[發明專利]為旋轉磁盤的自伺服寫產生定時碼形的方法

無效

• 申請號: 02118673.1
• 申請日: 1995-11-16
• 公開（公告）號: CN1399250A
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發明（設計）人: T·J·程納;A·P·普萊諾;M·D·舒爾茨;B·C·韋布;E·J·亞卓克
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G11B5/596
• 分類號: G11B5/596;G11B21/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張志醒

技術領域

本發明涉及與本申請共同轉讓并歸入本文作為參考的由T.Chainer等人于1993年3月8日提交的題為＂一種在存儲介質上寫伺服碼形的方法和系統＂的序號為08/028,044的美國專利申請。本申請還涉及E.Yarmchuk等人于1994年12月2日提交的美國專利申請，其序號為349028，代理號為Y0994-253，在此一同歸入本文作為參考。

背景技術

本發明一般地講涉及用于計算機的硬盤驅動存儲的存儲裝置。特別是涉及磁盤驅動裝置和用于在其中寫伺服磁道信息的方法。更具體地說，本發明涉及降低對復雜機構和/或光定位系統的需要而在記錄介質的記錄表面建立伺服碼形。

如國際專利申請WO?94/11864中所述.軟盤和硬盤驅動器中存儲容量水平的提高是由于音圈(voice-coil)和其它類型的伺服定位器以及使用例如磁致電阻(MR)磁頭技術讀寫更窄磁道的能力使高密度磁道成為可能的直接結果。以前，用導桿和步進電機機構能使低磁道密度磁盤驅動器在到滿意的磁頭定位。然而，當磁道密度變得如此之大以至導桿-步進電機組合的機械誤差與磁道到磁道間隔相比變得顯著時，則需要一個預置伺服以便能從它所讀的信號確定磁頭位置。

常規的硬盤制造技術包括用一個專門的伺服寫入設備在磁頭磁盤組件(HDA)的介質上寫伺服磁道。在該設備中，用激光定位反饋讀取用于寫伺服磁道的記錄磁頭的實際物理位置。遺憾的是，由于HDA本身非常小并依賴于定位安放其蓋和外殼來進行適當操作，這種伺服寫入器變得越來越難于進入HDA的內部環境以進行伺服寫入。有些HDA的尺寸和厚度只有一張塑料信用卡大小。傳統伺服寫入方法已不適合這種超小型的水平。

常規伺服碼形通常包括非常精確地位于偏離-數據磁道中線某一側的恒定頻率信號短脈沖串。脈沖串被寫入一個扇區部區域，能夠被用于找出磁道中線。在讀寫期間需要停留在中央。由于每個磁道可以有17至60，或更多的扇區，相同數量的伺服數據區必須分布在一數據磁道周圍。這些伺服數據區允許一個磁頭跟蹤圍繞磁盤的磁道中線，即使由于出現主軸抖動，磁盤滑動和/或熱脹使磁道失圓時仍然如此。由于技術進步提供了更小的磁盤驅動器，以及磁道密度提高，伺服數據的位置也必須與此成比例地更加精確。

通常由專用的、外部伺服寫入設備寫入伺服數據，并且一般包括使用一大花崗石塊來支撐磁盤驅動器穩定外部震動影響。將一個輔助時鐘磁頭插到記錄磁盤表面，并用來寫入一參考定時碼形。一個帶非常精確的導桿和用于位置反饋的激光位移測量裝置的外部磁頭/臂定位器被用來精確地確定換能器的位置并作為磁道位置和磁道到磁道間隔的依據。由于磁盤和磁頭要暴露在環境中以允許外部磁頭和傳動機構存取，該伺服寫入器需要清潔的室內環境。

授予Oliver等人的美國專利No.4,414,589講授了通過在定位裝置的移動范圍內將移動讀/寫磁頭之一定位在第一限位停止處來確定最佳磁道間隔的伺服寫入。然后用移動磁頭寫第一參考磁道。憑經驗選擇與所需平均磁道密度相關的預定降低數值或幅度降低的百分比X％。移動磁頭讀第一參考磁道。然后移動磁頭離開第一限位停止處直到第一參考磁道的幅度降低到其原始幅度的X％。移動磁頭寫第二參考磁道。然后再次在同一方向轉動磁頭直到第二參考磁道的幅度降低到其原始幅度的X％。該過程繼續，寫后續的參考磁道并將移動磁頭移動一定數量以足以使參考磁道幅度降低到其原始值的X％，直到參考磁道將磁盤填滿。對這樣寫入的參考磁道的數量計數，當遇到定位裝置移動范圍中的第二限位停止處時，該過程停止。計算寫入的磁道數量和移動磁頭的移動長度，檢測平均磁道密度以保證其處在所需平均磁道密度預定范圍內。如果平均磁道密度高，擦除磁盤，降低X％值并且重復該過程。如果平均磁道密度低，擦除磁盤，提高X％值并且重復該過程。如果平均磁道密度在所要求的平均磁道密度的預定范圍內，對于一給出的平均磁道密度所需的降低比率X％已經被確定，伺服寫入器可以轉到伺服寫入步驟。

遺憾的是，Oliver等人沒有公開如何產生用于內部記錄數據磁頭的時鐘磁道，而這是由一個外部時鐘磁頭實現的。Oliver等人也沒有講授如何在傳播期間確定磁道間隔。這樣就造成需要寫整個磁盤表面并對被寫入磁道計數以確定磁道間隔。另外，Oliver等人沒有檢驗磁盤驅動器中多個磁頭中的變化而設定磁道間距。最后，Oliver等人沒有講授在徑向傳播增加期間如何限制誤差增加。隨機誤差隨步驟數值的平方根增加，即對于磁盤驅動器傳播為10,000個步驟的數量級將使最終誤差比一步步的誤差大100倍。