CN1258755C

CN1258755C - 磁记录单元和磁记录介质

Info

Publication number: CN1258755C
Application number: CNB031234038A
Authority: CN
Inventors: 黑田纯夫; 尾崎一幸
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2023-05-06
Also published as: CN1779788A; CN1457042A; US20030210491A1; JP2003323772A; US7203023B2; JP4080233B2; KR20030087551A

Abstract

本发明提供一种磁记录单元，包括：一个磁头；一种磁记录介质，其具有用于调整磁头的位置的伺服图形；一个频率检测元件，用于基于通过用磁头读取伺服图形获得的再生信号，检测对应于磁记录介质在径向上的位置的磁道上的伺服图形中的频率；一个存储元件，用于预先存储关于对应于磁记录介质的磁道的位置的预定频率的信息；一个寻道元件，用于比较通过频率检测元件在磁道上检测到的频率和关于对应于相同磁道的频率的信息，所述信息被存储在存储元件中，并且用于产生一个用于调整磁头位置的信号，信号基于频率间的差别被产生。

Description

磁记录单元和磁记录介质

技术领域

本发明涉及一种磁记录单元。更具体地，本发明涉及适合于使用记录在磁盘上的伺服图形(servo pattern)实现记录和再生头的寻道伺服的一种磁记录单元。

背景技术

在具有用来记录和再生信息的磁头的传统磁记录单元中，伺服图形在磁盘上被形成，用来确定磁头在磁盘上的位置。

传统磁盘既具有用来记录用户数据的数据区，又具有伺服区，在此区中信号被提前记录，用来确定磁记录单元的磁头的位置。约几十个伺服区在磁盘上从它的中心以预定的间隔径向扩展。

伺服区通常由用于自动增益控制(AGC)的常规图形、表示旋转开始的索引图形、表示磁道号的葛莱码(Gray Code)图形和用于获得磁道的位置信息的伺服图形(也被称为位置信号图形)组成。

伺服图形包括定位磁记录单元的磁头所需的图形。例如，该图形具有基于预定的数量的磁道、被Z字形排列的多个伺服位。每一个伺服位被磁头读取以产生再生信号，然后再生信号的振幅被比较以获得关于磁头在磁道的宽度方向上被定位在磁道上的哪个地方的信息，用来调整磁头，也就是说，实现寻道(日本已审查专利，公布号47(1972)-32012)。

图15(a)和(b)是示意性地说明传统的”振幅检测伺服”系统的图。图15(a)图解了磁道和伺服图形之间的关系。图15(b)图解了在伺服图形上移动的磁头所获得的再生信号的例子。具有磁道宽度Twr的磁头10将被定位在N号磁道上。磁头10在图15(a)所示的X方向上移动以穿过图形P和A-D，用来产生图15(b)所示的再生信号。图形P和A-D的每一个的黑和白部分表示记录在磁记录介质上的伺服图形的彼此相对的磁方向。换句话说，如果磁记录介质是平面内的(in-plane)记录介质，伺服图形的黑和白部分表示在X磁道方向上具有平面内分量的彼此相对的向量，如果磁记录介质是垂直记录介质，伺服图形的黑和白部分表示彼此相对的、具有垂直于磁记录介质表面的分量的向量。这些图形在图15(a)中示意性地示出，并且它们的实际信号周期在图15(b)中示出。

当图形A的再生信号的振幅S_A和图形B的再生信号的振幅S_B之间的差别被计算，也就是，做了一个减法S_A-S_B，并且磁头10在磁道宽度方向y上被移动时，结果是图15(a)右边示出的信号N-POS。同样地，当图形C的再生信号的振幅S_C和图形D的再生信号的振幅S_D之间的差别被计算，也就是，做了一个减法S_C-S_D，并且磁头10在磁道宽度方向y上被移动时，结果是图15(a)右边示出的信号Q-POS。然后，通过适当地利用上述信号N-POS和Q-POS作为定位信号，磁头10的当前位置能够被掌握。

“相位检测伺服”系统，另一种传统的伺服系统，在日本未审查的专利、公布号60(1985)-10472中被公开。图16(a)和(b)是示意性地说明了“相位检测伺服”系统的图。具有磁道宽度Twr的磁头10将被定位在N号磁道上。磁头10在图16(a)所示的X方向上移动以穿过图形P和A-C，用来产生图16(b)所示的再生信号。图形P和A-C的每一个的黑和白部分具有图15(b)中的相同的含义。图形对磁头10有一个倾斜方位角，不过角度很小不会引起再生信号中的降级(方位角损失)问题，因此，每一个再生信号的波形被视为与图15(b)中的是几乎相同的。但是，图形A、B和C的每一个对应于图形P的相位，依赖相位是在磁道宽度方向(y)上的什么地方被测量的而变化。这里，N号磁道上的图形A、B和C的相位分别设为P_A、P_B和P_C。这些图形在图16(a)中示意地示出，并且它们的实际信号周期在图16(b)中示出。

当各自的相差P_B-P_A和P_C-P_B被计算时，在方向y上的结果的例子在图16(a)右边示出。通过适当地利用上述的信号P_B-P_A和P_C-P_B作为定位信号，磁头10的当前位置能够被掌握。例如，在日本未审查的专利、公布号Hei9(1997)-312073中，公开了一种用于从图16(b)中的再生信号获得相位P_A、P_B和P_C的方法。在这个相位检测伺服系统的图形中，一个周期由大量的磁道组成，使得与振幅检测系统的图形相比，表示磁头在磁盘上的位置的码信息的数量被减少。

今天，已经有需求通过减少供存储使用的单元数据位、或者通过将伺服区对磁盘的比率减小到更低，来进一步提高记录密度。

但是，在上述传统的伺服检测系统中，很难在保持记录和再生的可靠性的同时提高记录密度。

传统地，在伺服区的信息使用伺服磁道记录器(STW，servo trackwriter)被记录。但是，伺服磁道记录器需要很长的时间来记录信息，因为它使用磁头。为了解决这个问题，已经提出了一种伺服信息转移方法，该方法用于使用磁转移技术在比传统更短的时间内将记录在主盘上的伺服图形信息和类似信息一次性全部转移到从属盘上。

但是，在这个方法中，当主盘和从属盘因为灰尘或类似物的存在而没有充分的接触时，很难实现一致的转移。在非一致的转移中，当伺服图形用磁头被再生时，振幅不同的再生信号被产生，导致定位可靠性不足。这个问题当伺服图形的密度被提高时变得更加显著。

同样，当在从属盘和主盘之间出现未对准时，偏心从属盘可能被产生。

发明内容

本发明提供了一种磁记录单元，包括：一个磁头；一种磁记录介质，其具有用于调整磁头的位置的伺服图形；一个频率检测元件，用于基于通过用磁头读取伺服图形而获得的再生信号，在磁道上检测对应于磁记录介质径向上的位置的伺服图形中的频率；一个存储元件，用于预先存储关于对应于磁记录介质的磁道位置的预定的频率的信息；一个寻道元件，用于比较通过频率检测元件检测到的磁道上的频率和关于对应于相同磁道的频率的信息，该信息被存储在存储元件中，并用于产生用于调整磁头位置的信号，该信号基于频率间的差别被产生。

根据上述说明，因为利用伺服图形检测到频率，伺服区对整个磁记录介质的比率能够被降低到比传统更小的值，由此记录密度能够被提高。

从下面给出的详细描述中，本申请的这些和其它目的将变得更容易理解。但是，应该明白的是，详细的描述和特定的例子，在表示本发明的优选实施例的同时，只是作为说明给出，因为对于熟悉本领域的技术人员来说，在本发明的精神和范围内从这个详细的描述出发的多种改变和修饰将是很显然的。

附图说明

图1是说明了本发明的磁盘伺服图形的实施例1的图；

图2是说明了本发明的磁盘伺服图形的实施例1的图；

图3是本发明实施例1的磁记录单元的构成的方块图；

图4是与本发明的磁盘有关的频率表；

图5是根据本发明来比较频率和说明寻道的图；

图6是说明本发明的磁盘的伺服图形的实施例1的图；

图7是根据本发明的实施例2，说明当磁盘偏心时候，频率中的变化的图；

图8是本发明的实施例2的磁记录单元的构成的方块图；

图9显示了与本发明的磁盘有关的频率的表；

图10是说明本发明的实施例3的伺服图形的图；

图11是说明本发明的实施例3的伺服图形的图；

图12是根据本发明的实施例4说明径向图形的图；

图13是就本发明实施例4的偏心盘说明频率中变化的图；

图14显示了本发明的实施例4的预期频率的表；

图15是说明传统的“振幅检测伺服”系统的示意图；

图16是说明传统的“相位检测伺服”系统的示意图。

优选实施例说明

本发明提供了一种磁记录单元，在其中通过降低伺服区对整个盘的比率，记录密度能够被提高，并且即使对于一个通过磁转移方法准备的偏心盘也能够实现准确的寻道。

伺服图形可以是跨越磁道的细长的图形，具有在由预定数量的磁道组成的磁道组内连续地沿着磁记录介质的圆周变化的长度，并且对于每一个磁道都不同的频率信息可以被存储在存储元件中。

而且，伺服图形可以是跨越磁道的细长的图形，具有在由预定数量的磁道组成的磁道组内离散地沿着磁记录介质的圆周变化的长度，并且每一个磁道的频率信息可以被存储在存储元件中。

另外，伺服图形可以是跨越磁道的细长的图形，具有在由预定数量的磁道的磁道组内连续地沿着磁记录介质的圆周变化的长度，并且由沿着磁记录介质的圆周被并排排列的第一个分区(burst)和第二个分区组成，此第一个分区和第二个分区具有相反的长度变化趋势，并且在第一个分区和第二个分区中的每一个磁道的关于频率的信息可以被存储在存储元件中。

根据上述的磁记录单元，因为伺服图形由在圆周长度上具有不同变化趋势的两个分区组成，所以即使对于一个通过磁转移方法或类似方法被产生的、要被安在单元上的偏心磁记录介质，准确的寻道也能够被实现。

此外，伺服图形可以是跨越磁道的细长的图形，具有在由预定数量的磁道的磁道组内离散地沿着磁记录介质的圆周变化的长度，并且由沿着磁记录介质的圆周被并排排列的第一个分区和第二个分区组成，此第一个分区和第二个分区具有相反的长度变化趋势，并且在第一个分区和第二个分区中的每一个磁道的关于频率的信息可以被存储在存储元件中。

而且，即使特别地磁记录介质是旋转中心偏离事先设计好的旋转中心的偏心盘状介质，也能实现准确的寻道。

另外，磁记录介质可以是具有被沿着磁记录介质的圆周排列的径向图形的盘状介质，并且频率检测元件可以在磁记录介质的一次旋转上读取径向图形以测量这次旋转的频率，并且，在一次旋转上被测量的频率有变化时，比较测量到的频率和在没有变化时被测量到的频率，以校正存储在存储元件中的频率信息。根据上述构造，即便介质是偏心的，准确的寻道也能被实现。

此外，本发明提供了一种磁记录介质，其具有一种用来调整磁头位置的伺服图形，其中，伺服图形是跨越磁道的细长的图形，具有在由预定数量的磁道组成的磁道组内连续地沿着磁记录介质的圆周变化的长度。沿着磁记录介质的圆周的伺服图形的长度可以离散地变化。

而且，本发明提供了一种磁记录介质，其具有一种用来调整磁头位置的伺服图形，其中，伺服图形是跨越磁道的细长的图形，具有沿着磁记录介质的圆周连续地变化的长度，并且由沿着磁记录介质的圆周被并排排列的第一个分区和第二个分区组成，此第一个分区和第二个分区具有相反的长度变化趋势。沿着磁记录介质的圆周的伺服图形的长度可以离散地变化。

磁记录介质被分为两个区：一个是数据区，用于存储用户的数据，另一个是伺服区，用于在介质上定位磁头和记录关于磁道和扇区(sector)的位置的分类信息。伺服区是一个区域，在其中如传统的那样多种信息被存储。本发明以伺服图形为特征，尤其在于伺服图形被用来检测频率以实现寻道。

当磁头沿预先设计的磁道移动时，它如预先设置地检测频率本身。但是，磁头可能因为单元振动中的扰动和温度变化而稍微偏离预先设计的磁道移动。在这种情况下，频率被检测出是与设置频率不同的。因此，基于设置频率和检测到的频率之间的频率差，用来调整磁头位置到最初设计的磁道的信号被产生，并且，基于位置调整信号，磁头位置的微调(寻道)被实现。

根据本发明，伺服区是跨越磁道的细长的图形，并且，在盘状介质中，它是径向细长的图形。包含在伺服区中的伺服图形也是径向细长的图形。但是，根据本发明，为了将伺服图形的面积减小到尽可能小的面积，伺服图形优选沿着盘的径向周期地形成。

换句话说，几十个磁道沿着介质的径向同轴地形成，对于预定数量的磁道周期性地组成伺服图形。该预定数量的磁道被称为磁道组或组n。伺服图形的周长在一个组内需要顺序或离散地变化。这是为了对来自一个组内相邻磁道的不同频率的检测。

本发明的频率检测元件可以是PLL(锁相环，Phase Locked Loop)电路，或者，代替这个的，可以是DFT(Digital Fourier Transfer，数字傅立叶变换)(日本未审查的专利，公布号Hei9(1997)-312073)。

现在将基于图中示出的优选实施例，详细地说明本发明。应该理解，本发明不限于实施例。

[实施例1]

图1(a)和(b)是根据本发明的实施例1说明伺服图形的图。

图1(a)是根据本发明的磁盘1的平面图。如这张图中所示，从中心沿磁盘1的径向伸展的线性伺服区2在圆周方向上被等距离排列。

传统地，伺服区2由固定周期的索引图形、葛莱码图形和伺服图形和类似部分组成。在根据本发明的下面的实施例中，将说明用于定位磁头的伺服区的伺服图形，并关注伺服图形的形成。

图1(b)是图1(a)的伺服区2的放大图，尤其显示了伺服图形3的部分。

磁盘1具有多个同轴地形成于其中的磁道。伺服图形3沿着磁盘1径向形成以跨越磁道。在图1(b)中，伺服图形3具有排列在伺服图形宽度5内的四个伺服图形SP1、SP2、SP3和SP4。

另外，伺服图形3具有若干组，当沿着磁盘1的径向看时，每一个组由n个磁道组成。在图1(b)中，伺服图形3具有m个磁道组。当关注一个组时，伺服图形3的圆周图形宽度(也称为时钟宽度)a从磁道1到磁道n被连续改变。即，伺服图形3的分区的频率被改变。

例如，在图1(b)的组1中，伺服图形3被连续改变，使得图形宽度a在磁道1是最小的，在磁道n是最大的。这样，当组1内在磁道1上的伺服图形周期被设为t₁，组1内在磁道n上的伺服图形周期被设为t_n，可以确定t₁＜t_n。

换句话说，组1内在最外侧半径磁道1上的伺服图形的频率被设为f₁，并且组1内在最里侧半径磁道n上的伺服图形的频率被设为f_n，可以确定f₁＞f_n。

理想地，磁头沿着磁盘的圆周沿每一个磁道的中部移动，以读取伺服图形3以便产生再生信号。

将从磁道上的伺服图形产生的再生信号的频率是根据磁道上的图形宽度a被决定的。因此，将要从再生信号被检测的频率根据磁道的位置而改变。一组内的第i个磁道中的要被检测的频率f_i通常用下面的公式表示：

f_i＝f₁+(f₁-f_n)×(2i-1)/n，

其中，频率f₁、f_i和f_n是当磁头理想地沿磁道的中部移动时被获得的，理想的路径，和这些理想的频率能够在伺服图形设计中被预先决定。

图4显示了要被检测的每一个磁道的理想频率和将从下面提到的数字模拟转换器对应于该理想频率被输出的理想信号B的电压值之间的关系的表。这个表被预先存储在存储元件例如RAM或ROM中。

当磁头沿磁道的中部移动时，磁头的位置不需要被径向调整，因为一个与理想频率相等的频率被从再生信号中检测到。但是，当磁头从磁道的中部向上或向下偏移时，频率f_x被检测到与理想频率不同。理想频率和被检测到的频率f_x之间的差别与磁头从磁道的中部径向偏移的量是一一对应的。因此，这个频率差(Δf_i＝f_x-f_i)的计算使得可能调整磁头，也就是说，可能实现寻道。

图5是根据本发明的一个实施例说明被检测的频率间的比较以及寻道的图。

在这个图中，磁道i被部分放大，并且在伺服区2中只有伺服图形SP1被示出。当磁头沿磁道i的中部移动时，也就是说，在图中的虚线上，存储在图4的表中对应于磁道i的频率f_i被检测到。

这里，频率f_i对应于伺服图形SP1的图形宽度L1。

另一方面，当磁头从磁道i的中部稍微向下移动时，对应于伺服图形SP1的图形宽度L1’的频率f_x被检测到。从图形宽度关系L1’＞L1，可以得出频率关系f_x＜f_i。

频率差Δf_i＝f_x-f_i与磁头向上或向下的偏移量是一一对应的。因此，通过计算频率差Δf_i，这是一个磁头应该按此被调整的量，并且向上或向下移动磁头这个量(在图5的情况下，向上)，是有可能调整磁头以将其定位在磁道i的中部的。

图3显示了根据本发明的一个实施例，用于部分寻道操作的电路结构的方块图。

参照图3，从磁头101到VCO 105的部件被操作以产生具有对应于磁头位置的频率的检测信号A。

频率表106和数字模拟转换器107被用于输出电压值V_i(理想信号B)，该电压值与对应于将被磁头寻道的磁道i的理想频率f_i以成对的关系被保存。比较器108比较检测信号A和理想信号B，也就是说，从理想信号B中减去检测信号A，以得到对应于频率差Δf_i的偏移信号C。

寻道电路109，一接收到偏移信号C，就产生一个位置偏移信号以渐进或推动连接到磁头101上的调节器110。

更具体地说，一旦磁头101穿越磁道i上的伺服图形，再生信号被产生，然后此信号被送到二进制编码电路102。二进制编码电路102然后检测再生信号的上升和下降以产生脉冲信号，此信号被输出到计时截止部件103。计时截止部件103，从对应于伺服区的脉冲信号中减去脉冲信号中除了对应伺服图形3的一些部分，并且只发送对应伺服图形3的部分到相位比较器104。

接着，对应伺服图形3的脉冲信号的部分被发送到包括相位比较器104和VCO 105的PLL电路，在那里具有对应于被磁头101检测到的频率的电压值的检测信号A被产生。检测信号A然后被从相位比较器104输出到比较器108。

另一方面，对应于相同磁道i的电压值V_i从图4所示的频率表106中被读出，并被发送到数字模拟转换器107，模拟电压的理想信号B然后从这里被输出到比较器108。

比较器108从理想信号B中减去检测信号A以得到偏移信号C。偏移信号C对应于参照图5被说明的频率差Δf_i。偏移信号C被输出到寻道部件109，然后从这里用于推进调节器110的位置移动信号，被输出到调节器110。调节器110，一接收到位置移动信号，就将磁头的位置移动一个由位置移动信号指示的距离以实现寻道。

如上述，根据本发明，通过读出记录在磁盘上的伺服图形，检测对应于频率的信号，此频率依赖在伺服图形中是在哪里被检测而变化，和将所述信号与对应于理想频率的信号相比较，来实现寻道。

在图1(b)中，磁盘有四个伺服图形(SP1到SP4)，但是伺服图形的数量不限于此，原则上只要多于两个即可。但是，为了实现稳定的寻道，伺服图形宽度5需要至少约80个时钟，并且在这种情况下，在其中还包含葛莱码图形和类似部分的伺服区2需要约1040个时钟宽。

在每一个伺服图形中的一个时钟宽度为，例如，大约0.25μm。

根据本发明，伺服图形对磁盘的比率能够被降低到用传统振幅检测方法获得的比率的三分之一，在传统振幅检测方法中伺服图形宽度5需要至少约240个时钟(伺服区需要1200个时钟宽度)。由此，记录密度能够被提高。

伺服图形的形式并不特别限于图1(b)中所示出的，而可以是能够检测出一个磁道与另一个磁道不同的频率的任何形式。优选地，伺服图形的形式使得图形宽度从一个磁道到相邻的磁道被连续改变以使相位连续。

根据实施例1，因为记录和再生可靠性被保持在与传统一样的水平上来实现寻道，所以尽管图1的伺服图形宽度5比传统的要小，在用户数据的记录密度上被提高了的磁记录单元也能被提供。

参照图3，PLL电路被用于检测频率，但是代替这个，DFT电路可以被用来为频率检测实现数字采样(参见日本未审查专利，公开号Hei9(1997)-312073)。

[实施例2]

图6是根据本发明的实施例2说明伺服图形的图。

参照图6，伺服图形由两个分区(burst)图形(第一个分区31和第二个分区32)组成。第一个分区31和图2所示的图形是一样的，而第二个分区32是通过倒置相同组内的第一个分区31的频率改变趋势而获得的图形。例如，对于组1内的第一个分区31，在磁道1上的频率f₁₁和在磁道n上的频率f_1n之间，关系f₁₁＞f_1n被建立，而对第二个分区32，在磁道1上的频率f₂₁和在磁道n上的频率f_2n之间，关系f₂₁＜f_2n被建立。换句话说，第一个分区31在频率改变上有升高的趋势，而第二个分区32在频率改变上有降低的趋势。

这个实施例的伺服图形3在伺服图形宽度5上是图1(b)所示的伺服图形的两倍大，并且比图1(b)所示的伺服图形占据更大的面积。但是，这个实施例的伺服图形，当用于上述的磁转移技术或者可能形成偏心的磁盘，例如，一个伺服嵌入类型的磁盘时是有用的。

当磁盘具有图6的伺服图形时，即使磁盘是偏心的，准确的寻道也能够被实现，因为磁盘的偏心能够基于后面提到的原理被检测出来用于产生对应于偏心量的偏移信号。

对图6的第一个分区31和第二个分区32的每一个的充足的伺服图形宽度是80个时钟宽度，并且因此对伺服图形3，160个时钟宽度是需要的。同样在这种情况下，伺服图形对磁盘的比率能够被降低到比传统更小。

以下，关于使用图6的伺服图形的寻道的说明将被给出。

首先，假设磁盘是不偏心的。磁头在磁道i上检测两种频率：在第一个分区31中的频率和在第二个分区32的频率。

例如，在伺服图形的第一个分区和第二个分区中的、要被检测的频率，分别通过下面的等式被表示：

f_1i＝f₁₁+(f_1n-f₁₁)×(2i-1)/n和

f_2i＝f₂₁+(f_2n-f₂₁)×(2i-1)/n，

其中，频率f₁₁和f_1n分别是在第一个分区31中，在最外侧半径磁道1的中部和在最里侧半径磁道n的中部将要被检测的频率，而频率f₂₁和f_2n分别是在第二个分区32中，在最外侧半径磁道1的中部和在最里侧半径磁道n的中部将要被检测的频率。

对这两种频率，如在实施例1中一样，检测信号A被与对应于存储在图4的表中的理想频率的理想信号B做比较，由此寻道被实现。在这种情况下，因为两种频率为了寻道而被检测，寻道准确度能够被提高。

接下来，当磁盘是偏心的时候关于寻道的说明将被给出。

图7是根据本发明的实施例2说明当磁盘偏心的时候频率的变化的图。

图7的伺服图形与图6的是一样的。

现在，当磁头穿越作为一个整体的组1的中部时，要被检测的频率被设定为f_c(在此之后，称为中心频率)。

在第一个分区中的磁道1上要被检测的频率被设定为f₁，在第一个分区中的磁道n上要被检测的频率被设定为f_n，然后等式f_c＝(f₁+f_n)/2被建立。

磁头在图中从组1的中部向盘的中心偏移距离ΔX的虚线上移动。距离ΔX对应于被设定为Δf的频率改变量。

因此，参照图7，比中心频率f_c低Δf的频率在第一个分区中被检测到，而比中心频率f_c高Δf的频率在第二个分区中被检测到。

也就是，频率f_1x＝f_c-Δf在第一个分区31中被检测到，并且f_2x＝f_c+Δf在第二个分区32中被检测到。

换句话说，从第一个分区和第二个分区中，分别无例外地检测到了频率f_1x和f_2x，这是通过或者向中心频率f_c中加上或者从中减去对应于ΔX的作为任意值的频率差Δf而被获得的。而且，从上述等式f_1x＝f_c-Δf和f_2x＝f_c+Δf中，无例外地建立了f_2x-f_1x＝2Δf。

这个等式指出在第一个分区中的频率和在第二个分区中的频率的频率差(f_2x-f_1x)，等于频率改变量的两倍(也就是，2Δf)，频率改变量对应于距离ΔX。

偏心盘的中心频率是由非偏心盘的中心频率f_c改变预定的量得到的。

偏心磁盘的中心频率被设定为f_c’，然后在从组1的中部偏移距离ΔX的线上、要被检测的频率f_1x和f_2x也偏移±Δf(f_1x＝f_c’-Δf和f_2x＝f_c’+Δf)。因此，频率差(f_2x-f_1x)等于当盘是不偏心的时候获得的频率差2Δf。

因此，当图6的伺服图形被使用时，通过检测只与磁头遵循的路径关联的频率，而不管磁盘是否偏心，来改变实现寻道是有可能的。因此，根据实施例2，即使当盘是偏心的，准确的寻道也能够被实现，这使得稳定的记录和再生成为可能。

图9示出了保存根据本发明的实施例2将要被检测的频率差2Δf的频率表的例子。在这个表中，电压值与频率改变量的两倍(也就是，2Δf)被成对地保存，频率改变量对应于每一个磁道中的距离ΔX。

图8是根据本发明的实施例2的磁记录单元的构造的方块图。在这个图中，在图3中的PLL电路后，存储器112和113被提供用于记录对应于第一个分区31和第二个分区32中要被检测的频率的、数字化的电压值，模拟数字转换器111和减法器114也同样被提供了。频率表115指的是图9中所示的表。

从第一个分区31中获得的、作为PLL电路的相位比较器104的输出的电压，被模拟数字转换器111转换，以给出一个存储在存储器112中的数字电压值。同样，从第二个分区32中获得的电压，被模拟数字转换器111转换，以给出一个存储在存储器113中的数字电压值。这样存储在存储器112和113中的值被发送到减法器114，在那里这些电压值的减法被实现，以给出对应于频率差2Δf的频率差电压值(检测信号A)。电压值从减法器114被输出到比较器108中。

同样，从频率表115中，对应于频率差2Δf的、当磁头在从组1的中部偏移距离ΔX的线上移动时获得的电压值(理想信号B)，被输出到比较器108中。

然后，如在图3中偏移信号C被从比较器108中输出以实现寻道。

[实施例3]

图10是根据本发明的实施例3说明伺服图形的一个例子的图。

除了在每一个磁道上的频率是离散地被改变的之外，伺服图形和图1所示的伺服图形是相同的。

参照图10，两个矩形图形被排列在一个磁道内，但是三个或更多矩形图形可以被排列在一个磁道内。当两个矩形图形被排列在一个磁道内时，频率以道距(道距＝0.3μm)的一半为单元被改变。

例如，在图10的磁道1上，两个频率f_1a和f_1b被检测到。

也就是，当磁头沿磁道1移动时，频率f_1a和f_1b分别在磁道1的上半部分和下半部分被检测到。

两个频率f_1a和f_1b从磁头的中心宽度(core width)和矩形图形的单元径向宽度(unit radial width)之间的联系被检测到，频率f_1a和f_1b中的每一个然后被与理想目标磁道表115的理想频率比较，以确定对目标磁道的±0.5磁道的偏移(以确定磁头偏向目标磁道的上半部分或下半部分的哪一个)。对于不超过±0.5磁道的偏移，两个频率f_1a和f_1b的振幅被彼此比较以产生寻道偏移信号。

图11是根据本发明的实施例3说明伺服图形的另一个例子的图。

在这个例子中，伺服图形具有第一个分区和第二个分区，并且在每一个分区中，矩形图形如在图10中一样被离散地排列在磁道内。

同样在这个例子中，偏移信号和在图10中一样能够被获得。在图11中，即使当盘偏心时，准确的寻道也能够被实现。

[实施例4]

在这个实施例中，在磁盘的外围形成径向图形，用来实现偏心磁盘的准确寻道。

图12是根据本发明的实施例4说明径向图形的图。

图12中的参考号41表示径向图形。径向图形41是沿着磁盘的最外围与磁盘的中心等距地排列的、径向伸展延长的图形。例如，径向图形41具有约50μm的径向长度和约0.25μm的周向长度。

当盘不偏心时，预定的频率(＝f₀)在盘的一次旋转中通过用磁头再生径向图形41被检测到。但是，当盘偏心的时候，旋转的实际中心是偏离理想中心的，使得要被检测的频率根据径向图形41的位置而改变。当磁盘以预定的速率旋转时，比频率f₀低的频率在接近旋转的实际中心的径向图形41中被检测到。相反地，比频率f₀高的频率在远离旋转的实际中心的径向图形41中被检测到。

这样，当盘偏心的时候，在盘的一次旋转中不同的频率被检测到。当在磁盘的一次旋转(0-360°)中最大频率f₂和最小频率f₁被检测到时，被检测到的频率在f₁和f₂之间变动，频率f₀在中间(参见图13)。

如在图13中，从径向图形检测到的在频率中的变化，被磁盘的偏心距唯一地确定。这意味着如果利用径向图形41确定了一次旋转中频率的变化范围，那么磁盘的偏心距就能够被获得。如图14所示的目标频率表是从偏心距准备来的，并被存储在存储器中。

参照图14，角度指的是径向图形41与，例如，转轴参考标记形成的角度。每一个角度的频率是由径向图形41而被获知的，这使得目标频率表存储了考虑了用径向图形41检测到的盘的偏心距的频率和电压。

现在，关于径向图形41的使用的说明将被给出，径向图形41被使用以在考虑了盘的偏心距的情况下确定频率，并且参照图14的表来设定对应于频率的电压来实现寻道。

首先，在转轴上装备有磁头以用磁头来再生径向图形41，在磁盘的一次旋转中、从转轴的参考标记开始测量频率，并且将径向图形的每一个位置(角度)的频率存储在存储器中。当盘是偏心的，检测到的频率在预定的范围内变化以显示取决于径向图形的位置的不同的值。

基于检测到的频率值设定每一个角度的频率和电压，以准备如图14所示的目标频率表。

然后，当在每一个磁道上的伺服图形用磁头被读出时，在伺服图形中对每一个磁道的频率被检测到，因为伺服图形是如在图1、2所示的或类似的。当盘是偏心的，偏心距应该被考虑进来，并且因此检测到的频率被替换为为图14的目标频率表中的角度确定的频率(电压)，以产生检测信号A。此后，偏移信号C如在实施例1中被产生来实现寻道。

这样，即使盘是偏心的，准确的寻道也能够被实现。

根据本发明，频率从形成在磁盘上的伺服图形中被检测，由此即使盘是偏心的，准确的寻道也能够被实现。而且，伺服图形对盘的比率能够被降低到比传统更小的值。由此，磁盘的存储密度能够被提高。

Claims

1.一种磁记录单元，包括：

一个磁头；

一种磁记录介质，其具有用于调整磁头的位置的伺服图形；

一个频率检测元件，用于基于通过用磁头读取伺服图形获得的再生信号，检测对应于磁记录介质在径向上的位置的磁道上伺服图形中的频率；

一个存储元件，用于预先存储关于对应于磁记录介质的磁道位置的预定频率的信息；和

一个寻道元件，用于比较通过频率检测元件在磁道上检测到的频率和关于对应于相同磁道的频率的信息，该信息被存储在存储元件中，并且用于产生一个用于调整磁头位置的信号，该信号基于频率间的差别被产生。

2.权利要求1的磁记录单元，其中，伺服图形是跨越磁道的细长的图形，具有在由预定数量的磁道组成的磁道组内连续地沿着磁记录介质的圆周变化的长度，并且对于每一个磁道都不同的频率信息被存储在存储元件中。

3.权利要求1的磁记录单元，其中，伺服图形是跨越磁道的细长的图形，具有在由预定数量的磁道组成的磁道组内离散地沿着磁记录介质的圆周变化的长度，并且每一个磁道的频率信息被存储在存储元件中。

4.权利要求1的磁记录单元，其中，伺服图形是跨越磁道的细长的图形，具有在由预定数量的磁道组成的磁道组内连续地沿着磁记录介质的圆周变化的长度，并且由沿着磁记录介质的圆周被并排排列的第一个分区和第二个分区组成，此第一个分区和第二个分区具有相反的长度变化趋势，在第一个分区和第二个分区中的每一个磁道的关于频率的信息被存储在存储元件中。

5.权利要求1的磁记录单元，其中，伺服图形是跨越磁道的细长的图形，具有在由预定数量的磁道组成的磁道组内离散地沿着磁记录介质的圆周变化的长度，并且由沿着磁记录介质的圆周被并排排列的第一个分区和第二个分区组成，此第一个分区和第二个分区具有相反的长度变化趋势，并且在第一个分区和第二个分区中的每一个磁道的关于频率的信息被存储在存储元件中。

6.权利要求4或5的磁记录单元，其中，磁记录介质是旋转中心偏离事先设计好的旋转中心的偏心盘状介质。

7.权利要求1的磁记录单元，其中，磁记录介质是具有被沿着磁记录介质的外围排列的径向图形的盘状的介质，频率检测元件在磁记录介质的一次旋转中读取径向图形以测量这次旋转的频率，并且，当一次旋转中被测量的频率有变化时，比较测量到的频率和在没有变化时被测量到的频率，以校正存储在存储元件中的频率信息。