专利名称：一种硬盘伺服写入磁道间隔控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及硬盘磁道的伺服写入技术，特别地，一种磁道之间具有比例间隔的伺服写入控制技术。
背景技术：
我们都知道硬盘是通过含有磁性物质的碟片存储数据和信息的。现代硬盘大都含有一个到几个这样的碟片，共同安装在一个马达的旋转轴上，而且每个碟片表面都配有一个磁头读写上面的数据。每个磁头表面又被划分成众多(通常是几万个以上)同心圆枛磁道，数据严格地按照顺序存放在这些磁道上。每条磁道又分成若干的小块，叫扇区，扇区是磁碟上存储数据的最小单元；每个扇区的前面部分都含有用于硬盘控制和错误纠正的信息，这些信息都是在硬盘生产时通过一个称为伺服写入的工序、采用多种控制方法或设备中的一种由磁头写在磁碟上的。这些信息在硬盘的读写过程中起作重要作用。任何相邻两磁道中心线之间的距离我们通常称之为磁道间距，而相邻两磁道数据之间的间隔距离，称为磁道间隔。一般讲，对于某种尺寸的硬盘，磁道间隔决定了磁道间距的大小。
伺服写入从系统构成上可以分为两类，一种是通过专有设备在磁碟上写入伺服信息可以称为专有设备伺服写入，另一种是在组装完成后的硬盘中进行的伺服写入叫自伺服写入。事实上它们都有安装磁碟的主轴马达和推动磁头转动的驱动装置，而且对同一种硬盘产品而言，专有设备上的磁头和碟片与硬盘的磁头碟片，以及它们在两种系统上的相对安装位置都是一样的，并且都需要在伺服控制器的管理和控制下，在磁碟上转动一定的角度，写入具有一定磁道密度的伺服信息，形成我们称为的磁道。所不同的是专有设备依靠专门的控制设备来准确地推动磁头定位，以及控制碟片的波动和速度，而自伺服则是利用硬盘本身的马达和磁头驱动器，通过硬盘外边与硬盘控制芯片连通的伺服写入控制系统，控制和管理磁头的定位，并进行伺服写入。
无论哪种伺服写入方式，磁头在碟片表面的移动轨迹都不是一条直线，而是一段以磁头枢轴为圆心的圆弧，而且，为了防止磁头撞击位于磁碟中心的马达主轴和磁碟以外的其它物体，磁头移动被限制在一定的范围内，例如但不限于，在30-40度的范围以内。我们称磁头所能达到磁碟的最外部分叫外径，而最靠近马达主轴的部分叫内径。我们知道，伺服写入磁头是依靠一条狭长的缝隙将信号写在磁碟上的，缝隙在磁碟半径上的投影是随磁头径向位置而变化的，投影愈大，所写的实际磁道宽度愈宽。另一方面，以磁头枢轴为圆心，如果等角度推动磁头臂，所形成的磁道间距也是不同的。这样，有的地方磁道密度大，有的地方磁道密度低，磁碟不同地方的磁道密度并不均匀。
伺服控制器将计算和控制磁头每一次转动角度的大小，并通过控制电路驱动磁头精确定位在某一磁道上，磁头转动角度的大小决定了磁道间距和磁道密度。现有伺服写入技术大都以相同的角度推动磁头，就是说，在每写完一圈信息后，磁头臂绕着枢轴每次转动的角度，在整个伺服写入过程都是相同的。等角度定位磁头的方法简单，不需要复杂的算法，技术上比较容易实现，是目前大多数伺服写入设备采用的磁头定位方式。自伺服技术有多种定位磁头或者控制磁道间距的方法，例如通过测量计算不同磁道上读写头之间的偏移距离随角度的变化来控制磁头的转动角度或磁道间距，这种方法需要事先用专有设备写入引导磁道，引导磁道的情况直接影响后续写入的磁道状况；另一种自伺服方法是通过磁头在寻道的时候，由磁头读取相邻磁道信号的变化来定位磁头位置，由于信号的波动性和随机性，这种方法不容易准确控制磁道间距和伺服信号的规则程度。还有一种采用推针推动磁头在硬盘里面写入伺服信号的方法，这种技术实质上是采用外部设备定位磁头，而且目前大都是采用等角度的方法推动磁头。这些现有技术都没有计及磁头在不同位置的有效写入宽度的影响。
随着盘片密度的不断提高，磁道密度也愈来愈高，就是说相邻两磁道之间的距离愈来愈小。在盘片密度不太高的情况下，我们采用相同的角度推动磁头写入伺服信号，磁道之间的距离较大，磁道上的数据彼此之间不会有什么影响，但过宽的距离显然没有充分利用磁记录空间；当盘片密度愈来愈高的时候，尤其当相邻磁道间距与写入磁头的有效写入宽度差不多的时候，等角度写出的磁道就可能影响到相邻磁道数据的完整性和磁道分布的合理性。在磁道密度大的地方，数据可能发生重叠或干扰，而在磁道间距大的地方又可能浪费磁碟空间。同理，采用别的方法计算磁头转动角度，也会碰到或部分碰到上述问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种硬盘伺服写入磁道间隔控制方法及装置，解决现有技术的不足之处。采用本发明的硬盘磁道间隔或间距控制方法，可以避免在高盘片密度下等角度或别的方法推动磁头写入伺服信号形成的诸多问题，保证了伺服写入的质量和数据的安全性，有效地提高了磁碟的记录密度，增大了硬盘的存储容量。
本发明的技术方案。一种硬盘伺服写入磁道间隔控制方法，包括磁头在磁道k上写入伺服信息，其特征在于该方法通过获得由磁头有效写入宽度和磁道间隔比例因子决定的形成磁道比例间隔的磁头转动角Δθ(k)，将得到的磁头转动角Δθ(k)与由磁头倾角θ(k)确定的磁头转动角Δθd(k)比较，并根据比较结果对磁头转动角Δθ(k)进行调整，控制磁道间隔在允许的范围。
上述的硬盘伺服写入磁道间隔控制方法中，形成磁道比例间隔的磁头转动角Δθ(k)，由以下数学关系式确定Δθ≈We(θ)/λ3/∂D(θ)∂θ∂D∂θ=M·L·sinθM2+L2-2M·LcosθWe(θ)=a·|cos(θ+α)|+b·sin(θ+α)α=arctan(M·sinθL-M·cosθ)Δθ=f(θ)]]>其中，We(θ)是磁头的有效写入宽度，D(θ)是磁头中心到磁碟中心的距离，M是磁头臂长，L是磁头枢轴中心到磁碟中心的距离，α是磁碟中心到磁头枢轴中心和磁头中心的张角，θ(k)是磁头在K磁道上的倾角，λ是磁道间隔比例因子。
前述的硬盘伺服写入磁道间隔控制方法中，磁道间隔比例因子λ为常数值，并且可以在0.5-0.9的范围内取值，优选地λ＝0.7。
前述的硬盘伺服写入磁道间隔控制方法中，若干事先确定的磁头倾角θp储存在磁道映射表里面。
前述的磁硬盘伺服写入磁道间隔控制方法中，误差消除步骤为(1)确定测定的磁头转动角Δθ(k)与由磁头倾角θ(k)确定的磁头转动角Δθd(k)的差值是否在允许的范围里面；(2)如果Δθ(k)与Δθd(k)的差值超出了允许的范围，则调整磁道间隔比例因子，对前面写入的磁道重新进行伺服写入，使得Δθ(k)与Δθd(k)的差值在要求的范围内；(3)如果Δθ(k)与Δθd(k)的差值在允许的范围里面，则将该差值作为补偿，进行新磁道k+1的伺服写入，使之保持规定的磁道密度。
一种硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，磁头驱动器推动磁头在磁碟上写入伺服信息，形成具有比例间隔的若干磁道，其特征在于，该装置包括一个以伺服控制器为核心的伺服控制系统，通过相关电路控制磁头驱动器和磁碟主轴马达，伺服控制系统通过获得由磁头有效写入宽度和磁道间隔比例因子决定的形成磁道比例间隔的磁头转动角Δθ(k)，将磁头转动角Δθ(k)与由磁头倾角θ(k)确定的磁头转动角Δθd(k)比较，并根据比较结果对磁头转动角Δθ(k)进行调整，以此来控制磁道间隔在允许的范围。
上述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，形成磁道比例间隔的磁头转动角Δθ(k)，由数学关系式确定Δθ≈We(θ)/λ3/∂D(θ)∂θ∂D∂θ=M·L·sinθM2+L2-2M·LcosθWe(θ)=a·|cos(θ+α)|+b·sin(θ+α)α=arctan(M·sinθL-M·cosθ)Δθ=f(θ)]]>其中，We(θ)是磁头的有效写入宽度，D(θ)是磁头中心到磁碟中心的距离，M是磁头臂长，L是磁头枢轴中心到磁碟中心的距离，α是磁碟中心到磁头枢轴中心和磁头中心的张角，θ(k)是磁头在K磁道上的倾角，λ是磁道间隔比例因子。
前述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，磁道间隔比例因子λ为常数值，并且可以在0.5-0.9的范围内取值，优选地λ＝0.7。
前述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，若干事先确定的磁头倾角θp存储在系统内存的磁道映射表里面。
前述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，由伺服控制系统比较判断测量得到的磁头转动角Δθ(k)与由磁头倾角θ(k)确定的转动角Δθd(k)的差值是否在允许的范围里面。
前述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，如果Δθ(k)与Δθd(k)的差值超出了允许的范围，系统将会调整磁道间隔比例因子，并对磁道k重新进行伺服写入，使Δθ(k)与Δθd(k)的差值在要求的范围内。
前述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，如果Δθ(k)与Δθd(k)的差值在允许的范围里面，则系统将该差值作为误差补偿，对磁道k+1进行伺服写入，使其保持规定的磁道密度。
本发明采用的是一种新的方法，也就是控制磁道间距的方法，来控制磁碟上相邻磁道之间的间隔距离。以一个伺服控制器为核心的伺服控制系统，通过相关电路控制磁头驱动器推动磁头在旋转的磁碟上转动，控制由磁头有效写入宽度确定的磁道比例间隔，可以最大程度地提高碟片的磁道密度和伺服写入质量，不会发生相邻磁道信号干扰的情况。采用本发明的磁道间距控制方法，可以有效提高磁道密度和伺服写入质量，防止磁道之间信号的重叠或干扰，增加硬盘容量。
图1是伺服写入设备的结构和控制示意图。
图2是伺服写入磁头在碟片上写入伺服信息形成磁道的示意图。
图3是现有技术等角度推动磁头写入伺服信息形成的磁道间距的示意图。
图4是本发明磁道间隔与磁头有效写入宽度的关系示意图。
图5是本发明磁头有效写入宽度与磁头倾角的数学关系图。
图6是本发明的伺服写入控制流程图之一。
图7是本发明的伺服写入控制流程图之二。
图8是本发明的磁头转动角与磁头倾角的关系曲线图。
具体实施例方式
实施例。图1是根据本发明的伺服写入设备的结构和控制简图。对于专有伺服写入设备来说，主要由支承并带动碟片旋转的主轴马达122、磁头驱动装置131和各种控制电路组成。与硬盘的结构类似，按精确等间隔堆叠的碟片111通过碟片心轴113安装在马达主轴122上，碟片心轴113、碟片等随马达主轴作匀速旋转。两倍于碟片数量的磁头组件(磁头102、磁头臂104)同样精确等间隔安装在轴106上，并与驱动装置131的驱动轴固定在一起；根据本发明的一个或多个实施例，该驱动装置是商业上可定制的部件，它可以精确测定磁头每次转过的角度。如果是自伺服的情况，与专有伺服写入设备不同的是，自伺服的磁头驱动装置131就是硬盘的音圈马达磁头驱动器。磁头驱动装置驱动磁头102在磁碟上作精确的位移。多个磁头组成了一个梳状的结构，并且所有磁头在垂直方向上是严格对齐的，在每个碟片表面刻写若干的同心圆形状的伺服信息，由此形成若干的磁道。
伺服信息在磁碟上是严格按照规则排列的，每条磁道上的伺服信号都要精确对齐，这就要求系统提供稳定的时钟来控制读写操作。为了降低主轴马达波动的影响，专有伺服系统采用了特殊的轴承，例如但不限于，用空气轴承124来增加其稳定性，并有专门的电路128来控制马达的运转。但无论设备如何精良，总是免不了会有波动和偏差，为了消除这类波动对同步的影响，专有伺服系统特别采用一个叫锁相环的电路142来消除重复波动带来的误差。锁相环电路142接收来自光传感器126(专有伺服设备特有)感知的、安装在马达主轴上的有精确的刻度信息的光碟信号，通过一系列的信号处理，消除重复跳变信号，为系统提供稳定的时钟。
对于专有伺服设备来说，需要依靠高度精密的驱动装置131来推动磁头。驱动定位装置也可以采用空气轴承133结构，以增加驱动器旋转的平稳性；专有伺服设备特有的激光编码器135可以测定或读出磁头每一步转过的角度，精确地控制磁头的写入位置。对于自伺服系统，则由硬盘控制器接收磁头102的速度等信息，并由外部的伺服控制系统提供电流通过硬盘音圈马达驱动磁头运动。
无论是专有设备还是自伺服，整个伺服写入系统都需要一个控制和协调系统各部分工作的核心处理单元枛伺服控制器100，由它对各部分电路和整个伺服写入过程进行控制和管理。
图2显示了一伺服写入磁头102在碟片111上写入伺服信息形成磁道的简单示意图，示意图并没有按照实物比例绘制。写入磁头102绕着枢轴中心Op203，例如但不限于，从外圈逐道写到内圈，形成了以主轴中心Os201为圆心的不同半径的磁道轨迹207，图中示意地绘出了外、中、内三种不同位置磁头在磁碟上径向滑过的距离205(ΔD)。容易理解，写入磁头在磁碟上不同位置转过相同角度在磁碟径向上滑过的距离是不同的。下面我们进一步分析磁头以相同角度在磁碟上转动的情况。
图3是现有技术采用等角度的方式推动磁头102转动、在碟片上写入伺服信息形成磁道间距302的示意图。图形并没有按实际的比例尺寸绘制，但从中可以看出等角度推动磁头102形成的磁道密度的变化情况。越是靠近磁碟外径和内径的地方，相邻磁道的距离302都比较小；当磁头臂104垂直于磁碟111的某一半径时(这样的半径只有一条)，其附近的磁道间距最大。就是说，在靠近磁碟外径和内径的地方，磁道密度比较大，在磁碟的中间磁道密度较小。当磁道间距愈来愈小的时候，如果是等角度推动磁头，在靠近磁碟外径或内径的地方，根据本发明的一个或多个实施例，例如在磁碟的外径，磁道间距有可能小于磁头的有效写入宽度，相邻磁道间的数据或信号可能发生重叠或干扰；而在磁道密度较小的地方，磁道间距过大，又会浪费磁记录空间。
在实际应用中，一条数据磁道由三条伺服磁道组成，就是说连续写入的三条伺服磁道，构成一条存写用户数据的磁道。为了合理利用磁记录空间，避免现有技术可能发生的信号重叠和干扰的情形，根据本发明的一个或多个实施例，伺服系统是这样来控制磁头转动角度的磁头连续转动三次形成一条由磁头有效写入宽度确定的、具有比例间隔的数据磁道，因而有效地控制磁道间隔或磁道间距，并合理地分配磁道密度。见图4所示，具体说明本发明的设计思想。连续三次写入的伺服磁道405，构成一条包含有比例间隔的数据磁道401，其中，(数据磁道宽度-磁道间隔s)/数据磁道宽度＝磁头有效写入宽度/数据磁道宽度＝常数λ，λ称为磁道间隔比例因子。根据本发明的一个或多个实施例，磁道间隔比例因子λ可由本领域一般工程师根据实验来优化确定，例如但不限于，λ在0.5-0.9的范围内取值，优选地λ＝0.7。按照本方法确定的两相邻磁道，无论它们是靠近磁碟的外径还是内径，也不管磁道宽度如何变化，任何相邻两磁道的数据之间都有一定的比例间隔，不会发生数据相互重叠或干扰的情况。从图4可知，磁道间隔s 407等于数据磁道宽度401减去磁头的有效写入宽度403，即s＝3*Ws(θ)-We(θ)，其中We(θ)是磁头的有效写入宽度，Ws(θ)是伺服磁道的宽度；λ＝We(θ)/3*Ws(θ)＝We(θ)/3*ΔD(θ)，磁头在磁碟径向上转动一步的距离ΔD(θ)＝We(θ)/3λ，这就是说，对于给定的磁道间隔比例因子λ，系统在某磁道上推动磁头转过的距离由磁头的有效写入宽度决定，并且磁头转动形成的磁道间距包含了一定的比例间隔。由于磁道间隔由磁头的有效写入宽度决定，所以磁道间隔也是随磁头在磁道上的位置而变化的，因此，采用优化的磁道间隔比例，可以最大程度地利用磁碟空间。
图5显示了磁头的有效写入宽度We(θ)403与磁头倾角θ502，碟片中心201到磁头和磁头枢轴的张角α504，写入磁头的实际长度b 517和宽度a 519，磁头臂长M 104，枢轴到磁碟中心距离L 513和磁头到磁碟中心的距离D 515等参数之间的数学模型示意图。一般情况下，盘片密度是事先规划好的，各参数的边界值也是事先知道的，根据本发明的一个或多个实施例，例如但不限于，磁头在-5.64-17.3度的范围内转动。根据图5可得到下列数学关系式Δθ≈We(θ)/λ3/∂D(θ)∂θ∂D∂θ=M·L·sinθM2+L2-2M·LcosθWe(θ)=a·|cos(θ+α)|+b·sin(θ+α)α=arctan(M·sinθL-M·cosθ)Δθ=f(θ)]]>(公式一)其中，λ是磁道间隔比例因子。需要说明的是，磁道间隔s 407是相邻数据磁道的数据之间、非数据区域的宽度，它与磁道间距不同，磁道间距是相邻两磁道中心线之间的距离，它是数据区域的宽度和非数据区域的宽度之和。方程一确定了任何一个位于磁道k的磁头转到下一条磁道k+1需要转过的角度Δθ(k)，并且该转动角形成的相邻磁道之间具有由磁头有效写入宽度确定的比例间隔，Δθ(k)与θ(k)是一一对应的关系，但不是简单的线性关系。
根据本发明的一个或多个实施例，通常伺服控制系统预先将磁头倾角值存储在系统内存里面的一个映射表里，这些倾角值与相应的磁道是一一对应的关系，通过映射表可以知道磁头在某磁道的预定倾角。一般情况下，映射表选取一定的磁道数目进行赋值映射，并不是给每一条磁道都进行赋值。
表一为磁道映射表的一个示例。
表一磁道号，k 预定倾角值θp(k)ID θp(ID)0 θp(0)1000 θp(1000)2000 θp(2000)· ·· ·· ·N-2000 θp(N-2000)N-1000 θp(N-1000)N θp(N)OD θp(OD)表中以1000磁道为单位进行赋值，其它磁道的预定倾角θp由伺服控制系统计算得出。例如，表一列出了每1000个磁道的倾角，伺服系统通过映射表中已知的θp(0)，θp(1000)，θp(2000)，…等角度值，通过插值计算可以得到其它任何磁道的、预定的磁头倾角值，相当于我们从映射表得到所有的磁头预定倾角值。由于零组件存在一定误差，伺服控制系统可以通过一个校准过程来消除磁头倾角偏差，通过在磁碟的外径或内径，或者同时在内径和外径，例如但不限于，在磁碟的外径测定磁头的转动角度Δθ(OD)，并由公式计算出磁头倾角θ(OD)，将该倾角值与预定倾角值θp(OD)比较，通过系统的补偿或校准，使θ(OD)与θp(OD)的差值在误差允许的范围内。
根据本发明的一个或多个实施例，磁头转动角Δθ(k)与磁头倾角θ(k)并不是线性的关系，两者的非线性关系如图8所示，磁头每次转动的角度Δθ(k)＝θ(k+1)-θ(k)并不是一个恒定值，而且磁头转动形成的磁道比例间隔s 407在不同的磁道也是不同的，该间隔随着磁头的有效写入宽度在不同的磁道而变化，伺服控制器需要计算确定磁头在每条磁道上的转动角度。
本发明的比例间隔磁道间距控制方法，可应用于多种伺服写入方案中，例如但不限于，采用专有伺服写入设备的方式，以及盘内伺服写入、也称为自伺服写入方式。在不同的伺服写入方式中，需要考虑是否补偿或消除磁头定位误差的情况。
图6是根据磁头有效写入宽度确定的磁道比例间隔控制方法流程示意图之一。在本实施例中，例如但不限于，采用专有伺服写入设备写入伺服信息，伺服控制系统有足够的精度定位磁头，使定位误差控制在允许的范围以内。系统从作业602开始，磁头驱动器推动磁头到达伺服写入的初始位置，例如但不限于，该位置在靠近磁碟外径的地方，随后系统转到写入作业604，开始写入伺服信息。在写入伺服信息的同时，系统将会记录已写入的磁道数目，这样系统始终能够确定磁头位于哪一条磁道上。当系统写完并计数第k条磁道后，控制转移到作业606，伺服控制器通过查询映射表或插值计算确定磁头在磁道k上的倾角值θ(k)，并由伺服控制系统通过公式一计算出磁头的转动角度Δθ(k)，该转动角在磁碟上形成了由磁头有效写入宽度确定的磁道比例间隔s 407。与此同时系统通过询问作业608，判断当前所写的磁道k是否是最后一条磁道，如果是最后一条磁道，结束整个伺服写入过程；否则的话，控制转到作业610，驱动器推动磁头转过Δθ(k)角，进行磁道k+1的伺服写入。
图7是根据本发明的磁道比例间隔控制方法的另外一个实施例的控制流程图。系统采用本领域技术人员熟知的多种方法中的一种，例如但不限于，伺服控制系统通过激光传感器测定磁头转过的角度，或者测量计算读写头之间的偏移距离的方法，测定或计算出磁头的转动角Δθ(k)，并与由磁头倾角θ(k)计算确定的转动角度Δθd(k)比较，由伺服控制系统消除或补偿两者的误差。该误差补偿方法可应用于，例如但不限于，自伺服的写入方式。从作业701开始，磁头驱动器驱动磁头到达磁碟上的初始位置，例如但不限于，该位置在靠近磁碟外径的地方，然后系统转到写入作业703，开始写入伺服信息。当系统写完一圈伺服信号后，将控制转移到705，通过测定或计算磁头在磁道k的转动角度Δθ(k)，系统采用插值算法或直接从映射表确定磁头的倾角θ(k)。系统将控制权转到作业707，伺服控制器根据数学关系式(公式一)计算出在磁道k的磁头应该或希望转过的形成磁道比例间隔的转动角Δθd(k)。该转动距离形成的比例间隔s 407，既保证了最大程度地利用磁碟空间，又保证了相邻磁道之间不会发生数据的重叠或干扰。系统将控制转移到询问框709，系统比较转动角度Δθ(k)与转动角度Δθd(k)，判断Δθ(k)-Δθd(k)的差值是否在要求的误差范围内。如果差值Δθ(k)-Δθd(k)超出了允许的范围，将控制转移到作业712，伺服控制器调整磁道间隔比例因子，并用调整后的磁道间隔比例因子重写前面的磁道，以便保持规定的磁道密度。如果Δθ(k)-Δθd(k)的差值在允许的范围内，系统将控制转移到作业714，系统将两者的差值作为转动角度的补偿，继续进行新磁道的伺服写入。系统将控制转移到询问作业716，系统将查询当前写入的磁道是否是最后一条磁道；如果是，系统将结束整个伺服写入操作，转到结束动作。如果写入的不是最后一条磁道，则系统将控制转移到作业718，进行新磁道k+1的伺服写入，进入新一轮的作业循环。伺服控制器将判断差值Δθ(k+1)-Δθd(k+1)是否在规定的误差范围内，对其进行调整或补偿，并进行磁道k+1的伺服写入，直到以规定的磁道密度写完全部的磁道信息。
权利要求
1.一种硬盘伺服写入磁道间隔控制方法，包括磁头在磁道k上写入伺服信息，其特征在于该方法通过获得由磁头有效写入宽度和磁道间隔比例因子决定的形成磁道比例间隔的磁头转动角Δθ(k)，将得到的磁头转动角Δθ(k)与由磁头倾角θ(k)确定的磁头转动角Δθd(k)比较，并根据比较结果对磁头转动角Δθ(k)进行调整，控制磁道间隔在允许的范围。
2.根据权利要求1所述的硬盘伺服写入磁道间隔控制方法，其特征在于，形成磁道比例间隔的磁头转动角Δθ(k)，由以下数学关系式确定Δθ≈We(θ)/λ3/∂D(θ)∂θ∂D∂θ=M·L·sinθM2+L2-2M·LcosθWe(θ)=a·|cos(θ+α)|+b·sin(θ+α)α=arctan(M·sinθL-M·cosθ)Δθ=f(θ)]]>其中，We(θ)是磁头的有效写入宽度，D(θ)是磁头中心到磁碟中心的距离，M是磁头臂长，L是磁头枢轴中心到磁碟中心的距离，α是磁碟中心到磁头枢轴中心和磁头中心的张角，θ(k)是磁头在K磁道上的倾角，λ是磁道间隔比例因子。
3.根据权利要求2所述的硬盘伺服写入磁道间隔控制方法，其特征在于，磁道间隔比例因子λ为常数值，并且可以在0.5-0.9的范围内取值，优选地λ＝0.7。
4.根据权利要求1、2或3所述的硬盘伺服写入磁道间隔控制方法，其特征在于，若干事先确定的磁头倾角θp储存在磁道映射表里面。
5.根据权利要求1、2或3所述的磁硬盘伺服写入磁道间隔控制方法，其特征在于，该方法的误差消除步骤为(1)确定测定的磁头转动角Δθ(k)与由磁头倾角θ(k)确定的磁头转动角Δθd(k)的差值是否在允许的范围里面；(2)如果Δθ(k)与Δθd(k)的差值超出了允许的范围，则调整磁道间隔比例因子，对前面写入的磁道重新进行伺服写入，使得Δθ(k)与Δθd(k)的差值在要求的范围内；(3)如果Δθ(k)与Δθd(k)的差值在允许的范围里面，则将该差值作为补偿，进行新磁道k+1的伺服写入，使之保持规定的磁道密度。
6.一种硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，磁头驱动器推动磁头在磁碟上写入伺服信息，形成具有比例间隔的若干磁道，其特征在于，该装置包括一个以伺服控制器为核心的伺服控制系统，通过相关电路控制磁头驱动器和磁碟主轴马达，伺服控制系统通过获得由磁头有效写入宽度和磁道间隔比例因子决定的形成磁道比例间隔的磁头转动角Δθ(k)，将磁头转动角Δθ(k)与由磁头倾角θ(k)确定的磁头转动角Δθd(k)比较，并根据比较结果对磁头转动角Δθ(k)进行调整，以此来控制磁道间隔在允许的范围。
7.根据权利要求6所述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，其特征在于，形成磁道比例间隔的磁头转动角Δθ(k)，由数学关系式确定Δθ≈We(θ)/λ3/∂D(θ)∂θ∂D∂θ=M·L·sinθM2+L2-2M·LcosθWe(θ)=a·|cos(θ+α)|+b·sin(θ+α)α=arctan(M·sinθL-M·cosθ)Δθ=f(θ)]]>其中，We(θ)是磁头的有效写入宽度，D(θ)是磁头中心到磁碟中心的距离，M是磁头臂长，L是磁头枢轴中心到磁碟中心的距离，α是磁碟中心到磁头枢轴中心和磁头中心的张角，θ(k)是磁头在K磁道上的倾角，λ是磁道间隔比例因子。
8.根据权利要求7所述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，其特征在于，磁道间隔比例因子λ为常数值，并且可以在0.5-0.9的范围内取值，优选地λ＝0.7。
9.根据权利要求6或7所述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，其特征在于，若干事先确定的磁头倾角θp存储在系统内存的磁道映射表里面。
10.根据权利要求6或7所述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，其特征在于，由伺服控制系统比较判断测量得到的磁头转动角Δθ(k)与由磁头倾角θ(k)确定的转动角Δθd(k)的差值是否在允许的范围里面。
11.根据权利要求10所述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，其特征在于，如果Δθ(k)与Δθd(k)的差值超出了允许的范围，系统将会调整磁道间隔比例因子，并对磁道k重新进行伺服写入，使Δθ(k)与Δθd(k)的差值在要求的范围内。
12.根据权利要求10所述的硬盘伺服写入磁道间隔控制用的装置，其特征在于，如果Δθ(k)与Δθd(k)的差值在允许的范围里面，则系统将该差值作为误差补偿，对磁道k+1进行伺服写入，使其保持规定的磁道密度。
全文摘要
一种硬盘伺服写入磁道间隔控制方法及装置。该方法包括磁头在磁道k上写入伺服信息，然后通过获得由磁头有效写入宽度和磁道间隔比例因子决定的形成磁道比例间隔的磁头转动角Δθ(k)，将得到的磁头转动角Δθ(k)与由磁头倾角θ(k)确定的磁头转动角Δθ
文档编号G11B5/596GK1959809SQ20051020066
公开日2007年5月9日 申请日期2005年11月1日 优先权日2005年11月1日
发明者黄栋洲, 吴彬 申请人:贵州南方汇通世华微硬盘有限公司