ステー
ジ５２１は電気的・機械的な手段により角度の設定がで
きるものとする。

５１０はコイルであり、コイル５１０に電流を流すこと
により、磁気ディスク媒体５４０に下方から磁界をかけ
る。

次に動作について説明する。まず第１図（ｃＬ）　Ｋ・
　１１　・示される装置により、第５図の２と４に相当するサーボ
用同期信号バタンの書よ込みを実施する。

前記の動作を行なうためＫｎずコイル５１０により下方
からの磁界を与えながら磁気ディスク媒体５４０上を半
径方向にスボツ）Ａをミラー５０５により磁気ディスク
媒体５４０の内側から外側に向って走査する。

スボッ）Ａの温度はレーザ光により熱せられてキエリ一
温度以上に上げられる。そしてコイル５１０により与え
られる上方向に向かう磁束により磁化反転を起こす。ス
ポットＡはミラー５０５により走査されて別の場所に移
動するので一度キユリー温変以上に熱せられた部分は磁
化反転を起こしたまま冷却され第１図（ｂ）の５５１で
示される磁区のように磁場を固定する。ただし磁場が固
定されるまでコイル５１０により磁界をかけておくもの
とする。

回転ステージ５２１による磁気ディスク媒体５４０を回
転することにより磁気ディスク媒体の全面、１２゜にわたり放射状に第５図の１，２に相当するす・−ボバ
タンを記録する。

第２図に本実施例により作成したサーボバタンの概略図
を示す。

第２図（α）は磁気ディスク５４０上に記録されたサー
ボバタンの上面図、第２図（ｂ）は磁気ディスク媒体５
４０上のサーボバタンの磁界を示す上面図、第２図（Ｃ
）は磁気ディスク媒体５４０の単層磁化膜の断面図であ
る。

第２図（→において線６０２と線６０４はサーボ同期信
号を得るために磁化反転を起こした同期信号バタンを示
す。同期信月バタン６０２は第５図の同期信号バタン２
にあたる部分を示し、６０４は第５図の同期信号バタン
４にあたる部分を示す。同期信号バタン６０２と６０４
は互いに同じ角度を保ちながら磁気ディスク媒体５４０
上に放射状に配置される。

また同期信号バタン６０２，６０４の組も各々互いに同
じ角ザで磁気ディスク媒体５４０上に配置される。

同期信号バタン６０２，６０４はサーボ信号の同期信号
を検出するために用いられ６０２と６０４の組の間、６
１０にデータが記録される。

磁気ディスクの一周に含まれるサーボ信号の数が多い程
サーボの性能が向上するがデータを記録する領域がせま
くなる、そこで目的に応じてサーボ信号の数を最適にす
る必要が有る。

箱２図（ａ）では８組のサーボ信号を示しているが実際
にはさらに多く、６以上のサーボ信号が記録される場合
も有る。例えば１周を１２０の領域（以後セクターとい
う）に分割する場合、同期信号バタン６０２，６０４の
組同士の角度は３度となる。また本実施例では同期信号
６０２，６０４間の角度は１分としている。

第３図は前述の装置により記録されたサーボ同期信号バ
タンより同期信号を得て、位置情報信号を記録する装置
の概略図である。

第４図（−１は上記装置により記録された）くタンの上
面図、第４図（ｂ）は上記磁気遷移バタン上をリング型
ヘッド９により走査した時の磁気ヘッドの出力電圧を示
す説明図である。

第３図において５４０は磁気ディスク媒体、２０８はサ
ーボ信号書き込み読み出し用ヘッド、７１０は切替スイ
ッチ、７１１は同期信号検出回路、７１２は位置情報信
号発生器、７１３は位置情報信号書込回路である。

次に位置情報信号の書込方法を説明する。まずスイッチ
７１０により磁気ヘッド２０８を同期信号検出回路７１
１に接続する。前述の方法により同期信号の記録されよ
垂直用磁気ディスク媒体５４０は軸を中心に回転される
と、磁気ヘッド２０８により第４図（ｂ）の６２１．６
２３に示されるような同期信号を得ることができる。第
４図１ｂ）で示される様に、垂直磁気記録用媒体をリン
グヘッドで読み出す場合、１つの磁区で２つのピークが
出力されるが、ここでは初めのピークのみを問題にする
ものとする。

同期信号検出回路７１１は第４図（ｂ）に示される同期
信号６２１．６２３のピークを検出し、位置情報信号発
生回路７１２ＭＣパルスを与える。

、１５　。

位置情報信号発生回路７１２はパルスが与エラれた後に
スイッチ７１０を切り替えて磁気ヘッド２０８を位置情
報信号書込回路７１５に接続する。

さらに位置情報信号バタンを発生して位置情報信号書込
回路７１３に送る。

サーボ信号書込回路７１５は上記位置情報信号バタンに
応じた電流を磁気ヘッド２０８に与えることＫより磁気
ディスク媒体５４０上に位置情報信号を示すバタンを記
録する。その後、位置情報信号発生器７１２は切替スイ
ッチ７１０を切り替えて磁気ヘッド２０８を同期信号検
出回路に接続し、次の同期信号を検出する。

ここで磁気ディスク媒体５４０はリング型磁気ヘッドに
よる書き込みも可能とする。

例えばＣｏ−Ｃｒの単層膜を有する磁気ディスク媒体は
、熱磁気記録方式、リング蛮礁気ヘッドによる垂直磁気
記録による両者の記録が可能である。

第４図の６０５ｃＬ−４は上記位置情報信号書込装置に
て記録した位置情報信号のバタンである。

・　１６・第４図のように交互に配置される位置情報信号を記録す
るためＫは、トラック幅と同じか屯しくはトラック幅よ
りも広いギャップ幅を有する磁気ヘッドにより１トラツ
クずつ記録・ヘッド移動をくり返す。

塘ず、磁気ヘッド９をトラックａの中心上に配置し前述
の方法で位置情報信号６０６αを記録する。次に磁気ヘ
ッド９を１トラツクの幅Ｔだけ移動して位置情報信号６
０６ｂを記録する。位置情報信号発生回路７１２はトラ
ックごとに異々る位置情報信号を発生する。また磁気ヘ
ッドのギャップ幅がトラックの幅Ｔよりも広くても、磁
気ヘッドをトラック幅の分だけ移動して隣のトラックと
異なるバタンを記録する場合、以前に記録した部分は消
去されるために、トラック幅に等しいサーボバタンか得
られる。

μＦの動作をくり返すことにより、トラックごとに交互
に配置される位置情報信号バタン６０６４〜４を配録す
ることができる。

以−トの装置により第４図（ｂ）に示されるように位相
ずれの無い高精度のサーボ信号が記録″′Ｑきる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、サーボ信号の一部を熱磁気配録方式に
より非接触に記録することが可能なので、高い精度のサ
ーボ信号を書き込むことが可能であり、高い記録密度の
磁気記録再生装置においても信頼性を向上させることが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は本５
Ｊ！施例により作成したサーボ同期信号パタンの説明図
、第３図は前記同期信号バタンよシ同期をとって位置情
報信号を記録する装置の概略図、第４図は前記装置によ
り記録したサーボバタンの−Ｆ面図、第５図は高精度に
記録されたサーボバタンの説明図、第６図は従来のサー
ボ信号書込装置のブロック図、第７図はクロックヘッド
とサーボ書込ヘッド間の相対的距離変動を示す説明図、
第８図は従来の装置で記録したサーボバタンの一例を示
す説明図である。８・・・データトランク、９・・・リング型磁気ヘン）
’、１０・１２・１４・・・ヘッド通過位置、１１・１
３・１５・・・ヘッド出力電圧、１１１・・・第１位置
情報信号、１１２・・・第２位置情報信号、１１５・１
１４・・・サーボ同期信号、２０１・・・クロック信号
発生回路、２ｏ２・・・クロック信号書込回路、２ｏ３
・・・磁気ディスク媒体、２０５・・・クロック信号検
出回路、２ｏ６・・・サーボ信号発生回路、２０７・・
・サーボ信号書込回路、２０８・・・サーボ信号書込ヘ
ッド、２ｏ９・・・切替スイッチ、５０１・３０２・・
・バラ）、３０５・・・ヘッド移動機構、４０１〜４０
７・・・サーボバタンの磁区、４０・４２・４４・・・
ヘッド移動位置、４１・４３・４５・・・ヘッド出力信
号、４６・４７・４８・・・同期信号と位置情報信号の
時間差、４１１・４３１・４５１・・・サーボ同期信号
、４９１・・・第１位置情報信号、４９２・・・第２位
置情報信号、５ｏ１川レーザ光源、５０２・・・中間レ
ンズ、５ｏ５・・・トラッキング・ミラー、５０４・・
・絞り用レンズ、５ｏ５・・・軸、５０６・・・ハーフ
ミラ−、５０７拳５０８・・・フォトセンナ、５０９・
・・差動増幅器、５１ｏ・・・コイル、５２１・・・回
転ステージ、５３１・・・ベース、５４０・・・ｍｆｉ
ディスク媒体、６０１〜６０５・・・サーボ同期信号パ
タン、７１゜・・・切替スイッチ、７１１・・・同期信
号検出回路、７１２・・・位置情報信号発生回路、７１
３・・・位置情報信号書込回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１、書き込みビームを発生するレーザ光源と、書き込み
ビームを集光させて磁気ディスク媒体上に書き込みスポ
ットを形成させ、それを磁気ディスク媒体の半径方向に
移動させる対物レンズ系と、書き込みスポットに対し熱
磁気記録方式を行なうための磁気的なバイアスを与える
コイルにより、電気的・機械的手段により角度を設定で
きる回転ステージと軸により結合された熱磁気記録方式
による記録が可能な磁気ディスク媒体に対して、上記書
き込みスポットにより熱磁気記録方式でサーボ信号の全
て、もしくは一部を書き込むことを特徴とするサーボ信
号書込装置。