專利名稱：用于高面密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的伺服架構(gòu)的制作方法
用于高面密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的伺服架構(gòu) 背景
諸如盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備典型地將信息存儲(chǔ)在諸如磁盤或光盤等存 儲(chǔ)介質(zhì)的表面上。在典型的盤驅(qū)動(dòng)器中， 一個(gè)或多個(gè)盤被一起安裝在主軸電機(jī) 上。主軸促使(多個(gè))盤旋轉(zhuǎn)并且促使(多個(gè))盤的數(shù)據(jù)表面在相應(yīng)的軸承滑 塊下通過。每個(gè)滑塊通常被安裝在懸架上，該懸架被附連至跨越每個(gè)盤表面移 動(dòng)的致動(dòng)器臂。
當(dāng)信息被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)介質(zhì)上時(shí)，其通常被存儲(chǔ)在一組同軸數(shù)據(jù)軌道中。存 儲(chǔ)介質(zhì)表面上的這些軌道通常被分成多個(gè)扇區(qū)。這些扇區(qū)是存儲(chǔ)介質(zhì)表面上的 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單位。扇區(qū)是沿軌道長度的存儲(chǔ)段。用戶數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在用戶數(shù) 據(jù)扇區(qū)中，而伺服數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在伺服扇區(qū)中，該伺服扇區(qū)沿每個(gè)軌道被插入數(shù) 據(jù)扇區(qū)之間。存儲(chǔ)在伺服扇區(qū)中的信息可由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中的伺服系統(tǒng)來使 用。常規(guī)伺服系統(tǒng)從伺服扇區(qū)提取頭位置信息，以使得在用戶數(shù)據(jù)被寫入數(shù)據(jù) 扇區(qū)或從數(shù)據(jù)扇區(qū)讀回之前將頭定位在軌道的軌道中心處或十分靠近軌道中 心。
電子移動(dòng)設(shè)備的普及度的不斷增長已被相應(yīng)地計(jì)入到對高容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 設(shè)備的增加的需求之中。增加面密度或增加數(shù)據(jù)軌道密度是增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量 的一種方法。為了使較高軌道密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備有效，伺服系統(tǒng)的采樣速率必 須被增大，而伺服系統(tǒng)的讀出噪聲必須被減小。伺服系統(tǒng)的采樣速率與用戶數(shù) 據(jù)量相對于伺服數(shù)據(jù)量直接相關(guān)。為了增大采樣速率，存儲(chǔ)介質(zhì)上伺服扇區(qū)的 數(shù)目必須增大。為了降低讀出噪聲，每個(gè)伺服扇區(qū)的尺寸必須增大。在存儲(chǔ)介 質(zhì)上增加伺服扇區(qū)的數(shù)目并增大伺服扇區(qū)的尺寸將急劇地降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備 的格式化效率。
概要
公開了包括軌道存取臂和至少一個(gè)滑塊的軌道存取機(jī)構(gòu)。軌道存取臂可由主致動(dòng)設(shè)備致動(dòng)，以便對存儲(chǔ)介質(zhì)上的同軸數(shù)據(jù)軌道進(jìn)行存取。至少一個(gè)滑塊 被附連到軌道存取臂并且包括伺服頭和數(shù)據(jù)頭。伺服頭被配置成從存儲(chǔ)介質(zhì)上 彼此徑向隔開的多個(gè)連續(xù)且同軸的環(huán)讀取位置信息。每個(gè)環(huán)包括伺服信息的至 少一部分。數(shù)據(jù)頭被配置成對至少一個(gè)同軸數(shù)據(jù)軌道讀取和寫入用戶數(shù)據(jù)。至 少一個(gè)數(shù)據(jù)軌道位于存儲(chǔ)介質(zhì)上每個(gè)連續(xù)且同軸的環(huán)之間。
公開了一種用于對軌道進(jìn)行存取的方法。致動(dòng)主致動(dòng)設(shè)備以將伺服頭定位 在存儲(chǔ)介質(zhì)的第一環(huán)上。在主致動(dòng)設(shè)備將伺服頭保持在第一環(huán)上的同時(shí)，延伸 輔助致動(dòng)設(shè)備以將數(shù)據(jù)頭定位在與第一環(huán)毗鄰的第二環(huán)上。第一環(huán)和第二環(huán)中 的每一個(gè)的至少一部分包括伺服信息。在主致動(dòng)設(shè)備將數(shù)據(jù)頭保持在第二環(huán)上 的同時(shí)，輔助致動(dòng)設(shè)備收縮，以將伺服頭定位在第二環(huán)上。
公開了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，該存儲(chǔ)介質(zhì)包括彼此徑向隔開的多個(gè)連續(xù)且同軸的 環(huán)，以及位于每個(gè)環(huán)之間的至少一個(gè)同軸數(shù)據(jù)軌道。每個(gè)環(huán)的至少一部分包括 位置信息，而每個(gè)數(shù)據(jù)軌道包括用戶數(shù)據(jù)。
基于閱讀以下詳細(xì)描述以及查閱相關(guān)聯(lián)附圖，表征滑塊的實(shí)施例的其它特 征和益處將變得顯而易見。


圖1是盤驅(qū)動(dòng)器的立體分解圖。 圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的存儲(chǔ)介質(zhì)的示意圖。 圖3示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)介質(zhì)的示意圖。
圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖3的存儲(chǔ)介質(zhì)以及軌道存取機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖5A-5C示出了根據(jù)不同實(shí)施例的圖4的軌道存取機(jī)構(gòu)的滑塊的各種不 同配置的立體圖。
圖6示出了根據(jù)另一實(shí)施例的圖3的存儲(chǔ)介質(zhì)以及軌道存取機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖6的軌道存取機(jī)構(gòu)的滑塊的立體圖。 圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1中所例示的盤驅(qū)動(dòng)器的簡化框圖。
6詳細(xì)描述
圖1是其中可使用本發(fā)明的實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器100的立體分解圖。盤驅(qū)動(dòng) 器是普通數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還可用在其它類型的數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)中。
盤驅(qū)動(dòng)器100包括具有蓋子104和底座106的外殼102。如圖所示，蓋子 104附連到底座106以形成由底座106的周壁110圍繞的圍場(enclosure)108。 盤驅(qū)動(dòng)器100的組件被組裝到底座106并被密封到外殼102的圍場108中。如 圖所示，盤驅(qū)動(dòng)器100包括盤或存儲(chǔ)介質(zhì)112。盡管圖1將存儲(chǔ)介質(zhì)112示為 單個(gè)盤，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 一個(gè)以上的盤可被用在盤驅(qū)動(dòng)器100 中。存儲(chǔ)介質(zhì)112將信息存儲(chǔ)到多個(gè)同軸數(shù)據(jù)軌道——諸如圓形或螺旋形數(shù)據(jù) 軌道——中，并通過盤夾116和銷118安裝到主軸電機(jī)組件114上。主軸電機(jī) 組件U4旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)介質(zhì)112，從而促使其數(shù)據(jù)表面在相應(yīng)軸承滑塊表面下通過。 存儲(chǔ)介質(zhì)112的每個(gè)表面具有至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)滑塊120，后者攜帶與介質(zhì)的表 面通信的轉(zhuǎn)換器。典型地，轉(zhuǎn)換器一般被稱為頭。例如，從存儲(chǔ)介質(zhì)112讀取 信息的轉(zhuǎn)換器是讀取頭，而可向存儲(chǔ)介質(zhì)112寫入信息的轉(zhuǎn)換器是寫入頭。在 另一示例中，讀取轉(zhuǎn)換器和寫入轉(zhuǎn)換器可被稱為數(shù)據(jù)頭。
在圖1所示的示例中，滑塊120可由懸吊組件122支承，該懸吊組件又被 附連到軌道存取機(jī)構(gòu)126的軌道存取臂124。軌道存取機(jī)構(gòu)126可由音圈電機(jī) 130繞著軸128致動(dòng)，該音圈電機(jī)130由電路132內(nèi)的伺服控制器來控制。音 圈電機(jī)130旋轉(zhuǎn)軌道存取機(jī)構(gòu)126以便在盤內(nèi)徑131與盤外徑133之間相對于 期望數(shù)據(jù)軌道定位滑塊120。配置軌道存取機(jī)構(gòu)126以進(jìn)行尋道和軌道跟蹤。
圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的存儲(chǔ)介質(zhì)212的示意圖。存儲(chǔ)介質(zhì)212具有多 個(gè)同軸數(shù)據(jù)軌道，諸如圓形或螺旋形數(shù)據(jù)軌道，圖2中例示了其中的數(shù)據(jù)軌道 250。包括數(shù)據(jù)軌道250在內(nèi)的每個(gè)軌道被細(xì)分成多個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)252 (例示為數(shù) 據(jù)軌道144的實(shí)線段)和伺服扇區(qū)254 (例示為數(shù)據(jù)軌道144的虛線段)。應(yīng) 當(dāng)注意出于視覺清晰的目的，圖2中每個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)252和伺服扇區(qū)254的大 小已被很大程度地放大。扇區(qū)252和254是存儲(chǔ)介質(zhì)212中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單 元，并且被布置成在徑向上從盤內(nèi)徑231延伸到盤外徑233的斜剖區(qū)(angular section)。每個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)252被標(biāo)識并且位于存儲(chǔ)介質(zhì)212的各個(gè)圓周位置上。每個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)252包括可供寫入用戶數(shù)據(jù)的區(qū)域。在數(shù)據(jù)扇區(qū)252之間的是伺 服扇區(qū)254。每個(gè)伺服扇區(qū)254包括被預(yù)先寫到存儲(chǔ)介質(zhì)212上的定位信息， 以使得可容易地定位數(shù)據(jù)。伺服扇區(qū)254包含若干塊信息，諸如標(biāo)識與主軸 索引有關(guān)的當(dāng)前扇區(qū)的信息；當(dāng)前軌道身份；以及"伺服脈沖信息"，其給出頭 相對于伺服扇區(qū)的中心的位置以及驅(qū)動(dòng)器中基礎(chǔ)位置讀取分辨率的準(zhǔn)確測量。
圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)介質(zhì)312的示意圖。與現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)介 質(zhì)212相類似，存儲(chǔ)介質(zhì)312包括多個(gè)同軸數(shù)據(jù)軌道，諸如圓形或螺旋形數(shù)據(jù) 軌道，如圖3中的虛線圓例示了其中的數(shù)據(jù)軌道350。與現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)介質(zhì)212 不同，存儲(chǔ)介質(zhì)312包括圖3中的交叉影線的多個(gè)環(huán)356。多個(gè)環(huán)356在存儲(chǔ) 介質(zhì)312上彼此徑向分隔開。諸如數(shù)據(jù)軌道350的至少一個(gè)數(shù)據(jù)軌道位于每個(gè) 連續(xù)同軸環(huán)356之間。每個(gè)環(huán)356的至少一部分包括位置信息。每個(gè)環(huán)356還 可包括其他類型的數(shù)據(jù)。
在替換性實(shí)施例中，存儲(chǔ)介質(zhì)312還可包括與圖2中討論且例示的伺服扇 區(qū)254相類似的多個(gè)伺服扇區(qū)354。然而，如圖3中所例示的，在一個(gè)實(shí)施例 中，伺服扇區(qū)354可具有關(guān)于存儲(chǔ)介質(zhì)312的圓周頻率(circumferential frequency)，該圓周頻率小于伺服扇區(qū)254關(guān)于存儲(chǔ)介質(zhì)212的圓周頻率。在 另一實(shí)施例中，伺服扇區(qū)354可具有比伺服扇區(qū)254少的信息。在此類實(shí)施例 中，伺服扇區(qū)354補(bǔ)充存儲(chǔ)在多個(gè)環(huán)356中的位置信息以定位感興趣的數(shù)據(jù)軌 道。應(yīng)當(dāng)注意伺服扇區(qū)354還可具有關(guān)于存儲(chǔ)介質(zhì)312的圓周頻率，該圓周 頻率類似于伺服扇區(qū)254的圓周頻率并且具有與伺服扇區(qū)354相類似的信息 量。在此類實(shí)施例中，存儲(chǔ)介質(zhì)312的采樣速率連同格式化效率得以改善。每 個(gè)伺服扇區(qū)354包括預(yù)先寫到存儲(chǔ)介質(zhì)312上的定位信息，諸如軌道標(biāo)識信息。 應(yīng)當(dāng)注意，出于視覺清晰的目的，圖3中環(huán)356、數(shù)據(jù)扇區(qū)352和伺服扇區(qū)354 的大小已被極大地放大。
圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖3的存儲(chǔ)介質(zhì)312以及軌道存取機(jī)構(gòu)326 的示意圖。盡管未在圖4中示出，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，存儲(chǔ)介質(zhì)312可包括如圖 3中所示的包含軌道標(biāo)識信息的伺服354。軌道存取機(jī)構(gòu)326被配置成進(jìn)行尋 道和軌道跟蹤，并且包括具有可被主致動(dòng)設(shè)備或音圈電機(jī)330致動(dòng)以對諸如數(shù) 據(jù)軌道350等同軸數(shù)據(jù)軌道進(jìn)行存取的懸架(未在圖4中具體例示)。軌道存取臂324可在存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)徑331與存儲(chǔ)介質(zhì)外徑333之間致動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。軌道存 取機(jī)構(gòu)326還包括經(jīng)由懸架附連到軌道存取臂324的滑塊320。滑塊320包括 伺服頭358和數(shù)據(jù)頭360。如先前所討論的，數(shù)據(jù)頭360包括用于從/向數(shù)據(jù)軌 道350讀取和寫入用戶數(shù)據(jù)的讀取轉(zhuǎn)換器和/或?qū)懭朕D(zhuǎn)換器。伺服頭358包括用 于從環(huán)356讀取伺服信息或位置信息的讀取轉(zhuǎn)換器。與包括伺服脈沖信息的現(xiàn) 有技術(shù)存儲(chǔ)介質(zhì)不同，存儲(chǔ)介質(zhì)312包括位于環(huán)356的至少一部分中的伺服信 息，以使得伺服頭358可連續(xù)讀取伺服信息。盡管未在圖4中具體示出，但是 滑塊320包括用于相對于伺服頭358定位數(shù)據(jù)頭360的輔助致動(dòng)設(shè)備或微制動(dòng) 器。
如圖5A-5C中的立體圖所示的，圖4的滑塊320包括各種不同的輔助致 動(dòng)設(shè)備構(gòu)造中的一種。在圖5A-5C中，滑塊320包括空氣軸承表面361、前緣 362、以及后緣364。又如實(shí)施例中所示的，在圖5A-5C中，滑塊320包括伺 服頭358和讀取頭360，這兩個(gè)頭都位于或靠近后緣364。滑塊320包括在數(shù) 據(jù)頭360與后緣364之間位于后緣364上的輔助致動(dòng)設(shè)備或微致動(dòng)器365。如 圖所示的，微致動(dòng)器365可在由線368指示的交叉數(shù)據(jù)軌道沖程中致動(dòng)。在另 一實(shí)施例中，微致動(dòng)器365還可如線370指示的那樣朝向或遠(yuǎn)離存儲(chǔ)介質(zhì)致動(dòng)。 在交叉數(shù)據(jù)軌道沖程中，微致動(dòng)器365遠(yuǎn)離伺服頭358延伸以及朝伺服頭358 收縮。在一個(gè)實(shí)施例中，微致動(dòng)器365可包括整體形成的相對位置傳感器。相 對位置傳感器被用于將數(shù)據(jù)頭360定位到存儲(chǔ)介質(zhì)上感興趣的數(shù)據(jù)軌道，諸如 存儲(chǔ)介質(zhì)312的數(shù)據(jù)軌道350。軌道跟蹤可由此使用專用伺服頭358以及與微 致動(dòng)器365整體形成的相對位置傳感器的組合來實(shí)現(xiàn)。
在圖5B中所示的實(shí)施例中，滑塊320包括一對輔助致動(dòng)設(shè)備或一對微致 動(dòng)器465和466。在圖5B中，第一微致動(dòng)器465位于伺服頭358與數(shù)據(jù)頭360 之間，而第二微致動(dòng)器466位于數(shù)據(jù)頭360的相對側(cè)上，以使得數(shù)據(jù)頭360位 于一對微致動(dòng)器465和466之間。如圖所示，該對微致動(dòng)器465和466協(xié)作以 在由線468指示的交叉數(shù)據(jù)軌道沖程中致動(dòng)數(shù)據(jù)頭360。在另一實(shí)施例中，微 致動(dòng)器465和466還可協(xié)作以便如線470指示的那樣朝向或遠(yuǎn)離存儲(chǔ)介質(zhì)致動(dòng)。 在交叉數(shù)據(jù)軌道沖程中，在第二微致動(dòng)器466朝伺服頭358延伸的同時(shí)第一微 致動(dòng)器465朝伺服頭358收縮，而在第二微致動(dòng)器466遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)頭360收縮的同時(shí)第一微致動(dòng)器465朝數(shù)據(jù)頭360延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，微致動(dòng)器465和 466可包括整體形成的相對位置傳感器。相對位置傳感器被用于將數(shù)據(jù)頭360 定位到存儲(chǔ)介質(zhì)上感興趣的數(shù)據(jù)軌道，諸如存儲(chǔ)介質(zhì)312的數(shù)據(jù)軌道350。軌 道跟蹤可由此使用專用伺服頭358以及與微致動(dòng)器465和466整體形成的相對 位置傳感器的組合來實(shí)現(xiàn)。
在圖5C所示的實(shí)施例中，滑塊320包括輔助致動(dòng)設(shè)備或微致動(dòng)器565。 在圖5C中，微致動(dòng)器565位于數(shù)據(jù)頭360之后，并位于后緣364與前緣362 之間。如圖所示的，微致動(dòng)器565可在由線568指示的交叉數(shù)據(jù)軌道沖程中致 動(dòng)。在另一實(shí)施例中，微致動(dòng)器365可如線570指示的那樣朝向或遠(yuǎn)離存儲(chǔ)介 質(zhì)致動(dòng)。在交叉數(shù)據(jù)軌道沖程中，微致動(dòng)器565遠(yuǎn)離伺服頭358延伸以及朝伺 服頭358收縮。在一個(gè)實(shí)施例中，微致動(dòng)器565可包括整體形成的相對位置傳 感器。相對位置傳感器被用于將數(shù)據(jù)頭360定位到存儲(chǔ)介質(zhì)上感興趣的數(shù)據(jù)軌 道，諸如存儲(chǔ)介質(zhì)312的數(shù)據(jù)軌道350。軌道跟蹤可由此使用專用伺服頭358 以及與微致動(dòng)器565整體形成的相對位置傳感器的組合來實(shí)現(xiàn)。
回顧圖4，伺服頭358的寬度363可比數(shù)據(jù)頭360寬。此外，環(huán)356的寬 度357可遠(yuǎn)寬于數(shù)據(jù)軌道350的寬度。較寬的環(huán)356可補(bǔ)償歸咎于伺服頭358 與數(shù)據(jù)頭360之間的位置偏移量的歪斜效應(yīng)。另外，雖然圖4將環(huán)356例示為 具有恒定寬度357，但是應(yīng)當(dāng)注意，環(huán)356無需具有恒定寬度或恒定間距。環(huán) 356之間的距離359不大于交叉軌道沖程或微致動(dòng)器365的延伸和收縮的距離。 因此，位于環(huán)365之間的所有數(shù)據(jù)軌道可由數(shù)據(jù)頭360來訪問。
圖6示出了根據(jù)另一實(shí)施例的圖3的存儲(chǔ)介質(zhì)312以及軌道存取機(jī)構(gòu)626 的示意圖。盡管未在圖6中示出，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，存儲(chǔ)介質(zhì)112可包括如圖 3中所示的包含軌道標(biāo)識信息的伺服扇區(qū)354。軌道存取機(jī)構(gòu)626包括可由主 致動(dòng)設(shè)備或音圈電機(jī)630致動(dòng)以對諸如數(shù)據(jù)軌道350的同軸數(shù)據(jù)軌道進(jìn)行存取 的軌道存取臂624。軌道存取臂624可在存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)徑331與存儲(chǔ)介質(zhì)外徑333 之間被致動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。軌道存取機(jī)構(gòu)626還包括附連到軌道存取臂624的一對滑 塊620和621。第一滑塊620包括伺服頭658，而第二滑塊621包括數(shù)據(jù)頭660。 如先前所討論的，數(shù)據(jù)軌道頭660包括用于從/向數(shù)據(jù)軌道350讀取和寫入用戶 數(shù)據(jù)的讀取轉(zhuǎn)換器和/或?qū)懭朕D(zhuǎn)換器。伺服頭658包括用于從環(huán)356讀取伺服信息或位置信息的讀取轉(zhuǎn)換器。與包括伺服脈沖信息的現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)介質(zhì)不同，
存儲(chǔ)介質(zhì)312包括位于環(huán)356的至少一部分中的伺服信息，以使得伺服頭658 可連續(xù)讀取伺服信息。盡管未在圖6中具體示出，但是滑塊620和621包括用 于相對于第一滑塊620中的伺服頭658定位位于第二滑塊621中的數(shù)據(jù)頭660 的輔助致動(dòng)設(shè)備或微致動(dòng)器。雖然圖6僅例示單個(gè)數(shù)據(jù)頭660,但是應(yīng)當(dāng)注意， 所公開的實(shí)施例可被用在有多個(gè)數(shù)據(jù)頭的替換性滑塊架構(gòu)中。在這樣的情形 中，多個(gè)數(shù)據(jù)頭可相對于伺服頭獨(dú)立地或作為一個(gè)組移動(dòng)。
圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的滑塊620和621的立體圖。第一滑塊620 包括空氣軸承表面661、前緣662、以及后緣664。第一滑塊620還包括伺服頭 658。第二滑塊621包括表面671、前緣672和后緣674。第二滑塊621還包括 數(shù)據(jù)頭660。表面671可以是具有或不具有空氣軸承的表面。伺服頭658位于 或靠近第一滑塊620的后緣664，而數(shù)據(jù)頭660位于或靠近第二滑塊621的后 緣674。在圖7所示的實(shí)施例中，滑塊620和621包括輔助致動(dòng)設(shè)備或微致動(dòng) 器665。在圖7中，第一滑塊620通過微致動(dòng)器665附連到第二滑塊621。微 致動(dòng)器665被配置成相對伺服頭658定位數(shù)據(jù)頭660。如圖所示，微致動(dòng)器665 可在交叉數(shù)據(jù)軌道沖程中致動(dòng)，以如線668指示地移動(dòng)數(shù)據(jù)頭660和第二滑塊 621。在另一實(shí)施例中，微致動(dòng)器665能夠致動(dòng)，以如線670指示地朝向和遠(yuǎn) 離存儲(chǔ)介質(zhì)移動(dòng)數(shù)據(jù)頭660和第二滑塊621。在交叉數(shù)據(jù)軌道沖程中，微致動(dòng) 器665遠(yuǎn)離伺服頭658延伸以及朝伺服頭358收縮。在一個(gè)實(shí)施例中，微致動(dòng) 器665可包括整體形成的相對位置傳感器。相對位置傳感器被用于將數(shù)據(jù)頭 660定位到存儲(chǔ)介質(zhì)上感興趣的數(shù)據(jù)軌道，諸如存儲(chǔ)介質(zhì)312的數(shù)據(jù)軌道350。 軌道跟蹤可由此使用專用伺服頭658以及與微致動(dòng)器665整體形成的相對位置 傳感器的組合來實(shí)現(xiàn)。
參看圖4和6，在尋道的一個(gè)實(shí)施例中，軌道存取機(jī)構(gòu)326、 626以蠕動(dòng) 一英寸的方式移動(dòng)。首先，主致動(dòng)設(shè)備330、 630被致動(dòng)以將伺服頭358、 658 定位在存儲(chǔ)介質(zhì)312的第一環(huán)356上。如先前所討論的，存儲(chǔ)介質(zhì)312包括多 個(gè)彼此徑向隔開的具有位置信息的圓形同軸環(huán)356以及位于每個(gè)環(huán)356之間的 至少一個(gè)數(shù)據(jù)軌道350。接著，在主致動(dòng)設(shè)備330、 630將伺服頭358、 658保 持在第一環(huán)356 (n)上的同時(shí)，輔助致動(dòng)設(shè)備365、 665被延伸以將數(shù)據(jù)頭360定位在與第一環(huán)356 (n)毗鄰的第二環(huán)356 (n+l)上。隨后，在主致動(dòng)設(shè)備330、 630將數(shù)據(jù)頭360、 660保持在第二環(huán)356 (n+l)上的同時(shí)，輔助致動(dòng)設(shè)備365、 665收縮，以便將伺服頭358、 658定位在第二環(huán)356 (n+l)上?？舍槍α硗獾?環(huán)(n+2等)重復(fù)執(zhí)行延伸或收縮輔助致動(dòng)設(shè)備365、 665的步驟，直至伺服 頭358、 658被定位在與感興趣的數(shù)據(jù)頭道相對應(yīng)的環(huán)356上。
在另一實(shí)施例中，為了使用數(shù)據(jù)頭360、 660對感興趣的數(shù)據(jù)軌道進(jìn)行讀 取和/或?qū)懭胄畔ⅲ瑪?shù)據(jù)頭360、 660可利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)312上的伺服楔 (servo wedge) 351 (圖3)中的軌道標(biāo)識信息。為了讀取和/或?qū)懭胄畔?，?用主致動(dòng)設(shè)備330、 630將伺服頭358、 658保持在與感興趣的數(shù)據(jù)軌道相對應(yīng) 的環(huán)356上。接著，輔助致動(dòng)設(shè)備365、 665被延伸以將數(shù)據(jù)頭360、 660定位 在具有與感興趣的數(shù)據(jù)軌道相同的相對應(yīng)軌道標(biāo)識符的數(shù)據(jù)軌道上。為了執(zhí)行
軌道跟蹤，主致動(dòng)設(shè)備330、 630被保持在與感興趣的數(shù)據(jù)軌道相對應(yīng)的環(huán)356 上，同時(shí)輔助致動(dòng)設(shè)備365被保持在感興趣的數(shù)據(jù)軌道上。
在又一實(shí)施例中，為了尋找軌道，軌道存取機(jī)構(gòu)326、 626可通過替代地 利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)312上的伺服楔351中的軌道標(biāo)識信息來避免以蠕動(dòng)一英 寸的方式移動(dòng)。在使用軌道標(biāo)識信息尋找到感興趣的數(shù)據(jù)軌道后，軌道存取機(jī) 構(gòu)326、 626就通過將主致動(dòng)設(shè)備330、 630保持在與感興趣的數(shù)據(jù)軌道相對應(yīng) 的環(huán)356上同時(shí)將輔助致動(dòng)設(shè)備365、 665保持在感興趣的數(shù)據(jù)軌道上來執(zhí)行 軌道跟蹤。
圖8是圖1中所示的具有外殼102的盤驅(qū)動(dòng)器100的簡化框圖。盤驅(qū)動(dòng)器 100包括用于以已知方式控制盤驅(qū)動(dòng)器100的特定操作的處理電路134。盤驅(qū) 動(dòng)器100的各種操作可通過由處理電路134在使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序設(shè)計(jì) 的情況下來控制。盤驅(qū)動(dòng)器100還包括生成施加到音圈電機(jī)130的控制信號的 伺服控制器136。處理電路134指令伺服控制器136使至少一個(gè)滑塊120尋找 存儲(chǔ)介質(zhì)112上所要求的軌道或圓形同軸環(huán)，諸如環(huán)356 (圖4)。伺服控制 器136還響應(yīng)于諸如記錄到存儲(chǔ)介質(zhì)112上的嵌入伺服楔——諸如伺服扇區(qū) 354 (圖3)——中的伺服脈沖信息的伺服數(shù)據(jù)。
盤驅(qū)動(dòng)器100包括數(shù)據(jù)前置放大器(preamp) 138，該放大器用于在寫入 操作期間生成施加到數(shù)據(jù)頭——諸如包括在至少一個(gè)滑塊120中的數(shù)據(jù)頭360
12(圖4) 一的寫入信號，以及用于在讀取操作期間放大從包括在至少一個(gè)滑
塊120中的數(shù)據(jù)頭發(fā)出的讀取信號。盤驅(qū)動(dòng)器100還包括伺服前置放大器 (preamp) 139，該放大器用于放大從伺服頭——諸如包括在至少一個(gè)滑塊120 中的伺服頭358 (圖4)——發(fā)出的伺服信息。應(yīng)當(dāng)意識到，由于伺服頭僅從 存儲(chǔ)介質(zhì)112上的圓形、同軸環(huán)讀取伺服信息，因此伺服前置放大器139可以 是比數(shù)據(jù)前置放大器138更加簡化的組件，因?yàn)樗欧爸梅糯笃?39無需在與 數(shù)據(jù)前置放大器138相同的頻率范圍上操作。另外，由于伺服頭僅讀取伺服信 息，因此伺服頭通帶可落在數(shù)據(jù)頭的通帶之外。在垂直記錄中，轉(zhuǎn)變噪聲在響 應(yīng)中占支配地位，并且低頻調(diào)具有比高頻調(diào)更高的信噪比。因此，可使伺服頭 在相對低頻下操作，由此對用戶數(shù)據(jù)具有最小干擾。
讀取/寫入信道140在數(shù)據(jù)頭寫入操作期間從處理電路134接收數(shù)據(jù)，并 將經(jīng)編碼的寫入數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)前置放大器138。在數(shù)據(jù)頭讀取操作期間，讀 取/寫入信道140處理由數(shù)據(jù)前置放大器138生成的讀取信號以便檢測和解碼記 錄在介質(zhì)112上的數(shù)據(jù)。經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)被提供給處理電路134并最終通過接口 142到達(dá)主機(jī)設(shè)備144。另外，讀取/寫入信道140還處理由伺服前置放大器139 生成的伺服信號。由經(jīng)處理的伺服信號產(chǎn)生的伺服數(shù)據(jù)被饋送到伺服控制器 136以控制主致動(dòng)設(shè)備或音圈電機(jī)130的位置，以及被饋送到輔助致動(dòng)器控制 器137以控制包括在至少一個(gè)滑塊120中的諸如微致動(dòng)器365 (圖4)的輔助 致動(dòng)設(shè)備的位置。伺服控制器136和輔助致動(dòng)器控制器137在控制音圈電機(jī)130 和輔助致動(dòng)設(shè)備時(shí)還考慮由包括在輔助致動(dòng)設(shè)備中的位置傳感器提供的相對 位置信息。
可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)頭306 (圖4)的準(zhǔn)確跟蹤的范圍取決于位于諸如輔助致動(dòng)設(shè) 備365 (圖4)的輔助致動(dòng)設(shè)備中的位置傳感器的分辨率。在本公開中討論的 實(shí)施例假定相對位置傳感器是DC精確的。如果這樣假設(shè)并非事實(shí)，則諸如扇 區(qū)354 (圖3)的一個(gè)或多個(gè)伺服扇區(qū)可被用于校準(zhǔn)低頻傳感器信息。另外， 諸如環(huán)356 (圖4)的環(huán)的寬度——諸如寬度357 (圖4)——取決于諸如伺服 頭358 (圖4)的伺服頭的定位準(zhǔn)確度。在具有包括環(huán)的伺服架構(gòu)的存儲(chǔ)介質(zhì) 中，伺服頭358的定位并非關(guān)鍵，因?yàn)樗欧^位置中的已知誤差可被饋送到輔 助致動(dòng)器控制器137的相對位置環(huán)路中。然而，伺服頭358的位置誤差越大，
13則每個(gè)環(huán)356必須越寬，以便保證不中斷的位置誤差信號。為了使用較窄的環(huán)、
為了補(bǔ)償不能用包括在滑塊中的微致動(dòng)器校正的特定較大的擾動(dòng)、和/或?yàn)榱藵M 足無需由音圈電機(jī)滿足的其它較高帶寬的沖程，在替換性實(shí)施例中，可使用微
致動(dòng)懸架。例如，懸架122 (圖1)可包括可在交叉數(shù)據(jù)軌道沖程中致動(dòng)以相 對于伺服頭定位數(shù)據(jù)頭的輔助致動(dòng)設(shè)備或微致動(dòng)器。
本公開的實(shí)施例解耦合源自讀出噪聲減小的格式化效率降低和采樣速率
增加，以使得格式化效率未被減小。本公開的實(shí)施例規(guī)定位于滑塊中的輔助
致動(dòng)設(shè)備的沖程、位于輔助致動(dòng)設(shè)備中的位置傳感器的分辨率、以及伺服頭的 軌道跟蹤誤差決定格式化效率，而與位置誤差信號噪聲以及伺服采樣速率無 關(guān)。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然在之前描述中已闡述了本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的許多特性和優(yōu) 點(diǎn)以及各實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)，但是本公開僅是示例性的，并且可在由 所附權(quán)利要求所表達(dá)術(shù)語的寬泛一般的意義所指示最大范圍內(nèi)的本公開的原 理之內(nèi)，在細(xì)節(jié)上，尤其是與部件的結(jié)構(gòu)或布置有關(guān)的細(xì)節(jié)上作出各種變化。 例如，特定元件可取決于軌道存取機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型而變化，同時(shí)基本上保持相 同功能而不背離本發(fā)明的范圍和精神。另外，盡管本文描述的優(yōu)選實(shí)施例是針 對用于盤驅(qū)動(dòng)器的軌道存取機(jī)構(gòu)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，本發(fā)明的示 教可應(yīng)用于其它類型的軌道存取機(jī)構(gòu)，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種軌道存取機(jī)構(gòu)，包括可由主致動(dòng)設(shè)備致動(dòng)的軌道存取臂，用于對存儲(chǔ)介質(zhì)上的同軸數(shù)據(jù)軌道進(jìn)行存?。桓竭B到所述軌道存取臂上的至少一個(gè)滑塊，所述至少一個(gè)滑塊包括伺服頭，其被配置成從存儲(chǔ)介質(zhì)上彼此徑向隔開的多個(gè)連續(xù)且同軸的環(huán)讀取位置信息，每個(gè)環(huán)的至少一部分包括伺服信息；以及數(shù)據(jù)頭，其被配置成對所述至少一個(gè)同軸數(shù)據(jù)軌道讀取和寫入用戶數(shù)據(jù)，所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)軌道位于所述存儲(chǔ)介質(zhì)上每個(gè)連續(xù)且同軸的環(huán)之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的軌道存取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個(gè)滑塊包 括配置成相對于所述伺服頭定位所述數(shù)據(jù)頭的至少一個(gè)輔助致動(dòng)設(shè)備。
3. 如權(quán)利要求2所述的軌道存取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述連續(xù)且同軸的環(huán) 彼此隔開不大于所述輔助致動(dòng)設(shè)備延伸的距離的一距離。
4. 如權(quán)利要求1所述的軌道存取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個(gè)滑塊包 括第一滑塊和第二滑塊，其中所述第一滑塊包括所述伺服頭，而所述第二滑塊 包括所述數(shù)據(jù)頭。
5. 如權(quán)利要求4所述的軌道存取機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括位于所述第一 滑塊與所述第二滑塊之間的至少一個(gè)輔助致動(dòng)設(shè)備，所述至少一個(gè)輔助致動(dòng)設(shè) 備被配置成相對于所述伺服頭定位所述數(shù)據(jù)頭。
6. 如權(quán)利要求2所述的軌道存取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個(gè)輔助致 動(dòng)設(shè)備位于所述至少一個(gè)滑塊的后緣上并在所述數(shù)據(jù)頭與所述后緣之間。
7. 如權(quán)利要求2所述的軌道存取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個(gè)輔助致 動(dòng)設(shè)備包括第一和第二輔助致動(dòng)設(shè)備，其中所述數(shù)據(jù)頭位于所述第一與第二輔 助致動(dòng)設(shè)備之間。
8. 如權(quán)利要求2所述的軌道存取機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個(gè)輔助致 動(dòng)設(shè)備位于所述至少一個(gè)滑塊的后緣與前緣之間。
9. 如權(quán)利要求1所述的軌道存取機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括將所述至少一個(gè)滑塊附連到所述軌道存取臂的懸架，所述懸架包括配置成相對于所述伺服頭 定位所述數(shù)據(jù)頭的至少一個(gè)輔助致動(dòng)設(shè)備。
10. —種對軌道進(jìn)行存取的方法，包括致動(dòng)主致動(dòng)設(shè)備來將伺服頭定位在存儲(chǔ)介質(zhì)的第一環(huán)上，其中所述存儲(chǔ)介 質(zhì)包括彼此徑向隔開的多個(gè)連續(xù)且同軸的環(huán)以及位于每個(gè)環(huán)之間的至少一個(gè) 數(shù)據(jù)軌道，每個(gè)環(huán)的至少一部分包括伺服信息；在所述主致動(dòng)設(shè)備將所述伺服頭保持在所述第一環(huán)上的同時(shí)，延伸輔助致 動(dòng)設(shè)備以將數(shù)據(jù)頭定位在與所述第一環(huán)毗鄰的第二環(huán)上；以及在所述主致動(dòng)設(shè)備將所述數(shù)據(jù)頭保持在所述第二環(huán)上的同時(shí)，收縮所述輔 助致動(dòng)設(shè)備，以將所述伺服頭定位在所述第二環(huán)上。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括執(zhí)行所述延伸所述輔助致動(dòng)設(shè)備和收縮所述輔助致動(dòng)設(shè)備的步驟，直至所述伺服頭位于與感興趣 的數(shù)據(jù)軌道相對應(yīng)的環(huán)上。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，還包括使用所述主致動(dòng)設(shè)備將所述伺服頭保持在與所述感興趣的數(shù)據(jù)軌道相對 應(yīng)的所述環(huán)上；使用位于在所述數(shù)據(jù)軌道上的用戶數(shù)據(jù)之間分散的多個(gè)伺服扇區(qū)中的伺 服信息來延伸所述輔助致動(dòng)設(shè)備以將所述數(shù)據(jù)頭定位在所述感興趣的數(shù)據(jù)軌 道上；以及將所述輔助致動(dòng)設(shè)備保持在所述感興趣的數(shù)據(jù)軌道上，以使得所述數(shù)據(jù)頭 可對所述感興趣的數(shù)據(jù)軌道讀取和/或?qū)懭胄畔ⅰ?br> 13. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括使用來自所述伺服 頭的位置誤差信息補(bǔ)償所述主致動(dòng)設(shè)備中的位置誤差。
14. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括使用位于所述輔助 致動(dòng)設(shè)備中的相對位置傳感器來檢測所述伺服頭和所述數(shù)據(jù)頭的相對運(yùn)動(dòng)。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括使用位于在所述數(shù) 據(jù)軌道上的用戶數(shù)據(jù)之間分散的所述多個(gè)伺服扇區(qū)中的伺服信息以及位于所 述連續(xù)且同軸的環(huán)中的伺服信息來補(bǔ)償所述相對位置傳感器中的低頻漂移。
16. —種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，包括彼此徑向隔開的多個(gè)連續(xù)且同軸的環(huán)，其中每個(gè)環(huán)的至少一部分包括位置 信息；以及位于每個(gè)環(huán)之間的至少一個(gè)同軸數(shù)據(jù)軌道，其中每個(gè)數(shù)據(jù)軌道包括用戶數(shù)據(jù)。
17. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，每個(gè)數(shù)據(jù)軌道包括散布在用戶數(shù)據(jù)之間的包含位置信息的多個(gè)伺服扇區(qū)。
18. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述多個(gè)伺服扇區(qū) 的每一個(gè)包括軌道標(biāo)識信息。
19. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述至少一個(gè)同軸 數(shù)據(jù)軌道包括位于每個(gè)環(huán)之間的多個(gè)數(shù)據(jù)軌道。
20. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述連續(xù)且同軸的 環(huán)中的每一個(gè)的寬度大于所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)軌道的寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于高面密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的伺服架構(gòu)。軌道存取機(jī)構(gòu)包括可由主致動(dòng)設(shè)備致動(dòng)的軌道存取臂，用于對存儲(chǔ)介質(zhì)上的同軸數(shù)據(jù)軌道進(jìn)行存?。灰约案竭B到軌道存取臂的至少一個(gè)滑塊。至少一個(gè)滑塊包括伺服頭，其被配置成從存儲(chǔ)介質(zhì)上彼此徑向隔開的多個(gè)連續(xù)且同軸的環(huán)讀取位置信息；數(shù)據(jù)頭，其被配置成對至少一個(gè)同軸數(shù)據(jù)軌道讀取和寫入用戶數(shù)據(jù)。每個(gè)環(huán)的至少一部分包括伺服信息。至少一個(gè)數(shù)據(jù)軌道位于存儲(chǔ)介質(zhì)上每個(gè)連續(xù)且同軸的環(huán)之間。
文檔編號G11B5/48GK101458934SQ20081018631
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者K·A·戈麥斯, M·D·貝迪里昂, P·B·丘, X·黃 申請人:希捷科技有限公司