CN1591584A - 磁盘装置、及其数据磁道间距决定方法以及自伺服写入方法 - Google Patents

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Abstract

一种磁盘装置。在磁盘(1)中，预先磁复制记录由定时图形及斜相位图形组成的自伺服参考信号。相位检测部(13)检测所述两图形间的相位差，并检测磁头(2)的位置。在磁盘(1)的没有记录自伺服参考信号的区域中，记录由记录信号生成部(14)生成的突发信号。磁道间距计算部(11)测定再现信号处理部(12)检测出的突发信号的再现输出与相位差检测部(13)检测出的相位差之间的关系，计算最佳的数据磁道间距。在向磁盘(1)的半径方向的各分割区域中进行该计算。将计算结果存储在存储器15中，并随着基于最佳的数据磁道间距算出的磁头送进间距，将伺服信号仅依次记录规定的记录磁道数。

Description

磁盘装置、及其数据磁道间距决定方法以及自伺服写入方法
技术领域
本发明涉及磁盘装置、及其数据磁道间距决定方法以及自伺服写入方法。
背景技术
近年来，对于磁盘装置，小型化和大容量化在迅速发展。例如，关于磁盘装置的大容量化，有推进磁盘的磁道高密度化，磁道间距更窄的趋势。因此，为了在磁盘上正确地记录/再现数据，对于按窄的磁道间距形成的目标磁道，需要将磁头高精度地定位。
可是，磁头的位置通过磁头自身读取与磁盘中以一定的角度间隔预先记录的伺服信号来检测。磁头的定位控制根据该伺服信号进行。即，根据检测出的位置误差信息，生成表示磁头相对于目标磁道的位置误差的位置误差信号，使磁头被定位控制，以使该位置误差信号的大小为最小。因此，为了将磁头高精度地定位，需要将作为定位基准的伺服信号高精度地记录在磁盘上。
一般地，在对于磁盘的伺服信号的记录方法中，有：(1)使用专用的伺服磁道记录装置的方法；(2)使用磁复制记录的方法；(3)自伺服写入方法。下面，简单地说明这些方法。
在使用伺服磁道记录装置的方法中，在记录伺服信号时，由伺服磁道记录装置上配置的外部致动器对磁盘装置的磁头精密地定位，同时通过该磁头依次记录伺服信号。可是，伺服磁道记录装置是昂贵的。此外，为了记录一台磁盘装置的伺服信号，需要几十分钟至一小时左右的时间。因此，存在昂贵的伺服磁道记录装置被长时间占用，在该期间不能将伺服信号记录在其他磁盘装置上的问题。这样，在使用伺服磁道记录装置的方法中，提出生产率、成本方面的课题。此外，在由外部致动器对磁头进行定位的结构上，为了避免对磁盘装置内混入灰尘，需要清洁的环境。
在使用磁复制记录法的方法中，提出以下方法：准备形成了与伺服信号对应的图形的原(master)版盘，使用该原版盘，将伺服信号集中复制记录在磁盘上。作为这样的方法，例如将形成了与伺服信号对应的强磁性薄膜图形的原版盘和磁盘贴紧，通过施加外部磁场而将伺服信号集中复制记录在磁盘上(例如，参照(日本)专利第3323743号公报)。根据该方法，不需要伺服磁道记录装置，可用非常短的时间记录高精度的伺服信号。
在自伺服写入方法中，在磁盘的一部分记录面上预先记录作为基准的参考信号。然后，磁头读取该参考信号，检测自身的位置并进行定位控制，同时以规定的磁头送进间距依次记录参考信号。在自伺服写入方法中，有不需要伺服磁道记录装置的优点，但提出如何以高精度、低成本方式将作为磁头定位基准的参考信号记录在磁盘上的课题。因此，为了解决这样的课题，提出根据上述的磁复制记录法来记录参考信号的自伺服写入技术(例如，参照(日本)特开2001-243733号公报)。
可是，无论哪种方法，伺服信号都按规定的磁头送进间距被依次记录，但伺服信号记录时的磁头送进间距由数据磁道间距确定。为了实现可将数据正确地记录、再现的可靠性高磁盘，需要确定最佳或适当的(以下，简称为最佳)的数据磁道间距，并按基于它算出的规定的磁头送进间距来记录伺服信号。最佳的数据磁道间距由磁头的再现用元件/记录用元件的间隙长度和其特性、磁盘的磁特性、磁头和磁盘的间隔等各种特性来确定，这些特性通常在每个磁头、磁盘中出现偏差。下面，说明最佳的数据磁道间距的计算方法。
图6是说明一般的数据磁道间距的计算方法的图。标号2是磁头，2a是磁头的记录用元件，2b是再现用元件。标号2c表示记录用元件2a和再现用元件2b的各自间隙中心的偏移(偏移量)。再有，在记录用元件2a和再现用元件2b的各自间隙长度上有个体差。在计算数据磁道间距时，首先通过记录用元件2a来记录一定频率的突发(burst)信号20。接着，通过再现用元件2b，对突发信号20进行再现。
如果磁头2的位置相对于记录突发信号20时的磁头2的位置微小变化，则突发信号20的再现输出发生变化。描述这种磁头2的位置和再现输出之间关系的曲线被称为偏离磁道分布(off track profile)，用曲线21表示。例如，再现输出最大值的1/2的磁头位置为位置21a和位置21b，可以将这些位置21a和21b的距离22作为最佳的数据磁道间距设定。通过测定记录突发信号20时的磁头2的位置与再现输出为最大时的磁头2的位置之间的距离，可以计算偏移量2c。
计算最佳的数据磁道间距的方法不限于上述方法。作为计算最佳的数据磁道间距的另一方法，已知以下方法：对于按规定的数据磁道间距记录在多个磁道中的数据信号，求出偏离磁道容许量和数据磁道间距之间的关系，设定偏离磁道容许量为最大的数据磁道间距作为最佳的数据磁道间距(例如，参照R.A.Jensen，J.Mortelmans and R.Hauswizer，“Demonstration of 500Megabits per Square Inchwith DigitalMagnetic Recording”，IEEE Trans.Magn.，vol.26.No.5，pp2169-2171(1990)以及USP 0644524)。再有，有关偏离磁道容许量将后述。
图7是说明该方法的图。在本方法中，实行以下(1)～(4)的工序。
(1)作为本底噪声，在磁盘上记录前置数据信号30(参照图7(a))。
(2)将数据信号31按规定的数据磁道间距32覆盖写在前置数据信号30上(参照图7(b))。
(3)使磁头(未图示)的位置微小地变化，测定偏离磁道特性33相对于数据信号31的差错率(参照图7(c))。然后，求出差错率达到规定值(BER0)时的磁头位置34a和34b，求出位置34a和34b之间的距离34c。该距离为偏离磁道容许量。
(4)使数据磁道间距32变化，重复进行所述(2)及(3)的工序，测定数据磁道间距和偏离磁道容许量之间的关系(参照图7(d))。表示数据磁道间距和偏离磁道容许量之间关系的曲线35一般被称为‘747曲线’。在747曲线35中，求出偏离磁道容许量为最大的数据磁道间距32a，将该数据磁道间距32a作为最佳的数据磁道间距设定。
在747曲线的测定中可知，在数据磁道间距和再现信号的差错率之间有密切的关系，根据数据磁道间距的设定，再现信号的差错率有所不同。因此，为了减少再现信号的读取差错，提高磁盘装置的可靠性，计算最佳的数据磁道间距是重要的。
作为使用自伺服写入方法确定记录伺服信号时的磁头送进间距的方法，至今提出以下技术：使用记录于磁盘的记录面上的参考信号来对磁头进行定位，测定上述的偏离磁道分布等，计算最佳的磁头送进间距。例如，提出以下技术：在磁盘的一部分记录面的区域中预先记录作为基准的参考信号，通过用磁头读取该信号而求出偏离磁道分布(例如，参照(日本)专利第3251804号公报)。
另一方面，还提出了不使用参考信号而求出偏离磁道分布的技术(例如，参照(日本)特开2002-230929号公报)。在该技术中，在配置在磁盘装置中的弹性体限制器上，按压支承磁头的致动器，根据驱动致动器的电流和再现输出之间的关系，求出偏离磁道分布。
在使用偏离磁道分布和747曲线等来计算最佳的数据磁道间距的方法中，在将磁头高精度定位后，需要测定信号的再现输出和差错率。
在使用专用的伺服磁道记录装置来记录伺服信号的方法中，通过使用外部致动器，可以将磁头的位置精密地定位。然后，在其上测定偏离磁道分布和747曲线，所以理论上可高精度地计算最佳的数据磁道间距。但是，在记录伺服信号时，除了伺服信号本身的记录工序以外，需要数据磁道间距的计算工序。因此，每一台磁盘装置的伺服磁道记录装置的占用时间更长，会导致生产率的进一步下降。因此，在磁盘装置的批量生产现场，实际情况如下：不是在每个磁盘装置中计算最佳的数据磁道间距，而是对磁头的记录用元件及再现用元件的尺寸和特性的偏差进行估计，将平均确定的特定的磁道间距作为最佳的数据磁道间距而统一地设定。因此，在各个磁头的元件尺寸和特性、磁盘的磁特性、磁头和磁盘的间隔等各种特性的偏差大时，有不能获得作为磁盘装置的期望特性，成品率恶化的课题。
另一方面，在通过自伺服写入方法来记录伺服信号的现有方法中，很难说最佳的数据磁道间距的计算精度足够高。
在专利第3251804号公报中公开的技术如下：在磁盘的一部分区域中预先记录虚拟伺服信息，使用该虚拟伺服信息来记录伺服信息。为了以高精度计算最佳的数据磁道间距，提高预先记录的虚拟伺服信息的精度是重要的。因此，在上述公报的技术中，使用专用的外部装置来记录虚拟伺服信息。可是，因使用专用的外部装置，而损失了自伺服写入方法本身的优点。而且，存在以下课题：由于将虚拟伺服信息仅构成在一部分记录区域中，所以最佳的数据磁道间距的计算仅在虚拟伺服信息的记录区域中有效，在其他区域中设定与最佳的数据磁道间距不同的数据磁道间距。
特开2002-230929号公报中公开的技术存在以下课题：不使用参考信号而使用弹性体限制器，但在计算数据磁道间距时，弹性体限制器的变形特性成为误差因素，不能进行正确的数据磁道间距的计算。
可是，在通常的磁盘装置中，磁头通过音圈电机(VCM)而以旋转轴承(枢轴)为中心转动，从磁盘的外周侧向内周侧(或从内周侧到外周侧)移动。即，磁盘实质上可在磁盘的半径方向上移动。可是，由于磁盘以旋转轴承为中心来转动，所以磁头的纵向方向和磁盘的半径方向不一定一致，对于记录磁道的半径位置，存在倾斜角。图8是表示有倾斜角的情况和没有的情况下，记录用元件2a、再现用元件2b和记录磁道41之间的位置关系的模式图。从该图可知，在没有倾斜角的情况(参照图8(a))和有倾斜角的情况(参照图8(b))下，磁头相对于半径方向的投影长度、即实际的记录用元件宽度2d有所不同。而且，实质的记录用元件宽度2d随着倾斜角的大小而有所不同。可是，倾斜角随着记录磁道的位置(磁道半径)而变化。因此，最佳的数据磁道间距40在每个记录磁道的位置上有所不同。
这样，在磁盘装置中，最佳的数据磁道间距随着磁盘的记录磁道位置(半径方向的位置)有所不同。可是，在上述任何一种方法中，都不能应对这样的磁道位置造成的最佳数据磁道间距的变动。
发明内容
本发明用于解决上述课题，其目的在于，提供高精度地计算最佳的数据磁道间距的方法、根据最佳的数据磁道间距确定的磁头送进间距将伺服信号记录在磁盘的记录区域中的自伺服写入方法、使用这样的数据磁道间距计算方法、自伺服写入方法的生产率高的高可靠性、低成本的磁盘装置。
本发明的数据磁道间距确定方法用于确定磁盘装置的数据磁道间距，该磁盘装置包括磁盘和将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头。
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制而记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的斜相位图形，其中，该方法包括：(1)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时在所述磁盘的规定的位置上通过所述磁头来记录突发信号的工序；(2)使所述磁头的位置从记录了所述突发信号的位置产生微小变化，通过所述磁头再现所述突发信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，求出所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系的工序；以及(3)根据所述关系来确定数据磁道间距的工序。
本发明的另一数据磁道间距确定方法包括：(1)将数据磁道间距虚拟确定为规定的间距的虚拟确定工序；(2)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时根据虚拟确定的数据磁道间距在多个磁道上通过所述磁头来记录规定的数据信号的数据信号记录工序；(3)使所述磁头的位置从记录了所述数据信号的位置产生微小变化，并通过所述磁头再现所述突发信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，根据所述磁头的位置和所述数据信号的再现的差错率之间的关系，计算偏离磁道容许量的计算工序；(4)变更虚拟确定的数据磁道间距并重复进行所述虚拟确定工序、数据信号记录工序及计算工序的工序；以及(5)求出所述虚拟确定的数据磁道间距和偏离磁道容许量之间的关系，根据所述关系确定数据磁道间距的工序。
也可以对于所述磁盘的一个或多个记录面，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，分别对于所述区域进行数据磁道间距的确定。
所述的数据磁道间距确定方法也可以还包括在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录所述自伺服参考信号的工序。
本发明的自伺服写入方法，对于包括磁盘和将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头的磁盘装置的所述磁盘，通过所述磁头来记录伺服信号。
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的斜相位图形，其中，所述自伺服写入方法包括：(1)利用所述自伺服参考信号来确定数据磁道间距的数据磁道间距确定工序；(2)根据所述数据磁道间距，确定磁头送进间距的工序；以及(3)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时通过所述磁头将伺服信号按照所述磁头送进间距依次记录在多个磁道上的工序。
所述数据磁道间距确定工序也可以包括：使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时在所述磁盘的规定的位置上通过磁头来记录突发信号的工序；使所述磁头的位置从记录了所述突发信号的位置产生微小变化，同时通过所述磁头再现所述突发信号，并且通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，求出所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系的工序；以及根据所述关系来确定数据磁道间距的工序。
此外，所述数据磁道间距确定工序也可以包括：将数据磁道间距虚拟确定为规定的间距的虚拟确定工序；使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头位置，同时按照虚拟确定的数据磁道间距在多个磁道上通过所述磁头记录规定的数据信号的数据信号记录工序；使所述磁头的位置从记录了所述数据信号的位置产生微小变化，并通过所述磁头再现所述数字信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，根据所述磁头的位置和所述数据信号的再现的差错率之间的关系，计算偏离磁道容许量的计算工序；变更虚拟确定的数据磁道间距并重复进行所述虚拟确定工序、数据信号记录工序及计算工序的工序；以及求出所述虚拟确定的数据磁道间距和偏离磁道容许量之间的关系，根据所述关系确定数据磁道间距的工序。
所述磁盘装置还包括存储器，所述磁头由配有相互分离的记录用磁头和再现用磁头的记录再现分离型的磁头构成，所述自伺服写入方法也可以还包括根据所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系，计算所述记录用磁头和所述再现用磁头的各间隙中心间的偏移量，并将其存储在存储器中的存储工序。
也可以对于所述磁盘记录区域，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，分别对所述区域进行所述存储器存储工序。
也可以对于所述磁盘的记录区域，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，分别对所述区域进行所述数据磁道间距确定工序。
所述的自伺服写入方法也可以还包括在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录所述自伺服参考信号的工序。
本发明的磁盘装置包括：磁盘；将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头；确定数据磁道的间距的数据磁道间距确定部件。
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的斜相位图形，所述数据磁道间距确定部件可执行：(1)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时在所述磁盘的规定的位置上通过所述磁头来记录突发信号的工序；(2)使所述磁头的位置从记录了所述突发信号的位置产生微小变化，通过所述磁头再现所述突发信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，求出所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系的工序；以及(3)根据所述关系来确定数据磁道间距的工序。
本发明的另一磁盘装置的数据磁道间距确定部件可执行：(1)将数据磁道间距虚拟确定为规定的间距的虚拟确定工序；(2)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时根据虚拟确定的数据磁道间距在多个磁道上通过所述磁头来记录规定的数据信号的数据信号记录工序；(3)使所述磁头的位置从记录了所述数据信号的位置产生微小变化，通过所述磁头再现所述数据信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，根据所述磁头的位置和所述数据信号的再现的差错率之间的关系，计算偏离磁道容许量的计算工序；(4)变更虚拟确定的数据磁道间距并重复进行所述虚拟确定工序、数据信号记录工序及计算工序的工序；以及(5)求出所述虚拟确定的数据磁道间距和偏离磁道容许量之间的关系，根据所述关系确定数据磁道间距的工序。
本发明的另一磁盘装置包括：磁盘；将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头；通过所述磁头在所述磁盘上记录伺服信号的自伺服写入部件。
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的斜相位图形，所述自伺服写入部件包括：利用所述自伺服参考信号来确定数据磁道间距的数据磁道间距确定部件；根据所述数据磁道间距，确定磁头送进间距的部件；以及使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时通过所述磁头将伺服信号按照所述磁头送进间距依次记录在多个磁道上的部件。
所述数据磁道间距确定部件可执行：(1)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时在所述磁盘的规定的位置上通过所述磁头来记录突发信号的工序；(2)使所述磁头的位置从记录了所述突发信号的位置产生微小变化，通过所述磁头再现所述突发信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，求出所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系的工序；以及(3)根据所述关系来确定数据磁道间距的工序。
此外，所述数据磁道间距确定部件可执行：(1)将数据磁道间距虚拟确定为规定的间距的虚拟确定工序；(2)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时根据虚拟确定的数据磁道间距在多个磁道上通过所述磁头来记录规定的数据信号的数据信号记录工序；(3)使所述磁头的位置从记录了所述数据信号的位置产生微小变化，通过所述磁头再现所述数据信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，根据所述磁头的位置和所述数据信号的再现的差错率之间的关系，计算偏离磁道容许量的计算工序；(4)变更虚拟确定的数据磁道间距并重复进行所述虚拟确定工序、数据信号记录工序及计算工序的工序；以及(5)求出所述虚拟确定的数据磁道间距和偏离磁道容许量之间的关系，根据所述关系确定数据磁道间距的工序。
所述磁头也可以由配有相互分离的记录用磁头和再现用磁头的记录再现分离型的磁头构成，所述数据磁道间距确定部件可根据所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系，计算所述记录用磁头和所述再现用磁头的各间隙中心间的偏移量，还包括存储所述偏移量的存储器。
也可以在所述磁盘的记录区域中，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，在所述存储器中，分别对所述区域存储所述偏移量。
也可以在所述磁盘的记录区域中，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，所述数据磁道间距确定部件分别对所述区域确定数据磁道间距。
在本发明中，在磁盘中，通过磁复制来预先记录自伺服参考信号。自伺服参考信号包括定时图形和斜相位图形，由磁头来再现这些定时图形及斜相位图形，通过计算这些再现信号的相位差，可以高精度地检测磁头的位置。因此，可利用所述自伺服参考信号而高精度地定位控制磁头，同时确定数据磁道间距。其结果，可以高精度地进行数据磁道间距的确定。
由于自伺服参考信号通过磁复制来记录，所以不需要专用的伺服磁道记录装置。因此，磁盘装置的生产率提高。
由于利用所述自伺服参考信号来高精度地定位控制磁头，同时执行伺服信号的记录，而且，根据基于高精度确定的数据磁道间距算出的磁头送进间距来进行，所以可进行可靠性高的伺服信号的记录。
此外，由于可对每个磁头计算最佳的数据磁道间距，所以可以缓和磁头的尺寸偏差等容许度，可以提高磁盘装置的生产率。
在根据磁头的位置和突发信号的再现信号输出之间的关系(偏离磁道关系)来确定数据磁道间距的工序中，由于可以知道记录突发信号时的磁头位置和将突发信号再现时的输出的最大的位置，所以可计算最佳的数据磁道间距，同时计算记录用磁头和再现用磁头的各间隙中心间距离、即偏移量。
在半径方向上分割磁盘的记录区域的多个区域的每个区域中进行数据磁道间距的计算。由于自伺服参考信号可磁复制记录在磁盘的整个记录区域上，所以最佳的数据磁道间距的计算不限定于磁盘的一部分区域，可在整个区域上实行。因此，可以灵活地应对倾斜角的变化产生的最佳数据磁道间距的变动，可以按与各区域对应的最佳的数据磁道间距来记录伺服信号。
以上的结果，可以提供可靠性高、低成本的磁盘装置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的磁盘装置的主要部分结构的方框图。
图2(a)是表现自伺服参考信号的磁盘的平面图，图2(b)是放大图(a)的区域A的图。
图3是说明使用自伺服参考信号来检测磁头位置的方法的模式图。
图4是说明偏离磁道分布的测定方法和数据磁道间距的计算方法的模式图。
图5(a)是表示自伺服信号和前置数据信号的模式图，图5(b)是表示偏离磁道特性的曲线图，图5(c)是表示747曲线的曲线图。
图6是说明一般的偏离磁道分布的测定方法和数据磁道间距的计算方法的模式图。
图7(a)是表示前置数据信号的模式图，图7(b)是表示数据信号的模式图，图7(c)是表示偏离磁道特性的曲线图，图7(d)是表示747曲线的曲线图。
图8是表示倾斜角和磁头的再现用元件及记录用元件之间位置关系的平面图，图(a)表示没有倾斜角的情况，图(b)表示有倾斜角的情况。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明实施方式的磁盘装置的主要部分结构的方框图。磁盘装置包括：磁盘1；使磁盘1转动的旋转电机4；对磁盘1进行信息的记录/再现的磁头2；以及使磁头2移动的音圈电机(VCM)3。
磁头2有用于在磁盘1上记录信息的感应线圈型记录用元件2a(参照图4)、以及用于读取记录于磁盘1上的信息的磁阻效应型再现用元件2b(参照图4)。所述记录用元件2a上连接记录放大器19，在所述再现用元件2b上连接再现放大器18。磁头2通过音圈电机(VCM)3可从磁盘1的外周侧向内周侧、或从内周侧向外周侧移动。即，磁头2实质上可沿磁盘1的半径方向移动。VCM驱动部17输入来自磁头定位控制部16的控制信号，将驱动电流施加在VCM3上。
磁盘装置包括自伺服写入部件10。自伺服写入部件10将作为定位控制磁头2时的基准的伺服信号记录在磁盘1上，它由磁道间距计算部11、再现信号处理部12、相位检测部13、记录信号生成部14、及存储器15构成。有关各部的功能的详细说明将后述。
在磁盘1中，预先磁复制记录用于自伺服写入的参考信号(自伺服参考信号)。具体的磁复制方法可以使用公知的技术，例如在上述专利第3323743号公报中公开的技术。即，准备形成了与自伺服参考信号对应的强磁性薄膜图形的原版盘，将其和磁盘1贴紧，通过在磁盘1的圆周方向上施加直流外部磁场，可以在磁盘1上复制记录自伺服参考信号。图2是说明磁盘1上记录的自伺服参考信号103的平面图。如图2(a)所示，自伺服参考信号103在磁盘1的整个记录区域上按一定角度间隔被记录。图2(b)是放大表示图2(a)的一部分区域A的图。自伺服参考信号103由在磁盘1的半径方向上与磁化迁移一致的定时图形101、以及磁化迁移相对于定时图形101具有一定的角度的斜相位图形102构成。具体地说，在本实施方式中，斜相位图形102相对于定时图形101有约20度左右的角度。但是，斜相位图形102相对于定时图形101的角度不限于此。
相位差检测部13计算定时图形101的再现信号和斜相位图形102的再现信号之间的相位差，根据该相位差来检测磁头2的位置。这里，参照图3，说明计算定时图形101的再现信号和斜相位图形102的再现信号之间的相位差的方法。
如果搭载于磁头2上的再现用元件2b沿图3中的点划线来再现定时图形101及斜相位图形102，则将这些再现信号表现为波形104那样。时钟信号105是根据定时图形101的再现信号由PLL(锁相环)电路生成的信号，相位与定时图形101的再现信号一致。再有，时钟信号105的频率为定时图形101的再现信号频率的4倍至64倍左右。在计算相位差时，与该时钟信号105同步，将斜相位图形102的再现信号进行AD变换。然后，通过对经AD变换获得的数字数据进行离散傅立叶变换(DFT)处理，求出斜相位图形102与定时图形101的相位差。
该相位差相对于磁头2的半径方向的位置变化而线性变化。因此，通过计算相位差，可正确地检测磁头2的半径方向位置。算出的相位差被输入到磁头定位控制部16，用于磁头2的定位控制。即，磁头定位控制部16根据利用所述相位差求出的磁头2的位置，将磁头位置控制信号输出到VCM驱动部17，将磁头2定位在规定的位置。
在对磁盘1记录伺服信号之前，需要计算最佳的数据磁道间距。下面，说明最佳数据磁道间距的计算方法。
图4是说明计算最佳数据磁道间距的方法的图。首先，使用自伺服参考信号103，将磁头2定位在磁盘1上的规定位置。然后，在该状态下，由记录信号生成部14生成一定频率的信号，通过磁头2，在磁盘1的没有记录自伺服参考信号103的区域中记录突发信号70。在图4中，点划线73所示的位置是记录有突发信号70的中心位置，它相当于构成磁头2的记录用元件2a的位置。
接着，将自伺服参考信号103再现，通过相位差检测部13检测磁头2的位置。然后，一边定位控制磁头2，一边使磁头2的位置从记录了突发信号70的位置73微小变化，由再现信号处理部12检测突发信号70的再现输出。由此，可以获得通过相位差检测部13检测出的相位差(磁头2的位置)和通过再现信号处理部12检测出的突发信号70的再现输出之间的关系(偏离磁道分布)71。
磁道间距计算部11根据该偏离磁道分布71来计算最佳数据磁道间距。在本实施方式中，将再现输出为最大值的一半时的再现用元件2b的位置计算为位置71a及71b，将这些位置71a及71b之间的距离72计算为最佳的数据磁道间距。此外，同时计算数据磁道间距和偏移量。计算偏移量，作为记录突发信号70时的磁头2的位置和再现输出最大时的磁头2的位置之差。在图4中标号2c相当于偏移量。
对在半径方向上分割磁盘1的记录区域的多个区域的每个区域实施上述数据磁道间距及偏移量的计算，其结果被存储在存储器15中。具体地说，例如在2.5英寸型的磁盘装置中，最内周的记录磁道半径为14mm，最外周的记录磁道半径为30mm时，每隔2mm分割记录区域并定义8个区域，在每个该区域中计算数据磁道间距及偏移量，存储在存储器15中。
但是，最佳的数据磁道间距的计算方法不限定于所述方法。可根据各种评价基准，或根据各种方法来确定最佳的数据磁道间距。再有，如上所述，这里所谓的‘最佳’不仅是狭义的最佳，也包含适合的意义。
图5是说明计算数据磁道间距的另一方法的图。在本方法中，通过以下(1)～(4)的工序来计算最佳的数据磁道间距。
(1)在使用自伺服参考信号103来定位控制磁头2的状态中，由记录信号生成部14生成最佳的信号，在磁盘1的没有记录自伺服参考信号103的区域中，由磁头2多个磁道记录前置数据信号80(参照图5(a))。再有，记录前置数据信号80时的磁道间距设定为减小至记录磁道间没有间隙的程度。
(2)接着，将磁道间距虚拟确定为规定的间距，由记录信号生成部14生成规定的数据信号，按虚拟确定的磁道间距82将数据信号81覆盖写在前置数据信号80上(参照图5(a))。
(3)接着，将自伺服参考信号103进行再现并通过相位差检测部13检测磁头2的位置，定位控制磁头2。然后，一边定位控制磁头2，一边使磁头2的位置从数据信号81的记录位置微小地变化，同时再现数据信号81，由再现信号处理部12计算差错率。这样，测定通过相位差检测部13检测出的相位差和通过再现信号处理部12检测出的差错率之间的关系(偏离磁道特性)。再有，图5(b)所示标号83是表示偏离磁道特性的特性曲线。接着，根据所述偏离磁道特性，识别在差错率为规定的差错率(BER0)时的磁头的位置84a及84b，求出这些位置84a和84b之间的距离84c。然后，将其作为偏离磁道容许量。再有，就规定的差错率BER0来说，例如可设定1×10-6左右的值。
(4)接着，使磁道间距82变化，重复进行所述(2)和(3)的工序。由此，如图5(c)所示，可以获得表示磁道间距和偏离磁道容许量之间关系的特性曲线(747曲线)85。磁道间距计算部11在该747曲线85中，将偏离磁道容许量最大的磁道间距计算为最佳的数据磁道间距82a。对将磁盘1的记录区域在半径方向上进行分割的多个区域的每个区域实施基于747曲线的最佳数据磁道间距的计算，将每个区域的最佳数据磁道间距存储在存储器15中。
以上，说明了最佳的数据磁道间距的计算方法。在本实施方式的伺服信号记录方法中，根据每个区域的最佳数据磁道间距来计算磁头送进间距，根据该磁头送进间距将伺服信号仅依次记录规定的磁道数。
在记录伺服信号时，由磁头2读取自伺服参考信号103，定位控制磁头2。而且，通过磁头2将记录信号生成部14生成的伺服信号记录在磁盘1的没有记录自伺服参考信号103的区域中。
这样，在规定的磁道上记录伺服信号后，继续在其他的磁道上记录伺服信号。具体地说，在规定的磁道位置上记录伺服信号后，磁头定位控制部16从存储器15中读取相对于各区域的最佳数据磁道间距，使磁头2移动根据该最佳数据磁道间距算出的磁头送进间距。然后，在该磁道位置上记录伺服信号。然后，通过重复进行该工序，在磁盘1的整个记录区域上记录伺服信号。
这样，在本实施方式中，利用在磁盘1中预先磁复制记录的自伺服参考信号103来计算最佳的数据磁道间距及磁头2的偏移量，然后使用自伺服参考信号103精密地定位磁头2，根据基于最佳数据磁道间距算出的磁头送进间距来记录伺服信号。在自伺服参考信号103的记录中使用磁复制记录技术，不必需要昂贵的记录专用装置。而且，由于对各个磁头2进行最佳的数据磁道间距的计算，所以缓和磁头2的尺寸偏差的容许度，即使是普通的规格低的磁头2，也可以使用。作为结果，使磁盘装置的生产率提高，可提供低成本的磁盘装置。
此外，通过检测构成自伺服参考信号103的斜相位图形102的相位差，可以进行磁头2的精密定位，所以可以高精度地测定计算最佳的数据磁道间距时所需的偏离磁道分布和747曲线。因此，可提高最佳数据磁道间距的计算精度。此外，一般地因倾斜角改变最佳数据磁道间距也变化，但在本实施方式中，由于在半径方向上分割磁盘的记录区域的每个区域中计算最佳的数据磁道间距，所以具有可应对最佳数据磁道间距相对于倾斜角变化的效果。作为结果，可以提供可靠性高的磁盘装置。

Claims (19)

1.一种数据磁道间距确定方法，用于确定磁盘装置的数据磁道间距，该磁盘装置包括磁盘和将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头，其特征在于，
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制而记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的斜相位图形，该方法包括：
(1)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时在所述磁盘的规定的位置上通过所述磁头来记录突发信号的工序；
(2)使所述磁头的位置从记录了所述突发信号的位置产生微小变化，并通过所述磁头再现所述突发信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，求出所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系的工序；以及
(3)根据所述关系来确定数据磁道间距的工序。
2.一种数据磁道间距确定方法，用于确定磁盘装置的数据磁道间距，该磁盘装置包括磁盘和将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头，其特征在于，
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制而记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的斜相位图形，该方法包括：
(1)将数据磁道间距虚拟确定为规定的间距的虚拟确定工序；
(2)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时根据虚拟确定的数据磁道间距在多个磁道上通过所述磁头来记录规定的数据信号的数据信号记录工序；
(3)使所述磁头的位置从记录了所述数据信号的位置产生微小变化，通过所述磁头再现所述数据信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，根据所述磁头的位置和所述数据信号的再现的差错率之间的关系，计算偏离磁道容许量的计算工序；
(4)变更虚拟确定的数据磁道间距并重复进行所述虚拟确定工序、数据信号记录工序及计算工序的工序；以及
(5)求出所述虚拟确定的数据磁道间距和偏离磁道容许量之间的关系，根据所述关系确定数据磁道间距的工序。
3.如权利要求1所述的数据磁道间距确定方法，其特征在于：
对于所述磁盘的一个或多个记录面，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，分别对于所述区域进行数据磁道间距的确定。
4.如权利要求1所述的数据磁道间距确定方法，其特征在于：
还包括在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录所述自伺服参考信号的工序。
5.一种自伺服写入方法，对于包括磁盘和将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头的磁盘装置的所述磁盘，通过所述磁头来记录伺服信号，其特征在于，
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的斜相位图形，该自伺服写入方法包括：
(1)利用所述自伺服参考信号来确定数据磁道间距的数据磁道间距确定工序；
(2)根据所述数据磁道间距，确定磁头送进间距的工序；以及
(3)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时通过所述磁头将伺服信号按照所述磁头送进间距依次记录在多个磁道上的工序。
6.如权利要求5所述的自伺服写入方法，其特征在于：
所述数据磁道间距确定工序包括：
使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时在所述磁盘的规定的位置上通过所述磁头来记录突发信号的工序；
使所述磁头的位置从记录了所述突发信号的位置产生微小变化，同时通过所述磁头再现所述突发信号，并且通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，求出所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系的工序；以及
根据所述关系来确定数据磁道间距的工序。
7.如权利要求5所述的自伺服写入方法，其特征在于：
所述数据磁道间距确定工序包括：
将数据磁道间距虚拟确定为规定的间距的虚拟确定工序；
使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头位置，同时按照虚拟确定的数据磁道间距在多个磁道上通过所述磁头记录规定的数据信号的数据信号记录工序；
使所述磁头的位置从记录了所述数据信号的位置产生微小变化，通过所述磁头再现所述数据信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，根据所述磁头的位置和所述数据信号的再现的差错率之间的关系，计算偏离磁道容许量的计算工序；
变更虚拟确定的数据磁道间距并重复进行所述虚拟确定工序、数据信号记录工序及计算工序的工序；以及
求出所述虚拟确定的数据磁道间距和偏离磁道容许量之间的关系，根据所述关系确定数据磁道间距的工序。
8.如权利要求6所述的自伺服写入方法，其特征在于：
所述磁盘装置还包括存储器，
所述磁头由配有相互分离的记录用磁头和再现用磁头的记录再现分离型的磁头构成，
还包括根据所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系，计算所述记录用磁头和所述再现用磁头的各间隙中心间的偏移量，并将其存储在存储器中的存储工序。
9.如权利要求8所述的自伺服写入方法，其特征在于：
对于所述磁盘的一个或多个记录面，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，分别对所述区域进行所述存储器存储工序。
10.如权利要求5所述的自伺服写入方法，其特征在于：
对于所述磁盘的一个或多个记录面，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，分别对所述区域进行所述数据磁道间距确定工序。
11.如权利要求5所述的自伺服写入方法，其特征在于：
还包括在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录所述自伺服参考信号的工序。
12.一种磁盘装置，包括：磁盘；将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头；确定数据磁道的间距的数据磁道间距确定部件，其特征在于，
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的斜相位图形，
所述数据磁道间距确定部件可执行：
(1)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时在所述磁盘的规定的位置上通过所述磁头来记录突发信号的工序；
(2)使所述磁头的位置从记录了所述突发信号的位置产生微小变化，并通过所述磁头再现所述突发信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，求出所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系的工序；以及
(3)根据所述关系来确定数据磁道间距的工序。
13.一种磁盘装置，包括：磁盘；将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头；确定数据磁道的间距的数据磁道间距确定部件，其特征在于，
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的相位图形，
所述数据磁道间距确定部件可执行：
(1)将数据磁道间距虚拟确定为规定的间距的虚拟确定工序；
(2)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时根据虚拟确定的数据磁道间距在多个磁道上通过所述磁头来记录规定的数据信号的数据信号记录工序；
(3)使所述磁头的位置从记录了所述数据信号的位置产生微小变化，并通过所述磁头再现所述数据信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，根据所述磁头的位置和所述数据信号的再现的差错率之间的关系，计算偏离磁道容许量的计算工序；
(4)变更虚拟确定的数据磁道间距并重复进行所述虚拟确定工序、数据信号记录工序及计算工序的工序；以及
(5)求出所述虚拟确定的数据磁道间距和偏离磁道容许量之间的关系，根据所述关系确定数据磁道间距的工序。
14.一种磁盘装置，包括：磁盘；将信息在所述磁盘上进行记录及再现的磁头；通过所述磁头在所述磁盘上记录伺服信号的自伺服写入部件，其特征在于，
在所述磁盘的至少一个记录面上，通过磁复制来记录自伺服参考信号，该自伺服参考信号包括在规定方向上排列的定时图形和在相对于所述规定方向的斜方向上排列的斜相位图形，
所述自伺服写入部件包括：
利用所述自伺服参考信号来确定数据磁道间距的数据磁道间距确定部件；
根据所述数据磁道间距，确定磁头送进间距的部件；以及
使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时通过所述磁头将伺服信号按照所述磁头送进间距依次记录在多个磁道上的部件。
15.如权利要求14所述的磁盘装置，其特征在于：
所述数据磁道间距确定部件可执行：
(1)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时在所述磁盘的规定的位置上通过所述磁头来记录突发信号的工序；
(2)使所述磁头的位置从记录了所述突发信号的位置产生微小变化，并通过所述磁头再现所述突发信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，求出所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系的工序；以及
(3)根据所述关系来确定数据磁道间距的工序。
16.如权利要求14所述的磁盘装置，其特征在于：
所述数据磁道间距确定部件可执行：
(1)将数据磁道间距虚拟确定为规定的间距的虚拟确定工序；
(2)使用所述自伺服参考信号来定位控制所述磁头，同时根据虚拟确定的数据磁道间距在多个磁道上通过所述磁头来记录规定的数据信号的数据信号记录工序；
(3)使所述磁头的位置从记录了所述数据信号的位置产生微小变化，并通过所述磁头再现所述数据信号，同时通过再现所述自伺服参考信号来检测所述磁头在所述磁盘的半径方向位置，根据所述磁头的位置和所述数据信号的再现的差错率之间的关系，计算偏离磁道容许量的计算工序；
(4)变更虚拟确定的数据磁道间距并重复进行所述虚拟确定工序、数据信号记录工序及计算工序的工序；以及
(5)求出所述虚拟确定的数据磁道间距和偏离磁道容许量之间的关系，根据所述关系确定数据磁道间距的工序。
17.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征在于：
所述磁头由配有相互分离的记录用磁头和再现用磁头的记录再现分离型的磁头构成，
所述数据磁道间距确定部件可根据所述磁头的位置和所述突发信号的再现信号输出之间的关系，计算所述记录用磁头和所述再现用磁头的各间隙中心间的偏移量，
还包括存储所述偏移量的存储器。
18.如权利要求17所述的磁盘装置，其特征在于：
对于所述磁盘的一个或多个记录面，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，
在所述存储器中，分别对所述区域存储所述偏移量。
19.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征在于：
对于所述磁盘的一个或多个记录面，预先设定在所述磁盘的半径方向上分割的多个区域，
所述数据磁道间距确定部件分别对所述区域确定数据磁道间距。
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