TW401570B - Radial self-propagation pattern generation for disk file servowriting - Google Patents

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.發明範圍 本發明大體上和用於電腦的環碟屬記憶體儲存有關。特 別疋它和磁碟機裝置及一種在其中寫入伺服磁軌資訊的方 法有關。更明確而言它與減輕對一複雜機械和/或光學定 位系統的需要以便在記錄媒體的記錄面建立伺服圖樣有關 〇 行伺服寫入有關的一般背景方法 根據國.際專利申請w〇 94/1 1864，因爲軟碟機和硬碟機 的儲存容量增加，所以必須盡可能使用具有音圈和其他型 式伺服定位器的高磁軌密度，並具有，例如使用磁阻（mr) 磁頭技術來讀窝較窄磁軌的能力。先前低磁軌密度磁碟機 藉著導螺桿和步進馬達機構很成功的定位磁頭。然而當磁 軌密度大增以致使用一合併導螺桿和步進馬達所產生的機 械誤差，和磁軌至磁軌間距相比很顯著時，即需要—嵌入 式伺服以便從它讀取的信號來判定磁頭位置。 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 傳統硬碟製造技術包括使用一特別伺服寫入器儀器在一 磁頭磁碟组裝（HDA)媒體上寫入飼|磁|。在此種儀器中 使用雷射定位回饋讀取用於寫入伺服磁軌的一記錄頭的膏 際位置。可惜，此種伺服窝入器已越來越難進入一 H D A 内部環境作伺服寫入，因爲HD A本身很小而且它依靠其 外殼和鑄件來定位才能適當操作。某些H D A的大小和厚 度與一塑膠信用卡相同。在如此微小化的等級下傳統词服 寫入法是不狗的。 傳統伺服圖樣通常包含一定.頻信_ .號、的短脈衝，它非常精 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M规格（210X297公釐） 401570 A7 B7 五、發明説明（2 經濟部4-央標準局員工消費合作社印製 確的定位於偏移-資料磁軌中心線的二邊上。將脈衝窝入 -磁區的㈣區及可找出—磁軌的中心* · 定位於中心。因爲每—磁執可擁有17至6()，甚= 磁區’且必須將同數目伺服資料區分散在—資料磁轨 。這些伺服資料區可使—磁頭，即使因心軸搖動，磁碟二 動和/或熱擴張使磁軌扭曲時，都定位在一磁碟的磁轨： 心線。隨著技術進步所提供的較小磁碟機及高磁轨 伺服資料.的置入也要更精確。 ^ & 傳,充上用 ^ η n t ^ ^ 用大的花岡石塊以支持磁碟機並減少外界的振動。將^ 肢底脈農頭插入記錄磁碟的表面以窝入一參考楚 - 使用一配有—極精錢螺為—®顧量裝㈣^ 回饋爾魏表臂_來精確判定繼位置，：； :作爲磁軌置入和磁軌至磁轨間距的根據。词服窝入哭ί ❹内環境’因爲磁碟和㈣會暴露在 而 和致動器可以進出的環境中。 氣'、 奥㈣在獲得的美國專利中指f 時 P3距的判定是藉著在定位裝 住兹軏 處定位其中-移動讀窝頭；圍内的第-限制停止 減少一，這實際上和—預設減少數或振幅 後用移動頭讀取第—來考磁：…均磁軌密度有關。然 停止處移走直到第—參考 #者將移動頭從第-限制 X%。然後用移動頭窝1第二軌參2幅減至其，始振幅的 將移動頭移位，直到第乂石兹軌，接著再以同方向 參考磁軌的振幅減至其原始値的 “氏張尺度適用中:5¾標j「CNS-) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i：裝· 訂· 線 -5- 4〇ί57〇 、發明説明（3 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 位至足可減少振：至： '窝入參考磁軌，並將移動頭移 參考磁軌。要計算寫：：：：X%的位置，直到磁碟充滿 程範圍内的第二限_ 數而且到達定位裝置行 τ止處時即終止該過程。已知窝入沾 磁軌數和移動頭的行 、..... 定令卢長度後，即檢查平均磁軌密度以確 很合/广平均磁軌密度的預設範圍内。若平均磁軌密度 / 除磁碟，降低x%値並重覆該過程1平均磁軌 在度很低即删除磁碟，增 、 3.加X /ό値並重覆孩過程。若平均 :軌在度在期望平均磁軌密度的預設範圍丨，即表示已判 疋^知平均磁軌密度的期望減少率X%，飼服窝入器即 可繼續伺服寫入步驟。 可惜奥利佛並未指出如何用内部記錄資料頭來產生一時 脈磁軌’而讓它由一外邵時脈磁頭去作。奥利佛也未指出 如何在傳播時狀磁軌間距。這使得需要窝人—整個磁碟 面及計算寫入的磁軌數才能判定磁軌間距。而且奥利佛也 未用磁碟機來檢查複數磁頭的變異，作爲設定磁軌間距的 根據。最後奥利佛也未指出如何在徑向傳播擴張時限制誤 差的增加。 同時根據國際專利申請wo 94/1 1864，1 9 9 0年3月2 7曰 鍾斯以一種用磁碟機本身的一 t轉―換是窝入一伺服圖樣的 方法獲得美國專利。可用2種飼显—圖、產生犬相信號以提 供一具有一身___^的差號’而斜率和速度成正比。伺服圖 樣實際上在控·向比額定的上最大的磁軌至磁軌間距還要大 。這可改善回讀振幅並因此增加效能。鍾斯指出來自一轉 請 ；4 閑 背 1¾

I 頁 裝 訂 涨 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ι〇Χ297公董） -6 - 經 濟 中 央 標 準 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 Α7 Β7 五、發明説明（4 ) ' 換器的信號位準，是使用—記錄在磁碟的特別圖樣作爲本 身校正的一種測量。若磁通差僅掃過一圖樣的4〇%，當轉 換器用此圖樣校正死點時則讀取電壓是最大可能電壓的 4 0 %。鐘斯用這種現象將3個偏移及搖擺圖樣中的2個沿著 ^ 一中心路徑跨立作爲資料磁軌。 在一較佳過程中鍾斯用—磁碟的一邊另一邊—供資 赴皇_用。磁碟機包括2個面對面並共享一致動器的轉換器 :爲了格，式化一清除過的磁碟以啓用資料，將第一相伺服 寫入在一外園的伺服端。接著將轉換器徑向移動半個磁軌 如罘一相伺服磁軌振幅所示，而第一資料磁軌則記錄在 貝料邊。轉換器再徑向移動半個磁轨，這次如第一相伺服 磁軌振幅所示，而第二資料磁軌則在資料邊。轉換器再徑 向私動半個磁軌，如第二相伺服磁軌振幅所示，而第二資 料磁軌則在資料邊。轉換器徑向移動另半個磁執，如第二 相伺服磁執振幅所示，而第3資料磁軌則在伺服邊。轉換 =徑向移動半個磁軌，如第3相伺服磁軌振幅所示，而第3 貝料磁軌則在資料邊。重覆這種進退方式直到2個表面全 β窝入。若寫入的磁軌太少或太多則重新格式化磁軌，但 是要稍微調整步移，即依情況向内一點或稍微小於半個磁 軌寬。一旦磁碟機用適當間距伺服磁軌的一整個互補加以 秸式化後，貪料磁軌即達到目的接著將其清除以準備接收 使用者資科。 可&鐘斯的方法要用—整個磁碟面作伺服磁軌並需要2 個磁頭串聯才能操作。磁軌至磁軌位元同步也無法控制， 本紙張尺度適兩) 7- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂 線 ••1 —1 - 401570 A7 B7

五、發明説明 找尋磁軌間資料的時間因而受到極嚴重且不利的影響。發 生在磁碟單一旋轉内的轉換器懸空高度變異和心軸突出， 及媒體不協調都會阻擾徑向位置判定，該判定是依附—忾 單偏離磁轨讀取信號振幅的讀取。先前方法不適用於極^ 效能的磁碟機。 在IBM技術通報Vol. 33, No. 5中（1990年10月），—篇 名爲「用於伺服磁軌寫入器的再生時脈技術」的文章中， 它建議用，產品磁頭將外殼固定後即作一磁頭磁碟組裝的词 服窝入，且不必使用—外部位置編碼器磁碟。在外直徑窝 入一單一時脈磁軌並將其分成上—遂_的乂和目。接著交換 使用每一相，將磁轨一次向内移位半個磁軌作爲時脈資訊 源，而伺服磁區的伺服資訊從此前進每一資料欄位以便在 另相位窝入時脈資訊。這種半磁軌步移法可確保先前寫 入的時脈資訊能被讀取。這種技術需要一專篇银服窝入器 磁及扭_调〜機構。 輕 部 中 A 榡 準 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 根據國際專利申請wo 94/11864的一種硬碟機包括：— 具有一記錄面的旋轉磁碟，和表面通訊的一轉換器，及徑 向知過轉換器表面的伺服致動器裝置，和轉換器連接的一 變增益讀取放大器，和變增益放大器相連的一類比至數位 轉=斋（A D C )，耦合轉換器作磁碟面D匸清除的一消頻振 ™，在A D C儲存數位輸出的一記憶體，及通知伺服致動 ™私動到徑向位置的—控制器，該位置使轉換器讀取的振 幅是先前讀取並儲存在數位記憶體的振幅之某一比例。用 ]1法寫入啓始時脈磁軌來維持磁軌間位元同步，接著 本紐尺度~~- Α7· Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4015'7〇 、發明説明（6 ^次—時脈磁執’其包括間距半個磁執偏移的-正常序 列時脈脈衝，以便方宜 工y 寫入時脈脈衝間讀取啓始時脈磁軌， 而碩取的信號則用來銷 衝寫入的參考。於4㈠振M，作馬次一磁轨時脈脈 、疋產生時脈脈衝的一棋盤式圖樣。以最 2寫入的磁軌爲基準，用增加移位半個磁軌的方式逐步建 所有的後續磁軌，這包括時脈脈衝，及寫入次一新的時 脈脈衝序列’以介面連接先前磁軌的時脈脈衝。 關的特泠背景方法 、吏用内# "己綠轉換杏和產品致動器的磁碟檔伺服窝入 過^稱爲’它涉及3個大體上不同的子過程 广窝磁傳遞以提供精確時序，用回讀信號振幅的變異作 馬-記錄位置微小變化的轉換器，以便在一序列徑向位置 疋位.己錄轉換裔’及寫入實際的產品飼服圖樣，其時間和 徑向位置由其他2個過程定義。本發明指出，如先前方法 所述稱爲自仃傳播的徑向足位過程之顯著缺點，特別是 在奥利佛獲得的美國專利，克里伯獲得的國際專利申請， 及錢納獲得的美國專利中。應用在磁碟構飼服窝入的自行 傳播的觀念，雖號稱可大量節約伺服窝入的成本（如奥利 佛在獲得的美國專利中所述），但尚未商業化。 簡言之，上述技術和傳統伺服窝入相比其缺點是伺服圖 樣的置入更不精確。由於磁碟檔的磁軌間距需要很窄因此 要極精確的飼服圖樣寫入。若不指明並解決伺服圖樣不精 確的間題，則自行傳播低成本的優點不足以取代傳統伺服 寫法。自行傳播使用時有2個因素減少伺服圖樣窝入的精

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五、發明説明（7 確性，即和^^級機—域划。在傳統词 m定位器是-外部裝置，它藉著其較太質量和宇 伽^花岡石上以減少振動’並使記錄轉換器穩固。 義的磁軌形狀變成服«定 h W， 的®形。誤差也彼此毫無關聯因 、考慮複合誤差。藉著一雷射移位測量裝置 持磁轨至磁轨的平均間距…去 h 4了精確保 哭々門距。自行傳播時用來伺服控制致動 ㈣徑向'位置信號是從圖樣的回讀振幅測量値中導出，而 r圖樣是前-步.驟時寫入。過程中某-步移的—誤差各： 響記錄轉換器下—步移的 g ^ 因因此很多步移時必須考慮 口祆差而可能屋生的複合影響。 ，一間早的解決方法是僅使用題1服控J以使徑向置入嗖 :平均分散而不作動態追縱。這種方法錢納曾提過。奥利 佛在專利中也含蓄的提到’其中傳播圖樣在每一步移中已 =過：這表示回讀振幅無法在窝入時判定，因此词服控 k-疋要自由的跑動而無法動態調整圖樣 '然而僅用— «密㈣㈣可使隨機機械運動保持極小。因此清除複 合誤差就會產生高的隨機機械運動’因此這種解決方法不 引人注意。而使用一牴頻寬舰則需長時間步移才能 正確位置，這會增加伺服寫入的次數並且提高成本。 克里伯建議伺服控制要動態追蹤窝入的圖樣邊，但沒十， 明它對複合誤差的影響。事實上它提到—種改良方法= 少致動器的追逐和震動，這些是最可能因這種複人岐果而 產生的現象。在以下的説明中我們可發現這種改良法僅隱 -10- 請 聞 讀 背 面 之 注 意 事、 項 Μ 寫 本 頁 裝 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210χ2^^γ 經 t k 準 局 員 工 消 費 入 衽 印 製 4D1570

、發明説明（8 藏飼服寫人過程中過多複合誤差的出％，而不是實質上清 除它。 、、 、不同型式的伺服圖樣誤差對於最後磁碟檔效能的重要程 度並不同。磁碟上每—磁軌的絕對握向位置僅需要作和缓 控制’因爲可提供正常更新過的磁軌數，甚至在分隔很達 的磁軌間作高速找尋時都可提供。同.樣的以絕對單位表示 的平均磁軌間距並未特別嚴格限制。有一極大的絕對間距 使期望的.資料磁軌數包含在致動器的内外機械停止處之間 j但只要磁碟檔的記錄轉換器夠窄則間距可小於這極大寬 度且無不良影響。因此笔對間距並不重要，重要的是和記 錄轉換器比較下的相對間距。錢納提到的技術，刿如在— 磁軌檔内判定最寬磁頭，及用該磁頭的測量作爲設定所有 磁軌間距的根據，大體上可保證平均磁軌間距符合需要的 標準。然而自行傳播時有一問題產生，即判定使用在伺服 控制的最佳振幅減少因*，因爲記錄轉換器的引入使得讀 寫元件不相配合&所以有必要採用—種方法來補償這2: 凡件的校正誤差，如導因於正常製造時的變異，以及使用 —旋轉式致動器定位記錄轉換器時，.其各自和磁碟磁軌作 相對校正時的改變。 我們期望磁軌最好是®形，所以磁碟料服致動器反覆 的作步移偏離，以使資料磁軌能夠以其窝入時相同的磁跡 回讀。因此只要相鄰磁軌的扭曲類以，即可在粗糙的範園 内維持絕對圓，而它的判定僅需限制致動器的可重覆動作 在一個磁頭寬左右，爲了防止回讀誤差所以需要限制磁頭 L~_____ 本紙張尺度適用中國·標準（CNS )从祕（210X^^57 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

OI 裝- 訂 © 4W870 A7 B7 五、發明説明（9 寬的一小比例。 爲了達到伺服圖樣的精確最需主立 取王…，稱舄磁軌擠壓的n 域磁軌至磁軌間距，因爲 檔的—主要規格是所有相痛 執至y要以某一極小間距分關 ^ u 次a人 、. 刀開如此可確保相鄰磁軌6彳 貞讯：曰在回讀時被測知(這會導致資料讀取錯誤”更售 要的是寫人時相鄰磁軌資料完全不重疊，如此才能防止该 用者資料的永遠遺失。磁軌擠壓是由_磁軌^間的徑 向間距判.定，而位置是由窝入每—磁軌的產品飼服圖樣及 磁碟四週每-角位置所定義。換言之，必須考慮每一磁軌 相對其鄰居的確實形狀，不僅是整個磁碟四週磁軌至磁軌 的平均距離。這是因爲實際檔案操作時致動器的㈣控制 能追縱扭曲的完美圓，並因而產生變形的資料磁軌。资料 磁軌並不會和伺服圖樣磁軌形狀完全相同，因爲伺服迴路 僅在某一限頻内作正確追蹤，但亦可視其爲相同。下列的 —般説明並不受這裡詳細説明的影響，但是當判定用於磁 軌擠壓的一精確規格時我們期望能包括這種效果。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 設定最小允許間距時必須考慮期望磁軌位置（如伺服圖 樣所定義）中存在的隨機變動，它是導因於實際檔案操作 時的機放.±J憂。最大干擾源之一是旋轉磁碟產生阻礙致動 嚣的亂流。總變動量稱爲TMR(即磁軌誤差），可定義判定 飼服圖樣置入所需精確度的相關比例，若伺服圖樣+吳户約 等於或大於T M R則需要將磁軌間距邊緣的—部分作爲補 償，這導致磁碟檔資料的總容量減少。—旦词服圖樣置入 誤差約小於一半TMR，則再減少後並不會增加許多資料 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 401570 A7 B7 五、發明説明（1〇 ::量。若樓案操作時使用—極有類寬词服，並 機機械運動約大於丁 MR的五#。由此可明確得知自行$ 播時使用此種伺服迴路會導吳 , 八里决產而揲法讓人接受。 自行傳播圖樣由磁碟表面^^ ^ ^ ^ + β 麵成。脈衝的 :广義-磁軌形狀的點，而飼服控制器會設法跟 =的.;人—步驟。因此當脈衝窝人，接著致動器外移到 非近脈衝邊的词服時，轉換器位置的誤差即如同—期望圓 形磁軌的.扭曲。㈣控制器於次—脈衝窝人步驟中測知此 非®軌跡後，即移動致動器以便追縱它。這導致新脈衝窝 入數個位置以反應（經由'伺服迴路的閉合迴路響應）誤差， 翅濟部中夬樣準局員工消費合作社印製 廷些铁差包括出現在先前步驟以及現今步驟中新產生的誤 差、。因此過程巾每—㈣步驟都可記憶所有先前的磁軌形 狀誤差。這種記憶依伺服迴路的詳細閉合迴路響應而定。 磁軌形狀疾差會導致n機族運動及窝入磁軌的.寬度肩」麦 ，這導因於記錄媒體的本質或轉換器遽異。這 上炎動的影響通常比總資料磁軌寬小，但是會重覆出現在 不同磁軌上，而且若產生複合效應則其影響十分巨大。若 播法控制這種誤差的增加就會導致磁軌不能保持圓形。某 些情況下複合誤差是以指數增加。然.後所有誤差都超過界 限，因而導致自行傳播過程失敗。 克里伯δ忍爲綠空高度變異_所產生窝入磁軌寬度的調變是 磁軌形狀誤差的主因，且影響自行傳播過程。在每—寫入 傳播脈衝步驟前有一個程序，它需要磁轨多轉3次以平滑 伺服誤差控制信號，進而減少伺服致動器的追逐和震動。 -13- 本紙張適用中國國家標準（CNS )八4規格（21〇χ297公瘦） 40Ϊ570 A7 __, B7 五、發明説明（11 ) 加大磁軌寬到足以檢測它疋不可能的事，因爲過度追逐可 發生在脈衝寫入的任一步驟内，特別是因爲寬度調變和磁 軌上回讀調變相比只有次等影響力，而其過程的先前步驟 中已拒絕全郅具有過度磁執上調變的磁碟檔。根據我們的 經驗和深入分析，很可能的是，本質寬度調變通常只出現 在磁軌寬的少數部分，但會隨著複合誤差而大量增加。由 此也可明確了解若能在一高增益迴路的位置誤差信號中分 辨一信號.，即表示存在一個遠比誤差信號本身大的基本磁 軌形狀誤差6這是根據位置誤差信號僅是基本磁執形狀誤 差的剩餘部分，而伺服迴路並無法跟蹤的事實。磁軌跟蹤 時凋整目標振幅以平滑位置誤差信號的程序，只會將基本 磁軌形狀誤差隱藏而不會消除它。以下要説明伺服迴路的 詳細反應，這對於了解複合誤差很重要。克里伯所述的目 標振幅調整，雖可用某些型式的伺服迴路來限制誤差增加 ，但是因爲並沒説明飼服響應的規格，所以問題仍未解決 。甚至即使可以平滑它，該解決方法仍不引人注意因爲過 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 程中的每-步驟都要求磁碟多轉3次，而這會使伺服窝入 時間倍增且增加成本。 如上所述叹度奴槪機〜械—運_動對自行傳播的影響比具有 大量外部定位裝置的傳統伺服寫入器要大。用一高婵兴飼 服迴身'«低随機機械屬動—但倉產生複合誤差。所以:期 望有-種方法可減少隨機機械運動產生的伺服寫入誤差至 操作檔的T M R位準之下 斗 卜。如上所述，若伺服圖樣誤差大 於此就會增加資料磁軌的„把 ^ , 机的間距，因而減少磁碟檔容量。沒 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) ----- -14- 4Q1570 輕濟部中央榡準局員Κ消費合作杜印製 五、發明説明（η 有一種上述方 丨】機機械運動會減少放结 題，或隨機機械運動盘複…曰咸順擒谷1^的問 誤差的本質。 、口'差<間的關係，或甚至複合 發明之概述 本發明的主IΗ , 中， 々疋提供—種方法於自行伺服窝入過程 〜仃傳播的甸服圖樣酸抵m 將另—目的是提供一種方法於伺服窝入過程中， 最換器的機械運動產生之無法避免的篇機誤差，於 ⑽句服圖樣時能有效消除其影響，以產生比任何其 冩入法都爲精確的磁軌形狀定義。 本發明的另—33 μ & 目的疋k供一種方法以補償複式元件記錄 轉換器的讀寫元件 > 扭^ 牛n跃校正，以便在自行傳播過程中建 互並雒持一期望的磁軌間距。 本發明的還有—個目的，即儘量縮短窝人時間以節約成 本。 本發明的-較佳具體實例包括：—具有讀寫磁轉移的相 ::電子裝置之磁碟機，及在任一徑向位置定位磁頭的致動 态，並配合定時電路控制磁碟上特定磁區的讀窝，一產生 寫入貧料供傻後脈衝和產品〜乱服圖樣使用的圖樣產生器.， —微碉寫入資料的相關定時之曈ϋ遲一單元，測量寫入轉 移的回讀振幅之—振— 幅感^電路，一儲存各種大小如回讀振 幅的測量値和參考磁軌値之記憶體，一藉著回讀振幅的對 應原始完整磁軌振幅來—常_盖化即時回讀振幅的除法器，一 微處理器序列控制器，及一具有可變控制參數的伺服控制 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本寅) β 裝· 、1Τ 線 本紙張尺度^巾_ _準297公ί" -15 mm〇 A7 B7 五、發明説明（13 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 器，以便在寫過程中於使用— Ώ . m 裡特別控制形式後作快速步 移及處理，來限制磁軌形狀 · 队决差的惡化進而實際上防止機 械干k。磁碟檔伺服圖樣解調 、 €备包括邵分的本具體實例 ’而它和應用在寫入伺服圖樣主 ,一 水〇 β除隨機誤差技術相容。 和先前方法相比本發明於徑向定位脈衝的步移，定位和 寫争使用與jl服（其頻率響應比旋轉頻率高）。 其優點爲寫入時T M R減少且定位過程更爲快速。 使用一·高頻寬伺服迴路_題是组脈衝時發生的 磁軌形狀誤差，是在次-組脈衝“後，這使得誤差從此 步移累加至另-步移，但本發明已排除此問題。有一種特 別敉米、、的磁軌形狀误差形式是導因於系統調變磁碟的磁軌 寬。這可能導因於應_皇_高—度I異或記錄媒體的本質而且它 會在很多磁執中重覆。理想的伺服迴路會緊追著脈衝逄， 而磁軌形狀誤差會隨著步移次數傳播而線性增加。因此即 使是極小的寬度調變也會增加至無法控制的程度。磁軌至 磁軌的變形雖然仍很低但磁軌的總非圓性卻已超過了。以 眞實伺服迴路例如伺服迴路後的典型磁碟檔磁軌爲例，對 於位置信號變化的反應（來自閉合迴路響應）已超過頻率範 圍内的單一値（並且和相移有關）。對應頻率的磁轨形狀誤 差在閉合迴路響應的大小超過單一値時，會在後續磁轨中 放大使得磁軌形狀誤差以指數增加。這種指數增加會發生 在系統誤差（如寫入寬度調變）和隨機誤差（如來自τ M R )。 因此伺服閉_合迴路響應相當於一步移放大因數。本發明對 於這個問題提出的一種解決方法，是使用想凰路.._參_數以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 16 (請先闆讀背面之注意事項再填寫本頁} οί 裝‘ 訂

丨線 G 40157ο A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（14 ) 使既会、嚴1響農的程度率的1數_#·-時 的-罢二r ii。用這種限定伺服迴路轉動功能的方式限制誤差 的增加（包括系統和隨機）在一定範圍内。除此限制外，可 凋整閉合迴路響應以實質減少T M R並提供夠快的步移及 疋位效能。要1意_旋轉親專的倍數因爲二旦在磁碟土羞一 致差羞成敗勒j狀，它i 覆波屋炭躀，而且只在..重...覆頻率的—整羞倍ϋ生。 本發明 '另一目的是延伸並改良這種步移放大因數的概念 方法是窝入過％時用記錄的位置誤差信號來調整伺服迴 路的參考彳&號。當脈衝窝入時使用誤差的這種動態位置資 訊以置入脈衝，可使有效步移誤差放大因數，即使閉合迴 路響應本身超過單—値時，也會減少至小於單一値。這使 得寫入時可用極高的增益伺服參數而達到很低的tmr。 、，本發明逐有一個目的，即窝入過程中利用記錄的位置誤 差信號，在复益屢^j s 誤差。這需要該寫入的周服圖樣具有一種能以可控制方式 被調變的特性。這種技術需要將定時位移應用在一振幅脈 衝或相位編碼的伺服圖樣以删除窝入徑向位置誤差。 也要在振幅脈衝傳播圖樣中作類似改正，以防止傳播伺 服迴路在次一步移追蹤磁軌形狀誤差（這可能導致它的像 被傳遞至產品伺服圖樣，即它可能在稍後的步移中出現） 。對於寫入時感測到的位置誤差信號可在步移反射它之前 ，藉著修正伺服迴路（克里伯稱爲目帛旬使用的參考振幅 値以改正振幅脈衝傳播圖樣。寫入時藉著先將參考振幅補 本紙張尺度適用中國 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

G 裝· 、-'0 '線 401570 Α7 Β7 五、發明説明（15 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 侦给已知位置誤差，即可使伺服迴路不產生誤差因爲它是 平滑曲線。粗看之下它和克里伯所提伺服誤差平滑微調法 類似，但事實上由下列説明中可清楚發現二者在形式和功 能上都不同。這種誤差删除法的優點是，以這種方式作词 服寫入的圖樣可大量減少磁軌至磁軌的隨機形狀誤差。 因此根據本發明一種在一磁碟機用於伺服寫入一旋轉磁 軌之方法包括：和該磁碟交互作用的一磁頭，以該磁碟爲 基準將磁·頭徑向定位的一致動器，使該磁頭在該磁碟窝入 和讀取資訊的裝置，及一種根據從該磁碟讀取的伺服位置 資訊定位該致動器的一伺服迴路，包括延著一磁軌寫入一 序列第一圖樣的數個步驟；使磁頭移位一磁軌的某一比例 至一移位的位置；從該第一圖樣位置資訊的數個選擇中讀 取以判定代表該磁頭偏離該比例的偏離資訊，及使用該偏 離資訊在該移位的位置上傳播第二圖樣，該偏離資訊在該 弟二圖樣上編碼。 本發明亦適用於一種在一具有—旋轉磁軌的磁碟機中傳 播一圖樣之方法，和該磁碟交互作用的—磁頭，及以該磁 碟爲基準將磁頭徑向定位的一裝置，並包括下列步驟： a.在第一磁軌上窝第一圖樣； b·從該第-圖樣的數個選擇中讀取並儲存振幅藉以儲存選 定的振幅； c.移動該磁頭一比例的磁轨寬及寫入對應該選定的第一圖 樣之圖樣； d_重覆H ’ η次以連續㈣—頭直到該磁頭到達一選 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ΟΙ 裝. 訂 線 -18- 401570 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __;_ B7五、發明説明（16 ) 定的徑向位置及窝入額外圖樣； e. 在該第一磁軌及該選定的徑向位置間的一中間位置定位 該磁頭； f. 用該中間位置的該磁頭計算該第一圖樣的第一振幅比至 該逐取儲存的振幅； g. 當該磁頭在該中間位置時計算該額外圖樣的第二振幅比 .至該磁頭在該選取位置的振幅； h. 在每一、位置重覆再定位該磁頭及重覆步驟f和g直到該數 個比例互等。 i. 將該比例和一期望値比較以判定與該期望値的偏離；及 j. 調整連續寫入圖樣間的間距以便在後續重覆的步驟中使 該偏離極小。 當磁頭具有分開的讀寫元件時本方法特別有效。 附圖之簡單説明 圖1是本發明一具體實例的主要元件之方塊圖。 圖2是傳播磁軌，磁碟磁區和傳播脈衝間的關係圖。 圖3的流程圖繪示用於本發明一具體實例的基本過程步 驟。 圖j A的流> 程圖是用來計算傳播參數的過程。 圖4A顯示以一期望磁軌爲基準的正確置入脈衝和錯位傳 播脈衝的關係圖。 圖4 B的伺服迴路顯示如何將圖4 A脈衝的信號合成一位 置誤差信號。 圖5的流程圖繪示用於本發明另一具體實例的基本過程 本紙張尺錢财 _ ^#iTcNS ) ( 210X297^ ) 19 (請先鬩讀背面之注意事項存填寫本ΐ·ο ο 装.

、1T 401570 A7 B7 五、發明説明（17 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 步驟，其中許多過程步驟和圖3相同。 圖6 A是用於一 p I D伺服控制路 谷I閉5迴路伺服變廊曲 線圖，其參數値使得閉合迴路 ^曰㈣ 9 0 Η z的倍數時小於！。 付人千巧 圖6 B是用於一 P I D伺服控制迴 略 <閉δ迴路词服塑鹿曲 線圖，其參數値使得閉合迴路 曰‘' 90Hz的2倍和3倍時大於！。 崎X、手馬 圖7A是磁軌非圓性的18〇]^傅 J莱素 < 曲線圖 測量自使用如圖7B所示的伺服參數之自行傳播實驗 附有-實際磁軌形狀其中最外層磁軌等於傳播步㈣ 圖7 B是磁軌非圓性的1 8 〇 η z傅利茏 』杲70素心曲線圖 測量自使用如圖7Β所示的伺服參數之自行傳播余於 附有-實際磁軌形狀其中最外層磁軌等於傳播步^ 圖8 Α是一記錄轉換器的放大示意 置是分開的。 …寫兀件的位 圖8B是一常態化回讀振幅和離軌位置的理想圖形 從圖8 A所示的一記錄轉換器中得到。 ，.θ / 圖9顯示各種傳播脈衝位置和使用 β Α竹磁軌的關係， 並顯·7Κ —定位的讀取元件，其可產峰 的相等回讀振幅。 生用於Α和D傳播脈衝 圖1〇錢示額定的平均參考値和傳播步移數的關係，其 數據來自使用如圖8 A所示具有分開隹皆_ /、 ’、焉元件的—記鼓艘 換器所作之自行傳播實驗，其中在将 〇的伺服位置作週期 性備存並測量平均相對脈衝振幅以調整= 〃 . 之顋定的平均參考 它 並 它 並 這可 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 裝- 線 i紙張尺度適财關緖準（CNS )从祕（2丨。幻冗酱） -20 401570 A7 B7 五、發明説明（18 値 經濟部甲央標準局員工消費合作社印製 圖1 〇 B的平均相對脈衝振幅數據得自和圖1 0 A相同的實 驗，其繪示磁軌間距固定時的精確性。 圖1 1 A緣示在—雙脈衝振幅伺服圖樣中A，B脈衝的相 對位置以及磁區I D欄位，並顯示位於資料磁軌位置中心的 讀取元件。 圖1 1 B至1 1 F繪示各種具有產品伺服圖樣解調器的閘式 積分器的.信號波形。 圖1 2的方塊圖顯示具有圖樣解調器的閘式積分器的電路 元件。 圖1 3 A續' tf的雙脈衝振幅伺服圖樣和圖1 1 a相同，但是 窝入T M R誤差時會發生a脈衝的徑向移位。 除了圖1 3 A的誤差伺服圖樣脈衝位置外，圖1 3 B至1 3 F 縐'不的信號波形和圖1 1 B至1 3 F的相同。 杈佳具體實例之詳細説明 圖1顯不本發明一較佳具體實例的主要元件。一磁碟機 2 〇包括：記錄轉換器2 2，音圈致動器2 4，記綠媒體2 6， 伺服圖樣解調器2 7，及讀寫控制電子裝置2 8，該裝置和 一串連一圖樣產生器3 〇的時間延遲單元3 1連接，該產生 器由一定時控制器3 2控制以便在精確控制的時間内記錄磁 轉移脈衝。爲了寫入及感測徑向自行傳播脈衝，定時控制 器可採用位於加洲矽谷的精微裝置公司生產的Am 9 5丨3 a 系統定時控制器，在每次旋轉的指數定時標記中它只會同 步'人’但是我們了解眞實產品伺服圖樣的寫入需要極嚴 1#先閣讀背面之注意事項-S-填寫本育) ΦΙ 装·

，5T 線 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（2丨〇 X 297公釐） 21 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 40157ο Α7 ~~~~~-—~—____Β7 五、發明説明（19 ) 格的疋時控♦】，特別是當寫入伺服識別欄位時以及每當寫 ^相位編碼的伺服圖樣時。關於俛u獻磁.碟..襠記.錄轉.換 合自行傳播原則的方法，可 參考美國專利。- 彳田末項寫電子電路2 8將回讀信號送至振幅解調器電路3 4 .’類比至數位轉換器（ADC)3 ό將其輸出轉成數位形式， 而疋時控制器3 2則配合微處理器序列控制器3 3控制時序 序列L制器3 3也存取一記憶體以儲存並取得除法器4 〇 使用的數位化回讀振幅。序列控制器3 3和記憶體3 8也提 供儲存和取得參考表値的功能，減法器4 〇使用這些値以產 生位置誤差信號（PES)並將其輸出至數位伺服控制器44。 序列控制态3 3也提供一般用途的計算功能以決定對儲存參 考表値的修正，及判定應用在時間延遲單元3 i的適當延遲 p又足並產生用於圖樣產生器3 0的控制信號。數位伺服控 制器4 4的輸出經由一數位至類比轉換器（^ a c ) 4 6轉成類 比形式，接著用VCM48驅動器將其放大並轉成電流。將 驅動電流施在磁碟檔的音圈致動器2 4使記錄轉換器2 2以 記錄媒體2 6爲基準作近似徑向的移動。在—具體實例中經 由適當私式化的微處理器序列控制器3 3以執行所有除、法哭 4 0，減法器4 2，及數位伺服控制器4 4的功能。 圖2是記錄媒體2 6的部分獨形，其繪示分成數個傳播磁 執111，112，113，及每一磁軌分成數個磁區，而第一 磁區1 0 1通常刻出現在磁碟j疋轉指數後，這是由石兹碟^、 軸馬達驅動器或定時控制器的指數脈衝所判定。每一磁區 n ULi I am· ^ftn i ·*·( tm m fl^i ,,〇装 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22 - 五 、發明説明（2〇 A7 B7 再分成包含屢遵〜I振悟應衝的區域i 〇 3和區域丨〇 4，i 〇 4 保留給精密定時傳播系統使用並寫入實際產品飼服圖樣， ’、匕括身'區J.㈣仏和振—幅底复或袓位編碼圖樣。在本系 、〃把實例中傳播鬼衝區域..1 0 3會在件服窝入後用使用 者'資顧I寫入。區域104中除了包含產品伺服圖樣的部 分外，也會用使用者資料再度寫人。每—傳播脈衝區域再 成數& 1 05-11 0，其中並寫入用於傳播的振幅脈槪屬—樣 (A B _C，D，E，F)。圖中顯示的傳播磁軌導程只有 指派資料磁軌寬的四分之…例如若將選取的第—使用者 料磁軌放在傳播磁軌112的中心，則次—資料磁軌就會 足位在傳播磁軌116的中心、，並可以此類推至整個磁碟。 可使用其他傳播和資料磁軌導程比，但4 : ι具有最佳灰碼 位π足時微調及相位編碼產品伺服圖樣。通常選擇比轉換 器寫入寬度稍微大一點的資料磁軌導程以使相鄰資料磁軌 不會重疊。這可由圖2B，F脈衝的相對徑向位置看出，因 爲它們分別等於上述選取位於傳播磁軌1 i 2和丨丨6中心的 資料磁軌。 經濟部中央標準局J工消費合作杜印製 圖中的傳播脈衝圖樣由包含6個脈衝的—重覆序列組成 。這很有用因爲每段的脈衝不會延著徑向重疊，記錄轉換 器因而得以備存和讀取先前寫入的脈衝。此—過程可用來 檢查傳播磁軌和記錄轉換器的相對間距，而不必在整個磁 碟面傳播。這點將於稍後詳述。傳播時不必作如此檢查的 最小段數是2。 標準的磁區數是12〇而標準的磁碟轉數是54〇〇rpm，而 -23- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) M規格（21〇X297公幻 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 401570 A7 s-"—____ B7 ·1 — 丨 _ * _ 五、發明説明（21 ) " ' -- 每磁區約92微秒，一標準時槽是7微秒。這比用於產品伺 服圖樣（1微秒）的標準振幅脈衝長，但是藉著擴張的傳播 脈衝就不會損失使用者資料空間，因爲稍後會再度窝入它 們。長脈衝的優點是它允許解調時使用更多的滤波時間以 產生較高的信噪比，來簡化部分數位伺服迴路計算，特別 是在判定導數或速度相關的伺服項時。在區域1〇4中若需 要用更多時間作定時標記和產品伺服圖樣寫入則也可使用 短脈衝時.間。 參考圖3的流程圖，自行傳播過程過程從步驟丨3 〇開始， 而記錄轉換器位於磁碟檔最外的可存取磁軌（〇D)或最内 的可存取磁軌（ID)，其中致動器被推至一停止處鎖住以防 止機械干擾。在步驟1 3 2，於每一傳播脈衝區域的第—段 中，用A脈衝寫.入第一傳播磁軌η丨（圖2)。此外產品伺服 圖樣的第一部分和精密定時標記一併寫入每一磁區的區域 1 〇 4。例如在同一表面上它們可能僅佔據區域i 〇 4開端的 一小部分作爲傳播脈衝圖樣，並且於同一磁碟旋轉中窝入 。況且磁碟堆内其他記錄面也可連同其產品伺服圖樣在區 域1 04中連續窝入，方式是切換窝入電子裝置以輪流選擇 每一記錄轉換器（通常每一記錄面都具有其個自的記錄轉 換器，而所有的轉換器都在單一致動器中一起移動）。該 過程中的這個第一旋轉稱爲寫入旋轉。 磁碟的次一旋轉稱爲一常態化旋轉，如圖3的步驟〗3 4所 示，於每一磁區的第一段序列控制器33都通知AdC 36去 取樣並數位化解調回讀振幅，並在記憶體2 8的a脈衝常態 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- __________J— 士艮 II (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 401570 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ~~-：__ —__B7_____ 五、發明説明（22^ ~~' ~ 〜〜· 化表中錄下這些値。 當所有磁區在常態化旋轉中都被讀取後，在次_旋轉的 第—傳播脈衝區域1 〇 3前，將用於伺服控制電壓計算的表 數设定爲預設値，即步移參數，以提供快速運動和定位， 即提向增益和帶寬，如圖3步驟1 3 6所示。例如類似使用 在磁碟檔操作的伺服參數，作爲步移參數時也正常操作。 磁碟的次一旋轉稱爲—步移旋轉，如步驟丨3 8所示，序 歹J L制斋.3 3 —個磁區接著一個磁區步移通過儲存的常態化 表，並將每一値送給除法器4 〇。記憶體的一參考磁軌表已 用孓始參考位準預錄了，該位準對應每—磁區期望的振幅 減少因數。通常這些啓始參考位準都相同。同樣的將參考 磁軌表値分送至減法器42。ADC 36連續數位化每一磁區 的A脈衝。當記錄轉換器22到達每一傳播脈衝區域的 末端時，減法器4 2的輸出即包含一個數其値等於，該磁區 的參考磁軌表資料減去，先前A脈衝振幅除以错存常態化 表値後的差。這是位置誤差信號，即PES。此時序列控制 器3 3通知數位伺服控制器4 4去讀取p E s並計算一新的控 制電壓設定。在每一磁區後用伺服控制器4 4調整這控制電 壓以驅動致動器2 4至減少P E S的方向，即向著傳播磁轨 112° 一旦致動器2 4定位於傳播磁軌1 1 2的期望位置（通常是 1 / 4磁碟轉）即將伺服控制電壓計算變成另一組特別預設値 ，即傳播參數，它可在不放大磁軌形狀誤差的情況下作配 合以抗拒機械干擾。這些値的判定方式如下所述。雖然不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ΐ〇χ29Ϊ^釐j 7ος-----'

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Qi 裝- 訂 -泉 A7 B7 五、發明説明（23 經濟部中央襟準局員工消費合作社印製 要一轉即可步移至次一傳播磁執，但它仍 呙入/人—组脈 衝之前簡化了完成旋轉的過程。在一具體實例中伺服參數 的改變是漸進，且僅在步移旋轉末端才到達傳播參數·]圖 3中這個设足伺服具有傳播參數的過程是在步移過程1 3^ 之後，即步驟1 4 0。 在此點僅有一單一傳播磁軌已窝入，所以在決策步驟 1 4 2中將傳播磁軌數和一預設期望値相比，若其値爲正即 表示未完·成產品伺服圖樣，並跳回寫入過程i 3 2。在第二 次寫入過程1.3 2中序列控制器3 3通知圖樣產生器3 〇在每一 磁區的第一段寫入轉移脈衝B。和以前一樣精密定時標記 和產品伺服圖樣也在同一記錄面寫入區域丨〇 4中，而產品 伺服圖樣剛好在剩餘的記錄面。在這整個窝入過程中， A D C 3 6都連續數位化a脈衝而伺服控制器4 4則讓致動器 44維持在一個使轉換器22靠近磁軌112的期望位置。每一 個別P E S讀取値都用來調整定時延遲單元3 i以調變產品伺 服圖樣至恰如其寫入磁碟相鄰區域i 〇 4。稍後會説明調變 的詳細内么。此外將寫入過程時的p E s値記錄在記憶體3 8 的表中供以後計算新的參考磁軌値時使用。在一具體實例 中以一個磁區接著一個磁區進來的方式在p E s値上執行數 位濾波计算，因此窝入過程結束時即完成濾波係數値的計 算。 /人過程是一常態化過程，即步驟丨3 4，其中A D C 3 6 數位化A和B振幅，在b脈衝常態化表儲存B脈衝振幅，而 伺服迴路連續使用來自A脈衝振幅計算好的pES値，A脈 Μ氏張尺度適财_ cns ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 .線 -26- 401570 A7 B7 五 、發明説明（24 ) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 衝常態化表值，及儲存的參考磁軌値作磁軌追縱。在此過 ^也計算-新的參相轨表。每—新的參考磁軌表値都設 定成額定的平均參考位進^γ 、， 早和—修正値之和，該位準已先前 判定適合於磁碟在此區域的期望平均磁軌間距。在一具體 實例中，該修正値等於使用在對應磁區先前記錄的PES値 的一預設分數f即參考修正戸數，該pES値是前一寫入過 程中得到的。此外使用—數位遽波演算法應用在U入 過程中得.到的整組先前記錄的PES値上，以計算修正値。 這種遽波計算中的某些部分可在寫入過程中完成，以使每 :參考表値在磁區間的可用時間内輕易完成剩餘部分。演 算法的内容將於稍後詳細説明。計算一控制電壓的每一參 考磁軌表値可於使用後錢的加以替換。因此常態化過程 中伺服參考磁軌表使用其先前値，以產生新俊供後續步移 過程使用。 切換到B脈衝作PES計算並重覆過程，而轉換器22步移 到次一傳播磁軌，即步驟1 3 8，接著是一寫入過程，步驟 1 3 2，並窝入C脈衝，足時標記和產品伺服圖樣，接著是 一常態化過程，步驟U4 ,而且回讀c脈衝並將其儲存在 一常悲化表。這會持續（A脈衝在b脈衝之後）直到決策步 驟1 4 2的結果爲是，這表示已得到期望的資料磁軌數，而 過程即在步驟1 4 4中停止。 此系統中使致動器偏離理想傳播磁軌（TMR)的干擾會導 致錯位的寫入脈衝。這種脈衝的後續回讀在次一傳播磁軌 位置會導致一調變位置信號。圖4 A即繪示此過程，它顯 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚） 27 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) © 裝. Φ 431570 A7 £7_— 五、發明説明（25 ) ' ' ' 示以一期望磁軌爲基準的正確寫入脈衝和錯位傳播脈衝的 關係。當定位在期望傳播磁軌的中心，和前—傳播磁軌的 距離爲X時，記錄轉換器即替正確定位脈衝回讀一相對振 幅R。因爲這是期望位置，這相對振幅等於參考磁軌値， 因而導致Ο P E S。錯位脈衝的邊和期望傳播磁軌位置的距 離爲E，E是相對於轉換器的寬，因而導致—個等於R + E 的相對回項jg 5虎。因爲E是由脈衝邊的位置所決定，因此 窝入脈衝.寬的變化是產生類似T M R效應的另一誤差源。 圖4 Β是一方塊圖，其顯示如何將本發明的元件合成—飼 服迴路的標準組件，即通稱的伺服工程方法，其中各種名 5司可參考 Prentiss-Hall Corp. of En'g.'lewood Cliffs ν J 出 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 版K. Ogata所著的現代控制工程學。迴路控制器1 5 〇包括 ;數位伺服控制器4 4，D A C 4 6，及V C Μ驅動器4 8。「 工廠」152是指包括致動器24和記錄轉換器22。工廢的輸 出X代表記錄轉換器的絕對位置，單位是相對磁頭寬。自 行傳播時唯一能偵測到的信號是轉換器2 2相對於記錄媒體 2 ό的位置，但在分析伺月良迴路效能時考量絕對位置χ是很 有用的。在此特地包括一迴路總合點1 5 6以説明彳貞測到位 置信號的相對特性。因此絕對位置X加上脈衝位置誤差Ε 等於值测到言號。信號X + Ε在一標準迴路參考總合點 1 5 4和參.、老薇執'値上合成位置誤差信號（p E S )。通常在總 合點的進入箭頭旁邊用一正負號表示相加前每~信號的正 負，因此PES等於R-(X + E)。 窝入脈衝位置誤差的淨效應是產生一非圓軌跡以便伺服 本纸張尺度適用中國國家檩準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -28 - 401570 A7 B7 五、 發明説明（26 輕 濟 部 中 榡 準 消 費 合 社 印 製 、路縱因此可將误差視爲額外參考信號。閉合迴路響 應將響應傳給軌跡。正常情況下一飼服迴路的閉合迴路響 應和早一値芫全相等（此時1控制器增益會趨近無限太）。此 系、先產生的釦出會芫全墓著期望軌跡走且可以完全抗拒 I擾。事實上僅可使用一有限揸制器增益，而且它必須依 非頻率以防止無法避免相移（正⑽）產生的迴路不穩定。 在包括磁碟樓致動器伺服的典型词服迴路應用中，其主要 目的是在-有限取樣率限制下提供最佳的抗機械干擾，而 最後的閉合迴路響應明顯在單一値(至少15)以上的廣闊 頻j範圍内。磁碟檔操作時並不因此產生顯著變化。然而 目前情況是，在一已知傳播磁軌下對—非圓軌跡的響應， 在次-傳播磁軌寫入時再製，而該響應仍在次傳播磁軌上 再製。閉合迴路迴路響應等於一步移誤差彡大因數，因此 在一傳播磁軌的-誤差出現^個傳播磁軌後，閉合迴路 響，就將其乘上N次乘冪。因此若閉合迴路響應的大小超 過早—値，則任何誤差都會無限制增加。若閉合迴路 =單-俊則誤差會複合’但是一誤差在任一㈣中二-怎取後：會衷減。因此複合效應僅限於數個有限步數η。 約略而Τ ’ 1除以’單—俊減去閉合迴路響應得到的差， 即等於η，例如閉合迴路響應爲〇 99時η=ι〇〇。例々窝入 磁軌寬度調變之類的系統誤差只會在大約η的因數J二 增加。磁軌至磁執誤差仍很小，需要注意的是絕對磁軌圓 ^但限制並不嚴格。因爲寫入磁軌寬度調變，僅佔幾個百 分比，只要不超過約一個磁軌間距的絕哿圓限制即可容尽 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝---- 訂 線----- > HI In n^— · 本紙浪尺度it财關) Α4» ( 210X2975^7

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五、發明説明（27 經濟部中央標準局一貝工消費合作社印製 的舍^、人脈衝位置誤差軌跡視爲時間波形，它是一敕 理口::函數，其重覆頻率等於磁碟的旋轉頻率。傅利葉： :“壬何含有非零振幅頻譜的這種重覆波 同的頻率組對應重覆頻率的整數 、僅在不 旋韓1 ° 以本又爲例即指磁碟 :科。因此閉合迴路響應的相關頻率-定要保持在單 广下而且是磁碟旋轉頻率的整數倍。因爲大小和頻率 關，所，以事實上閉合迴 . a 疋—具有大小和相位的 複數向量，而向量的每—元素都對應旋轉頻率的—特別倍 數’且每-向量元素的大小必須小於單一値。 用簡單方法即可於窝人時藉著選取伺服迴路參數以使閉 合迴路響應小於單-値，其不僅限制誤差增加，且實質上 減少隨機機械運動。由於常態化過程，步驟丨3 4中包括計 异得到的參考磁軌表修定値，因此情況起了變化。在上述 一具體實例中，將每一新的參考磁軌表値設定爲額定的平 均參考位準與一預設比例f之和，f是寫入過程時得到用於 對應磁區的先前記錄PES値。在這個例子中步移誤差放大 因數（或只是步移因數）s不再僅等於閉合迴路響應c，而 是包括一額外項f( 1 _C)。因此合併後S = c + f( i _c)的大小 必須在所有旋轉頻率整數倍都小於單一値。 在此特別具體實例中於窝入過程時，藉著振取某一比例 f的P E S俊以計算出參考表修正集合。這種簡明表示法是 利用直接讀取的P E S作爲一時間波形。在上述公式中s和 C一樣是一複數値元素向量，因數f既和頻率無關且不包含 ' =Θ (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210χ297公釐） -30- A7 B7 431S70 五、發明説明（28 相移，只是單一眞値項。因此除了特例，如c的元素都> 或都< 1 4外，不可能找到一個f使向量S的每一元素太 都小於唯-値。Ιϋ此某些情況下用時域作參考表修丄 效又簡潔，但是在某些頻率而非所有頻率下，c : 過唯-値時’它不具有保護在高增益伺服效能下限制3 增加的功能。 吹走 、如圖3 A所7F的另-具體實例具有這種功能，其寫入 呑己綠的P E S値向量，姑滿.心 .王 、 J里被視馬一重覆時間波形並且用數位 波法屋生參考表修正値。這等於使因數£廣義化以使它也 成馬具有複數値兀素的向量。有多種數位濾波演算法，圖 中〃、，’.3 TF在所有需要頻率下（即旋轉頻率的倍數）能提供完 全彈性選取f的那-種。第—步驟16〇是計算pEs値波形: 離散傅利葉轉換的係數。接著在步驟162中用—複値定比 因數（包含f的集合）和每—係數相乘。然後如步驟Μ*所示 使用定比因數使轉換反相以產生滤波時間波形。最後如步 % 1 6 6所不，藉著將此濾波波形加在額定的平均參考位準 以計算出新的參考磁軌表値。關於離散傅利葉轉換和公式 的説明’可參考佛州B〇ca Rat〇n市CRC 書局出版的 電機工程手册。 可使用快速傅利葉轉換作爲快速且有效的計算演算法以 執行的計算，但實際上通棠石.直二座.頻率係數對^應_於 或—I-是j二數备到8、倍'价旋轉頻 差增加，只包括閉合迴路響應大小超過單—値的頻率。其 他頻率因數f可等於〇，這相當於切除傅利葉級數轉換。” 請 閲 讀 背 1¾ . 5 項 I® t裝 頁 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（21〇><297公瘦） -31 - 401570 A7 B7 經 濟 部 中 央 標 準 工 消 費 合 作 衽 印 製 五、發明説明（29 ) 傅利葉級數係數的計算需要將P E S値乘以正弦和餘弦表 値後的乘積相加。使用標準微處理器如Intel 486DX-66， 以6個頻率元素的計算爲例在p e S向量中每個元素大約只 需要1 2微秒，如上所述它可於寫入過程本身在磁區間的可 用時間内可輕易完成。在窝入過程的末端另外需要1 6微秒 以處理係數乘以因數f產生的項。反轉換計算時每一元素 也需要1 2微秒，如上所述它可在常態化過程時以一個磁區 接著一個磁區方式完成。 上述濾波方法允許替S的元素設定特定値。藉著词服參 數調整閉合迴路響應以提供期望的抗拒機械干擾位準，接 著用公式f=(S-C)/(l-C)計算出適當的f値。要點是將向 里S的所有元素大小維持在單一値之下以避免誤差無止境 增加。在考量系統誤差增加例如寫入寬度調變時，磁軌形 狀誤差會減至等於基本窝入寬度調變乘上（1 + c_s)/(i_W 的一個値，而基本寫入寬度調變是發生在每—窝入步驟中 的寫入寬度調變量。若s趨近1則淨磁軌形狀誤差會很大。 相反的，若選定的步移因數趨近〇 ,特別是若s趨近丨時， 則隨機機械運動的累積效應會放大。這種情況的發生是因 爲若C趨近！則因數£本身會變得很大。已知用碟樓找出最 佳結果的特別它反應出保持小隨機 ^絕對圓更爲重要的事實。根據磁碟標頭，記錄媒體和 械性貝寺的詳細内容，其他選定的步移因數s， 數値，亦證明出是最佳値。如上所切知用來計算新參考磁軌表㈣修正項，僅使 先閱讀背面之注意事項鼻填寫本貰) Θί 装. 訂 401570 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 五、發明説明（3C3 ) ~~~~~ 用到窝入過程時錄下的PES波形。步移前亦可使用其他資 訊，如先前PES波形的累加，或甚至來自常態化過程的 PES波形。使用含有這些额外項的更複雜演算法，可改善 淨磁軌波形誤差和隨機磁轨至磁軌誤差。本發明的重要功 能是以步移至新磁軌位置前的已知資料爲根據來修正參考 磁軌表。 當CL<<1時在所有等於或大於磁碟旋轉頻率的頻率中會 出現一祙例。如圖4伺服迴路中P E s = R _ ( χ + £ )所示。因 迴路產生的置入運動X其値是（R_E)(CL/1+CL)，而 CL<<1趨近〇，且PES變成R_E或磁軌形狀誤差。實際上 磁碟於數轉後必須平均PES，這是因爲機械干擾在pES上 產生的隨機雜訊，其發生原因是伺服迴路產生極低的抗拒 。然而一旦測量到E則可更新參考値以清除磁軌誤差。 一標準磁碟檔需要作數千次的步移伺服窝入因此控制誤 差增加很重要。本發明的一重要功能是體認這種現象是， 伺服迴路的這些特別性質應用在一重覆自行傳播過程時產 生的，而調整伺服迴路參數的特定方法以產生一期望閉合 迴路響應，則需響應耦合寫入過程時錄下的p E s的數位濾 波，其目的在计算參考磁轨値的修正，這可由步移因數在 任何相關頻率都不超過單一値而看出。本規格的效用導因 於以下事實，即在此限制下可拒絕機械干擾，且不必额外 處理時間例如在磁碟多重的額外轉數上平均信號。更重要 的是本規格明確定義出保證自行傳播穩定的操作規律，因 而使得伺服寫入過程更健全。 ^ 297公釐） Γ33 _ ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) θί -裝 訂 4dlB7〇

五、發明説明（31 ) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 圖5繪示根據本發明原理的另一具體實例的流程圖，它 和圖3所述的寫入過程不同之處在於常態化過程時產品词 服圖樣的寫入，以及更好的是定時標記也會改變。圖5的 許多過程步驟和圖3相同而且名稱也—樣。在一修正窝入 過程丨3 2A中，這個定時標記的移動和產品伺服圖樣寫入 一修正常態化過程134A，使得本操作和傳播脈衝的窝入 不再耦合。因爲複合誤差的問題需要特別傳播參數用於伺 服迴路，.因此僅在傳播脈衝寫入時，這種不耦合才使得產 品伺服圖樣的寫入和定時標記成爲可能。特別是參數能導 致一閉合迴路迴路響應大於一頻率範圍内的單一値，包括 磁碟旋轉頻率的倍數在内。這是在—新過程步驟Η〗中完 成，其中將伺服參數設定爲特別的預設値，目的在提供: 的丁 MR。決定這些參數的方式和用料^實際磁碟樓操 作時的伺服類似，即儘可能提高增益和帶寬以避免迴路不 穩定現象，如上所述，該不穩定是導因於依頻性相移及一 有限取樣率。電子設計和伺服控制系統專家都了解有數種 因數可在過程步驟134A而非實際檔案操作中降低TMR。 這些因數包括：使用較長伺服脈衝時槽以改善訊噪比，及 在—伺服寫入器具體實例中可使用較昂貴的電子元件，如 ADC 36，DAC 46&VCM驅動器48，它原來是屬於產 品磁碟檔的外部◦這些操作中減少的TMR會降低隨機磁 軌至磁軌誤差以及減少回讀信號振幅的隨機波動，該信號 來自定時標記。而後者會減少自行伺服窝入系統的精確定 時產生系統之誤差機率。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ 訂 .線 本紙張妓適用梯準（CNS ) A4規格（210ΧΪ97公釐） -34- 401570五、發明説明（32 A7 B7 經濟部中央操準局員工消費合作社印製 圖5中另有一較佳的餘 住的頸外過程步驟135，它 於產品伺服圖樣的寫入“ 更夕時間 、二θ / 、’' 。其缺點馬增加伺服窝入時間，但 这疋必須的，因爲甚—& ^ 择今沾、在磁碟檔内有許多磁轨面出現而定時 才浪ΪΤ己的專屬區域1 Q 4知念 產P口伺服圖樣又太短，以致無法讜 產品伺服圖樣寫入所有 、、 … θ 々面。如上所述，在此額外過程中 取好利用低TMR以使用高词服增益。在此過程中附加— 專屬額外過程而非將亡 非知匕和常態化程序合併，即可使產品伺 服圖樣不，再轉合並耷 — 寫入疋時払記。在一具體實倒中使用附 加在伺服參考的赵p、南 么遽波P E S修正項即可—直得到減少 TMR時的效能。一分， . 化減少—些使產品伺服圖樣和徑向傳播 脈衝寫入不再輕合沾* 々動機，但另一具體實例仍可如期望 作爲替代方案。 伺服迴路測量 在一特別具體實例中裝設一PID(比例，積分，導數）類 土的饲服迴路，它使用—個人電腦並搭配一市售的資料掏 取插入板，該板包含定時控制電路，一 ADc及一dac。、 ^搭配—振幅解調器’一VCM電流驅動器及—閑式振盪 充並接上—IB Μ噴火式磁碟機，如上所述使用各 種伺服迴路參數以執行6個脈衝傳播序列（包括精密定時標 Ζ產生過私以及由另一電腦控制的相位編碼伺服圖樣產生 器）。此一系統適合作爲一外部伺服寫入系統，它經由一 電氣接頭和磁碟檔連接，但可減化電路以包含在每一磁碟 植的一些積體電路中，作完整的單獨自行伺服窝入。 在此伺服迴路中控制電壓等於1) 一比例增益因數乘以 μ嫌尺度適财_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j

Qi 裝 訂 -35- Α7 Β7 401570 五、發明説明（33 PES ; 2)—積分增益因數乘 3卜道數W因w ^ 乂所有先前出讀取値之和; fU㈣Μ存pES以前磁區pE 3種增益因數可作爲伺服參數整差。这 —p知相銮丁 ，、 丨正彳]服閉合迴路響應（在 。任一頻率下閉合迴路變 ，考位準’變的比値) θ應的決足，可藉著在該頻率下施 以一已知參考位準並同時在 ^ Α . ^' 在忑相冋頻率下測量位置信號響 二 祐要額外電路即可作到，因爲電腦可當成词服 =制器使.用以存取即時位置信號，並具有替代正弦調變參 考表値的功能。用傅利葉轉換已得到的—序列位置信號讀 取値的同時’施以一預設參考表調變，如此即可決定響應 的大小和相位。此過程可經由一代表磁碟樓來執行，方法 是使用各種伺服參數組合以找出那些在所有旋轉頻率的件 數下，可提供具有閉合迴路響應小於單-値的需要性質。 對PID控制器而言，要符合此性質可使用較高導數增益並 配合中等積分增益和較低比例增益。並非所有旋轉頻率的 倍數都需要作實際檢查，只有靠近響應曲線峰値的才需要 。通常只有約5倍旋轉頻率的頻率才與此有關。此外伺服― 參數値的大幅改變只會使閉合迴路響應產生中等變化，所 以有許多適合參數可提供低TMR及小於單—値的閉合迴 路響應。這使得找到合適參數變得很容易，並且當磁頭寬 能有效改變伺服增益時，允許檔與檔之間在這些參數上作 改變。 此外可用標準的伺服迴路分析法來計算閉合迴路響應， 其數據來自担制器增益及致動器動力模型。對刹試糸統而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -36-

I.丨~"裝 訂 .权！ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本百C 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（34 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 S其計算結果和上述方式測量得到的響應資料很吻合。用 2组不同的傳播參數計算出來的傳遞函， J用於不同的 測試系統，如圖6A，6B所示。其中黑點的目的在標明前 幾個旋轉頻率的倍數。圖6中的比例和積分增益項很】 而導數項（類似阻尼作用）則很大，但不會大到使閉合迴路 傳遞函數超過單一値，此伺服迴路僅在比實際產品伺服迴 路向20%的TMR下操作。在此系統可作徑向傳播16〇〇〇 /人步移且，不會使磁軌形狀誤差顯著增加（約小於峰間距5 〇 微英吋），而磁軌至磁軌形狀差僅有約5微英吋『pm。用圖 6B的參數比產品伺服迴路使用的，可使tmr降低約 ，但是在2和3倍的旋轉頻率下閉合迴路響應則被驅動至大 於單一値，這導致磁軌形狀誤差增加因而無法成功的在7〇 步移以上傳播。 誤差增加的情況如圖7B所示，圖中的圓顯示當使用圖 6 B的傳播參數時，於前6 〇傳播步移中測量到的磁軌形狀 在傳播序列之後用備存法測量磁軌形狀，並且替每一傳 播磁軌在平均磁執位置在伺服迴路中（僅用一弱積分增益 員保持致動益）。接著替1 0 0轉的磁碟平均1 2 0個磁區中的 每個$毖化回讀振幅以清除T M R效應。其繪示的波形 即爲圓形磁軌的偏離。乘以i 〇倍因數以更清楚顯示磁軌形 狀，吳差’即緣示的挺向偏離比對應的磁軌至磁軌間距大工〇 倍。此外圓散佈的徑向範圍也比實際磁碟大很多，其中6〇 個步和僅代表約〇 4 %的磁碟半徑。圖7 A是一類似圖形， 其顯示使用圖6A傳播參數的前6〇個傳播磁軌。因此基本 本紙張尺度適财關家藏公羡)~3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 '線 經濟、哪令夬標準局員工消費合作社印製 401570 A7 ----~~_____ B7 五、發明説明（35 ) 上磁軌形狀誤差是隨機的並且沒增加。 圖7 A ’ 7 B中繪示的資料顯示1 8 Ο Η z頻率元件的大小（2 倍磁碟旋轉頻率），其擷取自經過傅利葉轉換的波形，該 皮形由母 磁軌上1 2 0個回讀信號組成。圖7 β中在 18 0Hz的閉合迴路響應大小是1〇29，此元件的增加很迅 速，僅6 0步移即從約3微英吋增至約1 6微英吋。我們不期 望圖7A中的參數增加而事實上也沒發現。 同時也要測試某一具體實例，其使用p E s的數位濾波以 計算出參考磁軌修正，該PES是在每一寫入過程中記錄的 。將伺服比例增益設爲4 〇 〇時（和圖ό B —樣，積分和導數 增姐分別是.39和4000)會使前5倍旋轉頻率的閉合迴路響 iC大於1，而且♦値爲i _ 3 i。用滤波法以先前計算得到的 因數f來計算高達8倍的旋轉頻率，會在所有8個頻率中產 生一步移因數S = 0.9，而且完成16000步的傳播時不會使 誤差增加（最多50微英吋的峰間距）。在沒有濾波pEs參考 磁軌知正下，由於誤差的指數增加使得這些伺服增益已無 法僅限於幾個步移内傳播。高增益使得T M R減至標準檔 案T RM的一半，並使得伺服圖樣中的隨機磁軌至磁軌誤 差獲得改善。 實質分離讀寫元件 在上述的討論中我們都假設記綠讀取轉換器和寫入轉換 态疋同一個，如同標準感應式讀窝元件使甩的。近來轉換 器使用分離式讀寫元件，如已問世的MR(磁阻式）轉換器 ，並需要特別注意傳播磁軌間距的判定及控制，方法是藉 本紙張从適财關家( GNS } ( -—---— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

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、1T 五、發明説明（36 ) Μ B7 經 濟 部 t 矣 Η 準 員 工 消 費 谷 杜 印 製 著額疋的平均參考値設定。圖8Α是此種轉換器的圖形， 其顯示讀窝元件的不同寬度以及讀窝元件中心之間的細 圖8 Β疋一常感化回讀振幅和致動器位置變化的關係。 圖中〇等於窝入時的致動器位置，並且根據讀取寬，窝入 寬及偏移（最好指示動作方向），來规定達到-特別振幅減 )位準時的致動器移動。最好傳播間距由讀寫寬度來判定 且不又7L件的偏移影響。這很重要，因爲當旋轉致動器 磁碟擋的最外圍磁軌掃至最内園時偏移會明顯增加（ 臂旋轉時讀寫元件延著致動器手臂方向的空間分離，^致 這些元件在磁軌上不同的射出位置）。本發明的一重要特 點是使用一種方法以去除對讀窝元件偏移的依附，方法Θ 不需事先了解磁頭的精密幾何，僅經由測量回讀振幅即 芫成。 'J 圖9是6個脈衝傳播圖樣的圖形，顯示其中—個傳播脈衝 E域的寫人脈衝的相對位置。磁碟檔資料磁軌間距很 ，平均而言相鄰磁軌的邊應該互相保持一特定間距 止磁頭將原屬衫—磁頭的資料寫人相鄰磁軌。例 期望資料磁軌間距爲4個傳播磁軌，並在窝人磁軌邊^ 距，其値爲2.5%資料磁軌導程。詳情如圖9所示 用者資料磁軌指派給對應於傳播脈衝八和£的位 :。此時傳播脈衝相距3步例如八和〇的邊剛好並列 件Μ在使脈衝A的相對振幅等^脈衝⑽ ^二 置)，若邊並列則相對信號是。⑼，若邊 重登則大於G.5G，若二者有間距則小於Μ ^ 2f先閱讀背面.之注意事項再填寫本頁) —❿ 裝 '訂— 鍊----- • I I - I / - : ― · ΐ紙張尺(CNS) II I -- ^0Ι§7〇 五、發明説明（37 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 置時的相對振幅是一指椁可 ., 心不傳播磁軌導程是否太大或 太小，作爲傳播時調整額定 均 # J卞q參考位準以修正導程。 右回讀振幅隨位置而線性b # ^ ^ ^ ' .又化（很好的估算）則需要調整 傳播時的額足的平均參考 Λ 旱以仵到正確間距，方法是在 a = d位置計算測量到的相 相對振幅。我們可發現參考位準的 疋r 、 1 A~D位置時相對振幅的變化是3r/2， :爲1的間距變化是r，共有3步，再將總變化平分給A D。因此額定的平均參考位準的調整量，是其位於A = D 位置上期望位準的2/3相對振幅偏離。 本發明的方法包括以下步驟。首先選定一啓始額定的平 2參考値並傳播數個步移(本例子至少是”。接著備存至 :位置以使A和D脈衝的相對振幅相等。暫時再定義pEs 馬A和D脈衝間相對振幅之差即可達到上述目標。使用a的 相對振幅(或是D因爲二者相等)並如上所述計算傳播額定 的平均參考位準的修正然後繼續傳播。 、取好一開始就重覆此過程數次（在一塊沒指派给使用者 ^料的區域）來啓始設定參考位準，以説明讀至寫元件偏 移。在足點重覆該過程即可説明因致動器旋轉引起偏移改 變的原因。用上述系統作的實驗中每4 〇傳播步即重覆此過 程可達到極佳的結果。該過程的眞正執行是在A = D，B = E ，C = F的位置上平均相對振幅。此外每次僅應用計算的參 考位準修正中的一部分（i /4 )以減少雜訊的影響。因爲參 考位準的變化很慢，因此最好慢慢的展開修正。此測量和 修正過程需要使磁碟轉1 1次並且每4 〇傳播步即執行一次（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -40-

1 « m > -I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .11¾----1 ir------ί----- 經 中 A 標 準 消 f 合 社 印 製

IsJlITo 五 、發明説明（38 由於每-步移需要—寫入，一常態化 需要120轉），因此僅增加約9%的伺服.王此共 繪示在-完全旋轉爲1 600 0步時，入’間。圖1〇A 和傳播步移數的關係，圖1〇B是在;；U的平均參考位準 位置(…及cw)的相轉中測量到一 程此…，“ 振幅。圖中選取的磁軚導 ^。，θ顯不（25%寫入資料磁軌的間距實際上 阿於需求），以使設定在A=D& w卜 1際上 “25而啡0.5。由此可知藉著手；的/望相對振幅爲 均參考位準以使磁執間距保；^整傳播額定的平 幅判定)，即可圓滿執行本方I:數一位置的相對振 幅變化。已知在八，位置上將期望相對振 L又馬大於0.5以達到一較緊密的磁軌間…— 疋使用A = EU=C的位置或其他非a = d的组合。心 據資料磁軌導程和傳播磁執間距的比值：磁： ^間距’及謂寫元件的相對寬度。參考圖9,注意選 擇夕V、脈衝用於傳播圖樣所根據的準則也是這些因數。並 :要要求是讀取元件能夠在不受次―脈衝的干擾下讀取某 一特別脈衝，該脈衝離次—脈衝在同—位置有數個: 軌遠。 ’ 窝入誤差的修正 寫入時使用特別伺服迴路參數（即那些在所有磁碟 頻率的倍數下使步移誤差放大因數小於單一値的），並配 合參考磁軌修正基的PES，可大大的限制傳播磁軌形狀誤 產的增加。此外藉著使用參數來操作伺服即可保持低的磁 1__ 本紙張尺度適用中國國^^ (CNS 210x297公麓） -41 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本耳j

4 ·.) 1570 A7 B7 五、發明説明（39 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 軌至磁軌形狀差，以更能抗拒機械干擾，因此導致低的 T MR。然而由於此種干擾的TMR使得每一磁軌仍包含一 些誤差。由於它的這種性質所以將T M R設計成可以在磁 碟位置上编碼相對磁頭。因此在伺服寫入過程中因引起的 誤差’最後在徑向位置測量上轉變成一對應誤差，這是在 後續檔案操作時藉著產品伺服圖樣解調器而得到。本發明 的另一特色是可使用一種方法，在產品伺服圖樣的外形上 減少此射餘TMR的效應。其基本構想是使用傳播伺服迴 路的P E S以修正產品伺服圖樣，因爲當伺服圖樣於檔案操 作中陸％回讀時，其寫入方式會清除窝入位置誤差產生的 效應。孩方法會使用到檔案操作時的伺服寫入傳播過程和 伺服圖樣回讀過程。—種較佳的伺服圖樣修正類型，既可 於掭作時輕易的解碼又可在伺服窝入器中簡單的執行，它 就是相對於伺服Ϊ D欄位作伺服圖樣的時間位移。 在本過程一具體實例的第一例中討論一振幅脈衝產品伺 服圖樣。在這種伺服圖樣中通常至少有2個寫入轉移脈衝 在伺服ID搁位後的特定時槽内被感測到。圖ι ia顯示一鬥 單雙脈衝㈣圖樣，其中期望的磁軌位置被定義成，從^ 和⑽衝回讀相同信號時的位置。在傳統伺服圖樣解調器 中’疋在靠近每-指定脈衝時槽的末端將振幅取樣並數位 化以代表脈衝振幅的—濾波平均。圖Ub_iif繪示各種使 用本發明解調方法產生的波形，&圖12是其使用電路的方 塊圖。如傳統解調器-樣回讀信號是被—整流電路感測到 ，但是在被ADC數位化之前，輸出要經過_閉式積分器電 一紙張尺度適用中涵^準(CNS )八4規^^. 297公g (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ®1 -裝. 、βτ A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（4〇 ) 路。磁區ID感測器提供的定時參考可以藉著使用延遲雙脈 衝產生器’以導出定積分器閘極信號和AdC觸發信號。剛 好在閘極的降緣前觸發ADC以數位化閘式積分器的輸出。 此閘極邊緣亦可用來重.設積分器爲〇。因此.數位化脈衝振 巾田等於整流回謂信號乘以重疊時槽，該時槽位於積分器閘 極和感測的脈衝信號間。整流回讀振幅隨著寫入脈衝的徑 向位置而改變，以便寫入時追蹤TMR。故意改變脈衝窝 入時相對.於磁區ID的時間，即可調整積分器閘極和感測脈 衝信號的重疊時槽，以便剛好抵消Τ μ R在整流回讀振幅 上的效應’其產生的數位化脈衝振幅値於伺服寫入時並沒 丈到T M R的影響。使用插入的定時延遲單元並將其串聯 圖樣產生器的寫入資料，即可調整脈衝寫入時間。數位式 可程式延遲單元可使用位於紐澤西州克里頓的資料延遲裝 置公司生產的，在數位控制下，它可提供需求的快速及精 確的定時延遲，而這正是本應用所需的。 圖13Α至圖13F繪示計算正確延遲的方法，其顯示—種 情況即伺服寫入時Α脈衝因爲隨機TMR而導致徑向錯位。 根據本發明A脈衝的窝入時間已位移至相對於伺服id欄位 的末端。爲了簡化我們假設回讀信號隨離軌位置作完美的 線性變化。假設徑向位置誤差是讀取元件寬度的一部分， 如圖1 3 A的上方所示。自行傳播伺服迴路的p E s可良好估 算此控向位置誤差，以作爲產品伺服圖樣區域前，用於傳 播脈衝區域的測量値，其中並寫入脈衝A。當圖樣傳播由 上而下展開時，圖樣傳播脈衝（圖中未顯示）的底端會和期 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（2丨〇><297公慶）口3: -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ©! 裝. -訂 經濟'邱中央檩準局員工消費合作社印製 ’ 401S7O Λ7 —-___B7 五、發明説明（41 ) 主的磁軌位置—致，而上方的位置誤差會在傳播脈衝的回 讀振幅中增加。它產生的PES讀取値等於-f，因爲分數參 考値減去常態化回讀振幅即等於p E s。產品伺服圖樣A脈 衝¥化回項振幅的位移量也是_ f ’就是它比應該的低， 因爲脈衝邊位於記錄轉換器中心的上方。這會降低積分信 號的斜率。積分器輸出信號在A D C觸發脈衝時（對應數位 化脈衝振幅値）可藉著稍後位移A脈衝而使其恢復至正確値 ,位移量't由t = 計算得知，丁是沒有位移時正常的 重疊時間而V是整流過的回讀振幅（和磁軌上信號常態化） 其適用於没有脈衝A的徑向位置誤差。v的標準値是〇 5 因爲雙脈衝伺服圖樣會在A，B脈衝伺服圖樣相等時定 義資料磁轨，並對齊寫入脈衝的邊，如圖11A所示。 可用類似方法將B脈衝徑向位置的誤差清除，但是時間 位移必須和八脈衝使用的相反。這導因於B脈衝的上端替 代下端的事實。因此伺服窝入時上方位置的誤差會增加被 產叩解凋器感測到的B脈衝振幅，並需要將脈衝提早位移 以作爲補償。這可簡單説明微處理器序列控制器保持何種 脈衝類型的磁執被寫入，並因此調整時間位移的符號。 若產品伺服圖樣利用—已知脈衝的二邊來定義不同的磁 軌位置，或用來判定磁軌間位置誤差時，就會產生—較複 雜情況。例如A脈衝的下端可用來定義一資料石兹軌位置（配 合B脈衝的上端）’ ％A脈衝的上端可用來定義—相鄭資料 磁軌位置（配位B脈衝的下端）。稍後窝入的A脈衝會抵消 本紙張尺度適家榇準(~^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

4i)l§7〇 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（42 ) 用於A脈衝下端的徑向位置誤差的效應，但是會使脈衝八 的上瑞Μ加倍。-種解決料是位移用於這些交替邊緣 位置的閘極信號，以使閘極在脈衝前打開在脈衝中關閉， 而不是在脈衝中打開在脈衝後_。因此稍後位移Α脈衝 就會減少閘極和感測到脈衝振幅信號間的重疊時間。因此 飼服寫入時施在—脈衝的唯—時間位移會抵消用於雙脈衝 邊的控向位置誤差。雙閘延遲時槽藉著磁碟㈣服圖樣解

調器而交·替選取，這是根據-預設的脈衝邊至資料磁轨的 指派。 J 以相位編碼伺服圖樣爲例，雙脈衝間回讀信號的相對相 位是-依位置量，最後並可感測到。因此徑向位置的—令 差可直接等於感測到圖樣中的—相位誤差，其清除方式很 間早，即伺服窝入時在其中—個脈衝上施以—適當時間位 私。此時並不需要對產品伺服圖樣解調器作特別修正。 不淪產品伺服圖樣是何種類型，誤差清除方法都要夂在 每:步驟中對產品伺服圖樣和振幅脈衝傳播圖樣加以修正 。若作不到則傳播伺服迴路於窝入次一步驟時，會追隨寫 入傳播圖樣誤差，使得它的像在次一步驟時傳遞至所有寫 入的圖樣（傳播脈衝及產品伺服圖樣）。這等於讓誤差在稍 後步Μ再現。如上所述，寫人誤差的作用恰如伺服迴路 中參考信號的調變，並且讓伺服迴路的閉合迴 Η的響應。因此加在次—步㈣像等於閉合迴路響應乘: 寫入誤差信號，並將其視爲加在伺服迴路的—S :厂 種防止此響應加在窝入誤差的方法，是在寫入時調整參 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j -裝 -訂 本紙張尺度適用中ii^7^ )A4W ( 21Qx^^y -45- 五、發明説明（43 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 考表値以反映已知位置誤差，去.证古 田.匕被直接位於期望傳播磁 軌的讀取元件感測到時，即可佶在 4 土士 J使母—參考表値符合用於對 應脈衝的期望振幅。正如對產品伺服圖樣的修正一樣，寫 入時的已知位置誤差僅是寫人過程中圖樣傳播伺服迴路的 PES讀取俊。參考圖4B ’由錯位傳播脈衝導致回讀振幅 產生E變化時，伺服PES的變化則是。若參考磁軌値& 從其額定的平均値開始以同_量£遞增，則最後不會在伺 服PES中.產生變化，因此寫入誤差完全不會引起致動器響 應。參考圖4A要記住傳播方向是向下，由圖中可看出錯 位脈衝寫入時記錄轉換器的位移太向下了，使得回讀信號 小於期望値。因爲PES等於參考値減去位置信號，所以寫 入時P E S並沒高出E。因此從傳播伺服圖樣中清除寫入誤 差的方法是，將寫入過程得到的p E S値加在額定的平均參 考値以產生供次一步驟使用的參考表値。 此修正參考表値的過程已於前面說明複合誤差時介紹過 。在一最簡單具體實例中，參考表的修正是由因數f乘以. 寫入過程中記錄的PES。由上述説明中可明白，使用因數 f等於1時能最有效清除誤差。然而參考表修正引入後就要 修正穩定性的評量標準，即步移誤差放大因數s=c+fci-c> 必須小於單一値。由此可知若f剛好等於1則s也會等於1 而誤差也不會哀減。選擇f的考慮因素是如何在維持—可 接受的絕對磁軌非圓位準，以及f減少時隨機磁轨至磁軌 誤差的清除就愈沒作用的事實之間作取捨。分析顯示在伺 服圖樣中淨磁軌至磁軌的隨機誤差和TMR乘（Ι-f)之積成 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X 297公釐） -46 - 401δ7〇 Μ Β7 經 濟 部 中 央 標 準 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明説明（44 ) 正比。因此最佳情況是f= 1，愈接近1愈可清除隨機誤差 。同樣的分析可應用在使用數位濾波式p E S修正的較複雜 具體實例，而f是複數値元素向量。此時可選取步移因數s 元素的特別値以使所有f的元素儘可能接近1 (假设S本身維 持在1之下）。高頻率時f = 〇，這導因於切除傅利葉級數的 濾波計算，並且使隨機誤差的清除變得無效。然而大致上 因爲T M R本身的高頻區很小，所以在此範圍内損失的效 應對整體.r m s誤差而言很小。 在圖5的另一具體實例中將產品伺服圖樣的寫入解耦合 ，因此用於解調產品伺服圖樣的P E S不會和用於計算參考 表修正的相同。 在此建議專業人士除了上述方法外，其他調變產品伺服 圖樣的方法亦可清除隨機T M R。例如調變頻率，或振幅 脈衝圖樣的長度，並耦合產品伺服圖樣解調器中的對應感 測電路。本發明的全新特色包括於伺服寫入時使用即時 PES信號，以便當它寫入時修正伺服圖樣位置誤差。以 P E S爲根據的自行傳播參考表値的.修正，也是我們期望減 少磁軌至磁軌隨機形狀誤差的重要—環。在—後續步驟中 及時向前供應此修正给磁軌追蹤，以使它和前述平滑參考 表値的万法大不相同，前述方法是在磁軌追蹤時以平均數 轉中的PES爲根據。修正的目的也和先前敘述的方法大不 相同，因爲它是爲了減少隨機磁軌至磁軌誤差而特別設計 的，且必須耦合產生伺服圖樣中的誤差清除才有效。 本發明適用於媒體上重覆移動的寫入圖樣。如上所述， 本紙張尺標準（CNS) Α4^·^·οχ297公瘦 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 腺 -47 4i3157〇 A7 B7 五、發明説明（45 ) 這種運動組成媒體連續旋轉的同時也能組成任何重覆性運 動，包括直線和往復運動。因此任何媒體都可使用本文所 述的自行傳播原理在一區域上作修正。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -48 -

Claims (1)

1. 4贼W&2號專利申請案 中文申請專利範圍修正本(85年3月） A8 B8 C8 D8 :修正 申請專利範圍 善 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一種用以在一磁碟機中伺服窝入—旋轉磁碟之方法，此 磁碟機包括.和該磁碟交互作用的一磁頭，以該磁碟爲 基準徑向定位磁頭的.一致動器，以及使得該磁頭將資訊 寫入該磁碟並從該磁碟讀取資訊的裝置，該方法包括以 下步驟： 在該用一伺服迴路以定位該致動器之磁碟的連續徑向 磁軌上寫入伺服圖樣，其中伺服定位資訊是從該磁碟讀 取；及 設定該伺服迴路的依頻性增益以使該伺服迴路的閉 迴路響應在每一磁碟旋轉頻率整數倍時具有—小於單 値t大小，但其大小仍足以在實質上抗拒機械干擾。 2.根據申請專利範園第i項之方法，其中該閉合迴路響 在所有頻率具有一小於單一値之大小。 3· —種用以在一磁碟機中伺服寫入—旋轉磁碟之方法，此 磁碟檄包括：和該磁碟交互作用的一磁頭，使得該磁頭 將資訊寫入該磁碟並從該磁碟讀取資訊的裝置，以診磁 碟爲基準徑向定位磁頭的一伺服控制致動器，其中— 置誤差信號等於一參考波形和一測量的相對位置波形 差，该位置波形從該磁頭和該磁碟交互作用的回讀疒 中導出’該方法包括以下步驟： ’ 用該伺服控制致動器在該磁碟的連續徑向磁軌 飼服圖樣；及 胃 導出孩參考波形以作爲該致動器閉合 至少一^章的位置波形的一函數。 及 1. 合 應 位 之 號 入 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) . 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格7_7^#公着） 4贼W&2號專利申請案 中文申請專利範圍修正本(85年3月） A8 B8 C8 D8 :修正 申請專利範圍 善 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一種用以在一磁碟機中伺服窝入—旋轉磁碟之方法，此 磁碟機包括.和該磁碟交互作用的一磁頭，以該磁碟爲 基準徑向定位磁頭的.一致動器，以及使得該磁頭將資訊 寫入該磁碟並從該磁碟讀取資訊的裝置，該方法包括以 下步驟： 在該用一伺服迴路以定位該致動器之磁碟的連續徑向 磁軌上寫入伺服圖樣，其中伺服定位資訊是從該磁碟讀 取；及 設定該伺服迴路的依頻性增益以使該伺服迴路的閉 迴路響應在每一磁碟旋轉頻率整數倍時具有—小於單 値t大小，但其大小仍足以在實質上抗拒機械干擾。 2.根據申請專利範園第i項之方法，其中該閉合迴路響 在所有頻率具有一小於單一値之大小。 3· —種用以在一磁碟機中伺服寫入—旋轉磁碟之方法，此 磁碟檄包括：和該磁碟交互作用的一磁頭，使得該磁頭 將資訊寫入該磁碟並從該磁碟讀取資訊的裝置，以診磁 碟爲基準徑向定位磁頭的一伺服控制致動器，其中— 置誤差信號等於一參考波形和一測量的相對位置波形 差，该位置波形從該磁頭和該磁碟交互作用的回讀疒 中導出’該方法包括以下步驟： ’ 用該伺服控制致動器在該磁碟的連續徑向磁軌 飼服圖樣；及 胃 導出孩參考波形以作爲該致動器閉合 至少一^章的位置波形的一函數。 及 1. 合 應 位 之 號 入 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) . 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格7_7^#公着） 401570 、申請專利範圍

   經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 4. 根據申請專利範圍筮， ^ 項U ’其中該閉合迴路傳遞 二數:、有依頻性，而該參考波形的導出是藉著該測量的 位置波形之依頻性遽.波。 5. 根據申請專利範圍第3項之方法 形代表該磁碟之至少—轉。 6. 根據申請專利範圍第3項之方法 的導出是根據至少—磁軌的測量 7·根據申請專利範圍第6項之方法 括該連續磁軌的—先前磁軌。 8. 根據申請專利範園第3項之方法 數的大小遠小於1。 9. 一種用以在一磁碟機中伺服寫入—旋轉磁碟之方法，此 磁碟機包括：和該磁碟交互作用的—磁頭，使得該磁頭 將資訊寫入該磁碟並從該磁碟讀取資訊的裝置，以梦磁 碟爲基準徑向定位磁頭的一伺服控制致動器，其中一尸 置誤差信號等於一參考波形和一測量的位置波形之差， 該位置波形從該磁頭和該磁碟交互作用的回讀伸號中導 出，該方法包括以下步驟： 用該伺服控制致動器在該磁碟的連續徑向磁轨上窝入 祠服圖樣；及 根據至少一先則徑向磁軌的該位置誤差作骑道 卿辛ffi用於 連續徑向磁軌的該參考波形。 10. 根據申請專利範固第9項之方法，其中導出該參考皮於 包括以下步驟： ____一. 其中該測量的位置波 其中該位置誤差信號 其中該至少一磁軌包 其中閉合迴路傳遞函 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2

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   ABCD 經濟、那中央標準局員工消費合作社印製 401170 nr—-— A、申請專利範圍 以至少-複數遽波因數f乘以該至少_複數係數以產 生至少一濾波係數； 從m至少—濾波係數計算反離散傅利葉轉換；及 將該反離散傅利葉轉換加在一额定的平均 形成該參考波形。 4以 u:據申請專利範園第10項之方法，丨中f是從該伺服致 器閉δ迴路響應c的一預設函數中計算出來。 12·根據申請專利範園第i i項之方法，其中f的導出式爲 f=(S-C)/(1_C) . 8具有一小於！的大小，因而限制伺 服圖樣置入誤差的增加。 13.—種用以在一磁碟機中伺服寫入一旋轉磁碟之裝置，此 磁碟機包括：和該磁碟交互作用的一磁頭，以該磁碟爲 基準徑向定位磁頭的一致動器，以及使得該磁頭將資訊 窝入該磁碟並從該磁碟讀取資訊的裝置，包括： 使得該磁頭在該磁碟的連續徑向磁軌上寫入飼服圖樣 的裝置’包括用於定位該致動器的一祠服迴路，而且其 中伺服定位資訊是從該磁碟讀取；及 設定該伺服迴路的依頻性增益的裝置，以使該词服迴 路的閉合迴路響應在每一磁碟旋轉頻率整數倍時具有_ 小於單一値之大小，但其大小仍足以實質上抗拒機械干 擾。 (請先閎請背面之注意事項再填寫本頁)

   40157° Α8 Β8 C8 D8 經濟部中央標準局員.工消費合作社印袋 申請專利範圍 14. 根據申請專利範園第1 3項之裝置，其中該閉合迴路邀 應具有一小於所有頻率的單一値之大小。 15. —種用以在磁碟機中飼服窝入一旋轉磁碟之裝置，此 磁碟機包括：和該磁碟交互作用的一磁頭，使得該罐頭 將資訊窝入咸磁碟並從該磁碟讀取資訊的裝置，以該磁 碟爲基準徑向定位磁頭的一伺服控制致動器，其中—位 置誤差彳§號等於一參考波形和一測量的相對位置波形之 差，該位置波形從該磁頭和該磁碟交互作用的回讀信號 中導出，包括： 使用該伺服控制致動器以在該磁碟的連續徑向磁軌上 窝入伺服圖樣的裝置；及 導出該參考波形以作爲該致動器閉合迴路傳遞函數至 少一測量的位置波形的一函數之裝置。 16. 根據申請專利範圍第丨5項之裝置，其中該閉合迴路傳 遞函數具有依頻性，並包括藉著該測量的位置波形之依 頻性滤波以導出該參考波形的裝置。 Π·根據申請專利範圍第15項之裝置，其中該測量的位置 波形代表該磁碟之至少一轉。 18. 根據申請專利範圍第〗5項之裝置，其中該位置誤差信 號的導出是根據至少一磁軌的測量ό 19. 根據申請專利範圍第丨8項之裝置，其中該至少—磁轨 包括$亥連續磁軌的一先前磁軌。 20. 根據申請專利範園第15項之裝置，其中閉合迴路傳遞 函數的大士遠小於1。

   本紙張尺度 ) Α·( 公釐） f請先閲讀背面之注意事項再填客本頁) -訂- 經濟部中央榡率局員工消費合作社印製 491170

   申請專利範圍 種用以在-磁碟機中词服窝入一旋轉磁碟之裝置，此 磁碟機包括：和該磁碟交互作用的_磁頭，使得該磁碟 將資訊寫入該磁碟並.從該磁碟讀取資訊的裝置，以該磁 碟爲基準徑向定位磁頭的—伺服控制致動器，其中一位 置誤差信號等於一參考波形和一測量的位置波形之差， 該位置波形從該磁頭和該磁碟交互作用的回讀信號中導 出，包括： 使用該伺服控制致動器以在該磁碟的連續徑向磁軌上 寫入伺服圖樣的裝置；及 根據至少一先前徑向磁軌的該位置誤差信號導出用於 連續徑向磁軌上該參考波形的裝置。 22·根據申請專利範圍第21項之裝置，其中導出該參考波 形的裝置包括： 計算位置誤差信號離散傅利葉轉換的至少一複數係數 之裝置，該係數是在一徑向磁軌上寫入伺服圖樣時測量 到的； 以至少一複數濾波因數f乘以該至少一複數係數的裝 置’因而產生至少一濾波係數； 從該至少一濾波係數計算反離散傅利葉轉換的裝置； 及 將該反離散傅利葉轉換加在一額定的平均參考位準以 形成該參考波形的裝置。 23.根據申請專利範圍第2 2項之裝置，其中在用以作乘法 的該裝置中，f是從該伺服致動器的閉合迴路響應C的 本紙張尺度適百·?"國國家標準（CNS〉A4規格（21〇χ·2扔公釐厂 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁)

   401570 7、申請專利範圍 —預設函數中計算出來。V 24_根據申請專利範園第 ,, 国弟2 3項 < 裝置，其中f的導屮守< f，-c)/U-C).s.具有一小 中：導出式爲 服圖樣置入誤差的增加。、…、’因而限制词 25. -種用以在—磁碟機中伺服窝入—旋' 磁碟機包括：和該磁碟交互作用的 万法’此 基準徑向定位磁頭的_致動器，# ^頭1該磁碟爲 -re -ί ·· 使侍該磁頭將資訊寫入 磁碟讀取資訊的裝置，以及根據從該磁磲 的飼服位置資訊定位該致動器的-飼服迴路，包括 以下步驟： w G括 著一磁軌窝入一序列第—圖樣； 使磁頭移位—磁軌的一已知比例至—移位的位置； 從該第-圖樣的數個選取中讀取位置資訊，以便判定 代表該磁頭偏離該已知比例的偏離資訊，並藉著偏離資 訊被為碼於其巾I第二圖樣在該位移的位置利用該偏離 資訊以傳送第二圖樣。 26. 種用以在—磁碟機中傳播一圖樣之方法，此磁碟機具 有一旋轉磁碟和該磁碟交互作用的—磁頭，及以該磁碟 爲基準徑向定位磁頭的裝置，包括以下步骤： a. 在第一磁軌上寫入第一圖樣； b. ;取並儲存該第一圖樣的數個選取者之振幅以儲存選 取的振幅； c. 移動該磁頭一磁轨寬之一比例並寫入對應該選取的第 一圖ϋ第二圖樣； 本紙張尺度適用中) Α· ( 210X2钤公釐 (請先閎讀背面之泛意事項I填窝本

   經濟部中央標準局員工消費合作社印製 401570

   申請專利範圍 d. 重覆：驟c n次以接續性移動該磁頭直到該礤頭到達 一選定杈向位置並寫入數個額外圖樣； e. 在該第一磁軌和該.選定徑向位置間的—中間位 該磁頭； 1<位 f該磁頭位料中間位置時，計算出該第_圖樣對 足儲存振幅之第一振幅比； g. 算出當該磁頭在該中間位置時及該磁頭在該選定 上的孩數個額外圖樣振幅之第二振幅比； h. 在每位置重覆再定位該磁頭並重覆步驟£和 數個比例實質上相等； 琢 i. 將該比例和一期望値比較以判定該期望値的—偏離· 及 j. 調整連續圖樣窝入之間的間距以便在後續重覆步驟玨 i時極小化該偏離。 a 27_根據申請專利範園第26項之方法，其中該磁頭具有八 離的讀寫元件。 刀 經濟部中央榡率局員工消費合作社印製 28· -種建立並維持一期望磁軌間距之方法，是經由調整飼 服迴路的额定的平均參考位準，該伺服迴路用於自行傳-播的過程，以便在磁碟檔伺服窝入中作徑向定位，其中 計算該額定的平均參考位準的變化是以數組脈衝間相對 振幅的測量爲根據，該脈衝位於一個或數個分離的役向 位置上，藉著中斷該常態序列過程即可執行這種測量並 備存一個或數個徑向位置。 29.根據專利範圍第28項之方法，包括以下步驟： 本紙張纽適财關家標芈（cjNS ) A4規格（21〇χ2必公董 40157ο B8 C8

   '申請專利範圍 建立由足夠的獨立時槽數组成之一振幅脈衝傳播圖樣 ’以便於數個傳播步移等於時槽數後在一已知時槽重覆 —脈衝，並應保留一·空間以使記錄轉換器的讀取元件， 在不干擾該時槽其他脈衝的情況下跨立在每—脈衝的邊 上； 使用一用於該額定的平均參考位準的一啓始估算，傳 播第一個步移數，該第一個步移數足以反傳播方向移動 讀取元件至一校正回讀位置，其中該讀取元件的一部分 在數個時槽之一重疊第—組脈衝的下緣，而讀取元件的 —相等部分在其他數個時槽之—重疊第二組脈衝的上緣 ，而該第一和第二組脈衝則寫入間距p的一預設數目傳 播步移，該脈衝並且有和該期望磁轨間距相關的一預設 間距，以使孩重疊部分等於對應該期望磁執間距的一預 設期望重疊部分； 經濟部中夬襟率局員工消費合作社印製 (請先閱請背面之注意事項再填寫本莨) 訂 移動讀取元件至該校正回讀位置，並判定每一脈衝的 一測量重疊部分等於回讀振幅以執行一校正，而每一脈 衝都被對應的磁軌上振幅所隔開，其先前的測量和儲存 都是自行傳播過程的一部分，計算該額定的平均參考位 準減少因數的一修正項，到它等於2/p乘以該期望重疊 部分和該測量重叠部分之差，將該修正項或該修正項的 一部分加在該額定的平均參考位準上； 在該再校正程序再執行後，於—第二預設的數個步移 中持續自行傳播； 重叠一傳播步驟並再校正該第二數個步移中的每—

   申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 値，該」於單一値 個直到完成伺服寫入。 v 30. —種在一磁碟樓的解調位置信號中清除偏離之方法，該 偏離是導因於飼服圖-樣窝入時的隨機置入誤差，該磁碟 檔於伺服寫入時使用自行傳播作徑向定位，該方法包括 以下步驟： 施加一調變至產品伺服圖樣的每一部分，該調變是從 自行傳播伺服迴路的位置誤差信號中計算得到，該信號 剛好在產品伺服圖樣的該部分寫入前測量到，其中該調 變在磁碟檔常態操作時的解調位置信號中產生—變化， 由於該隨機置入誤差使得該變化位於相反且近似等於該 解調位信號的偏離； 使用替每一傳播脈衝個別計算的自行傳播參考表値， 並使用額定的平均參考位準及一修正，該修正從自行傳 播伺服迴路的位置誤差信號中計算得到，其測量時間靠 近窝入該傳播脈衝時，次一傳播步移時在自行傳播伺服 迴路的位置誤差信號的後續計算中，該參考表値可大致 清除在該傳播脈衝中因随機置入誤差引起的回讀振幅變 化。 31. —種用於伺服窝入一磁碟機之方法，此磁碟機包括：和 該磁碟交互作用的一磁頭，以該磁碟爲基準徑向定位磁 頭的一致動器，及控制致動器位置的一伺服迴路，包括 以下步驟： 當寫入傳播脈衝時設定伺服迴路的依頻性増益等於一 μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4現格（210X2财釐) (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁)

   401170 ABCD ¥、申請專利範圍 备窝入產品飼服圖樣時設定伺服迴路的依頻性增益等 於—不同値。 32.—種用以在—磁碟機中伺服寫入一旋轉磁碟之裝置，此 磁碟機包括以該磁碟爲基準在任何徑向位置定位磁頭的 裝置，該裝置包括： 用以在該磁碟上的特定磁區控制讀寫的定時電路； 用以替傳播脈衝及產品伺服圖樣產生窝入資料的—圖 樣產生器； 用以在窝入資料的相對定時中調整的一時間延遲單 用以在該磁碟的窝入轉移上感測回讀振幅的振幅感測 電路； —用來儲存量的記憶體，其包括回讀振幅的測量値和 磁碟參考磁軌値； 藉由它們對應的原始全磁軌振幅用以常態化即時回 讀振幅的除法器； —微處理器序列控制器；及 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一具有變控參數的伺服控制器，以便伺服寫入該磁碟 時此快速步移’定位及限制磁軌形狀誤差的增加。 33.—種磁碟檔伺服窝入裝置，包括： 控制磁碟檔内部記錄轉換器的裝置，以使_複數脈衝 ，其中每一脈衝由一複數轉移组成，能寫在不同徑向位 置的一複數磁軌中的每一磁軌的四週； 從任—廣脈衝判定及儲存磁性信號的回讀振幅之裝置

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（2[〇χ：2: 401570

   ，並且用磁碟的每—轉來更新該回讀振幅； 控制内部制動器以#方A p 35 A 焱乂使在S彳工向仅置定位記錄轉換器的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装置，是由-具有閉.合迴路傳遞函數的_㈣定位控制 垃路組成’其性質是可音暂P (^人 寅疋J貫貫上凡全拒絕機械干擾，且在 任何等於一磁碟旋轉頻率整數倍的頻率時不必放大； .在該徑向位置的第一個位置上寫入該複數脈衝之裝置 t 產生孩伺服定位控制迴路的一位置誤差之裝置，此係 藉由在該第一徑向位置替該複數脈衝中的每一個，在一 小於脈衝間距的一時間内，從第_组儲存參考振幅中的 每一個減去該回讀振幅，該位置誤差信號導致内部致動 器移至該第二徑向位置以使該位置誤差信號近似0; 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 於第一預設時間延遲後在該第二徑向位置上用來窝入 該複數脈衝的裝置，以使該内部致動器完成在該第二徑 向位置的該移動，該複數脈衝中的每個在該第—捏向 位置窝入後，即在一第二預設時間延遲時寫入位於該第 二徑向位置的該複數脈衝中的每一個，從寫入該第—徑 向位置的該複數脈衝的該回讀振幅中連續判定該位置誤 差信號； 重覆調配通過切換該飼服定位控制迴路的該位置誤差 信號產生過程之裝置，並切換成使該回讀捏幅之—減去 一値，它在一組儲存參考振幅中的每一個之一現存徑向 位置的該窝入複數脈衝中，並在一小於脈衝間的時間内 ，該t置赛差信號導致内部致動器移至次一徑向位置以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（釐） 4❶157〇 A8 B8 C8 D8 、 申請專利範圍 輕濟部中央榡準局員工消費合作社印製 使該位置誤差信號近似Ο，接著在該第一預設時間延遲 後於該次一徑向位置寫入該複數脈衝，以完成該内部致 動器的#亥移動至該次.一徑向位置，該複數脈衝中的每一 個在該現存徑向位置寫入後，即在次一預設時間延遲時 寫入位於孩次—徑向位置的該複數脈衝中的每一個，從 窝入該現存徑向位置的該複數脈衝的該回讀振幅中連續 判定該位置誤差信號。 Η根據申請專利範園第3 3項之裝置，其中該誤差信號的 產生是藉著在每一個該儲存參考振幅中替該複數脈衝的 每一個減去一常態化回讀振幅，其中該常態化回讀振幅 的计算疋在該脈衝寫入後但是在移動致動器前，藉著每 一個孩回讀振幅除以它在一组儲存振幅的對應元素而得 到’該對應元素是在磁碟的一額外旋轉中測量到的。 35. 根據申請專利範圍第η項之裝置，其中用於產生該位 置誤差信號的該儲存參考振幅，是在通過調配過程的間 隔中變化，因而導致磁軌至磁軌間距在整個磁碟中緊跟 著一期望的功能形式。 36. 根據申請專利範圍第35項之裝置，其中在儲存參考振 幅的變化之計算，是以間距一個或數個徑向位置的脈衝 間相對脈衝振幅的測量爲根據’這種測量的執彳-口一 中斷常態化調配過程及備存一個或數個徑向 疋猎著 ^ I 乂 >亩_ 0 37. 根據申請專利範圍第3 5項之裝置，其中兮a + _ 丹甲该儲存參考振 幅的變化在每一磁區都.不同，並且用位置嗔罢丄 Λ. , . ^是彳S號的儲 存値作計J，該値是在對應脈衝寫入時測量到& 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X"2

   (請先閲讀背面之连意事項再嗔寫本耳j -訂 401570 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 申請專利範圍 38. —種磁碟機包括： —旋轉磁碟，其中一磁頭具有分離的讀窝元件，並以 該磁碟爲基準讓一致動器作徑向定位，及一寫入該磁碟 的自行伺服窝入圖樣； 孩圖樣窝入時已清除系統誤差，因而使得磁軌間距在 整個磁碟的一表面上跟著—期望功能。 39. —種磁碟機包括： 一旋轉礙碟； 磁頭，以該磁碟爲基準用於徑向定位該磁頭的一致 動器；及 在孩磁碟上窝入一自行伺服窝入圖樣的裝置，該圖樣 窝入時已清除系統誤差，因而使得磁軌間距在整個磁碟 的一表面上跟著一期望功能。 40. —種用以在一往復媒體上窝入圖樣之方法，此媒體包括 .和孩媒體交互作用的—磁頭，以該媒體爲基準徑向定 位磁頭的一致動器，以及使得該磁頭將資訊寫入該媒體 並從#亥媒體讀取資訊的裝置，包括以下步驟： 用一伺服迴路在該媒體的連續徑向磁轨上寫入伺服圖 樣以定位該致動器，其中伺服定位資訊是從該媒體讀取 9 設定該伺服迴路的依頻性增益，以使該伺服迴路的閉 合迴路響應在每一往復頻率整數倍時具有—小於單一値 之大小，但其大小仍足以實質上抗拒機械干擾。 41. 一種色二^復媒體用於窝入圖樣之方法，此媒體包括： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   401570 經濟部十央襟準局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 π、申請專利範圍 和該媒體交互作用的一磁頭，以該媒體爲基準徑向定位 磁頭的一致動器’使得該磁頭將資訊寫入該媒體並從該 媒體讀取資訊的裝置’以及根據從該媒體讀取的伺服位 置資訊定位該致動器的一飼服迴路，包括以下步驟： 沿著一磁軌寫入一序列第一圖樣； 使磁頭移位一磁軌的一已知比例至一位移的位置； 從該第一圖樣的數個選取中讀取位置資訊，以便從該 已知比例判定該磁頭偏離的偏離資訊代表，並藉著編碼 偏離資訊於其中之第二圖樣在該位移的位置使用該偏離 資訊以傳送第二圖樣。. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

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