磁盘装置的制作方法
专利名称：磁盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在数据表面上具有伺服信息的磁盘装置，尤其涉及一种在磁阻头(下文称为MR头)的跟踪方向上具有检测灵敏度分布的、并适用于线性再生区域宽度比常规感应头窄的再生头的伺服模式。
作为具有伺服功能的磁盘装置，有一种装置具有仅用于伺服的专用伺服表面，一种装置在记录数据的表面上具有伺服信息，还有一种装置利用上述两种类型。在专用伺服表面中，因为伺服头的宽度不定，所以使用比道间距宽的头，以便改进位置信号的记录效率，降低查找的频率，并保证位置的线性。
另一方面，在数据表面上，从记录和再生数据的角度看，头宽度是道间距的70％至80％。因此，根据JP-A-4-98661，为了在数据表面上获得位置信号的线性，记录一个二相模式，其模式周期设置为两道间距。
在扇区伺服方法中，如在上述现有技术中那样，伺服信息是散置的，为了在查找判定位置，一般使用称为葛莱码(gray code)的标识(ID)码，每道只有一位不同。因为这样的道标识(ID)码(
图1，100)能够决定一个结构上两道的范围，所以当也考虑到二相伺服模式是两道间距的重复时能够判定任意位置。
本发明的一个目的是提供一种磁盘装置，它能够以高密度准确地记录而不需加宽道ID码和伺服区。
也就是说，本发明的一个目的是改进磁盘装置中位置信号的线性，而不需加宽道ID码和伺服区，该磁盘装置设有在跟踪方向具有检测灵敏度的头，如MR头。
在感应头中已开发了上述常规技术，其中记录头也用作通常使用的再生头。这种头的宽度等于或大于道间距的70％，且头在跟踪方向上的检测灵敏度几乎是恒定的。在分离型头中，记录头和再生头是分离的，然而，也有一种情况，其中再生头的宽度等于或小于道间距的70％。在检测灵敏度在如MR头的道宽度的方向上具有分布的情况下，已发现获得良好的位置线性的有效宽度等于或小于道间距的1/2这种情况。
图6是磁头读伺服模式(即位置检测模式)时的关系的模型图。位置信号通过N＋1道的信号区的输出幅度与N道区的输出幅度之间的差获得。图7示出图6所示的磁头具有图8中a和b所示的两种灵敏度分布的例子。图8的图示出了灵敏度分布呈等腰三角形的情形(a)和假定为常规头时灵敏度分布恒定的情形(b)。在具有三角形灵敏度分布的情形下，获得仅仅大约30％道宽度的认为是线性的灵敏度分布。MR头具有在三角度和常规类型形状之间的中间灵敏度分布。
根据本发明，在如扇区伺服方法这样的数据表面伺服方法的盘装置中，即使在再生头的有效线性再生区宽度窄于道间距的情形下，也能实现良好的位置检测，而不需加宽道ID码和伺服区。
本发明的磁盘装置包括一个磁盘，具有用于定位的多相位伺服模式和多个数据道；一个磁阻头，用于读出记录在数据道上的伺服模式和信息；以及一个定位机制，用于根据所读出的伺服模式信息将磁阻头定位到预定数据道，其中伺服模式的宽度等于或小于磁阻效应型头的线性再生区的宽度。
因为本发明所适用的磁盘装置具有这样一种结构，所以二相伺服模式重复周期能够设为道间距的4/3(2×2/3)或等于道间距的(2×1/2)。即使当再生头的有效线性再生宽度窄时，因为不产生位置改变而输出不改变的状态，所以能够较好地解调位置信号。因为道ID码的宽度设为道间距的2/3、1/3或1/2，所以能够通过道ID码和位置信号精确地检测位置。因为道ID码的宽度也设为在记录伺服模式时的最小馈送宽度的整数倍的值，所以在通过记录ID码进行伺服写时也不产生负担。
能够改进头的跟踪位置的位置信号的线性，即使在其道宽度基本上等于或小于道间距的1/2的再生头中，能够在任意位置判定位置。能够实现伺服系统的稳定性和高精度的定位，从而实现磁盘的高密度。
图1是本发明的伺服模式的一个实施方式的图；图2是解释从图1的模式解调出位置信号和道ID信号的状态的图；图3是显示本发明另一实施方式的图；图4是解释图3的模式的位置信号和道ID信号的状态的图；图5是一个盘装置的示意结构图；图6是说明移动方向与模式之间的关系的一个例子的图；图7是显示两个磁头的位置信号的输出的图；图8是用于解释磁头的检测灵敏度分布的图。
本发明涉及在数据表面伺服方法(如扇区伺服方法等)的装置中头的定位。现在参照附图描述本发明的实施方式。图1示出本发明二相伺服模式101，并示出模式周期103等于道间距的4/3且ID码宽度等于道间距的2/3的例子。在左侧，示出对一个间距的记录头(HW)与再生头(HR)的相对关系。为了记录这种模式，一般由一个称为伺服道记录器的装置重写一个模式，而在以后重复记录该模式、馈送头、记录模式、馈送头、...，从外缘侧或内缘侧开始。当记录模式时，因为是根据与转动同步的时钟执行的，所以能够匹配径向方向的相位。在图1的情形下，道ID码100和模式是通过馈送1/3道间距的间距同时记录的。该模式能够以1/3间距写的事实是通过一种效果获得的，使得道ID码100的宽度设为小于道间距并与模式周期103匹配。当道ID码100的宽度设为等于道间距时，头必须以1/6间距馈送。在图1中，参考标号102指一个数据区，而104指一个道中心，105指数据道的宽度。(P)指一个道间距。在图1中，A和B指一个相位，而C和D指另一个相位。
图2示在道位置、从图1的例子中获得的位置信号以及道ID码100之间关系的状态。位置信号N和Q的解调获得N[(A部分的信号幅度)—(B部分的信号幅度)]和Q[(C部分的信号幅度)—(D部分的信号幅度)]。图2中的符号(d)指位置信号的可重复性。道ID信号是称为葛莱码的码，其中码在相邻道间只有一位不同。每两道分配三个码。由于葛莱码的特性，能够识别任意位置相邻的两个码中的任一个，且ID码的判定范围等于道间距的4/3。另一方面，因为位置信号的重复周期等于道间距的4/3(d)，所以头的位置也能够通过考虑位置信号的状态和葛莱码判定。这一点导致一个效果，该效果通过将葛莱码设为小于道间距获得。在获得仅与道间距的1/3基本相等的再生头的有效道宽度的情形下，如果道ID码100具有图1的模式的道间距的1/3宽度时，则也获得类似的效果。
尽管本发明涉及伺服模式101，但现在描述使用图1的模式的装置示意结构和操作。
图5是盘装置的控制系统的示意结构图。当从控制器9给定一个目标道时，计算当前位置与目标位置之间的差，并开始头的移动(查找操作)。查找操作和在目标道的跟随操作的所有控制由DSP(数字信号处理器)6执行。对于头10的位置，再生放大器2放大MR头的读回信号，解调器3如上所述检测A、B、C和D区的幅度，那些信息经A/D转换器5传输到DSP6，从而执行如图2所述的位置检测[(A-B)和(C-D)的算术运算]。在完成放大之后信号的道ID码100由鉴别器转换为码，从而由DSP识别道ID码100。DSP从道ID信号和位置信号检测每扇区的位置，并计算控制信号。如上所述，在检测头位置时，将头移动到目标位置，并在目标位置执行记录和再生操作。尽管图5的盘装置的控制系统并不是如上所述直接描述的，但控制系统具有HDA(头盘组件)1、鉴别器4、D/A转换器7和功率放大器8。
在图2中，例如，T0，T1，…指明记录时的目标位置。那时的数据区示于图1。本发明中所用的头是一个组合头，其中MR头和一个仅用于记录的头集成在一起。当记录头和再生头(MR头)的位置偏斜时，记录头也根据再生头与记录头之间的偏斜量从道中心104偏斜。
如上所述，因为道ID码100不以区别于常规装置的一一对应方式与道号对应，所以DSP在其内具有一张对于道的道ID码100的查找表61。例如，在T2道中，因为ID码存在于0010和0110之间的边界处，所以T2的ID码设为0010或0110。另一方面，在道T1的情形下，ID码设为0011。道ID码100指明由位置信号决定的这样一个区中的一个区和位置。例如，在T2中，Q的位置信号是负的，N指0的位置。如上所述，当N和Q中的任一个用作控制信号时，另一个指定比道ID范围窄的区。
如上所述，磁盘装置执行闭环控制。当考虑需要头的偏移操作时，保证位置信号在任意位置的线性是重要的，以便获得需要的定位精度。在图2中，任意位置处的线性是通过交替切换P和Q的线性区(图2中的粗线)完成的。此时，P和Q的每一个的使用范围等于1/3道间距，并有一种效果，这种效果是通过将伺服模式101的周期设为小于道间距的值获得的。
根据本发明，道ID信号和伺服模式101是对于一种头设计的，该头在道宽度方向具有灵敏度分布，且其线性区窄于MR头的道间距。本发明不限于解调电路、鉴别方法、模式相位的数目、地址信息、控制技术等。
对于具有更窄道宽度的头，已经设计了使得伺服模式101的重复周期等于道间距的模式。图3和图4示出对应于图1和图2的图。在该情形下，头以1/4道间距馈送，并记录道ID信号和伺服服模式101。从位置信号可重复性(d)的角度看，道ID信号的宽度设为等于或小于1/2道间距宽度的值。
权利要求
1.磁盘装置，包括一个磁盘，具有多个相位的用于定位的伺服模式并具有多个数据道；一个磁阻头，用于读出记录在所述数据道中的所述伺服模式和信息；其特征在于所述磁盘装置设有一个定位机构，用于根据所述读出的伺服模式信息将所述磁阻效应型头定位到预定的数据道；以及所述伺服模式的宽度小于所述数据道的宽度。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于所述伺服模式的宽度等于所述数据道的宽度的2/3。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于所述伺服模式的宽度等于所述数据道的宽度的1/2。
全文摘要
磁盘装置，构造为一个具有多个相位的用于定位的伺服模式并具有多个数据道的磁盘，一个用于读出记录在数据道中的所述伺服模式和信息的磁阻头，以及一个用于根据读出的伺服模式信息将磁阻效应型头定位到预定的数据道的定位机构。在该磁盘装置中，伺服模式的宽度小于数据道的宽度。
文档编号G11B5/56GK1142101SQ95116240
公开日1997年2月5日 申请日期1995年9月8日 优先权日1994年9月9日
发明者濑尾洋右, 宍田和久, 山口高司 申请人:株式会社日立制作所
技术领域：
本发明涉及一种在数据表面上具有伺服信息的磁盘装置，尤其涉及一种在磁阻头(下文称为MR头)的跟踪方向上具有检测灵敏度分布的、并适用于线性再生区域宽度比常规感应头窄的再生头的伺服模式。
作为具有伺服功能的磁盘装置，有一种装置具有仅用于伺服的专用伺服表面，一种装置在记录数据的表面上具有伺服信息，还有一种装置利用上述两种类型。在专用伺服表面中，因为伺服头的宽度不定，所以使用比道间距宽的头，以便改进位置信号的记录效率，降低查找的频率，并保证位置的线性。
另一方面，在数据表面上，从记录和再生数据的角度看，头宽度是道间距的70％至80％。因此，根据JP-A-4-98661，为了在数据表面上获得位置信号的线性，记录一个二相模式，其模式周期设置为两道间距。
在扇区伺服方法中，如在上述现有技术中那样，伺服信息是散置的，为了在查找判定位置，一般使用称为葛莱码(gray code)的标识(ID)码，每道只有一位不同。因为这样的道标识(ID)码(
图1，100)能够决定一个结构上两道的范围，所以当也考虑到二相伺服模式是两道间距的重复时能够判定任意位置。
本发明的一个目的是提供一种磁盘装置，它能够以高密度准确地记录而不需加宽道ID码和伺服区。
也就是说，本发明的一个目的是改进磁盘装置中位置信号的线性，而不需加宽道ID码和伺服区，该磁盘装置设有在跟踪方向具有检测灵敏度的头，如MR头。
在感应头中已开发了上述常规技术，其中记录头也用作通常使用的再生头。这种头的宽度等于或大于道间距的70％，且头在跟踪方向上的检测灵敏度几乎是恒定的。在分离型头中，记录头和再生头是分离的，然而，也有一种情况，其中再生头的宽度等于或小于道间距的70％。在检测灵敏度在如MR头的道宽度的方向上具有分布的情况下，已发现获得良好的位置线性的有效宽度等于或小于道间距的1/2这种情况。
图6是磁头读伺服模式(即位置检测模式)时的关系的模型图。位置信号通过N＋1道的信号区的输出幅度与N道区的输出幅度之间的差获得。图7示出图6所示的磁头具有图8中a和b所示的两种灵敏度分布的例子。图8的图示出了灵敏度分布呈等腰三角形的情形(a)和假定为常规头时灵敏度分布恒定的情形(b)。在具有三角形灵敏度分布的情形下，获得仅仅大约30％道宽度的认为是线性的灵敏度分布。MR头具有在三角度和常规类型形状之间的中间灵敏度分布。
根据本发明，在如扇区伺服方法这样的数据表面伺服方法的盘装置中，即使在再生头的有效线性再生区宽度窄于道间距的情形下，也能实现良好的位置检测，而不需加宽道ID码和伺服区。
本发明的磁盘装置包括一个磁盘，具有用于定位的多相位伺服模式和多个数据道；一个磁阻头，用于读出记录在数据道上的伺服模式和信息；以及一个定位机制，用于根据所读出的伺服模式信息将磁阻头定位到预定数据道，其中伺服模式的宽度等于或小于磁阻效应型头的线性再生区的宽度。
因为本发明所适用的磁盘装置具有这样一种结构，所以二相伺服模式重复周期能够设为道间距的4/3(2×2/3)或等于道间距的(2×1/2)。即使当再生头的有效线性再生宽度窄时，因为不产生位置改变而输出不改变的状态，所以能够较好地解调位置信号。因为道ID码的宽度设为道间距的2/3、1/3或1/2，所以能够通过道ID码和位置信号精确地检测位置。因为道ID码的宽度也设为在记录伺服模式时的最小馈送宽度的整数倍的值，所以在通过记录ID码进行伺服写时也不产生负担。
能够改进头的跟踪位置的位置信号的线性，即使在其道宽度基本上等于或小于道间距的1/2的再生头中，能够在任意位置判定位置。能够实现伺服系统的稳定性和高精度的定位，从而实现磁盘的高密度。
图1是本发明的伺服模式的一个实施方式的图；图2是解释从图1的模式解调出位置信号和道ID信号的状态的图；图3是显示本发明另一实施方式的图；图4是解释图3的模式的位置信号和道ID信号的状态的图；图5是一个盘装置的示意结构图；图6是说明移动方向与模式之间的关系的一个例子的图；图7是显示两个磁头的位置信号的输出的图；图8是用于解释磁头的检测灵敏度分布的图。
本发明涉及在数据表面伺服方法(如扇区伺服方法等)的装置中头的定位。现在参照附图描述本发明的实施方式。图1示出本发明二相伺服模式101，并示出模式周期103等于道间距的4/3且ID码宽度等于道间距的2/3的例子。在左侧，示出对一个间距的记录头(HW)与再生头(HR)的相对关系。为了记录这种模式，一般由一个称为伺服道记录器的装置重写一个模式，而在以后重复记录该模式、馈送头、记录模式、馈送头、...，从外缘侧或内缘侧开始。当记录模式时，因为是根据与转动同步的时钟执行的，所以能够匹配径向方向的相位。在图1的情形下，道ID码100和模式是通过馈送1/3道间距的间距同时记录的。该模式能够以1/3间距写的事实是通过一种效果获得的，使得道ID码100的宽度设为小于道间距并与模式周期103匹配。当道ID码100的宽度设为等于道间距时，头必须以1/6间距馈送。在图1中，参考标号102指一个数据区，而104指一个道中心，105指数据道的宽度。(P)指一个道间距。在图1中，A和B指一个相位，而C和D指另一个相位。
图2示在道位置、从图1的例子中获得的位置信号以及道ID码100之间关系的状态。位置信号N和Q的解调获得N[(A部分的信号幅度)—(B部分的信号幅度)]和Q[(C部分的信号幅度)—(D部分的信号幅度)]。图2中的符号(d)指位置信号的可重复性。道ID信号是称为葛莱码的码，其中码在相邻道间只有一位不同。每两道分配三个码。由于葛莱码的特性，能够识别任意位置相邻的两个码中的任一个，且ID码的判定范围等于道间距的4/3。另一方面，因为位置信号的重复周期等于道间距的4/3(d)，所以头的位置也能够通过考虑位置信号的状态和葛莱码判定。这一点导致一个效果，该效果通过将葛莱码设为小于道间距获得。在获得仅与道间距的1/3基本相等的再生头的有效道宽度的情形下，如果道ID码100具有图1的模式的道间距的1/3宽度时，则也获得类似的效果。
尽管本发明涉及伺服模式101，但现在描述使用图1的模式的装置示意结构和操作。
图5是盘装置的控制系统的示意结构图。当从控制器9给定一个目标道时，计算当前位置与目标位置之间的差，并开始头的移动(查找操作)。查找操作和在目标道的跟随操作的所有控制由DSP(数字信号处理器)6执行。对于头10的位置，再生放大器2放大MR头的读回信号，解调器3如上所述检测A、B、C和D区的幅度，那些信息经A/D转换器5传输到DSP6，从而执行如图2所述的位置检测[(A-B)和(C-D)的算术运算]。在完成放大之后信号的道ID码100由鉴别器转换为码，从而由DSP识别道ID码100。DSP从道ID信号和位置信号检测每扇区的位置，并计算控制信号。如上所述，在检测头位置时，将头移动到目标位置，并在目标位置执行记录和再生操作。尽管图5的盘装置的控制系统并不是如上所述直接描述的，但控制系统具有HDA(头盘组件)1、鉴别器4、D/A转换器7和功率放大器8。
在图2中，例如，T0，T1，…指明记录时的目标位置。那时的数据区示于图1。本发明中所用的头是一个组合头，其中MR头和一个仅用于记录的头集成在一起。当记录头和再生头(MR头)的位置偏斜时，记录头也根据再生头与记录头之间的偏斜量从道中心104偏斜。
如上所述，因为道ID码100不以区别于常规装置的一一对应方式与道号对应，所以DSP在其内具有一张对于道的道ID码100的查找表61。例如，在T2道中，因为ID码存在于0010和0110之间的边界处，所以T2的ID码设为0010或0110。另一方面，在道T1的情形下，ID码设为0011。道ID码100指明由位置信号决定的这样一个区中的一个区和位置。例如，在T2中，Q的位置信号是负的，N指0的位置。如上所述，当N和Q中的任一个用作控制信号时，另一个指定比道ID范围窄的区。
如上所述，磁盘装置执行闭环控制。当考虑需要头的偏移操作时，保证位置信号在任意位置的线性是重要的，以便获得需要的定位精度。在图2中，任意位置处的线性是通过交替切换P和Q的线性区(图2中的粗线)完成的。此时，P和Q的每一个的使用范围等于1/3道间距，并有一种效果，这种效果是通过将伺服模式101的周期设为小于道间距的值获得的。
根据本发明，道ID信号和伺服模式101是对于一种头设计的，该头在道宽度方向具有灵敏度分布，且其线性区窄于MR头的道间距。本发明不限于解调电路、鉴别方法、模式相位的数目、地址信息、控制技术等。
对于具有更窄道宽度的头，已经设计了使得伺服模式101的重复周期等于道间距的模式。图3和图4示出对应于图1和图2的图。在该情形下，头以1/4道间距馈送，并记录道ID信号和伺服服模式101。从位置信号可重复性(d)的角度看，道ID信号的宽度设为等于或小于1/2道间距宽度的值。
权利要求
1.磁盘装置，包括一个磁盘，具有多个相位的用于定位的伺服模式并具有多个数据道；一个磁阻头，用于读出记录在所述数据道中的所述伺服模式和信息；其特征在于所述磁盘装置设有一个定位机构，用于根据所述读出的伺服模式信息将所述磁阻效应型头定位到预定的数据道；以及所述伺服模式的宽度小于所述数据道的宽度。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于所述伺服模式的宽度等于所述数据道的宽度的2/3。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于所述伺服模式的宽度等于所述数据道的宽度的1/2。
全文摘要
磁盘装置，构造为一个具有多个相位的用于定位的伺服模式并具有多个数据道的磁盘，一个用于读出记录在数据道中的所述伺服模式和信息的磁阻头，以及一个用于根据读出的伺服模式信息将磁阻效应型头定位到预定的数据道的定位机构。在该磁盘装置中，伺服模式的宽度小于数据道的宽度。
文档编号G11B5/56GK1142101SQ95116240
公开日1997年2月5日 申请日期1995年9月8日 优先权日1994年9月9日
发明者濑尾洋右, 宍田和久, 山口高司 申请人:株式会社日立制作所
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