专利名称：使用离散磁道磁盘介质的磁盘驱动器的制作方法
技术领域：
总的说来，本发明涉及到一种磁盘驱动器，该驱动器使用的磁盘介质存储着包括相位差伺服脉冲图形在内的伺服信息，特别是，涉及到一种磁盘驱动器，它使用采取离散磁道存储方法的磁盘介质。
背景技术：
总的说来，在以硬盘驱动器为典型的磁盘驱动器中，在磁性圆盘介质(下文简称为“磁盘介质”)上写数据以及从磁盘上读数据的磁头的位置控制所需要的伺服信息被提前存储在磁盘介质上了。换句话说，存储有伺服信息的磁盘介质被插入到磁盘驱动器中。
伺服信息用来检测磁头的位置。伺服信息主要包括用于识别磁盘介质上的柱面(磁道)位置的柱面地址码、和一个用于检测柱面上一个位置的伺服脉冲图形。特别是，伺服脉冲图形是用于检测相对于一个柱面中心的偏离磁道量(位置偏差)的信息。
作为伺服脉冲图形的一个例子，有一种采用检测相位差方法的相位差伺服脉冲图形(例如，参见日本专利申请KOKAI公开No.2005-100611和8-221919)。在这些文件中公布的相位差伺服脉冲图形就倾斜方向和角度而言没有任何特殊的技术内涵，并且是通过磁转移来记录在磁盘介质上的。
同时，最近，具有名为“离散磁道介质(DTM)”结构(下文称作“DTM结构”)的磁盘介质引起了关注。采用DTM结构的磁盘介质中，有效地作为磁记录段的区域和非有效区域形成于其表面上。该有效区域是突出的具有磁性薄膜的磁性区域。非有效区域是非磁性区域，或者是不能作磁记录的凹陷区域。具体地，非有效区域包括这样的区域，它们实质上作为凹陷的非磁性区域而形成，即使具有一层磁性薄膜。
具有上述DTM结构的磁盘介质用压模方法进行制造，该方法包括一个图形转移步骤，从而能高效率记录伺服信息，而不用常规的伺服磁道写入头。这种记录方法有时被称作“离散磁道记录”(DTR)。特别是，采用DTR方法使得通过图形转移步骤能够在磁盘介质上高精度嵌入式记录包括相位差伺服脉冲图形的伺服信息。
在上述的DTR方法中，由读取伺服信息和用户数据的读磁头(例如，一个GMR磁头)设置回放磁头宽度与数据磁道间距宽度几乎相同的话，有可能大大提高线性记录密度。数据磁道是用来记录用户数据的区域，与伺服区相邻。
同时，在缩小读磁头的回放磁头宽度同时增加记录密度的情形中，DTR方法中的回放磁头宽度几乎等于数据磁道间距宽度，并且伺服信息中的相位差伺服脉冲图形的周期增加了，如上面所描述的。所以，需要严格控制相位差伺服脉冲图形的倾斜方向和倾斜角度。其意义在下面解释。
在具有普通均匀磁结构而不是DTM结构的磁盘介质中，当用户数据以高密度记录时，在由写磁头记录的磁畴的横向方向上发生蔓延。为了防止干扰相邻磁道上存在的数据，通常采用写磁头的记录宽度小于等于数据磁道间距的80％。进一步，回放磁头宽度小于等于写磁头记录宽度的80％，目的是，以好的S/N比回放具有横向蔓延的记录信号。特别是，使用具有普通均匀磁结构的磁盘介质的驱动器采用一种非常窄的读磁头，该读磁头的回放磁头宽度小于等于数据磁道间距的64％。
然而，在采用DTR方法的情形中，读磁头的回放磁头宽度几乎与数据磁道间距的宽度相同，如上面所述。这种情况中，在伺服信息所包含的相位差伺服脉冲图形的某个倾斜方向和某个倾斜角度上，读磁头对相位差伺服脉冲图形的回放精度变差了，并且存在一个问题，即磁头不能得到充分的位置检测精度。
发明内容
本发明的一个目标就是提供一种使用磁盘介质的磁盘驱动器，该介质上用DTR方法嵌入式记录了伺服信息，该驱动器中，即使在读磁头的回放磁头宽度几乎与数据磁道间距等宽的情形下，也能保证充分的磁头位置检测精度。
本发明具有一个结构，其中，伺服信息中包含的相位差伺服脉冲图形的倾斜状态(例如，倾斜方向)是基于与磁头内联角(inline angle)的关系来确定的，而所述伺服信息是用DTR方法嵌入式记录在磁盘介质上的伺服区中的。
根据本发明，一个磁盘驱动器包括一个含有伺服区的磁盘介质，伺服区中伺服信息是通过离散磁道记录方法嵌入式记录的，用于对记录和回放用户数据的磁头进行位置检测。伺服信息包括前导码段、柱面地址码段、以及用于检测偏离磁道量的相位差脉冲图形段，在每一个伺服区内都有一个相位差伺服脉冲图形段，伺服脉冲图形具有对应着磁头内联角方向的倾斜方向以及朝着磁盘介质的内周渐渐延迟、朝着磁盘介质的外周渐渐超前的相位；一个读磁头，被包含在所述磁头里并从磁盘介质上读取伺服信息和用户数据；控制装置，依照由读磁头从伺服区回放的伺服信息进行磁头的位置控制。
附图简述并入到说明书并构成说明书的一部分的附示了本发明的实施例，并和上面给出的一般性说明以及下面给出的实施例的具体描述一起，用来解释本发明的原理。
图1示出了根据本发明第一实施例的一个磁盘介质的结构；图2是一个方框图，示出了根据本发明第一实施例的一个磁盘驱动器的主要部分；图3示出了根据本发明第一实施例的磁头的内联角；图4示出了根据本发明第一实施例的磁头的接入角(access angle)；图5示出了根据本发明第一实施例的基于相位差伺服脉冲图形的倾斜方向的一个仿真结果；图6示出了根据本发明第一实施例的基于相位差伺服脉冲图形的倾斜方向的另一个仿真结果；图7A到7D示出了根据本发明第一实施例的相位差伺服脉冲图形的周期和检测精度之间的关系；图8示出了根据本发明第一实施例的信号处理单元的结构；图9A和9B示出了根据本发明第一实施例的偏离磁道检测值；图10A和10B示出了根据本发明第二实施例的偏离磁道检测值；图11示出了根据本发明第一实施例的倾斜脉冲图形的角度和偏离磁道检测精度之间的关系。
具体实施例方式
下面将参考附图解释本发明的实施例。
第一实施例图1示出了根据本发明第一实施例的一个磁盘介质的结构。
磁盘驱动器的结构图2是一个方框图，示出了根据本发明第一实施例的一个采用垂直磁记录的磁盘驱动器的主要部分。
如图2所示，磁盘驱动器包括用垂直磁记录来记录数据的磁盘介质1、使磁盘介质1转动的主轴电动机11、以及其上装有磁头10的致动器12。磁头10有一个读磁头10R，用以从磁盘介质1读数据(伺服信息或用户数据)，和一个写磁头10W，用以在磁盘介质1上写用户数据。致动器12通过音圈马达(VCM)13的驱动使安装在其远端的磁头10沿磁盘介质1的径向移动。
进一步，该磁盘驱动器有一个前置放大器14、一个信号处理单元15、一个硬盘控制器(HDC)16、一个微处理器(CPU)17、一个伺服处理器18、和一个VCM驱动器19。
前置放大器14将由读磁头10R读取的读信号(伺服信号或用户数据)放大，并将放大的读信号传输到信号处理单元15。进一步，前置放大器14放大由信号处理单元15输出的写信号，并将放大的写信号传输到写磁头。信号处理单元15是一个读/写通道，该通道处理读/写信号，并且有从读信号中回放伺服信息的功能。进一步，信号处理单元15从读信号中回放用户数据并将之传输到磁盘控制器16中。
磁盘控制器16用来作为所述驱动器和主机系统120间的一个界面，并进行读/写数据(用户数据)的数据转移控制等等。CPU 17是驱动器的主控制器件，进行读/写操作的控制等等第一实施例的磁盘驱动器中除了CPU 17之外还有伺服处理器18用来进行伺服控制处理。具体地，伺服处理器18由一个数字信号处理器(DSP)和一个逻辑电路构成。基于由信号处理单元15回放的伺服信息，伺服处理器18通过VCM驱动器19驱动并控制致动器12，并进行磁头10的定位控制。伺服处理器18利用存储在内存(快闪EEPROM)110的各种控制信息进行磁头10的定位控制。
CPU 17和伺服处理器18可以不是分离的单元，而是由微处理器100构成，微处理器100运行各个软件程序来实现各软件程序的功能。特别是，伺服处理器18可以是一个实现伺服控制处理的软件程序。
磁盘介质如图1所示，所述第一实施例的磁盘介质1是一个用于垂直磁记录并有DTM结构的介质。磁盘介质1包含伺服区2和数据磁道部分3，这些区域的每一个区域中，磁性分为磁性部分和非磁性部分。非磁性部分是一些，例如，嵌入二氧化硅(SiO2)并进行了平化的区域。
如图1所示，伺服区2具有用于定时同步的前导码部分20、记录柱面码等等以识别柱面(磁道)的柱面地址码段21、相位差伺服脉冲图形段22、以及作为抵制磁盘偏心(转动中的起伏)影响的措施的后同步信号(PAD)，它们用作伺服信息。特别是，该介质具有的该伺服区2中的伺服信息是通过DTR方法嵌入式记录的。
伺服区2在磁盘介质1上以规则的间隔沿圆周排列，如图1所示。进一步，每个都包含伺服区2和数据磁道30的伺服磁道在从内周端到外周端的范围内按预定的磁道间距(伺服间距)Tp间隔进行排列。不同的柱面码由柱面地址码段21分配给各自的伺服磁道。
相位差伺服脉冲图形段22记录了伺服脉冲图形(下文称作“倾斜脉冲图形”)，该伺服脉冲图形具有单一倾斜方向，并由磁性部分构成，其中磁性具有统一方向(例如，N极)。倾斜脉冲图形的结构中，倾斜方向的相位朝着内周方向渐渐延迟、朝着外周方向渐渐超前。倾斜脉冲图形是用来检测读磁头10R偏离磁道量(相对于中心线Tc的位置偏差)的信息。
在图1中，参考符号Tc代表一个径向位置，该位置处倾斜脉冲图形的相位差为0，即为伺服磁道的中心线。倾斜脉冲图形是一个以2个伺服间距为周期重复的图形。进一步，参考符号Tc代表一个径向位置，该位置处的记录是以与前导码段20的1，0(非磁性的、磁性的)的相位和频率完全一致的相位和频率来进行的。PAD也有与前导码部分20相同的相位。倾斜脉冲的相位差为0的径向位置被安排在每一个伺服磁道的中心。
磁头的内联角下面解释磁头10的内联角，该角与第一实施例的有利效应相关。
在第一实施例的磁盘介质1上，倾斜脉冲图形通过DTR方法内嵌式记录到含在伺服信息中的相位差伺服脉冲图形段22上，用以检测读磁头10R偏离磁道量(相对于中心线Tc的位置偏差)。倾斜脉冲图形的图形结构具有单一倾斜方向，其中倾斜方向的相位朝着内周方向渐渐延迟、朝着外周方向渐渐超前，如图1所示。具有单一倾斜方向的图形结构的设置与如稍后所述的磁盘驱动器中磁头10和致动器12的机制所具有的内联角相关。
如图3所示，连接致动器12的旋转中心P和磁头10的直线300与磁头10的一条固定线(attaching line)310间有一个角度。这个角度差被称作内联角，它对应着磁头的倾斜角度。总的说来，磁头10的滑块水平地附着在致动器12的悬臂上。然而，致动器12的旋转中心P被设置在一个与磁头10的固定线310偏离的位置上。
另一方面，图4是一个示意图，示出了磁头10的接入角(其位置由参考符号H表示)。特别是，相对于磁盘介质1的圆周方向的磁头接入角也被称作斜交角。因为致动器12使磁头转动(绕着转动中心P)，接入角在介质1的内周和外周之间变化。所以，记录在伺服区2的伺服信息是根据斜交角沿磁头接入轨迹而记录的图形，如图4所示。在图4中，参考符号O代表磁盘介质1的转动中心。
特别是，它的结构要使得，在伺服区2中用于定时同步的前导码段20和地址段21的径向线具有根据圆周的切线和半径的位置而变化的倾斜角。这意味着，倾斜脉冲图形与径向线(在前导码延伸的方向的线)间的角度不变，这实质上保持了内联角，尽管相对于圆周方向的磁头接入角发生了变化。换句话，前导码段20的图形的倾斜状态在内周和外周之间变化，磁头10访问图形时，磁头相对于图形倾斜了内联角大小的角度，而不管它是位于内周附近还是外周附近。
如上面所描述的，如果磁头10相对于伺服信息的图形倾斜了内联角大小的角度，根据单一倾斜的伺服脉冲图形的倾斜状态，就会有不能得到相同特性的情况。特别是，倾斜脉冲图形的倾斜方向引起由读磁头10R回放的回放信号(伺服信号)的信号质量上的差异。
倾斜脉冲图形和内联角的关系下面，参考图5、图6、以及图7A到7D，解释倾斜脉冲图形和内联角之间的关系。
图7A示出了第一实施例的倾斜脉冲图形的结构，其中图形倾斜方向的相位朝着内周方向渐渐延迟、朝着外周方向渐渐超前，其周期为2Tp_sv。特别是，图形倾斜方向设定为磁头的内联角方向。在图7A中，显示了一个具有较窄回放磁头宽度的普通读磁头70R，作为与具有较宽回放磁头宽度、在DTR方法中采用的本发明的读磁头10R的比较。另一方面，图7C示出了一种倾斜脉冲图形的结构，其中，相位沿着与本发明的倾斜脉冲图形相反的方向渐渐延迟，即是，朝着外周方向延迟。
图7B和7D分别示出了通过在内联角方向将图形倾斜方向进行倾斜而得到的倾斜脉冲图形的结构，以及其中相位沿着与所述倾斜脉冲图形相反的方向渐渐延迟，即朝着外周方向延迟，的倾斜脉冲图形的结构。两种结构的周期都是Tp_sv。特别是，图7B示出了在内联角方向倾斜的一个倾斜脉冲图形。
如图7A到7C所示，具有较窄回放磁头宽度的普通读磁头70R完全被埋在所述图形中，而如图7D所示的倾斜脉冲图形中情况则不同。如果Lsv和Tp_sv的设计稍稍不同的话，普通读磁头70R甚至可以埋在图7D所示的倾斜脉冲图形中。这显示了，在使用具有较窄回放磁头宽度的普通读磁头70R的情况中，相位检测的精度不是在任何脉冲图形中都会极度变坏，除非脉冲图形极度倾斜。
另一方面，本发明在DTR方法中采用的并且具有较宽回放磁头宽度的读磁头10R没有被完全埋在图形中，除了图7A中所示的倾斜脉冲图形之外。在图7C所示的倾斜图形中，读磁头10R相当程度地被埋住了，这看起来不会引起大的问题。然而，实际上，如后面参考图5和图6所作的描述，由于脉冲线宽度不均匀等因素，图7C的情形在仿真结果上引起了很大的不同。
图5和图6示出了倾斜脉冲图形用读磁头10R回放的情况下，一个回放信号的仿真结果。倾斜脉冲图形是一个具有2Tp_sv周期的图形，图形线宽具有10％的起伏。进一步，磁头的内联角为7.5度。在诸如图形宽度的起伏等噪声的影响下，倾斜脉冲图形的回放信号幅度极其容易失真，在信号幅度上引起了很大的不同。
图5示出了一个图形中的回放信号的仿真结果，该图形与第一实施例的倾斜脉冲图形有相同的倾斜方向。图6示出了一个图形中的回放信号的仿真结果，该图形与第一实施例的倾斜脉冲图形有相反的倾斜方向。
如图5所示，第一实施例的倾斜脉冲图形的倾斜考虑到磁头的内联角，该图形的回放信号显示了稳定的信号幅度特性。与此相对照，在倾斜方向与第一实施例的倾斜脉冲图形的倾斜方向相反的图形中，其回放信号的信号幅度大大减小，并且由于设想的随机抖动干扰，变得很混乱，如图6所示。
如图6所示的信号幅度下降的原因是，读磁头10R的磁头宽度方向线和倾斜脉冲图形的倾斜方向线之间的高度平行。当它们越是平行，幅度变得越大。进一步，信号幅度严重失真的原因是，如图7C所示，读磁头10R几乎埋在图形中，尽管它并没有完全被埋住。所以，图形宽度的起伏引起了磁头被完全埋住的状态以及磁头没有被埋住很多的状态，这就作为幅度的起伏被很明显地显示出来。所以，按照内联角的方向来倾斜所述的倾斜脉冲图形对于提高从倾斜脉冲图形来检测读磁头10R的位置的精度是非常有效的。
下面参考图7A到7D以及图11解释倾斜脉冲图形的角度和偏离磁道检测精度之间的关系。
图11示出了偏离磁道检测精度的一个调查结果。调查是通过将第一实施例的倾斜脉冲图形，即倾斜方向，设置在磁头的内联角的方向，并改变倾斜脉冲图形的径向周期而进行的。在图11中，倾斜脉冲图形的周期指示了倾斜脉冲图形相对于磁头的角度差。
如图11所示，在设置倾斜脉冲图形的周期大于等于2Tp_sv情形中，检测精度几乎正比于倾斜脉冲图形的周期。然而，在设置倾斜伺服脉冲图形的周期为伺服间距(Tp_sv)的情形中，检测精度突然大大地恶化了。这似乎是因为磁头相对于倾斜脉冲图形的倾斜角度变得太大了，多种信号通过读磁头10R的间隙在检测灵敏度范围内(检测窗)混合在一起，因此回放信号幅度变得极其小。图7A到7D示出了其图像。
假设读磁头10R的检测灵敏度范围是一个由所述间隙和回放磁头宽度M构成的方形灵敏度范围，其周期为2×Tp_sv，垂直磁性的N极和S极被完全包含进来，并获得回放信号的最大和最小值。另一方面，周期为Tp_sv时，N极和S极在读磁头10R的灵敏度范围内一起存在，甚至当读磁头沿着圆周方向移动的时候，作为其积分值而获得的信号幅度几乎不变。
考虑到上面所述，为防止在读磁头10R的检测灵敏度范围内存在多种信号，倾斜脉冲图形优选有图7A所示的结构。特别是，如图7A所示的倾斜脉冲图形的设计是基于读磁头10R的形状、磁头的内联角(图7A中的θ)、伺服间距(TD_sv)、由伺服信号记录周期决定的伺服图形周长(图7A到7D中的Lsv)、介质转动速度以及半径位置。特别是，倾斜脉冲图形的设计应该为具有倾斜脉冲图形周期的下限，在这个下限，N极和S极不会一起存在，且不会在最内圆周的半径处的读磁头10R形状正下方产生干扰，在该最内圆周的半径处该处伺服脉冲图形的周长是最短的。
实际上，包括读磁头10R的磁头10被附着在作为转动驱动系统的致动器12上，因此斜交角根据磁盘介质1上的半径位置而变化。然而，磁头10进行读取时，磁头相对于倾斜脉冲图形倾斜了大小为内联角的角度，而与磁头10是位于内周附近还是外周附近无关，从而不会引起问题。
在第一实施例中，设置倾斜脉冲图形的周期为大于等于1.8个伺服间距，以防止干扰的发生。例如，倾斜脉冲图形的周期优选设置为2个伺服间距，这样就能获得好的偏离磁道检测精度。
检测偏离磁道量的一个方法的解释图8是一个方框图，示出了第一实施例的信号处理单元(读/写通道)15的内部结构，并示出了用于相位差伺服脉冲图形的信号检测系统。读/写通道15基于由读磁头10R从伺服区2回放的回放信号(前置放大器14的输出)获得一个柱面码值CLY以及相位差值检测值P1和P2，并输出它们到伺服处理器18中。伺服处理器18基于相位差值检测值P1和P2计算读磁头10R的偏离磁道检测值(位置偏差PES)。
当从前置放大器14输出的回放信号被输入到读/写通道15时，定时同步电路150产生一个与前导码同步的定时周期信号，且A/D转换器151对回放信号进行采样并将该信号转化为数字值。倾斜脉冲回放信号SIG(θ)用下面的表达式(1)来表示。
SIG(θ)＝Asin(θ+φ)(1)读/写通道15通过FIR(有限脉冲响应)计算(加法)、通过乘上对应着回放信号的正弦值和余弦值的系数、通过存储器152、计算元件153以及积分器154进行正交波检测。具体地，在正交波检测中，进行下式(2)和(3)所示的计算。
∫02π{sinθ·SIG}dθ=πAcosφ---(2)]]>∫02π{-cosθ·SIG}dθ=πAsinφ---(3)]]>读/写通道15输出倾斜脉冲回放信号的正弦和余弦分量(sinφ和cosφ的按比例的相乘的值)，其具有相位差φ及相位差检测值P1和P2，如下面的基于正交波检测结果的表达式(4)和(5)所示。
P1＝2kAcosφ (4)P2＝2kAsinφ (5)在这个过程中，相位角φ通过反正切处理(atan(P2/P1))来计算。反正切处理的输出范围从-90度到+90度。在第一实施例中，倾斜脉冲图形以2个伺服间距为周期形成，因此偏离磁道量通过简单地将它进行比例乘积就可以得到。
图9A示出了以2个伺服间距为周期时读/写通道15的输出信号P1和P2的特性。图9B是一个示意图，示出了偏离磁道检测值PES的特性。
实际上，噪声会在柱面码改变边界时影响柱面地址码以及P1和P2，要求在反正切处理边界上进行修正，以防止磁头位置的不连续跳动。
当磁头位置Pos用柱面码值Cy1和偏离磁道量Offtrk表示时，就得到下面的公式(6)。
Pos＝G*Cy1+Offtrk (6)G代表对应一个柱面的偏离磁道量。在相位角φ为90°处的值的附近，偏离磁道量Offtrk的值为-G/2或G/2。然而，柱面码值Cy1随着象限的改变而改变，磁头位置Pos的连续性得到保持。基于读/写通道15的输出信号P1的符号(正和负)，通过修正柱面码值Cy1以满足该象限，容易保证磁头位置Pos的连续性。
考虑上面的处理，希望采用一种脉冲图形，在容易确定的柱面的中心，其偏离磁道中心的偏离磁道量为0°或180°，磁道中心处相位角φ对应着柱面码。所以，脉冲图形与前导码段20具有相同相位(有相同的定时)的半径位置被设置为几乎是同一柱面码的中心，这样，倾斜脉冲图形的周期为2个伺服间距。
如上所述，如果有噪声，相位角在反正切处理的附近突然发生改变。所以，柱面码值Cy1基于读/写通道15的输出信号P1的符号(正和负)被修正，从而保证了磁头位置Pos的连续性。然而，在这个修正中，如果其相位因P1的正和负而不同的象限被分为两个象限，则通过使用所述象限信息来修正柱面码信息。特别是，基于从通道15输出的倾斜脉冲图形的正弦和余弦值信息的大小关系，确定存在相位差的象限，然后，象限的柱面码信息被修正。
第二实施例图10A和10B对应图9A和9B。图10A和10B为示意图，示出了根据本发明的第二实施例的相位差检测值P1和P2，以及读磁头10R的偏离磁道检测值(位置偏差PES)的特性，P1和P2为倾斜脉冲图形的周期为4个伺服间距时读写通道15的输出。
特别是，第二实施例涉及到除了周期为4个伺服间距之外与第一实施例都相似的倾斜脉冲图形的结构。所以，除了偏离磁道检测方法之外，第二实施例的磁盘驱动器和磁盘介质1的结构与第一实施例中的相同，其详细的解释省略，所述偏离磁道检测方法使用下面描述的周期为4个伺服间距的倾斜脉冲图形。
在第二实施例中，假设的情形是，磁头的内联角大于等于10度。在DTR方法中，读磁头10R的回放磁头宽度和数据磁道间距一样宽。所以，如果倾斜脉冲图形有2个伺服磁道间距，磁头的灵敏度范围在该倾斜脉冲图形中不能被合适地埋住，因而信号幅度变坏。
进一步，在第二种实施例中，内联角为大于等于20度的一个大的值，非常可能的是，周期为2个伺服间距的倾斜脉冲图形不能得到充分的磁头位置检测精度。所以，第二实施例的结构采取了4个伺服间距的倾斜脉冲图形周期，目标是提高偏离磁道位置的检测精度。
偏离磁道检测方法如图10A所示，对于相位从-45°到45°变化的每个90度，余弦值P1和正弦值P2在4个柱面上发生改变。然后，基于它们的绝对值的大小关系以及P1和P2的符号(正和负)，该件事被分为4个象限。具体说，第一象限|P1|≥|P2|&P1＞0→--45度＜φ＜+45度第二象限|P1|＜|P2|&P2＞0→-+45度＜φ＜135度第三象限|P1|≥|P2|&P1＜0→135度＜φ＜225度第四象限|P1|＜|P2|&P2＜0→225度＜φ＜315度在奇数象限里(第一和第三象限)，P1不变为0。然而，因为P2变为0的风险很高，所以进行反正切处理(atan(P2/P1))以获得范围几乎从-45度到+45度的相位角。进一步，在偶数象限(第二和第四象限)，通过颠倒分母和分子的反正切处理(atan(-P2/P1))得到范围几乎从-45度到+45度的相位角。偏离磁道量通过对所述相位角作比例乘积来得到。进一步，柱面地址的低两位对应着象限值。尽管当象限变化时偏离磁道值变化很大，但是偏离磁道值是正还是负可从象限来决定。
在第二实施例中，倾斜脉冲图形的零相位位于柱面码值为Cy1的4k柱面的中心。所以，在第一象限的情形中，通过改变柱面码值Cy1的低两位以对应象限值-1，包含柱面码值Cy1的磁头位置Pos维持了连续性，不会变得不连续。
如上面所描述的，基于从通道15输出的相位差脉冲图形的正弦和余弦值信息(P1和P2)的大小关系，包含脉冲相位差的象限被确定。从所述通道输出的柱面码信息通过使用所获得的象限信息得到修正，从而，完成简单的处理以维持磁头位置的连续性。所以，即使在采用4个伺服间距的第二实施例中，如果图形在柱面的中心是0°的话，偏离磁道量也容易计算。
如上所描述的，如果具有2个伺服间距或4个伺服间距的第一和第二实施例中的倾斜脉冲图形具有一个结构，其中倾斜方向如图1所示在内周延迟而在外周超前，那么从读磁头10R输出的回放信号的幅度特性是稳定的，并且可获得高的偏离磁道检测精度。与此相对照，如图6中清晰显示的，与所述实施例有相反的方向且相位朝着外周渐渐延迟的倾斜脉冲图形的情形中，从读磁头10R输出的回放信号的信号幅度是非常不稳定且很小的。
进一步，从图11中清晰看到，由于脉冲图形的倾斜角和检测精度之间的关系，当倾斜图形周期长度变得较短以及倾斜角度变得较大时，只要伺服记录规格相同，偏离磁道检测的精度增加。严格说来，在朝着内周渐渐延迟的倾斜脉冲图形中为DTR采用宽的读磁头10R的情形中，脉冲图形的倾斜角度和检测精度之间的关系意味着倾斜图形重复周期和偏离磁道检测精度之间的关系。
根据第一和第二实施例，在使用一种通过DTR方法嵌入式记录伺服信息的磁盘介质的磁盘驱动器中，甚至在读磁头的回放磁头宽度几乎与数据磁道间距相等的情况中，通过相位差伺服脉冲图形检测磁头的位置偏差时，高的位置检测精度得到保证。
另外的好处和修改对于本领域技术人员是显而易见的。所以，本发明在其较广阔的方面不限于这里显示和描述的具体细节和代表性实施例。相应地，可以作各种修改而不偏离总的发明概念的精神和范围，该总的发明概念的精神和范围由附属的权利要求以及它们的等价描述定义。
权利要求
1.一种磁盘驱动器，其特征在于包含含有伺服区的磁盘介质，该伺服区中伺服信息是通过离散磁道记录方法嵌入式记录的，以用于对记录和回放用户数据的磁头进行位置检测；所述伺服信息包括前导码段、柱面地址码段、以及用于检测偏离磁道量的相位差脉冲图形段，在每个所述伺服区内都设有一个相位差伺服脉冲图形段，伺服脉冲图形具有对应着所述磁头内联角方向的倾斜方向以及朝着所述磁盘介质的内周渐渐延迟、朝着所述磁盘介质的外周渐渐超前的相位；读磁头，它被包含在所述磁头里并从所述磁盘介质上读取所述伺服信息和所述用户数据；以及控制装置，用于依照使用所述读磁头从所述伺服区回放的伺服信息，进行所述磁头的位置控制。
2.根据权利要求1的磁盘驱动器，其特征在于所述磁盘介质中的所述相位差伺服脉冲图形段的伺服脉冲图形形成为使得与所述前导码段有相同相位的半径位置几乎是在所述柱面地址码段中同一柱面码的中心。
3.根据权利要求1的磁盘驱动器，其特征在于所述磁盘介质中的所述相位差伺服脉冲图形段的所述伺服脉冲图形具有相当于伺服间距的2或4倍的相位差的倾斜周期，当所述读磁头的所述检测范围投影到所述磁盘介质上时，所述倾斜周期使得所述读磁头检测范围的影子完全被埋在所述伺服脉冲图形中。
4.根据权利要求1的磁盘驱动器，其特征在于所述磁盘介质用垂直磁记录来记录所述伺服信息和所述用户数据。
5.并入到磁盘驱动器中的磁盘介质，该驱动器有读磁头用于读取伺服信息和用户数据，所述磁盘介质的特征在于包括伺服区，在其中通过离散磁道记录方法嵌入式记录了用于所述读磁头的位置检测的所述伺服信息，所述伺服信息包括前导码段、柱面地址码段和用以检测偏离磁道量的相位差脉冲图形段，每个所述伺服区都设有一个相位差伺服脉冲图形段，所述伺服脉冲图形具有对应于所述磁头内联角方向的倾斜方向和朝着所述磁盘介质的内周渐渐延迟、朝着所述磁盘介质外周渐渐超前的相位。
6.根据权利要求5的磁盘介质，其特征在于所述磁盘介质中的所述相位差伺服脉冲图形段的伺服脉冲图形形成为使得与所述前导码段有相同相位的半径位置几乎是在所述柱面地址码段的同一柱面码的中心。
7.根据权利要求5的磁盘介质，其特征在于所述相位差伺服脉冲图形段的所述伺服脉冲图形具有相当于伺服间距的2或4倍的相位差的倾斜周期，当所述读磁头的检测范围投影到所述磁盘介质上时，该相位差的倾斜周期使得所述读磁头检测范围的影子完全被埋在所述伺服脉冲图形中。
8.根据权利要求5的磁盘介质，其特征在于所述磁盘介质通过垂直磁记录来记录所述伺服信息和所述用户数据。
全文摘要
使用磁盘介质的磁盘驱动器，该介质中伺服信息通过DTR方法嵌入式记录，该驱动器具有这样的结构，其中在磁盘介质上的伺服区(2)内嵌入了伺服信息，包含在伺服信息中的相位差伺服脉冲图形(22)具有一个与磁头(10R)的内联角的方向相同的单一倾斜方向。
文档编号G11B21/10GK1956063SQ20061011062
公开日2007年5月2日 申请日期2006年8月4日 优先权日2005年10月27日
发明者朝仓诚 申请人:株式会社东芝