伺服信息寫入方法、伺服控制方法、數據存儲設備和程序的製作方法

2023-09-23 03:50:40 2

專利名稱：伺服信息寫入方法、伺服控制方法、數據存儲設備和程序的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種針對存儲介質的伺服信息寫入方法、伺服控制方法、數據存儲設備，以及程序，具體來說，涉及伺服信息自我寫入方法、伺服控制方法、數據存儲設備和程序。
背景技術：
廣泛被用作計算機和類似設備的數據存儲設備的硬碟驅動器，包括用於讀取存儲在磁碟上的用戶數據或向磁碟上寫入用戶數據的磁頭。磁頭安裝在由VCM(音圈電機)振動的致動器上。當磁頭讀取或寫入用戶數據時，致動器被驅動，以便向特定的磁軌(目標磁軌)移動磁頭，從而進行定位。根據存儲在磁碟上的伺服信息進行磁頭定位控制，以便向指定位置移動磁頭。隨著記錄密度的改善，近年來所生產的硬碟驅動器開始使用MR(磁阻)磁頭、GMR(巨型磁阻)磁頭或產生磁阻效應的其他磁阻設備作為只讀讀取磁頭，使用轉換器感應磁頭(transducer induction head)作為只寫寫入磁頭。構成了複合磁頭的這兩種磁頭安裝叫做滑動器的同一個支架中，但是彼此之間間隔一個預先確定的距離。滑動器安裝在致動器上。
在硬碟或其他磁碟上同心地形成了許多數據磁軌。此外，沿磁碟的徑向形成了用於預先存儲標識信息和脈衝串模式(burstpattern)的伺服磁軌。如前所述的伺服信息包括標識信息和脈衝串模式。標識信息表示數據磁軌的磁軌地址。由讀取磁頭獲取的標識信息用於確定在其上面定位讀取磁頭或寫入磁頭的數據磁軌。作為脈衝串模式，使用許多脈衝串模式行(它們在信號存儲區相位方面不同)，以便沿磁碟的徑向以固定的空間間隔提供各個信號存儲區。根據由讀取磁頭依據脈衝串模式所產生的信號(PES位置誤差信號)，可以檢測到讀取磁頭或寫入磁頭與目標數據磁軌的偏差。
伺服信息是在硬碟驅動器作為產品裝運之前執行的製造過程中向磁碟寫入的。為了準確地讀取/寫入用戶數據，需要準確地寫入充當參考的伺服信息。傳統上，使用一種叫做STW(伺服磁軌寫入器)的專用設備向磁碟寫入伺服信息。STW向磁碟寫入伺服信息，同時控制磁頭(寫入磁頭)的饋送間距(沿磁碟的徑向的寫入位置)，以便以磁軌間距(相鄰磁軌的中心之間的距離)和寫入伺服信息所使用的時間(沿磁碟的圓周方向的寫入位置)寫入伺服數據。一種設置磁頭的饋送間距的已知方法是通過對著在其上面安裝了磁頭的致動器按下推針(push pin)來確定磁頭(寫入磁頭)的絕對位置。一種設置伺服數據寫入時間的已知方法是通過使用專用的時鐘讀寫頭(clock head)向磁碟的外部區域寫入時鐘數據，並使用寫入的時鐘數據作為參考時鐘。
然而，使用上述方法有必要用時鐘讀寫頭向磁碟寫入時鐘數據或對著致動器按下推針。這就意味著，必須暴露硬碟驅動器才能進行伺服信息的寫入。因此，使用上述方法就具有伺服信息寫入必須在一個清潔的房間內執行的限制。
在這些情況下，本發明的發明人提出了一種不使用如前所述的時鐘讀寫頭或推針即可執行伺服信息自我寫入的方法(請參閱專利文件1)。利用所提出的該方法，即可以在清潔的房間之外向磁碟寫入伺服信息，而不必暴露硬碟驅動器。
日本專利公開號2002-8331為了進行伺服信息寫入，專利文件1所說明的自我伺服寫入方法除了伺服信息之外還向數據磁軌寫入一種叫做「傳播模式(propagation pattern)」的特殊伺服模式，並讀取這樣的傳播模式以進行伺服控制。
然而，基於傳播模式的伺服控制不同於用於硬碟驅動器的常見的伺服控制。基於傳播模式的伺服控制所需的處理不能通過使用內置在硬碟驅動器中的硬碟控制器(HDC)和MPU(微處理單元)和軟體來完成。一般而言，必須連接專用於自我伺服寫入並擁有強大的處理器和軟體的STW。

發明內容
本發明是為了解決前述技術問題而作出的，其目的是通過使用數據存儲設備中包含的硬體進行自我伺服寫入而沒有模式存儲在磁碟式存儲介質中。
本發明的另一個目的是提高磁頭定位控制準確性。
本發明提出了根據在磁碟式存儲介質上寫入的伺服模式而不是在磁碟式存儲介質上寫入的傳播模式來定位磁頭和進行自我伺服寫入。本發明還提出了通過根據傳播模式進行校正來提高磁頭定位準確性。
具體來說，本發明的伺服信息寫入方法包括兩個步驟。第一個步驟是當所說的致動器與一種急停裝置(crash stop)接觸時，定位在其上面安裝了包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭的致動器，使寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式。當寫入磁頭在磁碟式存儲介質上寫入的伺服模式可以由讀取磁頭檢測到時，執行第二個步驟，以便基於檢測到的伺服模式通過伺服控制定位寫入磁頭，並使寫入磁頭進一步向磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式。
當致動器與急停裝置接觸時，上述伺服信息寫入方法的第一個步驟改變流向致動器的驅動馬達的電流量。第二個步驟使讀取磁頭檢測在磁碟式存儲介質上寫入的傳播模式並根據檢測到的傳播模式校正寫入磁頭的位置。
上述伺服信息寫入方法進一步包括確定向磁碟式存儲介質寫入觸發器模式的饋送間距的步驟。該伺服信息寫入方法進一步包括確定讀取磁頭檢測到在磁碟式存儲介質上寫入的觸發器模式的時刻和寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入下一個觸發器模式的時刻之間的寫入時間間隔的步驟。寫入時間間隔確定步驟使用讀取/寫入偏移-該讀取/寫入偏移是讀取磁頭和寫入磁頭之間的距離，並使讀取磁頭檢測向磁碟式存儲介質的徑向相鄰磁軌寫入的觸發器模式之間的時間差。
本發明的伺服信息寫入方法通過使用包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭向磁碟式存儲介質寫入伺服信息。該伺服信息寫入方法包括下列步驟由寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入觸發器模式、伺服模式和傳播模式；由讀取磁頭檢測在磁碟式存儲介質上寫入的伺服模式，並根據檢測到的伺服模式將寫入磁頭定位在下一寫入位置。
該伺服信息寫入方法進一步包括下列步驟由讀取磁頭檢測在磁碟式存儲介質上寫入的傳播模式，並根據檢測到的傳播模式校正寫入磁頭的位置。觸發器模式和伺服模式將被寫入到磁碟式存儲介質的位置信息存儲區，且傳播模式將被寫入到磁碟式存儲介質的數據存儲區。
此外，本發明提出了通過使用在磁碟式存儲介質上寫入的觸發器模式來調整伺服信息寫入位置和寫入時間的方法。
具體來說，本發明的伺服信息寫入方法通過使用包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭向磁碟式存儲介質寫入伺服信息。該伺服信息寫入方法包括下列步驟由寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入觸發器模式；確定讀取磁頭檢測到在磁碟式存儲介質上寫入的觸發器模式的時刻和寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入下一個觸發器模式的時刻之間的寫入時間間隔。
上述伺服信息寫入方法的寫入時間間隔確定步驟使用讀取磁頭和寫入磁頭之間的讀取/寫入偏移。此外，該寫入時間間隔確定步驟使讀取磁頭檢測向磁碟式存儲介質的徑向相鄰磁軌寫入的觸發器模式之間的時間差。
本發明還提出了通過建立由讀取伺服模式而獲得的位置誤差信號與讀取磁頭和寫入磁頭的位置之間的相關性以更高的準確性控制讀取磁頭和寫入磁頭的位置的方法。
具體來說，本發明的伺服控制方法在磁碟式存儲介質上的指定位置定位包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭。該伺服控制方法包括兩個步驟。第一個步驟使讀取磁頭檢測在磁碟式存儲介質上寫入的伺服模式。第二個步驟將檢測到的伺服模式的位置誤差信號轉換為磁碟式存儲介質上的物理位置。
上述伺服控制方法的第二個步驟使用讀取/寫入偏移，該讀取/寫入偏移是讀取磁頭和寫入磁頭之間的距離。此外，該第二個步驟使寫入磁頭在磁碟式存儲介質上用於伺服模式的位置之外的位置寫入測量模式，使讀取磁頭檢測在磁碟式存儲介質上寫入的測量模式的配置文件(profile)，並根據檢測到的測量模式線性化位置誤差信號和讀取磁頭位置之間的關係。
本發明的數據存儲設備包括兩個伺服寫入裝置。當致動器與一種急停裝置接觸時，第一伺服寫入裝置定位在其上面安裝了包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭的致動器，並使寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式。當寫入磁頭在磁碟式存儲介質上寫入的伺服模式可以由讀取磁頭檢測到時，第二伺服寫入裝置基於檢測到的伺服模式通過伺服控制來定位寫入磁頭，並使該寫入磁頭進一步向該磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式。
該數據存儲設備進一步包括校正裝置。當第二伺服寫入裝置寫入伺服模式和傳播模式時，該校正裝置使讀取磁頭檢測在磁碟式存儲介質上寫入的傳播模式，並根據檢測到的傳播模式校正寫入磁頭的位置。
本發明的數據存儲設備還包括寫入裝置，用於使寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入觸發器模式；確定裝置，用於確定讀取磁頭檢測到在磁碟式存儲介質上寫入的觸發器模式的時刻和寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入下一個觸發器模式的時刻之間的寫入時間間隔。
上述數據存儲設備的確定裝置使用讀取磁頭和寫入磁頭之間的讀取/寫入偏移。此外，該確定裝置使讀取磁頭檢測向磁碟式存儲介質的徑向相鄰磁軌寫入的觸發器模式之間的時間差。
此外，本發明的數據存儲設備包括磁碟式存儲介質，該磁碟式存儲介質以能旋轉的方式定位，並具有用於存儲伺服模式的表面；讀取磁頭，該讀取磁頭定位成能夠讀取所說的伺服模式；轉換器，用於將由讀取磁頭讀取的伺服模式的位置誤差信號轉換為磁碟式存儲介質上的物理位置；控制器，用於根據由轉換器所產生的轉換結果控制讀取磁頭的位置。
上述數據存儲設備進一步包括寫入磁頭，該寫入磁頭定位在與讀取磁頭有預先確定的距離的位置並用於向磁碟式存儲介質寫入數據。寫入磁頭還寫入伺服模式。讀取磁頭由磁阻設備構成，而寫入磁頭由轉換器感應設備構成。
此外，本發明還提供了實現執行上文描述的本發明的各個步驟的功能的程序。


圖1是說明硬碟驅動器的主要部件的方框圖。
圖2是說明硬碟驅動器的主要部件的俯視圖。
圖3是在磁碟的表面上形成的位置信息存儲區和數據存儲區的放大圖。
圖4是說明自我伺服寫入過程的流程圖。
圖5說明了將在磁碟的表面上寫入的觸發器模式、伺服模式和傳播模式。
圖6是說明確定磁軌間距所執行的過程的流程圖。
圖7(a)和7(b)說明了在磁碟上寫入傳播脈衝串(propagation burst)的狀態。
圖8是說明確定觸發器模式寫入時間差的過程的流程圖。
圖9是說明確定觸發器模式寫入時間差的過程的流程圖(續)。
圖10是說明確定觸發器模式寫入時間差的過程的流程圖(續)。
圖11(a)、11(b)和11(c)是說明在確定觸發器模式寫入時間差的過程中使用的觸發器模式寫入方法的圖表。
圖12(a)和12(b)是說明在確定觸發器模式寫入時間差的過程中使用的觸發器模式寫入方法的圖表(續)。
圖13是說明根據VCM電流控制執行的自我伺服寫入過程的流程圖。
圖14是說明根據伺服控制執行的自我伺服寫入過程的流程圖。
圖15是說明根據伺服控制執行的自我伺服寫入過程的流程圖(續)。
圖16是說明線性化PED和讀取磁頭位置之間的關係的過程的流程圖。
圖17(a)、17(b)和17(c)是說明線性化PED和讀取磁頭位置之間的關係的過程的圖。
圖18是說明線性化PED和讀取磁頭位置之間的關係的過程的圖形(續)。
1硬碟驅動器12MPU2磁碟 13HDC3主軸馬達 14ROM4磁頭 15RAM5致動器20磁軌6VCM 21位置信息存儲區7VCM傳動裝置 22數據存儲區8DAC 40伺服磁軌9急停裝置 50數據磁軌10前置放大器 R讀取磁頭11讀/寫通道W寫入磁頭11a時鐘
具體實施例方式
現在將參考附圖詳細描述本發明的實施例。
圖1是說明硬碟驅動器1的主要部件的方框圖。圖2是說明硬碟驅動器1的主要部件的俯視圖。硬碟驅動器1包括磁碟2、主軸馬達3、磁頭4、致動器5、VCM(音圈電機)6、VCM驅動器7、DAC(數字/模擬轉換器)8、急停裝置9、前置放大器10、讀/寫通道11、MPU(微處理單元)12、HDC(硬碟控制器)13、ROM(只讀存儲器)14、RAM(隨機存取存儲器)15，並通過HDC 13連接到計算機或類似的設備(未顯示)。雖然可以按需要安裝磁碟2的一個或多個單元，但是，圖1顯示了只安裝了磁碟2的一個單元的示例。
當硬碟驅動器1運轉時，被用作磁碟式存儲介質的磁碟2被驅動，以圍繞主軸馬達3的主軸旋轉。當硬碟驅動器1不運轉時，磁碟2停止旋轉(靜止)。在磁碟2的表面上同心地形成了許多磁軌20。此外，沿磁碟2的徑向徑向地形成了許多位置信息存儲區21。在其餘的區域形成了數據存儲區22。位置信息存儲區21存儲了伺服信息及其他信息項。圖2隻顯示了三個磁軌20。然而，事實上，在磁碟2的徑向上形成了許多磁軌20。此外，圖2還顯示了三個位置信息存儲區21和位於位置信息存儲區之間的數據存儲區22。然而，事實上，在磁碟2的徑向上形成了許多位置信息存儲區21和數據存儲區22。稍後將詳細地描述位置信息存儲區21和數據存儲區22。
磁頭4以這樣的方式安裝在致動器5的末端，以便它相對於磁碟2的正面和背面適當地定位。在本實施例中，磁碟2的正面和背面都充當存儲表面。磁頭4是複合磁頭，其包含寫入磁頭W，用於向磁碟2寫入數據，並包含讀取磁頭R，用於從磁碟2中讀取數據。讀取磁頭R還讀取存儲在磁碟2上的伺服信息。寫入磁頭W還向磁碟2寫入伺服信息，關於這一點，稍後將進行描述。寫入磁頭W具有寫入磁頭寬度WW。讀取磁頭R比寫入磁頭W更靠近磁碟2的中心。讀取磁頭R的讀取磁頭寬度WR比寫入磁頭寬度WW小。具體來說，讀取磁頭R和寫入磁頭W彼此間隔一個預先確定的距離。讀取磁頭R的橫向中心和寫入磁頭W的橫向中心之間的距離被稱為讀取/寫入偏移(RWoffset)。在本實施例中，轉換器感應式磁頭被用作寫入磁頭W，GMR(巨型磁阻)磁頭被用作讀取磁頭R。作為讀取磁頭R，可以使用MR(磁阻)磁頭、TMR(隧道式磁阻)磁頭或其他磁阻設備，而不用GMR磁頭。在硬碟驅動器1中，當磁頭4的讀取磁頭R讀取存儲在磁碟2的位置信息存儲區21中的伺服信息時，可以確定讀取磁頭R或寫入磁頭W的位置。
磁頭4和致動器5作為一個組件沿磁碟2徑向移動。安裝在致動器5的側面的急停裝置9限制致動器5向磁碟2的中心移動，從而防止磁頭4同主軸或其他組件相撞。急停裝置9例如可以包括塗敷有彈性橡膠層的金屬條。此外，一個滑道(未顯示)位於磁碟2的外面。當磁頭4不被驅動時，此滑道用於將致動器5定位在一個遠離磁碟2的位置。
致動器5由VCM 6驅動。因此，可以說，VCM 6驅動磁頭4。VCM 6包括基於線圈的動子(mover)和基於永磁體的定子。當VCM驅動器7向線圈提供一個預先確定的電流(在必要時，下面將簡稱為「VCM電流Ivcm」)，動子被驅動，以便在磁碟2上移動或停止安裝在致動器5上的磁頭4。
讀/寫通道11執行數據讀取/數據寫入過程。具體來說，讀/寫通道11通過HDC 13接收從計算機(未顯示)傳輸的寫入數據，將接收到的寫入數據轉換為寫入信號(電流)，並將寫入信號提供到磁頭4的寫入磁頭W。根據寫入電流，寫入磁頭W將數據寫入到磁碟2上。同時，由磁頭4的讀取磁頭R從磁碟2讀取的讀取信號被前置放大器10放大，被讀/寫通道11轉換為數字數據，並通過HDC 13輸出到計算機(未顯示)。數字數據包含伺服信息。讀/寫通道11包括了高精度的時鐘11a，該時鐘可以用作計時器。
IDC 13能夠與硬碟驅動器1連接。由於其接口功能，HDC 13接收從計算機(未顯示)傳輸的寫入數據，並將接收到的寫入數據傳送到讀/寫通道11。HDC 13還接收從讀/寫通道11傳送的讀取數據(用戶數據信息)，並將接收到的讀取數據傳送到計算機(未顯示)。此外，在從計算機(未顯示)接收到指示命令或其他指令時，HDC 13將讀取數據(伺服信息)傳送到MPU 12。
MPU 12對硬碟驅動器1進行控制。由於MPU 12能夠用作為伺服控制器，故MPU 12對磁頭4進行運動控制。MPU 12解釋並執行存儲在ROM 14中的程序。MPU 12根據從讀/寫通道11傳送的伺服信息確定磁頭4的位置，並根據磁頭4所確定的位置與目標位置的偏差將磁頭4的速度控制值輸出到DAC 8。每當磁頭4的讀取磁頭R讀取伺服信息時，都輸出作為磁頭4的運動指令處理的速度控制值。
DAC 8接收從磁頭4的讀取磁頭R輸出的速度控制值，將該速度控制值轉換為模擬信號(電壓信號)，並將該模擬信號輸出到VCM驅動器7。
該VCM驅動器7從DAC 8接收電壓信號，將該電壓信號轉換為驅動電流，並將該驅動電流提供給VCM 6。
圖3是在磁碟2的表面上形成的位置信息存儲區21和數據存儲區22的放大圖。沿磁碟2的徑向同心地形成了如前所述的磁軌20。這些磁軌貫穿位置信息存儲區21和數據存儲區22。圖3隻顯示了一部分磁軌20A-20E，而沒有顯示所有磁軌20。但是，對於磁軌20A和20E，只顯示了它們的一半。
在位置信息存儲區21內，在磁碟2的圓周方向形成了觸發器模式存儲區TPA和產品伺服存儲區PSA。
觸發器模式存儲區TPA存儲了觸發器模式，該觸發器模式用於創建準確的時間信號，以便在稍後描述的自我伺服寫入期間調整磁軌的信號相位。該區域存儲一個叫做「同步」模式的周期模式和一個不是周期信號的固定的同步標記。該同步標記能夠決定觸發器模式內的時間。沿磁碟2的圓周方向從上遊到下遊，在產品伺服存儲區PSA內形成的區域是第一未佔用的區域G1、伺服標記存儲區SM、磁軌標識信息(伺服地址)存儲區SA、脈衝串模式存儲區BP和第二未佔用的區域G2。
在產品伺服存儲區PSA內的伺服標記存儲區SM存儲了伺服標記，該伺服標記表示伺服信號寫入區域的開始。標識信息存儲區SA存儲標識信息，該標識信息使用格雷碼(循環二進位碼)來表示磁軌和扇區的地址。脈衝串模式存儲區BP存儲脈衝串模式，該脈衝串模式用於對磁頭4進行位置控制。如圖3所示，脈衝串模式包括四個脈衝串模式行A-D，這些脈衝串模式行包含沿磁軌的徑向按固定的空間間隔設置的信號存儲區(陰影區)，並且在信號存儲區相位上不同。脈衝串模式行A和B彼此之間有180度的相位差。脈衝串模式行C和D彼此之間也有180度的相位差。脈衝串模式行B和C彼此之間有90度的相位差。第一未佔用的區域G1和第二未佔用的區域G2是作為額外的區域提供的，以便為觸發器模式/脈衝串模式寫入提供餘量。
對於根據本實施例的硬碟驅動器1，當在硬碟驅動器1的製造過程中所有組件完全組裝為硬碟驅動器1時，伺服信息由自我伺服寫入方法寫入到磁碟2上。用於執行這樣的自我伺服寫入的程序預先記錄在ROM 14中或從外部設備(未顯示)傳送並存儲在RAM15中。
圖4是說明根據本實施例的硬碟驅動器1執行的自我伺服寫入過程的流程圖。在本實施例的硬碟驅動器1中，在讀取磁頭R和寫入磁頭W之間存在讀取/寫入偏移RWoffset(參見圖2)。因此，存在一個區域，在該區域，讀取磁頭R不能讀取由寫入磁頭W在自我伺服寫入的初始階段寫入的伺服信息。由於這樣的情況，用於寫入新的伺服信息而不讀取在磁碟2上寫入的伺服信息的方法與用於寫入新的伺服信息同時讀取在磁碟2上寫入的伺服信息的方法協調，以便執行自我伺服寫入。
首先，確定將伺服信息寫入到磁碟2的位置信息存儲區21(步驟S101)。然後，確定將寫入到磁碟2的位置信息存儲區21內的觸發器模式存儲區TPA的觸發器模式之間的寫入時間差異(步驟S102)。隨後，根據流向VCM 6的VCM的電流的控制，將觸發器模式、伺服模式和傳播模式寫入到磁碟2的磁軌(步驟S103)。稍後將詳細描述伺服模式和傳播模式。
執行步驟S104以檢查是否可以使用寫入的伺服模式進行伺服控制。如果不能進行伺服控制，則控制流程返回到步驟S103，從而繼續寫入觸發器模式、伺服模式和傳播模式。
另一方面，如果可以進行伺服控制，則控制VCM電流Ivcm，以便按照如前所述的順序由讀取磁頭R讀取在磁碟2上寫入的伺服模式。然後，根據伺服控制操作(根據讀取伺服模式執行該伺服控制操作以定位磁頭(寫入磁頭W))，將觸發器模式、伺服模式和傳播模式寫入到磁碟2上(步驟S105)。在這樣的情況下，讀取磁頭R讀取在磁碟2上寫入的傳播模式，以校正磁頭4(寫入磁頭W)的位置。然後，執行步驟S106，以檢查完成寫入的磁軌數量是否等於預先確定的整數Ncal加Noffs的整數倍。
如果上述磁軌數不等於預先確定的整數Ncal加Noffs的整數倍，則執行步驟S107，以檢查對於預先確定的磁軌數是否完成觸發器模式/伺服模式/傳播模式寫入。如果沒有完成這樣的寫入，則控制流程返回到步驟S105，從而繼續執行觸發器模式/伺服模式/傳播模式寫入。另一方面，如果完成了上述寫入，則一系列處理步驟結束。如果完成寫入的磁軌數量等於預先確定的整數Ncal加Noffs的整數倍，則以測量模式執行PES線性校準(參見圖15)，在完成校準時，控制流程返回到步驟S107。值Noffs代表對應於讀取/寫入偏移RWoffset的磁軌數量。稍後將詳細描述校準。
現在將參考圖5描述觸發器模式/伺服模式/傳播模式寫入。
圖5顯示了這樣的情況在磁軌20A到20D中已經寫入觸發器模式、伺服模式和傳播模式，然後寫入磁頭W在下一磁軌20E中寫入觸發器模式、伺服模式和傳播模式，而讀取磁頭R讀取在磁軌20中寫入的伺服模式(此序列對應於步驟S105)。從該圖中可以看出，在數據存儲區22而不在位置信息存儲區21寫入傳播模式P0-P7。因此，傳播模式P0-P7被隨後寫入的數據覆蓋。這就意味著，在實際使用之前它們被擦除。在本實施例中，讀取磁頭R讀取在脈衝串模式存儲區BP寫入的脈衝串模式行A到D，在自我伺服寫入時根據信號(PES位置誤差信號，該信號是讀取磁頭R根據模式輸出的)控制寫入磁頭W的位置。
在根據本實施例的自我伺服寫入中，以這樣的方式執行伺服信息寫入，以便覆蓋以前寫入的磁軌的一部分，如圖5所示。脈衝串模式行A到D是分兩半兩次寫入的，這樣，所產生的模式相位不一致性可能導致振幅誤差。通常用於伺服的位置信號是(A-B)/(A+B)和(C-D)/(C+D)。信號寬度是由寫入磁頭W的寬度規定的，並小磁軌間距。基於不同的計算方法(如振幅加權平均)的位置信號(輔助位置信號)可以由三個(或更多)具有讀取振幅的傳播脈衝串(propagation burst)形成。此過程提高了磁頭定位準確性，因為使用輔助位置信號正確地校正從伺服模式派生出來的位置信號。
在根據本實施例的硬碟驅動器1中，執行自我伺服寫入，同時，利用脈衝串模式(在使用之前用於伺服控制)進行伺服控制。因此，與常規方法(即，執行自我伺服寫入的同時利用傳播模式進行伺服控制的情況)相比，更加容易控制。換句話說，可以使用最初由硬碟驅動器1所擁有的控制系統執行自我伺服寫入。因此，自我伺服寫入的處理能力要求可以僅由硬碟驅動器1的內嵌的HDC 13和MPU 12得到滿足。因此，進行自我伺服寫入更加容易。此外，低可靠性脈衝串模式的不一致性可以通過使用傳播模式進行補償，以便提高自我伺服寫入的準確性。
現在將詳細描述上述過程的各個步驟。
首先，將詳細描述步驟S101，即，確定要寫入到磁碟2的位置信息存儲區21的伺服信息(包括觸發器模式)的磁軌間距(饋送間距)的過程。圖6是說明確定磁軌間距所執行的過程的流程圖。
首先，VCM電流Ivcm流向VCM 6，以便提供恆定的致動器速度，然後，從滑道(未顯示)將磁頭4(致動器5)裝載到磁碟2，同時，向急停裝置9移動(步驟S201)。然後，將VCM電流Ivcm設置為比較大的電流值Imax(步驟S202)，以便將致動器5對著急停裝置9穩固地按下，從而將安裝在致動器5的末端的磁頭4(寫入磁頭W)定位在磁碟2的內部區域的一個指定位置。同時，將傳播脈衝串的槽號(slot number)N初始化為零(0)(步驟S203)。傳播脈衝串是在確定磁軌間距時使用的特殊脈衝串模式。
然後，使用寫入磁頭W將傳播脈衝串槽號N寫入到磁碟2(步驟S204)。然後，讀/寫通道11執行其脈衝串解調功能(讀/寫通道11的測量脈衝串振幅的功能)，以讀取寫入的傳播脈衝串的振幅(步驟S205)。然後，執行步驟S206，以檢查讀取磁頭R是否可以確認寫入的傳播脈衝串的振幅是三個或更多槽。
如果讀取磁頭R不能讀取傳播脈衝串的三個或更多槽，則執行步驟S207，以將槽號N設置為N+1，並將VCM電流Ivcm設置為Ivcm-Idelta。流向VCM 6的電流稍微降低，以便將寫入磁頭W稍微向外移動，然後控制流程返回到步驟S204。初始Idelta值是根據以前的實驗確定的。然而，將根據以後獲得的結果適當地校正該Idelta值。圖7(a)顯示了在磁碟2上寫入傳播脈衝串槽0的狀態。在此狀態下，可以理解，由於讀取/寫入偏移RWoffset的存在，讀取磁頭R不能讀取傳播脈衝串的槽。圖7(b)顯示了在磁碟2上寫入傳播脈衝串槽0到9的狀態。此圖中顯示的示例表示，讀取磁頭R可以讀取傳播脈衝串的三個槽(槽0到2)。在圖7(a)和7(b)中，距離Ldelta代表當VCM電流Ivcm縮小Idelta時，磁頭4(寫入磁頭W/讀取磁頭R)移動的距離。另一方面，如果讀取磁頭R可以讀取傳播脈衝串的三個或更多槽，則執行步驟S208，以根據第一個讀取的傳播脈衝串(圖7(b)所示的示例中的槽0)和第三個讀取的傳播脈衝串(圖7(b)所示的示例中的槽2)的振幅之間的關係確定磁軌間距。
然後，執行步驟S209，以檢查確定的磁軌間距是否在適當的範圍內。如果磁軌間距超過適當的範圍，則執行步驟S210，以調整Idelta值。如果磁軌間距大於上限，則縮小Idelta設置。如果磁軌間距小於下限，則增大Idelta設置。在調整Idelta值之後，寫入磁頭W擦除寫入的傳播脈衝串，而致動器5向急停裝置9移動(步驟S211)。然後，控制流程返回到步驟S202，並通過再次執行上述過程來確定磁軌間距。
如果磁軌間距在適當的範圍內，則執行步驟S212，以確定Idelta值以及電流值Ioffset，該值是將致動器5在磁碟2上移動相當於讀取/寫入偏移Rwoffset的距離所必需的。然後，寫入磁頭W擦除寫入的傳播脈衝串，而致動器5向急停裝置9移動(步驟S213)。現在完成了一系列處理步驟。上述Idelta值和Ioffset值存儲在RAM15中。
現在將詳細描述步驟S102，即，確定觸發器模式寫入時間差的過程。圖8到10是說明確定觸發器模式寫入時間差的過程的流程圖。
首先，被設置為Imax的VCM電流Ivcm流向VCM 6(步驟S301)，致動器5被穩固地壓向急停裝置9，以便將安裝在致動器5末端的磁頭4(寫入磁頭W)定位在磁碟2上的指定的內部位置。然後，選擇簇(cluster)K設置0(步驟S302)，寫入磁頭W將觸發器模式TP1寫入到其簇為0的柱面C0，在通過將磁碟2的圓形表面分為Msect個相等的扇區而獲得的一個位置處(步驟S303)。根據在磁碟2的每一轉產生的索引信號，將觸發器模式TP1寫入到磁碟2上。具體來說，觸發器模式TP1的寫入以從索引信號檢測的一個指定延遲開始，並以指定的時間間隔重複，直到完成磁碟記錄。磁碟2的圓形表面所劃分的相等的扇區的數量隨目標硬碟驅動器1而變化。術語「簇」表示一組具有相同磁軌間距的連續磁軌。
然後，將流向VCM 6的VCM電流(Ivcm)設置為Ivcm-Ioffset(步驟S304)，讀取磁頭R移到寫入了觸發器模式TP1的位置。然後，讀取磁頭R讀取寫入的觸發器模式TP1，並向讀/寫通道11發送讀取的觸發器模式信號。讀/寫通道11測量觸發器模式TP1(J)(J＝0到Msect-1)的輸出AMP(J)和相鄰的觸發器模式TP1之間的時間間隔TPD1(J)(步驟S305)，以檢查輸出AMP(J)和MPU 12所獲得的時間間隔TPD1(J)是否適當(步驟S306)。
如果獲得的輸出AMP(J)或時間間隔TPD1(J)不適當，則磁頭4(致動器5)向急停裝置9移動，同時擦除在磁碟上寫入的觸發器模式TP1(步驟S307)。被設置為Imax的VCM電流Ivcm流向VCM 6(步驟S308)，致動器5被穩固地壓向急停裝置9，以便將安裝在致動器5末端的磁頭4(寫入磁頭W)定位在指定位置。然後改變觸發器模式TP1(J)的寫入時間，即，檢測到索引信號的時刻與開始寫入觸發器模式TP1(J)的時刻之間的延遲，寫入磁頭W再次將觸發器模式TP1(觸發器模式1)寫入到其簇為0的柱面C0上，在通過將磁碟2的圓形表面分為Msect個相等的扇區而獲得的一個位置處(步驟S309)。然後，控制流程返回到步驟S304並繼續該過程。另一方面，如果所獲得的輸出AMP(J)和時間間隔TPD1(J)適當，則調整VCM電流Ivcm，致動器5移動，以便讀取磁頭R讀取簇K的TP1(J)最裡邊的X％(步驟S310)。適當地設置值X。
接下來，執行步驟S311，以檢查簇K的值K是否為0。如果值K不是0，則以保持在同一個位置的磁頭4執行步驟S312，以檢查讀取磁頭R是否可以讀取簇K-1的TP2(J)和簇K的TP3(J)。如果讀取磁頭R可以讀取簇K-1的TP2(J)和簇K的TP3(J)，則可以測量簇K-1的TP2(J)和簇K的TP3(J)之間的時間差m(步驟S313)。然後，根據測量的時間差m校正寫入時間間隔值TP1W(步驟S314)。現在完成了該過程。寫入時間間隔TP1W是讀取磁頭R讀取寫入的觸發器模式的時刻與寫入磁頭W開始寫入下一個觸發器模式的時刻之間的時間間隔。
另一方面，如果讀取磁頭R不能讀取簇K-1的TP2(J)和簇K的TP3(J)兩者，則讀/寫通道11檢測每個觸發器模式TP1的同步標記，從所獲得的觸發器模式TP1(J)之間的時間間隔TP1D(J)確定下一個扇區的寫入時間間隔TP1W(J+1)，寫入磁頭W將TP1(J+1)和TP3(J+1)寫入到簇K+1(步驟S315)。
如果在步驟S311中簇K的值K為0，則執行步驟S316寫入簇K+1的TP1(J+1)。
接下來，將VCM電流Ivcm設置為Ivcm-Idelta(步驟S317)，以便稍微降低流向VCM 6的電流。這就將致動器5，即，磁頭4(寫入磁頭W)向下一個寫入位置移動。然後，讀/寫通道11檢測每個觸發器模式TP1的同步標記，從所獲得的觸發器模式之間的時間間隔TP1D(J)確定下一個扇區的寫入時間間隔TP1W(J+1)，然後寫入簇K+1的觸發器模式TP1(J+1)。
接下來，執行步驟S319以檢查觸發器模式TP1(J)的輸出AMP(J)以及相鄰的觸發器模式TP1之間的時間間隔TP1D(J)是否適當。如果觸發器模式TP1(J)的輸出AMP(J)與相鄰的觸發器模式TP1之間的時間間隔TP1D(J)適當，則控制流程返回到步驟S317並繼續該進程。另一方面，如果觸發器模式TP1(J)的輸出AMP(J)或相鄰的觸發器模式TP1之間的時間間隔TP1D(J)不適當，則執行步驟S320，以檢查讀取磁頭R是否定位於簇K的最遠的扇區。如果讀取磁頭R位於簇K的最遠的扇區，則調整VCM電流Ivcm以移動致動器5，以便定位讀取磁頭R來讀取簇K的TP1(J)的最裡邊的X％(步驟S321)。此外，讀/寫通道11檢測每個觸發器模式TP1的同步標記，從所獲得的觸發器模式之間的時間間隔TP1D(J)確定下一個扇區的寫入時間間隔TP1W(J+1)，寫入磁頭W將TP1(J+1)和TP2(J+1)寫入到簇K+1(步驟S322)。接下來，執行步驟S323以檢查觸發器模式TP1(J)的輸出AMP(J)以及相鄰的觸發器模式TP1之間的時間間隔TP1D(J)是否適當。如果TP1(J)的輸出AMP(J)以及相鄰的觸發器模式TP1之間的時間間隔TP1D(J)適當，則執行步驟S324，以選擇K+1的K設置，控制流程返回到步驟S310並繼續該進程。
另一方面，如果TP1(J)的輸出AMP(J)或相鄰的觸發器模式TP1之間的時間間隔TP1D(J)不適當，並且在步驟S320中讀取磁頭R不位於簇K的最遠的扇區，則說明寫入的數據有缺陷。然後，執行步驟S325，以返回到寫入了有缺陷的模式的磁軌，同時擦除有缺陷的扇區中的所有模式。接下來，執行步驟S326，以便重寫有缺陷的扇區，同時檢測觸發器模式TP1之間的時間間隔TP1D(J)。然後，硬碟驅動器1進行伺服控制，以將讀取磁頭R移到下一個扇區(步驟S327)。執行步驟S328以檢查讀取磁頭R是否定位於存在有缺陷的扇區的位置。如果讀取磁頭R不位於存在有缺陷的扇區的位置，則控制流程返回到步驟S326並繼續該進程。
另一方面，如果讀取磁頭R位於存在有缺陷的扇區的位置，則執行步驟S329以檢查讀取磁頭R是否可以檢測到觸發器模式、伺服模式和傳播模式。在附圖中，觸發器模式、伺服模式和傳播模式分別被縮寫為TP、SP和PP。如果讀取磁頭R不能檢測到觸發器模式、伺服模式或傳播模式，則執行步驟S330，以將讀取磁頭R返回到寫入了有缺陷的模式的扇區。檢測到TP1(J)，然後用特殊的延遲TWMD(該延遲不同於正常的遲延TW)寫入，同時測量TP1D(J)。然後獲取並緩衝在寫入操作期間佔優勢的TP1D(J)和TP1MD(步驟S331)。最後，將讀取磁頭R返回到存在有缺陷的扇區的磁軌(步驟S332)，控制流程返回到步驟S318。
現在將參考圖11和12所示的示例描述確定觸發器模式之間的寫入時間差的過程。圖11和12中的觸發器模式用黑色或白色矩形表示。黑色矩形表示在當前過程中寫入的觸發器模式，而白色矩形表示在先前過程中寫入的觸發器模式。
圖11(a)顯示被設置為Imax的VCM電流Ivcm流向VCM 6以便將致動器5對著急停裝置9穩固地按下的狀態，從而將安裝在致動器5末端的磁頭4(讀取磁頭R/寫入磁頭W)定位在一個指定位置。在維持此狀態的同時，將觸發器模式TP1按順序寫入到簇K值為0的柱面C0上。
圖11(b)顯示這樣的狀態調整VCM電流Ivcm以定位致動器5，以便讀取磁頭R讀取簇K值為0的TP1(J)的最裡邊的X％(圖中大約為30％)。在維持此狀態的同時，讀取磁頭R讀取寫入到簇K值為0的柱面C0上的觸發器模式TP1(J)。根據讀取觸發器模式TP1(J)的檢測時間，觸發器模式TP1(J+1)按順序寫入到簇K值為1的柱面C1上。在這種情況下，在簇K值為0的柱面C0上寫入的觸發器模式TP1(J)和在簇K值為1的柱面C1上寫入的觸發器模式TP1(J)之間應該沒有時滯。然而，事實上，這樣的時滯d上升。由於在硬碟驅動器1的各個單元之間的個體差異(在讀取/寫偏移RWoffset和電路延遲方面)，硬碟驅動器1的一個單元的時滯d與另一個單元的時滯不同。
圖11(c)顯示這樣的狀態調整VCM電流Ivcm以定位致動器5，以便讀取磁頭R讀取簇K值為0的TP1(J)的最遠的X％(圖中大約為30％)。在維持此狀態的同時，讀取磁頭R讀取寫入到簇K值為0的柱面C0上的觸發器模式TP1(J)。根據讀取觸發器模式TP1(J)的檢測時間，觸發器模式TP1(J+1)按順序寫入到簇K值為1的柱面C2上。時滯d與在簇K值為1的柱面C1上寫入觸發器模式TP1(J+1)的時滯相同。因此，以與在簇K值為1的柱面C2上寫入觸發器模式TP1(J+1)的相同時間在簇K值為1的柱面C1上寫入觸發器模式TP1(J+1)(在這兩個寫入操作之間沒有時滯)。隨後，讀取磁頭R讀取寫入到簇K值為0的柱面C0上的觸發器模式TP1(J)。以從檢測到讀取觸發器模式TP1(J)開始的預先確定的延遲按順序將觸發器模式TP2(J+1)寫入到簇K值為1的柱面C2上。在這種情況下應用的延遲時間是使用讀/寫通道11內的時鐘11a進行計時器控制的。因此，在簇K值為1的柱面C2上寫入的觸發器模式TP1(J)和觸發器模式TP2(J)之間的時間差是一個已知值。此值存儲在RAM15中。
圖12(a)顯示這樣的狀態調整VCM電流Ivcm以定位致動器5，以便讀取磁頭R讀取簇K值為1的TP1(J)的最裡邊的X％(圖中大約為30％)。在維持此狀態的同時，讀取磁頭R讀取寫入到簇K值為1的柱面C1上的觸發器模式TP1(J)。根據讀取觸發器模式TP1(J)的檢測時間，觸發器模式TP1(J+1)按順序寫入到簇K值為2的柱面C3上。還是在這種情況下，在簇K值為2的柱面C3上寫入的觸發器模式TP1(J)與在簇K值為1的柱面C1上寫入的觸發器模式TP1(J)之間的延遲為d。隨後，讀取磁頭R讀取寫入到簇K值為1的柱面C1上的觸發器模式TP1(J)。以從檢測到讀取觸發器模式TP1(J)開始的預先確定的延遲按順序將觸發器模式TP3(J+1)寫入到簇K值為2的柱面C3。在這種情況下應用的延遲時間是使用讀/寫通道11內的時鐘11a進行計時器控制的。因此，在簇K值為2的柱面C3上寫入的觸發器模式TP1(J)和觸發器模式TP3(J)之間的時間差t2是一個已知值。此值存儲在RAM 15中。
圖12(b)顯示這樣的狀態調整VCM電流Ivcm以定位致動器5，以便讀取磁頭R讀取簇K值為2的TP1(J)的最裡邊的X％(圖中大約為30％)。在維持此狀態的同時，檢查讀取磁頭R以確定除了在簇K值為2的柱面C3上寫入的TP1(J)和TP3(J)之外它是否還可以讀取在簇K值為1的柱面C2上寫入的TP1(J)和TP2(J)。在圖11(b)所示的示例中，讀取磁頭R可以讀取上述觸發器模式。
在上文描述的狀態下，在簇K值為1的柱面C2上寫入的觸發器模式TP2(J)和在簇K值為2的柱面C3上寫入的觸發器模式TP3(J)之間的時間差m用下列公式來表示m＝t2-t1+d
當修改上述表達式時，獲得下列表達式d＝m+t1-t2值t1和t2是已知的。此外，當時間差由讀取磁頭R讀取時，時間差m是可測量的。因此，可以確定在簇K值為0的柱面C0上寫入的觸發器模式TP1(J)與在簇K值為1的柱面C1上寫入的觸發器模式TP1(J)之間的時滯d。可以通過校正上述時滯d來校正磁碟2上的沿圓周方向相鄰的觸發器模式之間的錯位。如果讀取磁頭R除了在簇K值為2的柱面C3上寫入的TP1(J)和TP3(J)之外不能讀取在簇K值為1的柱面C2上寫入的TP1(J)和TP2(J)，則連續地執行觸發器模式寫入操作，直到讀取磁頭R可以讀取這樣的觸發器模式。
在本實施例中，使用在讀取磁頭R和寫入磁頭W之間存在的讀取/寫入偏移Rwoffset來確定觸發器模式寫入位置和寫入時間(磁碟2的圓周方向和徑向上的寫入位置)。因此，沒有必要使用專用的時鐘磁頭在磁碟2的外部區域寫入時鐘數據。結果，可以使用比較簡單的方法執行自我伺服寫入。此外，配置不會複雜化，因為供時間確定計時器使用的時鐘11a包含在讀/寫通道11內。
現在將詳細描述步驟S103，即，根據VCM電流控制在磁碟2上寫入觸發器模式、伺服模式和傳播模式的過程。圖13是說明根據VCM電流控制執行的自我伺服寫入過程的流程圖。為便於說明，還將描述步驟S104。
首先，調整VCM電流Ivcm，以便將磁頭4返回到前面的簇(位於讀取TP2和TP3兩者的簇緊前面的簇)最裡邊的區域(步驟S401)。接下來，在當前磁軌中測量觸發器模式TP1(J)之間的時間間隔TP1D(J)(步驟S402)。然後執行步驟S403以檢查是否可以檢測到TP1(J)。如果不能檢測到TP(J)，則在圖9所示的過程中重寫有缺陷的扇區，然後控制流程返回到步驟S402。另一方面，如果可以檢測到TP(J)，時間差TP1D(J)-d(獲得的觸發器模式TP1(J)之間的時間間隔TP1D(J)與先前確定的時間差d之間的差)被設置為時間延遲TW(步驟S404)。
接下來，檢測觸發器模式TP1(J)，並在測量觸發器模式TP1(J)之間的時間間隔TP1D(J)時，執行觸發器模式/伺服模式/傳播模式寫入，以便磁軌間距TP1(J)之後的延遲TW相當於寫入磁軌中的觸發器模式(TP)(步驟S405)。獲取上述寫入操作過程中的觸發器模式TP1(J)之間的時間間隔TP1D(J)以及下一個扇區的寫入時間間隔TP1W(J)，然後進行緩衝(步驟S406)。
接下來，將VCM電流設置為Ivcm-Idelta(步驟S407)。在維持此狀態的同時，執行步驟S408以檢查致動器5是否與急停裝置9接觸。如果致動器5與急停裝置9接觸，則執行步驟S409以檢查讀取磁頭R是否可以在當前位置檢測伺服模式和傳播模式。如果讀取磁頭R可以檢測伺服和傳播模式，則執行步驟S410以檢查致動器5是否可以使用該伺服模式和傳播模式進行伺服控制。如果可以進行這樣的伺服控制，則基於VCM電流控制的自我伺服寫入結束。另一方面，如果在步驟S408中致動器5不和急停裝置9接觸，則擦除寫入的模式，同時致動器5返回(步驟S411)，並以Idelta測量開始恢復該過程。如果在步驟S409中讀取磁頭R不能檢測伺服模式或傳播模式，或者如果在步驟S410中不能進行伺服控制，則控制流程返回到步驟S402並繼續該過程。
現在將詳細描述步驟S105，即，根據VCM伺服控制在磁碟2上寫入觸發器模式、伺服模式和傳播模式的過程。圖14和15是說明根據伺服控制執行的自我伺服寫入過程的流程圖。圖16顯示了寫入了傳播模式P0到P7的狀態。為便於說明，還將描述步驟S106。
首先，讀取磁頭R讀取寫入磁頭W已經寫入到磁碟2上的伺服模式。根據讀取的伺服模式，致動器被伺服(步驟S501)。接下來，在當前磁軌中測量觸發器模式TP1(J)之間的時間間隔TP1D(J)(步驟S502)。然後執行步驟S503以檢查是否可以檢測到TP1(J)。如果不能檢測到TP(J)，在圖10所示的過程中重寫有缺陷的扇區，然後控制流程返回到步驟S502。另一方面，如果檢測到TP(J)，則時間差TP1D(J)-d(獲得的觸發器模式TP1(J)之間的時間間隔TP1D(J)與先前確定的時間差d之間的差)被設置為時間延遲TW(步驟S504)。
接下來，檢測觸發器模式TP1(J)，並在測量觸發器模式TP1(J)之間的時間間隔TP1D(J)時，執行觸發器模式/伺服模式/傳播模式寫入，以便磁軌間距TP1(J)之後的延遲TW相當於寫入磁軌中的觸發器模式(TP)(步驟S505)。獲取上述寫入操作過程中的觸發器模式TP1(J)之間的時間間隔TP1D(J)以及下一個扇區的寫入時間間隔TP1W(J)，然後進行緩衝(步驟S506)。
接下來，在寫入時執行步驟S507以檢查下一個扇區的觸發器模式TP1(J)和寫入時間間隔TP1D(J)是否正常。如果它們不正常，則控制流程返回到步驟S505。另一方面，如果它們正常，則伺服將磁頭4移到下一磁軌(步驟S508)。然後，執行步驟S509以檢查讀取磁頭R是否位於磁碟2上。如果讀取磁頭R不位於磁碟2上，則執行步驟S510以檢查是否已經寫入了指定的磁軌數。如果已經寫入了指定的磁軌數，則整個自我伺服寫入過程結束。另一方面，如果還沒有寫入指定的磁軌數，則從寫入的磁軌數量確定當前自我伺服寫入的實際磁軌間距，然後根據確定的實際磁軌間距確定寫入指定的磁軌數所需的新磁軌間距(步驟S511)，然後從開始再次執行自我伺服寫入。
「觸發器模式TP1(J)正常」的狀態是這樣的狀態，即觸發器模式TP1(J)的AMP(J)正常，寫入的模式正常，以便可以檢測到計時信號。如上所述，觸發器模式包括名為「同步」的周期信號和名為「同步標記」的周期信號。甚至當這樣的固定信號部分本地有缺陷或有別的缺點時觸發器模式也不能作為觸發器檢測到。
如果在步驟S509中讀取磁頭R位於磁碟2上，則執行步驟S512以檢查磁軌數量是否等於預先確定的整數Ncal加Noffs的整數倍。如果磁軌數量不等於預先確定的整數Ncal加Noffs的整數倍，則控制流程返回到步驟S502並繼續該過程。另一方面，如果磁軌數量等於預先確定的整數Ncal加Noffs的整數倍，則接下來進行校正。值Noffs代表對應於讀取/寫入偏移RWoffset的磁軌數量。選擇大約為1000的設置作為預先確定的整數Ncal加Noffs的整數倍。
首先，將讀取磁頭R定位在一個相當於整數Ncal的P倍(初始p值為0)的位置(步驟S513)。然後，將PES設置為-128，並將磁頭移到相關聯的位置(步驟S514)。接下來，以不同於觸發器模式、伺服模式、和傳播模式的時間在寫入了觸發器模式、伺服模式和傳播模式的區域之外的區域寫入測量模式(MP)(步驟S515)。假設寫入上述測量模式的PES值是WPES。然後將讀取磁頭R移動Noffs(RWoffset)並放在Ncal+Noffs磁軌(步驟S516)。對測量模式的配置文件進行測量，同時逐步移動在所產生的磁軌中測量的PES(MPES)(步驟S517)。獲取對應於每個WPES的測量模式的中心MPES，然後進行緩衝(步驟S518)。然後，執行步驟S519，以便WPES＝WPES+DPES。值DPES表示查看測量模式配置文件所需的分辨(resolution)步驟，是一個等於1或大於1的整數。隨後，執行步驟S520以檢查值WPES是否大於128。如果值WPES不大於128，則控制流程返回到步驟S515並繼續該過程。另一方面，如果值WPES大於128，則執行步驟S521，以便P＝P+1。
接下來，執行步驟S522檢查當前計算例程是否第二次或更多次達到。如果計算例程不是第二次或更多次達到(是第一次達到)，則控制流程直接返回到步驟S502並繼續該過程。另一方面，如果計算例程是第二次或更多次達到，則從緩衝區重新調用最後一個計算例程調用的WPES/MPES關係(步驟S523)。然後，根據以前的WPES/MPES關係和當前的WPES/MPES關係線性化PES和讀取磁頭R之間的關係(步驟S524)。然後，在下一次調用計算例程之前，根據線性化的PES執行步驟S525以確定用於在各個步驟中執行的伺服寫入操作的PES位置。然後，控制流程返回到步驟S502。
現在將詳細描述上文提及的步驟S524，即，線性化PES和讀取磁頭R之間的關係的過程。圖16是說明步驟S524的流程圖。
首先，使用ΔPES[P]來表示從每個測量值得出的「MPES-WPES」值(步驟S601)。接下來，將當前測量值的ΔPES與以前的測量值的ΔPES進行比較，以確定滿足下列表達式並沿著WPES軸的值ΔWPES(步驟S602)ΔPES[P](WPES+ΔWPES)-ΔPES[P-1](WPES)＝ΔWPES這裡，Noffs的物理值相對於P x Ncal保持不變。然而，一個P值本身與另一個P值不同。當它用Noffs[P]來表示時，ΔWPES表示其測量的結果。因此，對下列表達式進行求解(步驟S603)f′(WPES+ΔWPES/2)＝(Noffs[P]-Noffs[P-1])/(ΔWPES[P]-ΔWPES[P-1])於是，通過對下列表達式進行求解，來確定上述表達式的導出函數(步驟S604)f′(WPES+ΔWPES/2)＝∫[f′(WPES+ΔWPES/2)]d(WPES+ΔWPES/2)如此，兩者都可以線性化。
在本實施例中，執行上述過程以確保甚至在單個脈衝串模式內也可以標識寫入磁頭W的位置。因此，可以更加準確地控制磁頭4(讀取磁頭R/寫入磁頭W)的位置。
具體來說，如果在一直使用相同的PES值執行自我伺服寫入時在磁碟2的徑向上產生傳播，則磁軌間距由於致動器5的歪斜而改變。因此，優選情況下，使用上述表達式來確定每個步驟的PES值以便提供恆定的磁軌間距。
控制磁頭4的位置的上述方法，即，定義PES和磁頭4的物理位置之間的關係的控制方法，不僅可以應用於自我伺服寫入過程，而且還可以應用於完成自我伺服寫入過程之後的實際使用。
最後，將詳細描述PES和讀取磁頭R之間的關係。
當讀取磁頭R在磁碟上的物理位置是y(μm)並且PES(位置誤差信號)的大小是x(PES)時，讀取磁頭R和PES之間的關係如圖17(a)所示。具體來說，x和y可以用彼此的函數來表示，如下所示x＝f(y)在本實施例中所使用的磁頭4中，讀取磁頭R和寫入磁頭W位於不同的位置，以便存在讀取/寫入偏移Rwoffset。只討論磁軌內的讀取磁頭R和寫入磁頭W的位置。雖然讀取磁頭R和寫入磁頭W實際位於不同的磁軌上，但是還要檢查磁軌的末端和磁頭之間的距離，且假設讀取磁頭R和寫入磁頭W位於同一個磁軌上。
如果當讀取磁頭R位於某一位置x1時獲得圖17(b)所示的結果，則寫入磁頭W位於位置x1。當假設這兩個磁頭位於同一個磁軌上時，RWoffset值為Z。為確定寫入磁頭W的位置，寫入磁頭W在讀取磁頭R位於位置x0時執行寫入操作，然後讀取磁頭R確定存在由寫入磁頭W寫入的信息的位置。
在同一個磁軌內，可以說值Z是比較穩定的。然而，下面給出的其測量結果沒有表明它是穩定的z＝x1-x0值z用x的函數來表示。
讀取/寫入偏移RWoffset隨著在磁碟2上的徑向位置而變化。因此，讀取/寫入偏移Rwoffset是不同位置處的Z』。
Δy＝Z-Z』當假設上述表達式成立時，顯然，Δy是穩定的，因為讀取/寫入偏移Rwoffset在同一個磁軌內是相當穩定的。同時，Δx(它是Δy的基於PES的測量結果)不是穩定的，因為表達式x＝f(y)不表示一條直線。
當讀取/寫入偏移RWoffset是Z和Z』時獲得的r(x)測量結果之間存在圖17(c)所示的位置關係時，可以確定Δx。
f-1(x0′)+R′＝f-1(x0)+R即，當根據圖17(c)為x0確定了滿足上述公式的x0′時，可以確定Δx。
由於不能獲得y軸值，因此它使用x軸值確定。可以用與用於r(x)的相同的方式確定用於R′的值r(x)。在這種情況下，x0和x0′滿足下列表達式x0+r(x0)＝x0′+r′(x′0)圖18說明了上述表達式。
因此，從Δx和Δy之間的比率確定當前位置的x＝f(y)的斜率。
f′(y0)＝(x0′-x0)/Δy因此，獲得了上述差分表達式。
測量點只提供了x軸信息。因此，當修改上述表達式以表示x的函數時，可以獲得下列公式[數學公式3]f′-1(x0)＝Δy/(x0′-x0)然後，對測量結果進行適當處理，以表示x的函數，並對x執行積分計算，可以獲得目標函數(target function)。
如上所述，利用本發明，當磁碟式存儲介質上沒有模式時，可以通過使用數據存儲設備的硬體執行自我伺服寫入。此外，本發明還可以以較高的準確性進行磁頭定位控制。
權利要求
1.一種伺服信息寫入方法，包括第一步驟，用於當致動器與急停裝置接觸時，定位在其上面安裝了包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭的該致動器，以及用於使寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式；以及第二步驟，用於當所述寫入磁頭在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述伺服模式可以由所述讀取磁頭檢測到時，基於檢測到的所述伺服模式通過伺服控制來定位所述寫入磁頭，以及用於使所述寫入磁頭進一步向該磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式。
2.根據權利要求1所述伺服信息寫入方法，其特徵在於，當致動器與所述急停裝置接觸時，所述第一步驟改變流向所述致動器的驅動馬達的電流量。
3.根據權利要求1所述伺服信息寫入方法，其特徵在於，所述第二步驟使所述讀取磁頭檢測在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述傳播模式，並根據檢測到的傳播模式校正所述寫入磁頭的位置。
4.根據權利要求1所述伺服信息寫入方法，進一步包括用於確定向所述磁碟式存儲介質寫入觸發器模式的饋送間距的步驟。
5.根據權利要求4所述伺服信息寫入方法，進一步包括確定由所述讀取磁頭檢測到在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述觸發器模式的時刻與由所述寫入磁頭向該磁碟式存儲介質寫入下一個觸發器模式的時刻之間的寫入時間間隔的步驟。
6.根據權利要求5所述伺服信息寫入方法，其特徵在於，所述寫入時間間隔確定步驟使用讀取/寫入偏移，該讀取/寫入偏移是所述讀取磁頭和所述寫入磁頭之間的距離。
7.根據權利要求5所述伺服信息寫入方法，其特徵在於，所述寫入時間間隔確定步驟使所述讀取磁頭檢測向所述磁碟式存儲介質的徑向相鄰磁軌寫入的觸發器模式之間的時間差。
8.一種使用包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭向磁碟式存儲介質寫入伺服信息的伺服信息寫入方法，該伺服信息寫入方法包括下列步驟由所述寫入磁頭向所述磁碟式存儲介質寫入觸發器模式、伺服模式和傳播模式；以及由所述讀取磁頭檢測在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述伺服模式，並根據檢測到的伺服模式將所述寫入磁頭定位在下一寫入位置。
9.根據權利要求8所述伺服信息寫入方法，進一步包括下列步驟由所述讀取磁頭檢測在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述傳播模式，並根據檢測到的傳播模式校正所述寫入磁頭的位置。
10.根據權利要求8所述伺服信息寫入方法，其特徵在於，所述觸發器模式和所述伺服模式將被寫入在所述磁碟式存儲介質的位置信息存儲區，其中，所述傳播模式將被寫入在該磁碟式存儲介質的數據存儲區。
11.一種使用包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭向磁碟式存儲介質寫入伺服信息的伺服信息寫入方法，該伺服信息寫入方法包括下列步驟由所述寫入磁頭向所述磁碟式存儲介質寫入觸發器模式；以及確定由所述讀取磁頭檢測到在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述觸發器模式的時刻與由所述寫入磁頭向該磁碟式存儲介質寫入下一個觸發器模式的時刻之間的寫入時間間隔。
12.根據權利要求11所述伺服信息寫入方法，其特徵在於，所述寫入時間間隔確定步驟使用所述讀取磁頭和所述寫入磁頭之間的讀取/寫入偏移。
13.根據權利要求11所述伺服信息寫入方法，其特徵在於，所述寫入時間間隔確定步驟使所述讀取磁頭檢測向所述磁碟式存儲介質的徑向相鄰磁軌寫入的觸發器模式之間的時間差。
14.一種用於將包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭定位在磁碟式存儲介質上的指定位置的伺服控制方法，該伺服控制方法包括第一步驟，用於由所述讀取磁頭檢測在所述磁碟式存儲介質上寫入的伺服模式；以及第二步驟，用於將檢測到的伺服模式的位置誤差信號轉換為所述磁碟式存儲介質上的物理位置。
15.根據權利要求14所述伺服控制方法，其特徵在於，所述第二步驟使用讀取/寫入偏移，該讀取/寫入偏移是所述讀取磁頭和所述寫入磁頭之間的距離。
16.根據權利要求14所述伺服控制方法，其特徵在於，所述第二步驟由所述寫入磁頭在所述磁碟式存儲介質上用於所述伺服模式的位置之外的位置處寫入測量模式；由所述讀取磁頭檢測在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述測量模式的配置文件；以及根據檢測到的測量模式線性化所述位置誤差信號和所述讀取磁頭的位置之間的關係。
17.一種數據存儲設備，包括第一伺服寫入裝置，用於當致動器與急停裝置接觸時，定位在其上安裝了包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭的該致動器，以及用於使寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式；以及第二伺服寫入裝置，用於當由所述寫入磁頭在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述伺服模式可以由所述讀取磁頭檢測到時，基於檢測到的伺服模式通過伺服控制定位所述寫入磁頭，並使寫入磁頭進一步向該磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式。
18.根據權利要求17所述數據存儲設備，進一步包括校正裝置，用於當所述第二伺服寫入裝置寫入伺服模式和傳播模式時，使所述讀取磁頭檢測在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述傳播模式，並根據檢測到的傳播模式校正所述寫入磁頭的位置。
19.一種數據存儲設備，包括寫入裝置，用於使寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入觸發器模式；以及確定裝置，用於確定由所述讀取磁頭檢測到在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述觸發器模式的時刻與由所述寫入磁頭向該磁碟式存儲介質寫入下一個觸發器模式的時刻之間的寫入時間間隔。
20.根據權利要求19所述數據存儲設備，其特徵在於，所述確定裝置使用所述讀取磁頭和所述寫入磁頭之間的讀取/寫入偏移。
21.根據權利要求19所述數據存儲設備，其特徵在於，所述確定裝置使所述讀取磁頭檢測向所述磁碟式存儲介質的徑向相鄰磁軌寫入的觸發器模式之間的時間差。
22.一種數據存儲設備，包括磁碟式存儲介質，該磁碟式存儲介質以可旋轉的方式定位，並配備有用於存儲伺服模式的表面；讀取磁頭，該讀取磁頭被定位成能夠讀取所述伺服模式；轉換器，用於將由所述讀取磁頭讀取的所述伺服模式的位置誤差信號轉換為所述磁碟式存儲介質上的物理位置；以及控制器，用於根據由所述轉換器所產生的轉換結果控制所述讀取磁頭的位置。
23.根據權利要求22所述數據存儲設備，進一步包括寫入磁頭，該寫入磁頭定位在與所述讀取磁頭具有預先確定的距離的位置處並用於向所述磁碟式存儲介質寫入數據，其中，所述伺服模式是由所述寫入磁頭寫入的。
24.根據權利要求22所述數據存儲設備，其特徵在於，所述讀取磁頭由磁阻設備構成，以及所述寫入磁頭由轉換器感應設備構成。
25.一種程序，其使計算機能執行第一功能，該第一功能用於當致動器與急停裝置接觸時，定位在其上安裝了包含讀取磁頭和寫入磁頭的複合磁頭的該致動器，並且用於使寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式，該程序還使計算機能執行第二功能，該第二功能用於當由所述寫入磁頭在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述伺服模式可以由所述讀取磁頭檢測到時，基於檢測到的伺服模式通過伺服控制定位所述寫入磁頭，並用於使寫入磁頭進一步向該磁碟式存儲介質寫入伺服模式和傳播模式。
26.根據權利要求25所述程序，進一步包括用於確定向所述磁碟式存儲介質寫入觸發器模式的饋送間距的功能。
27.根據權利要求25所述程序，進一步包括用於確定由所述讀取磁頭檢測到在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述觸發器模式的時刻與由所述寫入磁頭向該磁碟式存儲介質寫入下一個觸發器模式的時刻之間的寫入時間間隔的功能。
28.一種程序，其使計算機能執行這樣的功能用於向磁碟式存儲介質寫入觸發器模式、伺服模式和傳播模式的功能；用於使所述讀取磁頭檢測在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述伺服模式，並根據檢測到的伺服模式將所述寫入磁頭定位在下一寫入位置的功能。
29.根據權利要求28所述程序，進一步包括用於使所述讀取磁頭檢測在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述傳播模式並校正所述寫入磁頭的位置的功能。
30.一種程序，其使計算機能執行這樣的功能用於使寫入磁頭向磁碟式存儲介質寫入觸發器模式的功能；用於確定由讀取磁頭根據檢測到的傳播模式檢測到在所述磁碟式存儲介質上寫入的所述觸發器模式的時刻與由所述寫入磁頭向該磁碟式存儲介質寫入下一個觸發器模式的時刻之間的寫入時間間隔的功能。
31.一種程序，其使計算機能執行第一功能以及第二功能，該第一功能用於使讀取磁頭檢測在磁碟式存儲介質上寫入的伺服模式，該第二功能用於將檢測到的所述伺服模式的位置誤差信號轉換為所述磁碟式存儲介質上的物理位置。
全文摘要
本發明提供伺服信息寫入方法、伺服控制方法和數據存儲設備。當磁碟式存儲介質上沒有模式時，可以通過使用數據存儲設備的硬體執行自我伺服寫入。讀取磁頭R檢測寫入磁頭W在磁碟上寫入的伺服模式。根據檢測到的伺服模式進行寫入磁頭W的位置控制。此外，讀取磁頭R檢測寫入磁頭W在磁碟上寫入的傳播模式。根據檢測到的傳播模式校正寫入磁頭W的位置。
文檔編號G11B21/08GK1506942SQ200310118669
公開日2004年6月23日 申請日期2003年11月28日 優先權日2002年11月29日
發明者佐井文憲, 黒田尚, 小笠原健治, 松原暢也, 柳沢洋, 井芹薰, 也, 健治 申請人:日立環球儲存科技荷蘭有限公司