將頭定位在盤的目標位置上的設備和方法
2023-05-30 13:38:31 2
專利名稱：將頭定位在盤的目標位置上的設備和方法
技術領域：
本發明涉及利用頭針對盤讀寫數據的盤驅動器，尤其涉及設置來自主機的命令所指定的軌道位置和頭將要實際定位的目標位置之間的偏移的盤驅動器，以及用於這種盤驅動器的頭定位方法。
背景技術：
硬碟驅動器是眾所周知的利用盤(盤介質)作為記錄介質的盤驅動器。通常，多個同心伺服軌道被排列在盤的記錄表面上。盤上的伺服軌道的間距是固定的。在盤的圓周方向以等間隔離散地在每個伺服軌道中預寫伺服信息。預寫在盤中的伺服信息被稱作嵌入伺服。伺服信息是一種位置信息，也稱作伺服模式，包含地址編碼和脈衝串信號。地址編碼包含柱面編碼(柱面號)。柱面編碼指示盤上的被寫入對應伺服信息的柱面位置。脈衝串信號也稱作位置誤差信號，它指示有關頭相對於寫入對應伺服信息的柱面(伺服軌道)的位置的信息(位置誤差)。伺服信息中的柱面編碼是隨著連續伺服軌道(通常，各個伺服軌道具有不同數值)而改變的數值。
如果使用硬碟驅動器的主機向驅動器提供讀/寫命令，則計算該命令指定的盤上目標軌道的位置。接著根據頭讀取的伺服信息執行頭定位控制。這種控制允許頭被定位在目標位置上(在盤的徑向)。在這種狀態下，頭針對盤讀取或寫入數據。在這種情況下，頭寫入數據的軌道與伺服軌道一致。軌道的間距(軌道間距)是固定的。
近來的硬碟驅動器的頭主要是複合類型的。複合頭由分別在相同滑軌上形成的讀取頭(讀元件)和寫入頭(寫元件)組成。對於包括這種複合頭的硬碟驅動器，如果頭具有大方位角，則讀信號(還原信號)的信噪比降低。這是由於可能出現串擾，其中通過在相鄰軌道寫入數據來刪除盤的軌道中記錄的數據。
於是，至今已經提出各種抑制串擾的不利影響的技術。例如，日本專利申請KOKAI公開說明書10-255201描述了將盤上的記錄表面分割成具有大方位角的區域和具有小方位角的區域的技術。這個公開說明書中描述的技術(此後被稱作現有技術)將伺服軌道排列在各個區域中，其中軌道具有對該區域唯一的軌道間距。具體地，在現有技術中，利用具有大方位角的區域和具有小方位角的區域的不同軌道間距寫入伺服信息。
於是，在現有技術中，為了抑制頭的大方位角導致的串擾的不利影響，有必要利用根據方位角差將記錄表面分割成的各個區域的不同軌道間距寫入伺服信息。然而，頭在盤的徑向的長度(被稱為頭寬度)因頭而有所不同。如果實際寫入數據的寬度(寫寬度)因頭寬度的差異而有所不同，也可能出現串擾。在這種情況下，必須使用不同軌道間距在分割記錄表面而成的盤上各個區域中寫入伺服信息，並且還考慮到頭寬度的差異。
發明內容
本發明的目的是提供一種盤驅動器，該盤驅動器允許使用具有固定軌道間距的盤，同時抑制串擾的不利影響。
根據本發明的一個方面，提供一種盤驅動器，包括具有至少一個記錄表面的盤，其中多個同心軌道以固定間距排列在所述記錄表面上，並且通過與盤的記錄表面相關安排的頭針對盤讀寫數據。盤驅動器包括計算裝置，確定裝置和執行裝置。計算裝置根據來自主機的命令指定的第一目標軌道的位置計算第一偏移數值，其中第一偏移數值反映允許抑制串擾的不利影響的軌道間距。第一偏移數值指示頭將被實際定位的目標位置在盤徑向上相對於第一目標軌道上預定位置的偏移。確定裝置根據第一目標軌道的位置和計算裝置計算的第一偏移數值確定目標位置所屬的第二目標軌道，和第二偏移數值。第二偏移數值指示目標位置在盤徑向上相對於第二目標軌道上預定位置的偏移。執行裝置執行控制，以根據確定裝置確定的第二目標軌道位置和第二偏移數值將頭定位在第二目標軌道上的目標位置上。
被說明書引用並且構成說明書組成部分的附解了本發明的實施例，並且和前面的概括說明、下面針對實施例的詳細描述一起被用來說明本發明的原理。
圖1的圖例示出了基於本發明實施例的硬碟驅動器的結構；圖2A的視圖示出了盤11的記錄表面Hi(i＝0，1)的格式；圖2B的圖例說明了以固定間距將具有不同數值的柱面編碼寫入盤11上的連續伺服軌道的情況；圖3A和3B的視圖示出了盤11的記錄表面H0和H1上的一組區域A1到An，與各個區域A1到An的一組偏移數值ΔO1到ΔOn之間的關係；圖4的圖例示出了偏移表222中數據的結構的例子；圖5的圖例示出了在第一目標軌道TT1是盤11上的各個連續伺服軌道Tjk的情況下，第一目標軌道TT1和第二目標軌道TT2之間的位置關係的例子；圖6的流程圖示出了當執行命令時使用的操作過程；圖7的圖例示出了第一目標軌道TT1(＝Tjk)和偏移Oj和ΔOj，以及第二目標軌道TT2和偏移ΔOj′之間的關係的例子；圖8A和8B的圖例說明了在具有不同數據軌道間距(軌道密度)的各個HDD中提供的FROM 22中存儲唯一偏移數值的情況；圖9A和9B的流程圖示出了用於確定各個區域Aj的偏移Oj和ΔOj的處理的過程；圖10A的圖例說明了將頭12-i定位在軌道Tjk上的預定位置的情況；圖10B的圖例說明了沿著盤的徑向朝外方向將頭12-i從軌道Tjk上的預定位置偏移的情況；而圖10C的圖例說明了沿著盤的徑向朝內方向將頭12-i從軌道Tjk上的預定位置偏移的情況。
具體實施例方式
下面參照
將本發明應用於硬碟驅動器的實施例。圖1的模塊圖示出了基於本發明實施例的硬碟驅動器(此後被稱作HDD)的結構。在圖1中，盤(磁碟介質)11具有兩個盤表面，包含上和下表面。盤11的兩個盤表面中的至少一個，例如兩個盤表面，構成在其上磁記錄數據的記錄表面H0和H1。分別與記錄表面H0和H1相關地安排頭(磁頭)12-0和12-1。通過在HDD處於工作狀態的同時旋轉盤11，使頭12-i(i＝0，1)在盤11上方浮動。頭12-i被用來從盤11的記錄表面Hi讀取數據(數據記錄)，並且向盤11的記錄表面Hi寫入數據(數據還原)。頭12-i具有複合類型，其中在相同滑軌上分別形成讀取頭121和寫入頭122。例如，讀取頭121是由磁電阻(MR)元件組成的磁電阻頭(MR頭)。例如，寫入頭122是由感應薄膜元件組成的感應頭。在圖1示出的結構中，假定HDD包括單個盤11。然而HDD可以包括堆疊的多個盤11。
圖2的視圖示出了盤11的記錄表面Hi(i＝0，1)的格式。如圖所示，在盤11的圓周方向以等間隔離散地，並且在盤11的徑向上徑向地，在盤11的記錄表面Hi上安排多個伺服區110。記錄表面Hi上相鄰伺服區110之間的區域被用於用戶數據。在用戶數據區中安排多個數據扇區。多個同心伺服軌道111被安排在盤11的記錄表面Hi上。伺服軌道111的間距(伺服軌道間距)是固定的。在各個伺服軌道111的各個伺服區110中預寫伺服信息。各個伺服信息項包含柱面編碼(柱面號)和脈衝串信號。柱面編碼和脈衝串信號是將頭12-i定位在目標軌道上的目標位置所需的位置信息。在這種情況下，寫入各個伺服軌道111的伺服區110中的各個伺服信息項的柱面編碼是不同數值CYL(通常為不同數值)。
回來參照圖1，主軸馬達(此後被稱作″SPM″)13高速旋轉盤11。頭12-i附著於傳動裝置(託架)14的頂端。隨著傳動裝置14的轉動，頭12-i在盤11的徑向移動。於是，頭12-i被定位在目標軌道上。傳動裝置14包含充當傳動裝置14的驅動源的音圈馬達(此後被稱作″VCM″)15。通過從驅動器IC 16獨立提供的驅動電流驅動SPM 13和VCM 15。驅動器IC 16是由一個晶片組成的馬達驅動器。CPU21確定控制量，其中需要該控制量以確定驅動器IC 16分別提供到SPM 13和VCM 15的驅動電流。
頭12-i連接到頭IC(頭放大器電路)17。頭IC 17包括放大頭12-i讀出的讀信號的讀放大器(未示出)，和將寫數據轉換成寫電流的寫放大器(未示出)。頭IC 23連接到讀/寫IC(讀/寫信道)18。讀/寫IC18是執行各種信號處理的信號處理器件。這種信號處理包含對讀信號進行模數(A/D)轉換的處理，對寫數據進行編碼的處理，和對數位化讀數據進行解碼的處理。讀/寫IC 18還具有將讀信號脈衝化(二進位化)成讀脈衝信號的功能，和根據來自門陣列19的定時信號(脈衝串定時信號)從伺服信息中提取脈衝串信號(在這種情況下，為脈衝串信號A，B，C和D)的功能。脈衝串信號被發送到CPU 21，CPU21利用脈衝串信號進行定位控制(軌道跟蹤控制)，以將頭12-i設置在目標軌道的目標位置上。
門陣列19具有根據讀/寫IC 18輸出的讀脈衝信號產生包含脈衝串定時信號的各種定時信號的功能，以及從伺服信息中提取柱面編碼的功能。柱面編碼被用於尋道控制，以將頭12-i移動到目標軌道。盤控制器(此後被稱作″HDC″)20被連接到使用HDD的主機(主機系統)。主機是以個人計算機為代表的數字電子設備。HDC 20根據來自門陣列19的控制信號處理讀/寫IC 21解碼的讀數據，以產生被發送到主機的數據。HDC 20還根據來自門陣列19的控制信號將主機傳送的寫數據傳送到讀/寫IC 18。
CPU 21是HDD的主控制器。CPU 21包含FROM(快擦寫只讀存儲器)22和RAM(隨機訪問存儲器)23。FROM 22是可重寫非易失存儲器。FROM 22預存儲將被CPU 17執行的控制程序221。控制程序221包含根據來自主機的命令所指定的目標軌道上的位置信息，確定頭12-i將被實際定位的目標位置的處理例程。目標位置的確定考慮到頭12-i的方位角等等因素。如以後描述的，FROM 22還預存儲偏移表222。RAM 23的整個區域的一部分被CPU 21用作工作區。
偏移表222指示盤11的記錄表面H0和H1上的同心區域Aj(j＝1到n)(參見圖3A和3B)，與兩個偏移數值Oj和ΔOj之間的關係。根據盤徑向上頭12-i的各個位置的方位角，記錄表面H0和H1被分成區域Aj。在各個區域Aj中安排多個伺服軌道111。這裡會描述偏移數值(第四偏移數值)Oj。首先，假定區域Aj中的前導軌道Tj0是目標軌道TT1。由來自主機的讀/寫命令指定目標軌道TT1(此後被稱作第一目標軌道TT1)。在本實施例中，頭12-i將被實際定位的目標位置(盤11的徑向上的位置)TP不與目標軌道TT1上的預定位置始終一致。如果假定軌道Tj0是軌道TT1，則偏移數值Oj指示目標位置TP相對於目標軌道TT1(＝軌道Tj0)上的預定位置的偏移(例如在盤11的徑向朝內方向上)。盤11上目標位置(TP)所屬的軌道被稱作第二目標軌道TT2。因為頭12-i具有複合類型，數據讀取和數據寫入的預定位置有所不同。然而為了簡化說明，假定預定位置在目標軌道TT1的中心線上。
偏移數值(第三偏移數值)ΔOj指示伺服軌道間距STP和數據軌道間距DTP之間的差(間距差)。
數據軌道間距DTP允許抑制串擾的不利影響。DTP和STP具有通過以下公式表示的關係DTP＝STP+ΔOj(1)在現有技術中，數據軌道間距DTP等於伺服軌道間距STP。也就是說，ΔOj＝0。在這種情況下，目標位置TP與目標軌道TT1上的預定位置一致。然而當數據軌道間距DTP等於伺服軌道間距STP時，對於某些HDD，串擾的不利影響變得更加顯著。這種HDD被分類成兩種。第一種包含這樣的HDD，其中頭12-i所具有的方位角因其在盤上的徑向位置而有顯著的不同。對於第一種HDD，由於頭12-i的方位角有所不同，頭12-i實際寫入數據的寬度(寫寬度)也因其在盤上的徑向位置而有所不同。這相當於頭12-i的頭寬度因其在盤上的徑向位置而有所不同。第二種包含這樣的HDD，其中分別對應於盤11的記錄表面H0和H1的頭12-0和12-1具有大大不同的頭寬度(取決於頭的物理形狀)。於是，在本實施例中，對於各個區域Aj，設置允許抑制串擾的不利影響的唯一數據軌道間距DTP(DTP STP)。具體地，針對各個區域Aj設置唯一偏移數值ΔOj。
假定在區域A1到Aj-1中安排的伺服軌道111的數量分別為N1到Nj-1。通過以下等式可以計算偏移數值OjOj＝Oj-1+ΔOj-1(Nj-1-1/2)+ΔOj/2(2)具體地，根據Oj-1，ΔOj-1和ΔOj，以及軌道數量N1到Nj-1可以計算偏移數值Oj。在這種情況下，O1＝ΔO1/2。
可選地，通過以下等式可以計算偏移數值OjOj＝Oj-1+ΔOj-1(Nj-1-1/2)+ΔOj/2＝ΔO1*N1+ΔO2*N2+...+ΔOj-1*Nj-1+ΔOj＝∑ΔOp*Np+ΔOj(3)這裡∑ΔOp*Np表示ΔOp*Np(p＝1到j-1)的和數。通過公式(3)可以發現，也可以根據偏移數值ΔO1到ΔOj和軌道數量N1到Nj-1計算偏移數值Oj。因此，如果計算偏移數值Oj所需的時間無關緊要，則有關偏移數值Oj的信息不必被存儲在偏移表222的記錄項Ej中。
假定區域Aj中的第k+1軌道Tjk是第一目標軌道TT1。在這種情況下，通過Oj+k(STP+ΔOj)＝Oj+k*DTP表示頭12-i將被實際定位的目標位置TP相對於目標軌道TT1(＝軌道Tjk)上的預定位置的偏移。
圖3A和3B的視圖示出了盤11的記錄表面H0和H1上的一組區域A1到An，與各個區域A1到An的一組偏移數值ΔO1到ΔOn之間的關係。在考慮分別對應於記錄表面H0和H1的頭12-0和頭12-1的頭寬度的差異的情況下，確定偏移數值ΔO1到ΔOn。
圖4的圖例示出了偏移表222中數據的結構的例子。如圖所示，偏移表222中的各個記錄項Ej(j＝1到n)存儲指示區域Aj中包含的伺服軌道111的前導軌道Tj0的軌道位置信息，以及偏移數值Oj和ΔOj。這裡假定第一目標軌道TT1是軌道Tjk，Tj0≤TT1＜T(j+1)0，並且軌道TT1被包含在區域Aj中。在這種情況下，參考偏移表222中的記錄項Ej，可以得到確定頭12-i將被實際定位的目標位置TP相對於第一目標軌道TT1(上的預定位置)的偏移所需的偏移數值Oj和ΔOj。
圖5示出了在第一目標軌道TT1是盤11上的各個連續伺服軌道Tjk的情況下，第一目標軌道TT1(＝Tjk)和第二目標軌道TT2之間的位置關係的例子。在圖5的例子中，為了便於繪圖，假定4個軌道被包含在區域A1，A2和A3的每個中。
圖1中的CPU 21根據FROM 22中存儲的控制程序221控制HDD的各個部分。例如，CPU 21執行尋道控制以將頭12-i移動到盤11上的第二目標軌道TT2。根據第一目標軌道TT1和偏移數值Oj和ΔOj確定第二目標軌道TT2。具體地，通過根據偏移數值Oj和ΔOj校正第一目標軌道TT1，來得到第二目標軌道TT2；頭12-i將實際被移動到第二目標軌道TT2。CPU 21還執行定位控制以將移動到第二目標軌道TT2的頭12-i定位在目標軌道TT2的目標位置TP上。根據第一目標軌道TT1和偏移數值Oj和ΔOj確定目標位置TP相對於第二目標軌道TT2上預定位置的偏移的數值ΔOj′。CPU 21還利用HDC 20根據來自主機的讀/寫命令執行讀/寫控制。
現在參照圖6的流程圖，以執行來自主機的寫命令的情況為例說明圖1示出的HDD的讀/寫命令的執行。假定主機向圖1示出的HDD提供寫命令。HDC 20接收寫命令，並且接著將命令傳遞到CPU21。如果HDC 20已經交付讀命令或寫命令，CPU 21計算該命令指定的第一目標軌道TT1的位置(步驟S1)。通常，來自主機的讀/寫命令利用邏輯地址(邏輯塊地址)指定盤地址。於是，為了訪問盤11，需要在步驟S1執行計算處理以將邏輯地址轉換成代表第一目標軌道TT1的物理地址。這裡假定第一目標軌道TT1是軌道Tjk。
一旦CPU 21識別出第一目標軌道TT1的位置(步驟S2)，它識別盤11上目標軌道TT1(＝Tjk)所屬的區域Aj(步驟S2)。區域Aj是分割記錄表面H0和H1而成的區域A1到An(參見圖3A和3B)中的一個。接著，CPU 21訪問偏移表222中對應於在步驟S2識別的區域Aj的記錄項Ej(步驟S3)。接著，CPU 21讀取訪問的記錄項Ej中存儲的偏移數值Oj和ΔOj(步驟S4)。根據第一目標軌道TT1(＝Tjk)和在步驟S4讀取的偏移數值Oj和ΔOj，CPU 21計算第二目標軌道TT2上的目標位置相對於第一目標軌道TT1上預定位置的偏移(第一偏移數值)的數值{Oj+k(STP+ΔOj)}(步驟S5)。這種偏移數值{Oj+k(STP+ΔOj)}反映了允許抑制串擾的不利影響的數據軌道間距。
接著，根據目標軌道TT1(＝Tjk)和偏移數值{Oj+k(STP+ΔOj)}，CPU 21確定第二目標軌道TT2的位置和偏移數值(第二偏移數值)ΔOj′(步驟S6)。如前所述的，也可以根據公式(3)和偏移數值ΔO1到ΔOj計算偏移數值Oj。因此，可以根據第一目標軌道TT1(Tjk)和偏移數值ΔO1到ΔOj確定第二目標軌道TT2的位置和偏移數值ΔOj′。
如前所述的，頭12-i將實際被移動到第二目標軌道TT2。具體，相對於區域Aj中的前導軌道Tj0的預定位置偏移了偏移數值{Oj+k(STP+ΔOj)}的目標位置TP(頭12-j所位於的)屬於第二目標軌道TT2(伺服軌道111)。另一方面，偏移數值ΔOj′指示第二目標軌道TT2上的目標位置TP相對於目標軌道TT2上的預定位置的偏移。圖7示出了第一目標軌道TT1(＝Tjk)和偏移Oj和ΔOj，以及第二目標軌道TT2和偏移ΔOj′之間的關係的例子。
接著，CPU 21執行尋道控制以將頭12-i移動到在步驟S6確定的目標軌道TT2(步驟S7)。根據從門陣列19提取的柱面編碼執行這種尋道控制。當頭12-j被移動到第二目標軌道TT2時，CPU 21執行定位控制(循軌控制)以將頭12-i定位(設置)在目標軌道TT2的目標位置TP上(步驟S8)。這種定位控制基於讀/寫IC 18提取的脈衝串信號。在這種定位控制中頭12-i將被定位到的目標位置TP相對於第二目標軌道TT2的預定位置在盤11的徑向上被偏移了偏移數值ΔOj′。當頭12-i被定位在相對第二目標軌道TT2上目標位置TP (在這種情況下，為用於寫入的目標位置)的預定誤差範圍內時，CPU 21執行到步驟S9。在步驟S9，CPU 21使頭12-i執行讀/寫操作(在這種情況下，為寫入操作)。
於是，在本實施例中，頭12-i將被定位到的目標位置TP被確定為目標軌道TT2上的位置，而不是來自主機的命令指定的第一目標軌道TT1上的預定位置。第二目標軌道TT2上的位置相對於第一目標軌道TT1的預定位置在盤11的徑向上被偏移了偏移數值(第一偏移數值){Oj+k(STP+ΔOj)}。這種偏移數值反映了允許抑制串擾的不利影響的軌道間距。因此，通過將頭12-i定位在確定的目標位置TP上並且執行讀/寫操作，可以實現允許以抑制串擾的不利影響的方式使用盤11的數據軌道間距DTP，其中在所述盤11中，按照固定間距(伺服軌道間距)STP安排伺服軌道111。
在前面的實施例中，在考慮到盤上各個徑向位置上的頭12-0和12-1的方位角的差異，以及頭12-0和12-1頭寬度的差異的情況下，確定盤11的記錄表面H0和H1上的區域A1到An，和各個區域A1到An的偏移數值O1到On和ΔO1到ΔOn。然而可以只考慮這2個差異中的一個。例如，如果只考慮方位角的差異，由盤11的各個記錄表面H0和H1可以被類似地分成多個同心區域。在這種情況下，頭12-0和12-1的頭寬度的差異的不利影響仍會存在。通過根據針對頭12-0和12-1的頭寬度的適當標準中的上限值確定偏移數值O1到On和ΔO1到ΔOn，消除這些不利影響。
如果只考慮頭12-0和12-1的頭寬度的差異，則盤11的整個記錄表面H0和H1可以分別對應於區域A0和A1。這裡，可以針對各個記錄表面Hi(i＝0，1)設置偏移數值Oi*和ΔOi(或ΔOi)。通過在HDD(或頭12-i)製造期間測量頭寬度，可以根據頭12-i的頭寬度確定(計算)偏移數值Oi和ΔOi。所確定的偏移數值Oi和ΔOi(或ΔOi)可以按照例如類似於圖4示出的偏移表222的格式的格式被存儲在FROM 22中。這裡，可以使用指示記錄表面Hi(頭12-i)的信息，以替代有關區域Ai的、與偏移數值Oi和ΔOi(或ΔOi)成對的信息(指示前導軌道的軌道位置信息)。在這個例子中，可以大大減少偏移表222中的記錄項的數量。然而，頭12-i在盤上其各個徑向位置上的方位角差異的不利影響仍會存在。通過根據針對頭12-0和12-1的頭寬度的適當標準中的上限值確定偏移數值O1到On和ΔO1到ΔOn，消除這些不利影響。
此外，如果只考慮頭寬度的差異，頭被分類成例如具有滿足第一標準的頭寬度的第一頭，和具有不滿足第一標準但是滿足第二標準的頭寬度的第二頭。這種分類被用來提供例如如下所述的HDD。首先，第一標準中頭寬度的上限值被定義成HWUL1。第二標準中頭寬度的上限值被定義成HWUL2(HWUL2＞HWUL1)。接著，頭被分類成具有滿足第一標準的頭寬度的第一頭，具有不滿足第一標準但是滿足第二標準的頭寬度的第二頭，和具有不滿足第二標準的頭寬度的第三頭。第三頭被視作不能裝配在HDD中的有缺陷頭。另一方面，第一頭被裝配在實現第一數據軌道間距DTP(第一軌道密度)的第一HDD中。第二頭被裝配在實現大於第一數據軌道間距DTP(第一軌道密度)的第二數據軌道間距DTP(第二軌道密度)的第二HDD中。如圖8A所示，根據頭寬度HWUL1確定的偏移數值O1(＝ΔO1/2)被存儲在第一HDD的FROM 22的預定位置中。在製造這個HDD時，偏移數值O1被存儲在第一HDD的FROM 22中。另一方面，如圖8B所示，根據頭寬度HWUL2確定的偏移數值O2(＝ΔO2/2)被存儲在第二HDD的FROM 22的預定位置中。在製造這個HDD時，偏移數值O2被存儲在第二HDD的FROM 22中。偏移數值O1和O2之間關係為O1＜O2。因此，使用第二頭允許製造第二HDD，雖然與使用第一頭製造的第一HDD相比，軌道密度降低。也就是說，可以有效利用具有不滿足第一標準但是滿足第二標準的頭寬度的第二頭。
現在參照圖9A和9B的流程圖，以及示出頭位置的圖10A，10B和10C描述確定各個區域Aj的偏移數值Oj和ΔOj的處理。這裡，為了簡化說明，假定盤11的整個記錄表面H0和H1被分成數值n個區域Aj，即A1到An以進行管理。首先，CPU 21將指定區域Aj的指針j設置成初值1，並且將用於確定偏移數值的變量h設置成初值1(步驟S11)。接著，CPU 21從盤11上的區域Aj中選擇軌道(伺服軌道)Tjk(步驟S12)。這裡，假定軌道Tjk是區域Aj的伺服軌道111中位於盤徑向上的中間位置的一個伺服軌道。然而軌道Tjk可以位於區域Aj中的另一個位置上。
接著，CPU 21執行控制以將對應於在其上存在區域Aj的記錄表面Hi的頭12-i定位在軌道Tjk上的預定位置上(步驟S13)。在步驟S13，CPU 21執行尋道控制以將頭12-i移動到軌道Tjk。CPU 21還執行定位控制以將移動到軌道Tjk的頭12-i定位在軌道Tjk的預定位置上。圖10A說明了頭12-i被定位在軌道Tjk上的預定位置的情況。在圖10A示出的狀態下，CPU 21使頭12-i向盤11寫入一個軌道(例如512扇區)的第一測試數據(步驟S14)。接著，CPU 21使頭12-i從軌道Tjk讀取數據，並且測量指示讀差錯率的差錯率ER1(步驟S15)。測量的差錯率ER1被存儲在RAM 23的第一區域中。
接著，CPU 21執行控制，以將頭12-i的位置相對於軌道Tjk(軌道Tjk上的預定位置)在盤11的徑向朝外方向偏移數量STP+(h-1)*ΔO(步驟S16)。圖11B說明了已經將頭12-i的位置相對於軌道Tjk在盤11的徑向朝外方向偏移數量STP+(h-1)*ΔO的情況。對於h＝1，頭12-i相對於軌道Tjk的偏移數值等於STP(伺服軌道間距)。在圖11B示出的狀態下，CPU 21使頭12-i向盤11寫入一個軌道的第二測試數據(步驟S17)。接著，CPU 21執行控制，以將頭12-i的位置相對於軌道Tjk(軌道Tjk上的預定位置)在盤11的徑向朝內方向偏移數量STP+(h-1)*ΔO(步驟S18)。圖11C說明了已經將頭12-i的位置相對於軌道Tjk在盤11的徑向朝內方向偏移數量STP+(h-1)*ΔO的情況。頭12-i的這個位置相對於圖11B示出的位置被偏移了數量2{STP+(h-1)*ΔO}。
在圖11C示出的狀態下，CPU 21使頭12-i向盤11寫入一個軌道的第二測試數據(步驟S19)。接著，CPU 21執行控制以將頭12-i返回到軌道Tjk的位置(步驟S20)。接著，CPU 21使頭12-i從軌道Tjk讀取數據，並且測量指示讀差錯率的差錯率ER2(步驟S21)。測量的差錯率ER2被存儲在RAM 23的第二區域中。接著，根據在RAM 23的第一和第二區域中分別存儲的差錯率ER1和ER2，CPU 21進行如下所述的確定。CPU確定數值ER2-ER1是否小於閾值TH(步驟S22)。
這裡假定ER2-ER1TH。在這種情況下，CPU 21確定在步驟S17和S19的第二測試數據的寫入對軌道Tjk中寫入的第一測試數據有不利影響。也就是說，CPU 21確定，即使通過在將頭12-i相對於軌道Tjk在盤11的徑向朝外或朝內方向上偏移數量STP+(h-1)*ΔO的同時寫入數據，仍然不能消除串擾的不利影響。接著，CPU 21執行步驟S23(以後描述)，以抑制串擾的不利影響。具體地，CPU 21將變量h加1，以提高頭12-i相對於軌道Tjk的偏移的數值(步驟S23)。接著，CPU 21使用遞增的變量h執行步驟S14到S22，以後描述。也就是說，CPU 21在遞增變量h的同時重複步驟S14到S22，直到ER2-ER1＜TH(步驟S23)。
假定ER2-ER1＜TH。在這種情況下，CPU 21確定頭12-i相對於軌道Tjk的偏移的當前數值是消除串擾的不利影響所需的最小偏移數值。接著，CPU 21確定指針j是否為1(初值)(步驟S24)。如果指針j為1，CPU 21根據以下公式確定對區域Aj唯一的偏移數值ΔOj和Oj(步驟S25)ΔOj＝2(h-1)*ΔOOj＝ΔOj/2(4)另一方面，如果指針j不為1，CPU 21根據以下公式確定對區域Aj唯一的偏移數值ΔOj和Oj(步驟S26)ΔOj＝2(h-1)*ΔOOj＝Oj-1+ΔOj-1(Nj-1-1/2)+ΔOj/2(5)接著，CPU 21在FROM 22保存的偏移表222的記錄項Ej中存儲指示區域Aj中的前導軌道Tj0的信息，和指示所確定的偏移數值Oj和ΔOj的信息(步驟S27)。接著，CPU 21確定指針j是否為n，其中n指示最終區域An(步驟S24)。如果指針j不為n，則CPU 21將指針j加1，並且將變量h設置為1(初值)(步驟S29)。接著，CPU 21執行從步驟S12開始的處理，以便確定對遞增指針j指示的區域Aj唯一的數值ΔOj和Oj。也就是說，CPU 21重複從步驟S12開始的處理，直到指針j變成n，和確定對區域An唯一的數值ΔOj和Oj。接著，如果在步驟S28確定指針j為n，CPU 21結束確定偏移Oj和ΔOj的處理。
在前面描述的確定Oj和ΔOj的處理中，為了簡化說明，針對某個h只執行一次從步驟S13到S21的處理。然而為了測量精確，可以將從步驟S13到S21的處理重複預定次數r。在這種情況下，可以確定數值({∑(ER2)-∑(ER1)}/r)是否小於閾值TH。通過從差錯率ER2的平均值(∑(ER2)/r)中減去差錯率ER1的平均值(∑(ER1)/r)，得到數值({∑(ER2)-∑(ER1)}/r)。
在前面的實施例中，頭12-0和12-1均具有複合類型。然而，頭12-0和12-1可以均具有使用公共元件執行讀/寫的感應類型。在這種情況下，只需考慮頭12-0和12-1的頭寬度。盤11的記錄表面H0和H1可以分別被管理為區域A0和A1。
在上述實施例的說明中，本發明被應用於HDD(硬碟驅動器)。然而本發明也適用於除了HDD之外的盤驅動器，例如磁光碟驅動器，只要其頭針對盤讀寫數據。
本領域的技術人員會很容易地想到其它優點和修改。因此，本發明的範圍不僅限於圖中示出和這裡描述的具體細節和典型實施例。因此，在不偏離如所附權利要求書及其等同描述定義的一般發明概念的構思或範圍的前提下，可以進行各種修改。
權利要求
1.一種盤驅動器，其特徵在於包括具有至少一個記錄表面的盤，其中在所述記錄表面上以固定間距排列多個同心軌道；頭，與盤的記錄表面相關排列並且被用來針對盤讀寫數據；用於根據來自主機的命令所指定的第一目標軌道的位置計算第一偏移數值的裝置，第一偏移數值反映允許抑制串擾的不利影響的軌道間距，並且第一偏移數值指示頭將被實際定位到的目標位置在盤徑向上相對於第一目標軌道上的預定位置的偏移；用於根據第一目標軌道的位置和計算裝置計算的第一偏移數值，確定目標位置所屬的第二目標軌道和第二偏移數值的裝置，第二偏移數值指示目標位置在盤徑向上相對於第二目標軌道上的預定位置的偏移；和用於執行控制，以根據確定裝置確定的第二目標軌道位置和第二偏移數值將頭定位在第二目標軌道的目標位置上的裝置。
2.如權利要求1所述的盤驅動器，其特徵在於所述頭是複合頭；根據頭的方位角將盤的記錄表面分成多個同心區域；並且計算裝置根據盤的記錄表面上的多個區域中的一個，和所述一個區域中的第一目標軌道的相對位置計算第一偏移數值，其中第一目標軌道屬於所述一個區域。
3.如權利要求2所述的盤驅動器，特徵在於還包括用於識別所述一個區域的裝置；並且其中計算裝置根據識別裝置識別的區域和所述識別區域中第一目標軌道的相對位置計算第一偏移數值。
4.如權利要求3所述的盤驅動器，特徵在於還包括非易失存儲器，其預存儲對於盤的記錄表面上各個區域唯一的第三和第四偏移數值，其中第三偏移數值指示代表記錄表面上軌道間距的第一軌道間距和允許抑制串擾的不利影響的第二軌道間距之間的間距差，而如果對應區域內預定相對位置上的預定軌道是第一目標軌道，第四偏移數值指示頭將被實際定位到的目標位置在盤徑向上相對於第一目標軌道上的預定位置的偏移；和用於從非易失存儲器讀取對應於識別裝置識別的區域的第三和第四偏移數值的裝置；並且其中計算裝置根據讀取裝置讀取的第三和第四偏移數值，第一軌道間距和第一目標軌道的偏移計算第一偏移數值，其中第一目標軌道的偏移是相對於第一目標軌道所屬的區域中預定軌道的相對位置的偏移。
5.如權利要求3所述的盤驅動器，特徵在於還包括非易失存儲器，其預存儲對於盤的記錄表面上各個區域唯一的第三偏移數值，其中第三偏移數值指示代表記錄表面上軌道間距的第一軌道間距和允許抑制串擾的不利影響的第二軌道間距之間的間距差；和用於從非易失存儲器讀取對應於每個區域的第三偏移數值的裝置，所述區域的範圍是從盤的記錄表面上前導軌道所屬的區域，到識別裝置識別的區域；並且其中計算裝置根據讀取裝置讀取的第三偏移數值，第一軌道間距和第一目標軌道的偏移計算第一偏移數值，其中第一目標軌道的偏移是相對於第一目標軌道所屬的區域中預定軌道的相對位置的偏移。
6.如權利要求1所述的盤驅動器，特徵在於還包括與所述頭配對的另一個頭；並且其中所述盤具有另一個記錄表面，其構成與相對於盤的記錄表面相反的表面，並且對應於另一個頭；並且計算裝置根據第一目標軌道所屬的盤的記錄表面，和記錄表面上的第一目標軌道的相對位置計算第一偏移數值。
7.如權利要求6所述的盤驅動器，其特徵在於還包括用於識別第一目標軌道所屬的盤的記錄表面的裝置；並且其中計算裝置根據識別裝置識別的記錄表面和記錄表面上第一目標軌道的相對位置計算第一偏移數值。
8.如權利要求7所述的盤驅動器，其特徵在於還包括非易失存儲器，其預存儲對於盤的記錄表面唯一的第三和第四偏移數值，其中第三偏移數值指示代表記錄表面上軌道間距的第一軌道間距和允許抑制串擾的不利影響的第二軌道間距之間的間距差，而如果記錄表面上預定相對位置上的預定軌道是第一目標軌道，第四偏移數值指示頭將被實際定位到的目標位置在盤徑向上相對於第一目標軌道上的預定位置的偏移；和用於從非易失存儲器讀取對應於識別裝置識別的區域的第三和第四偏移數值的裝置；並且其中計算裝置根據讀取裝置讀取的第三和第四偏移數值，第一軌道間距和第一目標軌道相對於第一目標軌道所屬的記錄表面上預定軌道的相對位置的偏移，計算第一偏移數值。
9.如權利要求7所述的盤驅動器，其特徵在於還包括非易失存儲器，其預存儲對於盤的各個記錄表面唯一的第三偏移數值，其中第三偏移數值指示代表各個記錄表面上軌道間距的第一軌道間距和允許抑制串擾的不利影響的第二軌道間距之間的間距差；和用於從非易失存儲器讀取對應於盤的每個記錄表面的第三偏移數值的裝置，所述記錄表面是從前導記錄表面到識別裝置識別的記錄表面；並且其中計算裝置根據對應於盤的每個記錄表面的第三偏移數值，第一軌道間距和第一目標軌道相對於第一目標軌道所屬的記錄表面上預定軌道的相對位置的偏移，計算第一偏移數值，所述每個記錄表面的範圍是從前導記錄表面到識別裝置識別的記錄表面。
10.一種盤驅動器，其特徵在於包括具有至少一個記錄表面的盤，其中在所述記錄表面上以固定間距排列多個同心軌道；頭，與盤的記錄表面相關排列並且被用來針對盤讀寫數據；用於根據對應於頭的頭寬度的間距差和來自主機的命令所指定的第一目標軌道的位置計算第一偏移數值的裝置，間距差是代表軌道間距的第一軌道間距和允許抑制串擾的不利影響的第二軌道間距之間的差，第一偏移數值指示頭將被實際定位到的目標位置在盤徑向上相對於第一目標軌道上預定軌道的偏移；用於根據第一目標軌道的位置和計算裝置計算的第一偏移數值，確定目標位置所屬的第二目標軌道和第二偏移數值的裝置，第二偏移數值指示目標位置在盤徑向上相對於第二目標軌道上的預定位置的偏移；和用於執行控制，以根據確定裝置確定的第二目標軌道位置和第二偏移數值將頭定位在第二目標軌道的目標位置上的裝置。
11.如權利要求10所述的盤驅動器，其特徵在於還包括非易失存儲器，其預存儲指示對應於頭的頭寬度的間距差的第三偏移數值，並且其中計算裝置根據非易失存儲器中存儲的第三偏移數值和第一目標軌道的位置計算第一偏移數值。
12.一種盤驅動器，其特徵在於包括具有至少一個記錄表面的盤，在所述記錄表面上按照第一軌道間距排列多個同心伺服軌道，伺服信息包含針對各個伺服軌道在盤的圓周方向以等間隔離散寫入的位置信息；頭，與盤的記錄表面相關排列並且被用來針對盤讀寫數據；和用於控制頭所執行的針對盤的數據寫入的裝置，該控制裝置控制數據寫入，使得作為數據寫入的結果在盤的記錄表面上形成的數據軌道的軌道間距是允許抑制串擾的不利影響的第二軌道間距。
13.如權利要求12所述的盤驅動器，其特徵在於所述頭是複合頭；根據頭的方位角將盤的記錄表面分成多個同心區域；並且針對盤的記錄表面上的各個區域將第二軌道間距設置成具有一數值，該數值反映與頭的方位角相關的頭的數據寫入寬度，其中第二軌道間距等於或大於第一軌道間距。
14.一種將頭定位在盤驅動器中盤上的目標位置的方法，所述盤具有至少一個記錄表面，在所述記錄表面上多個同心軌道以固定間距排列，並且所述頭被用來針對盤讀寫數據，該方法的特徵在於包括步驟根據來自主機的命令所指定的第一目標軌道的位置計算第一偏移數值，第一偏移數值反映允許抑制串擾的不利影響的軌道間距，並且第一偏移數值指示頭將被實際定位到的目標位置在盤徑向上相對於第一目標軌道上的預定位置的偏移；根據第一目標軌道的位置和計算裝置計算的第一偏移，確定目標位置所屬的第二目標軌道和第二偏移數值，第二偏移數值指示目標位置在盤徑向上相對於第二目標軌道上的預定位置的偏移；和根據確定的第二目標軌道位置和第二偏移數值將頭定位在所確定的第二目標軌道的目標位置上。
15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於所述頭是複合頭；根據頭的方位角將盤的記錄表面分成多個同心區域；並且根據盤的記錄表面上的多個區域中的一個，和所述區域中第一目標軌道的相對位置計算第一偏移數值，所述第一目標軌道屬於多個區域中的一個。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於還包括從非易失存儲器讀取對應於盤的記錄表面上第一目標軌道所屬的區域的第三和第四偏移數值，非易失存儲器預存儲對於盤的記錄表面上各個區域唯一的第三和第四偏移數值，其中第三偏移數值指示代表記錄表面上軌道間距的第一軌道間距和允許抑制串擾的不利影響的第二軌道間距之間的間距差，而如果對應區域內預定相對位置上的預定軌道是第一目標軌道，第四偏移數值指示頭將被實際定位到的目標位置在盤徑向上相對於第一目標軌道上的預定位置的偏移；並且其中根據從非易失存儲器讀取的第三和第四偏移數值，第一軌道間距和第一目標軌道的偏移計算第一偏移數值，其中第一目標軌道的偏移是相對於第一目標軌道所屬的區域中預定軌道的相對位置的偏移。
17.如權利要求16所述的方法，其特徵在於還包括在盤驅動器的製造階段期間測量各個區域的第三和第四偏移數值；和在非易失存儲器中存儲針對各個區域測量的第三和第四偏移數值。
18.如權利要求17所述的方法，其特徵在於測量包含從各個區域中選擇至少一個軌道；允許頭在一位置上寫入數據，該位置在盤徑向上相對於選擇的軌道偏移了數量″第一軌道間距+(h-1)*ΔO″(其中h表示具有初值1的變量，ΔO表示預定第五偏移數值)；確定頭執行的數據寫入是否會使選擇的軌道受到串擾的不利影響；在使變量h加1的同時重複寫入數據，直到確定頭執行的數據寫入不會使選擇的軌道受到串擾的不利影響；當確定頭執行的數據寫入不會使選擇的軌道受到串擾的不利影響時，將數值″(h-1)*ΔO″的兩倍數值確定為對於對應區域唯一的第三偏移數值；和根據確定的第三偏移數值確定對於對應區域唯一的第四偏移數值。
19.如權利要求15所述的方法，其特徵在於還包括從非易失存儲器讀取對應於各個區域的第三偏移數值，所述各個區域是從盤的記錄表面上的前導軌道所屬的區域到第一目標軌道所屬的區域，非易失存儲器預存儲對於盤的記錄表面上各個區域唯一的第三偏移數值，其中第三偏移數值指示代表記錄表面上軌道間距的第一軌道間距和允許抑制串擾的不利影響的第二軌道間距之間的間距差；並且其中根據從非易失存儲器讀取的第三偏移數值，第一軌道間距和第一目標軌道的偏移計算第一偏移數值，其中第一目標軌道的偏移是相對於第一目標軌道所屬的區域中預定軌道的相對位置的偏移。
20.如權利要求19所述的方法，其特徵在於還包括在盤驅動器的製造階段期間測量各個區域的第三偏移數值；和在非易失存儲器中存儲針對各個區域測量的第三偏移數值。
21.如權利要求20所述的方法，其特徵在於測量包含從各個區域中選擇至少一個軌道；允許頭在一位置上寫入數據，該位置在盤徑向上相對於選擇的軌道偏移了數量″第一軌道間距+(h-1)*ΔO″(其中h表示具有初值1的變量，ΔO表示預定第五偏移數值)；確定頭執行的數據寫入是否會使選擇的軌道受到串擾的不利影響；在使變量h加1的同時重複寫入數據，直到確定頭執行的數據寫入不會使選擇的軌道受到串擾的不利影響；和當確定頭執行的數據寫入不會使選擇的軌道受到串擾的不利影響時，將數值″(h-1)*ΔO″的兩倍數值確定為對於對應區域唯一的第三偏移數值。
全文摘要
CPU(21)根據來自主機的命令指定的第一目標軌道的位置計算第一偏移數值，其中第一偏移數值反映允許抑制串擾的不利影響的軌道間距(S5)。第一偏移數值指示頭(1文檔編號G11B21/10GK1519847SQ20031012431
公開日2004年8月11日 申請日期2003年12月26日 優先權日2002年12月27日
發明者楠本辰春, 八重樫公治, 公治 申請人:株式會社東芝