DE19938468A1

DE19938468A1 - Verfahren und Vorrichtung für das Bereitstellen einer Servoverstärkungslinearisierung für einen Magneto-Widerstandskopf

Info

Publication number: DE19938468A1
Application number: DE19938468A
Authority: DE
Inventors: Me Van Le; Thomas Huynh
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2019-08-14
Also published as: GB9919262D0; KR100376807B1; US6429994B1; DE19938468B4; GB2341266A; KR20000017310A

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Erzeugen von Servoinformation, die beim Positionieren des Lesekopfes auf einem Festplattenlaufwerk verwendet wird, beschrieben. Die Vorrichtung umfaßt eine Platte, die eine Vielzahl von Spuren aufweist, wobei mindestens eine der Spuren ein Datenfeld ist, das eine Vielzahl von Servobits einschließt, wobei jedes der Servobits um eine vorbestimmte Größe radial gegenüber einem benachbarten Servobit versetzt ist. In einer Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Größe 5% der Breite einer Spur. Ein Servosignal auf der Basis der Vielzahl der Servobits wird erzeugt und verwendet, um den Kopf relativ zu einer Spur der Platte zu positionieren.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Platten speichersysteme und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Erzeugen von Servoinformation, um eine Verstärkungslinearisierung für das Positionieren des Lesekop fes eines Festplattenlaufwerkes zu liefern.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Plattenlaufwerke sind magnetische Aufzeichnungsvorrichtungen, die für das Speichern von Information verwendet werden. Die Information wird auf konzentrischen Spuren auf jeder Oberflä che einer oder mehrerer magnetischer Aufzeichnungsplatten aufgezeichnet. Die Platten sind drehbar auf einem Spindelmo tor montiert, und auf Information wird mittels Lese/Schreib- Köpfen, die auf Betätigerarmen montiert sind, die durch einen Schwingspulmotor gedreht werden, zugegriffen. Der Schwings pulmotor wird mit einem Strom angesteuert, um den Betätiger zu drehen und die Köpfe zu bewegen. Die Lese/Schreib-Köpfe müssen genau mit den Speicherspuren auf der Platte ausgerich tet werden, um ein korrektes Lesen und Schreiben der Informa tion zu gewährleisten.

Um Daten genau zu schreiben und zu lesen, ist es wünschens wert, den Kopf im Zentrum der Spur zu halten. Um das Steuern der Position des Kopfes zu unterstützen, enthält jeder Sektor der Platte typischerweise eine Anzahl von Servobits, die ge nau relativ zur Mittellinie der Spur angeordnet sind. Die Rohsignale, die durch die Servobits erzeugt werden, werden typischerweise in ein Positionssignal demoduliert, das ver wendet wird, um die Position des Kopfes relativ zur Spur zu bestimmen, und um den Betätigerarm zu bewegen, wenn der Kopf nicht auf der Mittellinie der Spur angeordnet ist.

Doppelelementmeßwandler werden zunehmend in Festplattenlauf werken verwendet, da sie größere Luftdichten als Einzelele mentmeßwandler aufweisen. Doppelelementmeßwandler umfassen ein einzelnes Schreibelement und ein getrenntes Leseelement, das aus einem Material mit einem magnetischen Widerstand kon struiert ist. Solche Doppelelementmeßwandler werden allgemein als Magneto-Widerstandsköpfe (MR-Köpfe) bezeichnet. Diese MR- Köpfe sind typischerweise schmal, etwa halb so breit wie eine Spur.

Fig. 1A ist eine Darstellung, die die Variation der Servoim pulsfolgensignale A, B, C, D bezüglich der Position des Lese kopfes eines Plattenlaufwerkes unter nahezu idealen Bedingun gen zeigt. Fig. 1B ist eine Darstellung, die die Variation der Differenz zwischen Servoimpulsfolgensignalen (A-B) und (C-D) bezüglich der Position des Lesekopfes eines Platten laufwerkes unter nahezu idealen Bedingungen zeigt. Die Varia tion der Servoimpulsfolgensignale A, B, C, D und die Varia tion der Differenz zwischen den Servoimpulsfolgesignalen (A- B) oder (C-D) bezüglich der Position des Lesekopfes sind zwei typische Techniken, die verwendet werden, um korrelierende Information zwischen der Amplitude des Positionsfehlersignals und der Distanz zwischen dem Kopf und der Mitte der Spur zu liefern. In der ersten Ausführung des Standes der Technik wird eines der Servoimpulsfolgensignale A, B, C oder D ver wendet, um Korrelationsinformation zu liefern. Bei der zwei ten Ausführung des Standes der Technik werden zwei Signale (A-B) oder (C-D) verwendet, um Korrelationsinformation zu liefern. In beiden Fällen variieren die Servoimpulsfolgensi gnale monoton mit der Spurposition des Lesekopfes unter nahe zu idealen Bedingungen.

Obwohl eine solche monotone Variation es dem Servosystem ge stattet, die Spurabweichungsposition des Lesekopfes zu korri gieren, ist die Variation, insbesondere in Gebieten der Ser voimpulsfolgen, die sich mehr als 25% von der Mitte der Spur entfernt befinden, nicht linear. Somit ist, wenn die Servoim pulsfolgensignale gelesen und in das Positionssignal demodul iert werden, um den Betätigerarm zu bewegen, das Positionssi gnal und somit die Bewegung des Betätigerarmes ebenfalls nicht linear. Dies führt schließlich zu einer nicht linearen Bewegung des MR-Kopfes.

Darüberhinaus ist in den meisten Plattenlaufwerken die tat sächliche Variation der Servoimpulsfolgensignale bezüglich der Spurposition für einen MR-Kopf in Wirklichkeit nicht mo noton und nicht linear, und sie variiert stark zwischen ver schiedenen Köpfen. Fig. 2A ist eine Darstellung, die die Va riation der Servoimpulsfolgensignale A, B, C, D bezüglich der Position des Lesekopfes eines Plattenlaufwerkes unter tat sächlichen Bedingungen zeigt. Fig. 2B ist eine Darstellung, die die Variation des Unterschiedes zwischen Servoimpulsfol gensignalen (A-B) und (C-D) bezüglich der Position des Lese kopfes eines Plattenlaufwerks unter tatsächlichen Bedingungen zeigt. Diese Nichtlinearität ist insbesondere ausgeprägt, wenn sich der MR-Kopf 25% vom Zentrum der Spur entfernt be findet, da an diesem Ort die Werte der Servoimpulsfolgensi gnale nicht monoton bezüglich der Position des Kopfes variie ren.

Die US-Patentanmeldung mit der Seriennunimer 08/641,686 mit dem Titel "Method and Apparatus for Generating Servo Informa tion", die am 1. Mai 1996 eingereicht und dem Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, beschreibt ein Ver fahren und eine Vorrichtung für das Bereitstellen von Servo information, die monoton bezüglich der Spurposition des Lese kopfes variiert. Das Bereitstellen solcher Servoinformation liefert eine genaue Ausrichtung des Lesekopfes.

In der Technologie besteht jedoch ein Bedürfnis nach einem Verfahren und einer Vorrichtung für das Bereitstellen von Servoinformation, die linear bezüglich der Spurposition eines MR-Kopfes variiert. Die Bereitstellung einer solchen Servoin formation erleichtert die Linearisierung der Servoschleifen verstärkung, was die Lesedurchsatzleistung verbessert und so mit zu einem verbesserten Produkt führt.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Erzeugen von Servoinformation, die beim Positionieren des Lesekopfes eines Festplattenlaufwerks verwendet wird, beschrieben. Die Vorrichtung umfaßt eine Platte, die eine Vielzahl von Spuren aufweist, von denen mindestens eine ein Datenfeld umfaßt, das eine Vielzahl von Servobits einschließt, wobei jedes der Ser vobits um einen vorbestimmte Größe radial gegenüber dem be nachbarten Servobit versetzt ist. In einer Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Größe 5% der Breite der Spur. Ein Servosignal wird basierend auf der Vielzahl der Servobits er zeugt und verwendet, um den Kopf relativ zu einer Spur der Platte zu positionieren.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A ist eine Darstellung, die die Variation der Servoim pulsfolgensignale A, B, C, D bezüglich der Position des Lese kopfes eines Plattenlaufwerkes unter nahezu idealen Bedingun gen zeigt, wie sie im Stand der Technik verwendet wird.

Fig. 1B ist eine Darstellung, die die Variation der Diffe renz zwischen Servoimpulsfolgensignalen (A-B) und (C-D) be züglich der Position des Lesekopfes eines Plattenlaufwerkes unter nahezu idealen Bedingungen zeigt, wie sie im Stand der Technik verwendet wird.

Fig. 2A ist eine Darstellung, die die Variation der Servoim pulsfolgensignale A, B, C, D bezüglich der Position des Lese kopfes eines Plattenlaufwerkes unter nicht idealen Bedingun gen zeigt, wie sie im Stand der Technik verwendet wird.

Fig. 2B ist eine Darstellung, die die Variation der Diffe renz zwischen Servoimpulsfolgensignalen (A-B) und (C-D) be züglich der Position des Lesekopfes eines Plattenlaufwerkes unter nicht idealen Bedingungen zeigt, wie sie im Stand der Technik verwendet wird.

Fig. 3A zeigt ein Servoschreibsystem, das das Verfahren der vorliegenden Erfindung implementiert.

Fig. 3B ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Servoschreibsystems der Fig. 3A.

Fig. 4 zeigt ein Festplattenlaufwerk, das das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm von Teilen einer integrierten Lesekanalschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 zeigt die Gestaltung eines typischen Sektors des Platte 102.

Fig. 7A zeigt die Gestaltung eines Sektors einer Vielzahl von Kalibrierspuren, die die E-Impulsfolge zeigt, die Servo bits E₀-E₄₀ umfaßt, die gemäß den Prinzipien der vorliegen den Erfindung bereitgestellt werden.

Fig. 7B zeigt eine Ausführungsform der E Impulsfolgenpro file, wie sie durch das Lesen der Servobits E₀-E₄₀ der Fig. 7A gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung geliefert werden.

Fig. 8 zeigt eine Vielzahl von Servoimpulsfolgensignalen (A, B, C, D), eine Vielzahl von Positionssignalen (N, P, N-, P-) und eine Vielzahl von Servopositionssignalen (Y, X, W und Z), die auf der Basis des E-Impulsfolgeprofils der Fig. 7B er zeugt werden.

Fig. 9 zeigt eine Vielzahl von zusammengesetzten Positions signalen (Y_p, X_p, W_p und Z_p), die auf der Basis der Vielzahl der Servopositionssignale (Y, X, W und Z) erzeugt werden.

Fig. 10 zeigt ein lineares Positionssignal, das auf der Ba sis der zusammengesetzten Servopositionssignale erzeugt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung verwendet Information, die man von einer Vielzahl von Servobits E₀-E₄₀ erhält, um eine lineare Positionsinformation für das Ausrichten des Kopfes 110 zu liefern, statt nur zwei Servosignale (A-B) oder (C-D) zu ver wenden, wie dies bei konventionellen Techniken der Fall ist. Die Servobits E₀-E₄₀ werden in Verbindung mit einer Lineari sierungstechnik verwendet, um eine lineare Positionsinforma tion zu liefern.

Betrachtet man die Zeichnungen und insbesondere die Bezugs zahlen, so zeigt die Fig. 3A ein Servoschreibsystem 10, das das Servoschreibverfahren der vorliegenden Erfindung imple mentiert. Das Servoschreibsystem 10 steuert das Servoschreib verfahren durch das Positionieren der Lese/Schreib-Köpfe in einem magnetischen Plattenlaufwerk von einem Hauptarm und ei nem Motor. Das Servoschreibsystem 10 umfaßt eine Hauptan triebsvorrichtung 12, die einen Hauptarm 14 einschließt, der einen Hauptschwingspulmotor 16 aufweist. Das Servoschreibsy stem 10 umfaßt auch eine Festplattenvorrichtung 18, die einen Festplattenarm 20 einschließt, der einen Festplattenschwings pulmotor 22 aufweist.

Um zu gewährleisten, daß der Hauptarm 14 genau positioniert wird, wird ein Laser-Interferometer 24 verwendet, um die Po sition des Hauptarmes 14 zu messen. Diese Information wird zu einer Hauptarmservosteuerung 26 geliefert, die den Hauptarm 14 zur gewünschten Spur der Datenspeicherplatte, in welcher Daten aufgezeichnet werden sollen, bewegt. Das Laser-Inter ferometer 24 detektiert die Position des Hauptarms 14 durch das Überwachen des Lichtes, das von einem Reflektor 26, der auf dem Hauptarm 14 montiert ist, reflektiert wird. Diese In formation wird an die Hauptarmservosteuerung 26 gegeben, die auch ein Positionsbefehlssignal von einer äußeren Quelle, wie einem Computer, der programmiert ist, um das Servoschreiben zu koordinieren, empfängt.

Eine mechanische Verbindung zwischen dem Hauptarm 14 und dem Festplattenlaufwerksarm 18 wird durch die Verwendung eines mechanischen Schubstiftes 30 erreicht, wie das in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist. Der mechanische Schubstift 30 wird an einem Ende am Hauptarm 14 befestigt und erstreckt sich durch einen Zugangsschlitz in das Festplattenlaufwerk. Der Fest plattenlaufwerksarm 20 wird durch seinen Motor vorgespannt, um gegen die Seite des Schubstiftes zu drücken und dem Haupt arm 14 zu folgen. Dieses mechanische Positioniersystem ge stattet es dem Festplattenlaufwerksarm 20, die Bewegung des Hauptarms 14 zu verfolgen und gewährleistet somit das Schrei ben von Servoinformation im passenden Radius der Festplatten laufwerksvorrichtung 18.

Das Servoschreibsystem 10 steuert das Servoschreibverfahren durch das Positionieren der Lese/Schreib-Köpfe in einem Ma gnetplattenlaufwerk von einem Hauptarm und einem Motor. Ins besondere steuert ein Positionsbefehlssignal von einer äuße ren Quelle, wie einem Computer, den Hauptarm 14, um die Le se/Schreib-Köpfe im Festplattenlaufwerksarm 20 zu positionie ren, um eine Vielzahl von Servoimpulsfolgen in das Datenfeld einer Kalibrierspur einer oder mehrerer Platten des Festplat tenlaufwerks 18 zu schreiben. Die Vielzahl der Servoimpuls folgen wird später bei der Bereitstellung der Positionssigna linformation für das Festplattenlaufwerk 18 gemäß den Prinzi pien der vorliegenden Erfindung verwendet.

Fig. 4 zeigt das Festplattenlaufwerk 18 der Fig. 3A. Das Plattenlaufwerk 18 umfaßt einen Plattenstapel 100 mit einer Vielzahl von Platten 102, die gemeinsam durch einen Spindel motor 104 gedreht werden. Der Spindelmotor 104 entspricht dem Festplattenlaufwerksarmmotor 22 in Fig. 3A. Der Spindelmotor 104 wird an einer Basisplatte 106 montiert. Eine Betätiger armvorrichtung 108 ist ebenso an der Basisplatte 106 mon tiert. Die Betätigerarmvorrichtung 108 entspricht dem Fest plattenlaufwerksarm 20 in Fig. 3A. Die Betätigerarmvorrich tung 108 umfaßt eine Anzahl von Lese/Schreib-(R/W)-Köpfen 110a-d, die auf entsprechenden Biegungsarmen 112 montiert sind. Die Biegungsarme 112 sind an einem Betätigerarm 114 be festigt, der sich um eine Lagervorrichtung 116 drehen kann. Die Vorrichtung 108 enthält auch einen Schwingspulmotor 118, der die Köpfe 110a-d gemeinsam relativ zu den Platten 102 bewegt. Typischerweise ist ein einzelner Kopf für jede Plat tenoberfläche vorhanden. Der Spindelmotor 104, die Schwing spule 118 und die Köpfe 110 sind mit einer Anzahl von elek tronischen Schaltungen 120, die auf einer gedruckten Leiter platte 122 montiert sind, verbunden. In der folgenden Diskus sion wird nur auf einen Kopf 110 Bezug genommen. Die elektro nischen Schaltungen 120 umfassen typischerweise eine Leseka nalschaltung, eine Steuerung auf Mikroprozessorbasis und ei nen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM).

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Schaltung 120 des Laufwerkes. Die elektronisches Schaltung 120 umfaßt einen Vorverstärker 122, der mit einer Schaltung 124 eines Lese-/Schreib-(R/W)-Kanals verbunden ist. Die R/W-Kanal- Schaltung 124 umfaßt eine automatische R/W-Verstärkungssteue rung (AGC), eine Filterschaltung 126, ein Vollwellengleich richter 128 und einen Spitzendetektor 130. Die elektronische Schaltung 120 umfaßt ferner eine Servosteuerung 132 auf Mi kroprozessorbasis, die einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 134, einen digitalen Signalprozessor (DSP) 136, eine Impuls folgensortier- und Zeitgebungsschaltung 138 und einen Spei cher 140, wie einen Vorrichtung für einen Speicher mit wahl freiem Zugriff (RAM), einschließt.

Die elektronische Schaltung 120 ist mit einem der Magnetköpfe 110 verbunden, die das Magnetfeld einer Magnetplatte 102 mes sen. Wenn die Servoinformation, die im Servofeldgebiet 10 auf der Platte 102 angeordnet ist, gelesen wird, so erzeugt der Kopf 110 ein Lesesignal, das dem Magnetfeld der Platte 102 entspricht. Das Lesesignal wird zuerst durch den Vorverstär ker 122 verstärkt und dann an die R/W-Kanal-Schaltung 124 ge geben. Die AGC-Daten, die im Lesesignal enthalten sind, wer den an die R/W AGC und Filterschaltung 126 geliefert. Die R/W AGC Schaltung in der Schaltung 126 überwacht die AGC-Daten, die vom Lesesignal geliefert werden, und das Lesesignal wird dann durch die Filterschaltung gefiltert, die in der R/W AGC und Filterschaltung 126 angeordnet ist. Der Vollwellengleich richter 128 richtet das Lesesignal gleich und liefert das gleichgerichtete Lesesignal an den Spitzendetektor 130. Der Spitzendetektor 130 detektiert die Amplitude des Lesesignals. Das Lesesignal wird dann an die ADC 134 geliefert, die digi tale Abtastungen des analogen Lesesignals liefert. Das digi talisierte Signal wird dann an einen digitalen Signalprozes sor (DSP) 136 geliefert, der zuerst einen Teil der E Impuls folgenprofile rekonstruiert. Nach dem Lesen aller 41 E Servo bits E₀-E₄₀ kann das gesamte E Impulsfolgenprofil rekonstru iert werden. Basierend auf dem rekonstruierten E Impulsfol genprofil rekonstruiert der DSP 136 die vier Servoimpulsfol gen A, B, C und D. Der DSP bestimmt dann die nichtlinearen Eigenschaften des Spurprofils und implementiert eine Lineari sierungstechnik, um ein Positionsversatzsignal Q zu erzeugen, das im Speicher 140 gespeichert und nachfolgend an die Betä tigerarmvorrichtung 108 geliefert wird, um die Köpfe 110 zu bewegen.

Fig. 6 zeigt die Gestaltung eines typischen Sektors gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt ist, werden Daten in Sektoren auf radial konzentrischen Spuren, die auf der Platte 102 angeordnet sind, gespeichert. Ein ty pischer Sektor wird ein Feld 150 einer automatischen Verstär kungsregelung (AGC), ein Synchronisationsfeld 152 (Sync), ein Gray-Kode-Feld 154, das die Spur identifiziert, ein Identifi kationsfeld (ID-Feld) 156, das den Sektor definiert, ein Ser vofeld 158, das eine Anzahl von Servobits A, B, C, D ein schließt, ein Datenfeld 160, das die Daten enthält, und ein Fehlerkorrekturkodefeld 162 aufweisen.

Die vorliegende Erfindung liefert eine Vielzahl von Servobits E₀-E₄₀, die in jedes Datenfeld 160 einer Kalibrierspur der Platte 102 geschrieben sind, wie das in Fig. 7A gezeigt ist. In einer Ausführungsform können die Servobits E₀-E₄₀ über einem Satz von zwei Kalibrierspuren geschrieben werden. In einer anderen Ausführungsform kann ein Satz der Servobits E₀-E₄₀ über drei Sätze von Kalibrierspuren geschrieben werden. Ein solcher Anordnung erleichtert eine größere Genauigkeit beim Bereitstellen der Servoinformation. Die Servobits E₀-E₄₀ werden auf die Platte 102 durch den Lese/Schreib-Kopf 110 unter der Steuerung des Hauptarms 14 geschrieben (Fig. 3A). Auf jedes der Servobits E₀-E₄₀ wird als E Bit Bezug genom men. Insbesondere positioniert der Hauptarm 14 zuerst den Festplattenlaufwerksarm 20 auf eine Kalibrierspur T_-1, die sich neben einer primären Kalibrierspur T₀ befindet. Eine er ste Kalibrierimpulsfolge E₀ wird in das Datenfeld 160 der Ka librierspur T_-1 im Zentrum der Spur T_-1 geschrieben. In einer Ausführungsform ist die Kalibrierimpulsfolge E₀ in der Ampli tude und Phase zu den D Servoimpulsfolgen identisch. Der Hauptarm 14 bewegt dann den Festplattenlaufwerksarm 20 in ei ne zweite Position, die radial gegenüber E₀ versetzt ist (in Richtung auf T₀) um 5% der Breite der Kalibrierspur T₀. Der Lese/Schreib-Kopf 110 wir dann angewiesen, die Servoimpuls folge E₁ an diese zweite Position zu schreiben. In einer be vorzugten Ausführungsform wird E₁ mit einer Verzögerung von 1 Mikrosekunde gegenüber E₀ geschrieben. Dieses Verfahren wird für E₂ bis E₄₀ für insgesamt 41 E Impulsfolgen wiederholt. Wie in Fig. 7A gezeigt ist, werden sich die Servobits E₀-E₄₀ über ein Gebiet erstrecken, das drei Kalibrierspuren T_-1, T₀ und T₊₁ abdeckt. Das Verfahren des Schreibens der E Servobits wird für alle Datenfelder 160 auf den Kalibrierspuren T_-1, T₀ und T₊₁ wiederholt. Zusätzlich kann das Verfahren für das Schreiben der E Servobits auf alle Lese/Schreib-Köpfe 110a-d auf allen Seiten der Platten 102 des Plattenstapels 100 an gewandt werden. Eine Impulsfolgenbeschneidung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann auch auf die E Servo bits angewandt werden.

In einer alternativen Ausführungsform werden zwei Sätze von Servobits E₀-E₄₀ über zwei Sätze von drei Kalibrierspuren geschrieben, wie das in Fig. 7A gezeigt ist. Für einen Fach mann ist es jedoch erkenntlich, daß eine größere Zahl von Sätzen von Servobits E₀-E₄₀ über einer größeren Anzahl von Kalibrierspuren verwendet werden kann. Für einen Fachmann ist es auch ersichtlich, daß weniger oder mehr E Servobits beim Erzeugen eines Positionsversatzsignals verwendet werden kön nen. Nach dem das Servoschreibverfahren durch das Servo schreibsystem 10 beendet wurde, wird das Festplattenlaufwerk 18 vom System 10 entfernt. Das Festplattenlaufwerk 18 ist nun bereit, Daten zu lesen und zu schreiben.

Um die geschriebenen Servobits E₀-E₄₀ zu lesen, wird der Kopf 110 zuerst zur Kalibrierspur oder zu den Kalibrierspuren bewegt, die sich im äußeren oder inneren Durchmesser der Platte 102 befinden können. Der Kopf 110 wird zuerst angewie sen, die A und B (oder die C und D) Servoimpulsfolgen zu le sen, so daß er sich selbst zum Zentrum der Kalibrierspur aus richtet. Der Kopf 110 wird als nächstes angewiesen, die Ser voinformation zu lesen, die von jeder der E Impulsfolgen, das heißt E₀-E₄₀, geliefert wird, während er über der Mittelli nie der Kalibrierspur verbleibt. Die gelesene Servoinformati on wird an den DSP 136 gegeben, der basierend auf den gelese nen Servobits E₀-E₄₀ das E Impulsfolgenprofil rekonstruiert, wie das in Fig. 7B gezeigt ist. Die elektronischen Schaltun gen 120 verwenden dann das E Impulsfolgenprofil, um alle vier Servoimpulsfolgen A, B, C und D zu rekonstruieren, indem der Phasenversatz jeder Impulsfolge A, B, C oder D bezüglich dem E Impulsfolgenprofil eingestellt wird. Fig. 8 zeigt die re konstruierten Servoimpulsfolgen A, B, C und D.

Die von allen vier Servoimpulsfolgen A, B, C und D erhaltene Information wird dann zusammen mit einer Linearisierungstech nik verwendet, um verbesserte lineare Positionsinformation für das Ausrichten des Kopfes 110 zu liefern. Dieses Lineari sierverfahren wird folgendermaßen bereitgestellt.

Als erstes werden vier Servosignale, nämlich N, P, N- und P-, basierend auf den A, B, C und D Impulsfolgen erzeugt, wobei:

N = (A - B) - (C - D);
P = (A - B) + (C - D) und
N- = - (A - B) + (C - D); und
P- = - (A - B) - (C - D).

Basierend auf den vier Positionssignalen N, P, N- und P- wird ein Satz von vier Positionssignalen, nämlich W, X, Y und Z, erzeugt, wobei W, X, Y und Z die linearen Teile der Funktio nen N, P, N- beziehungsweise P- sind, wobei die Steigungen der Funktionen positiv sind. Wie in Tabelle A gezeigt ist, können die Datenpunkte, die die W, X, Y und Z Positionssigna le ergeben, aus den verschiedenen E Servobits berechnet wer den.

Es wird dann ein Satz von vier zusammengesetzten Positionssi gnalen W_p, X_p, Y_p und Z_p, basierend auf den Positionssignalen W, X, Y und Z, erzeugt. In einer Ausführungsform ergibt sich das Positionssignal W_p aus der Duplizierung des Signals W und der anschließenden Verschiebung und Ausrichtung des ursprüng lichen Signals W und des duplizierten Signals W_duplicate, um das Signal W_p zu liefern, wie das in Fig. 9 gezeigt ist. Die an deren Signale X_p, Y_p und Z_p werden ähnlich erhalten. Als näch stes erhält man eine Referenzneigung für die Funktion, die jedes Positionssignal darstellt. Dies wird erreicht, indem man das Liniensegment erhält, das durch die beiden Enddaten punkten jeder Funktion dargestellt wird. Die Neigung jedes Liniensegments, die W, X, Y und Z entspricht, wird als m_w, m_x, m_y beziehungsweise m_z bezeichnet.

Jede Funktion wird dann unter Verwendung ihres entsprechenden Neigungswertes linearisiert. Beispielsweise:

W = m_w(E₀, E₁, . . ., E₄₀)
X = m_x(E₀, E₁, . . ., E₄₀)
Y = m_y(E₀, E₁, . . ., E₄₀); und
Z = m_z(E₀, E₁, . . ., E₄₀).

Die Neigung a und die Konstante b jedes linearen Segments zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datenpunkten für jedes der W, X, Y und Z Positionssignale werden dann berechnet und im Speicher gespeichert. Beispielsweise werden in der folgenden Tabelle die Neigung a_y0 und die Konstante b_y0 für das Linien segment, das durch die Datenpunkte Y0 & Y1 geformt wird, er halten.

Basierend auf den obigen Berechnungen werden die Datenpunkte für eine ideale, lineare Positionssignalfunktion Y_L berech net. Dies wird durch das Berechnen eines Versatzsignals Y_p' erreicht, das, wenn es zu Y addiert wird, das ideale Positi onssignal Y_L erzeugt, wie das in Fig. 10 gezeigt ist. Wenn beispielsweise Y_L aus den Datenpunkten Y₁ . . . Y₁₀ erzeugt wird, dann gilt:

Y_L = f(Y₁, Y₂, . . . Y₁₀)
Y₁ = f(Y1, m_y1, a_y1, b_y1)
Y₁₀ = f(Y10, m_y2, a_y2, b_y2)

Die linearen Positionssignalfunktionen X_L, W_L und Z_L können gleichzeitig erhalten werden. Als Ergebnis kann ein ideales Positionssignal auf der Basis der E Servobits E₀ bis E₄₀ ge liefert werden.

Durch die Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird Servoinformation, die linear be züglich der Spurposition eines MR-Kopfes variiert, geliefert. Das Bereitstellen einer solchen Servoinformation erleichtert die Linearisierung der Servoschleifenverstärkung, was die Le sedurchsatzleistung verbessert und somit die Ausbeute des Produkts erhöht.

Während gewisse beispielhafte Ausführungsformen beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen gezeigt wurden, sollte verständlich sein, daß solche Ausführungsformen nur darstel lend und nicht einschränkend für die breite Erfindung sein sollen, und daß diese Erfindung nicht auf die speziellen Kon struktionen und gezeigte und beschriebenen Anordnungen be schränkt sein soll, da verschiedene andere Modifikationen für durchschnittliche Fachleute des Standes der Technik aufschei nen mögen.

Claims

1. Platte für ein Plattenlaufwerk, umfassend:
eine Platte, die eine Vielzahl von Spuren aufweist, wo bei eine der Spuren ein Datenfeld mit einer Vielzahl von Ser vobits aufweist, wobei jedes Bit der Servobits radial um eine vorbestimmte Größe gegenüber einen benachbarten Servobit ver setzt ist.

2. Platte nach Anspruch 1, wobei die Spur ein Servofeld mit einer Vielzahl von Servobits aufweist, wobei die Servobits ein A Bit, ein B Bit, ein C Bit und ein D Bit umfassen, wobei das A Bit und das B Bit eine gemeinsame Grenze haben, die auf der Mittellinie der Spur angeordnet ist, und wobei das C Bit und das D Bit eine gemeinsame Grenze haben.

3. Platte nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Größe 5% einer Breite der Spur beträgt.

4. Platte nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Servobits ein Servoimpulsfolgen-Amplitudenprofil liefert.

5. Platte nach Anspruch 4, wobei das Servoimpulsfolgen-Ampli tudenprofil ein Positionssignal liefert.

6. Festplattenlaufwerk umfassend:
ein Gehäuse;
einen Betätigerarm, der an diesem Gehäuse montiert ist;
einen Kopf, der an dem Betätigerarm montiert ist;
einen Spindelmotor, der an dem Gehäuse montiert ist; und
eine Platte, die am Spindelmotor befestigt ist, wobei die Platte eine Vielzahl von Spuren hat, wobei eine der Spu ren ein Datenfeld mit einer Vielzahl von Servobits aufweist, wobei jedes Bit der Servobits radial um eine vorbestimmte Größe gegenüber einem benachbarten Servobit versetzt ist; und
eine Servosteuerung, die mit dem Kopf verbunden ist, für das Steuern des Lesens der Servobits, wobei die Servobits verwendet werden, um ein Positionssignal für das Positionie ren des Kopfes zu erzeugen.

7. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 6, wobei die Spur der Platte ein Servofeld mit einer Vielzahl von Servobits auf weist, wobei die Servobits ein A Bit, ein B Bit, ein C Bit und ein D Bit einschließen, wobei das A Bit und das B Bit ei ne gemeinsame Grenze aufweisen, die sich an der Mittellinie der Spur befindet, und wobei das C Bit und das D Bit eine ge meinsame Grenze aufweisen.

8. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 6, wobei die vorbe stimmte Größe 5% der Breite einer Spur beträgt.

9. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl der Servobits ein Servoimpulsfolgen-Amplitudenprofil liefert.

10. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 9, wobei das Servoim pulsfolgen-Amplitudenprofil das Positionssignal liefert.

11. Verfahren für das Steuern eines Kopfes, der auf einem Festplattenlaufwerksarm montiert ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

a) Bereitstellen einer Platte, die an einem Festplat tenlaufwerksvorrichtung befestigt ist, wobei diese Platte ei ne Vielzahl von Spuren aufweist, wobei eine der Spuren ein Datenfeld mit einer Vielzahl von Servobits hat, wobei jedes Bit der Servobits um eine vorbestimmte Größe radial gegenüber einem benachbarten Servobit versetzt ist;
b) Lesen der Vielzahl von Servobits;
c) Erzeugen eines Servosignals auf der Basis der Viel zahl der Servobits; und
d) Positionieren des Festplattenlaufwerksarms in Über einstimmung mit dem Servosignal.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei in Schritt (a) die Spur eine Spurmittellinie aufweist, und wobei in Schritt (b) die Vielzahl der Servobits gelesen werden, während der Kopf ent lang der Spurmittellinie positioniert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei in Schritt (a) die vor bestimmte Größe 5% der Breite der Spur beträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei Schritt (c) folgende Schritte umfaßt:

1. (c.1) Erzeugen eines Servosignals, basierend auf der Vielzahl der Servobits; und
2. (c.2) Speichern des Servosignals im Speicher.