專利名稱：頭位置控制方法和盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在旋轉(zhuǎn)存儲盤上控制讀取頭或讀/寫頭的位置的頭位置控制方法和盤裝置，并更加具體地涉及在具有兩個(gè)或多個(gè)頭的盤裝置中的頭位置控制方法及其盤裝置，其中每個(gè)頭對應(yīng)于多個(gè)盤表面中的一個(gè)盤表面。
背景技術(shù)：
使用存儲盤的盤裝置被廣泛地用作存儲裝置。圖36是表示傳統(tǒng)的存儲盤裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖36所示，該盤裝置由用于存儲數(shù)據(jù)的盤94、用于旋轉(zhuǎn)盤94的主軸電機(jī)96、用于在盤94上記錄和再現(xiàn)信息的頭90以及用于將頭90移動(dòng)到目標(biāo)位置的致動(dòng)器92構(gòu)成。典型的盤裝置是磁盤裝置(HDD硬盤驅(qū)動(dòng)器)和光盤裝置(DVD和MO)。
在這個(gè)盤裝置中，用于檢測頭90的位置(磁道方向和半徑方向的位置)的位置信號已經(jīng)被記錄在盤94上了。例如，如圖38所示，在磁盤94中，用于每個(gè)扇區(qū)102的位置信號100已經(jīng)被記錄在磁盤的同一個(gè)圓周(磁道)上。位置信號具有表示磁盤94徑向位置的磁道信息，和表示磁盤94的圓周方向位置的扇區(qū)信息。
頭90可以通過讀取這一位置信號100檢測出頭90在徑向和圓周方向的位置。這樣的盤裝置具有一個(gè)頭，并且如果該裝置僅使用盤的一面，就不會產(chǎn)生盤之間或盤面之間的位置信號的偏移。
然而，如果盤裝置具有兩個(gè)或多個(gè)頭，并使用多個(gè)盤面(一個(gè)盤或多個(gè)盤的正面和背面)，位置信號的偏移就成為了一個(gè)問題，所以這一裝置基于下面的隱含假定。
也就是說，記錄在盤94上的位置信號的磁道號和位置信號的數(shù)量對所有的頭來說是相同的。這意味著數(shù)據(jù)區(qū)在盤的徑向上的起始位置和終止位置是共同的。而且在頭之間，在徑向上沒有位置信號的偏移，而且在頭之間沒有圓周方向上的偏移。
然而，如果頭之間在徑向上和圓周方向上存在著偏移，當(dāng)從第一頭轉(zhuǎn)換到第二頭時(shí)，對于同一致動(dòng)器，第二頭要求有與第一頭不同的控制模式。
而且在該裝置裝配完成后，從生產(chǎn)廠出廠之后由于盤的裝配中的錯(cuò)位，位置信號的位置關(guān)系可能會變得不同。不過，在此之前還沒有過盤被錯(cuò)位的裝置。所以用于這樣的裝置的位置解調(diào)裝置或位置解調(diào)方法都是在這一隱含假定的基礎(chǔ)上建立的。
為了實(shí)現(xiàn)這一隱含假定，在盤裝置組裝完成之后，也就是盤94被安裝在主軸電機(jī)96上并且安裝了頭90和致動(dòng)器92之后，執(zhí)行伺服磁道寫入(STW)——用于將伺服信號(位置信號)通過頭90記錄在盤94上的操作。在本說明書中，這一傳統(tǒng)地執(zhí)行的STW方法被稱為“傳統(tǒng)STW”。換句話說，上面所提到的假定是在多個(gè)目標(biāo)頭和盤的位置關(guān)系被固定之后通過寫入位置信號來實(shí)現(xiàn)的。
另一方面，還有一種在裝置組裝之前進(jìn)行STW(在盤94上寫入位置信號)的方法。由于多個(gè)盤被當(dāng)作單個(gè)盤處理，所以這種方法被稱為“介質(zhì)級STW”(“media-level STW”)。在HDD中應(yīng)用了這一單一盤STW方法的情況下，上述的隱含假定不成立。
換句話說，當(dāng)位置信號已經(jīng)預(yù)先寫好了的盤被安裝在盤裝置中時(shí)，在每個(gè)盤面上的位置信號和頭之間的位置關(guān)系發(fā)生了偏移。這些偏移中的一種是在圓周方向上的偏移。在此情況下，伺服信號的檢測定時(shí)和伺服扇區(qū)的圓周位置在盤的每個(gè)面中將變得不同。這將對位置解調(diào)電路產(chǎn)生時(shí)差形式的影響。
另一個(gè)偏移是徑向偏移。對此，必須通過極小化各個(gè)盤之間的偏移來調(diào)整每個(gè)裝置的數(shù)據(jù)記錄范圍。
圖39表示位置信號的這種偏移。其中顯示了，當(dāng)兩個(gè)已經(jīng)完成了STW的盤94-1和94-2被安裝在主軸電機(jī)96上時(shí)的狀態(tài)。偏心量是指在STW期間主軸電機(jī)96的旋轉(zhuǎn)中心98與盤94-1和94-2的旋轉(zhuǎn)中心之間的差值。同樣，在盤94-1和94-2之間，伺服信號在徑向和圓周方向上發(fā)生了偏移。
圖37表示磁頭90-1和90-2的偏移情況。由于不可能將多個(gè)磁頭90-1和90-2沒有偏移地準(zhǔn)確安裝，所以該偏移表現(xiàn)為徑向上和圓周方向上的偏移。
由于圖37和圖39中所示的偏移是這樣產(chǎn)生的，因此在磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)必須對該偏移進(jìn)行處理，并且已經(jīng)提出了多種偏移修正技術(shù)。象這樣的用于修正磁頭之間的伺服信號的偏移的現(xiàn)有技術(shù)，《磁盤裝置的磁頭位置控制方法及其裝置》(“Head positioning control method of magneticdisk device and device thereof”)已經(jīng)在日本專利第3226499號(登記時(shí)間2001年8月31日)中提出了。
這一方案公開了一種測量并保存各個(gè)磁頭的伺服信號的檢測時(shí)間差并且利用所保存的時(shí)間差修正伺服檢測門脈沖時(shí)間的方法。當(dāng)伺服信號在圓周方向上的偏移很小時(shí)該方法是有效的，就像位置信號被同時(shí)記錄在盤的正面和背面時(shí)的情況那樣。
徑向偏移修正的必要性是建立在考慮了偏心的前提下最大程度地使用磁道方向上的數(shù)據(jù)區(qū)的技術(shù)的基礎(chǔ)上的。換句話說，在傳統(tǒng)的裝置中，由磁頭檢測到的磁道號被直接用于定位控制。例如，當(dāng)位置控制電路接收到一個(gè)命令定位到第10000號磁道的尋道指令時(shí)，位置控制電路將磁頭定位到一個(gè)可以讀取在磁盤上的第10000號磁道的位置。
不過，通過上述方法，在某些情況下，用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的區(qū)域變得很小。這就是盤不能更換，并且伺服信號在裝置進(jìn)行裝配之前就被記錄在盤上的情況。在此情況下，基于各個(gè)盤裝置之間的差異和各個(gè)伺服磁道寫入器(下文中稱為STW)之間的差異，致動(dòng)器可以在該裝置中被移動(dòng)的范圍與磁盤上的磁道號的范圍不同。
例如，對于盤裝置1，范圍是5000到40000，而對于盤裝置2，范圍是7000到42000。在這種情況中，按照傳統(tǒng)的方法，考慮到所有裝置的差異，將被用于記錄數(shù)據(jù)的磁道號的范圍設(shè)置得較窄。在前面的例子中，設(shè)置為7000到40000。
為了擴(kuò)展磁道號的這一范圍，日本專利公報(bào)第2001-266454號，《盤裝置的頭定位控制方法及盤裝置》建議對每個(gè)磁頭及對每個(gè)存儲區(qū)變換由主機(jī)裝置所指定的磁道號，以使各個(gè)盤的數(shù)據(jù)范圍可變。
在擴(kuò)展了磁道號范圍的這樣一種裝置中，上面所提到的伺服信號在徑向上的偏移影響著磁道號的變換。
在位置信號的偏移較小的裝置中，可以通過現(xiàn)有的方法解決各個(gè)盤之間或盤的各面之間的位置信號在圓周方向上的這些偏移。然而，如果各個(gè)盤之間或盤的各面之間在圓周方向上的偏移比較大，如圖39所示，現(xiàn)有的方法變成了磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)性能降低的誘因。
首先，按照慣例，由磁頭所檢測到的值(扇區(qū)位置)被直接用于圓周方向上的位置。換句話說，如果從磁盤上檢測到了帶有第0號扇區(qū)號的信息，那么扇區(qū)號就被認(rèn)為是第0號。或者如果檢測到了索引信號，則扇區(qū)號被認(rèn)為是零。即使是使用安裝了多個(gè)盤的裝置，同樣使用這一處理方法。
因?yàn)榧僭O(shè)在伺服磁道寫入(此后稱為STW)執(zhí)行完了之后，扇區(qū)號在圓周方向上的位置是與所有的磁頭對準(zhǔn)的，所以這一方法是有效的。換句話說，該裝置的程序或電路是利用這一隱含假設(shè)而建立的。
對于圓周方向上的位置被錯(cuò)位了的情況，使用了一種稱為“交叉扇區(qū)(staggered sector)”的方法。對于這種方法，由于沒有由一個(gè)單獨(dú)的裝置確定的差異，所以各磁頭之間的所有扇區(qū)號的偏移量在同一類型的裝置中是相同的。例如，偏移達(dá)到100個(gè)扇區(qū)是不可能的。因?yàn)樗欧盘柺峭ㄟ^現(xiàn)有的STW方法記錄的，所以基于這一隱含假設(shè)的位置解調(diào)是有效的。
另一方面，已經(jīng)提出了一種通過磁性轉(zhuǎn)移方法或熱磁轉(zhuǎn)移方法來轉(zhuǎn)寫磁性圖形并在一個(gè)盤的正面和背面記錄伺服信號的方法。例如，在IEEE磁學(xué)學(xué)報(bào)2001年第4期第37卷《對平板印刷成圖磁盤的印刷伺服磁道信號的解調(diào)(Demodulation of Servo Track Signal Printed with aLithographically Patterned Magnetic Disk)》(T.Ishida等人)中提出的這一方法。即使圖形被轉(zhuǎn)寫到一個(gè)盤的正面和反面上，精確地對準(zhǔn)伺服信號的位置也是極端困難的。
同樣的問題還發(fā)生于在外部記錄伺服信號然后將盤安裝到設(shè)備中的情況中，例如通過單盤STW。例如，當(dāng)磁道中的扇區(qū)數(shù)量增加到300扇區(qū)或500扇區(qū)時(shí)，用于記錄伺服信號的裝置的磁頭之間在圓周方向上的錯(cuò)位和該裝置磁頭之間的錯(cuò)位超過相當(dāng)于一個(gè)扇區(qū)的距離。
對于帶有兩個(gè)或多個(gè)盤的裝置來說，這一問題就更加顯著了。甚至對于一個(gè)磁盤的正面和背面，錯(cuò)位同樣是一個(gè)問題，不過如果使用兩個(gè)磁盤，將引入在安裝磁盤時(shí)所產(chǎn)生的錯(cuò)位，這導(dǎo)致磁頭間更大的偏移。
為了修正這一扇區(qū)錯(cuò)位，在記錄伺服信號時(shí)需要在磁盤上繪制標(biāo)記并且在裝置上安裝磁盤時(shí)必須對其位置進(jìn)行調(diào)整，以致在各磁盤之間標(biāo)記被精確地匹配。然而，增加這樣一個(gè)加工步驟增加了加工時(shí)間和加工成本。即使繪制了標(biāo)記，上面所提到的機(jī)械錯(cuò)位也不能被避免，所以在多個(gè)磁盤中難于100％地匹配伺服信號和扇區(qū)號。
因此在現(xiàn)有技術(shù)中，這一問題不能被有效地處理。所以如果使用現(xiàn)有技術(shù)，每次磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)都需要與磁盤上的扇區(qū)號的再同步處理。
這一影響導(dǎo)致了用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的等待時(shí)間的增加。例如，在一個(gè)沒有錯(cuò)位的裝置中，扇區(qū)號是連續(xù)的。如果用磁頭0在扇區(qū)號是0處采樣時(shí)轉(zhuǎn)換磁頭，那么在下一次采樣中使用磁頭2而扇區(qū)號變?yōu)?。
另一方面，在裝置有錯(cuò)位的情況下，如果磁頭進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，那么，例如，該扇區(qū)號跳變?yōu)樯葏^(qū)號10。并且錯(cuò)位量依單個(gè)裝置而不同。在這樣的情況中，當(dāng)數(shù)據(jù)被記錄和再現(xiàn)時(shí)就會發(fā)生問題。在現(xiàn)有的裝置中，假設(shè)扇區(qū)號與磁頭之間是對齊的。所以當(dāng)記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)這一假設(shè)分配LBA(邏輯塊地址)。
如果錯(cuò)位量依單個(gè)裝置而不同，那么產(chǎn)生了等待時(shí)間，直到磁頭的位置到達(dá)圓周方向上的預(yù)期位置。因此用于記錄/再現(xiàn)的時(shí)間延遲了。并且這一等待時(shí)間依單個(gè)裝置而不同。這就導(dǎo)致了記錄/再現(xiàn)數(shù)據(jù)之前的時(shí)間變長了的問題，就是說，記錄/再現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理能力下降了。
其次，在上面所提到的現(xiàn)有技術(shù)的情況中，當(dāng)對徑向上的錯(cuò)位進(jìn)行修正時(shí)，在使用多個(gè)磁盤時(shí)沒有提供有效磁道號變換方法和用于確定變換值的測量方法。因此，在應(yīng)用于多個(gè)磁盤方面，現(xiàn)有技術(shù)存在著問題。

發(fā)明內(nèi)容
通過前述的考慮，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種有效地修正盤與盤之間和盤面之間的位置信號在圓周方向上的偏移的頭位置控制方法和盤裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種頭位置控制方法和盤裝置，使得在頭轉(zhuǎn)換時(shí)不需要進(jìn)行扇區(qū)號的再同步操作，并且使得高速存取成為可能，即使盤與盤之間和盤面之間的位置信號在圓周方向上的偏移很大。
本發(fā)明的再有的另一個(gè)目的是提供一種頭位置控制方法和盤裝置，用于在頭轉(zhuǎn)換時(shí)高速修正伺服門脈沖，即使盤與盤之間和盤面之間的位置信號在圓周方向上的偏移很大。
本發(fā)明的再有的另一個(gè)目的是提供一種頭位置控制方法和盤裝置，用于有效地修正盤與盤之間和盤面之間的位置信號在徑向上的偏移。
本發(fā)明的再有的另一個(gè)目的是提供一種頭位置控制方法和盤裝置，用于便利地變換磁道號，即使盤與盤之間和盤面之間的位置信號在圓周方向上的偏移很大。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的頭位置控制方法是一種用于盤裝置的頭位置控制方法，該盤裝置具有用于至少對記錄了用于檢測頭的位置的伺服信號的盤的不同面進(jìn)行讀取的多個(gè)頭，該方法包括以下步驟將多個(gè)頭中的第一頭轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頭；提取包含在由該另一個(gè)頭讀出的伺服信號中的表示盤的圓周方向上的位置的信號；從對多個(gè)頭中的每一個(gè)所設(shè)置的扇區(qū)號跳變值中提取該另一個(gè)頭的扇區(qū)號跳變值；以及根據(jù)該表示位置的信號和所提取的扇區(qū)號跳變值產(chǎn)生一個(gè)扇區(qū)號。
根據(jù)本發(fā)明，變換了盤上的扇區(qū)號，使得可以匹配取決于單個(gè)裝置的圓周方向上的位置，解決了各個(gè)裝置之間的差異，并且可以提高性能。
在本發(fā)明中，產(chǎn)生步驟最好還包括通過將該表示位置的信號和所提取的扇區(qū)號跳變值相加以產(chǎn)生一個(gè)扇區(qū)號的步驟。由此，可以便利地變換扇區(qū)號。
而且在本發(fā)明中，產(chǎn)生步驟最好還包括通過將扇區(qū)號跳變值設(shè)置為一個(gè)初始值，根據(jù)伺服信號的一個(gè)或多個(gè)索引信號產(chǎn)生盤的一個(gè)磁道的扇區(qū)號的步驟。由此，可以通過一個(gè)簡單的計(jì)數(shù)器來變換扇區(qū)號。
還有，本發(fā)明最好還包括通過對所產(chǎn)生的扇區(qū)號和根據(jù)索引信號的扇區(qū)號跳變值進(jìn)行比較來判定與盤信號之間的同步的步驟。由此，可以確認(rèn)內(nèi)部產(chǎn)生的扇區(qū)號和盤位置間的同步。
而且本發(fā)明最好還包括將對應(yīng)于記錄著用于每個(gè)頭的扇區(qū)號跳變值的盤面的頭的扇區(qū)號跳變值設(shè)置為零的步驟。由此，記錄在盤上的跳變值可以被容易地讀取。
還有，本發(fā)明最好還包括在頭轉(zhuǎn)換之前和之后根據(jù)索引信號的位置對每個(gè)頭測量扇區(qū)號跳變值的步驟。由此，可以容易地測量扇區(qū)號跳變值。
而且，本發(fā)明的頭位置控制方法是一種用于盤裝置的頭位置控制方法，該盤裝置具有用于至少對一個(gè)盤的不同面進(jìn)行讀取的多個(gè)頭，其中盤面上記錄著用于檢測頭位置的伺服信號，該方法包括以下步驟在多個(gè)頭中的一個(gè)頭被轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頭的時(shí)候，根據(jù)從一個(gè)頭轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頭的扇區(qū)位置計(jì)算所述頭之間伺服信號在圓周方向上的時(shí)間差值，和根據(jù)該時(shí)差值校正用于提取伺服信號的伺服門脈沖信號的時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)伺服信號在圓周方向上的偏移，在頭進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)校正伺服門脈沖時(shí)間，使得即使頭進(jìn)行了轉(zhuǎn)換也可以精確地提取伺服信號，并且可以檢測頭的位置。
還有，在本發(fā)明中，計(jì)算步驟最好還包括根據(jù)由具有與盤的旋轉(zhuǎn)頻率相同的頻率的正弦波表示的時(shí)間差信息來計(jì)算時(shí)間差值的步驟。由此，伺服門脈沖時(shí)間可以根據(jù)盤的偏心被修正為精確的伺服門脈沖時(shí)間。
而且在本發(fā)明中，計(jì)算步驟最好還包括根據(jù)時(shí)間差的平均值以及由具有與盤的旋轉(zhuǎn)頻率相同頻率的正弦波和余弦波表示的時(shí)間差信息來計(jì)算時(shí)間差值的步驟。由此，伺服門脈沖時(shí)間可以根據(jù)盤的偏心被修正為精確的伺服門脈沖時(shí)間，同時(shí)消除了相位的影響。
而且本發(fā)明最好還包括利用通過測量每個(gè)頭的伺服信號的時(shí)間變化而得到的測量值來調(diào)整伺服門脈沖產(chǎn)生時(shí)間的步驟。由此，可以修正磁道跟蹤期間采樣周期的變化并且可以精確地提取伺服信號。
還有，本發(fā)明的頭位置控制方法是一種用于盤裝置的頭位置控制方法，該盤裝置具有記錄了用于檢測頭位置的伺服信號的多個(gè)盤，該方法包括以下步驟在第一個(gè)頭轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頭時(shí)，從一個(gè)表中提取徑向上頭的偏移量，該表中存儲了另一個(gè)頭在徑向上基于第一個(gè)頭的偏移量，其中第一個(gè)頭和另一個(gè)頭之間在盤徑向上的偏移量根據(jù)磁道號增加方向在正方向上增大；和對由所提取的偏移量給出的磁道號進(jìn)行變換；以及根據(jù)經(jīng)變換后的磁道號對用于驅(qū)動(dòng)頭的致動(dòng)器進(jìn)行控制。
根據(jù)本發(fā)明，即使多個(gè)盤的磁道位置偏移，磁道號也根據(jù)該偏移被變換，所以解決了單個(gè)裝置的差異，并且可以使尋道速度變得均勻。
而且本發(fā)明最好還包括以下步驟以第一個(gè)頭為基準(zhǔn)，在磁道號增加方向上測量其它頭相對于第一個(gè)頭的在盤徑向上的偏移量；和基于所測得的偏移量將在盤徑向上的偏移量沿磁道號增加方向的正方向增加的頭確定為參考頭。由于確定了參考頭，磁道號變換操作變得簡單了。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的磁盤存儲裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是表示圖1中的盤的位置信號的示意圖；圖3是詳細(xì)地表示圖2中位置信號的示意圖；圖4是圖3中的位置信號的檢測到的波形圖；圖5是表示圖1中的磁頭的尋道操作的示意圖；圖6是圖1中的位置解調(diào)部件的功能框圖；圖7是表示圖6中的索引修正表的示意圖；圖8是表示圖6中的時(shí)間差修正表的示意圖；
圖9是表示圖6中的采樣周期差修正表的示意圖；圖10是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的扇區(qū)差修正的示意圖；圖11是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的扇區(qū)差修正操作過程的一個(gè)實(shí)例的示意圖；圖12是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的圓周方向上的時(shí)間差修正操作過程的示意圖；圖13是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的圓周方向上的另一個(gè)時(shí)間差修正操作過程的示意圖；圖14是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的采樣周期變化修正操作過程的示意圖；圖15是表示本發(fā)明的磁頭轉(zhuǎn)換操作過程的示意圖；圖16是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的磁頭之間的時(shí)間差的測量處理過程的流程圖；圖17是表示圖16中的圓周方向上的時(shí)間差的測量實(shí)例的曲線圖；圖18是表示圖16中的時(shí)間差的平均值的計(jì)算的示意圖；圖19是表示圖16中的測量結(jié)果在磁盤上的存儲位置的示意圖；圖20是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的圓周方向上采樣周期變化的測量處理過程的流程圖；圖21是表示圖20中的采樣周期變化的示意圖；圖22是表示圖20中的采樣周期變化的修正實(shí)例的示意圖；圖23是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的索引同步處理過程的流程圖；圖24是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的磁頭轉(zhuǎn)換處理過程的流程圖；圖25是表示根據(jù)圖24中的磁頭轉(zhuǎn)換的尋道操作過程的一個(gè)實(shí)例的示意圖；圖26是表示圖6中的磁道號變換表的示意圖；圖27是表示圖26中徑向上的偏移的示意圖；圖28是表示圖27中磁頭之間在徑向上的偏移的示意圖；圖29是表示圖28中的區(qū)域分配的示意圖；圖30是表示圖28中的參考磁頭的示意圖；
圖31是表示圖28中的參考磁頭的選取處理過程的示意圖；圖32是表示圖31中的參考磁頭選取處理過程的流程圖；圖33是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的徑向上的偏移的測量處理過程的流程圖；圖34是表示圖33中的磁道號的偏移的曲線圖；圖35是表示圖33中的磁道號的另一個(gè)偏移的曲線圖；圖36是一個(gè)現(xiàn)有的磁盤裝置的示意圖；圖37是表示磁盤裝置的磁頭之間的偏移的示意圖；圖38是表示圖36中位置信號的示意圖；圖39是表示圖36中的各磁盤間在圓周方向上和徑向上的偏移的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將按照盤存儲裝置、位置解調(diào)結(jié)構(gòu)、圓周方向上的偏移修正方法、徑向上的偏移修正方法和其它實(shí)施例的順序?qū)Ρ景l(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明，不過本發(fā)明并不局限于下文中的各實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的盤存儲裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖、圖2是表示圖1中的磁盤的位置信號布局的示意圖、圖3是表示圖1和圖2中的磁盤的位置信號的結(jié)構(gòu)的示意圖、圖4是表示圖3中的位置信號的檢測到的波形的示意圖、圖5是表示磁頭位置控制的示意圖。
圖1示出了一個(gè)作為盤存儲裝置的磁盤裝置。如圖1所示，磁性存儲介質(zhì)磁盤10被安裝在主軸電機(jī)18的旋轉(zhuǎn)軸19上。主軸電機(jī)18旋轉(zhuǎn)磁盤10。致動(dòng)器(VCM)14的端部帶有多個(gè)磁頭12，并且該致動(dòng)器14在磁盤10的徑向上移動(dòng)磁頭12。
致動(dòng)器14包括一個(gè)以旋轉(zhuǎn)軸19為中心旋轉(zhuǎn)的音圈電機(jī)(VCM)。在圖1中，兩個(gè)磁盤10安裝在磁盤裝置上，并且四個(gè)磁頭12由同一致動(dòng)器14同時(shí)驅(qū)動(dòng)。
磁頭12包括讀元件和寫元件。磁頭12由層疊在滑塊上的包括磁性阻抗元件的讀元件和層疊在其上的包括寫入線圈的寫元件構(gòu)成。
位置檢測電路20將由磁頭12讀取的位置信號(模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。讀/寫(R/W)電路22控制磁頭12的讀寫。主軸電機(jī)(SPM)驅(qū)動(dòng)電路24驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)18。音圈電機(jī)(VCM)驅(qū)動(dòng)電路26為音圈電機(jī)(VCM)14提供驅(qū)動(dòng)電流，并驅(qū)動(dòng)VCM 14。
微控制器(MCU)28通過來自位置檢測電路20的數(shù)字位置信號檢測當(dāng)前位置，并且根據(jù)檢測到的當(dāng)前位置和目標(biāo)位置之間的誤差計(jì)算VCM驅(qū)動(dòng)命令值。換句話說，微控制器28執(zhí)行位置解調(diào)和伺服控制。只讀存儲器(ROM)30存儲著MCU 28的控制程序。硬盤控制器(HDC)32基于伺服信號的扇區(qū)號判斷磁道上的位置，并且記錄/再現(xiàn)數(shù)據(jù)。隨機(jī)存取存儲器(RAM)34暫時(shí)存儲讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)。HDC 32經(jīng)過象ATA和SCSI這樣的接口IF與主機(jī)進(jìn)行通信。總線36對這些組件進(jìn)行連接。
如圖2所示，從外側(cè)磁道到內(nèi)側(cè)磁道，伺服信號(位置信號)以相同的間隔安排在每個(gè)磁道的圓周方向上。每個(gè)磁道包括多個(gè)扇區(qū)，并且圖2中的實(shí)線表示伺服信號的記錄位置。如圖3所示，位置信號由伺服標(biāo)記Servo Mark、磁道號Gray Code、索引Index以及偏移信息PosA、PosB、PosC和PosD構(gòu)成。
可以利用磁道號Gray Code和偏移信息PosA、PosB、PosC和PosD檢測到磁頭在徑向上的位置。而且根據(jù)索引信號Index，可以知道磁頭在圓周方向上的位置。例如，當(dāng)檢測到索引信號時(shí)，扇區(qū)號被設(shè)置為第0號，并且每次檢測到伺服信號的時(shí)候扇區(qū)號被遞增，以得到磁道的每個(gè)扇區(qū)的扇區(qū)號。
這一伺服信號的扇區(qū)號變成用于記錄/再現(xiàn)數(shù)據(jù)的參考。每個(gè)磁道中有一個(gè)索引信號?？梢蕴峁┥葏^(qū)號來代替索引信號。
圖4是圖3中由磁頭檢測到的位置信號的波形圖。本實(shí)施例涉及一種用于利用這一檢測到的伺服信號(位置信號)在徑向上和圓周方向上確定位置的位置解調(diào)裝置，及其方法。
圖5是由圖1中的MCU 28執(zhí)行的致動(dòng)器的尋道控制的一個(gè)實(shí)例。通過圖1中的位置檢測電路20，MCU 28確認(rèn)致動(dòng)器的位置、進(jìn)行伺服計(jì)算并把一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娏魈峁┙oVCM 14。圖5示出了從將磁頭12由某一磁道位置移動(dòng)到目標(biāo)磁道位置的尋道過程起始點(diǎn)開始的控制變化過程、致動(dòng)器14的電流、致動(dòng)器(磁頭)的速度以及致動(dòng)器(磁頭)的位置。
對于尋道控制，磁頭可以通過粗控制、穩(wěn)定控制(settling control)和跟隨控制(following control)被移動(dòng)到目標(biāo)位置。粗控制主要是速度控制，而穩(wěn)定控制和跟隨控制主要是位置控制，并且都必須對磁頭的當(dāng)前位置進(jìn)行檢測。
為了確認(rèn)這一位置，如圖2所示，伺服信號被預(yù)先記錄在磁盤上。換句話說，如圖3所示，在磁盤上記錄了表示伺服信號的起始位置的伺服標(biāo)記、表示磁道號的Gray Code、索引信號、和諸如PosA-D這樣的表示偏移的信號。當(dāng)由磁頭讀取了這些信號后，可以得到如圖4所示的時(shí)間波形。如在圖6中和下文中稍后所說明的，位置檢測電路20將圖4中的伺服信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，并且MCU 28解調(diào)該位置。
圖6是表示由圖1中的MCU 28執(zhí)行的位置解調(diào)功能的框圖。
在圖6中，信號解調(diào)部件40從磁頭12的讀入信號中在由伺服門脈沖表示的周期內(nèi)提取讀入信號，并解調(diào)出圖3中介紹的伺服標(biāo)記、磁道號(GrayCode)、索引信號和偏移信號PosA-PosD。而且信號解調(diào)部件40從偏移信號PosA-PosD中解調(diào)出由下列公式表示的偏移信息PosN和PosQ。
PosN＝PosA-PosBPosQ＝PosC-PosD當(dāng)前位置計(jì)算部件42接收磁道號Track及偏移信息PosN和PosQ，并計(jì)算當(dāng)前位置。為了在此時(shí)修正PosN和PosQ的速度偏移，已經(jīng)產(chǎn)生了位置靈敏度增益表44。位置靈敏度增益表44存儲著每個(gè)磁頭的每個(gè)存儲帶(zone)的位置靈敏度增益。
通過當(dāng)前的命令磁頭號CmdHead和命令磁道號CmdTrack，從位置靈敏度增益表44中讀取出相應(yīng)的PosN和PosQ的靈敏度增益。當(dāng)前位置計(jì)算部件42利用這些靈敏度增益對輸入的PosN和PosQ進(jìn)行修正，并通過將該結(jié)果加上磁道號來計(jì)算當(dāng)前位置。例如，這一速度偏移修正方法被詳細(xì)公開在日本專利公報(bào)第2001-256741號中。
然后計(jì)算位置的誤差。根據(jù)當(dāng)前的命令磁頭號CmdHead和命令磁道號CmdTrack查閱用于修正上面所提到的徑向上的差值的磁道變換表46，得到修正了差值的命令位置。這個(gè)磁道變換表46存儲著對于每個(gè)磁頭和每個(gè)存儲帶各不相同的磁道號差值，并且稍后將參考圖16及其之后的圖進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
加法部件48從得自當(dāng)前位置計(jì)算部件42的當(dāng)前位置中減去磁道變換表46中的命令位置，并得到位置誤差。加法部件50在讀元件和寫元件是分開的時(shí)為讀和寫提供偏移，并從位置誤差中減去該偏移。通過這種方法獲得的位置誤差被輸入到一個(gè)由MCU 28執(zhí)行的公知的伺服運(yùn)算部件(未示出)中，在此計(jì)算VCM 14的控制量。
伺服門脈沖產(chǎn)生單元60主要以采樣周期Ts的預(yù)定間隔產(chǎn)生伺服門脈沖信號。在本發(fā)明中，如稍后介紹的，伺服門脈沖產(chǎn)生部件60是由用于修正圓周方向上的偏移的兩個(gè)表62和64控制的。換句話說，兩個(gè)新的表62和64被加入到用于產(chǎn)生伺服門脈沖的模塊中。其中一個(gè)表62用于確定磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)磁頭之間的偏移。另一個(gè)表64存儲著用于計(jì)算在同一磁道上的相鄰伺服信號的時(shí)間變化的值。
在扇區(qū)計(jì)數(shù)器52中，當(dāng)檢測到索引信號Index時(shí)設(shè)置一個(gè)值，該值以“1”遞增，并且在每個(gè)采樣(伺服門脈沖)周期內(nèi)輸出扇區(qū)號。索引扇區(qū)表54被連接到扇區(qū)計(jì)數(shù)器52。索引扇區(qū)表54存儲著取決于各個(gè)磁頭的索引的差異量。換句話說，一個(gè)表54被加入到產(chǎn)生扇區(qū)號的模塊中，并且在檢測到索引信號時(shí)存儲的扇區(qū)號被存儲用于每個(gè)磁頭。
比較器56對扇區(qū)計(jì)數(shù)器52的扇區(qū)號的差額與索引扇區(qū)表54相比較，并判斷當(dāng)前的扇區(qū)號是否與磁盤上的信號同步。
現(xiàn)在將對圓周方向上的偏移的修正進(jìn)行說明。圖7是表示圖6中的扇區(qū)表的結(jié)構(gòu)的示意圖、圖8是表示圖6中的各磁頭之間的偏移修正表的結(jié)構(gòu)的示意圖、圖9是表示采樣周期修正表的結(jié)構(gòu)的示意圖、圖10是表示索引偏移修正操作的示意圖、圖11是表示索引修正操作的時(shí)間表、圖12和圖13是表示磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)在圓周方向上的修正操作的示意圖、圖14是表示由于偏心而導(dǎo)致的伺服門脈沖的時(shí)間變化的示意圖、和圖15是表示圓周方向上的時(shí)間差修正操作的示意圖。
如圖6所示，已經(jīng)產(chǎn)生了表54、62和64以修正圓周方向上的偏移。如圖7所示，索引扇區(qū)表54以扇區(qū)數(shù)量的方式存儲著每個(gè)磁頭0-n的索引的偏移量。通過命令磁頭號CmdHead查閱這個(gè)索引扇區(qū)表54，并且相應(yīng)的索引偏移量被輸出到扇區(qū)計(jì)數(shù)器52。作為初始值的索引的偏移量與作為觸發(fā)器的索引信號Index被加載到扇區(qū)計(jì)數(shù)器52中。
將參考圖10和圖11對扇區(qū)偏移量的物理意義進(jìn)行說明。如圖10所示，假設(shè)磁頭0、磁頭1、磁頭2和磁頭3負(fù)責(zé)同一磁盤10的正面和背面。那么磁盤10的正面和背面之間的偏移量很小。另一方面，不同的磁盤10-1和10-2之間的扇區(qū)偏移量很大。在圖10的例子的情況中，磁頭0的索引信號位置被確定為第0號扇區(qū)。對于其它磁頭，由該偏移決定的扇區(qū)偏移量被存儲。
如圖11所示，當(dāng)檢測到一個(gè)索引信號時(shí)，該命令磁頭的扇區(qū)偏移量被從表54中加載到扇區(qū)計(jì)數(shù)器52中。從而扇區(qū)計(jì)數(shù)器52加上該偏移量并產(chǎn)生一個(gè)新的扇區(qū)號。
例如，圖11中的例子表示磁頭0被轉(zhuǎn)換到磁頭2時(shí)的處理過程。在磁頭0和磁頭2之間，在這個(gè)例子中扇區(qū)號被跳變了10個(gè)扇區(qū)?，F(xiàn)在假設(shè)在由磁頭0進(jìn)行解調(diào)時(shí)，磁頭0在磁頭0的扇區(qū)10的位置處被轉(zhuǎn)換到磁頭2。此時(shí)，在磁頭之間伺服信號發(fā)生了錯(cuò)位，使得由磁頭2讀取的扇區(qū)號0的值必須被轉(zhuǎn)換成10以使扇區(qū)號連續(xù)。
為此，磁頭2的扇區(qū)號偏移值被預(yù)先設(shè)置為”10”，該扇區(qū)號偏移值是磁頭0和磁頭2之間的扇區(qū)偏移量。當(dāng)磁頭0轉(zhuǎn)換成磁頭2時(shí)，檢測磁頭2的索引，并且將偏移值“10”加載到計(jì)數(shù)器52。由此，從磁頭2的索引處看到的扇區(qū)號“0”、“1”、“2”…被轉(zhuǎn)換成了對應(yīng)于磁頭0的扇區(qū)號的扇區(qū)號“10”、“11”、“12”…。換句話說，索引的偏移得到了修正，并且圓周方向上的扇區(qū)位置被修正得對每個(gè)磁盤都是相同的。
現(xiàn)在對磁頭之間圓周方向上的伺服信號的偏移進(jìn)行修正。如圖8所示，各磁頭之間對于每個(gè)磁頭的每個(gè)存儲帶的時(shí)間差值被存儲在時(shí)間差表62中。這個(gè)時(shí)間差值包括三個(gè)值，平均值、Cos分量和Sin分量。之所以包含Cos分量和Sin分量的值，是由于磁頭之間的時(shí)間差量在圓周方向上的不均勻波動(dòng)，但是時(shí)間差值以與旋轉(zhuǎn)頻率相同的頻率的正弦波方式波動(dòng)。
在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)換之前的磁頭號、磁道號和扇區(qū)號和轉(zhuǎn)換之后的磁頭號查閱時(shí)間差表62，以計(jì)算各磁頭之間伺服信號的時(shí)間差量Δ，并且修正了伺服門脈沖產(chǎn)生部件60的伺服門脈沖產(chǎn)生時(shí)間。
將參照圖12和圖13對這一過程進(jìn)行說明。圖12表示磁頭0轉(zhuǎn)換到磁頭2時(shí)的過程。在這個(gè)例子中，扇區(qū)號在磁頭0和磁頭2之間跳變了10個(gè)扇區(qū)?，F(xiàn)在假設(shè)在由磁頭0進(jìn)行解調(diào)時(shí)，磁頭0在磁頭0的扇區(qū)1的位置處轉(zhuǎn)換到磁頭2。由于磁頭之間伺服信號發(fā)生了錯(cuò)位，所以在磁頭轉(zhuǎn)換完成之后必須立即對伺服門脈沖產(chǎn)生時(shí)間進(jìn)行校正。而且如上面所述的，由磁頭2讀取的扇區(qū)號12的值必須被轉(zhuǎn)換為“2”以使扇區(qū)號連續(xù)。
因此在磁頭轉(zhuǎn)換完成之后伺服門脈沖產(chǎn)生間隔Ts立即被變?yōu)?Ts-Δ)，然后伺服門脈沖產(chǎn)生間隔被復(fù)位回Ts。由此，修正了伺服信號在圓周方向上的偏移，并且即使在磁頭完成轉(zhuǎn)換之后也可以通過伺服門脈沖提取出伺服信息。
圖13也表示一個(gè)與上述相似的例子。這里示出了一個(gè)磁頭2在與上述不同的位置處被轉(zhuǎn)換為磁頭1的例子。在這個(gè)例子中，磁頭在磁頭2的扇區(qū)11處被轉(zhuǎn)換。這樣，伺服信號的時(shí)間差較短，而MCU 28的處理過程在這一較短時(shí)間內(nèi)不能完成。所以伺服門脈沖產(chǎn)生時(shí)間被延長一個(gè)采樣(Ts+Δ)，然后磁頭被轉(zhuǎn)換。這樣，扇區(qū)號3在扇區(qū)號1之后被解調(diào)。
現(xiàn)在將對采樣周期的修正進(jìn)行說明。如圖14所示，伺服信息在同一個(gè)磁盤上具有相同的間隔，并且如果沒有發(fā)生偏心，伺服門脈沖以同一間隔產(chǎn)生。如果發(fā)生了偏心，伺服信息在同一個(gè)磁道上的角速度改變了，所以伺服信號的時(shí)間間隔改變了。因此伺服門脈沖產(chǎn)生間隔必須被相應(yīng)地改變。
圖9是表示圖6中所示的采樣周期差修正表64的結(jié)構(gòu)的示意圖。在這個(gè)表中，各個(gè)值也是從磁頭0起連續(xù)地存儲的。對于每個(gè)存儲帶，存儲了平均值、Cos分量、Sin分量。采樣周期的變化(相鄰的伺服信號之間的時(shí)間間隔的變化)也表現(xiàn)為正弦波形式的變化，該正弦波具有與磁盤旋轉(zhuǎn)頻率相同的頻率。因此需要Cos分量和Sin分量。
在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)磁道跟隨時(shí)的磁頭號、磁道號和扇區(qū)號來查閱表64，讀取出相應(yīng)的平均值、Cos分量和Sin分量，計(jì)算時(shí)間間隔，控制伺服門脈沖產(chǎn)生部件60，并且如圖14所示控制伺服門脈沖時(shí)間間隔。
圖15表示兩個(gè)已完成STW的磁盤10-1和10-2被安裝在主軸電機(jī)18上時(shí)磁頭0和磁頭2的操作過程。主軸電機(jī)18的旋轉(zhuǎn)中心19與STW時(shí)磁盤10-1和10-2的旋轉(zhuǎn)中心之間的差是偏心量。伺服信號被布置在磁盤10-1和10-2之間的徑向和圓周方向上。
當(dāng)磁盤10-1的磁頭0被轉(zhuǎn)換到磁盤10-2的磁頭2時(shí)(在尋道開始時(shí))，進(jìn)行上面所提到的各磁頭之間的索引修正和時(shí)間差修正。并且在每個(gè)磁頭0和2的跟隨期間，修正上面所提到的采樣周期。這樣，修正了圓周方向上的錯(cuò)位。
現(xiàn)在將對圓周方向上的時(shí)間差量測量過程進(jìn)行說明。圖16是表示各磁頭之間的時(shí)間差測量過程的流程圖。圖16示出了從圓周方向上的多個(gè)差中測量磁頭間的扇區(qū)號差和時(shí)間差的方法。下列是圖16中的各個(gè)符號的含義。
CmdHead 目標(biāo)磁頭CmdTrack 目標(biāo)磁道BaseHead 參考磁頭Zone 測量目標(biāo)存儲帶
IndexSector[] 用于對每個(gè)磁頭存儲扇區(qū)差量的表CmdSector 在磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)的目標(biāo)扇區(qū)MaxZone存儲帶號的最大值MaxHead磁頭號的最大值為了測量扇區(qū)號差量，只從多個(gè)磁頭中確定一個(gè)參考磁頭BaseHead。對于這個(gè)參考磁頭，預(yù)先將扇區(qū)號差量設(shè)置為“0”。通常將參考磁頭的號碼設(shè)置得與測量徑向上的偏移時(shí)的參考磁頭測量法的參考磁頭號碼相同，這將在后面介紹。而且當(dāng)對參考磁頭進(jìn)行跟蹤時(shí)，該磁頭被轉(zhuǎn)換成具有不同號碼的磁頭。然后在轉(zhuǎn)換之后立即對扇區(qū)號的值進(jìn)行檢測。通過檢測此時(shí)的扇區(qū)號差量，可以設(shè)置測量磁頭的扇區(qū)號偏移。
扇區(qū)號的這個(gè)差是一個(gè)粗略值。例如，在裝置具有每磁道120扇區(qū)的情況下，可以被檢測到的圓周方向上的差僅以1/120為單位。然而，為了檢測伺服信號，必須檢測到更加精確的時(shí)間差。如果不能預(yù)先精確獲知這個(gè)差量，那么在磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)就不能檢測到伺服信號。為此，進(jìn)行下面的設(shè)置。首先一個(gè)磁頭被定位。這個(gè)磁頭被確定為測量的參考。
然后在0號扇區(qū)處轉(zhuǎn)換磁頭，并且檢測出轉(zhuǎn)換到的磁頭的扇區(qū)號和時(shí)間差量。如果在磁頭轉(zhuǎn)換完成后扇區(qū)號和時(shí)間差量不能被檢測到，那么時(shí)間差量和扇區(qū)差量可以通過從在用于搜索伺服標(biāo)記的模式中檢測到的時(shí)間中減去伺服信號的時(shí)間間隔的標(biāo)準(zhǔn)值來確定。當(dāng)檢測到伺服信號時(shí)，確定其時(shí)間差。這個(gè)操作過程被確定用于一個(gè)磁道。
通過確定各差量的平均值，可以確定平均差時(shí)間。在一個(gè)磁道上磁頭間差的變化可以近似為一個(gè)正弦波。因此，進(jìn)行傅立葉變換，并確定旋轉(zhuǎn)頻率的正弦系數(shù)和余弦系數(shù)。
時(shí)間差的平均值及正弦和余弦系數(shù)被預(yù)先存儲在一個(gè)表中。并且扇區(qū)號的差量也被預(yù)先存儲。
然而，對于扇區(qū)差量，對于從磁盤的內(nèi)磁道到外磁道的任何位置都必須使用相同的值。不同值可以被用于時(shí)間差量。這是由于在磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)，時(shí)間差量必然被用于檢測伺服信號。一旦檢測到了伺服信號，這個(gè)值就是不必要的了。
扇區(qū)差量的情況是不同的。扇區(qū)差量被用于產(chǎn)生定時(shí)以利用扇區(qū)差量的值記錄/再現(xiàn)數(shù)據(jù)。因此如果該差量不同，例如當(dāng)對于一個(gè)磁道差量是“1”而在另一個(gè)磁道上是“10”時(shí)，那么調(diào)整定時(shí)就變得困難了。因此對于磁頭間扇區(qū)號的差量必須僅使用一個(gè)值。
由于取決于這種情況只有一個(gè)扇區(qū)差值，時(shí)間差可能超過一個(gè)采樣周期。即使在這種情況中，也必須僅使用扇區(qū)差量。因此必須確定測量扇區(qū)差量的位置。例如，僅對于外磁道上的一個(gè)指定區(qū)域測量扇區(qū)差量。
現(xiàn)在將對圖16中的流程進(jìn)行說明。
(S10)修正表54和62被初始化為“0”。然后目標(biāo)磁頭被初始化為“0”。
(S12)判斷目標(biāo)磁頭是否是參考磁頭。如果目標(biāo)磁頭是參考磁頭，該處理跳轉(zhuǎn)到步驟32中的目標(biāo)磁頭改變步驟。如果目標(biāo)磁頭不是參考磁頭，測量目標(biāo)存儲帶被初始化為“0”，并且磁頭進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)的目標(biāo)扇區(qū)被初始化為“0”。
(S14)設(shè)置對應(yīng)于存儲帶Zone的目標(biāo)(測量)磁道。
(S16)移動(dòng)VCM以使參考磁頭定位到目標(biāo)磁道。
(S18)在參考磁頭檢測到目標(biāo)磁道時(shí)的時(shí)刻，當(dāng)前磁頭被轉(zhuǎn)換成目標(biāo)磁頭，并開始時(shí)間測量。
(S20)判斷目標(biāo)磁頭是否檢測到了目標(biāo)扇區(qū)(＝0)。如果檢測到了目標(biāo)扇區(qū)，根據(jù)測量的時(shí)間得到扇區(qū)差量(扇區(qū)數(shù)量)，并將其存儲在修正表54中的磁頭的扇區(qū)差量中。
(S22)然后目標(biāo)扇區(qū)被遞增“1”。
(S24)判斷目標(biāo)扇區(qū)是否超出了磁道上的扇區(qū)數(shù)量的最大值N。如果沒有，該處理跳轉(zhuǎn)回步驟S16。
(S26)如果目標(biāo)扇區(qū)超出了最大值N，對一個(gè)磁道的測量結(jié)束，從而根據(jù)對于一個(gè)磁道的時(shí)間差測量值計(jì)算平均值和Cos和Sin分量的系數(shù)，并將它們存儲在圖8中的修正表62中。
(S28)現(xiàn)在判斷測量目標(biāo)存儲帶是否是零。如果測量目標(biāo)存儲帶是零(在本情況下是最外側(cè)磁道)，調(diào)整平均值和扇區(qū)差量以使平均值達(dá)到-Ts/2-+Ts/2的范圍內(nèi)，如后面參照圖18所介紹的。
(S30)測量目標(biāo)存儲帶被遞增“1”。并且判斷測量目標(biāo)存儲帶是否超出了磁盤的最大存儲帶MaxZone。如果沒有，該處理跳轉(zhuǎn)回步驟S14。
(S32)如果測量存儲帶超出了最大存儲帶，下一個(gè)磁頭變成目標(biāo)磁頭，目標(biāo)磁頭被遞增“1”。并且判斷目標(biāo)磁頭號是否超出了裝置的最大磁頭號。如果沒有，該處理跳轉(zhuǎn)回步驟S12。如果超出了，就完成了對所有磁頭的扇區(qū)偏移和時(shí)間差的測量，所以處理結(jié)束。
圖17是進(jìn)行了這一過程后的測量結(jié)果的實(shí)例。測量是在一個(gè)在一個(gè)2.5英寸硬盤驅(qū)動(dòng)器上安裝了兩個(gè)已進(jìn)行了單盤STW的磁盤的裝置中進(jìn)行的。在這個(gè)例子中，磁頭2是參考磁頭，并且測量了從磁頭2觀察的磁頭0的時(shí)間差量。在圖17中，從上向下依次示出了平均值、Cos分量和Sin分量，其中差量隨磁道號(內(nèi)/外磁道)變化。
如圖18所示，在外側(cè)磁道處，測量扇區(qū)差量的時(shí)候也測量了時(shí)間差。并且如果對于1/2扇區(qū)，這個(gè)平均時(shí)間差量的絕對值大于伺服時(shí)間間隔Ts，那么預(yù)先調(diào)整對應(yīng)于一個(gè)扇區(qū)的時(shí)間以使其處于-1/2-+1/2的范圍內(nèi)。
在圖18中，磁頭1是參考磁頭，而其它的磁頭0、2和3是測量目標(biāo)。此時(shí)，在內(nèi)側(cè)和外側(cè)磁道上的不固定范圍內(nèi)的一個(gè)位置處測量扇區(qū)差量，在本例中是在圖18中的左端。在這個(gè)位置，還對扇區(qū)差量進(jìn)行調(diào)整以使該位置處的時(shí)間差平均值進(jìn)入指定的范圍。
現(xiàn)在將對表的存儲位置進(jìn)行說明。有兩種類型的存儲每個(gè)磁頭的扇區(qū)號偏移值的位置。一個(gè)是安裝在電路板上的非易失存儲器(ROM)，而另一個(gè)是在磁盤上。在ROM上存儲是不需要革新的。扇區(qū)號偏移值僅按原樣存儲，并簡單地通過查閱ROM中的值被使用。
然而在磁盤10上存儲扇區(qū)號偏移值是需要革新的。當(dāng)電源打開之后沒有立即檢測到磁盤上的信號時(shí)，在該電路中還沒有設(shè)置扇區(qū)號偏移值。所以即使在這樣的狀態(tài)下，也必須對磁盤上的扇區(qū)號偏移量進(jìn)行檢測。
對此，磁盤10上的區(qū)域被分為兩部分，A/C和B，如圖19所示。一個(gè)區(qū)域是區(qū)域B，對于該區(qū)域，在進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄/再現(xiàn)時(shí)按原樣使用該磁盤上的扇區(qū)號，而另外的區(qū)域是區(qū)域A/C，對于該區(qū)域，將用于每個(gè)磁頭的扇區(qū)號偏移與檢測到的扇區(qū)號相加，并且在對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄/再現(xiàn)時(shí)使用該結(jié)果。
在電源打開之后，立即對第一區(qū)域B進(jìn)行訪問，并且從磁盤上讀取出對于每個(gè)單個(gè)裝置不同的信息。換句話說，區(qū)域B是存儲由各個(gè)裝置決定的區(qū)別信息的區(qū)域。為了對區(qū)域B進(jìn)行記錄/再現(xiàn)，忽略了各磁頭之間的扇區(qū)差。在區(qū)域B中，不僅可以記錄扇區(qū)號偏移信息，還可以記錄其它的信息。所以為了對這個(gè)區(qū)域進(jìn)行訪問，必須改變扇區(qū)號的變換量。
這樣，測量了各磁頭之間的時(shí)間差，并且可以修正扇區(qū)差和時(shí)間差。然而，即使磁頭沒有轉(zhuǎn)換時(shí)，也會由于偏心產(chǎn)生時(shí)間差問題。如圖14所示，已經(jīng)在外部記錄了伺服信號的裝置中出現(xiàn)了偏心。受這個(gè)偏心的影響，伺服信號之間的時(shí)間發(fā)生了波動(dòng)。在現(xiàn)有的信號解調(diào)電路中，假設(shè)伺服信號之間的時(shí)間是個(gè)常數(shù)。因此不希望這個(gè)時(shí)間波動(dòng)。例如，如果偏心很大，用于伺服信號檢測的伺服標(biāo)記門脈沖就不會與實(shí)際的伺服信號同步并且不能檢測到伺服標(biāo)記，從而產(chǎn)生了錯(cuò)誤。
為了解決這一問題，對伺服信號之間的時(shí)間變化(采樣周期的時(shí)間變化)進(jìn)行測量，并且根據(jù)實(shí)際伺服信號對伺服門脈沖產(chǎn)生時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
圖20是表示采樣周期時(shí)間變化測量過程的流程圖。在這個(gè)測量過程中，測量磁盤的一個(gè)磁道的時(shí)間變化，并確定這些值的平均值，并且進(jìn)行傅立葉變換以及確定正弦和余弦系數(shù)。
(S40)修正表64被初始化為“0”。然后目標(biāo)磁頭CmdHead被初始化為“0”。
(S42)測量目標(biāo)存儲帶被初始化為“0”。
(S44)VCM被移動(dòng)到對應(yīng)于這個(gè)存儲帶Zone的目標(biāo)磁道。所測量的計(jì)數(shù)值Count被初始化為“0”。
(S46)從磁頭的讀取信號中檢測出伺服信號，并且測量與當(dāng)前伺服信號的規(guī)定采樣周期的時(shí)間差。并且每次檢測到伺服信號時(shí)，所測量的計(jì)數(shù)值被遞增“1”。
(S48)判斷所測量的計(jì)數(shù)值是否超出一個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)量的最大值N×M。如果沒有，處理跳轉(zhuǎn)回步驟S46。
(S50)如果所測量的計(jì)數(shù)值超出了一個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)量的最大值N×M，對于一個(gè)磁道的測量就完成了，從而計(jì)算扇區(qū)之間的這些值的平均值。并且計(jì)算Cos和Sin分量的系數(shù)，并將它們存儲在圖6和圖9中的修正表64中。然后測量目標(biāo)存儲帶被遞增“1”。
(S52)并且判斷測量目標(biāo)存儲帶是否超出了磁盤的最大存儲帶MaxZone。如果沒有，處理跳轉(zhuǎn)回步驟S44。
(S54)如果測量存儲帶超出了最大存儲帶，下一個(gè)磁頭就變?yōu)槟繕?biāo)磁頭，所以目標(biāo)磁頭被遞增“1”。并且判斷目標(biāo)磁頭號是否超出了裝置的最大磁頭號。如果沒有，處理跳轉(zhuǎn)回步驟S42。另一方面，如果超出了，所有磁頭的采樣周期的時(shí)間差就都已經(jīng)被測量出來了，所以處理結(jié)束。
當(dāng)對伺服信號進(jìn)行解調(diào)時(shí)，就是說在進(jìn)行定位控制時(shí)，始終查閱表64的測量值，計(jì)算下一個(gè)采樣的伺服門脈沖或伺服標(biāo)記門脈沖的時(shí)間變化，并且根據(jù)差異量改變信號產(chǎn)生時(shí)間。
圖21和22表示修正采樣周期差之前和之后的狀態(tài)。在圖21和22中，頂部的信號是索引信號，換句話說，這個(gè)信號的長度是一個(gè)周期。中間的信號表示與伺服門脈沖的時(shí)間差。而底部的信號表示用于修正伺服門脈沖產(chǎn)生時(shí)間的信號。
如圖21所示，當(dāng)沒有修正采樣周期差時(shí)，在一個(gè)磁道上中的伺服信號以正弦波方式波動(dòng)，如時(shí)間變化信號所示。通過測量這個(gè)變化并調(diào)整伺服門脈沖的產(chǎn)生時(shí)間，可以消除采樣周期差，如圖22所示。
現(xiàn)在將參照圖23對裝載了致動(dòng)器之后的索引同步過程進(jìn)行說明。這個(gè)例子表示扇區(qū)差量已經(jīng)被存儲在存儲器中之后的處理過程。
(S60)選取將要使用的磁頭。
(S62)從磁頭的輸出中搜索伺服標(biāo)記。
(S64)當(dāng)檢測到一個(gè)伺服標(biāo)記時(shí)，所確認(rèn)的計(jì)數(shù)值Count被初始化為“0”。并且每隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔Ts向信號解調(diào)部件40提供伺服門脈沖。
(S66)判斷是否通過伺服門脈沖檢測到了伺服標(biāo)記。如果沒有檢測到，處理跳轉(zhuǎn)回步驟S62。如果檢測到了伺服標(biāo)記，所確認(rèn)的計(jì)數(shù)值Count被遞增“1”。
(S68)判斷所確認(rèn)的計(jì)數(shù)值Count是否超出了確認(rèn)次數(shù)的規(guī)定數(shù)量。如果沒有超出次數(shù)的規(guī)定數(shù)量，判斷從伺服標(biāo)記搜索開始起是否已經(jīng)經(jīng)過了規(guī)定的或更長的時(shí)間。如果已經(jīng)經(jīng)過了規(guī)定的或更長的時(shí)間，處理跳轉(zhuǎn)回步驟S62。如果沒有經(jīng)過規(guī)定的或更長的時(shí)間，處理跳轉(zhuǎn)回步驟S66。
(S70)如果所測量的計(jì)數(shù)值超出了次數(shù)的規(guī)定數(shù)量，判斷是否檢測到了索引。如果檢測到了索引，則從表54中讀取磁頭的索引差量，并將其加載到扇區(qū)計(jì)數(shù)器52中。由此，索引同步過程結(jié)束。
當(dāng)電源打開時(shí)，磁盤10由電機(jī)18進(jìn)行旋轉(zhuǎn)直到達(dá)到指定的旋轉(zhuǎn)頻率。然后指定的磁頭被定位在磁道上。如果對于每個(gè)個(gè)別裝置的差量已經(jīng)被存儲在電子電路上的非易失存儲器中了，那么在檢測到索引脈沖時(shí)，伺服扇區(qū)號將不會被初始化為“0”，而是復(fù)制其差量的值。
此后每次檢測到伺服信號，扇區(qū)號就被遞增“1”。如果檢測到索引脈沖，扇區(qū)號根據(jù)其差值被初始化。如果達(dá)到了一個(gè)磁道上扇區(qū)的總量，則扇區(qū)號被初始化為“0”。
對于每個(gè)裝置，電子電路是相同的，并且如果關(guān)于差量的信息已被存儲在磁盤上了，就進(jìn)行如下的操作。首先檢測伺服信號，并且當(dāng)檢測到了伺服脈沖時(shí)，伺服扇區(qū)號被設(shè)置為“0”。然后，每次檢測到伺服信號時(shí)伺服扇區(qū)號被遞增“1”，并且當(dāng)該值達(dá)到一個(gè)磁道的扇區(qū)的總數(shù)時(shí)，或檢測到索引脈沖時(shí)，伺服扇區(qū)號被清除為“0”。
然后對于所有各個(gè)裝置，將致動(dòng)器定位在具有同一磁道號的徑向位置上。并且讀取寫在磁盤上的數(shù)據(jù)。各種差量被記錄在這個(gè)數(shù)據(jù)中。利用這些差量的值設(shè)置扇區(qū)差。此時(shí)，在產(chǎn)生索引脈沖時(shí)的扇區(qū)號根據(jù)磁頭變化。
現(xiàn)在將參照圖24中的流程對磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)的時(shí)間差修正過程進(jìn)行說明。
(S80)接收一個(gè)尋道命令。該尋道命令包括目標(biāo)磁頭CmdHead、目標(biāo)磁道CmdTrack和偏移CmdOffset。
(S82)計(jì)算目標(biāo)磁頭的位置。根據(jù)目標(biāo)磁道號確定存儲帶Zone。使用后面提到的徑向上的磁道號修正值(對于每個(gè)存儲帶和磁頭的TrackDiffCommon和TrackDiff)和CmdTrack計(jì)算磁盤上磁頭的物理磁道號。
(S84)現(xiàn)在確定兩個(gè)磁頭(當(dāng)前磁頭和目標(biāo)磁頭)之間的時(shí)間差信息的差。時(shí)間差信息以平均值、Cos分量和Sin分量的形式存儲。通過當(dāng)前磁頭號CmdHeadOld、目標(biāo)磁頭號CmdHead和當(dāng)前位置CmdTrackOld查閱表62，進(jìn)行線性內(nèi)插，并且確定這一位置的平均值、Cos分量和Sin分量。對于以下兩種類型確定這些值對于當(dāng)前磁頭和對于將要轉(zhuǎn)換到的磁頭。這些值表示在測量期間從指定磁頭觀察的相對差。因此可以通過確定這些值的差求出這兩個(gè)磁頭的差量。
(S86)這樣，可以求出兩個(gè)磁頭之間靠近該磁道的平均值、Cos分量和Sin分量的差值。利用這三個(gè)值，可以求出此時(shí)的時(shí)間差，就是說在當(dāng)前扇區(qū)號的時(shí)間差。為此，計(jì)算下面的公式，其中當(dāng)前扇區(qū)號是k而一個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)量是N。
TimeDiff＝平均值的差+Cos分量的差×cos(2πk/N)+Sin分量的差×sin(2πk/N)問題是作為這個(gè)計(jì)算的結(jié)果的時(shí)間差。通常一個(gè)裝置的電路上的微控制器28的程序進(jìn)行這種操作。為此需要一些處理時(shí)間。如果計(jì)算結(jié)果太短，處理過程就跟不上了。因此必須增加一次采樣的時(shí)間。此時(shí)還需要將伺服扇區(qū)號遞增“1”。
(S88)通過這種方法求出了時(shí)間差，并且根據(jù)這個(gè)所求出的時(shí)間修正伺服門脈沖產(chǎn)生時(shí)間。連續(xù)的伺服扇區(qū)號沒有改變。然而，對于記錄在磁盤上的信號，程序中的伺服扇區(qū)號和磁盤上的伺服信號之間差的關(guān)系是不同的，這取決于該單獨(dú)裝置。因此當(dāng)進(jìn)行用于與扇區(qū)號同步的處理過程時(shí)，扇區(qū)號和伺服信號被相對應(yīng)，以致在產(chǎn)生索引脈沖時(shí)檢測到指定的扇區(qū)。并且轉(zhuǎn)換后的磁頭利用這個(gè)伺服門脈沖確認(rèn)伺服信號。
(S90)在這個(gè)確認(rèn)之后，伺服采樣周期變回最初的Ts，進(jìn)行尋道控制，并且磁頭被移動(dòng)到目標(biāo)磁道。當(dāng)磁頭跟隨目標(biāo)磁道時(shí)，利用存儲著圖16中的測量結(jié)果的時(shí)間差修正表64對伺服采樣時(shí)間間隔進(jìn)行修正。
圖25表示尋道響應(yīng)的一個(gè)例子。這是一個(gè)在2.5英寸硬盤驅(qū)動(dòng)器上安裝了兩個(gè)已經(jīng)完成了單盤STW的磁盤的裝置中轉(zhuǎn)換磁頭并在磁盤間進(jìn)行尋道的例子。
這兩個(gè)磁頭被有意地彼此錯(cuò)開大約1/4磁道。在這個(gè)例子中，檢測到的索引信號被直接輸出。因此索引信號的間隔在磁頭轉(zhuǎn)換之前和之后(尋道之前和之后)發(fā)生了變化，但是索引信號和扇區(qū)號的對應(yīng)關(guān)系根據(jù)磁頭而改變。因此即使磁頭被轉(zhuǎn)換了也可以進(jìn)行精確的尋道操作。
現(xiàn)在將對徑向上的偏移(也就是磁頭間磁道號的差)的修正方法進(jìn)行說明。對于這個(gè)徑向上的磁道偏移，問題和解決的方法已經(jīng)詳細(xì)地在日本專利公報(bào)第2001-266454號《用于磁盤裝置的磁頭定位控制方法和磁盤裝置(Head positioning control method for disk device and diskdevice)》中進(jìn)行了介紹。
將參照圖27到圖30對此進(jìn)行說明。如圖28所示，對于磁盤10在磁頭12-1和12-2之間存在徑向上的偏移。并且偏移量取決于各個(gè)裝置而不同。而且，如圖27所示，相對于物理位置(磁道)范圍0-14000，在磁盤10上，在致動(dòng)器(VCM)的可移動(dòng)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)域受到磁盤10的偏心的限制。如圖27和圖28所示，由于磁頭12-1和12-2之間徑向上的偏移，磁頭的數(shù)據(jù)區(qū)域各不相同。
由于磁頭間徑向上的偏移量的差異取決于各個(gè)裝置，用于記錄/再現(xiàn)數(shù)據(jù)的尋道時(shí)間，尤其是磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)的尋道時(shí)間，依各個(gè)裝置而各不相同。這意味著數(shù)據(jù)記錄/再現(xiàn)時(shí)間依各個(gè)裝置而各不相同。
為了減少這個(gè)時(shí)間，減小了磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)的移動(dòng)距離。為此，上面所提到的專利文獻(xiàn)建議對磁頭之間的偏移量進(jìn)行存儲，并且從外部指定的磁道號由定位控制裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
如圖28所示，如果在這個(gè)例子中使用旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器來移動(dòng)磁頭，那么磁頭之間在外側(cè)磁道(在本例中是“2”)上的偏移量不同于磁頭在內(nèi)側(cè)磁道(在本例中是“4”)上的偏移量。
因此磁頭間的偏移量在整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)不能被唯一地確定。所以如圖28所示，數(shù)據(jù)區(qū)域M被分成多個(gè)區(qū)域(存儲帶)M1-Mn，并且每個(gè)區(qū)域的起始位置以差值的方式被存儲。而且這個(gè)起始位置根據(jù)磁頭間的偏移量(偏移(offset))進(jìn)行指定，所以磁頭之一被設(shè)置為參考磁頭，而其它的磁頭根據(jù)參考磁頭被定義為偏移量。
如果當(dāng)磁頭0是參考磁頭時(shí)，磁頭1的每個(gè)區(qū)域的偏移量減小了，如圖29所示，如果磁道號被變換了，那么就會發(fā)生冗余。不過，即使在上面所提到的發(fā)明中，如果裝置具有多個(gè)磁盤，也會發(fā)生問題。因此，如圖30所示，磁頭1被設(shè)置為參考磁頭，以致增加了區(qū)域的偏移量，并且存儲磁頭0相對于磁頭1的偏移量。
上面所提到的建議公開了對磁盤的正面和反面之間磁頭的偏移進(jìn)行存儲并將其用于變換，其中假設(shè)偏移量相同，即使使用了多個(gè)磁盤。然而，通過這種方法，沒有考慮磁盤間的偏移，所以由于磁盤之間的錯(cuò)位量，造成尋道時(shí)間依各個(gè)裝置各不相同。
為了防止這一問題的發(fā)生，在本發(fā)明中，測量多個(gè)磁盤的每個(gè)磁頭之間的偏移，確定一個(gè)使其它磁頭的偏移量單調(diào)增加的參考磁頭，并且存儲其它磁頭相對于參考磁頭的偏移量?，F(xiàn)在將參照圖31到圖33對它的具體方法進(jìn)行說明。
首先檢查所有磁頭的可移動(dòng)范圍。這個(gè)值依磁頭而各異。并且確定一個(gè)對所有磁頭共用的用于變換由主機(jī)裝置指定的磁道號的公共磁道號變化量，使得數(shù)據(jù)區(qū)域可以進(jìn)入每個(gè)單個(gè)磁頭的可移動(dòng)范圍。為了確定這個(gè)可移動(dòng)范圍，確定可以被檢測到的磁頭號的范圍，同時(shí)實(shí)際地將致動(dòng)器移動(dòng)到可到達(dá)的極限。
然后確定一個(gè)臨時(shí)測量參考磁頭。它可以是任意一個(gè)磁頭。例如，當(dāng)有四個(gè)磁頭0、1、2和3時(shí)，磁頭0被假設(shè)為參考磁頭。
然后，確定從作為參考磁頭的磁頭0觀察時(shí)的其它磁頭1、2和3的偏移。為此，磁頭0被定位在磁盤的外側(cè)磁道部分上。然后磁頭0被轉(zhuǎn)換到另一個(gè)磁頭，并且測量偏移。然后磁頭0被定位在磁盤的內(nèi)側(cè)磁道部分上。而且以相同方式，磁頭0被轉(zhuǎn)換成另一個(gè)磁頭，并且測量偏移。這里，如圖31所示，當(dāng)磁頭0作為臨時(shí)參考時(shí)，為每個(gè)磁頭1、2和3確定了兩個(gè)偏移，一個(gè)外側(cè)磁道部分的和一個(gè)內(nèi)側(cè)磁道部分的。
各偏移的差值被求出。對這些差值進(jìn)行如下分析。如果所有偏移的差值以磁道號增加方向?yàn)閰⒖紩r(shí)都是正的或0，那么該臨時(shí)參考磁頭被確定為真正的參考磁頭。
如果以磁道號增加的方向?yàn)閰⒖迹谒械钠频牟钪抵兄辽侔ㄒ粋€(gè)負(fù)值，那么表現(xiàn)了偏移的最小值(最大負(fù)傾向)的磁頭被確定為參考磁頭。在圖31中磁頭2變成了參考磁頭。
執(zhí)行這一操作過程，是因?yàn)樵谧儞Q磁道號時(shí)，絕不能在要被變換的值的存儲帶內(nèi)產(chǎn)生重疊區(qū)域，如圖29和圖30所示。為此，磁道號的差量必須在正方向上增加，該正方向是磁道號增大方向。
將通過圖32中的表示參考磁頭的判定過程的流程圖對這個(gè)過程進(jìn)行說明。
(S100)將參考磁頭號BaseHead初始化為“0”，將臨時(shí)參考磁頭號BaseHeadTemp初始化為“0”，將磁道號差最小值TrackDiffMin初始化為“0”。并且將測量目標(biāo)磁頭號CmdHead設(shè)置為“1”。
(S102)參考磁頭被移動(dòng)到一個(gè)外側(cè)磁道，轉(zhuǎn)換到測量磁頭，讀取磁道號，并測量在外側(cè)磁道處的偏移DiffOuter。
(S104)參考磁頭被移動(dòng)到一個(gè)內(nèi)側(cè)磁道，轉(zhuǎn)換到測量磁頭，讀取磁道號，并測量在內(nèi)側(cè)磁道處的偏移DiffInner。
(S106)通過(內(nèi)側(cè)磁道偏移-外側(cè)磁道偏移)計(jì)算這個(gè)測量磁頭的內(nèi)側(cè)和外側(cè)磁道的偏移TrackDiff。
(S108)判斷在步驟S106中求出的內(nèi)側(cè)和外側(cè)磁道的偏移是否小于磁道號偏移的最小值。如果小于，測量磁頭的內(nèi)側(cè)和外側(cè)磁道的偏移TrackDiff被設(shè)置為磁道號差最小值TrackDiffMin，并且這個(gè)被測磁頭號被設(shè)置為臨時(shí)參考磁頭。
(S110)被測磁頭號被遞增“1”。并且判斷遞增后的測量磁頭號是否超出了裝置的最大磁頭號。如果沒有超出，處理跳轉(zhuǎn)到步驟S102，而如果超出了，判定過程結(jié)束。
在通過這種方式確定了參考磁頭之后，對于每個(gè)存儲帶測量偏移。例如，區(qū)域被分為8個(gè)存儲帶或16個(gè)存儲帶，并且對于一個(gè)單獨(dú)的存儲帶確定從參考磁頭到另一個(gè)磁頭的偏移。如果將這個(gè)存儲帶確定得使磁道號具有相等的間隔是比較容易的。如果存在一個(gè)各個(gè)值的變化曲線比較尖銳的區(qū)域，那么圍繞這個(gè)區(qū)域的各個(gè)存儲帶的范圍可以被設(shè)置的較小。
圖33是表示徑向上的偏移的測量過程的流程圖。
(S112)修正表46(見圖26)被初始化為“0”。然后目標(biāo)磁頭CmdHead被初始化為“0”。
(S114)判斷目標(biāo)磁頭是否是參考磁頭BaseHead。如果目標(biāo)磁頭是參考磁頭，處理前進(jìn)到步驟S130中的目標(biāo)磁頭轉(zhuǎn)變步驟。如果目標(biāo)磁頭不是參考磁頭，測量目標(biāo)存儲帶Zone被初始化為“0”，并且在磁頭轉(zhuǎn)換時(shí)的目標(biāo)扇區(qū)CmdSector被初始化為“0”。
(S116)設(shè)置對應(yīng)于這一存儲帶Zone的目標(biāo)(測量)磁道。
(S118)移動(dòng)VCM，使得參考磁頭被定位到目標(biāo)磁道上。在參考磁頭檢測到目標(biāo)磁道的時(shí)候，磁頭轉(zhuǎn)換到目標(biāo)磁頭，并且測量徑向上的位置(磁道號)。然后目標(biāo)扇區(qū)CmdSector被遞增“1”。
(S120)判斷目標(biāo)扇區(qū)是否超出了一個(gè)磁道上的扇區(qū)數(shù)量的最大值N。如果沒有超出，處理跳轉(zhuǎn)回步驟S118。
(S122)另一方面，如果目標(biāo)扇區(qū)超出了最大值N，一個(gè)磁道的測量結(jié)束，并計(jì)算對于一個(gè)磁道的偏移值的平均值，并且結(jié)果被存儲為圖26中的修正表46中對應(yīng)磁頭號和存儲帶號的磁道號變化量。
(S124)然后判斷測量目標(biāo)存儲帶是否為零。這意味著判斷測量目標(biāo)存儲帶是否為“1”或更大。如果不是“1”或更大，就是說如果是“0”，處理前進(jìn)到步驟S128。
(S126)如果測量目標(biāo)存儲帶是“1”或更大，那么就判斷此時(shí)該存儲帶的磁道號變化量TrackDiff[Zone]是否小于前一時(shí)刻的存儲帶的磁道號變化量TrackDiff[Zone-1]。如果小于，前一時(shí)刻的存儲帶的磁道號變化量TrackDiff[Zone-1]被設(shè)置給此時(shí)的存儲帶的磁道號變換量TrackDiff[Zone]，并且重寫表46。
(S128)測量目標(biāo)存儲帶被遞增“1”。并判斷測量目標(biāo)存儲帶是否超出了磁盤的最大存儲帶MaxZone。如果沒有超出，處理跳轉(zhuǎn)回步驟S116。
(S130)如果測量存儲帶超出了最大存儲帶，下一個(gè)磁頭變?yōu)槟繕?biāo)磁頭，所以目標(biāo)磁頭被遞增“1”。并且判斷目標(biāo)磁頭號是否超出了裝置的最大磁頭號。如果沒有超出，處理跳轉(zhuǎn)回步驟S114。反之如果超出了，相對于參考磁頭的所有磁頭的每個(gè)存儲帶的磁道號變化量都已經(jīng)被測量了，所以處理結(jié)束。
下面是使用這個(gè)表26的磁道號變換方法。
變換之后的磁道號＝(指定的磁道號+參考磁頭的共用磁道號變化量+對于每個(gè)存儲帶的目標(biāo)磁頭的偏移(變化量))如圖26所示，表46的存儲區(qū)域是預(yù)先為所有磁頭準(zhǔn)備的。由此，可以使用上述公式的結(jié)構(gòu)。因此參考磁頭對于每個(gè)存儲帶的偏移量是“0”。
如上面所述，通過將測量方法擴(kuò)展得僅在磁頭之間進(jìn)行測量而不用利用“磁盤之間”的概念，即使在安裝了多個(gè)磁盤的裝置中磁道號也可以被有效地變換。換句話說，當(dāng)磁道號相同而只有磁頭號不同時(shí)，致動(dòng)器移動(dòng)的距離，也就是尋道距離可以被最小化。
圖34和圖35表示磁頭之間徑向上的偏移的測量結(jié)果。一個(gè)2.5英寸硬盤被用于這個(gè)實(shí)驗(yàn)。在圖34和圖35中的例子中，磁頭1是參考磁頭。因此如圖34所示，磁頭1的值是“0”。另一方面，另一個(gè)磁頭被錯(cuò)位了。如圖34和圖35所示，當(dāng)磁道號增加的方向是正方向時(shí)，所有的測量結(jié)果都表現(xiàn)出正趨勢。
這樣一個(gè)修正表26可以被存儲在裝置的電路板上的非易失存儲器中，例如ROM，或者磁盤上。當(dāng)修正表26存儲在ROM中時(shí)，在使用該修正表時(shí)查閱該區(qū)域。在磁盤上，如上面所提到的，磁頭可以移動(dòng)的磁道號的范圍依磁頭并且依各個(gè)裝置而不同。所以如圖19所示，考慮了各個(gè)裝置的差異，信息被存儲在所有裝置都可以存取的范圍內(nèi)，例如圍繞磁盤中心的多個(gè)磁道。磁道號對于所有各個(gè)裝置是共用的。這個(gè)區(qū)域在電源打開之后立即被存取，并且對信息進(jìn)行讀取并且將信息展開到電路中的易失存儲區(qū)域中。
已經(jīng)利用一個(gè)磁盤裝置對盤存儲裝置進(jìn)行了說明，但是其也可以應(yīng)用于其它盤存儲裝置，例如光盤裝置和磁光盤裝置。對于圓周方向上的偏移的修正方法可以在用于一個(gè)盤的正面和背面的磁頭之間應(yīng)用，并且不限于兩個(gè)或多個(gè)盤。盤的形狀也不限于盤形，而可以是卡片狀。
通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，不過在本發(fā)明的基本特征的范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)各種變型，并且這些不同的形式不應(yīng)被排除在本發(fā)明的技術(shù)范圍之外。
如上面所說明的，根據(jù)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)下述的效果。
(1)由于對于每個(gè)磁頭變換了磁盤上的扇區(qū)號以處理圓周方向上的偏移，因此對于每個(gè)單個(gè)裝置可以對齊圓周方向上的位置，可以消除單個(gè)裝置間的差異，并且可以提高性能。
(2)由于根據(jù)磁盤的偏心修正了伺服門脈沖時(shí)間，因此可以精確地檢測信號，并且伺服信號檢測精度得到了提高。
(3)由于利用基于參考磁頭的偏移值對磁盤上的磁道號進(jìn)行了變換以處理徑向上的偏移，因此對于每個(gè)單個(gè)裝置可以對齊徑向上的位置，可以消除單個(gè)裝置間的差異，并且可以提高性能。
權(quán)利要求
1.一種用于盤裝置的頭位置控制方法，該盤裝置具有用于至少對一個(gè)盤的不同面進(jìn)行讀取的多個(gè)頭，在該盤上記錄著用于檢測頭的位置的伺服信號，該方法包括以下步驟從所述多個(gè)頭中的一個(gè)頭——第一頭，轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頭——第二頭；提取包含在由所述第二頭讀取出的所述伺服信號中的表示所述盤的圓周方向上的位置的信號；從為所述多個(gè)頭中的每一個(gè)設(shè)置的扇區(qū)號跳變值中提取所述第二頭的扇區(qū)號跳變值；和根據(jù)所述表示位置的信號和所述提取到的扇區(qū)號跳變值產(chǎn)生一個(gè)扇區(qū)號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的頭位置控制方法，其中所述產(chǎn)生步驟包括以下步驟通過將所述表示位置的信號與所述提取到的扇區(qū)號跳變值相加來產(chǎn)生扇區(qū)號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的頭位置控制方法，其中所述產(chǎn)生步驟包括以下步驟根據(jù)所述伺服信號的一個(gè)或多個(gè)索引信號，利用被用作初始值的所述扇區(qū)號跳變值來產(chǎn)生所述盤的一個(gè)磁道的扇區(qū)號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的頭位置控制方法，還包括以下步驟通過根據(jù)所述索引信號對所述產(chǎn)生的扇區(qū)號和所述扇區(qū)號跳變值進(jìn)行比較來判斷與所述盤的信號的同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的頭位置控制方法，還包括以下步驟將與記錄了所述多個(gè)頭中的每一個(gè)頭的所述扇區(qū)號跳變值的盤面對應(yīng)的所述頭的扇區(qū)號跳變值設(shè)置為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的頭位置控制方法，還包括以下步驟在轉(zhuǎn)換所述頭之前和之后根據(jù)所述索引信號的位置對所述多個(gè)頭中的每一個(gè)頭測量扇區(qū)號跳變值。
7.一種用于盤裝置的頭位置控制方法，該盤裝置具有用于至少對一個(gè)盤的不同面進(jìn)行讀取的多個(gè)頭，在該盤上記錄著用于檢測頭的位置的伺服信號，該方法包括以下步驟在所述多個(gè)頭中的一個(gè)頭——第一頭被轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頭——第二頭時(shí)，根據(jù)所述頭被轉(zhuǎn)換的所述扇區(qū)位置計(jì)算所述頭之間的所述伺服信號在圓周方向上的時(shí)間差值；和利用該時(shí)間差值修正用于提取所述伺服信號的伺服門脈沖信號的時(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的頭位置控制方法，其中所述計(jì)算步驟包括以下步驟根據(jù)由具有與所述盤的旋轉(zhuǎn)頻率相同頻率的正弦波表示的時(shí)間差信息計(jì)算所述時(shí)間差值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的頭位置控制方法，其中所述計(jì)算步驟包括以下步驟根據(jù)所述時(shí)間差的平均值和由具有與所述盤的旋轉(zhuǎn)頻率相同頻率的正弦波及余弦波表示的時(shí)間差信息計(jì)算所述時(shí)間差值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的頭位置控制方法，還包括以下步驟根據(jù)通過測量所述多個(gè)頭中的每一個(gè)頭的所述伺服信號的時(shí)間變化而得到的測量值來調(diào)整所述伺服門脈沖產(chǎn)生時(shí)間。
11.一種用于盤裝置的頭位置控制方法，該盤裝置具有多個(gè)盤，這些盤上記錄了用于檢測頭位置的伺服信號，該方法包括當(dāng)一個(gè)頭被轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頭時(shí)，從一個(gè)表中提取另一個(gè)頭在徑向上的偏移量，該表存儲著該另一個(gè)頭——第二頭基于多個(gè)頭中的一個(gè)頭——第一頭在徑向上的偏移量，其中在一個(gè)頭和另一個(gè)頭之間在所述盤的徑向上的偏移在磁道號增加方向的正方向上增大；對由所述提取到的偏移量給出的磁道號進(jìn)行變換；和利用經(jīng)變換的磁道號對用于驅(qū)動(dòng)所述頭的致動(dòng)器進(jìn)行控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的頭位置控制方法，還包括以下步驟基于所述第一頭，在所述磁道號增加方向上測量所述第二頭相對于所述第一頭在所述盤的徑向上的偏移量；和根據(jù)所測量到的偏移量，將在所述盤的徑向上的偏移沿所述磁道號增加方向的正方向增大的所述頭確定為參考頭。
13.一種盤裝置，該盤裝置具有用于至少對一個(gè)盤的不同面進(jìn)行讀取的多個(gè)頭，在該盤上記錄著用于檢測頭的位置的伺服信號，該盤裝置包括用于存儲為所述多個(gè)頭中的每一個(gè)頭設(shè)置的扇區(qū)號跳變值的表；和扇區(qū)號產(chǎn)生部件，用于通過從所述表中提取第一頭所轉(zhuǎn)換到的第二頭的扇區(qū)號跳變值來產(chǎn)生扇區(qū)號，并且對包含在由所述第二頭讀取到的所述伺服信號中的表示所述盤圓周方向上的位置的信號進(jìn)行修正。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的盤裝置，其中所述產(chǎn)生部件通過將所述表示位置的信號與所述提取到的扇區(qū)號跳變值相加來產(chǎn)生一個(gè)扇區(qū)號。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的盤裝置，其中所述產(chǎn)生部件根據(jù)所述伺服信號的一個(gè)或多個(gè)索引信號，通過用作初始值的所述扇區(qū)號跳變值來產(chǎn)生所述盤的一個(gè)磁道的各扇區(qū)號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的盤裝置，還包括用于通過根據(jù)所述索引信號對所述產(chǎn)生的扇區(qū)號和所述扇區(qū)號跳變值進(jìn)行比較來判斷與所述盤的信號的同步的同步判斷部件。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的盤裝置，其中與記錄了所述多個(gè)頭中的每一個(gè)頭的所述扇區(qū)號跳變值的盤面對應(yīng)的所述頭的扇區(qū)號跳變值被設(shè)置為零。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的盤裝置，還包括用于根據(jù)所述索引信號的位置在轉(zhuǎn)換所述磁頭之前和之后為所述多個(gè)頭中的每一個(gè)頭測量扇區(qū)號跳變值的控制部件。
19.一種盤裝置，該盤裝置具有用于至少對一個(gè)盤的不同面進(jìn)行讀取的多個(gè)頭，在該盤上記錄著用于檢測頭的位置的伺服信號，該盤裝置包括信號解調(diào)部件，用于通過伺服門脈沖從頭的讀取信號中提取所述伺服信號；和伺服門脈沖產(chǎn)生部件，用于在所述多個(gè)頭中的一個(gè)頭——第一頭轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頭——第二頭時(shí)，根據(jù)一個(gè)頭——第一頭的扇區(qū)位置計(jì)算所述頭之間的所述伺服信號的在圓周方向上的時(shí)間差值，并利用該時(shí)間差值校正用于提取所述伺服信號的伺服門脈沖信號的時(shí)間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的盤裝置，其中所述伺服門脈沖產(chǎn)生部件根據(jù)由具有與所述盤的旋轉(zhuǎn)頻率相同頻率的正弦波表示的時(shí)間差信息計(jì)算所述時(shí)間差值。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的盤裝置，其中所述伺服門脈沖產(chǎn)生部件根據(jù)所述時(shí)間差的平均值和由具有與所述盤的旋轉(zhuǎn)頻率相同頻率的正弦波及余弦波表示的時(shí)間差信息來計(jì)算所述時(shí)間差值。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的盤裝置，其中所述伺服門脈沖產(chǎn)生部件根據(jù)通過測量所述多個(gè)頭中的每一個(gè)頭的所述伺服信號的時(shí)間變化得到的測量值來調(diào)整所述伺服門脈沖產(chǎn)生時(shí)間。
23.一種盤裝置，該盤裝置具有多個(gè)盤，這些盤上記錄了用于檢測頭位置的伺服信號，該盤裝置包括用于存儲第二頭基于多個(gè)頭中的一個(gè)頭——第一頭在徑向上的偏移量的表，其中一個(gè)頭——第一頭和第二頭——另一個(gè)頭之間在所述盤的徑向上的偏移在磁道號增大方向的正方向上增大；磁道號變換部件，用于在磁頭被轉(zhuǎn)換時(shí)從所述表中提取在所述盤的徑向上的偏移量并對由所述提取到的偏移量給出的磁道號進(jìn)行變換；和控制部件，用于利用變換后的磁道號對用于驅(qū)動(dòng)所述頭的致動(dòng)器進(jìn)行控制。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的盤裝置，其中所述控制部件基于所述第一頭在所述磁道號增大方向上測量所述第二頭相對于所述第一頭的在所述盤的徑向上的偏移量，并根據(jù)所述測量到的偏移量將在所述盤的徑向上的偏移在所述磁道號增大方向的正方向上增大的所述頭確定為參考頭。
全文摘要
一種在多個(gè)盤之間的圓周方向和徑向上存在著伺服信號偏移的盤裝置，該裝置可以防止頭被轉(zhuǎn)換時(shí)由于該偏移而導(dǎo)致的性能下降。為了處理圓周方向上的偏移，通過一個(gè)表為每個(gè)磁頭變換盤上的扇區(qū)號。而且根據(jù)盤的偏心通過該表對伺服門脈沖時(shí)間進(jìn)行修正，所以提高了伺服信號檢測精度。而且為了處理徑向上的偏移，使用基于參考頭的差值通過該表對盤上的磁道號進(jìn)行變換。
文檔編號G11B20/20GK1471083SQ0314571
公開日2004年1月28日 申請日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月1日
發(fā)明者高石和彥 申請人:富士通株式會社