发明名称 用于磁碟档伺服写入之径向自行传播图样产生
摘要 一种在一媒体上写入图样,特别是在一磁碟机中自行伺服写入一旋转磁碟之方法,此磁碟机包括一以磁碟为基准径向定位磁头之一伺服控制致动器,其中一位置误差信号等于一参考波形和一测量的相对位置波形之差,该位置波形是从磁头和磁碟交互作用时的回读信号导出,包括使用致动器在磁碟的连续径向磁轨上写入伺服图样,并导出参考波形使其当成致动器闭合回路传递函数的一函数,及至少一测量的位置波形。伺服回路的依频性增益可设定而使伺服回路的闭合回路响应具有一小于每一磁碟旋转频率整数倍的单一值之大小,但仍足以提供机械干扰之实质降低。沿着一磁轨写入一序列第一图样,使磁头移位一磁轨的一已知量至一移位的位置,以及从第一图样位置资讯的数个选择中读取,以判定磁头偏离该已知量的偏离资讯所代表,及使用偏离资讯在移位的位置上传播第二图样,该偏离资讯是在图样上编码。不必写入整个磁碟即可调整相邻磁轨的间距。可清除伺服图样中的偏离,该偏离的产生导因于解调位置信号上的随机置入误差。用来执行这些方法之装置以及被该方法写入的数个磁碟机。
申请公布号 TW401570 申请公布日期 2000.08.11
申请号 TW084106282 申请日期 1995.06.19
申请人 万国商业机器公司 发明人 提摩西.约瑟夫.成纳;马克.戴洛曼.舒兹;马克.戴洛曼.舒兹;爱德华.约翰.亚马恰克
分类号 G11B20/10 主分类号 G11B20/10
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用以在一磁碟机中伺服写入一旋转磁碟之方法,此磁碟机包括:和该磁碟交互作用的一磁头,以该磁碟为基准径向定位磁头的一致动器,以及使得该磁头将资讯写入该磁碟并从该磁碟读取资讯的装置,该方法包括以下步骤:在该用一伺服回路以定位该致动器之磁碟的连续径向磁轨上写入伺服图样,其中伺服定位资讯是从该磁碟读取;及设定该伺服回路的依频性增益以使该伺服回路的闭合回路响应在每一磁碟旋转频率整数倍时具有一小于单一値之大小,但其大小仍足以在实质上抗拒机械干扰。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中该闭合回路响应在所有频率具有一小于单一値之大小。3.一种用以在一磁碟机中伺服写入一旋转磁碟之方法,此磁碟机包括:和该磁碟交互作用的一磁头,使得该磁头将资讯写入该磁碟并从该磁碟读取资讯的装置,以该磁碟为基准径向定位磁头的一伺服控制致动器,其中一位置误差信号等于一参考波形和一测量的相对位置波形之差,该位置波形从该磁头和该磁碟交互作用的回读信号中导出,该方法包括以下步骤:用该伺服控制致动器在该磁碟的连续径向磁轨上写入伺服图样;及导出该参考波形以作为该致动器闭合迥路传递函数及至少一测量的位置波形的一函数。4.根据申请专利范围第3项之方法,其中该闭合回路传递函数具有依频性,而该参考波形的导出是藉着该测量的位置波形之依频性滤波。5.根据申请专利范围第3项之方法,其中该测量的位置波形代表该磁碟之至少一转。6.根据申请专利范围第3项之方法,其中该位置误差信号的导出是根据至少一磁轨的测量。7.根据申请专利范围第6项之方法,其中该至少一磁轨包括该连续磁轨的一先前磁轨。8.根据申请专利范围第3项之方法,其中闭合回路传递函数的大小远小于1。9.一种用以在一磁碟机中伺服写入一旋转磁碟之方法,此磁碟机包括:和该磁碟交互作用的一磁头,使得该磁头将资讯写入该磁碟并从该磁碟读取资讯的装置,以该磁碟为基准径向定位磁头的一伺服控制致动器,其中一位置误差信号等于一参考波形和一测量的位置波形之差,该位置波形从该磁头和该磁碟交互作用的回读信号中导出,该方法包括以下步骤:用该伺服控制致动器在该磁碟的连续径向磁轨上写入伺服图样;及根据至少一先前径向磁轨的该位置误差信号导出用于连续径向磁轨的该参考波形。10.根据申请专利范围第9项之方法,其中导出该参考波形包括以下步骤:计算位置误差信号的离散傅利叶转换的至少一复数系数,该系数是在一径向磁轨上写入伺服图样时测量到的;以至少一复数滤波因数f乘以该至少一复数系数以产生至少一滤波系数;从该至少一滤波系数计算反离散傅利叶转换;及将该反离散傅利叶转换加在一额定的平均参考位准以形成该参考波形。11.根据申请专利范围第10项之方法,其中f是从该伺服致动器闭合回路响应C的一预设函数中计算出来。12.根据申请专利范围第11项之方法,其中f的导出式为f=(S-C)/(1-C)S具有一小于1的大小,因而限制伺服图样置入误差的增加。13.一种用以在一磁碟机中伺服写入一旋转磁碟之装置,此磁碟机包括:和该磁碟交互作用的一磁头,以该磁碟为基准径向定位磁头的一致动器,以及使得该磁头将资讯写入该磁碟并从该磁碟读取资讯的装置,包括:使得该磁头在该磁碟的连续径向磁轨上写入伺服图样的装置,包括用于定位该致动器的一伺服回路,而且其中伺服定位资讯是从该磁碟读取;及设定该伺服回路的依频性增益的装置,以使该伺服回路的闭合回路响应在每一磁碟旋转频率整数倍时具有一小于单一値之大小,但其大小仍足以实质上抗拒机械干扰。14.根据申请专利范围第13项之装置,其中该闭合回路响应具有一小于所有频率的单一値之大小。15.一种用以在一磁碟机中伺服写入一旋转磁碟之装置,此磁碟机包括:和该磁碟交互作用的一磁头,使得该磁头将资讯写入该磁碟并从该磁碟读取资讯的装置,以该磁碟为基准径向定位磁头的一伺服控制致动器,其中一位置误差信号等于一参考波形和一测量的相对位置波形之差,该位置波形从该磁头和该磁碟交互作用的回读信号中导出,包括:使用该伺服控制致动器以在该磁碟的连续径向磁轨上写入伺服图样的装置;及导出该参考波形以作为该致动器闭合回路传递函数至少一测量的位置波形的一函数之装置。16.根据申请专利范围第15项之装置,其中该闭合回路传递函数具有依频性,并包括藉着该测量的位置波形之依频性滤波以导出该参考波形的装置。17.根据申请专利范围第15项之装置,其中该测量的位置波形代表该磁碟之至少一转。18.根据申请专利范围第15项之装置,其中该位置误差信号的导出是根据至少一磁轨的测量。19.根据申请专利范围第18项之装置,其中该至少一磁轨包括该连续磁轨的一先前磁轨。20.根据申请专利范围第15项之装置,其中闭合回路传递函数的大小远小于1。21.一种用以在一磁碟机中伺服写入一旋转磁碟之装置,此磁碟机包括:和该磁碟交互作用的一磁头,使得该磁碟将资讯写入该磁碟并从该磁碟读取资讯的装置,以该磁碟为基准径向定位磁头的一伺服控制致动器,其中一位置误差信号等于一参考波形和一测量的位置波形之差,该位置波形从该磁头和该磁碟交互作用的回读信号中导出,包括:使用该伺服控制致动器以在该磁碟的连续径向磁轨上写入伺服图样的装置;及根据至少一先前径向磁轨的该位置误差信号导出用于连续径向磁轨上该参考波形的装置。22.根据申请专利范围第21项之装置,其中导出该参考波形的装置包括:计算位置误差信号离散傅利叶转换的至少一复数系数之装置,该系数是在一径向磁轨上写入伺服图样时测量到的;以至少一复数滤波因数f乘以该至少一复数系数的装置,因而产生至少一滤波系数;从该至少一滤波系数计算反离散傅利叶转换的装置;及将该反离散傅利叶转换加在一额定的平均参考位准以形成该参考波形的装置。23.根据申请专利范围第22项之装置,其中在用以作乘法的该装置中,f是从该伺服致动器的闭合回路响应C的一预设函数中计算出来。24.根据申请专利范围第23项之装置,其中f的导出式为f=(S-C)/(1-C)S具有一小于1的大小,因而限制伺服图样置入误差的增加。25.一种用以在一磁碟机中伺服写入一旋转磁碟之方法,此磁碟机包括:和该磁碟交互作用的一磁头,以该磁碟为基准径向定位磁头的一致动器,使得该磁头将资讯写入该磁碟并从该磁碟读取资讯的装置,以及根据从该磁碟读取的伺服位置资讯定位该致动器的一伺服回路,包括以下步骤:沿着一磁轨写入一序列第一图样;使磁头移位一磁轨的一已知比例至一移位的位置;从该第一图样的数个选取中读取位置资讯,以便判定代表该磁头偏离该已知比例的偏离资讯,并藉着偏离资讯被编码于其中之第二图样在该位移的位置利用该偏离资讯以传送第二图样。26.一种用以在一磁碟机中传播一图样之方法,此磁碟机具有一旋转磁碟和该磁碟交互作用的一磁头,及以该磁碟为基准径向定位磁头的装置,包括以下步骤:a.在第一磁轨上写入第一图样;b.读取并储存该第一图样的数个选取者之振幅以储存选取的振幅;c.移动该磁头一磁轨宽之一比例并写入对应该选取的第一图样之第二图样;d.重覆步骤cn次以接续性移动该磁头直到该磁头到达一选定径向位置并写入数个额外图样;e.在该第一磁轨和该选定径向位置间的一中间位置定位该磁头;f.该磁头位于该中间位置时,计算出该第一图样对该选定储存振幅之第一振幅比;g.算出当该磁头在该中间位置时及该磁头在该选定位置上的该数个额外图样振幅之第二振幅比;h.在每一位置重覆再定位该磁头并重覆步骤f和g直到该数个比例实质上相等;i.将该比例和一期望値比较以判定该期望値的一偏离;及j.调整连续图样写入之间的间距以便在后续重覆步骤a-i时极小化该偏离。27.根据申请专利范围第26项之方法,其中该磁头具有分离的请写元件。28.一种建立并维持一期望磁轨间距之方法,是经由调整伺服回路的额定的平均参考位准,该伺服回路用于自行传播的过程,以便在磁碟档伺服写入中作径向定位,其中计算该额定的平均参考位准的变化是以数组脉冲间相对振幅的测量为根据,该脉冲位于一个或数个分离的径向位置上,藉着中断该常态序列过程即可执行这种测量并备存一个或数个径向位置。29.根据申请专利范围第28项之方法,包括以下步骤:建立由足够的独立时槽数组成之一振幅脉冲传播图样,以便于数个传播步移等于时槽数后在一已知时槽重覆一脉冲,并应保留一空间以使记录转换器的读取元件,在不干扰该时槽其他脉冲的情况下跨立在每一脉冲的边上;使用一用于该额定的平均参考位准的一启始估算,传播第一个步移数,该第一个步移数足以反传播方向移动读取元件至一校正回读位置,其中该读取元件的一部分在数个时槽之一重叠第一组脉冲的下缘,而读取元件的一相等部分在其他数个时槽之一重叠第二组脉冲的上缘,而该第一和第二组脉冲则写入间距P的一预设数目传播步移,该脉冲并且有和该期望磁轨间距相关的一预设间距,以使该重叠部分等于对应该期望磁轨间距的一预设期望重叠部分;移动读取元件至该校正回读位置,并判定每一脉冲的一测量重叠部分等于回读振幅以执行一校正,而每一脉冲都被对应的磁轨上振幅所隔开,其先前的测量和储存都是自行传播过程的一部分,计算该额定的平均参考位准减少因数的一修正项,到它等于2/p乘以该期望重叠部分和该测量重叠部分之差,将该修正项或该修正项的一部分加在该额定的平均参考位准上;在该再校正程序再执行后,于一第二预设的数个步移中持续自行传播;重叠自行传播步骤并再校正该第二数个步移中的每一个直到完成伺服写入。30.一种在一磁碟档的解调位置信号中清除偏离之方法,该偏离是导因于伺服图样写入时的随机置入误差,该磁碟档于伺服写入时使用自行传播作径向定位,该方法包括以下步骤:施加一调变至产品伺服图样的每一部分,该调变是从自行传播伺服回路的位置误差信号中计算得到,该信号刚好在产品伺服图样的该部分写入前测量到,其中该调变在磁碟档常态操作时的解调位置信号中产生一变化,由于该随机置入误差使得该变化位于相反且近似等于该解调位信号的偏离;使用替每一传播脉冲个别计算的自行传播参考表値,并使用额定的平均参考位准及一修正,该修正从自行传播伺服回路的位置误差信号中计算得到,其测量时间靠近写入该传播脉冲时,次一传播步移时在自行传播伺服回路的位置误差信号的后续计算中,该参考表値可大致清除在该传播脉冲中因随机置入误差引起的回读振幅变化。31.一种用于伺服写入一磁碟机之方法,此磁碟机包括:和该磁碟交互作用的一磁头,以该磁碟为基准径向定位磁头的一致动器,及控制致动器位置的一伺服回路,包括以下步骤:当写入传播脉冲时设定伺服回路的依频性增益等于一値,该値小于单一値;当写入产品伺服图样时设定伺服回路的依频性增益等于一不同値。32.一种用以在一磁碟机中伺服写入一旋转磁碟之装置,此磁碟机包括以该磁碟为基准在任何径向位置定位磁头的装置,该装置包括:用以在该磁碟上的特定磁区控制读写的定时电路;用以替传播脉冲及产品伺服图样产生写入资料的一图样产生器;用以在写入资料的相对定时中调整的一时间延迟单元;用以在该磁碟的写入转移上感测回读振幅的振幅感测电路;一用来储存量的记忆体,其包括回读振幅的测量値和磁碟参考磁轨値;一藉由它们对应的原始全磁轨振幅用以常态化即时回读振幅的除法器;一微处理器序列控制器;及一具有变控参数的伺服控制器,以便伺服写入该磁碟时能快速步移,定位及限制磁轨形状误差的增加。33.一种磁碟档伺服写入装置,包括:控制磁碟档内部记录转换器的装置,以使一复数脉冲,其中每一脉冲由一复数转移组成,能写在不同径向位置的一复数磁轨中的每一磁轨的四周;从任一该脉冲判定及储存磁性信号的回读振幅之装置,并且用磁碟的每一转来更新该回读振幅;控制内部制动器以便在该径向位置定位记录转换器的装置,是由一具有闭合回路传递函数的一伺服定位控制回路组成,其性质是可实质上完全拒绝机械干扰,且在任何等于一磁碟旋转频率整数倍的频率时不必放大;在该径向位置的第一个位置上写入该复数脉冲之装置;产生该伺服定位控制回路的一位置误差之装置,此系藉由在该第一径向位置替该复数脉冲中的每一个,在一小于脉冲间距的一时间内,从第一组储存参考振幅中的每一个减去该回读振幅,该位置误差信号导致内部致动器移至该第二径向位置以使该位置误差信号近似0;于第一预设时间延迟后在该第二径向位置上用来写入该复数脉冲的装置,以使该内部致动器完成在该第二径向位置的该移动,该复数脉冲中的每一个在该第一径向位置写入后,即在一第二预设时间延迟时写入位于该第二径向位置的该复数脉冲中的每一个,从写入该第一径向位置的该复数脉冲的该回读振幅中连续判定该位置误差信号;重覆调配通过切换该伺服定位控制回路的该位置误差信号产生过程之装置,并切换成使该回读挳幅之一减去一値,它在一组储存参考振幅中的每一个之一现存径向位置的该写入复数脉冲中,并在一小于脉冲间的时间内,该位置误差信号导致内部致动器移至次一径向位置以使该位置误差信号近似0,接着在该第一预设时间延迟后于该次一径向位置写入该复数脉冲,以完成该内部致动器的该移动至该次一径向位置,该复数脉冲中的每一个在该现存径向位置写入后,即在次一预设时间延迟时写入位于该次一径向位置的该复数脉冲中的每一个,从写入该现存径向位置的该复数脉冲的该回读振幅中连续判定该位置误差信号。34.根据申请专利范围第33项之装置,其中该误差信号的产生是藉着在每一个该储存参考振幅中替该复数脉冲的每一个减去一常态化回读振幅,其中该常态化回读振幅的计算是在该脉冲写入后但是在移动致动器前,藉着每一个该回读振幅除以它在一组储存振幅的对应元素而得到,该对应元素是在磁碟的一额外旋转中测量到的。35.根据申请专利范围第33项之装置,其中用于产生该位置误差信号的该储存参考振幅,是在通过调配过程的间隔中变化,因而导致磁轨至磁轨间距在整个磁碟中紧跟着一期望的功能形式。36.根据申请专利范围第35项之装置,其中在储存参考振幅的变化之计算,是以间距一个或数个径向位置的脉冲间相对脉冲振幅的测量为根据,这种测量的执行是藉着中断常态化调配过程及备存一个或数个径向位置。37.根据申请专利范围第35项之装置,其中该储存参考振幅的变化在每一磁区都不同,并且用位置误差信号的储存値作计算,该値是在对应脉冲写入时测量到的。38.一种磁碟机包括:一旋转磁碟,其中一磁头具有分离的读写元件,并以该磁碟为基准让一致动器作径向定位,及一写入该磁碟的自行伺服写入图样;该图样写入时已清除系统误差,因而使得磁轨间距在整个磁碟的一表面上跟着一期望功能。39.一种磁碟机包括:一旋转磁碟;一磁头,以该磁碟为基准用于径向定位该磁头的一致动器;及在该磁碟上写入一自行伺服写入图样的装置,该图样写入时已清除系统误差,因而使得磁轨间距在整个磁碟的一表面上跟着一期望功能。40.一种用以在一往复媒体上写入图样之方法,此媒体包括:和该媒体交互作用的一磁头,以该媒体为基准径向定位磁头的一致动器,以及使得该磁头将资讯写入该媒体并从该媒体读取资讯的装置,包括以下步骤:用一伺服回路在该媒体的连续径向磁轨上写入伺服图样以定位该致动器,其中伺服定位资讯是从该媒体读取;设定该伺服回路的依频性增益,以使该伺服回路的闭合回路响应在每一往复频率整数倍时具有一小于单一値之大小,但其大小仍足以置质上抗拒机械干扰。41.一种在一往复媒体用于写入图样之方法,此媒体包括和该媒体交互作用的一磁头,以该媒体为基准径向定位磁头的一致动器,使得该磁头将资讯写入该媒体并从该媒体读取资讯的装置,以及根据从该媒体读取的伺服位置资讯定位该致动器的一伺服回路,包括以下步骤:沿着一磁轨写入一序列第一图样;使磁头移位一磁轨的一已知比例至一位移的位置;从该第一图样的数个选取中读取位置资讯,以便从该已知比例判定该磁头偏离的偏离资讯代表,并藉着编码偏离资讯于其中之第二图样在该位移的位置使用该偏离资讯以传送第二图样。图式简单说明:第一图是本发明一具体实例的主要元件之方块图。第二图是传播磁轨,磁碟磁区和传播脉冲间的关系图。第三图的流程图绘示用于本发明一具体实例的基本过程步骤。第三图A的流程图是用来计算传播参数的过程。第四图A显示以一期望磁轨为基准的正确置入脉冲和错位传播脉冲的关系图。第四图B的伺服回路显示如何将第四图A脉冲的信号合成一位置误差信号。第五图的流程图绘示用于本发明另一具体实例的基本过程步骤,其中许多过程步骤和第三图相同。第六图A是用于一PID伺服控制回路之闭合回路伺服响应曲线图,其参数値使得闭合回路响应在磁碟旋转频率为90Hz的倍数时小于1。第六图B是用于一PID伺服控制回路之闭合回路伺服响应曲线图,其参数値使得闭合回路响应在磁碟旋转频率为90Hz的2倍和3倍时大于1。第七图A是磁轨非圆性的180Hz傅利叶元素之曲线图,它测量自使用如第七图B所示的伺服参数之自行传播实验,并附有一实际磁轨形状其中最外层磁轨等于传播步骤60。第七图B是磁轨非圆性的180Hz傅利叶元素之曲线图,它测量自使用如第七图B所示的伺服参数之自行传播实验,并附有一实际磁轨形状其中最外层磁轨等于传播步骤60。第八图A是一记录转换器的放大示意图,其中读写元件的位置是分开的。第八图B是一常态化回读振幅和离轨位置的理想图形,这可从第八图A所示的一记录转换器中得到。第九图显示各种传播脉冲位置和使用者资料磁轨的关系,并显示一定位的读取元件,其可产生用于A和D传播脉冲的相等回读振幅。第十图A绘示额定的平均参考値和传播步移数的关系,其数据来自使用如第八图A所示具有分开读写元件的一记录转换器所作之自行传播实验,其中在A=D的伺服位置作周期性备存并测量平均相对脉冲振幅以调整至额定的平均参考値。第十图B的平均相对脉冲振幅数据得自和第十图A相同的实验,其绘示磁轨间距固定时的精确性。第十一图A绘示在一双脉冲振幅伺服图样中A,B脉冲的相对位置以及磁区ID栏位,并显示位于资料磁轨位置中心的读取元件。第十一图B至第十一图F绘示各种具有产品伺服图样解调器的闸式积分器的信号波形。第十二图的方块图显示具有图样解调器的闸式积分器的电路元件。第十三图A绘示的双脉冲振幅伺服图样和第十一图A相同,但是写入TMR误差时会发生A脉冲的径向移位。除了第十三图A的误差伺服图样脉冲位置外,第十三图B至第十三图F绘示的信号波形和第十一图B至第十三图F的相同。
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