数据存储装置对精细致动器偏置的校准制造方法及图纸

本发明专利技术名称为数据存储装置对精细致动器偏置的校准。公开一种数据存储装置，所述数据存储装置包括粗略致动器，所述粗略致动器被配置成致动第一磁盘表面上的第一磁头以及第二磁盘表面上的第二磁头。第一精细致动器被配置成致动所述第一磁盘表面上的所述第一磁头，并且第二精细致动器被配置成致动所述第二磁盘表面上的所述第二磁头。校准所述第一精细致动器的第一偏置信号，并且校准所述第二精细致动器的第二偏置信号。基于所述第一偏置信号控制所述第一精细致动器并且基于所述第二偏置信号控制所述第二精细致动器，以同时存取所述第一磁盘表面和所述第二磁盘表面。一磁盘表面和所述第二磁盘表面。

【技术实现步骤摘要】
数据存储装置对精细致动器偏置的校准

技术介绍

[0001]例如磁盘驱动器的数据存储装置包括磁盘和连接到致动器臂的远端的磁头，所述致动器臂由音圈电机(VCM)围绕枢轴旋转以将磁头径向地定位在磁盘上。磁盘包括用于记录用户数据扇区和嵌入的伺服扇区的多个径向间隔的同心磁道。嵌入的伺服扇区包括磁头定位信息(例如，磁道地址)，其由磁头读取并由伺服控制器进行处理，以在致动器臂在磁道之间寻道时控制致动器臂的速度。
[0002]磁盘驱动器通常包括各自具有由相应磁头存取的顶部和底部表面的多个磁盘。也就是说，VCM通常使多个致动器臂围绕枢轴旋转，以便基于每一磁盘表面上记录的伺服数据同时将多个磁头定位在相应磁盘表面上。图1将现有技术磁盘格式2示为包括多个伺服磁道4，其由在每一伺服磁道的圆周周围记录的伺服扇区60到6
N
限定。每一伺服扇区6
i
包括前同步码8，其用于存储允许读取信号的适当增益调整和时序同步的周期性模式；和同步标记10，其用于存储用于符号同步到伺服数据字段12的特殊模式。伺服数据字段12存储用于在寻道操作期间将磁头定位在目标数据磁道上的粗略磁头定位信息，例如伺服磁道地址。每一伺服扇区6
i
进一步包括多组伺服脉冲14(例如，N和Q伺服脉冲)，其以相对于彼此且相对于伺服磁道中心线的预定相位记录。基于相位的伺服脉冲14在写入/读取操作期间存取数据磁道时提供用于中心线跟踪的精细磁头位置信息。通过读取伺服脉冲14生成位置误差信号(PES)，其中PES表示磁头相对于目标伺服磁道的中心线的所测量位置。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，以便在减小PES的方向上在磁盘上径向地致动磁头。
附图说明
[0003]图1示出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。
[0004]图2A和2B示出呈磁盘驱动器形式的数据存储装置，所述数据存储装置包括使用第一精细致动器在第一磁盘表面上致动的第一磁头以及使用第二精细致动器在第二磁盘表面上致动的第二磁头。
[0005]图2C是根据实施例的流程图，其中用于每个精细致动器的偏置信号进行校准并用于伺服在其相应磁盘表面上的每一磁头。
[0006]图2D示出实施例，其中每一磁头包括从写入元件径向偏移的读取元件。
[0007]图3A示出根据实施例的伺服控制系统，其中校准的偏置信号应用于相应的精细致动器。
[0008]图3B示出根据实施例的伺服控制系统，其中所述精细致动器控制信号通过粗略致动器补偿器平衡以实现目标比率。
[0009]图4A示出实施例，其中每一偏置信号引起精细致动器的对应径向移位，以便补偿第一和第二磁头的径向偏移。
[0010]图4B示出实施例，其中用于第一磁头的偏置信号大于用于第二磁头的偏置信号，以补偿第一精细致动器的冲程大于第二精细致动器的冲程。
[0011]图5A和5B示出用于通过读取第一和第二磁盘表面上的磁道来校准偏置信号的实施例。
[0012]图6是根据实施例的流程图，其中偏置信号基于每一精细致动器的所测量增益来校准偏置信号。
[0013]图7是根据实施例的流程图，其中基于每一精细致动器的所测量冲程来校准偏置信号。
[0014]图8是根据实施例的流程图，其中更新偏置信号以补偿例如温度的操作条件的变化。
[0015]图9是根据实施例的流程图，其中针对不同温度校准偏置信号，并且在正常操作期间，基于测量到的操作温度更新偏置信号。
[0016]图10示出实施例，其中磁盘驱动器包括具有在顶部和底部磁盘表面上致动的顶部和顶部磁头的多个磁盘。
[0017]图11A到11D示出实施例，其中写入/读取元件可以具有相对于每个磁头的不同径向偏移。
[0018]图12A和12B示出实施例，其中第二磁盘表面上的数据磁道限定成具有相对于第一磁盘表面上的数据磁道的径向偏移，以考虑第一和第二磁头的径向偏移。
[0019]图13A和13B示出另一实施例，其中第二磁盘表面上的数据磁道限定成具有相对于第一磁盘表面上的数据磁道的径向偏移，以考虑第一和第二磁头的径向偏移。
[0020]图14是根据实施例的流程图，其中基于伺服扇区以及第一和第二磁头的所测量偏移来限定第二磁盘表面上的数据磁道。
[0021]图15是根据实施例的流程图，其中在单存取间隔期间存取第一磁盘表面，然后在双存取间隔期间同时存取第一和第二磁盘表面。
[0022]图16A和16B示出实施例，其中在单存取间隔期间将数据写入到底部磁盘表面，然后在双存取间隔期间将数据同时写入到底部磁盘表面和顶部磁盘表面。
[0023]图17A和17B示出实施例，其中在单存取间隔期间从底部磁盘表面读取数据，然后在双存取间隔期间从底部磁盘表面和底部磁盘表面同时读取数据。
具体实施方式
[0024]图2A和2B示出根据实施例的呈磁盘驱动器形式的数据存储装置，所述数据存储装置包括：第一磁盘表面161；第一磁头181；第二磁盘表面162；第二磁头182；粗略致动器20(例如，VCM)，所述粗略致动器被配置成致动第一磁盘表面161上的第一磁头181以及第二磁盘表面162上的第二磁头182；第一精细致动器221，所述第一精细致动器被配置成致动第一磁盘表面161上的第一磁头181；以及第二精细致动器222，所述第二精细致动器被配置成致动第二磁盘表面162上的第二磁头182。磁盘驱动器进一步包括配置成执行图2C的流程图的控制电路系统24，其中校准第一精细致动器的第一偏置信号(框26)并且校准第二精细致动器的第二偏置信号(框28)。基于第一偏置信号控制第一精细致动器并且基于第二偏置信号控制第二精细致动器，以同时存取第一磁盘表面和第二磁盘表面(框30)。
[0025]在图2A的实施例中，每一磁盘表面包括限定多个伺服磁道的多个伺服扇区320到32
N
，其中相对于伺服磁道以相同或不同径向密度限定数据磁道34。控制电路系统24处理从
磁头发出的读取信号36，以解调伺服扇区并生成位置误差信号(PES)，所述PES表示磁头的实际位置与相对于目标磁道的目标位置之间的误差。控制电路系统24中的伺服控制系统使用合适的补偿滤波器对PES进行滤波，以生成施加到粗略致动器20(例如，VCM)的控制信号38，所述粗略致动器使致动器臂40围绕枢轴旋转，以便在减小PES的方向上径向地在磁盘表面上致动磁头。每一磁头还使用例如压电(PZT)致动器的精细致动器进行伺服，所述精细致动器被配置成相对于致动器臂40致动悬架和/或被配置成相对于悬架致动磁头。伺服扇区320到32
N
可以包括任何合适的磁头位置信息，例如用于粗略定位的磁道地址和用于精细定位的伺服脉冲。伺服脉冲可以包括任何合适的模式，例如基于幅度的伺服模式或基于相位的伺服模式(图1)。
[0026]在图2D中所示的一个实施例中，每个磁头包括写入元件42以及可能由于制造公差而径向偏移的读取元件44。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据存储装置，其包括：第一磁盘表面；第一磁头；第二磁盘表面；第二磁头；粗略致动器，所述粗略致动器被配置成致动所述第一磁盘表面上的所述第一磁头以及所述第二磁盘表面上的所述第二磁头；第一精细致动器，所述第一精细致动器被配置成致动所述第一磁盘表面上的所述第一磁头；第二精细致动器，所述第二精细致动器被配置成致动所述第二磁盘表面上的所述第二磁头；以及控制电路系统，所述控制电路系统被配置成：校准所述第一精细致动器的第一偏置信号；校准所述第二精细致动器的第二偏置信号；以及基于所述第一偏置信号控制所述第一精细致动器并且基于所述第二偏置信号控制所述第二精细致动器，以同时存取所述第一磁盘表面和所述第二磁盘表面。2.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述控制电路系统进一步被配置成：基于所述第一磁头在所述第一磁盘表面上的所测量位置来生成所述第一精细致动器的第一补偿信号；基于所述第二磁头在所述第二磁盘表面上的所测量位置来生成所述第二精细致动器的第二补偿信号；基于所述第一补偿信号和所述第一偏置信号生成第一控制信号；基于所述第二补偿信号和所述第二偏置信号生成第二控制信号；以及基于所述第一控制信号控制所述第一精细致动器并且基于所述第二控制信号控制所述第二精细致动器，以同时存取所述第一磁盘表面和所述第二磁盘表面。3.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述控制电路系统进一步被配置成：测量所述第一磁头和所述第二磁头的径向偏移；以及基于所述所测量径向偏移校准所述第一偏置信号和所述第二偏置信号。4.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中：在所述同时存取期间，所述第一偏置信号引起所述第一精细致动器相对于所述粗略致动器的中间位置的第一位移；以及在所述同时存取期间，所述第二偏置信号引起所述第二精细致动器相对于所述粗略致动器的所述中间位置的第二位移。5.根据权利要求4所述的数据存储装置，其中所述第一位移基本上等于所述第二位移。6.根据权利要求4所述的数据存储装置，其中所述控制电路系统进一步被配置成：测量所述第一精细致动器的第一冲程并且测量所述第二精细致动器的第二冲程；以及基于所述所测量冲程校准所述第一偏置信号和所述第二偏置信号。7.根据权利要求6所述的数据存储装置，其中当所述第一冲程大于所述第二冲程时，所述第一偏置信号被配置成大于所述第二偏置信号。
8.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述控制电路系统进一步被配置成：测量所述第一精细致动器的第一冲程并且测量所述第二精细致动器的第二冲程；以及基于所述所测量冲程校准所述第一偏置信号和所述第二偏置信号。9.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述控制电路系统进一步被配置成：针对多个不同温度校准所述第一偏置信号和所述第二偏置信号；测量与所述同时存取相关联的温度；以及使用温度补偿的第一和第二偏置信号执行所述同时存取。10.根据权利要求9所述的数据存储装置，其中所述温度补偿的第一和第二偏置信号补偿所述第一和第二磁头的径向偏移的温度相关变化。11.根据权利要求9所述的数据存储装置，其中所述温度补偿的第一和第二偏置信号补偿所述第一和第二精细致动器的冲程的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：