CN108461093A - 磁盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施方式提供一种与在径向上均等地分割配置有伺服模式的区的方法相比能够使存储容量增大的磁盘装置。在该实施例中，磁盘(2)在径向(D1)上分割为区Z1～Z3，在伺服区(SS)中，在每个区Z1～Z3中配置有伺服模式频率相互不同的伺服模式ZS1～ZS3，当将区Z1～Z3的区宽度分别设为W1～W3时，W1>W2>W3这一关系成立，并满足1.25≥W1/W2>1.05且1.25≥W2/W3>1.05这一关系。

Description

磁盘装置
技术领域
本发明的实施方式通常涉及磁盘装置。
背景技术
在磁盘装置中，为了增加写入用户数据的数据区域(area)，有如下方法(区伺服方式)：从磁盘的内周向外周将伺服模式分割为多个区，相对于内周侧的区(zone)，提高外周侧的区的伺服模式的写入频率(基准频率)。
发明内容
本发明的一个实施方式提供一种与在径向上均等地分割配置有伺服模式的区的方法相比能够使存储容量增大的磁盘装置。
本发明的一个实施方式的磁盘装置具备磁盘和相对于所述磁盘而设置的磁头，所述磁盘具有在径向上分割而成的N(N是2以上的整数)个区。在每个所述区记录有伺服模式频率相互不同的伺服模式。从所述磁盘的外径侧起第K(K是1以上且N-1以下的整数)个区的区宽度比与所述第K个区在内径侧相邻的第K+1个区的区宽度宽这一关系在1以上且N-1以下的全部K中都成立。
附图说明
图1是表示第一实施方式涉及的磁盘装置的概略构成的框图。
图2(a)是表示图1的磁盘中的轨道配置的俯视图，图2(b)是表示配置有伺服模式的区的构成的图，图2(c)是表示图2(b)的伺服模式的构成例的图。
图3(a)是表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区一分为二的方法的图，图3(b)是表示在径向上将配置有伺服模式的区均等地一分为二的方法的图。
图4(a)是表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为二时的分割位置与伺服丢失率(servo loss rate)的关系的图，图4(b)是表示图4(a)的分割位置与伺服丢失率的微分值的关系的图。
图5(a)是表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为二时的分割位置与FCI率的关系的图，图5(b)是表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为二时的分割位置与SFG率的关系的图。
图6(a)是以区直径之比为参数来表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为二时的分割位置与伺服丢失率的关系的微分式所对应的曲线的图，图6(b)是表示图6(a)的微分式为0时的区直径之比与外径相对于内径的权重的关系的图。
图7(a)是以区直径之比为参数来表示将图6(a)的微分式的外径相对于内径的权重置换为区宽度之比时的曲线的图，图7(b)是表示图7(a)的微分式为0时的区直径之比与区宽度之比的关系的图。
图8是表示第二实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与伺服丢失率的关系的图。
图9(a)是表示第二实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与FCI率的关系的图，图9(b)是表示第二实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与SFG率的关系的图。
图10(a)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三的方法的图，图10(b)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为四的方法的图，图10(c)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为五的方法的图，图10(d)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为七的方法的图。
图11(a)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与FCI率的关系的图，图11(b)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与SFG率的关系的图。
图12(a)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为四时的分割位置与FCI率的关系的图，图12(b)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为四时的分割位置与SFG率的关系的图。
图13(a)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为五时的分割位置与FCI率的关系的图，图13(b)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为五时的分割位置与SFG率的关系的图。
图14(a)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为七时的分割位置与FCI率的关系的图，图14(b)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为七时的分割位置与SFG率的关系的图。
图15(a)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为六时的分割位置与FCI率的关系的图，图15(b)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为六时的分割位置与SFG率的关系的图。
图16(a)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为八时的分割位置与FCI率的关系的图，图16(b)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为八时的分割位置与SFG率的关系的图。
图17是表示配置有伺服模式的区分割数与伺服丢失率和区域增益的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明实施方式涉及的磁盘装置。此外，本发明并不由这些实施方式限定。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式涉及的磁盘装置的概略构成的框图。
在图1中，在磁盘装置中设置有磁盘2，磁盘2经由主轴10由基座1支撑。
图2(a)是表示图1的磁盘中的轨道配置的俯视图，图2(b)是表示配置有伺服模式的区的分割方法的图，图2(c)是表示图2(b)的伺服区域的构成例的图。在图2(b)中，示出在区伺服方式中将区一分为三的例子。
在图2(a)～图2(c)中，沿着周向D2设置有轨道T。在各轨道T中，设置有写入用户数据的数据区域DA和写入伺服数据的伺服区域SS。在这里，伺服区域SS呈放射状配置，在沿着周向D2的伺服区域SS间配置有数据区域DA。
在这里，如图2(b)所示，磁盘2在径向D1上被分割为区Z1～Z3。而且，在伺服区域SS中，按区Z1～Z3配置有伺服模式频率相互不同的伺服模式ZS1～ZS3，各伺服模式ZS1～ZS3在周向D2上偏移地配置。
此时，能够在外周侧的区Z1中，与内周侧的区Z2相比提高伺服模式频率。例如，能够在区Z1中将伺服模式频率设定为200MHz，在区Z2中将伺服模式频率设定为150MHz，在区Z3中将伺服模式频率设定为100MHz。在这里，通过在外周侧与内周侧相比提高伺服模式频率，与将区Z1～Z3的伺服模式频率设为一定的情况下相比，能够缩小伺服模式ZS1～ZS3的空间，并能够使数据区域DA增大。
当将区Z1～Z3的区宽度分别设为W1～W3时，W1>W2>W3这一关系成立。此时，能够满足1.25≥W1/W2>1.05且1.25≥W2/W3>1.05这一关系。在这里，通过在径向D1上相互相邻的区间，将外周侧的区宽度设为比内周侧的区宽度大，与将区宽度W1～W3设定为均等的情况下相比，能够减小伺服模式ZS1～ZS3的面积，并能够使数据区域DA增大。
另外，伺服模式ZS1、ZS2配置成隔开间隙且端部相互重叠，伺服模式ZS2、ZS3配置成隔开间隙且端部相互重叠。在这里，通过设置伺服模式ZS1、ZS2间的重复区和伺服模式ZS2、ZS3间的重复区，即使在伺服模式ZS1～ZS3间的切换时的定时(timing)有误差的情况下，也能够防止在伺服模式ZS1～ZS3间的切换时无法检测出切换后的伺服模式ZS1～ZS3这一情况的发生，能够正常地进行伺服处理。
在与区Z1、Z2重叠的轨道附近设置有区边界ZA，在与区Z2、Z3重叠的轨道附近设置有区边界ZB。另外，沿着区边界ZA设置有无效区域EA，沿着区边界ZB设置有无效区域EB。无效区域EA、EB是不能作为数据区域DA进行访问的区域。
此外，在图2(b)的例子中，说明了将磁盘2分割为三个区Z1～Z3的方法，但磁盘2在径向D1上可以分割为N(N是2以上的整数)个区。此时，从磁盘2的外径侧起第K(K是1以上且N-1以下的整数)个区的区宽度比与第K个区在内径侧相邻的第K+1个区的区宽度宽这一关系在1以上且N-1以下的全部K中都成立。另外，当将第K个区的区宽度设为Wod，并将第K+1个区的区宽度设为Wid时，1.25≥Wod/Wid>1.05这一关系成立。
在这里，如图2(c)所示，在伺服区域SS中记录有前导码(Preamble)20、伺服区域标记21、扇区/柱面信息(格雷码)22以及突发图形(Burst Pattern)23。此外，扇区/柱面信息22能够提供磁盘2的周向D2和径向D1上的伺服地址，并能够在使磁头移动到目标轨道的寻道控制中使用。突发图形23能够在将磁头定位在目标轨道的范围内的跟踪控制中使用。该突发图形23既可以是空值(null)型突发图形或面积型突发图形，也可以是相位差型图形。
另外，在图1中，在磁盘装置中设置有头滑块HM，在头滑块HM设置有写入头HW和读出头HR来作为磁头。写入头HW和读出头HR配置成与磁盘2相向。头滑块HM经由悬架SU和支架臂KA保持在磁盘2上。支架臂KA能够在寻道等时使头滑块HM在水平面内滑动。悬架SU能够通过向磁头提供按下力，从而将磁盘2上的磁头的上浮量保持为一定，所述按下力对抗由磁盘2旋转时的空气流导致的磁头的上浮力。悬架SU能够用板簧构成。
另外，在磁盘装置中，设置有驱动支架臂KA的音圈马达4，并且设置有使磁盘2以主轴10为中心旋转的主轴马达3。音圈马达4和主轴马达3固定于基座1。
另外，在磁盘装置中，设置有控制磁盘装置的工作的控制部5。控制部5能够基于由读出头HR读取出的伺服数据，控制写入头HW和读出头HR相对于磁盘2的位置。在控制部5中，设置有头控制部6、功率控制部7、读写通道8以及硬盘控制部9。
在头控制部6中，设置有写入电流控制部6A和再现信号检测部6B。在功率控制部7中，设置有主轴马达控制部7A和音圈马达控制部7B。
头控制部6对记录再现时的信号进行放大或检测。写入电流控制部6A控制流经写入头HW的写入电流。再现信号检测部6B检测由读出头HR读出的信号。
功率控制部7驱动音圈马达4和主轴马达3。主轴马达控制部7A控制主轴马达3的旋转。音圈马达控制部7B控制音圈马达4的驱动。
读写通道8在头控制部6与硬盘控制部9之间进行数据的递接。此外，数据包括读出数据、写入数据以及伺服数据。例如，读写通道8将由读出头HR再现的信号转换成在主机HS中能处理的数据形式，或将从主机HS输出的数据转换成由写入头HW记录的信号形式。作为这样的形式转换，包括DA转换、编码、AD转换以及解码。另外，读写通道8进行由读出头HR再现的信号的解码处理，或对从主机HS输出的数据进行编码调制。
硬盘控制部9基于来自磁盘装置的外部(例如主机HS)的指令，进行记录再现控制，或在外部与读写通道8之间进行数据的递接。在硬盘控制部9中设置有区伺服切换部9A。区伺服切换部9A能够根据磁头位于哪个区Z1～Z3切换伺服处理。在伺服处理的切换中，能够进行伺服频率的切换、伺服门产生定时的切换以及滤波器频带的切换等。
在硬盘控制部9中，也可以分别单独地设置进行记录再现控制的处理器和在主机HS与读写通道8之间进行数据的递接的控制的处理器。也可以在记录再现控制和数据的递接的控制中使用同一处理器。能够使用CPU作为处理器。
控制部5与主机HS连接。作为主机HS，既可以是向磁盘装置发行写入命令、读出命令等的个人计算机，也可以是能够与服务器等连接的网络。即，磁盘装置能够作为主机HS的外部存储装置使用。磁盘装置既可以外装于主机HS，也可以内置于主机HS。
而且，一边利用主轴马达3使磁盘2旋转，一边经由磁头从磁盘2读出信号，并由再现信号检测部6B进行检测。由再现信号检测部6B检测出的信号在由读写通道8进行数据转换之后，发送到硬盘控制部9。在硬盘控制部9中，基于由再现信号检测部6B检测出的信号所包含的突发图形23，进行磁头的跟踪控制。
另外，基于由再现信号检测部6B检测出的信号所包含的扇区/柱面信息22，算出磁头的当前位置，进行寻道控制以使得磁头接近目标位置。在这里，当对磁头进行寻道控制时，判定磁头是否跨越区边界ZA、ZB。而且，在判断为有区边界ZA、ZB的跨越的情况下，变更伺服频率、伺服门产生定时等，以应对跨越后的区Z1～Z3。
以下，使用数式，说明将配置有伺服模式的区一分为二的情况下伺服区域的占有率成为最小的分割位置的算出方法。
图3(a)是表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为二方法的图，图3(b)是表示在径向上将配置有伺服模式的区均等地一分为二的方法的图。
在图3(a)和图3(b)中，将图2(b)的磁盘2的数据区域DA的最外周半径设为Rmax，将最内周半径设为Rmin。
此时，如图3(b)所示，在均等分割中，区Z11'、Z12'的分割位置r'成为(Rmax+Rmin)/2。此时，在将区Z11'的区宽度设为Wod'，并将区Z12'的区宽度设为Wid'时，成为Wod'＝Wid'。
另一方面，如图3(a)所示，配置于区Z11、Z12的伺服区域的占有率成为最小的分割位置ri能够按以下方式算出。在伺服区域的占有率中，除了伺服门为接通(ON)的时间所对应的磁盘2上的面积外，也包括由磁头的读出/写入间隙(gap)和读出/写入切换死区时间等导致的不能作为数据区域使用的面积。其中，在算出伺服区域的占有率成为最小的分割位置的情况下，仅考虑伺服门为接通的时间所对应的磁盘2上的面积即可。以下，将伺服门为接通的时间所对应的仅一个伺服扇区的面积称为伺服丢失。
在配置有伺服模式的区的一分为二方法中，在最外周半径Rmax与最内周半径Rmin之间只有一个区边界。此时，伺服丢失S能够根据伺服门为接通的时间所对应的一个伺服扇区区域的、外端部长设为L_od且内端部长设为L_id时的梯形面积求出。例如，在图2(b)中，一个伺服扇区的最外周的一个区的梯形面积能够由一个伺服模式ZS1的面积M提供。
在一分为二的情况下，由于该梯形有两个，所以伺服丢失S能够使用半径位置r，由以下的(1)式提供。
S＝(Rmax-r)*(L_od0+L_id0)/2+(r-Rmin)*(L_od1+L_id1)/2…(1)
其中，
L_od0＝V(Rmax)*(T_SG/SFGrate)
L_id0＝V(r)*(T_SG/SFGrate)
L_od1＝V(r)*T_SG
L_id1＝V(Rmin)*T_SG
在这里，V是在半径位置的线速度，T_SG是内周侧区的时钟中的伺服门为接通的时间，SFGrate是各区的伺服频率相对于最内周区的伺服频率的时钟比。此外，SFG(ServoFrequency Generation)表示每单位时间的磁极SN的反转率。
当以内周FCI基准设定伺服频率，并将(1)式变形时，能够得到以下的(2)式。
S＝fact*{(Rmax-r)*(Rmax+r)*Rmin/r+(r-Rmin)*(r+Rmin)}…(2)
其中，
fact＝π*T_SG/Tspm
此外，Tspm是主轴马达3的转速。FCI(Flux Change Per Inch)表示每英寸的磁极SN的反转率。内周FCI基准是指如下方法：将可成为数据区域DA的最内周半径Rmin处的FCI视为能够保证SN比(signal-noise ratio：信噪比)的最大FCI，并设定伺服频率，以使得各区的内周部的FCI成为最大FCI。
此时，当将区N的最内周半径设为Rid_N时，区N的伺服频率SFG_N能够由以下的(3)式提供。
SFG_N＝SFG_ID*Rid_N/Rmin…(3)
其中，SFG_ID是最内周伺服频率。
由此，各区的内周FCI作为最大FCI能够始终保持一定。
为了求出(1)式的伺服丢失S成为最小的半径位置r，可以求出用r对(1)式进行微分时的微分式D(r)＝0的r。此时，微分式D(r)能够由以下的(4)式提供。
D(r)＝fact*(2*r3-Rmin*r2-Rmax2*Rmin)/r2…(4)
(4)式成为0的r能够由以下的(5)式提供。
r＝(x*Rmax+Rmin)/2…(5)
其中，
Y(x)＝x*(x+k)2-4*k＝0…(6)
k＝Rmax/Rmin
为了将配置于图3(a)的区Z11、Z12的伺服区域的占有率设为最小，可以将由(5)式提供的半径位置r设为分割位置ri。此时，在将区Z11的区宽度设为Wod，并将区Z12的区宽度设为Wid时，成为Wod>Wid。
图4(a)是表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为二时的分割位置与伺服丢失率的关系的图，图4(b)是表示图4(a)的分割位置与伺服丢失率的微分值的关系的图。此外，图4(a)的伺服丢失率是(1)式的伺服丢失S相对于非分割的伺服丢失的比率。
在图4(a)中，与图3(b)的均等分割的分割位置对应的伺服丢失率成为点P1，伺服丢失率不是最小。另一方面，与图3(a)的分割的分割位置对应的伺服丢失率成为点P2，伺服丢失率成为最小。
另外，在图4(b)中，在与图3(b)的均等分割的分割位置对应的点P1'处，(4)式的微分式D(r)的值不是0。另一方面，在与图3(a)的分割的分割位置对应的点P2'处，(4)式的微分式D(r)的值成为0。
图5(a)是表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为二时的分割位置与FCI率的关系的图，图5(b)是表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为二时的分割位置与SFG率的关系的图。此外，将以伺服区域的占有率成为最小的方式分割的方法称为伺服丢失最小分割。
在图5(a)中，非分割的FCI率L2A从内周侧向外周侧逐渐降低。均等分割的FCI率L2B从内周侧向分割位置r'逐渐降低，在分割位置r'上升，从分割位置r'向外周侧逐渐降低。伺服丢失最小分割的FCI率L2C从内周侧向分割位置ri逐渐降低，在分割位置ri上升后，从分割位置ri向外周侧逐渐降低。
另外，在图5(b)中，非分割的SFG率L2A'为一定。均等分割的SFG率L2B'从最内周到分割位置r'一定，在分割位置r'上升，从分割位置r'到最外周一定。伺服丢失最小分割的SFG率L2C'从最内周到分割位置ri一定，在分割位置ri上升，从分割位置ri到最外周一定。
在图5(a)和图5(b)中，在伺服丢失最小分割中，与均等分割相比，分割位置向内周侧移位。因此，在伺服丢失最小分割中，用内周FCI基准设定的外周侧的伺服频率比均等分割低。因此，即使在因磁头的斜交角与STW(Servo Track Write)的关系、干扰等引起的外周侧的SN比的质量降低的情况下，也能够缓和外周FCI，而不会如均等分割那样在外周侧降低伺服频率。
如(5)式所示，伺服区域的占有率成为最小的分割位置ri依存于最外周半径Rmax。因此，伺服区域的占有率成为最小的分割位置ri的分割比率在直径3.5英寸介质和直径2.5英寸介质中不同。
(6)式是在0<x<1的范围内必然存在实数解的三次式。因此，能够根据卡尔达诺的公式准确地求出解来作为k的理论式。但是，由于该解成为复杂的公式，所以实用性低。因此，可以用以下的(7)式对x进行近似。
x＝1-0.05*(k-1)3/2…(7)
将用(7)式来对x进行近似时的分割方法称为伺服丢失最小近似分割。
在图5(a)和图5(b)中，可知：伺服丢失最小近似分割的FCI率L2D和SFG率L2D'与伺服丢失最小分割的FCI率L2C和SFG率L2C'一致。
图6(a)是以区直径之比为参数来表示第一实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为二时的分割位置与伺服丢失率的关系的微分式所对应的曲线的图，图6(b)是表示图6(a)的微分式为0时的区直径之比与外径相对于内径的权重的关系的图。
在图6(a)中，横轴是(6)式的x，纵轴是(6)式的Y(x)。点x1是在k＝2.1时成为Y(x)＝0的x，点x2是在k＝1.8时成为Y(x)＝0的x，点x3是在k＝1.5时成为Y(x)＝0的x，点x4是在k＝1.2时成为Y(x)＝0的x。k变得越大，成为Y(x)＝0的x变得越小。即，k变得越大，区宽度比Wod/Wid也变得越大。因此，由于k的差异，在直径3.5英寸介质和直径2.5英寸介质中，区宽度比Wod/Wid也不同。
在图6(b)中，L1的横轴是(6)式的k，纵轴是成为(6)式的Y(x)＝0的x。L2表示(7)式的k与x的关系。可知，在使用于磁盘装置的实用上的k的范围内，L1与L2大致一致。因此，即使使用(7)式取代(6)式来算出x，也能够维持伺服丢失S成为最小的分割位置的算出精度。
使用(7)式取代(6)式来算出x时的区宽度比a＝Wod/Wid能够由以下的(8)式提供。
a＝Wod/Wid＝(Rmax-r)/(r-Rmin)
＝{(k-1)-k(x-1)/(k-1)+k(x-1)}…(8)
由于(8)式的高次项相互抵消，所以能够进行与(k-1)成比例的直线近似。
(8)式的一次直线近似能够由以下的(9)式提供。
a＝Wod/Wid＝1-0.22(k-1)…(9)
图7(a)是将区直径之比作为参数来表示将图6(a)的微分式的外径相对于内径的权重置换为区宽度之比时的曲线的图，图7(b)是表示图7(a)的微分式为0时的区直径之比与区宽度之比的关系的图。
在图7(a)中，横轴是(8)式的a，纵轴是将(6)式的Y(x)设为Y(a)的值。点a1是在k＝1.2时成为Y(a)＝0的a，点a2是在k＝1.5时成为Y(a)＝0的a，点a3是在k＝1.8时成为Y(a)＝0的a，点a4是在k＝2.1时成为Y(a)＝0的a，点a5是在k＝2.4时成为Y(a)＝0的a。k变得越大，成为Y(a)＝0的a变得越大。
在图7(b)中，L11的横轴是(8)式的k，纵轴是(8)式的a。L12表示(9)式的k与a的关系。可知，在使用于磁盘装置的实用上的k的范围内，L11与L12大致一致。因此，即使使用(9)式取代(8)式来算出a，也能够维持伺服丢失S成为最小的分割位置的算出精度。
(第二实施方式)
图8是表示第二实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与伺服丢失率的关系的图。
在图8中，PB表示均等分割中的分割位置，PC表示伺服丢失最小分割中的分割位置。即，在均等分割中，图2(b)的区边界ZA的半径位置设定为分割位置ra'，区边界ZB的半径位置设定为分割位置rb'。在伺服丢失最小分割中，区边界ZA的半径位置设定为分割位置ra，区边界ZB的半径位置设定为分割位置rb。可知，在一分为三中，以外径侧的区的区宽度比内径侧宽的方式设定分割位置时，伺服丢失也变得较小。
图9(a)是表示第二实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与FCI率的关系的图，图9(b)是表示第二实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与SFG率的关系的图。
在图9(a)和图9(b)中，在一分为三时，在伺服丢失最小分割中，相邻区间的分割位置ra、rb与均等分割的分割位置ra'、rb'相比，也向内周侧移位。因此，在伺服丢失最小分割中，用内周FCI基准设定的外周侧的伺服频率比均等分割低。因此，即使在外周侧的SN比的质量降低的情况下，也能够缓和外周FCI，而不会如均等分割那样在外周侧降低伺服频率。
(第三实施方式)
以上，说明了对于一分为二和一分为三解析地求出成为伺服丢失最小分割的分割位置的方法。但是，如果是一分为三以上，当解析地求出成为伺服丢失最小分割的分割位置时，解变得复杂化。因此，以下，说明简易地求出与成为伺服丢失最小分割的分割位置极其接近的分割位置的分割方法。
图10(a)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三方法的图。
在图10(a)中，通过将最外周半径Rmax与最内周半径Rmin之间均等地一分为三，设定外周侧的临时分割位置Rod(S1)。
接着，将在S1中求出的临时分割位置Rod作为一分为二时的最外周半径Rod，将最内周半径Rmin作为一分为二时的最内周半径Rid。
然后，根据以下的(10)式和(11)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S2)。
r＝(x*Rod+Rid)/2…(10)
k＝Rod/Rid
x＝(2*k1/2-1)/k…(11)
接着，将在S2中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最内周半径Rid，将最外周半径Rmax作为一分为二时的最外周半径Rod。
然后，根据(10)式和(7)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S3)。
将该分割方法称为伺服丢失最小复合分割。如图8所示，可知，伺服丢失最小分割中的分割位置PC与伺服丢失最小复合分割中的分割位置PD大致一致。
此外，将根据(11)式求出分割位置的方法称为FCI变化一定分割。FCI变化一定分割是在区边界处FCI变化成为一定的分割方法。在FCI变化一定分割中，分割位置r能够由以下的(12)式提供。
r＝(Rod+Rid)1/2
＝(x*Rod+Rid)/2…(12)
当针对x对(12)式求解时，能够得到(11)式。
此时，在S1中求出的临时分割位置Rod比在S3中求出的分割位置Rmd来到外周侧。但是，FCI变化一定分割与伺服丢失最小分割相比，倾向于过剩地增大外周区宽度。因此，这两个反作用相互抵消并导出大致正确的分割位置。
在不能用一分为二处理进行分割的情况下，能够用其均等分割量来临时设定能够偶数分割的状态。然后，通过用FCI变化一定分割，以分割位置的反作用的倾向被抵消的方式导出分割位置，从而能够接近伺服丢失最小分割。
图11(a)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与FCI率的关系的图，图11(b)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为三时的分割位置与SFG率的关系的图。
在图11(a)中，当将伺服丢失最小复合分割中的外周侧区边界的FCI变化量设为Ea，将内周侧区边界的FCI变化量设为Eb时，成为Ea<Eb。当将均等分割中的外周侧区边界的FCI变化量设为Ea'，将内周侧区边界的FCI变化量设为Eb'时，成为Ea'<Eb'。当将FCI变化一定分割中的外周侧区边界的FCI变化量设为Ea”，将内周侧区边界的FCI变化量设为Eb”时，成为Ea”＝Eb”。
FCI变化一定分割与伺服丢失最小分割相比，更倾向于过剩地增大外周侧的区宽度。FCI变化一定分割与伺服丢失最小分割相比，虽然伺服面积占有率变大，但伺服丢失大致没有差别，伺服丢失比均等分割小。特别是在外周FCI相当低，即使在伺服丢失最小分割中，STW后的伺服再现信号质量不足的情况下，如果是到降低外周伺服频率的程度的话，选择FCI变化一定分割更能够降低伺服面积占有率。在一分为二和一分为三中，优选伺服丢失最小分割，但在外周FCI变高的一分为四以上中，不如优选FCI变化一定分割。
此外，在FCI变化一定分割中，能够根据(12)式的简易理论式求出分割半径。对于N分割也能够容易地求出分割半径。当将N分割的分割半径设为R(n)时，R(n)能够由以下的(13)式提供。
R(n)＝(Rmax/Rmin)(N-n/N)*Rmin…(13)
其中，n＝1，2，…，(N-1)
图10(b)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为四方法的图。
在图10(b)中，在一分为四中，能够通过反复进行一分为二求出三个分割位置。即，将最外周半径Rmax作为一分为二时的最外周半径Rod，将最内周半径Rmin作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S11)。在(10)式中，在x＝1的情况下为均等分割。在(10)式中，当根据(7)式求出x时，成为伺服丢失最小近似分割。在(10)式中，当根据(11)式求出x时，成为FCI变化一定分割。
接着，将最外周半径Rmax作为一分为二时的最外周半径Rod，将在S11中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S12)。
接着，将在S11中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最外周半径Rod，将最内周半径Rmin作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S13)。
从降低伺服面积占有率这一观点来看，优选伺服丢失最小分割。但是，如果分割数为4以上，则外周FCI变得过高，当外周的STW时的SN比降低时，难以确保充分的伺服质量。因此，也可以是，在分割数较大的情况下，以接近FCI变化一定分割的方式调整权重x，并降低外周FCI。
此外，通过反复进行一分为二，能够容易地实现2m分割(m是1以上的整数)。
在分割数为3、5、7等素数H的情况下，为了在求出最初的分割位置时分割数成为2m个，在外周侧减去或加上均等地H分割得到的一分割量。然后，能够对已调整为分割数成为2m个的区域求出分割位置。
图10(c)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为五方法的图。
在图10(c)中，通过将最外周半径Rmax与最内周半径Rmin之间均等地一分为五，设定从最外周半径Rod向内侧移位一分割量而成的临时分割位置Rod(S21)。
接着，将在S21中求出的临时分割位置Rod作为一分为二时的最外周半径Rod，将最内周半径Rmin作为一分为二时的最内周半径Rid。
然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S22)。
接着，将在S22中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最外周半径Rod，将最内周半径Rmin作为一分为二时的最内周半径Rid。
然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S23)。
接着，将最外周半径Rmax作为一分为二时的最外周半径Rod，将在S23中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S24)。
接着，将最外周半径Rmax作为一分为二时的最外周半径Rod，将在S24中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S25)。
接着，将在S24中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最外周半径Rod，将在S23中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S26)。
图10(d)是表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为七方法的图。
在图10(d)中，通过将最外周半径Rmax与最内周半径Rmin之间均等地一分为七，设定从最外周半径Rod向外侧移位一分割量而成的临时分割位置Rod(S31)。
接着，将在S31中求出的临时分割位置Rod作为一分为二时的最外周半径Rod，将最内周半径Rmin作为一分为二时的最内周半径Rid。
然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S32)。
接着，将在S32中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最外周半径Rod，将最内周半径Rmin作为一分为二时的最内周半径Rid。
然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S33)。
接着，将在S33中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最外周半径Rod，将最内周半径Rmin作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S34)。
接着，将在S32中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最外周半径Rod，将在S33中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S35)。
接着，将最外周半径Rmax作为一分为二时的最外周半径Rod，将在S35中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S36)。
接着，将最外周半径Rmax作为一分为二时的最外周半径Rod，将在S36中求出的分割位置Rmd作为一分为二时的最内周半径Rid。然后，根据(10)式，求出最外周半径Rod与最内周半径Rid之间的分割位置Rmd(S37)。
此外，在一分为六中，可以将两个区视为一个区并进行一分为三处理，之后进行一分为二。
越增大N，则区宽度比越接近1，但实用上在一分为三～八中考虑时，区宽度比的最小值成为一分为八时的1.0488。上限在一分为三时成为1.1961。其中，由于在一分为四中也可采用FCI变化一定分割，所以能够将(Rmax/Rmin)1/4＝1.22428设为区宽度比的上限。
图12(a)至图16(a)是分别表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为四、一分为五、一分为七、一分为六以及一分为八时的分割位置与FCI率的关系的图，图12(b)至图16(b)是分别表示第三实施方式涉及的配置有伺服模式的区的一分为四、一分为五、一分为七、一分为六以及一分为八时的分割位置与SFG率的关系的图。
在图12(a)至图16(a)中，在一分为四、一分为五、一分为七、一分为六以及一分为八时，在伺服丢失最小反复分割和伺服丢失最小复合分割中，相邻区间的分割位置与均等分割的分割位置相比，也向内周侧移位。因此，在伺服丢失最小分割中，用内周FCI基准设定的外周侧的伺服频率比均等分割低。因此，即使在外周侧的SN比的质量降低的情况下，也能够缓和外周FCI，而不会如均等分割那样在外周侧降低伺服频率。
图17是表示配置有伺服模式的区分割数与伺服丢失率和区域增益的关系的图。此外，伺服丢失率是伺服区相对于能够写入磁盘的整体的面积占据的比例。区域增益是相对于非分割的数据区域的增加率。
在图17中，在区边界无效宽度＝0μm的情况下，随着分割数按5→6→7→8增加，虽然微小，但伺服丢失率减少。
与此相对，在区边界无效宽度＝10μm的情况下，即使分割数按5→6→7→8增加，伺服丢失率也基本上不减少，在分割数为5以上时饱和。
另一方面，当分割数增大时，区伺服方式中的参数的数据量增大。因此，区伺服方式中的分割数优选设定为3或4。
以上说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式作为例子而出示，并不是意在限定发明的范围。这些新颖的实施方式能以其他各种方式来实施，在不偏离发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换以及变更。这些实施方式或其变形被包含在发明的范围或要旨内，并被包含在权利要求书所记载的发明及与之等同的范围内。

Claims (5)

1.一种磁盘装置，具备：
磁盘，具有在径向上分割而成的N个区，其中，N是2以上的整数；和
磁头，相对于所述磁盘而设置，
在每个所述区记录有伺服模式频率相互不同的伺服模式，
从所述磁盘的外径侧起第K个区的区宽度比与所述第K个区在内径侧相邻的第K+1个区的区宽度宽这一关系在1以上且N-1以下的全部K中都成立，其中，K是1以上且N-1以下的整数。
2.根据权利要求1所述的磁盘装置，
在将第K个区的区宽度设为Wod、将第K+1个区的区宽度设为Wid时，1.25≥Wod/Wid>1.05这一关系成立。
3.根据权利要求1所述的磁盘装置，
在将第K个区的区宽度设为Wod、将第K+1个区的区宽度设为Wid、将第K个区的外周半径设为Rod、将第K+1个区的内周半径设为Rid时，
Wod/Wid＝1-0.22(Rod/Rid-1)这一关系成立。
4.根据权利要求2所述的磁盘装置，
在将第K个区的外周半径设为Rod、将第K+1个区的内周半径设为Rid、将第K个区与第K+1个区的分割半径设为r、将x设为权重时，
r＝(x*Rod+Rid)/2，
2*(Rid/Rod)1/2-Rid/Rod≤x<1这一关系成立。
5.根据权利要求3所述的磁盘装置，
在将第K个区与第K+1个区的分割半径设为r、将x设为权重时，
r＝(x*Rod+Rid)/2，
x＝1-0.05*(Rod/Rid-1)3/2这一关系成立。
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