专利名称：头位置控制方法和盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在旋转存储盘上控制读取头或读/写头的位置的头位置控制方法和盘装置，并更加具体地涉及在具有两个或多个头的盘装置中的头位置控制方法及其盘装置，其中每个头对应于多个盘表面中的一个盘表面。
背景技术：
使用存储盘的盘装置被广泛地用作存储装置。图36是表示传统的存储盘装置的结构的示意图。如图36所示，该盘装置由用于存储数据的盘94、用于旋转盘94的主轴电机96、用于在盘94上记录和再现信息的头90以及用于将头90移动到目标位置的致动器92构成。典型的盘装置是磁盘装置(HDD硬盘驱动器)和光盘装置(DVD和MO)。
在这个盘装置中，用于检测头90的位置(磁道方向和半径方向的位置)的位置信号已经被记录在盘94上了。例如，如图38所示，在磁盘94中，用于每个扇区102的位置信号100已经被记录在磁盘的同一个圆周(磁道)上。位置信号具有表示磁盘94径向位置的磁道信息，和表示磁盘94的圆周方向位置的扇区信息。
头90可以通过读取这一位置信号100检测出头90在径向和圆周方向的位置。这样的盘装置具有一个头，并且如果该装置仅使用盘的一面，就不会产生盘之间或盘面之间的位置信号的偏移。
然而，如果盘装置具有两个或多个头，并使用多个盘面(一个盘或多个盘的正面和背面)，位置信号的偏移就成为了一个问题，所以这一装置基于下面的隐含假定。
也就是说，记录在盘94上的位置信号的磁道号和位置信号的数量对所有的头来说是相同的。这意味着数据区在盘的径向上的起始位置和终止位置是共同的。而且在头之间，在径向上没有位置信号的偏移，而且在头之间没有圆周方向上的偏移。
然而，如果头之间在径向上和圆周方向上存在着偏移，当从第一头转换到第二头时，对于同一致动器，第二头要求有与第一头不同的控制模式。
而且在该装置装配完成后，从生产厂出厂之后由于盘的装配中的错位，位置信号的位置关系可能会变得不同。不过，在此之前还没有过盘被错位的装置。所以用于这样的装置的位置解调装置或位置解调方法都是在这一隐含假定的基础上建立的。
为了实现这一隐含假定，在盘装置组装完成之后，也就是盘94被安装在主轴电机96上并且安装了头90和致动器92之后，执行伺服磁道写入(STW)——用于将伺服信号(位置信号)通过头90记录在盘94上的操作。在本说明书中，这一传统地执行的STW方法被称为“传统STW”。换句话说，上面所提到的假定是在多个目标头和盘的位置关系被固定之后通过写入位置信号来实现的。
另一方面，还有一种在装置组装之前进行STW(在盘94上写入位置信号)的方法。由于多个盘被当作单个盘处理，所以这种方法被称为“介质级STW”(“media-level STW”)。在HDD中应用了这一单一盘STW方法的情况下，上述的隐含假定不成立。
换句话说，当位置信号已经预先写好了的盘被安装在盘装置中时，在每个盘面上的位置信号和头之间的位置关系发生了偏移。这些偏移中的一种是在圆周方向上的偏移。在此情况下，伺服信号的检测定时和伺服扇区的圆周位置在盘的每个面中将变得不同。这将对位置解调电路产生时差形式的影响。
另一个偏移是径向偏移。对此，必须通过极小化各个盘之间的偏移来调整每个装置的数据记录范围。
图39表示位置信号的这种偏移。其中显示了，当两个已经完成了STW的盘94-1和94-2被安装在主轴电机96上时的状态。偏心量是指在STW期间主轴电机96的旋转中心98与盘94-1和94-2的旋转中心之间的差值。同样，在盘94-1和94-2之间，伺服信号在径向和圆周方向上发生了偏移。
图37表示磁头90-1和90-2的偏移情况。由于不可能将多个磁头90-1和90-2没有偏移地准确安装，所以该偏移表现为径向上和圆周方向上的偏移。
由于图37和图39中所示的偏移是这样产生的，因此在磁头转换时必须对该偏移进行处理，并且已经提出了多种偏移修正技术。象这样的用于修正磁头之间的伺服信号的偏移的现有技术，《磁盘装置的磁头位置控制方法及其装置》(“Head positioning control method of magneticdisk device and device thereof”)已经在日本专利第3226499号(登记时间2001年8月31日)中提出了。
这一方案公开了一种测量并保存各个磁头的伺服信号的检测时间差并且利用所保存的时间差修正伺服检测门脉冲时间的方法。当伺服信号在圆周方向上的偏移很小时该方法是有效的，就像位置信号被同时记录在盘的正面和背面时的情况那样。
径向偏移修正的必要性是建立在考虑了偏心的前提下最大程度地使用磁道方向上的数据区的技术的基础上的。换句话说，在传统的装置中，由磁头检测到的磁道号被直接用于定位控制。例如，当位置控制电路接收到一个命令定位到第10000号磁道的寻道指令时，位置控制电路将磁头定位到一个可以读取在磁盘上的第10000号磁道的位置。
不过，通过上述方法，在某些情况下，用于记录和再现数据的区域变得很小。这就是盘不能更换，并且伺服信号在装置进行装配之前就被记录在盘上的情况。在此情况下，基于各个盘装置之间的差异和各个伺服磁道写入器(下文中称为STW)之间的差异，致动器可以在该装置中被移动的范围与磁盘上的磁道号的范围不同。
例如，对于盘装置1，范围是5000到40000，而对于盘装置2，范围是7000到42000。在这种情况中，按照传统的方法，考虑到所有装置的差异，将被用于记录数据的磁道号的范围设置得较窄。在前面的例子中，设置为7000到40000。
为了扩展磁道号的这一范围，日本专利公报第2001-266454号，《盘装置的头定位控制方法及盘装置》建议对每个磁头及对每个存储区变换由主机装置所指定的磁道号，以使各个盘的数据范围可变。
在扩展了磁道号范围的这样一种装置中，上面所提到的伺服信号在径向上的偏移影响着磁道号的变换。
在位置信号的偏移较小的装置中，可以通过现有的方法解决各个盘之间或盘的各面之间的位置信号在圆周方向上的这些偏移。然而，如果各个盘之间或盘的各面之间在圆周方向上的偏移比较大，如图39所示，现有的方法变成了磁头转换时性能降低的诱因。
首先，按照惯例，由磁头所检测到的值(扇区位置)被直接用于圆周方向上的位置。换句话说，如果从磁盘上检测到了带有第0号扇区号的信息，那么扇区号就被认为是第0号。或者如果检测到了索引信号，则扇区号被认为是零。即使是使用安装了多个盘的装置，同样使用这一处理方法。
因为假设在伺服磁道写入(此后称为STW)执行完了之后，扇区号在圆周方向上的位置是与所有的磁头对准的，所以这一方法是有效的。换句话说，该装置的程序或电路是利用这一隐含假设而建立的。
对于圆周方向上的位置被错位了的情况，使用了一种称为“交叉扇区(staggered sector)”的方法。对于这种方法，由于没有由一个单独的装置确定的差异，所以各磁头之间的所有扇区号的偏移量在同一类型的装置中是相同的。例如，偏移达到100个扇区是不可能的。因为伺服信号是通过现有的STW方法记录的，所以基于这一隐含假设的位置解调是有效的。
另一方面，已经提出了一种通过磁性转移方法或热磁转移方法来转写磁性图形并在一个盘的正面和背面记录伺服信号的方法。例如，在IEEE磁学学报2001年第4期第37卷《对平板印刷成图磁盘的印刷伺服磁道信号的解调(Demodulation of Servo Track Signal Printed with aLithographically Patterned Magnetic Disk)》(T.Ishida等人)中提出的这一方法。即使图形被转写到一个盘的正面和反面上，精确地对准伺服信号的位置也是极端困难的。
同样的问题还发生于在外部记录伺服信号然后将盘安装到设备中的情况中，例如通过单盘STW。例如，当磁道中的扇区数量增加到300扇区或500扇区时，用于记录伺服信号的装置的磁头之间在圆周方向上的错位和该装置磁头之间的错位超过相当于一个扇区的距离。
对于带有两个或多个盘的装置来说，这一问题就更加显著了。甚至对于一个磁盘的正面和背面，错位同样是一个问题，不过如果使用两个磁盘，将引入在安装磁盘时所产生的错位，这导致磁头间更大的偏移。
为了修正这一扇区错位，在记录伺服信号时需要在磁盘上绘制标记并且在装置上安装磁盘时必须对其位置进行调整，以致在各磁盘之间标记被精确地匹配。然而，增加这样一个加工步骤增加了加工时间和加工成本。即使绘制了标记，上面所提到的机械错位也不能被避免，所以在多个磁盘中难于100％地匹配伺服信号和扇区号。
因此在现有技术中，这一问题不能被有效地处理。所以如果使用现有技术，每次磁头转换时都需要与磁盘上的扇区号的再同步处理。
这一影响导致了用于记录和再现数据的等待时间的增加。例如，在一个没有错位的装置中，扇区号是连续的。如果用磁头0在扇区号是0处采样时转换磁头，那么在下一次采样中使用磁头2而扇区号变为1。
另一方面，在装置有错位的情况下，如果磁头进行了转换，那么，例如，该扇区号跳变为扇区号10。并且错位量依单个装置而不同。在这样的情况中，当数据被记录和再现时就会发生问题。在现有的装置中，假设扇区号与磁头之间是对齐的。所以当记录和再现数据时，根据这一假设分配LBA(逻辑块地址)。
如果错位量依单个装置而不同，那么产生了等待时间，直到磁头的位置到达圆周方向上的预期位置。因此用于记录/再现的时间延迟了。并且这一等待时间依单个装置而不同。这就导致了记录/再现数据之前的时间变长了的问题，就是说，记录/再现数据的处理能力下降了。
其次，在上面所提到的现有技术的情况中，当对径向上的错位进行修正时，在使用多个磁盘时没有提供有效磁道号变换方法和用于确定变换值的测量方法。因此，在应用于多个磁盘方面，现有技术存在着问题。
发明内容
通过前述的考虑，本发明的一个目的是提供一种有效地修正盘与盘之间和盘面之间的位置信号在圆周方向上的偏移的头位置控制方法和盘装置。
本发明的另一个目的是提供一种头位置控制方法和盘装置，使得在头转换时不需要进行扇区号的再同步操作，并且使得高速存取成为可能，即使盘与盘之间和盘面之间的位置信号在圆周方向上的偏移很大。
本发明的再有的另一个目的是提供一种头位置控制方法和盘装置，用于在头转换时高速修正伺服门脉冲，即使盘与盘之间和盘面之间的位置信号在圆周方向上的偏移很大。
本发明的再有的另一个目的是提供一种头位置控制方法和盘装置，用于有效地修正盘与盘之间和盘面之间的位置信号在径向上的偏移。
本发明的再有的另一个目的是提供一种头位置控制方法和盘装置，用于便利地变换磁道号，即使盘与盘之间和盘面之间的位置信号在圆周方向上的偏移很大。
为了实现上述目的，本发明的头位置控制方法是一种用于盘装置的头位置控制方法，该盘装置具有用于至少对记录了用于检测头的位置的伺服信号的盘的不同面进行读取的多个头，该方法包括以下步骤将多个头中的第一头转换到另一个头；提取包含在由该另一个头读出的伺服信号中的表示盘的圆周方向上的位置的信号；从对多个头中的每一个所设置的扇区号跳变值中提取该另一个头的扇区号跳变值；以及根据该表示位置的信号和所提取的扇区号跳变值产生一个扇区号。
根据本发明，变换了盘上的扇区号，使得可以匹配取决于单个装置的圆周方向上的位置，解决了各个装置之间的差异，并且可以提高性能。
在本发明中，产生步骤最好还包括通过将该表示位置的信号和所提取的扇区号跳变值相加以产生一个扇区号的步骤。由此，可以便利地变换扇区号。
而且在本发明中，产生步骤最好还包括通过将扇区号跳变值设置为一个初始值，根据伺服信号的一个或多个索引信号产生盘的一个磁道的扇区号的步骤。由此，可以通过一个简单的计数器来变换扇区号。
还有，本发明最好还包括通过对所产生的扇区号和根据索引信号的扇区号跳变值进行比较来判定与盘信号之间的同步的步骤。由此，可以确认内部产生的扇区号和盘位置间的同步。
而且本发明最好还包括将对应于记录着用于每个头的扇区号跳变值的盘面的头的扇区号跳变值设置为零的步骤。由此，记录在盘上的跳变值可以被容易地读取。
还有，本发明最好还包括在头转换之前和之后根据索引信号的位置对每个头测量扇区号跳变值的步骤。由此，可以容易地测量扇区号跳变值。
而且，本发明的头位置控制方法是一种用于盘装置的头位置控制方法，该盘装置具有用于至少对一个盘的不同面进行读取的多个头，其中盘面上记录着用于检测头位置的伺服信号，该方法包括以下步骤在多个头中的一个头被转换到另一个头的时候，根据从一个头转换到另一个头的扇区位置计算所述头之间伺服信号在圆周方向上的时间差值，和根据该时差值校正用于提取伺服信号的伺服门脉冲信号的时间。
根据本发明，根据伺服信号在圆周方向上的偏移，在头进行转换时校正伺服门脉冲时间，使得即使头进行了转换也可以精确地提取伺服信号，并且可以检测头的位置。
还有，在本发明中，计算步骤最好还包括根据由具有与盘的旋转频率相同的频率的正弦波表示的时间差信息来计算时间差值的步骤。由此，伺服门脉冲时间可以根据盘的偏心被修正为精确的伺服门脉冲时间。
而且在本发明中，计算步骤最好还包括根据时间差的平均值以及由具有与盘的旋转频率相同频率的正弦波和余弦波表示的时间差信息来计算时间差值的步骤。由此，伺服门脉冲时间可以根据盘的偏心被修正为精确的伺服门脉冲时间，同时消除了相位的影响。
而且本发明最好还包括利用通过测量每个头的伺服信号的时间变化而得到的测量值来调整伺服门脉冲产生时间的步骤。由此，可以修正磁道跟踪期间采样周期的变化并且可以精确地提取伺服信号。
还有，本发明的头位置控制方法是一种用于盘装置的头位置控制方法，该盘装置具有记录了用于检测头位置的伺服信号的多个盘，该方法包括以下步骤在第一个头转换到另一个头时，从一个表中提取径向上头的偏移量，该表中存储了另一个头在径向上基于第一个头的偏移量，其中第一个头和另一个头之间在盘径向上的偏移量根据磁道号增加方向在正方向上增大；和对由所提取的偏移量给出的磁道号进行变换；以及根据经变换后的磁道号对用于驱动头的致动器进行控制。
根据本发明，即使多个盘的磁道位置偏移，磁道号也根据该偏移被变换，所以解决了单个装置的差异，并且可以使寻道速度变得均匀。
而且本发明最好还包括以下步骤以第一个头为基准，在磁道号增加方向上测量其它头相对于第一个头的在盘径向上的偏移量；和基于所测得的偏移量将在盘径向上的偏移量沿磁道号增加方向的正方向增加的头确定为参考头。由于确定了参考头，磁道号变换操作变得简单了。
图1是表示根据本发明的一个实施例的磁盘存储装置的结构的示意图。
图2是表示图1中的盘的位置信号的示意图；图3是详细地表示图2中位置信号的示意图；图4是图3中的位置信号的检测到的波形图；图5是表示图1中的磁头的寻道操作的示意图；图6是图1中的位置解调部件的功能框图；
图7是表示图6中的索引修正表的示意图；图8是表示图6中的时间差修正表的示意图；图9是表示图6中的采样周期差修正表的示意图；图10是表示本发明的第一实施例的扇区差修正的示意图；图11是表示本发明的第一实施例的扇区差修正操作过程的一个实例的示意图；图12是表示本发明的第一实施例的圆周方向上的时间差修正操作过程的示意图；图13是表示本发明的第一实施例的圆周方向上的另一个时间差修正操作过程的示意图；图14是表示本发明的第二实施例的采样周期变化修正操作过程的示意图；图15是表示本发明的磁头转换操作过程的示意图；图16是表示本发明的第一实施例的磁头之间的时间差的测量处理过程的流程图；图17是表示图16中的圆周方向上的时间差的测量实例的曲线图；图18是表示图16中的时间差的平均值的计算的示意图；图19是表示图16中的测量结果在磁盘上的存储位置的示意图；图20是表示本发明的第一实施例的圆周方向上采样周期变化的测量处理过程的流程图；图21是表示图20中的采样周期变化的示意图；图22是表示图20中的采样周期变化的修正实例的示意图；图23是表示本发明的第一实施例的索引同步处理过程的流程图；图24是表示本发明的第一实施例的磁头转换处理过程的流程图；图25是表示根据图24中的磁头转换的寻道操作过程的一个实例的示意图；图26是表示图6中的磁道号变换表的示意图；图27是表示图26中径向上的偏移的示意图；图28是表示图27中磁头之间在径向上的偏移的示意图；
图29是表示图28中的区域分配的示意图；图30是表示图28中的参考磁头的示意图；图31是表示图28中的参考磁头的选取处理过程的示意图；图32是表示图31中的参考磁头选取处理过程的流程图；图33是表示本发明的第二实施例的径向上的偏移的测量处理过程的流程图；图34是表示图33中的磁道号的偏移的曲线图；图35是表示图33中的磁道号的另一个偏移的曲线图；图36是一个现有的磁盘装置的示意图；图37是表示磁盘装置的磁头之间的偏移的示意图；图38是表示图36中位置信号的示意图；图39是表示图36中的各磁盘间在圆周方向上和径向上的偏移的示意图。
具体实施例方式
现在将按照盘存储装置、位置解调结构、圆周方向上的偏移修正方法、径向上的偏移修正方法和其它实施例的顺序对本发明的各个实施例进行说明，不过本发明并不局限于下文中的各实施例。
图1是本发明的一个实施例的盘存储装置的结构的示意图、图2是表示图1中的磁盘的位置信号布局的示意图、图3是表示图1和图2中的磁盘的位置信号的结构的示意图、图4是表示图3中的位置信号的检测到的波形的示意图、图5是表示磁头位置控制的示意图。
图1示出了一个作为盘存储装置的磁盘装置。如图1所示，磁性存储介质磁盘10被安装在主轴电机18的旋转轴19上。主轴电机18旋转磁盘10。致动器(VCM)14的端部带有多个磁头12，并且该致动器14在磁盘10的径向上移动磁头12。
致动器14包括一个以旋转轴19为中心旋转的音圈电机(VCM)。在图1中，两个磁盘10安装在磁盘装置上，并且四个磁头12由同一致动器14同时驱动。
磁头12包括读元件和写元件。磁头12由层叠在滑块上的包括磁性阻抗元件的读元件和层叠在其上的包括写入线圈的写元件构成。
位置检测电路20将由磁头12读取的位置信号(模拟信号)转换成数字信号。读/写(R/W)电路22控制磁头12的读写。主轴电机(SPM)驱动电路24驱动主轴电机18。音圈电机(VCM)驱动电路26为音圈电机(VCM)14提供驱动电流，并驱动VCM 14。
微控制器(MCU)28通过来自位置检测电路20的数字位置信号检测当前位置，并且根据检测到的当前位置和目标位置之间的误差计算VCM驱动命令值。换句话说，微控制器28执行位置解调和伺服控制。只读存储器(ROM)30存储着MCU 28的控制程序。硬盘控制器(HDC)32基于伺服信号的扇区号判断磁道上的位置，并且记录/再现数据。随机存取存储器(RAM)34暂时存储读数据和写数据。HDC 32经过象ATA和SCSI这样的接口IF与主机进行通信。总线36对这些组件进行连接。
如图2所示，从外侧磁道到内侧磁道，伺服信号(位置信号)以相同的间隔安排在每个磁道的圆周方向上。每个磁道包括多个扇区，并且图2中的实线表示伺服信号的记录位置。如图3所示，位置信号由伺服标记Servo Mark、磁道号Gray Code、索引Index以及偏移信息PosA、PosB、PosC和PosD构成。
可以利用磁道号Gray Code和偏移信息PosA、PosB、PosC和PosD检测到磁头在径向上的位置。而且根据索引信号Index，可以知道磁头在圆周方向上的位置。例如，当检测到索引信号时，扇区号被设置为第0号，并且每次检测到伺服信号的时候扇区号被递增，以得到磁道的每个扇区的扇区号。
这一伺服信号的扇区号变成用于记录/再现数据的参考。每个磁道中有一个索引信号。可以提供扇区号来代替索引信号。
图4是图3中由磁头检测到的位置信号的波形图。本实施例涉及一种用于利用这一检测到的伺服信号(位置信号)在径向上和圆周方向上确定位置的位置解调装置，及其方法。
图5是由图1中的MCU 28执行的致动器的寻道控制的一个实例。通过图1中的位置检测电路20，MCU 28确认致动器的位置、进行伺服计算并把一个适当的电流提供给VCM 14。图5示出了从将磁头12由某一磁道位置移动到目标磁道位置的寻道过程起始点开始的控制变化过程、致动器14的电流、致动器(磁头)的速度以及致动器(磁头)的位置。
对于寻道控制，磁头可以通过粗控制、稳定控制(settling control)和跟随控制(following control)被移动到目标位置。粗控制主要是速度控制，而稳定控制和跟随控制主要是位置控制，并且都必须对磁头的当前位置进行检测。
为了确认这一位置，如图2所示，伺服信号被预先记录在磁盘上。换句话说，如图3所示，在磁盘上记录了表示伺服信号的起始位置的伺服标记、表示磁道号的Gray Code、索引信号、和诸如PosA-D这样的表示偏移的信号。当由磁头读取了这些信号后，可以得到如图4所示的时间波形。如在图6中和下文中稍后所说明的，位置检测电路20将图4中的伺服信号转换为数字值，并且MCU 28解调该位置。
图6是表示由图1中的MCU 28执行的位置解调功能的框图。
在图6中，信号解调部件40从磁头12的读入信号中在由伺服门脉冲表示的周期内提取读入信号，并解调出图3中介绍的伺服标记、磁道号(GrayCode)、索引信号和偏移信号PosA-PosD。而且信号解调部件40从偏移信号PosA-PosD中解调出由下列公式表示的偏移信息PosN和PosQ。
PosN＝PosA-PosBPosQ＝PosC-PosD当前位置计算部件42接收磁道号Track及偏移信息PosN和PosQ，并计算当前位置。为了在此时修正PosN和PosQ的速度偏移，已经产生了位置灵敏度增益表44。位置灵敏度增益表44存储着每个磁头的每个存储带(zone)的位置灵敏度增益。
通过当前的命令磁头号CmdHead和命令磁道号CmdTrack，从位置灵敏度增益表44中读取出相应的PosN和PosQ的灵敏度增益。当前位置计算部件42利用这些灵敏度增益对输入的PosN和PosQ进行修正，并通过将该结果加上磁道号来计算当前位置。例如，这一速度偏移修正方法被详细公开在日本专利公报第2001-256741号中。
然后计算位置的误差。根据当前的命令磁头号CmdHead和命令磁道号CmdTrack查阅用于修正上面所提到的径向上的差值的磁道变换表46，得到修正了差值的命令位置。这个磁道变换表46存储着对于每个磁头和每个存储带各不相同的磁道号差值，并且稍后将参考图16及其之后的图进行详细的介绍。
加法部件48从得自当前位置计算部件42的当前位置中减去磁道变换表46中的命令位置，并得到位置误差。加法部件50在读元件和写元件是分开的时为读和写提供偏移，并从位置误差中减去该偏移。通过这种方法获得的位置误差被输入到一个由MCU 28执行的公知的伺服运算部件(未示出)中，在此计算VCM 14的控制量。
伺服门脉冲产生单元60主要以采样周期Ts的预定间隔产生伺服门脉冲信号。在本发明中，如稍后介绍的，伺服门脉冲产生部件60是由用于修正圆周方向上的偏移的两个表62和64控制的。换句话说，两个新的表62和64被加入到用于产生伺服门脉冲的模块中。其中一个表62用于确定磁头转换时磁头之间的偏移。另一个表64存储着用于计算在同一磁道上的相邻伺服信号的时间变化的值。
在扇区计数器52中，当检测到索引信号Index时设置一个值，该值以“1”递增，并且在每个采样(伺服门脉冲)周期内输出扇区号。索引扇区表54被连接到扇区计数器52。索引扇区表54存储着取决于各个磁头的索引的差异量。换句话说，一个表54被加入到产生扇区号的模块中，并且在检测到索引信号时存储的扇区号被存储用于每个磁头。
比较器56对扇区计数器52的扇区号的差额与索引扇区表54相比较，并判断当前的扇区号是否与磁盘上的信号同步。
现在将对圆周方向上的偏移的修正进行说明。图7是表示图6中的扇区表的结构的示意图、图8是表示图6中的各磁头之间的偏移修正表的结构的示意图、图9是表示采样周期修正表的结构的示意图、图10是表示索引偏移修正操作的示意图、图11是表示索引修正操作的时间表、图12和图13是表示磁头转换时在圆周方向上的修正操作的示意图、图14是表示由于偏心而导致的伺服门脉冲的时间变化的示意图、和图15是表示圆周方向上的时间差修正操作的示意图。
如图6所示，已经产生了表54、62和64以修正圆周方向上的偏移。如图7所示，索引扇区表54以扇区数量的方式存储着每个磁头0-n的索引的偏移量。通过命令磁头号CmdHead查阅这个索引扇区表54，并且相应的索引偏移量被输出到扇区计数器52。作为初始值的索引的偏移量与作为触发器的索引信号Index被加载到扇区计数器52中。
将参考图10和图11对扇区偏移量的物理意义进行说明。如图10所示，假设磁头0、磁头1、磁头2和磁头3负责同一磁盘10的正面和背面。那么磁盘10的正面和背面之间的偏移量很小。另一方面，不同的磁盘10-1和10-2之间的扇区偏移量很大。在图10的例子的情况中，磁头0的索引信号位置被确定为第0号扇区。对于其它磁头，由该偏移决定的扇区偏移量被存储。
如图11所示，当检测到一个索引信号时，该命令磁头的扇区偏移量被从表54中加载到扇区计数器52中。从而扇区计数器52加上该偏移量并产生一个新的扇区号。
例如，图11中的例子表示磁头0被转换到磁头2时的处理过程。在磁头0和磁头2之间，在这个例子中扇区号被跳变了10个扇区。现在假设在由磁头0进行解调时，磁头0在磁头0的扇区10的位置处被转换到磁头2。此时，在磁头之间伺服信号发生了错位，使得由磁头2读取的扇区号0的值必须被转换成10以使扇区号连续。
为此，磁头2的扇区号偏移值被预先设置为”10”，该扇区号偏移值是磁头0和磁头2之间的扇区偏移量。当磁头0转换成磁头2时，检测磁头2的索引，并且将偏移值“10”加载到计数器52。由此，从磁头2的索引处看到的扇区号“0”、“1”、“2”…被转换成了对应于磁头0的扇区号的扇区号“10”、“11”、“12”…。换句话说，索引的偏移得到了修正，并且圆周方向上的扇区位置被修正得对每个磁盘都是相同的。
现在对磁头之间圆周方向上的伺服信号的偏移进行修正。如图8所示，各磁头之间对于每个磁头的每个存储带的时间差值被存储在时间差表62中。这个时间差值包括三个值，平均值、Cos分量和Sin分量。之所以包含Cos分量和Sin分量的值，是由于磁头之间的时间差量在圆周方向上的不均匀波动，但是时间差值以与旋转频率相同的频率的正弦波方式波动。
在图6所示的结构中，当磁头转换时，根据转换之前的磁头号、磁道号和扇区号和转换之后的磁头号查阅时间差表62，以计算各磁头之间伺服信号的时间差量Δ，并且修正了伺服门脉冲产生部件60的伺服门脉冲产生时间。
将参照图12和图13对这一过程进行说明。图12表示磁头0转换到磁头2时的过程。在这个例子中，扇区号在磁头0和磁头2之间跳变了10个扇区。现在假设在由磁头0进行解调时，磁头0在磁头0的扇区1的位置处转换到磁头2。由于磁头之间伺服信号发生了错位，所以在磁头转换完成之后必须立即对伺服门脉冲产生时间进行校正。而且如上面所述的，由磁头2读取的扇区号12的值必须被转换为“2”以使扇区号连续。
因此在磁头转换完成之后伺服门脉冲产生间隔Ts立即被变为(Ts-Δ)，然后伺服门脉冲产生间隔被复位回Ts。由此，修正了伺服信号在圆周方向上的偏移，并且即使在磁头完成转换之后也可以通过伺服门脉冲提取出伺服信息。
图13也表示一个与上述相似的例子。这里示出了一个磁头2在与上述不同的位置处被转换为磁头1的例子。在这个例子中，磁头在磁头2的扇区11处被转换。这样，伺服信号的时间差较短，而MCU 28的处理过程在这一较短时间内不能完成。所以伺服门脉冲产生时间被延长一个采样(Ts+Δ)，然后磁头被转换。这样，扇区号3在扇区号1之后被解调。
现在将对采样周期的修正进行说明。如图14所示，伺服信息在同一个磁盘上具有相同的间隔，并且如果没有发生偏心，伺服门脉冲以同一间隔产生。如果发生了偏心，伺服信息在同一个磁道上的角速度改变了，所以伺服信号的时间间隔改变了。因此伺服门脉冲产生间隔必须被相应地改变。
图9是表示图6中所示的采样周期差修正表64的结构的示意图。在这个表中，各个值也是从磁头0起连续地存储的。对于每个存储带，存储了平均值、Cos分量、Sin分量。采样周期的变化(相邻的伺服信号之间的时间间隔的变化)也表现为正弦波形式的变化，该正弦波具有与磁盘旋转频率相同的频率。因此需要Cos分量和Sin分量。
在图6所示的结构中，根据磁道跟随时的磁头号、磁道号和扇区号来查阅表64，读取出相应的平均值、Cos分量和Sin分量，计算时间间隔，控制伺服门脉冲产生部件60，并且如图14所示控制伺服门脉冲时间间隔。
图15表示两个已完成STW的磁盘10-1和10-2被安装在主轴电机18上时磁头0和磁头2的操作过程。主轴电机18的旋转中心19与STW时磁盘10-1和10-2的旋转中心之间的差是偏心量。伺服信号被布置在磁盘10-1和10-2之间的径向和圆周方向上。
当磁盘10-1的磁头0被转换到磁盘10-2的磁头2时(在寻道开始时)，进行上面所提到的各磁头之间的索引修正和时间差修正。并且在每个磁头0和2的跟随期间，修正上面所提到的采样周期。这样，修正了圆周方向上的错位。
现在将对圆周方向上的时间差量测量过程进行说明。图16是表示各磁头之间的时间差测量过程的流程图。图16示出了从圆周方向上的多个差中测量磁头间的扇区号差和时间差的方法。下列是图16中的各个符号的含义。
CmdHead 目标磁头CmdTrack 目标磁道BaseHead 参考磁头Zone 测量目标存储带IndexSector[] 用于对每个磁头存储扇区差量的表CmdSector 在磁头转换时的目标扇区MaxZone 存储带号的最大值MaxHead 磁头号的最大值为了测量扇区号差量，只从多个磁头中确定一个参考磁头BaseHead。对于这个参考磁头，预先将扇区号差量设置为“0”。通常将参考磁头的号码设置得与测量径向上的偏移时的参考磁头测量法的参考磁头号码相同，这将在后面介绍。而且当对参考磁头进行跟踪时，该磁头被转换成具有不同号码的磁头。然后在转换之后立即对扇区号的值进行检测。通过检测此时的扇区号差量，可以设置测量磁头的扇区号偏移。
扇区号的这个差是一个粗略值。例如，在装置具有每磁道120扇区的情况下，可以被检测到的圆周方向上的差仅以1/120为单位。然而，为了检测伺服信号，必须检测到更加精确的时间差。如果不能预先精确获知这个差量，那么在磁头转换时就不能检测到伺服信号。为此，进行下面的设置。首先一个磁头被定位。这个磁头被确定为测量的参考。
然后在0号扇区处转换磁头，并且检测出转换到的磁头的扇区号和时间差量。如果在磁头转换完成后扇区号和时间差量不能被检测到，那么时间差量和扇区差量可以通过从在用于搜索伺服标记的模式中检测到的时间中减去伺服信号的时间间隔的标准值来确定。当检测到伺服信号时，确定其时间差。这个操作过程被确定用于一个磁道。
通过确定各差量的平均值，可以确定平均差时间。在一个磁道上磁头间差的变化可以近似为一个正弦波。因此，进行傅立叶变换，并确定旋转频率的正弦系数和余弦系数。
时间差的平均值及正弦和余弦系数被预先存储在一个表中。并且扇区号的差量也被预先存储。
然而，对于扇区差量，对于从磁盘的内磁道到外磁道的任何位置都必须使用相同的值。不同值可以被用于时间差量。这是由于在磁头转换时，时间差量必然被用于检测伺服信号。一旦检测到了伺服信号，这个值就是不必要的了。
扇区差量的情况是不同的。扇区差量被用于产生定时以利用扇区差量的值记录/再现数据。因此如果该差量不同，例如当对于一个磁道差量是“1”而在另一个磁道上是“10”时，那么调整定时就变得困难了。因此对于磁头间扇区号的差量必须仅使用一个值。
由于取决于这种情况只有一个扇区差值，时间差可能超过一个采样周期。即使在这种情况中，也必须仅使用扇区差量。因此必须确定测量扇区差量的位置。例如，仅对于外磁道上的一个指定区域测量扇区差量。
现在将对图16中的流程进行说明。
(S10)修正表54和62被初始化为“0”。然后目标磁头被初始化为“0”。
(S12)判断目标磁头是否是参考磁头。如果目标磁头是参考磁头，该处理跳转到步骤32中的目标磁头改变步骤。如果目标磁头不是参考磁头，测量目标存储带被初始化为“0”，并且磁头进行转换时的目标扇区被初始化为“0”。
(S14)设置对应于存储带Zone的目标(测量)磁道。
(S16)移动VCM以使参考磁头定位到目标磁道。
(S18)在参考磁头检测到目标磁道时的时刻，当前磁头被转换成目标磁头，并开始时间测量。
(S20)判断目标磁头是否检测到了目标扇区(＝0)。如果检测到了目标扇区，根据测量的时间得到扇区差量(扇区数量)，并将其存储在修正表54中的磁头的扇区差量中。
(S22)然后目标扇区被递增“1”。
(S24)判断目标扇区是否超出了磁道上的扇区数量的最大值N。如果没有，该处理跳转回步骤S16。
(S26)如果目标扇区超出了最大值N，对一个磁道的测量结束，从而根据对于一个磁道的时间差测量值计算平均值和Cos和Sin分量的系数，并将它们存储在图8中的修正表62中。
(S28)现在判断测量目标存储带是否是零。如果测量目标存储带是零(在本情况下是最外侧磁道)，调整平均值和扇区差量以使平均值达到-Ts/2- +Ts/2的范围内，如后面参照图18所介绍的。
(S30)测量目标存储带被递增“1”。并且判断测量目标存储带是否超出了磁盘的最大存储带MaxZone。如果没有，该处理跳转回步骤S14。
(S32)如果测量存储带超出了最大存储带，下一个磁头变成目标磁头，目标磁头被递增“1”。并且判断目标磁头号是否超出了装置的最大磁头号。如果没有，该处理跳转回步骤S12。如果超出了，就完成了对所有磁头的扇区偏移和时间差的测量，所以处理结束。
图17是进行了这一过程后的测量结果的实例。测量是在一个在一个2.5英寸硬盘驱动器上安装了两个已进行了单盘STW的磁盘的装置中进行的。在这个例子中，磁头2是参考磁头，并且测量了从磁头2观察的磁头0的时间差量。在图17中，从上向下依次示出了平均值、Cos分量和Sin分量，其中差量随磁道号(内/外磁道)变化。
如图18所示，在外侧磁道处，测量扇区差量的时候也测量了时间差。并且如果对于1/2扇区，这个平均时间差量的绝对值大于伺服时间间隔Ts，那么预先调整对应于一个扇区的时间以使其处于-1/2-+1/2的范围内。
在图18中，磁头1是参考磁头，而其它的磁头0、2和3是测量目标。此时，在内侧和外侧磁道上的不固定范围内的一个位置处测量扇区差量，在本例中是在图18中的左端。在这个位置，还对扇区差量进行调整以使该位置处的时间差平均值进入指定的范围。
现在将对表的存储位置进行说明。有两种类型的存储每个磁头的扇区号偏移值的位置。一个是安装在电路板上的非易失存储器(ROM)，而另一个是在磁盘上。在ROM上存储是不需要革新的。扇区号偏移值仅按原样存储，并简单地通过查阅ROM中的值被使用。
然而在磁盘10上存储扇区号偏移值是需要革新的。当电源打开之后没有立即检测到磁盘上的信号时，在该电路中还没有设置扇区号偏移值。所以即使在这样的状态下，也必须对磁盘上的扇区号偏移量进行检测。
对此，磁盘10上的区域被分为两部分，A/C和B，如图19所示。一个区域是区域B，对于该区域，在进行数据记录/再现时按原样使用该磁盘上的扇区号，而另外的区域是区域A/C，对于该区域，将用于每个磁头的扇区号偏移与检测到的扇区号相加，并且在对数据进行记录/再现时使用该结果。
在电源打开之后，立即对第一区域B进行访问，并且从磁盘上读取出对于每个单个装置不同的信息。换句话说，区域B是存储由各个装置决定的区别信息的区域。为了对区域B进行记录/再现，忽略了各磁头之间的扇区差。在区域B中，不仅可以记录扇区号偏移信息，还可以记录其它的信息。所以为了对这个区域进行访问，必须改变扇区号的变换量。
这样，测量了各磁头之间的时间差，并且可以修正扇区差和时间差。然而，即使磁头没有转换时，也会由于偏心产生时间差问题。如图14所示，已经在外部记录了伺服信号的装置中出现了偏心。受这个偏心的影响，伺服信号之间的时间发生了波动。在现有的信号解调电路中，假设伺服信号之间的时间是个常数。因此不希望这个时间波动。例如，如果偏心很大，用于伺服信号检测的伺服标记门脉冲就不会与实际的伺服信号同步并且不能检测到伺服标记，从而产生了错误。
为了解决这一问题，对伺服信号之间的时间变化(采样周期的时间变化)进行测量，并且根据实际伺服信号对伺服门脉冲产生时间进行调整。
图20是表示采样周期时间变化测量过程的流程图。在这个测量过程中，测量磁盘的一个磁道的时间变化，并确定这些值的平均值，并且进行傅立叶变换以及确定正弦和余弦系数。
(S40)修正表64被初始化为“0”。然后目标磁头CmdHead被初始化为“0”。
(S42)测量目标存储带被初始化为“0”。
(S44)VCM被移动到对应于这个存储带Zone的目标磁道。所测量的计数值Count被初始化为“0”。
(S46)从磁头的读取信号中检测出伺服信号，并且测量与当前伺服信号的规定采样周期的时间差。并且每次检测到伺服信号时，所测量的计数值被递增“1”。
(S48)判断所测量的计数值是否超出一个磁道的扇区数量的最大值N×M。如果没有，处理跳转回步骤S46。
(S50)如果所测量的计数值超出了一个磁道的扇区数量的最大值N×M，对于一个磁道的测量就完成了，从而计算扇区之间的这些值的平均值。并且计算Cos和Sin分量的系数，并将它们存储在图6和图9中的修正表64中。然后测量目标存储带被递增“1”。
(S52)并且判断测量目标存储带是否超出了磁盘的最大存储带MaxZone。如果没有，处理跳转回步骤S44。
(S54)如果测量存储带超出了最大存储带，下一个磁头就变为目标磁头，所以目标磁头被递增“1”。并且判断目标磁头号是否超出了装置的最大磁头号。如果没有，处理跳转回步骤S42。另一方面，如果超出了，所有磁头的采样周期的时间差就都已经被测量出来了，所以处理结束。
当对伺服信号进行解调时，就是说在进行定位控制时，始终查阅表64的测量值，计算下一个采样的伺服门脉冲或伺服标记门脉冲的时间变化，并且根据差异量改变信号产生时间。
图21和22表示修正采样周期差之前和之后的状态。在图21和22中，顶部的信号是索引信号，换句话说，这个信号的长度是一个周期。中间的信号表示与伺服门脉冲的时间差。而底部的信号表示用于修正伺服门脉冲产生时间的信号。
如图21所示，当没有修正采样周期差时，在一个磁道上中的伺服信号以正弦波方式波动，如时间变化信号所示。通过测量这个变化并调整伺服门脉冲的产生时间，可以消除采样周期差，如图22所示。
现在将参照图23对装载了致动器之后的索引同步过程进行说明。这个例子表示扇区差量已经被存储在存储器中之后的处理过程。
(S60)选取将要使用的磁头。
(S62)从磁头的输出中搜索伺服标记。
(S64)当检测到一个伺服标记时，所确认的计数值Count被初始化为“0”。并且每隔一个预定的时间间隔Ts向信号解调部件40提供伺服门脉冲。
(S66)判断是否通过伺服门脉冲检测到了伺服标记。如果没有检测到，处理跳转回步骤S62。如果检测到了伺服标记，所确认的计数值Count被递增“1”。
(S68)判断所确认的计数值Count是否超出了确认次数的规定数量。如果没有超出次数的规定数量，判断从伺服标记搜索开始起是否已经经过了规定的或更长的时间。如果已经经过了规定的或更长的时间，处理跳转回步骤S62。如果没有经过规定的或更长的时间，处理跳转回步骤S66。
(S70)如果所测量的计数值超出了次数的规定数量，判断是否检测到了索引。如果检测到了索引，则从表54中读取磁头的索引差量，并将其加载到扇区计数器52中。由此，索引同步过程结束。
当电源打开时，磁盘10由电机18进行旋转直到达到指定的旋转频率。然后指定的磁头被定位在磁道上。如果对于每个个别装置的差量已经被存储在电子电路上的非易失存储器中了，那么在检测到索引脉冲时，伺服扇区号将不会被初始化为“0”，而是复制其差量的值。
此后每次检测到伺服信号，扇区号就被递增“1”。如果检测到索引脉冲，扇区号根据其差值被初始化。如果达到了一个磁道上扇区的总量，则扇区号被初始化为“0”。
对于每个装置，电子电路是相同的，并且如果关于差量的信息已被存储在磁盘上了，就进行如下的操作。首先检测伺服信号，并且当检测到了伺服脉冲时，伺服扇区号被设置为“0”。然后，每次检测到伺服信号时伺服扇区号被递增“1”，并且当该值达到一个磁道的扇区的总数时，或检测到索引脉冲时，伺服扇区号被清除为“0”。
然后对于所有各个装置，将致动器定位在具有同一磁道号的径向位置上。并且读取写在磁盘上的数据。各种差量被记录在这个数据中。利用这些差量的值设置扇区差。此时，在产生索引脉冲时的扇区号根据磁头变化。
现在将参照图24中的流程对磁头转换时的时间差修正过程进行说明。
(S80)接收一个寻道命令。该寻道命令包括目标磁头CmdHead、目标磁道CmdTrack和偏移CmdOffset。
(S82)计算目标磁头的位置。根据目标磁道号确定存储带Zone。使用后面提到的径向上的磁道号修正值(对于每个存储带和磁头的TrackDiffCommon和TrackDiff)和CmdTrack计算磁盘上磁头的物理磁道号。
(S84)现在确定两个磁头(当前磁头和目标磁头)之间的时间差信息的差。时间差信息以平均值、Cos分量和Sin分量的形式存储。通过当前磁头号CmdHeadOld、目标磁头号CmdHead和当前位置CmdTrackOld查阅表62，进行线性内插，并且确定这一位置的平均值、Cos分量和Sin分量。对于以下两种类型确定这些值对于当前磁头和对于将要转换到的磁头。这些值表示在测量期间从指定磁头观察的相对差。因此可以通过确定这些值的差求出这两个磁头的差量。
(S86)这样，可以求出两个磁头之间靠近该磁道的平均值、Cos分量和Sin分量的差值。利用这三个值，可以求出此时的时间差，就是说在当前扇区号的时间差。为此，计算下面的公式，其中当前扇区号是k而一个磁道的扇区数量是N。
TimeDiff＝平均值的差+Cos分量的差×cos(2πk/N)+Sin分量的差×sin(2πk/N)问题是作为这个计算的结果的时间差。通常一个装置的电路上的微控制器28的程序进行这种操作。为此需要一些处理时间。如果计算结果太短，处理过程就跟不上了。因此必须增加一次采样的时间。此时还需要将伺服扇区号递增“1”。
(S88)通过这种方法求出了时间差，并且根据这个所求出的时间修正伺服门脉冲产生时间。连续的伺服扇区号没有改变。然而，对于记录在磁盘上的信号，程序中的伺服扇区号和磁盘上的伺服信号之间差的关系是不同的，这取决于该单独装置。因此当进行用于与扇区号同步的处理过程时，扇区号和伺服信号被相对应，以致在产生索引脉冲时检测到指定的扇区。并且转换后的磁头利用这个伺服门脉冲确认伺服信号。
(S90)在这个确认之后，伺服采样周期变回最初的Ts，进行寻道控制，并且磁头被移动到目标磁道。当磁头跟随目标磁道时，利用存储着图16中的测量结果的时间差修正表64对伺服采样时间间隔进行修正。
图25表示寻道响应的一个例子。这是一个在2.5英寸硬盘驱动器上安装了两个已经完成了单盘STW的磁盘的装置中转换磁头并在磁盘间进行寻道的例子。
这两个磁头被有意地彼此错开大约1/4磁道。在这个例子中，检测到的索引信号被直接输出。因此索引信号的间隔在磁头转换之前和之后(寻道之前和之后)发生了变化，但是索引信号和扇区号的对应关系根据磁头而改变。因此即使磁头被转换了也可以进行精确的寻道操作。
现在将对径向上的偏移(也就是磁头间磁道号的差)的修正方法进行说明。对于这个径向上的磁道偏移，问题和解决的方法已经详细地在日本专利公报第2001-266454号《用于磁盘装置的磁头定位控制方法和磁盘装置(Head positioning control method for disk device and diskdevice)》中进行了介绍。
将参照图27到图30对此进行说明。如图28所示，对于磁盘10在磁头12-1和12-2之间存在径向上的偏移。并且偏移量取决于各个装置而不同。而且，如图27所示，相对于物理位置(磁道)范围0-14000，在磁盘10上，在致动器(VCM)的可移动范围内的数据区域受到磁盘10的偏心的限制。如图27和图28所示，由于磁头12-1和12-2之间径向上的偏移，磁头的数据区域各不相同。
由于磁头间径向上的偏移量的差异取决于各个装置，用于记录/再现数据的寻道时间，尤其是磁头转换时的寻道时间，依各个装置而各不相同。这意味着数据记录/再现时间依各个装置而各不相同。
为了减少这个时间，减小了磁头转换时的移动距离。为此，上面所提到的专利文献建议对磁头之间的偏移量进行存储，并且从外部指定的磁道号由定位控制装置进行转换。
如图28所示，如果在这个例子中使用旋转致动器来移动磁头，那么磁头之间在外侧磁道(在本例中是“2”)上的偏移量不同于磁头在内侧磁道(在本例中是“4”)上的偏移量。
因此磁头间的偏移量在整个数据区域内不能被唯一地确定。所以如图28所示，数据区域M被分成多个区域(存储带)M1-Mn，并且每个区域的起始位置以差值的方式被存储。而且这个起始位置根据磁头间的偏移量(偏移(offset))进行指定，所以磁头之一被设置为参考磁头，而其它的磁头根据参考磁头被定义为偏移量。
如果当磁头0是参考磁头时，磁头1的每个区域的偏移量减小了，如图29所示，如果磁道号被变换了，那么就会发生冗余。不过，即使在上面所提到的发明中，如果装置具有多个磁盘，也会发生问题。因此，如图30所示，磁头1被设置为参考磁头，以致增加了区域的偏移量，并且存储磁头0相对于磁头1的偏移量。
上面所提到的建议公开了对磁盘的正面和反面之间磁头的偏移进行存储并将其用于变换，其中假设偏移量相同，即使使用了多个磁盘。然而，通过这种方法，没有考虑磁盘间的偏移，所以由于磁盘之间的错位量，造成寻道时间依各个装置各不相同。
为了防止这一问题的发生，在本发明中，测量多个磁盘的每个磁头之间的偏移，确定一个使其它磁头的偏移量单调增加的参考磁头，并且存储其它磁头相对于参考磁头的偏移量。现在将参照图31到图33对它的具体方法进行说明。
首先检查所有磁头的可移动范围。这个值依磁头而各异。并且确定一个对所有磁头共用的用于变换由主机装置指定的磁道号的公共磁道号变化量，使得数据区域可以进入每个单个磁头的可移动范围。为了确定这个可移动范围，确定可以被检测到的磁头号的范围，同时实际地将致动器移动到可到达的极限。
然后确定一个临时测量参考磁头。它可以是任意一个磁头。例如，当有四个磁头0、1、2和3时，磁头0被假设为参考磁头。
然后，确定从作为参考磁头的磁头0观察时的其它磁头1、2和3的偏移。为此，磁头0被定位在磁盘的外侧磁道部分上。然后磁头0被转换到另一个磁头，并且测量偏移。然后磁头0被定位在磁盘的内侧磁道部分上。而且以相同方式，磁头0被转换成另一个磁头，并且测量偏移。这里，如图31所示，当磁头0作为临时参考时，为每个磁头1、2和3确定了两个偏移，一个外侧磁道部分的和一个内侧磁道部分的。
各偏移的差值被求出。对这些差值进行如下分析。如果所有偏移的差值以磁道号增加方向为参考时都是正的或0，那么该临时参考磁头被确定为真正的参考磁头。
如果以磁道号增加的方向为参考，在所有的偏移的差值中至少包括一个负值，那么表现了偏移的最小值(最大负倾向)的磁头被确定为参考磁头。在图31中磁头2变成了参考磁头。
执行这一操作过程，是因为在变换磁道号时，绝不能在要被变换的值的存储带内产生重叠区域，如图29和图30所示。为此，磁道号的差量必须在正方向上增加，该正方向是磁道号增大方向。
将通过图32中的表示参考磁头的判定过程的流程图对这个过程进行说明。
(S100)将参考磁头号BaseHead初始化为“0”，将临时参考磁头号BaseHeadTemp初始化为“0”，将磁道号差最小值TrackDiffMin初始化为“0”。并且将测量目标磁头号CmdHead设置为“1”。
(S102)参考磁头被移动到一个外侧磁道，转换到测量磁头，读取磁道号，并测量在外侧磁道处的偏移DiffOuter。
(S104)参考磁头被移动到一个内侧磁道，转换到测量磁头，读取磁道号，并测量在内侧磁道处的偏移DiffInner。
(S106)通过(内侧磁道偏移-外侧磁道偏移)计算这个测量磁头的内侧和外侧磁道的偏移TrackDiff。
(S108)判断在步骤S106中求出的内侧和外侧磁道的偏移是否小于磁道号偏移的最小值。如果小于，测量磁头的内侧和外侧磁道的偏移TrackDiff被设置为磁道号差最小值TrackDiffMin，并且这个被测磁头号被设置为临时参考磁头。
(S110)被测磁头号被递增“1”。并且判断递增后的测量磁头号是否超出了装置的最大磁头号。如果没有超出，处理跳转到步骤S102，而如果超出了，判定过程结束。
在通过这种方式确定了参考磁头之后，对于每个存储带测量偏移。例如，区域被分为8个存储带或16个存储带，并且对于一个单独的存储带确定从参考磁头到另一个磁头的偏移。如果将这个存储带确定得使磁道号具有相等的间隔是比较容易的。如果存在一个各个值的变化曲线比较尖锐的区域，那么围绕这个区域的各个存储带的范围可以被设置的较小。
图33是表示径向上的偏移的测量过程的流程图。
(S112)修正表46(见图26)被初始化为“0”。然后目标磁头CmdHead被初始化为“0”。
(S114)判断目标磁头是否是参考磁头BaseHead。如果目标磁头是参考磁头，处理前进到步骤S130中的目标磁头转变步骤。如果目标磁头不是参考磁头，测量目标存储带Zone被初始化为“0”，并且在磁头转换时的目标扇区CmdSector被初始化为“0”。
(S116)设置对应于这一存储带Zone的目标(测量)磁道。
(S118)移动VCM，使得参考磁头被定位到目标磁道上。在参考磁头检测到目标磁道的时候，磁头转换到目标磁头，并且测量径向上的位置(磁道号)。然后目标扇区CmdSector被递增“1”。
(S120)判断目标扇区是否超出了一个磁道上的扇区数量的最大值N。如果没有超出，处理跳转回步骤S118。
(S122)另一方面，如果目标扇区超出了最大值N，一个磁道的测量结束，并计算对于一个磁道的偏移值的平均值，并且结果被存储为图26中的修正表46中对应磁头号和存储带号的磁道号变化量。
(S124)然后判断测量目标存储带是否为零。这意味着判断测量目标存储带是否为“1”或更大。如果不是“1”或更大，就是说如果是“0”，处理前进到步骤S128。
(S126)如果测量目标存储带是“1”或更大，那么就判断此时该存储带的磁道号变化量TrackDiff[Zone]是否小于前一时刻的存储带的磁道号变化量TrackDiff[Zone-1]。如果小于，前一时刻的存储带的磁道号变化量TrackDiff[Zone-1]被设置给此时的存储带的磁道号变换量TrackDiff[Zone]，并且重写表46。
(S128)测量目标存储带被递增“1”。并判断测量目标存储带是否超出了磁盘的最大存储带MaxZone。如果没有超出，处理跳转回步骤S116。
(S130)如果测量存储带超出了最大存储带，下一个磁头变为目标磁头，所以目标磁头被递增“1”。并且判断目标磁头号是否超出了装置的最大磁头号。如果没有超出，处理跳转回步骤S114。反之如果超出了，相对于参考磁头的所有磁头的每个存储带的磁道号变化量都已经被测量了，所以处理结束。
下面是使用这个表26的磁道号变换方法。
变换之后的磁道号＝(指定的磁道号+参考磁头的共用磁道号变化量+对于每个存储带的目标磁头的偏移(变化量))如图26所示，表46的存储区域是预先为所有磁头准备的。由此，可以使用上述公式的结构。因此参考磁头对于每个存储带的偏移量是“0”。
如上面所述，通过将测量方法扩展得仅在磁头之间进行测量而不用利用“磁盘之间”的概念，即使在安装了多个磁盘的装置中磁道号也可以被有效地变换。换句话说，当磁道号相同而只有磁头号不同时，致动器移动的距离，也就是寻道距离可以被最小化。
图34和图35表示磁头之间径向上的偏移的测量结果。一个2.5英寸硬盘被用于这个实验。在图34和图35中的例子中，磁头1是参考磁头。因此如图34所示，磁头1的值是“0”。另一方面，另一个磁头被错位了。如图34和图35所示，当磁道号增加的方向是正方向时，所有的测量结果都表现出正趋势。
这样一个修正表26可以被存储在装置的电路板上的非易失存储器中，例如ROM，或者磁盘上。当修正表26存储在ROM中时，在使用该修正表时查阅该区域。在磁盘上，如上面所提到的，磁头可以移动的磁道号的范围依磁头并且依各个装置而不同。所以如图19所示，考虑了各个装置的差异，信息被存储在所有装置都可以存取的范围内，例如围绕磁盘中心的多个磁道。磁道号对于所有各个装置是共用的。这个区域在电源打开之后立即被存取，并且对信息进行读取并且将信息展开到电路中的易失存储区域中。
已经利用一个磁盘装置对盘存储装置进行了说明，但是其也可以应用于其它盘存储装置，例如光盘装置和磁光盘装置。对于圆周方向上的偏移的修正方法可以在用于一个盘的正面和背面的磁头之间应用，并且不限于两个或多个盘。盘的形状也不限于盘形，而可以是卡片状。
通过实施例对本发明进行了说明，不过在本发明的基本特征的范围内可以实现各种变型，并且这些不同的形式不应被排除在本发明的技术范围之外。
如上面所说明的，根据本发明可以实现下述的效果。
(1)由于对于每个磁头变换了磁盘上的扇区号以处理圆周方向上的偏移，因此对于每个单个装置可以对齐圆周方向上的位置，可以消除单个装置间的差异，并且可以提高性能。
(2)由于根据磁盘的偏心修正了伺服门脉冲时间，因此可以精确地检测信号，并且伺服信号检测精度得到了提高。
(3)由于利用基于参考磁头的偏移值对磁盘上的磁道号进行了变换以处理径向上的偏移，因此对于每个单个装置可以对齐径向上的位置，可以消除单个装置间的差异，并且可以提高性能。
权利要求
1.一种用于盘装置的头位置控制方法，该盘装置具有用于至少对一个盘的不同面进行读取的多个头，在该盘上记录着用于检测头的位置的伺服信号，该方法包括以下步骤在所述多个头中的一个头——第一头被转换到另一个头——第二头时，根据所述头被转换的所述扇区位置计算所述头之间的所述伺服信号在圆周方向上的时间差值；和利用该时间差值修正用于提取所述伺服信号的伺服门脉冲信号的时间。
2.根据权利要求1的头位置控制方法，其中所述计算步骤包括以下步骤根据由具有与所述盘的旋转频率相同频率的正弦波表示的时间差信息计算所述时间差值。
3.根据权利要求1的头位置控制方法，其中所述计算步骤包括以下步骤根据所述时间差的平均值和由具有与所述盘的旋转频率相同频率的正弦波及余弦波表示的时间差信息计算所述时间差值。
4.根据权利要求1的头位置控制方法，还包括以下步骤根据通过测量所述多个头中的每一个头的所述伺服信号的时间变化而得到的测量值来调整所述伺服门脉冲产生时间。
5.一种盘装置，该盘装置具有用于至少对一个盘的不同面进行读取的多个头，在该盘上记录着用于检测头的位置的伺服信号，该盘装置包括信号解调部件，用于通过伺服门脉冲从头的读取信号中提取所述伺服信号；和伺服门脉冲产生部件，用于在所述多个头中的一个头——第一头转换到另一个头——第二头时，根据一个头——第一头的扇区位置计算所述头之间的所述伺服信号的在圆周方向上的时间差值，并利用该时间差值校正用于提取所述伺服信号的伺服门脉冲信号的时间。
6.根据权利要求5的盘装置，其中所述伺服门脉冲产生部件根据由具有与所述盘的旋转频率相同频率的正弦波表示的时间差信息计算所述时间差值。
7.根据权利要求5的盘装置，其中所述伺服门脉冲产生部件根据所述时间差的平均值和由具有与所述盘的旋转频率相同频率的正弦波及余弦波表示的时间差信息来计算所述时间差值。
8.根据权利要求5的盘装置，其中所述伺服门脉冲产生部件根据通过测量所述多个头中的每一个头的所述伺服信号的时间变化得到的测量值来调整所述伺服门脉冲产生时间。
全文摘要
一种在多个盘之间的圆周方向和径向上存在着伺服信号偏移的盘装置，该装置可以防止头被转换时由于该偏移而导致的性能下降。为了处理圆周方向上的偏移，通过一个表为每个磁头变换盘上的扇区号。而且根据盘的偏心通过该表对伺服门脉冲时间进行修正，所以提高了伺服信号检测精度。而且为了处理径向上的偏移，使用基于参考头的差值通过该表对盘上的磁道号进行变换。
文档编号G11B20/20GK1722286SQ200510073569
公开日2006年1月18日 申请日期2003年7月1日 优先权日2002年7月1日
发明者高石和彦 申请人:富士通株式会社