专利名称：磁盘和提供有磁盘的磁盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁盘及提供有磁盘的磁盘装置。
背景技术：
近年来，磁盘装置已经被广泛用作计算机的外部记录装置和图像记录装置。一般地，磁盘装置包括矩形匣(box)形式的盒(case)。该盒包含用作磁记录介质的磁盘，支撑并旋转盘片的主轴马达，用于写入信息至磁盘和从磁盘读取信息的磁头，和支撑磁头相对于磁盘的运动的磁头致动器。盒进一步包括音圈马达，其旋转并定位磁头致动器；具有磁头IC等的板单元，等等。用于通过板单元控制主轴马达，音圈马达，和磁头的各个操作的印制电路板被固定至盒的外部表面。
磁盘装置的进一步的小型化近来已经得到发展，因此它们可以用作更广泛类型电子装置，或特别地更小尺寸的电子装置的记录装置。因此，磁盘有望被进一步减小尺寸以提高记录密度。例如在日本专利申请公开号KOKAI2003-22634中提出的是所谓的离散磁道记录(DTR)类型的作为小尺寸并确保高密度记录的磁盘的磁盘。该DTR磁盘具有高低不平的(rugged)表面，且可记录数据的磁性材料是在其凸起上形成的。磁盘的表面是高低不平的并且是先前形成的，具有成图案的区域，包括伺服数据记录到其上的伺服区域(servo region)，和用户可记录数据的数据区域。大量凸起或磁道形成于数据区域。
按照上述DTR磁盘，邻近的磁道被凹槽划分，以便防止磁道之间的串话从而确保高密度记录。在DTR磁盘中，磁道以高密度分布以便它们的间距不低于可见光波长。因此，不能看到如干涉条纹的彩虹(rainbow)，以至不能视觉识别磁盘的记录表面。因此，在单面磁盘的情形中，记录表面不能被识别。因此，在将磁盘插入磁盘驱动器等时，难于精确设置其相对磁头的位置。
在增加记录容量方面，记录层应优选提供于磁盘的每侧。然而，因为如前述相同的原因，磁盘的正面或背面侧不能容易地区分。而且在该情形中，在磁盘插入磁盘装置中时难于适当地定向磁盘。
发明内容
本发明是在考虑到这些情形做出的，其目标是提供这样的磁盘，其正面侧或背面侧可通过视觉观察等区分，并且组装可以容易地管理，以及提供有磁盘的磁盘装置。
按照本发明的一个方面，提供了一种磁盘，其包括具有中心孔的盘状衬底；分别提供于衬底的正面表面和背面表面的记录区域；且其特征在于记录区域具有成图案的磁性材料形状，在正面和背面侧的记录区域的各个图案形状是不同的。
按照本发明的另一个方面，提供了一种磁盘装置，其特征在于包括按照权利要求1到5中任一条的磁盘；以恒定速度支撑并旋转磁盘的驱动单元；为磁盘执行信息处理的磁头；和相对于磁盘径向移动磁头的磁头致动器，磁盘被安置在这样方向上，使得每个伺服区域和磁头在磁盘上的运动路径彼此对齐。
按照本发明，提供了磁盘，其正面侧和背面侧可以通过视觉观察等区分，并且可容易地管理其组装，以及提供有磁盘的磁盘装置。
图1A是平面图，其示出按照本发明实施例的磁盘的表面图案；图1B是平面图，其示出磁盘的背面图案；图2是放大的透视图，其部分以横截面示出磁盘的数据区域图案；图3是典型示出磁盘的伺服区域图案的视图。
图4是示意地示出磁盘的数据区域图案和伺服区域图案的光反射因子的视图；图5是示出按照本发明的实施例的HDD的解剖透视图；
图6是示意地示出HDD配置的方框图；图7是示出HDD中磁头定位控制的视图；和图8是示出HDD通道中地址检测处理的视图。
具体实施例方式
按照本发明实施例的磁盘现在将参考附图详细说明。
如图1A，1B和2所示，按照本实施例的磁盘50包括有中心孔52的平盘式的衬底54和在至少一个衬底表面(该情形中衬底的正面和背面表面)上形成的记录层56。构成记录区域的每个记录层56具有环状形式，其共轴覆盖衬底54的所有区域除了其内围和外围的边缘部分。每一记录层56由铁磁材料，如，CoCrPt形成并成图案。层的没有磁性材料的那些区域被填充有非磁性材料，如SiO2。因此，最终的磁盘具有整平的表面并用于垂直磁记录。
磁盘50形成为DTR介质。图1A示出在磁盘50的正面侧上记录层56的图案。图1B示出在磁盘50背面侧上层56的图案。大略地说，记录层56上的每个图案包括数据区域图案58和多个伺服区域图案60。
如图2所示，衬底54由例如，玻璃形成，并具有基层(SUL)66在其正面和背面每个表面上。衬底54可由铝取代玻璃形成。数据区域图案58和伺服区域图案60形成于每个基层66上。
数据区域图案58形成记录区域，在此用户数据被磁盘装置的磁头(后面提到)记录并再现，且数据区域图案58由衬底54表面上的磁性材料的凸起组成。更具体地，数据区域图案58具有多个圆环形的环状磁道62，其用作铁磁材料(CoCrPt)的垂直记录层。这些磁道62基本和中心孔52共轴地并以预定的周期或磁道间隔Tp在衬底54的径向上并行地安置。
在衬底54的径向上邻近的磁道62被不能记录数据的凹槽形式的非磁性保护带(guard belt)部分64划分。按照本实施例，SiO2被植入到非磁性保护带部分64中以便使磁盘表面平整。而且，薄碳保护膜形成于磁盘表面上，并涂覆有润滑剂。保护层可直接形成于不规则表面上而不用在表面上嵌入保护带部分64。
在衬底54的径向上延伸的每个磁道62的径向宽度Tw大于每个非磁性保护带部分64的宽度TN。在本实施例中，每个磁道62的径向宽度与每个非磁性保护带部分64的比率为2∶1，且数据区域图案58具有67％的磁占有率。因为数据区域图案58具有超过120kTPI的高磁道密度，例如，径向图案周期(磁道间距)Tp短于可见光波长。因此，通过磁道62产生的光衍射形成的彩虹图案不能在磁盘50中视觉识别。
如图1A和1B所示，构成数据区域图案58的环状磁道62在衬底54的圆周方向上被伺服区域图案60分成扇形。在这些附图中，所示出的数据区域图案58被分成15个扇区。然而，实际上，数据区域图案58被分成100个或更多伺服扇区。
每个伺服区域图案60是预定区域(prebid reqion)，用于定位磁盘装置磁头所需的信息以磁性或非磁性方式植入到其中。每个伺服区域图案60具有与磁头运动路径一致的弓形。而且，每个伺服区域图案60是沿圆周延伸的图案以便其沿衬底54圆周的圆周长度相对于衬底上的径向位置成比例增加，也就是，衬底外围侧上的区域较长。衬底54正面侧记录层56的伺服区域图案60和反面侧记录层56的伺服区域图案60以不同顺序安置在圆周方向上。例如，正面侧上的图案被安置在反时针方向上，而在反面侧的图案被安置在顺时针方向上。因此，磁盘50的记录区域具有成图案的磁性材料形状，一个在正面侧而另一个在反面侧。
一个伺服区域图案60将详细参考图3说明。
图3示出提供于磁盘50正面侧上的伺服区域图案60。该伺服区域图案60是在这样位置上的图案，当磁盘50被设定在驱动器中时在该位置上磁头在通过方向X上从图3中的左边移动到右边。如果图案60由弓形伺服区域图案的形状表示，外围和内围侧上的环状弧分别位于图3中的左手侧和右手侧。数据区域图案58被定位在伺服区域图案60的一侧上。
大略地说，伺服区域图案60具有前置部分70，地址部分72，和用于偏离检测的突发部分(burst portion)74。类似于数据区域图案58，其是由铁磁凸起形成的磁性图案和由磁性图案之间的凹槽形成的非磁性图案组成。
前置部分70被提供来执行PLL处理和AGC处理。在PLL处理中，用于伺服信号再现的时钟和由磁盘50的旋转偏心距(eccentricity)等引起的时间延迟同步。AGC处理用来维持适当的信号再现幅度。前置部分70形成为至少在衬底54的径向上基本径向连续的各图案区域且包括交替安置在衬底54的圆周方向上的磁性和非磁性部分。前置部分70的磁性-非磁性比率基本为1∶1，也就是，其磁性占有率约为50％。圆周重复周期不长于可见光波长，即使在衬底54的最外围部分，该圆周重复周期与径向距离成比例改变。如在数据区域图案情形中那样，难于通过光衍射识别伺服区域图案。
在地址部分72，称为伺服标记(mark)的伺服信号识别代码，扇区信息，柱面信息等，以Manchester码形成，它们以和前置部分70的圆周间距相同的间距安置。柱面信息具有图案以便其随每个伺服磁道改变。因此，为了减小磁头寻觅操作中地址读取时出错的影响，信息以Manchester码编码并在执行代码转换后被记录以便被称为Gray码的邻近磁道的差异最小。地址部分72的磁性占有率约为50％。
突发部分74是用于检测偏离柱面地址的磁道上状态的偏离磁道的检测区域。其由4个标记或突发A，B，C和D组成，它们的图案相位在径向上偏移。每个突发具有多个标记，它们以和圆周方向上前置部分相同的间距周期安排。径向周期和地址图案的改变周期，即和伺服磁道周期成比例。在本实施例中，每个突发在圆周方向形成10个周期。在径向方向，其图案以伺服磁道周期的两倍长的周期重复。A，B，C和D突发图案的磁性占有率约为75％。
基本上，基于磁头存取时的斜角，每个标记被设计为矩形，或更严格地，平行四边形。然而，根据加工性能，如压模工作精度，转印成形(transfer formation)等，标记的角被稍微变圆。而且，标记被形成为非磁性部分。
基于突发部分74的位置检测的原理的详细说明被略去。偏离轨道是通过为突发部分A，B，C和D算术处理再现信号的平均幅度值计算的。虽然A，B，C和D的突发形式被用在本实施例中，它们可用传统相差伺服图案等取代，它们被安置为偏离磁道检测装置。然而，相差伺服图案的磁性占有率约为50％。
在具有400nm或更高磁道间距低密度图案的磁盘情形中，如果衬底是粗糙的以使整个磁性层的表面是不规则的，光学衍射由不规则磁道图案引起。因此，来自数据区域图案的反射光可作为类彩虹的衍射光被视觉识别。在该情形中，弓形伺服区域图案可容易地视觉识别。
在具有比可见光波长足够短的磁道间距的磁盘情形中，从不发生光学衍射，因此难于识别彩虹图案。因此，如果磁性层的整个表面是不规则制作的，则难于视觉识别伺服区域和数据区域。
另一方面，如果记录层具有磁性和非磁性图案，如在按照本实施例的磁盘50中，图案的磁性占有率越低，反射光的强度越低。这是因为磁性和非磁性部分具有稍微不同的反射因子。而且，该特征可归因于来自嵌入的非磁性部分的多路反射和吸光率的影响。
因此，即使在不能预期产生光学衍射的高密度图案的情形中，伺服区域图案60的弓形迹线(trace)不能由反射光强度的差光学区分。这可以这样一种方式实现，以便在数据区域图案58和伺服区域图案60之间提供一定的或更大的磁性占有率差。
如果在光学反射因子中有约10％的差，可满意地区分图案。在本实施例中，数据区域图案58的磁性占有率约为67％，而每个伺服区域图案60的前置部分70和地址部分72的各个磁性占有率为50％。因此，来自数据区域的反射因子的差对于伺服区域图案的光学识别足够大。
图4示出伺服区域图案60附近的光学显微图像。磁道62，精细图案等是不可见的。伺服区域图案60的前置部分70和地址部分72可光学识别，即使它们比数据区域图案58更暗也更密。弓形伺服图案可通过例如偏振滤波器更清晰地区分。
可视觉识别的优选的线宽是10微米或更高。因此优选地，最内围伺服扇区的前置部分70和地址部分72的组合长度应该是0.01毫米或更高。10微米的线宽是视觉可见限度并不能被认为可由眼睛容易地识别。然而，根据在衬底上的径向位置，伺服区域图案60的周长随距内围的距离增加，且内围和外围部分的线宽分别约为10微米和20微米。伺服区域图案60可容易地通过放大玻璃低倍率放大而被视觉观察到。因此，最内围伺服扇区的前置部分和地址部分的组合长度被调整到0.01mm或更高。在本实施例中，前置部分70的重复频率和圆周间距被调整以便线宽为50微米或更大，从而可容易地直接视觉识别而不用任何放大显微镜等。
如前面提到的，每个伺服区域图案60基本为环形弧的形状。该伺服区域图案形状在区分磁盘50的正面和背面方面是有效的。如果伺服区域图案是完全径向的，那么它是对称的。所以，虽然在每个盘片(disk)表面上伺服区域图案可被区分，但其上形成图案的正面侧或背面侧不能识别。因为伺服区域图案60是在磁头通过方向X上形成的，如图3所示，如果磁盘的侧面弄错，伺服信息不能容易地被识别。在其中先前形成伺服区域图案60于其上的磁盘50被装入到作为驱动器的磁盘装置的组装过程中，设置磁盘50而不弄错其侧面是重要的。因此，形成弓形伺服区域图案是有效的，通过它磁盘50的正面侧或背面侧可容易地识别。
此外，磁盘装置的磁头的运动路径是绕旋转驱动机构的弓形路径，该旋转驱动机构将在后面提到。因此，优选地，磁盘50的伺服区域图案60应是弓形图案，其基本和磁头运动路径一致。
下面是制造上述磁盘50的方法的简单说明。制造过程包括转印过程，磁处理过程，和修整过程。首先，制造构成用在转印过程中使用的图案基底(base)的压模(stamper)的方法将在下面描述。
制造压模的方法可分成绘图，显影(development)，电成形，和修整。在图案绘制中，部分要去磁化的磁盘被暴露以便通过使用基质旋转(matrix-rotation)型的电子束曝光单元在涂有抗蚀剂的基质上从其内围到外围绘制。最终结构被显影，RIE等以形成不规则图案的基质。在该基质被处理以便具有导电性后，其表面以镍电成形。随后，镍与基质分开，且镍盘状压模通过冲压形成以便形成内径和外径。该压模在要去磁化的部分上具有凸起。用于磁盘正面和背面的压模是分别形成的。
在转印过程中，通过使用同步双面转印型压印机的压印平版印刷压模术，压模的不规则性被转印至磁盘。更具体地，基层首先分别在衬底54相对侧上形成，该衬底由玻璃或硅形成，且铁磁材料的磁性层被进一步与基层交叠形成。
通过旋涂在垂直记录磁盘的两个表面上加抗蚀剂。在盘片被烘烤后，夹住其中心孔52。例如，液态SiO2(SOG)被用作抗蚀剂。在该状态，磁盘的相对侧分别被夹在提供于背面和正面表面之间的两类压模之间，从而整个表面被一致地压在一起。因此，压模的不规则图案被转印至抗蚀剂表面。通过该转印过程，要去磁化的部件形成为抗蚀剂中的凹槽。
那么，在磁处理过程中，要去磁化的部件的磁性层表面在抗蚀剂的凹槽的各个底部的残余抗蚀剂被除去后暴露。在磁性层余留处的该部分，抗蚀剂形成为凸起。然后，仅仅磁性层的那些相应于凹槽而定位的部分通过使用抗蚀剂作为保护层以离子铣削除去，从而磁性材料形成所需的图案。
然后，在磁盘的相对表面上分别形成适当厚度的SiO2膜，例如通过溅射，从而消除盘片表面的不规则性。通过以反向溅射除去SiO2膜至磁性层表面的深度，可获得具有用非磁性材料填充的凹槽的平整图案的磁盘。
在最后修整过程中，盘片表面被抛光以进一步提供平整度，且然后形成碳保护膜。按照本实施例的磁盘通过进一步施加润滑剂完成。
下面是作为磁盘装置的硬盘驱动器(HDD)的说明，其提供有如上所述的磁盘50。
如图5和6所示，磁盘装置10包括平整的，矩形盘片外壳(enclosure)13。外壳13具有匣状的基座(base)12和顶盖11，其密封基座12的顶部开口。
盘片外壳13包含磁盘50，主轴马达15，磁头33，和磁头致动器14。主轴马达15支撑并旋转盘片。磁头33被用来记录信息至盘片和从盘片再现信息。磁头致动器14支持磁头相对磁盘50的运动。外壳13进一步包含音圈马达(以下称为VCM)16，斜坡加载机构18，惯性闭锁机构20，和挠性印制电路板单元(以下称为FPC单元)17。VCM16旋转并定位磁头致动器14。斜坡加载机构18在磁头移动至盘片最外围时保持磁头33在偏离磁盘50的位置。惯性闭锁机构20在转轨(shunt)位置保持住磁头致动器14。FPC单元17安装有电路元件，如前置放大器。基座12具有底壁，而主轴马达15，磁头致动器14，VCM16，等被安置在底壁的内表面上。
如前面所述，磁盘50是小直径图案的介质，其具有垂直磁化的双膜结构，其两个表面被处理以便DTR。更特别地，磁盘50具有记录层56在其正面和背面表面上。其形成为具有为1.8或0.85英寸的直径。磁盘50被共轴地装配到主轴马达15的轮毂(未示出)上并通过夹紧弹簧21固定到轮毂。磁盘50被支撑并由作为驱动单元的主轴马达15以给定的速度旋转。
磁头致动器14具有固定在基座12底壁上的轴承部分24，固定至轴承部分的两个臂杆27，和分别从臂杆延伸下来的悬件30。磁头33分别被支撑在各个悬件30的延伸末端上。臂杆27，悬件30，和磁头33被支撑以便绕轴承部分24旋转运动。磁头33包括向下磁头，其面对磁盘50记录层的正面侧，和向上磁头，其面对磁盘记录层的背面侧。在每个磁头33中，用作磁头主体的滑件(slider)安装有磁头元件，其包括读取元件(GMR元件)和写入元件。
VCM16具有固定至磁头致动器14的音圈22，一对固定至基座12并和音圈相对的磁轭(yoke)，和固定到一个磁轭的磁铁(未示)。VCM16在臂杆27中生成绕轴承部分24的旋转力矩，并在磁盘50的径向上移动磁头33。
FPC单元17具有矩形板体34，其固定在基座12的底壁上。电子元件，连接器等被安装在板体上。FPC单元17具有带状主挠性印制电路板36，其电连接板主体34和磁头致动器14。由磁头致动器14支撑的磁头33经中继FPC(未示出)和主挠性印制电路板36电连接至FPC单元17。
如上所述，磁盘50具有正面和背面侧且被设置在基座12中，正面侧和背面侧对齐以便磁盘装置的磁头运动路径基本和磁盘的伺服区域图案60的弓形一致。磁盘50的规格满足适于磁盘装置的外径和内径，记录和再现特征等。每个弓形伺服区域图案60让其环状弧的中心位于环圆周上，环和磁盘同心且其半径等于从磁盘旋转中心到磁头致动器14的轴承部分24的中心的距离。环状弧的半径等于从轴承部分24到每个磁头33的距离。换句话说，每个伺服区域图案60具有环状弧的形状，其总是基本和磁头运动一致，即使在磁头旋转时。每个伺服区域图案60的环状弧半径等于从轴承部分24到每个磁头33的距离。环状弧的中心沿和磁盘同心的环形路径移动并与图案形成于其上的盘片上的角相位同步改变。环状弧中心的路径的半径等于从主轴马达15的中心到轴承部分24的中心的距离。
用于经FPC单元17控制主轴马达15，VCM16，和磁头的各个操作的印制电路板(以下称为PCB)40被固定到基座12的底壁的外表面，并面对基座底壁。
如图6所示，大量电子元件安装在PCB40上。这些电子元件主要包括四个系统LSI，硬盘控制器(以下称为HDC)41，读取/写入通道IC42，MPU43，和马达驱动器IC44。进一步，PCB40安装有可连接至FPC单元17侧的连接器的连接器和用于连接HDD至电子设备如个人计算机上的主连接器。
MPU43是驱动操作系统的控制器，且包括ROM，RAM，CPU，和逻辑处理器，其按照本实施例实现定位控制系统。逻辑处理器是由硬件电路组成的算术处理器并被用于高速算术处理。进一步，操作软件(FW)存储在ROM中，且MPU按照该FW控制驱动。
HDC41是HDD中的接口部件。其与盘驱动器和主系统之间的接口交换信息，该主系统如个人计算机，MPU43，读取/写入通道IC42，和马达驱动器IC44，从而管理整个HDD。
读取/写入通道IC42是与读取/写入操作关联的磁头信号处理器。其由切换磁头放大器IC的通道的电路组成并处理记录和再现信号，如读取/写入信号。马达驱动器IC44是用于VCM16和主轴马达15的驱动单元。其驱动控制主轴马达恒定旋转并施加来自MPU43作为电流值的VCM操纵的变量至VCM，从而驱动磁头致动器14。
磁头定位控制器的配置现在将参考图7简要说明。
图7是磁头定位控制器的方框图。在图7中，符号C，F，P和S分别指示系统的传输功能。特别地，控制对象P等于磁头致动器14，其包括VCM16，而信号处理器S是由通道IC和MPU(偏离磁道检测装置的一部分)实现的元件。
控制处理器包括反馈控制器C(第一控制器)和同步抑制/补偿部件(第二控制器)，并特别地由MPU实现。
控制处理器的操作将在后面详细说明。信号处理器S按照包括来自磁头位置(HP)正下方的伺服区域图案60的地址信息的再现信号生成在磁盘50上的磁道当前位置(TP)信息。基于磁盘50上目标磁道位置(RP)和磁盘50上目标磁道位置与每个磁头33当前位置(TP)之间的位置误差(E)，第一控制器C在减小位置误差的方向上输出FB控制值U1。
第二控制器F是用于校正磁盘50上磁道形状，和盘片旋转同步的振动等的FF补偿部件。它在存储器表中保存以前校正的旋转同步补偿值。正常地，第二控制器F从不使用位置误差(E)，并基于来自信号处理器S的伺服扇区信息(未示出)参考表输出FF控制值U2。控制处理器加算第一和第二控制器C和F的各个输出U1和U2，并经HDC41将该结果值作为控制值U供应至VCM16，从而驱动磁头33。
旋转同步补偿值表在初始操作阶段被校准。如果位置误差(E)变得比预设值大，表开始被再次校准，此后同步补偿值被更新。
用于通过再现信号检测位置误差的操作将参考图7简单说明。
磁盘50被主轴马达15以固定旋转速度旋转。磁头33由固定到悬件30的万向节弹性支撑。它们被设计为飞越在磁盘表面上的微小间隙，并由盘片旋转时产生的气压平衡。因此，磁头再现元件可检测从磁盘磁性层由盘片表面上给定磁隙泄漏的磁通。
随着磁盘50旋转，其伺服区域图案60在给定的时间段正好在磁头33下面通过。固定时间段的伺服处理可通过来自再现信号的检测磁道位置信息对伺服区域图案执行。
一旦HDC41在伺服区域图案60中识别一个被称为伺服标记的伺服区域图案标识标记，可以预期每个伺服区域图案达到的时序，因为伺服标记是以预定的间隔安置的。因此，当前置部分70到达磁头正下方时，HDC41促使通道开始伺服处理。
下面是通道中地址再现处理配置的描述。如图8所示，来自磁头放大器IC(HIC)的输出信号被通道IC读取，该磁头放大器IC连接到磁头33。在其经作为均衡器(equalizer)45的模拟滤波器纵向信号均衡后，信号由ADC46取样为数字值。
磁盘50的磁场泄漏是垂直磁场并是磁性/非磁性图案。然而，DC补偿元件被HIC的高通特征和用于纵向均衡的通道IC的前级部分的均衡器处理彻底除去。因此，从前置部分70的模拟滤波后输出基本是假正弦波。与传统垂直磁性介质的差异在于信号幅度减半。
按照本实施例的磁盘不局限于成图案的介质。然而，伺服区域图案的磁通泄漏方向的选择可引起1或0的错误标识，进而，通道中代码检测的失败。因此可按照图案的磁通泄漏正确设置磁盘极性。
在通道IC中，根据其再现信号的相位切换处理。再现信号时钟是在引入处理(pull-in processing)中以介质图案周期同步的。扇区柱面信息是在地址读取处理中读取的。突发部分处理是作为用于偏离磁道检测必要的信息执行的。
引入处理的详细描述被略去。在该处理中，用于取样ADC的时序是以正弦波再现信号同步的，且执行AGC处理以便调整数字取样值的信号幅度至一定水平。盘片图案的1和0的周期是在4个点取样的。
然后，在再现地址信息时，具有一定值的样品噪声被FIR滤波器47降低。样品值经Viterbi解码处理基于由Viterbi解码器48做出的最大或然性估计或由格雷处理器(gray processor)49做出的格雷码逆转换而被转换为扇区信息和磁道信息。因此，可获得磁头33的伺服磁道信息。
后来，在突发部分74，通道进入偏离磁道检测处理。以突发信号图案A，B，C和D的顺序，信号幅度受采样保持集成处理，且等于平均幅度的电压值被输出至MPU43，从而伺服处理中断被发送给MPU。在接收到中断后，MPU43通过内部ADC以时间顺序读取突发信号，并将它们通过DSP转换为偏离磁道值。基于这些偏离磁道值和伺服磁道信息，磁头33的伺服磁道位置被精确检测。
按照磁盘50和以该方式构造的HDD，磁盘的正面侧或背面侧可视觉识别，且磁盘装置的组装可通过提供的介质容易地管理而不会不知道其侧面。进一步，每个伺服区域图案是以相应于磁头运动路径的环状弧的形状形成的。这对查找性能和防止盘片内围和外围SN比率的降低是有利的，因此可提高磁盘装置的性能。
DTR系统是磁记录系统，其中数据区域中的错误率可被提高并可增加表面记录密度。增加的记录密度导致记录容量的增加。因为伺服信息，和数据磁道是通过植入法形成的，介质从不要求伺服信息记录(STW伺服磁道写入)，其对于HDD使用成图案的介质是有利的。
更特别地，磁盘50具有取决于HDD的配置的弓形伺服区域图案60，且其正面和背面这样取向以便其被引入到HDD中。因此，磁盘50可产生下面的功能和效果。
首先，磁盘50可确保高的查找性能。如前面所述，当任何伺服区域图案60正好到达磁头33下方时，HDC41要求通道开始以一定的时序的伺服处理。如果伺服区域图案是以相等的间隔安置的，且如果磁头33被固定在径向上，尽管伺服区域图案交叉周期的某些波动，最终的时序错误落在可允许的范围内并可忽略，该波动可归因为磁盘的偏心安装。然而，例如在查找操作中，随着它们以高速度在磁盘50的径向上移动，磁头33在环状弧上移动。因此，磁头在圆周方向上运动并在径向上运动并引起问题。
如果伺服区域图案在径向上是完美地形成的，例如，它们位于固定的角相位而不依赖于径向上的位置。然而，因为磁头33也在圆周方向上运动，角相位相对主轴马达15的旋转中心改变。因此，伺服开始相位(距当伺服门被引导时再现磁头所位于的伺服区域开始位置的距离)改变，如从磁头侧看到的那样。相位差是根据查找速度，磁头路径中的误差，和控制周期确定的。如果相位差超过可允许范围，难于在前置部分70取回伺服信号。因此，可能在地址部分72的磁头处伺服标记(SAM)不能被检测，从而导致伺服丢失错误。
伺服丢失错误的出现可通过从查找速度和柱面信息估计时序误差时间并校正伺服门上升时间而被防止，即使在高速查找操作过程中。在该情形中，然而，伺服特征是通过控制周期的波动改变的，因此，不可避免查找性能降低。可通过在磁头运动路径后的环状弧中形成伺服区域图案而有效地使得能够高速查找。
第二，磁盘50的内围和外围之间的伺服信息检测SN差可减小。由于高线性记录密度，在盘片50的内围处伺服信息检测SN不可避免被降低，即使伺服区域图案60是沿磁头运动路径安置的。然而，如果伺服区域图案是完美径向的，磁盘内围侧上SN比就急剧降低。模拟指示出在盘片外围部分的SN比也降低。这可归因为磁头的斜角。更特别地，伺服信号是相对磁头倾斜施加的，因此伺服信号的形成被恶化且导致幅度的减小。
在小直径磁盘的情形中，具体地，伺服信号时钟被增强至最大以便增加格式化效率。因此，磁盘最内围处SN比的降低直接影响地址读取，偏离磁道检测精度，等等。因此，如在本实施例中，平行于磁头33的伺服区域图案60的形状是重要的。在本实施例中，伺服区域图案的预定长度的信号时钟是按照视觉上可识别的图案的周长，在磁盘的内围部分检测SN，和主轴马达的旋转速度设置的。
本发明不直接局限于上述实施例，且其元件可以以不偏离本发明的范畴或精神的修改的形式实现。而且，多种发明可通过适当组合多个元件做出，这些元件已经结合前述实施例做了描述。例如，按照前述实施例的某些元件可省略。而且，按照不同实施例的元件可按要求组合。
在前述实施例中，磁盘的数据区域图案的光学反射系数高于伺服区域图案的光学反射系数。然而，其仅当这些图案的各个光学反射系数不同时是必需的。在受限意义上的成图案的介质情形中(一个点，一个比特类型)，数据区域图案的磁占有率被降低至约30％，且来自数据区域图案的反射光的量小于来自伺服区域图案的反射光的量。而且，归因于压印制造，突发部分的标记是磁性的，且突发部分的磁占有率是25％。
而且，HDD中磁盘的数目不局限于一个而可以按要求增加。
权利要求
1.一种磁盘，其包括盘状衬底，其具有中心孔；和记录区域，其被分别提供于衬底的正面和背面表面上；其特征在于记录区域具有成图案的磁性材料形状，在正面和背面侧上的记录区域的各个图案形状不同。
2.一种磁盘，其包括平整的盘状衬底，其具有正面和背面表面和中心孔，及在正面和背面表面中至少一个上形成的记录区域；其特征在于根据磁性材料的存在使记录区域形成图案，记录区域具有数据区域图案和多个伺服区域图案，所述多个伺服区域图案基本以环状弧形成，这些环状弧从衬底的中心孔向其外围边缘部分径向延伸，并将数据区域图案在衬底的圆周方向上分成多个部分，每个伺服区域图案具有大于衬底的最外围的半径的半径和在与衬底同心的环形路径上环状弧的中心，衬底圆周方向上的伺服区域图案的周长随距中心孔的距离增加，数据区域图案和每个伺服区域图案具有不同的磁占有率和不同的光学反射系数。
3.如权利要求2所述的磁盘，其特征在于每个伺服区域图案具有重复的图案区域，该图案区域至少在衬底的径向上基本径向连续并包括交替安置在衬底圆周方向上的磁性和非磁性部分，重复的图案区域和数据区域图案的各个光学反射系数彼此差别在10％或更高。
4.如权利要求2所述的磁盘，其特征在于数据区域图案具有多个信号保持磁道，它们以等距离安置在衬底的径向上并以圆环状图案形成；和非磁性保护带，该非磁性保护带位于衬底径向上邻近的磁道之间，并在衬底的径向上磁性划分磁道，磁道被这样配置使得数据区域图案的磁占有率是65％或更高，且每个伺服区域图案具有重复的图案区域，这些重复的图案区域至少在衬底的径向上基本径向连续且包括在衬底的圆周方向上交替安置的磁性和非磁性部分，伺服区域图案的重复图案区域的磁占有率为约50％，沿衬底的圆周方向的重复图案区域的周长是0.01mm或更长。
5.如权利要求1到3中任一条所述的磁盘，其特征在于记录区域被分别提供于衬底的正面和背面表面上，且根据磁性材料的存在被形成图案，且在衬底的正面侧上的伺服区域图案和在衬底的背面侧上的伺服区域图案是不同的图案并以镜像对称方式形成以便在顺时针方向和逆时针方向上一致。
6.一种磁盘装置，其特征在于包括按照权利要求1到5中任一条所述的磁盘；驱动单元，其支撑磁盘并以恒定速度旋转磁盘；磁头，其对磁盘执行信息处理；和磁头致动器，其相对磁盘径向移动磁头，磁盘，其位于这样的方向上，使得每个伺服区域图案和磁头在磁盘上的移动路径彼此对齐。
全文摘要
一种磁盘，包括平整的盘状衬底(54)，该衬底(54)具有中心孔(52)和形成于衬底的正面和/或背面表面上并根据磁性材料的存在被形成图案的记录区域。该记录区域具有数据区域图案(58)和基本在圆弧上形成的多个伺服区域图案(60)，该圆弧从衬底的中心孔侧径向延伸至其外围边缘部分并将数据区域图案在衬底的圆周方向上分成多个部分。每个伺服区域图案具有大于衬底最外围半径的半径和在与衬底同心的环状路径上的圆弧的中心。该数据区域图案和每个伺服区域图案具有不同磁性占有率和不同光学反射系数。
文档编号G11B5/596GK1734557SQ200510084629
公开日2006年2月15日 申请日期2005年7月15日 优先权日2004年7月16日
发明者朝仓诚, 田中阳一郎 申请人:株式会社东芝