CN1925008A - 用于写入伺服信息的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种向用于盘驱动器的盘介质中写入伺服信息的伺服写入方法。在伺服写入方法的步骤中，在将盘介质装入盘驱动器前，在洁净室中将第一伺服信息螺旋地写至盘介质(S1)，随后，将盘介质装入盘驱动器(S2)，并将第二伺服信息同心地写至已被装入盘驱动器的盘介质中(S3)。

Description

用于写入伺服信息的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于向被装入盘驱动器中的盘介质写入伺服信息的伺服写入方法，尤其涉及一种自伺服写入方法。

背景技术

通常在以硬盘驱动器为代表的盘驱动器中，将用于磁头定位控制的伺服信息记录在作为数据记录介质的盘介质中。利用磁头读取到的伺服信息，将磁头定位至盘介质上的目标位置(目标磁道)。

磁头在定位磁头的目标位置上读或写数据。通常磁头包括读磁头单元和写磁头单元，且利用读磁头单元读取数据(包括伺服信息)，及利用写磁头单元写入数据。

盘驱动器的制造过程包括用于在盘介质上记录伺服信息的伺服写入过程(伺服磁道写入过程)。伺服写入过程主要采用两种方法在洁净室中完成：使用专用的伺服信息写入设备(伺服磁道写入器)向盘介质上写入伺服信息的写入方法，及利用盘驱动器向装入盘驱动器中的盘介质中写入伺服信息的自伺服写入方法。近来自伺服写入方法被广泛应用，其在伺服信息的精度上较优。

在自伺服写入方法中，提出这样的方法，其中在将介质装入盘驱动器前，将基础伺服信息记录在盘介质上，并在将介质装入盘驱动器后基于基础伺服信息写入新的伺服信息(参考例如日本专利申请公开2005-25826)。在将介质装入盘驱动器前，在洁净室中利用伺服磁道写入器将基础伺服信息写到盘介质上。

还提出了另一种方法，其中制备了被螺旋写入并构图的介质，并基于被构图的介质将伺服信息螺旋地写到盘介质上(参考例如日本专利申请公开11-45528)。

在盘驱动器制造过程中，伺服写入过程记录伺服信息所需的时间是导致整个制造过程效率降低的一个因素。特别是，为了提高伺服写入过程的效率，重要的是，缩短在洁净室中利用伺服磁道写入器写入伺服数据所需的时间。

在盘驱动器中，通常将伺服信息同心记录在盘介质上。与同心记录的伺服信息相比，如上所述的方法中用到的螺旋记录的伺服信息可在更短的时间内被写到盘介质的整个表面上，因为其不需要用到磁头的停留时间。

然而在市面上的盘驱动器中，当利用磁头将用户数据(计算机数据，或例如视频数据的流数据)写到盘介质中的同心数据磁道上时，需要磁头在位于目标磁道上时读取伺服信息、并被精确定位。即在其中将数据记录在盘介质上的同心数据磁道中的盘驱动器中，记录在盘介质上的伺服信息必定是同心写入的伺服信息。换言之，在使用螺旋写入的伺服信息的情况下，磁头的定位精度相对较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减少伺服写入所需的时间、并将伺服信息精确地同心记录在盘介质上的伺服写入方法。

本发明提供这样的伺服写入方法上，其中在洁净室中利用伺服磁道写入器将第一伺服信息螺旋地写到盘介质上，之后将第二伺服信息同心地写到例如盘驱动器中的盘介质上。

具体是，本发明的伺服写入方法用于其中装有磁头和盘介质的盘驱动器中，以向盘介质写入用来实现对磁头的定位控制的伺服信息。该方法包括：向盘介质的整个表面写入第一伺服信息，其包括多个以固定间隔分布在盘介质的圆周方向上的扇区，第一伺服信息限定螺旋磁道；及基于第一伺服信息向其上写有第一伺服信息的盘介质上写入第二伺服信息，第二伺服信息包括多个以固定间隔分布在盘介质的圆周方向上的扇区，第二伺服信息限定同心磁道。

附图说明

现在参考附图描述实现本发明的各种特征的总体结构。附图及相关的描述用于说明本发明的实施例，而不是限制本发明的范围。

图1是示出根据本发明实施例的盘驱动器的方框图；

图2A和2B示出了实施例中所用的第一和第二伺服信息项的特征；

图3示出了实施例的第一和第二伺服信息项中包含的每个扇区数据项；

图4A和4B分别为图2A和2B的进一步延伸；

图5是示出实施例中所用的伺服写入方法的过程的流程图；

图6是示出实施例中所用的写入第一伺服信息的过程的流程图；

图7是示出实施例中所用的写入第一伺服信息的方法的流程图；

图8A和8B示出了实施例中所用的写入第二伺服信息的方法；

图9是示出实施例中所用的写入第二伺服信息的过程的流程图；以及

图10是示出在写入第二伺服信息时执行的位置信息的校正量的曲线图。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明的实施例进行描述。

【盘驱动器的配置】

图1是示出根据本发明实施例的盘驱动器的方框图。

实施例中的盘驱动器10是使用盘介质11作为磁性记录介质的硬盘驱动器。在将盘介质11装入盘驱动器10前，利用伺服磁道写入器将第一伺服信息螺旋地写入盘介质11。将具有第一伺服信息的盘介质11装入盘驱动器10、并固定在主轴电动机(SPM)13上以使其高速旋转。

盘驱动器10包括磁头12，其包括用于从盘介质11上读取数据(伺服信息和用户数据)的读磁头单元，及用于向介质11写入数据的写磁头单元。以下读和写磁头单元可简单称为磁头12。将磁头12安装在由音圈电动机(VCM)15驱动的致动器14上。

VCM15通过VCM驱动器21提供的驱动电流供电。致动器14是由在下面描述的微处理器(CPU)19控制的磁头移动机构，用于将磁头12定位在盘介质11的目标位置(目标磁道)上。

除了上述的磁头/磁盘组件以外，盘驱动器10还包括前置放大器电路16，信号处理单元17，盘控制器(HDC)18，CPU19和存储器20。

前置放大器电路16包括用来放大从被装入磁头12中的读磁头输出的读数据信号的读放大器，及用来向磁头12的写磁头提供写数据信号的写放大器。即写放大器将从信号处理单元17输出的写数据信号转换为写电流信号并将其提供给写磁头。

信号处理单元17是用于执行各种信号处理的电路，其也称为读/写通道。

HDC18在驱动器10和主系统22(如个人计算机或数字设备)间起界面的作用。更具体地，HDC18控制磁盘11和主系统22间读/写数据的传输。

CPU19是驱动器10中的主控制器，其控制根据本实施例的自伺服写操作、及在制造盘驱动10后执行的用户数据读/写操作。存储器20包括RAM，ROM和快擦写存储器(EEPROM)等用作非易失性存储器，其储存CPU19执行各种控制所需的各种数据和程序。

(伺服写入过程)

下面主要参考图5、6和9的流程图，描述向盘介质11中写入伺服信息的伺服写入方法的过程。

首先参考图5的流程图描述伺服写入操作的整个过程。

在将盘介质11装入盘驱动器10前，将介质11送入洁净室。在洁净室中，利用伺服磁道写入器将第一伺服信息(螺旋写入的伺服信息)写入到盘介质11的基本整个表面(步骤S1)。之后，在盘驱动器10的组装过程中将具有第一伺服信息的盘介质11附接在盘驱动器10的主轴电动机13上(步骤S2)。

在盘驱动器10的组装过程中，除了盘介质11外，首先组装例如磁头12和CPU19的电路。之后，将第二伺服信息(同心写入的伺服信息)写到盘介质11上(步骤S3)。更具体地是，盘驱动器10的CPU19激活存储器20中储存的伺服写入执行程序，从而执行向盘介质11中写入第二伺服信息的处理。

在向盘介质11写入第一伺服信息时，磁传输系统的专用伺服信息写入装置可用来代替伺服磁道写入器。另外，在将介质11装入盘驱动器10后，可以在洁净室内利用钉型(pushpin-type)伺服磁道写入器将第一伺服信息写到盘介质11上。钉型伺服磁道写入器操作盘驱动器10中的磁头12以向盘介质11中写入第一伺服信息。

接下来参考图6和图9的流程图，及图2至4，图7和图8，描述对每个第一和第二伺服信息项的写入过程。

首先参考图2A和2B描述第一和第二伺服信息项的特征。

如图2A所示，将第一伺服信息写到磁盘表面以在其上限定所谓的螺旋磁道。作为对比，在图2B中将第二伺服信息写到磁盘表面以在其上限定同心磁道。

第一和第二伺服信息项都是扇区伺服信息项，其每个都具有如图3所示的伺服图形，其中将伺服数据写到以固定间隔设置在盘介质11的圆周方向中的每个扇区(伺服扇区)上。

具体为，第一伺服信息包括记录在螺旋磁道110所包含的多个伺服扇区100上的伺服数据，如图2A所示。类似，第二伺服信息包括记录在每个同心磁道210中所包含的多个伺服扇区200上的伺服数据，如图2B所示。

如图3所示，记录在每个伺服扇区100、200上的伺服数据是例如幅度检测型伺服图形数据，其包括前导(PAD)部分30、伺服标记(SM)部分31、扇区部分32、地址部分33和伺服脉冲图形部分34。图3中附图标记TC代表磁道中心。附图标记W表示磁道宽度的一半，其对应于在写入第一伺服信息时盘介质11旋转一圈(360度)头12前进的量。

前导部分30包括称为间隙的同步信号区域和伺服AGC。伺服标记部分31是用来区分伺服扇区的信号区域。扇区部分32为记录区域，其存储用来区分盘介质11上的伺服扇区的位置的扇区代码。地址部分33为记录区域，其存储指示伺服扇区的磁道(柱面)的磁道代码(柱面代码)。伺服脉冲图形部分34存储用于检测磁道中磁头12位置的脉冲信号A至D。

在实施例中，例如伺服标记部分31存储用于区分第一和第二伺服信息项的信息。当磁头12从盘介质11上读取伺服信息时，CPU19从读取的伺服信息中包含的伺服标记部分31中确定读取的伺服信息是否是第一或第二伺服信息。

图4A和图4B分别是图2A和2B的延伸。

在第一伺服信息中，如果相邻的一对伺服扇区100的磁道中心TC相连，则可得到螺旋磁道，如图4A所示。作为对比，在第二伺服信息中，如果相邻的一对伺服扇区200的磁道中心TC相连，则可得到同心磁道，如图4B所示。

(第一伺服信息的写入过程)

下面参见图6和图7描述第一伺服信息的写入过程。

如上所述，在实施例中，在洁净室中利用伺服磁道写入器将第一伺服信息写到盘介质11的整个表面。此时伺服磁道写入器将写磁头移至盘介质11的外围，并在将磁头径向向内移动时写入第一伺服信息100(步骤S11和S12)。

如果伺服磁道写入器在将介质11装入盘驱动器10之前将第一伺服信息写到盘介质中，则其使用专用的写磁头。作为对比，如果伺服磁道写入器在洁净室中向装入盘驱动器10的盘介质11中写入第一伺服信息，则其如图7所示操纵盘驱动器10的磁头12。

在任意情况下，在控制磁头以在单位时间内将其上装有磁头的旋转致动器移动θ角度时，伺服磁道写入器将第一伺服信息写到盘介质11的整个表面，以在其上限定螺旋磁道110。图7示出了伺服磁道写入器在控制磁头12的移动以使其上装有磁头的旋转致动器单位时间移动θ角度时，利用盘驱动器10写入第一伺服信息的情况。这种磁头移动控制使旋转致动器14的角速度在写入时保持恒定，由此可以以很高的写入精度写入第一伺服信息。

伺服磁道写入器写入第一伺服信息直至盘介质11最里面的表面部分，而无需停止写磁头(如磁头12)的移动(步骤S13)。在结束写操作后(在步骤S13中为“是”)，伺服磁道写入器停止写磁头的移动(步骤S14)。

如上所述，在实施例中，当在洁净室中将第一伺服信息写到盘介质11上时，执行伺服信息写操作以限定螺旋磁道110。相比于常规用来限定同心磁道的伺服信息写操作，这种写方法可以显著地减小写入所需要的时间。

更具体地，在用来限定同心磁道的伺服信息写操作中，有必要将磁头停止在盘介质11上预定的半径位置上。即磁头的移动(寻道操作)、磁头移动的停止及磁头的写操作被重复以限定磁道。用于停止磁头移动的操作是增加写伺服信息所需时间的一个因素。

作为对比，在实施例中使用的用来限定螺旋磁道110的第一伺服信息写入方法中，在写入时保持磁头移动以限定螺旋即连续的磁道，如图2A所示。由此，伺服信息写入时间可减少一部分时间，即在写入过程中磁头停止的时间。

(第二伺服信息的写入过程)

接下来参考图8和图9描述第二伺服信息的写入过程。

如上所述，在实施例的伺服写入方法中，盘驱动器10在洁净室中将第二伺服信息写到其上已记录有第一伺服信息100的盘介质11上。下面描述对盘驱动器10的CPU19的写控制操作。写入第二伺服信息所需的伺服数据(参见图3)通常由与盘驱动器10的HDC18相连的主系统(计算机)22提供。

首先，CPU19移动磁头12至例如盘介质11最里面的部分，以利用磁头12的读磁头单元读取第一伺服信息100(步骤S21)。基于读取的第一伺服信息100，CPU19执行位置计算以计算磁头12的位置。更具体地，第一伺服信息所包含的磁道地址和伺服脉冲图形(A至D)被信号处理电路17再现，并随后提供给CPU19。CPU19从磁道地址中检测磁道位置，并从伺服脉冲图形(A至D)检测磁道范围中的磁头位置。

如上所述，第一伺服信息100对应螺旋磁道110。换言之，CPU19向盘介质11中写入对应于同心磁道210的第二伺服信息200。最终CPU19根据预设的假想同心磁道(200)执行位置校正计算以校正从第一伺服信息100获得的位置信息(步骤S22)。CPU19参照预设的计算公式或存储器20中预存的位置校正表信息执行位置校正计算。

图10示出了对应于每个伺服扇区的用于位置校正计算的校正量(步骤S22)。将第一伺服信息写入，以使磁道中心位置TC在每次盘介质11旋转360度偏移磁道宽度的一半(对应于图3的W)。

因此假定盘驱动器10对N个伺服扇区写入，则如下设置便可足够：当伺服扇区数为0时，将校正量设为0，当伺服扇区数为N-1时，将校正量设为W(N-1)/N。校正量可参考对应图10的校正表信息或利用表示图10特征的校正表达式确定。

特别是，校正量x可通过公式x＝W×k/N获得(k代表伺服扇区数目)。在任何方法中，校正量可通过读取伺服图形中包含的扇区信息32确定。位置校正计算实际上是从步骤21得到的位置信息中减去校正量的操作。

CPU19在将磁头12从盘介质11最里面的部分移至最外面的部分时重复上述的写操作(步骤S26)。每当磁头12达到盘介质11上预设的半径位置时，CPU19在停止磁头12的同时写入第二伺服信息。从而第二伺服信息被写入以限定盘介质11的整个表面上的同心磁道210，如图2B所示。

图8A和8B示出了当写入第二伺服信息200时采用的写磁头的定位磁道。

当将伺服信息以与第一伺服信息相同的磁道间距(宽度)写入时，使写磁头采用图8A所示的磁道PC，从而写入第二伺服信息200以限定单个间距的同心磁道。

另一方面，当将伺服信息以不同的磁道间距写入时，使写磁头采用图8B所示的磁道PC，从而写入第二伺服信息200以限定不同间距的同心磁道。即当对应于例如10个磁道的数据磁道(除了伺服扇区以外的磁道范围)在盘介质11上被已经写入的第一伺服信息限定时，CPU19可以通过写入限定具有调整的磁道间距的同心磁道的第二伺服信息200，来限定例如20个数据磁道。在这种情况下，因为通过以如图7所示的恒定的角速度移动致动器而写入第一伺服信息100，因此在盘介质11上的半径方向以规则间隔将其写入。

因为定位磁道PC的第一电路总是覆盖第一伺服信息的磁道中心TC和脱离磁道中心TC的磁道部分，因此，无论是否以单个磁道间距或不同磁道间距写入第二伺服信息，当写入第二伺服信息时都可得到同样特征的第一伺服信息。另外由于该原因，当以不同磁道间距写入第二伺服信息时，优选使第一伺服信息限定螺旋磁道。

如上所述，在实施例的伺服写入方法中，在洁净室中将第一伺服信息写到盘介质11上以限定螺旋磁道110，从而可显著减小写入所需的时间。

此外，在盘驱动器10中，可通过基于第一伺服信息100定位磁头12将用于限定同心磁道210的第二伺服信息200可靠地写到盘介质11上。

因此，在售出的盘驱动器10中，当将用户数据写到盘介质11上的同心数据磁道上时，磁头定位控制可基于限定同心磁道的第二伺服信息200执行。即当写入用户数据时，位于目标磁道上的磁头12读取第二伺服信息200以执行定位控制。从而可实现高精度的磁头定位。作为对比，如果使用限定螺旋磁道的第一伺服信息100来在同心数据磁道上执行磁头定位控制，则将在磁头不处于目标磁道时执行磁头定位控制。

可提供擦除进程以在写入第二伺服信息200后从盘介质11中擦除第一伺服信息100。作为选择，因为CPU19在读取或写入用户数据时基于第二伺服信息执行磁头定位控制，因此，利用将第一和第二伺服信息项彼此区分的信息，可将第一和第二伺服信息保持记录在盘介质11上。在这种情况下，当写入用户数据时，可通过覆盖擦除第一伺服信息的一部分。

总之，在实施例中，在例如洁净室中将限定螺旋磁道的第一伺服信息写至盘介质，从而可相对减少写入伺服数据所需的时间。另外，因为将限定同心数据磁道的第二伺服信息写入将被装至盘驱动器的盘介质中，从而可实现高精度的磁头定位控制。

虽然描述了本发明的特定实施例，这些实施例仅用作示例作用，而不对发明的范围作任何限定。实际上这里所描述新颖方法和系统可以各种其他形式进行实施；另外，在不脱离本发明的精神下，可以对这里所述的方法和系统的形式进行各种省略，替换和改变。所附权利要求书及其等同物旨在覆盖所有落在本发明的范围和精神内的形式或修改。

Claims (12)

1.一种用于其中装有磁头和盘介质的盘驱动器中的方法，用来向所述盘介质写入用于实现对磁头的定位控制的伺服信息，所述方法的特征在于包括：

向所述盘介质的整个表面写入第一伺服信息，所述第一伺服信息包括多个被以规则间隔设置在所述盘介质的圆周方向的扇区，所述第一伺服信息限定螺旋磁道；以及

基于所述第一伺服信息，将第二伺服信息写入其上被写有第一伺服信息的所述盘介质上，所述第二伺服信息包括多个被以规则间隔设置在所述盘介质的圆周方向上的扇区，所述第二伺服信息限定同心磁道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在写入所述第一伺服信息的过程中，在将所述盘介质装入所述盘驱动器前，利用专用的伺服信息写入单元将所述第一伺服信息写到所述盘介质上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在写入所述第二伺服信息的过程中，在将其上被写入第一伺服信息的所述盘介质装入所述盘驱动器后，利用被装入所述盘驱动器的磁头将所述第二伺服信息写到所述盘介质上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，写入所述第二伺服信息包括：

利用所述磁头从所述盘介质中读取所述第一伺服信息；

基于与所述同心磁道对应的假想同心磁道，执行位置校正计算，以校正从由磁头读取的第一伺服信息中计算得到的磁头位置信息；

基于通过所述位置校正计算所校正的磁头位置信息执行磁头定位控制；以及

向通过磁头定位控制确定的位置写入所述第二伺服信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在执行所述位置校正计算的过程中，利用预设的计算公式或预定的表格信息，基于所述假想的同心磁道执行位置校正计算。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在写入第二伺服信息的过程中，将所述第二伺服信息写到所述盘介质上的由指定磁道间距限定的同心磁道上。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一或第二伺服信息包括识别信息。

8.一种盘驱动器，其特征在于包括：

磁头；

盘介质，其上被记录有第一伺服信息，所述第一伺服信息被用于磁头定位控制、且包括多个被以规则间隔设置在所述盘介质圆周方向上的扇区，所述第一伺服信息限定螺旋磁道；

主轴电动机，其旋转所述盘介质；

致动器，其移动所述磁头；

磁头定位控制单元，其控制所述致动器以基于由磁头读取的第一伺服信息执行磁头定位控制；以及

伺服写入单元，其在通过磁头定位控制单元移动磁头时向所述盘介质写入第二伺服信息以限定同心磁道，所述第二伺服信息包括多个被以规则间隔设置在圆周方向的扇区。

9.根据权利要求8所述的盘驱动器，其特征在于，所述磁头定位控制单元基于与所述同心磁道对应的假想同心磁道，执行位置校正计算以校正从磁头读取的第一伺服信息计算得到的磁头位置信息，并基于通过所述位置校正计算校正的磁头位置信息执行磁头定位控制。

10.根据权利要求8所述的盘驱动器，其特征在于，所述磁头定位控制单元和伺服写入单元由微处理器形成。

11.根据权利要求9所述的盘驱动器，其特征在于，所述磁头定位控制单元由这样的微处理器形成，所述微处理器执行位置校正计算、并基于通过所述位置校正计算校正的磁头位置信息执行磁头定位控制。

12.根据权利要求8所述的盘驱动器，其特征在于：

所述磁头定位控制单元和伺服写入单元由微处理器形成；

所述第一或第二伺服信息包括识别信息；以及

所述微处理器识别由磁头从记录有第一伺服信息和第二伺服信息的盘介质上读取的第二伺服信息，并当将用户数据写至盘介质或从盘介质中读出时，基于通过所述磁头读取的第二伺服信息执行磁头定位控制。

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