CN1217319C

CN1217319C - 伺服写入方法

Info

Publication number: CN1217319C
Application number: CN021050619A
Authority: CN
Inventors: 杉山谦一郎; 安那启; 後藤丸朋; 山口高司
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Japan Ltd
Current assignee: HGST Japan Ltd
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2022-02-19
Also published as: JP2002367308A; KR100487831B1; KR20020095036A; US20020186494A1; CN1389855A; US6999261B2

Abstract

一种伺服写入方法，包括下列步骤：启动主轴并设定到规定的旋转速度；当磁头从坡道移动到未记录定位用信号的磁盘的区域上时，在规定的期间内通过接通写入电流将记录区域检测用信号写到磁盘上；向磁盘的内周移动磁头，直到致动器碰到用来规定磁盘的最内周的止挡为止；在沿径向记录伺服信号之前，通过以规定的给进间距移动磁头，记录用来确定磁头位置的传播用图形，直到检测到记录区域检测用信号为止；基于从内周到外周的磁头进给量和磁道的条数，计算用来写入制品用伺服信号的磁头给进的间距，磁头利用该制品伺服信号定位于磁道上以进行信息写入/读出；以及在磁盘的最内周的位置和记录记录区域检测用信号的位置之间的规定区域上依次记录制品伺服信号。

Description

伺服写入方法

技术领域

本发明涉及硬盘装置等磁盘装置，特别是涉及将磁头定位在磁盘上的预定位置用的伺服信号的写入技术。

背景技术

有这样一种伺服信号写入方式，即不使用外部的写入装置，而是控制制品本身的磁头(简称为磁头)及传动机构，进行记录的自伺服写入方式，其具体的方法公开在日本专利第2921604号(WO94/28814)、特愿平8-255448号中。

为了定位磁头，前一例子是将磁头推到止挡(stopper)处写入伺服信号，利用其再生波形的振幅一边调节成为基准的信息，一边算出磁头给进定位间距量。

另外，后一例子采用这样的方法：在净化室内，用外部写入装置移动磁头，预先将成为基准的伺服信息记录在磁盘(也简称为盘)的一部分区域中，通过读取该图形，算出磁头给进定位间距量。

可是在前一方法中，由于存在磁头的磁芯宽度的离散、即存在微小的读出元件和写入元件的安装公差或尺寸公差，所以不能确定将信息写入盘上的区域。

另外，为了实现后一方法，需要使用外部写入装置将伺服信号预先记录在盘的一部分上，存在有损于不需要外部写入装置的自伺服写入的优点的问题。另外，需要净化室这种必需的大规模的设备。

发明内容

本发明的课题是，在自伺服写入中，不需要使用外部写入装置的预备的伺服信号的记录，由磁盘装置本身确定将信息写入自身的盘上的区域，对该确定的区域保证磁道的设计条数。

采用下述方法解决上述课题，即采用这样一种磁盘装置的伺服写入方法：在磁盘装置备有的磁盘上不记录磁头定位用信号的阶段，该磁盘装置本身所具有的磁头装载时，写入记录区域检测用信号，根据该信号的写入位置，确定上述磁盘的伺服信号写入区域。

如果采用本发明，则将记录区域检测用信号的写入位置作为伺服信号写入区域的盘半径方向的一端，将另一端作为例如由止挡决定的磁头停止位置，根据在其间记录的传播用图形的磁头进给量，能调整伺服信号写入时的磁头进给量。

另外，本发明的磁盘装置备有：存储信息的磁盘、旋转驱动上述磁盘的主轴电动机、将信息记录在上述磁盘上的记录用磁头、使上述磁盘中的信息再生的再生用磁头、支撑着这些磁头在上述磁盘上移动用的悬臂、由驱动上述悬臂的驱动装置构成的传动机构、将从上述磁盘上退避的磁头存放起来的坡道、以及限制上述传动机构的可动范围的止挡，在将该磁头从坡道装载在不记录定位上述磁头的定位用信号的磁盘上时，将记录区域检测用信号写入该磁盘上，将该记录区域检测用信号的写入位置作为基准，确定该磁盘上的磁道的记录区域。

如果采用本发明，则将磁头从例如外周侧的坡道移动到磁盘上时，由于电流流过磁头，所以将信号写入盘上的最外周，其次将磁头送到内周侧，如果通过一定的间距向外周侧写入传播用信号，则能检测使磁头在盘上移动时写入的信号。将其看作将信息写入盘上的区域的最外周，根据最内周和最外周之间的距离、以及磁道的设计条数，能算出为了写入制品用伺服信号所必要的磁道间距。因此，用磁盘装置本身所具有的磁头就能进行伺服写入，所以能省略以往那种使用外部装置用净化室进行的伺服磁道的记录作业。

另外，本发明由于将上述记录区域检测用信号的写入位置和由止挡决定的上述磁头的停止位置之间作为上述磁道区域，所以能用各磁盘装置获得对应于磁头的伺服写入。

另外，上述记录区域检测用信号是在上述坡道和上述伺服信号之间的装载区域中写入的信号。另外，由于只在上述磁头从上述坡道上的一定位置装载在上述磁盘上为止的时间内，写入电流流过上述磁头，所以能将上述记录区域检测用信号写入上述磁盘上的预定位置。另外，有根据上述磁头的移动距离和移动速度，算出上述磁头从上述磁盘上的一定位置到装载在上述磁盘上为止的时间用的装置。如果采用本发明，则用装置本身的磁头就能容易地决定伺服区域。

另外，上述磁头从利用止挡规定的停止位置，沿半径方向依次记录传播用图形，检测到上述记录区域检测用信号时，将该检测位置作为上述磁道区域的一端，能容易地识别伺服信号记录区域。

另外，根据为了记录传播用图形而输送该磁头的次数、以及上述磁道的设计条数，算出从上述磁头由止挡规定的停止位置到上述记录区域检测用信号的检测位置记录制品用伺服信号用的磁头给进间距，所以能保证设计上的磁道条数。

如果采用本发明，则在磁盘装置的自伺服写入中，利用装置本身具有的磁头就能确定磁盘上的信息写入区域，能保证磁道的设计条数。因此，不需要外部写入装置和净化室等的写入环境。

本发明的代表性方案可概括如下：

(1).一种伺服写入方法，包括下列步骤：启动主轴并设定到规定的旋转速度；当磁头从坡道移动到磁盘的区域上时，在规定的期间内通过接通写入电流将记录区域检测用信号写到磁盘上，在该磁盘上未记录定位用信号；向上述磁盘的内周移动上述磁头，直到致动器碰到用来规定上述磁盘的最内周的止挡为止；在沿径向记录伺服信号之前，通过以规定的给进间距移动上述磁头，记录用来确定磁头位置的传播用图形，直到检测到上述记录区域检测用信号为止，上述给进间距被确定成与刚刚用上述磁头写入上述传播用图形之后检测到的上述传播用图形的值的规定比值相对应；基于从内周到外周的磁头进给量和磁道的条数，计算用来写入制品用伺服信号的磁头给进的间距，上述磁头利用该制品伺服信号定位于磁道上以进行信息写入/读出；以及在上述磁盘的上述最内周的位置和记录上述记录区域检测用信号的位置之间的规定区域上依次记录上述制品伺服信号。

(2).根据(1)所述的伺服写入方法，其特征在于：在径向上，上述记录区域检测用信号被记录在上述坡道和在上述磁盘的最外周上记录的上述制品用伺服信号之间。

(3).根据(1)所述的伺服写入方法，其特征在于：上述写入记录区域检测用信号的步骤包括根据上述磁头的移动距离和移动速度，算出上述规定的期间的步骤。

附图说明

图1是表示本发明的磁盘装置的一实施形态的框图。

图2是表示本发明的伺服写入顺序的图。

图3是表示本发明的图形信号写入时磁头的动作的图。

图4是表示磁头相对于磁道宽度和R/W偏置的测定顺序的图。

图5是表示VCM电流和磁头位置的关系的图。

图6是表示磁道宽度和R/W偏置测定时磁头的动作的图。

图7是表示传播图形信号和装载时写入的信号的再生波形的图。

图8是表示制品用伺服信号的给进间距的计算顺序的图。

图9是模式地表示传播用伺服信号和图形信号的图。

具体实施方式

首先，说明本发明的实施形态的大概。本实施形态是在图1所示的磁盘装置100中，使用制品本身的磁头102，在什么也没记录的磁盘101上记录伺服信号(以下称伺服写入)。为此，首先将盘101及磁头102安装在框体中密封后，在装载磁头102时使电流瞬间通断，将定位用的信号记录在盘的最外周。该定位用信号110的记录位置和用止挡106规定的盘最内周111的间隔成为制品用的记录区域的宽度112，根据按照磁道的设计条数算出的磁道间隔，调节磁头的给进量，进行伺服写入。

图1是表示本发明的磁盘装置的结构和伺服写入工作时的信号流的模式图。参照图1更详细地说明本实施形态。磁盘装置100备有记录信息的磁盘101、以及对盘中的信号进行记录再生的磁头102。磁头102以枢轴104为中心，以能旋转的形式被支撑着，利用传动机构105能移动到盘101上的任意的半径位置。

另外，坡道103成为磁头102从盘上退避时的停留场所。在该磁盘装置100上进行伺服写入时，安装工作控制用电路107，进行磁头102及传动机构105等的工作控制。

如上所述，本实施形态的磁盘装置100不用外部测长系统，而是采用下述方法：利用装置本身备有的磁头102和传动机构105将信号记录在盘101上，根据使该记录的图形再生的信号，使磁头偏置，通过反复记录新的图形的动作，在盘记录区域中形成伺服信号。

另外，该工作控制用电路107不一定必须与使作为制品的磁盘装置100工作用的控制电路为同一种电路。工作控制用电路107由以下部分构成：写入图形用的写入电流驱动器107a、图形生成电路107b、处理再生信号的前置放大器107c、解调电路107d、驱动传动机构用的VCM(音圈电动机)驱动器107e、控制这些功能的控制器107f、以及存储工作中必要的参数的存储器107g等。

图2表示由这些要素构成的本发明的磁盘装置的伺服写入工作的顺序(步骤·S)。首先，启动主轴，设定规定的旋转速度(S21)。

接着用VCM驱动器107e驱动传动机构105，使磁头102从坡道103移动到盘101上(以下称装载)(S22)。

进行该装载时，接通磁头102的写入电流，在装载的同时将信号写入盘101上。写入了信号的一定时间后，断开写入电流，只在盘101的最外周附近写入信号(S23)。

这时，虽然磁头102在盘101上，但在该阶段不在盘上记录磁头定位用的信号，磁头102在盘101上的哪一个半径位置都不能进行检测。因此，装载后不锁定磁头102，传动机构105将磁头移动到内周侧接触到最内周侧的止挡106上为止(S24)。

此后，在该内周侧使流过VCM的电流一定进行按压，使此102的位置大致固定后，改变电流值，对磁头102的位置进行微调，偏置R/W，学习磁道宽度(S25)。

另外，根据测定的磁道宽度的信息，进行给进间距的设定(S26)，记录沿半径方向记录伺服信号时的磁头定位用的伺服图形(以下称传播用图形)(S27)。

如果将传播用图形记录至最外周附近，则磁头102检测装载时写入当初的图形信号，在该时刻结束从最内周侧进行的传播用图形的记录(S28)。

这时，为了信息的写入·读出，根据从内周侧至外周侧的磁头给进量和写入伺服图形的磁道数的关系，算出写入将磁头102定位在规定的磁道上用的伺服图形(以下称制品用伺服信号)用的磁头的给进间距(S29)。

其次，再次向内周侧依次记录制品用伺服信号，最后在写入了规定的磁道条数的制品用伺服信号的时刻，结束伺服写入(S30)。

如上所述，本发明的磁盘装置的特征在于：在步骤22中，在盘上还未记录定位用的信号的状态下，装载时写入信号；以及将写入信号110的最外周的地点作为记录磁道的半径方向区域112的一端。

因此，通过在伺服写入工作中确定在盘上记录磁道的半径方向区域的一端，存储为了记录传播用图形而从最内周至最外周的距离给进磁头的步骤次数，例如在磁头的磁芯宽度有离散的情况下，根据对应于设计上的磁道条数的磁头的给进间距的比例，再计算写入制品用伺服信号所必要的磁头的给进间距，具有能保证设计上的磁道条数的优点。

以下，详细说明图2中的各个程序。详细说明装载时写入信号的工作程序。首先，在步骤21中，启动主轴，设定成规定的转速。使DC电流流过传动机构105，使磁头102朝向外周方向，将磁头推到坡道103的终端。

其次，流过使传动机构105向内周方向移动的DC电流，将磁头102装载在盘上，但这时，如图3A所示，在磁头102位于坡道103上的时刻t₁(301)使写入电流流过记录头。

在本实施形态中，将时刻t₁(301)作为使DC电流开始流过的时刻、即作为检测来自传动机构105的反电动势的时刻，然后，在磁头102到达盘101上时断开记录头的写入电流(时刻t₂(302))。

写入结束时刻时刻t₂(302)的设定方法如下进行。如图3B中的速度曲线所示，按照传动机构105本身的反电动势检测的速度控制方式控制传动机构105。

因此，在对应于根据坡道103的尺寸和盘101的最外周预先设定的范围(303)的时刻t₂(302)，断开记录头的写入电流。按照以上的程序与装载动作的同时信号110(图3C)被写入盘101的最外周。

其次在进行了装载动作后，传动机构105给进磁头102直到接触止挡103为止，设定写入传播用图形用的给进间距。用图4～图6说明该程序(步骤·S)。

首先，在图2中的步骤23中，传动机构移动到接触在最内周的止挡上之后，如图4所示，使一定值的DC电流流过VCM，将传动机构推到止挡上(S41)。

假设这时流过VCM的电流值为109-0。将按压时磁头在半径位置上的一定频率的图形(A11-1图形)沿一周写入盘101上(S42)。其次，阶段性地减少流过VCM的按压方向的电流，使磁头移动到外周侧。图5中示出了这时的VCM电流和磁头的半径位置的关系。

在步骤42中，通过使将图形写在盘上时的VCM电流值从109-0依次减少到109-1、109-2，磁头的位置从501-0向外周侧移动到501-1、501-2。

图6中示出了这时的磁头的半径位置和再生信号振幅的关系。在解调电路107d中将在磁头移动的各个阶段再生的信号振幅变换成数字值，通过控制器197f保存在存储器107g中(S43)。

如图5所示，如果使VCM电流减少到预先设定的值109-m，使磁头移动到了501-m，接着便使VCM电流增加到预先设定的值109-n，使磁头移动到内周侧的位置501-n(S44)。

使VCM电流值从109-n分阶段地减少到109-(n+1)，再移动到振幅为最大的位置，用解调电路107将各阶段的振幅变换成数字值，保存在存储器中(S45)。

按照步骤401～405的程序，能获得图6中的符号602所示的再生振幅的偏离磁道剖面。根据获得的偏离磁道剖面，用写入了A11-1图形时的磁头位置501-a和偏离磁道剖面的顶点位置(在本例中为501-2)的距离，算出磁头的R/W偏置量603。

另外，算出该阶段中有效的磁道宽度。一般说来，在偏离磁道剖面中能用成为振幅最大值的50％的两点之间的距离代表磁道宽度。

因此，首先，一边对作为偏离磁道剖面保存在存储器中的值和振幅最大值的50％的值(图6中的602-h)的大小一点一点地进行比较，一边从成为振幅最大的点501-2开始依次检查相当于外周侧的剖面的存储的值，最初将比50％小的点501-e1作为外周侧的磁道的边缘位置。

同样检查内周侧保存在存储器中的值，获得内周侧的磁道的边缘位置501-e2。用获得的磁道的两个边缘的距离，算出磁道宽度605(S46)。

接着，用图6说明在图2中的步骤25中算出磁头给进间距的作业。在步骤26中，根据已经记录的图形，将磁头偏置规定的量，通过记录新的磁道记录图形。

通过进行定位工作，以便使已经记录的磁道再生的信号的振幅达到某一目标值，进行该磁头的偏置移动。作为目标的振幅值与作为对象的磁盘装置相对于磁道间距以多大的比例设定磁头的磁道宽度有关。在本实施形态中，为测定了磁道间距的磁道宽度605的125％，将该磁道间距的一半作为磁头给进间距604。

在此情况下，在偏离磁道剖面602中，由R/W偏置603和从磁头位置501-a离开给进间距量604至外周侧的位置501-t的振幅602-t决定为了记录而给进磁头时成为目标的振幅值。

将磁头102送到最内周的止挡106处后，经过步骤24、25、26的程序记录传播图形，如果磁头102到达最外周附近，磁头102便再生装载时进行写入的信号304。

图7是本实施形态中的传播用图形和装载时写入的信号再生的波形图。波形702a是在步骤27中未写入装载时记录的信号的地方的再生波形。该再生波形702a表示位置信号中使用传播图形701c的情况，在此情况下，由于不写入装载时记录的信号，所以在传播用图形701c的外周侧不检测位置信号。

在步骤27中，如果磁头在最外周701d再生位置信号，则在传播用图形以外也再生装载时写入的图形信号。这时的再生波形为702b。

在本实施形态中，将传播用图形分成701a、701b、701c(701d、701e、701f)和时间，检测振幅，在解调电路107d中变换成数字值后，取入控制器107f中，对取入了具有背景噪声以上的振幅大小的信号的控制器107f的寄存器的个数计数。

由于以一定的间距写入从内周侧记录的传播用图形，所以能确定在某地点能检测具有背景噪声以上的振幅的信号的个数(在再生波形702a中为3个)。可是在最外周变成检测装载时写入的信号(在再生波形702b中为4个)。检测到4个以上具有该背景噪声以上的振幅的信号时检测最外周。

如果根据在步骤26中设定的磁头给进间距604，将传播用图形记录到最外周110，则能知道至最外周的步骤数。在步骤25做设定的磁头给进间距与磁头的磁芯宽度有关，由于磁芯宽度的离散，致使至最外周的步骤数不同。

因此，在记录制品用伺服信号的阶段，为了配置设计上的磁道条数，需要再调整给进间距。以下，按照图8中的程序(步骤·S)，再调整制品用伺服信号的给进间距。

预先将设计上的磁道条数、磁道间距、磁头的磁芯宽度存储在存储器107g中(步骤·S)。沿半径方向记录传播用图形，识别装载时写入的图形，检测最外周(S82)。

在检测到最外周之前，由控制器107f计数为了记录传播用图形而给进的磁头的步骤数，存储在存储器107g中(S83)。

其次，在控制器107f中根据存储在存储器107g中的设计上的磁道条数、磁道间距、磁头的磁芯宽度算出应给进的步骤次数，与实际上给进的步骤次数比较(S84)。具体地说，为了记录一条磁道，通过将磁道条数乘以必要的步骤次数，算出应给进的步骤次数。

如果各个步骤次数不同，则通过将根据实际上给进的步骤次数和设计值求得的步骤次数的比与实际上给进的磁头给进间距相乘，能由控制器107f求得记录制品用伺服信号用的磁头给进间距(S85)。只将磁头给进此后设定的步骤次数，在记录了制品用伺服信号的时刻结束伺服写入工作(S86)。

作为检测最外周地点的方法，说明第二种方法。在该方法中，如图9所示，将盘101的表面分成沿圆周方向交替变化的两个区域。即，分成不写入传播用图形的区域901和写入区域902。

装载时，在主轴电动机的发动时刻如果将信号110写入传播用图形的不写入区域901中，则信号进入传播用图形的不写入区域901中。根据主轴电动机的发动时刻监视该传播用图形的不写入区域901，在确认了信号110的再生波形的时刻，将该地点作为最外周。

如果采用上述的方法，则由于不用外部装置、而是用磁盘装置本身备有的磁头和传动机构，将预备的伺服信号记录在盘上，所以能按照正确管理的磁道间距记录伺服信号。因此，能省略净化室和外部装置。

另外，在本实施形态中，虽然设想在外周侧有坡道103的情况，给出了实施形态，但即使在坡道103位于内周侧的情况下，在上述的方法中将内周和外周的位置关系颠倒过来，能获得同样的效果。

Claims

1.一种伺服写入方法，包括下列步骤：

启动主轴并设定到规定的旋转速度；

当磁头从坡道移动到磁盘的区域上时，在规定的期间内通过接通写入电流将记录区域检测用信号写到磁盘上，在该磁盘上未记录定位用信号；

向上述磁盘的内周移动上述磁头，直到致动器碰到用来规定上述磁盘的最内周的止挡为止；

在沿径向记录伺服信号之前，通过以规定的给进间距移动上述磁头，记录用来确定磁头位置的传播用图形，直到检测到上述记录区域检测用信号为止，上述给进间距被确定成与刚刚用上述磁头写入上述传播用图形之后检测到的上述传播用图形的值的规定比值相对应；

基于从内周到外周的磁头进给量和磁道的条数，计算用来写入制品用伺服信号的磁头给进的间距，上述磁头利用该制品伺服信号定位于磁道上以进行信息写入/读出；以及

在上述磁盘的上述最内周的位置和记录上述记录区域检测用信号的位置之间的规定区域上依次记录上述制品伺服信号。

2.根据权利要求1所述的伺服写入方法，其特征在于：在径向上，上述记录区域检测用信号被记录在上述坡道和在上述磁盘的最外周上记录的上述制品用伺服信号之间。

3.根据权利要求1所述的伺服写入方法，其特征在于：上述写入记录区域检测用信号的步骤包括根据上述磁头的移动距离和移动速度，算出上述规定的期间的步骤。