WO2007074522A1 - 磁気ヘッドおよびディスク装置 - Google Patents

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WO2007074522A1
WO2007074522A1 PCT/JP2005/023954 JP2005023954W WO2007074522A1 WO 2007074522 A1 WO2007074522 A1 WO 2007074522A1 JP 2005023954 W JP2005023954 W JP 2005023954W WO 2007074522 A1 WO2007074522 A1 WO 2007074522A1
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WO
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magnetic
head
reproducing
shape
disk
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PCT/JP2005/023954
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Inventor
Michinaga Yamagishi
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Fujitsu Limited
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    • 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
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques

Definitions

  • the present invention relates to a recording head unit that records information (data) at an arbitrary position on a magnetic recording surface of a recording medium using a magnetic recording method, and an information recorded at an arbitrary position on the magnetic recording surface of the recording medium.
  • the present invention relates to a magnetic head having a reproducing head section for reproducing information (data) being recorded, and a disk device such as a magnetic disk device and a magneto-optical disk device including the magnetic head.
  • a disk device such as a magnetic disk device or a magneto-optical disk device
  • an arbitrary position for example, an arbitrary track
  • a magnetic recording surface of a recording medium such as a disk
  • the data write operation is performed by recording the information in ()
  • the data read operation is performed by reproducing the information recorded at an arbitrary position on the magnetic recording surface.
  • the direction of such magnetic signal is in the in-plane direction of the recording medium.
  • the perpendicular magnetic recording method can achieve a relatively high magnetic recording density (for example, linear recording density) that is less susceptible to thermal fluctuations of the recording medium than the longitudinal magnetic recording method. It is said that it is.
  • a data writing operation and a data reading operation are stably performed on an arbitrary track on a magnetic recording surface such as a disk. Therefore, a predetermined gap is provided between the recording head unit and the magnetic recording surface and between the reproducing head unit and the magnetic recording surface.
  • the shape of a gap (ie, a read gap) provided between the reproducing head portion and the magnetic recording surface is rectangular.
  • the force to reduce the core width of the magnetic head and increase the track density or the bit direction I have taken a method to record the information in the direction.
  • the core width of the magnetic head has been narrowed, and the process of constructing the specified core width has become quite difficult. For this reason, there are a number of problems such as a decrease in the yield of magnetic head manufacturing and a considerable increase in costs in terms of cost.
  • the signal-to-noise ratio (SN ratio) of the reproduced signal from the reproducing head tends to decrease. For this reason, the trend toward higher density in disk devices using the longitudinal magnetic recording method is leveling off.
  • the shape of the head flying surface of the reproducing head element in the reproducing head section is rectangular. ing.
  • the shape of the gap provided between the reproducing head portion and the magnetic recording surface is determined by the shape of the reproducing head element in the reproducing head portion. Similarly, it becomes a rectangle.
  • the shape of the head floating surface of the main magnetic pole portion of the perpendicular magnetic recording head is a distribution of the recording magnetic field strength.
  • a magnetic head having a recess (recess) formed on the downstream side in the rotation direction of the recording medium, that is, on the trailing side with respect to the main magnetic pole portion of the perpendicular magnetic recording head is described. .
  • the main magnetic pole portion of a perpendicular magnetic recording head has a fine structure that requires a relatively high dimensional accuracy in order to cope with the higher density of the disk device. It is technically difficult to form a recess in the main magnetic pole portion of the structure. Therefore, it is practically impossible to manufacture the perpendicular magnetic recording head described in Patent Document 1, and the shape of the magnetization pattern recorded on the magnetic recording surface of the recording medium is still the length of the track. The shape is curved with respect to the vertical direction. Further, in Patent Document 1, no measures are taken with respect to the shape of the reproducing element of the reproducing head, and the same problem as in the case of using a magnetic head by a conventional perpendicular magnetic recording system still remains.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-279606
  • An object of the present invention is to reproduce a reproduced signal without being affected by a curved magnetization pattern recorded on a magnetic recording surface of a recording medium, particularly when information is reproduced using a perpendicular magnetic recording method. It is an object of the present invention to provide a magnetic head and a disk device that can improve the SN ratio and thereby cope with higher density of the magnetic disk device.
  • a recording head unit for recording information at an arbitrary position (for example, an arbitrary track) on a magnetic recording surface of a recording medium;
  • a reproducing head unit including a reproducing head element for reproducing information recorded at an arbitrary position on the recording surface, and a magnetization pattern recorded at the arbitrary position on the recording medium.
  • a recording head unit for recording information at an arbitrary position on the magnetic recording surface of the recording medium, and reproducing information recorded at an arbitrary position on the magnetic recording surface
  • a reproducing head portion including a reproducing head element, and a window portion is formed in a part of the magnetic shield member in accordance with the shape of the magnetization pattern recorded at the arbitrary position of the recording medium.
  • a recording head unit for recording information at an arbitrary position on the magnetic recording surface of the recording medium and an information recorded at an arbitrary position on the magnetic recording surface are reproduced.
  • a reproducing head element including a reproducing head element that divides the reproducing head element into a plurality of reproducing head element parts and matches the shape of the magnetization pattern recorded at the arbitrary position of the recording medium.
  • a recording head unit for recording information at an arbitrary position on the magnetic recording surface of the recording medium, and reproducing information recorded at an arbitrary position on the magnetic recording surface
  • a reproducing head element including a reproducing head element that divides the reproducing head element into a plurality of reproducing head element parts and matches the shape of the magnetization pattern recorded at the arbitrary position of the recording medium.
  • the read head element portions are arranged, the read head element portions are connected by electrodes and piezo elements, and the quality of the read signal obtained by reproducing the information by each read head element portion is determined.
  • the reproduction head element and the magnetic recording surface are changed by changing the size of the corresponding piezoelectric element of each reproduction head element unit according to the voltage output as the quality judgment result of the reproduction signal. Between the There is provided a magnetic head in which the shape of the gap substantially matches the shape of the magnetic pattern.
  • a disk drive unit that drives the disk to rotate, a recording head unit that records information at an arbitrary position on the magnetic recording surface of the disk, and a magnetic recording surface
  • a magnetic head having a reproducing head portion including a reproducing head element for reproducing information recorded at an arbitrary position, and a reciprocating movement between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the disk.
  • a head drive unit for driving the magnetic head, an operation for recording information at the arbitrary position of the disk using the magnetic head, and information recorded at the arbitrary position of the disk.
  • a control unit for controlling various operations including a reproducing operation, and forming the reproducing head element in accordance with the shape of the magnetization pattern recorded at the arbitrary position of the disk. Disk device so as to conform substantially to the shape of the gap between the read head element and the magnetic recording surface in the shape of the magnetization pattern.
  • the reproducing head element in the reproducing head unit in accordance with the curved shape of the magnetization pattern recorded on the magnetic recording surface of the recording medium.
  • the shape of the read gap between the read head element and the magnetic recording surface is made to substantially match the shape of the magnetized pattern. Therefore, the reproducing head element does not read the curved magnetization pattern at the end portion of the track, and the track edge noise at the end portion of the track is not reproduced.
  • the ratio increases.
  • the allowable error range of the dimensions of the read head element in the read head section is larger than the allowable error range of the dimensions of the main magnetic pole section in the recording head section, the read head element having the curved shape as described above is used. It should be noted that it is relatively easy to form.
  • a window (opening) is formed in a part of the magnetic shield member in accordance with the curved shape of the magnetization pattern recorded on the magnetic recording surface of the recording medium.
  • a read head element having a size larger than that of the window portion and a magnetic shield member are combined so that the shape of the lead gap corresponding to the window portion substantially matches the shape of the magnetization pattern. I am doing so. Therefore, in the case of the first aspect described above In the same way, the reproducing head element does not read the curved magnetization pattern at the end of the track, and the track edge noise at the end of the track is not reproduced. To increase. In this case, there is no need to bother forming a curved read head element, and it is possible to use a rectangular read head element similar to the conventional one.
  • N pieces (where N is 2 or more) according to the curved shape of the magnetic field pattern recorded on the magnetic recording surface of the recording medium.
  • a read head element having a curved shape as a whole is formed. Accordingly, the shape of the lead gap is made to substantially match the shape of the magnetic pattern. Therefore, as in the case of the first and second embodiments described above, the reproducing head element does not read the curved magnetization pattern at the end portion of the track, and the track at the end portion of the track is not read. Since edge noise is not reproduced, the SN ratio of the reproduced signal increases.
  • the reproducing head elements having a small core width are connected to each other to form a reproducing head element having a curved shape as a whole. Therefore, the shape of the read gap is changed to the shape of the magnetization pattern. It is relatively easy to match.
  • the core width divided into N pieces is small in accordance with the curved shape of the magnetic field pattern recorded on the magnetic recording surface of the recording medium.
  • the reproduction head element units are arranged, and the respective reproduction head element units are connected by electrodes and piezo elements. Further, the quality of the reproduction signal by each reproduction head element unit is determined, and the corresponding response is made according to the determination result.
  • an optimum read gap shape is realized for the magnetization pattern. As a result, the shape of the read gap can be adjusted so that the track edge noise at the end of the track is minimized, and the SN ratio of the reproduced signal is greatly improved.
  • the magnetic recording surface of the recording medium By forming the read head element in accordance with the curved shape of the recorded magnetization pattern, the shape of the lead gap is made to substantially match the shape of the magnetic pattern. ing. Therefore, the reproducing head element does not read the magnetized pattern having a curved shape at the end portion of the track, and the track edge noise at the end portion of the track is not reproduced. The ratio increases.
  • BPI bits Z inches
  • TPI tracks Z inches
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of information recording by a general perpendicular magnetic recording magnetic head.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional magnetic head of a perpendicular magnetic recording system
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the reproducing head section in the magnetic head of FIG. 2.
  • FIG. 4 shows a curved recording pattern and an ideal magnetization pattern. Enlarged magnetization pattern diagram
  • FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of a mechanical part of a disk device including a magnetic head of the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a control unit of a disk device including the magnetic head of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the magnetic head according to the first example of the invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a magnetic head according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of a magnetic head according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a magnetic head according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration for controlling a piezoelectric element in the embodiment of FIG. 10,
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration of a magnetic head according to a fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of a magnetic head according to a sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 14 is a schematic view showing a configuration of a magnetic head according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of information recording by a general perpendicular magnetic recording type magnetic head.
  • a single magnetic pole type perpendicular magnetic recording head is used as a recording head portion of a general perpendicular magnetic recording type magnetic head.
  • the principle of information recording when a single-pole type perpendicular magnetic recording head is used will be described with reference to FIG.
  • a perpendicular two-layer medium as shown in FIG.
  • This perpendicular two-layer medium includes a recording layer 80 on the magnetic recording surface where two types of magnetization MT magnetized in a direction perpendicular to the recording medium surface are recorded as information, and a backing layer located below the recording layer. 81 is laminated.
  • This backing layer 81 has a function of holding the magnetization MT in the recording layer 8 in a direction perpendicular to the magnetic recording surface of the recording medium, and is usually made of iron (Fe) and nickel (Ni). It is made from soft magnetic materials such as permalloy (FeNi) containing elements.
  • the backing layer 81 is also called a soft magnetic lower layer (also referred to as SUL (Soft Under layer)).
  • SUL Soft Under layer
  • the downstream side in the rotational direction of the disc is the trailing edge side TS (also simply referred to as the trailing side) and the upstream side is the leading edge side LS (also simply referred to as the leading side).
  • the perpendicular magnetic recording head shown in FIG. 1 has a single main magnetic pole portion 11 for applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic recording surface of the recording medium 8 and a recording layer 80 on the magnetic recording surface of the recording medium.
  • the auxiliary magnetic pole portion 12 that absorbs the magnetic field coming out of the main magnetic pole portion 11 and the connecting portion 13 made of a magnetic material for magnetically connecting the main magnetic pole portion 11 and the auxiliary magnetic pole portion 12 are provided.
  • Recording layer of recording medium 8 When information is recorded in 80, a predetermined magnetic field is generated by passing a current through the thin film coil 14 in the vicinity of the main magnetic pole portion 11.
  • the magnetic field generated by the thin film coil 14 passes through the main magnetic pole portion 11 and is applied to the recording layer 80 as a recording magnetic field in a direction perpendicular to the recording medium surface of the recording medium 8. Further, the magnetic field coming out from the recording layer 80 is absorbed by the auxiliary magnetic pole portion 12.
  • the magnetic flux MF narrowed down in the main magnetic pole portion 11 by the magnetic field of 14 thin film coils passes through the recording layer 80, reaches the backing layer 81, and passes through the recording layer 80 again. And enter the auxiliary magnetic pole section 12.
  • the main magnetic pole part 11, the recording medium 8, the auxiliary magnetic pole part 12 and the connection part 13 form a magnetic circuit.
  • the magnetic layer MT (information) in the direction perpendicular to the magnetic recording surface of the recording medium 8 can be recorded on the recording layer 80.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional magnetic head of the perpendicular magnetic recording system including the single magnetic pole type perpendicular magnetic head described above.
  • the recording head unit 1 composed of the single magnetic pole type perpendicular magnetic head described above and a reproducing head for reproducing information recorded at an arbitrary position of the recording layer on the recording medium (for example, a perpendicular two-layer medium) 1 shows a schematic configuration of a magnetic head 10 having a portion 2.
  • 2A shows a cross-sectional view in the direction perpendicular to the medium facing surface (head floating surface) of the magnetic head 10
  • FIG. 2B shows the cross section of the magnetic head 10 facing the medium facing surface.
  • the recording head unit 1 is a single unit that applies a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic recording surface of the recording medium in substantially the same manner as the perpendicular magnetic recording head of FIG.
  • the main magnetic pole part 11, the auxiliary magnetic pole part 12 that absorbs the magnetic field coming out through the recording layer (see FIG. 1) of the magnetic recording surface of the recording medium, and the main magnetic pole part 11 and the auxiliary magnetic pole part 12 are magnetically coupled.
  • a connecting portion 13 made of a magnetic material for connecting to the. Further, in the recording head portion 1 in FIG.
  • the main magnetic pole part 11, the auxiliary magnetic pole part 12, the connection part 13, the thin film coil 14, the yoke part 15, the recording head part shield layer 16 and the like in the recording head part 1 are composed of a nonmagnetic insulating layer. Covered force The description of this nonmagnetic insulating layer is omitted in FIG.
  • the magnetic head 10 near the main magnetic pole portion 11 is almost the same as the perpendicular magnetic recording head in FIG.
  • a current is passed through the thin film coil 14 to generate a predetermined magnetic field.
  • the magnetic field generated by the thin film coil 14 passes through the main magnetic pole portion 11 via the yoke portion 15, and is applied to the recording layer as a recording magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic recording surface of the recording medium. Further, the magnetic field coming out from the recording layer is absorbed by the auxiliary magnetic pole portion 12.
  • a magnetic circuit is formed by the yoke portion 15, the main magnetic pole portion 11, the recording medium, the auxiliary magnetic pole portion 12, and the connection portion 13. Using this magnetic circuit, magnetization (information) in a direction perpendicular to the magnetic recording surface of the recording medium can be recorded on the recording layer.
  • the reproducing head unit 2 is made of AlTiC (Al 2 O 3 —TiO).
  • a read head element 20 such as a magnetoresistive effect element (usually abbreviated as MR (Magnetoresistance effect) element) and a non-magnetic insulating layer (not shown) are formed on the read head element 20.
  • MR Magneticoresistive effect
  • an upper shield layer 21 made of a magnetic material.
  • the upper shield layer 21 and the lower shield layer 22 have a function of suppressing the stray magnetic field from the outside from entering the read head element, and the thickness thereof is, for example, 1 to 2 m (micrometer), respectively. is there.
  • an anisotropic magnetoresistive element also called an AMR (Anisotropic Magnetoresistance effect) element
  • a giant magnetoresistance effect element also called a GMR (Giant Magnetoresistance effect) element
  • a tunnel magnetoresistive effect An element using a magnetosensitive film exhibiting a magnetoresistance effect such as an element (also called a TMR (Tunneling Magnetoresistance effect) element) can be used.
  • a nonmagnetic insulating layer (not shown) is formed on the upper shield layer 20 of the reproducing head unit 2, and the auxiliary magnetic pole of the recording head unit 1 is formed on the nonmagnetic insulating layer.
  • Part 12 Is formed.
  • the thin film coil 14, the connection portion 13, the yoke portion 15, the main magnetic pole portion 11, and the recording head portion shield layer 16 as described above are formed.
  • an arbitrary magnetic recording surface on a recording medium using a recording head unit 1 ie, a single magnetic pole type perpendicular magnetic recording head
  • Information can be recorded at a position, and information at an arbitrary position on the magnetic recording surface can be reproduced by using the reproducing head unit 2 as shown in FIG.
  • a magnetic recording apparatus such as a magnetic disk apparatus
  • the linear recording density with respect to the track length direction of the recording medium such as a disc ie, the rotational direction of the disc
  • the width direction of the track ie the radial direction of the disc
  • a recording medium such as a disk is composed of a plurality of concentric tracks that can be accessed by a magnetic head. Further, each track is divided into a plurality of recording areas.
  • Each of the plurality of recording areas is composed of a plurality of bits and is called a “sector”.
  • a recording medium track currently used has a bit length of 50 to 70 m and a track width of 200 nm (nanometers).
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the reproducing head portion in the magnetic head of FIG.
  • a cross-sectional view along the head flying surface of the magnetic head is shown in a state where the main part of the reproducing head part 1 of FIG. 2 is enlarged.
  • the reproducing head unit 1 in FIG. 3 includes a lower shield layer 22 made of a magnetic material formed on the nonmagnetic substrate 23, and a nonmagnetic layer on the lower shield layer 22.
  • a reproducing head element 20 such as an MR element formed via an insulating layer, and an upper shield layer 21 made of a magnetic material formed on the reproducing head element 20 via a nonmagnetic insulating layer are provided.
  • a pair of electrodes 25-1, 25-2 made of a nonmagnetic conductive material is connected to both ends of the reproducing head element 20, and the pair of electrodes 25-1, 25- Connected to 2 are lead terminal portions 26-1 and 26-2 made of a nonmagnetic conductive material. From these lead terminal sections 26-1, 26-2 and a pair of electrodes 25-1, 25-2, the reproducing head element By supplying a predetermined current to 20, it is possible to read and reproduce information recorded on the magnetic recording surface of the recording medium using the reproducing head element 20 such as an MR element.
  • the shape of the head flying surface of the reproducing head element 20 is rectangular.
  • the shape of the read gap provided between the reproducing head unit 2 (see FIG. 2) and the magnetic recording surface of the recording medium is determined by the shape of the reproducing head element 20, so that It becomes a rectangle.
  • FIG. 4 is a magnetic field pattern diagram showing an enlarged magnetization pattern recorded in a curved manner and an ideal magnetization pattern.
  • FIG. 4 shows an enlarged view of the state of the magnetization pattern MP when the magnetization pattern is observed. Further, FIG. 4 (a) shows a magnetic pattern MP recorded by a conventional perpendicular magnetic recording type magnetic head, and FIG. 4 (b) shows an ideal magnetic pattern. Pattern MP is shown. In FIG. 4, the state in which the direction of the magnetic key of the magnetic key pattern MP in the direction perpendicular to the magnetic recording surface is reversed in bit units is represented by black and white contrast.
  • the position where the magnetization direction of the magnetization pattern MP is reversed at the center of the track TR on the disk is at the end of the track TR.
  • the magnetic field pattern MP is rotated more than the position where the MP magnetic field direction is reversed. Located on the rolling direction side. For this reason, the reversed shape when the magnetization direction of the magnetization pattern MP on the disk is reversed is curved.
  • the inversion shape of the magnetization pattern when information is written in an ideal state is a linear shape (rectangular shape) with good black-and-white contrast, as shown in Fig. 4 (b). Shape).
  • FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of a mechanism unit of a disk device including a magnetic head according to the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a control unit of the disk device.
  • a magnetic apparatus provided with the magnetic head 10a of the present invention for recording and reproducing information (data) to and from a rotating disk 110 such as a hard disk.
  • a disk device 100 such as a disk device is illustrated.
  • the magnetic head 10a is constituted by a magnetic head according to an embodiment of the present invention as will be described later with reference to FIGS.
  • the magnetic head 10a includes a recording head portion (for example, a recording head portion 1 of a conventional magnetic head as shown in FIG.
  • a reproducing head unit including a reproducing head element that reproduces information recorded at an arbitrary position on the magnetic recording surface (for example, a reproducing head element having a structure as shown in FIGS. 7 to 14 described later). To do.
  • the disk device 100 shown in FIG. 5 and FIG. 6 includes the perpendicular magnetic recording type magnetic head according to the first embodiment of the present invention as shown in FIG.
  • the shape of the lead gap is made to substantially match the shape of the magnetization pattern.
  • the reproducing head element does not read the curved magnetization pattern at the end of the track, and the track edge noise at the end of the track is not reproduced, so the SN ratio of the reproduced signal increases. To do.
  • the disk device 100 shown in FIG. 5 and FIG. 6 is, roughly speaking, the mechanism 110 such as the disk 110, magnetic head 10a, spindle motor 112, and voice coil motor 114 in the disk device, and data writing by the magnetic head 10a. And a control unit 103 that controls various operations such as an operation and a data read operation.
  • each component constituting the mechanism unit 102 is housed in a disclosure closure, and an electronic circuit system constituting the control unit 103 is a plurality of components mounted on a printed circuit assembly (printed circuit board). It is manufactured by an integrated circuit such as LSI (Large Scale Integrated Circuit).
  • a rotating disk 110 such as a single hard disk or a plurality of hard disks that are rotationally driven by a spindle motor 112 coupled to a spindle 111 is provided on the same axis.
  • the spindle 111 and the spindle motor 112 described above constitute a main part of a disk drive unit that drives the disk 110 to be rotatable.
  • the operation of the spindle motor 112 is controlled by a servo controller 122 (see FIG. 6, abbreviated as SVC in FIG. 6) of the control unit 103.
  • a plurality of tracks are formed on the magnetic recording surface of the front surface (or the back surface) of the disk 110, and predetermined data (corresponding to a sector) in the tracks can be specified.
  • the data pattern to be written is written.
  • cylinder refers to a plurality of vertical tracks that can be simultaneously accessed by a plurality of magnetic heads on each disk when a plurality of disks are stacked.
  • a servo signal pattern corresponding to a servo signal for magnetic recording surface force servo control of any one of a plurality of disks is formed.
  • the recording surface is a data surface on which all data patterns are formed.
  • both a data pattern and a servo signal pattern are formed on each magnetic recording surface of a plurality of disks. Recently, disk devices using the latter data surface servo method have been generally used.
  • the data is written at an arbitrary position on the magnetic recording surface of the disk 110 and the data written at an arbitrary position on the magnetic recording surface is read out.
  • a magnetic head 10a is provided.
  • the magnetic head 10a is mounted on the tip of a head supporting arm 117.
  • This arm 117 reciprocates between the position of the inner periphery (inner side) and the outer periphery (outer side) of the disk 110 by a voice coil motor 114 controlled by a servo controller 122 (see FIG. 6). Driven to move. This makes it possible to access all data areas in which data is written on the magnetic recording surface of the disk 110.
  • a pivot bearing 130 is attached to the center of the voice coil motor 114 so that the arm 117 can be smoothly reciprocated.
  • the arm 117, the voice coil motor 114, and the pivot bearing 130 constitute the main part of the head driving unit that drives the magnetic head 10a.
  • the voice coil motor 114 when the arm 117 is rotated in the direction of arrow B by the voice coil motor 114, the magnetic head 10a moves in the radial direction of the disk 110, and a desired track can be scanned.
  • the components including the voice coil motor 114 and the arm 117 are also referred to as a head actuator.
  • a flexible printed circuit board (usually abbreviated as FPC (Flex3 ⁇ 4le Printed Circuit)) 131 is attached to the head actuator, and the voice coil motor 114 is connected via the flexible printed circuit board 131.
  • a servo signal Sdv (see FIG. 6) for controlling the operation of the magnetic head 10a is supplied.
  • a ramp mechanism 118 is disposed on the outer periphery of the disk 110 and engages with the tip of the arm 117 to hold the magnetic head 10 a away from the disk 110.
  • an interface controller for connecting the control unit 103 (see FIG. 6) of the disk device 100 and the host system 9 such as an external host processor (see FIG. 6). There is a nectar (not shown)! /
  • the reproduction signal read from the disk 110 by the magnetic head 10 a is supplied to the head IC 119 in the disk enclosure, detected and amplified by the head position detection unit 120, and then the control unit 103. To be supplied.
  • RDC read channel
  • MPU Microprocessor unit
  • a hard disk controller in FIG. 3, it controls the operation of the disk device 100 in accordance with a command issued from an upper system 9 such as a host processor external to the disk device 100. 5
  • ROM Read-Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • servo controller 122 that controls the operation of spindle motor 112 and voice coil motor 114, and force are mounted on the printed circuit assembly.
  • a high-speed and large-capacity dynamic RAM (usually abbreviated as DRAM) is used as RAM7.
  • the MPU 4 when a write command for writing data is issued from the host system 9, the MPU 4 operates according to a program (program related information Sc) stored in advance in the ROM 6.
  • the read channel control signal is sent to the read channel 121.
  • the read channel 121 sends a write signal Sw to the head IC 119 based on a read Z write data signal (RZ W DATA).
  • the head IC 119 amplifies the write signal Sw and sends it to the magnetic head 10a.
  • the MPU 4 when a read command for reading data is issued from the host system 9, the MPU 4 operates according to the program (program related information Sc) stored in the ROM 6 in advance, and the hard disk control signal S —Send HDC to head IC119.
  • the head IC 119 amplifies the reproduction signal output from the magnetic head 10 a and sends it to the read channel 121.
  • the read channel 121 is based on the write Z read data signal (RZW DATA)! / And whether the playback signal Sr is correct on the disk surface! Confirm whether or not, and send servo information Ps including position information on the position of the sector to MPU4.
  • the MPU 4 generates a VCM control signal S-VCM for controlling the operation of the voice coil motor 114 based on various control signals from the host system 9 and the servo information Ps. To send.
  • a servo signal Sdv for the voice coil motor generated based on the VCM control signal S—VCM is supplied to the voice coil motor 114 via the driver 123. Then, the voice coil motor 114 is activated according to the servo signal Sdv (current I—VCM flows through the voice coil motor 114), and operations such as seeking the magnetic head 10a to the designated position are performed.
  • a spindle motor servo signal Sds generated based on the VCM control signal S—VCM is supplied to the spindle motor 112 via the driver 124. Then, the spindle motor 112 is started according to the servo signal Sds (current I-DCM flows to the spindle motor 112), and the disk 110 is driven to rotate.
  • control unit as described above is basically the same as the configuration of the control unit of a generally used disk device.
  • the control unit of FIG. 6 when the control unit of FIG. 6 is operated using a computer-readable recording medium (or storage medium), the program as described above is used. It is preferable to prepare a recording medium (for example, a disk 110 such as a hard disk in the disk device 100) that holds the contents of the recording medium.
  • a recording medium for example, a disk 110 such as a hard disk in the disk device 100
  • Such recording media are not limited to those described above, but are floppy disks, MO (Magneto-Optical Disk), CD-R (Compact Disk—Recordable), CD-ROM (Compact Disk Read— on-line memory) and other recording media such as other fixed media. It can be provided.
  • the reproducing head element having the structure as shown in Fig. 7 described later (or the reproduction having the structure as shown in any of Figs. 8 to 14).
  • the shape of the read gap can be made to substantially match the shape of the magnetization pattern of the magnetic recording surface of the disk. Therefore, it is no longer necessary to read a curved magnetization pattern at the end of the read head element force track, and the SN ratio of the read signal increases.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the magnetic head according to the first example of the present invention.
  • the structure of the reproducing head element 3 which is a characteristic part of the perpendicular magnetic recording type magnetic head 10a according to the first embodiment of the present invention is shown in a simplified manner.
  • the reproducing head element 3 is formed by forming the reproducing head element 3 having a curved shape in accordance with the curved shape of the magnetization pattern MP. 3 and the shape of the lead gap between the magnetic recording surface and the magnetic pattern M Make it almost match the shape of P.
  • the reproducing head element 3 does not read the magnetization pattern having a curved shape at the end portion of the track TR. As a result, since the track edge noise at the end of the track TR is not reproduced, the SN ratio of the reproduced signal is increased.
  • the tolerance range of the dimensions of the read head element 3 is larger than the tolerance range of the dimensions of the main magnetic pole part (for example, see FIG. 2) in the recording head, so that the curved shape as shown in FIG. It is technically easy to form the read head element 3.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the magnetic head according to the second example of the present invention.
  • the structures of the read head element 3a and the magnetic shield member 3b, which are characteristic parts, in the perpendicular magnetic recording type magnetic head 10a according to the second embodiment of the present invention are simplified. Show.
  • a part of the upper shield layer (see FIG. 3) and the lower shield layer (see FIG. 3) of the read head portion is configured by the magnetic shield member 3b.
  • a curved window portion 3c is formed in a part of the magnetic shield member 3b.
  • a reproducing head element 3a having a size larger than the window portion 3c of the magnetic shield member 3b is formed, and the reproducing head element 3a and the magnetic shield member 3b are bonded to each other.
  • the magnetic flux generated by the magnetization pattern MP see FIG.
  • the read head element 3a has a rectangular shape. However, any read head element may be used as long as it has a dimension equal to or larger than the window 3c of the magnetic shield member 3b. May
  • the reproducing head element 3a includes a track end portion. Will not read the curved magnetized pattern, and the track edge noise at the end of the track will be reproduced. As a result, the SN ratio of the playback signal increases. In this case, it is not necessary to bother to form a curved read head element, and it is possible to use a rectangular read head element similar to the conventional one.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the magnetic head according to the third example of the present invention.
  • the structure of the reproducing head element 30 which is a characteristic part of the perpendicular magnetic recording type magnetic head 10a according to the third embodiment of the present invention is shown in a simplified manner.
  • the reproducing head element 30 is divided into N (where N is an arbitrary positive integer of 2 or more) reproducing head element units.
  • N is an arbitrary positive integer of 2 or more
  • the N reproducing head element portions are arranged in a curved shape as a whole, for example, in the reproducing head element 30 in FIG.
  • the reproduction head element section 30-1, 30-2, 30-3, 30-4, and 30-5 are shown as examples, but the present invention is not limited to this.
  • the adjacent read head element portions are connected by a plurality of electrodes 31-1, 31-2, 31-3, and 30-4 to obtain a read head element.
  • the shape of the lead gap between 30 and the magnetic recording surface is changed to the shape of the magnetization pattern MP (see Fig. 7). And so as to if Itasa.
  • the reproducing head element 30 comprising a plurality of reproducing head element portions is provided.
  • the magnetization pattern MP (see Fig. 7) curved at the end of the track is not read, and the track edge noise at the end of the track is not reproduced. Will increase.
  • the reproducing head element 30 having a curved shape as a whole is formed by connecting the reproducing head element portions having a small core width to each other, the shape of the read gap is changed to the shape of the magnetization pattern. It is relatively easy to match.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a magnetic head according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for controlling a piezo element (piezoelectric element) in the embodiment of FIG. It is a block diagram which shows a structure.
  • the structure of the reproducing head element 30, which is a characteristic part, and The configuration of an electronic circuit system for controlling the reproducing head element 30 is shown in a simplified manner.
  • the reproducing head element 32 is divided into N reproducing head element sections in the same manner as in the above-described embodiment of FIG.
  • the N reproducing head elements are arranged in a curved shape as a whole to match the curved shape shown in Fig. 7.
  • the reproducing head element 30 in FIG. 10 an example in which the reproducing head element 30 is divided into five reproducing head element parts 32-1, 32-2, 32-3, 32-4 and 32-5 is shown.
  • the present invention is not limited to this.
  • a plurality of electrodes 33—1, 33-2, 33-3 and 33-4 are used between adjacent read head elements.
  • the quality of the reproduced signal Sr obtained by reproducing the information of the magnetization pattern (see FIG. 7) by each reproducing head element unit is determined.
  • This piezo control circuit 41 is connected to the corresponding piezo element of each reproducing head element part via a lead terminal part LE.
  • the electrodes 33 For example, in FIG. 11, between the adjacent read head element portions 32—k, 32—k + 1 (where k is an arbitrary positive integer of l ⁇ k ⁇ (N—l)), the electrodes 33 — An example is shown in which k and piezo elements 33—ka, 33—kb are connected, and the piezo elements 33—ka, 33—kb are connected to the piezo control circuit 41 via the lead terminal LE. .
  • the quality of the reproduction signal Sr obtained by reproducing the information of the magnetization pattern is determined by each reproduction head element unit, and this reproduction
  • the read gap between the read head element 32 and the magnetic recording surface is changed by changing the size of the corresponding piezo element of each read head element unit according to the voltage output as the quality judgment result of the signal Sr.
  • the shape of the magnet is almost matched to the shape of the magnetization pattern MP (see Fig. 7).
  • the electronic circuit system including the signal quality determination circuit 40 and the piezo control circuit 41 in FIG. 11 is on the same printed circuit board as the electronic circuit system constituting the control unit of the disk device in FIG. Implemented.
  • the electronic circuit system including the signal quality determination circuit 40 and the piezo control circuit 41 in FIG. 11 is manufactured by an integrated circuit, similarly to the control unit of the disk device in FIG.
  • the read head element portions with a small core width divided into N pieces are arranged, and each read head element portion is connected by an electrode and a piezo element.
  • the optimum read gap shape for the magnetization pattern is realized. Yes. Therefore, the shape of the lead gap can be adjusted so that the track edge noise at the end of the track is minimized, and the SN ratio of the reproduction signal is higher than in the case of the above-described embodiment (see FIGS. Is greatly improved.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration of the magnetic head according to the fifth example of the present invention.
  • the reproducing head element 34 and the pair of electrodes 35-1, 35-2 which are characteristic parts in the magnetic head 10a of the perpendicular magnetic recording system according to the fifth embodiment of the present invention are described. Simplified structure is shown.
  • the electrodes 35-1 and 35- 35 at both ends of the reproducing head element 34 are taken into account in consideration of the curved shape of the magnetic pattern MP (see FIG. 7).
  • a part of 2 is extended so that the extended electrode part has a substantially triangular shape at the two corners of the read head element 34.
  • the reproducing head element 34 is connected to the electrodes 35-1, 35-2 having such a shape.
  • the electrodes 35-1 and 35-2 are made of a nonmagnetic conductive material, the magnetic flux generated by the magnetization pattern MP (see Fig. 7) has a shape close to a curved shape as shown in Fig. 12. Read by the reproducing head element 34.
  • the shape of the read gap between the read head element 34 and the magnetic recording surface can be made to substantially match the shape of the magnetization pattern MP (see FIG. 7).
  • the reproducing head element 34 is provided at the end portion of the track. Curved shape The magnetic signal pattern is not read, and the track edge noise at the end of the track is not reproduced, so the SN ratio of the reproduced signal increases.
  • FIG. 13 is a schematic view showing the configuration of the magnetic head according to the sixth example of the present invention.
  • the structures of the reproducing head element 36 and the electrodes 37-1, 37-2, which are characteristic parts, in the perpendicular magnetic recording type magnetic head 10a according to the sixth embodiment of the present invention are shown. Simplified and shown.
  • electrode members (37-1, 37-2) made of a nonmagnetic conductive material are used in accordance with the shape of the magnetic pattern MP (see FIG. 7).
  • the electrode member is divided into two parts at substantially the center of the electrode members (37-1, 37-2).
  • the reproducing head element 36 having a size larger than the window 37-3 of the electrode member (37-1, 37-2), and the electrode member (37-1, 37-2) divided into two parts, Combine them together by a method such as pasting them together!
  • the magnetic flux generated by the magnetization pattern MP see FIG.
  • the reproducing head element 34 is any one having a rectangular electrode shape (37-1, 3-2) having a window size 3 7-3 or more. Use a reproducing head element shaped like this.
  • the reproducing head element 36 is curved at the end portion of the track as in the case of the above-described embodiment (see FIGS. 7 to 12). Since the magnetic pattern of the shape is no longer read and the track edge noise at the end of the track is not reproduced, the SN ratio of the reproduced signal increases. In this case, there is no need to bother forming a curved reproducing head element, and it is possible to use a rectangular reproducing head element similar to the conventional one.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing the configuration of the magnetic head according to the seventh example of the present invention.
  • the reproducing head element 38 and the first electrodes 39-1, 39-2 which are characteristic parts of the magnetic head 10a of the perpendicular magnetic recording system according to the seventh embodiment of the present invention, are characteristic.
  • second The structure of the electrode 39-3 is shown in a simplified form.
  • the first and second electrodes 39-1, 39-2, and 39-3 are made of a nonmagnetic conductive material, the magnetic flux generated by the magnetization pattern MP (see FIG. 7) is as shown in FIG.
  • the read head element 38 having a shape close to a curved shape as shown in FIG.
  • the shape of the read gap between the reproducing head element 38 and the magnetic recording surface can be made to substantially match the shape of the magnetic pattern MP (see FIG. 7).
  • the reproducing head element 38 is provided at the end portion of the track.
  • the magnetic field pattern with the curved shape is no longer read, and the track edge noise at the end of the track is not reproduced, so the SN ratio of the reproduced signal increases.
  • the shape of the read head element 38 is more similar to the shape of the magnetization pattern MP (see FIG. 7) than in the case of the above-described embodiment of FIG.
  • the SN ratio of the playback signal is improved. In this case, there is no need to bother forming a curved read head element, and it is possible to use a rectangular read head element similar to the conventional one.
  • the shape of the reproducing head element force track in the magnetic head of the disk device is curved at the end portion of the track. Reading of the magnetized pattern is increased and the S / N ratio of the reproduced signal increases. As a result, the linear recording density in the length direction of the track of the disk in the disk device and the track density in the width direction of the track increase, and the overall surface recording density of the disk can be increased. .
  • the present invention has a reproducing head element for reproducing information recorded on a magnetic recording surface of a recording medium, particularly using a perpendicular magnetic recording system, in order to cope with further increase in density of a recording medium such as a disk.
  • the present invention can be applied to a disk device such as a magnetic disk device provided with a magnetic head or a magneto-optical disk device.

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Abstract

　記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、磁気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再生ヘッド部とを有する磁気ヘッドが、記録媒体の任意の位置に記録された磁化パターンの湾曲した形状に合わせて、湾曲した形状の再生ヘッド素子を形成することによって、再生ヘッド素子と記録媒体の磁気記録面との間のリードギャップの形状を磁化パターンの形状にほぼ合致させるようにしている。また一方で、リードギャップの形状を磁化パターンの形状にほぼ合致させるようにした再生ヘッド素子を有するディスク装置が提供される。

Description

明 細 書
磁気ヘッドおよびディスク装置
技術分野
[0001] 本発明は、磁気記録方式を用いて記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報（ データ）を記録する記録ヘッド部と、記録媒体の磁気記録面の任意の位置に記録さ れている情報 (データ）を再生する再生ヘッド部とを有する磁気ヘッド、および、当該 磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置等のディスク装置に関す る。
背景技術
[0002] 磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置等のディスク装置では、薄膜磁気ヘッド〖こ 代表される磁気ヘッドを用いて、ディスク等の記録媒体における磁気記録面の任意 の位置 (例えば、任意のトラック）に情報を記録することでデータの書き込み動作が実 行され、当該磁気記録面の任意の位置に記録されて 、る情報を再生することでデー タの読み出し動作が実行される。
[0003] ディスク等の記録媒体にデータを記録する際の磁気記録方式として、現在既に実 用化されて 、るような磁ィ匕信号の向きが記録媒体の面内方向になって 、る長手磁気 記録方式と、磁化信号の向きが記録媒体の磁気記録面に垂直な方向になっている 垂直磁気記録方式とが挙げられる。一般的にいって、垂直磁気記録方式は長手磁 気記録方式に比べて記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくぐ比較的高い磁気記 録密度 (例えば、線記録密度）を実現することが可能であるといわれている。
[0004] 長手磁気記録方式を用いたディスク装置にお!ヽては、一般に、ディスク等の磁気記 録面の任意のトラックに対してデータの書き込み動作やデータの読み出し動作を安 定に実行するために、記録ヘッド部と磁気記録面との間および再生ヘッド部と磁気記 録面との間に、予め規定されたギャップが設けられている。
[0005] 通常、再生ヘッド部と磁気記録面との間に設けられているギャップ (すなわち、リー ドギャップ)の形状は、矩形になっている。この場合、ディスク装置の高密度化を図る ために、磁気ヘッドのコア幅を小さくしてトラック密度を増加させる力 または、ビット方 向に詰めて情報を記録する方法を取ってきた。し力しながら、磁気記録密度を高める ために磁気ヘッドのコア幅の狭小化が進んでおり、規定のコア幅を構築するプロセス はかなり困難になっている。このため、磁気ヘッド製造の歩留りが低下し、コストの面 力も見てかなり費用がかさむ等の問題が山積している。さらに、磁気ヘッドのコア幅の 狭小化が進むにつれて、再生ヘッド部による再生信号の信号対雑音比（SN比）が低 下していく傾向になる。このため、長手磁気記録方式を用いたディスク装置の高密度 化の傾向は横ばいになりつつある。
[0006] また一方で、ディスク装置の高密度化に対応するための有効技術とされている垂直 磁気記録方式において、従来は、再生ヘッド部内の再生ヘッド素子のヘッド浮上面 の形状が矩形になっている。この垂直磁気記録方式では、再生ヘッド部と磁気記録 面との間に設けられているギャップの形状は、再生ヘッド部内の再生ヘッド素子の形 状により決まっているので、長手磁気記録方式の場合と同様に矩形になる。
[0007] 単磁極型の垂直磁気記録ヘッド (通常、磁気ヘッドの記録ヘッド部を指して!/ヽる）を 用いて垂直磁気記録方式により記録媒体の磁気記録面に情報を記録する場合、磁 気記録面の近傍の記録磁界強度の等高線は、記録ヘッド部内の単一の主磁極部の 中心部を最大強度として同心円状に分布し、等高線の外側ほど膨らんだ分布を示し ている。それゆえに、記録媒体上の磁気記録面の磁化状態を決定する記録磁界強 度の分布は湾曲した形状になる。
[0008] このような記録磁界強度の分布を有する記録ヘッド部を用いて、ディスク等の記録 媒体に情報の書き込みを行った場合、記録媒体の磁気記録面の任意のトラックに記 録された磁化パターンの形状は、トラックの長さ方向（すなわち、ビット方向）に対して 湾曲したような形状になっている。
[0009] このような湾曲した形状の磁化パターンに対して、リードギャップの形状が矩形のタ イブの再生ヘッド部により情報を再生する場合、トラックの端部の部分で前のビットの 一部を再生してしまうことになる。このため、従来の垂直磁気記録方式の磁気ヘッド においては、トラックの端部のトラックエッジノイズが再生信号に混入し、再生信号の 信号対雑音比 (SN比）が低下するという問題が発生する。これと同時に、記録媒体の 線記録密度の上昇に伴い、湾曲した形状の磁化パターンが記録されているトラックの 幅が実質的に狭められて見えてしまうという問題も発生する。この問題によって、ディ スク装置のさらなる高密度化の実現が阻害されるおそれがある。
[0010] 上記のような問題点に対処するための一つの方策として、下記の特許文献 1に示 すように、垂直磁気記録ヘッドの主磁極部のヘッド浮上面の形状が記録磁界強度の 分布に影響を及ぼすことに着目し、垂直磁気記録ヘッドの主磁極部に対して、記録 媒体の回転方向の下流側すなわちトレーリング側に凹部（くぼみ）を形成した磁気へ ッドが記載されている。
し力しながら、一般に、ディスク装置の高密度化に対応するために、垂直磁気記録 ヘッドの主磁極部は比較的高い寸法精度が要求されるような微細構造になっており 、このような微細構造の主磁極部に凹部を形成することは技術的に困難である。した がって、特許文献 1に記載の垂直磁気記録ヘッドを製造することは事実上不可能で あり、記録媒体の磁気記録面に記録された磁化パターンの形状は、依然として、トラ ックの長さ方向に対して湾曲した形状になっている。さらに、特許文献 1では、再生へ ッドの再生素子の形状に関しては何の対策も講じられておらず、従来の垂直磁気記 録方式による磁気ヘッドを使用した場合と同様の問題が依然として残る。
[0011] 特許文献 1：特開 2002— 279606号公報
[0012] なお、従来の垂直磁気記録方式の磁気ヘッド、および、それらの問題点に関しては 、後に図面を参照して詳述する。
発明の開示
[0013] 本発明の目的は、特に垂直磁気記録方式を用いて情報の再生を行う場合に、記録 媒体の磁気記録面に記録された湾曲した形状の磁化パターンに影響されることなく 再生信号の SN比を向上させ、これによつて、磁気ディスク装置のさらなる高密度化 に対応することが可能になるような磁気ヘッドおよびディスク装置を提供することにあ る。
[0014] 上記目的を達成するために、本発明の第 1の態様において、記録媒体の磁気記録 面の任意の位置 (例えば、任意のトラック）に情報を記録する記録ヘッド部と、上記磁 気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再 生ヘッド部とを有し、上記記録媒体の上記任意の位置に記録された磁化パターンの 形状に合わせて上記再生ヘッド素子を形成することによって、上記再生ヘッド素子と 上記磁気記録面との間のギャップ (すなわち、リードギャップ）の形状を上記磁化バタ ーンの形状にほぼ合致させるようにした磁気ヘッドが提供される。
[0015] 本発明の第 2の態様において、記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記 録する記録ヘッド部と、上記磁気記録面の任意の位置に記録されて 、る情報を再生 する再生ヘッド素子を含む再生ヘッド部とを有し、上記記録媒体の上記任意の位置 に記録された磁化パターンの形状に合わせて、磁気シールド部材の一部に窓部を 形成し、上記磁気シールド部材の上記窓部以上の寸法を有する再生ヘッド素子と、 上記磁気シールド部材とを組み合わせることによって、上記再生ヘッド素子と上記磁 気記録面との間のギャップの形状を上記磁化パターンの形状にほぼ合致させるよう にした磁気ヘッドが提供される。
[0016] 本発明の第 3の態様において、記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記 録する記録ヘッド部と、上記磁気記録面の任意の位置に記録されて 、る情報を再生 する再生ヘッド素子を含む再生ヘッド部とを有し、上記再生ヘッド素子を複数の再生 ヘッド素子部に分割し、上記記録媒体の上記任意の位置に記録された磁化パターン の形状に合わせて上記複数の再生ヘッド素子部を並べ、各々の上記再生ヘッド素 子部を電極により接続することによって、上記再生ヘッド素子と上記磁気記録面との 間のギャップの形状を上記磁ィ匕パターンの形状にほぼ合致させるようにした磁気へッ ドが提供される。
[0017] 本発明の第 4の態様において、記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記 録する記録ヘッド部と、上記磁気記録面の任意の位置に記録されて 、る情報を再生 する再生ヘッド素子を含む再生ヘッド部とを有し、上記再生ヘッド素子を複数の再生 ヘッド素子部に分割し、上記記録媒体の上記任意の位置に記録された磁化パターン の形状に合わせて上記複数の再生ヘッド素子部を並べ、各々の上記再生ヘッド素 子部を電極およびピエゾ素子により接続し、各々の上記再生ヘッド素子部により上記 情報を再生して得られる再生信号の品質を判定し、上記再生信号の品質判定結果 として出力される電圧に応じて、各々の上記再生ヘッド素子部の対応するピエゾ素 子の寸法を変化させることによって、上記再生ヘッド素子と上記磁気記録面との間の ギャップの形状を上記磁ィ匕パターンの形状にほぼ合致させるようにした磁気ヘッドが 提供される。
[0018] 本発明の第 5の態様において、ディスクを回転可能に駆動するディスク駆動部と、 上記ディスクの磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、上記磁 気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再 生ヘッド部とを有する磁気ヘッドと、上記ディスクの内周部の位置と外周部の位置と の間を往復移動するように上記磁気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、上記磁気へッ ドを用いて上記ディスクの上記任意の位置に情報を記録する動作、および、上記ディ スクの上記任意の位置に記録されている情報を再生する動作を含む各種の動作を 制御する制御部とを備え、上記ディスクの上記任意の位置に記録された磁化パター ンの形状に合わせて上記再生ヘッド素子を形成することによって、上記再生ヘッド素 子と上記磁気記録面との間のギャップの形状を上記磁化パターンの形状にほぼ合致 させるようにしたディスク装置が提供される。
[0019] 要約すれば、本発明の第 1の態様によれば、記録媒体の磁気記録面に記録された 磁化パターンの湾曲した形状に合わせて再生ヘッド部内の再生ヘッド素子を形成す ることによって、再生ヘッド素子と磁気記録面との間のリードギャップの形状を上記磁 化パターンの形状にほぼ合致させるようにしている。それゆえに、再生ヘッド素子が、 トラックの端部の部分で湾曲した形状の磁化パターンを読み取ることがなくなり、トラッ クの端部のトラックエッジノイズが再生されな 、ようになるので、再生信号の SN比が 増加する。一般に、再生ヘッド部内の再生ヘッド素子の寸法の許容誤差範囲は、記 録ヘッド部内の主磁極部の寸法の許容誤差範囲よりも大きくなつているので、上記の ような湾曲した形状の再生ヘッド素子を形成することは比較的容易である点に注目 すべきである。
[0020] また一方で、本発明の第 2の態様によれば、記録媒体の磁気記録面に記録された 磁化パターンの湾曲した形状に合わせて、磁気シールド部材の一部に窓部（開口部 )を形成し、この窓部以上の寸法を有する再生ヘッド素子と磁気シールド部材とを組 み合わせることによって、上記窓部に対応するリードギャップの形状を上記磁化バタ ーンの形状にほぼ合致させるようにしている。それゆえに、前述の第 1の態様の場合 と同様に、再生ヘッド素子が、トラックの端部の部分で湾曲した形状の磁化パターン を読み取ることがなくなり、トラックの端部のトラックエッジノイズが再生されないように なるので、再生信号の SN比が増加する。この場合、湾曲した形状の再生ヘッド素子 をわざわざ形成する必要がなくなり、従来と同様の矩形の再生ヘッド素子を使用する ことが可能である。
[0021] また一方で、本発明の第 3の態様によれば、記録媒体の磁気記録面に記録された 磁ィ匕パターンの湾曲した形状に合わせて、 N個（ここで、 Nは 2以上の任意の正の整 数）に分割されたコア幅の小さな再生ヘッド素子部を並べ、各々の再生ヘッド素子部 を電極により接続し、全体として湾曲した形状の再生ヘッド素子を形成することによつ て、リードギャップの形状を上記磁ィ匕パターンの形状にほぼ合致させるようにして 、る 。それゆえに、前述の第 1および第 2の態様の場合と同様に、再生ヘッド素子が、トラ ックの端部の部分で湾曲した形状の磁化パターンを読み取ることがなくなり、トラック の端部のトラックエッジノイズが再生されな 、ようになるので、再生信号の SN比が増 加する。この場合、コア幅の小さな再生ヘッド素子部を互いに接続することで全体と して湾曲した形状の再生ヘッド素子を形成して!/、るので、リードギャップの形状を上 記磁化パターンの形状に合致させることが比較的容易になる。
[0022] また一方で、本発明の第 4の態様によれば、記録媒体の磁気記録面に記録された 磁ィ匕パターンの湾曲した形状に合わせて、 N個に分割されたコア幅の小さな再生へ ッド素子部を並べ、各々の再生ヘッド素子部を電極およびピエゾ素子により接続し、 さらに、各々の再生ヘッド素子部による再生信号の品質を判定し、この判定結果に応 じて対応するピエゾ素子の寸法をそれぞれ変化させることによって、上記磁化パター ンに対して最適なリードギャップの形状を実現するようにしている。これによつて、トラ ックの端部のトラックエッジノイズが最小になるようにリードギャップの形状を調整する ことができるようになり、再生信号の SN比が大幅に向上する。
[0023] また一方で、本発明の第 5の態様によれば、本発明の磁気ヘッド (例えば、前述の 第 1の態様の磁気ヘッド)を備えたディスク装置において、記録媒体の磁気記録面に 記録された磁化パターンの湾曲した形状に合わせて再生ヘッド素子を形成すること によって、リードギャップの形状を上記磁ィ匕パターンの形状にほぼ合致させるようにし ている。それゆえに、再生ヘッド素子が、トラックの端部の部分で湾曲した形状の磁 化パターンを読み取ることがなくなり、トラックの端部のトラックエッジノイズが再生され な 、ようになるので、再生信号の SN比が増加する。
[0024] これに伴って、ディスク装置内のディスクのトラックの長さ方向に対する線記録密度（ 通常、ビット Zインチ（BPI)で表される）、および、当該トラックの幅方向に対するトラッ ク密度 (通常、トラック Zインチ (TPI)で表される）を増加させることが可能になる。そ れゆえに、全体として、ディスクの面記録密度を増加させることが可能になるという効 果が生ずる。
図面の簡単な説明
[0025] 本発明を、添付の図面を参照して以下に説明する。ここで、
[図 1]図 1は、一般の垂直磁気記録方式の磁気ヘッドによる情報記録の原理を説明 するための模式図、
[図 2]図 2は、従来の垂直磁気記録方式の磁気ヘッドの構成例を示す断面図、
[図 3]図 3は、図 2の磁気ヘッドにおける再生ヘッド部の構成を拡大して示す断面図、 [図 4]図 4は、湾曲して記録された磁化パターンと理想的な磁化パターンとを拡大して 示す磁化パターン図、
[図 5]図 5は、本発明の磁気ヘッドを含むディスク装置の機構部の概略的構成を示す 平面図、
[図 6]図 6は、本発明の磁気ヘッドを含むディスク装置の制御部の構成を示すブロック 図、
[図 7]図 7は、本発明の第 1の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図、
[図 8]図 8は、本発明の第 2の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図、
[図 9]図 9は、本発明の第 3の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図、
[図 10]図 10は、本発明の第 4の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図、
[図 11]図 11は、図 10の実施例にお 、てピエゾ素子を制御するための構成を示すブ ロック図、
[図 12]図 12は、本発明の第 5の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図、
[図 13]図 13は、本発明の第 6の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図、そし て
[図 14]図 14は、本発明の第 7の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図である 発明を実施するための最良の形態
[0026] まず、本発明の磁気ヘッドを含むディスク装置の構成、および本発明の実施例に係 る磁気ヘッドの構成を説明する前に、一般の垂直磁気記録方式の磁気ヘッドによる 情報記録の原理、従来の垂直磁気記録方式の磁気ヘッド、および、それらの問題点 を、添付の図面（図 1〜図 4)を参照して詳述する。
[0027] 図 1は、一般の垂直磁気記録方式の磁気ヘッドによる情報記録の原理を説明する ための模式図である。ただし、ここでは、一般の垂直磁気記録方式の磁気ヘッドの記 録ヘッド部として、単磁極型の垂直磁気記録ヘッドを用いている。以下、図 1を参照し ながら、単磁極型の垂直磁気記録ヘッドを用いた場合の情報記録の原理を説明する
[0028] 一般に、垂直磁気記録方式の垂直磁気記録ヘッドにより情報記録を行う場合、記 録媒体 8として、図 1に示すような垂直 2層媒体が使用される。この垂直 2層媒体は、 記録媒体面に垂直な方向に磁化された 2種類の磁化 MTが情報として記録されて ヽ る磁気記録面の記録層 80と、この記録層の下部に位置する裏打ち層 81とが積層さ れた構造になっている。この裏打ち層 81は、記録層 8内の磁化 MTを記録媒体の磁 気記録面に垂直な方向に保持しておく機能を有しており、通常、鉄 (Fe)およびニッ ケル (Ni)の元素を含むパーマロイ (FeNi)等の軟磁性材料から作製される。このた め、裏打ち層 81は軟磁性下部層（SUL (Soft Under layer)とも称する）とも呼ばれる。 記録媒体 8がディスクである場合、ディスクの回転方向の下流側がトレーリングエッジ 側 TS (単にトレーリング側とも称する）であり、上流側がリーディングエッジ側 LS (単に リーディング側とも称する）である。
[0029] 図 1に示す垂直磁気記録ヘッドは、記録媒体 8の磁気記録面に垂直な方向の磁界 を印加する単一の主磁極部 11と、記録媒体の磁気記録面の記録層 80を通して外部 に出てくる磁界を吸収する補助磁極部 12と、主磁極部 11および補助磁極部 12を磁 気的に接続するための磁性材料からなる接続部 13とを有する。記録媒体 8の記録層 80に情報を記録した 、場合、主磁極部 11の近傍の薄膜コイル 14に電流を流して所 定の磁界を生成する。この薄膜コイル 14にて生成された磁界は主磁極部 11を通過 し、記録媒体 8の記録媒体面に垂直な方向の記録磁界として記録層 80に印加される 。さらに、記録層 80から外部に出てくる磁界は、補助磁極部 12に吸収される。
[0030] 換言すれば、薄膜コイル 14力ゝらの磁界によって主磁極部 11内で絞り込まれた磁束 MFは，記録層 80を通過して裏打ち層 81に到達し、記録層 80を再度通過して補助 磁極部 12に入り込む。上記の主磁極部 11、記録媒体 8、補助磁極部 12および接続 部 13により磁気回路が形成される。この磁気回路を利用して、記録媒体 8の磁気記 録面に垂直な方向の磁ィ匕 MT (情報）を記録層 80に記録することができる。このよう に、単磁極型の垂直磁気ヘッドを用いて、記録層と裏打ち層とが積層された記録媒 体 (すなわち、垂直 2層媒体)に情報を記録する場合、垂直磁気ヘッドと記録媒体と の相関がかなり大きくなる。
[0031] 図 2は、上記の単磁極型の垂直磁気ヘッドを含むような従来の垂直磁気記録方式 の磁気ヘッドの構成例を示す断面図である。ここでは、上記の単磁極型の垂直磁気 ヘッドからなる記録ヘッド部 1と、記録媒体 (例えば、垂直 2層媒体)上の記録層の任 意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド部 2とを有する磁気ヘッド 10 の概略的構成を示す。なお、図 2の（a)は、磁気ヘッド 10の媒体対向面 (ヘッド浮上 面）に垂直な方向の断面図を示しており、同図の（b)は、磁気ヘッド 10の媒体対向面 に沿った断面図を示している。なお、これ以降、前述した構成要素と同様のものにつ いては、同一の参照番号を付して表すこととする。
[0032] 図 2の磁気ヘッド 10において、記録ヘッド部 1は、前述の図 1の垂直磁気記録へッ ドとほぼ同様に、記録媒体の磁気記録面に垂直な方向の磁界を印加する単一の主 磁極部 11と、記録媒体の磁気記録面の記録層（図 1参照）を通して外部に出てくる磁 界を吸収する補助磁極部 12と、主磁極部 11および補助磁極部 12を磁気的に接続 するための磁性材料からなる接続部 13とを有する。さら〖こ、図 2の記録ヘッド部 1では 、薄膜コイル 14からの磁界を集束して主磁極部 11に効率良く供給するための磁性 材料カゝらなるヨーク部 15が、主磁極部 11と接続部 13との間に形成されている。さら に、図 2の記録ヘッド部 1では、磁気ヘッド 10の外部からの浮遊磁界 (浮遊磁場）が 記録ヘッド部内に侵入するのを抑制するための磁性材料力 なる記録ヘッド部シー ルド層 16が、磁気ヘッド 10の上部に配置されている。一般に、上記の記録ヘッド部 1 内の主磁極部 11、補助磁極部 12、接続部 13、薄膜コイル 14、ヨーク部 15および記 録ヘッド部シールド層 16等の構成要素は、非磁性絶縁層により覆われている力 図 2ではこの非磁性絶縁層の記載を省略する。
[0033] 図 2の磁気ヘッド 10にお 、て、記録媒体上の記録層に情報を記録した 、場合、前 述の図 1の垂直磁気記録ヘッドとほぼ同様に、主磁極部 11の近傍の薄膜コイル 14 に電流を流して所定の磁界を生成する。この薄膜コイル 14にて生成された磁界は、 ョーク部 15を介して主磁極部 11を通過し、記録媒体の磁気記録面に垂直な方向の 記録磁界として記録層に印加される。さらに、記録層から外部に出てくる磁界は、補 助磁極部 12に吸収される。上記のヨーク部 15、主磁極部 11、記録媒体、補助磁極 部 12および接続部 13により磁気回路が形成される。この磁気回路を利用して、記録 媒体の磁気記録面に垂直な方向の磁化 (情報)を記録層に記録することができる。
[0034] さらに、図 2の磁気ヘッド 10において、再生ヘッド部 2は、アルチック（Al O -TiO)
2 3 等のセラミック材料よりなる非磁性基板 23上に形成された磁性材料よりなる下部シー ルド層 22と、この下部シールド層 22の上に非磁性絶縁層（図示されていない）を介し て形成された磁気抵抗効果素子（通常、 MR (Magnetoresistance effect)素子と略記 される）等の再生ヘッド素子 20と、この再生ヘッド素子 20の上に非磁性絶縁層（図示 されていない）を介して形成された磁性材料よりなる上部シールド層 21とを有する。 上部シールド層 21および下部シールド層 22は、外部からの浮遊磁界が再生ヘッド 素子内に侵入するのを抑制する機能を有しており、その厚みは、それぞれ例えば 1 〜2 m (ミクロンメータ)である。上記の再生ヘッド素子として、異方性磁気抵抗効果 素子 (AMR (Anisotropic Magnetoresistance effect)素子とも称す 八巨大磁気抵 f几 効果素子（GMR (Giant Magnetoresistance effect)素子とも呼ばれる）、またはトンネ ル磁気抵抗効果素子（TMR (Tunneling Magnetoresistance effect)素子とも呼ばれる )等の磁気抵抗効果を示す感磁性膜を用いた素子を用いることができる。
[0035] さらに、再生ヘッド部 2の上部シールド層 20の上に非磁性絶縁層（図示されていな い）が形成されており、この非磁性絶縁層の上に、記録ヘッド部 1の補助磁極部 12が 形成されている。この補助磁極部 12の上部には、前述のような薄膜コイル 14、接続 部 13、ヨーク部 15、主磁極部 11および記録ヘッド部シールド層 16が形成されている
[0036] 磁気ディスク装置等のディスク装置においては、図 2に示したような記録ヘッド部 1 ( すなわち、単磁極型の垂直磁気記録ヘッド)を用いて記録媒体上の磁気記録面の任 意の位置に情報を記録したり、図 2に示したような再生ヘッド部 2を用 V、て上記磁気 記録面の任意の位置の情報を再生したりすることができる。
[0037] ここで、磁気ディスク装置等の磁気記録装置では、ディスク等の記録媒体の単位面 積当たりの記録容量を多くするために、記録媒体の面記録密度を大きくする必要が ある。この面記録密度を大きくするためには、ディスク等の記録媒体のトラックの長さ 方向（すなわち、ディスク等の回転方向）に対する線記録密度と、トラックの幅方向（ すなわち、ディスク等の半径方向）に対するトラック密度とを向上させる必要がある。 一般に、ディスク等の記録媒体は、磁気ヘッドによるアクセスが可能な複数の同心 円状のトラックにより構成されている。さらに、各々のトラックは、複数の記録領域に区 分されている。この複数の記録領域の各々は、複数のビットにより構成されており、「 セクタ」と呼ばれる。代表的に、現在使用されている記録媒体のトラックの 1ビットの長 さは、 50〜70 mであり、トラックの幅は 200nm (ナノメートル）である。
[0038] 図 3は、図 2の磁気ヘッドにおける再生ヘッド部の構成を拡大して示す断面図であ る。ここでは、図 2の再生ヘッド部 1の主要部が拡大された状態で、磁気ヘッドのへッ ド浮上面に沿った断面図が図示されている。
[0039] 図 3の再生ヘッド部 1は、図 2で説明したように、非磁性基板 23上に形成された磁 性材料よりなる下部シールド層 22と、この下部シールド層 22の上に非磁性絶縁層を 介して形成された MR素子等の再生ヘッド素子 20と、この再生ヘッド素子 20の上に 非磁性絶縁層を介して形成された磁性材料よりなる上部シールド層 21とを有する。
[0040] さらに、再生ヘッド素子 20の両端部には、非磁性の導電性材料よりなる一対の電 極 25— 1、 25— 2が接続されており、この一対の電極 25— 1、 25— 2には、非磁性の 導電性材料よりなるリード端子部 26— 1、 26— 2がそれぞれ接続されている。これら のリード端子部 26— 1、 26— 2および一対の電極 25— 1、 25— 2から再生ヘッド素子 20へ所定の電流を供給することにより、 MR素子等の再生ヘッド素子 20を用いて、 記録媒体の磁気記録面に記録されている情報を読み出して再生することが可能にな る。
[0041] 図 3に示すように、従来の垂直磁気記録方式の磁気ヘッドでは、再生ヘッド素子 20 のヘッド浮上面の形状は矩形になっている。この場合、再生ヘッド部 2 (図 2参照）と 記録媒体の磁気記録面との間の設けられて!/、るリードギャップの形状は、再生ヘッド 素子 20の形状により決まっているので、同様に矩形になる。
[0042] 図 4は、湾曲して記録された磁化パターンと理想的な磁化パターンとを拡大して示 す磁ィ匕パターン図である。
[0043] 図 2に示したような従来の垂直磁気記録方式の磁気ヘッドを用いて、記録層と裏打 ち層とが積層された記録媒体に対して垂直磁気記録方式の情報記録を行う場合、記 録ヘッド部 1 (図 2参照）の主磁極部 11 (図 2参照)から記録媒体の記録面に印加され る記録磁界強度の分布は、長手磁気記録方式の情報記録の場合と大幅に異なって いる。より詳しくいえば、垂直磁気記録方式の情報記録を行う場合の記録磁界強度 の等高線は、主磁極部 11の中心部を最大強度として同心円状に分布し、等高線の 外側ほど膨らんだ分布を示している。それゆえに、記録媒体上の磁気記録面の磁ィ匕 状態を決定するトレーリング側の記録磁界強度の分布は湾曲した形状になる。
[0044] このような記録磁界分布を有する記録ヘッド部 1を用いて、ディスク等の記録媒体に 情報の書き込みを行った場合、磁気力顕微鏡（MFM (Magnetic Force Microscopy )とも呼ばれる)等のイメージを利用して磁化パターンを観察した場合の磁化パターン MPの状態を拡大して図 4に示す。さらに、図 4の（a)は、従来の垂直磁気記録方式 の磁気ヘッドにより湾曲して記録された磁ィ匕パターン MPを示しており、図 4の（b)は 、理想的な磁ィ匕パターン MPを示している。なお、図 4では、磁気記録面に垂直な方 向の磁ィ匕パターン MPの磁ィ匕の方向がビット単位で反転している状態を白黒コントラ ストにより表している。
[0045] 図 4の（a)に示すように、ディスクの半径方向に関していえば、ディスク上のトラック T Rの中心部において磁化パターン MPの磁化の方向が反転する位置は、トラック TR の端部にお 、て磁ィ匕パターン MPの磁ィ匕の方向が反転する位置よりもディスクの回 転方向側に位置している。このため、ディスク上の磁化パターン MPの磁化の方向が 反転した場合の反転形状が湾曲してしまう。これに対し、理想的な状態で情報の書き 込みを行った場合の磁化パターンの反転形状は、図 4の（b)に示すように、良好な白 黒コントラストを有する直線的な形状 (矩形の形状）になる。
[0046] 図 4の（a)に示したような湾曲した形状の磁ィ匕パターンに対して、リードギャップの形 状が矩形のタイプの再生ヘッド部により情報を再生する場合、ディスクの半径方向に 対するトラック TRの端部の部分で前のビットの一部を再生してしまうことになる。この ため、従来の垂直磁気記録方式の磁気ヘッドにおいては、トラック TRの端部のトラッ クエッジノイズが再生信号に混入し、再生信号の信号対雑音比（SN比）が低下すると いう問題が生じていた。これと同時に、記録媒体の線記録密度の上昇に伴い、湾曲 した形状の磁ィ匕パターンが記録されているトラックの幅が実質的に狭められて見えて しまうと 、う問題も生じて ヽた。
[0047] 以下、本発明の磁気ヘッドを含むディスク装置の構成、および本発明の実施例に 係る磁気ヘッドの構成を、添付の図面（図 5〜図 14)を参照して詳述する。
[0048] 図 5は、本発明の磁気ヘッドを含むディスク装置の機構部の概略的構成を示す平 面図であり、図 6は、上記ディスク装置の制御部の構成を示すブロック図である。
[0049] ただし、ここでは、本発明の実施例に係るディスク装置として、ハードディスク等の回 転するディスク 110に対する情報 (データ）の記録および再生を行うための本発明の 磁気ヘッド 10aを備えた磁気ディスク装置等のディスク装置 100を例示している。 この場合、磁気ヘッド 10aは、図 7〜図 14にて後述するような本発明の実施例に係 る磁気ヘッドにより構成される。この磁気ヘッド 10aは、ディスク 110の磁気記録面の 任意の位置（トラック）に情報を記録する記録ヘッド部（例えば、前述の図 1に示したよ うな従来の磁気ヘッドの記録ヘッド部 1)と、上記磁気記録面の任意の位置に記録さ れている情報を再生する再生ヘッド素子 (例えば、後述の図 7〜図 14に示すような構 造の再生ヘッド素子)を含む再生ヘッド部とを具備する。
例えば、図 5および図 6に示すディスク装置 100が、後述の図 7に示すような本発明 の第 1の実施例に係る垂直磁気記録方式の磁気ヘッドを備えて ヽる場合、当該磁気 ヘッドの再生ヘッド部において、ディスク 110の磁気記録面のトラックに記録された磁 化パターンの湾曲した形状に合わせて再生ヘッド素子を形成することによって、リー ドギャップの形状を上記磁化パターンの形状にほぼ合致させるようにして 、る。これ によって、再生ヘッド素子が、トラックの端部の部分で湾曲した形状の磁化パターン を読み取ることがなくなり、トラックの端部のトラックエッジノイズが再生されないように なるので、再生信号の SN比が増加する。
図 5および図 6に示すディスク装置 100は、大まかにいって、ディスク装置内のディ スク 110、磁気ヘッド 10a、スピンドルモータ 112およびボイスコイルモータ 114等の 機構部 102と、磁気ヘッド 10aによるデータ書き込み動作およびデータ読み出し動作 等の各種の動作を制御する制御部 103とを備えている。ここで、機構部 102を構成 する各々の構成要素はディスクェンクロージャ内に収納されており、制御部 103を構 成する電子回路系は、プリント回路アセンブリ（プリント基板)上に実装される複数の L SI (大規模集積回路)等の集積回路により作製される。上記の機構部 102には、スピ ンドル 111に結合されるスピンドルモータ 112によって回転駆動される単一または複 数のハードディスク等の回転するディスク 110が同軸上に設けられている。
[0050] 上記のスピンドル 111およびスピンドルモータ 112は、ディスク 110を回転可能に駆 動するディスク駆動部の主要部を構成する。スピンドルモータ 112の動作は、制御部 103のサーボコントローラ 122 (図 6参照、図 6では SVCと略記する）により制御されて いる。
[0051] ディスク 110の表面 (または裏面）の磁気記録面には、複数のトラック（または複数の シリンダ）が形成されており、このトラックの任意の位置 (セクタともよばれる）に所定の データに対応するデータパターンが書き込まれている。
[0052] ここで、「シリンダ」とは、複数のディスクが積層されて配置されている場合に、各々 のディスク上で複数の磁気ヘッドによって同時にアクセスすることが可能な垂直方向 の複数のトラックの集合体 (すなわち、シリンダ状の複数のトラック）を指し示す用語で ある。
[0053] より詳しくいえば、サーボ面サーボ方式を用いたディスク装置では、複数のディスク の内、いずれか一つのディスクの磁気記録面力 サーボ制御用のサーボ信号に対応 するサーボ信号パターンが形成されたサーボ面になっており、他のディスクの磁気記 録面は、全てデータパターンが形成されたデータ面になっている。また一方で、デー タ面サーボ方式を用いたディスク装置では、複数のディスクの各々の磁気記録面に、 データパターンおよびサーボ信号パターンの両方が形成されている。最近は、後者 のデータ面サーボ方式を用いたディスク装置が一般に使用される傾向にある。
[0054] 前述のように、図 5のディスク装置 100においては、ディスク 110の磁気記録面の任 意の位置にデータを書き込むと共に、上記磁気記録面の任意の位置に書き込まれ ているデータを読み出すための磁気ヘッド 10aが設けられている。この磁気ヘッド 10 aは、ヘッド支持用のアーム 117の先端に実装されている。このアーム 117は、サーボ コントローラ 122 (図 6参照）により制御されるボイスコイルモータ 114によって、デイス ク 110の内周部 (インナ側）の位置と外周部（ァウタ側）の位置との間を往復移動する ように駆動される。これによつて、ディスク 110の磁気記録面でデータが書き込まれて いる全てのデータ領域に対するアクセスを行うことが可能になる。ここで、アーム 117 の往復移動がスムーズに行えるようにするために、ボイスコイルモータ 114の中心部 にピボットベアリング 130が取り付けられている。上記のアーム 117、ボイスコイルモー タ 114およびピボットベアリング 130は、磁気ヘッド 10aを駆動するヘッド駆動部の主 要部を構成する。
[0055] 例えば、ボイスコイルモータ 114によってアーム 117が矢印 Bの方向に回転すること により、磁気ヘッド 10aがディスク 110の半径方向に移動し、所望のトラックを走査す ることが可能になる。ボイスコイルモータ 114およびアーム 117を含む構成要素は、 ヘッドァクチユエータともよばれている。さらに、このへッドアクチユエ一タにはフレキシ ブルプリント基板（通常、 FPC (Flex¾le Printed Circuit)と略記される） 131が取り付 けられており、このフレキシブルプリント基板 131を経由して、ボイスコイルモータ 114 および磁気ヘッド 10aの動作を制御するためのサーボ信号 Sdv (図 6参照）が供給さ れる。
[0056] ディスク 110の外周部には、ランプ機構 118が配置されており、アーム 117の先端 に係合して磁気ヘッド 10aをディスク 110から離間させて保持するようになっている。
[0057] さらに、ディスク装置 100では、ディスク装置 100の制御部 103 (図 6参照）と外部の ホストプロセッサ等の上位システム 9 (図 6参照）とを接続するためのインタフェースコ ネクタ（図示されて 、な 、）が設けられて！/、る。
[0058] つぎに、図 6を参照しながら、本発明の実施例に係るディスク装置の制御部の構成 を詳しく説明する。
[0059] 図 6に示すように、磁気ヘッド 10aによりディスク 110から読み取られた再生信号は、 ディスクェンクロージャ内のヘッド IC119に供給され、ヘッド位置検出部 120により 検出 ·増幅された後に制御部 103に供給される。
[0060] 図 6に示す制御部 103において、ヘッド IC119により供給された再生信号 Srから 、データ情報およびサーボ情報 Psを復調するリードチャネル（図 3では、 RDCと略記 する） 121と、このリードチャネル 121から出力されるサーボ情報 Psに基づいてデータ の読み出し Z書き込みに関連する全ての動作を制御するマイクロプロセッサユニット (図 6では、 MPUと略記する） 4と力 プリント回路アセンブリ上に実装されている。上 記のサーボ情報 Psの中から、磁気ヘッド 10aのディスク面上のトラック位置に関する 位置情報を取り出すことができる。
[0061] さらに、図 6に示す制御部では、ディスク装置 100の外部のホストプロセッサ等の上 位システム 9から発行されるコマンドに従ってディスク装置 100の動作を制御するハ ードディスクコントローラ（図 3では、 HDCと略記する） 5と、データの読み出し Z書き 込み等を実行するためのプログラムを格納する ROM (Read-Only Memory) 6と、読 み出し Z書き込みの対象となるデータを一時的に記憶する RAM (Random Access M emory) 7と、スピンドルモータ 112およびボイスコイルモータ 114の動作を制御するサ ーボコントローラ 122と力 プリント回路アセンブリ上に実装されている。好ましくは、 R AM7として、高速大容量のダイナミック RAM (通常、 DRAMと略記される）が使用さ れる。
[0062] 上記のような構成の制御部において、上位システム 9からデータ書き込み用のライト コマンドが発行された場合、 MPU4は、 ROM6に予め記憶されているプログラム（プ ログラム関連情報 Sc)に従って動作し、リードチャネル制御信号をリードチャネル 121 に送出する。このリードチャネル 121は、読み出し Z書き込み用のデータ信号 (RZ W DATA)に基づいて、書き込み信号 Swをヘッド IC119に送出する。このヘッド IC119は、書き込み信号 Swを増幅して磁気ヘッド 10aに送出する。 [0063] また一方で、上位システム 9からデータ読み出し用のリードコマンドが発行された場 合、 MPU4は、 ROM6に予め記憶されているプログラム（プログラム関連情報 Sc)に 従って動作し、ハードディスク制御信号 S—HDCをヘッド IC119に送出する。この ヘッド IC119は、磁気ヘッド 10aから出力される再生信号を増幅してリードチャネル 121に送出する。ここで、リードチャネル 121は、書き込み Z読み出し用のデータ信 号 (RZW DATA)に基づ!/、て、再生信号 Srがディスク面上の正し!/、位置のセクタ 力 読み出されているか否かを確認し、当該セクタの位置に関する位置情報を含む サーボ情報 Psを MPU4に送出する。
[0064] さらに、 MPU4は、上位システム 9からの各種制御信号およびサーボ情報 Psに基 づ 、て、ボイスコイルモータ 114の動作を制御するための VCM制御信号 S -VCM を生成し、サーボコントローラ 122に送出する。この VCM制御信号 S— VCMをもとに 生成されるボイスコイルモータ用のサーボ信号 Sdvが、ドライバ 123を介してボイスコ ィルモータ 114に供給される。そして、このサーボ信号 Sdvに従ってボイスコイルモー タ 114が起動し（ボイスコイルモータ 114に電流 I— VCMが流れ）、磁気ヘッド 10aを 指定された位置にシークさせる等の動作が実行される。これと同時に、 VCM制御信 号 S— VCMをもとに生成されるスピンドルモータ用のサーボ信号 Sdsが、ドライバ 12 4を介してスピンドルモータ 112に供給される。そして、このサーボ信号 Sdsに従って スピンドルモータ 112が起動し (スピンドルモータ 112に電流 I— DCMが流れ）、ディ スク 110が回転駆動される。
[0065] 上記のような制御部の構成は、基本的に、一般に使用されているディスク装置の制 御部の構成と同じである。
[0066] さらに、図 5および図 6の実施例に係るディスク装置では、コンピュータ読み取り可 能な記録媒体 (または記憶媒体)を使用して図 6の制御部を動作させる場合、上記の ようなプログラムの内容を保持している記録媒体 (例えば、ディスク装置 100内のハー ドディスク等のディスク 110)を用意することが好ましい。なお、このような記録媒体は、 上記したものに限らず、フロッピィディスクや MO (Magneto-Optical Disk:光磁気ディ スク）や CD— R (Compact Disk— Recordable)や CD— ROM (Compact Disk Read— onl y Memory)等の可搬形媒体、その他の固定形媒体など種々の記録媒体の形態で提 供可能なものである。
[0067] 図 5および図 6の実施例に係るディスク装置によれば、後述の図 7に示すような構造 の再生ヘッド素子（または、図 8〜図 14のいずれかに示すような構造の再生ヘッド素 子）を使用することによって、リードギャップの形状をディスクの磁気記録面の磁化パ ターンの形状にほぼ合致させるようにすることができる。それゆえに、再生ヘッド素子 力 トラックの端部の部分で湾曲した形状の磁化パターンを読み取ることがなくなり、 再生信号の SN比が増加する。
[0068] それゆえに、ディスク装置内のディスクのトラックの長さ方向に対する線記録密度、 および、当該トラックの幅方向に対するトラック密度が増加し、全体として、ディスクの 面記録密度を増加させることが可能になる。
[0069] 図 7は、本発明の第 1の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図である。ただ し、ここでは、本発明の第 1の実施例に係る垂直磁気記録方式の磁気ヘッド 10aの中 で、特徴的な部分である再生ヘッド素子 3の構造を簡略ィ匕して示す。
[0070] 図 4に基づいて説明したように、ディスクの半径方向に関していえば、ディスク上のト ラック TRの中心部において磁ィ匕パターン MPの磁ィ匕の方向が反転する位置は、トラ ック TRの端部において磁ィ匕パターン MPの磁ィ匕の方向が反転する位置よりもデイス クの回転方向側に位置している。このため、ディスク上の磁化パターン MPの磁化の 方向が反転した場合の反転形状が湾曲してしまう。このような湾曲した形状の磁ィ匕パ ターン MPを再度図 7に示す。
[0071] 図 7に示すような湾曲した形状の磁ィ匕パターン MPに対して、リードギャップの形状 が矩形であるような従来の磁気ヘッドの再生ヘッド素子 20により情報を再生する場合 、ディスクの半径方向に対するトラック TRの端部の部分で前のビットの一部を再生し てしまうことになる。このため、従来の磁気ヘッドの再生ヘッド素子 20においては、トラ ック TRの端部のトラックエッジノイズが再生信号に混入し、再生信号の SN比が低下 する。
これに対し、図 7の第 1の実施例に係る磁気ヘッド 10aにおいては、磁化パターン M Pの湾曲した形状に合わせて、湾曲した形状の再生ヘッド素子 3を形成することによ つて、再生ヘッド素子 3と磁気記録面との間のリードギャップの形状を磁ィ匕パターン M Pの形状にほぼ合致させるようにして 、る。
[0072] それゆえに、図 7の第 1の実施例に係る磁気ヘッド 10aでは、再生ヘッド素子 3が、ト ラック TRの端部の部分で湾曲した形状の磁化パターンを読み取ることがなくなる。こ の結果、トラック TRの端部のトラックエッジノイズが再生されないようになるので、再生 信号の SN比が増加する。
一般に、再生ヘッド素子 3の寸法の許容誤差範囲は、記録ヘッド部内の主磁極部（ 例えば、図 2参照）の寸法の許容誤差範囲よりも大きくなつているので、図 7のような 湾曲した形状の再生ヘッド素子 3を形成することは技術的に容易である。
[0073] 図 8は、本発明の第 2の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図である。ただ し、ここでは、本発明の第 2の実施例に係る垂直磁気記録方式の磁気ヘッド 10aの中 で、特徴的な部分である再生ヘッド素子 3aおよび磁気シールド部材 3bの構造を簡 略化して示す。
図 8の第 2の実施例に係る磁気ヘッド 10aにおいては、再生ヘッド部の上部シール ド層（図 3参照）および下部シールド層（図 3参照）の一部を磁気シールド部材 3bによ り構成し、磁化パターン MP (図 7参照）の湾曲した形状に合わせて、磁気シールド部 材 3bの一部に湾曲した形状の窓部 3cを形成している。さらに、磁気シールド部材 3b の窓部 3c以上の寸法を有する再生ヘッド素子 3aを形成し、この再生ヘッド素子 3aと 磁気シールド部材 3bとを張り合わせる等の方法によって両者を組み合わせるようにし ている。このような構造では、磁化パターン MP (図 7参照）により発生する磁束は、再 生ヘッド素子 3aの窓部 3cの部分でしか読み取ることができないようになっているので 、結果的に、再生ヘッド素子 3aと磁気記録面との間のリードギャップの形状を磁化パ ターン MP (図 7参照）の形状にほぼ合致させることができるようになる。なお、図 8で は、再生ヘッド素子 3aは矩形の形状を有しているが、磁気シールド部材 3bの窓部 3c 以上の寸法を有するものであれば、どのような形状の再生ヘッド素子を用いてもよい
[0074] 図 8の第 2の実施例に係る磁気ヘッド 10aによれば、前述の第 1の実施例（図 7参照 )の場合と同様に、再生ヘッド素子 3aが、トラックの端部の部分で湾曲した形状の磁 化パターンを読み取ることがなくなり、トラックの端部のトラックエッジノイズが再生され ないようになるので、再生信号の SN比が増加する。この場合、湾曲した形状の再生 ヘッド素子をわざわざ形成する必要がなくなり、従来と同様の矩形の再生ヘッド素子 を使用することが可能である。
[0075] 図 9は、本発明の第 3の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図である。ただ し、ここでは、本発明の第 3の実施例に係る垂直磁気記録方式の磁気ヘッド 10aの中 で、特徴的な部分である再生ヘッド素子 30の構造を簡略ィ匕して示す。
[0076] 図 9の第 3の実施例に係る磁気ヘッド 10aにおいては、再生ヘッド素子 30を N個（（ ここで、 Nは 2以上の任意の正の整数）の再生ヘッド素子部に分割し、磁化パターン MP (図 7参照）の湾曲した形状に合わせて、 N個の再生ヘッド素子部を全体として湾 曲した形状に並べている。例えば、図 9の再生ヘッド素子 30においては、 5個の再生 ヘッド素子部 30—1、 30- 2, 30- 3, 30— 4および 30— 5に分割した例が示されて いるが、本発明はこれに限定するものではない。さらに、磁化パターン MP (図 7参照 )の湾曲した形状に合わせて、相隣り合う再生ヘッド素子部の間を複数の電極 31— 1 、 31 - 2, 31— 3および 30— 4により接続することによって、再生ヘッド素子 30と磁気 記録面との間のリードギャップの形状を磁化パターン MP (図 7参照）の形状にほぼ合 致させるようにしている。
[0077] 図 9の第 3の実施例に係る磁気ヘッド 10aによれば、前述の実施例（図 7および図 8 参照）の場合と同様に、複数の再生ヘッド素子部からなる再生ヘッド素子 30が、トラッ クの端部の部分で湾曲した形状の磁化パターン MP (図 7参照）を読み取ることがなく なり、トラックの端部のトラックエッジノイズが再生されないようになるので、再生信号の SN比が増加する。
上記の第 3の実施例では、コア幅の小さな再生ヘッド素子部を互いに接続すること で全体として湾曲した形状の再生ヘッド素子 30を形成して ヽるので、リードギャップ の形状を磁化パターンの形状に合致させることが比較的容易に行われる。
[0078] 図 10は、本発明の第 4の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図であり、図 1 1は、図 10の実施例においてピエゾ素子 (圧電素子）を制御するための構成を示す ブロック図である。ただし、ここでは、本発明の第 4の実施例に係る垂直磁気記録方 式の磁気ヘッド 10aの中で、特徴的な部分である再生ヘッド素子 30の構造、および 、この再生ヘッド素子 30を制御するための電子回路系の構成を簡略ィ匕して示す。 図 10の第 4の実施例に係る磁気ヘッド 10aにおいては、前述の図 9の実施例の場 合と同様に、再生ヘッド素子 32を N個の再生ヘッド素子部に分割し、磁化パターン MP (図 7参照）の湾曲した形状に合わせて、 N個の再生ヘッド素子部を全体として湾 曲した形状に並べている。例えば、図 10の再生ヘッド素子 30においては、 5個の再 生ヘッド素子部 32—1、 32- 2, 32- 3, 32— 4および 32— 5に分割した例が示され ているが、本発明はこれに限定するものではない。さらに、磁ィ匕パターン MP (図 7参 照）の湾曲した形状に合わせて、相隣り合う再生ヘッド素子部の間を複数の電極 33 —1、 33- 2、 33— 3および 33— 4により接続し、かつ、相隣り合う再生ヘッド素子部 の間を複数のピエゾ素子 33— la、 33— lb、 33— 2a、 33— 2b、 33— 3a、 33— 3b、 33— 4aおよび 33— 4b【こより接続して!/、る。
さらに、本発明の第 4の実施例においては、図 11に示すように、各々の再生ヘッド 素子部により磁化パターン (図 7参照)の情報を再生して得られる再生信号 Srの品質 を判定する信号品質判定回路 40と、この信号品質判定回路 40により再生信号 Srの 品質判定結果として出力される電圧に応じて、各々の再生ヘッド素子部の対応する ピエゾ素子を制御するピエゾ制御回路 41とが設けられて 、る。このピエゾ制御回路 4 1は、リード端子部 LEを介して各々の再生ヘッド素子部の対応するピエゾ素子に接 続される。
例えば、図 11では、相隣り合う再生ヘッド素子部 32— k、 32— k+ 1 (ここで、 kは、 l≤k≤ (N—l)の任意の正の整数）の間を、電極 33— kおよびピエゾ素子 33— ka、 33— kbにより接続し、さらに、このピエゾ素子 33— ka、 33— kbをリード端子部 LEを 介してピエゾ制御回路 41に接続する例が図示されて 、る。
さらに、図 10および図 11の第 4の実施例においては、各々の再生ヘッド素子部に より磁化パターン (図 7参照)の情報を再生して得られる再生信号 Srの品質を判定し 、この再生信号 Srの品質判定結果として出力される電圧に応じて、各々の再生へッ ド素子部の対応するピエゾ素子の寸法を変化させることによって、再生ヘッド素子 32 と磁気記録面との間のリードギャップの形状を磁化パターン MP (図 7参照）の形状に ほぼ合致させるようにして 、る。 [0080] 好ましくは、図 11の信号品質判定回路 40およびピエゾ制御回路 41を含む電子回 路系は、前述の図 6のディスク装置の制御部を構成する電子回路系と同一のプリント 基板上に実装される。さらに、図 11の信号品質判定回路 40およびピエゾ制御回路 4 1を含む電子回路系は、前述の図 6のディスク装置の制御部と同様に、集積回路によ り作製される c
図 10および図 11の第 4の実施例によれば、 N個に分割されたコア幅の小さな再生 ヘッド素子部を並べ、各々の再生ヘッド素子部を電極およびピエゾ素子により接続し 、さらに、各々の再生ヘッド素子部による再生信号の品質を判定し、この判定結果に 応じて対応するピエゾ素子の寸法をそれぞれ変化させることによって、磁化パターン に対して最適なリードギャップの形状を実現するようにしている。したがって、トラック の端部のトラックエッジノイズが最小になるようにリードギャップの形状を調整すること が可能になり、前述の実施例（図 7〜図 9参照）の場合よりも再生信号の SN比が大幅 に向上する。
[0081] 図 12は、本発明の第 5の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図である。た だし、ここでは、本発明の第 5の実施例に係る垂直磁気記録方式の磁気ヘッド 10aの 中で、特徴的な部分である再生ヘッド素子 34および一対の電極 35— 1、 35— 2の構 造を簡略化して示す。
図 12の第 5の実施例に係る磁気ヘッド 10aにおいては、磁ィ匕パターン MP (図 7参 照）の湾曲した形状を考慮して、再生ヘッド素子 34の両端の電極 35— 1、 35— 2の 一部を延長し、この延長された電極の部分が、再生ヘッド素子 34の 2つの角の部分 でほぼ三角形の形状になるようにしている。さらに、このような形状の電極 35— 1、 35 —2に再生ヘッド素子 34を接続するようにしている。一般に、電極 35— 1、 35— 2は 非磁性の導電材料により構成されているので、磁化パターン MP (図 7参照）により発 生する磁束は、図 12に示すような湾曲した形状に近い形状の再生ヘッド素子 34によ り読み取られる。この結果、再生ヘッド素子 34と磁気記録面との間のリードギャップの 形状を磁化パターン MP (図 7参照）の形状にほぼ合致させることができるようになる。
[0082] 図 12の第 5の実施例に係る磁気ヘッド 10aによれば、前述の実施例（図 7〜図 11 参照）の場合と同様に、再生ヘッド素子 34が、トラックの端部の部分で湾曲した形状 の磁ィ匕パターンを読み取ることがなくなり、トラックの端部のトラックエッジノイズが再生 されな 、ようになるので、再生信号の SN比が増加する。
図 13は、本発明の第 6の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図である。た だし、ここでは、本発明の第 6の実施例に係る垂直磁気記録方式の磁気ヘッド 10aの 中で、特徴的な部分である再生ヘッド素子 36および電極 37— 1、 37— 2の構造を簡 略化して示す。
図 13の第 6の実施例に係る磁気ヘッド 10aにおいては、磁ィ匕パターン MP (図 7参 照）の形状に合わせて、非磁性の導電材料よりなる電極部材 (37—1、 37— 2)の一 部に窓部 37— 3を形成し、電極部材（37— 1、 37— 2)のほぼ中心部で上記電極部 材を 2つの部分に分断している。さらに、電極部材（37— 1、 37— 2)の窓部 37— 3以 上の寸法を有する再生ヘッド素子 36と、 2つの部分に分断された電極部材（37— 1、 37- 2)とを張り合わせる等の方法によって両者を組み合わせるようにして!/、る。この ような構造では、磁化パターン MP (図 7参照）により発生する磁束は、再生ヘッド素 子 34の窓部 37— 3の部分でしか読み取ることができな 、ようになって 、るので、結果 的に、再生ヘッド素子 36と磁気記録面との間のリードギャップの形状を磁ィ匕パターン MP (図 7参照）の形状にほぼ合致させることができるようになる。なお、図 13では、再 生ヘッド素子 34は矩形の形状を有している力 電極部材（37—1、 37— 2)の窓部 3 7— 3以上の寸法を有するものであれば、どのような形状の再生ヘッド素子を用いて ちょい。
図 13の第 6の実施例に係る磁気ヘッド 10aによれば、前述の実施例（図 7〜図 12 参照）の場合と同様に、再生ヘッド素子 36が、トラックの端部の部分で湾曲した形状 の磁ィ匕パターンを読み取ることがなくなり、トラックの端部のトラックエッジノイズが再生 されないようになるので、再生信号の SN比が増加する。この場合、湾曲した形状の 再生ヘッド素子をわざわざ形成する必要がなくなり、従来と同様の矩形の再生ヘッド 素子を使用することが可能である。
図 14は、本発明の第 7の実施例に係る磁気ヘッドの構成を示す概略図である。た だし、ここでは、本発明の第 7の実施例に係る垂直磁気記録方式の磁気ヘッド 10aの 中で、特徴的な部分である再生ヘッド素子 38、第 1の電極 39— 1、 39— 2および第 2 の電極 39— 3の構造を簡略化して示す。
図 14の第 7の実施例に係る磁気ヘッド 10aにおいては、磁ィ匕パターン MP (図 7参 照）の湾曲した形状を考慮して、再生ヘッド素子 38の両端に位置する第 1の電極 39 1、 39— 2の一部を延長し、この延長された電極の部分が、再生ヘッド素子 38の一 方の側における角の部分でほぼ三角形の形状になるようにしている。さらに、再生へ ッド素子の他方の側の部分に、ほぼ台形の形状を有する第 2の電極 39— 3を形成し ている。さらに、第 1の電極 39— 1、 39— 2および第 2の電極 39— 3に再生ヘッド素 子 34を接続すると共に、第 1の電極 39— 1、 39— 2のいずれか一方（図 14では、左 側の第 1の電極 39— 1)と第 2の電極 39— 3とを接続するようにしている。一般に、第 1および第 2の電極 39— 1、 39— 2および 39— 3は非磁性の導電材料により構成さ れているので、磁化パターン MP (図 7参照）により発生する磁束は、図 14に示すよう な湾曲した形状に近い形状の再生ヘッド素子 38により読み取られる。この結果、再 生ヘッド素子 38と磁気記録面との間のリードギャップの形状を磁ィ匕パターン MP (図 7 参照）の形状にほぼ合致させることができるようになる。
[0084] 図 14の第 7の実施例に係る磁気ヘッド 10aによれば、前述の実施例（図 7〜図 13 参照）の場合と同様に、再生ヘッド素子 38が、トラックの端部の部分で湾曲した形状 の磁ィ匕パターンを読み取ることがなくなり、トラックの端部のトラックエッジノイズが再生 されないようになるので、再生信号の SN比が増加する。この場合、再生ヘッド素子 3 8の形状は、前述の図 13の実施例の場合よりも磁化パターン MP (図 7参照）の形状 に近似しているので、前述の図 13の実施例の場合よりも再生信号の SN比が向上す る。この場合、湾曲した形状の再生ヘッド素子をわざわざ形成する必要がなくなり、従 来と同様の矩形の再生ヘッド素子を使用することが可能である。
[0085] 図 7〜図 14に示したような構造の再生ヘッド素子をディスク装置に適用することによ つて、ディスク装置の磁気ヘッド内の再生ヘッド素子力 トラックの端部の部分で湾曲 した形状の磁化パターンを読み取ることがなくなり、再生信号の SN比が増加する。こ の結果、ディスク装置内のディスクのトラックの長さ方向に対する線記録密度、および 、当該トラックの幅方向に対するトラック密度が増加し、全体として、ディスクの面記録 密度を増加させることが可能になる。 本発明は、ディスク等の記録媒体のさらなる高密度化に対応するために、特に垂直 磁気記録方式を用いて、記録媒体の磁気記録面に記録されて 、る情報を再生する 再生ヘッド素子を有する磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置 等のディスク装置に適用され得る。

Claims

請求の範囲
[1] 記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記磁気 記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再生 ヘッド部とを有する磁気ヘッドにぉ ヽて、
前記記録媒体の前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて前 記再生ヘッド素子を形成することによって、前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面と の間のギャップの形状を前記磁ィ匕パターンの形状にほぼ合致させるようにしたことを 特徴とする磁気ヘッド。
[2] 記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記磁気 記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再生 ヘッド部とを有する磁気ヘッドにぉ ヽて、
前記記録媒体の前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて、 磁気シールド部材の一部に窓部を形成し、前記磁気シールド部材の前記窓部以上 の寸法を有する再生ヘッド素子と、前記磁気シールド部材とを組み合わせることによ つて、前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化パ ターンの形状にほぼ合致させるようにしたことを特徴とする磁気ヘッド。
[3] 記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記磁気 記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再生 ヘッド部とを有する磁気ヘッドにぉ ヽて、
前記再生ヘッド素子を複数の再生ヘッド素子部に分割し、前記記録媒体の前記任 意の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて前記複数の再生ヘッド素子 部を並べ、各々の前記再生ヘッド素子部を電極により接続することによって、前記再 生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化パターンの形状 にほぼ合致させるようにしたことを特徴とする磁気ヘッド。
[4] 記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記磁気 記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再生 ヘッド部とを有する磁気ヘッドにぉ ヽて、
前記再生ヘッド素子を複数の再生ヘッド素子部に分割し、前記記録媒体の前記任 意の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて前記複数の再生ヘッド素子 部を並べ、各々の前記再生ヘッド素子部を電極およびピエゾ素子により接続し、 各々の前記再生ヘッド素子部により前記情報を再生して得られる再生信号の品質 を判定し、前記再生信号の品質判定結果として出力される電圧に応じて、各々の前 記再生ヘッド素子部の対応するピエゾ素子の寸法を変化させることによって、前記再 生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化パターンの形状 にほぼ合致させるようにしたことを特徴とする磁気ヘッド。
[5] 記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記磁気 記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再生 ヘッド部とを有する磁気ヘッドにぉ ヽて、
前記記録媒体の前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に基づいて、 前記再生ヘッド素子の両端の電極の一部が、前記再生ヘッド素子の角の部分で略 三角形の形状になるように当該電極を形成し、当該電極に前記再生ヘッド素子を接 続することによって、前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状 を前記磁化パターンの形状にほぼ合致させるようにしたことを特徴とする磁気ヘッド。
[6] 記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記磁気 記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再生 ヘッド部とを有する磁気ヘッドにぉ ヽて、
前記記録媒体の前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて、 電極部材の一部に窓部を形成し、前記電極部材のほぼ中心部で前記電極部材を 2 つの部分に分断し、前記電極部材の前記窓部以上の寸法を有する再生ヘッド素子 と、 2つの部分に分断された前記電極部材とを組み合わせることによって、前記再生 ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化パターンの形状に ほぼ合致させるようにしたことを特徴とする磁気ヘッド。
[7] 記録媒体の磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記磁気 記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む再生 ヘッド部とを有する磁気ヘッドにぉ ヽて、
前記記録媒体の前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に基づいて、 前記再生ヘッド素子の両端の第 1の電極の一部力 前記再生ヘッド素子の一方の側 における角の部分で略三角形の形状になるように当該第 1の電極を形成し、かつ、 前記再生ヘッド素子の他方の側の部分に、略台形の形状を有する第 2の電極を形成 し、前記第 1の電極および前記第 2の電極に前記再生ヘッド素子を接続することによ つて、前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化パ ターンの形状にほぼ合致させるようにしたことを特徴とする磁気ヘッド。
[8] ディスクを回転可能に駆動するディスク駆動部と、
前記ディスクの磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記 磁気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む 再生ヘッド部とを有する磁気ヘッドと、
前記ディスクの内周部の位置と外周部の位置との間を往復移動するように前記磁 気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
前記磁気ヘッドを用いて前記ディスクの前記任意の位置に情報を記録する動作、 および、前記ディスクの前記任意の位置に記録されて ヽる情報を再生する動作を含 む各種の動作を制御する制御部とを備えたディスク装置において、
前記ディスクの前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて前記 再生ヘッド素子を形成することによって、前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面との 間のギャップの形状を前記磁化パターンの形状にほぼ合致させるようにしたことを特 徴とするディスク装置。
[9] ディスクを回転可能に駆動するディスク駆動部と、
前記ディスクの磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記 磁気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む 再生ヘッド部とを有する磁気ヘッドと、
前記ディスクの内周部の位置と外周部の位置との間を往復移動するように前記磁 気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
前記磁気ヘッドを用いて前記ディスクの前記任意の位置に情報を記録する動作、 および、前記ディスクの前記任意の位置に記録されて ヽる情報を再生する動作を含 む各種の動作を制御する制御部とを備えたディスク装置において、 前記ディスクの前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて、磁 気シールド部材の一部に窓部を形成し、前記磁気シールド部材の前記窓部以上の 寸法を有する再生ヘッド素子と、前記磁気シールド部材とを組み合わせることによつ て、前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化バタ ーンの形状にほぼ合致させるようにしたことを特徴とするディスク装置。
[10] ディスクを回転可能に駆動するディスク駆動部と、
前記ディスクの磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記 磁気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む 再生ヘッド部とを有する磁気ヘッドと、
前記ディスクの内周部の位置と外周部の位置との間を往復移動するように前記磁 気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
前記磁気ヘッドを用いて前記ディスクの前記任意の位置に情報を記録する動作、 および、前記ディスクの前記任意の位置に記録されて ヽる情報を再生する動作を含 む各種の動作を制御する制御部とを備えたディスク装置において、
前記再生ヘッド素子を複数の再生ヘッド素子部に分割し、前記ディスクの前記任意 の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて前記複数の再生ヘッド素子部 を並べ、各々の前記再生ヘッド素子部を電極により接続することによって、前記再生 ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化パターンの形状に ほぼ合致させるようにしたことを特徴とするディスク装置。
[11] ディスクを回転可能に駆動するディスク駆動部と、
前記ディスクの磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記 磁気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む 再生ヘッド部とを有する磁気ヘッドと、
前記ディスクの内周部の位置と外周部の位置との間を往復移動するように前記磁 気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
前記磁気ヘッドを用いて前記ディスクの前記任意の位置に情報を記録する動作、 および、前記ディスクの前記任意の位置に記録されて ヽる情報を再生する動作を含 む各種の動作を制御する制御部とを備えたディスク装置において、 前記再生ヘッド素子を複数の再生ヘッド素子部に分割し、前記ディスクの前記任意 の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて前記複数の再生ヘッド素子部 を並べ、各々の前記再生ヘッド素子部を電極およびピエゾ素子により接続し、 前記ディスク装置が、さらに、
各々の前記再生ヘッド素子部により前記情報を再生して得られる再生信号の品質 を判定する信号品質判定手段と、
前記ピエゾ素子を制御するピエゾ制御手段とを備え、
前記信号品質判定手段による前記再生信号の品質判定結果として出力される電 圧に応じて、各々の前記再生ヘッド素子部の対応するピエゾ素子の寸法を前記ピエ ゾ制御手段により変化させることによって、前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面と の間のギャップの形状を前記磁ィ匕パターンの形状にほぼ合致させるようにしたことを 特徴とするディスク装置。
[12] ディスクを回転可能に駆動するディスク駆動部と、
前記ディスクの磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記 磁気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む 再生ヘッド部とを有する磁気ヘッドと、
前記ディスクの内周部の位置と外周部の位置との間を往復移動するように前記磁 気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
前記磁気ヘッドを用いて前記ディスクの前記任意の位置に情報を記録する動作、 および、前記ディスクの前記任意の位置に記録されて ヽる情報を再生する動作を含 む各種の動作を制御する制御部とを備えたディスク装置において、
前記ディスクの前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に基づ 、て、前 記再生ヘッド素子の両端の電極の一部が、前記再生ヘッド素子の角の部分で略三 角形の形状になるように当該電極を形成し、当該電極に前記再生ヘッド素子を接続 することによって、前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を 前記磁化パターンの形状にほぼ合致させるようにしたことを特徴とするディスク装置。
[13] ディスクを回転可能に駆動するディスク駆動部と、
前記ディスクの磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記 磁気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む 再生ヘッド部とを有する磁気ヘッドと、
前記ディスクの内周部の位置と外周部の位置との間を往復移動するように前記磁 気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
前記磁気ヘッドを用いて前記ディスクの前記任意の位置に情報を記録する動作、 および、前記ディスクの前記任意の位置に記録されて ヽる情報を再生する動作を含 む各種の動作を制御する制御部とを備えたディスク装置において、
前記ディスクの前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に合わせて、電 極部材の一部に窓部を形成し、前記電極部材のほぼ中心部で前記電極部材を 2つ の部分に分断し、前記電極部材の前記窓部以上の寸法を有する再生ヘッド素子と、 2つの部分に分断された前記電極部材とを組み合わせることによって、前記再生へッ ド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化パターンの形状にほぼ 合致させるようにしたことを特徴とするディスク装置。
ディスクを回転可能に駆動するディスク駆動部と、
前記ディスクの磁気記録面の任意の位置に情報を記録する記録ヘッド部と、前記 磁気記録面の任意の位置に記録されている情報を再生する再生ヘッド素子を含む 再生ヘッド部とを有する磁気ヘッドと、
前記ディスクの内周部の位置と外周部の位置との間を往復移動するように前記磁 気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
前記磁気ヘッドを用いて前記ディスクの前記任意の位置に情報を記録する動作、 および、前記ディスクの前記任意の位置に記録されて ヽる情報を再生する動作を含 む各種の動作を制御する制御部とを備えたディスク装置において、
前記ディスクの前記任意の位置に記録された磁化パターンの形状に基づ 、て、前 記再生ヘッド素子の両端の第 1の電極の一部力 前記再生ヘッド素子の一方の側に おける角の部分で略三角形の形状になるように当該第 1の電極を形成し、かつ、前 記再生ヘッド素子の他方の側の部分に、略台形の形状を有する第 2の電極を形成し 、前記第 1の電極および前記第 2の電極に前記再生ヘッド素子を接続することによつ て、前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化バタ ーンの形状にほぼ合致させるようにしたことを特徴とするディスク装置。
[15] 前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化パター ンの形状にほぼ合致させるための動作に関連した電子回路系力、前記制御部を構 成する電子回路系と同一のプリント基板上に実装されることを特徴とする請求項 8か ら 14のいずれか一項に記載のディスク装置。
[16] 前記再生ヘッド素子と前記磁気記録面との間のギャップの形状を前記磁化パター ンの形状にほぼ合致させるための動作に関連した電子回路系が、集積回路により作 製されることを特徴とする請求項 8から 14のいずれか一項に記載のディスク装置。
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