DE69323583T2

DE69323583T2 - Magnetplatteneinheit

Info

Publication number: DE69323583T2
Application number: DE69323583T
Authority: DE
Inventors: Takehisa Ishida
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1999-09-23
Anticipated expiration: 2013-10-01
Also published as: JPH06111502A; EP0590676B1; EP0590676A3; DE69323583D1; US5590009A; EP0590676A2

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Magnetplatteneinheit. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Magnetplatteneinheit mit einem Magnetaufzeichnungsmedium mit einer Stufe zwischen einem Aufzeichnungsbereich und einem Nichtaufzeichnungsbereich.

Hintergrund

Eine Magnetplatteneinheit, die eine Magnetplatte verwendet, ist gewöhnlich bekannt. Die Magnetplatte, die eine flexible Platte oder eine harte Platte sein kann, wird in die Einheit zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Informationssignalen auf einer gleichmäßigen Magnetschicht, die auf der Magnetplatte ausgebildet ist, geladen. Aufzeichnen und Wiedergabe erfolgen mit einem Magnetkopf, der einen Teil der Magnetplatteneinheit bildet. Der Magnetkopf ist durch einen Sektorservomodus positioniert, um eine Spureinstellung auszuführen.
Fig. 13A veranschaulicht den Sektorservomodus bezüglich einer Magnetplatte 101, die in Drehung durch den sogenannten CAV-(konstante Winkelgeschwindigkeit-)Modus gesteuert ist. Jeder Sektorbereich als eine Einheit zum Datenaufzeichnen ist räumlich in einen Servobereich Zs und einen Datenbereich Zd unterteilt. Der Servobereich Zs ist gewöhnlich an der Spitze des Sektorbereiches angeordnet.
Der Servobereich Zs hat ein Servomuster Ps, das in einem Zickzack-Muster bezüglich der Mitte der Spur angeordnet ist, wie dies in Fig. 13B gezeigt ist. In diesem Beispiel sind zwei Servomuster Ps1 und Ps2 in dem Zickzack-Muster in jedem Sektor angeordnet. Jedes der Servomuster Ps1 und Ps2 hat eine größere Breite Ts (Breite ist immer als die Richtung des Durchmessers der Platte definiert) als die Breite Tw eines Aufzeichnungsspurmusters Pw in dem Datenbereich Zd. Somit wird ein Servomuster für zwei benachbarte Spuren verwendet. Ein gedehntes Diagramm von jedem der beiden Servomuster Ps1 und Ps2 ist in Fig. 13B gezeigt. Eine Magnetdomäne mit beiden Magnetisierungsrichtungen wird als eine Einheit verwendet. Die Magnetdomänen sind in der Richtung der Spur magnetisiert. Die Magnetauslesebreite Wr eines Magnetkopfes H ist so eingestellt, daß sie im wesentlichen die gleiche wie die Breite Tw des Aufzeichnungsspurmusters Pw ist. Demgemäß ist die Magnetauslesebreite Wr kleiner als die Breite Ts der Servomuster Ps1 und Ps2.
Im folgenden wird eine Positionsersteuerung des Magnetkopfes H aufgrund der zwei Servomuster Ps1 und Ps2 in einem Sektor erläutert. Wenn der Magnetkopf H der dritten Spur von links folgt und etwas zu der linken Seite der Mitte der dritten Spur positioniert ist, wie dies in Fig. 13B gezeigt ist, ist ein Ausgangspegel S1 eines Wiedergabesignales, das das erste Servomuster Ps1 passiert, kleiner als ein Ausgangspegel S2 des Wiedergabesignales, das das zweite Servomuster Ps2 passiert. Die relativen Ausgangspegel sind in Fig. 14 gezeigt. Diese Erscheinung wird durch die Tatsache verursacht, daß ein Transitbereich eines Spaltes in dem Magnetkopf H größer in dem zweiten Servomuster Ps2 ist. Durch Vergleichen der Ausgangspegel S1 und S2 des Wiederga besignales kann bestimmt werden, wie weit die Position des Magnetkopfes von der Mitte der Spur verschoben ist.
Insbesondere wird das erste Wiedergabesignal S1 erzeugt, wenn der Kopf durch das erste Servomusters Ps1 verläuft bzw. passiert. Dieses Signal ist für eine vorbestimmte Zeitdauer durch eine Verzögerungsschaltung verzögert. Die verzögerte Version des Signales S1 wird mit dem zweiten Wiedergabesignal S2 verglichen, das erzeugt wird, wenn der Kopf durch das zweite Servomuster Ps2 passiert bzw. verläuft. Die beiden Signale werden durch einen Differenzverstärker verglichen. Der Ausgang des Differenzverstärkers erzeugt ein Spurfehlersignal St, das verwendet werden kann, um die Position des Magnetkopfes H zu bestimmen. Das Spurfehlersignal St wird zu einer Servoschaltung zum Steuern des Magnetkopfes H gespeist. Eine Spurbetätigungseinheit ist mit der Servoschaltung verbunden und wird durch die Servoschaltung angesteuert. Somit wird die Position der Mitte des Magnetkopfes H eingestellt, um der Mitte der Spur zu folgen.
Der herkömmliche Magnetkopf 101 ist mit einem Schutzband zwischen Spuren versehen, um ein Übersprechen von der benachbarten Spur zu vermeiden. Folglich ist die Spurteilung Tp des Magnetkopfes größer als die Breite des Magnetkopfes H (die Magnetauslesebreite Wr oder die Magnetschreibbreite Ww) in der herkömmlichen Magnetplatteneinheit. Im allgemeinen sind das Verhältnis Wr/Tp der Magnetauslesebreite Wr und der Spurteilung Tp und das Verhältnis Ww/Tp der Magnetschreibbreite Ww und der Spurteilung Tp nicht mehr als etwa 0,8 zum Sichern eines guten S/N (Rauschabstandes) in der herkömmlichen Magnetplatteneinheit.
Die Ausgangskennlinien des Spurfehlersignales St werden anhand der Fig. 15 in dem Fall des Magnetkopfes H erläutert, der einer beliebigen Position längs der Mitte der Spur folgt. Die Ordinatenachse stellt den Ausgangspegel des Spurfehlersignals St von dem Differenzverstärker dar, und die Abszissenachse stellt die Position des Magnetkopfes H längs der Richtung des Durchmessers der Magnetplatte dar. Wenn, wie aus dem Graph zu ersehen ist, der Magnetkopf H durch die Mitte der Spur Tc verläuft, hat der Ausgangspegel des Fehlersignales St den Wert 0. Der Ausgangspegel des Fehlersignales St verschiebt sich zu einem positiven oder einem negativen Pegel, wenn sich der Magnetkopf H von der Mitte der Spur Tc verschiebt. Jedoch sind das Verhältnis Wr/Tp und das Verhältnis Ww/Tp nicht mehr als etwa 0,8, und Wr ist kleiner als Ts in dem herkömmlichen Fall eingestellt. Daher geschieht es, daß der Magnetkopf H innerhalb einem der Servomuster Ps1 oder Ps2 einer Spur folgt. Das Fehlersignal St ist im wesentlichen konstant, wenn der Magnetkopf innerhalb einem der Muster Ps1 oder Ps2 einer Spur folgt. Das heißt, es gibt eine Totzone, in welcher sich der Pegel des Spurfehlersignales St trotz der Änderung der Position des Magnetkopfes H in dem herkömmlichen Fall nicht verändert. Diese Erscheinung tritt auch auf, wenn die Spurteilung Tp und die Breite Ts des Servomusters Ps1 oder Ps2 im wesentlichen die gleichen sind, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist. Somit wird eine Totzone in dem Signal erzeugt, was anzeigt, daß das Fehlersignal St im wesentlichen konstant ist zwischen dem Zustand, wenn ein Ende (das linke Ende in der Zeichnung) des Magnetkopfes H auf einem Ende (das linke Ende in der Zeichnung) des ersten Abtastservomusters Ts1 positioniert ist, und einem Zustand, in welchem das andere Ende (das rechte Ende in der Zeichnung) des Magnetkopfes H auf dem anderen Ende (das rechte Ende in der Zeichnung) des Abtastservomusters Ps1 positioniert ist.
Demgemäß kann die Position des Magnetkopfes H nicht richtig bestimmt werden, wenn der Magnetkopf auf der Totzone der Spur folgt. Dies verursacht das Problem, daß sich der Magnetkopf H nicht zu der richtigen Position (in der Richtung des Durchmessers) bewegt, wenn der Magnetkopf entweder Daten von der geforderten Adresse (Sektor) reproduziert oder Daten in die Adresse (Sektor) schreibt. Das heißt, eine Stufensprungoperation, eine Spursprungoperation und eine Suchoperation können nicht genau ausgeführt werden. Dies verursacht lange Verzögerungen beim Zugreifen auf Daten.
Wenn die Magnetauslesebreite Wr im wesentlichen die gleiche wie die Breite Ts des Servomusters ist und kleiner ist als die Spurteilung Tp, wie dies in Fig. 17A gezeigt ist, ist die Änderung des Signales klein, obwohl die Totzone verbessert ist, wie dies in Fig. 17B gezeigt ist. Wenn daher der Magnetkopf die Totzone passiert, wird der Servogewinn extrem klein, und der Magnetkopf ist nicht genau durch die Servoschaltung positioniert.
Somit ist es wünschenswert, die Totzone auszuschließen, um den Magnetkopf H genauer und rascher zu positionieren. Da zusätzlich die Beziehung zwischen der Magnetauslesebreite Wr, der Magnetschreibbreite Ww und der Breite Tw des Aufzeichnungsspurmusters Pw in der herkömmlichen Magnetplatteneinheit angenähert Wr = Ww = Tw beträgt, ist, wenn der Magnetkopf weg von der Spur von dem Aufzeichnungsspurmuster Pw selbst geringfügig zu der Zeit einer Wiedergabe ist, das Ausgangssignal niedriger als wenn der Kopf auf der Spur ist, wie dies in Fig. 18A gezeigt ist. Falls der Magnetkopf weg von der Spur zu der Zeit eines Aufzeichnens ist, bleibt ein Teil der zuvor aufgezeichneten Information zurück. Diese zurückbleibende Information wirkt als ein Rauschen zu der Zeit einer Wiedergabe. Somit wird das Überschreib-S/N (Rauschabstand) des Magnetkopfes herabgesetzt. Wenn die Magnetplatteneinheit vibriert, tritt das Problem eines Spurversetzens häufiger auf. Dies begrenzt die Umstände, unter denen die Magnetplatteneinheit verwendet werden kann.
Das zum Stand der Technik zählende Dokument JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, Bd. 69, Nr. 8, Teil IIA, 15. April 1991, Seiten 4724-4726, XP 000328142 LAMBERT S. E. u. a. "BEYOND DISCRETE TRACKS: OTHER ASPECTS OF PATTERNED MEDIA" offenbart eine Magnetplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei der eine Aufzeichnungsspurbreite kleiner als eine Magnetauslesebreite ist, d. h. es lehrt diskrete Spuren, die 4 um weit sind, im Zusammenhang mit einem 7 um weiten Lesekopf. Weiterhin ist angegeben, daß in einer derartigen Magnetplatte eine Servomusterbreite im wesentlichen gleich wirkend zu einer Spurteilung ist, obwohl ein klarer Hinweis auf eine derartige Beziehung nicht gegeben ist.
Weiterhin offenbaren die zum Stand der Technik zählenden Dokumente PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Bd. 014, Nr. 098 (P- 1011), 22. Februar 1990 & JP-A-01 302532 (TOA NENRYO KOGYO KK), 6. Dezember 1989 (D2) und PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Bd. 14, Nr. 183 (P-1035) [4126], 12. April 1990 & JP-A- 02 031323 (ASAHI GLASS CO., LTD.), 1. Februar 1990 (D3) Magnetplatten mit Rillen mit einer Tiefe von 0,05 bis 10 um (Dokument D2) oder 0,01 bis 10 um (Dokument D3) und einer Breite von 4 bis 50 um (Dokument D2) und 0,02 bis 50 um (Dokument D3). Die Teilung von derartigen Rillen beträgt 1 bis 100 um (Dokument D3).
Schließlich lehrt das zum Stand der Technik zählende Dokument VLSI AND COMPUTER PERIPHERALS, HAMBURG, 8.-12. Mai 1989, Seiten 1-12 bis 1-15, XP 000044090 SANDERS I. L. u. a. "DISCRETE TRACKS - POSSIBILITIES FOR HIGH-DENSITY MAGNETIC DISKS?", daß relativ weite Köpfe zum Schreiben und Lesen verwendet werden sollten, vorausgesetzt daß die Spuren ausreichend entfernt beabstandet sind, um eine Störung zu vermeiden, und daß Schreibköpfe etwas weiter als eine physikalische Spurbreite sein können.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Magnetplatteneinheit vorzusehen, bei der es möglich ist, den Magnetkopf rasch und genau zu positionieren.
Es ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, eine Magnetplatteneinheit vorzusehen, bei der es möglich ist, ein Aufzeichnen und eine Wiedergabe selbst dann, wenn die Magnetplatteneinheit vibriert, ohne übermäßige Verschlechterung des Rauschabstandes auszuführen.
Zur Lösung dieser Aufgaben sieht die vorliegende Erfindung eine Magnetplatteneinheit vor, wie diese in Patentanspruch 1 angegeben ist.
Die obigen und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden für den Fachmann nach Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der Erfindung offenbar.
Die Merkmale der Erfindung, von denen angenommen wird, daß sie neu sind, werden insbesondere in den beigefügten Patentansprüchen herausgestellt. Die Erfindung selbst kann jedoch hinsichtlich Organisation und Betriebsverfahren zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen hiervon am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung im Zusammenhang mit der begleitenden Zeichnung verstanden werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine Anordnung einer Magnetplatte zeigt, die in einer Magnetplatteneinheit der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Fig. 1 besteht aus Fig. 1A, die ein Spurformat hiervon zeigt, und Fig. 1B, die ein Servomuster und eine Musteranordnung in der Nähe des Servomusters zeigt.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von wesentlichen Teilen der in der Magnetplatteneinheit der vorliegenden Erfindung verwendeten Magnetplatte zeigt. Fig. 2 besteht aus Fig. 2A, die eine Draufsicht ist, die das Servomuster und die Musteranordnung in der Nähe hiervon zeigt, und aus Fig. 2B, die eine Schnittdarstellung längs einer Linie A-A, gezeigt in Fig. 2A, ist.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das eine andere Anordnung von wesentlichen Teilen der Magnetplatte zeigt, die in der Magnetplatteneinheit der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Fig. 3 besteht aus Fig. 3A, die eine Draufsicht ist, die das Servomuster und die Musteranordnung in der Nähe hiervon zeigt, und aus Fig. 3B, die eine Schnittdarstellung längs einer in Fig. 3A gezeigten Linie B-B ist.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das einen Magnetisierungszustand von wesentlichen Teilen der Magnetplatte entsprechend Fig. 2 zeigt. Fig. 4 umfaßt Fig. 4A und 4B. Fig. 4A ist eine Draufsicht, die das Servomuster und die Musteranordnung in der Nähe hiervon zeigt. Fig. 4B ist eine Schnittdarstellung längs einer in Fig. 4A gezeigten Linie C-C.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das einen Magnetisierungszustand von wesentlichen Teilen der Magnetplatte entsprechend Fig. 3 zeigt. Fig. 5 besteht aus Fig. 5A und 5B. Fig. 5A ist eine Draufsicht, die das Servomuster und die Musteranordnung in der Nähe hiervon zeigt. Fig. 5B ist eine Schnittdarstellung längs einer in Fig. 5A gezeigten Linie D-D.
Fig. 6, die aus Fig. 6A und 6B besteht, zeigt den Magnetkopf, der einer beliebigen Position auf der Magnetplatte folgt, die in der Magnetplatteneinheit der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Fig. 6A ist eine Draufsicht hiervon, und eine Fig. 6B ist ein Wellenformdiagramm, das ein Erfassungs- bzw. Detektionssignal von dem Magnetkopf zeigt.
Fig. 7, die aus Fig. 7A und 7B besteht, zeigt den Magnetkopf, der einer beliebigen Position auf der Magnetplatte folgt, die in der Magnetplatteneinheit der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Fig. 7A ist eine Draufsicht hiervon, und Fig. 7B ist ein Wellenformdiagramm, das eine Änderung in einem Ausgangspegel eines Spurfehlersignales entsprechend einer Änderung in der Position des Magnetkopfes längs eines Durchmessers der Magnetplatte zeigt.
Fig. 8 zeigt einen erlaubten Bereich einer Spurversetzung des Magnetkopfes der Magnetplatteneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 8 besteht aus Fig. 8A, die den Bereich zu der Zeit einer Wiedergabe zeigt, und Fig. 8B, die den Bereich zu der Zeit eines Aufzeichnens zeigt.
Fig. 9 zeigt ein Verfahren zum Messen einer Magnetauslesebreite des Magnetkopfes der Magnetplatteneinheit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt ein Verfahren zum Messen einer Magnetschreibbreite des Magnetkopfes der Magnetplatteneinheit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Magnetplatteneinheit, bei dem ein Parameter n, der mit einer ganzen Zahl gemäß einem Servomuster multipliziert ist, auf n = 1 eingestellt ist. Fig. 11 besteht aus Fig. 11A, die eine Draufsicht hiervon ist, und Fig. 11B, die ein Wellenformdiagramm ist, das die Änderung im Ausgangspegel des Spurfehlersignales entsprechend der Änderung in der Position des Magnetkopfes längs eines Durchmessers der Magnetplatte zeigt.
Fig. 12 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Magnetplatteneinheit, bei dem der Parameter n, der mit einer ganzen Zahl gemäß einem Servomuster multipliziert ist, auf n = 2 eingestellt ist. Fig. 12 besteht aus Fig. 12A und Fig. 12B. Fig. 12A ist eine Draufsicht hiervon, und Fig. 12B ist ein Wellenformdiagramm, das die Änderung im Ausgangspegel des Spurfehlersignales entsprechend der Änderung in der Position des Magnetkopfes längs eines Durchmessers der Magnetplatte zeigt.
Fig. 13 zeigt eine Anordnung einer Magnetplatte, die in einer Magnetplatteneinheit gemäß einem herkömmlichen Beispiel verwendet wird. Fig. 13 besteht aus Fig. 13A, die ein Spurformat hiervon zeigt, und Fig. 13B, die ein Servomuster und eine Musteranordnung in der Nähe hiervon zeigt.
Fig. 14 ist ein Wellenformdiagramm, das ein Erfassungs- bzw. Detektionssignal von einem Magnetkopf zu der Zeit zeigt, wenn der Magnetkopf einer beliebigen Position auf der Magnetplatte folgt, welche in der Magnetplatteneinheit gemäß dem herkömmlichen Beispiel verwendet wird.
Fig. 15 ist ein Wellenformdiagramm, das eine Änderung im Ausgangspegel des Spurfehlersignales entsprechend einer Änderung in der Position des Magnetkopfes längs des Durchmessers der Magnetplatte gemäß dem herkömmlichen Beispiel zeigt.
Fig. 16, die aus Fig. 16A und Fig. 16B besteht, zeigt den Magnetkopf, der einer beliebigen Position auf der Magnetplatte folgt, welche in der Magnetplatteneinheit gemäß dem herkömmlichen Beispiel verwendet wird. Fig. 16A ist eine Draufsicht hiervon, und Fig. 16B ist ein Wellenformdiagramm, das die Änderung im Ausgangspegel des Spurfehlersignales entsprechend der Änderung in der Position des Magnetkopfes längs des Durchmessers der Magnetplatte zeigt.
Fig. 17, die aus Fig. 17A und Fig. 17B besteht, zeigt den Magnetkopf, der einer beliebigen Position auf der Magnetplatte folgt, welche in der Magnetplatteneinheit entsprechend dem herkömmlichen Beispiel verwendet wird. Fig. 17A ist eine Draufsicht hiervon, und Fig. 17B ist ein Wellenformdiagramm, das die Änderung im Ausgangspegel des Spurfehlersignales entsprechend der Änderung in der Position des Magnetkopfes längs des Durchmessers der Magnetplatte zeigt.
Fig. 18 ist eine beispielhafte Darstellung, die einen Aus-Spur-Zustand in dem Magnetkopf der Magnetplatteneinheit des herkömmlichen Beispiels zeigt. Fig. 18 besteht aus Fig. 18A, die den Zustand zu der Zeit einer Wiedergabe zeigt, und Fig. 18B, die den Zustand zu der Zeit eines Aufzeichnens zeigt.

Beschreibung der Erfindung

Während diese Erfindung einem Ausführungsbeispiel in zahlreichen verschiedenen Formen zugänglich ist, sind in den Zeichnungen in Einzelheiten spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt und so beschrieben, daß die vorliegende Offenbarung als ein Beispiel der Prinzipien der Erfindung verstanden werden soll und nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele zu begrenzen. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen, ähnlichen oder entsprechenden Teile in den verschiedenen Darstellungen der Zeichnung zu beschreiben.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Magnetplatteneinheit der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 12 erläutert. Eine Anordnung eines Magnetaufzeichnungsmediums (im folgenden als Magnetplatte bezeichnet), das in der Magnetplatteneinheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet ist, wird zunächst auf der Grundlage der Fig. 1 bis 5 erläutert.
Die Magnetplatte wird in Drehung in beispielsweise dem CAV- (konstante Winkelgeschwindigkeit-)Modus gesteuert, wie dies in Fig. 1A gezeigt ist. Die Magnetplatte hat Sektorbereiche als eine Einheit für Datenaufzeichnen. Jeder Sektorbereich ist räumlich in einen Servobereich Zs und einen Datenbereich Zd unterteilt. Der Servobereich Zs ist an der Spitze des Sektorbereiches angeordnet. Da die Magnetplatte in Drehung in dem CAV-Modus gesteuert ist, sind der Servobereich Zs und der Datenbereich Zd radial und abwechselnd in der Form eines Spurformates angeordnet.
Wie in Fig. 1B gezeigt ist, sind mehrere Servomuster Ps1 und Ps2 mit einer Servomusterbreite Ts in einem Zickzack- Muster längs der Mitte der Spur in dem Servobereich Zs angeordnet und gebildet. Ein Aufzeichnungsspurmuster Pw mit einer Spurteilung Tp und einer Aufzeichnungsspurbreite Tw ist in dem Datenbereich Zd gebildet.
Eine Stufe h ist zwischen einem Aufzeichnungsbereich 2 einschließlich den Servomustern Ps1, Ps2 und dem Aufzeichnungsmusterbereich Pw und einem Nichtaufzeichnungsbereich 3 mit Ausnahme der Servomuster Ps1, Ps2 und des Aufzeichnungsspurmusters Pw vorgesehen, wie dies in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist. Das heißt, das Aufzeichnungsspurmuster Pw und die Servomuster Ps1, Ps2 sind durch teilweises Ändern der von dem Magnetkopf beobachteten Magnetkennlinien der Magnetplatte 1 gebildet.
Die Servomuster Ps1, Ps2 und das Aufzeichnungsspurmuster Pw werden wie folgt gebildet. Ein Magnetfilm 5 wird auf der gesamten Oberfläche des Plattensubstrates 4 gebildet, und sodann werden unerwünschte Teile des Magnetfilmes 5 durch eine Ätztechnik entfernt. Dies läßt eine Stufe h einer Dicke gleich zu der Dicke des Magnetfilmes zurück.
Die Servomuster Ps1, Ps2 und das Aufzeichnungsspurmuster Pw eines anderen Beispieles, wie dieses in Fig. 3B gezeigt ist, werden wie folgt gebildet. Eine Aussparung 6 und ein Vorsprung 7 entsprechend den Servomustern Ps1, Ps2 und dem Aufzeichnungsspurmuster Pw werden auf der Oberfläche des Plattensubstrates 4 durch eine mechanische Verarbeitungstechnik, wie beispielsweise eine Form- oder mechanische oder chemische Verarbeitungstechnik, wie beispielsweise Ätzen, gebildet, und dann wird der Magnetfilm 5 auf der gesamten Oberfläche des Substrates 4 erzeugt. Sodann werden die Servomuster Ps1 und Ps2 in einer Richtung magnetisiert, um die Magnetplatte zu vervollständigen.
Als ein Verfahren einer Magnetisierung wird das Substrat, von dem der Magnetfilm 5 entfernt wurde, wie dies in Fig. 2B gezeigt ist, durch einen Magnetkopf, durch den ein Gleichstrom fließt, in der in Fig. 4 gezeigten Richtung magnetisiert. Hinsichtlich des Plattensubstrates 4 mit der Aussparung und dem Vorsprung, auf dem der Magnetfilm 5 gebildet ist, wie dies in Fig. 3B gezeigt ist, kann der Magnetfilm 5 auf der Aussparung 6 und dem Vorsprung 7 in der ersten Richtung durch einen Magnetkopf, durch den ein Strom Ib fließt, magnetisiert werden, und dann kann der Magnetfilm 5 auf dem Vorsprung 7 in der zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung mit einem Strom -Iu (Ib > Ib) magnetisiert werden. Während sonst die Drehung der Magnetplatte verlangsamt wird, um den Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Oberfläche der Magnetplatte zu vermindern, wird der Magnetfilm 5 auf der Aussparung 6 und dem Vorsprung 7 in der ersten Richtung magnetisiert. Während die Drehung der Magnetplatte 7 beschleunigt wird, um den Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Oberfläche der Magnetplatte zu vergrößern, wird der Magnetfilm 5 auf dem Vorsprung 7 in der zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung magnetisiert.
Wenn der Magnetkopf auf dem Ferrobereich Zs folgt, in welchem die beiden Servomuster Ps1 und Ps2 in einem Zickzack- Muster bezüglich der Spur Tc angeordnet sind, wie dies in Fig. 6A gezeigt ist, ist ein Wiedergabesignal eine Signalwellenform mit einer Spitze auf der Grenze, auf der die Magnetisierungsrichtung umkehrt, wie dies in Fig. 6B gezeigt ist. Da insbesondere in dem Beispiel von Fig. 6A der Magnetkopf dem Teil zu dem zweiten Servomuster Ps2 bezüg lich der Mitte der Spur folgt, ist der Ausgangspegel (Spitzenwert S1) des Wiedergabesignales (Detektions- bzw. Erfassungssignal) auf dem ersten Servomuster Ps1 kleiner als der Ausgangspegel (Spitzenwert S2) des Wiedergabesignales (Detektions- bzw. Erfassungssignal) auf dem zweiten Servomuster Ps2.
Der Abstand, unter dem der Magnetkopf von der Mitte der Spur Tc verschoben ist, kann durch die Differenz zwischen den Ausgangspegeln S1 und S2 bestimmt werden. Folglich ist es möglich, die Mitte des Magnetkopfes der Mitte der Spur folgen zu lassen, indem das Signal (Spurfehlersignal) St, das die Differenz zwischen den Ausgangspegeln S1 und S2 anzeigt, in eine Servoschaltung zur Servosteuerung des Magnetkopfes eingespeist und dann eine Spurbetätigungseinheit angesteuert wird, die mit der Servoschaltung verbunden ist. Für den Magnetkopf, der in der Magnetplatteneinheit verwendet wird, können verschiedene Typen von Köpfen benutzt werden, wie beispielsweise ein Windungstyp-Körperkopf, ein Dünnfilmkopf des induktiven Typs und ein zusammengesetzter Dünnfilmkopf, der einen Aufzeichnungskopf des induktiven Typs und einen Wiedergabekopf mit Magnetwiderstandseffekt kombiniert.
Die Magnetauslesebreite Wr des Magnetkopfes und die Breite Ts der Servomuster Ps1, Ps2 sind so eingestellt, daß sie durch die folgende Formel 1 angegebene Bedingungen erfüllen.

Formel 1

Tp(1 - dr) ≤ Wr ≤ Tp(1 + dr)
Tp(n - ds) ≤ Ts ≤ Tp (n + ds)
In der obigen Formel ist n eine positive ganze Zahl, die anzeigt, daß die Breite Ts der Servomotor Ps1, Ps2 n-fach so groß wie die Spurteilung Tp eingestellt ist. Die Größen dr und ds sind auf 0,1 eingestellt, was Konstanten sind, welche die Verhältnisse eines Verarbeitungsfehlers der Magnetauslesebreite Wr und der Servomusterbreite Ts ausdrücken. Mit der vorwiegenden Verarbeitungstechnik können die Verhältnisse des Verarbeitungsfehlers dr, ds auf etwa 0,1 eingestellt werden.
Wenn demgemäß beide Verhältnisse des Verarbeitungsfehlers dr, ds Null sind, gilt die folgende Formel 2:

Formel 2

Tp = Wr = (Ts/n)
Wenn die Mitte des Magnetkopfes auf der Mitte der Spur Tc folgt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, sind die Ausgangspegel des Detektions- oder Erfassungssignales in einem Servomuster Ps1 und in dem anderen Servomuster Ps2 gleich. Dies bewirkt, daß die Differenz der Detektionssignale (der Ausgangspegel des Spurfehlersignales St) den Wert 0 hat. Wenn der Magnetkopf zu dem anderen Servomuster Ps2 verschoben ist, wird der Ausgangspegel in dem Servomuster Ps2 größer als derjenige in dem Servomuster Ps1. Dies bewirkt, daß der Pegel der Verschiebung wie der Differenz zwischen den Detektionssignalen entspricht. Wenn insbesondere der Magnetkopf auf dem Servomotor Ps2 positioniert ist, erfolgt keine Erfassung des Signales durch das Servomuster Ps1, was die Differenz maximal oder minimal macht.
Obwohl der Magnetkopf geringfügig von diesem Zustand zu dem inneren Kreis oder dem äußeren Kreis der Magnetplatte verschoben ist, erfaßt der Magnetkopf das Servomuster Ps1. Somit besteht bei der vorliegenden Erfindung keine Totzone in dem Ausgangspegel des Spurfehlersignales St. Das heißt, die Signalwellenform des Spurfehlersignales St längs des Durchmesser der Magnetplatte hat eine lineare Kennlinie von dem minimalen Pegel zu dem maximalen Pegel ohne jegliche Totzone, wie dies in Fig. 7B gezeigt ist.
Die Abmessung der Totzonen, die durch die Abmessung von Tp, Ts/n, Wr verursacht ist, welche die Verarbeitungsfehler dr, ds begleiten, ist in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1
Aus der obigen Tabelle 1 kann ersehen werden, daß die Totzone immer kleiner als 0,2 Tp ist, wenn die Spurteilung Tp, die Servospurbreite Ts und die Magnetauslesebreite die Beziehung von Formel 1 erfüllen.
Wenn mit der herkömmlichen, in Fig. 13 gezeigten Magnetplatte aufgezeichnet und wiedergegeben wird, kann die Beziehung unter der Magnetschreibbreite Ww, der Magnetauslesebreite Wr, der Aufzeichnungsspurbreite Tw und der Spurteilung Tp lediglich Ww = Wr = Tw < Tp sein, was die durch Formel 1 angegebene Bedingung nicht erfüllt. Die Spurteilung Tp und die Magnetauslesebreite Wr in den herkömmlichen Magnetplatteneinheiten, die auf dem Markt erhältlich sind, werden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Aus den Meßergebnissen wird erwartet, daß die Abmessung der Totzone in der herkömmlichen Magnetplatteneinheit größer als 0,2 Tp ist. TABELLE 2
Indem die Magnetplatte mit einer Stufe h zwischen dem Aufzeichnungsbereich 2 und dem Nichtaufzeichnungsbereich 3 verwendet wird, wird es unnötig, die Beziehung der Magnetschreibbreite Ww, der Magnetauslesebreite Wr, der Aufzeichnungsspurbreite Tw und der Spurteilung Tp so einzustellen, daß Ww = Wr = Tw < Tp erfüllt ist.
Demgemäß wird die Totzone des Spurfehlersignales St im Vergleich mit dem herkömmlichen Fall vermindert, indem die Abmessungen der jeweiligen Teile so eingestellt werden, daß die durch Formel 1 angegebene Bedingung erfüllt wird. Als ein Ergebnis wird aus dem Spurfehlersignal St genau erfaßt, wie weit der Magnetkopf von der Mitte der Spur verschoben ist.
Da zusätzlich Formel 1 erfüllt ist, sind die Magnetauslesebreite Wr und die Magnetschreibbreite Ww größer als die Aufzeichnungsspurbreite Tw (das heißt, Wr > Tw und Ww > Tw). Da die Stufe h zwischen dem Aufzeichnungsbereich 2 und dem Nichtaufzeichnungsbereich 3 vorgesehen ist, besteht keine magnetische Auswirkung von dem Nichtaufzeichnungsbereich 3.
Obwohl demgemäß ein Ende (a) des Magnetkopfes von der Spur (die Mitte des Magnetkopfes ist auf der Mitte der Spur positioniert) zur linken Seite um einen Abstand von (Wr - Tr)/2 zu der Zeit der Wiedergabe verschoben ist oder obwohl das andere Ende (b) des Magnetkopfes zu der rechten Seite verschoben ist, ist das Wiedergabeausgangssignal gleichwertig zu dem Wiedergabeausgangssignal zu der Zeit, wenn der Magnetkopf auf der Spur ist, wie dies in Fig. 8A gezeigt ist. Obwohl weiterhin der Magnetkopf mit einem Ende (a) von der Lage auf der Spur (die Mitte des Magnetkopfes ist auf der Mitte der Spur positioniert) zu der linken Seite um einen Abstand von (Wr - Tw)/2 zu der Zeit des Aufzeichnens verschoben ist oder obwohl der Magnetkopf mit seinem anderen Ende (b) zu der rechten Seite um einen Abstand von (Ww - Tw)/2 verschoben ist, wie dies in Fig. 8B gezeigt ist, besteht kein Ausfall zum Löschen von zuvor eingeschriebener Aufzeichnungsinformation. Da demgemäß kein verbleibender Teil der Aufzeichnungsinformation bei der nächsten Wiedergabezeit vorliegt, ist die Rauschkomponente auf den Mindestpegel begrenzt, und der Überschreib-Rauschabstand des Magnetkopfes ist im Vergleich mit dem herkömmlichen Fall verbessert.
Die Magnetauslesebreite Wr und die Magnetschreibbreite Ww des Magnetkopfes h fallen nicht notwendigerweise mit der optisch beobachteten Kopfbreite zusammen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Magnetauslesebreite Wr und die Magnetschreibbreite Ww in der folgenden Weise ermittelt.
Zunächst kann die Magnetauslesebreite Wr in der folgenden Weise gemessen werden. Ein Magnetmuster 12 mit einer Breite, die ausreichend kleiner als die optische Kopfbreite des zu messenden Magnetkopfes ist, wird auf dem Plattensubstrat 11 gebildet, wie dies in Fig. 9A gezeigt ist. Dann wird ein geeignetes Signal über die gesamte Breite des Magnetmusters 12 durch den Magnetkopf geschrieben.
Nachdem dann der zu messende Magnetkopf in eine Position gesetzt ist, die vollständig weg von dem Magnetmuster 12 ist, wird der Magnetkopf graduell in eine Richtung in einer solchen Weise übertragen, daß er das Magnetmuster 12 quert, während die Änderung im Ausgangspegel des Wiedergabesignales entsprechend der Änderung in der Position des Magnetkopfes sequentiell aufgetragen wird, wie dies in Fig. 9B gezeigt ist. Somit kann eine Kennlinienkurve in der Gestalt eines Trapezes erzeugt werden, wie diese in der Fig. 9C dargestellt ist. Die Länge einer geraden Linie, die zwei Punkte verbindet, welche 1/2 des maximalen Ausgangspegels Ymax anzeigen, gibt die Magnetauslesebreite Wr des Magnetkopfes an.
Als nächstes kann die Magnetschreibbreite Ww des Magnetkopfes in der folgenden Weise gemessen werden. Das Magnetmuster 12 mit einer Breite, die ausreichend kleiner als die optische Kopfbreite des zu messenden Magnetkopfes ist, wird auf dem Plattensubstrat gebildet, wie dies in Fig. 10A gezeigt ist, und dann kann das in das Magnetmuster 12 eingeschriebene Signal immer ausgelesen werden, während ein fester Kopf 13 mit einer größeren Breite als das Magnetmuster 12 vorbereitet wird.
Dann fließt, wie in Fig. 10B gezeigt ist, nachdem der zu messende Magnetkopf in eine Position gesetzt ist, die vollständig weg von dem Magnetmuster 12 ist, ein geeigneter Aufzeichnungsstrom durch den Magnetkopf, und die Position des Magnetkopfes sowie das Wiedergabesignal des festen Kopfes 13 zu dieser Zeit werden gemessen. Als nächstes fließt ein Löschstrom durch den festen Kopf 13, und das in das Magnetmuster 12 geschriebene Signal wird gelöscht. Danach wird der zu messende Magnetkopf geringfügig in der Richtung auf der Spur des Magnetmusters 12 verfahren, und während ein geeigneter Strom durch den Magnetkopf fließt, werden die Position des Magnetkopfes und das Wiedergabesignal von dem festen Kopf 13 erneut gemessen.
Durch Wiederholen dieser Operation wird der Magnetkopf graduell in einer Richtung derart übertragen, daß er das Magnetmuster 12 quert, und die Änderung im Ausgangspegel des Wiedergabesignales von dem festen Kopf 13 entsprechend der Änderung in der Position des Magnetkopfes wird sequentiell aufgetragen. Die Kennlinie in der Gestalt eines Trapezes, wie diese in Fig. 10C gezeigt ist, wird erzeugt. Die Länge der geraden Linie, die zwei Punkte verbindet, welche 1/2 des maximalen Ausgangspegels Ymax auf der Kennlinie angeben, zeigt die Magnetschreibbreite Ww des Magnetkopfes an.
Ein Ausführungsbeispiel, in welchem die Magnetauslesebreite auf 6,0 um eingestellt ist, die Spurteilung des Magnetkopfes 1 6,0 um beträgt, die Servomusterbreite Ts einen Wert von 6,0 um hat, die Aufzeichnungsspurbreite Tw 4,2 um ist und n = 1 gilt, ist in Fig. 11A gezeigt. Da die Beziehung von Tp = Wr = Ts > Tw in diesem Ausführungsbeispiel erfüllt ist, wird das Detektions- bzw. Erfassungssignal entsprechend der Position des Magnetkopfes genau ausgegeben, und das Spurfehlersignal St hat eine Signalwellenform ohne jegliche Totzone.
Im folgenden ist ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem n gleich zu 2 ist und die Servomusterbreite Ts auf 12,0 um eingestellt ist, in Fig. 12A gezeigt. Da n gleich zu 2 ist, werden in diesem Fall vier Arten von Servomustern Ps1, Ps2, Ps3, Ps4 benötigt. Da die Breite von jedem der Servomuster Ps1, Ps2, Ps3, Ps4 doppelt so groß wie diejenige in dem in Fig. 11A gezeigten Ausführungsbeispiel ist, ist jedes der Servomuster Ps1, Ps2, Ps3, Ps4 von der Mitte von einer Spur zu den Mitten der Spuren auf beiden Seiten gedehnt. Demgemäß sind das erste Servomuster Ps1 und das zweite Servomuster Ps2 in einer Zickzack-Weise längs der Mitte der Spur Tc, die durch die jeweiligen Enden verläuft, angeordnet. Das dritte Servomuster Ps3 und das vierte Servomuster Ps4 sind in einer Zickzack-Weise längs der Mitte der Spur Tc angeordnet, die die Mitte der ersten und zweiten Servomuster Ps1 und Ps2 passiert bzw. durch diese verläuft.
Wie in Fig. 12B gezeigt ist, liegt ein Totband in den Signalwellenformen der Differenz (erstes Spurfehlersignal) St1 der Ausgangspegel der jeweiligen Detektionssignale, die die Erfassung der ersten und zweiten Servomuster Ps1 und Ps2 begleiten, und in den Wellenformen der Differenz (zweites Spurfehlersignal) St2 der Ausgangspegel der jeweiligen Detektionssignale, die die Erfassung der dritten und vierten Servomuster Ps3 und Ps4 begleiten, vor. Das heißt, wenn der Magnetkopf in irgendeinem Servomuster ist, wird die Totzone in dem Signal erzeugt.
Jedoch ist die Signalwellenform des zweiten Spurfehlersignales St2 entsprechend der Totzone des ersten Spurfehlersignales St1 eine gerade Linie, die notwendigerweise eine konstante Neigung bzw. Steigung hat. Dagegen ist die Signalwellenform des ersten Spurfehlersignales St1 entsprechend der Totzone des zweiten Spurfehlersignales St2 eine gerade Linie, die notwendigerweise eine konstante Neigung bzw. Steigung hat. Daher kann die Position des Magnetkopfes einfach aus den ersten und zweiten Spurfehlersignalen St1 und St2 beurteilt werden. Das heißt, das Spurfehlersignal St ohne jegliche Totzone wird durch geeignetes Zusammensetzen der ersten und zweiten Spurfehlersignale St1 und St2 erzeugt.
Auf diese Weise wird die Totzone in dem Signal ausgeschlossen, und der Magnetkopf wird genau und rasch bei der vorliegenden Erfindung positioniert. Demgemäß ist es möglich, die Bewegung des Magnetkopfes in der Richtung des Durchmessers zu der Zeit einer Wiedergabe von Daten einer angeforderten Adresse (Sektor) oder eines Aufzeichnens von Daten in der Adresse (Sektor), das heißt, eine Stufensprungoperation, eine Spursprungoperation und eine Suchoperation, auszuführen. Die Zeit für einen Datenzugriff wird verringert.
Zusätzlich gibt es kein Totband in dem Spurfehlersignal St, das die Position des Magnetkopfes anzeigt, und dessen lineare Neigung in der Signalwellenform ist konstant. Daher ist die Steuerbarkeit der Positioniersteuerung für den Magnetkopf H durch die Servoschaltung gut.
Da auch die Magnetplatte mit der Stufe h zwischen dem Aufzeichnungsbereich 2 und dem Nichtaufzeichnungsbereich 3 verwendet wird, ist der magnetische Effekt von dem Nichtaufzeichnungsbereich 3 ausgeschlossen. Selbst wenn so die Position des Magnetkopfes aus der Spur von dem Aufzeichnungsspurmuster Pw infolge einer externen Vibration oder Schwingung verlagert ist, gibt es keine beim Aufzeichnen oder der Wiedergabe von Daten verursachte Störung. Selbst wenn die Magnetplatteneinheit vibriert, ist es demgemäß möglich, ein Aufzeichnen und eine Wiedergabe unter guten Bedingungen mit einer niedrigen Fehlerrate auszuführen.
Somit ist es offenbar, daß gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gerät oben erläutert ist, das vollständig die Aufgaben, Ziele und Vorteile erfüllt. Während die Erfindung im Zusammenhang mit spezifischen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist es offenbar, daß zahlreiche Alternativen, Abwandlungen, Umgestaltungen und Veränderungen für den Fachmann im Licht der obigen Beschreibung selbstverständlich sind. Demgemäß ist beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung alle solche Alternativen, Abwandlungen und Veränderungen als unter den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallend umfaßt.

Claims

1. Magnetplatteneinheit mit einer Magnetplatte, wobei die Magnetplatteneinheit einen Magnetkopf mit einer Magnetschreibbreite von Ww und einer Magnetauslesebreite von Wr hat, und wobei die Magnetplatte aufweist:

ein Magnetaufzeichnungsmedium mit einem Servobereich (Zs) und einem Datenbereich (Zd), die abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet ist, wobei der Servobereich (Zs) ein Servomuster (Ps1, Ps2) mit einer Servomusterbreite Ts hat, der Datenbereich (Zd) ein Aufzeichnungsspurmuster (Pw) mit einer Spurteilung Tp und einer Aufzeichnungsspurbreite Tw aufweist und eine Stufe zwischen einer Aufzeichnungsfläche und einer Nichtaufzeichnungsfläche darauf vorliegt,

wobei:

die Servomusterbreite Ts im wesentlichen gleichwertig zu der Spurteilung Tp oder einem ganzzahligen Vielfachen davon ist und eine Beziehung zwischen der Aufzeichnungsspurbreite Tw und der Magnetauslesebreite Wr mit Wr > Tw gilt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Spurteilung Tp im wesentlichen gleichwertig zu der Magnetauslesebreite Wr ist, und

eine Beziehung zwischen der Servomusterbreite Ts und der Spurteilung Tp eingestellt ist zu

Tp(n - 0,1) ≤ Ts ≤ Tp(n + 0,1)

während eine Beziehung zwischen der Magnetauslesebreite Wr und der Spurteilung Tp eingestellt ist zu

0,9 Tp ≤ Wr ≤ 1,1 Tp.

2. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1, bei der eine Beziehung zwischen der Aufzeichnungsspurbreite Tw und der Magnetschreibbreite Ww eingestellt ist zu Ww > Tw.

3. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stufe hervorgerufen ist, indem zunächst eine Schicht eines magnetischen Materials auf eine Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufgetragen wird und indem dann das magnetische Material in ausgewählten Flächen weggeätzt wird.

4. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stufe hervorgerufen wird durch Ausbilden einer Stufe auf einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums und durch anschließendes Auftragen einer Schicht eines magnetischen Materials auf dieser Oberfläche.

5. Magnetplatteneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Aufzeichnungsmedium eine flexible Platte umfaßt.

6. Magnetplatteneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Aufzeichnungsmedium eine Hartplatte umfaßt.