CN100373456C - 将伺服信息写入磁盘驱动器的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种伺服信息写入方法，用以写入用于在包括在磁盘驱动器中的磁盘介质上的磁头定位控制的伺服信息。本方法执行具有如下步骤的程序，步骤(S1)，基于记录在所述磁盘介质上的原始伺服信息执行所述磁头定位控制，步骤(S2)，产生定位校正信息，以校正定位误差，以及步骤(S3)，将所述定位校正信息记录在校正信息记录缓冲器中。

Description

将伺服信息写入磁盘驱动器的方法和装置

技术领域

本发明主要涉及一种将磁盘驱动器的伺服信息写入磁盘介质的伺服信息写入方法，更具体地，涉及一种写入包括了定位校正信息的伺服信息的方法。

背景技术

近年来，在以硬盘驱动器为代表的磁盘驱动器中，用于磁头定位控制的伺服信息(伺服模式)被记录在作为数据记录介质的磁盘介质中。

在制造所述磁盘驱动器的步骤中，将所述伺服信息记录在所述磁盘介质上的伺服写入步骤是一个重要步骤，其影响整个制造步骤的效率。因此，已经提出或开发了各种类型的伺服写入方法，以提高该效率。在这些方法中，可注意到一种磁性转移方法，在其中，通过磁性转移过程，将所述伺服信息从作为原盘(master board，原盤)的磁盘转移和记录到包括在所述磁盘驱动器中的磁盘介质。

另外，记录在所述原盘中的转让方(transferor)的伺服信息(此后称为原始伺服信息)可能具有，例如，在将所述原盘连到设备以写入所述原始伺服信息时的相连误差所产生的失真。

此外，在制造所述磁盘驱动器的所述步骤中，由于在将所述磁盘介质装配进所述驱动器的步骤中的装配误差等，有时候会在所述磁盘介质中产生磁盘偏心量。因此，当利用转移到所述磁盘介质的所述原始伺服信息在所述磁盘驱动器中执行磁头定位控制时，很可能存在由所述原始伺服信息的失真和所述磁盘介质的磁盘偏心量所导致的定位误差。

为解决所述问题，提出了一种测量每一磁盘介质的磁盘偏心量的方法，在其中，所述伺服信息被记录，以将所述磁盘偏心量作为定位校正信息记录在所述磁盘介质上(参见，例如，日本专利3295940)。

常规方法为测量每一磁盘介质的磁盘偏心量(结果为所述伺服信息的所述失真)，以产生所述定位校正信息，并在所述磁盘介质上记录所述信息。然而，在此方法中，所述伺服写入步骤所需的时间增加到与进行处理以产生各磁盘介质的定位校正信息所需的时间一样多。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种伺服信息写入方法，在其中，实现了减少用于产生定位校正信息的时间，从而减少了伺服写入步骤所需的时间，于是，提高了效率。

所述伺服信息写入方法是一种写入用于在包括于磁盘驱动器中的磁盘介质上的磁头定位控制的伺服信息的伺服信息写入方法，其包括以下步骤：基于记录在所述磁盘介质上的原始伺服信息来执行包括在所述磁盘驱动器中的磁头的定位控制；产生定位校正信息，以通过所述定位控制来校正定位误差；将所述定位校正信息记录在置于所述磁盘驱动器外部的存储装置中；以及，获取所述定位校正信息，以将此信息写入包括在所述磁盘驱动器中的所述磁盘介质。

附图说明

附图被包括且构成说明书的一部分，来说明本发明的实施例，并与以上给出的概述以及以下将给出的实施例的详细说明一起，用于解释本发明的原理。

图1为框图，示出了根据本发明实施例的磁盘驱动器的主要部分；

图2为框图，示出了根据本实施例的定位校正信息的控制系统；

图3为示图，示出了根据本实施例的变型例的磁盘介质的记录状态；

图4为示图，示出了根据本实施例的校正信息记录缓冲器的已记录内容的一个例子；

图5为流程图，示出了根据本实施例的产生和记录所述定位校正信息的程序；以及

图6为流程图，示出了根据本实施例的在所述磁盘介质中写入所述定位校正信息的程序。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的实施例。

(磁盘驱动器的结构)

本实施例的磁盘驱动器具有包括以下功能(伺服信息写入设备)的结构，该功能包括：产生后面所述的定位校正信息，记录所述信息，以及，在包含于制造步骤中的伺服写入步骤中将所述信息写入磁盘介质。

如图1所示，在本磁盘驱动器的结构中，包括了数据记录/复制系统，磁头定位控制系统(伺服系统)，以及磁盘介质1，这些均为作为产品出厂的磁盘驱动器的组成部分。以下将具体描述所述各组成部分。

在所述磁盘介质1中，利用诸如磁性转移方法来记录从原盘(originalboard，原盤)转移的原始伺服信息。可注意到，所述磁盘介质可以是在其中可利用诸如除所述磁性转移方法以外的晶格介质记录方法来记录所述原始伺服信息的磁盘介质。

所述磁盘介质1与主轴电机相连，并以一定的角速度旋转。在产品出厂时，在所述磁盘介质1中形成大量的磁道100。每一磁道100配备有：伺服区域110，在其中记录了所述原始伺服信息和所述定位校正信息；以及数据区域(数据扇区)120，在其中记录了用户数据。

磁头2执行读取/写入操作，以对于所述磁盘介质1记录或复制数据(包括本实施例中的所述定位校正信息)。所述磁头2包括：读取磁头元件20，其进行所述读取操作(复制)；以及写入磁头元件21，其进行所述写入操作(记录)。所述读取磁头元件20以一定的时间间隔从旋转的磁盘介质1中读取所述伺服信息(包括所述定位校正信息)。

所述磁头2装载于包含于执行器(actuator)中的臂4上，并且所述磁头由音圈电机(VCM)5在所述磁盘介质1的径向上控制和移动，此音圈电机为所述执行器的驱动源。以下将描述由伺服系统驱动和控制的所述执行器。

所述数据记录/复制系统包括信号处理电路(读取/写入信道)6和伺服写入电路8。所述信号处理电路6具有从由所述读取磁头元件20所读取的读取信号中复制伺服信息信号或用户数据信号的功能，或者，校正所述已复制信号的误差的功能。

所述伺服写入电路8为用于产生伺服信息写入操作所需的伺服信息的电路。另外，在本实施例中，所述伺服写入电路8产生并不包含于所述原始伺服信息中的伺服信息。

一种伺服系统，其包括位置检测电路7、VCM驱动电路9以及控制器10。所述位置检测电路7从由所述信号处理电路6复制的所述伺服信息信号来检测所述磁头2在所述磁盘介质1上的位置。

所述控制器10包括微处理器(CPU)11，以及存储器(ROM，flashEEPROM(快速电擦除可编程只读存储器)，等等)12，并执行所述磁头2的定位控制或者本实施例的伺服信息写入处理。所述CPU 11为所述控制器10的主要组成部分，且执行存储在所述存储器12中的程序，从而经由所述VCM驱动电路9来执行所述磁头2的定位控制。此外，所述CPU 11产生以下将描述的定位校正信息。除了所述CPU 11的程序之外，所述存储器12还存储各种类型的控制参数。

所述VCM驱动电路9向所述VCM 5提供驱动电流，以依据所述CPU11的所述定位控制来驱动所述执行器。

校正信息记录缓冲器13为一种存储器(例如，flash EEPROM)，其由所述CPU 11访问，并且在其中记录了所述定位校正信息。所述校正信息记录缓冲器13为所述磁盘驱动器的外部存储器，其装载在与诸如所述磁盘驱动器可拆卸地连在印刷电路板上，并经由装载于所述印刷电路板上的接口与所述CPU 11相连接。

所述校正信息记录缓冲器13具有存储分别对应于所有磁道(相对表面的所有磁道)的定位校正信息的容量，该磁道形成于包括在所述磁盘驱动器中的所述磁盘介质1中。此外，在本实施例中，包括在所述磁盘驱动器中的所述磁盘介质1为一个磁盘，其相对的表面被用作数据记录表面。

(定位校正信息的控制系统)

图2为框图，示出了这样的控制系统，其用于实现由所述CPU 11执行的产生、记录，并将所述定位校正信息写入所述磁盘介质1的一系列过程。

控制器(追踪控制单元，传输功能C)210对应于所述CPU 11的磁头定位控制(反馈控制)功能。控制对象(装置，传输功能P)220为所述磁头2，但在狭义上，为所述执行器的VCM 5。

原始伺服模式200为记录在所述磁盘介质1中的原始伺服信息(从所述原盘转移来的伺服模式)。已校正的伺服模式为包括了记录在所述磁盘介质1中的所述原始伺服信息以及所述写入的定位校正信息的伺服信息(由作为产品的磁盘驱动器所使用的伺服信息)。

块230为由所述CPU 11执行的处理系统，其包括所述定位校正信息的产生处理(231)和在所述校正信息记录缓冲器13中的记录处理(232)。块240为由所述CPU 11执行的处理系统，其包括所述定位校正信息的复制处理(241)，在其中使用了所述定位校正信息的定位校正控制(242)，以及在所述磁盘介质1中对所述定位校正信息的写入处理(243)。

(伺服信息写入方法)

以下将参照图1到2，以及图3到6，对本实施例的伺服信息写入方法进行描述。

如前所述，利用磁性转移装置将所述原始伺服信息从所述原盘转移和记录到所述磁盘介质1。所述磁盘介质1包括在所述磁盘驱动器中，并由所述主轴电机3以一定角速度旋转。

首先，如图2所示，所述CPU 11执行反馈控制，以执行所述磁头2的定位控制，并执行所述块230的处理系统。即，如图5所示，所述CPU11经由所述VCM驱动电路9驱动和控制所述执行器，以移动所述磁头2(步骤S1)。具体地，例如，所述CPU 11从所述磁盘介质1的最外周磁道沿内周方向移动(寻找)所述磁头。于是，所述CPU 11对所述磁盘介质1中的每一磁道执行所述磁头2的定位控制。

在此，在所述定位控制中，如图2所示，所述控制器(CPU 11)210执行采样值控制，以确定所述VCM驱动电路9中的控制输入值，从而以一定的时间间隔驱动和控制所述控制对象(VCM 5)。所述控制器(CPU11)210基于从所述磁盘介质1的伺服区域复制的伺服信息信号，与所述磁盘介质1的旋转角同步地获取所述磁头2的当前位置。

所述CPU 11对所述磁盘介质1中的每一磁道执行所述磁头2的定位控制，以及测量所述原始伺服信息的失真，以产生所述定位校正信息，从而基于所述测量结果校正位置误差(步骤S2)。产生此定位校正信息的方法是与例如在前述的现有技术文献中描述的方法(测量磁盘偏心量)相似的方法。此方法类似于，例如，用于校正具有残留误差校正元件并利用了前向反馈滤波函数的磁盘介质的旋转同步组件的方法。

如图4所示，所述CPU 11将为每一磁道产生的定位校正信息(P-0到P-N)与相应的磁道号(0到N)相关联，以在校正信息记录缓冲器13中记录所述信息(步骤S3)。所述CPU 11重复块230的处理系统，以产生和记录对应于所述磁盘介质1中所有磁道的定位校正信息，直到结束(步骤S4)。

接下来，如图2所示，所述CPU 11执行所述反馈控制以进行所述磁头2的定位控制，以及执行所述块240的处理系统。

在此，假定这样的情况，用于作为产品的新磁盘介质1被包括在所述磁盘驱动器中。并且在此磁盘介质1中，如前所述由磁性转移装置从所述原盘转移和复制所述原始伺服信息。

如图6所示，在移动(寻找)所述磁头时，例如，从所述磁盘介质1的最外周磁道沿内周方向，所述CPU 11对每一磁道执行所述磁头2的定位控制(步骤S11)。

所述CPU 11访问所述校正信息记录缓冲器13，并读取定位校正信息，此信息对应于在其中定位了所述磁头2的磁道(步骤S12)。所述CPU 11利用所述定位校正信息对于所述磁道来校正所述磁头2的定位控制(步骤S13)。

此外，所述CPU 11利用包括在所述磁头2中的写入磁头元件21将从所述校正信息记录缓冲器13复制的所述定位校正信息写入所述磁道的伺服区域110。

所述CPU 11对于所述磁盘介质1中所有的磁道重复所述定位校正信息的写入处理，直到结束(步骤S15)。即，对于所有磁道，重复所述处理系统240，其包括在其中使用了所述定位校正信息的定位校正控制(242)，以及所述磁盘介质1中的定位校正信息的写入处理(243)，直到结束。

可注意到，在所述磁头2的定位控制的校正时，在所述CPU 11确定定位精度并且判断所述磁盘介质1的旋转同步分量很大的情况下，再次产生上述定位校正信息，并将其记录在所述校正信息记录缓冲器13中。

在此，当在所述磁盘介质1中写入所述定位校正信息时，所述CPU 11校正所述磁头定位控制。于是，可在其中校正了所述原始伺服模式的失真的磁道的区域写入所述定位校正信息。因此，当基于具有所述失真的所述原始伺服模式将所述定位校正信息写入所述磁道区域时，可减少读取错误的发生。

如前所述，根据本实施例的所述伺服信息写入方法，首先基于所述原始伺服信息，利用所述磁头2的定位控制，依据所述原始伺服模式的失真的测量结果来产生所述定位校正信息。将所述信息存储在所述校正信息记录缓冲器13中，此缓冲器为所述磁盘驱动器的外部存储器。此外，无需执行任何产生所述定位校正信息的处理，即可将存储在所述校正信息记录缓冲器13中的所述定位校正信息写入下一个磁盘介质。

因此，由于对于每一个包括在所述磁盘驱动器中的磁盘介质而言，可以省去产生所述定位校正信息的步骤，于是可以大大地减少在写入包括了所述原始伺服信息的伺服信息的步骤中，由于磁性转移和定位校正信息而导致的所需时间。于是，对于所述磁盘介质1，可以提高所述写入伺服信息的步骤的效率。

(第一变型例)

在本实施例中，所述CPU 11执行处理，以产生所述定位校正信息，并将所述信息记录在所述校正信息记录缓冲器13中，以及将从所述校正信息记录缓冲器13中读取的定位校正信息写入所述磁盘介质1中。

在本变型例中，所述CPU 11可执行处理，以产生定位校正信息，并在校正信息记录缓冲器13中存储所述信息一次，以及将所述信息写入包括在磁盘驱动器中的原盘。在此方法中，可以通过磁性转移方法，将所述定位校正信息与原始伺服信息一起从所述原盘转移和记录到所述用作产品的磁盘介质1中。

(第二变型例)

图3为示图，示出了根据本实施例的第二变型例的磁盘介质中的记录状态。

在本变型例中，在利用磁性转移装置将原始伺服信息(原始伺服模式200)从原盘转移到磁盘介质1的情况下，记录了原盘固有号码310以及所述磁性转移装置的固有号码320。

在上述程序中，当产生所述定位信息，以在校正信息记录缓冲器13中记录所述信息时，CPU 11还记录了所述原盘固有号码310和所述磁性转移装置固有号码320。

此外，当所述CPU 11将所述定位校正信息写入下一个磁盘介质1中时，所述CPU 11从所述校正信息记录缓冲器13读取对应于记录在所述磁盘介质1中的所述原盘固有号码310和所述磁性转移装置固有号码320的组合的定位校正信息。

根据这种方法，在利用多个原盘和磁性转移装置将所述原始伺服信息转移和记录在所述磁盘介质中的情况下，可将适合于所述原盘和所述磁性转移装置的组合的定位校正信息容易地写入所述磁盘介质。

即，在所述原盘和所述磁性转移装置的组合不同的情况下，被转移到所述磁盘介质1上的原始伺服信息的失真很可能也不同。因此，利用记录在所述磁盘介质1中的所述原盘固有号码310和所述磁性转移装置固有号码320，所述CPU 11可容易地实现将适合于所述原盘和所述磁性转移装置的组合的定位校正信息写入所述磁盘介质。

可注意到，当将所述原始伺服模式从所述原盘转移到所述磁盘介质1时，优选地，可将所述原盘固有号码310和所述磁性转移装置固有号码320记录在所述磁盘介质中未转移任何模式的区域或者最外周或最内周侧的多个地点。

可注意到，在本实施例中，假设磁头2具有这样的结构，在其中，读取磁头元件20与写入磁头元件21分开组装。在具有这种结构的所述磁头2中，即使访问相同的数据时，定位所述各元件20、21的位置在写入操作时与在读取操作时不同。因此，实际上，需要多条定位校正信息，以分别专用于所述读取磁头元件20和所述写入磁头元件21。

另外，所述读取磁头元件20和所述写入磁头元件21的相对位置由于所述磁头2的制造波动而有所不同。因此，所述多条定位校正信息中的一条是通过所述原盘和所述磁性转移装置的组合，利用少数具有代表性的磁盘介质所产生的信息。而其它定位校正信息可以通过线性插值方法计算得到。以下将对此进行具体描述。

例如，将描述这样一种情况，在其中，利用线性插值来计算在所述读取操作时的定位校正信息。假设在所述读取磁头元件20和所述写入磁头元件21之间的相对距离为d，并且在所述写入操作时的磁道n的定位校正值为x(n)，由如下等式(1)计算在所述读取操作时的定位校正值y：

y(n)＝(x(n+1)-x(n))/d+x(n)    (1)

当所述CPU 11将在其上已转移有所述原盘的原始伺服模式的所述磁盘介质1包括到所述磁盘驱动器，并且写入所述定位校正信息时，将从所述校正信息记录缓冲器13读取的定位校正信息作为对应于所述写入磁头元件21的定位校正信息写入。另一方面，所述CPU 11将使用所述等式(1)利用对应于所述写入磁头元件21的定位校正信息通过所述线性插值方法计算得到的校正值作为对应于所述读取磁头元件20的定位校正信息写入。

可注意到，相反，可将从所述校正信息记录缓冲器13读取的定位校正信息作为对应于所述读取磁头元件20的定位校正信息写入，并且，将利用所述线性插值方法计算得到的校正值作为对应于所述写入磁头元件21的定位校正信息写入。

简言之，本实施例涉及一种伺服信息写入方法，其记录用于校正可归因于从原盘转移到磁盘介质的原始伺服信息的失真的定位误差的定位校正信息。对于在其中记录有来自相同原盘的原始伺服信息的磁盘介质写入所述定位校正信息。

根据本实施例，对于在其中记录有来自相同原盘的原始伺服信息的磁盘介质写入基于所述原始伺服信息产生的定位校正信息，而无需为每一磁盘介质产生所述定位校正信息。因此，可以减少用来产生所述定位校正信息的时间。于是，可以减少所述伺服写入步骤所需的时间，从而提高效率。

对于本领域技术人员而言，将很容易认识到其它优点和变型。因此，本发明的更广泛方面不限于在此展示和描述的具体细节和代表性的实施例。因此，无需脱离如所附权利要求及其等同内容所定义的一般发明概念中的精神和范围，即可得到各种变型。

Claims (12)

1.一种写入用于在包括于磁盘驱动器中的磁盘介质上的磁头定位控制的伺服信息的方法，其包括以下步骤：

基于记录在所述磁盘介质上的原始伺服信息执行(S1)包括在所述磁盘驱动器中的磁头的定位控制；

产生(S2)定位校正信息，以通过所述定位控制来校正定位误差；

将所述定位校正信息记录(S3)在置于所述磁盘驱动器外部的存储装置中；以及，

将所述定位校正信息写入(S14)包括在所述磁盘驱动器中的所述磁盘介质。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述写入包括：

在将具有所述已记录的原始伺服信息的所述磁盘介质包括在所述磁盘驱动器中之后，从所述存储装置获取所述定位校正信息，以将该信息写入所述磁盘介质。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述写入包括：

在将具有所述已记录的原始伺服信息的所述磁盘介质包括在所述磁盘驱动器中之后，从所述存储装置获取所述定位校正信息；

当执行包括了利用所述定位校正信息的定位校正的所述定位控制，和写入所述定位校正信息时，将所述磁头定位到所述磁盘介质上的目标位置；以及

在所述目标位置将所述定位校正信息写入所述磁盘介质。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述产生为形成在所述磁盘介质上的所有磁道中的每一个产生所述定位校正信息，以及

所述记录将所有所述磁道中每一个的所述定位校正信息记录在所述存储装置中。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

从其中已记录了所述原始伺服信息的原盘将所述原始伺服信息转移和记录到包括在所述磁盘驱动器中的磁盘介质。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

从其中已记录了所述原始伺服信息的原盘将所述原始伺服信息转移到和记录在包括在所述磁盘驱动器中的磁盘介质上，

其中，所述记录将所述定位校正信息记录在作为所述存储装置的所述原盘中。

7.根据权利要求5的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

从其中已记录了所述原始伺服信息的原盘将所述原始伺服信息转移到和记录在包括在所述磁盘驱动器中的磁盘介质上；以及

将识别信息记录在所述磁盘介质上，以识别所述原盘。

8.根据权利要求7的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

从其中已记录了所述原始伺服信息的原盘将所述原始伺服信息转移到和记录在包括在所述磁盘驱动器中的磁盘介质上；以及

将识别信息记录在所述磁盘介质上，以识别所述原盘，

其中，所述记录将所述定位校正信息与所述识别信息相关联，以在所述存储装置中记录所述定位校正信息。

9.一种磁盘驱动器，其特征在于，包括：

磁盘介质(1)，在其上记录了原始伺服信息；

磁头(2)，其对于所述磁盘介质(1)记录或复制数据；

控制单元(10)，其基于记录在所述磁盘介质(1)上的所述原始伺服信息执行所述磁头(2)的定位控制，并且产生定位校正信息以校正所述定位控制中的定位误差；

记录单元(11)，其在设置于所述磁盘驱动器外部的存储单元(13)中记录所述定位校正信息；以及

伺服写入单元(8)，其从所述记录单元(11)获取所述定位校正信息，以利用所述磁头(2)将该信息写入所述磁盘介质(1)。

10.根据权利要求9的磁盘驱动器，其特征在于，所述伺服写入单元包括这样的单元，其在所述伺服写入单元从所述存储单元获取所述定位校正信息、执行包括了利用所述定位校正信息的定位校正的所述定位控制以及写入所述定位校正信息时，将所述磁头定位于所述磁盘介质上方的目标位置；以及

所述伺服写入单元将所述定位校正信息在所述目标位置写入所述磁盘介质。

11.根据权利要求9的磁盘驱动器，其特征在于，所述控制单元(10)为形成在所述磁盘介质上的所有磁道中的每一个产生所述定位校正信息，以及

所述记录单元将所有所述磁道中每一个的所述定位校正信息记录在所述存储单元中。

12.根据权利要求9的磁盘驱动器，其特征在于，所述磁盘介质记录识别信息，以识别在其中转移和记录了所述原始伺服信息的原盘，以及

所述记录单元将所述定位校正信息与所述识别信息相关联，以将所述定位校正信息记录在所述存储单元中。

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