CN1988000A - 磁盘驱动器以及磁盘驱动中的控制方法 - Google Patents

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CN1988000A CNA2006101446335A CN200610144633A CN1988000A CN 1988000 A CN1988000 A CN 1988000A CN A2006101446335 A CNA2006101446335 A CN A2006101446335A CN 200610144633 A CN200610144633 A CN 200610144633A CN 1988000 A CN1988000 A CN 1988000A
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Abstract

本发明提供磁盘驱动器以及在该磁盘驱动器中的控制方法，该磁盘驱动器通过根据记录方法和记录频率放大写入电流就能够获得良好的记录性能。一种HDD，包括写入电流供应部分和写磁头(112a)。写入电流供应部分基于写入电流产生用于记录到磁盘的写入信号以及产生写入电流IW。写磁头(112a)通过写入电流IW将数据记录到磁盘。写入电流供应部分包括：写入信道(121)，产生写入信号V1；写入驱动器A(202)，用于产生来自于写入信号V1的写入电流IA；高频模式提取电路(201)，从写入信号中提取高频模式部分；以及写入驱动器B(203)，产生来自于所提取的高频模式部分的写入电流IB。将写入电流IA和IB加在一起，作为只有当频率处于高频时才放大其幅度的写入电流IW提供给写磁头(112a)。

Description

磁盘驱动器以及磁盘驱动中的控制方法
技术领域
本发明涉及一种磁盘驱动器以及磁盘驱动中的控制方法，目的在于提供一种改进的记录特性。具体地，本发明涉及一种磁盘驱动器及该磁盘驱动器的控制方法，该磁盘驱动器适合于改善重写特性。
背景技术
众所周知，存在使用不同类型的介质诸如光学磁盘和磁带的各种各样的数据存储器件。硬盘驱动器(HDD)已经被广泛使用并且成为一种用于当今的计算机系统的必不可少的存储器件。HDD的用途已经不限于计算机，并且因其优越的特性而激增。现在，HDD被用于移动的图像记录/再现设备、汽车导航系统、蜂窝电话、用于数字照相机的可移动存储器，等等。
HDD包括在其上记录数据的磁盘和将数据写入磁盘并从磁盘中读出数据的磁头。磁头具有一个为薄膜元件的磁头元件部分和具有在其上设置的磁头元件部分的滑动触头。磁头元件部分具有写元件部分和读元件部分。写元件部分根据写入磁盘的数据将电信号转换为磁场，而读元件部分将从磁盘中产生的磁场转换为电信号。典型地，以集成方式在薄膜器件之上形成写元件部分和读元件部分。
通常，通过使用感应薄膜元件来构成写元件部分。磁头放大电路基于二进制写入数据改变在薄膜元件中流动的写入电流的极性。通过高速地提高用于切换在薄膜元件中流动的写入电流的极性的切换频率，可以增加在磁盘上记录的二进制数据的密度。由于薄膜元件具有线圈结构，然而，随着频率的增加就会进一步阻碍在薄膜元件中流动的写入电流(有效电流)。因此，就需要更高的电源电压以便在磁盘驱动器中获得更高的记录密度。
为了在驱动器中获得更高的电源电压，已经提出了一种其中在磁盘驱动器中设置升压器的排列(例如，参照专利文献1)。根据专利文献1中公开的技术，利用升压器升压的电压仅仅被提供给磁头放大电路的写入电流驱动器。该技术的目的在于防止写入电流上升速度的降低，甚至对于高密度记录也能确保良好的记录特性，并且即使磁盘存储器件的电源电压低也能使功耗的增加最小。
通过增加写入电流来改善重写特性。这样就能够获得良好的记录特性。通常，关于在HDD中将数据写入磁盘中，用新的数据重写预先写入的数据。重写特性是HDD的记录特性的一个重要参数。重写特性依赖于多少重新写入的初始数据被完全擦除。就是说，重写特性被定义为低频信号的衰减率。
根据在恶劣条件下利用信号重写磁盘之后是否能从磁盘中正确地读出信号来判断重写特性。例如，在面内(水平)磁记录系统的情况下，如果对磁盘进行写入的信号由1L～9L的模式(pattern)组成，那么就通过写磁头首先写入由最长模式9L组成的数据。通过读磁头读出此模式9L。读磁头输出对应于模式9L的具有低频f9L处的单峰值的读信号。然后，在其中写入模式9L的磁盘区中以对应于最短的模式1L的高频f2重新写入模式1L。通过读磁头读出如此写入的模式1L。此读信号包含在先前的低记录频率f9L(剩余成分)处的峰值以及在高频f1L处的峰值。
如果先前写入的数据信号的剩余成分非常大，那么就会在读信号中包含不希望的信号成分，结果就会导致较差的重写特性。就是说，较差的重写特性就难于正确识别读信号，就不可能重新写入数据。
专利文献 日本专利特许公开No.2005-78748
发明内容
(本发明要解决的问题)
在面内磁记录系统的情况下，当增加用于切换在薄膜元件中流动的写入电流的极性的切换频率时，孤立波就会更加相互干涉。这就阻碍了有效的写入电流，因此会导致重写特性的恶化。而且，如果写入电流值由于写磁头自身的变化而低于假设值，那么特别是在接近磁头放大器的特定操作频率范围的高频范围中写入具有短模式长度的数据时，重写特性就会恶化。可以通过提高如专利文献1中所述的写入电流来改善重写特性。
而且，在面内磁记录系统的情况下，高频记录就会产生一个问题，即因为降低的有效写入电流就不能使磁盘上的记录层的磁化强度充分饱和。为了避免此问题或产生足以使磁盘上的记录层的磁化强度饱和的磁头记录磁场，就必须通过使用如专利文献1中所述的这种技术来提高写入电流。
为了充分改善重写特性或获得必须的磁头记录磁场，然而，提高写入电流就会导致相邻磁道干涉(ATI)。在此情况下，由于来自于写磁头的记录磁场不仅作用在目标磁道上而且作用在它的相邻磁道上，就会使记录特性恶化。
为了解决上述问题而做出了本发明。本发明的目的在于，提供一种磁盘驱动器以及在磁盘驱动器中的控制方法，其可以通过确保在任何记录频率处的良好的重写特性同时减少由ATI导致的影响，获得优良的记录特性、同时减少因ATI导致的影响。本发明的另一个目的在于，提供一种磁盘驱动器以及在磁盘驱动器中的控制方法，其甚至在防碍磁头中的电流的记录频率处也能够通过将足够大的电流提供给磁头来确保高可靠性、同时减少由ATI导致的影响。
(用于解决此问题的方法)
为了实现上述目的，本发明提供一种磁盘驱动器，该磁盘驱动器包括：写入电流供应部分，用于对磁盘产生一个要记录的写入信号并基于该写入信号产生写入电流；以及写磁头，用于基于写入电流将数据记录到磁盘。写入电流供应部分产生基于数据长度的频率范围之内的写入电流，并将其中仅仅放大写入信号的特定频率范围的部分的写入电流提供给写磁头。
根据本发明，电流供应部分产生基于数据长度的频率范围之内的写入电流。当电流供应部分产生其中仅仅放大写入信号的特定频率范围的部分的写入电流并将其提供给写磁头时，就能够改善记录特性、同时抑制因ATI导致的影响。
上述磁盘驱动器可以是这样一种写入电流供应部分，该写入电流供应部分包括：写入信道，用于产生将记录到磁盘的写入信号；第一写入驱动器，用于基于由写入信道产生的写入信号产生第一写入电流；特定频率信号部分提取电路，用于从由写入信道产生的写入信号中提取特定频率范围之内的信号；以及第二写入驱动器，用于基于利用特定频率信号部分提取电路提取的特定频率范围之内的信号产生第二写入电流。写磁头基于第一写入电流和第二写入电流将数据记录到磁盘。因此，单独产生第二写入电流，用于从必须放大的特定频率范围之内的部分写入信号中放大。通过将第二写入电流添加到第一写入电流上，能够提供其中仅仅放大写入信号的特定频率范围之内的部分的写入电流。
写入电流供应部分还可以是这样的结构，其包括：写入信道，用于产生将要记录到磁盘中的写入信号；特定频率信号部分检测电路，用于从由写入信道产生的写入信号之中检测特定频率范围之内的信号；以及写入驱动器，用于产生其中基于写入信号和由特定频率信号部分检测电路检测的结果仅仅放大写入信号的特定频率范围之内的部分的写入电流。就是说，检测特定频率范围之内的写入信号。基于此检测结果，就能够产生其中仅仅放大写入信号的特定频率范围之内的部分的写入电流。
写入电流供应部分还可以是以下结构，其包括：写入信道，用于产生将要记录到磁盘的写入信号；写入驱动器，用于基于由写入信道产生的写入信号来产生第一写入电流；以及特定频率信号部分放大电路，用于通过放大由写入驱动器产生的写入信号的特定频率范围之内的第一写入电流来产生第二写入电流。写磁头基于第二写入电流将数据记录到磁盘。就是说，一旦从写入信号产生写入电流之后，在提供给写磁头之前，仅仅放大特定频率范围之内的必须被放大的写入电流的部分。
可以将上述特定频率范围设置为包括将具有最短长度的数据记录到磁盘的各个频率。对于面内记录系统，使对于具有最短长度的数据提供良好记录特性就成为可能，而最短长度的数据通常会导致重写特性恶化。
写入电流供应部分可以放大基于数据长度的频率范围之内的高频范围内的写入电流。对于面内记录系统，就会减少在高频范围之内的写磁头中流动的有效电流。通过放大高频范围之内的写入电流，就能够一直产生足够的强磁场，因此就能够改善重写特性。
此外，可以将特定频率范围设置为包括将具有最长长度的数据记录到磁盘的各个频率。对于正交(perpendicular)记录系统，这使得对于具有最长长度的数据提供良好记录特性成为可能，最长长度的数据可能导致重写特性恶化。
在此情况下，写入电流供应部分放大基于数据长度的各频率之内的低频率范围内的写入电流。对于正交记录系统，当频率较低时，重写特性就会恶化。通过放大低频范围内的写入电流，就能够一直产生足够的强磁场，因此就能够确保良好的重写特性。
本发明还提供一种磁盘驱动器，该磁盘驱动器包括：写入电流供应部分，用于产生将记录到磁盘的写入信号，并基于写入信号产生写入电流；以及正交记录写磁头，用于基于写入电流将数据记录到磁盘。对于在电流供应部分中产生并被供应给正交记录写磁头的写入电流，仅仅放大基于数据长度的各频率之内的低频率范围内的写入电流。。
根据本发明，在正交记录系统中，通过仅仅放大会导致重写特性恶化的低频范围内的写入电流，可以产生来自于写磁头的足够的磁场。因此，就会在整个频率范围之内保持良好的重写特性。由于除非必要不放大写入电流，因ATI造成的影响可以被最小化。
本发明还提供一种用于磁盘驱动器的控制方法，该控制方法包括：写入电流供应部分，用于产生将要记录到磁盘的写入信号并基于写入信号产生写入电流；以及写磁头，用于基于写入电流将数据记录到磁盘。控制方法包括以下步骤：产生其中仅仅放大写入信号的特定频率范围之内的部分的写入电流；以及使写入磁头基于写入电流将数据记录到磁盘。
根据本发明，可以改善记录特性、同时抑制因ATI造成的影响，由于仅仅放大写入信号的特定频率范围之内的写入电流。
(发明效果)
本发明提供一种磁盘驱动器以及在磁盘驱动器中的控制方法，该磁盘驱动器由于根据记录方法或记录的频率来放大写入电流，因此能够获得良好的记录特性。
附图说明
图1是展示根据本发明的一个实施例的HDD的方框图。
图2是在面内记录系统中的区域和对应频率之间的关系的实例的示意图。
图3是在面内记录系统中的写入电流值和对应频率值之间的关系的示意图。
图4是显示在面内记录系统中如何放大写入电流的实例的曲线图。
图5是用于解释在面内记录系统中放大写入电流的实例的示意图。
图6是显示在面内记录系统中如何放大写入电流的第二个实例的曲线图。
图7是用于解释在而内记录系统中放大写入电流的第二个实例的示意图。
图8示出了在面内记录系统中的写入电流和记录模式长度之间的关系。
图9是显示根据本发明的实施例的写入电流供应部分的第一具体实例的曲线图。
图10是显示根据本发明的实施例的写入电流供应部分的第二具体实例的曲线图。
图11是显示根据本发明的实施例的写入电流供应部分的第三具体实例的曲线图。
图12是显示在正交记录系统中如何放大写入电流的一个实例的曲线图。
图13是用于解释在正交记录系统中放大写入电流的实例的示意图。
图14示出了在正交记录系统中的写入电流和记录模式长度之间的关系。
图15是显示根据本发明的一个实施例的写入电流供应部分的第三具体实例的示意图。
图16是显示在正交记录系统中如何放大写入电流的一个实例的曲线图。
图17是用于解释在正交记录系统中放大写入电流的一个实例的曲线图。
图18是显示在正交记录系统中的写入电流和模式长度之间的关系的曲线图。
附图标记说明
110.外壳                 111.磁盘
112.磁头                 112a.写磁头
120.电路板               121.信道
122.电机驱动单元         201.高频模式提取电路
211.高频模式检测电路     222.高频模式放大电路
202、203、212、221.写入驱动器
具体实施方式
如上所述，为了改善重写特性或为了充分确保来自于磁头的其根据切换频率而减少的记录磁场，增加写入电流是有效的。然而，增加写入电流会带来因ATI导致的记录特性恶化的问题。致力于解决此问题的认真(earnest)研究结果，本发明的发明者发现，通过仅仅提高在其中重写特性恶化或来自于磁头的记录磁场减少的特定切换频率范围之内的写入电流，就能够确保良好的重写特性同时又能够使ATI导致的影响最小。
特别地，在面内记录系统的情况下，放大高频范围之内的写入电流。在正交记录系统的情况下，放大低频范围之内的写入电流。如果在导致重写特性恶化的频率范围之内增加写入电流，就可以确保良好的重写特性，并且不会因ATI而导致记录特性的恶化。此外，如专利文献1中所述，在整个频率范围上放大写入电流就防止了因ATI导致的记录特性的恶化。在面内记录系统的情况下，当有效写入电流减少时，就不能获得足够的来自于写磁头的记录磁场。放大写入电流就能够使得写入磁头产生足以使磁盘上的记录层的磁化强度饱和的磁场。
参照附图，下文将描述本发明的详细实施例。在此实施例中，检测写入电流的特定频率范围，以便放大此频率范围之内的写入电流，并控制将提高的写入电流。假设在下文的描述中对于面内记录系统放大高频模式。如此后将说明的，在正交记录系统中也能够获得相同的效果，其中放大低频范围中的写入电流。
下文提供根据本发明的一个实施例的硬盘驱动器(HDD)的常规结构的说明。图1是显示根据本发明的一个实施例的HDD的方框图。如图1中所示，HDD100具有在外壳110中的磁盘111、磁头112、电子臂(AE)113、主轴电机(SPM)114和音圈电机(VCM)115。此外，HDD100具有固定在外壳110外面的电路板120。电路板120设置有读/写信道(R/M信道)121、电机驱动器单元122、硬盘控制器(HDC)/MPU集成电路(此后为HDC/MPU)123和作为存储器的一个实例的RAM124。
由HDC/MPU123接收来自于外部主机的写入数据并经由R/W信道121和AE113由磁头112将其写入到磁盘111。此外，通过磁头112读出在磁盘111中存储的写入数据并经由AE113和R/W信道121从HDC/MPU123输出到外部主机。
说明HDD的每个部分。磁盘111固定到SPM114的旋转轴。通过电机驱动器单元122驱动SPM114，以使磁盘111以预定速度旋转。磁盘111在其两个侧面上具有数据记录表面。提供与每个记录表面相关的磁头112。每个磁头112被固定到其固定于托架(carriage)(图中未示出)的滑块(slider)(图中未示出)。托架被固定到VCM115，并且VCM115枢转滑块和磁头。
典型地，磁头112具有其上一体形成的写磁头和读磁头。写磁头根据写入到磁盘111中的写入数据将电信号转换为磁场。读磁头将来自磁盘111的磁场转换为电信号。应当注意，可以容纳一个或多个磁盘111，并且在磁盘111的任何一侧上或两侧面上可以形成记录表面。
下面，描述每个电路部分。AE113从多个磁头112中选择一个磁头112用于数据访问。在AE113中以固定增益放大由所选择的磁头112读出的读出信号并将其传送到R/W信道121。此外，通过AE113将来自于R/W信道121的写入信号传送到所选择的磁头112。具体地，在本实施例中，从从R/W信道中传送的写入信号中检测要放大的高频模式。通过使用在AE113中容纳的写入驱动器，通过专门放大所检测的写入信号的高频模式，产生提供到写磁头的写入电流。这样就能够改善重写特性，同时能够抑制因ATI导致的影响。下面，将进行详细描述。
R/W信道121对从主机中获得的数据执行写入处理。在写入处理中，R/W信道121编码调制从HDC/MPU123提供的写入数据，进一步将编码调制的写入数据转换为写入信号(电流)，用于将其提供给AE113。此外，当将数据提供给主机时，R/W信道121就执行读出处理。
在读出处理中，R/W信道121将从AE113提供的读出信号放大为移动幅度电平，从所获得的读出信号中提取数据并解码该数据。读出数据包含用户数据和伺服数据。将已解码的读出数据提供给HDC/MPU123。
HDC/MPU123是一种其中集成了MPU和HDC的单芯片电路。MPU根据加载到RAM124中的微码操作，执行HDD100的常规控制，包括对于磁头112的定位控制、接口控制和缺陷(defect)管理，并执行数据处理所需的处理。当启动HDD100时，不仅将要在MPU上运行的微码而且用于控制所需的数据和数据处理都会从磁盘111或ROM(图中未示出)被加载到RAM124。
HDC/MPU123具有在主机和HDC/MPU123之间设置的接口功能，以接收用户数据、诸如从主机传送的读和写入命令的命令。将所接收的用户数据传送给R/W信道121。此外，HDC/MPU123通过R/W信道121从磁盘中获取读出数据并将此读出数据传送给主机51。而且，HDC/MPU123在从主机获得或从磁盘111中读出的用户数据中执行ECC(错误校正编码)处理。本实施例的HDD100通过串行或并行通信将数据(包含命令、用户数据和控制数据)传送给主机51(原文为25)并从主机51中接收数据(包含命令、用户数据和控制数据)。
通过R/W信道121读出的数据包含伺服数据以及用户数据。HDC/MPU123通过使用伺服数据执行磁头112的定位控制。HDC/MPU123将控制数据输出到电机驱动器单元122。电机驱动器单元122根据控制信号将驱动电流提供给VCM115。此外，HDC/MPU123通过使用伺服数据控制数据读/写处理。
在磁盘111的记录表面之上形成多个中央磁道(tracks)，每个磁道具有沿着径向上的确定宽度。根据磁盘111的径向上的位置，这些磁道就分组为多个区。对于每个区，设置每个磁道的部分的数量。可以通过对每个区设置记录频率来提升记录密度。
图2示出了在区域和对应频率之间的关系的一个实例。在图2的实例中，在磁盘111上设置16个区。频率朝向最外侧区域增加。在图2的实例中，在外侧区域之上而不是在区域4之上使用高于250MHz的频率。
图3是显示写入电流的放大系数如何依赖于频率的曲线图。在图3中，实例1和2示出了两个磁头的写入电流的曲线。AE通过从R/W信道提供两种类型的具有不同极性的信号来控制在写磁头中流动的电流的方向。当电流在写磁头中流动时，由此电流引起的磁场就会在磁极中产生磁通量。由于来自于面对磁盘的磁隙的泄漏磁场(来自于磁头的记录磁场)，磁盘上的记录磁化层基于此信号在一定方向上进行磁化。这样就能够将数据写入到磁盘111。在本实施例中，在写磁头中流动的电流方向确定正向写入电流或负向写入电流。
在任何记录频率处，要求HDD不仅提供良好重写特性而且产生足以使磁盘上的磁化层的磁化强度饱和的记录磁场。在图2所示的实例中，假设特定频率范围为100～300MHz。要求写入电流不会降低到一定电流值之下(此后，表示为电力值I0)。电流值I0是从写磁头产生足够高以便提供良好记录特性的磁场的最小值。在图3中所示的实例1的情况下，如果写入电流值I0为±60mA，那么当特定频率范围为f1～f3时就不会存在问题。类似地，在实例2的情况下，当特定频率范围为f1～f2时也不会存在问题。
为了提高高频范围中的重写特性，优选增加写入电流。然而，从ATI的观点出发，必须尽可能减少写入电流。因此，在本实施例中，仅仅放大使重写特性恶化的高频范围中的写入电流。如果要记录的模式长度从1L～9L之间改变，那么就会出现许多情况，即当写入最短的模式长度1L或诸如第二最短模式长度2L的短模式长度时所使用的频率范围就会导致重写特性恶化。因此，在以下的说明书中假设要放大的高频范围包含记录1L和2L模式的频率。将要放大的电流值表示为ΔI。只有记录1L模式的频率范围可以被作为幅值对象(be targeted for)。如果必要，可以设置适用于幅值对象的频率。
在图4和5中，仅仅放大高频范围内的写入电流。如果记录1L和2L模式的频率为范围从260～280MHz的F1，如图4和5中所示，那么就仅仅放大频率范围F1中的写入电流。就是说，只有当频率处于频率范围F1内时，写入电流就增加至I0+ΔI。在其它频率处，写入电流值就维持在I0值。这样就改善了对应于具有短模式长度的数据的高频范围中的重写特性，同时使因ATI导致的记录特性恶化最小。
放大在高频范围下的写入电流提供如下所述的另一种效果。如上所述，写磁头(薄膜元件)中的写入电流会随着频率增加被进一步阻碍。因此，写入电流就会下降至I0之下，如图3的实例2中所示，其中当频率高于f2时，写入电流小于I0。如果磁头放大器的特定操作频率范围处于f1～f2的频率范围，那么如上所述就不会存在问题。然而，如果特定操作频率范围包含大于f2的频率范围，在此频率处写入电流开始减少，那么对于写入磁头就不是一直可能产生足够高以执行常规记录的磁场。例如，在特定频率范围之内的写入电流下，如果写入电流低于在其处可以产生充足磁场的I0，写磁头被认为被损坏。在此情况下，就必须替换含有写磁头的装备。
在图6中，在高频范围F2中，写入电流下降至I0之下。如果特定操作频率范围处于包含高频范围F2的f1～f3，那么在频率范围F2中放大写入电流直至它达到电流值I0。这样就允许写磁头在特定操作频率范围上产生足够高的磁场。如图7中所示，通过将写入电流放大至大于I0的电流值，也能够改善高频范围F2中的重写特性。此外，在制造过程期间，可以检测其中写入电流值低于I0的频率范围并将此频率范围中的写入电流值放大至足够的数值。而且，如图4和5中所示，还能够提高其中重写特性恶化的特定频率范围的放大系数。如图6和7中所示，当写入电流值为其符合规格的I0时，就不用放大低频范围中的写入电流。因此，就能够不用额外增加写入电流来使因ATI导致的影响最小化。
在图8中，从写入模式的方面说明了写入电流的上述放大系数。图8示出了写入电流如何依赖于每个写入模式长度。在图8的实例中，写入模式的长度从最短模式长度1L改变为最长模式长度9L。记录频率对应于模式长度。随着模式长度缩短时记录频率增加。例如，可以通过重写首先用1L模式写入的9L模式来判断重写特性。由于利用诸如1L和2L模式的短模式进行重写在重写特性方面通常是不利的。在本实施例中，只有当使用记录1L和2L模式的记录频率范围时，才将写入电流值设置为60mA。在其它频率下，将写入电流值设置为40mA。根据上述图解，最小的写入电流值I0为40mA，并且电流增加ΔI为20mA。
如果高频范围中的写入电流减少，如图6中所示，那么对于记录3L和更长模式的频率范围，将作为放大系数目标的写入电流设置为60mA；并且对于记录1L和2L模式的频率范围，将作为放大系数目标的写入电流设置为大于60mA的数值。很显然，只有在记录其使重写特性恶化的1L模式长度的数据的频率下，才可以将写入电流设置为60mA。
将描述在写入电流和NLTS(非线性转换移位)之间的关系。NLTS主要是因来自于预先转换的去磁磁场产生的随后转换的位置的非线性移位。如图6中所示，当高频范围中的写入电流值降低时，NLTS就会减少。为了在高频范围中提供基本上与在低频范围中相同的写入补偿，就必须增加高频范围中的写入电流，从而在整个频率范围上使NLTS均匀。
就是说，如果高频范围中的写入电流或记录具有短模式长度的数据的写入电流由于某些原因降低时，如图9或10中所示，通过将写入电流值放大至其符合规格的能够获得精确的写入补偿的I0，在整个频率范围上NLTS是均匀的。
以下将描述NLTS降低的原因。图11是用于解释NLTS的曲线图。图12(a)是显示如果写入电流非常大时NLTS降低的情况的曲线图，并且图12(b)是显示通过放大写入电流来调整NLTS的情况的示意图。在图11和图12中，水平轴表示其中写入信号的方向，同时垂直轴表示介质中的磁场的大小。
例如为了在位置x0处写入转换，从写磁头就会产生一个来自于磁头Hhead(x)的磁场。它的剖面(值)达到磁场Hc，其需要仅仅在位置x0处产生一个转换。在介质中，存在去磁磁场Hdemag(x)，其来自于最近的转换点A。当位置x0更加靠近转换点A时，Hdemag(x)在此方向上起作用以便于在位置x0处进行写入转换。就是说，在介质中存在Hhead(x)和Hdemag(x)，并且转换x0朝向转换点A位移NLTSΔ。
NLTSΔ近似等于
Hdemag(x0)/(dHhead(x0)/dx|x＝x0)
就是说，更早地写入转换，时段对应于NLTSΔ。如上所述，NLTS是在位置处写入转换的一个现象，当试图在位置x0处执行写入转换时，就会从位置x0非线性地位移NLTSΔ。
如果从写磁头产生更强的磁场而不改变磁场Hhead的峰值位置，那么就如图12(a)中所示，NLTSΔ增加大约α。另一方面，例如，如果AE的频率特性较差，那么由于Hhead值(图12(b)中的虚线)小于正常值，就会减少NLTSΔ。因此，就能够使NLTS变为负值，就是说，就会在比x0更后面地写入转换。在此情况下，如图12(b)中所示，就会提高在高频范围下的写入电流，以至使NLTS增加α′。结果，NLTSΔ就会变成基本上与低频范围中相同的值。这样就能够在整个频率范围上使NLTS保持均匀。
就是说，提高高频范围中的写入电流，就能够改善重写特性、同时使因ATI导致的影响最小。而且，当写入电流值减少至在其处高频范围中的特定幅度不被满足的数值时，可以恢复该写入电流值。这样就防止了高频范围中的NLTS值变小，从而保持与低频范围中基本相同的NLTS，导致可以获得精确的写入补偿。
以下将提供电路结构的详细说明，以便如上所述地放大高频范围中的写入电流。图13示出了在本实施例中的写入电流供应部分的第一具体实例。如图13中所示，实例1中的AE113具有写入驱动器A202和写入驱动器B203。
写入驱动器A202是常规的写入驱动器，其产生具有I0电流值的写入电流IA并将其提供给写磁头112a。写入电流IA的极性基于从R/W信道121传送的二进制写入信号V1而改变。此外，在本具体实例中，提供高频模式提取电路201作为用于提取特定频率信号的电路。高频模式提取电路201从写入信号V1中检测高频模式并从中提取高频模式。例如，高频模式提取电路201检测其对应于1L和2L模式(高频模式)的写入信号，通过示窗W提取部分写入信号，并将其提供给写入驱动器B203。写入驱动器B203从提取的高频模式中产生包含电流增量ΔI(参见图5)的写入电流IB，以便专用于放大高频模式。
来自于写入驱动器A202的写入电流和来自于写入驱动器B203的写入电流被提供给磁头112的写磁头112a。通过对两个写入电流添加写入电流IW将数据写入磁盘。当记录1L和2L模式时，写入电流IW的数值为I0+ΔI；并且当记录其它帧面时写入电流IW的数值就为I0。可选择地，可以将写入驱动器B203的输出提供给写入驱动器A202，以对其添加写入电流IA和IB。可以设置产生写入电流同时控制写入电流的产生时间的分离的加法器。在第一具体实例中，R/W信道121的写入信道、高频模式提取电路201、写入驱动器A202和写入驱动器B203构成写入电流供应部分，其产生要记录到磁盘的写入信号V1并基于写入信号V1产生对应于要记录到磁盘的数据长度的频率处的写入电流IW。
根据此具体实例，高频模式提取电路201检测其中将放大写入电流的频率范围。写入驱动器B203单独产生用于放大的电流IB并将电流IB添加到电流IA，使得可以产生其中在特定频率范围处放大写入电流值的写入电流。
下文将描述另一个具体实例。图14示出了在本实施例中的写入电流供应部分的第二具体实例。在如图14中所示的第二实例中，在R/W信道121和写入驱动器212之间设置高频模式检测电路211，并使用其作为检测特定频率范围的电路。高频模式检测电路211检测来自于由R/W信道121产生的写入信号V1的1L和2L模式。高频模式检测电路211提供在其处检测1L或2L模式的时钟以及写入信号V1。当写入驱动器212产生具有根据二进制写入信号V1的数值确定其极性的I0值的写入电流，如果提供1L/2L模式检测时钟，那么它就将写入电流增加至I0+ΔI。因此，当记录1L和2L模式时，从写入驱动器212输出的写入电流IW就从正常值I0被放大至I0+ΔI。
图15示出了在本实施例中的写入电流供应部分的第三具体实例。如图1 5中所示，该第三实例在写入驱动器221和写入磁头112a之间设置高频模式放大电路222，作为放大特定频率范围的电路。写入驱动器221产生具有I0值且具有按照与图13中所示的写入驱动器A203相同的方式由R/W信道121产生的写入信号而切换的极性的写入电流IA。
只有当记录高频1L和2L模式时，由写入驱动器221产生的写入电流IA才通过高频模式放大电路222被放大至I0+ΔI。从高频模式放大电路222输出的写入电流I3被提供给写入磁头112a，从而将数据写入磁盘。
因此，从R/W信道121输出的写入信号V1产生写入电流。当产生写入电流或在产生了写入电流之后，可以执行检测高频模式和放大用于高频模式的写入电流。
在根据本实施例的面内记录系统中，通过放大高频范围中的写入电流以记录其使重写特性恶化的1L和2L模式，就能够改善重写特性。这样也能够确保写磁头的可靠性，因为在写磁头中流动的可靠写入电流可被确保，并且写磁头甚至可以当频率处于导致有效写入电流降低的这种高频范围中时也产生用于记录的足够强的磁场。而且，由于仅仅放大特定频率范围中的写入电流，并且不放大记录其中可正常获得重写特性的相对长的模式长度的低频范围中的写入电流，因此与在整个频率范围上放大写入电流的系统相比，可以抑制因ATI导致的影响。
对于本实施例，通过使用面内记录HDD作为一个实例，已经进行了上述说明。使用正交记录系统，也能够通过放大特定频率范围中的写入电流来改善重写特性。
在正交磁记录系统中，改写垂直于磁盘表面的方向上的磁化强度。与面内记录系统相反，由于磁盘上的磁化层被垂直磁化，因此正交磁记录系统能够提供更高记录密度的更加稳定的剩余磁化强度。就是说，由于当记录长的模式长度时重写特性降低，放大低频范围中的写入电流。在低频范围中，写入电流倾向于下降。由于仅仅在低频范围中将写入电流放大至特定水平，因此就能够使ATI导致的影响最小化，而不过分放大其它频率范围中的写入电流。
图16和17是用于解释在正交记录系统中如何放大写入电流的示意图。如图16中所示，如果特定频率范围为2～300MHz，那么当频率处于例如20～100MHz的低频范围中时就放大写入电流。如图17中所示，只有当频率处于低频范围(原文英文为rage)F3中时，才将写入电流从I0放大至I0+ΔI。这里，I0是写入磁头产生足够高的磁场以便在磁化层中导致足够饱和磁化强度所需的最小电流值。
图18示出了在正交记录系统中的写入电流和模式长度之间的关系。与面内记录系统类似，写入电流的频率随着模式长度变长而降低。在正交记录系统中，当记录9L和8L模式时，重写特性倾向于恶化。因此，当频率处于对应于9L和8L模式的低频范围中时就放大写入电流。假设此低频范围为例如图16中的20～100MHz范围或图17中的频率范围F3。仅仅对于这些9L和8L模式才将写入电流设置为60mA，并且对于7L和更短的模式将写入电流设置为40mA。这种选择性的放大就能够改善重写特性，同时还能够使因ATI导致的影响最小化。此外，只可以只对于最长的9L模式放大写入电流。
在正交记录系统中，可以通过与如上所述的第一至第三具体实例之一的相同方法获得这种写入电流的选择性的放大。为了此目的，将图13中所示的高频模式提取电路201修改为检测并提取低频模式的低频模式提取电路。类似地，将图14中所示的高频模式提取电路211修改为检测低频模式的低频模式提取电路。将图15中所示的高频模式放大电路修改为只有当记录低频模式时才放大写入电流的低频模式放大电路。

Claims (18)

1.一种磁盘驱动器，包括：
写入电流供应部分，用于产生将记录到磁盘的写入信号并根据该写入信号产生写入电流；以及
写磁头，用于基于该写入电流将数据记录到该磁盘，
其中该写入电流供应部分产生依赖于数据长度的该写入信号的频率范围中的该写入电流，并且只有在该写入信号的特定频率范围中的部分写入电流才被放大并被提供给该写磁头。
2.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中
该写入电流供应部分包括：
写入信道，用于产生将要记录到该磁盘的该写入信号；
第一写入驱动器，用于基于由该写入信道产生的该写入信号来产生第一写入电流；
特定频率信号部分提取电路，其用于从由该写入信道产生的该写入信号中提取该特定频率范围中的信号；
第二写入驱动器，用于基于由该特定频率信号部分提取电路所提取的该特定频率范围中的该信号来产生第二写入电流；
其中该写磁头基于该第一写入电流和该第二写入电流将数据记录到该磁盘。
3.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中
该写入电流供应部分包括：
写入信道，用于产生将要记录到磁盘的写入信号；
特定频率信号部分检测电路，其用于从由该写入信道产生的该写入信号中检测出该特定频率范围中的信号；以及
写入驱动器，用于产生该写入电流，其中基于该写入信号和由该特定频率信号部分检测电路所检测的结果，只放大该写入信号的特定频率范围中的部分写入电流。
4.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中
该写入电流供应部分包括：
写入信道，用于产生将要记录到磁盘的写入信号；
写入驱动器，用于基于由该写入信道产生的该写入信号来产生第一写入电流；以及
特定频率信号部分放大电路，用于通过放大仅仅由该写入驱动器产生的该写入信号的特定频率范围中的该第一写入电流，产生第二写入电流；
其中该写磁头根据该第二写入电流将数据记录到该磁盘。
5.根据权利要求1至4任意一项中的磁盘驱动器，其中
该特定频率范围包含将具有最短数据长度的数据记录到该磁盘的频率。
6.根据权利要求1至4任意一项中的磁盘驱动器，其中
该写入电流供应部分放大依赖于该数据长度的频率之内的高频范围中的写入电流。
7.根据权利要求1至4任意一项中的磁盘驱动器，其中
该特定频率范围包含将具有最长数据长度的数据记录到该磁盘的频率。
8.根据权利要求1至4任意一项中的磁盘驱动器，其中
该写入电流供应部分放大依赖于该数据长度的频率之内的低频范围中的写入电流。
9.根据权利要求1、5或6任意一项中的磁盘驱动器，其中
该写磁头是平面内记录写磁头。
10.根据权利要求1、7或8任意一项中的磁盘驱动器，其中
该写磁头是正交记录写磁头。
11.一种磁盘驱动器，包括：
写入电流供应部分，其用于产生将要记录到磁盘的写入信号并基于该写入信号产生写入电流；以及
正交记录写磁头，用于基于该写入电流将数据记录到该磁盘，
其中该写入电流供应部分产生依赖于数据长度的该写入信号的频率范围中的写入电流，并且只有低频范围中的部分写入电流才被放大并被供应给该写磁头。
12.根据权利要求11的磁盘驱动器，其中
该写入电流供应部分包括：
写入信道，用于产生将要记录到磁盘的写入信号；
第一写入驱动器，用于基于由该写入信道产生的该写入信号来产生第一写入电流；
低频信号部分提取电路，其用于从由该写入信道所产生的该写入信号中提取低频范围中的信号；以及
第二写入驱动器，用于基于通过该低频信号部分提取电路所提取的该低频范围中的该信号来产生第二写入电流；
其中该正交记录写磁头基于该第一写入电流和该第二写入电流将数据记录到该磁盘。
13.根据权利要求11的磁盘驱动器，其中
该写入电流供应部分包括：
写入信道，用于产生将要记录到该磁盘的写入信号；
低频信号部分检测电路，其用于从由该写入信道所产生的该写入信号中检测出低频范围中的信号；以及
写入驱动器，用于产生写入电流，其中基于该写入信号和由该低频率信号部分检测电路所检测的结果只放大该低频率范围中的部分写入电流。
14.根据权利要求11的磁盘驱动器，其中
该写入电流供应部分包括：
写入信道，用于产生将要记录到磁盘的写入信号；
写入驱动器，用于基于由该写入信道所产生的该写入信号来产生第一写入电流；以及
低频信号部分放大电路，用于通过仅仅放大由该写入驱动器所产生的特定频率范围中的该第一写入电流，产生第二写入电流；
其中该正交记录写磁头基于该第二写入电流将数据记录到该磁盘。
15.一种用于磁盘驱动器的控制方法，包括：
写入电流供应部分，用于产生将要记录到磁盘的写入信号并基于该写入信号产生写入电流；以及
写磁头，其用于基于该写入电流将数据记录到该磁盘；该控制方法包括以下步骤：
产生写入电流，其中只在该写入信号的特定频率范围中的部分写入电流才被放大；以及
基于该写入电流使该写入磁头将数据记录到磁盘。
16.根据权利要求15的用于磁盘驱动器的控制方法，包括以下步骤：
产生将要记录到磁盘的写入信号；
基于该写入信号产生第一写入电流；
从写入信号中提取特定频率范围中的信号；
基于该特定频率范围中的该提取信号产生第二写入电流；以及
基于该第一写入电流和该第二写入电流使该写磁头将数据记录到磁盘。
17.根据权利要求15的用于磁盘驱动器的控制方法，其中由下列步骤产生写入电流，其中只有在该写入信号的特定频率范围中的部分该写入电流才被放大：
产生将要记录到磁盘的写入信号；
从由该写入信道所产生的该写入信号中检测出特定频率范围中的信号；以及
产生该写入电流，基于该写入电流和在该检测步骤中所检测的结果，只有在该写入信号的特定频率范围中的该部分写入电流部分才被放大。
18.根据权利要求15的磁盘驱动器控制方法，包括以下步骤：
产生将要记录到磁盘的写入信号；
基于该写入信号产生第一写入电流；
通过仅仅放大该特定频率范围中的该第一写入电流来产生第二写入电流；以及
基于该第二写入电流，使该写磁头将数据记录到该磁盘。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100924696B1 (ko) * 2007-07-05 2009-11-03 삼성전자주식회사 하드디스크 드라이브의 기록밀도 향상방법 및 그 제어장치
US8094403B2 (en) * 2009-05-04 2012-01-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Correcting errors in position of an HDD write-head
KR20150022241A (ko) * 2013-08-22 2015-03-04 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 메모리 장치
US8792197B1 (en) 2013-09-20 2014-07-29 Lsi Corporation Storage device with driver controller providing pattern-dependent write functionality
US9275656B1 (en) * 2015-07-20 2016-03-01 HGST Netherlands B.V. Disk drive with channel and preamp with dynamic write-current control for write head
US9754610B2 (en) * 2015-12-21 2017-09-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Magnetic recording system with ternary pattern dependent write signaling
US9715887B2 (en) * 2015-12-28 2017-07-25 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Magnetic recording system using pattern dependent writer having register pages for storing write currents

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4967289A (en) * 1987-09-30 1990-10-30 Sony Corporation PCM signal recording apparatus
US5396391A (en) * 1990-12-12 1995-03-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic recording system providing a magnetic head having opposite sides for applying different magnetic field strengths to a magnetic recording medium
JP3283389B2 (ja) * 1994-11-24 2002-05-20 富士通株式会社 磁気記録回路
EP0959468A1 (en) * 1998-05-19 1999-11-24 Hewlett-Packard Company Double pulse write driver
US6201653B1 (en) * 1998-06-12 2001-03-13 International Business Machines Corporation By-pass write drivers for high-performance data recording
JP3665221B2 (ja) * 1999-03-18 2005-06-29 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 面内磁気記録媒体及び磁気記憶装置
JP3978091B2 (ja) * 2002-06-24 2007-09-19 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ オーバーシュート電流位相／振幅制御機構を備えた磁気記録装置、制御回路および制御方法
US6813110B2 (en) * 2002-08-15 2004-11-02 Agere Systems Inc. Disk drive writer with capacitive boost
JP2004326972A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Toshiba Corp 垂直記録用磁気ヘッド及び磁気ディスク装置
JP2005078748A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Toshiba Corp ディスク記憶装置及び記録電流制御方法
US7289295B2 (en) * 2004-05-12 2007-10-30 Headway Technologies, Inc. Return pole field reduction for perpendicular write head

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