CN104658555A - 头位置解调方法及磁盘装置 - Google Patents

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CN104658555A CN201410046797.9A CN201410046797A CN104658555A CN 104658555 A CN104658555 A CN 104658555A CN 201410046797 A CN201410046797 A CN 201410046797A CN 104658555 A CN104658555 A CN 104658555A
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    • G11B5/488Disposition of heads
    • G11B5/4886Disposition of heads relative to rotating disc

Abstract

根据一个实施例,以交叉磁道方向的相位成为互异的方式进行在下行磁道方向配置的A相突发图形及B相突发图形的解调时,根据上述A相突发图形的sin分量及cos分量和上述B相突发图形的sin分量及cos分量,计算磁头的解调位置。

Description

头位置解调方法及磁盘装置
相关申请
本申请以美国临时专利申请61/908,291号(申请日:2013年11月25日)为基础申请,享受优先权。本申请通过参照该基础申请,包含基础申请的全部内容。
技术领域
本实施例一般涉及头位置解调方法及磁盘装置。
背景技术
磁盘装置中,取得伺服数据内的扇区柱面编号以及表示磁道上的位置信息的突发数据,根据该信息进行磁头的定位。作为代表的突发图形,有无效型突发图形和相位图形。无效型突发图形可以由“ns=2,△φ=180°”定义。相位图形一般地说可以由“ns=任意,△φ<180°”定义,实用上,可以由“ns=1或2,△φ≤90°下360°的整数分之一”定义。其中,ns是相邻磁化变化STW传送数,△φ是相邻相位差。相位图形的解调主要采用atan解调,无效型突发图形中采用atan解调时线性度不充分,因此采用基于可改善线性度的多项式的解调等。
发明内容
本发明的实施例提供解调线性度高的头位置解调方法及磁盘装置。
根据一个实施例,以交叉磁道方向的相位成为互异的方式进行在下行磁道方向配置的A相突发图形及B相突发图形的解调时,根据上述A相突发图形的sin分量及cos分量和上述B相突发图形的sin分量及cos分量,计算磁头的解调位置。
附图说明
图1是第1实施例的磁盘装置的概略构成的方框图。
图2(a)是图1的磁盘中的磁道配置的平面图,图2(b)是图2(a)的伺服区域的构成例的图。
图3(a)是第1比较例的突发图形的极性配置的示图,图3(b)是第2比较例的突发图形的极性配置的示图,图3(c)是第1实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(d)是第2实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(e)是第3实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(f)是第4实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(g)是第5实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(h)是第6实施例的突发图形的极性配置的示图。
图4(a1)~图4(a3)分别是图3(a)的突发图形中没有相位错开及频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图4(b1)~图4(b3)分别是图3(b)的突发图形中没有相位错开及频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图4(c1)~图4(c3)分别是图3(c)~图3(f)的突发图形中没有相位错开及频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图4(d1)~图4(d3)分别是图3(g)及图3(h)的突发图形中没有相位错开及频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图5(a1)~图5(a3)分别是在图3(a)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图5(b1)~图5(b3)分别是在图3(g)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图5(c1)~图5(c3)分别是在图3(h)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图6(a)~图6(c)分别是在图3(h)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图7(a1)~图7(a3)分别是图3(b)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图7(b1)~图7(b3)分别是图3(d)及图3(f)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图7(c1)~图7(c3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图7(d1)~图7(d3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图8是第2实施例的线性度补正时的李萨如分割方法的示图。
图9是第2实施例的相位图形中的线性度补正方法的示图。
图10是第3实施例的线性度补正时的李萨如分割方法的示图。
图11是第3实施例的线性度补正方法的示图。
图12是第4实施例的线性度补正时的李萨如分割方法的示图。
图13是第4实施例的线性度补正方法的示图。
图14(a)是采用第5实施例的2次多项式时的线性度补正系数的示图,图14(b)是采用第5实施例的3次多项式时的线性度补正系数的示图。
图15是第6实施例的解调误差的1周期的最大值成为最小的线性度补正系数的2次近似式系数的示图。
图16是第6实施例的解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的2次近似式系数的示图。
图17是第6实施例的位置感度的绝对值的1周期的最大值成为最小的线性度补正系数的2次近似式系数的示图。
图18是第6实施例的位置感度的绝对值的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的2次近似式系数的示图。
图19是第7实施例的线性度补正系数及旋转补正角的算出方法的示图。
图20是第8实施例的线性度补正系数及旋转补正角的算出方法的示图。
图21是第9实施例的线性度补正系数及旋转补正角的算出方法的示图。
图22是第10实施例的线性度补正系数及旋转补正角的算出方法的示图。
图23(a)是第10实施例的1次分量和3次分量的振幅比与线性度补正函数中的解调误差的关系的示图,图23(b)是第10实施例的1次分量和7次分量的振幅比与线性度补正函数中的解调误差的关系的示图。
图24(a)是第10实施例的1次分量和3次分量的振幅比与线性度补正函数中的位置感度的关系的示图,图24(b)是第10实施例的1次分量和7次分量的振幅比与线性度补正函数中的位置感度的关系的示图。
图25是第10实施例的1次分量和3次分量的振幅比或1次分量和7次分量的振幅比与误差的比率的关系的示图。
图26(a1)~图26(a3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开及频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图26(b1)~图26(b3)分别是在图3(g)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图26(c1)~图26(c3)分别是在图3(g)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图26(d1)~图26(d3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图27(a1)~图27(a3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开及频率错开时用3次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图27(b1)~图27(b3)分别是在图3(g)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时用3次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图27(c1)~图27(c3)分别是在图3(g)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时用3次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图27(d1)~图27(d3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时用3次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图28(a1)~图28(a3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开及频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图28(b1)~图28(b3)分别是在图3(h)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图28(c1)~图28(c3)分别是在图3(h)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图28(d1)~图28(d3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图29(a1)~图29(a3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开及频率错开时用3次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图29(b1)~图29(b3)分别是在图3(h)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时用3次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图29(c1)~图29(c3)分别是在图3(h)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时用3次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图29(d1)~图29(d3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时用3次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图30(a)是第11实施例的突发图形的极性配置的示图,图30(b1)~图30(b3)分别是图30(a)的突发图形中没有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图30(c1)~图30(c3)分别是图30(a)的突发图形中有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图31(a)是第12实施例的突发图形的极性配置的示图,图31(b1)~图31(b3)分别是图31(a)的突发图形中没有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图31(c1)~图31(c3)分别是图30(a)的突发图形中有频率错开时用2次多项式进行了线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
具体实施方式
以下参照附图,详细说明实施例的头位置解调方法及磁盘装置。另外,这些实施例不限定本发明。
(第1实施例)
图1是第1实施例的磁盘装置的概略构成的方框图,图2(a)是图1的磁盘中的磁道配置的平面图,图2(b)是图2(a)的伺服区域的构成例的示图。
图1中,在磁盘装置设置磁盘2,磁盘2经由主轴马达3支撑。另外,在磁盘装置设置头滑块HM,在头滑块HM设置写头HW及读头HR作为磁头。写头HW及读头HR与磁盘2相向配置。这里,头滑块HM经由臂A在磁盘2上保持。臂A在搜寻时等情况下可以使头滑块HM在水平面内滑动。
这里,如图2(a)及图2(b)所示,在磁盘2沿下行磁道方向D2设置磁道T。在各磁道T设置写入用户数据的数据区域DA及写入伺服数据的伺服区域SS。这里,伺服区域SS放射状配置,在下行磁道方向D2的伺服区域SS间配置数据区域DA。如图2(b)所示,在伺服区域SS写入前导码20、伺服标记21、扇区/柱面信息(格雷码)22及突发图形23。另外,扇区/柱面信息22可以提供磁盘2的圆周方向及半径方向的伺服地址,可以用于将读头HR移动到目标磁道为止的搜寻控制。突发图形23可以用于将读头HR定位到目标磁道的目标范围内的追踪控制。突发图形23也可以用于搜寻控制。另外,这些伺服数据可以通过自助伺服写入在磁盘2记录,也可以通过专用的伺服写入器在磁盘2记录。或者,突发图形23可以通过磁转印、BPM(比特图形介质)或DTM(离散磁道介质)等光刻、纳米压印等形成。
这里,突发图形23可以采用具有A相和B相的相位图形。A相和B相可以以交叉磁道方向D1的相位互异的方式沿着下行磁道方向D2配置磁化图形。另外,以下的说明中,有将A相和B相称为突发域的情况(也将A相称为突发域A,将B相称为突发域B)。
返回图1,在磁盘装置设置驱动臂A的音圈马达4的同时,设置使磁盘2旋转的主轴马达3。磁盘2、头滑块HM、臂A、音圈马达4及主轴马达3在壳体1收容。
另外,在磁盘装置设置数据控制部5,在数据控制部5设置头控制部6、功率控制部7、读写沟道8、MPU(处理器)9及HDC10。这里,数据控制部5可以根据由读头HR读取的突发图形23,计算读头HR的解调位置。此时,数据控制部5在由读头HR读取的突发图形23的解调时,可以根据A相的sin分量及cos分量和B相的sin分量及cos分量来计算读头HR的解调位置。这里,无效型突发图形的解调中,采用A相的sin分量或cos分量和B相的sin分量或cos分量的2个分量,而相位图形的解调中,采用A相的sin分量及cos分量和B相的sin分量及cos分量的4个分量。
另外,在头控制部6设置写电流控制部6A及再现信号检测部6B。在功率控制部7设置主轴马达控制部7A及音圈马达控制部7B。在读写沟道8设置DFT(Discrete Fourier Transform:离散傅里叶变换)解调部8A。在MPU设置NQ变换部9A、旋转角补正部9B、速度补正部9C、线性度补正部9D、解调位置计算部9E及头位置控制部9F。
头控制部6可以放大或者检测记录重放时的信号。写电流控制部6A可以控制在写头HW流过的写电流。再现信号检测部6B可以检测由读头HR读出的信号。
功率控制部7可以驱动音圈马达4及主轴马达3。主轴马达控制部7A可以控制主轴马达3的旋转。音圈马达控制部7B可以控制音圈马达4的驱动。
读写沟道8可以在头控制部6、MPU9及HDC10间进行数据的转发。另外,作为数据,可以列举读数据、写数据及伺服数据。例如,读写沟道8可以将由读头HR重放的信号变换为由主机HS处理的数据形式,或者将从主机HS输出的数据变换为由写头HW记录的信号形式。另外,读写沟道8可以进行由读头HR重放的信号的解码处理,或者对从主机HS输出的数据进行代码调制。DFT解调部8A可以对突发图形23抽出对由读头HR读出的信号进行DFT运算时的基波分量。该基波分量可以设为突发图形23的A相中的sin分量及cos分量和B相中的sin分量及cos分量。
MPU9可以进行包含位置信号解调的头定位控制。NQ变换部9A根据突发图形23的重放时的A相的sin分量及cos分量和B相的sin分量及cos分量,求出2相信号N、Q。另外,以下的说明中,将在XY平面上表现2相信号N、Q的关系的曲线称为NvsQ Lissajous。旋转角补正部9B以因磁盘2上的突发图形23的读取位置而变形为矩形状的NvsQ Lissajous的倾斜度减少的方式,使突发图形23的基波分量的NvsQ Lissajous仅仅以规定角度旋转。速度补正部9C以由读头HR读取的突发图形23的基波分量的NvsQ Lissajous的扁平率减少的方式,进行速度补偿。即,以因搜寻而变形为椭圆形状的NvsQ Lissajous接近圆形状的方式,补正突发图形23的基波分量的相位。线性度补正部9D为了提高相对于突发图形23的基波分量的变化的读头HR的位置的变化的线性度,补正从突发图形23的基波分量求出读头HR的位置的运算式。以下的说明中,将该补正称为线性度补正。解调位置计算部9E根据突发图形23的基波分量,计算读头HR的解调位置。头位置控制部9F根据读头HR的解调位置的计算结果,经由音圈马达控制部7B,控制读头HR的位置。HDC10可以在主机HS、读写沟道8之间进行数据的转发。作为主机HS,可以是向磁盘装置发行写指令、读指令等的计算机,也可以是外部接口。
以下,说明图1的磁盘装置的动作。
由主轴马达3使磁盘2旋转的同时,经由读头HR从磁盘2读出的信号由再现信号检测部6B检测。由再现信号检测部6B检测的信号由读写沟道8进行信号数据变换后,发送到处理器9。该信号数据变换中,在DFT解调部8A中,对由读头HR读出的信号进行DFT运算,对突发图形23抽出突发图形23的A相的sin分量及cos分量和B相的sin分量及cos分量。处理器9中,根据由再现信号检测部6B检测的突发图形23的A相的sin分量及cos分量和B相的sin分量及cos分量,算出读头HR的解调位置。
此时,NQ变换部9A中,根据突发图形23的重放时的A相的sin分量及cos分量和B相的sin分量及cos分量,算出2相信号N、Q。
而且,旋转角补正部9B中,为了消除变形为矩形状的NvsQ Lissajous的倾斜度,突发图形23的N相及Q相的sin分量的NvsQ Lissajous仅仅以规定角度旋转。此时,突发图形23的A相及B相中的复数李萨如的初始相位错开呈现在NvsQ Lissajous,因此可以进行复数李萨如的初始相位补正。该初始相位补正中,为了消除突发图形23的A相及B相中的复数李萨如的长轴的倾斜度,可以使复数李萨如仅仅以规定角度旋转。另外,速度补正部9C中,为了减少突发图形23的N相及Q相的sin分量的NvsQLissajous的扁平率,进行速度补偿。该速度补偿中,可以补正突发图形23的N相及Q相的sin分量的相位关系。而且,线性度补正部9D中,为了提高相对于突发图形23的基波分量的变化的读头HR的位置的变化的线性度,补正从突发图形23的基波分量求出读头HR的位置的运算式。解调位置计算部9E中,通过应用由线性度补正部9D补正的运算式,计算读头HR的解调位置。头位置控制部9F中,根据读头HR的解调位置的计算结果,控制读头HR的位置。
这里,通过根据突发图形23的A相的sin分量及cos分量和B相的sin分量及cos分量来算出2相信号N、Q,即使在采用具有A相和B相的相位图形作为突发图形23的场合,也可以进行与无效型突发图形同等的线性度补正,可以提高解调线性度(相对于交叉磁道方向D1的偏移的解调位置的线形性)。
另外,通过根据突发图形23的A相的sin分量及cos分量和B相的sin分量及cos分量来算出2相信号N、Q,可以在旋转角补正时进行初始相位补正,由于不必个别测定初始相位补正和旋转角补正的参数,因此与采用无效型突发图形作为突发图形23的场合比,可以降低调节工序的负载。
而且,通过采用具有A相和B相的相位图形作为突发图形23,即使在由光刻、纳米压印等形成突发图形23的场合,与形成无效型突发图形的场合比,也可以提高形成精度。
以下,用数式说明2相信号N、Q的算出方法。
若将伺服磁道写(STW)中朝向交叉磁道方向D1的头传送位置设为k(整数变数),下行磁道方向D2设为t,则突发域A、B中的磁化图形可以表达为
A(k,t)=cos(ωt+θa)
B(k,t)=cos(ωt+θb)
这里,θa(k)=θao+φ(k),θb(k)=±(θbo+φ(k))。
θb的符号的正号表示突发域A、B的相位变化为同向(平行)的情况,负号表示突发域A、B的相位变化为反向的情况。
若对于角频率ω,在任意的位置对读头HR的再现信号进行DFT运算,则获得突发域A的cos分量(cA)及sin分量(sA)和突发域B的cos分量(cB)及sin分量(sB)的4个信号。若突发域A的cos分量(cA)及sin分量(sA)用矢量[cA;sA]表示,突发域B的cos分量(cB)及sin分量(sB)用矢量[cB;sB]表示,则矢量[cA;sA]、[cB;sB]的方向根据读头HR的位置而变化。
为反向相位变化的场合,用2×2的反相矩阵[1,0;0,-1]进行反相操作后,对各个矢量乘以
[Ta]=[+cos(θt-θao),-sin(θt-θao);+sin(θt-θao),+cos(θt-θao)]
[Tb]=[+cos(θt-θbo),-sin(θt-θbo);+sin(θt-θbo),+cos(θt-θbo)]
的2×2的旋转矩阵,使2个矢量的基准相位一致为θt,取得2个矢量的和。
通过上述的操作,为同向相位变化图形的场合,获得式[Ta][cA;sA]+[Tb][cB;sB],为反向相位变化图形的场合,获得式[Ta][cA;sA]+[Tb][1,0;0,-1][cB;sB]。
其结果若设为[N;Q],则设
Vn=[+cos(θt-θao),-sin(θt-θao),+cos(θt-θbo),-/+sin(θt-θbo)]
Vq=[+sin(θt-θao),+cos(θt-θao),+sin(θt-θbo),+/-cos(θt-θbo)]
成为[N;Q]=[Vn;Vq][cA;sA;cB;sB]。这在将突发域A、B的cos分量及sin分量变换为2相信号N、Q的操作中,称为「NQ变换」。
若设△θo=θbo-θao,θab=(θao+θbo)/2,θabt=θt-θab,则由于
θt-θao=θt-(θao+θbo)/2+(θbo-θao)/2=θt-θab+△θo/2=θabt+△θo/2
θt-θbo=θt-(θao+θbo)/2-(θbo-θao)/2=θt-θab-△θo/2=θabt-△θo/2
,因此,
Vn=[+cos(θt-θao),-sin(θt-θao),+cos(θt-θbo),-/+sin(θt-θbo)]
=[+cos(θabt+△θo/2),-sin(θabt+△θo/2),+cos(θabt-△θo/2),-/+sin(θabt-△θo/2)]
Vq=[+sin(θt-θao),+cos(θt-θao),+sin(θt-θbo),+/-cos(θt-θbo)]
=[+sin(θabt+△θo/2),+cos(θabt+△θo/2),+sin(θabt-△θo/2),+/-cos(θabt-△θo/2)]
这里,若
ca=cos(θabt+△θo/2),sa=sin(θabt+△θo/2)
cb=cos(θabt-△θo/2),sb=sin(θabt-△θo/2)
,则由于
Vn=[ca,-sa,+cb,-/+sb]
Vq=[sa,+ca,+sb,+/-cb]
,因此
N=(cA·ca-sA·sa+cB·cb-/+sB·sb)
Q=(cA·sa+sA·ca+cB·sb+/-sB·cb)
其中,-/+是表示负正的记号,+/-是表示正负的记号。
另外,伺服图形的性能主要可以由
·交叉磁道方向的磁化图形周期(空间周期)
·解调线性度(解调误差,位置感度误差)
·解调S/N
·对磁化图形、样本时钟等的误差(精度)的耐性(非依存性)
等评价。
磁化图形周期相当于用解调的位置误差信号(PES)可确定位置的解调距离宽度。
STW传送间距(swTP)对额定的重放头感度宽度(MRW)的比(swTP/MRW)越小,解调线性度越好。
解调S/N与突发域的全长(波数)的平方根大致成正比例,与磁化图形周期/MRW大致成反比例。但是,图形周期若狭窄到接近MRW,则突发域的再现信号(readback signal)的振幅变小,解调S/N劣化。
这些存在
磁化图形周期=相邻磁化变化距离×360°/相邻相位差(△φ)
STW传送间距(swTP)=相邻磁化变化距离/相邻磁化变化STW传送数(ns)
的关系。相邻磁化变化STW传送数(ns)与交叉磁道方向的相位不同的域组的数一致。因此,若通过格雷码规格等将磁化图形周期设为同一进行比较,则STW传送间距与「△φ/ns」成正比例。
以下,对几个突发图形23,表示实际的VN、Vq矢量。另外,由于k=0的下行磁道磁化图形设为sin波,因此设θao=1/2π。另外,为了方便,将「任意的基准相位θt」设为7/4π。
图3(a)是第1比较例的突发图形的极性配置的示图,图3(b)是第2比较例的突发图形的极性配置的示图,图3(c)是第1实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(d)是第2实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(e)是第3实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(f)是第4实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(g)是第5实施例的突发图形的极性配置的示图,图3(h)是第6实施例的突发图形的极性配置的示图。
图3(a)中,作为第1比较例的突发图形23,表示了无效型突发图形。该无效型突发图形中,A相和B相以在交叉磁道方向D1以180度(=1cyl)的间隔使极性(N极和S极)交互反相的方式,配置磁化图形。而且,A相和B相在它们的边界沿着交叉磁道方向D1配置为相位相互错开90度(=0.5cyl)。
该无效型突发图形中,若将突发域A的再现信号的sin分量设为N、突发域B的再现信号的sin分量设为Q,则可以用2相信号N、Q对位置误差信号(PES)解调。但是,对于磁化图形周期,无法使STW传送间距变狭,因此通过atan(N/Q)解调等无法获得充分的线性度。该无效型突发图形中,为了获得充分的解调线性度,作为线性度补正函数,可以采用2次多项式PES=g1×r+g2×r2,g1+g2=1,r=|N/Q|或|Q/N|。作为2次多项式,也可以采用PES=g1×N/(|N|+|Q|)+g2×N|N|/(N2+Q2),g1+g2=1。或者,作为线性度补正函数,也可以采用3次多项式PES=g1×r+g2×r2+g3×r3,g1+g2+g3=1,N>Q时r=Q/N,N<Q时r=N/Q。其中,g1、g2、g3是线性度补正系数。
图3(b)中,作为第2比较例的突发图形23,表示了正交相位图形(ns=1或2,△φ=90°)。该正交相位图形中,解调方法若将突发域A的再现信号的sin分量设为S1,cos分量设为C1,则可以采用
A=sqrt{0.25[(S1+S2)2+(C1+C2)2]}
B=sqrt{0.25[(S1-S2)2+(C1-C2)2]}
PES=A-B或者PES=atan(A/B)
的式。
图3(c)中,作为突发图形23,表示了突发域A、B在下行磁道方向D2同向地相位变化,AB相位差为90度(△θo=1/2π)的相位图形。
该相位图形中,若设φ=π/2·k,θao=1/2π,θbo=2/2π,则
Vn=[+cos(5/4π),-sin(5/4π),+cos(3/4π),-sin(3/4π)]=[-1,+1,-1,-1]/√2
Vq=[+sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(3/4π),+cos(3/4π)]=[-1,-1,+1,-1]/√2
图3(d)中,作为突发图形23,表示了突发域A、B同向地相位变化,AB相位差为180度(△θo=π)的相位图形。
该相位图形中,若设φ=π/2·k,θao=1/2π,θbo=3/2π,则
Vn=[+cos(5/4π),-sin(5/4π),+cos(1/4π),-sin(1/4π)]=[-1,+1,+1,-1]/√2
Vq=[+sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(1/4π),+cos(1/4π)]=[-1,-1,+1,+1]/√2
图3(e)中,作为突发图形23,表示了突发域A、B在下行磁道方向D2反向地相位变化,AB相位差为±90度(△θo=1/2π)的相位图形。
该相位图形中,若设φ=π/2·k,θao=1/2π,θbo=2/2π,则
Vn=[+cos(5/4π),-sin(5/4π),+cos(3/4π),+sin(3/4π)]=[-1,+1,-1,+1]/√2
Vq=[+sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(3/4π),-cos(3/4π)]=[-1,-1,+1,+1]/√2
图3(f)中,作为突发图形23,表示了突发域A、B反向地相位变化,AB相位差为0度(△θo=0)的相位图形。
该相位图形中,若设φ=π/2·k,θao=1/2π,θbo=1/2π,则
Vn=[+cos(5/4π),-sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(5/4π)]=[-1,+1,-1,-1]/√2
Vq=[+sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(5/4π),-cos(5/4π)]=[-1,-1,-1,+1]/√2
以上的例是按STW传送使相位移动90度的情况,ns=1,△φ=90°。
一般的相位图形中,按1STW传送使相位移动45度,因此,往往伺服写时的相位移动分辨率成为必要,突发域变长。因此,以下的第5实施例及第6实施例中,为了延长磁化图形周期,按2STW传送使相位移动90度(ns=2,△φ=90°)。交叉磁道方向D1的周期成为8stw传送。
图3(g)中,作为突发图形23,表示了突发域A、B同向地相位变化,AB相位差为45度(△θo=1/4π)的相位图形。
该相位图形中,由于是按2STW传送的相位变化的,因此θa=1/2π·(int(k/2)+1),θb=1/2π·(int((k+1)/2)+1),但是无法用NQ变换式实现int()。因而,置换为 int ( k / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 , int ( ( k + 1 ) / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 . 该场合,
(5-1)φ=π/4·k,θao=1/2π,θbo=1/2π,△θo=0
Vn=[+cos(5/4π),-sin(5/4π),+cos(5/4π),-sin(5/4π)]=[-1,+1,-1,+1]/√2
Vq=[+sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(5/4π),+cos(5/4π)]=[-1,-1,-1,-1]/√2
另一方面,若置换为 int ( k / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 , int ( ( k + 1 ) / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 + 1 ,
(5-2)φ=π/4·k,θao=1/2π,θbo=2/2π,△θo=1/2π
Vn=[+cos(5/4π),-sin(5/4π),+cos(3/4π),-sin(3/4π)]=[-1,+1,-1,-1]/√2
Vq=[+sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(3/4π),+cos(3/4π)]=[-1,-1,+1,-1]/√2
(5-1)、(5-2)中,由于△θo不等于1/4π,因此若使△θo=1/4π,并置换为 int ( k / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 + 1 / 4 , int ( ( k + 1 ) / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 + 3 / 4 ,
(5)φ=π/4·k,θao=5/8π,θbo=7/8π,△θo=1/4π
Vn=[+cos(9/8π),-sin(9/8π),+cos(7/8π),-sin(7/8π)]
=[-0.9238795,+0.3826834,-0.9238795,-0.3826834]
Vq=[+sin(9/8π),+cos(9/8π),+sin(7/8π),+cos(7/8π)]
=[-0.3826834,-0.9238795,+0.3826834,-0.9238795]
图3(h)中,作为突发图形23,表示了突发域A、B反向地相位变化,AB相位差为45度(△θo=1/4π)的相位图形。
因为θa=1/2π·(int(k/2)+1),θb=-1/2π·(int((k+1)/2)+1),因此与第5实施例同样,若置换为 int ( k / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 , int ( ( k + 1 ) / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 ,
(6-1)φ=π/4·k,θao=1/2π,θbo=1/2π,△θo=0
Vn=[+cos(5/4π),-sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(5/4π)]=[-1,+1,-1,-1]/√2
Vq=[+sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(5/4π),-cos(5/4π)]=[-1,-1,-1,+1]/√2
若置换为 int ( k / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 , int ( ( k + 1 ) / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 + 1 ,
(6-2)φ=π/4·k,θao=1/2π,θbo=2/2π,△θo=1/2π
Vn=[+cos(5/4π),-sin(5/4π),+cos(3/4π),+sin(3/4π)]=[-1,+1,-1,+1]/√2
Vq=[+sin(5/4π),+cos(5/4π),+sin(3/4π),-cos(3/4π)]=[-1,-1,+1,+1]/√2
若置换为 int ( k / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 + 1 / 4 , int ( ( k + 1 ) / 2 ) &DoubleRightArrow; k / 2 + 3 / 4 ,
(6)φ=π/4·k,θao=5/8π,θbo=7/8π,△θo=1/4π
Vn=[+cos(9/8π),-sin(9/8π),+cos(7/8π),+sin(7/8π)]
=[-0.9238795,+0.3826834,-0.9238795,+0.3826834]
Vq=[+sin(9/8π),+cos(9/8π),+sin(7/8π),-cos(7/8π)]
=[-0.3826834,-0.9238795,+0.3826834,+0.9238795]
无效解调中,通过调节工序测定的初始相位设为θa、θb时,在初始相位补正中采用初始相位θa、θb。因而,无效解调中,必须通过调节工序,与初始相位补正的参数独立地测定旋转补正的参数。相对地,NQ变换中,[Vn;Vq]=[sinθa、cosθa、0,0;0,0,sinθb、cosθb]相当,初始相位错开NvsQ Lissajous的旋转现。因而,第1实施例~第6实施例中,初始相位错开可用旋转补正进行补正,不必求出初始相位补正的参数。
另外,第1比较例中,第1实施例~第6实施例中,若都预先进行矩阵[Vn;Vq]和旋转补正矩阵的乘法,则装置运行中的解调时的补正运算量相同。
另外,图3(b)的正交相位图形中,求出而图3(g)及图3(h)的突发图形中,stwTP  MRW即可,因此STW时间成为比较例2的正交相位图形的约一半。
另外,图3(a)的无效型突发图形及图3(c)~图3(h)的突发图形都是stwTP  MRW即可,因此STW时间相同。而且,对于图3(a)的无效型突发图形及图3(c)~图3(f)的突发图形,图3(g)及图3(h)的突发图形中,磁化图形周期的距离成为2倍,因此,解调S/N相对地劣化,但是可以扩展解调距离宽度。
图4(a1)~图4(a3)分别是图3(a)的突发图形中没有相位错开及频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图4(b1)~图4(b3)分别是图3(b)的突发图形中没有相位错开及频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图4(c1)~图4(c3)分别是图3(c)~图3(f)的突发图形中没有相位错开及频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图4(d1)~图4(d3)分别是图3(g)及图3(h)的突发图形中没有相位错开及频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
图5(a1)~图5(a3)分别是在图3(a)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图5(b1)~图5(b3)分别是在图3(g)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图5(c1)~图5(c3)分别是在图3(h)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。另外,突发图形的B相的相位错开设为0.1π。
图6(a)~图6(c)分别是在图3(h)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。另外,突发图形的A相及B相的相位错开设为0.1π。
图7(a1)~图7(a3)分别是图3(b)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图7(b1)~图7(b3)分别是图3(d)及图3(f)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图7(c1)~图7(c3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图7(d1)~图7(d3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。另外,突发图形的频率错开设为1.5%。
另外,图3(a)的突发图形中,在A相及B相有相位错开且没有频率错开时和在A相及B相没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差分别与图4(a1)~图4(a3)相等。
另外,图3(b)的突发图形中,在B相有相位错开且没有频率错开时和在A相及B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差分别与图4(b1)~图4(b3)相等。
另外,图3(c)的突发图形中,在B相有相位错开且没有频率错开时和在A相及B相有相位错开且没有频率错开时和在A相及B相没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差分别与图4(c1)~图4(c3)相等。
另外,图3(d)的突发图形中,在A相及B相没有相位错开及频率错开时和在B相有相位错开且没有频率错开时和在A相及B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差分别与图4(c1)~图4(c3)相等。
另外,图3(e)的突发图形中,在A相及B相没有相位错开及频率错开时和在B相有相位错开且没有频率错开时和在A相及B相有相位错开且没有频率错开时和在A相及B相没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差分别与图4(c1)~图4(c3)相等。
另外,图3(f)的突发图形中,在A相及B相没有相位错开及频率错开时和在B相有相位错开且没有频率错开时和在A相及B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差分别与图4(c1)~图4(c3)相等,在A相及B相没有相位错开且有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差分别与图7(b1)~图7(b3)相等。
另外,图3(g)的突发图形中,在A相及B相有相位错开且没有频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差分别与图4(d1)~图4(d3)相等。
另外,图3(h)的突发图形中,在A相及B相没有相位错开及频率错开时的解调位置、解调误差及感度误差与图4(d1)~图4(d3)相等。
这里,图3(a)的无效型突发图形中,对于单突发的相位错开,解调线性度劣化,需要初始相位补正。另外,图3(b)的正交相位图形中,解调线性度不良。另一方面,图3(c)~图3(f)的突发图形在额定条件可获得与图3(a)的无效型突发图形N同样的线性度。另外,图3(c)~图3(f)的突发图形的初始相位错开由于相位差而作为NvsQ Lissajous旋转呈现,可以通过旋转角补正进行补正。
对于两突发的相位错开,图3(a)的无效型突发图形及图3(e)及图3(f)的突发图形中,可以取消相位错开,不发生NvsQ Lissajous旋转。另一方面,图3(c)及图3(d)的突发图形中,无法取消相位错开,因此虽然发生NvsQLissajous旋转,但是可以通过旋转角补正进行补正。
对于频率错开,图3(a)的无效型突发图形不受影响。另一方面,图3(c)的突发图形中,虽然NvsQ Lissajous旋转,但是通过进行旋转角补正,可以使线性度不劣化。图3(d)~图3(f)的突发图形中,线性度稍微劣化。
另外,旋转角补正采用由调节工序或者定时校准获得的参数,因此,仅仅对于恒定的错开有效,无法应对过渡的相位变动及频率变动。
如以上说明,对于恒定的相位错开,图3(c)~图3(f)的突发图形有效果。另一方面,对于频率错开,图3(e)及图3(f)的突发图形的效果差。
过渡的相位变动中,突发域A、B的相位变动不同时,虽然在包含图3(a)的无效型突发图形的全部图形的解调中有影响,但是突发域A、B的相位变动相同时,图3(a)的无效型突发图形和图3(e)及图3(f)的突发图形具有耐性。
接着,图3(g)及图3(h)的突发图形相对于图3(c)~图3(f)的突发图形,调误差、位置感度变动都成为约2倍。位置感度变动不依赖于磁化图形周期,因此,即使约2倍也可以说是在容许范围,但是,解调误差的单位是交叉磁道方向磁化图形周期,因此若用stwTP MRW单位比较,则解调误差成为4倍。
图3(a)的无效型突发图形和图3(c)~图3(f)的突发图形中,NvsQLissajous为圆形~近似正方形,因此,通过应用上述2次多项式或3次多项式的线性度补正函数,可以获得良好解调线性度。图3(g)及图3(h)的突发图形中,NvsQ Lissajous可能不是近似正方形而是近似正八角形。这样的NvsQ Lissajous中,认为与交叉磁道方向D1的DFT结果的3次分量相比,7次分量成为主导。
(第2实施例)
以下,说明交叉磁道方向D1的DFT结果的3次分量以外的分量显著的NvsQ Lissajous的解调方法。
相对于磁化图形1周期的STW传送数设为n时,n=4的图3(a)的无效型突发图形和图3(c)~图3(f)的突发图形中,n-1即3次分量显著呈现,适于采用了1周期的1/(2n)=1/8即把NvsQ Lissajous8份分割的范围中的多项式近似的线性度补正。
图8是第2实施例的线性度补正时的李萨如分割方法的示图。
图8中,为2n=8(n=4)时,NvsQ Lissajous成为近似正方形。该场合,在采用了多项式近似的线性度补正时,以NvsQ Lissajous成为线对称的方式将NvsQ Lissajous8份分割。
图9是第2实施例的相位图形中的线性度补正方法的示图。
图9中,判断N是否为0(S1),N为0的场合(S1的否),设为x=1/4(S2)。另外,以下的说明中,将位置误差信号(PES)记为x。接着,判断Q是否比0小(S10),Q比0小的场合(S10的是),设为x=1-x(S11)。Q为0以上的场合(S10的否),跳过S11。
另一方面,N不是0的场合(S1的是),判断N的绝对值是否比Q的绝对值大(S3),N的绝对值比Q的绝对值大的场合(S3的是),设r=|Q|/|N|,x=(g1×r+g2×r2+g3×r3)/2n(S4,S5)。接着,判断N是否比0小(S8),N比0小的场合(S8的是),设为x=1/2-x(S9),进入S10。N为0以上的场合(S8的否),跳过S9,进入S10。
另一方面,N的绝对值为Q的绝对值以上的场合(S3的否),设r=|N|/|Q|,x=1/n-(g1×r+g2×r2+g3×r3)/2n(S6,S7),进入S8。
(第3实施例)
图10是第3实施例的线性度补正时的李萨如分割方法的示图。
图10中,为2n=12(n=6)的场合,NvsQ Lissajous成为近似六角形。该场合,在采用多项式近似的线性度补正时,以NvsQ Lissajous成为线对称的方式将NvsQ Lissajous12份分割。
图11是第3实施例的线性度补正方法的示图。
图11中,判断N是否为0(S21),N为0的场合(S21的否),设为x=1/4(S22)。接着,判断Q是否比0小(S33),Q比0小的场合(S33的是),设为x=1-x(S34)。Q为0以上的场合(S33的否),跳过S34。
另一方面,N不是0的场合(S21的是),设为r=|Q|/|N|/tan(π/n)(S23)。接着,判断r是否比3大(S24),r为3以下的场合(S24的否),判断r是否比1大(S25)。r比1大的场合(S25的是),设r=(3-r)/(1+r),x=1/n-(g1×r+g2×r2+g3×r3)/2n(S26,S27)。接着,判断N是否比0小(S31),N比0小的场合(S31的是),设为x=1/2-x(S32),进入S33。N为0以上的场合(S31的否),跳过S32,进入S33。
另一方面,r为1以下的场合(S25的否),设x=(g1×r+g2×r2+g3×r3)/2n和(S28),进入S31。
另一方面,r比3大的场合(S24的是),设为r=(r-3)/(1+r),x=1/n+(g1×r+g2×r2+g3×r3)/2n和(S29,S30),进入S31。
(第4实施例)
n=8的图3(g)及图3(g)的突发图形中,虽然呈现n-1=7次,但是由于ns=2,因此也呈现n/ns-1=3次分量。
在n=8,n-1=7次成为主导的场合,适于采用了1周期的1/(2n)=1/16即把NvsQ Lissajous16份分割的范围中的多项式近似的线性度补正。
另外,分割数2n的补正函数适用于n-1次的相对振幅,但是也可以适用于2n-1次的相对振幅。即,也可以将8份分割补正函数适用于7次。
图12是第4实施例的线性度补正时的李萨如(リサージュ)分割方法的示图。
图12中,为2n=16(n=8)的场合,NvsQ Lissajous成为近似八角形。该场合,在采用多项式近似的线性度补正时,以NvsQ Lissajous成为线对称的方式将NvsQ Lissajous16份分割。
图13是第4实施例的线性度补正方法的示图。
图13中,判断N是否为0(S41),N为0的场合(S41的否),设为x=1/4(S42)。接着,判断Q是否比0小(S52),Q比0小的场合(S52的是),设为x=1-x(S53)。Q为0以上的场合(S52的否),跳过S53。
另一方面,N不是0的场合(S41的是),判断N的绝对值是否比Q的绝对值大(S43),N的绝对值比Q的绝对值大的场合(S43的是),设为r=|Q|/|N|,j=0,k=1和(S44)。另一方面,N的绝对值为Q的绝对值以下的场合(S43的否),设为r=|N|/|Q|,j=4,k=1(S45)。
接着,判断r是否比tan(π/n)大(S46),r比tan(π/n)大的场合(S46的是),设为r=(1-r)/(1+r),j=2,k=-k(S47)。另一方面,r为tan(π/n)以下的场合(S46的否),跳过S47。
接着,设为r=r/tan(π/n),x=(j+k×(g1×r+g2×r2+g3×r3))/2n(S48,S49)。接着,判断N是否比0小(S50),N比0小的场合(S50的是),设为x=1/2-x(S51),进入S52。N为0以上的场合(S50的否),跳过S51,进入S52。
(第5实施例)
将分割数2n的补正函数适用于m次时的补正多项式的线性度补正系数因2N、m而异。
以下,说明相对于(2n,m)的组合的2次多项式和3次多项式各自的线性度补正系数g1、g2、g3和线性度补正系数g1、g2、g3的0~1/m2的范围的2次近似式系数。
图14(a)是采用第5实施例的2次多项式时的最佳线性度补正系数的示图,图14(b)是采用第5实施例的3次多项式时的最佳线性度补正系数的示图。另外,图14(a)及图14(b)的例中,表示了(2n,m)=(8,3)的情况。另外,图14(a)及图14(b)的例中,表示了解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数,但是,也可以采用解调误差的1周期的最大值成为最小的线性度补正系数,也可以采用位置感度的绝对值的1周期的最大值成为最小的线性度补正系数,也可以采用位置感度的绝对值的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数。
另外,(2n,m)=(12,5)的线性度补正系数适用于AB相位差为60°的相位图形,无法适用于正交相位图形。另外,(2n,m)=(8,7)中,2次多项式的线性度补正系数相对于7次的相对振幅几乎为一定值,成为与atan解调大致相同的特性,因此,不能太期待解调误差降低的效果。因而,(2n,m)=(8,7)中,作为线性度补正函数,优选适用3次多项式。
(第6实施例)
如图14(a)及图14(b)所示,线性度补正系数按照a3/a1而变化。另外,a3是3次的振幅,a1是1次的振幅。因而,若存储与a3/a1相应的线性度补正系数,则存储容量变得巨大。因而,为了降低存储容量,也可以将线性度补正系数用2次近似式近似,保持2次近似式系数。
图15是第6实施例的解调误差的1周期的最大值成为最小的线性度补正系数的2次近似式系数的示图,图16是第6实施例的解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的2次近似式系数的示图,图17是第6实施例的位置感度的绝对值的1周期的最大值成为最小的线性度补正系数的2次近似式系数的示图,图18是第6实施例的位置感度的绝对值的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的2次近似式系数的示图。
图15~图18中,为(2n,m)=(12,5)、(16,7)或(8,7)的场合,通过采用2次近似式系数C20、C21、C22,由am/a1的函数表达线性度补正系数g2、g3,不必与am/a1相应地存储线性度补正系数,可以降低存储容量。
(第7实施例)
图19是第7实施例的线性度补正系数及旋转补正角的算出方法的示图。另外,该图19的方法适用于相位图形的相位解调。
图19中,对于磁化图形1周期,使磁头HM在交叉磁道方向等间隔偏移,测定重放振幅(S61)。接着,对使磁头HM偏移时获得的振幅值或相对于各偏移的振幅值的变化率,对伺服图形周期进行DFT运算,求出1次和3次的振幅(a1,a3)和相位(ψ1,ψ3)(S62)。接着,根据振幅比a3/a1,用近似曲线求出线性度补正系数(S63)。接着,设NvsQ Lissajous的旋转补正角=(ψ3-3×ψ1-π)/4(S64)。
(第8实施例)
图20是第8实施例的线性度补正系数及旋转补正角的算出方法的示图。
图20中,对于磁化图形1周期,使读头HR在交叉磁道方向等间隔偏移,测定重放振幅(S71)。接着,对使读头HR偏移时获得的振幅值或相对于各偏移的振幅值的变化率,对伺服图形周期进行DFT运算,求出1次和5次的振幅(a1,a5)和相位(ψ1,ψ5)(S72)。接着,根据振幅比a5/a1,用近似曲线求出线性度补正系数(S73)。接着,设NvsQ Lissajous的旋转补正角=(ψ5-5×ψ1-π)/6(S74)。
(第9实施例)
图21是第9实施例的线性度补正系数及旋转补正角的算出方法的示图。
图21中,对于磁化图形1周期,使读头HR在交叉磁道方向等间隔偏移,测定重放振幅(S81)。接着,对使读头HR偏移时获得的振幅值或相对于各偏移的振幅值的变化率,对伺服图形周期进行DFT运算,求出1次和7次的振幅(a1,a7)和相位(ψ1,ψ7)(S82)。接着,根据振幅比a7/a1,用近似曲线求出线性度补正系数(S83)。接着,设NvsQ Lissajous的旋转补正角=(ψ7-7×ψ1-π)/8(S84)。
(第10实施例)
图3(g)及图3(h)的突发图形中,虽然n=8,但是有7次分量显著且呈现近似正八角形李萨如的情况和3次分量显著且呈现近似正方形李萨如的情况。该场合,优选根据3次分量a3和7次分量a7的大小关系,或者选择(2n,m)=(8,3)的线性度补正,或者选择(2n,m)=(16,7)或(8,7)的线性度补正。
图22是第10实施例的线性度补正系数及旋转补正角的算出方法的示图。
图22中,对于磁化图形1周期,使读头HR在交叉磁道方向等间隔偏移,测定重放振幅(S91)。接着,对使读头HR偏移时获得的振幅值或相对于各偏移的振幅值的变化率,对伺服图形周期进行DFT运算,求出1次和3次和7次的振幅(a1,a3,a7)和相位(ψ1,ψ3,ψ7)(S92)。判断振幅比a3/a7是否为既定值α以上(S93),振幅比a3/a7为既定值α以上的场合(S93的是),根据振幅比a3/a1,用近似曲线求出线性度补正系数(S94)。接着,设NvsQLissajous的旋转补正角=(ψ3-3×ψ1-π)/4(S95)。另一方面,振幅比a3/a7不是既定值α以上的场合(S93的否),根据振幅比a7/a1,用近似曲线求出线性度补正系数(S96)。接着,设NvsQ Lissajous的旋转补正角=(ψ7-7×ψ1-π)/8(S97)。
接着,说明决定既定值α的目的。以下,说明对于1次、3次、7次组成的2相信号N、Q,由(2n,m)=(8,3)和(16,7)解调时的解调误差及位置感度变动。
图23(a)是第10实施例的1次分量和3次分量的振幅比与线性度补正函数中的解调误差的关系的示图,图23(b)是第10实施例的1次分量和7次分量的振幅比与线性度补正函数中的解调误差的关系的示图,图24(a)是第10实施例的1次分量和3次分量的振幅比与线性度补正函数中的位置感度的关系的示图,图24(b)是第10实施例的1次分量和7次分量的振幅比与线性度补正函数中的位置感度的关系的示图。
另外,图23(a)及图24(a)是将a7/a1设为固定值(=0.01)时相对于a3/a1的误差的变化,图23(b)及图24(b)是将a3/a1设为固定值(=0.01)时相对于a7/a1的误差的变化。
图25是第10实施例的1次分量和3次分量的振幅比或1次分量和7次分量的振幅比与误差的比率的关系的示图。
图25中,改变am/a1时的(2n,m)的解调误差大致一定,因此,该比率是将“改变a7/a1时的(2n,m)=(8,3)”除以“改变a3/a1时的(2n,m)=(12,7)”的值。在a3/a1或者a7/a1小的范围,原本误差也小,因此,若在a3/a1为0.01以上的范围内观察,则在解调误差中,比大致为1,在位置感度变动中,比为约1.95的值。位置感度相当于解调位置的微分,因此,认为相对于3次,7次的影响更高。在解调误差小到某程度的场合,认为位置感度变动对装置性能的影响,因此优选设定α=1.95。
以下,表示了对于图3(g)及图3(h)的突发图形,应用2n=8和2n=16的线性度补正函数时的解调结果。
图26(a1)~图26(a3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开及频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图26(b1)~图26(b3)分别是在图3(g)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图26(c1)~图26(c3)是在图3(g)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图26(d1)~图26(d3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
另外,图26(a1)~图26(a3)、图26(b1)~图26(b3)、图26(c1)~图26(c3)及图26(d1)~图26(d3)应用(2n,m)=(16,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数。该场合,与应用(2n,m)=(8,3)或(8,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的场合比,可以获得良好线性度。
图27(a1)~图27(a3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开及频率错开时用3次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图27(b1)~图27(b3)分别是在图3(g)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时用3次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图27(c1)~图27(c3)分别是在图3(g)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时用3次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图27(d1)~图27(d3)分别是图3(g)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时用3次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
另外,图27(a1)~图27(a3)、图27(b1)~图27(b3)、图27(c1)~图27(c3)及图27(d1)~图27(d3)应用(2n,m)=(16,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数。该场合,与应用(2n,m)=(8,3)或(8,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的场合比,可以获得良好线性度。
图28(a1)~图28(a3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开及频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图28(b1)~图28(b3)分别是在图3(h)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图28(c1)~图28(c3)分别是在图3(h)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图28(d1)~图28(d3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
另外,图28(a1)~图28(a3)及图28(b1)~图28(b3)应用(2n,m)=(16,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数。该场合,与应用(2n,m)=(8,3)或(8,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的场合比,可以获得良好线性度。另外,图28(c1)~图28(c3)及图28(d1)~图28(d3)应用(2n,m)=(8,3)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数。该场合,与应用(2n,m)=(8,7)或(16,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的场合比,可以获得良好线性度。
图29(a1)~图29(a3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开及频率错开时用3次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图29(b1)~图29(b3)分别是在图3(h)的突发图形的B相有相位错开且没有频率错开时用3次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图29(c1)~图29(c3)分别是在图3(h)的突发图形的A相及B相有相位错开且没有频率错开时用3次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图29(d1)~图29(d3)分别是图3(h)的突发图形中没有相位错开且有频率错开时用3次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。
另外,图29(a1)~图29(a3)及图29(b1)~图29(b3)应用(2n,m)=(16,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数。该场合,与应用(2n,m)=(8,3)或(8,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的场合比,可以获得良好线性度。另外,图29(c1)~图29(c3)及图29(d1)~图29(d3)应用(2n,m)=(8,3)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数。该场合,与应用(2n,m)=(8,7)或(16,7)且解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数的场合比,可以获得良好线性度。
另外,对于(2n,m)=(8,7),在解调误差的1周期的2次均方根成为最小的线性度补正系数中,呈现位置感度接近零(-∞dB)的处所。因而,也可以采用位置感度的绝对值的1周期的最大值成为最小的线性度补正系数。该场合,虽然解调误差稍大,但是可以抑制位置感度变动的宽度。
另外,图3(g)所示的第5实施例的突发图形中,即使在B相有相位错开且没有频率错开时,a3/a7=1.85<1.95,因此,通过全部的条件,选择(2n,m)=(16,7)。
另一方面,图3(h)所示的第6实施例的突发图形中,在没有相位错开及频率错开时和在B相有相位错开且没有频率错开时,优选选择(2n,m)=(12,7),在A相及B相有相位错开且没有频率错开时和没有相位错开且有频率错开时,优选选择(2n,m)=(8,3)。该场合,必须准备2n=8和2n=16的2个解调次序,因此,7次分量大的场合,与(2n,m)=(16,7)比,解调误差变大,但是选择(2n,m)=(8,7)也有效。另外,(2n,m)=(8,7)中,由于2次多项式的解调误差大,因此优选应用3次多项式。另外,也考虑用3次分量和7次分量的振幅来取得线性度补正系数的加权平均的方法。
如以上说明,图3(c)~图3(h)的突发图形中,说明了应用2次多项式PES=g1×r+g2×r2,g1+g2=1或3次多项式PES=g1×r+g2×r2+g3×r3的情况,但是也可以应用PES=g1×N/(|N|+|Q|)+g2×N|N|/(N2+Q2)。
另外,图3(c)及图3(d)的突发图形的同向的相位变化相同,因此,即使将相同图形的2突发域结合为一个突发域,也可以获得与图3(c)及图3(d)的突发图形大致相同的解调精度。若为一个突发域,则可以消除突发域间的间隙,因此可以改善格式效率。
(第11实施例)
图30(a)是第11实施例的突发图形的极性配置的示图,图30(b1)~图30(b3)分别是图30(a)的突发图形中没有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图30(c1)~图30(c3)分别是图30(a)的突发图形中有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。另外,突发图形的频率错开设为1.5%。另外,图30(a)的突发图形中,n=6,△φ=60°。
如图30(b1)~图30(b3)及图30(c1)~图30(c3)所示,对于图30(a)的突发图形,应用基于(2n,m)=(12,5)的2次多项式的解调与atan解调比,可获得良好的解调结果。
(第12实施例)
图31(a)是第12实施例的突发图形的极性配置的示图,图31(b1)~图31(b3)分别是图31(a)的突发图形中没有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图,图31(c1)~图31(c3)分别是图30(a)的突发图形中有频率错开时用2次多项式进行线性度补正时的解调位置、解调误差及感度误差的示图。另外,突发图形的频率错开设为1.5%。另外,图31(a)的突发图形中,n=8,△φ=45°。
如图31(b1)~图31(b3)及图31(c1)~图31(c3)所示,对于图31(a)的突发图形,应用基于(2n,m)=(16,7)的2次多项式的解调与atan解调比,可获得良好解调结果。
对于图30(a)及图31(a)的突发图形,通过用2次多项式进行线性度补正,可以提高解调线性度。因而,可以扩展STW传送间距,可缩短STW时间,因此可以提高生产性。
虽然说明了本发明的几个实施例,但是这些实施例只是例示,而不是限定发明的范围。这些新实施例可以各种形态实施,在不脱离发明的要旨的范围,可以进行各种省略、置换、变更。这些实施例及其变形是发明的范围和要旨所包含的,也是权利要求的范围记载的发明及其均等的范围所包含的。

Claims (20)

1.一种头位置解调方法,其特征在于,
以交叉磁道方向的相位成为互异的方式进行在下行磁道方向配置的A相突发图形及B相突发图形的解调时,根据上述A相突发图形的sin分量及cos分量和上述B相突发图形的sin分量及cos分量,计算磁头的解调位置。
2.权利要求1所述的头位置解调方法,其特征在于,
将上述A相突发图形及上述B相突发图形的下行磁道方向的相位差分别设为△φa、△φb时,若上述△φa、△φb的绝对值相等,上述A相突发图形的再现信号的cos分量设为cA,sin分量设为sA、上述B相突发图形的再现信号的cos分量设为cB,sin分量设为sB,sgn=△φa/△φb,则根据采用系数ca、sa、cb、sb而作为
N=cA·ca-sA·sa+cB·cb-sB·sb·sgn
Q=cA·sa+sA·ca+cB·sb+sB·cb·sgn
算出的N、Q,计算上述磁头的解调位置。
3.权利要求2所述的头位置解调方法,其特征在于,
若对于上述A相突发图形,上述B相突发图形的交叉磁道方向的相位差设为△θo,则对于任意的角度θabt,上述系数ca、sa、cb、sb用
ca=cos(θabt+△θo/2),sa=sin(θabt+△θo/2)
cb=cos(θabt-△θo/2),sb=sin(θabt-△θo/2)
赋予。
4.权利要求2所述的头位置解调方法,其特征在于,
上述相位差△φa、△φb的绝对值满足0<|△φa|=|△φb|≤90°的关系。
5.权利要求2所述的头位置解调方法,其特征在于,
在|N|>|Q|的情况下设为r=|Q|/|N|,在|N|≤|Q|的情况下设为r=|N|/|Q|时,根据基于满足“Σgi=1,i=1,2,…”的2个以上的系数gi的多项式“Σ(gi×ri),i=1,2,…”,算出上述磁头的位置误差信号。
6.权利要求2所述的头位置解调方法,其特征在于,
具有交叉磁道方向1周期的磁化图形分割数n为6以上的伺服图形,在|N|>|Q|的情况下设为r=|Q|/|N|/tan(π/n),在|N|≤|Q|的情况下设为r=|N|/|Q|/tan(π/n)时,根据基于满足“Σgi=1,i=1,2,…”的2个以上的系数gi的多项式“Σ(gi×ri),i=1,2,…”,算出上述磁头的位置误差信号。
7.权利要求6所述的头位置解调方法,其特征在于,
将使上述磁头在交叉磁道方向偏移到多个位置时获得的振幅值或相对于上述各偏移的振幅值的变化率,针对伺服图形周期进行DFT运算,
根据上述DFT运算获得的(n-1)次分量的振幅对1次分量的振幅的比率,求出上述系数gi,
根据上述1次分量和(n-1)次分量的相对相位,求出将上述N和上述Q的关系在相位平面上表达的NvsQ Lissajous的旋转补正角。
8.权利要求3所述的头位置解调方法,其特征在于,
上述相位差△θo是90°的整数倍。
9.权利要求3所述的头位置解调方法,其特征在于,
上述相位差△θo是45°。
10.权利要求9所述的头位置解调方法,其特征在于,
将使上述磁头在交叉磁道方向偏移到多个位置时获得的振幅值或相对于上述各偏移的振幅值的变化率,针对伺服图形周期进行DFT运算,
3次分量的振幅相对于7次分量的振幅比既定值大的场合,根据3次分量的振幅对1次分量的振幅的比率,求出基于满足“Σgi=1,i=1,2,…”的2个以上的系数gi的多项式“Σ(gi×ri),i=1,2,…”的系数gi,其中,|N|>|Q|的情况下r=|Q|/|N|,|N|≤|Q|的情况下r=|N|/|Q|,且根据1次分量和3次分量的相对相位,求出将上述N和上述Q的关系在相位平面上表达的NvsQ Lissajous的旋转补正角,
3次分量的振幅相对于7次分量的振幅在既定值以下且交叉磁道方向1周期的磁化图形分割数n为8的场合,根据7次分量的振幅对1次分量的振幅的比率,求出基于满足“Σgi=1,i=1,2,…”的2个以上的系数gi的多项式“Σ(gi×ri),i=1,2,…”的系数gi,其中,|N|>|Q|的情况下r=|Q|/|N|/tan(π/n),|N|≤|Q|情况下r=|N|/|Q|/tan(π/n),且根据1次分量和7次分量的相对相位,求出上述旋转补正角。
11.一种磁盘装置,其特征在于,具备:
磁头;
磁盘,在下行磁道方向记录了交叉磁道方向的相位成为互异的A相突发图形及B相突发图形;
控制部,在上述A相突发图形及B相突发图形的解调时,根据上述A相突发图形的sin分量及cos分量和上述B相突发图形的sin分量及cos分量,计算上述磁头的解调位置。
12.权利要求11所述的磁盘装置,其特征在于,
将上述A相突发图形及上述B相突发图形的下行磁道方向的相位差分别设为△φa、△φb时,若上述△φa、△φb的绝对值相等,上述A相突发图形的再现信号的cos分量设为cA,sin分量设为sA、上述B相突发图形的再现信号的cos分量设为cB,sin分量设为sB,sgn=△φa/△φb,则根据采用系数ca、sa、cb、sb而作为
N=cA·ca-sA·sa+cB·cb-sB·sb·sgn
Q=cA·sa+sA·ca+cB·sb+sB·cb·sgn
算出的N、Q,计算上述磁头的解调位置。
13.权利要求12所述的磁盘装置,其特征在于,
若对于上述A相突发图形,上述B相突发图形的交叉磁道方向的相位差设为△θo,则对于任意的角度θabt,上述系数ca、sa、cb、sb用
ca=cos(θabt+△θo/2),sa=sin(θabt+△θo/2)
cb=cos(θabt-△θo/2),sb=sin(θabt-△θo/2)
赋予。
14.权利要求12所述的磁盘装置,其特征在于,
上述相位差△φa、△φb的绝对值满足0<|△φa|=|△φb|≤90°的关系。
15.权利要求12所述的磁盘装置,其特征在于,
在|N|>|Q|的情况下设为r=|Q|/|N|,在|N|≤|Q|的情况下设为r=|N|/|Q|时,根据基于满足“Σgi=1,i=1,2,…”的2个以上的系数gi的多项式“Σ(gi×ri),i=1,2,…”,算出上述磁头的位置误差信号。
16.权利要求12所述的磁盘装置,其特征在于,
具有交叉磁道方向1周期的磁化图形分割数n为6以上的伺服图形,在|N|>|Q|的情况下设为r=|Q|/|N|/tan(π/n),在|N|≤|Q|的情况下设为r=|N|/|Q|/tan(π/n)时,根据基于满足“Σgi=1,i=1,2,…”的2个以上的系数gi的多项式“Σ(gi×ri),i=1,2,…”,算出上述磁头的位置误差信号。
17.权利要求16所述的磁盘装置,其特征在于,
将使上述磁头在交叉磁道方向偏移到多个位置时获得的振幅值或相对于上述各偏移的振幅值的变化率,针对伺服图形周期进行DFT运算,
根据上述DFT运算获得的(n-1)次分量的振幅对1次分量的振幅的比率,求出上述系数gi,
根据上述1次分量和(n-1)次分量的相对相位,求出将上述N和上述Q的关系在相位平面上表达的NvsQ Lissajous的旋转补正角。
18.权利要求13所述的磁盘装置,其特征在于,
上述相位差△θo是90°的整数倍。
19.权利要求13所述的磁盘装置,其特征在于,
上述相位差△θo是45°。
20.权利要求19所述的磁盘装置,其特征在于,
将使上述磁头在交叉磁道方向偏移到多个位置时获得的振幅值或相对于上述各偏移的振幅值的变化率,针对伺服图形周期进行DFT运算,
3次分量的振幅相对于7次分量的振幅比既定值大的场合,根据3次分量的振幅对1次分量的振幅的比率,求出基于满足“Σgi=1,i=1,2,…”的2个以上的系数gi的多项式“Σ(gi×ri),i=1,2,…”的系数gi,其中,|N|>|Q|的情况下r=|Q|/|N|,|N|≤|Q|的情况下r=|N|/|Q|,且根据1次分量和3次分量的相对相位,求出将上述N和上述Q的关系在相位平面上表达的NvsQ Lissajous的旋转补正角,
3次分量的振幅相对于7次分量的振幅在既定值以下且交叉磁道方向1周期的磁化图形分割数n为8的场合,根据7次分量的振幅对1次分量的振幅的比率,求出基于满足“Σgi=1,i=1,2,…”的2个以上的系数gi的多项式“Σ(gi×ri),i=1,2,…”的系数gi,其中,|N|>|Q|的情况下r=|Q|/|N|/tan(π/n),|N|≤|Q|情况下r=|N|/|Q|/tan(π/n),且根据1次分量和7次分量的相对相位,求出上述旋转补正角。
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