專利名稱：具有交替的單極性位置誤差信號塊的磁記錄盤和盤驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁記錄盤驅(qū)動(dòng)器，其具有被劃分為橫跨數(shù)據(jù)磁道徑向地延伸的至少兩 個(gè)圓周地相鄰的字段的PES圖案，并包括以一個(gè)方向DC(直流)磁化的PES塊，其中每個(gè)PES 塊具有與其徑向相鄰的鄰近PES塊的磁化相反的磁化。每個(gè)PES字段與其圓周地相鄰的鄰 近PES字段鄰接并關(guān)于其圓周地相鄰的鄰近PES字段徑向地移動(dòng)。每個(gè)PES塊具有單個(gè)DC 磁化，且磁化的長度大體上比在伺服圖案的其它字段中的磁化的長度更長。對于垂直記錄， 因?yàn)闆]有各單獨(dú)塊內(nèi)的躍遷，所以其中每一個(gè)PES塊在記錄層的平面之內(nèi)或之外僅具有單 個(gè)磁化的伺服圖案給出最大幅度以及最小噪音。另外，因?yàn)榇嬖诖诺篱g所需的最小對準(zhǔn)，所 以PES塊更容易被伺服寫。用于PES字段的PES解碼器可以基于通用匹配濾波器概念。具 有相對長的圓周字段長度、相鄰PES字段的鄰接圓周放置和在各PES字段之間的單步躍遷 的PES塊產(chǎn)生像現(xiàn)有技術(shù)那樣執(zhí)行但是在圓周方向是三分之一到四分之一的物理尺寸的PES字段。可以與圖案化的介質(zhì)盤一起使用PES圖案，在該情況下，PES圖案包括通過非磁 性空間物理地與相鄰的PES塊分離的離散PES塊。 為了更全面地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該結(jié)合附圖一起來參考以下的詳細(xì)描 述。


圖1是本發(fā)明可使用的類型的現(xiàn)有技術(shù)盤驅(qū)動(dòng)器的框圖。 圖2A是圖1所示的盤驅(qū)動(dòng)器的盤上的一般數(shù)據(jù)磁道的一部分。 圖2B是在圖2A的數(shù)據(jù)磁道中的伺服扇區(qū)之一的放大圖。 圖3是圖1中現(xiàn)有技術(shù)的盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服電子裝置的框圖。 圖4是具有4-脈沖串位置誤差信號(PES)圖案的現(xiàn)有技術(shù)的伺服圖案的示意。 圖5是與其他非數(shù)據(jù)字段和一部分?jǐn)?shù)據(jù)字段一起示出的根據(jù)本發(fā)明的PES圖案的示意。 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的PES圖案的四個(gè)字段F1-F4的示意，其中在數(shù)據(jù)磁道的 中心線對準(zhǔn)磁阻(MR)讀磁頭。 圖7是用于來自根據(jù)本發(fā)明的PES圖案的兩個(gè)字段的單步波形，以及用于當(dāng)MR磁
頭經(jīng)過兩個(gè)字段時(shí)來自MR磁頭的期望標(biāo)稱信號的最優(yōu)匹配濾波器的曲線圖。 圖8是根據(jù)本發(fā)明的PES圖案與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的PES圖案的PES的線性的比較。 圖9是PES圖案的實(shí)施例的示意，其中PES塊具有磁道寬度的二分之一的徑向高
度，且圓周地相鄰的字段關(guān)于彼此徑向地移位了 PES塊的徑向高度的二分之一。 圖10是PES圖案的實(shí)施例的示意，其中存在三個(gè)鄰接的圓周地相鄰的字段，其中
每個(gè)字段關(guān)于其鄰近字段徑向地移位了 PES塊的徑向高度的三分之一。 圖11是示出根據(jù)實(shí)施例的PES圖案的四個(gè)字段F1-F4的示意，其中PES圖案包括
通過非磁性空間物理上與相鄰的PES塊分離的離散PES塊。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明可使用的類型的盤驅(qū)動(dòng)器的框圖。所描述的盤驅(qū)動(dòng)器是使用具有扇 區(qū)伺服和區(qū)位記錄(ZBR)的固定塊"無報(bào)頭"架構(gòu)格式化的盤驅(qū)動(dòng)器。 通常指定為102的盤驅(qū)動(dòng)器包括數(shù)據(jù)記錄盤104、致動(dòng)器臂106、數(shù)據(jù)記錄轉(zhuǎn)換器 108 (也被稱為磁頭、記錄磁頭或讀/寫磁頭)、音圈馬達(dá)110、伺服電子裝置112、讀/寫電 子裝置113、接口電子裝置114、控制器電子裝置115、微處理器116和RAM 117。記錄磁頭 108可以是電感讀/寫磁頭或電感寫磁頭與磁阻讀磁頭的結(jié)合。 一般地，在由盤馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的 輪轂(hub)上堆疊多個(gè)盤，其中單獨(dú)的記錄磁頭與每個(gè)盤的每個(gè)表面相關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)記錄盤 104具有旋轉(zhuǎn)中心lll，且以方向130旋轉(zhuǎn)。為了磁頭定位的目的，將盤104劃分為一組徑 向分隔的同心磁道，將其中之一示為磁道118。將磁道徑向地分組為多個(gè)區(qū)，其中三個(gè)被示 為區(qū)151、152和153。每個(gè)磁道包括多個(gè)圓周地或以角度地分隔的伺服扇區(qū)。在每個(gè)磁道 中的伺服扇區(qū)與在其它磁道中的伺服扇區(qū)圓周地對準(zhǔn)，以使得它們通常在徑向中橫跨磁道 延伸，如由徑向的伺服部分120表示的那樣。每個(gè)磁道具有指示磁道開始的參考索引121。 在每個(gè)區(qū)內(nèi)，還將磁道圓周地劃分為其中存儲用戶數(shù)據(jù)的多個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)154。在該示例中，數(shù)據(jù)扇區(qū)不包含用于唯一地標(biāo)識數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)據(jù)扇區(qū)標(biāo)識(ID)字段，所以認(rèn)為驅(qū)動(dòng)器具 有"No-ID"TM類型的數(shù)據(jù)架構(gòu)，也被稱為"無報(bào)頭"數(shù)據(jù)架構(gòu)。如果盤驅(qū)動(dòng)器具有多個(gè)磁頭， 那么在所有盤數(shù)據(jù)表面上在相同半徑的該組磁道被稱為"磁柱(cylinder)"。
讀/寫電子裝置113從磁頭108接收信號，將伺服信息從伺服扇區(qū)傳遞到伺服電 子裝置112，并將數(shù)據(jù)信號傳遞到控制器電子裝置115。伺服電子裝置112使用伺服信息來 在140處產(chǎn)生電流，該電流驅(qū)動(dòng)音圈馬達(dá)110以定位磁頭108。接口電子裝置114經(jīng)由接 口 162與主機(jī)系統(tǒng)(沒有示出)通信，傳遞數(shù)據(jù)和命令信息。接口電子裝置114還經(jīng)由接 口 164與控制器電子裝置115通信。微處理器116經(jīng)由接口 170與多種其他盤驅(qū)動(dòng)器電子 裝置通信。 在盤驅(qū)動(dòng)器102的操作中，接口電子裝置114經(jīng)由接口 162接收用于從數(shù)據(jù)扇區(qū) 154讀取或向數(shù)據(jù)扇區(qū)154寫入的請求?？刂破麟娮友b置115從接口電子裝置114接收所 請求的數(shù)據(jù)扇區(qū)的列表，并將它們轉(zhuǎn)換為唯一地標(biāo)識期望的數(shù)據(jù)扇區(qū)的位置的區(qū)、磁柱、磁 頭和數(shù)據(jù)扇區(qū)編號。將磁頭和磁柱信息傳遞到伺服電子裝置112，所述信息將磁頭108定位 在適當(dāng)?shù)拇胖系倪m當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)扇區(qū)之上。如果提供給伺服電子裝置112的磁柱編號不與磁 頭108目前定位于其之上的磁柱編號相同，則伺服電子裝置112首先執(zhí)行搜索操作以將磁 頭108重新定位在適當(dāng)?shù)拇胖稀?—旦伺服電子裝置112將磁頭108定位在適當(dāng)?shù)拇胖?，伺服電子裝置112開 始執(zhí)行扇區(qū)計(jì)算以定位和標(biāo)識期望的數(shù)據(jù)扇區(qū)。當(dāng)伺服扇區(qū)經(jīng)過磁頭108之下時(shí)，無報(bào)頭 架構(gòu)技術(shù)標(biāo)識每個(gè)伺服扇區(qū)。簡而言之，伺服定時(shí)標(biāo)記(STM)用于定位伺服扇區(qū)，且來自包 括索引標(biāo)記121的伺服扇區(qū)的STM的計(jì)數(shù)唯一地標(biāo)識每個(gè)伺服扇區(qū)。如果盤驅(qū)動(dòng)器使用具 有報(bào)頭的更舊的架構(gòu)，那么以包括由伺服電子裝置讀取并用于唯一地標(biāo)識每個(gè)伺服扇區(qū)的 伺服扇區(qū)編號的字段來標(biāo)記每個(gè)扇區(qū)。與伺服電子裝置112和控制器電子裝置115相關(guān)聯(lián) 地維持附加信息以控制數(shù)據(jù)扇區(qū)中數(shù)據(jù)的讀或?qū)憽?現(xiàn)在參考圖2A，擴(kuò)大地示出了盤104上的一般磁道118的一部分。示出了四個(gè)完 整的數(shù)據(jù)扇區(qū)(201、202、203和204)。還示出了三個(gè)代表性的伺服扇區(qū)210、211和212。如 可以從該示例看到的那樣，某些數(shù)據(jù)扇區(qū)由伺服扇區(qū)分開，且某些數(shù)據(jù)扇區(qū)不緊接在伺服 扇區(qū)之后開始。例如，數(shù)據(jù)扇區(qū)202和204分別由伺服扇區(qū)211和212分開。數(shù)據(jù)扇區(qū)202 被分成數(shù)據(jù)部分221和222，且數(shù)據(jù)扇區(qū)204被分成數(shù)據(jù)部分224和225。數(shù)據(jù)扇區(qū)203緊 接在數(shù)據(jù)扇區(qū)202的結(jié)尾之后開始，而不是緊接在伺服扇區(qū)之后。索引標(biāo)記121指示磁道 的開始，且示出其被包括在伺服扇區(qū)210中。 圖2B是圖2A圖示的伺服扇區(qū)之一的擴(kuò)大的圖。伺服扇區(qū)是在盤驅(qū)動(dòng)器的正常操 作期間不能被擦除的非數(shù)據(jù)區(qū)域。 一般地，每個(gè)伺服扇區(qū)包括STM306。 STM 306用作讀取在 磁道標(biāo)識(TID)字段304和位置誤差信號(PES)字段305中的后續(xù)伺服信息的定時(shí)基準(zhǔn)。 STM有時(shí)也被稱為伺服地址標(biāo)記、伺服標(biāo)識(SID)、或伺服開始標(biāo)記。每個(gè)伺服扇區(qū)還包括 用于控制可變增益放大器(VGA)(其調(diào)整由磁頭108讀取的信號的強(qiáng)度)的自動(dòng)增益控制 (AGC)字段302。 圖3是伺服電子裝置112的框圖。在操作中，控制器電子裝置115向致動(dòng)器位置 控制器404提供輸入，致動(dòng)器位置控制器404又將信號140提供給致動(dòng)器以定位磁頭。控 制器電子裝置115使用從伺服扇區(qū)讀取的伺服信息以確定到致動(dòng)器位置控制器404的輸入
6428。由讀/寫電子裝置113讀取伺服信息(圖l)，且將信號166輸入到伺服電子裝置112。 STM解碼器400接收時(shí)鐘數(shù)據(jù)流166作為來自讀/寫電子裝置113的輸入以及來自控制器 電子裝置115的控制輸入430。 一旦已經(jīng)檢測到STM，產(chǎn)生STM發(fā)現(xiàn)信號420。 STM發(fā)現(xiàn)信 號420用于調(diào)整定時(shí)電路401，定時(shí)電路401控制用于其余伺服扇區(qū)的操作序列。
在STM的檢測之后，磁道標(biāo)識(TID)解碼器402從定時(shí)電路401接收定時(shí)信息422， 讀取一般被以格雷碼編碼的時(shí)鐘數(shù)據(jù)流166，然后將解碼的TID信息424傳遞到控制器電子 裝置115。隨后，PES解碼電路403從讀/寫電子裝置166捕捉PES信號，然后傳遞位置信 息426到控制器電子裝置115 。到PES解碼電路403的輸入一般是模擬的，雖然它們可以是 數(shù)字的或任意其他類型。PES解碼電路403不必位于伺服電子模塊112之內(nèi)。
圖4是數(shù)據(jù)字段307的一部分和通常用于扇區(qū)伺服系統(tǒng)的類型的現(xiàn)有伺服圖案 (servo pattern)的示意。圖4為了清楚起見，示出了僅具有四個(gè)數(shù)據(jù)磁道(分別具有磁道 中心線328、329、330和331的磁道308、309、310和311)的非常簡化的圖案。伺服圖案在 數(shù)據(jù)字段307之前，且以由箭頭130所示的方向關(guān)于磁頭108移動(dòng)。將介質(zhì)的兩個(gè)可能的 磁狀態(tài)指示為黑色和白色區(qū)域。圖4示出在盤的一個(gè)伺服部分120中僅四個(gè)徑向相鄰的伺 服扇區(qū)中的伺服圖案，但是圖案徑向地延伸通過每個(gè)伺服部分120中的所有數(shù)據(jù)磁道。
伺服圖案由四個(gè)不同的圖案組成SYNC/AGC字段302、 STM字段306、磁道ID字段 304和PES圖案305。在PES圖案305中的伺服定位信息是現(xiàn)有的包括脈沖串A_D的4-脈 沖串圖案。同步/自動(dòng)增益控制(SYNC/AGC)字段302是規(guī)則的一系列躍遷(transition) 且名義上在所有徑向位置都相同。SYNC/AGC字段302允許伺服控制器校準(zhǔn)在之后的字段的 定時(shí)和增益參數(shù)。STM字段306在所有徑向位置都相同。選擇STM圖案以使得其不在伺服 圖案中的其他地方出現(xiàn)且不出現(xiàn)在數(shù)據(jù)記錄中。STM用于在初始化盤驅(qū)動(dòng)器時(shí)定位SYNC/ AGC字段的結(jié)束并幫助定位伺服圖案。TID字段304包括磁道編號，通常是格雷編碼的，并 被寫為所記錄的雙位的存在或不存在。TID字段304確定徑向位置的整數(shù)部分。位置誤 差信號(PES)圖案305包括用于確定徑向位置的小數(shù)部分的脈沖串A-D。每個(gè)PES脈沖串 A-D包括一系列規(guī)則地分隔的磁躍遷，所述躍遷是在圖4中交替的黑色和白色區(qū)域之間的 躍遷。徑向地布置PES脈沖串以使得躍遷的脈沖串從數(shù)據(jù)磁道中心線到中心線為一個(gè)磁道 寬，且分開兩個(gè)磁道。因此，例如徑向地對準(zhǔn)所有A脈沖串并形成PES字段-A。 PES脈沖串 與它們的鄰居偏離以使得當(dāng)磁頭位于偶數(shù)編號的數(shù)據(jù)磁道的中心之上時(shí)(例如，具有中心 線330的磁道310)，最大化來自脈沖串A的回讀信號，最小化來自脈沖串B的回讀信號且來 自脈沖串C和D的回讀信號相等。隨著磁頭在一個(gè)方向移動(dòng)離開磁道(圖4中向下)，來自 脈沖串C的回讀信號增大且來自脈沖串D的回讀信號減小，直到來自脈沖串C的回讀信號 最大化，來自脈沖串D的回讀信號最小化且來自脈沖串A和B的讀回信號相等(其中磁頭 處于各磁道之間的半途)。隨著磁頭繼續(xù)以相同方向移動(dòng)，來自脈沖串B的回讀信號增大且 來自脈沖串A的回讀信號減小，直到來自脈沖串B的回讀信號最大化，來自脈沖串A的回讀 信號最小化且來自脈沖串C和D的回讀信號再次相等(其中，磁頭處于下一磁道(具有奇 數(shù)編號，如具有中心線331的磁道311)的中心之上)。圖4所示的現(xiàn)有技術(shù)的伺服圖案是 通過常規(guī)的寫磁頭以半磁道級逐磁道寫的。 圖5是與SYNC/AGC字段502、 TID字段504和一部分?jǐn)?shù)據(jù)字段507 —起示出的根 據(jù)本發(fā)明的PES圖案500的示意。在本發(fā)明中，盤包括垂直磁記錄層，所以黑色和白色區(qū)域表示記錄層的平面之內(nèi)和之外的相反極性的磁化。示出了具有四個(gè)數(shù)據(jù)磁道508、509、510、 511(分別具有磁道中心線528、529、530、531)的數(shù)據(jù)字段507。將PES圖案劃分為四個(gè)圓 周地相鄰的字段Fl、 F2、 F3和F4。字段Fl-F4中的每一個(gè)橫跨磁道徑向地延伸且包括PES 塊，比如塊601 、602。將每一個(gè)PES塊以一個(gè)方向DC磁化，其中每個(gè)PES塊具有與其徑向相 鄰的鄰近PES塊的磁化相反的磁化。因此，例如，可以將塊601磁化到記錄層的平面之內(nèi)且 可以將塊602磁化到記錄層的平面之外。并且，每個(gè)字段與其圓周地相鄰的鄰近字段鄰接 并關(guān)于其圓周地相鄰的鄰近字段徑向地移位。例如，F(xiàn)2關(guān)于F1徑向地移位了等于PES塊 的徑向高度的距離，F(xiàn)3關(guān)于F2徑向地移位了等于PES塊的徑向高度的二分之一的距離，且 F4關(guān)于F3徑向地移位了等于PES塊的徑向高度的距離。在圖5的實(shí)施例中，PES塊的徑向 高度等于數(shù)據(jù)磁道間距Tp，其是在數(shù)據(jù)磁道中心線528、529、530、531之間的間隔。
在現(xiàn)有技術(shù)的伺服圖案中，比如圖4所示的，PES脈沖串A-D中磁化反轉(zhuǎn)或躍遷的 頻率相對高，且大體上與伺服圖案的其它部分(比如SYNC/AGC字段302和TID字段304) 中的頻率相同。在本發(fā)明中，每個(gè)PES塊具有單個(gè)DC磁化，且該磁化的長度大體上比在伺 服圖案的其它字段中的磁化的長度更長。例如，如圖5所示，每個(gè)PES塊可以具有SYNC/AGC 字段502中的磁化區(qū)域的長度的多于3倍那么長的圓周長度。對于垂直記錄，因?yàn)闆]有塊內(nèi) 的躍遷，所以伺服圖案(其中，每個(gè)PES塊僅具有單個(gè)磁化)給出最大幅度以及最小噪音。 另外，因?yàn)榇嬖诖诺篱g所需的最小對準(zhǔn)，這些PES塊更容易被伺服寫。PES字段Fl-F4可以 被通過以相反極性并行地寫DC磁化來伺服寫。 然后通過在字段的圓周長度期間取回讀信號的平均值來產(chǎn)生PES信號。圖6是示 出四個(gè)字段F1-F4的示意，其中磁阻(MR)讀磁頭650在磁道509的中心線529對準(zhǔn)。為了 消除電路中的DC偏移和MR傳感器中的非線性的實(shí)際問題，圓周地對準(zhǔn)多個(gè)塊以在Fl和F2 之間，以及在F3和F4之間在中間具有單級功能。計(jì)算PES值的一個(gè)方法由以下等式(1) 和(2)給出: PES-12 = (V1-V2)/[ABS(V1-V2)+ABS(V3-V4)]等式(1)
PES-34 = (V3-V4)/[ABS(V1-V2)+ABS(V3-V4)]等式(2) 其中Vl-V4分別表示對于字段Fl-F4的來自MR磁頭的信號的回讀電壓，且 PES-12、 PES-34分別表示對于連續(xù)字段Fl-F2和F3-F4的PES值。 用于PES字段的PES解碼器可以基于廣義匹配濾波器概念。圖7示出了在Fl和 F2之間的躍遷處存在純粹的抖動(dòng)噪音時(shí)，對于例如，在F1和F2之間的級下的單級波形的最 優(yōu)匹配濾波器"G"。在圖7中標(biāo)記"S"的線表示當(dāng)磁頭經(jīng)過字段Fl和F2時(shí)來自MR磁頭的 期望的標(biāo)稱信號。確定磁頭位置為來自Fl的平均電壓減去來自F2的平均電壓。在作為最 優(yōu)匹配濾波器的近似的匹配濾波器的實(shí)現(xiàn)中，可以通過在該區(qū)域中使匹配濾波器的抽頭權(quán) 重為零來刪除在Fl和F2之間的躍遷附近的信息，并且剩余信息是初始部分中的一組常數(shù) 抽頭權(quán)重(即，僅僅是和)，和在后面部分中在相反方向上的一組常數(shù)抽頭權(quán)重(即，再次僅 僅是和)。近似匹配濾波器的最終結(jié)果因此是兩個(gè)和之間的差。該近似最優(yōu)匹配濾波器的 性能幾乎與最優(yōu)匹配濾波器一樣好，因?yàn)樵诳拷S遷的中間的采樣是帶噪的，并且很小。通 過忽略在躍遷附近的幾個(gè)采樣，濾波器變得對躍遷的絕對位置相對不敏感。這放松了伺服 寫入器的規(guī)格，因?yàn)榇诺篱g的相位誤差可以是字段的整個(gè)圓周長度的一部分，而非如在現(xiàn) 有技術(shù)中那樣是短的高頻脈沖串的小部分。
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根據(jù)本發(fā)明的PES圖案的實(shí)驗(yàn)測試顯示相對長的圓周字段長度、相鄰字段的鄰接 圓周放置和在字段之間的單級躍遷產(chǎn)生像現(xiàn)有技術(shù)那樣執(zhí)行但是在圓周方向是三分之一 到四分之一的物理尺寸的PES字段。圖8是根據(jù)本發(fā)明的PES圖案與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的PES 圖案的PES的線性的比較。在圖8中，PES-12或PES-34用于確定磁頭位置，其取決于磁頭 位于在兩個(gè)磁道中心線之間的哪個(gè)半磁道部分。例如，如果磁頭在磁道0和磁道+0. 5之間， 則使用PES-34，而如果磁頭在磁道+0. 5和磁道1. 0之間，則使用PES-12。
在圖5所示的實(shí)施例中，PES塊的徑向高度是一個(gè)磁道寬度或Tp，其中字段F2關(guān) 于字段F1徑向地移位且字段F4關(guān)于字段F3徑向地移位了PES塊的徑向高度，S卩，Tp。但 是，PES塊可以具有二分之一 Tp的徑向高度且F2可以關(guān)于字段Fl徑向地移位了 PES塊的 徑向高度，即，二分之一 Tp。在圖9中描述該實(shí)施例，圖9示出MR磁頭650通常被對準(zhǔn)在磁 道509的中心線529。在圖9的實(shí)施例中，僅要求兩個(gè)字段提供PES。圖10示出了這樣的 實(shí)施例，其中存在三個(gè)鄰接的圓周地相鄰的字段F1-F3，其中每個(gè)字段關(guān)于其鄰近字段徑向 地移位了 PES塊的徑向高度的三分之一。 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，包括圖5所示的PES圖案500的非數(shù)據(jù)伺服區(qū)域是由 現(xiàn)有的"連續(xù)"介質(zhì)形成的盤記錄層的各部分，這意味著磁記錄層是可磁化材料的連續(xù)膜。 通過由伺服寫入器施加的DC磁場來磁化字段Fl中的每個(gè)PES塊長達(dá)足以定義PES塊的圓 周長度的時(shí)間，然后通過由伺服寫入器施加的相反極性的DC磁場以DC磁化字段F2中圓周 地相鄰的PES塊。以這樣的方式，可以使得圓周地相鄰的字段中的PES塊實(shí)質(zhì)上鄰接。在 現(xiàn)有的連續(xù)_介質(zhì)盤中，數(shù)據(jù)字段507中的同心數(shù)據(jù)磁道沒有物理上彼此分開，且沒有在記 錄層中預(yù)先形成，而是在來自寫磁頭的寫字段在連續(xù)磁層中創(chuàng)建磁化時(shí)形成。但是，連續(xù)介 質(zhì)盤還可以是"離散磁道"盤，意味著連續(xù)磁性材料的同心數(shù)據(jù)磁道由同心的非磁性保護(hù)帶 徑向地彼此分開。離散磁道磁記錄盤在現(xiàn)有技術(shù)中已知，如例如在美國專利4， 912， 585中 描述的那樣。在離散磁道盤中，非磁性保護(hù)帶可以是溝道或凹槽，或由非磁性材料形成，或 包括磁性材料但是具有在數(shù)據(jù)磁道的表面下足夠遠(yuǎn)的表面從而不相反地從數(shù)據(jù)磁道回讀 信號。 已經(jīng)提出具有"圖案化"介質(zhì)的磁記錄盤以增大數(shù)據(jù)密度。在圖案化介質(zhì)中，在盤 上的可磁化材料被圖案化為小的隔離的島，以使得在每個(gè)島或"位"中存在單個(gè)磁疇。單個(gè) 磁疇可以是單個(gè)顆粒或由一些強(qiáng)烈地耦合的顆粒(其一致地切換磁性狀態(tài)，作為單個(gè)磁性 容量)組成。這與現(xiàn)有的連續(xù)介質(zhì)形成對比，在現(xiàn)有的連續(xù)介質(zhì)中單個(gè)"位"可以具有由疇 壁分開的多個(gè)磁疇。為了產(chǎn)生圖案化的島所需的磁隔離，必須毀壞或大體上減少在各島之 間的間距的磁矩，從而使得這些空間實(shí)質(zhì)上是非磁性的。在圖案化的介質(zhì)中，還將非數(shù)據(jù)伺 服區(qū)域圖案化為由非磁性空間分開的離散的塊。還可以制造其中僅圖案化非數(shù)據(jù)區(qū)域的連 續(xù)介質(zhì)盤。該類型的連續(xù)介質(zhì)盤可以具有現(xiàn)有的同心數(shù)據(jù)磁道，或者由非磁性保護(hù)帶分開 的離散數(shù)據(jù)磁道，但是圖案化非數(shù)據(jù)區(qū)域。因此在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，PES圖案包括通 過非磁性空間與相鄰的PES塊物理地分離的離散PES塊。圖ll示出具有以相反方向垂直 地磁化、但是通過非磁性空間603彼此分開的PES塊601' 、602'的該實(shí)施例。
雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例特別地示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解 可以做出形式和細(xì)節(jié)上的各種變化而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，所公開的發(fā)明僅 被考慮為說明性的且其范圍僅如在所附權(quán)利要求中指定的那樣限制。
權(quán)利要求
一種垂直磁記錄盤，包括磁記錄層，通常能夠垂直于該層的平面磁化，用于在多個(gè)通常同心的圓形數(shù)據(jù)磁道中記錄數(shù)據(jù)；和多個(gè)非數(shù)據(jù)伺服扇區(qū)，通常橫跨多個(gè)數(shù)據(jù)磁道徑向延伸，所述伺服扇區(qū)包括形成位置誤差信號圖案的位置誤差信號塊，所述位置誤差信號圖案包括位置誤差信號塊的第一字段，通常橫跨磁道徑向延伸，第一字段中的每個(gè)位置誤差信號塊具有在一個(gè)方向且僅在一個(gè)方向的、并且與第一字段中徑向相鄰的位置誤差信號塊的垂直磁化相反的垂直磁化；和位置誤差信號塊的第二字段，通常橫跨磁道徑向延伸，所述第二字段圓周地鄰近第一字段且關(guān)于第一字段徑向地移位，在第二字段中的每個(gè)位置誤差信號塊具有在一個(gè)方向且僅在一個(gè)方向、并且與在第二字段中徑向相鄰的位置誤差信號塊的垂直磁化相反的垂直磁化。
2. 如權(quán)利要求1所述的盤，其中，所述第二字段關(guān)于第一字段的徑向位移大約是位置 誤差信號塊的徑向高度。
3. 如權(quán)利要求1所述的盤，其中，所述第二字段關(guān)于第一字段的徑向位移大約是位置 誤差信號塊的徑向高度的二分之一。
4. 如權(quán)利要求1所述的盤，其中，所述位置誤差信號圖案進(jìn)一步包括位置誤差信號塊 的第三字段，其通常橫跨磁道徑向延伸，所述第三字段圓周地鄰近所述第二字段且關(guān)于第 二字段徑向地移位，在第三字段中的每個(gè)位置誤差信號塊具有在一個(gè)方向且僅在一個(gè)方 向、并且與在第三字段中的徑向相鄰的位置誤差信號塊的垂直磁化相反的垂直磁化，且其 中所述第二字段關(guān)于第一字段的徑向位移大約是位置誤差信號塊的徑向高度的三分之一， 且所述第三字段關(guān)于第二字段的徑向位移大約是位置誤差信號塊的徑向高度的三分之一。
5 . 如權(quán)利要求1所述的盤，其中，所述圓形數(shù)據(jù)磁道以磁道間距徑向間隔徑向地隔開， 其中每一位置誤差信號塊具有大約磁道間距的徑向高度，且其中第二字段關(guān)于第一字段的 徑向位移大約是磁道間距。
6. 如權(quán)利要求5所述的盤，其中，所述位置誤差信號圖案進(jìn)一步包括位置誤差信號塊 的第三字段，通常橫跨磁道徑向延伸，所述第三字段圓周地鄰近第二字段且關(guān)于第二字段 徑向地移位了磁道間距的大約二分之一，在第三字段中的每個(gè)位置誤差信號塊具有在一個(gè) 方向且僅在一個(gè)方向、并且與在第三字段中徑向相鄰的位置誤差信號塊的垂直磁化相反的 垂直磁化；禾口位置誤差信號塊的第四字段，通常橫跨磁道徑向延伸，所述第四字段圓周地鄰近第三 字段且關(guān)于第三字段徑向地移位了大約磁道間距，在第四字段中的每個(gè)位置誤差信號塊具 有在一個(gè)方向且僅在一個(gè)方向、并且與在第四字段中徑向相鄰的位置誤差信號塊的垂直磁 化相反的垂直磁化。
7. 如權(quán)利要求1所述的盤，其中，所述伺服扇區(qū)包括交替磁化極性的圓周地相鄰的區(qū) 域的同步圖案，且其中位置誤差信號塊的圓周長度至少是同步區(qū)域的圓周長度的3倍。
8. 如權(quán)利要求1所述的盤，其中，在非數(shù)據(jù)伺服扇區(qū)的區(qū)域中的所述磁記錄層是連續(xù) 磁記錄介質(zhì)，且其中所述第二字段通常與第一字段鄰接。
9. 如權(quán)利要求8所述的盤，其中，所述同心數(shù)據(jù)磁道是通過同心非磁性保護(hù)帶彼此徑向地分開的離散磁道。
10. 如權(quán)利要求1所述的盤，其中，在非數(shù)據(jù)伺服扇區(qū)的區(qū)域中的所述磁記錄層是圖案 化的磁記錄介質(zhì)，且其中所述位置誤差信號塊通過非磁性空間彼此分開。
11. 一種垂直磁記錄盤驅(qū)動(dòng)器，包括 如權(quán)利要求1所述的盤；磁阻讀磁頭，用于檢測所述位置誤差信號塊；禾口PES解碼器，用于響應(yīng)于所述位置誤差信號塊的檢測來解碼來自讀磁頭的信號，所述位 置誤差信號解碼器包括匹配濾波器。
12. —種垂直磁記錄盤，包括連續(xù)的磁記錄介質(zhì)的磁記錄層，通常能夠垂直于該層的平面磁化，用于在多個(gè)通常同 心的圓形數(shù)據(jù)磁道中記錄數(shù)據(jù)；禾口多個(gè)非數(shù)據(jù)伺服扇區(qū)，通常橫跨多個(gè)數(shù)據(jù)磁道徑向延伸，所述伺服扇區(qū)包括交替磁化 極性的圓周地相鄰的區(qū)域的同步圖案和位置誤差信號圖案，所述位置誤差信號圖案包括位置誤差信號塊的第一字段，通常橫跨磁道徑向延伸，第一字段中的每個(gè)位置誤差信 號塊具有在一個(gè)方向且僅在一個(gè)方向的、并且與第一字段中徑向相鄰的位置誤差信號塊的 垂直磁化相反的垂直磁化；禾口位置誤差信號塊的第二字段，通常橫跨磁道徑向延伸，所述第二字段圓周地鄰近、通常 鄰接第一字段且關(guān)于第一字段徑向地移位，第二字段中的每個(gè)位置誤差信號塊具有在一個(gè) 方向且僅在一個(gè)方向、并與第二字段中徑向相鄰的位置誤差信號塊的垂直磁化相反的垂直 磁化；其中，位置誤差信號塊的圓周長度至少是同步區(qū)域的圓周長度的3倍。
13. 如權(quán)利要求12所述的盤，其中，所述第二字段關(guān)于第一字段的徑向位移大約是位 置誤差信號塊的徑向高度。
14. 如權(quán)利要求12所述的盤，其中，所述第二字段關(guān)于第一字段的徑向位移大約是位 置誤差信號塊的徑向高度的二分之一。
15. 如權(quán)利要求12所述的盤，其中，所述圓形數(shù)據(jù)磁道以磁道間距徑向間隔徑向地隔開，其中每一位置誤差信號塊具有大約磁道間距的徑向高度，且其中第二字段關(guān)于第一字 段的徑向位移大約是磁道間距。
16. 如權(quán)利要求15所述的盤，其中，所述位置誤差信號圖案進(jìn)一步包括 位置誤差信號塊的第三字段，通常橫跨磁道徑向延伸，所述第三字段圓周地鄰近、通常鄰接第二字段且關(guān)于第二字段徑向地移位了磁道間距的大約二分之一，在第三字段中的每 個(gè)位置誤差信號塊具有在一個(gè)方向且僅在一個(gè)方向、并且與在第三字段中徑向相鄰的位置 誤差信號塊的垂直磁化相反的垂直磁化；禾口位置誤差信號塊的第四字段，通常橫跨磁道徑向延伸，所述第四字段圓周地鄰近、通常 鄰接第三字段且關(guān)于第三字段徑向地移位大約磁道間距，在第四字段中的每個(gè)位置誤差信 號塊具有在一個(gè)方向且僅在一個(gè)方向、并且與在第四字段中徑向相鄰的位置誤差信號塊的 垂直磁化相反的垂直磁化。
全文摘要
公開了具有交替的單極性位置誤差信號塊的磁記錄盤和盤驅(qū)動(dòng)器。磁記錄盤驅(qū)動(dòng)器具有被劃分為至少兩個(gè)圓周地相鄰的字段的位置誤差信號伺服圖案，所述字段橫跨數(shù)據(jù)磁道徑向地延伸并包括以一個(gè)方向直流磁化的位置誤差信號塊，其中每個(gè)位置誤差信號塊具有與其徑向相鄰的鄰近位置誤差信號塊的磁化相反的磁化。每個(gè)位置誤差信號字段與其圓周地相鄰的鄰近位置誤差信號字段鄰接，并關(guān)于其徑向地移位。每個(gè)位置誤差信號塊具有單個(gè)直流磁化，且磁化的長度大體上比在伺服圖案的其它字段中的磁化的長度更長。
文檔編號G11B5/48GK101751935SQ20091025318
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者喬爾·D·豪根, 喬納森·D·科克, 尼爾·克里什納斯瓦米, 戴維·T·弗萊恩 申請人:日立環(huán)球儲存科技荷蘭有限公司