專利名稱：磁存儲(chǔ)媒體、其磁道間距控制方法及該媒體用磁記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁存儲(chǔ)媒體、其磁道間距控制方法及該媒體用的磁記錄裝置。詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及采用具有磁錄放型磁頭的旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)臂)式定位機(jī)構(gòu)的固定磁記錄裝置的磁道間距方向(作為磁存儲(chǔ)媒體的磁盤的半徑方向)的TPI最佳化方法及適用該最佳化方法的固定磁記錄裝置及其磁盤。
就磁頭技術(shù)而言，通過采用GMR(超大磁阻)磁頭，成功地提高了磁記錄信號(hào)的重放能力，又，主要是大大有助于磁盤的線記錄方向的高密度化。對(duì)于記錄由該GMR磁頭讀出的數(shù)據(jù)的磁媒體，提高了低噪音化及高頑磁力化等技術(shù)，并且，在HDI(磁頭磁盤接口)和機(jī)械伺服系統(tǒng)中提高了關(guān)于磁頭的低上浮量技術(shù)及磁頭定位技術(shù)，為提高磁盤半徑方向的記錄密度作出了很大貢獻(xiàn)。
硬磁盤驅(qū)動(dòng)器與CD-ROM、DVD-ROM、FD等線速固定(CLVConstantLinier Velocity)的型式有所不同，是磁盤轉(zhuǎn)速固定(CAVConstant AngularVelocity)的設(shè)計(jì)。因此，在任何半徑中，角速度是固定的，而線速率是隨場(chǎng)所而有所不同。即，與磁盤的外圓側(cè)比較，越接近外圓側(cè)，則線速度越增大。因此，假如記錄在磁盤上的數(shù)據(jù)的記錄頻率在任何的半徑都是一定值，則磁盤的外圓側(cè)與內(nèi)圓側(cè)相比，數(shù)據(jù)磁道切線方向的相鄰數(shù)據(jù)之間的最小磁化反轉(zhuǎn)間距變寬，記錄密度下降。這也就是說，外圓側(cè)的記錄效率比內(nèi)圓側(cè)要差。
為了盡可能改善這一存在問題，采用了所謂的區(qū)段位記錄(ZBR；即zone bitrecording)方式。即將數(shù)據(jù)沿半徑方向分割成若干區(qū)域(zone)(例如16區(qū)域、8區(qū)域等)，對(duì)每個(gè)區(qū)域切換頻率，改變數(shù)據(jù)的段(sector)數(shù)，以縮小半徑引起的最小磁化反轉(zhuǎn)間距差。該方式有時(shí)也叫作恒定密度記錄(Constant DensityRecording)方式。利用該方式，按照區(qū)域來變更線記錄方向的記錄密度，使之最佳化，以此來提高作為整個(gè)裝置的BPI(Bit Per Inch)方向的記錄效率。
但是，目前的裝置的傳送速度受到進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的數(shù)據(jù)信道及進(jìn)行串并行變換的硬磁盤控制器等半導(dǎo)體芯片的處理速度的限制。另外，為了降低傳送速率，可以采用減少磁盤轉(zhuǎn)速、犧牲性價(jià)比的方法，但難說這是種積極的解決方法，對(duì)于市場(chǎng)需求也不太適應(yīng)。作為行業(yè)，可以說，方向在于為提高傳送速度，而向增加轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。因此，作為今后的方向，可以預(yù)料，與線記錄方向相互比，進(jìn)一步提高半徑方向的記錄密度，提高容量，這在提高總體容量上是有效的，同時(shí)將成為必要條件。
為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的磁存儲(chǔ)媒體的構(gòu)成形成可沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離隨上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向的位置而有所不同。
根據(jù)本發(fā)明，沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁記錄裝置含有以下手段，即在上述存儲(chǔ)媒體上記錄并讀取其數(shù)據(jù)用的錄放手段；對(duì)所要的磁道訪問該錄放手段用的位置控制手段；根據(jù)從上述錄放手段讀取的信號(hào)，判定在數(shù)據(jù)區(qū)域的任何半徑上都使上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰的數(shù)據(jù)磁道隔離用的保護(hù)帶(band)的寬度與磁道寬度的比率為一定值的磁道間距的最佳化手段；以及使上述存儲(chǔ)媒體上的磁道間距可變的多個(gè)可選擇的磁道間距數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)手段。
本發(fā)明的磁道間距控制方法是，在所述存儲(chǔ)媒體具有與在圓盤形存儲(chǔ)媒體上記錄數(shù)據(jù)并讀取其數(shù)據(jù)用的多個(gè)磁頭相對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)據(jù)面，沿著各數(shù)據(jù)面上的磁道可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的磁記錄裝置中，根據(jù)從上述磁頭讀取的信號(hào)來控制磁道間距，使各數(shù)據(jù)面獨(dú)立地，在上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰的數(shù)據(jù)磁道隔離用的保護(hù)帶(band)的寬度與磁道寬度的比率在數(shù)據(jù)區(qū)域的任何半徑上均為一定值。
又，本發(fā)明的磁存儲(chǔ)媒體采用區(qū)段位記錄方式，采用可沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離因各區(qū)域而有所不同。
因此，利用本發(fā)明，可對(duì)于圓盤形磁存儲(chǔ)媒體的半徑方向有效地設(shè)定保護(hù)帶，可提高驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)記錄密度。因此，即使各個(gè)零部件是相同的，也可確保磁道數(shù)比以往的裝置要多，所以，可使在過去出廠試驗(yàn)中不能保證滿足標(biāo)準(zhǔn)的磁道數(shù)的不合格品獲得救星，產(chǎn)品的合格率提高也有了希望。
特別是，采用上述磁道間距控制方法，在有多個(gè)磁頭的裝置，即有多個(gè)數(shù)據(jù)面的裝置中，也可對(duì)各數(shù)據(jù)面沿磁盤的半徑方向在各個(gè)地方有效地配置相對(duì)于數(shù)據(jù)寬度的相鄰磁道之間的保護(hù)帶的寬度。
另外，特別是使用上述區(qū)段位記錄方式的磁存儲(chǔ)媒體，在沿著磁盤半徑方向的各個(gè)區(qū)域中，可有效配置相對(duì)于數(shù)據(jù)寬度的相鄰磁道之間的保護(hù)帶的寬度。
本發(fā)明的磁記錄存儲(chǔ)媒體的構(gòu)成是，在圓盤形存儲(chǔ)媒體上具有與多個(gè)磁頭相對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)據(jù)面，可沿各數(shù)據(jù)面上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離，對(duì)于各數(shù)據(jù)面，隨上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上的位置的不同而各不相同。采用這種構(gòu)成，在多磁頭裝置即有多個(gè)數(shù)據(jù)面的裝置中，也可在各個(gè)數(shù)據(jù)面根據(jù)半徑方向的位置將磁道間距設(shè)定為最佳值。
另外，本發(fā)明的磁存儲(chǔ)媒體具有可沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，上述磁道配置為，可使上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道隔離用的保護(hù)帶的寬度與上述磁道寬度的比率，在沿上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上的數(shù)據(jù)區(qū)域的任何位置上都為一定值。采用該構(gòu)成，可提供在沿磁盤半徑方向的任何數(shù)據(jù)區(qū)域都可將保護(hù)帶的寬度與數(shù)據(jù)寬度的比率設(shè)定為最佳值的磁存儲(chǔ)媒體。
本發(fā)明的磁道間距控制方法，是在沿存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁記錄裝置中，根據(jù)對(duì)上述存儲(chǔ)媒體記錄并讀取數(shù)據(jù)用的錄放手段讀取的信號(hào)來控制磁道間距，使上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰的數(shù)據(jù)磁道隔離用的保護(hù)帶的寬度與磁道寬度的比率在數(shù)據(jù)區(qū)域的任何半徑上都為一定值。采用該方法，可在沿?cái)?shù)據(jù)半徑方向的各個(gè)地方有效配置保護(hù)帶，因此可謀求記錄密度的效率化。
本發(fā)明的磁記錄裝置的構(gòu)成是，上述存儲(chǔ)媒體具有與在圓盤形存儲(chǔ)媒體上記錄數(shù)據(jù)并讀取數(shù)據(jù)用的多個(gè)磁頭對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)據(jù)面，可沿著各數(shù)據(jù)面上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；具有使所述磁頭對(duì)所需磁道進(jìn)行訪問用的位置控制手段、根據(jù)從上述磁頭讀取的信號(hào)進(jìn)行判定，使上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離對(duì)于各數(shù)據(jù)面，按上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向的位置分別實(shí)現(xiàn)最佳化的最佳化手段、使上述存儲(chǔ)媒體的數(shù)據(jù)面上的磁道間距可變用的多個(gè)可選擇的磁道間距數(shù)據(jù)存儲(chǔ)手段。借助于此，在多磁頭裝置即有多個(gè)數(shù)據(jù)面的裝置中，也可對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)面，沿磁盤的半徑方向在各地方有效地配置相對(duì)于數(shù)據(jù)寬度的相鄰磁道之間的保護(hù)帶的寬度，可謀求記錄密度的效率化。
本發(fā)明的磁記錄媒體形成圓盤形，其構(gòu)成是，具有由多個(gè)磁頭記錄各數(shù)據(jù)并讀取該數(shù)據(jù)的多個(gè)數(shù)據(jù)面，可沿各數(shù)據(jù)面上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；上述磁頭可利用位置控制手段對(duì)所需磁道進(jìn)行訪問，上述磁存儲(chǔ)媒體記錄有根據(jù)從上述磁頭讀取的信號(hào)進(jìn)行判定的最佳化程序，能夠進(jìn)行判定以使上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離對(duì)于各數(shù)據(jù)面隨上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向的位置而不同，并分別實(shí)現(xiàn)最佳化。這樣，即使在多磁頭裝置即有多個(gè)數(shù)據(jù)面的裝置中，也能夠?qū)τ诟鲾?shù)據(jù)面，沿磁盤的半徑方向在各個(gè)地方有效地配置相對(duì)于數(shù)據(jù)寬度的相鄰磁道之間的保護(hù)帶的寬度，可謀求記錄密度的效率化。
本發(fā)明的區(qū)段位記錄方式的磁存儲(chǔ)媒體的構(gòu)成是，在圓盤形存儲(chǔ)媒體上可沿著與多個(gè)磁頭對(duì)應(yīng)的多個(gè)磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)；上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離，對(duì)于與各磁頭對(duì)應(yīng)的各數(shù)據(jù)面，配置為對(duì)于各區(qū)域各不相同。這樣，在多磁頭裝置即有多個(gè)數(shù)據(jù)面的裝置中也可對(duì)各數(shù)據(jù)面按根據(jù)各區(qū)域分別將磁道間距設(shè)定為最佳值。
另外，本發(fā)明的區(qū)段位記錄方式的磁存儲(chǔ)媒體的構(gòu)成是在圓盤形存儲(chǔ)媒體上可沿與多個(gè)磁頭對(duì)應(yīng)的多個(gè)磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)；上述磁道設(shè)置為上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道分隔用的保護(hù)帶的寬度與上述磁道寬度的比率在各區(qū)域的內(nèi)圓側(cè)或外圓側(cè)都為一定值。這樣，可提供在任何區(qū)域中相鄰磁道之間的保護(hù)帶寬度相對(duì)于沿磁道半徑方向的數(shù)據(jù)寬度的比率為最佳值的磁盤。
圖2為采用一般的旋轉(zhuǎn)臂方式的固定磁記錄裝置的簡圖。
圖3為一般的記錄重放分離型磁頭部分的簡圖。
圖4為與本發(fā)明實(shí)施例中的有效磁道寬度計(jì)算有關(guān)的計(jì)算法圖。
圖5表示本發(fā)明實(shí)施例的關(guān)于偏離磁道性能(offtrack performance)的例子。
圖6為本發(fā)明的實(shí)施例的有效磁道寬的定義的說明圖。
圖7為與本發(fā)明實(shí)施例的磁道間距最佳化步驟有關(guān)的計(jì)算法圖。
圖8為表示已有技術(shù)的BPI/TPI比的傾向的曲線圖。
圖9表示已有技術(shù)的磁盤中的有效磁道寬度。
圖8表示磁記錄裝置的已有的機(jī)種的BPI(Bit Per inch)、TPT(Track PerInch)的變遷情況。在該圖表中，橫軸為時(shí)間，縱軸為BPI/TPI比。如從隨時(shí)間的變遷來看，BPI/TPI之比分布在從10至30范圍，中心為20左右。今后從總的傾向來看，估計(jì)高TPI的方向?qū)⒊蔀橹髁?。換言之，BPI/TPI比將日趨減小，可能會(huì)出現(xiàn)比率不足10的產(chǎn)品。這意味著，與BPI方向相比，其發(fā)展傾向于增加TPI方向的記錄密度。為了保持這種傾向，磁頭、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、存儲(chǔ)媒體、記錄符號(hào)、伺服及定位技術(shù)需要進(jìn)一步的發(fā)展。但是，在已有的裝置中，向BPI方向的最佳化研究在深入進(jìn)行，而對(duì)于TPI方向未能作出最佳設(shè)計(jì)。
過已有的磁盤裝置的定位機(jī)構(gòu)幾乎都使用旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)臂)方式。該方式大多使用在小型機(jī)上，是一種以旋轉(zhuǎn)軸為中心，以圓孤狀驅(qū)動(dòng)磁頭組件的方式。在該方式中，由于磁頭組件的質(zhì)量(mass)可設(shè)計(jì)得很小，所以功耗小，而且結(jié)構(gòu)簡單，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。磁頭組件可采用可旋轉(zhuǎn)軸為中心以取得平衡的結(jié)構(gòu)，可以減少外部來的沖擊的影響。但是，由于磁頭是作圓孤運(yùn)動(dòng)的，所以有斜交角(磁頭間隙相對(duì)于磁道的傾斜角)的問題，對(duì)于斜交角，行程和旋轉(zhuǎn)臂的長度成了限制條件。
采用上述結(jié)構(gòu)，因?yàn)榇蓬^具有斜交角，所以如圖9所示，在沿磁盤半徑方向的數(shù)據(jù)區(qū)域的各個(gè)地方的有效磁道寬度ETW是不相同的。并且，在已有的裝置中，由于磁道間距為一定值，所以，為了防止相鄰的磁道T、T引起的串音，在磁道T、T之間形成的空間即保護(hù)帶GB的寬度隨有效磁道寬度ETW的變化而增減。
另外，由于在制造工藝中另件的偏差、懸浮件及滑動(dòng)件安裝情況問題等，各個(gè)磁頭的有效磁道寬度ETW是不相同的。即使在同一裝置中，具有多個(gè)磁頭時(shí)，即使是半徑相同，各磁頭的有效磁道寬度ETW也是不相同的。
作為HDD的傾向有裝置的小型化。筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)及PDA(PersonalDigital Assistant便攜式信息終端的一種)等便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)對(duì)于臺(tái)式(desktop)個(gè)人計(jì)算機(jī)的比率在正在增高。在美國也保持著這種傾向，今后，隨著其發(fā)展，可以認(rèn)為內(nèi)裝的小型HDD的需求會(huì)進(jìn)一步增多。
在小型磁盤的情況下，行程與旋轉(zhuǎn)臂長度的比例一般會(huì)增大，數(shù)據(jù)區(qū)中的最內(nèi)圓和最外圓的斜交角的振幅較大。因此，對(duì)于有效磁道寬度的影響也會(huì)增加。今后，一旦高密度化進(jìn)一步發(fā)展，這些影響會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，也是不能忽視的。
在產(chǎn)品出廠時(shí)的數(shù)據(jù)行程試驗(yàn)中，如果不能保證與目標(biāo)容量相符的磁道，是不能判定為合格品的?，F(xiàn)狀是，為了減少不良率，以較大的安全系數(shù)來規(guī)定必須保證的磁道數(shù)，即在一定程度上犧牲了容量。
為此，本發(fā)明旨在解決上述課題，可謀求磁存儲(chǔ)媒體的半徑方向的記錄密度的效率化。下面詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
本發(fā)明的實(shí)施例的固定式磁記錄裝置是在沿著圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁記錄裝置，具有在上述存儲(chǔ)媒體上記錄數(shù)據(jù)及讀取該數(shù)據(jù)用的磁頭，使該磁頭對(duì)所需磁道進(jìn)行訪問用的位置控制手段、根據(jù)從上述磁頭讀取的信號(hào)進(jìn)行判定，使其成為最佳的間距的最佳化手段、以及使上述存儲(chǔ)媒體上的磁道間隔可變的多個(gè)可選擇的磁道間距數(shù)據(jù)。

圖1為其結(jié)構(gòu)方框圖。
圖1中，1為多個(gè)磁頭結(jié)構(gòu)體，2為磁盤，3為前置放大器。各個(gè)磁頭結(jié)構(gòu)部1具有GMR磁頭，各磁頭獨(dú)立地與通到前置放大器的導(dǎo)線連接。前置放大器3可設(shè)定在MR(GMR)元件上流動(dòng)的偏置電流，對(duì)從磁頭輸出的重放信號(hào)進(jìn)行放大。該放大率(增益)通常為150-200倍。例如，磁頭結(jié)構(gòu)體1中的振幅電平為500μV。前置放大器3的增益為180時(shí)的輸出為如下。
500μV×180＝90mV前置放大器3的輸出與裝置數(shù)據(jù)信道4連接。數(shù)據(jù)信道4間隙整形，使從前置放大器3輸出的模擬信號(hào)容易進(jìn)行數(shù)字處理。數(shù)據(jù)信道為集成電路，含有AGC(自動(dòng)增益控制器)、LPF(低通濾波器)、A/D(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)、PR(PartialResponse)均衡器，維托畢復(fù)合器及記錄復(fù)合器等電路塊。
AGC讀取從將磁頭輸出放大數(shù)百倍的前置放大器3送出的差動(dòng)信號(hào)，將該信號(hào)調(diào)整到一定的振幅電平(如500mVpp)。在多磁頭情況下，如圖1所示，各磁頭的能力和磁盤性能等都不同，從前置放大器3送出的差動(dòng)信號(hào)是各不相同的。例如，該差動(dòng)信號(hào)在某磁頭中為140mV，在其他磁頭中為160mV等。為了便于在各級(jí)電路中的處理，在AGC電路中，將這些值調(diào)整為相同的電位差(如500mVpp)。
LPF將去除不用作數(shù)據(jù)錄放信號(hào)的高頻成份，提高信噪比。通常采用為實(shí)際使用的重放信號(hào)頻率2.5倍以上的截止頻率。
A/D轉(zhuǎn)換器將從LPF輸出的差動(dòng)模擬信號(hào)二值化，轉(zhuǎn)換成0或1的數(shù)字信號(hào)。
PR均衡器對(duì)作為波形干擾原因的高頻衰減特性進(jìn)行補(bǔ)償。
維托畢復(fù)合器利用數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性對(duì)檢測(cè)時(shí)的錯(cuò)誤進(jìn)行訂正。
記錄復(fù)合器將變換成適于記錄信號(hào)的符號(hào)后寫入的數(shù)據(jù)變換成原來的數(shù)據(jù)。
置位后的多個(gè)磁頭通過各個(gè)開關(guān)與偏置電流源連接。選擇哪個(gè)磁頭的選擇開關(guān)的功能可通過使用半導(dǎo)體器件的開關(guān)電路來實(shí)現(xiàn)。在磁道寬度最佳化部5，含有根據(jù)前置放大器3的信號(hào)對(duì)有效磁道寬度進(jìn)行計(jì)算的電路及使保護(hù)帶最佳化的電路。其內(nèi)部電路由以一般的邏輯電路學(xué)為依據(jù)的邏輯電路構(gòu)成。該判定器可做在數(shù)據(jù)信道等的集成電路內(nèi)，也可做在外部獨(dú)立存在?；蛘呤牵瑢?duì)這些處理不用硬件，而采用軟件方法實(shí)現(xiàn)。這時(shí)，要將該程序存儲(chǔ)在緩沖寄存器9或磁盤2的系統(tǒng)柱面(cylinder)區(qū)域，根據(jù)需要呼出。
磁頭用的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)由VCM(音圈馬達(dá))6來進(jìn)行。利用該VCM6把磁頭結(jié)構(gòu)體1驅(qū)動(dòng)到磁盤2的半徑方向的所需位置上。
控制由磁盤驅(qū)動(dòng)裝置的微處理機(jī)7及硬磁盤控制器8來實(shí)現(xiàn)。該硬磁盤控制器8從緩沖寄存器9接收作為目標(biāo)的半徑上的磁道間距的合適值。并且由硬磁盤控制器8發(fā)出使磁道間距變?yōu)楹线m值的指令，對(duì)指示的合適值作出響應(yīng)，指定磁道間距。
在緩沖寄存器9中，預(yù)先存儲(chǔ)著出廠時(shí)最佳化的分度MR(GMR)磁頭各半徑上的最佳磁道間距。
當(dāng)硬磁盤控制器8從微處理機(jī)7接收到對(duì)磁盤2進(jìn)行訪問的指令時(shí)，對(duì)具有GMR磁頭的磁頭結(jié)構(gòu)體1進(jìn)行控制，使其在高速旋轉(zhuǎn)(如7200轉(zhuǎn)/分)的磁盤2的所需位置上進(jìn)行訪問。
接口10與磁盤裝置、個(gè)人計(jì)算機(jī)等其他設(shè)備連接時(shí)，相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。其中有ATAPI、SCSI、1394等。
圖2為采用一般旋轉(zhuǎn)臂方式的硬磁盤機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)簡圖。磁頭結(jié)構(gòu)體1以致動(dòng)器中心11為支點(diǎn)邊進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)邊對(duì)磁盤2進(jìn)行訪問。因此，在磁盤2上的數(shù)據(jù)磁道的切線方向與磁頭縫隙12同磁頭結(jié)構(gòu)體1的連線之間，存在著斜交角(YAW角)13。斜交角13根據(jù)要訪問的磁道而分別具有各固有值。例如，圖2中的α和β為不同的斜交角。
圖3示出了GMR磁頭的間隙部分。在該間隙部分，與感應(yīng)磁頭不同，讀取數(shù)據(jù)用的GMR傳感器部14和寫入數(shù)據(jù)用的寫入磁頭15是互相獨(dú)立的。由于GMR傳感器部14及寫入磁頭15的長度方向的磁道寬度與磁盤2的切線之間有斜交角，所以實(shí)際讀寫的有效磁道寬度隨斜交角而發(fā)生變化。一般來說，斜交角愈大，相對(duì)于實(shí)際的磁頭的光學(xué)磁道寬度(機(jī)械磁道寬度)，有效磁道寬度(磁學(xué)上的磁道寬度)愈小。
圖4示出了有效磁道寬度(ETW)的測(cè)定算法的例子。如果在步驟4-1中開始處理，則首先在4-2中，驅(qū)動(dòng)VCM，大體上使磁頭位于測(cè)定位置。并且，在步驟4-3中，對(duì)測(cè)定的區(qū)域周圍的地方進(jìn)行直流抹音，為使已經(jīng)寫入的信號(hào)不影響將要進(jìn)行的測(cè)定而恢復(fù)到初始狀態(tài)。一般來說，抹去的區(qū)域約為寫入磁頭的機(jī)械磁道寬度的5倍足夠了。例如，磁頭的磁道寬度如為0.7μm，則直流抹音區(qū)域?yàn)?.7×5＝3.5μm大小即可。其次，在步驟4-4中，對(duì)要測(cè)定的地方進(jìn)行精密搜索。其后，在步驟4-5中，在當(dāng)前導(dǎo)通磁道的位置上寫入測(cè)定數(shù)據(jù)。通常，實(shí)際上是在使用的數(shù)據(jù)頻率中使用較低的頻率(LF)在其半徑位置上寫入的。即使在相同的半徑上，根據(jù)欲記錄的數(shù)據(jù)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)如10000001那樣，在1與1之間有六個(gè)0的情況，或如10001那樣有三個(gè)0的情況。作為試驗(yàn)的頻率，采用1與1之間間隔大(1與1之間0多)的LF。同時(shí)，該寫入的范圍不一定要為磁道全圓周。例如，可設(shè)定為根據(jù)例如指標(biāo)(index)測(cè)定LF的50周期份額。并且，在步驟4-6中，將剛才寫入的位置作為中心基準(zhǔn)，在內(nèi)圓上進(jìn)行精密搜索。機(jī)械磁道寬度如為0.7μm，則該值僅以1.5μm在內(nèi)圓上進(jìn)行精密搜索。這次首先說明了在內(nèi)圓進(jìn)行的搜索，但也可從外圓一側(cè)進(jìn)行搜索。其后，在步驟4-7中，在該精密搜索過的地方測(cè)定用LF預(yù)先在中心位置寫入的試驗(yàn)信號(hào)的TAA(磁道平均振幅Track Average Amplitude)。將該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖寄存器等存儲(chǔ)器內(nèi)。接著，在步驟4-8中，對(duì)外圓側(cè)進(jìn)行精密搜索。
其精密搜索量為測(cè)定有效磁道寬度時(shí)的分辨率，因此愈小其測(cè)定精度愈高。但是，愈小則所需測(cè)定時(shí)間愈多，因此需要設(shè)定一個(gè)適當(dāng)值。例如，機(jī)械磁道寬度為0.7μm時(shí)，則微步量為0.05μm足夠了。
并且，在該地方再一次測(cè)定TAA。又將該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖寄存器等存儲(chǔ)器內(nèi)。然后，在外圓一側(cè)以與前一次相同的量進(jìn)行精密搜索。重復(fù)該操作。并且，若在步驟4-9中達(dá)到了精密搜索的界限，則結(jié)束一系列的TAA測(cè)定動(dòng)作。
圖5示出了TAA的測(cè)定結(jié)果例，圖中有(a)、(b)、(c)三個(gè)標(biāo)記，按(a)、(b)、(c)順序給出了磁盤的內(nèi)圓、中圓、外圓的結(jié)果。圖表的橫軸為微步量，縱軸為各位置上測(cè)定的TAA值。樣品A、B、C、D、E、F分別為6個(gè)磁頭，關(guān)于6個(gè)磁頭的數(shù)據(jù)描繪在同一圖表上。在各個(gè)磁頭中，改變TPI方向的位置時(shí)的TAA的持性是不相同的。因此，各磁頭中有效磁道寬度ETW是不同的，最佳保護(hù)帶及磁道間距也是不同的。
這樣，在圖4的步驟4-10中，根據(jù)存儲(chǔ)在緩沖寄存器等存儲(chǔ)器內(nèi)的各點(diǎn)的精密搜索與TAA之間的關(guān)系數(shù)據(jù)來計(jì)算有效磁道寬度ETW，在步驟4-11中結(jié)束處理。
圖6示出了在TPI方向上磁頭偏離時(shí)重放輸出變化的情形。橫軸為TPI方向上的變位，縱軸為LF頻率條件下的重放輸出。有效磁道寬度的定義為，在重放輸出E最大時(shí)，對(duì)EP重放輸出為50％的外圓方向的點(diǎn)與內(nèi)圓方向的點(diǎn)之間的距離。對(duì)于該有效磁道寬度，在設(shè)計(jì)上要進(jìn)行均衡化處理，以成為設(shè)計(jì)上希望的磁道寬度。
在伺服記錄時(shí)等出廠時(shí)，在有多個(gè)磁頭的裝置中，對(duì)各磁頭、各磁道進(jìn)行該均衡化處理。在采用區(qū)段位記錄方式(ZBR)的磁盤裝置中，有對(duì)各區(qū)域進(jìn)行均衡化的方法，以取代對(duì)磁道進(jìn)行均衡化的方法。
圖7示出了設(shè)定最佳磁道間距的流程。如在步驟7-1開始處理，首先，在步驟7-2設(shè)定初始值。有效磁道寬度ETW的初始值ETWO不是對(duì)按磁學(xué)方式測(cè)定的，而是對(duì)以機(jī)械(光學(xué))方式測(cè)定的磁道寬度進(jìn)行設(shè)定。保護(hù)帶GB的值GBO作為默認(rèn)值(default)設(shè)定為0.1～0.2值。磁道間距TP值選用設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)值。接著，在步驟7-3中將磁頭置于測(cè)定位置。如果使磁頭對(duì)所需位置進(jìn)行了訪問，在步驟7-4中，如圖4說明的那樣計(jì)算有效磁道寬度ETW。并且根據(jù)該值，在步驟7-5中計(jì)算出最佳磁道間距TP。
最佳磁道間距TP，例如可由下式給出。
TP＝ETW×(GB+1)得到的結(jié)果為，ETW假定為0.7μm，GB＝0.12μm時(shí)，TP＝0.784μm，這時(shí)沿磁盤半徑方向的TPI為32,398。并且，在步驟7-6中，存儲(chǔ)在各點(diǎn)上的TP的結(jié)果，在步驟7-7中結(jié)束處理。對(duì)各測(cè)定的場(chǎng)所及各磁頭重復(fù)該處理。
下面的對(duì)應(yīng)表為對(duì)各半徑作出響應(yīng)的磁道間距的設(shè)定值的一個(gè)例子。

由測(cè)定及運(yùn)算求出的該表寫入緩沖寄存器或磁盤的系統(tǒng)柱面等存儲(chǔ)元件內(nèi)。但是，這些數(shù)據(jù)應(yīng)寫入磁記錄裝置的電源切斷后也能保存的存儲(chǔ)手段中。并且，根據(jù)該信息寫入數(shù)據(jù)磁道以進(jìn)行格式化。這樣，與磁道間距均相同這一已有的手段相比，可確保更多個(gè)數(shù)據(jù)磁道。
以后，在讀/寫數(shù)據(jù)時(shí)，只要指定磁頭，使磁道數(shù)與上述TP相關(guān)進(jìn)行訪問即可。
權(quán)利要求
1.一種磁存儲(chǔ)媒體，其特征在于，形成可沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)；所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離因所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向的位置而有所不同。
2.一種磁存儲(chǔ)媒體，其特征在于，形成在圓盤形存儲(chǔ)媒體上具有與多個(gè)磁頭對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)據(jù)面，可沿各數(shù)據(jù)面上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離，對(duì)于各數(shù)據(jù)面，因所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向的位置有所不同，而且互不相關(guān)。
3.一種磁存儲(chǔ)媒體，其特征在于，形成可沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，所述磁道配備得，可使所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道隔離用的保護(hù)帶(band)的寬度與所述磁道寬度的比率在沿所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向的數(shù)據(jù)區(qū)的任何位置都為一定值。
4.一種磁存儲(chǔ)媒體的磁道間距的控制方法，其特征在于，在沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁記錄裝置中，根據(jù)對(duì)所述存儲(chǔ)媒體記錄數(shù)據(jù)并讀取該數(shù)據(jù)用的錄放手段讀取的信號(hào)，對(duì)磁道間距進(jìn)行控制，使所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道隔離用的保護(hù)帶的寬度與磁道寬度的比率在數(shù)據(jù)區(qū)的任何半徑上均為一定值。
5.一種磁記錄裝置，是沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁記錄裝置，其特征在于，含有在所述存儲(chǔ)媒體上記錄數(shù)據(jù)并讀取該數(shù)據(jù)用的錄放手段、使該錄放手段訪問所需磁道用的位置控制手段、根據(jù)從上述錄放手段讀取的信號(hào)，判定在數(shù)據(jù)區(qū)域的任何半徑上都使上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰的數(shù)據(jù)磁道隔離用的保護(hù)帶(band)的寬度與磁道寬度的比率為一定值的磁道間距的最佳化手段、以及使所述存儲(chǔ)媒體上的磁道間距可變用的多個(gè)可選擇的磁道間距數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)手段。
6.一種磁存儲(chǔ)媒體的磁道間距的控制方法，其特征在于，在所述存儲(chǔ)媒體上具有與圓盤形存儲(chǔ)媒體上記錄數(shù)據(jù)或讀取該數(shù)據(jù)用的磁頭對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)據(jù)面，可沿各數(shù)據(jù)面上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)的磁記錄裝置中，根據(jù)所述磁頭讀取的信號(hào)對(duì)磁道間距進(jìn)行控制，使各數(shù)據(jù)面互不相關(guān)，所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰數(shù)據(jù)磁道隔離用的保護(hù)帶的寬度與磁道寬度的比率在數(shù)據(jù)區(qū)的任何半徑上均為一定值。
7.一種磁記錄裝置，其特征在于，形成在所述存儲(chǔ)媒體上具有與對(duì)圓盤形存儲(chǔ)媒體記錄數(shù)據(jù)和讀取該數(shù)據(jù)用的多個(gè)磁頭對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)面，同時(shí)可沿各數(shù)據(jù)面上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)；具有使所述磁頭對(duì)所需磁道上進(jìn)行訪問用的位置控制手段、根據(jù)上述磁頭讀取的信號(hào)進(jìn)行判定，使上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離對(duì)于各數(shù)據(jù)面，按上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向的位置分別實(shí)現(xiàn)最佳化的最佳化手段、使上述存儲(chǔ)媒體的數(shù)據(jù)面上的磁道間距可變用的多個(gè)可選擇的磁道間距數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)手段。
8.一種磁存儲(chǔ)媒體，其特征在于，形成圓盤狀，具有由磁頭記錄數(shù)據(jù)并讀取該數(shù)據(jù)的多個(gè)數(shù)據(jù)面，形成可沿各數(shù)據(jù)面上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述磁頭可利用位置控制手段對(duì)所需磁道進(jìn)行訪問，上述磁存儲(chǔ)媒體記錄有根據(jù)由上述磁頭讀取的信號(hào)進(jìn)行判定的最佳化程序，能夠進(jìn)行判定以使上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離對(duì)于各數(shù)據(jù)面因上述存儲(chǔ)媒體的半徑方向的位置而不同，并分別實(shí)現(xiàn)最佳化。
9.一種磁存儲(chǔ)媒體，其特征在于，采用區(qū)段位記錄方式，形成可沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，所述存儲(chǔ)媒體半徑方向上相鄰磁道之間的距離因各區(qū)域而不同。
10.一種磁存儲(chǔ)媒體，采用區(qū)段位記錄方式，形成可沿著存儲(chǔ)媒體上的與多個(gè)磁頭對(duì)應(yīng)的多條磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，所述存儲(chǔ)媒體半徑方向上相鄰磁道之間的距離，對(duì)于與各磁頭對(duì)應(yīng)的各數(shù)據(jù)面，因各區(qū)域而有所不同而且互不相關(guān)。
11.一種磁存儲(chǔ)媒體，采用區(qū)段位記錄方式，形成可沿圓盤形存儲(chǔ)媒體上的與多個(gè)磁頭對(duì)應(yīng)的多條磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，所述磁道配置為使所述存儲(chǔ)媒體半徑方向上相鄰的磁道隔離用的保護(hù)帶的寬度與所述磁道寬度的比率在各區(qū)的內(nèi)圓側(cè)或外圓側(cè)均為一定值。
全文摘要
為沿著圓盤形存儲(chǔ)媒體上的磁道可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)這種結(jié)構(gòu)的磁存儲(chǔ)媒體，所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向上相鄰磁道之間的距離隨所述存儲(chǔ)媒體的半徑方向的位置而有所不同。
文檔編號(hào)G11B5/02GK1460250SQ02801096
公開日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月9日
發(fā)明者角川浩一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社