CN100414607C - 磁盘装置中的磁头位置的计算方法 - Google Patents

Abstract

一种用于计算磁盘装置中的磁头位置的方法，当具有脉冲数据A和D的子磁道、具有脉冲数据A和C的子磁道、具有脉冲数据B和C的子磁道、以及具有脉冲数据B和D的子磁道以该顺序重复排列时，根据公式1或2，由磁道T中包括的子磁道t确定常数n的值，以使得在子磁道t中获得磁盘径向r上的位置与磁头在磁盘径向r上的位置P之间的线性关系。然后，利用确定的常数n和公式1或2计算磁头位置P：P＝(A-B)*|A-B|^(n-1)/(|A-B|^n+|C-D|^n)(1)P＝(C-D)*|C-D|^(n-1)/(|A-B|^n+|C-D|^n)(2)。

Description

磁盘装置中的磁头位置的计算方法

技术领域

本发明涉及例如硬盘装置的磁盘装置，尤其涉及一种基于预先记录在磁盘上的脉冲数据(burst data)计算磁头位置的方法。

背景技术

例如，磁盘装置10，如硬盘装置，通常具有如图1所示的设置。

也就是说，这种磁盘装置10包括，电动机13、附接在电动机13上的介质12、托架15、附接在托架15上的磁头14、以及音圈电动机16。利用磁头14将信息写入介质12中，并利用磁头14从介质12读取所述信息。根据写入介质12中的伺服信息17，通过音圈电动机16借助托架15驱动磁头14移动。也就是说，基于伺服信息17，读/写磁头14可以获得关于其在介质12上的当前位置的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁头位置计算方法，所述方法可以容易地以高精度计算出介质上的当前磁头位置。

为了实现上述目的，本发明采取以下办法。

根据本发明的实施例的一种方法包括，计算磁盘装置中的磁头位置，所述磁盘装置以每个环形磁道作为磁盘上的记录区域单元，基于预先记录在所述磁道中的四个脉冲数据A、B、C和D对在磁道范围内的磁头进行定位控制，并利用所述磁头在/从磁道上记录/读取数据。注意，每个所述磁道都包括组合的多个环形子磁道。每个所述子磁道通常只包括所述脉冲数据A、B、C和D中的两个。具有脉冲数据A和D的所述子磁道、具有脉冲数据A和C的所述子磁道、具有脉冲数据B和C的所述子磁道、以及具有脉冲数据B和D的所述子磁道以该顺序重复排列。在该情况下，根据公式(1)或(2)，确定常数n的值，以使得在子磁道中获得所述磁盘的径向上的位置与所述磁头在所述磁盘的径向上的位置P之间的线性关系。利用所述确定的常数n和公式1或2计算所述磁头的所述位置P：

P＝(A-B)*|A-B|^(n-1)/(A-B|^n+|C-D|^n)(1)

P＝(C-D)*|C-D|^(n-1)/(A-B|^n+|C-D|^n)(2)

注意，对应于磁头的平行于磁盘表面、并沿所述磁盘的径向的部件的每个长度确定常数n。

根据本发明，只利用一个计算公式便可以实现高精度地计算介质上的当前磁体位置的磁头位置计算方法，而不依赖于磁道位置。

在下文的描述中将给出本发明的其它目的和优点，其中部分通过下面的描述将变得显而易见、或者通过对本发明的实施可以得到理解。通过下文具体提出的方法和系统，可以实现并获得本发明的目的和优点。

附图说明

所结合的、并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与上面的总体描述、以及下面对实施例的详细描述一起用于说明本发明的原理。

图1示意示出了磁盘装置的一般设置；

图2示意示出了脉冲图形的实例；

图3是磁道格式的示意图，用于解释介质上的磁头定位过程；

图4示出了理想脉冲信号的输出特征的实例；

图5示出了具有饱和与失真的脉冲信号的输出特征的实例；

图6示出了在子磁道中未保持磁盘径向与磁头沿磁盘径向的位置之间的线性关系的实例；

图7示出了介质上的环形磁道的示意图；

图8A示出了磁道宽度与磁头有效长度之间的关系的实例；

图8B示出了磁道宽度与磁头有效长度之间的关系的实例；

图9示出了磁道宽度与磁头有效长度之间的关系的实例；以及

图10示出了在子磁道中保持磁盘径向与磁头沿磁盘径向的位置之间的线性关系的图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的优选实施例。

注意在该实施例中，相同的标号表示图1中相同的部分。

在图1中的介质12上，将图2所示的脉冲数据图形预先记录在每个磁道T(...、T(N-1)、T(N)、T(N+1)、....)上以进行对磁头14的定位计算。该脉冲数据图形包括脉冲数据A、B、C和D。磁道T包括组合的多个环形子磁道t(如，t₁到t₃)。每个子磁道t通常只具有脉冲数据A、B、C和D中的两个。将具有脉冲数据A和D的子磁道、具有脉冲数据A和C的子磁道、具有脉冲数据B和C的子磁道、以及具有脉冲数据B和D的子磁道以该顺序重复排列。当进行对磁头14的定位过程时，通过磁头14读取所述脉冲数据，然后利用读取的脉冲信号进行磁头位置检测计算，从而检测子磁道t中沿磁盘径向r的磁头14的位置。

尤其是，例如，如日本专利申请公开9-282818中所公开的，如图3所示，假设将要定位的目标磁道T是柱面代码(cylinder code)(N)。首先，当位置范围是(0)，确定柱面代码(N)中的位0。当位0是“0”时，确定出磁头位置为偶数柱面，并利用计算公式(B-A)/(B+A)进行脉冲计算。可选的是，当位0是“1”时，确定出磁头位置为奇数柱面，并利用计算公式(D-C)/(D+C)进行脉冲计算。

然而，在该磁头位置的计算中，存在下面问题。

即，在日本专利申请公开9-282818中所公开的磁头位置计算中，必须根据磁头位置是偶数柱面还是奇数柱面来适当地使用两种计算公式。

如图4所示，脉冲数据在理想情况下具有输出特征，从而相对于沿X轴的磁盘径向(磁道方向)形成沿Y轴方向的脉冲信号的三角波。

然而，如图5所示，实际的磁盘装置具有受不同因素影响的输出特征，如饱和S和失真M。当利用具有这些输出特征的脉冲信号来进行对磁头14的位置计算时，所述位置受到饱和S和失真M的影响。如图6所示，在偏离磁道的位置不能保持在沿X轴的磁盘径向r与沿Y轴的磁头位置之间的线性关系。

因此，根据磁道T的位置，可能降低磁头位置计算的精确度，并且可能错误识别磁头14的位置。

从而，在根据如图7所示的本发明实施例的磁头位置的计算方法中，将介质12上的每个环形磁道T(T(1)、T(2)、...、T(N-1)、T(N)、T(N+1)、...)用作记录区域单元。如图2所示，根据预先记录在磁道T上的四个脉冲数据A、B、C和D，在磁道T的范围中进行对磁头14的定位控制。然后计算磁头14在磁盘装置中的位置，所述磁盘装置利用磁头14在/从磁道中记录/读取数据。

在该情况下，如图2所示，磁道T包括组合的多个环形子磁道t₁、t₂和t₃。图2示出了这样的实例，其中磁道T包括自磁盘内缘部分的三个子磁道t₁、t₂和t₃。然而，本发明不只是局限于此。可以将子磁道的数目设置除三以外的数目。

每个子磁道t通常只包括脉冲数据A、B、C和D中的两个。具有脉冲数据A和D的子磁道t(例如子磁道t₁(N+1))、具有脉冲数据A和C的子磁道t(例如子磁道t₂(N+1))、具有脉冲数据B和C的子磁道t(例如子磁道t₃(N+1))、以及具有脉冲数据B和D的子磁道t(例如子磁道t₁(N))，以该顺序自内缘重复排列。

根据公式1或2，常数n的值落在1.2(包括在内)到1.8(包括在内)的范围中，以使得在子磁道t上，获得磁盘径向r上的位置与磁头沿磁盘径向的位置P之间的线性关系。然后利用确定的常数n和公式1或2计算出磁头14的位置P：

P＝(A-B)*|A-B|^(n-1)/(|A-B|^n+|C-D|^n)(1)

P＝(C-D)*|C-D|^(n-1)/(A-B|^n+|C-D|^n)(2)

注意，对应于磁头14的平行于磁盘表面、并沿磁盘径向r的部件的长度(磁头有效长度)来确定常数n。所述对应于每个磁头有效长度确定常数n的原因将在下面描述。也就是说，为了获得如图4所示的理想脉冲信号输出特征，磁头的有效长度h必须大于如图8A所示的一个子磁道t的宽度t_w。例如，如图8B所示，当磁头有效长度h小于一个子磁道的宽度t_w时，产生了这样的区域，其中只能读取在单个子磁道t中的脉冲数据。从而，如图5所示，即使在磁盘径向r改变时，脉冲信号的输出值也不会改变，从而产生了饱和S和失真M。

可选的是，磁头有效长度h必须小于或等于磁道T的宽度T_w。然而，磁头有效长度h越接近磁道T的宽度T_w，受到相邻磁道T中的脉冲数据影响的数据越多。从而，位置计算精度下降。

考虑上述，实际上，将磁头有效长度h设计为大于子磁道的宽度t_w，并小于子磁道的宽度t_w的1.5倍。注意，如图8A和8B所示，由于磁盘是环形的，而磁头14是矩形的，因此磁头14的前表面并不总是平行于磁道T中的磁盘径向r。如图9所示，在给定的磁道T中，磁头14相对于磁盘径向r倾斜，从而磁头有效长度h减小。因此，实际上，考虑这种倾斜，在任何磁道T中，将磁头有效长度h设计为大于子磁道的宽度t_w，并小于子磁道的宽度t_w的1.5倍。

在磁头有效长度h中，公式1或2中的常数n的值落在1.2(包括)到1.8(包括)的范围中。当常数n的值在该范围中变化以获得在子磁道t中的磁盘径向r(磁道方向)与磁头沿磁盘径向r的位置P之间的关系时，如图10所示，可以获得这样的特征，所述特征为在子磁道t中保持沿X轴的磁盘径向r与沿Y轴的磁头沿磁盘径向r的位置P之间的线性关系。注意，图10所示的特征在如下条件下获得，即子磁道宽度为t_w，磁头有效长度h＝4/3t_w，以及常数 $n=\sqrt{2}.$

如上所述，由于在子磁道t中获得了磁盘径向r与磁头沿磁盘径向r的位置P之间的线性关系，从而无论磁头14所在的磁道T如何，都可以稳定地进行磁头位置的检测。也就是说，无论磁头位置如何(在磁道上、或者偏离磁道)，都能够稳定进行定位过程。

如上所述，在根据实施例的磁头位置计算方法中，这样确定常数n，使得可以通过利用公式1或2获得磁头位置检测结果的线性关系，并且在公式1或2中利用常数n计算磁头位置。这样，无论磁头位置如何(在磁道上、或偏离磁道)，都可以高精度地计算出磁头位置，从而进行稳定的磁头定位过程。

本领域技术人员可以容易地想到其它优点和修改。因此，本发明的更广泛的内容并不限于具体的细节、以及这里示出和描述的代表性实施例。从而，在不偏离由所附权利要求书及其等同物限定的本发明总体构思的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。

Claims (2)

1. 一种用于计算磁盘装置中的磁头位置的方法，所述磁盘装置以每个环形磁道作为磁盘上的记录区域单元，基于预先记录在所述磁道中的四个脉冲数据A、B、C和D对在所述磁道范围内的磁头进行定位控制，并利用所述磁头在/从所述磁道上记录/读取数据，所述方法的特征在于，其包括：

当每个所述磁道都包括组合的多个环形子磁道时，每个所述子磁道通常只包括所述脉冲数据A、B、C和D中的两个，并且具有脉冲数据A和D的所述子磁道、具有脉冲数据A和C的所述子磁道、具有脉冲数据B和C的所述子磁道、以及具有脉冲数据B和D的所述子磁道以该顺序重复排列；根据公式1或2，确定常数n的值，以使得在所述子磁道中获得所述磁盘的径向上的位置与所述磁头在所述磁盘的径向上的位置P之间的线性关系；以及，利用所述确定的常数n和公式1或2计算所述磁头的所述位置P：

P＝(A-B)*|A-B|^(n-1)/(|A-B|^n+|C-D|^n)    (1)

P＝(C-D)*|C-D|^(n-1)/(|A-B|^n+|C-D|^n)    (2)。

2. 根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法还包括，对应于所述磁头的平行于磁盘表面、并沿所述磁盘的径向的部件的每个长度确定所述常数n。

Images