JP2000322850A - 熱ドリフトを補正する閉ループ位置付けシステムを持った磁器ヘッド/ディスクテスター - Google Patents
熱ドリフトを補正する閉ループ位置付けシステムを持った磁器ヘッド/ディスクテスターInfo
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Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Abstract
において発生する熱ドリフトを補正する閉ループ位置付
けシステムを持ったヘッド/ディスクテスターを与え
る。 【解決手段】 磁気ヘッドの大まかな位置付けを行うス
テップモーターと、細かな位置付けのために使用される
ピエゾアクチュエーター37を含む。直線エンコーダー
40及び42は、ピエゾアクチュエーターを制御する閉
ループ位置付けシステムへフィードバック情報を供給す
る。サーボバーストは、同じ閉ループ位置付けシステム
のための付加的なフィードバックの情報源として使用さ
れる。指示された命令位置への磁気ヘッドの移動の間、
サーボバーストフィードバックはオフにされ、直線エン
コーダーからのフィードバックがPIDループによって
使用される。命令位置に到達したとき、サーボバースト
ループがオンにされ、バースト信号の比が一定に保持さ
れるように、PIDループの命令位置を変化させる。
Description
クテスター、特に、閉ループの位置付けシステムを持っ
た上述のタイプ及び、そのようなテスターの磁気ヘッド
の位置の熱ドリフト(thermal drift)を排除する方法
に関する。
1つまたは複数の電磁変換機及び、対応する数の磁気媒
体ディスクを含む。この分野で「ヘッド」として知られ
ている変換機は、例えば、コンピューターと磁気ディス
クのデータの記憶場所等の、データ源の間の電子情報の
転送のために適応している。情報は、高密度記憶、デー
タの記憶場所への高速アクセス、高信頼性、データの保
全性、及びデバイスの小型化を可能にする、よく知られ
ている規定(または慣例)及び形式に従って伝達され、
データのライト及びリードは、ディスク上のリード/ラ
イトヘッドの位置により遂行される。
された多数の同心円トラックの中心線に沿って拡張する
幅Tの領域である「トラック」に記憶され、「トラッ
ク」から読まれる。(ディスクには、)データの記憶の
ために使用されない、トラック間の領域も存在する。い
くつかの従来技術のディスクでは、リード/ライトヘッ
ドをトラックの中心線(track center line)上または
その近辺に保持するために、比較的高周波の「サーボバ
ースト」信号がトラック間に書き込まれ、それにより、
最適なリード及びライトが成し遂げられる。
ライブ」として知られるディスクベースの記憶システム
の製造において、磁気ヘッドは通常、特別な磁気ヘッド
/ディスクテスター上で、それらのパラメータ及び実行
特性に関してテストされる。
(米国特許番号5,382,887)の上からの図が図1に示さ
れている。この図の中で、テスターは、往復台(carria
ge)に固定された水平面のX−Y座標系と関連して示さ
れている往復台(carriage)10を持つ。往復台10
は、基盤23に取り付けられ、X軸に沿って拡張してい
る水平面の底部のレール16及び18に沿ってスライド
可能である。往復台10は、それに固定され、内部のリ
ング13を支えている外部のリング15を備える。内部
のリング13は、(リング15を基準に)中心に位置す
るX及びY軸の交点から拡張している垂直(Z)軸の周
りで回転できる。リング13は、テストされる磁気ヘッ
ド14を持った磁気ヘッド支持12を保持する(また
は、移動させる)。
心に位置する。磁気ディスク支持(図示せず)は、基盤
23から垂直に拡張し、磁気ディスク11が垂直な回転
軸の周りを回転できるように、水平面への磁気ディスク
11の保持を与える。往復台10がレール16及び18
に沿ってX軸方向にスライドするとき、磁気ヘッド14
は矢印Aで示される方向に磁気ディスク11を横切って
移動する。ステップモーター(図示せず)は、内部リン
グ13を外部リング15及び往復台10を基準に(Z軸
の周りに)選択的に回転させる。基盤23に固定された
ステップモーター19は、X軸方向にレール21B及び
21Cに沿ってスライド可能な中間ブロック21Aに結
合した親ネジ21を回転させる。中間ブロック21A
は、ピエゾアクチュエーター(piezo actuator)17に
よって往復台に結合している。この構成により、往復台
10(及び、それにより、ヘッド14)のX軸に沿って
の位置は、モーター19、親ネジ21及び、ブロック2
1Aにより大まかな方法で制御される。軸付近の、ブロ
ック21Aに対する往復台10の相対位置はピエゾアク
チュエーター17により細かな方法で制御される。
10の両側に、往復台の移動に対し平行で、往復台10
の中心線を基準に対称に配置される。各エンコーダー
は、静止部分、すなわち、基盤23に付けられた、部分
20a及び22aと、可動部分、すなわち、外部リング
15に付けられた、部分20b及び22bとの2つの部
分から成る。1つの形式として、ヘッド14の現在の位
置は、エンコーダー20及び22の読み取り値の相加平
均(arithmetic mean)により得られる。
異は、ピエゾアクチュエーター17に適用されるフィー
ドバック制御信号を供給する制御器−増幅器25により
決められる。その信号への応答で、ピエゾアクチュエー
ター17は、それのX方向の寸法(長さ)を調整する。
結果として、往復台10は、ヘッド14を望まれる位置
に位置するために動く。
ディスクテスターの全ての部分、特に、往復台10、磁
気ヘッド支持12、及び磁気ヘッド14は熱膨張または
熱収縮により、それらの寸法を変化させてしまう。多様
な部分の熱膨張係数の違いのため、これらの寸法の変化
は、ヘッド/ディスクテスターの異なった部分に対して
同じではない。さらに、熱伝達性及び保温特性の違いに
より、異なった部分に対する温度変化の速度も同じでは
ない。結果として、温度変化中の状態では、エンコーダ
ー20及び22の相加平均の読み取り値はヘッド14の
真の位置を反映しない。
ィスクテスターの異なった部品は、それらのテスターの
熱源(例えば、モーター)への近さに依存して、異なっ
た加熱をされる。さらに、温度が変化したとき、磁気デ
ィスク11の大きさもまた変化する。結果として、磁気
ディスク11に対する磁気ヘッド14の位置は、温度変
化のある場合は予測不可能である。
状態においても、テスターの磁気ディスクに対して正確
な磁気ヘッドの位置付けを成し遂げるヘッド/ディスク
テスターを供給することが本発明の目的である。本発明
のもう1つの目的は、そのようなヘッド/ディスクテス
ターで磁気ヘッドの位置の熱ドリフトを排除する位置付
けの方法を与えることである。もう1つの目的は、それ
がどの程度続くかに関わりなく、いかなるテスト中に
も、例えば、0.0025μmのオーダーで、位置付け
の繰り返し(または、再現性)を確実にするヘッド/デ
ィスクテスターを供給することである。
/ディスクテスターは、2つのフィードバック源(また
は、フィードバック情報源)を使用する、熱ドリフトが
補正される閉ループの位置付けシステムを備える。第1
の情報源、直線エンコーダー、は熱ドリフトが無い状態
での、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置を反映す
る。第1情報源の動作範囲は比較的広く、磁気ディスク
全体をカバーし、この情報源は、磁気ヘッドを1つの記
憶場所から他の場所へ移動させるために使用される。第
2の情報源、テストしているディスクのサーボ信号、は
全ての温度状態において、磁気ディスクに対する磁気ヘ
ッドの位置を反映する。第2情報源の動作範囲は比較的
狭く、磁気ディスクのトラック近辺をカバーし、この情
報源は磁気ヘッドを指示(または、命令)された位置に
保持するために使用される。
び他の目的、多様な特徴は、以下の説明より、それが付
随する図面と共に読まれたときに、さらに理解されるだ
ろう。
システムを持った、本発明の模範的なヘッド/ディスク
テスターが図式的に図2に示されている。多くの点で従
来技術の図1のヘッド/ディスクテスターと同様なよう
に、図2のヘッド/ディスクテスターは、水平な(X
軸)レール36及び38に沿って、矢印Aの方向にガイ
ドされる往復台30を支える基盤43を持つ。往復台3
0は、内部のリング33を支え、往復台30の水平面の
座標系のX及びY軸の交点の周りに中心を持つ外部のリ
ング35を支える。内部リング33は、テストされる磁
気ヘッド34を持った磁気ヘッド支持32を保持する
(または、移動させる)。往復台30は、ステップモー
ター39により、(水平面のレール41B及び41C上
をX方向にスライド可能な)中間ブロック41Aに結合
した親ネジ41を介して、矢印で示される方向に直線上
に駆動される。往復台30は次に、ピエゾアクチュエー
ター37によって、ブロック21Aに対してX方向に駆
動される。もう1つのステップモーター(図示せず)
は、外部リング35及び往復台30に対して(Z軸のま
わりに)、内部リング33、磁気ヘッド支持32、及び
磁気ヘッド34を回転させるために使用される。
0の両側に配置される。各エンコーダーは、静止部分、
すなわち、基盤43に付けられた、部分40a及び42
aと、可動部分、すなわち、外部リング35に付けられ
た、部分40b及び42bとの2つの部分から成る。ヘ
ッド34の現在の位置(及び、それのリード/ライトギ
ャップ(read/write gap))は、エンコーダー40及び
42の読み取り値の相加平均(arithmetic mean)によ
り得られる。
のは、磁気ディスク31を垂直軸の周りで回転させられ
るスピンドル(spindle)44である。スピンドル44
の光学エンコーダー(図示せず)は、磁気ディスク31
の角度の配置に対応した一連のセクターパルス(sector
pulse)を発生する。
クテスターは、Guzik Technical Enterprises(San Jos
e, Calif.)により製造されているModel 2550 Read-Wri
te Analyzerと関連して使用されているModel S1701 Spi
nstandと同等である。
な特徴は、テスターが、熱ドリフトのあるなかで、磁気
ディスク31に対する磁気ヘッド34の正確な位置付け
を確実にする位置付けシステムを装備することである。
位置制御器49を含む。サーボ分析器の入力の1つは磁
気ヘッド34のリード信号出力に接続される。スピンド
ルエンコーダー(spindle encoder)は、サーボ分析器
のもう1つの入力に一連のセクターパルス(sector pul
se)を入力する。サーボ分析器45の1つの出力は磁気
ヘッド34の書き込み素子(write element)に接続さ
れる。
ーダー40及び42の出力に接続され、位置制御器49
の他のもう2つの入力はサーボ分析器45のサーボバー
スト振幅(servo burst amplitude)出力に接続され
る。一連のセクターパルスは、位置制御器49のもう1
つの入力に入力される。位置制御器49の出力はピエゾ
アクチュエーター37に電気的に接続される。
バースト」と呼ばれている)磁気ディスク上のデータト
ラックの中心を基準に異なった空間的な(放射方向の)
オフセットで書き込まれた特別な信号の組を使用する。
あるいは、ディスクに予め書き込まれたサーボバースト
を持ったディスクに応用されてもよく、そのような形式
では、サーボバーストの書き込み操作は必要とされな
い。
はまた、円周方向にデータトラックから分離される。結
果として、ディスクが放射方向に拡張している基準軸を
過ぎて回転するとき、サーボバーストとデータトラック
との空間的な位置は(ディスクの回転に対応する)時間
の関数として表される。この方法で見られるサーボバー
ストとデータトラックの例は図3に示されている。
クに対し、時間と、トラックに沿った物理的な位置との
関数として書き込まれているサーボ及びデータ信号の軌
跡を示す。データトラックの位置は、トラックの中心線
TCL(track center line)の付近に中心がある。磁
気ヘッドの書き込み部分によってディスクに書き込まれ
た信号は、TCLに対し横方向に幅Tを持つ。図3に示
されているように、A及びBで示される2つのサーボバ
ーストは、最初に、連続して(または、逐次的に)ディ
スクに書き込まれ、そこにおいて、バーストAはTCL
の一方の片側にT/4の距離だけ(放射方向に)オフセ
ットを持ち、バーストBはTCLのもう一方の片側にT
/4の距離だけ(放射方向に)オフセットを持つ。バー
ストA及びBに続いて(すなわち、サーボ信号から円周
方向にオフセットを持って)、データが、TCL(また
は、TCLの付近)に中心のあるデータトラックに書き
込まれる(あるいは、書き込むことができる)。図3の
中間部及び下部は、それぞれ、ライトサーボゲート信号
及びリードサーボゲート信号を図示しており、それら
は、バースト信号A及びBのそれぞれのライト及びリー
ドに対応する時間で第1状態を持ち、その他の時間に第
2状態を持つ2進信号である。リードゲート信号のパル
スは、最適な特性のために、ライトゲート信号のパルス
内の中央に位置するように示されている。
クに沿って書き込まれた情報を表す信号を生成するため
に使用される。磁気ヘッドの読み込み部分がTCLの周
りに対称に位置したとき、それの出力信号はデータトラ
ック上の情報のために最適化される。振幅がTCLに沿
って読み込まれたときに比べ、ヘッドの読み込み部分は
ヘッドのすぐ下にある記憶された信号に対応する振幅を
持った出力信号を生成するので、磁気ヘッドの読み込み
部分がTCLに対し、図3の矢印Xの方向に、横方向に
ずれて位置した場合(正のオフセット)、サーボバース
トAにより検出される振幅は増大し、サーボバーストB
による振幅は減少する。磁気ヘッドの読み込み部分が矢
印Xの反対方向に位置した場合(負のオフセット)、振
幅がTCLに沿って読み込まれたときに比べ、サーボバ
ーストAによる振幅は減少し、サーボバーストBによる
振幅は増大する。特定のオフセットに対し、サーボバー
ストBからの読み出し信号の振幅に対するサーボバース
トAからの読み出し信号の振幅の比は一定である(また
は、定数となる)。
えば、リード/ライトヘッドをトラックの中心に移動さ
せそれをそこに保持する市販のハードディスク等で、ヘ
ッドをデータトラックに対し位置付けするための補助と
してシステムで使用されている。しかしながら、ヘッド
をトラックの中心に位置付けすることだけを必要とする
市販のハードディスクとは異なり、ヘッド/ディスクテ
スターは、異なったオフセットでの測定を実行するため
に、磁気ヘッドをトラックの中心からそれぞれのオフセ
ットへ繰り返し移動させることを必要とする。ヘッドの
高い精度のオフセットへの位置付けの、繰り返しでの、
確立はヘッドのテスティングのためのシステムにおいて
極めて重要である。ヘッドのパラメータ及びサーボバー
ストの振幅はそのヘッドによって異なるため、これらの
オフセットへの位置付けはサーボ情報だけを使用して決
定することができない。
確で繰り返し可能な(または、再現可能な)オフセット
を与えるために、本発明はヘッドの位置付け操作のため
に2つのフィードバック源(情報源)を使用する。1つ
の情報源は、基盤43に対する往復台30の位置を検出
する1組の直線エンコーダーであり、2つめの情報源
は、トラックの中心線に対するヘッドの実際の位置を表
す磁気ヘッドから読み込まれるサーボバースト情報であ
る。第1の情報源、直線エンコーダー、は、例えば、1
つのトラックからもう1つのトラックへ等の、ディスク
上で磁気ヘッドを1つの位置からもう1つの位置へ移動
させるために使用される。第2の情報源、サーボバース
ト情報、は磁気ヘッドをトラックの中心線に対して、特
定の放射方向のオフセット(を持った位置)に保持する
ために使用される。
バーストA及びBは高周波信号である。テストを開始す
る前に、図3の上部に図示されているように、これらの
サーボバーストは各セクターの頭の部分の、データトラ
ックのすぐ前に書き込まれる。その図に示されているよ
うに、サーボバーストAはヘッドの書き込み幅(write-
width)の1/4に等しくオフセットを持って書き込ま
れる。サーボバーストBはヘッドの書き込み幅の−1/
4に等しくオフセットを持って書き込まれる。他のオフ
セットも他の実施例にて使用されてもよい。
の情報を処理するサーボ分析器45をブロック図の形式
で示している。この図に図示されているように、サーボ
分析器45は、スピンドル44のエンコーダーからの入
力信号を受信するシーケンサ(順序決定装置)65を含
む。シーケンサ65はライト増幅器66を通して、磁気
ヘッド34の書き込み素子に接続される。磁気ヘッド3
4の読み込み素子はリード増幅器61へ接続され、それ
は直列で、検出器62、AD変換機(ADC)63、平
均器64、及び、最後に位置制御器49に接続される。
平均器64は、シーケンサ65からの信号でゲート制御
される。
作はサーボ分析器45により実行される。スピンドル4
4は、スピンドルがディスク31を回転させるとき、均
等な時間間隔で一連の(または、逐次的な)セクターパ
ルスを発生する。これらのパルスはシーケンサ65に入
力され、それは2つの制御信号「ライトサーボゲート」
及び「リードサーボゲート」を生成する。ライトサーボ
ゲートは、図3の上部に示されているサーボバーストを
書き込むためにヘッド34の書き込み素子を駆動するラ
イト増幅器66を有効(enable)にするために使用され
る。
発生し、それはサーボ分析器45のリード増幅器61に
より増幅される。検出器62は、サーボバーストの比較
的高周波に中心を持つ高品質バンドパスフィルターを使
用して、増幅されたリード信号をフィルタリングし、リ
ード信号の包絡線(envelope)を表す信号を生成する。
この包絡線信号はサンプリングAD変換機(ADC)6
3によりサンプリング及びデジタル化される。ADC
(63)からのデジタル値は、サーボバーストの振幅の
統計的推定を与えるために平均器64で平均化(また
は、相加平均)される。平均器64は、シーケンサ65
のリードサーボゲート出力の手段でサーボバーストと同
期化される。図3の下部に示されているように、リード
サーボゲートは、サーボバーストが有効なときだけハイ
(high)になる。リードサーボゲートの第1のパルス
中、平均器64はサーボバーストAの包絡線のサンプリ
ングされた値を平均化する。第2のパルス中、平均器6
4はサーボバーストBの包絡線の値を平均化する。リー
ドサーボゲートの2つのハイ(high)状態の発生に続い
て、平均器64はサーボバーストA及びBの検出された
振幅の、それぞれの平均化された値を表す信号をサーボ
分析器45の出力に供給する。これらの出力信号は、例
えば図5に示されるタイプの、ヘッド34のための位置
制御器49に入力される。
中心線を基準にして異なった(放射方向の)オフセット
に移動することを必要とする。(図5に示されている)
位置制御器49はこれらの位置付け動作を実行するため
に使用される。制御器49は、制御器71、3つの加算
器72、73、及び80、比例積分微分(PID(prop
ortional-integral-derivative))閉ループ制御ユニッ
ト74、増幅器75、位置平均器78、除算器79、メ
モリー82、スケーラー(scaler)77、及び2つのス
イッチ76及び81を含む。図5に示されているよう
に、任意の指示されたオフセット(命令位置)への移動
中、制御器71はスイッチ76及び81を位置2へ動か
す。スイッチ76及び81がこの位置にあるとき、加算
器72の入力の1つはゼロになり、それにより、「命令
位置」と「補正された命令位置」は等しくなる。これ
は、サーボバーストのフィードバックが無効になってい
ることを意味する。直線エンコーダー40及び42から
のフィードバック信号S1及びS2は、ヘッド34を命令
位置に移動させるために使用される。直線エンコーダー
の現在の位置を反映するフィードバック信号S1及びS2
の値は位置平均器78で平均化される。結果である(S
1+S2)/2は加算器73で命令位置から減算される。
現在位置と命令位置との間の差異(位置付けエラー)
は、増幅器75を介してピエゾアクチュエーター37へ
伝わる制御信号を修正するために、PID(比例積分微
分)ユニット74で処理される。PID制御の結果とし
て、位置付けエラーはかなり小さくなる。通常のオフセ
ット操作に対して、移動は10ミリ秒以内に終了する。
そのような短い時間での熱ドリフトは無視することがで
きる。
器71は、全てのセクターに対し、(除算器79で計算
された)サーボバーストAとサーボバーストBの振幅の
比をメモリー82の配列に保存(セーブ)する。この
(メモリーの)配列は指示された命令位置のために使用
される(または、命令位置のために割り当てられてい
る)。全てのバーストの比が保存されたとき、制御器7
1はスイッチ76及び81を位置1に動かし、それによ
りサーボバーストのフィードバックを有効にする。引き
続いてのサーボ制御動作は次のようになる。
れた命令位置及びこのセクターに対応するメモリーのア
ドレスを出力する。加算器80は、(除算器79により
計算された)現在のサーボバーストAとBの振幅の比を
メモリー82に保存された比から減算する。結果(「サ
ーボエラー」)はスケーラー77でサーボ制御係数(se
rvo control factor)により乗算される。サーボ制御係
数はヘッド34及び磁気ディスク31の特性に依存す
る。それは、特定の型のヘッド及び磁気ディスクに対し
ては、簡単な較正手順を介して決定される。較正は、ヘ
ッド及び磁気ディスクが変化する度に繰り返される必要
はない。スケーラー77の出力信号(「サーボシフ
ト」)は加算器72への入力となり、それは次に、命令
位置からサーボシフトを減算する。加算器72の入力は
ゼロではないので、「補正さえた命令位置」は実際の
(または、元の)命令位置とは異なり、そして、その差
異は、ヘッドをトラックの中心からの指示されたオフセ
ットへ移動する(または、戻す)ために必要な補正に等
しい。PID制御ユニットは、ヘッド34をトラックの
中心からの指示されたオフセットへ移動する(または、
戻す)ために増幅器75を介してピエゾアクチュエータ
ー37に適用される制御信号を修正する。結果として、
サーボバーストA及びBの比は一定に保持される。
なっている間、直線エンコーダー40及び42からのフ
ィードバックが無効になっていないことに注意すること
は重要である。さらに、サーボバーストからのフィード
バックがバーストの振幅が読み込まれた後、各セクター
で一度だけ適用されるのに対し、直線エンコーダー40
及び42からのフィードバックは連続的に適用される。
フセットの1つへ移動することを要求された場合、次の
構成(または、手順)が使用される。
制御器71はサーボバーストのフィードバックを無効に
し、ヘッド34を上述されたような要求される位置に移
動させるために、直線エンコーダー40及び42からの
フィードバックを使用する。位置付けエラーが特定の限
界値(例えば、0.025μm)以下になったとき、制
御器71は各セクターに対する指示された命令位置に対
応するメモリーアドレスを出力する。制御器71はスイ
ッチ76及び81を位置1に移動させ、それにより、サ
ーボバーストのフィードバックを有効にする。引き続き
のサーボ制御動作は、新しいオフセットへの移動の場合
のために上述したのと同じである。
ことができるオフセットの範囲を拡大するために、図3
に示された2つのバーストの代わりに、さらに多いバー
ストを使用することができる。8つのバーストを持った
例が図6に示されている。図6に示されているように、
この場合のリードサーボゲート信号は5つのパルスから
成る。バーストの振幅の5つの値、A、B、C(または
H)、D(またはG)、E(またはF)はサーボ分析器
45の出力から位置制御器49の入力へ伝達される。8
つのバーストの場合の位置制御器49の機能図が図7に
示されている。図7は、除算器91に代わる、3つの付
加的なブロック:比較器90、除算器91、及びバース
トセレクタ92、の部分が図5(2つのバーストの場合
の位置制御器49の機能図)と異なる。
する場合、位置付けエラーが0になった時点で、比較器
90は最初のセクターに対し、バーストA、B、C(ま
たはH)、D(またはG)、E(またはF)を比較し、
3つの最大振幅のバーストB 1≦B2≦B3を見つけ出
す。除算器91は2つのバーストの振幅の比B1/B2及
びB2/B3を見つけ出す。バーストセレクタ92は、3
つのバーストの中から、最もその比が1に近い2つN
(1)及びN(2)を選択する(B1≦B2≦B3なので、B1/
B3は常にB1/B2及びB2/B3の両者よりも大きい
(または、等しい))。数値N(1)及びN(2)と、それら
のバーストの比は制御器71によってメモリー82の配
列に保存される。トラックの他の全てのセクターに対し
て、制御器71は比較器90をオフにし、バーストセレ
クタ92を(現在の選択場所に)固定する。それによ
り、バーストセレクタ92はN(1)及びN(2)の比をメモ
リー82に送信する。全てのバーストの比が保存された
とき、制御器71はスイッチ76及び81を位置1に動
かし、それにより、サーボバーストのフィードバックを
有効にする。バーストN(1)及びN(2)は次に、2バース
トの場合に説明されたのと同じ方法で、後に続くサーボ
制御動作で使用される。
ットに移動するとき、制御器71は、ヘッド34を要求
される位置に移動するために、サーボバーストのフィー
ドバックを無効にし、直線エンコーダー40及び42か
らのフィードバックを使用する。位置付けエラーが特定
の限界値(例えば、0.025μm)以下になったと
き、制御器71は、指示された命令位置のために使用さ
れるべきバーストの数値N(1)及びN(2)をメモリー82
から読み出す。そして、バーストN(1)及びN(2)の比を
使用するために、それは比較器90を無効にし、バース
トセレクタ92を固定する。その後、制御器71は、各
セクターに対する指示された命令位置に対応したメモリ
ーアドレスを出力する。制御器71は、スイッチ76及
び81を位置1に動かし、それにより、サーボバースト
のフィードバックを有効にする。引き続きのサーボ制御
動作は、2バーストの場合に対し説明したものと同じで
ある。
/4Tと+7/4Tとの間の可能なオフセットの範囲を
確実にする(ここで、Tは磁気ヘッドのライト幅であ
る)。同じ時間に異なったオフセットで書き込まれたバ
ーストの中心は、10/4離れているので(図6参
照)、それらはお互いに影響を与える事が無く、各オフ
セットに対し、それらの(例えば、CまたはHの)一方
だけが使用される。バースト選択の上述の手順は、範囲
[1/2,1]内の比を持ったバーストの組の選択を導
く。これは、バーストの振幅がノイズレベルに近づき過
ぎることがなく、かつ、大きすぎないことを確実にす
る。この領域で、オフセットに対するバーストの振幅の
比の感度は高い。結果として、サーボバーストのフィー
ドバックの質及び、それによるヘッドの位置付けの再現
性は増大する。
ドのデータトラックに対する位置を、たとえ温度が安定
していないような状態であっても、必要なだけ同じ場所
に保持することを可能にする。
明されてきたが、これらの例は本発明の応用の範囲また
は分野を制限せず、請求項の範囲内のいかなる修正及び
変更も可能であることが理解される。例えば、ヘッド/
ディスクテスターは磁気ヘッドのテストに関連して説明
されてきたが、同様なヘッド/ディスクテスター及び同
様な位置付けシステムがヘッドスタック(head stack)
の磁気ヘッドのテストにも応用できる。上述のサーボ制
御方法は、いかなるタイプの磁気ヘッド/ディスクテス
ターの熱ドリフトを補正するためにも使用することがで
きる。いかなる数のバースト及び、それらのバーストの
いかなる配置も、図3または図6に示されているものの
代わりに使用することができる。
の図である。
及びデータ信号のタイミング図と、ライトサーボゲート
信号及びリードサーボゲート信号のタイミング図であ
る。
及びデータ信号のタイミング図と、8つのサーボバース
トの組のためのリードサーボゲート信号のタイミング図
である。
付け制御器の機能ブロック図である。
Claims (19)
- 【請求項1】 ディスク軸の周りに配置された磁気ディ
スク上の円形トラックの中心線(TCL)に沿って拡張
している、前記ディスク軸の周りに配置された前記磁気
ディスク上のデータトラックに対する所望のオフセット
(を持った位置)への磁気ヘッドの位置付のための、熱
ドリフトを補正する閉ループ位置付けシステムを持った
ヘッド/ディスクテスターであって: A.基盤; B.前記基盤に取り付けられ、磁気ディスクを前記ディ
スク軸の周りに回転できるように支えるために適応して
いるスピンドル; C.前記基盤に支えられ、読み取り素子及び書き込み素
子を持った磁気ヘッドを前記磁気ディスクに重なる領域
に支えるための組立品を持った移動可能な往復台; D.前記往復台を前記磁気ヘッドと共に前記磁気ディス
クに対し、ディスク軸を横切る方向に移動させるための
位置付け手段; E.安定した温度状態で、前記磁気ディスクの前記デー
タトラックに対する前記磁気ヘッドの位置を決めるため
の第1のフィードバック手段; F.変化する温度状態で、前記磁気ディスクの前記デー
タトラックに対する前記磁気ヘッドの位置を決めるため
の第2のフィードバック手段であって、前記磁気ディス
ク上の、予め決められた前記トラックの中心線から放射
方向へのオフセット(を持った位置)にあるサーボバー
スト信号に応答する前記第2フィードバック手段;と G.前記位置付け手段を制御し、それにより、前記磁気
ヘッドを、実質的に前記トラック中心線から所望のオフ
セット(を持った位置)に位置させるために、前記第1
フィードバック手段及び第2フィードバック手段に応答
する閉ループ位置決め装置(または、閉ループポジショ
ナー)、から成る閉ループ位置付けシステムを持ったヘ
ッド/ディスクテスター。 - 【請求項2】 前記位置付け手段が:前記磁気トラック
中心線に対する基準上の位置への前記磁気ヘッドの開ル
ープ位置付けを成し遂げるための複数のモーターと、 少なくとも1つの、前記ヘッドの閉ループ位置付けを成
し遂げるためのピエゾアクチュエーターを含む、請求項
1に記載のヘッド/ディスクテスター。 - 【請求項3】 前記第1フィードバック手段が、前記基
盤に対する前記往復台の移動方向に沿った、前記往復台
の位置を検出するための、少なくとも1つの直線エンコ
ーダーを含む、請求項1に記載のヘッド/ディスクテス
ター。 - 【請求項4】 前記第2フィードバック手段が、前記磁
気ディスクに予め書き込まれた前記サーボバースト信号
の振幅を検出するための検出器を含む、請求項1に記載
のヘッド/ディスクテスター。 - 【請求項5】 前記第2フィードバック手段がさらに、
前記検出されたサーボバースト信号の振幅をサンプリン
グし、前記予め書き込まれたバースト信号の平均値(ま
たは、相加平均)を決める平均器を含む、請求項4に記
載のヘッド/ディスクテスター。 - 【請求項6】 前記磁気ディスクのトラックに沿った複
数の位置に、前記サーボバースト信号を予め書き込むた
めと、前記予め書き込まれたバースト信号の振幅を検出
するための手段をさらに備える、請求項4に記載のヘッ
ド/ディスクテスター。 - 【請求項7】 前記磁気ディスクのトラックの中心線か
ら複数のオフセット(を持った位置)に、前記サーボバ
ースト信号を予め書き込むためと、前記予め書き込まれ
たバースト信号の振幅を検出するための手段をさらに備
える、請求項4に記載のヘッド/ディスクテスター。 - 【請求項8】 前記閉ループ位置付け装置が、比例積分
微分(PID)制御ループ、前記サーボバースト信号の
平均化された振幅の比を決める除算器、指示されたヘッ
ドの位置に対応する前記比を格納するメモリー、及び、
前記比の変化に応じて前記PID制御ループの命令位置
を変更する付加的なサーボループを含む、請求項1に記
載のヘッド/ディスクテスター。 - 【請求項9】 前記付加的なサーボループが、前記磁気
ヘッドの指示された位置への移動中に無効(または、動
作していない状態)であり、前記移動が終了した後に有
効(動作状態)である、請求項8に記載のヘッド/ディ
スクテスター。 - 【請求項10】 磁気ヘッドのテストの開始前に、少な
くとも2つのサーボバースト信号が磁気ヘッドにより磁
気ディスク上の、前記磁気ディスクのデータトラックの
中心線から複数のオフセット(を持った位置)に予め書
き込まれる、磁気ヘッド/ディスクテスターの位置付け
の方法であって: A.前記磁気ディスクに対する、前記磁気ヘッドの、前
記磁気ディスクの全体の幅の実質的な部分を含む広い領
域内にある位置を反映する第1のフィードバック源(ま
たは、情報源)を使用する閉ループ位置付け装置(また
は、閉ループポジショナー)により、前記磁気ディスク
上で前記磁気ヘッドを1つの位置からもう1つの位置へ
移動させること;と B.前記磁気ディスク上の前記中心線から横方向のオフ
セット(を持った位置)に保存(または、記憶)され
た、予め書き込まれたサーボバースト信号の組であり、
前記磁気ディスクの前記データトラック近辺の比較的狭
い領域で、前記磁気ディスクに対する前記磁気ヘッドの
局所的な位置を反映する第2のフィードバック源(また
は、情報源)に応答する付加的な閉ループを使用して、
前記磁気ディスク上の指示された位置で前記磁気ヘッド
の位置を調整すること、の手段から成る磁気ヘッド/デ
ィスクテスターの位置付けの方法。 - 【請求項11】 前記磁気ディスクに対する前記磁気ヘ
ッドの位置を決めるためにサーボバースト信号の比が使
用される、請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 前記サーボバースト信号が前記磁気デ
ィスクのトラックに沿った複数の位置に予め書き込まれ
る、請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 複数のサーボバースト信号が、前記磁
気ディスクのトラックの中心線から異なったオフセット
(持った位置)に予め書き込まれ、それにより、前記第
2フィードバック源の比較的広い動作範囲をもたらす、
請求項11に記載の方法。 - 【請求項14】 前記第2のフィードバック源と共に使
われるバーストを選択するための手段であって: i.最大の振幅を持った3つのバースト信号B1≦B2≦
B3を選択すること; ii.比B1/B2及びB2/B3を計算すること; iii.最も1に近い比に対応する2つのバーストを選
択すること、の副手段を使用する手段をさらに含む、請
求項13に記載の方法。 - 【請求項15】 狭帯域のバンドパスフィルタリング及
び(/または)平均化が、前記第2のフィードバック源
に対し比較的高いノイズ耐性をもたらす、請求項11に
記載の方法。 - 【請求項16】 前記バーストの比がメモリーに格納さ
れ、その後にメモリーから読み出され、予め決められた
以前の位置への前記磁気ヘッドの移動を制御するために
使用される、請求項11に記載の方法。 - 【請求項17】 幅Tを持ち、ディスク軸の周りに配置
された円形トラックの中心線に沿って拡張する、磁気デ
ィスク上のデータトラックに対し、磁気リード/ライト
ヘッドを位置付けするための信号を生成及び格納するた
めのシステムであって: A.基盤; B.前記ディスクの周りに前記磁気ディスクを回転でき
るように支えるための、前記基盤に取り付けられたディ
スク支持組立品; C.前記基盤に取り付けられ、書き込み幅Tを持った磁
気リード/ライトヘッドを含み、そして、前記ヘッドを
前記トラック中心線に対する基準上の位置に選択的に位
置付けするための、付随する位置付け組立品を含むヘッ
ド支持組立品; D.前記トラック中心線に対して、関連する、所望のオ
フセット(を持った位置)によって特徴付けられる1つ
または複数の位置へ前記リード/ライトヘッドを連続的
(または、逐次的に)に位置付けるための制御器であっ
て: i.前記ディスクが回転するときに、比較的短い期間
に、時間的に連続して(または、逐次的に)、各々が前
記トラック中心線から予め決められた距離の横方向のオ
フセット持つ、2つまたはそれ以上のサーボバーストを
書き込むための手段;と ii.前記オフセット(を持った位置)の各々で前記サ
ーボバーストを読み取り、前記オフセット(を持った位
置)の各々に関連する、読み込まれた各バーストを表す
信号を生成し、格納する手段、を含む前記制御器、から
成るシステム。 - 【請求項18】 適用された、所望のオフセットに関連
した、前記格納された信号を検索する(または、取り出
す)ために、適用された、所望のオフセット信号に応答
し、そして、閉ループ法(または、閉ループを使用した
方法)で、前記検索された(または、取り出された)信
号に従って前記磁気リード/ライトヘッドを位置付ける
ために、前記検索された(または、取り出された)信号
を前記制御器に適用する手段をさらに備える、請求項1
7に記載のシステム。 - 【請求項19】 書き込み幅Tを持ったリード/ライト
ヘッドを、幅Tを持ち、ディスク軸の周りに配置された
円形トラックの中心線に沿って拡張する磁気ディスク上
のデータトラックに対して位置付けるための方法であっ
て、 A.前記ディスクが回転するときに、比較的短い期間
に、時間的に連続して(または、逐次的に)、各々が前
記トラック中心線から予め決められた距離の横方向のオ
フセットを持った位置に書き込まれる、2つまたはそれ
以上のサーボバーストを前記ディスク上に書き込むこ
と; B.前記リード/ライトヘッドを、前記トラック中心線
に対し複数の所望のオフセット(を持った位置)に位置
付け、そして、前記各々のオフセット(を持った位置)
で、連続的に(または、逐次的に)前記サーボバースト
を読み取り、前記所望の各オフセット(を持った位置)
での前記バーストを表す振幅の値を決めること; C.前記振幅値を前記所望のオフセットのそれぞれに関
連付けて格納すること;と D.閉ループ法(または、閉ループを使用した方法)に
て、前記磁気リード/ライトヘッドを前記所望のオフセ
ット(を持った場所)の選択された1つに再位置付けす
るために、前記格納された値のそれぞれの(または、対
応する)1つを使用すること、の手段から成る方法。
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