CN100347751C - 磁记录再现装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁记录再现装置(10)，包含：用于将由再现磁头(14)再现的伺服数据信号和用户数据信号分离的分离器(34)；设置在该分离器(34)的后段、并且使伺服数据信号的振幅(AS)除以用户数据信号的振幅(AY)而得的振幅比(AS/AY)变大的第1以及第2放大器(36、38)，可以将伺服数据和用户数据一起正确地解调，可以实现精度高的伺服控制。

Description

磁记录再现装置
技术领域
本发明涉及一种具有离散磁道介质等的磁记录介质的磁记录再现装置。
背景技术
一直以来，作为可以高密度记录的磁记录再现装置，广为周知的是具有离散磁道介质等的磁记录介质的磁记录再现装置(例如参照日本特开平6-195907号公报)。
适用于这样的原来的磁记录再现装置的磁记录介质，例如，如图12所示，具有伺服数据部SD和用户数据部YD，在伺服数据部SD，形成被称为寻轨用的位置检出掩模(伺服图形)的专用图形。该专用图形是将与用户数据部YD相同的材质的磁性层ML被物理的分离后而形成的，作为一个例子，通过外部磁场在一个方向上被磁化来记录磁信号。
然而，在原来的磁记录再现装置中，因为用户数据部YD的磁化信号具有两方向的极性，相对于此，伺服数据部SD的磁化信号仅具有一个方向的极性，所以如图13中(A)、(B)所示的那样，被再现的伺服数据信号SS的振幅为用户数据信号YS的振幅的一半的程度。因此产生这样的问题，即，与用户数据信号YS相比，振幅小的伺服数据信号SS的数据出错率容易变高，防碍正确的伺服控制。
发明内容
本发明是为解决这样的问题点而提出的，其目的是提供一种磁记录再现装置，能够将伺服数据与用户数据一起正确地解调，实现高精度的伺服控制。
本发明的发明人锐意研究的结果是得出了能够将伺服数据与用户数据一起正确地解调、实现高精度的伺服控制的磁记录再现装置。
本发明的磁记录再现装置具有磁记录介质，该磁记录介质具有：通过由磁性层形成的规定的凹凸图形而形成伺服数据的伺服数据部；可记录用户数据的用户数据部，其中包括：分离装置，其用于分离由再现磁头再现的伺服数据信号和用户数据信号；增益变更装置，其设置在该分离装置的后段，并且，使前述伺服数据信号的振幅除以前述用户数据信号的振幅而得的振幅比变大，由此，可以将伺服数据和用户数据一起正确地解调，可以实现精度高的伺服控制。
依据本发明的磁记录再现装置，具有以下优良的效果，即，可将伺服数据和用户数据一起正确地解调，能够实现精度高的伺服控制。
附图说明
图1是本发明实施例1的磁记录再现装置的框图。
图2是该磁记录再现装置的磁头放大器的框图。
图3中(A)是示意地表示该磁记录再现装置中分离前的再现信号的图，(B)是示意地表示该磁记录再现装置中分离后的再现信号的图。
图4是表示本发明的实施例1和现有技术例子的磁记录再现装置中相对于用户数据信号的振幅AY的伺服数据信号的振幅AS的振幅比AS/AY、和磁道地址读取错误个数以及位错误率之间的关系的图。
图5是本发明实施例2的磁记录再现装置的磁头放大器的框图。
图6中(A)是示意地表示该磁记录再现装置中分离前的再现信号的图，(B)是示意地表示该磁记录再现装置中分离后增益调整前的再现信号的图，(C)是示意地表示该磁记录再现装置中增益调整后的再现信号的图。
图7是本发明实施例3的磁记录再现装置的磁头放大器的框图。
图8中(A)是示意地表示该磁记录再现装置中分离前的再现信号的图，(B)是示意地表示该磁记录再现装置中分离后增益调整前的再现信号的图，(C)是示意地表示该磁记录再现装置中增益调整后的再现信号的图。
图9是本发明实施例4的磁记录再现装置的磁头放大器的框图。
图10中(A)是示意地表示该磁记录再现装置中分离前的再现信号的图，(B)是示意地表示该磁记录再现装置中分离后增益调整前的再现信号的图，(C)是示意地表示该磁记录再现装置中增益调整后的再现信号的图。
图11是本发明实施例5的磁记录再现装置的框图。
图12是示意地表示本发明以及现有技术的(伺服图形是以凹凸图形形成的)磁记录介质的磁化图形的沿磁道圆周方向的截面图。
图13中(A)是示意地表示该磁记录再现装置的伺服数据信号的波形的图，(B)是示意地表示该磁记录再现装置的用户数据信号的波形的图。
具体实施方式
下面，利用附图详细说明本发明的实施例1～5。
首先，利用图1说明本发明实施例1的磁记录再现装置。
如图1所示，本实施例1的磁记录再现装置10包括：由磁盘形状构成的离散磁道介质12；用于再现该离散磁道介质12上所记录的磁化信息的再现磁头14；用于驱动该再现磁头14的伺服控制部16；用于解调由再现磁头14再现的磁化信息的信号处理部18；用于控制伺服控制部16及信号处理部18的CPU20。
在离散磁道介质12上，伺服数据部SD和用户数据部YD在圆周方向上交互排列形成。
在伺服数据部SD中，通过由磁性层(磁性材料)形成的规定的凹凸图形来形成伺服数据。在该伺服数据部SD中，记录着磁道编号、扇区编号等的地址数据、和用于检测出离散磁道介质12上的磁道与再现磁头14的相对位置的同步符号(バ一スト符号)等。
另一方面，在用户数据部YD中，通过由磁性层形成的规定的凹凸图形的凸部形成大致同心圆形状的多个记录磁道，这些各个记录磁道通过由凹凸图形的凹部形成为大致同心圆形状的多个沟而被磁性分离。在该用户数据部YD中，作为磁化信息记录用户数据。
伺服控制部16由可驱动再现磁头14的VCM(Voice Coil Motor：音圈马达)22及磁头位置控制电路部24构成。
信号处理部18包括：输入由再现磁头14再现的伺服数据信号SS和用户数据信号YS(以下，存在将伺服数据信号SS与用户数据信号YS一起称为“再现信号”的情况)的磁头放大器26；用于除去由该磁头放大器26增益调整过的再现信号的噪声的LPF(Low Pass Filter：低通滤波器)28；用于进行再现信号的解调等的读写沟道30；用于进行从该读写沟道30输出的用户数据信号YS的错误订正的错误订正电路32。
此信号处理部18的磁头放大器26，如图2放大表示的那样，其由用于将由再现磁头14再现的伺服数据信号SS和用户数据信号YS分离的分离器(分离装置)34、和在该分离器34的后段配置的2个第1及第2放大器(增益变更装置)36、38构成。
由分离器34分离的伺服数据信号SS被输入到第1放大器36，另一方面，用户数据信号YS被输入到第2放大器38，伺服数据信号SS和用户数据信号YS的振幅能够以不同的放大量进行放大。另外，设定本实施例1的第1放大器36的放大量AMP1大于第2放大器38的放大量AMP2(AMP1＞AMP2)。
返回到图1，CPU2分别与信号处理部18的读写沟道30和错误订正电路32连接，在控制这些读写沟道30和错误订正电路32的同时，也可以获取伺服数据部SD中记录的地址信息和同步符号的振幅信息等。另外，CPU20也与伺服控制部16的磁头位置检测电路24连接，基于从信号处理部18获取的地址信息和同步符号的振幅信息等，可以进行再现磁头14的定位控制。此外，CPU20除了进行再现磁头14的定位控制之外，也进行离散磁道介质12的旋转控制等。
下面，说明本实施例1的磁记录再现装置10的作用。
由于通过CPU20进行离散磁道介质12的旋转控制和再现磁头14的定位控制等，所以如图3中(A)所示的伺服数据信号SS和用户数据信号YS由再现磁头14连续再现。
由该再现磁头14再现的伺服数据信号SS和用户数据信号YS被输入到磁头放大器26的分离器34中，由该分离器34分离成伺服数据信号SS与用户数据信号YS。另外，伺服数据信号SS与用户数据信号YS的分离方法有多种，而在本实施例1的分离器34中，是通过检测出在伺服数据信号SS和用户数据信号YS之间生成的特定图形(伺服标记的双位脉冲(ダイビツトパルス))P，同时在该特定图形P被检出的定时切换再现信号的输出目的地，由此进行伺服数据信号SS和用户数据信号YS的分离。
这样分离的伺服数据信号SS通过第1放大器36，而用户数据信号YS通过第2放大器38，振幅分别被放大。另外，本实施例1中，由于将伺服数据信号SS及用户数据信号YS分离之后，各个振幅可以分别放大，所以用户数据信号YS的振幅可以最优设定为进入错误订正电路32的动作范围内。
如上所述，本实施例1的第1放大器36的放大量(对伺服数据信号的放大量)AMP1被设定为大于第2放大器38的放大量(对用户数据信号YS的放大量)AMP2。由此，从第1、第2放大器36、38输出的伺服数据信号SS和用户数据信号YS成为图3中(B)那样的波形，相对于用户数据信号YS的振幅AY1(＝A1)的伺服数据信号SS的振幅AS1(＝A1)的振幅比AS1/AY1(＝A1/A1＝1)，大于如图3中(A)所示的、相对于分离前的用户数据信号YS的振幅A0的伺服数据信号SS的振幅A0/2的振幅比1/2(＝(A0/2)/A0)。
这样将振幅放大后的伺服数据信号SS和用户数据信号YS，通过LPF28除去噪声后，分别由读写沟道30解调。然后，伺服数据信号SS被输出到CPU20，另一方面，用户数据信号YS被输出到错误订正电路32，进行错误的订正之后，作为再现数据而输出。
另外，本发明的发明人，使用本实施例1的磁记录再现装置10以及现有技术的磁记录再现装置，通过实验采集了伺服数据的磁道地址的读取错误个数、和用户数据的位错误率的数据。此外，本实验中，通过输入到读写沟道30的伺服数据信号SS读取磁道地址，同时作为再现磁头14而采用读入宽度120mm的GMR再现磁头，再现伺服数据信号SS和用户数据信号YS。另外，数据的采集在下述的条件下进行。
在具有直流磁场15kOe的电磁铁的磁极之间以大致平行的方式设置离散磁道介质12的盘面的基础上，使伺服数据部SD的垂直磁记录层统一磁化来记录伺服数据信号。另外，用户数据信号的记录，是设定记录时离散磁道介质12的转速为4200rpm，并以磁头上浮高度为11nm、写入宽度为200nm的垂直磁记录磁头来进行记录。而且，垂直磁记录层的磁特性如下，即饱和磁化为350emu/cc，残留饱和磁化为340emu/cc，垂直磁记录层的厚度为15nm，伺服数据部SD的记录密度为130kFRPI，用户数据部YD的记录密度为200kFCI，磁道间距为200nm，磁道宽度为110nm。
实验的结果，现有技术的磁记录再现装置中，磁道地址读取错误个数为15，位错误率是2.6×10-6，相对与此，本实施例1的磁记录再现装置10的磁道地址读取错误个数为0，位错误率是1.0×10-7或其以下。
进一步，本发明的发明人，通过实验，针对相对于用户数据信号YS的振幅AY的伺服数据信号SS的振幅AS的振幅比AS/AY、和磁道地址读取错误个数以及位错误率之间的关系，也采集了数据。
其结果，如图4所示可知，相对于用户数据信号YS的振幅AY的伺服数据信号SS的振幅AS的振幅比AS/AY的平均值设定在70％～100％的范围内时，磁道地址读取错误为0，位错误率是1.0×10-7或其以下。即，优选本实施例1的第1和第2放大器36、38的放大量AMP1、AMP2，设定为上述的振幅比AS/AY的平均值在70％～100％的范围内。
另外，根据发明人进一步的实验可知，即使上述振幅比AS/AY的平均值超过100％的情况下，(限于伺服数据信号SS中不发生错误等)位错误率为大概在1.0×10-7或其以下的良好的值。因此，虽然上述振幅比AS/AY的平均值的上限不必要为100％，但当考虑到伺服数据信号SS发生错误、信号处理部18的电路设计的复杂化等时，上述振幅比AS/AY的平均值的上限在130％左右(振幅比AS/AY的平均值是70％～130％的范围)比较好。
根据本实施例1的磁记录再现装置10，由于包含有：用于分离由再现磁头14再现的伺服数据信号SS和用户数据信号YS的分离器(分离装置)34；在该分离器34的后段配置的、并且用于增大相对于用户数据信号YS的振幅AY的伺服数据信号SS的振幅AS的振幅比AS/AY的第1及第2放大器(增益变更装置)36、38，所以可以将伺服数据和用户数据一起正确地解调，能够实现精度高的伺服控制。
另外，如上所述，若设定第1及第2放大器36、38的放大量AMP1、AMP2，使得上述振幅比AS/AY的平均值在70％～100％的范围内，则可以更进一步正确地解调伺服数据。
此外，在本实施例1中，按照以不同的放大量AMP1、AMP2将伺服数据信号SS及用户数据信号YS的振幅放大的方式构成作为增益变更装置的第1及第2放大器36、38，并且，设定伺服数据信号SS的放大量AMP1大于用户数据信号YS的放大量AMP2，但本发明并不限定于此。
所以，例如，即使是按照以不同的衰减量将伺服数据信号SS及用户数据信号YS的振幅衰减的方式构成增益变更装置，并且，设定伺服数据信号SS的衰减量小于用户数据信号YS的衰减量，也可以得到与本实施例1的磁记录再现装置10同样的效果(针对以下说明的实施例2和5也想同)。
接下来，利用图5，说明本发明实施例2的磁记录再现装置。
本实施例2的磁记录再现装置(图略)50，代替上述实施例1的磁记录再现装置10的磁头放大器26，适用了如图5所示的磁头放大器52。另外，由于其他的构造与实施例1的磁记录再现装置10相同，所以只图示了磁头放大器部分，其他构造的说明就省略了(以下的实施例也同样)。
磁记录再现装置50的磁头放大器52由上述的分离器34、2个第1及第2可变增益放大器54、56构成，同时在分离器34的前段，配置有用于放大伺服数据信号SS和用户数据信号YS的前置放大器(放大装置)58。
本实施例2的磁记录再现装置50中，由再现磁头14再现的伺服数据信号SS和用户数据信号YS，首先通过前置放大器58被放大后，由分离器34分离，变成图6中(B)所示的波形。接着，分离后的伺服数据信号SS通过第1可变增益放大器54，另外，分离后的用户数据信号YS通过第2可变增益放大器56，振幅分别进行放大(或衰减)。另外，本实施例2的第1、第2可变增益放大器54、56的放大量(或衰减量)是可以调整的，第1可变增益放大器54的放大量(或衰减量)被设定为比大于(或小于)第2可变增益放大器56的放大量(或衰减量)。由此，从第1、第2可变增益放大器54、56输出的伺服数据信号SS和用户数据信号YS变成了图6中(C)所示那样的波形，相对于用户数据信号YS的振幅A2的伺服数据信号SS的振幅A2的振幅比1(＝A2/A2)，与如图6中(A)所示的、相对于分离前的用户数据信号YS的振幅A0的伺服数据信号SS的振幅A0/2的振幅比1/2相比变大了。
根据本实施例2的磁记录再现装置50，由于第1、第2可变增益放大器(增益变更装置)54、56的放大量(或衰减量)可以调整，所以可以容易的进行伺服数据信号SS和用户数据信号YS的振幅调整，可以根据磁记录介质的个体差异最优设定振幅的大小。
另外，由于在分离器(分离装置)34的前段配置有用于放大分离前的伺服数据信号SS和用户数据信号YS的前置放大器(放大装置)58，所以由一个放大器可以将伺服数据信号SS和用户数据信号YS统一放大。
此外，本实施例2中，虽然在分离器34的前段配置了前置放大器58，但本发明并不局限于此，例如，在通过第1、第2可变增益放大器54、56而可以将伺服数据信号SS和用户数据信号YS充分放大(或衰减)的情况下，不设置前置放大器58也可以。
下面，利用图7，说明本发明实施例3的磁记录再现装置。
本实施例3的磁记录再现装置(图略)60，具有如图7所示那样的、去掉了上述实施例2的磁记录再现装置50中的第2可变增益放大器56的磁头放大器62。
本实施例3的磁记录再现装置60中，由再现磁头14再现的伺服数据信号SS和用户数据信号YS，在通过前置放大器58被放大后，由分离器34分离这一点上与上述实施例2的磁记录再现装置50相同。从而由分离器34分离后的伺服数据信号SS通过第1可变增益放大器54而将其振幅放大，用户数据信号YS不进行振幅调整而输出到读写沟道30。因此，从磁头放大器62输出的伺服数据信号SS和用户数据信号YS，分别变成图8中(B)、(C)所示那样的波形，相对于用户数据信号YS的振幅A3的伺服数据信号SS的振幅A3的振幅比1(＝A3/A3)，与如图8中(A)所示的、相对于分离前的用户数据信号YS的振幅A0的伺服数据信号SS的振幅A0/2的振幅比1/2相比变大了。
根据本实施例3的磁记录再现装置60，由于第1可变增益放大器(增益变更装置)54以仅放大伺服数据信号的振幅的方式构成，所以除了可以得到与上述实施例1的磁记录再现装置10同样的效果之外，与上述实施例1及2的磁记录再现装置10、50相比，可以使电路构成简单化。
接下来，利用图9，说明本发明实施例4的磁记录再现装置。
本实施例4的磁记录再现装置(图略)70，具有如图9所示那样的、去掉了上述实施例2的磁记录再现装置50中的第1可变增益放大器54的磁头放大器72。
本实施例4的磁记录再现装置70中，由再现磁头14再现的伺服数据信号SS和用户数据信号YS，通过前置放大器58而被放大后，由分离器34分离这一点上与上述实施例2的磁记录再现装置50相同。从而由分离器34分离后的用户数据信号YS通过第2可变增益放大器56而将其振幅衰减，而伺服数据信号SS不进行振幅调整而输出到读写沟道30。因此，从磁头放大器72输出的伺服数据信号SS和用户数据信号YS，变成图10中(B)、(C)所示那样的波形，相对于用户数据信号YS的振幅A4的伺服数据信号SS的振幅A4的振幅比1(＝A4/A4)，与如图10中(A)所示的、相对于分离前的用户数据信号YS的振幅A0的伺服数据信号SS的振幅A0/2的振幅比1/2相比变大了。
根据本实施例4的磁记录再现装置70，因为第2可变增益放大器(增益变更装置)56以仅衰减用户数据信号YS的振幅的方式构成，所以除了可以得到与上述实施例1的磁记录再现装置10同样的效果之外，与上述实施例1及2的磁记录再现装置10、50相比，可以使电路构成简单化。
另外，虽然在本实施例4及上述实施例3中，适用了可调整放大量或衰减量的第1、第2可变增益放大器54、56，但本发明并不局限于此，也可以适用放大量或衰减量固定的增益放大器。
接下来，利用图11，说明本发明实施例5的磁记录再现装置。
如图11所示的那样，本实施例5的磁记录再现装置(只图示了一部分)80，由CPU20控制上述实施例3的磁记录再现装置60中第1可变增益放大器54的放大量(或衰减量)。
磁记录再现装置80中，具备可以检测出从第1可变增益放大器54输出的伺服数据信号SS的最大振幅的振幅检出器82，该振幅检出器82与CPU20连接。
该磁记录再现装置80中，由第1可变增益放大器54检测出的伺服数据信号SS的最大振幅、和预先设定的伺服数据信号SS的基准振幅值通过CPU20进行比较，可以在第1可变增益放大器54中设定基于伺服数据信号SS的最大振幅和基准振幅的差的放大量(或衰减量)。
根据本实施例5的磁记录再现装置80，除了不必手动地设定第1可变增益放大器54的放大量(或衰减量)之外，即使是随时间变化而再现信号的振幅发生变化的情况下，也能够将再现信号设定为总是最佳的状态。
另外，上述实施例2～4的磁记录再现装置50、60、70中的第1、第2可变增益放大器54、56的放大量(或衰减量)，也可以与本实施例5同样的由CPU20来控制。
此外，本发明的磁记录再现装置并不限定于上述实施例1～5的磁记录再现装置10、50、60、70、80中表示的结构。
因此，例如，离散磁道介质12并不限定于磁盘形状的介质，也可以具有其他形状。
进一步，分离装置和增益变更装置不一定必须在磁头放大器内一体设置，分离装置和增益变更装置分别设置也可以。
进而，相对于用户数据信号YS的振幅AY1的伺服数据信号SS的振幅AS1的振幅比AS1/AY1也不必一定是1。即，本发明的“增益变更装置”，只要是使相对于用户数据信号YS的振幅AY的伺服数据信号SS的振幅AS的振幅比AS/AY变大就可以。
另外，本发明的磁记录介质，并不限于上述实施例1～5的离散磁道介质12那样的磁记录介质，即其具有用户数据部YD，该用户数据部YD通过由磁性层形成的规定的凹凸图形的凸部形成大致同心圆形状的多个记录磁道，各记录磁道通过基于凹凸图形的凹部而形成为大致同心圆形状的多个沟而磁性分离。亦即，本发明的磁记录介质，也可以是例如具有这样的用户数据部的晶格介质，即，该用户数据部是使将磁性层分割成网格形状或点状(各记录磁道在其圆周方向上也磁性分离为多个)而形成的凸部(磁性体部)孤立为岛状(岛屿状)的用户数据部，另外，也可以是通过不形成凹凸图形的连续磁性层形成用户数据部的磁记录介质。
进而，伺服数据部所形成的规定的凹凸图形，只要是由磁性层形成的就可以，例如除了磁性层物理性分离而形成的情况之外，在凹凸形状的基板上连续形成磁性层的情况，或者在物理性分离的凸状的磁性层之间(凹部)残留磁性层而形成连续磁性层的情况也包括在内。
本发明的磁记录再现装置，可以适用于具有离散磁道介质等的磁记录介质的磁记录再现装置中。

Claims (14)

1.一种磁记录再现装置，具有磁记录介质，该磁记录介质具有：通过由磁性层形成的规定的凹凸图形而形成伺服数据的伺服数据部；可记录用户数据的用户数据部，其特征在于，包括：分离装置，其用于分离由再现磁头再现的伺服数据信号和用户数据信号；增益变更装置，其设置在该分离装置的后段，并且，使前述伺服数据信号的振幅除以前述用户数据信号的振幅而得的振幅比变大。
2.如权利要求1所述的磁记录再现装置，其特征在于，前述增益变更装置以不同的放大量将前述伺服数据信号以及用户数据信号的振幅放大，并且，设定相对于前述伺服数据信号的放大量大于相对于前述用户数据信号的放大量。
3.如权利要求1所述的磁记录再现装置，其特征在于，前述增益变更装置以不同的衰减量将前述伺服数据信号以及用户数据信号的振幅衰减，并且，设定相对于前述伺服数据信号的衰减量小于相对于前述用户数据信号的衰减量。
4.如权利要求1所述的磁记录再现装置，其特征在于，前述增益变更装置仅将前述伺服数据信号的振幅放大。
5.如权利要求1所述的磁记录再现装置，其特征在于，前述增益变更装置仅将前述用户数据信号的振幅衰减。
6.如权利要求2或4所述的磁记录再现装置，其特征在于，前述增益变更装置的放大量可以调整。
7.如权利要求3或5所述的磁记录再现装置，其特征在于，前述增益变更装置的衰减量可以调整。
8.如权利要求1至5中任一项所述的磁记录再现装置，其特征在于，设定前述振幅比的平均值在70％～100％的范围内。
9.如权利要求6所述的磁记录再现装置，其特征在于，设定前述振幅比的平均值在70％～100％的范围内。
10.如权利要求7所述的磁记录再现装置，其特征在于，设定前述振幅比的平均值在70％～100％的范围内。
11.如权利要求1至5中任一项所述的磁记录再现装置，其特征在于，在前述分离装置的前段设置用于将分离前的前述伺服数据信号和用户数据信号放大的放大装置。
12.如权利要求6所述的磁记录再现装置，其特征在于，在前述分离装置的前段设置用于将分离前的前述伺服数据信号和用户数据信号放大的放大装置。
13.如权利要求7所述的磁记录再现装置，其特征在于，在前述分离装置的前段设置用于将分离前的前述伺服数据信号和用户数据信号放大的放大装置。
14.如权利要求8所述的磁记录再现装置，其特征在于，在前述分离装置的前段设置用于将分离前的前述伺服数据信号和用户数据信号放大的放大装置。
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