CN102800331A - 用于改进磁头定位的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种使用已有伺服模式改进磁头定位的准确度的系统和方法。在一个实施方式中，提供了一种改进读磁头定位的方法，所述方法包括：在要校准的读偏移量的范围上写一系列磁道；从该系列磁道测量原始磁道曲线的集合；在一系列信号幅值电平处对原始磁道曲线的集合采样；从所述经采样的磁道曲线的集合构建基准磁道曲线；从每个经采样的磁道曲线计算读偏移量变化量的集合；将读偏移量变化量的集合合并为平均读偏移量变化量的集合；以及将平均读偏移量变化量的集合转换为读偏移量校正表。还提供用于改进磁盘写磁头定位的类似方法，其利用这种读偏移量校正表来最终创建写偏移量校正表。

Description

用于改进磁头定位的系统和方法
技术领域
本发明涉及磁盘驱动器，更具体地，涉及使用伺服模式改进用于读和写的磁头定位的系统和方法。
背景技术
对于磁盘介质，旋转架用于多个目的，包括磁盘介质表征、测试和开发。为了进行这些操作，为了对磁道读和写，它们要求读写磁头在各个磁道偏移量的准确和精确定位。另外，尽管对旋转架的大多数测试在偏移量0写，但是特定测试也要求读写磁头在偏移-磁道位置准确和精确的定位以便写。因此，通过在闭环系统中使用伺服和伺服标记（也称为“伺服模式”）的组合，帮助针对旋转架的磁头的定位。伺服标记被写在每个磁盘的小的扇区中并且用于准确地将磁头定位在不同的读或者写偏移量。
不幸地，伺服模式的质量可能极大地影响从旋转架的一些实质测量结果的可重复性。一般地，旋转架（例如，来自Guzik Technical Enterprises）中的现有伺服器的磁头定位在大范围的读或者写偏移量上改变，并且从伺服器到伺服器写不可重复。此外，尽管开发了改进磁头定位准确性的途径（例如Guzik Servo Improvement Package），但是这些方案具有诸如明显增加旋转架的操作时间的缺陷。
附图说明
通过示例在附图中例示了本发明而非用于限制。应注意的是在一定的偏移量范围测量磁道的信号幅值被称为测量磁道的曲线；在下文磁道的曲线将被理解为指示（reference）针对给定磁道的信号幅值测量值的集合，其中每个信号幅值在对于给定磁道的不同的偏移量测量。对于附图：
图1是例示根据本发明的一实施方式的改进针对读的磁头定位的准确性的示例方法的流程图；
图2是例示测量到的读偏移量磁道曲线与“理想”读偏移量磁道曲线（即，在给定的读偏移量的理想的近似）相比较的曲线图；
图3是例示根据本发明的一实施方式可以使用的示例偏移量的图；
图4是例示根据本发明的一实施方式可以使用的示例磁道曲线的曲线图；
图5是例示根据本发明的一实施方式经采样的磁道曲线如何被合并到单个基准磁道曲线的曲线图；
图6是例示根据本发明的一实施方式的磁道曲线的读偏移量与基准磁道曲线的读偏移量的比较的曲线图；
图7是例示根据本发明的一实施方式计算的单个平均读偏移量变化率的集合的示例的曲线图；
图8是例示使用本发明的一实施方式的用于读的磁头定位的示例改进的曲线图；
图9是例示根据本发明的一实施方式的改进针对写的磁头定位的准确性的示例方法的流程图；
图10是例示原始写偏移量和经校正的写偏移量之间误差的曲线图；
图11是例示根据本发明的一实施方式计算的单个平均写偏移量变化量的集合的示例的曲线图；以及
图12是例示使用本发明的一实施方式的用于写的磁头定位的示例改进的曲线图。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了多个细节以提供对本发明的不同实施方式的彻底理解。然而对于本领域技术人员明显的是不需要采用这些具体细节来实现本发明的不同实施方式。在一些例子中，未详细描述已知的部件或者方法以避免不必要地混淆本发明的各个实施方式。
本发明的实施方式提供为了写和读目的，使用已有伺服模式来改进磁头定位的系统和方法。本发明的不同实施方式基于已有伺服模式进行读偏移量或者写偏移量的校准，接着相应地产生读偏移量校正表或者读偏移量校正表。校正表随后被用于校正针对给定伺服模式的读偏移量或者写偏移量，因而改进用于读偏移量定位或者写偏移量定位的伺服模式的准确性和可重复性。随着一些实施方式的使用，实现了使用已有伺服器的磁头定位的准确性和可重复性，而无论伺服模式被如何写（即，使用已有的伺服模式）。当磁头定位的可重复性实现时，诸如旋转架（spinstands）的装置可以更好地重复获取测量值，诸如磁道宽度（MTW）、侵略者磁道（agressor tracks）的加权和信噪比（wsSNRfinal）、侵略者磁道的误码率（ERfinal）、挤压和挑选的（squeeze and shingled）误码率（ShER）。
根据用于改进磁头定位以便读的的一个实施方式，方法使用已有伺服模式来校准读偏移量的范围并且产生读偏移量校正表。该方法可以开始于确定磁头的读-写偏移量（即，读在偏移量0写的信号幅值的磁头位置），之后可以用于自动调整得到的读偏移量校正表。另外，该方法可以首先擦除要被校准的读偏移量的范围上存在的全部信号，因而确保没有非期望的信号负面地影响校准处理。
当读偏移量的范围被清除了全部信号时，方法（1）写要被校准的读偏移量上的一系列磁道（即，写磁道到要被校准的读偏移量的范围内的多个写偏移量），其中每个磁道被写到范围内的不同偏移量，以及（2）在读偏移量的范围内的不同读偏移量测量每个磁道的信号幅值。根据一些实施方式，该方法通过以下进行该写和测量：（a）对该系列中的当前磁道的全部扇区写；（b）在读偏移量的范围内的特定读偏移量测量当前磁道的信号幅值；（c）擦除当前磁道；以及（d）针对该系列中的其它磁道重复相同步骤。
在其它实施方式中，该系列中的磁道可以在读偏移量的范围内的不同偏移量被写入为重叠磁道，从而每个重叠的磁道不毁坏其相邻的重叠磁道。例如，该方法可以通过以下进行读和测量：（a）写该系列中的全部重叠磁道从而仅仅每个重叠磁道的指定扇区被写，并且每个重叠磁道具有被写的排他的扇区的集合；以及（b）在读偏移量的范围内的不同读偏移量测量该系列中的每个重叠磁道的信号幅值，其中指定扇区的信号幅值被测量。例如，该方法可以：（1）仅仅激活被指派到第一重叠磁道的扇区，对第一重叠磁道的那些扇区写；（2）将磁头移动磁道宽度的一部分到范围内的下一个偏移量；（3）仅仅激活被指派到下一个重叠磁道的扇区，对下一个重叠磁道的那些扇区写；（4）重复步骤（2）-（3）直至全部重叠磁道被写为止，覆盖要被校准的读偏移量的范围；（5）将磁头定位到读偏移量的范围内的当前读偏移量以测量第一磁道的第一采样信号幅值；（6）测量被指派到第一重叠磁道的扇区的平均信号幅值并且存储到第一重叠磁道的曲线中；（7）针对第二重复磁道接着第三重叠磁道等等重复步骤（6）直至在当前读偏移量针对全部重叠磁道的采样信号幅值被测量为止。（8）将磁头移动到下一个读偏移量，接着重复步骤（6）和（7）直至针对全部重叠磁道测量了采样信号幅值为止；以及（9）针对校准范围内的不同读偏移量重复步骤（8）直至全部重叠磁道被测量为止。
针对该系列中的每个磁道的得到的磁道曲线在此被共同称为原始磁道曲线，因为其包含未校正的读偏移量（即，原始读偏移量）的信号幅值测量值。
在写和测量阶段之后，该方法对先前操作中测量的磁道信号幅值采样。具体地，针对每个原始磁道曲线，该方法计算在原始磁道曲线中的测量信号幅值的一系列预定幅值电平处的读偏移量（例如，在给定原始磁道曲线中即针对给定磁道的最大测量信号幅值的20%到90%之间以2%的间隔计算信号幅值处的偏移量）。或者，针对每个原始磁道曲线，该方法选择在原始磁道曲线中的测量信号幅值的一系列预定幅值电平处的那些读偏移量（即，读偏移量不被计算但是基于信号幅值电平满足要求）。这样得到针对该系列中的每个磁道的经采样的磁道曲线。该方法将全部经采样的磁道曲线合并以构建基准磁道曲线，其与每个磁道的原始磁道曲线结合使用以计算针对该磁道的读偏移量变化量的集合。
当针对该系列中的每个磁道获取了读偏移量变化量的集合时，读偏移量变化量的全部集合被合并为平均偏移量变化量的单个集合。从此平均偏移量变化量的单个集合，可以构建读定位误差查找表以便磁头的伺服定位。
根据本发明的这些实施方式和其它方法，用于为了读而定位磁头的任何给定伺服模式，提供了改进的准确性，并且多个伺服写的旋转架测量值的可重复性得到改进，而无需附加硬件。
图1是例示根据本发明的一实施方式的改进针对读的磁头定位的准确性的示例方法100的流程图。如在图2中观察到的，类似于方法100的方法能够校正读偏移量误差，其例示未校正的测量读偏移量（原始）磁道曲线236和相比较的“理想”读偏移量磁道曲线233之间的误差。
假定要校准的读偏移量的范围已清除了全部信号，方法100开始于操作103在要校准的读偏移量的范围上写一系列磁道（即，写一磁道到该范围内的多个读偏移量）。如此处描述的，被写的系列磁道可以是重叠的磁道的系列。图3例示了据本发明的实施方式的偏移量如何被写入重叠磁道的示例。如图所例示的，对于磁道203，已在不同偏移量206在磁道203的不同扇区209写信号。曲线图211例示针对每个扇区209的偏移量215的范围上测量的信号幅值212，其中每个扇区209的最大信号幅值位于对应于扇区209的偏移量206。如此处先前提到的，尽管图3示出针对每一个偏移量不同扇区被写，但是在一些实施方式中，在移动到下一个磁道之前，磁道的全部扇区被写、测量和擦除。
接着，在操作106，针对该系列磁道中的每一个磁道，方法100在读偏移量的范围上测量一系列信号幅值（即，针对每一个磁道，测量读偏移量的范围内的不同读偏移量处的信号幅值）。
如此处先前描述的，在一些实施方式中，系列磁道的写和测量可以包括：（a）对系列中的当前磁道的全部扇区写；（b）在读偏移量的范围内的特定读偏移量测量当前磁道的信号幅值；（c）擦除当前磁道；以及（d）针对系列中的其它磁道重复相同步骤。在其它实施方式中，（1）仅仅激活被指派到第一重叠磁道的扇区，对第一重叠磁道的那些扇区写；（2）将磁头移动磁道宽度的一部分到范围内的下一个偏移量；（3）仅仅激活被指派到下一个重叠磁道的扇区，对下一个重叠磁道的那些扇区写；（4）重复步骤（2）-（3）直至全部重叠磁道被写为止，覆盖要被校准的读偏移量的范围；（5）将磁头定位到写偏移量的范围内的当前读偏移量，以测量第一磁道的第一采样信号幅值；（6）测量被指派到第一重叠磁道的扇区的平均信号幅值，并且存储到第一重叠磁道的曲线中；（7）针对第二重复磁道接着第三重叠磁道等等，重复步骤（6）直至在当前读偏移量针对全部重叠磁道的采样信号幅值被测量为止。（8）将磁头移动到下一个读偏移量，接着重复步骤（6）和（7）直至针对全部重叠磁道测量了采样信号幅值为止；以及（9）针对校准范围内的不同读偏移量重复步骤（8）直至全部重叠磁道被测量为止。
图4是例示针对多个重叠磁道的示例磁道曲线的曲线图，每个曲线代表不同的磁道曲线。如之前提到的，每个磁道曲线包含在不同读偏移量处的针对给定磁道的一系列的信号幅值测量值；信号幅值测量值用曲线上的数据点表示。每个曲线表示给定磁道的原始磁道曲线，其中每个磁道在不同的原始读偏移量被写。如之前提到的，读偏移量被认为是原始的，因为还未校正。曲线上的数据点表示具体原始读偏移量处的信号幅值测量值。
接着，在操作109，每个原始磁道曲线在预定信号幅值电平处被采样，因而得到针对每个原始磁道曲线的经采样的磁道曲线。如此处先前描述的，方法100可以通过进行方法以下进行其采样：针对每个原始磁道曲线，方法100计算预定信号幅值电平的系列中的每个预定信号幅值电平处的读偏移量，其中基于存储在当前原始磁道曲线中的测量到的信号幅值计算每个读偏移量。例如，预定信号幅值电平的系列，被设置在原始磁道曲线中的最大测量到信号幅值的20%到90%之间以5%间隔的信号幅值电平处，对于给定的原始磁道曲线，将在原始磁道曲线的最大测量到的信号幅值的20、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%和90%处计算读偏移量。最终，针对每个给定磁道，将基于给定磁道的原始磁道曲线计算的经采样的读偏移量存储在针对该给定磁道的经采样的磁道曲线中。
再次参照图4，线403表示针对一给定实施方式的示例预定信号幅值电平。通过使用原始磁道曲线中的实际经测量的信号幅值（用沿着图4中例示的曲线的数据点表示），方法100可以计算每个预定信号幅值电平处的读偏移量。应注意的是因为针对每个给定磁道，信号幅值测量值被取到给定磁道的中心的左侧和给定磁道的中心的右侧，所以针对每个预定信号幅值电平计算两个读偏移量--针对曲线的左斜坡的左采样读偏移量（例如，左采样读偏移量406）和针对曲线的右斜坡的右采样读偏移量（例如，右采样读偏移量409）（即，左采样读偏移量在最大测量信号幅值的左侧，右采样读偏移量在最大测量信号幅值的右侧）。针对每个预定信号幅值电平，将这两个偏移量存储在给定磁道的经采样的磁道曲线中；它们在此经常称为针对特定预定信号幅值电平的左采样读偏移量和右采样读偏移量。
继续参照图1，在操作112，方法100使用从操作109得到的全部经采样的磁道曲线来构建单个基准磁道曲线。方法100可以例如通过针对每个预定信号幅值电平，平均全部经采样的磁道曲线的左采样读偏移量，以及平均全部经采样的磁道曲线的右采样读偏移量，来构建该基准磁道曲线。图5提供例示在预定信号幅值电平503，第一经采样的磁道曲线（即，曲线）506的左采样读偏移量512和右采样读偏移量515如何与第二经采样的磁道曲线（即，曲线）509的左采样读偏移量518和右采样读偏移量521相比较的曲线图。尽管未例示，这些左采样读偏移量和右采样读偏移量的系列被平均到一起来创建基准磁道曲线。
再次参照如图1，方法100继续操作115，其中针对每个原始磁道曲线，通过比较给定原始磁道曲线和基准磁道曲线并且计算差的集合，来计算针对给定的原始磁道曲线的读偏移量变化量的集合。例如，针对原始磁道曲线中的落入用于经采样的磁道曲线幅值范围内的每个测量的信号幅值（即，落入操作109中使用的预定信号幅值电平内），计算（a）针对该测量的信号幅值的采样的磁道曲线中的读偏移量和（b）针对该测量的信号幅值的基准磁道曲线中的读偏移量之间的差。原始磁道曲线的原始读偏移量和对应的基准磁道曲线的读偏移量之间的差，提供针对给定信号幅值电平的相对位置读偏移量误差（即，伺服器误差）。在一些实施方式中，这些计算产生针对每个原始磁道曲线的(x,y)对的集合（读偏移量变化量的集合），其中x=原始读偏移量，y=读偏移量变化量。
图6是例示根据本发明的实施方式的原始磁道曲线603（为数据点）的原始读偏移量与基准磁道曲线606的读偏移量的相比较的差别的曲线图。如所例示的，针对每个磁道曲线（原始磁道曲线和基准磁道曲线），存在左读偏移量609的集合和右读偏移量612的集合。
再次返回图1，方法100继续操作118，其中在操作115产生的读偏移量变化量的集合被合并为平均读偏移量变化量的单个集合。将读偏移量变化量的集合合并为平均读偏移量变化量的单个集合，可以例如使用平方差的和进行。图7提供例示根据本发明的实施方式计算的得到的单个平均读偏移量变化率的集合的示例的曲线图。
在一些实施方式中，合并可以涉及：（a）从读偏移量变化量的集合选择读偏移量变化量的第一集合作为平均读偏移量变化量的集合，其中读偏移量变化量的第一集合对应于原始磁道曲线的集合中的第一原始磁道曲线；（b）从读偏移量变化量的集合选择读偏移量变化量的第二集合，其中读偏移量变化量的第二集合对应于原始磁道曲线的集合中的第二原始磁道曲线；（c）移位读偏移量变化量的第二集合，从而得到的经移位的读偏移量变化量的第二集合，使得读偏移量变化量的第二集合和平均读偏移量变化量的集合之间的平方差的和最小化；以及（d）平均得到的经移位的读偏移量变化量的第二集合中的每个读偏移量变化量和平均读偏移量变化量的集合中的匹配的读偏移量变化量，因而得到平均读偏移量变化量的新集合代替平均读偏移量变化量的集合。
随后，按照以下针对随后的读偏移量变化量的集合重复上述选择、移位和平均操作：（e）从读偏移量变化量的集合选择读偏移量变化量的下一个集合，其中读偏移量变化量的下一个集合对应于原始磁道曲线的集合中的下一个原始磁道曲线；（f）移位读偏移量变化量的下一个集合，从而得到的经移位的读偏移量变化量的下一个集合，使得读偏移量变化量的下一个集合和平均读偏移量变化量的新集合之间的平方差的和最小化；（g）以及平均得到的经移位的读偏移量变化量的下一个集合中的每个读偏移量变化量和平均读偏移量变化量的集合中的匹配的读偏移量变化量，因而得到平均读偏移量变化量的另一个新集合代替平均读偏移量变化量的集合。最终，当类似地处理（即，合并）了读偏移量变化量的全部集合时，得到的平均读偏移量变化量的最后新集合是平均读偏移量变化量的最终集合。
在一些实施方式中，移位读偏移量变化量的集合（a set of read offsetdeltas）涉及使用最小二乘（LSQ）法，其中针对具有匹配的每个原始偏移量，使用各个偏移量变化量值的均等加权计算平均偏移量变化量。例如，目标可以是将以曲线Cm,N-1表示的读偏移量变化量的集合移位达量ON,N-1，从而与用曲线Cm,N表示的读偏移量变化量的另一个集合重叠的区域“尽可能好”。为此，使用LSQ，方法可以将曲线Cm，N的每个点“尽可能好”地匹配到曲线Cm,N-1上的对应点，接着，确定ON,N-1，从而曲线Cm，N的每个点和曲线Cm，N-1上的每个对应点之间的距离被最小化。这可以表示为以下，其中S是需要被最小化的、Cm,N-1和Cm,N之间的距离的平方和：
S＝∑[Cm，N-(Cm，N 1+CN，N-1)]2.
当确定了ON,N-1时，曲线Cm,N-1被向上移位以实现与曲线Cm,N的“尽可能好”的交叠，并且经移位Cm,N-1与曲线Cm,N平均以均等加权（即，以均等重要性对待两个曲线）。平均结果变为新曲线Cm,N。随后，方法进行到Cm,N-2表示的读偏移量变化量的下一个集合并且通过重复类似于针对曲线Cm,N-1进行的操作确定ON,N-2。当确定了ON,N-2时，用于移位曲线Cm,N-2，并且曲线Cm,N-2的经移位的版本与新曲线Cm,N平均。然而，由于曲线Cm, N已包含对曲线平均的结果，所以相对于经移位的曲线Cm,N-2而被给予双倍加权（即，曲线Cm，N更重要）。针对读偏移量变化量的其它集合类似地重复这些操作，曲线Cm,N的加权针对每个操作增加（即，当将曲线Cm,N与经移位的曲线Cm,N-3进行平均时，曲线Cm,N将被给予加权3）。应注意的是不具有匹配的那些原始偏移量被吸收而不改变。
当获得了平均读偏移量变化量的单个集合（a single set of average readoffset deltas）时，方法100可以在操作121将该集合转换为读偏移量校正表。例如，方法100可以产生误差查找表。该表可以随后用于在目标（经校正的）读偏移量和为了达到该目标而需要的原始（未校正）读偏移量设置之间转换。相反地，给定原始偏移量值，该表可以用于计算磁头的实际读偏移量。当读偏移量值在表的样本之间时，可以使用差值来计算读偏移量值。可选地，在一些实施方式中，平均偏移量变化量被磁头的读-写偏移量进一步移位了，从而在读-写偏移量处的读偏移量变化量是0。使用本发明的实施方式创建的读偏移量校正的示例效果在图8中示出，其提供例示针对读取的磁头定位的示例改进的曲线图。
对于针对写的改进磁头定位，一个实施方式提供使用已有伺服模式来校准一个范围的写偏移量并且产生写偏移量校正表的方法。该方法可以开始于首先擦除要被校准的写偏移量的范围上存在的全部信号，因而确保没有非期望的信号负面地影响校准处理。
当在写偏移量的范围被清除了全部信号时，该方法（1）写要被校准的写偏移量上的一系列磁道（即，写磁道到要被校准的写偏移量的范围内的多个偏移量），其中每个磁道被写到范围内的不同偏移量，以及（2）在写偏移量的范围内的不同读偏移量，测量每个磁道的信号幅值。对于一些实施方式，该方法可以通过以下进行写和测量：（a）对系列中的当前磁道的全部扇区写，包括以在预定偏移量（例如0）写的基准磁道；（b）在写偏移量的范围内的特定读偏移量，测量当前磁道的信号幅值并且将信号幅值存储到磁道的曲线，包括针对写偏移量0的基准磁道曲线；（c）擦除当前磁道；以及（d）针对系列中的其它磁道重复相同步骤。应注意的是在一些实施方式中，基准磁道可以是在校准读-写磁头的读偏移量的方法中使用的相同的基准磁道。
在进一步实施方式中，该系列中的磁道可以以在写偏移量的范围内的不同偏移量被写入为重叠磁道，从而每个重叠的磁道不毁坏其相邻的重叠磁道。该方法可以例如通过以下进行写和测量：（a）对系列中的全部重叠磁道写，包括偏移量0处的基准磁道，使得仅仅每个重叠磁道的指定扇区被写，并且每个重叠磁道具有被写的排他的扇区的集合；以及（b）在写偏移量的范围内的不同读偏移量，测量系列中的每个重叠磁道的信号幅值，其中指定扇区的信号幅值被测量。例如，该方法可以：（1）仅仅激活被指派到第一重叠磁道的扇区，对第一重叠磁道的那些扇区写；（2）将磁头移动磁道宽度的一部分到范围内的下一个偏移量；（3）仅仅激活被指派到下一个重叠磁道的扇区，对下一个重叠磁道的那些扇区写；（4）重复步骤（2）-（3）直至全部重叠磁道被写为止，覆盖要被校准的写偏移量的范围；（5）将磁头定位到写偏移量的范围内的当前读偏移量以测量第一磁道的第一采样信号幅值；（6）测量被指派到第一重叠磁道的扇区的平均信号幅值，并且存储到第一重叠磁道的曲线中；（7）针对第二重复磁道接着第三重叠磁道等等重复步骤（6），直至在当前读偏移量针对全部重叠磁道的采样信号幅值被测量为止。（8）将磁头移动到下一个读偏移量，接着重复步骤（6）和（7）直至针对全部重叠磁道测量了采样信号幅值为止；以及（9）针对校准范围内的不同读偏移量重复步骤（8）直至全部重叠磁道被测量为止。
如此处先前提到的，针对系列中的每个磁道的得到的磁道曲线在此被共同称为原始磁道曲线，因为其包含未校正的读偏移量（即，原始读偏移量）的信号幅值测量值。
在写和测量阶段之后，该方法将原始磁道曲线中的原始读偏移量转换为它们的经校正的读偏移量值，因而得到针对每个原始磁道曲线的经校正的磁道曲线。接着，针对每个经校正的磁道曲线，该方法通过计算在以经校正的磁道曲线中的测量到的信号幅值的、一系列预定幅值电平处的、经校正的磁道曲线和基准磁道曲线之间的差（例如，计算针对给定磁道最大信号幅值、或者全部经校正的磁道曲线上的平均最大信号幅值的、20%到90%之间的以2%间隔的信号幅值处的差），来计算每个磁道的经校正的磁道曲线内的写定位误差，因而得到针对每个经校正的磁道曲线的写偏移量变化量的集合。当针对该系列中的每个磁道获取了写偏移量变化量的集合时，写偏移量变化量的全部集合被合并为平均偏移量变化量的单个集合。从此平均写偏移量变化量的单个集合，可以构建写定位误差查找表以用于磁头的伺服定位。
图9是例示根据本发明的实施方式的改进针对写的磁头定位的准确性的示例方法900的流程图。通过使用类似于方法900的方法，能够校正写偏移量误差，如在图10中观察到的，其例示未校正的测量写偏移量（原始）1006和相比较的经校正的写偏移量1003之间的误差。
类似于图1的方法100，图9的方法900假定要校准的写偏移量的范围已经被清除全部信号。方法900开始于操作903，通过在要校准的写偏移量的范围上写一系列磁道（即，对范围内的多个写偏移量写磁道），包括在写偏移量0的基准磁道。
如参照方法100提到的，被写的磁道的系列可以是重叠的磁道的系列。图3是例示据本发明的一实施方式的示例的图，其中示出了对于重叠磁道偏移量如何被写。如所例示的，对于磁道203，已在不同偏移量在磁道203的不同扇区209写信号。曲线图211例示针对每个扇区209的偏移量215的范围上的测量信号幅值212，每个扇区209的最大信号幅值位于对应于扇区209的偏移量206。如此处先前描述的，尽管图3示出针对每一个偏移量不同扇区被写，但是在一些实施方式中，在移动到下一个磁道之前磁道的全部扇区被写、测量和擦除。
方法900接着继续操作906、909和912。在操作906期间，针对系列磁道中的每一个磁道，方法900在写偏移量的范围上测量一系列信号幅值（即，针对每一个磁道，测量写偏移量的范围内的不同读偏移量处的信号幅值）。这包括针对在操作901写的用于基准磁道的原始磁道。在一些实施方式中，类似于图1的方法100的操作106进行操作906。
在操作909，方法900使用读偏移量校正表校正每个原始磁道曲线，因而得到针对每个原始磁道曲线（即，针对每个磁道）的经校正的磁道曲线。这包括针对在操作901写的基准磁道的原始磁道曲线的校正。在一些实施方式中，所利用的读偏移量校正表可以是根据图1的方法100产生的。
在操作912，每个经校正的磁道曲线在预定信号幅值电平处被采样，因而得到针对每个原始磁道曲线的经采样的磁道曲线。这包括针对在操作901写的基准磁道的经采样的磁道。类似于图1中的方法100的操作109，方法900可以通过进行以下来进行采样：针对每个经校正的磁道曲线，方法900计算在预定信号幅值电平的系列中的每个预定信号幅值电平处的读偏移量，其中基于存储在当前经校正的磁道曲线中的测量到的信号幅值计算每个读偏移量。最终，针对每个给定磁道，将基于给定磁道的经校正的磁道曲线计算的经采样的读偏移量，存储在针对该给定磁道的经采样的磁道曲线中。
在操作915，针对在操作912期间产生的每个经采样的磁道曲线（不包括基准磁道的经采样的磁道曲线，因为在写偏移量0写的磁道总具有经校正的写偏移量0），通过比较给定的经采样的磁道曲线和在操作901写并且在操作906测试的基准磁道的经采样的磁道曲线（即，基准经采样的的磁道曲线），并且计算差的集合，来计算针对给定的经采样的磁道曲线的写偏移量变化量的集合。例如，针对经采样的磁道曲线中的每个预定信号幅值，计算（a）针对经测量的信号幅值的经采样的磁道曲线中的采样读偏移量和（b）针对预定信号幅值电平的基准磁道的经采样的磁道曲线中的采样读偏移量之间的差。得到的经采样的磁道曲线的采样读偏移量和对应的基准磁道的经采样的磁道曲线的采样读偏移量之间的差，提供针对给定信号幅值电平的相对位置写偏移量误差（即，伺服器误差）。在一些实施方式中，这些计算产生针对每个原始磁道曲线的(x,y)对的集合（写偏移量变化量的集合），其中x=经校正的写偏移量，y=写偏移量变化量。图11提供例示根据本发明的实施方式计算的得到的单个写偏移量变化量的集合的示例的曲线图。
方法900继续操作918，针对每个经采样的磁道曲线（不包括基准磁道的经采样的磁道曲线，因为在写偏移量0写的磁道总具有经校正的写偏移量0），给定的经采样的磁道曲线的写偏移量变化量的集合中的全部写偏移量变化量被平均，因而得到针对每个经采样的磁道曲线的经校正的写偏移量。在操作921期间，方法900将全部得到的经校正的写偏移量转换为写偏移量校正表。使用本发明的实施方式创建的写偏移量校正的示例效果在图12中示出，其提供例示针对读取的磁头定位的示例改进的曲线图。
在一些实施方式中，按照以下进行操作915、918和921：针对每个非基准采样读偏移量磁道，方法900（1）计算经采样的磁道曲线中的采样读偏移量和对应的基准磁道的经采样的磁道曲线（在偏移量0写）的采样读偏移量的差；以及（2）平均该差以计算针对给定的经采样的磁道曲线（即，针对给定磁道）的“实际”写偏移量。这得到“实际”写偏移量和与其相关联的标称写偏移量（nominal write offset）（目标偏移量，在该目标偏移量曲线被写）。这些标称和实际写偏移量对的集合包括写偏移量校正表。
本文件使用的术语和短语及其变形除非明确说应理解为开放式的而与限定式相反。作为以上的示例，措辞“包括”应理解为“包括而非限制”等；措辞“示例”用于提供所讨论的项目的示例性示例，并非其穷举或者限定列表；措辞“一”或者“一个”应理解为“至少一个”、“一个或者更多个”等。以及诸如“现有”、“传统”、“正常”、“标准”、“已知”的形容词和类似含义的措辞不理解为将所描述的项目限制于给定时间段或者给定时间段可用的项目，相反应理解为包括现在或者将来任何时间可用或者知道的现有、传统、正常或者标准技术。类似地，在本文件引用对一个本领域技术人员明显或者已知的技术的情况下，这些技术包含对现在或者在将来任何时间的本领域技术人员明显或者已知的技术。
与连词“和”连接的项目组不应理解为要求每个项目在该组中存在，而应理解为“和/或”除非相反明确说明。类似地，与连词“或者”连接的项目组不应理解为该组中要求相互排斥，而应理解为“和/或”除非相反明确说明。此外，尽管本发明的项目、元件或者部件可用以单个形式描述或者要求权利，复数也在其范围内除非对单个的限制明确说明。

Claims (30)

1.一种校正读-写磁头的读偏移量的方法，所述方法包括：
在要校准的读偏移量的范围上在磁盘上写一系列磁道，其中相对于磁盘上的指定磁道每个磁道具有不同的偏移量，
从所述系列磁道测量原始磁道曲线的集合，其中所述系列磁道中的每个磁道具有所述原始磁道曲线的集合中的对应的原始磁道曲线，并且所述对应的原始磁道曲线包括在未校正的读偏移量获取的一系列信号幅值测量值；
在一系列信号幅值电平处对所述原始磁道曲线的集合进行采样，因而产生经采样的磁道曲线的集合；
从所述经采样的磁道曲线的集合构建一基准磁道曲线；
针对经采样的磁道曲线的集合中的每个经采样的磁道曲线，计算读偏移量变化量的集合，其中读偏移量变化量的每个集合包括所述基准磁道曲线与所述原始磁道曲线的集合中的经采样的磁道曲线之间的差；
将所述读偏移量变化量的集合合并为平均读偏移量变化量的集合；以及
将所述平均读偏移量变化量的集合转换为读偏移量校正表。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：写伺服模式。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：确定预定的读-写偏移量。
4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：擦除所述读偏移量的范围上的一系列磁道。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量所述原始磁道曲线的集合包括：
写一信号到所述系列磁道中的信号幅值测量值的指定扇区；以及
针对所述系列磁道中的每个磁道，从指定扇区的范围测量信号幅值的系列，并且将信号幅值的系列存储在磁道的原始磁道曲线中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量所述原始磁道曲线的集合进一步包括：
针对所述系列磁道中的每个磁道，将信号幅值的系列存储到原始磁道曲线的集合中的一原始磁道曲线中，其中所述原始磁道曲线对应于所述磁道。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量所述原始磁道曲线的集合包括：
写一信号到一磁道的全部扇区；
在所述范围的该磁道上测量信号幅值的系列；以及
将信号幅值的系列存储到所述磁道的原始磁道曲线。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量多个原始磁道曲线进一步包括：
从所述磁道的全部扇区擦除所述信号。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量多个原始磁道曲线进一步包括：
写一信号到所述系列磁道的中的下一个磁道的全部扇区；
从所述范围的下一个磁道上测量平均信号幅值的系列；以及
将平均信号幅值的系列存储在所述下一个磁道的原始磁道曲线。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述系列信号幅值电平处对原始磁道曲线的集合采样包括：
针对每个原始磁道曲线，确定所述系列信号幅值电平上的采样读偏移量的集合。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定预定系列幅值电平上的采样读偏移量的集合包括：
针对系列信号幅值电平中的每个预定信号幅值电平，确定位于针对原始磁道曲线的最大信号幅值的左侧的左采样读偏移量和位于针对原始磁道曲线的最大信号幅值的右侧的右采样读偏移量。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述经采样的磁道曲线的集合构建基准磁道曲线包括：
针对所述系列信号幅值电平中的每个预定幅值电平：
在预定信号幅值电平，对从经采样的磁道曲线的集合中的全部经采样的磁道曲线的每个经采样的磁道曲线的最大信号幅值的左侧的全部采样读偏移量取平均，因而得到在预定信号幅值电平的针对基准磁道曲线的平均左采样读偏移量；以及
在预定信号幅值电平，对从经采样的磁道曲线中的集合中的全部经采样的磁道曲线的每个经采样的磁道曲线的最大信号幅值的右侧的全部采样读偏移量取平均，因而得到在预定信号幅值电平的针对基准磁道曲线的平均右采样读偏移量。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，针对原始磁道曲线的集合中的每个原始磁道曲线，计算所述读偏移量变化量的集合包括：
针对原始磁道曲线中的每个读偏移量，其中原始磁道曲线具有一信号幅值，所述信号幅值位于在基准磁道曲线中存在的预定信号幅值电平的特定范围内，计算原始磁道曲线的读偏移量和预定信号幅值电平处的基准磁道曲线的读偏移量之间的差。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，将读偏移量变化量的集合合并为平均读偏移量变化量的集合包括：
从读偏移量变化量的集合选择读偏移量变化量的第一集合，作为平均读偏移量变化量的集合，其中读偏移量变化量的第一集合对应于原始磁道曲线的集合中的第一原始磁道曲线；
从读偏移量变化量的集合选择读偏移量变化量的第二集合，其中读偏移量变化量的第二集合对应于原始磁道曲线的集合中的第二原始磁道曲线；
移位读偏移量变化量的第二集合，从而得到的经移位的读偏移量变化量的第二集合，使得读偏移量变化量的第二集合和平均读偏移量变化量的集合之间的平方差的和最小化；以及
将得到的经移位的读偏移量变化量的第二集合中的每个读偏移量变化量与平均读偏移量变化量的集合中的一匹配的读偏移量变化量进行平均，因而得到平均读偏移量变化量的另一新集合代替平均读偏移量变化量的集合。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，将读偏移量变化量的集合合并为平均读偏移量变化量的集合，还包括针对从读偏移量变化量的集合的读偏移量变化量的每个随后集合重复以下操作：
从读偏移量变化量的集合选择读偏移量变化量的下一个集合，其中读偏移量变化量的下一个集合对应于原始磁道曲线的集合中的下一个原始磁道曲线；
移位读偏移量变化量的下一个集合，从而得到的经移位的读偏移量变化量的下一个集合，使得读偏移量变化量的下一个集合和平均读偏移量变化量的新集合之间的平方差的和最小化；以及
将得到的经移位的读偏移量变化量的下一个集合中的每个读偏移量变化量与平均读偏移量变化量的集合中的一匹配的读偏移量变化量进行平均，因而得到平均读偏移量变化量的另一个新集合代替平均读偏移量变化量的集合。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，将平均读偏移量变化量的集合转换为读偏移量校正表包括：
以预定读-写偏移量移位平均偏移量变化量的集合。
17.一种校正读-写磁头的写偏移量的方法，所述方法包括：
在要校准的写偏移量的范围上在磁盘上写一系列磁道，其中所述系列磁道包括在预定偏移量写的一个基准磁道，以及其中相对于磁盘上的指定磁道每个磁道具有不同的偏移量；
从所述系列磁道测量原始磁道曲线的集合，其中所述原始磁道曲线的集合包括针对所述基准磁道的一个基准磁道曲线，并且其中所述系列磁道中的每个磁道具有原始磁道曲线的集合中的一对应的原始磁道曲线，并且对应的原始磁道曲线包括在未校正的读偏移量获取的一系列信号幅值测量值；
使用一读偏移量校正表校正所述原始磁道曲线的集合，因而产生经校正的磁道曲线的集合；
在一系列预定信号幅值电平，对所述经校正的磁道曲线集合采样，因而产生经采样的磁道曲线的集合；
针对所述经采样的磁道曲线的集合中的每个经采样的磁道曲线，计算写偏移量变化量的集合，其中每个写偏移量变化量的集合包括所述基准磁道曲线与所述经采样的磁道曲线的集合中的一个经采样的磁道曲线之间的差；
针对每个经采样的磁道曲线，对经采样的磁道曲线的写偏移量变化量的集合中的全部写偏移量变化量取平均，因而产生一个经校正的写偏移量的集合，其中每个经校正的写偏移量对应于所述经采样的磁道曲线的集合中的一个经采样的磁道曲线；以及
将经校正的写偏移量的集合转换为一个写偏移量校正表。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：写伺服模式。
19.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：擦除写偏移量的范围上的一系列的磁道。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量所述原始磁道曲线的集合包括：
写一信号到所述系列磁道中的信号幅值测量的指定扇区；以及
针对所述系列磁道中的每个磁道，从指定扇区测量信号幅值的系列，并且将信号幅值的系列存储在磁道的原始磁道曲线中。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量原始磁道曲线的集合进一步包括：
针对所述系列磁道中的每个磁道，将信号幅值的系列存储在原始磁道曲线的集合中的一个原始磁道曲线中，其中所述原始磁道曲线对应于所述磁道。
22.根据权利要求17所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量所述原始磁道曲线的集合包括：
写一信号到一磁道的全部扇区；
在所述范围的磁道上测量信号幅值的系列；以及
将信号幅值的系列存储在所述磁道的原始磁道曲线。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量多个原始磁道曲线进一步包括：
从所述磁道的全部扇区擦除所述信号。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，写所述系列磁道和测量多个原始磁道曲线进一步包括：
写一信号到所述系列磁道中的下一个磁道的全部扇区；
从所述范围的下一个磁道上测量平均信号幅值的系列；以及
将平均信号幅值的系列存储在下一个磁道的原始磁道曲线。
25.根据权利要求17所述的方法，其中，在预定信号幅值电平的系列处对原始磁道曲线的集合采样包括：
针对每个原始磁道曲线，确定预定信号幅值电平的系列上的采样读偏移量的的集合。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，确定预定幅值电平的系列上的采样读偏移量的集合包括：
针对预定信号幅值电平的系列中的每个预定信号幅值电平，确定位于针对原始磁道曲线的最大信号幅值的左侧的左采样读偏移量，和位于针对原始磁道曲线的最大信号幅值的右侧的右采样读偏移量。
27.根据权利要求17所述的方法，其中，计算针对经校正的磁道曲线的集合中的每个经校正的磁道曲线的写偏移量变化量的集合包括：
针对原始磁道曲线中的每个写偏移量，其中原始磁道曲线具有位于在基准磁道曲线中存在的预定信号幅值电平的特定范围内的信号幅值，在预定信号幅值电平处计算原始磁道曲线的写偏移量和基准磁道曲线的写偏移量之间的差。
28.根据权利要求17所述的方法，其中，在预定信号幅值电平的系列处对原始磁道曲线的集合采样包括：
针对每个原始磁道曲线，选择预定信号幅值电平的系列中的每个预定信号幅值电平处的读偏移量的集合。
29.根据权利要求17所述的方法，其中，所述预定偏移量是0。
30.根据权利要求17所述的方法，其中，在预定偏移量处的基准磁道曲线是在针对所述读-写磁头的读偏移量校正期间的基准磁道曲线。
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