CN1285947A - 磁记录/再现装置 - Google Patents

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Abstract

包含至少一个跟踪伺服信号的预格式化信息预先记录在安装于一个磁记录/再现装置中的磁盘上。对应于这种预格式化信息的一种磁化位模式通过将该磁盘表面与一个母版信息载体接触记录在所说磁盘上,所说载体具有沉积在其表面上的相同铁磁性薄膜模式。所说磁化位模式对应于预格式化信息的至少一部分的记录宽度与所说磁头(1)沿所说磁盘径向的记录磁道宽度不同。因此,可以提供具有预格式化磁化模式的一种磁记录/再现装置,所说磁化模式对于诸如跟踪信号、地址信号和时钟信号等信号能够显示最佳性能。

Description

磁记录/再现装置
技术领域
本发明涉及具有高记录密度和大容量的一种磁记录/再现装置。
背景技术
磁记录/再现装置的记录密度在不断增大以实现较小的尺寸和较大的容量。尤其是在典型的磁写入装置的硬盘驱动器领域，在市场上已经可以买到面记录密度大于1Gbit/in2的硬盘驱动器，并且可以预期在几年内达到10Gbit/in2的面记录密度。这种技术在突飞猛进地发展。
能够导致这样高记录密度的主要技术因素之一是由于磁记录介质、磁头-磁盘接口性能的改进和新的信号处理方法如“部分响应方法”的出现使得线性记录密度提高。但是，近年来，磁道密度的增大速率已经超过了线性记录密度的增大速率，所以当要增大面记录密度时它就变成一个主要因素。由于磁阻磁头的读回信号性能优于常规的感应式磁头，所以磁阻磁头的应用对于磁道密度的增大是具有贡献的。目前，使用磁阻磁头能够以良好的信噪比从仅有几个微米宽的磁道中读出信号。此外，可以预期，随着磁头性能的进一步提高，磁道间距将在不远的将来达到亚微米量级。
为了通过跟踪这种窄磁道以高信噪比读出信号，磁头跟踪伺服技术发挥非常重要的作用。例如，常规的硬盘包括以预定角度分布在硬盘整周范围，即360度范围内的多个区域。在这些区域中写入了诸如跟踪伺服信号、地址信号和时钟信号等信号。在本说明书中，这些信号被称为“预格式化”信号。通过按照预定间隔读这些信号可以监测磁头的位置，并且在校正磁盘沿径向的位移的同时正确地跟踪磁道。
所说预格式化信号，即跟踪伺服信号、地址信号、时钟信号等用作磁头精确跟踪磁道的基准信号。所以，这些信息信号要求精确的跟踪定位。现在的硬盘驱动器装备有在将磁盘和磁头安装在驱动器中之后利用特殊的伺服磁道写入装置记录跟踪伺服信号、地址信号、时钟信号等的一个内置磁头。如果在使用作为所说伺服磁道写入装置一部分的一个外部致动器精确控制内置磁头位置的同时进行记录就能够实现所需精度的跟踪定位。
已经有人提出若干种可取的构造使预格式化记录的信号模式对于处理跟踪伺服信号、地址信号和时钟信号具有最佳的性能。但是，由于按照现有技术中这些使用一种特殊的伺服磁道写入装置的方法，需要在驱动器内内置一个独立的磁头，因此对预格式化记录的信号的磁化模式产生严重的限制。
例如，在一种磁记录/再现装置，如一种硬盘驱动器中磁头的记录磁道宽度通常比磁道间距窄，在相邻的记录磁道之间形成有一定宽度的保护带。记录道宽度和保护带宽度无法根据预格式化记录的信号类型任意改变。但是，在有些情况下，通过使用较宽的记录道宽度和可能让这些信号横跨多个连续的记录道能够提高处理跟踪伺服信号、地址信号和时钟信号的性能。而在相邻磁道之间的磁化模式的干扰成为问题的其它情况下，更可取的是具有较小的记录道宽度和较大的保护带宽度。
此外，在磁记录/再现装置，如磁带录像机中，应用所谓的“方位磁记录方法”，其中录音隙缝相对于记录道宽度方向倾斜固定的倾斜角。这个特点连同其它优点一道减小了来自相邻记录道的串扰噪声，并且能够无需保护带而实现记录。如果能够以这种磁化模式相对于记录道宽度方向的任意倾斜在磁盘装置中进行预格式化记录，则有几种构造能够获得较好的特征。但是，按照利用内置在驱动器中的磁头记录预格式化信号的常规方法，不可能获得相对于记录道宽度方向任意倾斜的记录隙缝。
本发明的一个目的是解决现有技术中存在的这些问题，和提供一种磁记录/再现盘装置，其预格式化磁记录模式能够具有处理跟踪伺服信号、地址信道号和时钟信号的最佳性能。
发明内容
为了实现这些目的，本发明的磁记录/再现装置的一种第一构造包括至少一个盘形磁记录介质；用于以一个旋转轴支承所说磁记录介质和旋转所说磁记录介质的一个旋转机构；用于(a)在所说磁记录介质上记录信息信号和(b)读出记录在所说磁记录介质上的信息信号的至少一个磁头；和用于至少沿贯穿所说磁记录介质的径向方向移动所说磁头以执行跟踪的一个驱动机构。在所说磁记录介质上已经记录有与包含至少一个跟踪伺服信号的预格式化信息信号相对应的一种磁化位模式。这种磁化位模式是通过使所说磁记录介质的表面与一个母版信息载体表面接触进行记录的，后者具有由沉积在一个基片表面上的铁磁性薄膜形成并对应于所说预格式化信息信号的记录模式。所说磁化位模式的至少一部分的记录宽度不同于所说磁头沿磁记录介质径向的记录道宽度。根据这种磁记录/再现装置的第一构造，可以实现对于预格式化记录在一个磁记录/再现装置上的所有不同类型的信号都具有最佳性能的一种磁化模式。从而，能够以比以前更低的成本提供在诸如跟踪性能、寻道性能和可靠性方面具有优异性能的一种磁记录/再现装置。
此外，在本发明的磁记录/再现装置的第一构造中，优选的是，所说磁化位模式与选自时钟信号和同步信号中至少一个信号相对应的一个部分的记录宽度大于所说磁头沿磁记录介质径向的记录道宽度。根据这种优选构造，可以使时钟信号和同步信号记录区域中的保护带宽度极其小，从而即使磁头与被扫描的磁道仅仅偏离一点点，就能够抑制读信号幅值的减小。
此外，在本发明的磁记录/再现装置的第一构造中，优选的是，磁化位模式与至少一个地址信号对应的一个部分的记录宽度小于所说磁头沿磁记录介质径向的记录道宽度。根据这种优选结构，在地址信息区的相邻位之间没有磁化干扰，从而在再现过程中抑制了噪声。结果，大大减小了地址检测误差和寻道速度的降低。
此外，在本发明的磁记录/再现装置的第一构造中，优选的是，磁化位模式与选自时钟信号和同步信号中至少一个信号相对应的一个部分沿磁记录介质的径向横跨多个连续的记录道。根据这种优选构造，在时钟信号和同步信号的记录区不必形成保护带，从而即使磁头与被扫描的记录道仅仅偏离一点点，也能够几乎完全消除读信号幅值的降低。
此外，本发明的磁记录/再现装置的第二构造包括至少一个盘形磁记录介质；用于以一个旋转轴支承所说磁记录介质和旋转所说磁记录介质的一个旋转机构；用于(a)在所说磁记录介质上记录信息信号和(b)读出记录在所说磁记录介质上的信息信号的至少一个磁头；和用于至少沿所说磁记录介质的径向方向移动所说磁头以执行跟踪的一个驱动机构。在所说磁记录介质上已经记录有与包含至少一个跟踪伺服信号的预格式化信息信号相对应的一个磁化位模式。所说磁化位模式是通过使所说磁记录介质的表面与一个母版信息载体的表面接触而记录的；后者具有由沉积在一个基片表面上的铁磁性薄膜构成并对应于所说预格式化信息信号的记录模式。至少在磁化位模式的一部分中，相邻位之间的磁化过渡区相对于磁头的读间隙是倾斜的。根据磁记录/再现装置的这种第二构造，可以实现对于诸如跟踪伺服信号、时钟信号、地址信号和同步信号等所有不同类型的信息信号都具有最佳性能的增强性能的磁化模式。
此外，在本发明的磁记录/再现装置的第二构造中，优选的是，至少在磁化位模式与一个跟踪伺服信号对应的一个部分，倾斜角由(a)相邻位之间的磁化过渡区和(b)磁头的读间隙限定，所说磁记录/再现装置还包括用于通过检测伴随着磁头沿所说磁记录介质径向的位移所说跟踪伺服信号读波形的相位变化来控制所说磁头的跟踪的一个装置。根据所说磁记录/再现装置的这种第二构造，所说磁头可以检测所说读信号真正连续和线性的相位变化，该变化正比于磁头沿磁盘径向的位置。从而，可以提供一种具有极高跟踪精度的、基于读信号相位检测的伺服磁道方法。
此外，本发明的磁记录/再现装置的一种第三构造包括至少一个盘形磁记录介质；用于以一个旋转轴支承所说磁记录介质和旋转所说磁记录介质的一个旋转机构；用于(a)在所说磁记录介质上记录信息信号和(b)读出记录在所说磁记录介质上的信息信号的至少一个磁头；和用于至少沿所说磁记录介质的径向方向移动所说磁头以执行跟踪的一个驱动机构。在所说磁记录介质上已经记录有与包含至少一个跟踪伺服信号的预格式化信息信号相对应的一种磁化位模式。这种磁化位模式是通过使所说磁记录介质的表面与一个母版信息载体表面接触而记录的，后者具有由沉积在一个基片表面上的铁磁性薄膜构成并与所说预格式化信息信号相对应的一种模式。所说磁记录位模式的至少一部分是基本平行于所说磁记录介质的径向磁化的。根据所说磁记录/再现的这种第三构造，可以实现下述效果：当沿所说磁盘圆周方向的信号位长度较小，而沿径向的记录宽度相对较大时，伴随着这种记录位形状产生的退磁磁场会造成退磁损耗，因而无法达到足够的记录信号强度。但是，根据所说磁记录/再现装置的第三构造，即使当沿磁盘的圆周方向的信号位长度较小，而沿径向的记录宽度相对较大时，也能够很容易地达到足够的记录信号强度，因为在不容易出现由于退磁磁场产生的退磁损耗的方向仍然保持了磁化。
附图简介
图1表示根据本发明的第一实施例已经预格式化记录在安装于一个磁记录/再现装置中的一个磁盘上的信号的一种磁化模式。
图2表示根据本发明的第一实施例已经预格式化记录在安装于一个磁记录/再现装置中的一个磁盘上的信号的另一种磁化模式。
图3表示已经用一种专用伺服磁道写入装置和内置在所说驱动器中的一个磁头预格式化记录在一个磁盘上的一种常规磁化模式。图3中的这种磁化模式对应于图1和图2中的磁化模式。
图4表示根据本发明的第二实施例已经预格式化记录在安装于一个磁记录/再现装置中的一个磁盘上的信号的一种磁化模式。
图5表示已经利用一个母版信息载体预格式化记录在一个磁盘上的一种磁化模式，所说母版信息载体已经设计为沿径向的记录宽度与磁头记录道宽度相同。
图6表示根据本发明的第三实施例已经预格式化记录在安装于一个磁记录/再现装置中的一个磁盘上的信号的一种磁化模式。
图7表示根据本发明的第三实施例已经预格式化记录在安装于一个磁记录/再现装置中的一个磁盘上的信号的另一种磁化模式。
图8表示已经用一种专用伺服磁道写入装置和内置在所说驱动器中的一个磁头预格式化记录在一个磁盘上的一种常规磁化模式。图8中的这种磁化模式对应于图6和图7中的磁化模式。
图9表示根据本发明的第四实施例已经预格式化记录在安装于一个磁记录/再现装置中的一个磁盘上的信号的一种磁化模式。
图10表示用于一种预格式化方法的一个母版信息载体的表面。
图11为沿图10中假想线A-A’所作的母版信息载体的剖面视图的一个示例。
实施发明的最佳方式
下面参照附图详细说明本发明。
根据本发明的磁记录/再现装置的基本构造类似于常规装置的构造，其中磁盘由例如一个电机的旋转轴支承，并且能够以一定角速度旋转。在所说磁盘的记录表面之上安装有多个磁头。所说磁头可以将信息信号记录在所说磁盘上，和从所说磁盘上读出记录的信息信号。所说磁头装备有一个驱动机构，该驱动机构能够至少沿磁盘的径向移动所说磁头。所说磁盘上的记录磁道具有同心环或螺旋形状。具有这种构造，所说磁头能够在沿磁盘径向移动的同时扫描所有记录磁道。所说驱动机构与一个信号检测器相连以跟踪由所说磁头读出的伺服信号。所说驱动机构的功能是执行所说跟踪，使得所说磁头能够精确地扫描预定的记录磁道。通常，所说驱动机构采用一个音圈电机或一个直线电机，但是为了提高跟踪性能，所说驱动机构可以与多种微致动器结合使用。
在本发明的装置中堆叠放置的磁盘的数目并不限制为一个，如果需要，可以使用多个磁盘。根据磁盘数目，可以安装一个以上的磁头。磁盘并不必须永久地固定在旋转支承件上，而可以是能够插入和从所说装置中收回的一个可更换磁盘。
在本发明的磁盘上预先记录有适用于跟踪伺服信号、地址信号和时钟信号的一种磁化位模式。这种磁化位模式是利用一个母版信息载体形成的：在所说母版信息载体的基片表面上形成有与所说预格式化信息信号对应的一种铁磁性模式。然后通过将所说母版信息载体的表面与所说磁盘表面接触记录所说磁化位模式。利用一种专用伺服磁道写入装置和一个内置在所说装置中的磁头记录预格式化信息信号的常规记录方法不能应用于本发明的磁记录/再现装置中。
下文是对使用上述母版信息载体的静态整体记录方法的概述，根据本发明的构造，使用这种方法执行预格式化记录。
图10表示用于这种预格式化记录方法的一个母版信息载体的表面的一个示例。图10表示写在一个预格式化区域中的一种母版信息模式，所说预格式化区域以预先给定的角距离沿例如一个盘形磁记录介质(磁盘)圆周方向(即磁道长度方向)设置在所说磁盘径向(即磁道宽度方向)上的10条磁道中。由虚线限定的区域对应于记录磁道部分，在将所说母版信息模式写到磁盘上之后，所说记录磁道部分用作磁盘的数据记录区。在一个真实的母版信息载体表面中，如图10所示的母版信息模式以预定角间距沿圆周方向形成，并且沿径向覆盖所说磁记录盘的整个记录区中的所有磁道。
所说母版信息模式包括一个跟踪伺服信号区、一个时钟信号区和一个地址信号区，它们沿磁道方向依次排列，如图10所示。根据本发明的母版信息载体表面具有与这种母版信息模式对应的一种铁磁性薄膜模式。例如，图10中所示的每个阴影线部分就是所说表面上的一个铁磁性薄膜部分。
利用各种精细处理方法例如光盘母版压模工艺或半导体工艺可以很容易地形成与图10所示信息信号对应的精细铁磁性薄膜模式。
图11表示图10所示母版信息载体沿假想线A-A’所作的剖面图的一个示例。
通过在一个平面基片11表面上沉积一层铁磁性薄膜12、在该表面上施加一层抗蚀膜、将该抗蚀膜曝光和显影以根据数字信息信号形成一定模式即可形成图11所示的结构。利用干蚀刻方法例如离子束蚀刻方法在所说铁磁性薄膜12上形成一种精细模式。在所说明的示例中，凹入部分的蚀刻深度达到基片11，仅仅在突出部分保留了所说铁磁性薄膜12。但是，也可以使蚀刻深度小于铁磁性薄膜12的厚度，从而在所说凹入部分和突出部分都保留了铁磁性薄膜12。
利用图10和图11所示的母版信息载体，通过将所说母版信息载体表面与所说磁记录介质，例如一个磁盘的表面接触可以将所说磁记录介质进行预格式化记录。在例如面内磁记录盘介质的情况下，在所说磁盘的面内方向施加一个定向激励磁场，从而使所说母版信息载体的铁磁性薄膜12的突出部分磁化，并将对应于所说铁磁性薄膜模式的预格式化信息信号记录在所说磁记录介质中。在这种情况下，如果在记录预格式化信息信号之前已经将所说磁盘完全删空，则可以很容易地实现接近饱和记录的充分记录。
与使用专用伺服写入装置的常规方法比较，上述的预格式化记录方法只需要非常少的时间，并且成本非常低。此外，在记录道边缘的磁化梯度非常陡峭，这提高了跟踪精度。
在图10所示的构造中，由所说母版信息载体上的铁磁性薄膜模式限定的沿径向方向(相对于磁盘)的记录宽度设计为与磁头的记录磁道宽度基本相同。所以，当利用图10所示母版信息载体进行磁盘的预格式化记录时，沿所说磁盘径向的磁化位模式的记录宽度变为与磁头的记录道宽度相同。因此，利用图10所示母版信息载体记录在一个磁盘上的这种磁化位模式和按照利用一种专用伺服磁道装置和内置在所说驱动器中的一个磁头的常规方法记录在一个磁盘上的磁化位模式是基本相同的。
利用上述使用母版信息载体的预格式化记录方法，就能够记录磁化位模式以记录一个预格式化信息信号，而采用使用专用伺服磁道写入装置和内置在驱动器中的一个磁头的常规方法是不能实现所说磁化位模式的。就是说，应用上述使用一个母版信息载体的预格式化记录方法，在所说母版信息载体表面上的铁磁性薄膜模式对应于磁盘上预格式化记录信号的一种磁化位模式。所以，预格式化记录信号的磁化模式不能由使用伺服磁道写入装置的常规预格式化记录所限定，因此这种预格式化记录的信号的磁化模式可以通过设计所说母版信息载体表面上的铁磁性薄膜模式任意设计。因而能够预格式化记录对于处理跟踪伺服信号、地址信号和时钟信号能够具有最佳性能的一种磁化模式。
下面参照附图介绍本发明用于预格式化信号的优选实施例。
第一实施例
图1和图2表示根据本发明的第一实施例已经预格式化记录在安装于一个磁记录/再现装置中的一个磁盘上的信号的磁化模式的一个示例。
通过使一个磁盘的表面与一个母版信息载体的表面接触记录图1和图2中的磁化模式，所说母版信息载体具有显影在其表面上的同一铁磁性薄膜模式。
为了进行比较，图3表示一种常规磁化模式的一个示例，这种模式已经利用一种专用伺服磁道写入装置和内置在驱动器中的一个磁头预格式化记录在一个磁盘上。图3中所示的模式对应于图1和图2中所示的模式。
图1至图3表示一种磁化模式的一个示例，在该模式中若干预格式化信号记录在一个预格式化区域中，所说预格式化区域以一定的角间距沿例如一个磁盘的圆周方向(即磁道长度方向)排列。这些预格式化信号包括一个跟踪伺服信号、一个同步时钟信号、和一个同步信号，它们用作幅值增益控制的基准信号。图中表示出沿磁盘的径向(即磁道宽度方向)上的5个磁道。为了便于说明，图中以虚线表示安装在装置内的磁头1的记录磁道。
在图3所示的常规示例中，记录磁道宽度不能根据预格式化记录的信号的类型随意改变，因为预格式化信号是用内置在驱动器中的磁头1记录的。所以，以这种方式记录的跟踪伺服信号、时钟信号和同步信号的记录宽度都是相等的。此外，由于磁头1的记录磁道宽度5通常比磁道间距4窄，所以在相邻记录磁道之间形成有恒定宽度的保护带6。
如果在扫描时钟信号和同步信号时在图3所示常规示例中的磁头1仅仅与记录磁道偏离一点点，使得它所扫描的区域包含保护带6的一部分，则读信号的幅值降低。所说时钟信号和同步信号用作控制所说记录/再现装置的基准信号，因此读信号幅值的这种降低是不希望出现的。所以，可取的是使所说时钟信号和同步信号的预格式化记录区域中保护带6的宽度尽可能小。但是，如果采用现有技术中的方法是不可能实现的。
但是，在本发明的构造中，预格式化记录信号的磁化模式不会受到现有技术中那样的限制，时钟信号和同步信号的预格式化记录区中保护带6的宽度可以制作得非常小。
在图1所示本发明的构造中，对于附图中所示的所有预格式化信号，沿磁盘径向(即磁道宽度方向)的时钟信号和同步信号的记录宽度大于磁头1的记录磁道宽度5。通过采用这种构造，可以将这个区域中保护带6的宽度制作得非常小，从而当所说磁头与被扫描的记录磁道甚至只偏离一点点时，也能够抑制读信号幅值的降低。
在图2所示本发明的构造中，对于附图中所示的所有预格式化信号，所说时钟信号和同步信号的记录区贯穿沿磁盘径向的多个连续记录磁道。在这种构造中，在时钟信号和同步信号的记录区中不包含保护带6。所以，能够几乎完全抑制读信号幅值的降低，而在现有技术中即使磁头1与被扫描的记录磁道仅仅偏离一点点，也会出现读信号幅值降低的现象。因此，这种构造优于图1所示构造。但是，如果沿磁盘径向的记录宽度与沿圆周方向(即磁道长度方向)的信号位长度相比太大，由于记录位形状产生的退磁磁场的影响，可能无法达到足够的记录信号长度。所以，可取的是选择适合于所说记录信号模式的构造。
在图1和图2所示构造中，沿磁盘径向的跟踪伺服信号的记录宽度与磁头1的记录磁道宽度5相同。但是，本发明并不局限于这些构造，跟踪伺服信号区域的记录宽度也可以大于所说磁头1的记录磁道宽度5。
此外，在图2所示构造中，所说时钟信号和同步信号的记录区域横贯沿磁盘径向的所有连续记录磁道，但是也可以将多个磁道组合到沿磁盘径向的某个信号区中，并且仅仅横贯这些信号区中的记录磁道。在后一种情况下，仅仅在信号组之间有保护带6，但是它们的影响明显小于图3中所示的常规示例，从而能够显著地提高本发明的效果。此外，后一种构造的作用在于能够减小上述退磁磁场的影响。
第二实施例
图4表示根据本发明的第二实施例已经预格式化记录在安装于一个磁记录/再现装置中的一个磁盘的信号的磁化模式的一个示例。
图4中所示的磁化模式是通过将一个磁盘的表面与一个母版信息载体接触记录的，所说母版信息载体表面上具有相同的铁磁性薄膜模式。
为了进行比较，图5表示已经用一个母版信息载体预格式化记录的磁化模式的一个示例，其中沿径向的记录宽度设计为与磁头记录磁道宽度5相同，如图10中示例所示。图5中所示模式对应于图4所示模式。
图4与图5表示包含记录在一个预格式化区域中的若干预格式化信号的磁化模式，所说预格式化区域以一定角间距沿例如一个磁盘的圆周方向(即磁道长度方向)设置。这些预格式化信号包括一个跟踪伺服信号、时钟信号和一个地址信号。沿磁盘的径向(即磁道宽度的方向)，表示了四个磁道。为了便于说明，用虚线表示与安装在该装置中的磁头1的记录磁道对应的部分。
在图5所示的常规示例中，预格式化信号的记录磁道宽度与磁头1的记录磁道宽度5相同。因此，所说跟踪伺服信号、时钟信号和地址信号的记录宽度都是相等的。此外，与在利用专用伺服磁道写入装置和内置在驱动器中的一个磁头记录所说预格式化信号的情况一样，设置在相邻记录磁道之间的保护带6的宽度对于所有信号区域是相同的。
在预格式化信号中，所说地址信号包括指示磁盘表面上所说径向位置的一个磁道号和指示所说圆周位置的一个扇区号。所以，在磁盘上对应于地址信号的记录部分中，所记录的不是一个简单重复的周期信号，如跟踪伺服信号和同步信号，而是一个复杂的位模式。当如图5中示例所示记录这样一个复杂的位模式时，在相邻磁道的比特位之间会产生干扰，所记录磁化在保护带6上形成复杂的不稳定磁化干扰区7。相邻比特位之间的这些磁化干扰区7是不希望有的，因为它们在信号再现时引起噪声，并且可以造成地址检测误差和寻址速度的降低。已经发现，在利用专用伺服磁道写入装置和内置在驱动器中的一个磁头进行的常规预格式化记录中也出现了这种磁化干扰区7，在具有更高磁道密度的磁记录/再现装置的情况下，它变成一个严重的问题。
为了减小相邻比特位之间的这种干扰，可取的是，地址信号的预格式化记录区中保护带6的宽度尽可能大。另一方面，如上所述，在时钟信号和同步信号的预格式化区域中是不希望有较大的保护带宽度的。这意味着按照常规的预格式化记录方法，磁头1的记录磁道宽度5和保护带6的宽度不能任意改变，但是在两者之间的一种折衷。
再一方面，采用本发明的构造，预格式化记录信号的磁化模式不局限于现有技术的模式，对于所有预格式化记录区域，就是说对于地址信号、时钟信号和同步信号，都可以使保护带6的宽度最佳化。
在如图4所示的构造中，对于附图中的所有预格式化信号，时钟信号沿磁盘径向(就是沿磁道宽度方向)的记录宽度大于磁头1的磁道宽度5，而地址信号沿磁盘径向的记录宽度小于磁头1的记录磁道宽度。通过采用这种构造，可以使保护带6的宽度在时钟信号区特别小，而在地址信号区特别大。这意味着即使当磁头1在时钟信号区中与被扫描的磁道偏离一点点，也能够抑制读信号幅值的下降。另一方面，如图5所示的相邻比特位之间的磁化干扰区在地址信号信息区中没有出现。
需要注意，地址信号区中磁化位模式的记录宽度不太小，因为那时这个信号的输出幅值变得太小。但是，在包括一个感应式记录元件和一个磁阻再现元件的双元件磁头中，诸如近年来在磁盘记录/再现装置中安装的那种，记录元件部分的记录磁道宽度小于磁道间距，再现元件部分的再现磁道宽度甚至小于所说记录磁道宽度。所以，在本发明充分显示其效果的范围内，地址信号的读输出幅值不会急剧减小，即使在地址信号区中磁化位模式的记录宽度更小时也是如此。相反，通过减小由上述磁化干扰区7产生的噪声可以达到较高的再现信噪比。
在图4所示的构造中，时钟信号的记录区可以形成为横贯沿磁盘径向的多个连续记录磁道，如在图2所示构造中一样。
此外，在如图4所示的构造中，将跟踪伺服信号沿磁盘径向的记录宽度设定为与磁头1的记录磁道宽度5相同宽度。但是，本发明不限于这种构造，也可以将所说跟踪伺服信号区的记录宽度设定为大于磁头1的记录磁道宽度5。
第三实施例
图6和图7表示根据本发明的第三实施例已经记录在安装于磁记录/再现装置中的一个磁盘上的信号的磁化模式的一个示例。
图6和图7中所示的磁化模式是通过使一个磁盘的表面与一个母版信息载体接触而记录的，所说母版信息载体具有沉积在其表面中的相同的铁磁性薄膜模式。
为了进行比较，图8表示已经利用一个专用伺服磁道写入装置和内置在驱动器中的一个磁头预格式化记录在一个磁盘上的常规磁化模式。图8中所示模式对应于图6和图7所示的模式。
图6至图8表示以一定角间距沿例如一个磁盘的圆周方向(即磁道长度方向)形成的一个预格式化区中记录多个预格式化信号的磁化模式的一个示例。这些预格式化信号包括一个时钟信号、和一个跟踪伺服信号。沿所说磁盘的径向(即磁道宽度方向)，表示出四个磁道。为了便于说明，用虚线标记与磁道间距4相应的部分，并且简单地编号为磁道1至磁道4，以清楚地指示记录磁道的位置。
按照本发明的跟踪伺服方法，磁头1与预定磁道中心线沿径向的偏移通常都是根据记录在多个相邻磁道和磁道之间的跟踪伺服信号的读信号幅值变化进行检测和控制的。在图1-5和10中所示示例的跟踪伺服信号模式使用这种跟踪伺服方法，并且根据这个读信号幅值控制磁头1沿磁盘径向的偏移。但是，这种方法产生这样的问题，位置信号检测电路的频带随着磁道密度的增加而增大，所产生的噪声影响了跟踪精度。
所以，作为一个对策，在未审查专利申请No.Sho 60-10472中公开了一种基于读信号相位检测的跟踪伺服方法。图8表示如在该公开说明书中记载的基于相位检测的跟踪伺服方法所使用的跟踪伺服信号的磁化模式的一个示例。按照该公开说明书中记载的跟踪伺服方法，在磁盘上每半个磁道中记录具有恒定相移的磁化位模式，如图8中示例所示。如果用具有大于半磁道间距的径向再现磁道宽度的一个磁头1读取这样的一个跟踪伺服信号，则根据所说磁头1自身沿磁盘径向的位移，再现信号会产生相移。按照这种方法，从读信号的相移可以检测出磁头1沿磁盘径向的位移，从而能够执行跟踪，使得所说磁头1精确地扫描预期的记录磁道。
为了以最大效果应用基于读信号相位检测的这种跟踪伺服方法，可取的是所再现伺服信号的相位随着磁头1的径向位移逐渐和线性地变化。关于这种方式，可取的是记录在磁盘上的跟踪伺服信号的磁化模式在每个磁道和相邻磁道之间具有渐变和线性的相移，而不是对于每半个磁道具有恒定相移的一种模式，如图8所示。
但是，按照利用一种专用伺服跟踪写入装置执行预格式化记录和利用内置在所说驱动器中的一个磁头记录所说预格式化信号的常规方法，施加了结构上的限制，这使得难以实现预格式化记录具有渐变和线性相移的磁化模式，而这种具有渐变和线性相移的磁化模式被认为对于基于相位检测的跟踪伺服方法是可取的。所以，必须采用这样一种构造，其中通过记录具有阶跃相移的磁化模式来使所说相移近似正比于所说磁头1的位移，如图8所示。
当如图8所示使用具有阶跃相移的一种磁化模式时，基于读信号相位检测的这种跟踪伺服方法无法提供足够的跟踪精度。此外，为了记录图8中的磁化模式，安装在所说装置内的磁头1的记录磁道宽度必须略小于磁道间距4。由于这种磁头1也用于记录规则的数据信号，所说数据信号的记录磁道宽度变为略小于磁道间距4，所说数据信号的读输出幅值的下降超过需要的程度。此外，按照使用专用伺服跟踪写入装置进行预格式化记录的常规方法，每个磁道必须记录一种双列位模式，使得预格式化记录所需时间变得特别长，并且使用外部致动器非常难于控制记录信号的相位和磁头1的位置。
从基于读信号相位检测的跟踪伺服方法提出以后10年来，基于读信号幅值检测的磁记录/再现装置的跟踪伺服技术已经变为主流。
另一方面，在本发明的构造中预格式化记录信号的磁化模式没有受到现有技术中那样的限制。根据本发明，可以记录具有渐变和线性相移的磁化模式，所说相移对于基于读信号相位检测的伺服跟踪方法来说是最佳化的。
按照如图6和图7所示的本发明构造，在记录于磁盘上的预格式化信号中，在位模式的不同位之间对应于所说跟踪伺服信号的磁过渡区具有相对于所说磁头1的再现间隙的一个倾斜角10。这里，“磁过渡区”指具有相反磁化极性的相邻位之间沿所说磁盘圆周方向的边界部分。在图6和图7中，在用阴影线表示的位部分与没有画阴影线的位部分(例如，区域a)之间的边界线为磁过渡区。在这种区域中，阴影线部分的磁化极性2与非阴影线部分的磁化极性相反。事实上，在一个有限的狭窄区域内，磁化极性2逐渐变化为相反极性3，因此称之为磁过渡区。
如果使用具有基本平行于磁盘径向的读间隙方向9的一个磁头1读取如图6和图7所示的跟踪伺服信号时，磁头1读信号的相移正比于磁头本身沿磁盘1径向的位移。因此，利用本发明的磁记录/再现装置，可以根据读信号的这种相移检测出磁头1沿磁盘径向的位移，从而能够执行跟踪，使得磁头1精确地扫描预期的记录磁道。
与图8所示的常规构造不同，图6和图7中所示构造中的磁头1能检测读信号的真正渐变和线性相移，所说相移正比于磁头本身沿磁盘径向的位移。因此，基于读信号相位检测的伺服跟踪方法能够提供优异的跟踪精度。此外，利用本发明的构造，可以完全使用一个母版信息载体记录预格式化信号，如上所述，从而能够解决当使用如图8所示构造的专用伺服跟踪写入装置进行预格式化记录时产生的各种问题。所以，应用本发明构造的磁记录/再现装置可以比常规的磁记录/再现装置便宜得多。
在本发明的构造中，可以如图6所示用相邻磁道之间的保护带将时钟信号与跟踪伺服信号的记录区分开，或者如图7所示时钟信号和伺服信号的记录区可以横贯多个连续记录磁道。保护带宽度可以非常小，如图6所示，可取的是，时钟信号和跟踪伺服信号沿磁盘径向的宽度大于读头的读磁道宽度或记录头的记录磁道宽度。
在本发明的构造中，由(a)比特位之间的磁过渡区和(b)磁头1的读间隙8限定一个倾斜角10，这种构造不仅能够用于跟踪伺服信号，而且能够适用于多种其它信号。此外，通过采用由(a)比特位之间的磁过渡区和(b)磁头1的读间隙8限定一个倾斜角10记录其它预格式化信号如地址信号和同步信号，对于每个信号可以提供最佳的磁化模式，并且能够改善预期特征。根据所说信号和所说磁化模式，可以将其与沿磁盘径向的信号记录宽度相结合，所说记录宽度小于磁头1的记录磁道宽度5，如图4所示地址信号的示例。
第四实施例
图9表示根据本发明的第四实施例已经预格式化记录在安装于磁记录/再现装置中的磁盘上的信号的磁化模式。
图9所示的磁化模式与图2所示基本相同。但是，在图2所示构造中，对应于预格式化信息的磁化位沿磁盘圆周方向磁化，而在图9所示构造中，对应于预格式化信息的磁化位沿基本平行于磁盘径向的方向磁化。这意味着，在图2所示构造中，阴影部分的磁化极性2与非阴影部分的磁化极性3在磁盘圆周方向上是彼此相反的，而在图9所示构造中，阴影部分的磁化极性2与非阴影部分的磁化极性3沿磁盘径向是彼此相反的。
图2和图9中的磁化模式都是通过使磁盘表面与一个母版信息载体接触加以记录的，后者表面上具有相同的铁磁性薄膜模式。但是，为了记录图2所示的磁化模式，需要使用这样一种母版信息载体，其中铁磁性薄膜部分是沿磁盘圆周方向磁化的。另一方面，为了记录图9所示的磁化模式，需要使用这样一种母版信息载体，其中铁磁性薄膜部分是沿磁盘径向磁化的。
图9所示构造的优点在于，即使沿磁盘径向的记录宽度远大于沿圆周方向的信号位长度，也能够很容易地达到足够的记录信号长度。如对图2所示第一实施例所解释的，当沿磁盘圆周方向的信号位长度较小，而沿径向的记录宽度较大时，由于伴随着这个记录位形状产生的退磁磁场而产生退磁损耗，从而无法达到足够的记录信号强度。另一方面，在图9所示构造中，在由于退磁磁场产生的退磁损失不容易产生的方向保留了磁化，从而不会产生退磁损失，能够容易地达到足够的记录信号强度。因此，利用本发明的这种构造，能够选择适合于预格式化信息信号模式的记录磁化方向。
安装在具有如图9所示本发明构造的磁记录/再现装置中的磁头1必须具有适合的间隙以检测记录在磁盘径向的磁化的极性变化。
上面解释了本发明的四个实施例。但是，本发明并不限于这些实施例，而是还可以应用于多种其它装置。
例如，上述实施例主要是以硬盘驱动器作为磁记录/再现装置进行解释的。但是，本发明不限于硬盘装置，还可以应用于其它磁记录/再现装置，如可以更换磁盘的软磁盘驱动器。这样一种构造可以实现上述的优点。
此外，上述实施例主要是针对使用共面磁记录盘的装置进行解释的。但是，本发明同样可以应用于使用垂直磁记录盘的装置。这样一种构造同样能够实现上述的优点。
此外，上述实施例主要是针对预格式化信号，例如记录在所说磁盘上的跟踪伺服信号、地址信号、时钟信号、和同步信号进行解释的。但是，可以应用本发明的信息信号不限于这些信号。通过应用本发明，可以以低成本提供其上已经全部记录了各种数据信号例如音频或视频信号的磁记录/再现装置。当进行预格式化记录时可以大大提高改善预期特征的可能性，并且能够根据各种信号设计适合的记录磁化模式。
如上所述，本发明提供磁化模式，这种模式可以最佳化，使得磁记录/再现装置的预格式化记录对于各种可能的信号能够具有最佳的性能。因此，能够以比过去较低的成本提供在诸如跟踪特性、寻址特性和可靠性等方面具有优异性能的磁记录/再现装置。此外，利用根据本发明构成的磁记录/再现装置能够实现更高的磁道密度。

Claims (10)

1.一种磁记录/再现装置，它包括：
至少一个盘形磁记录介质；
用于以一个旋转轴支承所说磁记录介质和旋转所说磁记录介质的一个旋转机构；
用于(a)在所说磁记录介质上记录信息信号和(b)读取记录在所说磁记录介质上的信息信号的至少一个磁头；和
用于驱动所说磁头至少沿横贯所说磁记录介质的径向移动以执行跟踪的一个驱动机构；
其中在所说磁记录介质上记录有对应于包含至少一个跟踪伺服信号的预格式化信息信号的一种磁化位模式；
所说磁化位模式是通过将所说磁记录介质的表面与一个母版信息载体的表面接触加以记录的，所说载体具有由沉积在一个基片表面上并与所说预格式化信息信号对应的一层铁磁性薄膜形成的一种模式；和
所说磁化位模式的至少一个部分的记录宽度与所说磁头沿所说磁记录介质的径向记录磁道宽度不同。
2.如权利要求1所述的磁记录/再现装置，其中对应于选自时钟信号、同步信号的至少一个信号的所说磁化位模式的一部分的记录宽度大于所说磁头沿所说磁记录介质径向的记录磁道宽度。
3.如权利要求1所述的磁记录/再现装置，其中对应于至少一个地址信号的所说磁化位模式的一部分的记录宽度小于所说磁头沿所说磁记录介质的径向的记录磁道宽度。
4.如权利要求1所述的磁记录/再现装置，其中对应于选自时钟信号和同步信号的至少一个信号的所说磁化位模式的一部分沿所说磁记录介质径向横贯多个连续记录磁道。
5．一种磁记录/再现装置，它包括：
至少一个盘形磁记录介质；
用于以一个旋转轴支承所说磁记录介质和旋转所说磁记录介质的一个旋转机构；
用于(a)在所说磁记录介质上记录信息信号和(b)读取记录在所说磁记录介质上的信息信号的至少一个磁头；和
用于驱动所说磁头至少沿横贯所说磁记录介质的径向移动以执行跟踪的一个驱动机构；
其中在所说磁记录介质上记录有对应于包含至少一个跟踪伺服信号的一种磁化位模式；
所说磁化位模式是通过将所说磁记录介质的表面与一个母版信息载体的表面接触加以记录的，所说载体具有由沉积在一个基片表面上并与所说预格式化信息信号对应的一层铁磁性薄膜形成的一种模式；和
至少在所说磁化位模式的一部分中，在比特位之间的磁过渡区相对于所说磁头的读间隙是倾斜的。
6．如权利要求5所述的磁记录/再现装置，其中所说倾斜磁化位模式的记录宽度大于所说磁头沿所说磁记录介质径向的记录磁道宽度。
7．如权利要求5所述的磁记录/再现装置，其中所说倾斜磁化位模式的记录宽度小于所说磁头沿所说磁记录介质径向的记录磁道宽度。
8．如权利要求5所述的磁记录/再现装置，其中所说倾斜磁化位模式沿所说磁记录介质的径向横贯多个连续记录磁道。
9．如权利要求5所述的磁记录/再现装置，其中
至少在所说磁化位模式对应于一个跟踪伺服信号的一部分中，由(a)比特位之间的磁过渡区与(b)所说磁头的读间隙限定一个倾斜角，和
所说磁记录/再现装置还包括用于通过检测伴随着所说磁头沿所说磁记录介质径向位移产生的所说跟踪伺服信号读波形的相位变化控制所说磁头跟踪的一个单元。
10．一种磁记录/再现装置，它包括：
至少一个盘形磁记录介质；
用于以一个旋转轴支承所说磁记录介质和旋转所说磁记录介质的一个旋转机构；
用于(a)在所说磁记录介质上记录信息信号和(b)读取记录在所说磁记录介质上的信息信号的至少一个磁头；和
用于驱动所说磁头至少沿横贯所说磁记录介质的径向移动以执行跟踪的一个驱动机构；
其中在所说磁记录介质上记录有对应于包含至少一个跟踪伺服信号的一种磁化位模式；
所说磁化位模式是通过将所说磁记录介质的表面与一个母版信息载体的表面接触加以记录的，所说载体具有由沉积在一个基片表面上并与所说预格式化信息信号对应的一层铁磁性薄膜形成的一种模式；和
所说磁化位模式的至少一部分是基本平行于所说磁记录介质径向进行磁化的。
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