使用低扇区速率启动过程的单通过自伺服写入方法和系统技术方案

一种自伺服写入（ＳＳＷ）方法，在致动器靠着服从结构（例如，止动器）完全啮合的情况下，首先在分段的螺旋路径中写伺服脉冲串的紧间隔的开环序列，然后在从较早写的伺服脉冲串读回幅度信息的同时在闭环伺服控制下继续写该紧间隔的序列，直到紧间隔的字符组图案在几个读写头（ＲＷＨ）偏移间隔上延伸为止。在致动器还靠着服从结构完全啮合的情况下，随后由闭合伺服控制环读回该紧间隔的启动序列以写多个同心的伺服种子道，随后将其跨越其余盘表面自拓展以产生最后的伺服图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及用于硬盘驱动器的自伺服写入(selfservowriting)过程，更 具体地说，涉及用于在数据存储设备中写伺服种子道(servo seed track)的非迭 代(non-iterative)低扇区速率启动过程，所述伺服种子道是嵌入的伺服定位信 息的径向拓展所必须的。
技术介绍
通常，在硬盘驱动器制造过程中，将硬盘驱动器布置在伺服道记录器(servo track writer, STW)中，该伺服道记录器将道位置信息(伺服图案(servopattern )) 以数据扇区之间的道中的规则间隔直接嵌入在盘数据存储表面上。将硬盘驱动 器伺服控制器编程到位于印刷电路板上的原位(in-situ)的芯片中。通过读取伺 服图案用读写头(RWH)的实际位置更新伺服控制器，并且由目标位的已知存 储位置来确定所期望的RWH位置。所期望的位置和实际位置之间的差是位置误 差信号(PES )。伺服控制器操作闭合伺服控制环通过将电流电平(VCM信号值) 发送到直线电机(voice coil motor, VCM)来最小化PES,该电流电平是使得致 动器臂(actuatorarm)将RWH移动到适当的径向位置所必须的。伺服控制环在 读取道上的数据时在道跟踪模式(track following mode)中操作，而在为了获得 更多的数据而移动到其他道时在寻道模式(track seek mode)中操作。可以参照 例如美国专利No. 5,381,281来理解伺力l控制环的操作。历史上，伺服写入处理需要在清洁室(cleanroom)中在激光控制下操作的 特殊工厂STW,因为STW占用的资本及其操作成本并且因为针对每个硬盘驱 动器的伺服写入过程投入的较长的时间段(几乎一个小时)，所以这很快成为主 要的制造瓶颈。在硬盘驱动器制造领域的从业人员投入了巨大的努力来克服这 种伺服写入瓶颈，而且一个最有吸引力的改进策略是将伺服写入处理从清洁室 中搬出来，并且将其放入盘驱动器设备自身中，所谓自伺服写入处理。自伺服写入(SSW)是非常吸引人的技术，这是因为其消除了对昂贵的外部定位系统的需要，而且可以在清洁室环境之外执行。通常，该技术涉及使用 安装在盘驱动器原位的致动器上的RWH来初始地写伺服图案，之后将其用于在 用户的驱动器操作期间正确地定位致动器。不利的是，开环原位伺服控制环不能以维持现代盘驱动器所期望的较高道密度(每英寸IOO，OOO道或更多)所需要 的精度来定位伺服图案。盘驱动器领域存在用于克服该开环缺点的许多提议。例如，可以使用STW 和清洁室来将几个种子，，道写到数据存储表面，然后其可以被在后来用于在 原位伺服控制器的闭环控制下自拓展(self propagate )伺服图案的其余部分， 从而节省伺服写入处理通常需要的大部分清洁室时间。可以参照例如美国专利 No. 5,949,603; 6,600,620; 6,631,046;和6,977,789来理解这种做法。对于最近的盘驱动器道密度来说，致动器上的RWH中的读取元件可能从写 元件偏移几个(5或者更多)道。当从道间隔的角度来说这种读到写元件偏移较 大时，不利地需要自几个较早写的伺服道的读回(readback)幅度的组合，以提 供在自拓展处理期间足够准确地拓展下一个伺服道的位置信号。美国专利No. 5,757,574提出了用于克服这种自拓展缺点的基本方法。其他人还提出沿着覆盖 盘表面的径向范围的多个螺旋路径写伺服脉沖串(burst),以在后来用于控制最 后伺服图案的自拓展。例如，美国专利No. 6,906,885; 6,943,978; 6,965,489; 6,992,852; 6,987,636和7,016,134都提出在某些时候用后来用于自拓展最后伺服 图案的伴随圆形种子道，将精确的螺旋伺服脉冲串图案添加到盘表面。这种技术通常需要在制造期间的某个时间点上具有对清洁室中的激光控制 的STW的某种访问，这不利地引入了上述生产瓶颈(即使是到较轻的程度)。 其他从业人员提出通过例如读取图案并且将测量的误差存储在硬盘驱动器电路 板上的存储器中以在后来由伺服控制环使用来校正伺服图案位置误差的技术。 例如，参照美国专利No. 6,937,420和6,061,200。这些方法在非常高的道密度的 情况下具有有限的效果，并且需要额外的制造时间和复杂度。考虑到上述情况，现在本领域中提出了自伺服写入技术，其不需要访问清 洁室STW,从而完全消除了该生产瓶颈。自然地，从业人员已经长时间地寻找 可以从零做起(from scratch ),原位，被启动而不需要清洁室STW的SSW技术， 但是道密度的快速增加已经对这种解决方案提出了持续并且非常困难的挑战。 一种这样的提议是在装配期间使用磁盖印(imprinting )技术来将原始磁」图案印 到盘表面，以在后来用于在原位伺服控制器的闭环控制下跨越盘表面自拓展最后的伺服图案(例如，美国专利No. 7,099,107)。其他人提出了各种试错法(trial and error)技术，用于在开环原位伺服控制条件下写启动，'图案以用于自拓 展最后伺服图案。例如，美国专利No. 5,668,679通过在开环条件下控制原位电 子装置使用外部控制器来写螺旋启动图案。重复地读回并且重写该螺旋图案直 到获得某种参数(如果有的话)为止，然后使用该螺旋图案来跨越盘表面自拓 展最后伺服图案。这种技术复杂耗时，而且不能总保证在生产条件中的有用伺 服图案。共同转让的美国专利No. 6,603,627 (通过参考整个合并与此)描述了另一 种试错法，，启动方法，用于创建使用服从碰撞止动器(compliant crashst叩) 控制RWH移动的同心种子道的初始开环组。这种方法确实避免了使用清洁 室STW，但是启动处理需要伺服种子道的读回和重写直到在自拓展其余伺服图 案之前获得某种参数为止，所以启动处理持续时间和最后结果仅仅在工厂设置 中的集合(aggregate)中才是可预测的，且不可控。共同转让的美国专利No. 6,600,621 (通过参考整个合并与此)描述了用于在伺服道自拓展期间控制误差 增长但是不考虑原位启动问题的方法。因此，在本领域中仍然存在对从启动过程中消除试验和误差以在可预测的 时间内提供导向最后伺服图案的受控启动处理的SSW系统的公知需求。在本领 域中清楚地感知这些未解决的问题和缺点，而它们可以以下述方式通过本专利技术 来解决。
技术实现思路
通过引入来自两种意外的有利观察的新的自伺服写入(SSW)启动方法， 如这里所述的那样解决上面问题。首先，专利技术人观察到当致动器靠着(against) 碰撞止动器进行阻尼(damp up)时，能够以例如每10次旋转一个读回样本之 类非常低的扇区速率来操作伺服控制环。第二，专利技术人观察到当以紧间隔 (tightly-spaced )的径向图案写伺服脉沖串的序列时并且当读取头响应筒档 (profile)具有已知的线性区域时，可以仅仅从伺服脉沖串读回幅度中以部分道 (fractional-track)精度确定字符组之间的径向距离。根据这两个观察，专利技术人 已经发现了新的SSW方法，首先，迫使致动器靠着服从的结构(碰，止动器)， 在随后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在数据存储装置（ＤＳＤ）的数据存储道中写嵌入的伺服位置信息的方法，所述数据存储装置（ＤＳＤ）具有：（１）带有包含每个都布置在多个扇区上的数据存储道的至少一个数据存储表面的旋转数据存储介质，（２）以与数据存储表面的转换关系布置的读写头（ＲＷＨ），（３）用于根据直线电机（ＶＣＭ）信号值将ＲＷＨ布置在数据存储表面上的径向位置中的致动器，（４）被布置来限制致动器运动的至少一个碰撞止动器，和（５）用于响应于从数据存储表面读取的信息产生ＶＣＭ信号的伺服控制环，所述方法包括步骤：（ａ）迫使致动器靠着碰撞止动器，从而将ＲＷＨ移动到数据存储表面的碰撞止动器区域；（ｂ）将伺服脉冲串的开环序列写在碰撞止动器区域中；（ｃ）根据从较早写的多个伺服脉冲串中读取的幅度信息写每个都定位在碰撞止动器区域中的伺服脉冲串的闭环序列；（ｄ）根据从较早写的多个伺服脉冲串中读取的幅度信息写每个都定位在碰撞止动器区域中的多个闭环伺服种子道；和（ｅ）写每个都根据从较早写的伺服道中读取的伺服位置信息而定位的多个伺服道，从而在伺服环控制下从伺服种子道跨越数据存储表面拓展伺服道。

【技术特征摘要】
US 2006-12-15 11/639,9481.一种用于在数据存储装置(DSD)的数据存储道中写嵌入的伺服位置信息的方法，所述数据存储装置(DSD)具有(1)带有包含每个都布置在多个扇区上的数据存储道的至少一个数据存储表面的旋转数据存储介质，(2)以与数据存储表面的转换关系布置的读写头(RWH)，(3)用于根据直线电机(VCM)信号值将RWH布置在数据存储表面上的径向位置中的致动器，(4)被布置来限制致动器运动的至少一个碰撞止动器，和(5)用于响应于从数据存储表面读取的信息产生VCM信号的伺服控制环，所述方法包括步骤(a)迫使致动器靠着碰撞止动器，从而将RWH移动到数据存储表面的碰撞止动器区域；(b)将伺服脉冲串的开环序列写在碰撞止动器区域中；(c)根据从较早写的多个伺服脉冲串中读取的幅度信息写每个都定位在碰撞止动器区域中的伺服脉冲串的闭环序列；(d)根据从较早写的多个伺服脉冲串中读取的幅度信息写每个都定位在碰撞止动器区域中的多个闭环伺服种子道；和(e)写每个都根据从较早写的伺服道中读取的伺服位置信息而定位的多个伺服道，从而在伺服环控制下从伺服种子道跨越数据存储表面拓展伺服道。2. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤(a.l)将伺服脉冲串的短序列写在碰撞止动器区域中；和 (a.2)在多个道上读取短的伺服脉冲串序列幅度以确定与碰撞止动器区 域中的RWH位置中的一个道变化对应的VCM信号值变化，从而可以针对写 另 一个开环伺服脉冲串序列选择VCM信号值的预定序列。3. 根据权利要求2所述的方法，还包括步骤(b.l)将RWH移动到根据VCM信号值的预定序列之一而布置的径向 位置；和(b.2)写单个伺服脉冲串，从而将开环伺服脉冲串序列总体上沿着碰撞 止动器区域中的分段螺旋路径布置。4. 根据权利要求3所述的方法，还包括步骤(c.l )将RWH移动到根据响应于从较早写的多个伺服脉沖串读取的幅 度信息而产生的VCM信号值布置的径向位置；和(c.2)写单个伺服脉沖串，从而将闭环伺服脉沖串序列总体上沿碰撞止动器区域中的分段螺旋路径布置。5. 根据权利要求4所述的方法，还包括步骤(d.l )在根据响应于从闭环伺服脉沖串序列读取的幅度信息产生的VCM 信号值而布置的新伺服种子道上寻找并且停留RWH;和(d.2)在新伺服种子道的所有扇区中写伺服位置信息图案，从而将多个 闭环伺服种子道总体上同心地布置在碰撞止动器区域中。6. 根据权利要求5所述的方法，还包括步骤(e.l )在根据响应于从现存的伺服道读取的信息产生的VCM信号值而 布置的新伺服道上寻找和停留RWH;和(e.2 )在新伺服道的所有扇区中写伺服位置信息图案。7. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤(b.l )将RWH移动到根据VCM信号值的预定序列之一而布置的径向 位置；和(b.2)写单个伺服脉冲串，从而将开环伺服脉沖串序列总体上沿着碰撞 止动器区域中的分段螺旋路径布置。8. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤(c.l)将RWH移动到根据响应于从多个较早写的伺服脉沖串读取的幅 度信息产生的VCM信号值而布置的径向位置；和(c.2)写单个伺服脉沖串，从而将闭环伺服脉冲串序列总体上沿着碰撞 止动器区域中的分段螺旋路径布置。9. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤(d.l )在根据响应于从闭环伺服脉沖串序列读取的幅度信息产生的VCM 信号值布置的新伺服种子道上寻找和停留RWH;和(d.2)在新伺服种子道的所有扇区中写伺服位置信息图案，从而将多个 闭环伺服种子道总体上同心地布置在碰撞止动器区域中。10. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤(e.l)在根据响应于从现存伺服道读取的信息产生的VCM信号值而布 置的新伺服道上寻找和停留RWH;和(e.2 )在新伺服道的所有扇区中写伺服位置信息图案。11. 一种数据存储装置(DSD)，包括旋转数据存储介质，具有定...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼思J道格蒂，加里A赫布斯特，林中民，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]