JP3166181B2 - 磁気記憶装置 - Google Patents
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- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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- 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
- G11B5/54—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 into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5552—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録方式を利用し
た情報記憶装置に関し、特に媒体に書き込まれる情報の
記憶容量が、現在用いられている装置の２０倍以上でも
動作可能な磁気記憶装置に係る。
た情報記憶装置に関し、特に媒体に書き込まれる情報の
記憶容量が、現在用いられている装置の２０倍以上でも
動作可能な磁気記憶装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】１平方インチ当たり１ギガバイトを超え
る磁気記録が可能であることは、1990年にＩＢＭより発
表された。この発表（例えば チン サン エトアル
“ギガビット デンシテイー レコーデイング ユーシ
ング デュアル エレメントエムアール／インダクテイ
ブ ヘッズ オン シン フィルム デイスクス”（Ch
ing Tsang et. al.“GIGABIT DENSITY RECORDING USING
DUAL-ELEMENT MR/INDUCTIVE HEADS ON THIN-FILMDISK
S")１９９０ デジスト オブ ジ インターマグ コ
ンファレンス（DIGESTS OF THE INTERMAG CONFERENCE C
A-10））は、再生部に磁気抵抗効果型ヘッドを用いた記
録再生分離型ヘッドと薄膜スパッタ記録媒体とを組合
せ、ヘッドの浮上量を０.０５μｍ 以下まで下げた場合
にどこまで記録密度の増大が可能となるかを、エラーレ
ートの測定結果をもとに示したものであり、ヘッドのト
ラッキング等は行なっていない。よって記憶装置として
動作するものではない。
る磁気記録が可能であることは、1990年にＩＢＭより発
表された。この発表（例えば チン サン エトアル
“ギガビット デンシテイー レコーデイング ユーシ
ング デュアル エレメントエムアール／インダクテイ
ブ ヘッズ オン シン フィルム デイスクス”（Ch
ing Tsang et. al.“GIGABIT DENSITY RECORDING USING
DUAL-ELEMENT MR/INDUCTIVE HEADS ON THIN-FILMDISK
S")１９９０ デジスト オブ ジ インターマグ コ
ンファレンス（DIGESTS OF THE INTERMAG CONFERENCE C
A-10））は、再生部に磁気抵抗効果型ヘッドを用いた記
録再生分離型ヘッドと薄膜スパッタ記録媒体とを組合
せ、ヘッドの浮上量を０.０５μｍ 以下まで下げた場合
にどこまで記録密度の増大が可能となるかを、エラーレ
ートの測定結果をもとに示したものであり、ヘッドのト
ラッキング等は行なっていない。よって記憶装置として
動作するものではない。
【０００３】また媒体の記録トラック両脇に溝を形成す
るといったディスクリート型の媒体構造は、例えば エ
ス イー ランバート エトアル “リダクション オ
ブエッジ ノイズ イン シン フィルム メタル メ
ディア ユーシング ディスクリート トラックス”
アイトリプルイー トランザクション オン マグネテ
ィクス（S.E Lambert et.al.“REDUCTION OF EDGE NOIS
E IN THIN FILM METAL MEDIA USING DISCRETE TRACK
S" IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS）, VOL.２５, No.
５,SEPTEMBER １９８９ に示されている。この文献の
目的は、記録トラック端部から発生する媒体雑音を低減
することであり、１０μｍ前後の記録トラック幅を有す
る媒体を用いて実験されている。しかし、信号対雑音比
Ｓ／Ｎやエラーレートを測定する限り、媒体をディスク
リート構造にした効果がほとんど無いと結論付けられて
いる。
るといったディスクリート型の媒体構造は、例えば エ
ス イー ランバート エトアル “リダクション オ
ブエッジ ノイズ イン シン フィルム メタル メ
ディア ユーシング ディスクリート トラックス”
アイトリプルイー トランザクション オン マグネテ
ィクス（S.E Lambert et.al.“REDUCTION OF EDGE NOIS
E IN THIN FILM METAL MEDIA USING DISCRETE TRACK
S" IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS）, VOL.２５, No.
５,SEPTEMBER １９８９ に示されている。この文献の
目的は、記録トラック端部から発生する媒体雑音を低減
することであり、１０μｍ前後の記録トラック幅を有す
る媒体を用いて実験されている。しかし、信号対雑音比
Ｓ／Ｎやエラーレートを測定する限り、媒体をディスク
リート構造にした効果がほとんど無いと結論付けられて
いる。
【０００４】一方媒体の情報記録面にいくつかのセクタ
を設け、これをもとにヘッドの位置決め行うといった公
知例は例えば エイチ ナカニシ エトアル “ハイト
ラック デンシティー ヘッド ポジショニング ユー
シング セクターサーボズ” アイトリプルイー トラ
ンザクション オン マグネティクス（H.Nakanishi e
t.al.“HIGH TRACK DENSITY HEAD POSITIONING USING S
ECTORSERVOS" IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS）, VOL.
１９, No.５,SEPTEMBER 1983に示されている。この公知
例では、ヘッドの位置決め用パターンを媒体記録面上に
新たに形成する必要があり、この分データの蓄積領域が
減少してしまうという問題がある。
を設け、これをもとにヘッドの位置決め行うといった公
知例は例えば エイチ ナカニシ エトアル “ハイト
ラック デンシティー ヘッド ポジショニング ユー
シング セクターサーボズ” アイトリプルイー トラ
ンザクション オン マグネティクス（H.Nakanishi e
t.al.“HIGH TRACK DENSITY HEAD POSITIONING USING S
ECTORSERVOS" IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS）, VOL.
１９, No.５,SEPTEMBER 1983に示されている。この公知
例では、ヘッドの位置決め用パターンを媒体記録面上に
新たに形成する必要があり、この分データの蓄積領域が
減少してしまうという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、記録
媒体に書き込まれる情報の記憶容量が、１平方インチ当
たり１.２ ギガビットを越えるような、将来の高密度記
憶に対応できる磁気記憶装置を提供することである。こ
のような磁気記録装置を実現するためには、以下の技術
課題を解決する必要がある。
媒体に書き込まれる情報の記憶容量が、１平方インチ当
たり１.２ ギガビットを越えるような、将来の高密度記
憶に対応できる磁気記憶装置を提供することである。こ
のような磁気記録装置を実現するためには、以下の技術
課題を解決する必要がある。
【０００６】 記録情報の狭トラック化にともないヘ
ッドの位置ずれが増大する。このヘッドの位置ずれに起
因したノイズ成分を除去すること。
ッドの位置ずれが増大する。このヘッドの位置ずれに起
因したノイズ成分を除去すること。
【０００７】 ヘッドの位置決め用パターンを設ける
ことによる、データ蓄積領域の減少を防ぐこと。
ことによる、データ蓄積領域の減少を防ぐこと。
【０００８】 高周波領域における再生信号スペクト
ラムの盛り上がりを除去すること。
ラムの盛り上がりを除去すること。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題点は、媒体の記
録トラック両脇に設けられたディスクリート溝、あるい
は記録トラック中心に対し千鳥配置に設けられたピット
をもとに磁気サーボ方式、あるいは光サーボ方式を利用
して高精度なヘッドのトラッキングを行い、情報の記録
再生には記録に誘導型素子、再生に磁気抵抗効果素子を
用いた低ノイズ記録再生分離型ヘッドを用いることで解
決される。
録トラック両脇に設けられたディスクリート溝、あるい
は記録トラック中心に対し千鳥配置に設けられたピット
をもとに磁気サーボ方式、あるいは光サーボ方式を利用
して高精度なヘッドのトラッキングを行い、情報の記録
再生には記録に誘導型素子、再生に磁気抵抗効果素子を
用いた低ノイズ記録再生分離型ヘッドを用いることで解
決される。
【００１０】さらに好ましくは、上記媒体上における上
記ヘッドの位置決めは、粗動部分と微動部分とにより構
成される２段可動型アクチュエータとを利用することに
より行われる。
記ヘッドの位置決めは、粗動部分と微動部分とにより構
成される２段可動型アクチュエータとを利用することに
より行われる。
【００１１】
【作用】媒体記録面に規則的に設けられた溝、あるいは
ピットをもとに磁気サーボ方式、あるいは光サーボ方式
を利用して高精度なヘッドのトラッキングを行ない、か
つトラッキング精度をもとにヘッド構造を設計すれば、
記録再生時におけるヘッドの位置ずれによるノイズジッ
タ分を考慮しなくても済むようになる。よって装置動作
に必要なＳ／Ｎを小さくすることができ、その分線記録
密度、トラック密度共に増大が可能となる。
ピットをもとに磁気サーボ方式、あるいは光サーボ方式
を利用して高精度なヘッドのトラッキングを行ない、か
つトラッキング精度をもとにヘッド構造を設計すれば、
記録再生時におけるヘッドの位置ずれによるノイズジッ
タ分を考慮しなくても済むようになる。よって装置動作
に必要なＳ／Ｎを小さくすることができ、その分線記録
密度、トラック密度共に増大が可能となる。
【００１２】また記録トラック両端に設けられている
溝、あるいは記録トラック中心に対し千鳥配置に設けら
れたピットを利用してヘッドの位置決めを行えば、媒体
の記録面上にトラッキング情報を記憶するための領域を
新たに設ける必要が無いため、記録面上における情報蓄
積に必要な有効面積の拡張が可能となる。また従来のよ
うに装置毎にフォーマットする必要がなく、媒体プロセ
ス上にて位置決めパターンを容易に形成できる。
溝、あるいは記録トラック中心に対し千鳥配置に設けら
れたピットを利用してヘッドの位置決めを行えば、媒体
の記録面上にトラッキング情報を記憶するための領域を
新たに設ける必要が無いため、記録面上における情報蓄
積に必要な有効面積の拡張が可能となる。また従来のよ
うに装置毎にフォーマットする必要がなく、媒体プロセ
ス上にて位置決めパターンを容易に形成できる。
【００１３】一方再生ヘッドに低ノイズ磁気抵抗効果素
子を用いればインダクタンスの低減が可能となるので、
再生信号スペクトラムの高周波領域における盛り上がり
を抑えることができる。この場合、信号処理を行うため
のイコライザの効果を高めることができ、この分装置動
作に必要な信号処理前のＳ／Ｎを小さくすることができ
る。
子を用いればインダクタンスの低減が可能となるので、
再生信号スペクトラムの高周波領域における盛り上がり
を抑えることができる。この場合、信号処理を行うため
のイコライザの効果を高めることができ、この分装置動
作に必要な信号処理前のＳ／Ｎを小さくすることができ
る。
【００１４】
【実施例】（第１の実施例）本発明の実施例を以下図面
を用いて説明する。まず磁気ヘッド、記録媒体よりなる
磁気信号の記録再生部の構成を図１に示す。ヘッドスラ
イダ１０１はロードアーム１０２，ジンバル１０３によ
り一定の荷重で媒体に押しつけられている。媒体回転に
ともないヘッドスライダ１０１は媒体上に浮上する。ヘ
ッドスライダの空気流出端の記録再生ヘッド上には、ヘ
ッドの位置情報を検出するための半導体レーザ１０４が
取付けられている。この半導体レーザはＧａＡｌＡｓよ
り成り波長は７８０ｎｍ、出力は約２ｍＷである。また
レーザの発光点は、ヘッドスライダの浮上面からわずか
に引き込まれた位置になるように取付けられている。一
方スライダレールの中心部にはレールと垂直方向に溝１
０５が形成されている。媒体は、記録トラック１０６の
両側に記録層深さ以上の溝１０７が設けられているディ
スクリート構造である。半導体レーザにより励起された
レーザ光は、記録再生を行っている一本のトラックとそ
の両側の溝に股がるように照射されるよう設計されてい
る。
を用いて説明する。まず磁気ヘッド、記録媒体よりなる
磁気信号の記録再生部の構成を図１に示す。ヘッドスラ
イダ１０１はロードアーム１０２，ジンバル１０３によ
り一定の荷重で媒体に押しつけられている。媒体回転に
ともないヘッドスライダ１０１は媒体上に浮上する。ヘ
ッドスライダの空気流出端の記録再生ヘッド上には、ヘ
ッドの位置情報を検出するための半導体レーザ１０４が
取付けられている。この半導体レーザはＧａＡｌＡｓよ
り成り波長は７８０ｎｍ、出力は約２ｍＷである。また
レーザの発光点は、ヘッドスライダの浮上面からわずか
に引き込まれた位置になるように取付けられている。一
方スライダレールの中心部にはレールと垂直方向に溝１
０５が形成されている。媒体は、記録トラック１０６の
両側に記録層深さ以上の溝１０７が設けられているディ
スクリート構造である。半導体レーザにより励起された
レーザ光は、記録再生を行っている一本のトラックとそ
の両側の溝に股がるように照射されるよう設計されてい
る。
【００１５】図２に摺動面側から見たヘッドの記録再生
部の構造を示す。スライダ材２０１はジルコニア(Ｚｒ
Ｏ2）であり、このジルコニア上にはアルミナ層２０２
がスパッタ法により形成されている。シールド材２０
３，２０３′には、比透磁率を任意に変化させることの
できるＣｏ系アモルファスである。ギャップ層２０４，
２０４′はアルミナであり、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素
子）２０５両端には、ＭＲ素子と交換結合を引き起こす
ＦeＭn膜２０６が形成されている。このＦeＭn膜を付け
ることによりバルクハウゼン雑音を完全に抑制すること
ができる。シャント膜２０７にはＮｂが用いられてお
り、上部シールド層２０３′と下部シールド層２０３の
間隔は０.４μｍ 以下である。記録ヘッドと再生ヘッド
とを分ける分離層２０９はアルミナであり、この表面は
エッチバックによる平坦化が為されている。記録ヘッド
の磁極２１０，２１０′には飽和磁束密度が２.０Ｔ の
Ｆｅ／Ｂ4Ｃ 多層膜が用いられている。上部磁極層と下
部磁極層厚みはそれぞれ２μｍであり、ギャップ層２１
１の厚みは０.４μｍ である。記録ヘッド上にはアルミ
ナ保護層２１２が付けられている。本実施例では記録ヘ
ッドのトラック幅、すなわち上部磁極２１０′の幅は
２.２μｍ に設定しているが、トラック幅がこれ以下の
値になると現状のホトリソグラフィーの技術でトラック
幅を規定することが困難となる。トラック幅が２.２μ
ｍ 以下の記録ヘッドは、摺動面から集束イオンビーム
（ＦＩＢ）を照射することにより実現することができ
る。
部の構造を示す。スライダ材２０１はジルコニア(Ｚｒ
Ｏ2）であり、このジルコニア上にはアルミナ層２０２
がスパッタ法により形成されている。シールド材２０
３，２０３′には、比透磁率を任意に変化させることの
できるＣｏ系アモルファスである。ギャップ層２０４，
２０４′はアルミナであり、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素
子）２０５両端には、ＭＲ素子と交換結合を引き起こす
ＦeＭn膜２０６が形成されている。このＦeＭn膜を付け
ることによりバルクハウゼン雑音を完全に抑制すること
ができる。シャント膜２０７にはＮｂが用いられてお
り、上部シールド層２０３′と下部シールド層２０３の
間隔は０.４μｍ 以下である。記録ヘッドと再生ヘッド
とを分ける分離層２０９はアルミナであり、この表面は
エッチバックによる平坦化が為されている。記録ヘッド
の磁極２１０，２１０′には飽和磁束密度が２.０Ｔ の
Ｆｅ／Ｂ4Ｃ 多層膜が用いられている。上部磁極層と下
部磁極層厚みはそれぞれ２μｍであり、ギャップ層２１
１の厚みは０.４μｍ である。記録ヘッド上にはアルミ
ナ保護層２１２が付けられている。本実施例では記録ヘ
ッドのトラック幅、すなわち上部磁極２１０′の幅は
２.２μｍ に設定しているが、トラック幅がこれ以下の
値になると現状のホトリソグラフィーの技術でトラック
幅を規定することが困難となる。トラック幅が２.２μ
ｍ 以下の記録ヘッドは、摺動面から集束イオンビーム
（ＦＩＢ）を照射することにより実現することができ
る。
【００１６】図３は媒体の断面構造を示している。基板
には直径３.７５インチ以下のガラスディスク３０１が
用いられている。この上にＣｒ層３０２および記録層と
なるＣｏ系合金膜１０６がスパッタされ、一番上にカー
ボン保護膜３０３が形成される。記録層１０６の厚みは
４０ｎｍ以下でカーボン保護層３０３の厚みは１０ｎｍ
前後である。Ｃｒ層３０２および記録層１０６が形成さ
れた後、ホトリソグラフィー工程により溝１０７が形成
される。この溝１０７により記録層１０６は完全に分断
される。なお、溝１０７の深さは記録層１０６の深さ以
上になるように設定されている。カーボン保護膜３０３
はこの溝１０７が形成された後、スパッタ法により形成
される。
には直径３.７５インチ以下のガラスディスク３０１が
用いられている。この上にＣｒ層３０２および記録層と
なるＣｏ系合金膜１０６がスパッタされ、一番上にカー
ボン保護膜３０３が形成される。記録層１０６の厚みは
４０ｎｍ以下でカーボン保護層３０３の厚みは１０ｎｍ
前後である。Ｃｒ層３０２および記録層１０６が形成さ
れた後、ホトリソグラフィー工程により溝１０７が形成
される。この溝１０７により記録層１０６は完全に分断
される。なお、溝１０７の深さは記録層１０６の深さ以
上になるように設定されている。カーボン保護膜３０３
はこの溝１０７が形成された後、スパッタ法により形成
される。
【００１７】図４はディスクリート媒体の平面構造とレ
ーザの照射領域とを説明するための図である。この実施
例における記録トラック４０１の幅は２.０μｍ 、溝１
０７の幅は０.５μｍ である。また１本のトラック両端
の溝には左右交互に溝の形成されていない領域４０２が
設けられている。また媒体の円周方向の一ヶ所には、レ
ーザ照射により得られるトラッキング信号にトリガをか
けるための領域４０３が設けられている。媒体上に照射
されるレーザスポット４０４の形状は長軸３μｍ，短軸
１μｍの楕円となり、長軸方向がトラック幅方向とな
る。媒体上におけるレーザのスポット径は、波長がさら
に短い半導体レーザを用いることにより小さくすること
ができる。図５は、ヘッドが記録トラック直上に±０.
０５μｍ以内の精度でセッティングされている場合、お
よびトラック右側に０.１μｍ オフセットした場合、左
側に０.１μｍ オフセットした場合の時間軸に対する検
出信号出力の変化をプロットした結果である。オントラ
ックの場合には、５０１に示すように記録トラック左右
に設けられている溝の形成されていない領域を通過する
ごとに振幅の等しいパルス出力が検出される。一方ヘッ
ドが左右にオフセットした場合には、５０２，５０３に
示すように振幅が大小ペアの信号出力が検出される。ヘ
ッドのトラッキング情報は、トリガ信号５０４を検出し
た後の１ペアの信号出力の差をそれぞれ検出していくこ
とにより得ることができる。すなわちヘッドがトラック
から右側へオフセットしていけば、６０１に示すオフセ
ット量に比例した正の信号が得られ、左側へオフセット
していけば６０２に示すオフセット量に比例した負の信
号が得られる。またオフセットが無ければ検出信号出力
は０である。この出力変動をもとにヘッド位置決め機構
の駆動回路に制御をかけてヘッドのトラック位置の補正
を行うことができる。
ーザの照射領域とを説明するための図である。この実施
例における記録トラック４０１の幅は２.０μｍ 、溝１
０７の幅は０.５μｍ である。また１本のトラック両端
の溝には左右交互に溝の形成されていない領域４０２が
設けられている。また媒体の円周方向の一ヶ所には、レ
ーザ照射により得られるトラッキング信号にトリガをか
けるための領域４０３が設けられている。媒体上に照射
されるレーザスポット４０４の形状は長軸３μｍ，短軸
１μｍの楕円となり、長軸方向がトラック幅方向とな
る。媒体上におけるレーザのスポット径は、波長がさら
に短い半導体レーザを用いることにより小さくすること
ができる。図５は、ヘッドが記録トラック直上に±０.
０５μｍ以内の精度でセッティングされている場合、お
よびトラック右側に０.１μｍ オフセットした場合、左
側に０.１μｍ オフセットした場合の時間軸に対する検
出信号出力の変化をプロットした結果である。オントラ
ックの場合には、５０１に示すように記録トラック左右
に設けられている溝の形成されていない領域を通過する
ごとに振幅の等しいパルス出力が検出される。一方ヘッ
ドが左右にオフセットした場合には、５０２，５０３に
示すように振幅が大小ペアの信号出力が検出される。ヘ
ッドのトラッキング情報は、トリガ信号５０４を検出し
た後の１ペアの信号出力の差をそれぞれ検出していくこ
とにより得ることができる。すなわちヘッドがトラック
から右側へオフセットしていけば、６０１に示すオフセ
ット量に比例した正の信号が得られ、左側へオフセット
していけば６０２に示すオフセット量に比例した負の信
号が得られる。またオフセットが無ければ検出信号出力
は０である。この出力変動をもとにヘッド位置決め機構
の駆動回路に制御をかけてヘッドのトラック位置の補正
を行うことができる。
【００１８】図７はヘッド位置の移動を行うためのアク
チュエータの構造を示す図である。本実施例では７０１
に示すロータリーモータによりアクチュエータ全体を動
かしている。しかしこのロータリーモータだけでは、高
周波領域においてヘッドスライダ１０１を任意のトラッ
ク上に精度良く移動、あるいは追従させることができな
い。本実施例ではロータリーモータの機械的な精度を補
い、トラッキング精度を高めるため、アクチュエータの
先端部にピエゾ素子７０２を組み込んだ２段可変型アク
チュエータを用いている。このピエゾ素子の伸縮により
アクチュエータ先端部を微動させ、ヘッドの高精度なト
ラッキングを行う。この構造のアクチュエータを用いた
場合、ガイドアーム１０２の機械的な剛性を高めること
でさらに高速、高精度なトラッキングを行うことができ
るようになる。同様の効果は、ピエゾ素子をスライダー
内に組み込むことによっても得ることができる。
チュエータの構造を示す図である。本実施例では７０１
に示すロータリーモータによりアクチュエータ全体を動
かしている。しかしこのロータリーモータだけでは、高
周波領域においてヘッドスライダ１０１を任意のトラッ
ク上に精度良く移動、あるいは追従させることができな
い。本実施例ではロータリーモータの機械的な精度を補
い、トラッキング精度を高めるため、アクチュエータの
先端部にピエゾ素子７０２を組み込んだ２段可変型アク
チュエータを用いている。このピエゾ素子の伸縮により
アクチュエータ先端部を微動させ、ヘッドの高精度なト
ラッキングを行う。この構造のアクチュエータを用いた
場合、ガイドアーム１０２の機械的な剛性を高めること
でさらに高速、高精度なトラッキングを行うことができ
るようになる。同様の効果は、ピエゾ素子をスライダー
内に組み込むことによっても得ることができる。
【００１９】図８、９はヘッドの浮上量を低減させるた
めのスライダ形状、およびその効果を説明するための図
である。まず図９はスライダを側面から見た図である。
９０１は摺動面、９０３はジンバル取り付け部であり、
摺動面９０１から９０３までは０.８６mm である。摺動
面９０１のほぼ中心部にスライダレールに対し垂直方向
に溝９０２が形成されている。本実施例ではこの溝９０
２の幅は０.９mm 深さは０.５mm に設定した。この溝の
幅を変化させることにより浮上特性を変化させることが
できる。しかし溝の深さに関しては、０.１mm 以上であ
ればほとんど変化しない。図８はこのスライダの浮上特
性を、溝９０２の形成されていない通常のスライダと比
較した結果である。この測定におけるジンバルのバネ強
度はいずれの場合も１０ｇであり、レール幅は４００μ
ｍである。またヘッド媒体間相対速度はディスの回転数
を変化させることにより変化させている。図８中の８０
１は溝付きスライダの測定結果、８０２は通常のスライ
ダの測定結果である。この結果からスライダレール中心
に溝を形成することにより、スライダレール幅を低減さ
せなくともヘッドの浮上量を低減できることがわかる。
本実施例のスライダ形状では、ヘッド媒体間相対速度１
０ｍ／ｓで浮上量０.０５μｍ が達成できる。
めのスライダ形状、およびその効果を説明するための図
である。まず図９はスライダを側面から見た図である。
９０１は摺動面、９０３はジンバル取り付け部であり、
摺動面９０１から９０３までは０.８６mm である。摺動
面９０１のほぼ中心部にスライダレールに対し垂直方向
に溝９０２が形成されている。本実施例ではこの溝９０
２の幅は０.９mm 深さは０.５mm に設定した。この溝の
幅を変化させることにより浮上特性を変化させることが
できる。しかし溝の深さに関しては、０.１mm 以上であ
ればほとんど変化しない。図８はこのスライダの浮上特
性を、溝９０２の形成されていない通常のスライダと比
較した結果である。この測定におけるジンバルのバネ強
度はいずれの場合も１０ｇであり、レール幅は４００μ
ｍである。またヘッド媒体間相対速度はディスの回転数
を変化させることにより変化させている。図８中の８０
１は溝付きスライダの測定結果、８０２は通常のスライ
ダの測定結果である。この結果からスライダレール中心
に溝を形成することにより、スライダレール幅を低減さ
せなくともヘッドの浮上量を低減できることがわかる。
本実施例のスライダ形状では、ヘッド媒体間相対速度１
０ｍ／ｓで浮上量０.０５μｍ が達成できる。
【００２０】図１０は媒体のトラック間を分離したディ
スクリート構造にすることにより、Ｓ／Ｎ比がトラック
幅によりどのように改善されるかを検討した結果であ
る。縦軸はＳ／Ｎを表していが、ここでの雑音Ｎはヘッ
ド雑音，アンプ雑音，媒体雑音を含めたトータル雑音で
ある。周波数帯域は３６ＭＨｚに設定し、ヘッド媒体間
の相対速度は１０ｍ／ｓ、この時のヘッドの浮上量は
０.０５μｍ である。記録再生には同じヘッドを用いて
おり、これは再生にＭＲ素子を用いた記録再生分離型ヘ
ッドである。記録トラック間のガードバンドはトラック
幅によらずどちらの媒体も０.５μｍ に設定している。
記録密度は１００ｋＢＰＩ（kilo Bit Per Inch）であ
る。トラック間が連続な媒体では、磁気信号でトラッキ
ングを行っているが、この場合ヘッドのトラック幅が狭
まればそれだけ再生信号レベルが小さくなりるためトラ
ッキング精度が悪くなるといった問題がある。再生にＭ
Ｒヘッドを用いた場合、トラック幅が４μｍまではトラ
ッキング精度は±０.１μｍ以上である。しかしトラッ
ク幅がこれ以下になると、再生出力の低下に伴い精度が
悪くなる。このためトラック間が連続な媒体では、ヘッ
ドの位置ずれによるノイズジッタの影響が大きくなりＳ
／Ｎが大きく低下し、トラック幅２μｍではＳ／Ｎが１
を割ってしまう。これに対し記録トラック両端に溝が設
けられているディスクリート媒体ではトラッキング精度
がトラック幅によらず一定である。このため、トラック
幅が１μｍまで精度は±０.１μｍ 以上である。よって
ディスクリート媒体を用いた場合、トラック幅が４μｍ
以下の領域におけるＳ／Ｎの低下が緩やかであり、トラ
ック幅を１μｍまで狭めてもＳ／Ｎは１以上確保できる
ことがわかる。この結果から媒体をディスクリート構造
にした効果はトラック幅が２μｍ以下の領域において顕
著となることがわかる。
スクリート構造にすることにより、Ｓ／Ｎ比がトラック
幅によりどのように改善されるかを検討した結果であ
る。縦軸はＳ／Ｎを表していが、ここでの雑音Ｎはヘッ
ド雑音，アンプ雑音，媒体雑音を含めたトータル雑音で
ある。周波数帯域は３６ＭＨｚに設定し、ヘッド媒体間
の相対速度は１０ｍ／ｓ、この時のヘッドの浮上量は
０.０５μｍ である。記録再生には同じヘッドを用いて
おり、これは再生にＭＲ素子を用いた記録再生分離型ヘ
ッドである。記録トラック間のガードバンドはトラック
幅によらずどちらの媒体も０.５μｍ に設定している。
記録密度は１００ｋＢＰＩ（kilo Bit Per Inch）であ
る。トラック間が連続な媒体では、磁気信号でトラッキ
ングを行っているが、この場合ヘッドのトラック幅が狭
まればそれだけ再生信号レベルが小さくなりるためトラ
ッキング精度が悪くなるといった問題がある。再生にＭ
Ｒヘッドを用いた場合、トラック幅が４μｍまではトラ
ッキング精度は±０.１μｍ以上である。しかしトラッ
ク幅がこれ以下になると、再生出力の低下に伴い精度が
悪くなる。このためトラック間が連続な媒体では、ヘッ
ドの位置ずれによるノイズジッタの影響が大きくなりＳ
／Ｎが大きく低下し、トラック幅２μｍではＳ／Ｎが１
を割ってしまう。これに対し記録トラック両端に溝が設
けられているディスクリート媒体ではトラッキング精度
がトラック幅によらず一定である。このため、トラック
幅が１μｍまで精度は±０.１μｍ 以上である。よって
ディスクリート媒体を用いた場合、トラック幅が４μｍ
以下の領域におけるＳ／Ｎの低下が緩やかであり、トラ
ック幅を１μｍまで狭めてもＳ／Ｎは１以上確保できる
ことがわかる。この結果から媒体をディスクリート構造
にした効果はトラック幅が２μｍ以下の領域において顕
著となることがわかる。
【００２１】図１１は媒体の保磁力Ｈｃによって記録ヘ
ッドの磁極に必要な飽和磁束密度Ｂｓがどの程度になる
のかを説明するための図である。この測定に用いた媒体
の磁性層膜厚は０.０４μｍ、カーボン保護層厚みは０.
０２μｍである。記録再生時のヘッド媒体間の相対速度
は２０ｍ／ｓ、この時のヘッドの浮上量は0.075μｍで
ある。測定に用いた媒体の保磁力Ｈｃは１０００，２０
００，３０００Ｏｅの３種類である。保磁力１０００Ｏ
ｅの媒体はＣｏ−Ｎｉ，２０００Ｏｅの媒体はＣｏ−Ｃ
ｒ−Ｔａ，３０００Ｏｅの媒体はＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔであ
るが飽和磁化，角形比，ＳＦＤ等ヒステリシス曲線から
情報の得られる保磁力以外の磁気的性質はほぼ同じであ
る。一方測定に使用したヘッドは誘導型の薄膜ヘッドで
あり下部磁極厚み、上部磁極厚みはそれぞれ２.０μ
ｍ，ギャップ層厚みは０.４μｍと磁極先端部の構造は
同じである。ただし磁極材料には飽和磁束密度Ｂｓが
１.０Ｔ のパーマロイ、１.３Ｔ のＣｏＴａＺｒ非晶質
合金、および２.０Ｔ のＦｅ／Ｂ4Ｃ 多層膜を用いてい
る。なお再生には、いずれの場合に対してもシールド間
隔が０.３μｍ の同一の磁気抵抗効果型ヘッドを使用し
た。図１１の結果から、媒体の保磁力が高くなりヘッド
の記録能力が充分でなくなると分解能が低下してしまう
ことがわかる。この結果からヘッド磁極のＢｓが２.０
Ｔ であれば媒体保磁力を３０００Ｏｅまで大きくして
も分解能の低下は起こらず、この測定条件では記録密度
Ｄ50は１００ｋＢＰＩを超えることがわかる。この結果
から線記録密度を伸ばすためには媒体保磁力の増大にと
もない記録ヘッド磁極の飽和磁束密度Ｂｓを高める必要
があり、記録密度Ｄ50が１００ｋＢＰＩを超えるために
はＢｓ＝２.０Ｔ以上必要となることがわかる。
ッドの磁極に必要な飽和磁束密度Ｂｓがどの程度になる
のかを説明するための図である。この測定に用いた媒体
の磁性層膜厚は０.０４μｍ、カーボン保護層厚みは０.
０２μｍである。記録再生時のヘッド媒体間の相対速度
は２０ｍ／ｓ、この時のヘッドの浮上量は0.075μｍで
ある。測定に用いた媒体の保磁力Ｈｃは１０００，２０
００，３０００Ｏｅの３種類である。保磁力１０００Ｏ
ｅの媒体はＣｏ−Ｎｉ，２０００Ｏｅの媒体はＣｏ−Ｃ
ｒ−Ｔａ，３０００Ｏｅの媒体はＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔであ
るが飽和磁化，角形比，ＳＦＤ等ヒステリシス曲線から
情報の得られる保磁力以外の磁気的性質はほぼ同じであ
る。一方測定に使用したヘッドは誘導型の薄膜ヘッドで
あり下部磁極厚み、上部磁極厚みはそれぞれ２.０μ
ｍ，ギャップ層厚みは０.４μｍと磁極先端部の構造は
同じである。ただし磁極材料には飽和磁束密度Ｂｓが
１.０Ｔ のパーマロイ、１.３Ｔ のＣｏＴａＺｒ非晶質
合金、および２.０Ｔ のＦｅ／Ｂ4Ｃ 多層膜を用いてい
る。なお再生には、いずれの場合に対してもシールド間
隔が０.３μｍ の同一の磁気抵抗効果型ヘッドを使用し
た。図１１の結果から、媒体の保磁力が高くなりヘッド
の記録能力が充分でなくなると分解能が低下してしまう
ことがわかる。この結果からヘッド磁極のＢｓが２.０
Ｔ であれば媒体保磁力を３０００Ｏｅまで大きくして
も分解能の低下は起こらず、この測定条件では記録密度
Ｄ50は１００ｋＢＰＩを超えることがわかる。この結果
から線記録密度を伸ばすためには媒体保磁力の増大にと
もない記録ヘッド磁極の飽和磁束密度Ｂｓを高める必要
があり、記録密度Ｄ50が１００ｋＢＰＩを超えるために
はＢｓ＝２.０Ｔ以上必要となることがわかる。
【００２２】図１２はＦｅＭｎ膜の付いたＭＲヘッドで
再生される信号と、通常の誘導型薄膜ヘッドにより再生
される信号を、スペクトラムアナライザを通して測定し
た結果である。誘導型薄膜ヘッドのコイル巻線数は２４
ターンであり、インダクタンスは０.４μＨ である。こ
れに対しＭＲヘッドのインダクタンスは０.１μＨ 以下
である。図１２の結果からＭＲヘッドで再生される信号
のスペクトラムは１５ＭＨｚを超えた辺りから一定値と
なるが、薄膜ヘッドでは１５ＭＨｚを超えてからスペク
トラムのベースラインが盛り上がることがわかる。この
原因は周波数増大に伴うインダクタンスの増大分である
と考えられる。本実施例では信号処理としてクラス４の
パーシャルレスポンス イコライザを通しているが、こ
の信号処理方式を用いる場合、ヘッドにより再生される
生の波形の幅を細くする必要がある。すなわち、スペク
トラムの高周波成分が強調されることになる。よって図
１２の誘導型ヘッドで再生されるスペクトラムのように
高周波側に盛り上がりがあると、イコライザ後のＳ／Ｎ
が制限される。図１３は本実施例によるイコライザの効
果をＭＲヘッドと誘導型薄膜ヘッドとで比較した結果で
ある。この結果から、インダクタンスが低く、かつ再生
波形変動のないＭＲヘッドを用いて信号を再生すること
により、イコライザの効果を大幅に向上できることがわ
かる。
再生される信号と、通常の誘導型薄膜ヘッドにより再生
される信号を、スペクトラムアナライザを通して測定し
た結果である。誘導型薄膜ヘッドのコイル巻線数は２４
ターンであり、インダクタンスは０.４μＨ である。こ
れに対しＭＲヘッドのインダクタンスは０.１μＨ 以下
である。図１２の結果からＭＲヘッドで再生される信号
のスペクトラムは１５ＭＨｚを超えた辺りから一定値と
なるが、薄膜ヘッドでは１５ＭＨｚを超えてからスペク
トラムのベースラインが盛り上がることがわかる。この
原因は周波数増大に伴うインダクタンスの増大分である
と考えられる。本実施例では信号処理としてクラス４の
パーシャルレスポンス イコライザを通しているが、こ
の信号処理方式を用いる場合、ヘッドにより再生される
生の波形の幅を細くする必要がある。すなわち、スペク
トラムの高周波成分が強調されることになる。よって図
１２の誘導型ヘッドで再生されるスペクトラムのように
高周波側に盛り上がりがあると、イコライザ後のＳ／Ｎ
が制限される。図１３は本実施例によるイコライザの効
果をＭＲヘッドと誘導型薄膜ヘッドとで比較した結果で
ある。この結果から、インダクタンスが低く、かつ再生
波形変動のないＭＲヘッドを用いて信号を再生すること
により、イコライザの効果を大幅に向上できることがわ
かる。
【００２３】図１４，図１５は記録密度特性の測定結果
である。縦軸はイコライザを通す前のヘッドアウトのＳ
／Ｎを表している。ここでの雑音Ｎはヘッド雑音，アン
プ雑音，媒体雑音を含めたトータル雑音である。周波数
帯域は３６ＭＨｚに設定し、ヘッド媒体間の相対速度は
１０ｍ／ｓ、この時のヘッドの浮上量は０.０５μｍで
ある。測定に使用したヘッドのシールド間隔は０.２８
μｍ 、トラック幅は２.０μｍ である。ＭＲ素子高さ
は３μｍで、素子の厚みは１５ｎｍである。センス電流
を２０ｍＡの時に再生出力は最大となり、孤立波の対称
性も図１５に示すように良好である。使用した媒体はト
ラック幅が２.０μｍ、溝幅が０.５μｍのディスクリー
ト媒体である。保磁力は１６００Ｏｅで磁性層膜厚は４
０ｎｍである。８−９変換符号化，クラス４パーシャル
レスポンス、およびビタビ複号法を組合せた場合、ヘッ
ドアウトのＳ／Ｎが１.５ 以上であればビットエラーレ
ートが１／１０9 以下となるため、装置としての動作が
可能であることが以前の検討結果から確認されている。
よって図１４から、ここで用いたヘッド媒体系では、線
記録密度が１２０ｋＢＰＩまでの記録再生が可能とな
る。この結果から、トラック密度１０ｋＴＰＩ(kilo Tr
ack Per Inch）、線記録密度１２０ｋＢＰＩ、すなわち
１平方インチ当たり１.２Ｇｂ／ｉｎ2の記録密度が本方
式により実現できることがわかる。
である。縦軸はイコライザを通す前のヘッドアウトのＳ
／Ｎを表している。ここでの雑音Ｎはヘッド雑音，アン
プ雑音，媒体雑音を含めたトータル雑音である。周波数
帯域は３６ＭＨｚに設定し、ヘッド媒体間の相対速度は
１０ｍ／ｓ、この時のヘッドの浮上量は０.０５μｍで
ある。測定に使用したヘッドのシールド間隔は０.２８
μｍ 、トラック幅は２.０μｍ である。ＭＲ素子高さ
は３μｍで、素子の厚みは１５ｎｍである。センス電流
を２０ｍＡの時に再生出力は最大となり、孤立波の対称
性も図１５に示すように良好である。使用した媒体はト
ラック幅が２.０μｍ、溝幅が０.５μｍのディスクリー
ト媒体である。保磁力は１６００Ｏｅで磁性層膜厚は４
０ｎｍである。８−９変換符号化，クラス４パーシャル
レスポンス、およびビタビ複号法を組合せた場合、ヘッ
ドアウトのＳ／Ｎが１.５ 以上であればビットエラーレ
ートが１／１０9 以下となるため、装置としての動作が
可能であることが以前の検討結果から確認されている。
よって図１４から、ここで用いたヘッド媒体系では、線
記録密度が１２０ｋＢＰＩまでの記録再生が可能とな
る。この結果から、トラック密度１０ｋＴＰＩ(kilo Tr
ack Per Inch）、線記録密度１２０ｋＢＰＩ、すなわち
１平方インチ当たり１.２Ｇｂ／ｉｎ2の記録密度が本方
式により実現できることがわかる。
【００２４】本実施例におけるディスクリート媒体の溝
幅は０.５μｍ であったが、現状のホトリソプロセスを
用いて溝幅を０.３μｍ まで狭めることが可能である。
一方ヘッドのトラック幅は本実施例では２.０μｍ であ
ったが、１.０μｍまで狭めても充分なＳ／Ｎの得られ
ることも確認している。この場合トラック密度19.5ｋＴ
ＰＩ，線記録密度１２０ｋＢＰＩとなる。すなわち本方
式を用いることにより１インチ当たり２.３４ ギガビッ
トまで記録密度の増大が可能となる。なお、以上の実施
例では面内記録媒体を用いているが、垂直媒体を用いる
ことによりさらに線記録密度を増大することも可能であ
る。例えば保磁力が１０００Ｏｅで膜厚０.１５μｍ の
Ｃｏ−Ｃｒ層、および保磁力が３００Ｏｅで膜厚０.０
８μｍのＮｉ−Ｆｅ（パーマロイ）下地層よりなる垂直
記録媒体とソフトフィルムバイアス方式を利用した磁気
抵抗効果型ヘッドとを組合せ、ヘッドの浮上量を0.05μ
ｍまで低減させた場合、ヘッドのトラック幅が１μｍで
再生可能（ヘッドアウトのＳ／Ｎが１.５ 以上）な線記
録密度は２００ｋＢＰＩに増大する。この場合実現され
る面記録密度は、１インチ当たり約４ギガビットとな
る。
幅は０.５μｍ であったが、現状のホトリソプロセスを
用いて溝幅を０.３μｍ まで狭めることが可能である。
一方ヘッドのトラック幅は本実施例では２.０μｍ であ
ったが、１.０μｍまで狭めても充分なＳ／Ｎの得られ
ることも確認している。この場合トラック密度19.5ｋＴ
ＰＩ，線記録密度１２０ｋＢＰＩとなる。すなわち本方
式を用いることにより１インチ当たり２.３４ ギガビッ
トまで記録密度の増大が可能となる。なお、以上の実施
例では面内記録媒体を用いているが、垂直媒体を用いる
ことによりさらに線記録密度を増大することも可能であ
る。例えば保磁力が１０００Ｏｅで膜厚０.１５μｍ の
Ｃｏ−Ｃｒ層、および保磁力が３００Ｏｅで膜厚０.０
８μｍのＮｉ−Ｆｅ（パーマロイ）下地層よりなる垂直
記録媒体とソフトフィルムバイアス方式を利用した磁気
抵抗効果型ヘッドとを組合せ、ヘッドの浮上量を0.05μ
ｍまで低減させた場合、ヘッドのトラック幅が１μｍで
再生可能（ヘッドアウトのＳ／Ｎが１.５ 以上）な線記
録密度は２００ｋＢＰＩに増大する。この場合実現され
る面記録密度は、１インチ当たり約４ギガビットとな
る。
【００２５】（第２の実施例）本発明による第２の実施
例を図１６に示す。この場合半導体レーザ１０４はヘッ
ドスライダの側面に取付けられている。媒体は記録トラ
ック中心に対して千鳥配置にピットが形成されている構
造となっている。この場合ヘッドの位置決めはこのピッ
トをもとに行う。図１７は記録媒体の平面構造、および
媒体上に照射されるレーザ光のスポット形状を示す図で
ある。この場合レーザのスポット形状は第１の実施例と
は異なり、媒体の走行方向が長軸となる楕円である。ま
たトラックピッチは、記録トラックを中心として千鳥配
置されたピット１０７の横幅で決まる。本発明では、記
録再生に用いているヘッドのトラック幅が最大でも２μ
ｍである。よって記録ヘッドのトラック横方向への書き
にじみ、あるいは再生ヘッドのオフトラック特性を考慮
し、各ピットの横幅は３μｍ以下であれば十分である。
本実施例では横幅１.５μｍ，縦１.０μｍの角形のピッ
トを用いている。この方法でトラッキングを行なう場合
は、ヘッドの記録再生部からレーザ発光点までの距離が
わかっていれば良いため、半導体レーザを磁気ヘッドの
記録再生部上に設置する必要がない。記録再生ヘッド構
造，記録媒体の特性は第１の実施例で示したものと同じ
である。またトラッキングの精度は、千鳥配置のピット
が１トラック当り１０００個以上形成されていれば±
０.０５μｍ 以上となる。本実施例で用いた磁気ヘッド
のトラック幅は記録が１.５μｍ、再生は１.０μｍとし
た。トラックピッチは１.５μｍ であるのでトラック密
度は１７ｋＴＰＩ、線記録密度はヘッド媒体系、および
信号処理方式が第１の実施例と同様であるので120ｋＢ
ＰＩとなる。よって１平方インチ当たり２ギガビットの
記録密度を実現することができる。さらにはヘッド、媒
体の改良、垂直磁気記録方式の採用、およびヘッドの浮
上量低減により記録密度の増大が可能になる。
例を図１６に示す。この場合半導体レーザ１０４はヘッ
ドスライダの側面に取付けられている。媒体は記録トラ
ック中心に対して千鳥配置にピットが形成されている構
造となっている。この場合ヘッドの位置決めはこのピッ
トをもとに行う。図１７は記録媒体の平面構造、および
媒体上に照射されるレーザ光のスポット形状を示す図で
ある。この場合レーザのスポット形状は第１の実施例と
は異なり、媒体の走行方向が長軸となる楕円である。ま
たトラックピッチは、記録トラックを中心として千鳥配
置されたピット１０７の横幅で決まる。本発明では、記
録再生に用いているヘッドのトラック幅が最大でも２μ
ｍである。よって記録ヘッドのトラック横方向への書き
にじみ、あるいは再生ヘッドのオフトラック特性を考慮
し、各ピットの横幅は３μｍ以下であれば十分である。
本実施例では横幅１.５μｍ，縦１.０μｍの角形のピッ
トを用いている。この方法でトラッキングを行なう場合
は、ヘッドの記録再生部からレーザ発光点までの距離が
わかっていれば良いため、半導体レーザを磁気ヘッドの
記録再生部上に設置する必要がない。記録再生ヘッド構
造，記録媒体の特性は第１の実施例で示したものと同じ
である。またトラッキングの精度は、千鳥配置のピット
が１トラック当り１０００個以上形成されていれば±
０.０５μｍ 以上となる。本実施例で用いた磁気ヘッド
のトラック幅は記録が１.５μｍ、再生は１.０μｍとし
た。トラックピッチは１.５μｍ であるのでトラック密
度は１７ｋＴＰＩ、線記録密度はヘッド媒体系、および
信号処理方式が第１の実施例と同様であるので120ｋＢ
ＰＩとなる。よって１平方インチ当たり２ギガビットの
記録密度を実現することができる。さらにはヘッド、媒
体の改良、垂直磁気記録方式の採用、およびヘッドの浮
上量低減により記録密度の増大が可能になる。
【００２６】（第３の実施例）第１、および第２の実施
例で示した磁気記憶装置技術を利用することにより、磁
気ディスク装置の小型化、大容量化および高速化が可能
となる。例えば２.５インチ径のディスク１枚を用いた
装置に上述した技術を採用した場合、装置１台当たりの
記憶容量は１ギガバイトになる。この記憶容量は、現在
の３.５ インチ径のディスクを６枚用いた装置４台分
（１台当たりの記憶容量が２５０メガバイト）の記憶容
量と同等である。従って、例えば装置の記憶容量を現在
市販されている装置の４倍に保った状態で、装置自体の
厚さを現在の約４cｍから１cｍに、床面積を約１５０c
ｍ2から１００cｍ2に、すなわち装置の占有面積を現在
の約６００cｍ3 から１００cｍ3 以下にまで、約１／６
に縮小することができるようになる。このような小型化
により、記憶装置自体をカートリッジ的に使用して計算
機間で記憶情報のやりとりを行なうことが可能になる。
また現在の３.５ インチ径のディスクを６枚用いた装置
と同等の容積を保った状態での記憶容量は約４ギガバイ
トとなる。この場合、現在では大型計算機の外部記憶装
置として使われるような大容量記憶装置をパーソナルユ
ースの装置、例えばワークステーションの外部記憶装置
として使用することが可能となる。この場合、現在のワ
ークステーションでは記憶容量が大きすぎるために取り
扱うことのできない高級なオペレーションシステム（Ｏ
Ｓ）、例えばＵＮＩＸのＯＳ等５００メガバイト以上を
も必要とするＯＳの使用も可能となる。このように高級
なＯＳの使用が可能となることにより、現在では大型計
算機でしか取り扱うことのできない大規模な演算や、３
次元的な画像処理演算でもパーソナルユースとして使わ
れるワークステーションで処理することができるように
なる。
例で示した磁気記憶装置技術を利用することにより、磁
気ディスク装置の小型化、大容量化および高速化が可能
となる。例えば２.５インチ径のディスク１枚を用いた
装置に上述した技術を採用した場合、装置１台当たりの
記憶容量は１ギガバイトになる。この記憶容量は、現在
の３.５ インチ径のディスクを６枚用いた装置４台分
（１台当たりの記憶容量が２５０メガバイト）の記憶容
量と同等である。従って、例えば装置の記憶容量を現在
市販されている装置の４倍に保った状態で、装置自体の
厚さを現在の約４cｍから１cｍに、床面積を約１５０c
ｍ2から１００cｍ2に、すなわち装置の占有面積を現在
の約６００cｍ3 から１００cｍ3 以下にまで、約１／６
に縮小することができるようになる。このような小型化
により、記憶装置自体をカートリッジ的に使用して計算
機間で記憶情報のやりとりを行なうことが可能になる。
また現在の３.５ インチ径のディスクを６枚用いた装置
と同等の容積を保った状態での記憶容量は約４ギガバイ
トとなる。この場合、現在では大型計算機の外部記憶装
置として使われるような大容量記憶装置をパーソナルユ
ースの装置、例えばワークステーションの外部記憶装置
として使用することが可能となる。この場合、現在のワ
ークステーションでは記憶容量が大きすぎるために取り
扱うことのできない高級なオペレーションシステム（Ｏ
Ｓ）、例えばＵＮＩＸのＯＳ等５００メガバイト以上を
も必要とするＯＳの使用も可能となる。このように高級
なＯＳの使用が可能となることにより、現在では大型計
算機でしか取り扱うことのできない大規模な演算や、３
次元的な画像処理演算でもパーソナルユースとして使わ
れるワークステーションで処理することができるように
なる。
【００２７】また装置自体の容積を小さくすることによ
り、集合ディスク(アレイディスク)への適用も可能とな
る。この場合、記憶容量の増大に伴うスループット（Ｉ
／Ｏ回数）の低下をカバーすることができるようにな
る。例えば現在市販されている大型磁気記憶装置１台当
たりの記憶容量は最大で３５ＧＢ程度である。この場合
のＨＤＡ（ヘッド・ディスク・アセンブリ）１台当たり
の記憶容量は約４.４ギガバイトであり、１メガバイト
当たりのスループットは約０.４×１０02件／（ｓ・Ｍ
Ｂ）である。これを２インチのディスク１枚を用いた本
発明による記憶容量が１ギガバイトの装置を用いれば、
スループットを２.５×１０02件／(ｓ・ＭＢ）と６倍以
上にまで上げることができ、装置の高速化が可能とな
る。しかもこの２インチ径のディスク装置を４個用いれ
ただけで、９.５ インチ径のディスクを８枚用いた装置
とほぼ同じ記憶容量を実現できる。すなわち高速化、小
型化が同時に可能となる。
り、集合ディスク(アレイディスク)への適用も可能とな
る。この場合、記憶容量の増大に伴うスループット（Ｉ
／Ｏ回数）の低下をカバーすることができるようにな
る。例えば現在市販されている大型磁気記憶装置１台当
たりの記憶容量は最大で３５ＧＢ程度である。この場合
のＨＤＡ（ヘッド・ディスク・アセンブリ）１台当たり
の記憶容量は約４.４ギガバイトであり、１メガバイト
当たりのスループットは約０.４×１０02件／（ｓ・Ｍ
Ｂ）である。これを２インチのディスク１枚を用いた本
発明による記憶容量が１ギガバイトの装置を用いれば、
スループットを２.５×１０02件／(ｓ・ＭＢ）と６倍以
上にまで上げることができ、装置の高速化が可能とな
る。しかもこの２インチ径のディスク装置を４個用いれ
ただけで、９.５ インチ径のディスクを８枚用いた装置
とほぼ同じ記憶容量を実現できる。すなわち高速化、小
型化が同時に可能となる。
【００２８】
【発明の効果】本発明により、１平方インチ当たり１.
２ ギガビット以上の超高密度記録が可能な磁気記憶装
置を実現することが可能になる。
２ ギガビット以上の超高密度記録が可能な磁気記憶装
置を実現することが可能になる。
【図１】本発明の第１の実施例によるヘッド媒体系の構
成図。
成図。
【図２】本発明による磁気ヘッドの記録再生部を摺動面
側から見た図。
側から見た図。
【図３】本発明の第１の実施例による記録媒体の断面構
造。
造。
【図４】本発明の第１の実施例による記録媒体の平面形
状、および媒体上に照射されるレーザのスポット形状。
状、および媒体上に照射されるレーザのスポット形状。
【図５】本発明の第１の実施例により得られる検出信号
出力。
出力。
【図６】本発明の第１の実施例により得られる検出信号
出力とヘッドのオフセット量との関係。
出力とヘッドのオフセット量との関係。
【図７】本発明による２段可動型アクチュエータの構
造。
造。
【図８】本発明によるヘッドスライダの浮上特性。
【図９】本発明によるヘッドスライダの側面形状。
【図１０】媒体をディスクリート構造にしたことによる
効果を説明するための図。
効果を説明するための図。
【図１１】記録ヘッド磁極に必要な飽和磁束密度を説明
するための図。
するための図。
【図１２】本実施例に用いたＭＲヘッドにより再生され
る出力波形のスペクトラムを誘導型薄膜ヘッドと比較し
た図。
る出力波形のスペクトラムを誘導型薄膜ヘッドと比較し
た図。
【図１３】本実施例に用いたイコライザの効果を説明す
るための図。
るための図。
【図１４】本実施例に用いたＭＲヘッドとスパッタ媒体
により測定される記録密度特性。
により測定される記録密度特性。
【図１５】本実施例に用いたＭＲヘッドとスパッタ媒体
により測定される孤立再生波形。
により測定される孤立再生波形。
【図１６】本発明の第２の実施例によるヘッド媒体系の
構成図。
構成図。
【図１７】本発明の第２の実施例による記録媒体の平面
形状、および媒体上に照射されるレーザのスポット形
状。
形状、および媒体上に照射されるレーザのスポット形
状。
１０１…ヘッドスライダ、１０２…ロードアーム、１０
３…ジンバル、１０４…半導体レーザ、１０５…レール
溝、１０６…媒体記録層、１０７…ディスクリート溝、
２０１…ＺｒＯ2 基板、２０２…アルミナ層、２０３…
下部シールド層、２０３′…上部シールド層、２０４、
２０４′ギャップ層、２０５…磁気抵抗効果素子、２０
６…交換結合膜、２０７…シャント膜、２０８…リード
線、209…記録再生ヘッド間分離層、２１０…記録ヘッ
ド下部磁極、２１０′…記録ヘッド上部磁極、２１１…
ギャップ層、２１２…保護層、３０１…ガラス基板、30
2…Ｃｒ層、３０３…保護層、４０１…記録トラック、
４０２…トラッキング信号検出領域、４０３…トリガ信
号検出領域、４０４…レーザスポット、５０１，５０
２，５０３…トラッキング検出信号出力、５０４…トリ
ガ信号、６０１…トラック右側へオフセットした場合の
検出信号、６０２…トラック右側へオフセットした場合
の検出信号、７０１…ロータリーモータ、７０２…ピエ
ゾ素子、801…本実施例で用いたスライダの浮上特性、
８０２…通常の形状をしたスライダの浮上特性、９０１
…摺動面、９０２…溝、９０３…ジンバル取り付け位
置。
３…ジンバル、１０４…半導体レーザ、１０５…レール
溝、１０６…媒体記録層、１０７…ディスクリート溝、
２０１…ＺｒＯ2 基板、２０２…アルミナ層、２０３…
下部シールド層、２０３′…上部シールド層、２０４、
２０４′ギャップ層、２０５…磁気抵抗効果素子、２０
６…交換結合膜、２０７…シャント膜、２０８…リード
線、209…記録再生ヘッド間分離層、２１０…記録ヘッ
ド下部磁極、２１０′…記録ヘッド上部磁極、２１１…
ギャップ層、２１２…保護層、３０１…ガラス基板、30
2…Ｃｒ層、３０３…保護層、４０１…記録トラック、
４０２…トラッキング信号検出領域、４０３…トリガ信
号検出領域、４０４…レーザスポット、５０１，５０
２，５０３…トラッキング検出信号出力、５０４…トリ
ガ信号、６０１…トラック右側へオフセットした場合の
検出信号、６０２…トラック右側へオフセットした場合
の検出信号、７０１…ロータリーモータ、７０２…ピエ
ゾ素子、801…本実施例で用いたスライダの浮上特性、
８０２…通常の形状をしたスライダの浮上特性、９０１
…摺動面、９０２…溝、９０３…ジンバル取り付け位
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 好文 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 仲尾 武司 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 宮村 芳徳 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 釘屋 文雄 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 二本 正昭 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 澤口 秀樹 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 稲葉 信幸 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 宗本 隆幸 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 森 健次 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 福岡 弘継 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 高垣 篤補 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 生産技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平３−86912（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−157129（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−181016（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/02 G11B 21/10
Claims (12)
- 【請求項１】磁気ヘッドと磁気記録媒体とにより情報の
記録、再生を行う磁気記憶装置の、上記磁気ヘッドは記
録に誘導型素子、再生に磁気抵抗効果素子を用いた記録
再生分離型であり、上記記録媒体は記録トラック中心に
対して千鳥配置でピットが形成された構造であり、上記
媒体上における上記ヘッドの位置決めは、レーザ光を用
いた光サーボ方式と、粗動部分と微動部分とにより構成
される２段可動型アクチュエータとを利用することを特
徴とする磁気記憶装置。 - 【請求項２】磁気ヘッドと磁気記録媒体とにより情報の
記録、再生を行う磁気記憶装置の、上記磁気ヘッドは記
録に誘導型素子、再生に磁気抵抗効果素子を用いた記録
再生分離型であり、上記記録媒体は記録トラックの両脇
に溝が形成されているトラック間分離型のディスクリー
ト構造であり、上記媒体上における上記ヘッドの位置決
めは、レーザ光を利用した光サーボ方式と、粗動部分と
微動部分とにより構成される２段可動型アクチュエータ
とを利用することを特徴とする磁気記憶装置。 - 【請求項３】請求項１記載の磁気記憶装置において、前
記媒体に書き込まれる情報の記憶容量は、１平方インチ
当たり１．２ギガビット以上であることを特徴とする磁
気記憶装置。 - 【請求項４】請求項１記載の磁気記憶装置において、情
報の記録再生動作を行う記録再生分離型磁気ヘッドのト
ラック幅は、２μｍ以下であることを特徴とする磁気記
憶装置。 - 【請求項５】請求項４記載の磁気記憶装置において、前
記磁気ヘッドの記録部には、飽和磁束密度が２．０Ｔ以
上の高飽和磁束密度材料が用いられていることを特徴と
する磁気記憶装置。 - 【請求項６】請求項４記載の磁気記憶装置において、前
記磁気ヘッドの再生部の磁気抵抗効 果素子はシャントバ
イアス型、あるいはソフトフィルムバイアス型の素子で
あり、磁気抵抗効果膜上の少なくとも一部には、磁気抵
抗効果膜との間で磁気的な交換結合を引き起こす磁性膜
が積層されていることを特徴とする磁気記憶装置。 - 【請求項７】請求項４記載の磁気記憶装置において、前
記磁気ヘッドのスライダの、媒体と摺動する１対のレー
ルの中心部分には、レールに対して垂直方向に溝が設け
られていることを特徴とする磁気記憶装置。 - 【請求項８】請求項２記載の磁気記憶装置において、情
報が記憶される磁気記録媒体は、記録トラックの両脇に
記録層厚み以上の深さを有する溝が設けられており、記
録トラック幅は２μｍ以下であることを特徴とする磁気
記憶装置。 - 【請求項９】請求項１記載の磁気記憶装置において、情
報が記憶される磁気記録媒体は、記録トラック中心に対
して千鳥配置で３μｍ角以下、あるいは外径３μｍ以下
のピットが１トラック当たり１０００個以上設けられて
いることを特徴とする磁気記憶装置。 - 【請求項１０】請求項８または９記載の磁気記録媒体
は、面内磁気記録媒体あるいは垂直磁気記録媒体である
ことを特徴とする磁気記憶装置。 - 【請求項１１】請求項１記載の磁気記憶装置において、
ヘッドを所定のトラック上に移動させるためのアクチュ
エータは、電気的なモータにより動く粗動部分とピエゾ
素子により動く微動部分とに分けられた２段可動型アク
チュエータであることを特徴とする磁気記憶装置。 - 【請求項１２】請求項１記載の磁気記憶装置において、
ヘッドで再生される出力を、クラスパーシャルレスポン
スイコライザを通して処理することを特徴とする磁気記
憶装置。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP03400791A JP3166181B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 磁気記憶装置 |
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Family
ID=12402377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03400791A Expired - Fee Related JP3166181B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 磁気記憶装置 |
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| JP (1) | JP3166181B2 (ja) |
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- 1992-02-28 US US07/843,265 patent/US5325244A/en not_active Expired - Lifetime
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