專利名稱：用于減少伺服磁道寫入的磁道失準(zhǔn)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海量存儲(chǔ)設(shè)備的領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及用于將伺服信息寫入高密度磁盤驅(qū)動(dòng)器的磁盤的一種改進(jìn)裝置和方法。
背景技術(shù)：
任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部分都是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)備。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有許多不同的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的地方。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，用于存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)的一個(gè)共同的地方是在磁盤驅(qū)動(dòng)器上。磁盤驅(qū)動(dòng)器最基本的部分是磁盤驅(qū)動(dòng)器外殼、旋轉(zhuǎn)的磁盤、將變換器移動(dòng)到磁盤上各個(gè)不同位置的傳動(dòng)器組件，以及用于從磁盤讀、寫數(shù)據(jù)的電子電路。磁盤驅(qū)動(dòng)器還包括用于為數(shù)據(jù)編碼以便能夠成功地將其檢索到和寫到磁盤表面的電路。微處理器控制磁盤驅(qū)動(dòng)器的大部分操作，并將數(shù)據(jù)傳回到請求計(jì)算機(jī)和從請求計(jì)算機(jī)取出數(shù)據(jù)用于存儲(chǔ)到磁盤。
為了讀、寫數(shù)據(jù)到磁盤驅(qū)動(dòng)器，傳動(dòng)器組件包括一個(gè)或更多支持磁盤表面上的變換器的臂。傳動(dòng)器組件由一個(gè)音圈馬達(dá)進(jìn)行選擇性的定位，該音圈馬達(dá)使傳動(dòng)器組件繞固定于驅(qū)動(dòng)器外殼的一個(gè)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。磁盤耦合到也固定于驅(qū)動(dòng)器外殼的一個(gè)機(jī)動(dòng)化主軸。在操作過程中，該主軸為磁盤提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。通過控制音圈馬達(dá)，傳動(dòng)器臂(因此和變換器)可以被定位在沿旋轉(zhuǎn)磁盤表面的任何徑向的位置上。
變換器通常位于一個(gè)小陶瓷塊上，也稱作“滑動(dòng)器”，它按照空氣動(dòng)力學(xué)來設(shè)計(jì)，以便飛過磁盤?；瑒?dòng)器在磁盤上傳遞，與磁盤的關(guān)系不斷轉(zhuǎn)換。多數(shù)滑動(dòng)器有一個(gè)包括軌道和軌道之間空穴的一個(gè)有空氣的表面(A ABS@)。當(dāng)磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣在軌道與磁盤表面之間被拖拉，從而產(chǎn)生迫使磁頭部脫離磁盤的壓力。同時(shí)，沖過空穴的空氣或有空氣的表面中的減壓產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓區(qū)。負(fù)壓或吸力中和了軌道處產(chǎn)生的壓力?；瑒?dòng)器還附著于一個(gè)負(fù)載彈簧，該彈簧朝磁盤表面方向在滑動(dòng)器上施力。不同的力相互平衡，使滑動(dòng)器以一特定理想飛行高度飛過磁盤表面。飛行高度是磁盤表面與轉(zhuǎn)換磁頭之間的距離，它通常等于空氣潤滑油薄膜的厚度。該薄膜消除了摩擦及其引起的在磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)若轉(zhuǎn)換磁頭和磁盤有機(jī)械接觸則會(huì)發(fā)生的磨損。在一些磁盤驅(qū)動(dòng)器中，滑動(dòng)器通過一層滑潤劑，而不是在磁盤表面上方飛過。
代表數(shù)據(jù)的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)磁盤的表面上。磁盤驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)讀、寫存儲(chǔ)于存儲(chǔ)磁盤的稱為磁道的各個(gè)部分上的信息。當(dāng)變換器準(zhǔn)確定位于存儲(chǔ)磁盤表面上指定磁道之一上時(shí)，位于存儲(chǔ)磁盤兩側(cè)上的變換器(以附著于滑動(dòng)器的讀/寫磁頭的形式表示)讀、寫存儲(chǔ)磁盤上的信息。當(dāng)存儲(chǔ)磁盤旋轉(zhuǎn)、讀/寫磁頭準(zhǔn)確定位于一個(gè)目標(biāo)磁道上面時(shí)，讀/寫磁頭可以通過將代表數(shù)據(jù)的信息寫到存儲(chǔ)磁盤上將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁道上。同樣，通過將讀/寫磁頭定位在一個(gè)目標(biāo)磁道上和讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)磁盤上的材料，來實(shí)現(xiàn)對存儲(chǔ)磁盤上的數(shù)據(jù)的讀取。為了寫到不同的磁盤或從不同的磁盤讀取，讀/寫磁頭徑向移過磁道至一個(gè)所選目標(biāo)磁道。數(shù)據(jù)經(jīng)常被劃分在幾個(gè)不同的磁道之間。多數(shù)存儲(chǔ)磁盤使用多重同心圓磁道，但另一些磁盤的一側(cè)或兩側(cè)有一個(gè)連續(xù)的螺旋形磁道。
在制造過程中，伺服信息被編碼在磁盤上，隨后被用于準(zhǔn)確地給變換器定位。然后，用寫入的伺服信息將傳動(dòng)器組件/變換器磁頭定位在磁盤表面上的所需位置，并在讀或?qū)懙牟僮鲿r(shí)期保持其準(zhǔn)確的位置。伺服信息用一般是稱為服磁道寫入器(此后稱作STW)的機(jī)器來進(jìn)行寫入或編碼。寫伺服信息時(shí)，磁盤驅(qū)動(dòng)器通常處于磁頭磁盤組件@(此后稱作HDA)狀態(tài)。HDA包括多數(shù)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)器部件，但是通常不包括所有驅(qū)動(dòng)器電子部件。在磁道寫入過程中，STW精確地確定相對于磁盤表面的變換器磁頭的位置，并將伺服信息寫于其上。變換器磁頭的準(zhǔn)確位置對于確保磁道定義為同心是必要的。如果伺服磁道信息離開中心記錄，則在隨后的操作過程中，變換器磁頭的位置要求相對大且持續(xù)的徑向調(diào)節(jié)，以便保持定位于磁道中心。當(dāng)磁道足夠偏心時(shí)，必須將很大一部分磁盤表面劃歸為磁道失準(zhǔn)。
實(shí)際磁頭位置與磁道中心之間的偏移量稱為磁道失準(zhǔn)。磁道失準(zhǔn)有兩個(gè)方面，稱作寫-寫磁道失準(zhǔn)和寫-讀磁道失準(zhǔn)。寫-寫磁道失準(zhǔn)是一個(gè)被記錄的磁道與一個(gè)鄰近的磁道之間的失準(zhǔn)，它會(huì)導(dǎo)致磁道與磁道的擠壓。寫-讀磁道失準(zhǔn)是被記錄磁道的中線與實(shí)際讀磁頭位置之間的失準(zhǔn)。失準(zhǔn)是在伺服磁道寫入的過程中引起的，這時(shí)，徑向的磁頭與介質(zhì)之間的任何相對運(yùn)動(dòng)都將導(dǎo)致不完善的磁道寫入。不完善的磁道寫入能夠使鄰近磁道的定位在介質(zhì)上的某些位置比所要求的要近，這容易引起磁道擠壓。此外，這種磁頭到介質(zhì)的相對運(yùn)動(dòng)不與磁盤(即主軸)的旋轉(zhuǎn)同步。這樣，當(dāng)磁道寫入結(jié)束時(shí)，磁道寫入開始時(shí)磁頭的相對徑向位置將移動(dòng)。這導(dǎo)致了伺服磁道的徑向上的不連續(xù)。擠壓和不連續(xù)造成伺服磁道中所謂的“寫入可重復(fù)偏轉(zhuǎn)(STWRRO)”。
為了確保伺服信息的恰當(dāng)記錄，STW使用一個(gè)外部閉環(huán)定位系統(tǒng)，它在伺服磁道寫入時(shí)精確地給變換器磁頭定位。該定位系統(tǒng)包括一個(gè)嚙合傳動(dòng)器組件的接觸部分、一個(gè)指示該接觸部分位置的位置指示器和一個(gè)根據(jù)來自位置指示器的反饋重新定位接觸部分的移動(dòng)機(jī)制。為確保準(zhǔn)確定位，使用各種不同的位置指示器(例如，機(jī)械變換器、電容性變換器和光學(xué)變換器就是一些)。STW還包括用于將伺服信息經(jīng)由變換器磁頭寫到磁盤表面的所需電路。
在伺服磁道寫入過程中基本上保持同心是有利的，但許多因素卻對STW＝s同心地寫伺服信息的能力有不利的影響。如前所述，當(dāng)伺服寫入磁頭與介質(zhì)之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生伺服磁道寫入可重復(fù)偏轉(zhuǎn)。造成磁頭與介質(zhì)之間的相對運(yùn)動(dòng)的一個(gè)主要因素來自主軸的振動(dòng)(也稱作“不可重復(fù)偏轉(zhuǎn)(NRRO)”)。NRRO與主軸的旋轉(zhuǎn)不同步，但具有周期性。引起NRRO的主要因素是籠旋轉(zhuǎn)或球列；因此，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)周期波形。該波將與主軸不同步，而按比一次主軸旋轉(zhuǎn)長的時(shí)間間隔自己重復(fù)。簡而言之，由不完善的支承引起的主軸或傳動(dòng)器部件中的振動(dòng)是產(chǎn)生不可重復(fù)磁道寫入錯(cuò)誤的一個(gè)主要因素。
作為伺服寫入不可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的結(jié)果，由于必須有一個(gè)磁道失準(zhǔn)的預(yù)算@，因此，減少了可實(shí)現(xiàn)的總磁道密度。結(jié)果，必須用磁道失準(zhǔn)預(yù)算來說明磁道失準(zhǔn)或允許磁道擠壓發(fā)生。導(dǎo)致磁道失準(zhǔn)問題的因素有很多，但是，人們將會(huì)意識(shí)到，減少伺服磁道寫入可重復(fù)偏轉(zhuǎn)會(huì)降低總的磁道失準(zhǔn)預(yù)算并顧及總磁道密度的增加和磁盤驅(qū)動(dòng)器容量的增加。
隨著對較高容量驅(qū)動(dòng)器的需求的增長，制造商正在堅(jiān)持不懈地努力通過增加磁道密度來增加驅(qū)動(dòng)器容量。也就是說，通過增加密度或每英寸磁道數(shù)@(TPI)，可以在一個(gè)給定磁盤表面上為更多數(shù)量的離散磁道編碼。但是，更高的磁盤密度要求更有效地使用磁盤表面。相應(yīng)地，由磁道形成中偏心引起的磁道失準(zhǔn)必須減到最小，以便使TPI(和磁盤容量)最大化。
相應(yīng)地，就需要一種使用將伺服寫入器磁頭與磁盤之間相對運(yùn)動(dòng)減到最少的STW的裝置和方法。這既會(huì)減少伺服磁道寫入可重復(fù)偏轉(zhuǎn)和磁頭磁道擠壓，又會(huì)減少總磁道失準(zhǔn)(TMR)預(yù)算，從而使磁道之間的間隔可能會(huì)更小。特別是，需要有一種可以減少由磁頭與一個(gè)給定磁盤表面之間的運(yùn)動(dòng)引起的不可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的方法。還需要一種可以利用當(dāng)前制造方法來減少不可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的方法和裝置。
發(fā)明概要本發(fā)明針對減少這些問題，尤其是減少因不完善的支承引起的不可重復(fù)的磁道寫入錯(cuò)誤。用于將伺服信息寫到磁頭磁盤組件的伺服磁道寫入器包括安裝磁頭磁盤組件的安裝固定物。該磁頭磁盤組件包括附著于有主軸支承的底座的一個(gè)磁盤和鄰近該磁盤的一個(gè)旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)器。該傳動(dòng)器包括用于選擇性地磁化磁盤的讀/寫磁頭。當(dāng)伺服信息寫入磁頭磁盤組件時(shí)，安裝固定物為伺服磁道寫入器提供一個(gè)機(jī)械參照。伺服磁道寫入器還包括一個(gè)被安裝到安裝固定物的靠近磁頭磁盤組件傳動(dòng)器的推進(jìn)器塊組件。推進(jìn)器塊組件機(jī)械地對傳動(dòng)器定位。伺服磁道寫入器還包括一個(gè)用于控制傳動(dòng)器的位置的位置控制系統(tǒng)。該位置控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接到推進(jìn)器塊組件的馬達(dá)，以及用于輸出控制信號(hào)給該馬達(dá)的控制器，以便調(diào)節(jié)傳動(dòng)器相對于磁盤的位置?？刂破魇箓鲃?dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步。
位置控制系統(tǒng)可能還有一個(gè)傳感器，用于監(jiān)督磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率。
響應(yīng)于主軸支承的籠頻率，控制器選擇開始伺服寫入的時(shí)間。伺服磁道寫入器的位置控制系統(tǒng)可能還包括一個(gè)檢測器，用于確定傳動(dòng)器的位置和將控制信號(hào)輸出給馬達(dá)，以便響應(yīng)于傳動(dòng)器的檢測位置和傳動(dòng)器的所需位置來調(diào)節(jié)傳動(dòng)器的位置。
除了主軸支承籠頻率外，用于將控制信號(hào)輸出給馬達(dá)的控制器可能與主軸旋轉(zhuǎn)頻率同步。伺服磁道寫入器可能還有一個(gè)傳感器，用于監(jiān)督磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率。與主軸旋轉(zhuǎn)頻率和主軸支承籠頻率二者同步的伺服磁道寫入器可能還有一個(gè)傳感器，用于監(jiān)督磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率。響應(yīng)于主軸支承的籠頻率，控制器選擇開始伺服寫入的時(shí)間。伺服磁道寫入器還包括一個(gè)檢測器，用于確定傳動(dòng)器的位置和將控制信號(hào)輸出給馬達(dá)，以便響應(yīng)于傳動(dòng)器的檢測位置和傳動(dòng)器的所需位置來調(diào)節(jié)傳動(dòng)器的位置。
還揭示了一種用于將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，該磁盤驅(qū)動(dòng)器包括至少一個(gè)安裝在有一主軸支承的一主軸上的磁盤，該至少一個(gè)磁盤安裝成繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)。磁盤驅(qū)動(dòng)器還包括一個(gè)傳動(dòng)器，用于相對于一個(gè)關(guān)聯(lián)的所述至少一個(gè)磁盤來移動(dòng)至少一個(gè)變換器的每一個(gè)。變換器將數(shù)據(jù)讀、寫到關(guān)聯(lián)的磁盤。伺服寫入器包括一個(gè)用于在伺服寫入時(shí)可控制地移動(dòng)傳動(dòng)器的連接。寫入伺服式樣的方法包括收集主軸偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)確定主軸支承的籠頻率，以及移動(dòng)伺服寫入器的連接，以使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步。確定主軸支承籠頻率還包括計(jì)算該主軸支承的籠頻率。使伺服寫入器的連接移動(dòng)，以使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步。這包括以主軸支承籠頻率產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)和計(jì)算主軸支承籠頻率的相位。伺服寫入器的連接的運(yùn)動(dòng)可能還包括對伺服寫入器的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)，以便根據(jù)主軸支承籠頻率的相位開始伺服寫入過程。定時(shí)是基于按主軸籠頻率測量相位或基于按主軸籠頻率預(yù)測相位。當(dāng)主軸支承籠頻率最小時(shí)，選擇對伺服寫入器的連接的初始運(yùn)動(dòng)的定時(shí)，以開始基于主軸支承籠的相位的伺服寫入程序。
用于將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法可能還包括確定主軸頻率和除支承籠頻率之外用主軸頻率使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步、使運(yùn)動(dòng)與主軸頻率同步的步驟。根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)確定主軸支承籠頻率包括計(jì)算主軸支承籠頻率。
有利的是，與其他伺服寫入方法/裝置制成的那些驅(qū)動(dòng)器相比，本發(fā)明的方法和裝置制成的磁盤驅(qū)動(dòng)器具有更高的存儲(chǔ)容量。特別是，本發(fā)明允許將伺服信息精確、同心地寫到磁盤上。這減少了伺服磁道寫入的可重復(fù)偏轉(zhuǎn)并減少了總TMR預(yù)算，從而可以使磁道之間的間隔更小。允許磁道之間的間隔更小便允許磁盤驅(qū)動(dòng)器的更高的存儲(chǔ)容量。有利的是，該方法和裝置減少了使用當(dāng)前制造裝置和方法的非重復(fù)的偏轉(zhuǎn)。
附圖簡述

圖1是一幅有多個(gè)磁盤疊層的一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的分解視圖。
圖2是一幅用于將伺服信息寫到圖1中硬盤組件的磁盤的伺服磁道寫入器的示意圖。
圖3是一幅用作伺服磁道寫入器的一部分的個(gè)人計(jì)算機(jī)的示意圖。
圖4是一幅位于一個(gè)伺服磁道寫入器內(nèi)的一個(gè)硬盤組件的頂視圖。
圖5展示了因籠頻率分量引起的磁道與磁道的擠壓。
圖6展示了伺服磁道寫入器可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的譜。
圖7展示了各種不同的譜如何轉(zhuǎn)變成可重復(fù)偏轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)如何因相位而發(fā)生變化。
圖8展示了當(dāng)只有主軸頻率與伺服寫入器同步時(shí)因籠頻率分量引起的磁道與磁道的擠壓和不連續(xù)。
圖9是一幅用于使伺服磁道寫入與主軸支承的籠頻率同步的程序的流程圖。
圖10展示了籠頻率和主軸周期，以及關(guān)于導(dǎo)出θs的各種時(shí)間。
圖11展示了當(dāng)只有籠頻率與伺服寫入器同步時(shí)因籠頻率分量引起的磁道與磁道的擠壓。
圖12展示了當(dāng)籠頻率和主軸頻率都與伺服寫入器同步時(shí)因籠頻率分量引起的磁道與磁道的擠壓。
圖13是一幅用于使伺服寫入與籠頻率和主軸頻率同步的程序的流程圖。
較佳實(shí)施例的描述在以下對較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述中，參照了構(gòu)成其一部分的附圖，其中，通過插圖說明的方式展示了實(shí)施本發(fā)明的各個(gè)特定的實(shí)施例。不言而喻，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可以應(yīng)用其他的實(shí)施例并進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的更改。
此專利申請中描述的發(fā)明對于使用旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)或直線傳動(dòng)的幾乎所有機(jī)械構(gòu)造的磁盤驅(qū)動(dòng)器而言都是有用的。圖1是一種具有旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器的磁盤驅(qū)動(dòng)器100的分解視圖。磁盤驅(qū)動(dòng)器100包括一個(gè)外殼或底座112，以及一個(gè)蓋子114。外殼112和蓋子114構(gòu)成一個(gè)磁盤外殼。一個(gè)傳動(dòng)器組件120旋轉(zhuǎn)地附著于一個(gè)傳動(dòng)器樞軸118上的外殼112。傳動(dòng)器組件120包括一個(gè)具有多個(gè)臂123的梳狀結(jié)構(gòu)122。負(fù)載橫梁或負(fù)載彈簧124附著于螺紋梳刀122上分離的臂123。負(fù)載橫梁或負(fù)載彈簧也被稱作“懸架”。附著于每個(gè)負(fù)載彈簧124的端部的是帶有一個(gè)磁性變換器磁頭150的一個(gè)滑動(dòng)器126。具有變換器150的滑動(dòng)器126構(gòu)成常常所謂的“磁頭”。應(yīng)該注意，許多滑動(dòng)器有一個(gè)變換器150，這在附圖中有所展示。但是，本發(fā)明可以同等地應(yīng)用于具有一個(gè)以上變換器的滑動(dòng)器，例如，所指的一個(gè)MR或磁阻磁頭，其中一般使用另一個(gè)變換器150來進(jìn)行寫入。
一個(gè)音圈128位于負(fù)載彈簧124和滑動(dòng)器126對面的傳動(dòng)器組件120的的端。第一個(gè)磁體130和第二個(gè)磁體131位于音圈128的上面和下面。如圖1所示，第一個(gè)磁體130與蓋子114關(guān)聯(lián)，而第二個(gè)磁體鄰近外殼112。第一與第二個(gè)磁體130、131，以及音圈128是音圈馬達(dá)的關(guān)鍵部件，音圈馬達(dá)向傳動(dòng)器組件120施加一個(gè)力，使其圍繞傳動(dòng)器樞軸118旋轉(zhuǎn)。一個(gè)主軸馬達(dá)(未示出)也安裝于外殼112。主軸馬達(dá)包括一個(gè)稱作主軸轂133的旋轉(zhuǎn)部分。在這個(gè)特定的磁盤驅(qū)動(dòng)器中，主軸馬達(dá)位于轂內(nèi)。在圖1中，許多磁盤134附著于主軸轂133。在其他的磁盤驅(qū)動(dòng)器中，單個(gè)磁盤或許多不同的磁盤可能附著于轂。這里描述的發(fā)明可同等地應(yīng)用于具有多個(gè)磁盤的磁盤驅(qū)動(dòng)器和具有單個(gè)磁盤的磁盤驅(qū)動(dòng)器。這里描述的發(fā)明也可同等地應(yīng)用于主軸馬達(dá)在轂133內(nèi)部或者在該轂下面的磁盤驅(qū)動(dòng)器。
磁盤驅(qū)動(dòng)器100包括上述的機(jī)械部分和各種電子部件——例如，通常附著于外殼112的下側(cè)(如圖1所示)的一個(gè)印刷電路板(未示出)。沒有電路板和其他的電子部件，磁盤驅(qū)動(dòng)器常常是指一個(gè)磁頭磁盤組件或HDA 152。換言之，包括驅(qū)動(dòng)器外殼112、蓋子114、傳動(dòng)器組件120、樞軸118、臂123、變換器磁頭150、主軸轂133、樞軸主軸138和其他磁盤中的磁盤134的各個(gè)機(jī)械部分一般限定HDA 152。HDA是一個(gè)方便的子組件，用于完成包括伺服磁道寫入的各種制造過程。例如，HDA在制造過程中經(jīng)由孔136提供對音圈128的物理訪問，但以后會(huì)被密封(如果必要的話，可進(jìn)行密封)，以充分確保內(nèi)部的部件不被污染。生產(chǎn)過程將要結(jié)束時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電子部件被裝配到HDA 152，生產(chǎn)磁盤驅(qū)動(dòng)器100。
現(xiàn)在參照圖2，該圖示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例構(gòu)造的一個(gè)伺服磁道寫入器200。如下所述，伺服磁道寫入器200用于在HDA 152的制造過程中將伺服信息寫到磁盤134(在圖1中示出)。
如圖2所示，HDA 152安裝在用作伺服磁道寫入器200的一個(gè)機(jī)械參照的一個(gè)安裝固定物202上。安裝固定物202通常包括一個(gè)花崗巖塊(在圖2中也沒有個(gè)別指定)，該花崗巖塊有一個(gè)其上放置一個(gè)安裝板(在圖2中也沒有個(gè)別指定)的標(biāo)準(zhǔn)化水平頂面。該安裝板包括將HDA 152定位和固定于安裝固定物202的夾具(未示出)。這種安裝固定物202已眾所周知，因此，這里不再提供額外的討論，只陳述一下HDA 152按這種方式來安裝，以便在伺服寫入操作過程中通過伺服磁道寫入器200來提供對傳動(dòng)器組件120的E塊(在圖1中示出)的訪問。
繼續(xù)參照圖2，一個(gè)推進(jìn)器塊組件204也安裝到HDA 152下面的安裝固定物202，以便應(yīng)用HDA 152的傳動(dòng)器組件120，從而相對于磁盤134對傳動(dòng)器組件120進(jìn)行選擇性定位。通常，在HDA 152的面板或底座112(在圖1中示出)的底部提供有一個(gè)開口(未示出)，以便推進(jìn)器塊組件204通過穿過面板或底座112的開口向上延伸，可以訪問HDA 152的內(nèi)部環(huán)境。一旦寫入伺服信息，開口通常由一個(gè)粘性標(biāo)簽或其他工具覆蓋，以密封HDA的內(nèi)部環(huán)境。另外，人們將會(huì)意識(shí)到，由于傳動(dòng)器組件(例如，圖1中的120所示)通常包括一個(gè)朝向磁盤134的內(nèi)徑或外徑的機(jī)械位移，因此，推進(jìn)器針針對這一位移嚙合傳動(dòng)器并向傳動(dòng)器施加一個(gè)水平力。這樣，不必機(jī)械地將推進(jìn)器塊組件204固定于傳動(dòng)器組件120；而是通常使用傳動(dòng)器組件的現(xiàn)有位移來確保保持推進(jìn)器塊組件204與傳動(dòng)器組件120之間的接觸。
而且，伺服磁道寫入器200還包括傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)206，該定位系統(tǒng)使推進(jìn)器塊組件204圍繞一個(gè)中心軸(為清楚起見，在圖2中未示出)旋轉(zhuǎn)，以便推進(jìn)傳動(dòng)器組件120的位置。推進(jìn)器塊組件204的位置通過檢測裝置(未個(gè)別示出)由定位系統(tǒng)206控制，該檢測裝置檢測推進(jìn)器塊組件204的位置并將糾正信號(hào)提供給定位系統(tǒng)206的馬達(dá)(也未個(gè)別示出)，以便使推進(jìn)器塊組件204作相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。在較佳實(shí)施例中，定位系統(tǒng)206包括使用激光器和適當(dāng)傳感器來檢測推進(jìn)器塊組件204的位置的基于激光的封閉環(huán)定位器(positioner)，盡管人們將會(huì)意識(shí)到也可以使用其他類型的定位系統(tǒng)。這樣一種的基于激光的定位系統(tǒng)是由Teletrak公司制造的模型137K15。人們會(huì)意識(shí)到，定位系統(tǒng)206相對于HDA 152被安裝到安裝固定物202。
繼續(xù)參照圖2，該圖進(jìn)一步展示了伺服磁道寫入器200包括一個(gè)控制電路210，它與一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)212接合并在一個(gè)伺服寫入操作過程中控制伺服磁道寫入器200和HDA 152的操作(包括將伺服信息從PC 212傳遞到HDA152)。
在伺服磁道寫入器200將伺服信息寫到HDA 152的操作過程中，一個(gè)用戶將HDA 152安裝到安裝固定物202并指導(dǎo)伺服磁道寫入器200(利用PC 212)開始將伺服信息寫到HDA 152。結(jié)果，控制器電路210指令HDA 152利用主軸馬達(dá)16(在圖1中示出)開始旋轉(zhuǎn)磁盤，并指導(dǎo)推進(jìn)器塊組件204將傳動(dòng)器組件20放在一個(gè)開始位置(通常在磁盤134的外徑附近)。伺服磁道寫入器200此后將指令HDA 152把伺服信息寫到磁盤134的每個(gè)表面，同時(shí)機(jī)械地推進(jìn)推進(jìn)器塊組件204，以便定義磁盤134上每個(gè)新的連續(xù)磁道。對于專用的伺服系統(tǒng)而言，磁盤134中的一個(gè)磁盤的整個(gè)表面將接收由對應(yīng)的伺服磁頭150(在圖1中示出)寫入的伺服信息。對于嵌入的伺服系統(tǒng)而言，磁頭150中的每個(gè)磁頭轉(zhuǎn)而又會(huì)將伺服信息寫到適當(dāng)位置處的對應(yīng)磁盤。
將伺服信息寫到典型HDA所需的時(shí)間取決于將要被寫到磁盤的伺服信息的數(shù)量、磁盤134的旋轉(zhuǎn)速度和磁盤134的數(shù)目，但是，參考起見，伺服磁道寫入器200可能要花30分鐘來完成伺服寫入操作。通常，在每天制造成千上萬的磁盤驅(qū)動(dòng)器的大規(guī)模磁盤驅(qū)動(dòng)器制造操作過程中，伺服寫入操作需要的時(shí)間相當(dāng)多。因此，將伺服信息重新寫到大量驅(qū)動(dòng)器中需要大量時(shí)間，正確地將伺服信息寫到HDA 152的重要性將被意識(shí)到。雖然伺服磁道寫入器100通常執(zhí)行對伺服信息的某個(gè)層次上的測試，但是，直到以后的制造操作時(shí)，即當(dāng)PCB與HDA 152交配并對磁盤驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行系統(tǒng)層次的測試時(shí)，才可以檢測PES中的頻率。
圖3是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(例如，圖2所示的個(gè)人計(jì)算機(jī)212)的示意圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2000也可以被稱作“電子系統(tǒng)”或“信息處理系統(tǒng)”或控制器，它包括一個(gè)中央處理器、一個(gè)存儲(chǔ)器和一個(gè)系統(tǒng)總線。信息處理系統(tǒng)包括一個(gè)中央處理器2004、一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器2032和用于將中央處理器2004與隨機(jī)存取存儲(chǔ)器2032進(jìn)行通訊耦合的一個(gè)系統(tǒng)總線2030。信息處理系統(tǒng)2002附著于HDA 152，后者附著于伺服寫入器200。信息處理系統(tǒng)2002也可以包括一個(gè)輸入/輸出總線2010和幾個(gè)外圍設(shè)備(例如，2012、2014、2016、2018、2020和2022)可以附著于輸入輸出總線2010。外圍設(shè)備可能包括硬盤驅(qū)動(dòng)器、磁光盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、監(jiān)視器、鍵盤和其他這類外圍設(shè)備。個(gè)人計(jì)算機(jī)212可以接收數(shù)據(jù)和輸出用于移動(dòng)HDA 152的傳動(dòng)器120的控制信號(hào)。個(gè)人計(jì)算機(jī)212用于執(zhí)行有關(guān)輸入其中的數(shù)據(jù)的操作。
圖4是一幅位于一個(gè)伺服磁道寫入器200內(nèi)的一個(gè)磁頭磁盤組件152的頂視圖。圖4所示的磁頭磁盤組件152用于一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器100(與圖1的磁盤驅(qū)動(dòng)器不同)。應(yīng)該注意，可以使用一個(gè)伺服寫入器200將伺服磁道寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器。圖4所示的磁頭磁盤組件152包括至少一個(gè)磁盤134和一個(gè)傳動(dòng)器120。傳動(dòng)器120包括攜帶滑動(dòng)器126的臂123。一個(gè)變換器頭150位于滑動(dòng)器126內(nèi)。磁盤134位于轂133上。轂位于一個(gè)主軸上，該主軸實(shí)質(zhì)上是轂133繞其旋轉(zhuǎn)的一個(gè)主軸。一個(gè)主軸支承(未示出)位于主軸或軸與轂133之間。一個(gè)磁盤或多個(gè)磁盤被固定于具有一個(gè)磁盤夾400的轂。磁盤夾400是環(huán)形的，安裝在轂133的頂上。伺服寫入器200包括一個(gè)位移傳感器410。位移傳感器410測量轂133在其旋轉(zhuǎn)時(shí)的位移。位移傳感器410位于轂133附近，更具體地說，是位于磁盤夾400的附近。位移傳感器410可以是許多類型的位移傳感器(包括電容探針、渦流探針或激光干涉儀)中的任何一種。位移傳感器410用于收集關(guān)于轂133在其旋轉(zhuǎn)時(shí)的位移數(shù)據(jù)。在這個(gè)特定發(fā)明中，使用位移傳感器來測量和摘錄與主軸關(guān)聯(lián)并位于主軸與轂133之間的支承籠的頻率的有關(guān)信息。
如前所述，導(dǎo)致磁頭與介質(zhì)之間的相對運(yùn)動(dòng)的一個(gè)主要因素來自也稱作“不可重復(fù)偏轉(zhuǎn)”(NRRO)的振動(dòng)主軸。NRRO與主軸旋轉(zhuǎn)不同步，但具有周期性。導(dǎo)致NRRO的主要因素是籠旋轉(zhuǎn)或球列；這樣，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)周期波形。該波將與主軸不同步，而按比一次主軸旋轉(zhuǎn)長的時(shí)間間隔自己重復(fù)。與支承籠旋轉(zhuǎn)與主軸旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的波形之間產(chǎn)生了某種相位關(guān)系。這里描述的發(fā)明的伺服磁道寫入方案利用這種關(guān)系來將磁道擠壓減到最小并排除不連續(xù)。伺服寫入方法使磁道寫入的開始與同支承籠頻率關(guān)聯(lián)的一部分NRRO同步，以便在磁道寫入結(jié)束時(shí)實(shí)行終止。
主軸NRRO由主軸或轂133的球支承產(chǎn)生的最低頻率分量組成。主軸NRRO的一個(gè)最大分量是籠頻率。通常，籠頻率是主軸旋轉(zhuǎn)頻率的約60％。在伺服磁道寫入的過程中，主軸NRRO對磁道失準(zhǔn)(TMR)有兩方面的影響。這兩方面的影響是磁道與磁道的擠壓和可重復(fù)偏轉(zhuǎn)。假設(shè)在籠頻率下NRRO幅度是1微英寸，在最壞的情況下，磁道與磁道的擠壓將會(huì)是2微英寸，如圖5所示。
圖5展示了因主軸支承籠的籠頻率引起的磁道與磁道的擠壓。在圖5中，虛線是完好的磁道或一個(gè)圓形磁道。當(dāng)主軸支承頻率的相位分別等于0°和180°時(shí)，實(shí)線展示真實(shí)的磁道。由籠頻率的主軸支承籠引起的可重復(fù)偏轉(zhuǎn)會(huì)有相當(dāng)大的變化。圖6展示了伺服磁道寫入器可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的各種諧波的范圍或變化。如圖6所示，一個(gè)特定諧波的實(shí)線是處于最壞情況條件下的可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的幅度，而虛線是最佳條件下用微英寸表示的可重復(fù)偏轉(zhuǎn)。從圖6中可見，在第一至第五個(gè)諧波中，可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的幅度非常大。與主軸支承籠相關(guān)聯(lián)的各種可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的幅度和譜隨伺服磁道寫入期間籠頻率分量的起始點(diǎn)或相位而發(fā)生變化。這在圖7中有說明和展示。
在圖7中，水平軸是籠頻率的相位，垂直軸是RRO的幅度，曲線代表不同的諧波分量。最壞條件與最佳條件之間的差別很大，尤其是諧波較高的分量。例如，最壞條件下的第一個(gè)諧波成分的幅度幾乎是最佳條件下的兩倍。最壞條件與最佳條件之間的幅度差將隨著諧波階數(shù)的增加而擴(kuò)大。
圖8展示了當(dāng)只有主軸頻率與伺服寫入器同步時(shí)由籠頻率分量引起的磁道與磁道的擠壓和不連接。主軸頻率只與伺服寫入器同步是伺服磁道寫入當(dāng)前操作。圖8是當(dāng)籠頻率的不可重復(fù)偏轉(zhuǎn)(NRRO)的幅度是1微英寸時(shí)的一個(gè)例子。如圖8所示，虛線是伺服寫入器200正在試圖形成的完好的磁道，實(shí)線是所寫入的真實(shí)的磁道。如圖8所示，擠壓量可以與NRRO的2倍一樣高。磁道中還存在許多不連續(xù)。圖8中實(shí)線的突然跳線表示不連續(xù)。
為了改善磁道配準(zhǔn)和排除因伺服磁道寫入而導(dǎo)致的不連續(xù)，在主軸籠頻率的偏轉(zhuǎn)的一個(gè)所選相位開始伺服磁道寫入。換言之，寫入定時(shí)與籠旋轉(zhuǎn)同步，以減少寫入可重復(fù)偏轉(zhuǎn)。圖9是一幅使伺服磁道寫入與主軸支承的籠頻率同步的程序的流程圖。程序中參考數(shù)字910描繪的第一步是收集主軸偏轉(zhuǎn)信號(hào)X。主軸偏轉(zhuǎn)信號(hào)由伺服寫入器的位移傳感器410收集。一旦獲得以信號(hào)形式表示的位移數(shù)據(jù)，下一步912將一直等到籠周期為θs。θs由θs=(32·fcfs)·π]]>通過fc＝籠頻率和fs＝主軸頻率預(yù)定。然后，如參考數(shù)字922所描繪的，伺服磁道寫入便開始。
一旦寫入一個(gè)伺服磁道，如參考數(shù)字924所描繪的，伺服寫入器會(huì)將傳動(dòng)器移動(dòng)到下一個(gè)磁道位置。如果如決定框926所指的那樣，磁道調(diào)整完成，則如參考數(shù)字927所描繪的，寫入下一個(gè)磁道。如果磁道調(diào)整未完成，則要再經(jīng)過一個(gè)等候期，然后，再次確定磁道調(diào)整是否完成。如參考數(shù)字927所描繪的那樣在寫入下一個(gè)磁道之后，如參考數(shù)字928所描繪的那樣，伺服寫入器確定是否寫入所有的磁道。如果寫入了所有的磁道，則伺服寫入器完成或結(jié)束受參考數(shù)字930影響的任務(wù)。如果沒有寫入所有的磁道，則程序回到步驟912，其中，對主軸偏轉(zhuǎn)信號(hào)實(shí)行監(jiān)控，直到籠周期為θs。
圖10展示了籠周期的一幅圖表。x軸表示時(shí)間。y軸表示籠周期的振幅。現(xiàn)在，參照圖10，表達(dá)式θs=(32·fcfs)·π]]>將導(dǎo)出參照圖9討論的方法中所用的表達(dá)式。
因?yàn)橐粋€(gè)主軸與一個(gè)支承集之間的機(jī)械界面，所以，假設(shè)Ts>Ts2---(2)]]>這里，Ts＝一個(gè)主軸周期所用的時(shí)期Tc＝一個(gè)籠周期所用的時(shí)期。
以上的公式2支持一個(gè)典型的支承。
以下表達(dá)式表達(dá)了一個(gè)主軸周期所用的時(shí)期t2！t1＝Ts(1個(gè)主軸周期所用的時(shí)期)(3)例如，90Hz的主軸速度Ts＝0.011秒。
當(dāng)y2＝y(tǒng)時(shí)，在籠周期上公式如下所述Ts=(Tc2·t1)+Tc2+(Tc2·t1)]]>解有關(guān)t1的表達(dá)式(5)得出t1=12(3Tc2·Ts)]]>Ts=32Tc·2t1]]>θs=t1Tc(2Tπ)]]>(由相位的定義)為求θs(開始寫入伺服磁道時(shí)的相位)，在籠頻率周期上，現(xiàn)在將定義t1的表達(dá)試(6)替代為表達(dá)式(7)，得出θs=12(3Tc2·Ts)1Tc·2π]]>
θs=(32·TsTc)·π]]>(弧度)簡化了公式(8)得到眾所周知，一個(gè)周期的時(shí)期等同于該周期的頻率的倒數(shù)。所以， 或者，將(10)和(11)代入公式(9)，得出以下重復(fù)的公式1θs=(32·fcfs)·π]]>所討論的各種程序的結(jié)果體現(xiàn)在圖11的圖表中。圖11展示了當(dāng)只有籠頻率與伺服寫入器200同步時(shí)由籠頻率分量引起的磁道與磁道的擠壓。圖11展示了由籠頻率分量產(chǎn)生的磁道與磁道的擠壓。在圖11中，假設(shè)籠頻率的不可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的幅度是1微英寸。在最壞的情況下，磁道與磁道的擠壓將會(huì)達(dá)到約1微英寸，也就是說，籠頻率振幅只有當(dāng)前條件的一半。此外，當(dāng)與完好的磁道比較時(shí)，已從寫入的磁道中排除不連續(xù)。正如你將回憶的那樣，完好的磁道由虛線表示，而實(shí)際寫入磁道由實(shí)線表示。
在圖12中，展示了在磁道與磁道的擠壓和消除不連續(xù)方面所作出的進(jìn)一步改善。圖12展示了當(dāng)籠頻率和主軸頻率都與伺服寫入器200同步時(shí)沒有由籠頻率分量引起的磁道與磁道的擠壓。當(dāng)籠頻率和主軸旋轉(zhuǎn)頻率都與伺服磁道寫入器同步時(shí)，如圖12所示的磁道與磁道的間隔顯示擠壓進(jìn)一步減小或幾乎消除了。此外，不連續(xù)幾乎都排除了。每個(gè)磁道布置成相互同步，進(jìn)一步改善了寫入的可重復(fù)偏轉(zhuǎn)。應(yīng)該注意，這種方案將會(huì)把記錄時(shí)間增加到當(dāng)前伺服磁道寫入時(shí)間的近乎10倍。應(yīng)該注意，如果籠頻率和主軸旋轉(zhuǎn)頻率都與伺服磁道寫入器同步，則將大大減少把伺服寫到HDA 152的通過量時(shí)間。
圖13是一幅使伺服寫入與籠頻率和主軸頻率1300同步的程序的流程圖。如步驟1310所示，對主軸偏轉(zhuǎn)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，直到籠周期為θs，如步驟1320所述。如步驟1322所述，還記錄了在開始第一次磁道寫入時(shí)主軸周期的相位Φ。如步驟1340所述，一旦完成了第一個(gè)磁道的伺服寫入，傳動(dòng)器就將變換器移到下一個(gè)磁道。如步驟1342所述，下一個(gè)步驟是確定在尋找下一個(gè)磁道之后是否完成了磁道調(diào)整。如果沒有完成磁道調(diào)整，則重復(fù)磁道調(diào)整步驟1342。如步驟1350所述，如果完成了磁道調(diào)整，則再次監(jiān)控主軸偏轉(zhuǎn)信號(hào)，直到籠周期為θs。接下來，如決定框1360所描繪的，對主軸偏轉(zhuǎn)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，以確定主軸周期是否處于相位Φ中。如果主軸周期不處于相位Φ，則重復(fù)步驟1350和1360。如步驟1370所述，如果主軸周期處于相位Φ，則磁道是寫入伺服的。如決定框1380所述，程序的下一個(gè)部分包括確定是否所有磁道都是寫入伺服的。如參考數(shù)字1390所描繪的，如果所有磁道都被寫入，則程序結(jié)束。如步驟1340所述，然后重復(fù)步驟1342～1380，直到程序結(jié)束。
應(yīng)該注意，伺服磁道寫入器可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的一個(gè)最大分量是主軸籠頻率分量。因此，通過在最適宜的開始相位使籠頻率同步化來執(zhí)行伺服磁道寫入，不僅可以改善磁道與磁道的擠壓，而且也可以改善寫入的可重復(fù)偏轉(zhuǎn)。
有利的是，本發(fā)明的方法和裝置生產(chǎn)的磁盤驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)容量比用其他伺服寫入方法/裝置生產(chǎn)的那些驅(qū)動(dòng)器要大。特別是，本發(fā)明允許將伺服信息精確、同心地寫到磁盤。這減少了伺服磁道寫入的可重復(fù)偏轉(zhuǎn)和總TMR預(yù)算，從而使磁道之間的間隔更小。允許磁道之間的間隔更小便允許磁盤驅(qū)動(dòng)器的更高存儲(chǔ)容量。有利的是，該方法和裝置減小了使用當(dāng)前制造裝置和方法的不可重復(fù)的偏轉(zhuǎn)。
結(jié)論總之，用于將伺服信息寫到一個(gè)磁頭磁盤組件152的一個(gè)伺服磁道寫入器200包括用于安裝一個(gè)磁頭磁盤組件152的一個(gè)安裝固定物202。磁頭磁盤組件152包括附著于具有一個(gè)主軸支承的一個(gè)底座112的一個(gè)磁盤134，以及鄰近磁盤134的一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器120。傳動(dòng)器120包括一個(gè)用于選擇性地磁化磁盤的讀/寫磁頭150。當(dāng)伺服信息被寫到磁頭磁盤組件152時(shí)，安裝固定物202為伺服磁道寫入器200提供一個(gè)機(jī)械參照。伺服磁道寫入器200還包括一個(gè)安裝到安裝固定物202(接近磁頭磁盤組件152的傳動(dòng)器)的推進(jìn)器塊組件204。推進(jìn)器塊組件204為傳動(dòng)器120進(jìn)行機(jī)械定位。伺服磁道寫入器200還包括一個(gè)用于控制傳動(dòng)器的位置的位置控制系統(tǒng)206。位置控制系統(tǒng)206進(jìn)一步包括一個(gè)連接到推進(jìn)器塊組件204的馬達(dá)，以及用于將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)以便調(diào)節(jié)傳動(dòng)器120相對于磁盤134的位置的一個(gè)控制器212?？刂破?12使傳動(dòng)器120的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步。位置控制系統(tǒng)可能還有一個(gè)傳感器410，用于監(jiān)控磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率。
控制器212響應(yīng)于主軸支承的籠頻率，選擇開始伺服寫入的時(shí)間。伺服磁道寫入器的位置控制系統(tǒng)可能還包括一個(gè)檢測器410，用于檢測傳動(dòng)器120的位置并將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)，以便響應(yīng)于傳動(dòng)器被檢測的位置和傳動(dòng)器的所需位置來調(diào)節(jié)傳動(dòng)器120的位置。
控制器212用于將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)，它除了使主軸支承的支承籠頻率同步外，還可以使主軸旋轉(zhuǎn)的頻率同步。伺服磁道寫入器200還有一傳感器410，用于監(jiān)控磁頭磁盤組合部134的主軸支承的籠頻率。伺服磁道寫入器200既與主軸旋轉(zhuǎn)的頻率同步，也與主軸支承的籠頻率同步，它還能有傳感器410，用于監(jiān)控磁頭磁盤組件134的主軸支承的籠頻率?？刂破?12響應(yīng)于主軸支承的籠頻率，選擇開始伺服寫入的時(shí)間。伺服磁道寫入器200還能有檢測器410，以判定傳動(dòng)器120的位置，并將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)，以便響應(yīng)于傳動(dòng)器被檢測的位置和傳動(dòng)器的所需位置來調(diào)節(jié)傳動(dòng)器120的位置。
還揭示了一種用于將伺服式樣寫到一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，該磁盤驅(qū)動(dòng)器至少包括安裝在有一個(gè)主軸支承的一個(gè)主軸133上的一個(gè)磁盤，安裝該至少一個(gè)磁盤134繞一個(gè)主軸旋轉(zhuǎn)。磁盤驅(qū)動(dòng)器還包括一個(gè)傳動(dòng)器120，用于相對于一個(gè)關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)磁盤134來移動(dòng)每個(gè)至少一個(gè)的變換器。變換器126將信息讀、寫到關(guān)聯(lián)磁盤134。伺服寫入器200包括一個(gè)用于在伺服寫入時(shí)控制性地移動(dòng)傳動(dòng)器120的連接。記錄伺服式樣的方法包括監(jiān)控主軸偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)910和移動(dòng)伺服寫入器的連接，以使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步。移動(dòng)伺服寫入器200的連接以使傳動(dòng)器120的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步的步驟可以再進(jìn)一步包括為伺服寫入器200的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)，以便根據(jù)主軸支承的籠頻率的相位開始伺服寫入過程。定時(shí)步驟可以基于按主軸籠頻率918測量相位。為伺服寫入器的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)以便根據(jù)主軸支承籠的相位開始伺服寫入過程的步驟是可以選擇的，以便使主軸支承的籠頻率為最小。
用于將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法可能還包括確定一個(gè)主軸頻率和除支承籠頻率912之外用主軸頻率使傳動(dòng)器120的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步、使運(yùn)動(dòng)與主軸頻率同步的步驟。移動(dòng)伺服寫入器的連接200以便使傳動(dòng)器120的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步的步驟還可以包括為伺服寫入器200的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)，以便根據(jù)主軸支承的籠頻率的相位開始伺服寫入過程。
一般來說，所揭示的用于將伺服信息寫到一個(gè)磁頭磁盤組件134的一個(gè)伺服磁道寫入器200包括一個(gè)用于控制傳動(dòng)器位置的位置控制系統(tǒng)。磁頭磁盤組件152包括附著于具有一個(gè)主軸支承的一個(gè)底座112的一個(gè)磁盤，以及鄰近磁盤134的一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器120。傳動(dòng)器120包括一個(gè)用于選擇性地磁化磁盤134的讀/寫磁頭120。伺服磁道寫入器200包括連接到一個(gè)推進(jìn)器塊組件204的一個(gè)馬達(dá)，以及用于與主軸支承的運(yùn)動(dòng)同步移動(dòng)推進(jìn)器塊204的一個(gè)設(shè)備。
不言而喻，以上描述意在起說明的作用，而不具有限制性。回顧以上描述后，其他許多實(shí)施例對對該領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯然的。所以，應(yīng)該參照所附的權(quán)利要求書和被授權(quán)這些權(quán)利要求的相等物的所有范圍來確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)19條修改聲明本權(quán)利要求書在控制器相對于主軸支承的籠頻率使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)同步方面有別于引用的現(xiàn)有技術(shù)。這提供伺服磁道寫入可重復(fù)偏轉(zhuǎn)的明顯降低，允許整個(gè)磁道密度的增大和磁盤驅(qū)動(dòng)器容量的增大。
1.一種用于將伺服信息寫到磁頭磁盤組件的伺服磁道寫入器，該磁頭磁盤組件包括附著于具有主軸支承的底座的磁盤和鄰近該磁盤的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器，該傳動(dòng)器包括用于選擇性地磁化磁盤的讀/寫磁頭，其特征在于，該伺服磁道寫入器包括用于安裝磁頭磁盤組件的安裝固定物，當(dāng)伺服信息被寫到磁頭磁盤組件時(shí)該安裝固定物為伺服磁道寫入器提供一個(gè)機(jī)械參照；推進(jìn)器塊組件，被安裝到磁頭磁盤組件的傳動(dòng)器附近的安裝固定物，用于對傳動(dòng)器進(jìn)行機(jī)械定位；以及用于控制傳動(dòng)器位置的位置控制系統(tǒng)，該位置控制系統(tǒng)還包括連接到推進(jìn)器塊組件的馬達(dá)；和用于將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)以便調(diào)節(jié)傳動(dòng)器相對于磁盤的位置的控制器，該控制器使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步。
2.權(quán)利要求1的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括用于監(jiān)控磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率的傳感器。
3.權(quán)利要求1的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括用于監(jiān)控磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率的傳感器，所述控制器響應(yīng)于主軸支承的籠頻率來選擇開始伺服寫入的時(shí)間。
4.權(quán)利要求3的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括一檢測器，用于確定傳動(dòng)器的位置和將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)，以便響應(yīng)于傳動(dòng)器的檢測位置和傳動(dòng)器的所需位置來調(diào)節(jié)傳動(dòng)器的位置。
5.權(quán)利要求1的伺服磁道寫入器，其特征在于，輸出控制信號(hào)給馬達(dá)的控制器也與主軸旋轉(zhuǎn)頻率同步。
6.權(quán)利要求5的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括一傳感器，用于監(jiān)控磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率。
7.權(quán)利要求5的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括一傳感器，用于監(jiān)控磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率，所述控制器響應(yīng)于主軸支承的籠頻率來選擇開始伺服寫入的時(shí)間。
8.權(quán)利要求7的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括一個(gè)檢測器，用于確定傳動(dòng)器的位置和將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)，以便響應(yīng)于傳動(dòng)器的檢測位置和傳動(dòng)器的所需位置來調(diào)節(jié)傳動(dòng)器的位置。
9.一種將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，所述磁盤驅(qū)動(dòng)器包括至少一個(gè)安裝在有主軸支承的主軸上的磁盤，該至少一個(gè)磁盤安裝成繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，磁盤驅(qū)動(dòng)器還包括一傳動(dòng)器，用于相對于一個(gè)關(guān)聯(lián)的所述至少一個(gè)磁盤來移動(dòng)至少一個(gè)變換器的每一個(gè)；該至少一個(gè)變換器將信息讀、寫到所述關(guān)聯(lián)磁盤，伺服寫入器包括一個(gè)用于在伺服寫入時(shí)可控制地移動(dòng)傳動(dòng)器的交連，其特征在于，所述方法包括以下步驟(a)收集主軸偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；(b)根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定主軸支承籠頻率；并且，(c)移動(dòng)伺服寫入器的連接，以便使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步。
10.權(quán)利要求9中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，確定步驟(b)還包括計(jì)算主軸支承籠頻率的步驟(b)(I)。
11.權(quán)利要求10中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟(c)還包括(c)(I)以主軸支承籠頻率產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)；和(c)(ii)計(jì)算主軸支承籠頻率的相位。
12.權(quán)利要求11中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟(c)還包括(c)(iii)為伺服寫入器的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)，以便根據(jù)主軸支承籠頻率的相位來開始伺服寫入過程。
13.權(quán)利要求12中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，定時(shí)步驟(c)(iii)是建立在以主軸籠頻率測量相位的基礎(chǔ)之上。
14.權(quán)利要求11中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟(c)還包括(c)(iii)為伺服寫入器的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)，以便根據(jù)最小的主軸支承籠頻率的相位來開始伺服寫入過程。
15.權(quán)利要求9中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于還包括確定主軸頻率的步驟(d)，并且，
其中，移動(dòng)步驟(c)還包括移動(dòng)伺服寫入器的連接，以便使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承籠頻率同步以及使運(yùn)動(dòng)與主軸頻率同步。
16.權(quán)利要求15中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，確定步驟(b)還包括計(jì)算主軸支承籠頻率的步驟(b)(I)。
17.權(quán)利要求16中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟(c)還包括(c)(I)以主軸支承籠頻率產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)；和(c)(ii)計(jì)算主軸支承籠頻率的相位。
18.權(quán)利要求17中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟(c)還包括(c)(iii)為伺服寫入器的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)，以便根據(jù)主軸支承籠頻率的相位來開始伺服寫入過程。
權(quán)利要求
1.一種用于將伺服信息寫到磁頭磁盤組件的伺服磁道寫入器，該磁頭磁盤組件包括附著于具有主軸支承的底座的磁盤和鄰近該磁盤的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器，該傳動(dòng)器包括用于選擇性地磁化磁盤的讀/寫磁頭，其特征在于，該伺服磁道寫入器包括用于安裝磁頭磁盤組件的安裝固定物，當(dāng)伺服信息被寫到磁頭磁盤組件時(shí)該安裝固定物為伺服磁道寫入器提供一個(gè)機(jī)械參照；推進(jìn)器塊組件，被安裝到磁頭磁盤組件的傳動(dòng)器附近的安裝固定物，用于對傳動(dòng)器進(jìn)行機(jī)械定位；以及用于控制傳動(dòng)器位置的位置控制系統(tǒng)，該位置控制系統(tǒng)還包括連接到推進(jìn)器塊組件的馬達(dá)；和用于將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)以便調(diào)節(jié)傳動(dòng)器相對于磁盤的位置的控制器，該控制器使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步。
2.權(quán)利要求1的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括用于監(jiān)控磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率的傳感器。
3.權(quán)利要求1的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括用于監(jiān)控磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率的傳感器，所述控制器響應(yīng)于主軸支承的籠頻率來選擇開始伺服寫入的時(shí)間。
4.權(quán)利要求3的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括一檢測器，用于確定傳動(dòng)器的位置和將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)，以便響應(yīng)于傳動(dòng)器的檢測位置和傳動(dòng)器的所需位置來調(diào)節(jié)傳動(dòng)器的位置。
5.權(quán)利要求1的伺服磁道寫入器，其特征在于，輸出控制信號(hào)給馬達(dá)的控制器也與主軸旋轉(zhuǎn)頻率同步。
6.權(quán)利要求5的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括一傳感器，用于監(jiān)控磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率。
7.權(quán)利要求5的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括一傳感器，用于監(jiān)控磁頭磁盤組件的主軸支承的籠頻率，所述控制器響應(yīng)于主軸支承的籠頻率來選擇開始伺服寫入的時(shí)間。
8.權(quán)利要求7的伺服磁道寫入器，其特征在于，位置控制系統(tǒng)還包括一個(gè)檢測器，用于確定傳動(dòng)器的位置和將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)，以便響應(yīng)于傳動(dòng)器的檢測位置和傳動(dòng)器的所需位置來調(diào)節(jié)傳動(dòng)器的位置。
9.一種將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，所述磁盤驅(qū)動(dòng)器包括至少一個(gè)安裝在有主軸支承的主軸上的磁盤，該至少一個(gè)磁盤安裝成繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，磁盤驅(qū)動(dòng)器還包括一傳動(dòng)器，用于相對于一個(gè)關(guān)聯(lián)的所述至少一個(gè)磁盤來移動(dòng)至少一個(gè)變換器的每一個(gè)；該至少一個(gè)變換器將信息讀、寫到所述關(guān)聯(lián)磁盤，伺服寫入器包括一個(gè)用于在伺服寫入時(shí)可控制地移動(dòng)傳動(dòng)器的交連，其特征在于，所述方法包括以下步驟(a)收集主軸偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；(b)根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定主軸支承籠頻率；并且，
8 移動(dòng)伺服寫入器的連接，以便使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承的籠頻率同步。
10.權(quán)利要求9中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，確定步驟(b)還包括計(jì)算主軸支承籠頻率的步驟(b)(I)。
11.權(quán)利要求10中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟8還包括(c)(I)以主軸支承籠頻率產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)；和(c)(ii)計(jì)算主軸支承籠頻率的相位。
12.權(quán)利要求11中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟8還包括(c)(iii)為伺服寫入器的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)，以便根據(jù)主軸支承籠頻率的相位來開始伺服寫入過程。
13.權(quán)利要求12中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，定時(shí)步驟(c)(iii)是建立在以主軸籠頻率測量相位的基礎(chǔ)之上。
14.權(quán)利要求11中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟8還包括(c)(iii)為伺服寫入器的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)，以便根據(jù)最小的主軸支承籠頻率的相位來開始伺服寫入過程。
15.權(quán)利要求9中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于還包括確定主軸頻率的步驟(d)，并且，其中，移動(dòng)步驟8還包括移動(dòng)伺服寫入器的連接，以便使傳動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與主軸支承籠頻率同步以及使運(yùn)動(dòng)與主軸頻率同步。
16.權(quán)利要求16中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，確定步驟(b)還包括計(jì)算主軸支承籠頻率的步驟(b)(I)。
17.權(quán)利要求17中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟8還包括(c)(I)以主軸支承籠頻率產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)；和(c)(ii)計(jì)算主軸支承籠頻率的相位。
18.權(quán)利要求18中所述的將伺服式樣寫到磁盤驅(qū)動(dòng)器的方法，其特征在于，移動(dòng)步驟8還包括(c)(iii)為伺服寫入器的連接的初始運(yùn)動(dòng)定時(shí)，以便根據(jù)主軸支承籠頻率的相位來開始伺服寫入過程。
19.一種用于將伺服信息寫到磁頭磁盤組件的伺服磁道寫入器，其特征在于，該磁頭磁盤組件包括附著于具有一主軸支承的一底座的一磁盤和鄰近該磁盤的一旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器，該傳動(dòng)器包括一個(gè)用于選擇性地磁化磁盤的讀/寫磁頭，該伺服磁道寫入器包括一個(gè)用于控制傳動(dòng)器的位置的位置控制系統(tǒng)，該位置控制系統(tǒng)還包括連接到推進(jìn)器塊組件的馬達(dá)；和用于移動(dòng)推進(jìn)器塊與主軸支承的運(yùn)動(dòng)相同步的裝置。
全文摘要
一種HDA包括一個(gè)底座和一個(gè)耦合到一個(gè)主軸的磁盤疊層，主軸通過主軸和主軸支承旋轉(zhuǎn)地附著于該底座。傳動(dòng)器組件在一個(gè)樞軸處樞軸地附著于底座。附著于傳動(dòng)器組件的靠近磁盤疊層的一端的是用于從磁盤讀/寫信息的一個(gè)或多個(gè)變換器。伺服寫入器包括用于在伺服寫入過程中移動(dòng)傳動(dòng)器的控制器。該控制器以主軸支承的籠頻率移動(dòng)伺服寫入器，以減少在伺服信息被寫到磁盤時(shí)變換器磁頭與磁盤之間的相對運(yùn)動(dòng)。也可以對控制器編程，以主軸旋轉(zhuǎn)頻率和主軸支承的籠頻率二者來移動(dòng)變換器，以減少伺服寫入過程中變換器與磁盤之間的相對運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)G11B5/55GK101095188SQ00802787
公開日2007年12月26日 申請日期2000年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月14日
發(fā)明者劉雄, J·C·劉, K·A·戈麥斯, C·L·利姆 申請人:西加特技術(shù)有限責(zé)任公司