[发明专利]执行跳动寻道以相对于座圈旋转枢轴球轴承的磁盘驱动器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年5月17日提交的美国临时专利申请61/824,552(Atty.Docket NO.T6297.P)的优先权，此处通过引用纳入其全部内容。

背景技术

磁盘驱动器包括磁盘和磁头，所述磁头连接到致动器臂的远端，音圈电机(VCM)相对于枢轴旋转所述致动器臂从而将磁头径向设置在磁盘上方。所述磁盘包括多个径向间隔的同心轨道，用于记录用户数据扇区和伺服扇区。所述伺服扇区包括磁头位置信息(例如轨道地址)，其由磁头读取并由伺服控制系统处理从而控制致动器臂进行轨道到轨道的寻道。

图1显示了现有技术的磁盘格式2，其包括由伺服扇区6₀-6_N限定的若干伺服轨道4，所述伺服扇区6₀-6_N记录在每个伺服轨道圆周的周围。每个伺服扇区6_i包括用于存储周期性图案的前导码8和同步标记10，其中前导码8允许读信号的适当增益调整和时序同步，而同步标记10存储用于符号同步到伺服数据字段12的具体图案。所述伺服数据字段12存储粗磁头定位信息，例如伺服轨道地址，用于在寻道操作期间将磁头定位在目标数据轨道上。每个伺服扇区6_i进一步包括伺服脉冲组14(例如，N和Q伺服脉冲)，其相对彼此并相对于伺服轨道中心线以预先确定的相位被记录。基于相位的伺服脉冲14提供精细磁头定位信息，其在读/写操作期间访问数据轨道时，用于中心线跟踪。通过读取伺服脉冲14生成位置误差信号(PES)，其中PES表示相对于目标伺服轨道中心线的磁头的测量位置。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)上的控制信号以便在磁盘上在减小PES的方向上径向驱动磁头。

附图说明

图1示出包括由伺服扇区限定的多个轨道的现有技术的磁盘格式。

图2A示出根据一个实施例的磁盘驱动器，其包括由具有枢轴轴承的音圈电机(VCM)在磁盘上驱动的磁头。

图2B示出根据一个实施例的枢轴轴承，其包括座圈以及多个球轴承。

图2C是根据一个实施例的流程图，其中在第一径向上执行第一和第二跳动寻道(jerk seek)以使球轴承在座圈内滑动，从而以枢轴轴承的基准角度相对于座圈旋转球轴承。

图2D示出根据一个实施例的一个球轴承，其在执行连续跳动寻道之后，在座圈内以累计的旋转角度滑动。

图3A是根据一个实施例的流程图，其中，在空闲模式期间从第一轨道到第二轨道执行跳动寻道，然后从第二轨道返回第一轨道执行非跳动寻道。

图3B示出了一个实施例，其中，在状态轨迹从加速到减速进行转变时，对枢轴轴承施加跳动力。

图4A和4B示出正常寻道状态轨迹和跳动寻道状态轨迹，其可以引起过冲(overshoot)或下冲(undershoot)。

图5示出根据一个实施例的伺服控制系统，其中，使一个或更多个陷波滤波器禁用以执行跳动寻道。

图6示出了一个实施例，其中，基于寻道长度范围执行跳动寻道，其中由于跳动寻道增加了寻道时间。

图7是根据一个实施例的流程图，其中，当主机命令的旋转延迟超过阈值时，可以在正常操作期间执行跳动寻道。

具体实施方式

图2A示出根据一个实施例的磁盘驱动器，包括具有多个轨道18的磁盘16、附接到致动器臂21的远端的磁头20和音圈电机(VCM)22，所述VCM22可操作以围绕枢轴轴承24(图2B)旋转致动器臂21，所述枢轴轴承24包括座圈和多个球轴承(例如，球轴承26)。所述磁盘驱动器进一步包括控制电路28，其可操作以执行图2C的流程图，其中所述VCM被控制以在第一径向上执行第一跳动寻道，使得球轴承以第一旋转角度在座圈内滑动(块30)。VCM被控制以在第一径向上执行第二跳动寻道，使得球轴承以第二旋转角度在座圈内滑动(块32)，其中，如图2B和2D所示，第二旋转角度与第一旋转角度相加从而以枢轴轴承24的基准角度相对于座圈旋转球轴承。也就是说，在跳动寻道期间，动量引起球轴承在座圈内滑动，使得当枢轴轴承24处于一具体基准角度时，相对于座圈改变球轴承的表面。在一个实施例中，在时间上改变球轴承/座圈表面接触可以帮助减少摩擦效应。