在写入操作后逐步减少激光器功率的数据存储设备制造技术

本申请公开了在写入操作之后逐步减少激光器功率的数据存储设备，其中数据存储设备包括在磁盘上方致动的磁头，其中该磁头包括激光器，该激光器被配置为当向磁盘写入数据时加热磁盘。将写入功率施加到激光器，以便在写入操作期间向磁盘写入数据。确定写入操作之后激光器功率是否应该处于关闭状态。在写入操作之后，基于第一减少函数激光器功率被逐步减少到关闭状态。

【技术实现步骤摘要】
在写入操作后逐步减少激光器功率的数据存储设备
技术介绍
诸如磁盘驱动器的数据存储设备包括磁盘和连接到致动器臂的远端的磁头，该致动器臂通过音圈电机(VCM)绕枢轴旋转以将磁头径向定位在磁盘上方。该磁盘包括多个径向隔开的同心磁道，用于记录用户数据扇区和伺服扇区。伺服扇区包括磁头定位信息(例如，磁道地址)，该磁头定位信息由磁头读取并由伺服控制系统处理，以便当从磁道到磁道寻找时控制致动器臂。图1示出了现有技术磁盘格式2，其包括由围绕每个伺服磁道周围记录的伺服扇区60-6N限定的数个伺服磁道4。每个伺服扇区6i包括用于存储周期性图案的前导码8以及同步标记10，前导码8允许对读取信号进行适当的增益调整和定时同步，同步标记10用于存储将符号同步到伺服数据字段12的特殊图案。伺服数据字段12存储用于在寻道操作中将磁头定位在目标数据磁道上的粗略的磁头定位信息(诸如伺服磁道地址)。每个伺服扇区6i进一步包括利用相对于彼此和相对于伺服磁道中心线的预定相位记录的伺服脉冲串14(例如，N伺服脉冲串和Q伺服脉冲串)的组。基于相位的伺服脉冲串14在写入/读取操作期间提供用于访问数据磁道时中心线跟踪的精确磁头位置信息。通过读取伺服脉冲串14来生成位置偏差信号(PES)，其中PES代表磁头相对于目标伺服磁道的中心线的测量位置。伺服控制器处理PES以生成施加到磁头致动器(例如，音圈电机)的控制信号，以便在降低PES的方向上在磁盘上方径向致动磁头。附图说明图1示出了包括由伺服扇区限定的多个伺服磁道的现有技术磁盘格式。图2A和图2B示出了磁盘驱动器形式的数据存储器设备，该磁盘驱动器包括在磁盘上方致动的磁头，其中该磁头包括配置为向磁盘写入数据时加热磁盘的激光器。图2C是根据一个实施例的流程图，其中在写入操作之后，激光器功率逐步减少到关闭状态。图3A-图3D示出了用于在写入操作之后逐步减少激光器功率的不同的实施例。图4A示出了一个实施例，其中在写入操作之后，当磁头在伺服扇区上方时减少激光器功率，以便将磁头上的材料累积沉积在伺服扇区上方。图4B示出了一个实施例，其中在写入操作之后，减少激光器功率，以便将在磁头上积累的材料分散到多个伺服扇区。图5A是一个流程图，其中当检测到边缘数据扇区时，将清除激光器功率施加到激光器上，以便从边缘数据扇区清除材料累积。图5B是根据一个实施例的流程图，其中清除激光器功率施加到激光器上，直到边缘数据扇区的质量上升到阈值以上。具体实施方式图2A和图2B示出了根据实施例的处于磁盘驱动器形式的数据存储设备，该数据存储设备包括在磁盘18上方致动的磁头16，其中磁头包括激光器20(图2B)，该激光器被配置为当向磁盘写入数据时加热磁盘。磁盘驱动器还包括控制电路22，控制电路22被配置为执行图2C的流程图，其中当执行写入操作时(框24)，施加到激光器的激光器功率被配置为具有写入功率，以便在写入操作期间向磁盘写入数据(框26)。当向磁盘写入完成时(框28)，并且确定在写入操作之后激光器功率应该处于关闭状态(框30)，激光器功率基于第一减少函数逐步减少到关闭状态(框32)。出于任何合适的原因(诸如为防止激光器功率突然下降可能导致的对磁头的损害)，在写入操作之后激光器功率可以逐步减少。在下面描述的另一个实施例中，在写入操作之后，激光器功率可被逐步减少，以便将磁头上的材料累积(buildup)的分布分散到磁盘上方(例如，将材料分布在伺服扇区上方)。处于关闭状态的激光器功率可以是任何合适的值，诸如从写入功率的小百分比(例如，小于写入功率的百分之十)降到零中的任何值。在图2B的实施例中，磁头16包括合适的写入元件21(例如，感应线圈)、合适的读取元件23(例如，磁阻元件)、以及配置为将磁头16垂直地在磁盘18上方致动的合适的飞行高度致动器(FHA)25。可以使用任何合适的FHA25，诸如通过热膨胀致动的加热器、或通过机械偏转致动的压电致动器。磁头16可以包括用于加热磁盘18的任何合适的激光器20(诸如激光二极管)，以及用于将激光器20发出的光聚焦到磁盘上的任何合适的光学器件(诸如波导和近场换能器(NFT))。在图2A的实施例中，磁盘18包括限定多个伺服磁道36的多个伺服扇区340-34N，其中数据磁道相对于伺服磁道以相同的径向密度或不同的径向密度限定。控制电路22处理从磁头16发出的读取信号38，以便解调伺服扇区并且生成位置偏差信号(PES)，该位置偏差信号表示相对于目标磁道磁头的实际位置与目标位置之间的偏差。控制电路22中的伺服控制系统使用合适的补偿滤波器对PES进行滤波，以便生成施加到音圈电机(VCM)42的控制信号40，音圈电机42使致动器臂44绕枢轴旋转，以便以减少PES的方向在磁盘上方径向致动磁头。伺服扇区可以包括任何合适的磁头位置信息，诸如用于粗略定位的磁道地址和用于精确定位的伺服脉冲串。伺服脉冲串可以包括任何合适的模式，诸如基于振幅的伺服模式或基于相位的伺服模式(图1)。在写入操作之后，激光器功率可以基于任何合适的减少函数逐步减少到关闭状态。图3A示出示例减少函数，其包括到非写入功率的第一步进减少(stepdecrease)，该非写入功率是足够低的功率以防止损坏磁盘上的先前写入的数据(诸如写入功率的50％)。在合适的间隔之后，减少函数包括到关闭状态的第二步进减少。图3B示出替代性实施例，其中减少函数包括到非写入功率的第一步进减少，第一步进减少随后跟着到关闭状态的多个步进减少。图3C示出另一实施例，其中减少函数包括到非写入功率的步进减少，该步进减少之后倾斜减少到关闭状态。图3D示出又一实施例，其中减少函数包括到非写入功率的步进减少，随后指数衰减到关闭状态。减少函数可以以任何合适的方式实现，诸如利用由微处理器或状态机驱动的数模转换(DAC)电路，和/或模拟电路(无源和/或有源)，诸如利用用于实现图3D所示的指数衰减函数的电容器。在一个实施例中，通过评估磁盘驱动器的子集可以确定标称减少函数，其中在制造期间可以利用标称减少函数配置每个生产磁盘驱动器。在另一个实施例中，在校准过程期间可以为每个生产磁盘驱动器校准减少函数。例如，在一个实施例中，用于激光器的非写入功率可以横跨磁盘驱动器而变化，并且由此可以以任何合适的方式为每个磁盘驱动器校准非写入功率，诸如在写入功率处通过将测试数据写入到磁盘中，并且然后在非写入功率的不同水平处读取测试数据，以便确定导致可接受的写入数据的退化的功率水平。在一个实施例中，减少函数可以基于任何合适的标准在磁盘驱动器的寿命期间而被调整。例如，在一个实施例中，磁头组件的完整性可以在磁盘驱动器的寿命期间被测量，并且如果检测到组件退化，则增加减少函数的持续时间。在其他实施例中，基于随时间的激光器退化可以调整减少函数，诸如通过增加施加到激光器的非写入功率水平，以便维持基本恒定的输出功率。在另一个实施例中，减少函数的持续时间可以随时间缩短，以便降低通过在写入操作之后逐步减少激光器功率导致的激光器退化(与到零的步进减少相比)。也就是说，缩短减少函数的持续时间可以通过减少施加给激光器的功率的时间量来增加激光器的寿命。在一个实施例中，关于磁头组件退化和激光器退化的性能数据在现场部署时可以由每个磁盘驱动器维持，其中性能数据可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据存储设备，其包括：磁盘；磁头，其被致动在所述磁盘上方，其中所述磁头包括被配置为在向所述磁盘写入数据时加热所述磁盘的激光器；以及控制电路，其被配置为：将施加到所述激光器的激光器功率配置为具有写入功率，以便在写入操作期间向所述磁盘写入数据；确定所述激光器功率在所述写入操作之后应该处于关闭状态，其中处于所述关闭状态的所述激光器功率小于所述写入功率的百分之十；以及在所述写入操作之后，基于第一减少函数将所述激光器功率逐步减少到所述关闭状态。

【技术特征摘要】
2017.06.07 US 15/616,5691.一种数据存储设备，其包括：磁盘；磁头，其被致动在所述磁盘上方，其中所述磁头包括被配置为在向所述磁盘写入数据时加热所述磁盘的激光器；以及控制电路，其被配置为：将施加到所述激光器的激光器功率配置为具有写入功率，以便在写入操作期间向所述磁盘写入数据；确定所述激光器功率在所述写入操作之后应该处于关闭状态，其中处于所述关闭状态的所述激光器功率小于所述写入功率的百分之十；以及在所述写入操作之后，基于第一减少函数将所述激光器功率逐步减少到所述关闭状态。2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中处于所述关闭状态的所述激光器功率基本为零。3.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述第一减少函数包括至少一个步进减少。4.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述第一减少函数包括倾斜函数。5.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述第一减少函数包括指数衰减。6.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述第一减少函数包括到非写入功率的步进减少，随后跟着基于第二减少函数的减少。7.根据权利要求6所述的数据存储设备，其中所述第二减少函数包括至少一个步进减少。8.根据权利要求6所述的数据存储设备，其中所述第二减少函数包括倾斜函数。9.根据权利要求6所述的数据存储设备，其中所述第二减少函数包括指数衰减。10.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述磁盘包括由伺服扇区限定的多个磁道，并且在所述写入操作之后所述控制电路进一步配置为：将所述激光器功率减少到所述写入功率的第一百分比；并且当所述磁头到达第一伺服扇区时，将所述激光器功率减少到所述写入功率的第二百分比，其中所述第二百分比小于所述第一百分比。11.根据权利要求10所述的数据存储设备，其中所述第二百分比致使积累在所述磁头上的材料沉积在所述第一伺服扇区上方。12.根据权利要求10所述的数据存储设备，其中所述控制电路进一步配置为：所述磁头通过所述第一伺服扇区之后，将所述激光器功率增加到所述写入功率的所述第一百分比；并且当所述磁头在所述第一伺服扇区之后到达第二伺服扇区时，将所述激光器功率减少到所述写入功率的所述第二百分比。13.一种数据存储设备，其包括：磁盘，其包括由伺服扇区限定的多个磁道；磁头，其被致动在所述磁盘上方，其中所述磁头包括激光器，所述激光器配置为当向所述磁盘写入数据时加热所述磁盘；以及控制电路，其被配置为：将施加到所述激光器的激光器功率配置为具有写入功率，以便在写入操作期间向所述磁盘写入数据；在所述写入操作之后，将所述激光器功率减少到所述写入功率的第一百分比；并且当所述磁头到达第一伺服扇区时，将所述激光器功率减少到所述写入功率的第二百分比，其中所述第二百分比小于所述第一百分比。14.根据权利要求13所述的数据存储设备，其中所述第二百分比致使所述磁头上的材料沉积在所述第一伺服扇区上方。15.根据权利要求13所述的数据存储设备，其中所述控制电路进一步配置为：所述磁头通过所述第一伺服扇区之后，将所述激光器功率增加到所述写入功率的所述第一百分比；并且当所述磁头在所述第一伺服扇区之后到达第二伺服扇区时，将所述激光器功率减少到所述写入功率的所述第二百分比。16.一种数据存储设备，其包括：磁盘，其包括多个数据扇区；磁头，其被致动在所述磁盘上方，其中所述磁头包括激光器，所述激光器配置为当向所述磁盘写入数据时加热所述磁盘；以及控制电路，其配置为：当向所述数据扇区写入数据时，向所述激光器施加写入功率；检测所述磁盘上的边缘数据扇区；配置清除功率以清除来自所述边缘数据扇区的材料累积；并且当所述磁头至少一次在所述边缘数据扇区上方时，向所述激光器施加所述清除功率。17.根据权利要求16所述的数据存储设备，其中所述清除功率与所述写入功率相同。18.根据权利要求16所述的数据存储设备，其中所述控制电路进一步配置为向所述激光器施加所述清除功率而...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·谢瑞克，O·J·瑞兹，N·王，S·熊，Q·戴，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US