磁盘驱动器技术领域本发明涉及一种磁盘驱动器。背景技术在垂直磁记录方法中，由于介质的记录层中记录的磁化，目标介 质的记录层中/周围的退磁场与传统的纵向记录方法的退磁场作用不 同。因此，从之前的磁化等产生的退磁场对记录磁头产生的磁场(记录 磁场)的影响不同于纵向磁记录方法的退磁场。下文中，通过挑选影响差异显著的NLTS (非线性跃迁位移），将描述对于两种方法之间影响 方式的这种差异而采取的措施和由该措施引起的问题。NLTS是从之前的磁化产生的退磁场加强或削弱记录磁场的现象， 由此磁化跃迁出现在磁化跃迁最初出现的位置的之前或之后。如"IEEE Trans. Magn., 34,1955(1998)"中所述，公知的是在纵向磁记录方法中， 由于相邻的之前的磁化跃迁，NLTS把把要出现的磁化跃迁从最初出现 磁化跃迁的位置向前移动，由此在目标介质上要记录的位长比最初的 长度短（图1)。另一方面，"IEEE Trans. Magn., 32,3926(1996)"以及 "IEEE Trans. Magn.， 38,1664(2002)"中每一篇都公开了在垂直磁记录 方法中，由于相邻的之前的磁化跃迁，NLTS把磁化跃迁从最初出现磁 化跃迁的位置向后移动，由此位长变得更长(图2)。NLTS是信号在时间轴方向上的非线性失真，如果忽略它，将严重 影响数据读取时的错误率。并且NLTS是由于从之前的记录磁化产生 的退磁场而出现的现象，这使得NLTS的影响取决于之前的记录磁化 模式，即记录数据模式。现在，NLTS利用称为写预补偿的方法补偿， 其预先移动目标记录电流的反向位置，由此移动磁化跃迁的位置以在数据读取时显著改进错误率。具体地，如图3所示，在纵向磁记录方法中，为了补偿由于相邻的磁化跃迁而出现的NLTS，根据NLTS的量， 向后移动记录电流的反向位置。并且在垂直磁记录方法中，认为写预 补偿是重要的技术，但是由于NLTS的方向与纵向磁记录方法的方向 相反，因此，如图4所示，需要沿相反方向(前向)移动记录电流的反向 位置。这样，在一些情况下，记录电流的最小反向间隔变得比期望的 最短位长短。这表示记录电流的频率可以变得比期望的(从最短位长计 算出)最大频率高，虽然它是局部的/暂时的。JP-A No.2004-30730给出了用来吸收常用磁头预放大器相对于响 应纵向磁记录方法和垂直磁记录方法中的任一种的记录电流的记录频 率的单个差异的方法。JP2005-18833A提出了仅在最后利用脉冲状过冲 电流用来在介质上记录信息的方法。[专利文献l]JP-A No.2004-30730 [专利文献2]JP-A No.2005-18833 [非专利文献l]正EE Trans, Magn., 34,1955(1998) [非专利文献2]IEEE Trans. Magn.， 32,3926(1996) [非专利文献3]IEEE Trans. Magn., 38,1664(2002)发明内容[本发明要解决的问题]大体上，由于下述两个原因，记录电流频率的上升会引起记录电 流幅值的下降。通常，电线具有频率特性，且其幅值在高频带中降低。这对于将 预放大器连接至读/写磁头的FPC(柔性印刷电缆)线路来说也成立，其 中预放大器包括布置在磁盘驱动器中的记录电流产生电路；类似地， 其幅值由于记录电流频率的上升而降低。通常，高频处的记录电流产生(提供)电路的输出幅值特性与它的费 用和功率损耗具有折衷关系，使得一些记录电流产生电路受该关系的

限制，不容易在高频下获得理想的幅值。

甚至当记录电流幅值的降低是局部的/暂时的降低时，该降低会引 起由读/写磁头的写传感器产生的记录磁场强度的下降。在该记录磁场 强度下降后，介质的记录层上的饱和记录会不充分，由此引起读取时

间信号质量的恶化(例如，信噪比(SNR)和数据错误率)以及磁盘驱动器

可靠性的丧失。

类似地，由于一个因素，驱动器的可靠性也可能丧失，该因素取

决于记录数据模式而不是上述与NLTS相关的一个，并且影响记录磁 场。

[解决该问题的方法]

至于解决上述问题的方法，还存在一种方法，该方法用来预先增 加记录电流幅值，以在高频带补偿幅值的下降。但是，保持增加的记 录电流幅值一致不是优选的，这是由于这样会使功率损耗增加D另外， 它会引起从记录磁头至横穿磁道方向的磁场泄漏的增加。因此，记录 磁道增宽，由此可能干扰高记录强度的实现。

在这种情况下，例如本发明注意到具有大NLTS的记录数据模式， 在记录该数据模式时，通过增加记录电流的幅值来解决上述问题。更 具体地，本发明试图通过增加过冲电流的幅值解决上述问题，其中该 过冲电流从作为记录电流分量的过冲电流和基础记录电流中选择，由 此抑制功率消耗和记录磁道宽度的增加。并且具体地，在写入由于根 据垂直磁记录方法的相邻的之前的磁化跃迁而使得NLTS明显地起作 用的记录数据模式"00...0011..." (NRZI符号)时，与第二个"1"对应 的记录电流过冲电流幅值可以增加，以防止记录电流幅值的下降，以 及受记录电流幅值影响的记录强度的下降。该相同的方法可以应用于除与NLTS相关的一个因素之外的因素，以抑制记录磁场强度的波动， 只要那些因素取决于记录数据模式。

[本发明效果]

因此根据本发明，可以期望能够实现高可靠性的磁盘驱动器。 附图说明

图1是根据纵向磁记录方法的NLST产生机构的垂直截面图； 图2是根据垂直磁记录方法的NLST产生机构的垂直截面图； 图3是用于表示根据纵向磁记录方法的写预补偿方法及其效果的 解释图；

图4是用于表示根据垂直磁记录方法的写预补偿方法及其效果的 解释图；

图5是用于描述一个原理以及改进该原理的方法的解释图，该原 理用于描述如何由于记录电流频率升高而导致电流幅值下降； 图6是用于表示一般磁盘驱动器的结构示例的鸟瞰图； 图7是一般磁盘驱动器的数据流的方框图； 图8是用于表示垂直磁记录介质的结构示例的垂直截面图； 图9是读/写磁头的结构示例的鸟瞰图； 图IO是用于描述实现写预补偿方法的方法的解释图； 图11是用于将基础记录电流和过冲电流描述为记录电流的解释

图；

图12是本发明磁盘驱动器的方框图和用于描述OSC运行的解释

图；

图13是本发明磁盘驱动器的另一方框图和用于描述OSC运行的 另一解释图；

图14是本发明磁盘驱动器的再一方框图和用于描述OSC运行的 再一解释图；

具体实施方式在下文中，将描述本发明的实施例。

•图6表示一般磁盘驱动器结构的示意图。在外壳602中包含圆盘 状记录介质603，用于旋转记录介质的主轴马达604，以及用于移动读 /写磁头607的执行机构。在外壳602的背面设置封装板609，在该封 装板上安装与诸如PC等的主机的接口， HDC(硬盘控制器)，RW通道 LSI等。外壳602的顶部覆盖有上盖601。

执行机构由包含磁头607的臂以及用于在记录介质上沿径向方向 移动臂的音圈马达606组成。而且，在外壳602中布置具有预放大电 路的电路板608，该预放大电路用于在读取信息时产生记录电流，以及 在从其读取时放大信号。预放大电路通过FPC连接至磁头607，并用 于在读/写时传输信号。

图7表示一般磁盘驱动器中数据流的示意图。布置在HDC701中 的ECC(误差校正码)产生电路704的错误校正码比添加到从主机发送 的记录数据。然后，进入RW通道LSI 702的数据与时钟同步前进， 该时钟由时钟产生电路705产生。然后数据在数据调制电路706中被 转换为数据串(记录数据模式)，使得数据错误在读取时被减小，并被发 送至写再补偿电路707。设置在预放大电路703中的记录电流产生电路 708根据接收的记录数据模式，将矩形波状基础记录电流叠加到脉冲状 过冲电流上，以产生记录电流，然后该记录电流被提供至磁头/记录介 质的读/写磁头607的记录磁头(写元件)。然后该写磁头将转换为磁场 变化的记录数据由写磁头写入记录介质603上。这样在上述过程中完 成数据写入。

在读取过程中，读/写磁头607的读磁头(读元件)从记录介质上的 磁化读取漏磁场作为电压变化。读波形通过设置在预放大电路703中 的读放大器710被传送至设置在RW通道SLI 702中的波形均衡电路 711以及数据检测电路712。波形均衡电路和数据检测电路的组合，知为PRML电路，其通过滤波器等将读波形均衡为具有理想特性的波形， 然后以最大可能性检测数据。该检测得的数据经受与数据调制电路中 相逆的过程，即经受数据错误检测和数据错误校正，并返回至主机。

(记录介质）

图8表示垂直记录介质603结构的示例。通常，垂直磁记录介质 603具有下述结构，即通过在由铝制成的衬底801上层叠由CoTaZr等 类似物制成的软磁层802，然后在其上分别堆叠记录磁化层803和由 CoCrPt系统形成的表面保护层804而获得的结构。软磁层802和记录 磁层803可以不由单一的成分形成；这些层中的每一个可以是多层。

(读/写磁头）

图9表示读/写磁头607的示例，其是用于读/写信息的元件。图9 所示的读/写磁头是具有单极磁记录磁头的读/写磁头607，该单极磁记 录磁头经常用于垂直磁记录方法。由励磁线圈902激励的主磁极901 在写入时产生磁场(记录磁场)，以及信息被写入垂直磁记录介质603的 记录磁层中。并且，记录磁场通过软磁层802返回至辅助磁极903以 组成闭合的磁路。

在读取时，诸如MR元件905的磁场灵敏元件检测从垂直磁记录 介质603的记录磁层803中泄漏的磁通，以读取漏磁通作为电压变化。 MR屏蔽904和906阻止除目标区域之外的磁通，以提高读磁头的灵 敏度，数据将从该目标区域读取。辅助磁极903和MR屏蔽904可以

合为一体。

(写预补偿）

下面，将描述用于NLTS补偿的写预补偿处理。该写预补偿处理 在设置在RW通道LSI中的记录补偿电路707中执行。如上所述，由 于NLTS取决于记录数据模式，因此，用于写预补偿的移位量也取决 于记录数据模式。在过去n个位的先前的磁化影响将要被作为NLTS写入的数据位Dk的情况下，电路707在每个时钟监视位串 {Dk—^^+,,...,0^"^^)，以及记录电流的反向位置以一个方向移动， 用于在那时抵消NLTS，由此实现写预补偿。具体地，刚好需要具有参 考表，用于根据2("+|)型的位串(假定是输入位串)描述写预补偿的量，并 且刚好以与在每个时钟刷新的输入位串对应的写预补偿的量移动记录 电流的反向位置。

接下来，描述图IO所示的示例。在NLTS由过去三个位的先前的 磁化影响的情况下，通过以下获得与记录数据模式"...100110..."对 应的记录电流A表示的跃迁时的写预补偿量：通过根据包括与A对应 的记录位的过去三个位的数据模式"1001"的输入查询参考表，以及 通过获得相应的值a9。类似地，由B代表的跃迁处的写预补偿的量取 值为与输入至参考表的位串"0011"对应的&4。也可以将Dk输入至取 代参考表由（Dw，Dk—n+b…,Dk-"代表的状态，该状态移至 {D^+b.^Dk+Dk},并且使用状态跃迁机，用于输出其相应的写预补偿 的量。

(预放大电路）

当磁盘驱动器正在读取时，预放大电路放大读磁头读取的信号， 并将该信号发送至RW通道LSI。当磁盘驱动器正在写入时，预放大电 路利用记录电流激励写磁头，并利用那时产生的磁场，将信息写入垂 直磁记录介质的记录磁层。通常，如图11所示，记录电流呈现通过将 脉冲状过冲电流重叠到矩形波状基础记录电流的上升部分上获得的波 形。根据使用的磁头，介质特性，圆周速度，传输速率等细微地调整 该波形。该波形在写入期间从不调整。这样，记录电流的幅值可由局 部的/暂时的记录频率的上升而降低，其中该局部的/暂时的记录频率的 上升由上述写预补偿中的NLTS补偿引起。

本发明根据记录期间的目标记录数据模式，通过调整过冲电流幅 值电平以改变记录电流幅值并将过冲电流幅值电平设定为高于通常甩于大型NLTS幅值电平，从而解决上述问题。"通常"表示设定用于 NLTS不大的模式的过冲电流幅值电平。在垂直记录方法的情况下，分 别具有下述NLTS较大的模式(NRZI符号)。将本发明应用于那些模式 将实现重要的效果。

(a) 非跃迁部分持续出现一段时间，然后两个磁化跃迁部分依次出 现的模式

O..細ll

(b) 非跃迁部分持续出现一段时间，然后一个磁化跃迁部分， 一个 非跃迁部分，以及一个磁化跃迁部分分别出现的模式

0... 000101

(c) 至少N位的非跃迁部分持续出现，然后两个磁化跃迁部分依次 出现的模式，N^3或3以上的整数

...000011

(d) 至少N位的非跃迁部分连续出现，然后一个磁化跃迁部分，一 个非跃迁部分，以及一个磁化跃迁部分分别出现的模式，N-3或3以 上的整数

...0000101

(e) 3位或更多位的非跃迁部分连续出现，然后两个磁化跃迁部分 依次出现的模式。

..扁ll

(f) 3位或更多位的非跃迁部分出现，然后一个磁化跃迁部分，一 个非跃迁部分，以及一个磁化跃迁部分分别出现的模式。

..扁IOI

下面可以认为是实现本发明的具体示例。

(l)RW通道LSI具有监视记录数据模式的功能和根据那些数据模 式中的每一个获得过冲幅值电平的功能。与每个获得的过沖幅值电平 相关的控制信号被发送至预放大器的记录电流产生电路，由此动态改 变记录电流过冲幅值。

12图12表示该结构的示例。RW通道LSI 1201包括新设置的电路 OSC(过冲控制)1203，该电路OSC具有下述功能，即在每个时钟监视 记录数据模式，并根据数据模式获得过冲幅值电平，然后将与过冲幅 值电平相关的控制信号发送至预幅值1202的记录电流产生电路1204。 OSC 1203输入记录数据模式和时钟，并输出过冲幅值控制信号。OSC 1203具有参考表1205，其描述了与2(n+m+"型位串Pk—n，Dk-n+1,...，Dk-h Dk，Dk+卜.Dk+m.】,Dk+m K输入比特串）对应的过冲幅值电平，其中从该

2"寵+')型位串（Dk-n,D"+,，…,Dk小Dk，Dw…Dk+m小Dk+mK输入位串)截取

过去n位和将来m位(n和m: 0或大于0的整数)的总共n+m+l位，并 根据在每个时钟更新的输入位串输出过冲幅值电平的控制信号。该预 放大器1202的记录电流产生电路1204不仅接收传统的记录数据模式， 而且接收过冲幅值电平控制信号，并在每个时钟改变记录电流过冲幅 值，然后向记录磁头动态发送幅值。取代参考表，OSC 1203也可以使 用状态跃迁机，其将D』输入至由（Dk—n,Dk.nw,…，Dk小Dk,Dk+】，…，Dk柳-i)

代表的状态，由此该状态移至{Dk—n+,.....Dk—n，Dk,Dk+1,...,Dk+m— i,Dk+m}，

使得OSC 1203输出相应的过冲幅值电平的控制信号。也可以使用参考 表或用于获得/输出过冲幅值电平作为参考表的本发明的状态跃迁机或 部分地或完全地用于上述写预补偿的状态跃迁机。

通过在RW通道SLI中提供这样的OSC，以及通过实现OSC参考 表以及设置在通常使用的RW通道SLI中的记录补偿电路的参考表， 可以减少总功率消耗和电路规模。

(2)预放大器具有监视记录数据模式的功能以及具有根据那些数据 模式中的每一个获得过冲幅值电平以实现每个记录电流过冲幅值动态 改变的功能。

图13表示该结构。OSV1303布置在预放大器1302中。由于OSC 1303需要与时钟同步，所以预放大器1302输入传统的记录数据模式， 以及来自RW通道LSI 1301的时钟信号。这样，RW通道LSI 1301需要输出时钟信号。该OSV 1303的输入/输出结构可以和(l)中相同；OSC 1303可以使用如(l)所述的状态跃迁机方法或参考表方法。

如果在预放大器中提供OSC，该OSC将可以缩短从OSC至记录 电流电路的过冲控制信号的路径。在某些情况下，本发明也可以仅通 过修改预放大器来实现。

(3)除RW通道LSI和预放大器之外，要准备处理器以获得/输出 过冲幅值电平和从RW通道LSI接收记录数据模式，以及向预放大器 的记录电流产生电路发送与过冲幅值电平相关的控制信号，由此动态 改变每个记录电流的过冲幅值。

图14表示该结构。在这种情况下，OSC 1403独立于RW通道LSI 1401以及预放大器1402设置。RW通道LSI 1401需要具有输出记录 数据模式和时钟信号的功能，而预放大器1402需要具有接收记录数据 模式和过冲幅值控制信号的功能。OSC 1403的输入/输出结构可以和(1) 中相同，以及用于获得/输出过冲幅值电平的具体方法可以使用如(l)所 述的状态跃迁机或参考表方法。

如果在RW通道LSI外部提供OSC，则可以使现有的RW通道 LSI和预放大器的修改最少。

通过使用上述的结构和通过使记录电流幅值在写入期间能动态变 化，可以避免由于上述因素而可能发生的记录磁场强度的降低，以及 避免由于磁场强度的降低而引起的读取信号质量的下降。这样可以产 生高可靠性的磁盘驱动器。

附图标记说明

601上盖603垂直磁化记录介质 604主轴马达 605执行机构 606音圈马达 607读/写磁头

701 HDC

702 RW通道LSI 703预放大器

704 ECC 产生电路 705时钟产生电路 706数据调制电路 707记录补偿电路 708记录电流产生电路 709磁头/记录介质 710读放大器 711波形均衡电路 712数据检测电路 713数据解调电路 714 ECC 校正电路 801衬底 802软磁层 803记录磁化层 804表面保护层 901主磁极 902励磁线圈 903辅助磁极

904 MR屏蔽

905 MR元件

906 MR屏蔽1201 本发明的结构（1)中使用的RW通道LSI

1202 本发明的结构(l)中使用的预放大器

1203 本发明的结构（l)中使用的OSC(过冲控制）电路

1204 本发明使用的记录电流产生电路

1205 在本发明使用的OSC电路中逻辑保持的参考表

1301 本发明的另一结构(2)中使用的RW通道LSI

1302 本发明的结构(2)中使用的预放大器

1303 本发明的结构(2)中使用的OSC(过冲控第ij)电路

1304 本发明的结构(2)该结构中使用的记录电流产生电路

1401 本发明的再一结构(3)中使用的RW通道LSI

1402 本发明的结构(3)中使用的预放大器

1403 本发明的结构(3)中使用的OSC(过冲控制）电路

1404 本发明的结构(3)中使用的记录电流产生电路

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