TWI396193B - 用於改良式原處螺旋寫入之系統與方法 - Google Patents

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Description

用於改良式原處螺旋寫入之系統與方法
本發明涉及硬碟裝置(HDD)，更具體地說涉及在HDD上寫入伺服。
這裏所提供的背景描述是為了一般性提出本案所公開的背景。當前列舉的發明人的工作(就本背景部分中所描述的來說)以及本描述的多個方面(其在提交時可能不適合作為現有技術)，既未明確地也未隱含地承認均為相對於本公開的現有技術。
諸如電腦、膝上型電腦、個人錄影機(PVR)、MP3播放器、遊戲機、機上盒、數位相機等這樣的電子設備，經常需要儲存大量資料。諸如硬碟裝置(HDD)這樣的儲存設備可被用於滿足這些儲存要求。
現在參照圖1，硬碟裝置(HDD)10包括硬碟元件(HDA)50和HDA印刷電路板(PCB)14。HDA PCB 14包括儲存與HDD 10的控制相關的資料的緩衝器模組18。緩衝器模組18可採用SDRAM或其他類型的低等待時間記憶體。處理器22被佈置在HDA PCB 14上並且執行與HDD 10的操作相關的處理。
硬碟控制器(HDC)模組26與緩衝器模組18、處理器22、主軸/VCM(音圈馬達)驅動模組30和輸入/輸出介面模組24進行通信。輸入/輸出介面模組24可以是串列介面模組、平行介面模組、串列高級技術附加裝置(ATA)介面模組、並行ATA介面模組等。
另外，HDC模組26與讀/寫通道模組34進行通信。在寫操作期間，讀/寫通道模組34對讀/寫裝置59所要寫的資料進行編碼。為了可靠性需求，讀/寫通道模組34利用糾錯編碼(ECC)和行程長度受限編碼(RLL)等來處理資料。在讀操作期間，讀/寫通道模組34將讀/寫裝置59的類比輸出變換為數位信號。數位信號隨後被檢測到並且被利用已知技術解碼來恢復寫在HDD 10上的資料。
HDA 50包括用來儲存資料的一個或多個圓形記錄表面(可稱為碟片52)。碟片52包括以磁場形式來儲存資料的磁層。碟片52以主軸的形式堆疊在另一個之上。包括碟片52的主軸被主軸馬達54旋轉。通常，主軸馬達54在讀/寫操作期間以固定速度使碟片52旋轉。主軸/VCM驅動模組30控制主軸馬達54的速度。
一個或多個致動臂58在讀/寫操作期間相對於碟片52移動。主軸/VCM驅動模組30還通過利用諸如音圈致動器、步進馬達等這樣的機構來控制致動臂58的定位。例如，受主軸/VCM驅動模組30控制的音圈馬達(VCM)57可被用來控制致動臂58的定位。
讀/寫裝置59位於致動臂58的遠端附近。讀/寫裝置59包括諸如電感器(未示出)這樣的產生磁場的寫元件。讀/寫裝置59還包括對碟片52上的磁場進行感測的讀元件(諸如磁阻(MR)元件，也未示出)。HDA 50包括對類比讀/寫信號進行放大的前置放大器模組60。
當讀數據時，前置放大器模組60對來自讀元件的低電平信號進行放大，然後將放大後的信號輸出給讀/寫通道模組34。當寫資料時，流經讀/寫裝置59的寫元件的寫電流被產生。寫電流被轉換以產生具有正或負極性的磁場。所述正或負極性被儲存在硬碟碟片52上並被用來表示資料。
現在參照圖2，通常以稱為磁軌70的同心圓將資料寫在碟片52上。按圓周將磁軌70分成多個磁區72。磁區72的圓周長度74隨著磁軌70的直徑朝著碟片52的中心的方向減小而減小。
在對磁軌70的磁區72執行讀/寫操作之前，讀/寫裝置59通過參考稱為伺服的定位資訊來鎖定到磁軌70上。伺服通常被預寫在碟片52上並且提供定位資訊，以允許讀/寫裝置59在碟片52上的正確位置處讀和寫資料。
如果伺服被精確地寫入，則資料可以被正確地讀取和/或寫入。傳統上，在製造硬碟裝置時，利用特殊的伺服(servo)寫入設備來預寫伺服。伺服寫入設備通常包括用來定位致動臂的精密致動器。伺服寫入設備通常還利用外部的時鐘磁頭(clock－head)，而以預定偏移來定位伺服楔(servo wedge)。因此，伺服寫入設備可以是昂貴的並且可能增加製造HDD的成本。
因此，隨著硬碟裝置的磁軌密度的增加，傳統的伺服寫入方法變得愈發不實用。磁軌密度通常用碟片52的每英寸磁軌數目來表示。磁軌密度可能由於兩個原因而增加：碟片52的減小的直徑和硬碟裝置的增大的儲存容量。近些年來，硬碟裝置的物理尺寸正在減小，並且硬碟裝置的儲存容量正在增大。這是由於對諸如掌上設備等這樣的使用尺寸緊湊且儲存容量高的硬碟裝置的更小的設備的增長中的需求。
因此，HDD越來越多採用自寫伺服(self－servo－write,SSW)方法來寫入它們自己的伺服，以代替使用外部的伺服寫入設備。採用SSW方法來寫入伺服的硬碟裝置使用了用來讀/寫常規資料的相同讀/寫磁頭。當使用SSW方法寫入伺服時，磁頭通常鎖定到基準伺服磁區(reference servo sector)上，該基準伺服磁區環形地或以螺旋形式被預寫在碟片52上。
現在參照圖3A－3B，SSW模組28可與如圖3A中所示的處理器22和HDC模組26進行通信。SSW模組28可產生控制信號，以在碟片52上寫入伺服。例如，SSW模組28可產生在伺服寫入期間控制致動臂58的運動的控制命令。HDC模組26和主軸/VCM驅動模組30可在SSW期間執行控制命令。SSW模組28可產生利用讀/寫裝置59寫在碟片52上的伺服圖形。另外，通過執行寫後讀(read－after－write)操作等，SSW模組28可利用處理器22來驗證伺服圖形。
在SSW期間，碟片52可朝方向A旋轉，並且致動臂58可朝方向B移動，如圖3B中所示。硬碟裝置通常使用稱為碰撞停止器(crashstop)的運動限定器。所述碰撞停止器防止致動臂58移動超過安全界限。例如，當讀/寫裝置59在磁軌70間寫入伺服螺旋80時，VCM 57使致動臂58在碰撞停止器55與碰撞停止器53之間移動。
當螺旋80被寫入時，通過向VCM 57施加電流，致動臂58被從靜止位置加速到預定速度。當致動臂58以預定速度移動時，螺旋80被精確地寫入。在此時，在致動臂58被加速時所寫入的螺旋可能有缺陷，就是說，螺旋80可能具有錯誤的斜率。有缺陷地寫入了螺旋80的碟片52的部分可能是不可用的，這可能減少HDD的儲存容量。
本發明公開了一種系統，包括自寫伺服(SSW)模組和控制模組。SSW模組產生伺服信號和控制信號。控制模組當接收到控制信號時產生第一電流以使致動臂向著彈簧偏移，並且當SSW模組產生伺服信號時中斷第一電流以釋放彈簧和加速致動臂。
在另一特徵中，所述彈簧當被釋放時對所述致動臂施加力。
在另一特徵中，所述力將所述致動臂加速至預定速度。
在另一特徵中，所述控制模組產生第二電流，所述第二電流在所述第一電流被中斷時使所述致動臂偏離所述彈簧，並且在所述致動臂加速至預定速度之後以預定速度移動所述致動臂。所述第二電流屬於與所述第一電流相反的極性。
在另一特徵中，基於所述彈簧的彈簧常數和所述彈簧被釋放時所述致動臂加速到的預定速度來計算所述第一電流。
在另一特徵中，所述致動臂包括讀/寫裝置，所述讀/寫裝置在所述致動臂加速並接著以預定速度移動時基於所述伺服信號在硬碟裝置的磁介質上寫入伺服。
在另一特徵中，所述彈簧與內徑(ID)碰撞停止器和外徑(OD)碰撞停止器之一通信，並且其中所述讀/寫裝置在所述ID碰撞停止器和所述OD碰撞停止器之一附近開始寫入所述伺服。
在另一特徵中，所述讀/寫裝置包括讀元件和寫元件，其中所述讀元件讀取由所述寫元件寫入的伺服。
在另一特徵中，所述讀元件與所述寫元件相隔預定距離，並且其中所述控制模組基於使所述致動臂向著所述彈簧偏移所述預定距離的電流來計算所述彈簧的彈簧常數。
在另一特徵中，所述系統還包括基於所述控制模組所施加的電流來移動所述致動臂的音圈馬達(VCM)。
在另一特徵中，公開了一種包括所述系統的硬碟控制器(HDC)模組。
在另一特徵中，公開了一種包括所述系統的硬碟元件(HDA)。
在另一特徵中，公開了一種方法，包括：產生伺服信號和控制信號；當接收到所述控制信號時產生第一電流以使致動臂向著彈簧偏移；以及當所述伺服信號被產生時中斷所述第一電流以釋放所述彈簧並加速所述致動臂。
在另一特徵中，所述方法還包括當所述彈簧被釋放時對所述致動臂施加力和將所述致動臂加速至預定速度。
在另一特徵中，所述方法還包括在所述第一電流被中斷時產生第二電流以使所述致動臂偏離所述彈簧和在所述致動臂加速至預定速度之後以預定速度移動所述致動臂。所述第二電流屬於與所述第一電流相反的極性。
在另一特徵中，所述方法還包括基於所述彈簧的彈簧常數和所述彈簧被釋放時所述致動臂加速到的預定速度來計算所述第一電流。
在另一特徵中，所述方法還包括當所述致動臂加速並接著以預定速度移動時基於所述伺服信號在硬碟的磁介質上寫入伺服。
在另一特徵中，所述方法還包括在所述彈簧與內徑(ID)碰撞停止器和外徑(OD)碰撞停止器之一之間進行通信和在所述ID內徑碰撞停止器和所述OD碰撞停止器之一附近開始寫入所述伺服。
在另一特徵中，所述方法還包括用寫元件來寫入所述伺服，用讀元件來讀取所述伺服，和基於下述電流來計算所述彈簧的彈簧常數，所述電流使所述致動臂向著所述彈簧偏移了所述讀和寫元件相隔的預定距離。
在另一特徵中，所述方法還包括向所述致動臂施加電流並基於所述電流來移動所述致動臂。
在另一特徵中，公開了一種系統，包括用於產生伺服信號和控制信號的自寫伺服(SSW)裝置。所述系統還包括用於在接收到所述控制信號時產生第一電流和在所述SSW裝置產生所述伺服信號時中斷所述第一電流的控制裝置。所述第一電流使致動臂向著彈簧裝置偏移，所述彈簧裝置用於加速所述致動臂。當所述第一電流被中斷時，所述彈簧裝置釋放並加速所述致動臂。
在另一特徵中，當所述彈簧裝置被釋放時，所述彈簧裝置對所述致動臂施加力，並且其中所述力將所述致動臂加速至預定速度。
在另一特徵中，所述控制裝置產生第二電流，所述第二電流在所述第一電流被中斷時使所述致動臂偏離所述彈簧裝置並且在所述致動臂加速至預定速度之後以所述預定速度移動所述致動臂。所述第二電流屬於與所述第一電流相反的極性。
在另一特徵中，基於所述彈簧裝置的彈簧常數和所述彈簧裝置被釋放時所述致動臂加速到的預定速度來計算所述第一電流。
在另一特徵中，所述致動臂包括寫裝置，所述寫裝置在所述致動臂加速並接著以預定速度移動時基於所述伺服信號在硬碟裝置的磁介質上寫入伺服。
在另一特徵中，所述系統還包括用於防止所述致動臂移動超過內徑(ID)的內徑碰撞停止器裝置和用於防止所述致動臂移動超過外徑(OD)的外徑碰撞停止器裝置，其中所述彈簧裝置與所述ID和OD碰撞停止器裝置之一聯繫，並且其中所述讀/寫裝置在所述ID和OD碰撞停止器裝置之一附近開始寫入所述伺服。
在另一特徵中，所述致動臂還包括用於讀取所述伺服的讀裝置，其中所述讀裝置與所述寫裝置相隔預定距離。
在另一特徵中，所述控制裝置基於使所述致動臂向著所述彈簧偏移預定距離的電流來計算所述彈簧裝置的彈簧常數。
在另一特徵中，所述系統還包括基於所述控制裝置所施加的電流來移動所述致動臂的音圈馬達(VCM)裝置。
在另一特徵中，公開了一種用於控制硬碟的硬碟控制器(HDC)裝置，其中所述HDC裝置包括所述系統。
在另一特徵中，公開了一種包括所述系統的硬碟元件(HDA)。
在另一特徵中，公開了一種由處理器執行的電腦程式，所述電腦程式包括：產生伺服信號和控制信號；當接收到所述控制信號時產生第一電流以使致動臂向著彈簧偏移；以及當所述伺服信號被產生時中斷所述第一電流以釋放所述彈簧並加速所述致動臂。
在另一特徵中，所述電腦程式還包括當所述彈簧被釋放時對所述致動臂施加力和用所述力將所述致動臂加速至預定速度。
在另一特徵中，所述電腦程式還包括在所述第一電流被中斷時產生第二電流以使所述致動臂偏離所述彈簧和在所述致動臂加速至預定速度之後以所述預定速度移動所述致動臂。所述第二電流屬於與所述第一電流相反的極性。
在另一特徵中，所述電腦程式還包括基於所述彈簧的彈簧常數和所述彈簧被釋放時所述致動臂加速到的預定速度來計算所述第一電流。
在另一特徵中，所述電腦程式還包括當所述致動臂加速並接著以預定速度移動時基於所述伺服信號在硬碟裝置的磁介質上寫入伺服。
在另一特徵中，所述電腦程式還包括在所述彈簧與內徑(ID)碰撞停止器和外徑(OD)碰撞停止器之一之間進行通信和在所述ID碰撞停止器和所述OD碰撞停止器之一附近開始寫入所述伺服。
在另一特徵中，所述電腦程式還包括用寫元件來寫入所述伺服，用讀元件來讀取所述伺服，和基於下述電流來計算所述彈簧的彈簧常數，所述電流使所述致動臂向著所述彈簧偏移了所述讀和寫元件相隔的預定距離。
在另一特徵中，所述電腦程式還包括向所述致動臂施加電流並基於所述電流來移動所述致動臂。
在其他特徵中，上面項所述之改良式原處螺旋寫入系統和方法是通過由一個或多個處理器執行的電腦程式來實現的。所述電腦程式可以存在於電腦可讀介質上，例如但不限於記憶體、非揮發性資料記憶體和/或其他合適的有形儲存介質。
本發明的其他應用領域從下文所提供的詳細描述將變得清楚。應該明白，詳細描述和特定示例雖然指示了本發明優選實施例，但其意圖僅是為了說明而非限制本發明的範圍。
下列描述僅是示範性質的，並且決不打算限制本公開、其應用或使用。為了清楚，附圖中將使用相同的標號來標識相似的元件。如在這裏所使用的，術語模組、電路和/或設備指的是專用積體電路(ASIC)、電子電路、執行一個或多個軟體或固件程式的處理器(共用、專用或群)和記憶體、組合邏輯電路，和/或提供所述功能的其他合適元件。如在這裏所使用的，短語“A、B和C中的至少一個”應被解釋為表示使用非互斥邏輯或的邏輯(A或B或C)。應該明白一種方法中的步驟可按照不同順序執行而不改變本發明的原理。
可通過將致動臂快速加速至預定速度來減少在自寫伺服(SSW)期間寫入伺服螺旋的缺陷。現在參照圖4和5，用於寫入伺服螺旋系統100包括SSW模組28、控制模組31、以及音圈馬達(VCM)57。SSW模組28產生伺服信號。SSW模組28產生控制信號，該控制信號在SSW開始前啟動控制模組31。控制模組31通過在SSW期間控制VCM 57來控制致動臂58的移動。安裝在致動臂58的遠端處的讀/寫裝置59，在SSW操作期間基於伺服信號來寫入伺服螺旋。
另外，系統100利用碰撞停止彈簧55－1來將致動臂58加速至目標速度。目標速度是致動臂58的預定速度，讀/寫裝置59以該速度在碟片(未示出)上寫入伺服螺旋。
當被啟動時，控制模組31最初向VCM 57施加第一電流，使得致動臂58朝方向A移動並壓在碰撞停止器55上，而壓縮了碰撞停止彈簧55－1。在讀/寫裝置59開始寫入伺服螺旋之前，控制模組31中斷或者除去第一電流。同時，控制模組31向VCM 57施加稱為偏置電流(bias current)的第二電流。第二電流使致動臂58朝與方向A相反的方向B偏移或移動。
中斷第一電流並使碰撞停止彈簧55－1突然鬆開(decompress)或釋放。碰撞停止彈簧55－1的突然鬆開或釋放，轉而對致動臂58施力，使得致動臂58快速加速至目標速度。
碰撞停止彈簧55－1的鬆開所產生的加速度通常大於小偏置電流所能產生的加速度。另外，碰撞停止彈簧55－1的鬆開所產生的加速度通常比大偏置電流所可能產生的加速度更可控。也就是說，可產生與碰撞停止彈簧55－1的鬆開所產生的加速度類似的加速度的偏置電流可產生機械和熱瞬態(transient)，隨著時間推移這可使致動臂58的運動的可重復性劣化。
在致動臂58已加速至目標速度之後，偏置電流繼續以目標速度移動致動臂58。偏置電流被預先確定為提供給定半徑處的接近零的淨加速度。當致動臂58快速加速並接著以目標速度繼續移動時，讀/寫裝置59寫入伺服螺旋。
因為致動臂58快速加速至目標速度，所以讀/寫裝置59可以在碰撞停止器55附近開始寫入完美螺旋。就是說，當碰撞停止彈簧55－1被用來加速致動臂58時，讀/寫裝置59可以在碰撞停止器55附近開始寫入完美螺旋。結果，碟片52(未示出)上的由於完美寫入的螺旋，使得可用的區域被增加。
使用碰撞停止彈簧55－1將致動臂58加速至目標速度可在數學上說明如下。碰撞停止彈簧55－1充當線性彈簧。當控制模組31施加第一電流時，致動臂58壓縮碰撞停止彈簧55－1。碰撞停止彈簧55－1儲存能量Es 。
當控制模組31中斷第一電流時，碰撞停止彈簧55－1鬆開。儲存在碰撞停止彈簧55－1中的能量Es 被轉換為動能Ek 。另外，控制模組31同時向VCM 57施加偏置電流，這使致動臂58朝相反方向移動。動能Ek 當被施加到致動臂58時將致動臂58加速至目標速度。
Icompression 表示被用來壓縮碰撞停止彈簧55－1的以安培為單位的第一電流。另外，Kspring 表示以牛頓米為單位的碰撞停止彈簧55－1的彈簧常數，並且Kt 表示以牛頓米/安培為單位的VCM 57的力常數。碰撞停止彈簧55－1在第一電流Icompression 被施加於VCM 57時所被壓縮的壓縮距離x是使用下列方程計算的。
彈力＝x * Kspring ＝Kt * Icompression 解方程求x，我們得到x＝(Kt /Kspring )* Icompression
根據能量守恒定律，儲存在碰撞停止彈簧55－1中的能量Es 等於控制模組31中斷第一電流Icompression 時碰撞停止彈簧55－1的鬆開所產生的動能Ek 。儲存在碰撞停止彈簧55－1中的能量Es 由Es ＝(x2 * Kspring )/2得到。碰撞停止彈簧55－1的鬆開所產生的動能Ek 由Ek ＝(w2 * J)/2得到，其中w是以弧度/秒為單位的致動臂58的角速度，並且J是致動臂58的轉動慣量。
由Es ＝Ek 得到(x2 * Kspring )/2＝(w2 * J)/2。解方程求w，我們得到 代入x＝(Kt /Kspring )* Icompression ，我們得到
從角速度w，致動臂58的線速度由下列方程得到。
線速度＝w *(讀/寫磁頭的半徑)
因此，可以通過施加等於Icompression 的第一電流來將致動臂58加速至目標速度w。
碰撞停止彈簧55－1通常是為規定量的可壓縮性而設計的。因此，碰撞停止彈簧55－1的彈力是可知的。因此，我們可以基於致動臂58的預定(預期)目標速度來向碰撞停止彈簧55－1施加已知的彈力。就是說，控制模組31在壓縮碰撞停止彈簧55－1以實現致動臂58的預定目標速度時可以向VCM 57施加第一電流Icompression 的適當值。換言之，控制模組31可以通過控制第一電流Icompression 的值來控制致動臂58的目標速度。
碰撞停止彈簧55－1的彈簧常數Kspring 部分地決定了第一電流Icompression 將以何精度產生致動臂58的預定目標速度。因此，校準彈簧常數Kspring 可提高系統100的精度。
在讀和寫元件成一直線的情況下，可根據將碰撞停止彈簧55－1壓縮了已知值d的電流，通過測量寫元件59－1與讀元件59－2之間的偏移d來估計彈簧常數Kspring 。假定寫元件59－1和讀元件59－2以圖5所示的順序被定向或定位在讀/寫裝置59上，在該情況下控制模組31最初向VCM 57施加測試電流，使得致動臂58朝方向A稍微移動並稍微壓縮碰撞停止彈簧55－1。寫元件59－1在碟片52(未示出)上寫入樣本圖形(sample pattern)70。此後，控制模組31增加測試電流，直到讀元件59－2移動到碟片52上，且讀元件59－2可以讀取樣本圖形70的位置為止。
寫元件59－1與讀元件59－2之間的偏移d通常是讀/寫裝置59的製造商所規定的已知設計參數。因此，在碰撞停止彈簧55－1中產生了等於d的壓縮的測試電流增加量，而提供了碰撞停止彈簧55－1的彈簧常數Kspring 的合理近似。
基於所述近似，控制模組31精確地計算用來壓縮碰撞停止彈簧55－1的第一電流Icompression 的值。當這樣計算出的第一電流Icompression 被施加和中斷時，通過鬆開碰撞停止彈簧55－1對致動臂58施加的力，足夠將致動臂58加速至預定目標速度。
現在參照圖6，碰撞停止彈簧55－1的壓縮圖形示出了作為壓縮電流Icompression 的函數。具體的說，圖形示出了三條曲線。每條曲線示出了對系統100進行的不同測量。圖形指示了碰撞停止彈簧55－1具有充分的線性。
現在參照圖7，致動器速度的圖形被示出作為時間的函數。例如，當只有偏置電流被用來加速致動臂58時，如曲線1中標號110處所示在大約250個時間單位內達到每次採樣(per sample)20磁軌的目標速度。另一方面，當除偏置電流之外碰撞停止彈簧55－1的彈力也被用來加速致動臂58時，如曲線2中標號112處所示在大約50個時間單位內達到每次採樣20磁軌的目標速度。如可意識到的，將較於彈力未被使用時，彈力被使用時致動臂58加速至目標速度要快得多。
因為螺旋的寫入可從碟片52的內徑開始到外徑為止和/或反之亦然，所以可使用內側和/或外側碰撞停止器的彈簧來實現系統100。另外，可通過佈置在硬碟驅動元件(HDA)印刷電路板(PCB)上的硬碟控制器(HDC)模組來實現系統100。可替代地，可通過佈置在HDA上的一個或多個模組來實現系統100。
現在參照圖8，用於寫入伺服螺旋的方法200在步驟202處開始。控制模組31在步驟203中確定SSW模組28是否曾產生指示SSW的開始的控制信號。如果為假，則控制模組31等待。如果為真，則控制模組31在步驟204中通過向音圈馬達(VCM)57施加預定的第一電流使得致動臂58壓縮碰撞停止彈簧55－1來壓縮碰撞停止彈簧55－1。
控制模組102在步驟208中斷第一電流並且同時向VCM 57施加第二(偏置)電流，使得致動臂58朝相反方向移動並且碰撞停止彈簧55－1鬆開。鬆開碰撞停止彈簧55－1的力將致動臂58加速至目標速度。當致動臂58加速並接著以目標速度移動時，安裝在致動臂58上的讀/寫磁頭59在步驟210中寫入螺旋。
控制模組102在步驟212中確定是否所有螺旋都被寫入。如果為假，則步驟204到步驟212被重復。否則，方法200在步驟214中結束。
現在參照圖9，用於校準碰撞停止彈簧55－1的彈簧常數的方法250在步驟252處開始。控制模組31在步驟254中通過向驅動致動臂58的音圈馬達(VCM)57施加小測試電流來稍微壓縮碰撞停止彈簧55－1。當致動臂58稍微壓縮碰撞停止彈簧55－1時，寫元件59－1在步驟256中在碟片52上寫入樣本圖形。
控制模組31在步驟258中開始增加測試電流。在步驟260中，控制模組31增加測試電流直到讀元件59－2可以讀取樣本圖形為止。控制模組31在步驟262中基於測試電流的增加量來估計彈簧常數，所述測試電流的增加量將碰撞停止彈簧55－1壓縮了寫元件59－1與讀元件59－2之間的已知偏移。控制模組31在步驟264中確定第一電流，該第一電流所能產生的壓縮在鬆開時足以將致動臂58加速至預定的目標速度。
現在參照圖10A－10E，系統100的各種示例性實現被示出。現在參照圖10A，系統100可被實現在高清晰度電視(HDTV)420的大容量資料儲存裝置427中。HDTV 420接收有線或無線格式的HDTV輸入信號並且為顯示器426產生HDTV輸出信號。在一些實現中，HDTV 420的信號處理和/或控制電路422和/或其他電路(未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算，格式化資料和/或執行HDTV 420可能需要的任何其他類型的處理。
大容量資料儲存裝置427可以非揮發性方式儲存資料。大容量資料儲存裝置427可包括諸如硬碟裝置(HDD)和/或數位通用光碟(DVD)驅動器這樣的光和/或磁儲存裝置。HDD可以是包括一個或多個碟片的所具有的直徑小於大約1.8英寸的微型HDD。HDTV 420可被連接到諸如RAM、ROM這樣的記憶體428、諸如快閃記憶體這樣的低等待時間非揮發性記憶體和/或其他合適的電子資料儲存裝置。HDTV 420還可支援經由WLAN網路介面429與WLAN進行連接。
現在參照圖10B，系統100可被實現在車輛430的控制系統的大容量資料儲存裝置446中。在一些實現中，傳動系控制系統432可從諸如溫度感測器、壓力感測器、旋轉感測器、氣流感測器和/或其他任何合適的感測器這樣的一個或多個感測器接收輸入。傳動系控制系統432可產生諸如引擎操作參數、傳動操作參數和/或其他控制信號這樣的一個或多個輸出控制信號。
其他控制系統440可同樣從輸入感測器442接收信號並且/或者將控制信號輸出到一個或多個輸出裝置444。在一些實現中，控制系統440可以是防鎖死刹車系統(ABS)、導航系統、遠端資訊系統、車輛遠端資訊系統、車道偏離系統、自適應巡航控制系統和諸如立體聲系統、DVD、光碟等這樣的車輛娛樂系統等的一部分。其他實現仍可預期。
傳動系控制系統432可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置446進行通信。大容量資料儲存裝置446可包括諸如硬碟裝置(HDD)和/或數位通用光碟(DVD)驅動器這樣的光和/或磁儲存裝置。HDD可以是包括一個或多個碟片的所具有的直徑小於大約1.8英寸的微型HDD。傳動系控制系統432可被連接到諸如RAM、ROM這樣的記憶體447、諸如快閃記憶體這樣的低等待時間非揮發性記憶體和/或其他合適的電子資料儲存裝置。傳動系控制系統432還可支援經由WLAN網路介面448與WLAN進行連接。控制系統440還可包括大容量資料儲存裝置、記憶體和/或WLAN介面(都未示出)。
現在參照圖10C，系統100可被實現在可包括行動天線451的行動電話450的大容量資料儲存裝置464中。在一些實現中，行動電話450可包括麥克風456、諸如揚聲器和/或音頻輸出插孔這樣的音頻輸出458、顯示器460和/或諸如小鍵盤、點擊裝置、和/或語音啟動(actuation)和/或其他輸入裝置這樣的輸入裝置462。行動電話450中的信號處理和/或控制電路452和/或其他電路(未示出)可以處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行其他行動電話功能。
行動電話450可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置464進行通信。大容量資料儲存裝置464可包括諸如硬碟裝置(HDD)和/或數位通用光碟(DVD)驅動器這樣的光和/或磁儲存裝置。HDD可以是包括一個或多個碟片的所具有的直徑小於大約1.8英寸的微型HDD。行動式電話450可被連接到諸如RAM、ROM這樣的記憶體466、諸如快閃記憶體這樣的低等待時間非揮發性記憶體和/或其他合適的電子資料儲存裝置。行動電話450還可支援經由WLAN網路介面468與WLAN進行連接。
現在參照圖10D，系統100可被實現在機上盒480的大容量資料儲存裝置490中。機上盒480可從諸如寬帶源這樣的源接收信號並且可輸出適於諸如電視機和/或監視器和/或其他視頻和/或音頻輸出裝置這樣的顯示器488的標準和/或高清晰音頻/視頻信號。機上盒480的信號處理和/或控制電路484和/或其他電路(未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行任何其他的機上盒功能。
機上盒480可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置490進行通信。大容量資料儲存裝置490可包括諸如硬碟裝置(HDD)和/或數位通用光碟(DVD)驅動器這樣的光和/或磁儲存裝置。HDD可以是包括一個或多個碟片的所具有的直徑小於大約1.8英寸的微型HDD。機上盒480可被連接到諸如RAM、ROM這樣的記憶體494、諸如快閃記憶體這樣的低等待時間非揮發性記憶體和/或其他合適的電子資料儲存裝置。機上盒480還可支援經由WLAN網路介面496與WLAN進行連接。
現在參照圖10E，系統100可被實現在媒體播放器500的大容量資料儲存裝置510中。在一些實現中，媒體播放器500包括顯示器507和/或諸如小鍵盤、觸摸盤等這樣的用戶輸入508。在一些實現中，媒體播放器500可使用通常採用功能表、下拉功能表、圖示的圖形用戶介面(GUI)和/或利用顯示器507和/或用戶輸入508的指向和點擊(point－and－click)介面。媒體播放器500還包括諸如揚聲器和/或音頻輸出插孔這樣的音頻輸出509。媒體播放器500的信號處理和/或控制電路504和/或其他電路(未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行任何其他媒體播放器功能。
媒體播放器500可與以非揮發性方式儲存諸如壓縮音頻和/或視頻內容這樣的資料的大容量資料儲存裝置510進行通信。在一些實現中，壓縮音頻文件包括與MP3格式或其他合適的壓縮音頻和/或視頻格式相容的文件。大容量資料儲存裝置可包括諸如硬碟裝置(HDD)和/或數位通用光碟(DVD)驅動器這樣的光和/或磁儲存裝置。HDD可以是包括一個或多個碟片的所具有的直徑小於大約1.8英寸的微型HDD。媒體播放器500可被連接到諸如RAM、ROM這樣的記憶體514、諸如快閃記憶體這樣的低等待時間非揮發性記憶體和/或其他合適的電子資料儲存裝置。媒體播放器500還可支援經由WLAN介面516與WLAN進行連接。除上述那些之外的其他實現仍可預期。
本領域技術人員現在可從前面的描述意識到本發明的普遍教導可以各種形式實現。因此，雖然本發明已聯繫其具體示例而描述，但是本發明的實際範圍不應這樣受限，因為當研究過附圖、說明書和所附申請專利範圍之後，其他修改對本領域技術人員將變得顯而易見。
10．．．硬碟裝置
14、15．．．硬碟元件(HDA)印刷電路板
18．．．緩衝器模組
22．．．處理器
24．．．輸入/輸出介面模組
26．．．硬碟元件(HDA)模組
28．．．自寫伺服(SSW)模組
30．．．主軸/VCM(音圈馬達)驅動模組
31．．．控制模組
34．．．讀/寫通道模組
50．．．硬碟元件
52．．．碟片
53．．．碰撞停止器
54．．．主軸馬達
55．．．碰撞停止器
55－1．．．碰撞停止彈簧
57．．．音圈馬達(VCM)
58．．．致動臂
59．．．讀/寫裝置
59－1．．．寫元件
59－2．．．讀元件
60．．．前置放大器模組
70．．．磁軌/樣本圖形
72．．．磁區
74．．．圓周長度
80．．．伺服螺旋
100．．．用於寫入伺服螺旋系統
110、112．．．標號
428、447、466、494、514．．．記憶體
427、446、464、490、510．．．大容量資料儲存裝置
420．．．高清晰度電視
422．．．信號處理和/或控制電路
426、460、488、507．．．顯示器
429、448、468、496、516．．．WLAN網路介面
430．．．車輛
432．．．傳動控制系統
440．．．其他控制系統
442．．．感測器
444．．．輸出裝置
450．．．行動電話
451．．．行動天線
452．．．信號處理和/或控制電路
456、480．．．麥克風
458、509．．．音頻輸出
462．．．輸入裝置
480．．．機上盒
484．．．信號處理和/或控制電路
500．．．媒體播放器
504．．．信號處理和/或控制電路
508．．．用戶輸入
200、250．．．方法
202~204、208、210、212、214、252、254、256、258、260、262、264、266．．．步驟
圖1是根據現有技術的硬碟裝置的功能框圖；圖2是根據現有技術的硬碟裝置的磁軌和磁區的示意性表示；圖3A是根據現有技術的利用自寫伺服方法的硬碟裝置的功能框圖；圖3B是根據現有技術的寫入伺服螺旋的示意性表示；圖4是根據本公開的在寫入伺服螺旋時用於加速致動臂的示範性系統的功能框圖；圖5是根據本公開的在寫入伺服螺旋時用於加速致動臂的示範性系統的示意性表示；圖6是根據本公開的作為用來壓縮碰撞停止彈簧的壓縮電流的函數的在多個磁軌中測量到的碰撞停止彈簧的壓縮的圖形；圖7是根據本公開的作為時間的函數的每次採樣時在多個磁軌中測量到的致動器速度的圖形；圖8是根據本公開的在寫入伺服螺旋時用於加速致動臂的示範性方法的流程圖；圖9是根據本公開的用於校準碰撞停止彈簧和計算用來加速致動臂的彈簧壓縮電流的示範性方法的流程圖；圖10A是高清晰電視的功能框圖；圖10B是車輛控制系統的功能框圖；圖10C是行動電話的功能框圖；圖10D是機上盒的功能框圖；圖10E是媒體播放器的功能框圖。
28．．．自寫伺服(SSW)模組
31．．．控制模組
57．．．音圈馬達(VCM)
100．．．用於寫入伺服螺旋系統

Claims (20)

  1. 一種用於改良式原處螺旋寫入之系統，包括：自寫伺服模組，其產生伺服信號和控制信號；以及控制模組，其在接收到所述控制信號時產生第一電流，而使致動臂向著彈簧偏移，並且在所述自寫伺服模組產生所述伺服信號時中斷所述第一電流，而釋放所述彈簧和加速所述致動臂，其中所述控制模組產生第二電流，所述第二電流在所述第一電流被中斷時，使所述致動臂偏離所述彈簧，並且其中所述第二電流在所述致動臂加速至預定速度之後，以所述預定速度移動所述致動臂。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，當所述彈簧被釋放時所述彈簧對所述致動臂施加力。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中所述力將所述致動臂加速至預定速度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，所述第二電流屬於與所述第一電流相反的極性。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，基於所述彈簧的彈簧常數和所述彈簧被釋放時所述致動臂加速到的預定速度來計算所述第一電流。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，所述致動臂還包括讀/寫裝置，所述讀/寫裝置在所述致動臂加速，並接著以預定速度移動時，基於所述伺服信號在硬碟裝置的磁介質上寫入伺服。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中，所述彈簧與內徑碰撞停止器和外徑碰撞停止器之一通信，並且其中所述讀/寫裝置在所述內徑碰撞停止器和所述外徑碰撞停止器之一附近開始寫入所述伺服。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中，所述讀/寫裝置包括讀元件和寫元件，其中所述讀元件讀取由所述寫元件寫入的伺服。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之系統，其中，所述讀元件與所述寫元件相隔預定距離，並且其中所述控制模組基於使所述致動臂向著所述彈簧偏移所述預定距離的電流來計算所述彈簧的彈簧常數。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中進一步包括基於所述控制模組所施加的電流來移動所述致動臂的音圈馬達。
  11. 一種包括如申請專利範圍第1項所述之系統的硬碟控制器模組。
  12. 一種包括如申請專利範圍第1項所述之系統的硬碟元件。
  13. 一種用於改良式原處螺旋寫入之方法，包括：產生伺服信號和控制信號；當接收到所述控制信號時產生第一電流，而使致動臂向著彈簧偏移；中斷所述第一電流，而釋放所述彈簧；當所述伺服信號被產生時，加速所述致動臂；以及在所述第一電流被中斷時產生第二電流以使所述致動臂偏離所述彈簧和在所述致動臂加速至預定速度之後以所述預定速度移動所述致動臂。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中進一步包括在所述彈簧被釋放時對所述致動臂施加力並將所述致動臂加速至預定速度。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中，所述第二電流屬於與所述第一電流相反的極性。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中進一步包括基於所述彈簧的彈簧常數和所述彈簧被釋放時所述致動臂加速到的預定速度來計算所述第一電流。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中進一步包括當所述致動臂加速並接著以預定速度移動時基於所述伺 服信號在硬碟裝置的磁介質上寫入伺服。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中進一步包括在所述彈簧與內徑碰撞停止器和外徑碰撞停止器之一之間進行通信和在所述內徑碰撞停止器和所述外徑碰撞停止器之一附近開始寫入所述伺服。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中進一步包括用寫元件來寫入所述伺服，用讀元件來讀取所述伺服，和基於下述電流來計算所述彈簧的彈簧常數，所述電流使所述致動臂向著所述彈簧偏移所述讀和寫元件相隔的預定距離。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中進一步包括向所述致動臂施加電流並基於所述電流來移動所述致動臂。
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