DE19642062A1

DE19642062A1 - Festplattenlaufwerk mit der Fähigkeit, Servoinformation selbst zu schreiben

Info

Publication number: DE19642062A1
Application number: DE19642062A
Authority: DE
Inventors: Young-Sub Ahn
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1997-05-28
Also published as: KR970029634A; US6259576B1; KR0182951B1

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Festplatten laufwerk, und besonders auf ein Festplattenlaufwerk mit der Fähigkeit, Servoinformation selbst zu schreiben.

Die vorliegende Anmeldung für ein Festplattenlaufwerk mit der Fähigkeit, Servoinformation selbst zu schreiben, basiert auf der koreanischen Anmeldung Nr. 43974/1995, die hier durch Referenz für alle Zwecke eingebracht wird.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Ein Festplattenlaufwerk, das verbreitet als eine hauptsäch liche Hilfsspeichervorrichtung eines Computers benutzt wird, ist im Preis viel niedriger angesetzt als andere Speichervorrichtun gen. Dies kommt daher, daß das Festplattenlaufwerk aus Vorrich tungen mit niedrigen Preisen konstruiert werden kann, und dadurch kann es zu vergleichsweise niedrigen Kosten hergestellt werden. Dazu wird ein Servoschreiber, das ist eine wesentliche Vorrichtung für das Festplattenlaufwerk, zum Schreiben von Servoinformation im Servosektor benutzt. Der Servosektor schließt allgemein ein: einen lesbaren/beschreibbaren Wiederge winnungs- und Autoverstärkungssteuerungs- (AGC-)sektor zur regelmäßigen Einhaltung der Zeit, die für den Kopf erforderlich ist, um einen Betriebszustand für das Schreiben von Daten in einen Betriebszustand für das Lesen von Servoinformation und der Größe eines über den Kopf auf der gesamten Plattenfläche gelese nen Positionssignals umzuschalten; einen Servoadressenmarken- (SAM-)sektor, in den ein Standardmuster von verschiedenen Arten von Servozeitsteuerungserzeugung geschrieben wird; einen Index- (IDX-)sektor zum Bereitstellen der Platteninformation für eine Umdrehung; einen Graykodesektor, in den Adresseninformation wie etwa Servosektor, Kopf- und Zylindernummer geschrieben sind; und einen Servobündelsektor und PAD-Sektor zur Steuerung der Spur lagenposition des Kopfes. Der Servoschreiber ist die Vorrichtung mit dem höchsten Preis unter allen Vorrichtungen, die das Fest plattenlaufwerk bilden, und dementsprechend hat sein Preis keine geringere Wirkung auf die Produktivität des Produkts als die Zeit, die für eine Servoschreiboperation bei der Herstellung der Festplatte unter Benutzung des Servoschreibers erforderlich ist. Kürzlich wurde die Funktion des Servoschreibers betont durch ein Anwachsen der Schreibintensität aufgrund der hohen Kapazität des Festplattenlaufwerks, und dementsprechend können seine Kosten zu einem Schlüsselfaktor bei der Bestimmung der Produktivität wer den, zusammen mit der für das Servoschreiben in einem Herstel lungsprozeß erforderlichen Zeit. Ein allgemein in dem Festplat tenlaufwerkssystem benutzter Schwingspulenmotor verwendet ein Beschleunigungssteuerungsverfahren, und deshalb kann er nicht in seiner regulären Position ohne Benutzung des auf die Platte geschriebenen Servomusters gehalten werden. Um das für die Steu erung einer Kopfposition aufgezeichnete Servomuster zu schrei ben, ist dementsprechend ein präzises Positionssteuerungssystem 102 mit einem hohen Preis erforderlich, wie in Fig. 1A gezeigt. Wie in Fig. IB gezeigt, bewegt sich ein Kopfläufer 200 eines allgemein benutzten kardanischen Kopfaufbaus HGA 100 zusammen mit dem Kopf jedesmal, wenn der Kopf sich mit einer konstanten Spurwechselgeschwindigkeit bewegt, und das Servomuster wird auf die Platte 105 als ein Kopfspalt 203 durch eine Spule 201 des Kopfläufers geschrieben, wie in Fig. 2 gezeigt. Die minimale Zeit, die im Fall des Servoschreibens in der oben erwähnten Weise benötigt wird, kann aus der folgenden Gleichung (1) abgeleitet werden.

T = (1 Umdrehungszeit + 1 Spursuchzeit) × Spuranzahl (1)

In einem allgemeinen Fall wird das Servomuster zweimal für jede Spur mit einem ±50% Versatz geschrieben, und dementspre chend ist die im wesentlichen benötigte Zeit zweimal so hoch wie ein aus der obigen Gleichung ermittelter Wert.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, die in der Lage sind, die Produktkosten ohne Benutzung eines zusätzlichen Servo schreibers durch die Ausführung einer selbsttätigen Servo schreiboperation in einem Festplattenlaufwerk zu reduzieren.

Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vor richtung vorzusehen, die in der Lage ist, die Zeit, den Raum und die Aufwendungen zu minimieren, die bei der Herstellung einer Festplattenvorrichtung erforderlich sind.

Um diese und andere Ziele zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung ein Servoschreibverfahren eines Festplattenlaufwerks vor, das viele Köpfe aufweist, von denen mindestens einer einen Kopfläufer mit zwei Lese-/Schreibspalten hat, und das die Schritte einschließt des Erkennens eines Bezugsservomusters, das zuvor auf die Platte mit dem Kopfläufer geschrieben wurde; und des kontinuierlichen Schreibens von Servomustern mit dem er kann ten Bezugsservomuster.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine vollständigere Würdigung dieser Erfindung und vieler ihrer Vorteile wird leichter offenkundig, wenn sie mit Bezug auf die folgende, genaue Beschreibung besser verstanden wird, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu betrachten ist, in denen gleiche Bezugszeichen dieselbe oder ähnliche Element komponenten bezeichnen, und in denen:

Fig. 1A und 1B Strukturen eines Mechanismus für eine Servo schreiboperation einer Platte und einen Kopf in einem konven tionellen Festplattenlaufwerk zeigt;

Fig. 2 eine Ausführungsform einer Servoschreiboperation des konventionellen Festplattenlaufwerks von Fig. 1 veranschaulicht;

Fig. 3 einen Kopfläufer nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 ein Schaltkreisdiagramm ist, das eine Konfiguration eines Systems nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 5 eine Servoschreiboperation nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 6 eine Servoschreiboperation nach der anderen Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wird im Folgenden eine bevorzugte Konfiguration und die Arbeitsweise der vorlie genden Erfindung im Detail beschrieben.

In Fig. 3, die einen Kopfläufer nach der vorliegenden Erfindung zeigt, sind eine erste und eine zweite Spule 301 und 306 an beiden Seiten eines Kopfläufers angebracht, und dadurch können Lese-/Schreiboperationen gleichzeitig entsprechend einer Auswahl durch geführt werden. Die Spulen 301 bzw. 306 dienen als eine führende und eine nachfolgende Spule, und ein Spaltabstand T1 zwischen den zwei Köpfen des Läufers wird so bezeichnet, daß er ein ganzes Vielfaches des Spurabstands ist.

In Fig. 4, das eine Konfiguration des Systems nach der vor liegenden Erfindung zeigt, setzt eine Leserücksetzeinheit 408 einen Takt einer Signalerkennung in einem Taktkopf CH zurück, und eine Servoleseeinheit 409 erkennt ein zuvor geschriebenes Servomuster über einen Kopf HD1, und liest das nächste Servo muster mit Bezug auf das erkannte Servomuster. Eine Positions dekodiereinheit 403 dekodiert das in der Servoleseeinheit 409 gelesene Servomustersignal, und eine Positionssteuerungseinheit 401 empfängt dekodierte Daten von der Positionsdekodiereinheit 403 und generiert dann Positionssteuerungsdaten für eine Posi tionssteuerung. Ein Digital-Analog-(D/A-)Wandler 405 wandelt die von der Positionssteuerungseinheit 401 ausgegebenen Positions steuerungsdaten um und wandelt sie dann in ein analoges Signal um. Ein Schwingspulenmotortreiber 406 steuert den Schwingspulen motor 407 entsprechend der Ausgabe des D/A-Wandlers 405, und eine Hauptsteuerungseinheit 402 steuert den Gesamtbetrieb des Festplattenlaufwerks. Ein Vorverstärker 410 gibt den von der Steuerung seines Kopfauswahlanschlusses H/S auszuwählenden Kopf HD2-HDn frei und verstärkt die über den Kopf HD2-HDn zu lesende oder zu schreibende Information von der Platte bzw. zur Platte durch seinen angesteuerten Lese-/Schreibsteuerungsanschluß Durch Schalten der Schalter SW1 und SW2 unter der Steuerung der Hauptsteuerungseinheit 402 setzt eine Ablaufrücksetzeinheit 404 einen Takt eines von der Leserücksetzeinheit 408 und der Servo leseeinheit 409 ausgegebenen Signals zurück.

In Fig. 5, die eine Servoschreiboperation nach einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wird ein Servomuster, das zuvor auf einer äußeren Oberfläche der Platte geschrieben wurde, zuerst erkannt, und als nächstes wird das Servomuster auf eine innere Oberfläche der Platte servogeschrie ben. Andererseits wird in Fig. 6, die die Servoschreiboperation nach der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ver anschaulicht, das Servomuster, das zuvor auf der inneren Ober fläche der Platte geschrieben wurde, zuerst erkannt, und dann wird das Servomuster auf die äußere Oberfläche der Platte servo geschrieben. D.h., wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, daß die Aus führungsrichtung der Servoschreiboperation davon abhängt, ob das als Bezug beim Servoschreiben benutzte Servomuster auf der äuße ren Oberfläche der Platte oder ihrer inneren Oberfläche bereit gestellt wurde.

Im folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform der vorlie genden Erfindung im Detail mit Bezug auf die Fig. 3 bis 6 beschrieben.

Der Kopfläufer, der wie in Fig. 3 gezeigt konstruiert ist, wird in der Servoleseeinheit 409 von Fig. 4 eingebaut und ist mit zwei Spulen ausgerüstet. Eine erste Spur 301, das ist eine führende Spule, dient dazu, das Servomuster zu schreiben, und ein geschriebenes Servomuster wird durch eine zweite Spule 306, das ist eine nachfolgende Spule, erkannt, und wird dann durch die Servoleseeinheit 409 gelesen. Dadurch wird eine Positions information in einer Positionsdekodiereinheit 403 dekodiert, und dann wird das dort dekodierte Signal in eine Positionssteu erungseinheit 401 eingegeben. Die Positionssteuerungseinheit 401 erzeugt ein Signal für eine Positionssteuerung des Schwingspu lenmotors 407 als Reaktion auf das eingegebene Signal. Das von der Positionssteuerungseinheit 401 erzeugte Signal wird in ein analoges Signal durch einen D/A-Wandler 405 umgewandelt, und das umgewandelte, analoge Signal wird dann als das Laufwerksposi tionssteuerungssignal des Schwingspulenmotors 407 dem VCM-Trei ber 406 zugeführt. Dann wird der Schwingspulenmotor 407 ange trieben, um die Schreibposition des Musters zu steuern. Mit dem oben beschriebenen Verfahren wird das Servomuster kontinuierlich durch die führende Spule geschrieben. Zusätzlich schreibt ein konventionelles Präzisionspositionssteuerungssystem 102, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, welches in der vorliegenden Erfindung ver wendet wird, ein durch einen Vorverstärker 410 verstärktes Sig nal als die ursprüngliche Spurnummer auf die Platte in der Form eines Servomusters durch die Hauptsteuerungseinheit 402 mittels der führenden Spule des Kopfes. Die dann zu schreibende Spurnum mer ist gleich der Spurnummer, die mit dem Spaltabstand T1 kor respondiert, wie in Fig. 3 gezeigt. Das durch die führende Spule 301 geschriebene Servomuster wird genügend stark geschrieben, um von der nachfolgenden Spule erkannt zu werden. Danach wird das zuvor geschriebene Servomuster von der Servoleseeinheit 409 gelesen und wird dann durch Positionssteuerungseinheit 401 und durch die Kopfumschaltsteuerung des Vorverstärkers 410 durch die Hauptsteuerungseinheit 402 selbsttätig servogeschrieben. Dement sprechend wird in der vorliegenden Erfindung die Servoschreib vorrichtung mit hohem Preis nicht mehr benötigt.

Falls der Schalter SW1 ausgeschaltet und der Schalter SW2 eingeschaltet ist, wird ein Servomusterschreibmode bezeichnet. Im Servomusterschreibmode wird das Muster, das von einer Lese rücksetzeinheit 408 über einen Taktkopf CH gelesen wurde, geschrieben. Dementsprechend kann erkannt werden, daß das Servo muster von Daten, das über die Servoleseeinheit 409 gelesen wurde, geschrieben wird, falls der Schalter SW1 eingeschaltet und der Schalter SW2 ausgeschaltet ist.

Von diesem Punkt an wird das zuvor geschriebene Servomuster unter Benutzung der nachfolgenden Spule gelesen, wie in Fig. 5 gezeigt. Das gelesene Servomuster wird der Positionssteuerungs einheit 407 zugeführt, um den Kopf so zu steuern, daß er auf einer gegebenen Position der Spur anhält, wodurch der Schwing spulenmotor 407 gesteuert wird. Die führende Spule schreibt das selbe Muster wie das durch die führende Spule gelesene Servo muster auf eine neue Spur (z. B. auf der Position der Spur "6" 504). Deshalb muß die Positionssteuerung für diese Aufgabe prä ziser ausgeführt werden. Dementsprechend wird das Servomuster auf möglichst viele Spuren innerhalb der Grenzen der Steuerung geschrieben. Nach Abschluß der Servoschreiboperation ist in den geschriebenen Servomustern alles außer den für die wesentliche Servosteuerung erforderlichen Servomustern durch die Schreib operation überschrieben worden.

Wie oben diskutiert, wird in der vorliegenden Erfindung die selbsttätige Servoschreiboperation im Festplattenlaufwerk durch geführt, und deshalb wird eine Servoschreibvorrichtung nicht benötigt. Dementsprechend hat die vorliegende Erfindung dadurch einen Vorteil, daß sie in der Lage ist, die Produktkosten des Festplattenlaufwerks und auch die für die Herstellung des Produkts benötigte Zeit, Raum und Aufwand zu minimieren.

Deshalb ist zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung nicht begrenzt ist auf die spezifische Ausführungsform, die hier als bester Mode zur Ausführung der vorliegenden Erfindung betrachtet wird, sondern daß die vorliegende Erfindung nicht auf die in dieser Spezifikation beschriebenen Ausführungsform begrenzt ist, außer wie in den angefügten Ansprüchen definiert.

Claims

1. Servoschreibverfahren eines Festplattenlaufwerks mit vielen Köpfen, von denen mindestens einer einen Kopfläufer mit zwei Lese-/Schreibspalten hat, wobei das Verfahren die Schritte enthält:
Erkennen eines Bezugsservomusters, das zuvor auf die Platte mit dem Kopfläufer geschrieben wurde; kontinuierliches Schreiben von Servomustern mit dem erkannten Bezugsservomuster.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zu schreibende Bezugs servomuster mit einem Abstand zwischen den zwei Lese-/Schreib spalten korrespondiert.

3. Servoschreibvorrichtung eines Festplattenlaufwerks mit einer Hauptsteuerungseinheit, die seinen Gesamtbetrieb steuert, enthaltend:
eine Leserücksetzeinheit zum Rücksetzen eines Takts eines Taktkopfes des Festplattenlaufwerks;
eine Servoleseeinheit zum Erkennen eines Servomusters, das zuvor durch den Kopf geschrieben wurde;
eine Positionsdekodiereinheit zum Dekodieren eines Servo mustersignals der Servoleseeinheit;
eine Positionssteuerungseinheit, die die von der Positions dekodiereinheit aus gegebenen Servomusterdaten empfängt und dann ein Steuerungssignal für eine Positionssteuerung erzeugt;
einen Digital-Analog-Wandler zum Umwandeln der von der Positionssteuerungseinheit ausgegebenen Positionssteuerungsdaten in ein analoges Signal;
einen Schwingspulenmotortreiber zum Treiben eines Schwing spulenmotors entsprechend der Ausgabe des Digital-Analog-Wand lers;
einen Vorverstärker zum Verstärken der Information, die durch einen Kopf von der Platte zu lesen / auf die Platte zu schreiben ist, der über eine Steuerung seines Kopfauswahlanschlusses durch die Hauptsteuerungseinheit ausgewählt wurde, welche einen Lese- /Schreibsteuerungsanschluß des Vorverstärkers steuert; und
eine Zeitsteuerungsrücksetzeinheit zum Wiedergewinnen eines Taktes von einem Signal, das von der Leserücksetzeinheit und der Servoleseeinheit ausgegeben wird, über Schalter, die durch Steuerung der Hauptsteuerungseinheit geschaltet werden.

4. Servoschreibverfahren eines Festplattenlaufwerks mit vielen Köpfen und einer Positionssteuerungseinheit, wobei mindestens einer der Köpfe einen Kopfläufer mit erster und zweiter Spule hat, und wobei das Verfahren die Schritte enthält:
Schreiben von Servoinformation mit einem externen Takt durch die erste Spule;
Abschließen des Schreibens einer Servoinformation mit einem externen Takt nach Erkennen der Servoinformation durch die zweite Spule; und
Steuerung einer Position des Kopfes mit durch die zweite Spule erkannter Servoinformation und gleichzeitiges Schreiben der durch die zweite Spule erkannten Servoinformation auf die Platte durch die erste Spule.