CN100354968C - 在信息记录设备中再现相位信息信号的方法 - Google Patents

Abstract

通过磁头读取在信息记录媒体上预先形成的相位图形来获得的相位信息的数据行Pw(i)，由指示初始轨道位置的相位信息的数据行除以2π而获得的余数组成。输入旋绕状态中的数据行Pw(i)；生成由数据行Pw(i)中的相邻数据之间的差分值组成的数据行d Pw(i)；生成由在数据行d Pw(i)中的相邻数据之间的差分值组成的二阶差分数据行δPw(i)；依据二阶差分数据行δPw(i)的值所处的截面区域来调整累积系数k(i)；通过借助于找到的累积系数k(i)来应用用于解决旋绕过程的重建过程从而生成差分数据行dPu( )(＝δPw(i)+2π×k(i))；通过进一步应用积分来获得重建的相位信息数据行Pu(i)。

Description

在信息记录设备中再现相位信息信号的方法

技术领域

本发明涉及一种方法，它根据磁头从信息记录设备中的信息记录媒体中读出的旋绕(convoluted)的相位信息数据行，来再现重建初始相位信息数据行的相位信息信号。

背景技术

磁记录和再现设备的当前发展趋势是倾向更高的记录密度，以便于实现小型化和大容量。在作为典型的磁记录和再现设备的硬盘驱动器领域中，在市场上已经具有超过15G比特/英寸²(23.3M比特/mm2)的表面记录密度的设备，并且在技术的快速进步中具有40G比特/英寸²(60.0M比特/mm²)的表面记录密度的设备已经进入实际运用阶段，可以预料在不久的将来磁迹间距将达到亚微米数量级。

对于这样的窄磁道，磁头的跟踪伺服技术是很重要的。在当前的电磁记录和再现设备中，在盘状信息记录媒体上以固定的角度间隔记录例如跟踪伺服信号、地址信息信号和再现时钟信号这样的预先形成的信息信号。当定位和修改其位置的时候，磁头以固定间隔来再现这些信号并且准确地扫描目标磁道。

这种跟踪伺服技术之一是相位伺服控制，它使用再生信号脉冲的时间信息，也就是，作为磁头的位置信息的相位信息(例如，参考日本已经公开的专利申请号NO.10-83640(第5页，图6)，日本已经公开的专利申请号NO.11-144218(第8-10页，图7)。

当在信息记录设备中安装这样预先形成的信息记录媒体的时候，写在信息记录媒体中的相位图形相对于信息记录媒体的旋转中心可能是偏心的。在这样的情况下，即使当磁头静止的时候，作为通过磁头获得的磁头位置信息的相位信号也不是恒定的，而是以正弦形式波动。这样将不可能进行正确的跟踪控制。

发明内容

在旋转中心和磁头之间的相对物理关系上有必要补偿信息记录媒体中偏心的相位图形的影响。

因此，本发明的主要目的是对偏心进行高度准确补偿，即使与磁道密度相比相位图形的偏心量很大的情况下也要进行这种补偿。

本发明的其他目的、特征和优点将在下列的描述中更加清楚明显。

为了实现上述目的，本发明采用下列方法来再现信息记录设备中的相位信息信号。

信息记录媒体事先存储用于检测磁道位置的相位图形。相位图形是按媒体的半径方向的重复图形，这种相位图形的重复是由数据旋绕引起的。

在第一步中，通过磁头读取在信息记录媒体上的相位图形，以便于获得相位信息的数据行。相位信息的数据行是旋绕的数据行，它是通过用预定值(例如，2π)去除要重建的在相位信息数据行中的每个数据而获得的余数来组成。

在第二步中，生成差分数据行，它是在通过磁头读取的旋绕的相位信息的数据行中相邻数据之间差分值的数据行。在第三步中，生成二阶差分数据行，它是在差分数据行中相邻数据之间差分值的数据行。在第四步中，在二阶差分数据行中，在依靠每个数据所属的截面区域来计算累积系数以后，进行重建过程，来解决旋绕过程，由此生成重建的差分数据行。最后，在第五步中，将积分过程应用到重建的差分数据行，由此获得重建的相位信息数据行。

能够用如下的符号来表示上述构形，以便更容易理解。

假设在第一步中读取的旋绕的相位信息的数据行是Pw(i)(i＝1，2，..N)。假设最后重建的相位信息数据行是Pu(i)，累积系数是k(i)，旋绕的预定值是α，能够获得下列公式：

Pu(i)＝Pw(i)+αk(i)——(1)

重复伴随着旋绕。重复周期通常以2π表示。假设α＝2π，

Pu(i)＝Pw(i)+2π×k(i)——(2)

假设在第二步中生成的差分数据行dPw(i)，

dPw(i)＝Pw(i)-Pw(i-1)——(3)

假定在第三步中生成的二阶差分数据行是δPw(i)，

δPw(i)＝dPw(i)-dPw(i-1)——(4)

在第四步中，确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据属于哪个截面区域，由此，依靠每个数据所属的截面区域来控制累积系数k(i)。例如，当数据属于第一截面区域的时候，它是递减的，当它属于第二截面区域的时候，保持当前值，并且当它属于第三截面区域的时候，它是递增的。然后，进行重建过程，以便于利用建立的累积系数k(i)来解决旋绕过程。假设这里获得的重建的差分数据行是dPu(i)，

dPu(i)＝δPw(i)+2π×k(i)——(5)

在第五步和最后一步中，积分重建的差分数据行dPu(i)以便于获得重建的相位信息数据行Pu(i)。假设积分常数是γ，

Pu(i)＝∑dPu(i)+γ——(6)

如上所说明的，通过利用二阶差分数据行δPw(i)来辨别截面区域；通过找到累积系数k(i)来重建差分数据行dPw(i)；并且通过积分来重建相位信息数据行Pu(i)。因此，即使在信息记录媒体上相位图形的偏心量很大时，仍然有可能从旋绕状态中测量的相位信号波形中准确地重建指示初始磁道位置的相位信号波形。

利用该结果，准确检测了在偏心量和相位之间的关系。随后，在利用该关系来补偿偏心的同时，进行磁头的跟踪控制能够实现高精度的跟踪控制。

在上述说明中，用于截面区域的边界值可以是“-π”和“π”的模式。作为另一种模式，边界值可以是“-3π”、“-π”、“π”和“3π”。前一种模式可能导致在重建的相位信号波形部分失真的异常，然而后一种模式能够抑制这种异常的发生，并且以高精度来重建指示磁道位置的相位信号波形。

在第五步中的积分过程中，最好将数值积分应用到利用重建的差分数据行dPu(i)的平均值Ea并且从重建的差分数据行dPu(i)中减去平均值Ea而获得的数据行。

附图说明

本发明的这些和其他目的以及优点将通过参考附图对本发明的优选实施例的下列描述中变得更清楚，其中：

图1是描述用于在本发明的实施例1和2的信息记录设备中再现相位信息信号的方法的程序的流程图；

图2是描述在本发明的实施例1中相位重建过程的详细程序的流程图；

图3A是在实施例1的再现方法中重建的相位信号的波形；

图3B是在实施例1的再现方法中测量的相位信号的波形；

图3C是在实施例1的再现方法中微分相位信号的波形；

图3D是在实施例1的再现方法中经过重建过程的微分相位信号的波形；

图3E是在实施例1的再现方法中积分相位信号的波形图；

图4是显示应用了依据本发明的实施例的用于再现相位信息信号的方法的信息记录设备的总结构的平面图；

图5是说明作为本发明的应用实例的在其中写入预先形成的信息信号的盘状信息记录媒体的平面图；

图6是显示在盘状信息记录媒体上绘制的相位图形以便于应用相位伺服控制的示意图；

图7是显示图6的相位图形重复性的详细图；

图8是描述本发明的实施例2中相位重建过程的详细程序的流程图；

图9是描述解调相位信息信号的程序的流程图；

图1QA是被重建的相位信号的波形图；

图10B是旋绕的相位信号的波形图；

图11是说明在扫描踪迹位置和位移量之间关系的示意图；

图12是图11的转换图；

图13是描述用于在基本技术中重建相位信号的方法的程序的流程图；

图14A是显示在重建的相位信息数据行Pu(i)中逐渐减小的示意图；

图14B是显示对应于图14A所测量的数据行Pw(i)的示意图；

图14C是显示对应于图14A的差分数据行dPw(i)的示意图；

图15A是显示在重建的相位信息数据行Pu(i)中逐渐增加的示意图；

图15B是显示对应于图15A所测量的数据行Pw(i)的示意图；

图15C是显示对应于图15A的差分数据行dPw(i)的示意图；

图16是说明在用于依据基本技术在信息记录设备中再现相位信息信号的方法中的操作的波形图。

在全部这些图中，用相同的数字指示类似的部分

具体实施方式

将如下详细描述用于在本发明的信息记录设备中再现相位信息信号的方法的实施例。

(实施例1)

图5是画在例如磁盘这样的信息记录媒体1上，以便应用相位伺服控制的图形示意图。盘状信息记录媒体1的信息记录表面包括为了检测磁道位置而在其上写入的相位图形的第一区域2a和第二区域2b。第一区域2a的相位图形和第二区域2b的相位图形彼此不同。一对第一区域2a和第二区域2b形成一个楔形物3。在围绕信息记录媒体1的中心的圆周方向按相等间距分布着许多这样的楔状物3。参考数字4指示用于记录/再现(参考图4中的磁头18)的一个磁头轨迹，以便扫描信息记录媒体1。

图6明确显示了两种类型的相位图形。在图6中，在第一区域2a上记录第一相位图形5并且在第二区域2b上记录第二相位图形6。第一相位图形5和第二相位图像6不是平行于信息记录媒体1的半径方向，而是具有预定的倾斜角度。第一和第二相位图形5和6彼此在相反方向中倾斜。在信息记录媒体1是磁盘的情况中，利用具有对应于相位图形的铁磁体薄膜的排列图形的主导信息载体，通过在磁盘上转移能够容易的获得如图6中所示磁相位图形。

在作为形成扫描轨迹4的磁头的结果的图5中，获得对应于第一相位图形5的第一再生信号波形7a和对应于第二相位图形6的第二再生信号波形7b。生成大量的第一再生信号波形7a和第二再生信号波形7b，并且重复脉冲，使波形可测量。

当磁头的扫描轨迹4在径向中发生改变的时候，第一再生信号波形7a和第二再生信号波形7b按时间轴方向改变他们的相位。例如，当磁头在图6的中心形成扫描轨迹4b的同时，这些再生信号7a和7b的相位如图中所示。当磁头在径向以外形成扫描轨迹4a的时候，第一再生信号波形7a的相位提前(移动到左侧)，并且第二再生信号波形7b的相位滞后(移动到右侧)。结果，增加了在这些再生信号波形7a和7b之间的脉冲间隔β。相反，当磁头在径向以内形成扫描轨迹4c的时候，第一再生信号波形7a的相位滞后(移动到右侧)并且第二再生信号波形7b的相位提前(移动到左侧)。结果，减小了脉冲间隔β。

随着在信息记录媒体1的半径方向中磁头位置的改变，再生信号波形7a、7b改变他们的相位，由此改变脉冲间隔β。根据这个能够检测磁头的偏离轨道量。

在描述本发明的第一个实施例的具体技术内容以前，将参考图9和10描述基本技术以便更容易理解本发明。

用图9的流程图描述在找到对应于如图5中所示的每个楔形物3的磁头的位置的相位的过程中的基本技术。

在步骤S61中，输入对应于楔形物号码i的再生信号的信号序列V(i)；在步骤S62中根据输入的信号序列V(i)检测对应于第一相位图5的第一再生信号波形7a的信号序列；在步骤S63中将相位解调应用到第一再生信号波形7a；和在步骤S64中获得对应于第一再生信号波形7a的相位值序列φa(i)。另一方面，在步骤S65中根据输入的信号序列V(i)检测对应于第二相位图6的第二再生信号波形7b的信号序列；在步骤S66中将相位解调应用到第二再生信号波形7b；和在步骤S67中获得对应于第二再生信号波形7b的相位值序列φb(i)。在步骤S68中，计算两个相位值序列φa(i)和φb(i)的微分以便于如下找到在楔形物号码i中的相位值序列φ(i)：

φ(i)＝φa(i)-φb(i)    ----(7)

这个相位值序列φ(i)对应于图6中所示的脉冲间隔β。根据相位值序列φ(i)检测磁头的出轨数量，并且根据它来自动控制轨道。

尽管作为图9的微分的相位值序列φ(i)对应于图6的β，但是能够利用相位值序列φa(i)或者φb(i)中的一个来代替利用作为微分的相位值序列φ(i)从而进行跟踪控制。利用作为微分的相位值序列φ(i)使得灵敏度加倍。

在利用相位伺服技术的硬盘设备中，在将磁盘安装到硬盘设备以前，在磁盘中已经写入了相位图形。

当预先形成的信息记录媒体安装在信息记录设备中的时候，写入信息记录媒体中的相位图形可能偏离信息记录媒体的旋转中心。即使当磁头在来自马达的旋转中心的半径方向中静止的时候，偏心的存在将防止作为有关轨道位置信息的相位信号保持不变，并且使得它们以正旋波的形式波动。

最近的信息记录媒体具有越来越大的磁道密度，在相同的偏心量下，由于偏心而导致的相位信号中的波动量随着磁道密度的增加而增大。另一方面，在磁道密度相同的情况下，相位信号中的波动量随着偏心量的增加而增加。

由于偏心而导致的相位信号中波动，使得不可能进行准确的跟踪控制。为了解决这个问题，有必要补偿由相位图形的偏心而产生的相位值序列φ(i)的波动。下列方法适用于此。

预先测量由于偏心而导致的相位图中的波动量以便于指定波动量和偏心量之间的关系。为此，将信息记录媒体安装到信息记录设备上，然后机械地固定磁头，以便于找到相位值序列。

图10A显示将被重建的相位信号波形Su’由于偏心而以正旋波的形式波动。当波动静止的时候，假设如果没有偏心则将被重建的相位信号波形Su’保持不变。但是，它将由于偏心而以正旋波的形式波动。图10B显示磁头从信息记录媒体中再生的相位信号波形Sw。由于如图6中所示的相位图形的特征，通过磁头再生的相位信号波形变成如图10B中所示的Sw，使得不可能直接检测Su’。然而，在用于偏心的补偿中所需要的是如图10A中所示的相位信号波形Su’。因此，从被检测的相位信号波形Sw中重建初始相位信号波形Su’。相位信号波形Su’的适当重建能够准确执行用于偏心的补偿。

测量的相位信号波形Sw对应于在旋绕状态中重建的相位信号波形Su’。通过将在相位信号波形Su’的数据数组中的每个值除以2π而获得的余数的序列，是通过测量实际获得的旋绕的相位信号波形2w。

下面是关于旋绕的补充说明。如图6中所示的相位图形5和6是在信息记录媒体1的半径方向中的重复图形。它的详细内容如图7中所示。当磁头通过扫描轨迹4p时，再生信号7a、7b的相位图形9p与当磁头通过扫描轨迹4r时再生信号7a、7b的相位图形9r相同。这是因为，扫描轨迹4p和相位图形5、6的交点(例如点P1)在圆周方向中的位置与扫描轨迹4r和相位图形5、6的交点(例如点R1)在圆周方向中的位置相同。对应于在扫描轨迹4p和4r中间的扫描轨迹4q的再生信号7a、7b的相位图形9q位于相位图形9p和9r的中间。以这样的方式，重复相位图形。

假设相位图形5和6在圆周方向中的间距是S，关于半径方向的相位图形5的倾角是θ。还假设在半径方向中具有相同图形的再生信号之间的间距是R，则

R＝S/tanθ  ---(8)

将累积系数k给定到从信息记录媒体1的标准位置起在半径方向中分隔每个间隔R的位置处。在这样的情况下，第k个分隔的位置是k×R。

假设在第k个分隔的位置和第(k+1)个分隔的位置之间的扫描轨迹位置是U(i)，并且从第k个分隔位置起朝着半径方向的外侧扫描轨迹位置U(i)的位移量是如图11中所示的W(i)，则

U(i)＝k×R+W(i)  ---(9)

以这样的方式，假定：

U(i-1)＝(k-1)×R+W(i-1)  ---(10)

U(i+1)＝(k+1)×R+W(i+1)  ---(11)

通过磁头检测的是W(i-1)、W(i)和W(i+1)。通过检测值W(i-1)来计算实际的扫描轨迹位置U(i-1)，并且从检测值W(i)和W(i+1)中分别找到扫描轨迹位置U(i)和U(i+1).W(i-1)、W(i)和W(i+1)在不小于0而小于R的范围内。

由于重复周期的存在，通过除以R并且乘以2π将R转换成2π。换句话说，做如下的替换：

2π＝R×2π/R  ---(12)

Pu(i)＝U(i)×2π/R  ---(13)

Pw(i)＝W(i)×2π/R  ---(14)

然后，上述等式做如下改变：

Pu(i-1)＝2π×(k-1)+Pw(i-1)  ---(15)

Pu(i)＝2π×k+Pw(i)  ---(16)

Pu(i+1)＝2π×(k+1)+Pw(i+1)  ---(17)

图12显示了详细情况。Pw(i-1)、Pw(i)和Pw(i+1)是检测值，并且在不小于0而小于2π的范围内。

如图10B中所示的被测量的相位信号波形Sw是检测值Pw(i-1)、Pw(i)、Pw(i+1)和其他的组合。

用于从测量的相位信号波形Sw中重建初始光滑相位信号波形Su’的过程也被称为“展开”。在本说明中，“展开”被清楚地称为“重建”。为了更加明确，它指示如图13中所示的操作。

Pw(i)是被测量的相位信号波形Sw的数据数组。Pu(i)是要重建的相位信号波形Su的数据数组。

在如图13中所示的步骤S71中输入通过测量找到的旋绕的数据行Pw(i)。假定楔形物的数量是N，变量i用来计数楔形物。被测量的数据行Pw(i)对于所有的楔形物都保真，并且表示为从i＝1到i＝N。

在步骤S72中预置变量i和累积系数k(i)。累积系数k(i)是计数率，以便按一个2π接一个2π的增加或者减少相位，它的初始值被设定为k0。累积系数k(i)是整数(自然数)。

在步骤S73中将微分过程应用到在测量的数据行Pw(i)中相邻的相位数据上，由此生成微分的数据行dPw(i)。为了更加明确，按等式(18)为对在变量i＝1和i＝N之间的全部楔形物执行计算：

dPw(i)＝Pw(i)-Pw(i-1)  ---(18)

由此生成差分数据行dPw(i)。

在步骤S74中确定差分数据行dPw(i)的每个数据是否属于大于“π”的截面区域。当确定差分数据行dPw(i)的值属于大于“π”的截面区域的时候，程序进行到步骤S75，使累积系数k(i)减小1(k(i)＝k(i-1)-1)，然后进行到步骤S78。

当在步骤S74中确定原来是负数的时候，程序进行到步骤S76，确定差分数据行dPw(i)的每个数据是否属于小于“-π”的截面区域。当确定值属于小于“-π”的截面区域的时候，程序进行到步骤S77，给累积系数k(i)增加1(k(i)＝k(i-1)+1)并且进行到步骤S78。

在步骤S78中，把通过将2π×k(i)加到在旋绕状态中测量的数据行Pw(i)上而获得的值作为重建的相位信息数据行Pu(i)：

Pu(i)＝Pw(i)+2π×k(i)  ---(19)

在步骤S79中为了处理下一个进程目标，增加变量i。在步骤S80中确定增加以后变量i的值是否已经达到N，也就上，是否还有剩下的进程目标。当有剩余的时候，程序返回到步骤S73对下一个目标应用相同的过程。当用于全部的被测量数据行Pw(i)的过程已经完成的时候，程序进行到S81，最终获得重建的相位信息数据行Pu(i)。

依据前述的操作，能够从测量的数据行Pw(i)中重建指示初始轨道位置的相位信息数据行Pu(i)。

图14和15显示图13的操作以便于在视觉上可以理解它。

图14说明要重建的初始相位信息数据行Pu(i)减少的情况。如图14A中所示，假设数据行Pu(i)随着增加楔形物数目i而减少。还假设数据行在第k个分隔位置上从第k个截面区域A(k)减少到第(k-1)个截面区域A(k-1)。

图14B显示在0到2π的范围内变化的被测量的数据行Pw(i)。数据行Pw(i)随着数据行Pu(i)的减小而减小；然而，当数据行Pu(i)超过分隔位置k的时候，数据行Pw(i)突然增加，然后开始再次减小。因此，数据行Pu(i)和数据行Pw(i)不是线性关系。

图14C指示在数据行Pw(i)中微分dPw(i)＝Pw(i)-Pw(i-1)。因为数据行Pu(i)逐步减小，微分dPw(i)基本上是负值；然而，当它超过分隔位置k的时候，它变成正值。在那时，作为一般趋势，微分dPw(i)变成大于“π”。通常，微分dPw(i)＝Pw(i)-Pw(i-1)＞π等同于向下跨越分隔位置k。因此有必要如在图13中步骤S74和S75中所示的减少累积系数k(i)。

图15说明要建立的初始相位信息数据行Pu(i)增加的情况。如图15A中所示，假设数据行Pu(i)随着增加楔形物数目i而逐步增加。还假设数据行在第k个分隔位置上从第k个截面区域A(k)增加到第(k+1)个截面区域A(k+1)。

如图15B中所示，数据行Pw(i)随着数据行Pu(i)的增加而增加；然而，当数据行Pu(i)超过分隔位置k的时候，数据行Pw(i)突然下降然后开始再次增加。也在这样的情况中，数据行Pu(i)和数据行Pw(i)不是线性关系。Pw(i)在0到2π的范围中改变。

因为，如图15C中所示，数据行Pu(i)逐步增加，在数据行Pw(i)中微分dPw(i)＝Pw(i)-Pw(i-1)基本上具有正值；然而，当它超过分隔位置k的时候，它变成负值。在那时，作为一般趋势，微分dPw(i)变成更小于“-π”(绝对值变得更大)。通常，微分dPw(i)＝Pw(i)-Pw(i-1)＜-π等同于向上跨越分隔位置k。因此有必要如在图13中步骤S76和S77中所示增加累积系数k(i)。

用于如图13所示的相位重建的总程序，与磁道密度相比，当相位图形的偏心量相对更大，并且要重建的相位信号波形Su’具有大振幅的时候，具有不能准确重建相位的问题。其原因如下。在振幅较小的情况中，当数据行从某个截面区域A(k)横跨分隔位置的时候，数据行可以移动到高一个或低一个的区域A(k+1)或者A(k-1)。另一方面，在振辐较大的情况下，数据行可以移动到高两个或者低两个的区域A(k+2)或者A(k-2)。然而，如图13中所示的过程不支持它。随着偏心量的增加，累积系数k(i)可能在增加或者减少的方向中发生偏离。

图16显示仿真结果。图16A只是以正旋波形式，并且，具有170弧度的振幅的要重建的相位信号波形Su’，图16B显示由磁头测量的旋绕2π的相位信号波形Sw。图16C显示由如图13中所示的一般程序重建的相位信号波形Su。如图16C中所示，重建的相位信号波形Su不光滑，它的振幅小于被重建的相位信号波形Su’。因此，在相位图形具有较大的偏心量的时候，图13的重建过程不能准确地重建相应的相位信号波形Su’。

因此，重要的是，即使偏心量很大，也能从测量的相位信号波形中准确地重建初始相位信号波形。下面将根据图1到4描述实现这些重建过程的本发明的第一个实施例。对于本实施例还涉及图5到7和9。

图4包括信息记录媒体(磁盘)1，绕着它的轴高速旋转信息记录媒体1的主轴马达8，和磁头启动器10。磁头启动器10包括由旋转轴11支撑的启动器支架12，与启动器支架12相连接并且位于旋转轴11的对边的线圈支架14，附加在线圈支架14上的线圈13，其末端连接在启动器支架12的自由端上的滑动支撑梁15，利用附加在滑动支撑梁15的自由端上的薄膜压电材料的微动启动器16，附加在滑动支撑梁15的尖端并且通过微动启动器16来控制其微小位移的滑动触头17，和安装在滑动触头17上的记录/再现磁头18。还具有安装在与线圈13相反的外壳上的永久磁铁19，和磁头定位控制器20。

磁头定位控制器20将驱动电流提供给线圈13以便于绕着旋转轴11转动磁头启动器10，由此进行定位操作。位于磁头启动器10尖端的滑动触头17面对信息记录媒体1高速旋转，在它们之间有微小空间。磁头18从信息记录媒体1中再现预先形成的信息信号，并且，将它们传送到磁头定位控制器20。要再现的预先形成的信息包括由用于跟踪伺服的相位图形(参考图6和7)产生的再生信号。在相对目标轨道来定位磁头18的磁道跟踪操作，或者，在出轨的时候，磁道的校正操作中，磁头定位控制器20通过进行基于跟踪伺服的再生信号的预置计算，来生成驱动信号，并且，将驱动信号传送到在微动启动器16中的薄膜压电元件。如此操作微动启动器16，以便于磁头18随着滑动触头17定位在目标磁道上。

图3A显示要重建的相位信号波形Su’，图3B显示在被2π旋绕的条件下测量的相位信号波形Sw。图3C显示通过将图1中步骤S12的微分过程作用到被测量的相位信号波形Sw上而获得的相位信号波形Sdw；图3D显示通过执行如图1中所示的步骤S13的相位重建过程来获得的重建的微分相位信号波形Sdu；和图3E显示通过执行图1的步骤S14的积分过程而获得的相位信号波形Su。

下面将根据如图1和2中所示的流程图来描述在本实施例的信息记录设备中再现相位信息信号的方法。通过磁头定位控制器20来执行下列操作。

在步骤S11中，磁头18获得高速旋转的信息记录媒体1中的预先形成的信息信号，并且，将它们输入到磁头定位控制器20。获得的信号包括对应于相位信号波形Sw的旋绕的数据行Pw(i)。数据行Pw(i)对于i＝1到N的全部楔形物为真值。

在步骤S12中，在通过测量获得的数据行Pw(i)中的相邻相位数据之间应用微分过程，由此生成差分数据行dPw(i)。为了更明确，将dPw(i)＝Pw(i)-Pw(i-1)  ---(20)的计算应用到从变量i＝1到i＝N的全部楔形物上，由此形成差分数据行dPw(i)。

在步骤S13中，将重建过程应用到差分数据行dPw(i)上以便于获得重建的差分数据行dPu(i)。图3C显示对应于差分数据行dPw(i)的相位信号波形Sdw。

下面将根据如图2中所示的流程图来描述在步骤S13中的详细操作。除了在图13中的过程目标是数据行Pw(i)以外，用与如图3中所示的过程相同的方式来进行如图2中所示的过程，但是图2中的过程目标是差分数据行dPw(i)。

在如图2中所示的步骤S21中输入差分数据行dPw(i)。

在步骤S22中初始化变量i和累积系数k(i)。累积系数k(i)是相位增加或者减少2π的计数率，根据需要其初始值被设定为适当的值k0。

在步骤S23中，在差分数据行dPw(i)的相邻相位数据之间找到微分δPw(i)。δPw(i)被称为二阶微分。

δPw(i)＝dPw(i)-dPw(i-1)  ---(21)

在步骤S24中确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据是否都属于大于“π”的截面区域。当确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据都属于大于“π”的截面区域的时候，程序进行到步骤S25使得累积系数k(i)减小1(k(i)＝k(i-1)-1)，然后进行到步骤S28。

当在步骤S24中确定原来是负数的时候，程序进行到步骤S26，确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据是否都属于小于“-π”的截面区域。当确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据都属于小于“-π”的截面区域的时候，程序进行到步骤S27使得累积系数k(i)增加1(k(i)＝k(i-1)+1)，然后进行到步骤S28。

当二阶差分数据行δPw(i)的每个数据属于不小于“-π”并且不大于“π”的截面区域时候，程序进行到步骤S28而保持累积系数k(i)为k(i-1)的值

应该注意到二阶差分数据行δPw(i)被设定在-2π＜δPw(i)＜2π的范围中。

在步骤S28中，将通过把2π×k(i)加到当前处理目标的二阶差分数据行δPw(i)上而获得值作为重建的差分数据行dPu(i)：

dPu(i)＝δPw(i)+2π×k(i)  ---(22)

在步骤29中为了处理下一个处理目标，增加变量i。在步骤S30中确定增加以后的变量i的值是否已经达到N，也就是，是否还有剩余的处理目标。当有剩余的时候，程序返回到步骤S23把相同的处理应用到下一个目标。当进行了对于全部差分数据行Pw(i)的处理的时候，程序进行到步骤S31以便于最终获得重建的差分数据行dPu(i)。图3D显示具有对应于重建的差分数据行dPu(i)的微分的相位信号波形Sdu。相位信号波形Sdu对应于如图3A中所示的被重建的相位信号波形Su’的微分结果。

在如图2中所示的步骤S31中，程序进行到如图1中所示的步骤S14。在步骤S14中，将积分处理应用到重建的差分数据行dPu(i)。积分处理是其平均值已经被减少的数据的积分。为了更加明确，假设重建的差分数据行dPu(i)的平均值是Ea，关于变量i来积分微分(dPu(i)-Ea)，从而获得积分结果的数据行Pu(i)。

Pu(i)＝∑(dPu(i)-Ea)  ---(23)

图3E显示对应于积分结果的数据行Pu(i)的相位信号波形Su。

在前面的描述中，如图3D中所示的微分的相位信号波形Sdu是如图3A中所示的被重建的相位信号波形Su’的微分波形。如图3E中所示的积分的相位信号波形Su精确地类似于被重建的相位信号波形Su’。相位信号波形Su，指示初始轨道位置。

如前文中所述，依据用于在本发明的第一个实施例的信息记录设备中再现相位信息信号的方法，能够从在旋绕状态中测量的相位信号波形Sw中准确地重建指示初始轨道位置的相位信号波形Su’，即使在信息记录媒体上的相位图形具有较大的偏心量。这样使得偏心量和相位之间的关系可以准确地检测，并且在通过利用这个关系来补偿偏心以后可以高精度的进行磁头的跟踪控制。

(实施例2)

在第一个实施例中，与如图13中所示的方法相比较。重建精度得到了显著改善。然而，已经发现重建的相位信号波形Su在一些点上具有奇异性。因此，本发明的第二个实施例针对在重建精度的进一步改善。将利用图1的流程图和图8所示流程图代替图2所示流程图来描述第二个实施例。

下面根据图8的流程图，描述在第二个实施例的信息记录设备中再现相位信息信号的方法。在如图8中所示的处理过程中，二阶差分数据行δPw(i)被分成比在如2中所示的处理过程中更小的截面区域。

步骤S41到S43与在如图2中所示的步骤S21到S23相同。

在步骤S44中，确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据是否属于大于“3π”的截面区域。当确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据属于大于“3π”的截面区域的时候，处理程序进行到步骤S45使得累积系数k(i)减少2(k(i)＝k(i-1)-2)，然后进行到步骤S52。

在步骤S46中确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据是否属于在“π”和“3π”之间的截面区域(不包括3π)。当每个数据属于这个截面区域的时候，处理程序进行到步骤S47使得累积系数k(i)减少1(k(i)＝k(i-1)-1)，然后进行到步骤S52。

在步骤S48中确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据是否属于不小于“-3π”并且小于“-π”的截面区域。当每个数据属于这个截面区域的时候，处理程序进行到步骤S49使得使得累积系数k(i)增加1(k(i)＝k(i-1)+1)，然后进行到步骤S52。

在步骤S50中确定二阶差分数据行δPw(i)的每个数据是否属于小于“-3π”的截面区域。当每个数据属于这个截面区域的时候，处理程序进行到步骤S51使得使得累积系数k(i)增加2(k(i)＝k(i-1)+2)，然后进行到步骤S52。

当二阶差分数据行δPw(i)的每个数据属于不小于“-π”也不大于“π”的截面区域的时候，程序进行到步骤S52而保持累积系数k(i)的值为k(i-1)。

二阶差分数据行δPw(i)原则上是在-4π＜δPw(i)＜4π范围内。

步骤S52到S55是与图2的步骤S28到S31相同的步骤。在步骤S55以后，处理程序进行如图1中所示的步骤S14的积分过程。

比较执行图8的处理过程和第二个实施例的方法和图13中的方法被模拟。例如，当楔形物数目N＝50的时候，在图13的方法中，要重建的相位信号波形Su’能够很好的被重建直到25弧度的振幅为止；然而，被重建的相位信号波形Su在26弧度的时候波动。相反，在第二实施例中，被重建的相位信号波形Su’能够很好的被重建直到199弧度的振幅为止。

总之，能够被重建的振幅在图13的方法中与楔形物数目N成正比，而在本实施例中与N2成正比。

例如，当楔形物数目N＝100的时候，在图13的方法中，被重建的相位信号波形Su’能够很好的被重建直到50弧度的振幅为止；然而，被重建的相位信号波形Su在51弧度的时候波动。相反，在第二实施例中，被重建的相位信号波形Su’能够很好的被重建直到796弧度的振幅。

根据本发明的第二实施例的方法，以指示初始轨道位置的相位信号波形Su’能够以高精度从在旋绕状态下测量的相位信号波形Sw重建，即使相位图形和磁道密度相比具有更大的偏心量也不会导致奇异性。

在这些实施例中，积分过程处理是对从其中减去平均值的数据的积分；然而，除此以外，还有像利用辛普森公式的数字积分或者作为趋近函数的重建微分相位信号波形的估计等的其他可行方法，以便于从参数中找到逻辑积分函数。

如前面所描述的，依据本发明，在利用相位伺服控制的信息记录设备中，将二阶差分数据行用作区分截面区域。找到累积系数来重建差分数据行，进行积分来重建相位信息数据行。因此，能够从在旋绕状态下测量的相位信号波形中准确地重建指示初始轨道位置的相位信号波形，即使在信息记录媒体上的相位图形具有较大的偏心量。

利用这个结果可以准确地检测偏心量和相位之间的关系。因此，能够通过进行磁头的跟踪控制来获得高精度的跟踪，同时利用该关系来补偿偏心。

尽管目前已经描述本发明的优选实施例，但是应该理解，其中可以进行各种改变，这些改变均落入后附的权利要求书界定的在本发明精神和范围内。

Claims (3)

1.在信息记录设备中再现相位信息信号的方法，包括：

第一步，通过磁头读取在信息记录媒体的径向方向中预先记录为重复图形的相位图形来获得相位信息的数据行；

第二步，生成由磁头读取的相位信息的数据行中的相邻数据之间的差分值的数据行组成的差分数据行；

第三步，生成由上述差分数据行中的相邻数据之间的差分值的数据行组成的二阶差分数据行；

第四步，在依据上述二阶差分数据行所属的截面区域来计算累积系数以后，将2π与累积系数的乘积加到二阶差分数据行，以生成重建的差分数据行；其中累积系数是计数率，用于按一个2π接一个2π的增加或减少相位，为整数；截面面积具有设定为-π和π，或-3π、-π、π和3π的边界值；

第五步，获得将积分应用到上述重建的差分数据行而重建的相位信息数据行。

2.如权利要求1的在信息记录设备中再现相位信息信号的方法，

其中在第一步中的上述相位信息的数据行是由被重建的相位信息数据行中的每个数据除以2π而获得余数组成的旋绕的数据行。

3.如权利要求1的在信息记录设备中再现相位信息信号的方法，

其中，上述积分过程包括通过从重建的相位信息数据行中的每个数据上减去重建的相位信息数据行的平均值来生成数据行，并且将数字积分应用到生成的数据行上。

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