JPS649667B2 - - Google Patents
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- JPS649667B2 JPS649667B2 JP8283883A JP8283883A JPS649667B2 JP S649667 B2 JPS649667 B2 JP S649667B2 JP 8283883 A JP8283883 A JP 8283883A JP 8283883 A JP8283883 A JP 8283883A JP S649667 B2 JPS649667 B2 JP S649667B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
- G11B5/59677—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks with optical servo tracking
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
- G11B5/82—Disk carriers
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は磁気ヘツド用サーボ・システムに関
し、さらに具体的にいえば、光学的サーボ情報を
有する磁気デイスクに関連して磁気ヘツドの位置
決めを行うシステムに関するものである。
し、さらに具体的にいえば、光学的サーボ情報を
有する磁気デイスクに関連して磁気ヘツドの位置
決めを行うシステムに関するものである。
IBM Technical Disclosure Bulletin Vol.16
No.４（1973年９月）の第1082頁には、１対のレー
ザーならびに磁気デイスク上でトラツクを形成す
るカムを検出する検出器を搭載したスライダが示
されている。
No.４（1973年９月）の第1082頁には、１対のレー
ザーならびに磁気デイスク上でトラツクを形成す
るカムを検出する検出器を搭載したスライダが示
されている。
IEEE Transaction On Magnetics，MAG−
16No.５（1980年９月）の第631乃至633頁には、黒
色染料のトラツクで被覆されたアルミニウム基板
が示されている。磁気被覆フイルムは、着色層と
非着色層を交互に含む基板最上面に設けられてい
る。光フアイバーによつてアーム上のLEDをス
ライダー上のヘツド・コアと接続することが必要
となつている。
16No.５（1980年９月）の第631乃至633頁には、黒
色染料のトラツクで被覆されたアルミニウム基板
が示されている。磁気被覆フイルムは、着色層と
非着色層を交互に含む基板最上面に設けられてい
る。光フアイバーによつてアーム上のLEDをス
ライダー上のヘツド・コアと接続することが必要
となつている。
米国特許第4123788号には、反射層の上に磁性
層を設けた磁気記録媒体が示されている。レーザ
ー・ビームによつて磁性層を部分的に焼損するこ
とによつて、サーボ情報をもたらす反射パターン
が形成されている。このサーボ情報を読取るため
にLED及びフオトダイオードを使用した光フア
イバー検出器が用いられている。別法として、写
真製版技術によつてサーボ情報を記録することも
できる。
層を設けた磁気記録媒体が示されている。レーザ
ー・ビームによつて磁性層を部分的に焼損するこ
とによつて、サーボ情報をもたらす反射パターン
が形成されている。このサーボ情報を読取るため
にLED及びフオトダイオードを使用した光フア
イバー検出器が用いられている。別法として、写
真製版技術によつてサーボ情報を記録することも
できる。
IBM Technical Disclosure Bulletin Vol.21
No.10（1979年３月）の第4259乃至4260頁には、フ
ロツピイ・デイスクに永久的なサーボ・マークと
してのくぼみを形成することが示されている。
No.10（1979年３月）の第4259乃至4260頁には、フ
ロツピイ・デイスクに永久的なサーボ・マークと
してのくぼみを形成することが示されている。
本発明の目的は磁気デイスクに関連して磁気ヘ
ツドの正確な位置決めを可能ならしめる簡単で経
済的な光学的サーボ装置を提供することである。
ツドの正確な位置決めを可能ならしめる簡単で経
済的な光学的サーボ装置を提供することである。
本発明に従つて、磁気記録層を有する磁気デイ
スクに関連して磁気ヘツドの位置決めを制御する
ための磁気ヘツド用光学サーボ装置は、磁気デイ
スクの磁気記録層の上に設けられて反射率の変化
をもたらすサーボ・パターンを記録したサーボ・
トラツク層と、磁気ヘツドに付随していてサー
ボ・トラツク層の反射率の変化に応じて動作特性
を変えるレーザー手段とを有する。
スクに関連して磁気ヘツドの位置決めを制御する
ための磁気ヘツド用光学サーボ装置は、磁気デイ
スクの磁気記録層の上に設けられて反射率の変化
をもたらすサーボ・パターンを記録したサーボ・
トラツク層と、磁気ヘツドに付随していてサー
ボ・トラツク層の反射率の変化に応じて動作特性
を変えるレーザー手段とを有する。
この様な構成によれば、データ記録用の領域の
１部をサーボ情報の記録のために割く必要はない
ので、トラツク密度の高い磁気デイスクに関連し
て磁気ヘツドの位置決めを制御するのに適してお
り、構成も比較的簡単である。
１部をサーボ情報の記録のために割く必要はない
ので、トラツク密度の高い磁気デイスクに関連し
て磁気ヘツドの位置決めを制御するのに適してお
り、構成も比較的簡単である。
第１図は、本発明による磁気デイスク装置にお
いて用いられる磁気デイスク９を示している。ア
ルミニウム合金等の非磁性材料で造られている基
板１０は、その腐食を防ぐために耐食性を有する
非磁性材料から成るクラツド層１１によつて覆わ
れている。望ましいクラツド層としては、米国特
許第4079169号に示されているコバルトをベース
にした合金やその他の材料が用いられる。望まし
い磁気記録層１２としては、鉄、コバルト及びク
ロムからなるものが用いられるクロムの薄膜１３
は、厚さ約10〜20nmの付着層をもたらす。硬い
オーバーコート層１４は、ヘツドがたまたまその
飛行特性を失なつて磁気記録媒体と一時的に接触
したとき、開始および停止の間に磁気層１２を摩
耗から保護する目的に使用されるものである。最
上層１５は厚さ約20〜40nmのシリコンなどの材
料でできており、なめらかな表面１６を有する。
層１４と１５はサンドイツチ状の被覆層８を形成
している。被覆層８（１４および１５）は、特願
昭57−41834号（特開昭58−16890号）に示されて
いるようにレーザー光線を受けると、光学的に見
えるマークを形成する性質を有する。この特許出
願は、特にRh，Pt，Rdなどの金属膜上のシリコ
ン膜に関するものである。最上層１５は無定形シ
リコンから成ることが望ましい。無定形シリコン
または類似物の層１５の厚さは、レーザー光線の
波長におけるデイスク表面の反射率と、サーボ指
標として使用される磁気記録デイスク９の表面１
６上のマーク・アレイの反射率とが著しく異なる
ように選択されている。
いて用いられる磁気デイスク９を示している。ア
ルミニウム合金等の非磁性材料で造られている基
板１０は、その腐食を防ぐために耐食性を有する
非磁性材料から成るクラツド層１１によつて覆わ
れている。望ましいクラツド層としては、米国特
許第4079169号に示されているコバルトをベース
にした合金やその他の材料が用いられる。望まし
い磁気記録層１２としては、鉄、コバルト及びク
ロムからなるものが用いられるクロムの薄膜１３
は、厚さ約10〜20nmの付着層をもたらす。硬い
オーバーコート層１４は、ヘツドがたまたまその
飛行特性を失なつて磁気記録媒体と一時的に接触
したとき、開始および停止の間に磁気層１２を摩
耗から保護する目的に使用されるものである。最
上層１５は厚さ約20〜40nmのシリコンなどの材
料でできており、なめらかな表面１６を有する。
層１４と１５はサンドイツチ状の被覆層８を形成
している。被覆層８（１４および１５）は、特願
昭57−41834号（特開昭58−16890号）に示されて
いるようにレーザー光線を受けると、光学的に見
えるマークを形成する性質を有する。この特許出
願は、特にRh，Pt，Rdなどの金属膜上のシリコ
ン膜に関するものである。最上層１５は無定形シ
リコンから成ることが望ましい。無定形シリコン
または類似物の層１５の厚さは、レーザー光線の
波長におけるデイスク表面の反射率と、サーボ指
標として使用される磁気記録デイスク９の表面１
６上のマーク・アレイの反射率とが著しく異なる
ように選択されている。
第２図はRh／Si二層構造の典型的な反射特性
を示したものである。Rh層１４は厚さ45nmであ
り、Si層１５の厚さは曲線Ａの15nmから曲線Ｆ
の40nmまで5nm刻みで増加している。必要なら
ば、レーザー光の波長での反射率が最小になるよ
うにSi膜１５の厚さを選択することができる。例
えば、曲線Ｂは600nmの波長で反射率が０％にな
ることを示している。820nmの波長（GaxAl1-x
Asレーザー・ダイオードの出力波長）では、反
射率が８％になる曲線Ｅが選択される。
を示したものである。Rh層１４は厚さ45nmであ
り、Si層１５の厚さは曲線Ａの15nmから曲線Ｆ
の40nmまで5nm刻みで増加している。必要なら
ば、レーザー光の波長での反射率が最小になるよ
うにSi膜１５の厚さを選択することができる。例
えば、曲線Ｂは600nmの波長で反射率が０％にな
ることを示している。820nmの波長（GaxAl1-x
Asレーザー・ダイオードの出力波長）では、反
射率が８％になる曲線Ｅが選択される。
この構成物をレーザー加熱して層１４と１５の
材料間で反応または相互拡散を起こさせることに
よつて、多層フイルム上にサーボ・トラツク・パ
ターンとなる指標を形成することができる。Rh
層上のSi層の場合、レーザーで書込んだスポツト
は反応してRh2Siを形成し、その反射率は、約50
％となる。レーザーで書込んだ指標と背景の間の
光反射率の差は約42％であり、容易に検出できる
コントラストをもたらす。
材料間で反応または相互拡散を起こさせることに
よつて、多層フイルム上にサーボ・トラツク・パ
ターンとなる指標を形成することができる。Rh
層上のSi層の場合、レーザーで書込んだスポツト
は反応してRh2Siを形成し、その反射率は、約50
％となる。レーザーで書込んだ指標と背景の間の
光反射率の差は約42％であり、容易に検出できる
コントラストをもたらす。
第３図は、レーザー光線の典型的出力レベルを
示したもので、これは厚さ10〜30nmのRh層上に
光学的記憶のための30nmのSi層を形成したRh／
Si二層構造上に、直径1μmのスポツトの形のデー
タ・ビツトを書込むのに使用される。光学サーボ
用にする場合には、サーボ・トラツクを形成する
ように多数のスポツトを含む大きなアレイ若しく
はパターンが書込まれる。
示したもので、これは厚さ10〜30nmのRh層上に
光学的記憶のための30nmのSi層を形成したRh／
Si二層構造上に、直径1μmのスポツトの形のデー
タ・ビツトを書込むのに使用される。光学サーボ
用にする場合には、サーボ・トラツクを形成する
ように多数のスポツトを含む大きなアレイ若しく
はパターンが書込まれる。
サーボ・トラツクを形成する技法はいくつかあ
る。できれば、上記のようにレーザー反応を加え
るのがよいが、レーザー研摩、密着印画、エンボ
スおよびフオトレジスタ・フイルムの露光を用い
た写真製版技術によつてもできる。
る。できれば、上記のようにレーザー反応を加え
るのがよいが、レーザー研摩、密着印画、エンボ
スおよびフオトレジスタ・フイルムの露光を用い
た写真製版技術によつてもできる。
第４図は、磁気記録トラツクMTおよび光学サ
ーボ・トランクOTを備えた磁気デイスク９を示
したものである。回転する磁気記録媒体Ｍの上方
に空気力学作用によつて浮上するのに適したスラ
イダ１７は、トラツクMTの読取り又は書込みを
行うための磁気変換器１９とトラツクOTの読取
りを行うための光学変換器２１を支持している。
デイスク表面上でスライダを半径方向に位置調節
するため、磁気デイスク・システムに使用される
各種のサーボモータ機構によつて作動される部材
１８によつてスライダ１７が支持されている。第
５．１図は、第１図にもとづく磁気記録層１２お
よび光学記録層８を備えた磁気デイスク９を示し
たものである。層８の表面上のスポツト２０は、
光学変換器、即ちレーザー・ダイオード２１への
光学的フイードバツクを変調するために使用され
る。光がフイードバツクされると、ダイオード２
１は異なる動作特性を生じるが、本発明ではそれ
を利用して、ヘツドがトラツク上にあるかそれと
もトラツクから離れているかを示すため、あらか
じめ定めた周波数で電圧の変動を生じることによ
つて、デイスク上に光学的に読取り可能な指標を
検出することができる。第５．１図には、ダイオ
ード２１のチヤネル２３からの直進光線ｂが示し
ているが、これが反射してダイオード２１のチヤ
ネルに入り、ダイオードの電圧変動をもたらす。
ダイオード２１から外側に向つた光線（０）は反
射してチヤネル２３から外れるので、ダイオード
２１の出力を変更する効果をもたない。その結
果、検出器の空間的分解能は、デイスク表面上の
照射スポツトの寸法よりもかなり高くなる。すな
わち照射スポツト中心付近の領域から反射しても
どる光だけが、レーザーの活性領域にもどり、そ
こで検出される。磁気デイスク９上のサーボトラ
ツクは、表面１６からの逆反射光を用いて第５．
１図のレーザー・ダイオード２１の動作特性を変
調することによつて、読取られる。例えば、定電
流源によつてダイオード２１を励振させることが
でき、ダイオード両端間の電圧変動が監視され検
出される。逆反射光により、レーザーの放出領域
直下のデイスク表面１６の反射率に応じて、ダイ
オード２１の動作電圧が変化する。光学パターン
によつて生じるダイオード両端間の電圧変動は、
所望のトラツクの中心からの変位の関数となる。
ーボ・トランクOTを備えた磁気デイスク９を示
したものである。回転する磁気記録媒体Ｍの上方
に空気力学作用によつて浮上するのに適したスラ
イダ１７は、トラツクMTの読取り又は書込みを
行うための磁気変換器１９とトラツクOTの読取
りを行うための光学変換器２１を支持している。
デイスク表面上でスライダを半径方向に位置調節
するため、磁気デイスク・システムに使用される
各種のサーボモータ機構によつて作動される部材
１８によつてスライダ１７が支持されている。第
５．１図は、第１図にもとづく磁気記録層１２お
よび光学記録層８を備えた磁気デイスク９を示し
たものである。層８の表面上のスポツト２０は、
光学変換器、即ちレーザー・ダイオード２１への
光学的フイードバツクを変調するために使用され
る。光がフイードバツクされると、ダイオード２
１は異なる動作特性を生じるが、本発明ではそれ
を利用して、ヘツドがトラツク上にあるかそれと
もトラツクから離れているかを示すため、あらか
じめ定めた周波数で電圧の変動を生じることによ
つて、デイスク上に光学的に読取り可能な指標を
検出することができる。第５．１図には、ダイオ
ード２１のチヤネル２３からの直進光線ｂが示し
ているが、これが反射してダイオード２１のチヤ
ネルに入り、ダイオードの電圧変動をもたらす。
ダイオード２１から外側に向つた光線（０）は反
射してチヤネル２３から外れるので、ダイオード
２１の出力を変更する効果をもたない。その結
果、検出器の空間的分解能は、デイスク表面上の
照射スポツトの寸法よりもかなり高くなる。すな
わち照射スポツト中心付近の領域から反射しても
どる光だけが、レーザーの活性領域にもどり、そ
こで検出される。磁気デイスク９上のサーボトラ
ツクは、表面１６からの逆反射光を用いて第５．
１図のレーザー・ダイオード２１の動作特性を変
調することによつて、読取られる。例えば、定電
流源によつてダイオード２１を励振させることが
でき、ダイオード両端間の電圧変動が監視され検
出される。逆反射光により、レーザーの放出領域
直下のデイスク表面１６の反射率に応じて、ダイ
オード２１の動作電圧が変化する。光学パターン
によつて生じるダイオード両端間の電圧変動は、
所望のトラツクの中心からの変位の関数となる。
ダイオード２１から表面１６への光学経路は、
簡単である。ダイオード２１は、磁気ヘツドのス
ライダ７に直接取付けられ、デイスク表面の上方
約0.25〜1000μmの高さの所を飛行する。デイス
ク９の表面１６から反射した光は、ダイオード２
１に直接もどつて入る。
簡単である。ダイオード２１は、磁気ヘツドのス
ライダ７に直接取付けられ、デイスク表面の上方
約0.25〜1000μmの高さの所を飛行する。デイス
ク９の表面１６から反射した光は、ダイオード２
１に直接もどつて入る。
第５，２図は、デイスク９の表面１６から距離
ｄの所に配置されたレーザー・ダイオード２１を
示したものである。ダイオード２１のリード両端
間の電圧変動が第５．３図に示してあるが、ｄが
増加するにつれて、最大電圧変動ないし振幅は、
電圧の上限の包絡線を示す点線に沿つて下向す
る。実線から、光学経路の長さが増加するにつれ
て電圧の振幅が変動し、光学的波長の半分の周期
で、波の加算および減算効果をもたらすことがわ
かる。しかし、距離が大体75μmを越えると、変
動は約1mVのピーク電圧変動の所で安定する。
このデータは、反射アルミニウムから構成された
表面をもつ媒体について、860nmで作動する
GaAlAs注入二重へテロ構造レーザーを用いて収
集したものである。レーザーの精密な周波数は変
動することがあるが、この発明の操作は、周波数
の僅かな変動に対して不変である。電源から給電
される所与の電流に対するダイオード両端間の電
圧は、デイスク９の表面１６からの逆反射光によ
つて変調されるが、第５．４図の電圧（Ｖ）−電
流（Ｌ）特性からわかる様に、反射領域では電圧
がより大きく、（曲線Ｍ）非反射領域では電圧は
より小さい（曲線NM）。すなわち、表面１６上
に反射率の大きな領域と小さな領域を交互に設け
ることによつて、所与の定電流で電圧変化ΔVを
ダイオード２１の出力端子に生じることができ
る。反射領域と非反射領域による電圧の変化率が
変動するためデイスク９上での光学変換器２１の
トラツク位置の関数として変動周波数の出力が生
じることにより、デイスク上でのヘツドの位置を
検出することができる。
ｄの所に配置されたレーザー・ダイオード２１を
示したものである。ダイオード２１のリード両端
間の電圧変動が第５．３図に示してあるが、ｄが
増加するにつれて、最大電圧変動ないし振幅は、
電圧の上限の包絡線を示す点線に沿つて下向す
る。実線から、光学経路の長さが増加するにつれ
て電圧の振幅が変動し、光学的波長の半分の周期
で、波の加算および減算効果をもたらすことがわ
かる。しかし、距離が大体75μmを越えると、変
動は約1mVのピーク電圧変動の所で安定する。
このデータは、反射アルミニウムから構成された
表面をもつ媒体について、860nmで作動する
GaAlAs注入二重へテロ構造レーザーを用いて収
集したものである。レーザーの精密な周波数は変
動することがあるが、この発明の操作は、周波数
の僅かな変動に対して不変である。電源から給電
される所与の電流に対するダイオード両端間の電
圧は、デイスク９の表面１６からの逆反射光によ
つて変調されるが、第５．４図の電圧（Ｖ）−電
流（Ｌ）特性からわかる様に、反射領域では電圧
がより大きく、（曲線Ｍ）非反射領域では電圧は
より小さい（曲線NM）。すなわち、表面１６上
に反射率の大きな領域と小さな領域を交互に設け
ることによつて、所与の定電流で電圧変化ΔVを
ダイオード２１の出力端子に生じることができ
る。反射領域と非反射領域による電圧の変化率が
変動するためデイスク９上での光学変換器２１の
トラツク位置の関数として変動周波数の出力が生
じることにより、デイスク上でのヘツドの位置を
検出することができる。
第６．１図ないし第６．３図は磁気記録トラツ
クMTの両側に形成されたマークから成る光学サ
ーボ・トラツクOT−１乃至OT−３を示してお
り、これはヘツドがトラツク上を通過するとき中
心から外れている場合にレーザー両端間の電圧に
変動基本周波数を生じる。ヘツドがトラツク上で
センタリングされている場合、トラツクの両側の
マークが等しく検出され、従つて電圧の変調は第
２調波成分しか含まず、１次高調波は含まない。
クMTの両側に形成されたマークから成る光学サ
ーボ・トラツクOT−１乃至OT−３を示してお
り、これはヘツドがトラツク上を通過するとき中
心から外れている場合にレーザー両端間の電圧に
変動基本周波数を生じる。ヘツドがトラツク上で
センタリングされている場合、トラツクの両側の
マークが等しく検出され、従つて電圧の変調は第
２調波成分しか含まず、１次高調波は含まない。
第１４図は、レーザー・フイードバツク検出器
のもう１つの具体例を示したもので、検出ダイオ
ード４１がレーザー・ダイオード２１の後面側に
配置されている。レーザー・ダイオード２１は定
電流によつて励振され、その前面から出てデイス
ク表面１６によつて反射されてレーザー空胴にも
どる光によつて、動作条件が変化する。反射光
は、位相に応じてレーザー光の放出を増大させる
事も減少させる事もできる。検出ダイオード４１
で後面からの光を測定することにより、この放出
の変化が検出される。光学的収束素子を使用して
いないけれど、空間的分解能は高い。これは、デ
イスク表面１６上のスポツトの中心付近からの反
射光だけがレーザー空胴にもどるためである。第
５．１図および第１５図の配置の検出器は、複雑
な収束用または調節用光学素子を必要とせずに、
微細サーボ・パターンの検出のための高い空間的
分解能をもたらす。
のもう１つの具体例を示したもので、検出ダイオ
ード４１がレーザー・ダイオード２１の後面側に
配置されている。レーザー・ダイオード２１は定
電流によつて励振され、その前面から出てデイス
ク表面１６によつて反射されてレーザー空胴にも
どる光によつて、動作条件が変化する。反射光
は、位相に応じてレーザー光の放出を増大させる
事も減少させる事もできる。検出ダイオード４１
で後面からの光を測定することにより、この放出
の変化が検出される。光学的収束素子を使用して
いないけれど、空間的分解能は高い。これは、デ
イスク表面１６上のスポツトの中心付近からの反
射光だけがレーザー空胴にもどるためである。第
５．１図および第１５図の配置の検出器は、複雑
な収束用または調節用光学素子を必要とせずに、
微細サーボ・パターンの検出のための高い空間的
分解能をもたらす。
第６．１図は、光学変換器２１によつて検出さ
れる光学サーボ・トラツクOT−１を示したもの
である。この場合、サーボ・トラツクOT−１は
磁気記録層１２中の磁気トラツクMTを横切つて
左右に波打つ連続溝である。第６．２図は、トラ
ツクMTの両側に交互に配置されたスポツトから
成るサーボ・トラツクOT−２を示したものであ
る。第６．３図は、トラツクMTの両側に交互に
配置された矩形セグメントから成るサーボ・トラ
ツクOT−３を示したものである。
れる光学サーボ・トラツクOT−１を示したもの
である。この場合、サーボ・トラツクOT−１は
磁気記録層１２中の磁気トラツクMTを横切つて
左右に波打つ連続溝である。第６．２図は、トラ
ツクMTの両側に交互に配置されたスポツトから
成るサーボ・トラツクOT−２を示したものであ
る。第６．３図は、トラツクMTの両側に交互に
配置された矩形セグメントから成るサーボ・トラ
ツクOT−３を示したものである。
トラツクOT−１ないしOT−３によつて光の
反射の一様な変動が生じ、それによつてダイオー
ド２１中に光学的フイードバツクの変動を生じ
て、ダイオード２１の両端間の電圧を変調する。
ダイオード２１がトラツクMT上でセンタリング
されている場合には、ダイオード２１の電圧は位
置検出システムからほとんど出力を生じさせない
第２調波周波数で変動する。出力が小さいのは、
後で述べる様に位相検出器が第２調波信号を拒絶
するためである。
反射の一様な変動が生じ、それによつてダイオー
ド２１中に光学的フイードバツクの変動を生じ
て、ダイオード２１の両端間の電圧を変調する。
ダイオード２１がトラツクMT上でセンタリング
されている場合には、ダイオード２１の電圧は位
置検出システムからほとんど出力を生じさせない
第２調波周波数で変動する。出力が小さいのは、
後で述べる様に位相検出器が第２調波信号を拒絶
するためである。
逆に、ダイオード２１がトラツクMTの中心か
ら外れている場合には、光学的マークによる反射
変調の周波数は、トラツクMT上で受取る周波数
の半分であり、従つてより低い周波数信号がフイ
ルターを通過し、その結果位相検出器からの出力
信号が大きくなる。
ら外れている場合には、光学的マークによる反射
変調の周波数は、トラツクMT上で受取る周波数
の半分であり、従つてより低い周波数信号がフイ
ルターを通過し、その結果位相検出器からの出力
信号が大きくなる。
第７図は、デイスク９の表面１６上のサーボ・
トラツクOT−ｎを読取るとき、ダイオード２１
の出力を処理するのに使用される回路を示したも
のである。ダイオード２１の本体２２がレーザー
光チヤネル２３を取り巻いている。ダイオード本
体２２は、スポツト２４でワイヤ２６と接続さ
れ、チヤネル２３は点２５でワイヤ２８と接続さ
れている。ワイヤ２６は、ノードＤに接続されて
いる同軸ケーブル２７中のワイヤ２８用の接地同
軸シールドである。電源Ｖから抵抗器２９、ノー
ドＤ、ワイヤ２８を経てダイオード２１に電力が
供給される。ノードＤに送られた信号は、高域増
幅器システム中を通過する。このシステムは入力
結合コンデンサ３０、フイードバツク抵抗器３
３、フイードバツク・コンデンサ３９、増幅器３
２を含んでいて、コンデンサ３０が入力ノードＤ
とＥの間にあり、増幅器３２、抵抗器３３及びコ
ンデンサ３９がノードＥとＦの間で互いに並列に
接続されている。
トラツクOT−ｎを読取るとき、ダイオード２１
の出力を処理するのに使用される回路を示したも
のである。ダイオード２１の本体２２がレーザー
光チヤネル２３を取り巻いている。ダイオード本
体２２は、スポツト２４でワイヤ２６と接続さ
れ、チヤネル２３は点２５でワイヤ２８と接続さ
れている。ワイヤ２６は、ノードＤに接続されて
いる同軸ケーブル２７中のワイヤ２８用の接地同
軸シールドである。電源Ｖから抵抗器２９、ノー
ドＤ、ワイヤ２８を経てダイオード２１に電力が
供給される。ノードＤに送られた信号は、高域増
幅器システム中を通過する。このシステムは入力
結合コンデンサ３０、フイードバツク抵抗器３
３、フイードバツク・コンデンサ３９、増幅器３
２を含んでいて、コンデンサ３０が入力ノードＤ
とＥの間にあり、増幅器３２、抵抗器３３及びコ
ンデンサ３９がノードＥとＦの間で互いに並列に
接続されている。
コンデンサ３０は、すべての直流信号を阻止す
る働きをする。抵抗器３３とコンデンサ３９の時
定数は、第８図に示す応答RDFをもたらすのに充
分であり、デイスクがあらかじめ定めた角速度で
回転しているものとすれば、その応答は第６．１
図ないし第６．３図の何れかのパターンによつて
生じる周波数よりも低いカツトオフ周波数cにま
で上昇する。すなわち、デイスク上のパターンに
よつて引起こされるダイオード２１の出力の変動
がノードＤからノードＦに移るが、低周波数の雑
音は除去される。ノードＦからの出力は、相対的
に低周波数の帯域フイルター３５へ送られる。こ
のフイルターの通過帯域の中心周波数はヘツドが
トラツクMTを外れているときのパターン基本周
波数pにほぼ等しく定められているので、ヘツド
がトラツクMT上にあるときは、第９図のノード
Ｆ−Ｇ間の応答RGFによつて示されるように、よ
り高い周波数（2p）の信号はフイルター３５に
よつて除かれる。その結果ヘツドがサーボ・トラ
ツクMT上にある場合に生じる出力の方が、ヘツ
ドがトラツクMTから外れているときノードＧで
受取る出力よりも小さくなる。位相検出器３７が
基本信号の位相と振幅を検出し、それから所与の
トラツクMTの中心からのヘツドのずれの大きさ
と方向が導かれる。
る働きをする。抵抗器３３とコンデンサ３９の時
定数は、第８図に示す応答RDFをもたらすのに充
分であり、デイスクがあらかじめ定めた角速度で
回転しているものとすれば、その応答は第６．１
図ないし第６．３図の何れかのパターンによつて
生じる周波数よりも低いカツトオフ周波数cにま
で上昇する。すなわち、デイスク上のパターンに
よつて引起こされるダイオード２１の出力の変動
がノードＤからノードＦに移るが、低周波数の雑
音は除去される。ノードＦからの出力は、相対的
に低周波数の帯域フイルター３５へ送られる。こ
のフイルターの通過帯域の中心周波数はヘツドが
トラツクMTを外れているときのパターン基本周
波数pにほぼ等しく定められているので、ヘツド
がトラツクMT上にあるときは、第９図のノード
Ｆ−Ｇ間の応答RGFによつて示されるように、よ
り高い周波数（2p）の信号はフイルター３５に
よつて除かれる。その結果ヘツドがサーボ・トラ
ツクMT上にある場合に生じる出力の方が、ヘツ
ドがトラツクMTから外れているときノードＧで
受取る出力よりも小さくなる。位相検出器３７が
基本信号の位相と振幅を検出し、それから所与の
トラツクMTの中心からのヘツドのずれの大きさ
と方向が導かれる。
第１０．１図は、斜線を施した円LBによつて
示したレーザー光線がたどる複数のトラツク１，
２，３を示したものである。第１０．２図は、そ
れに対応する信号S1，S2，S3を示したもので、光
線LBが進路１をたどる場合、デイスク上のスポ
ツトSP1の所で最高電圧を生じ、トラツク３の場
合はスポツトSP1の中間にあるスポツトSP2の所
で最高電圧を生じることを示している。トラツク
２に対する応答信号S2は、スポツトSP1および
SP2の所でピークになるが、振幅は非常に小さ
い。反射されてレーザー・ダイオードにフイード
バツクされる光線の割合が増すので、光線反射は
ずつと小さな程度にまで減少することになる。
示したレーザー光線がたどる複数のトラツク１，
２，３を示したものである。第１０．２図は、そ
れに対応する信号S1，S2，S3を示したもので、光
線LBが進路１をたどる場合、デイスク上のスポ
ツトSP1の所で最高電圧を生じ、トラツク３の場
合はスポツトSP1の中間にあるスポツトSP2の所
で最高電圧を生じることを示している。トラツク
２に対する応答信号S2は、スポツトSP1および
SP2の所でピークになるが、振幅は非常に小さ
い。反射されてレーザー・ダイオードにフイード
バツクされる光線の割合が増すので、光線反射は
ずつと小さな程度にまで減少することになる。
第１１図は、位相検出器３７に送られまたそれ
によつて生成される一組の信号を示したもので、
この検出器は、第１０．２図に示すS1のような信
号を受取る。信号の符号は、半サイクル毎に変化
する。サイクルの始まりを、第１１図の垂直線で
示してある。光学変換器がトラツク１をたどると
き、平均出力゜1は正となる。もちろん、トラツ
ク３についての平均出力゜3は丁度逆になるはず
である。
によつて生成される一組の信号を示したもので、
この検出器は、第１０．２図に示すS1のような信
号を受取る。信号の符号は、半サイクル毎に変化
する。サイクルの始まりを、第１１図の垂直線で
示してある。光学変換器がトラツク１をたどると
き、平均出力゜1は正となる。もちろん、トラツ
ク３についての平均出力゜3は丁度逆になるはず
である。
第１２図は、平均出力゜1とトラツク位置の間
の関係を示したものである。トラツク１に対して
は正であるが、トラツク２（MT）上ではゼロと
なり、トラツク３については負となる。
の関係を示したものである。トラツク１に対して
は正であるが、トラツク２（MT）上ではゼロと
なり、トラツク３については負となる。
第１３．１図は、第１０．１図に示した形式の
トラツクとスポツトのアレイを示したものである
が、スポツトSP3，SP4およびトラツクＮ，Ｎ−
１を追加してある。
トラツクとスポツトのアレイを示したものである
が、スポツトSP3，SP4およびトラツクＮ，Ｎ−
１を追加してある。
第１３．２図は、位相検出器の平均出力゜を示
したものであるが、隣接するトラツクで傾きが逆
になつており、従つて測定を開始したトラツクに
対してどちらかの方向に変位しているかをこの信
号で示すことができる。
したものであるが、隣接するトラツクで傾きが逆
になつており、従つて測定を開始したトラツクに
対してどちらかの方向に変位しているかをこの信
号で示すことができる。
種々の出力レベルのレーザー光線を40又は100
ナノ秒間照射してサーボ・トラツクとしてのスポ
ツトを形成してみた結果、40ナノ秒で13mWのレ
ーザー光線が最適であつた。
ナノ秒間照射してサーボ・トラツクとしてのスポ
ツトを形成してみた結果、40ナノ秒で13mWのレ
ーザー光線が最適であつた。
第１５図は、第１４図に示した形式の構成を示
したもので、検出ダイオード４１によつてレーザ
ー・ダイオード２１からのレーザー・エネルギー
を測定できるように、両者が整列して半導体チツ
プ１７に組込まれている。
したもので、検出ダイオード４１によつてレーザ
ー・ダイオード２１からのレーザー・エネルギー
を測定できるように、両者が整列して半導体チツ
プ１７に組込まれている。
第１６図に示した別の具体例では、レーザー・
ダイオード２１はチツプ１７′上に形成され、検
出ダイオード４１はそれに隣接するチツプ１７″
上に形成されている。要するに第１４図に関して
説明した如き装置を具体化するのに２つのチツプ
を使用することもでき、単一のチツプを使用する
こともできる。
ダイオード２１はチツプ１７′上に形成され、検
出ダイオード４１はそれに隣接するチツプ１７″
上に形成されている。要するに第１４図に関して
説明した如き装置を具体化するのに２つのチツプ
を使用することもでき、単一のチツプを使用する
こともできる。
第１図は上面に光学サーボ・トラツク用の被覆
層を備えた磁気デイスクの概略断面図である。第
２図は第１図の磁気デイスクの上面に光学的に読
取り可能なサーボ・トラツキング情報を形成する
ために異なる６種の厚さの上部無定形シリコン層
を使用した場合のRh−Si二層の反射率と波長の
関係を示す図である。第３図は、第１図のRh−
Si二層上にサーボ情報を書込むのに必要なレーザ
ー・パルスの幅とトラツク書込出力密度との関係
を示す図である。第４図は本発明にもとづく光学
的フイードバツクを使用したサーボ用の光学変換
器及びデータ記録用の変換器を備えたヘツドを示
す図である。第５．１図は第１図の磁気デイスク
とその表面上方で浮上する第４図の磁気ヘツドと
の関係を示す図である。第５．２図は第５．１図
のヘツドに設けられているレーザー・ダイオード
と磁気デイスクとの関係を概略的に示す図であ
る。第５．３図はレーザー・ダイオードのリード
両端間の電圧変動と、磁気デイスクからレーザ
ー・ダイオードまでの距離との関係を示す図であ
る。第５．４図はレーザー・ダイオードの下方に
逆反射光の光学的フイードバツクを生成する反射
面がある場合およびそれがない場合のレーザー・
ダイオードについての電流−電圧の関係を示す図
である。第６．１図、第６．２図及び６．３図は
磁気トラツクを中心とする光学サーボ・トラツク
としてのパターンを示す図である。第７図は第
６．１図ないし第６．３図に示す様なサーボ・ト
ラツクに関連しているレーザー・ダイオードから
信号を受取つて処理するための回路を示す図であ
る。第８図は、第７図のノードＤとノードＦとの
間のロールオフ増幅器の周波数応答を示す図であ
る。第９図は帯域フイルターの周波数応答を示す
図である。第１０．１図は第６．２図に示した種
類の光学サーボ・トラツクを説明の便宜上直線状
にして示す図である。第１０．２図は第１０．１
図の配置で、レーザー光線LBがトラツクｎ＝１，
２，３をたどるときの応答信号のレベルと時間の
関係を示す図である。第１１図は第１０．１図お
よび第１０．２図のトラツク１とたどるときの応
答信号と位相検出器の出力（S゜1）および平均出
力゜1を示す図である。第１２図は第１０．１図
のトラツク１からトラツク３に移る間の位相検出
器の平均出力（゜）の変化を示す図である。第１
３．１図は第１０．１図のものと類似のサーボ・
トラツクを示す図である。第１３．２図は第１
３．１図のトラツクＮ−１，Ｎ，Ｎ＋１について
を横切るときの平均出力゜の変化を示す図であ
る。第１４図は磁気デイスクの表面から浮上して
いるヘツドに設けられているレーザー・ダイオー
ドと検出ダイオードとの関係を示す図である。第
１５図及び第１６図は第１４図におけるレーザ
ー・ダイオードと検出ダイオードとを１つのチツ
プに搭載した構成及び２つのチツプに分けて搭載
した構成を示す図である。 ８……光学記録層、１２……磁気記録層、１７
……スライダ、２１……光学変換器（レーザー・
ダイオード）。
層を備えた磁気デイスクの概略断面図である。第
２図は第１図の磁気デイスクの上面に光学的に読
取り可能なサーボ・トラツキング情報を形成する
ために異なる６種の厚さの上部無定形シリコン層
を使用した場合のRh−Si二層の反射率と波長の
関係を示す図である。第３図は、第１図のRh−
Si二層上にサーボ情報を書込むのに必要なレーザ
ー・パルスの幅とトラツク書込出力密度との関係
を示す図である。第４図は本発明にもとづく光学
的フイードバツクを使用したサーボ用の光学変換
器及びデータ記録用の変換器を備えたヘツドを示
す図である。第５．１図は第１図の磁気デイスク
とその表面上方で浮上する第４図の磁気ヘツドと
の関係を示す図である。第５．２図は第５．１図
のヘツドに設けられているレーザー・ダイオード
と磁気デイスクとの関係を概略的に示す図であ
る。第５．３図はレーザー・ダイオードのリード
両端間の電圧変動と、磁気デイスクからレーザ
ー・ダイオードまでの距離との関係を示す図であ
る。第５．４図はレーザー・ダイオードの下方に
逆反射光の光学的フイードバツクを生成する反射
面がある場合およびそれがない場合のレーザー・
ダイオードについての電流−電圧の関係を示す図
である。第６．１図、第６．２図及び６．３図は
磁気トラツクを中心とする光学サーボ・トラツク
としてのパターンを示す図である。第７図は第
６．１図ないし第６．３図に示す様なサーボ・ト
ラツクに関連しているレーザー・ダイオードから
信号を受取つて処理するための回路を示す図であ
る。第８図は、第７図のノードＤとノードＦとの
間のロールオフ増幅器の周波数応答を示す図であ
る。第９図は帯域フイルターの周波数応答を示す
図である。第１０．１図は第６．２図に示した種
類の光学サーボ・トラツクを説明の便宜上直線状
にして示す図である。第１０．２図は第１０．１
図の配置で、レーザー光線LBがトラツクｎ＝１，
２，３をたどるときの応答信号のレベルと時間の
関係を示す図である。第１１図は第１０．１図お
よび第１０．２図のトラツク１とたどるときの応
答信号と位相検出器の出力（S゜1）および平均出
力゜1を示す図である。第１２図は第１０．１図
のトラツク１からトラツク３に移る間の位相検出
器の平均出力（゜）の変化を示す図である。第１
３．１図は第１０．１図のものと類似のサーボ・
トラツクを示す図である。第１３．２図は第１
３．１図のトラツクＮ−１，Ｎ，Ｎ＋１について
を横切るときの平均出力゜の変化を示す図であ
る。第１４図は磁気デイスクの表面から浮上して
いるヘツドに設けられているレーザー・ダイオー
ドと検出ダイオードとの関係を示す図である。第
１５図及び第１６図は第１４図におけるレーザ
ー・ダイオードと検出ダイオードとを１つのチツ
プに搭載した構成及び２つのチツプに分けて搭載
した構成を示す図である。 ８……光学記録層、１２……磁気記録層、１７
……スライダ、２１……光学変換器（レーザー・
ダイオード）。
Claims (1)
- １ 磁気記録層を有する磁気デイスクに関連して
磁気ヘツドの位置決めを制御するためのサーボ装
置であつて、上記磁気デイスクの磁気記録層の上
に設けられて反射率の変化をもたらすサーボ・パ
ターンを記録したサーボ・トラツク層と、上記磁
気ヘツドと共に同じスライダに装着されていて、
レンズ等の光学手段を介さずに、上記サーボ・ト
ラツク層に対してレーザ光を直接投射し且つ上記
サーボ・トラツク層からの逆反射光を直接受け入
れることにより、上記サーボ・トラツク層の反射
率の変化を反映する上記逆反射光の変化に応じて
動作特性を変えるレーザ手段と、該レーザ手段の
動作特性の変化に応じたサーボ信号を生じる手段
とを有することを特徴とする磁気ヘツド用光学サ
ーボ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US39401282A | 1982-06-30 | 1982-06-30 | |
| US394012 | 1982-06-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598172A JPS598172A (ja) | 1984-01-17 |
| JPS649667B2 true JPS649667B2 (ja) | 1989-02-20 |
Family
ID=23557173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8283883A Granted JPS598172A (ja) | 1982-06-30 | 1983-05-13 | 磁気ヘツド用光学サ−ボ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0097774A3 (ja) |
| JP (1) | JPS598172A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008130187A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Samsung Electronics Co Ltd | 磁気記録装置および磁気記録方法 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4707814A (en) * | 1985-03-14 | 1987-11-17 | Laser Dynamics, Inc. | Extended cavity laser recording method and apparatus |
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