CN1295681C - 在盘驱动器中写伺服数据的方法和盘驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在盘驱动器中写伺服数据的方法和设备,具体公开了一种具有伺服记录器(2)的盘驱动器。伺服记录器2被构造成相对于其上记录了基本伺服模式(100)的盘(10)写通过使用轨道单元的偏移值调节了偏移的新的伺服模式(200)。

Description

在盘驱动器中写伺服数据的方法和盘驱动器
技术领域
本发明涉及一种盘驱动器,更具体地说涉及一种包括伺服记录器功能的盘驱动器。
背景技术
一般地,以硬盘驱动器为代表的盘驱动器被构造成通过使用磁头(下文简单地称为头)在盘媒体(在下文中简单地称为盘)上记录数据或从该盘再现数据。
在盘驱动器中,用于在盘上的目标位置(作为读/写对象的目标柱面或者目标轨道)上定位头的伺服信息(伺服模式)记录在盘上。
作为盘驱动器制造步骤,有一个在盘上记录(预记录)伺服模式的伺服写步骤。通过这种伺服写步骤,包括在其中记录了伺服模式的伺服区的伺服轨道构造在盘上。在伺服轨道中,应用被确定为参考的伺服区,在圆周方向上的下一伺服区紧前的范围在某些情况下可以被称为在伺服扇区。
在另一方面,应用被确定为参考的伺服轨道,将数据轨道构造为其中记录了用户数据的区域。数据轨道包括属于相应的伺服扇区的多个数据扇区(起存取单元作用的数据区)。基于扇区地址(扇区号)识别每个数据扇区。
作为伺服写方法,有一种制造方法,通过这种制造方法通过使用专用的伺服轨道记录器(STW)事先将伺服轨道记录在盘上以增加伺服写步骤的效率,并将其上记录了这个伺服轨道的盘组装到盘驱动器中(参见日本专利申请KOKAI出版物No.4-337577)。
在这种制造方法中,有这样的一种状态(盘偏心),其中具有在盘上事先形成的同心圆形的伺服轨道的轨道中心不需要与盘的旋转中心(主轴马达的旋转轴)匹配。在实际的盘驱动器中,由于数据轨道以构成被确定为参考的伺服轨道的伺服扇区构造,因此在盘的旋转中心和数据轨道的旋转中心之间产生了偏心。
因此,已经提出了这样的盘驱动器,其中事先测量将对应于伺服轨道的轨道中心和盘的旋转中心之间的偏心量的偏移量,并在存储器中准备用于偏心量的偏移表(例如参见日本专利申请KOKAI出版物No.2002-93083)。这种盘驱动器从这个偏移表中参考偏移量并在控制要定位在盘上的目标数据轨道上的头时执行定位补偿。
在通过在存储器中准备偏移量的这种方法中,在从存储器中擦除了偏移量时,使用偏移量的定位补偿就不可能。此外,要求在盘驱动器的存储器中存储偏移量的步骤。此外,在盘驱动器的头定位操作中,要求经常参考来自存储器的偏移量的处理。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种包括写伺服数据的设备的盘驱动器。
该盘驱动器包括:头,该头记录或再现包括关于盘媒体的基本伺服模式或者新的伺服模式的数据,该盘媒体具有在其上事先记录了基本伺服模式的盘表面,该头包括用于再现数据的读头单元和用于记录数据的写头单元;依据通过头再现的基本伺服模式或者新的伺服模式将头定位在盘媒体上的目标位置的定位控制单元;依据通过在目标位置上的头再现的基本伺服模式的轨道位置信息来计算偏移值的计算单元,该偏移值是在自盘媒体(10)的旋转中心的参考位置和自基于基本伺服模式构造的轨道的旋转中心的实际位置之间的位置误差;和通过使用该轨道位置信息和偏移值来利用头将新的伺服模式写在盘媒体上的伺服写单元。
根据本发明的另一方面,还提供了一种在盘驱动器中写伺服数据的方法,该盘驱动器包括在其上事先记录了基本伺服模式的盘媒体,和执行包括基本伺服模式或者新的伺服模式的数据的读/写操作的头,该方法包括:依据基本伺服模式将头定位在盘媒体上的目标位置上;通过使用定位在目标位置上的头再现基本伺服模式;依据由在目标位置上的头再现的基本伺服模式的轨道位置信息,计算偏移值,该偏移值是在自盘媒体的旋转中心的参考位置和自基于基本伺服模式构造的轨道的旋转中心的实际位置之间的位置误差;和通过使用该轨道位置信息和偏移值来利用所述头将新的伺服模式写在盘媒体上。
附图说明
并入在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的实施例,连同上文给出的一般性描述和下文给出的详细描述,这些附图用于解释本发明的原理。
附图1所示为涉及根据本发明的实施例包括伺服记录器功能的盘驱动器的结构的方块图;
附图2所示为关于该实施例的伺服模式的格式的视图;
附图3所示为关于该实施例的基本伺服模式的记录状态的视图;
附图4所示为关于该实施例的新的伺服模式的记录状态的视图;
附图5所示为关于该实施例的盘驱动器的基本部分的方块图;
附图6所示为关于该实施例的偏移的视图;
附图7所示为关于该实施例的新的伺服模式的记录位置的视图;
附图8所示为关于该实施例的伺服写操作的过程的流程图;
附图9所示为关于另一实施例的伺服写操作的视图;和
附图10所示为关于另一实施例的伺服写操作的过程的流程图。
具体实施方式
现在参考附图描述根据本发明的实施例。
(盘驱动器和伺服记录器的结构)
附图1所示为关于这个实施例具有伺服记录器的盘驱动器的结构的方块图。附图5所示为盘驱动器的基本部分的方块图。
(盘驱动器的结构)
如附图1所示,根据本实施例的盘驱动器具有盘驱动机构1和具有电路组的印刷电路板(PCB)2,该电路组实现了在其上安装的伺服记录器的功能。如下文所描述,CPU52或HDC 58安装在PCB2上(见附图5)。根据本实施例的伺服记录器通过CPU52、HDC58等实现。在下文中为方便将这称为伺服记录器2。
在盘驱动机构1中插入连接到主轴马达(SPM)11并旋转的盘10和安装在传动装置13上的头12。传动装置13是由音圈马达(VCM)14驱动的机构,它在盘10上在径向方向上移动头12。
在根据本实施例的盘驱动器中放入盘10,盘10具有在其上通过常规的伺服轨道记录器以预定的间隔在圆周方向上记录了基本伺服模式(在某些情况下称为基础伺服模式或BSP)的盘表面。基本伺服模式100的内容与常规伺服模式(对应于在本实施例中重新记录的新的伺服模式)相同(见附图2)。
此外,盘100包括一个或多个盘母板并具有一个或多个盘表面。基本伺服模式100单独记录在一个盘表面上,与盘母板的数量无关。
头12具有这样的结构,其中执行读操作的读头元件和实施写操作的写头元件都安装在滑块上。在头12中,基本伺服模式10通过使用读头元件从盘10中读取。此外,通过使用写头元件将后面描述的新的伺服模式写在盘上。
在此,如附图5所示,盘驱动器具有VCM/SPM驱动器51、微处理器(CPU)52、RAM53、ROM54、门阵列55、头放大器IC56、读/写(R/W)通道57、盘控制器(HDC)58和缓冲RAM59以及驱动机构1。
VCM/SPM驱动器51是控制要驱动的SPM11和VCM14的马达驱动器。CPU52是用于盘驱动器的主控制装置,如上文所描述,它是包括常规头定位控制和伺服记录器的用于数据的读/写控制的主要部件。RAM53和ROM54都是其中存储了CPU52的程序和各种数据的存储器。
门阵列55是对应于执行各种信号(比如伺服信号或扇区脉冲或输入/输出控制)的产生的伺服控制器的电路。头放大器IC56在头12和R/W通道57之间输送读/写信号。
R/W通道57是读/写信号的处理电路,它从通过头12读的信号中再现数据(伺服和用户数据)。此外,R/W通道57将从HDC58中输出的记录数据转换(记录编码)成记录信号并将它输出到头放大器IC56。
HDC58构成了在盘驱动器和主机系统60之间的接口,并通过使用缓冲RAM59执行数据转移控制。
(伺服记录器的结构)
伺服记录器2具有作为主要部分的CPU52,通过利用HDC58、头放大器IC56和R/W通道57的相应的功能实现它。伺服记录器2主要实现用于产生各种时钟的时钟处理单元20、伺服模式写单元21和头定位控制单元22的相应的功能。
时钟处理单元20实现在写所需的新的伺服模式时确定写定时的时钟功能。具体地说,时钟处理单元20基于通过使用头12(读头元件)所读取的基本伺服模式在盘旋转方向上确定这个写定时。
伺服模式写单元21输送用于通过使用头12(写头元件)将新的伺服模式写在盘10上的伺服信号。头定位控制单元22基于通过头12(读头元件)所读取的基本伺服模式通过控制传动装置13(实际上它是VCM14)对头12执行定位控制。即,头定位控制单元22相对于盘10的径向方向执行头定位操作。
注意,根据本实施例在盘驱动器中不要求作为外部定位机构的定位器或时钟头部。此外,由于包括伺服记录器2的盘驱动器处于密封状态,因此也不要求清洁的房间。此外,在新的伺服模式的写完成之后通过擦除存储在安装于PCB上的存储器中的程序从所制造的盘驱动器中消除伺服记录器2。
如附图2所示,基本伺服模式100包括具有前同步部分(伺服AGC)30、伺服标记部分31和间隙34的格式,并且也具有作为主要部分的地址码部分32和伺服脉冲串部分(A至D)33。
地址码部分32具有在其中记录的扇区地址和柱面地址(轨道定位信息)。伺服记录器2基于通过头12读取的柱面地址检测该头12的轨道位置(在径向方向上的位置)。
此外,伺服记录器2通过使用记录在伺服脉冲串部分33中的伺服串模式A至D获得在轨道(柱面)中的详细位置。即,伺服记录器2执行头12的定位操作并基于伺服信息(伺服模式)确定新的伺服模式的写位置。
(伺服写方法)
现在参考附图3、4、6和7和附图8的流程图描述根据本实施例的伺服写方法。
如附图3所示,根据本实施例的伺服记录器2通过使用事先记录在盘表面上的基本伺服模式100实施头12的定位操作,并在盘10上执行写新的伺服模式200的操作(参见附图4)。
新的伺服模式200包括与基本伺服模式100的格式相同的格式,并且记录在盘10的每个盘表面上。如附图4所示,伺服记录器2相对于基本伺服模式100在圆周方向上在后阶上记录新的伺服模式200。在附图4中,箭头指示盘10的旋转方向。换句话说,伺服记录器2通过使用基本伺服模式100执行重写新的伺服模式200的处理。
在此,在将盘10插入在盘驱动机构1中时,先前记录在盘表面上的基本伺服模式100包括偏移量。伺服记录器2通过使用这种偏移量写每个新的伺服模式200。现在描述偏移量的定义和它的测量方法。
如附图6所示,例如,相对于自在盘上的最内圆周区中的盘10的旋转中心的距离的参考值(同心圆)600,在自实际的伺服轨道上的旋转中心的位置的位置误差量(轨道单元)定义为偏移量610。
通过例如在盘10上的内周边方向(可以是外周边方向)上移动头12以接触例如止动器,伺服记录器2基于在通过使用头12读取基本伺服模式和伺服脉冲串模式的柱面地址时的位置计算这个偏移量610。
伺服记录器2将对应于所测量的偏移量610的偏移值例如保存在RAM 53中,并在执行后面描述的伺服写操作时参考这个值。表示对应于扇区地址和柱面地址的每个偏移地址的表信息存储在RAM 53中。
现在参考附图7和附图8的流程图描述对应于涉及本实施例的一个轨道的伺服写操作的过程。
伺服记录器2使头12基于基本伺服模式100搜索直到它达到目标轨道(步骤S1)。例如,如附图7所示,头12移动到基本伺服模式100的最内圆周柱面地址77的轨道位置。
伺服记录器2等待直到完成搜索操作并开始伺服写操作(步骤S2)。然后,伺服记录器2通过使用头12读在紧接着之前通过的基本伺服模式100,并获得扇区地址作为重写操作目标(步骤S3和S4)。
伺服记录器2基于所获得的扇区地址和目标柱面地址(700)从存储在RAM 53中的表信息中获取偏移值(步骤S5)。伺服记录器2计算通过将偏移值加到目标柱面地址(700)中获得新的柱面地址(710)(步骤S6)。
伺服记录器2准备包括这个新的柱面地址(710)的新的伺服模式200并将它写在基本伺服模式100之后的位置上(步骤S7),如附图4所示。
伺服记录器2重复上述的处理直到写了对应于一个轨道的新的伺服模式200(步骤S8)。此外,伺服记录器2对盘10的整个盘表面重复上述的处理。
在此,如附图7所示,伺服记录器2计算通过将偏移值与基本伺服模式100的最外圆周柱面地址720相加获得的新的柱面地址730。即,在新的伺服模式200中的数据区相对于没有以偏移量调整的基本伺服模式100的数据区740落在最内圆周柱面地址710和最外圆周柱面地址730之间的范围内。
注意,参考标号750表示用于拉回在附图7中的头12的停止(斜面)部件750。
注意,对于在伺服轨道上的所有的扇区,要使用的偏移量是相同的值或不同的值。然而,对于具有相同扇区地址的伺服模式必须使用相同的偏移量。
如上文所述,在根据本实施例的伺服写方法中,使用事先记录在盘10上的基于基本伺服模式100测量的偏移量,并写包括进行偏移调整的柱面地址的新的伺服模式200。换句话说,包括偏移的基本伺服模式100可以重写到消除了偏移的新的伺服模式200中。
因此,通过将根据本实施例的方法应用到盘驱动器,基于调整了偏移的新的伺服模式200执行头定位操作,由此不需要在定位操作中使用偏移量的定位补偿处理。结果,不必将对应于这个偏移量的偏移值保存在盘驱动器的存储器中。
注意,在盘驱动器的产品装船之后通过基于新的伺服模式200定位的头12在记录用户数据的步骤中通过重写擦除基本伺服模式100。在这种情况下,如附图7所示,因为记录在例如最内圆周区中的基本伺服模式100的部分(包括柱面地址700)是在盘的常规的数据区(其中记录了用户数据的区域)的范围之外,它保留在盘上。
此外,在伺服写操作结束之后,擦除保留在盘10上的基本伺服模式100的擦除步骤可以增加到制造步骤中。
(另一实施例)
附图9和10所示为关于另一实施例的视图。这个实施例涉及在将地址设定到盘10的每个盘表面上时写新的伺服模式的伺服写方法,该新的伺服模式的扇区地址平移了对应于每个盘表面的头切换时间(头偏斜时间)的量。
现在参考附图9描述头切换操作涉及的存取操作的原理。
如附图9所示,在例如其中包括两个盘10的盘驱动器中,假设在头切换(头改变)之前头定位在第一盘的盘表面上的给定的位置900上。这时,在执行头切换操作并存取第二盘的盘表面上的扇区时,头相对地移动对应于头切换时间的伺服扇区数N的距离910。
因此,根据本实施例的伺服写方法重写伺服模式以获得位置920,通过该位置隔开在顺序地存取时在发生头切换之后连续存取的扇区地址对应于头切换时间的伺服扇区数N。
即,在对应于头切换时间的距离前进伺服扇区数N的盘驱动器中,如果在对应于第一盘表面的头1中的最后扇区地址的下一地址是对应于第二盘表面的头2的顶部扇区地址,则写伺服模式以使对应于置于在对应于头1的扇区地址0直接之下的头2的扇区地址变为最后扇区地址。
通过这种伺服写方法,在顺序存取时发生头切换时,在头切换完之后紧接着可以开始在顶部扇区中的数据的读/写操作。
现在参考附图10的流程图描述例如对应于一个轨道的伺服写操作的过程。
在此,用于定位(跟踪)的头确定为参考头,用作写目标的头确定为目标头。首先,伺服记录器2使参考头基于基本伺服模式100搜索直到它到达目标轨道(步骤S11)。伺服记录器2等待直到在搜索操作完成时伺服写操作开始(步骤S12)。
然后,伺服记录器2通过参考头读在直接之前通过的基本伺服模式100,并获得成为底部的扇区地址(步骤S13和S14)。伺服记录器2获取对应于自参考头到目标头的头切换时间的伺服扇区数N(步骤S15)。
伺服记录器2计算通过将伺服扇区数N加到所获取的扇区数中获得的新的扇区地址(步骤S16)。伺服记录器2准备包括这个新的扇区地址的新的伺服模式200并将它写在基本伺服模式100之后的位置上(步骤S17)。
伺服记录器2重复上述处理直到写了对应于一个轨道的新的伺服模式200(步骤S18)。此外,伺服记录器2对盘10的整个盘表面重复上述的处理。
如果采用上述的伺服写方法,可以减小在顺序存取时从头切换到数据存取的时间而没有专用的偏移表等。
如上文所述,根据每个实施例,可以提供具有基于包括在基本伺服模式中的偏移量写新的伺服模式的伺服写功能的盘驱动器。因此,不需要将偏移量存储在存储器中或者在头定位操作中基于偏移量执行定位补偿操作。
本领域的普通技术人员容易认识到其它的优点并作出改进。因此,从广义上讲本发明并不限于在此所示出并描述的特定的细节和有代表性实施例。因此,在不脱离通过附加的权利要求及其等同物所界定的本发明一般发明原理的精神或范围的前提下可以作出各种各样的改进。

Claims (5)

1.一种盘驱动器,其特征在于包括:
头(12),该头记录或再现包括关于盘媒体(10)的基本伺服模式或者新的伺服模式的数据,该盘媒体(10)具有在其上事先记录了基本伺服模式的盘表面,该头包括用于再现数据的读头单元和用于记录数据的写头单元;
依据通过头(12)再现的基本伺服模式或者新的伺服模式将头(12)定位在盘媒体(10)上的目标位置的定位控制单元(22);
依据通过在目标位置上的头(12)再现的基本伺服模式的轨道位置信息来计算偏移值的计算单元(52),该偏移值是在自盘媒体(10)的旋转中心的参考位置和自基于基本伺服模式构造的轨道的旋转中心的实际位置之间的位置误差;和
通过使用该轨道位置信息和偏移值来利用头(12)将新的伺服模式写在盘媒体(10)上的伺服写单元(2)。
2.根据权利要求1所述的盘驱动器,其特征在于,盘驱动器(1)具有对应于盘媒体(10)的盘表面数量的多个头(12),和
在不同的盘表面上写新的伺服模式时,伺服写单元(2)从对应于在头切换操作中所涉及的切换时间的位置写新的伺服模式。
3.一种在盘驱动器中写伺服数据的方法,该盘驱动器包括在其上事先记录了基本伺服模式的盘媒体,和执行包括基本伺服模式或者新的伺服模式的数据的读/写操作的头,该方法包括:
依据基本伺服模式将头定位在盘媒体上的目标位置上(S1);
通过使用定位在目标位置上的头再现基本伺服模式(S3);
依据由在目标位置上的头再现的基本伺服模式的轨道位置信息,计算偏移值(S5),该偏移值是在自盘媒体的旋转中心的参考位置和自基于基本伺服模式构造的轨道的旋转中心的实际位置之间的位置误差;和
通过使用该轨道位置信息和偏移值来利用所述头将新的伺服模式写在盘媒体上(S7)。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述写步骤通过将轨道位置信息和偏移值相加来计算新的轨道位置信息,并且根据该新的轨道位置信息写新的伺服模式。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,盘驱动器具有对应于盘媒体的盘表面数量的多个头,
该方法进一步包括:
在将新的伺服模式写到不同的盘表面上时,从对应于在头切换操作中所涉及的切换时间的位置写新的伺服模式。
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