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JP2000123502A - 音響ノイズを減少させるハ―ドディスクドライブ及びその方法 - Google Patents

音響ノイズを減少させるハ―ドディスクドライブ及びその方法

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Publication number
JP2000123502A
JP2000123502A JP11286336A JP28633699A JP2000123502A JP 2000123502 A JP2000123502 A JP 2000123502A JP 11286336 A JP11286336 A JP 11286336A JP 28633699 A JP28633699 A JP 28633699A JP 2000123502 A JP2000123502 A JP 2000123502A
Authority
JP
Japan
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transducer
acceleration
target
correction value
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11286336A
Other languages
English (en)
Inventor
Chang-Ik Kang
彰盆 姜
Kang-Seok Lee
康錫 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2000123502A publication Critical patent/JP2000123502A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/16—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
    • G11B21/20—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier
    • G11B21/21—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier with provision for maintaining desired spacing of head from record carrier, e.g. fluid-dynamic spacing, slider
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/12—Raising and lowering; Back-spacing or forward-spacing along track; Returning to starting position otherwise than during transducing operation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
    • G11B5/553—Details
    • G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor

Landscapes

  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランスデューサがサイン波加速度軌跡でデ
ィスク面を横断移動するハードディスクドライブを提供
する。 【解決手段】 トランスデューサとアクチュエータアー
ムの移動はコントローラーにより制御され、シークルー
チンとサーボー制御ルーチンに応じてトランスデューサ
を第１トラックから第２トラックに移動させる。この、
コントローラはシークルーチンの実行中にサイン波加速
度軌跡に応じてトランスデューサを移動させる。このサ
イン波加速度軌跡により矩形波の高調波成分を減少させ
ることで、ヘッドジンバルアセンブリの音響ノイズを最
少化し、シークルーチンの周期を減少化させてトランス
デューサの定着時間を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はハードディスクドラ
イブに係り、特に、ハードディスクドライブアセンブリ
のデータ読み書きを行う構成部分の移動により発生する
音響ノイズを減少させるための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスクドライブ(ＨＤＤ)は、回
転ディスク表面の磁界の変化を感知し、磁化すること
で、それぞれ情報（データ）を読み書きすることのでき
る複数の磁気トランスデューサを備えている。その情報
（データ）はディスクに形成された環状のトラック内に
配設される複数のセクターに記録・蓄積される。複数枚
重ね合わされた各ディスクのディスク面には、それぞれ
放射方向に多数のトラックが配設されており、各ディス
クにおいて垂直的に同一の場所に位置するトラック（デ
ィスク中心から同じ距離にあるトラックどうし）は一般
的にシリンダとして区別される。したがって、各トラッ
クはシリンダの番号により識別が可能となっている。
【０００３】一般的に各トランスデューサは、ヘッドジ
ンバルアセンブリ(Head Gimbal Assembly：ＨＧＡ)に取
り付けられ、スライダーと一体化している。この各ヘッ
ドジンバルアセンブリはアクチュエータアーム(actuato
r arm)に取り付けられており、アクチュエータアームは
マグネットアセンブリ(magnet assembly)とボイスコイ
ル(voice coil)からなるボイスコイルモーター(voice c
oil motor：VCM)を備える。またハードディスクドライ
ブはボイスコイルモーターを励磁させるための電流を供
給するコントローラと駆動回路を含む。この励磁ボイス
コイルモーターがアクチュエータを回転させることで、
トランスデューサがディスク面を横断移動する。
【０００４】情報を読み書きする場合にハードディスク
ドライブでは、トランスデューサを一つのシリンダから
他のシリンダに移動させるためにシークルーチン(seek
rutine)を実行する。シークルーチンの実行中にボイス
コイルモーターは、ディスク面の新たなシリンダにトラ
ンスデューサを移動させるため電流で励磁され、コント
ローラーはトランスデューサを正確なシリンダ位置に移
動させることを保証するためのサーボルーチン(servo r
outine)を実行する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】大部分のディスクドラ
イブはトランスデューサを正確な位置に移動させるため
のサーボルーチンとしてバング−バング制御(bang-bang
control)ループを使用する。このバング−バング制御
理論を用いるシークルーチンに対する電流波形の形状は
典型的な矩形波の形態である。しかしながら、矩形波は
ヘッドジンバルアセンブリで音響ノイズを引き起こす機
械的な共鳴現象をもたらす高調波を含む。
【０００６】一般的なハードディスクドライブではディ
スクから情報を読み出し、情報を書き込みするための時
間を最少化することが要求される。したがって、このド
ライブにより行われるシークルーチンは最短時間内でト
ランスデューサを新たなシリンダに移動させなければな
らない。さらに、トランスデューサが情報を迅速に読み
書きするようにヘッドジンバルアセンブリの設定時間を
最少化し、新たなシリンダ位置に隣接させなければなら
ない。
【０００７】しかし、上述のような矩形波により発生す
る機械的な共振現象は、ディスクから情報を読み書きす
るために要求される設定時間及び全体的な時間を増加さ
せる傾向がある。したがって、ヘッドジンバルアセンブ
リの機械的共振を最少化させるためのシークルーチンを
提供して音響ノイズと設定時間を減少させる必要があ
る。
【０００８】本発明はこのような実状を背景にないなさ
れたもので、データアクセス速度を向上させるとともに
音響ノイズを減少さるハードディスクドライブ及びその
方法を提供することを目的とする。また、本発明では、
シークルーチン実行中にトランスデューサの設定時間を
短縮さるハードディスクドライブ及びその方法を提供す
ることをもその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明では、情報記録面を有するディスクと、
ディスクを回転させるスピンドルモーターと、ディスク
面に対し情報を読み書きするトランスデューサと、ディ
スク面上でトランスデューサを横断移動させるアクチュ
エータアームと、トランスデューサがサイン波加速度軌
跡でディスク面上を横断移動するようにアクチュエータ
アームを制御するコントローラーと、を備えるハードデ
ィスクドライブを提供する。
【００１０】コントローラーはディジタル信号処理プロ
セッサで構成され、このディジタル信号処理プロセッサ
は、線形補間アルゴリズムによってアクチュエータアー
ムを制御する。また、このコントローラは、トランスデ
ューサの実際の位置を決定する段階と、トランスデュー
サの目標位置を計算する段階と、トランスデューサの移
動を変化させるために用いられる位置訂正値を実際の位
置及び目標位置から計算する段階と、を含むサーボール
ーチンを実行するようにするとよい。
【００１１】サーボールーチンは、トランスデューサの
実際の速度を決定する段階と、トランスデューサの目標
速度を計算する段階と、位置訂正値、該実際の速度及び
目標速度の関数で表現され、トランスデューサの移動を
変化させるために用いられる速度訂正値を計算する段階
と、を含む。また、このサーボールーチンは、トランス
デューサの実際の加速度を決定する段階と、トランスデ
ューサの目標加速度を計算する段階と、速度訂正値、実
際の加速度及び目標加速度の関数で表現され、トランス
デューサの移動を変化させるために用いられる加速度訂
正値を計算する段階と、を含むようにしてもよい。な
お、加速度訂正値はフィードフォワード制御ループから
提供されるフィードフォワード加速度値の関数である。
【００１２】また、目標位置、目標速度及び目標加速度
は循環的サイン波発生アルゴリズムにより計算するよう
にするとよい。なお、軌跡にはトランスデューサがゼロ
加速度を有する周期が含まれ、位置訂正値及び速度訂正
値は比例加算積分制御アルゴリズムの関数である。
【００１３】また、本発明では、ディスク面上でトラン
スデューサを横断移動させる方法において、トランスデ
ューサがサイン波加速度軌跡でディスク面上を横断移動
するようトランスデューサが取り付けられているアクチ
ュエータアームを励磁させることを特徴とする方法を提
供する。
【００１４】この方法において、トランスデューサの実
際の位置を決定する段階と、トランスデューサの目標位
置を計算する段階と、実際の位置及び目標位置から位置
訂正値を計算する段階と、計算された位置訂正値を用い
てトランスデューサの移動を変化させる段階と、を実行
するようにするとよい。なお、位置訂正値は比例加算積
分制御アルゴリズムにより計算するようにするとよい。
【００１５】また、トランスデューサの実際の速度を決
定する段階と、トランスデューサの目標速度を計算する
段階と、位置訂正値、実際の速度及び目標速度から速度
訂正値を計算する段階と、計算された速度訂正値を用い
てトランスデューサの移動を変化させる段階と、を実行
するようにするとよい。なお、速度訂正値は比例加算積
分制御アルゴリズムにより計算するするようにするとよ
い。
【００１６】さらに、トランスデューサの実際の加速度
を決定する段階と、トランスデューサの目標加速度を計
算する段階と、速度訂正値、実際の加速度及び目標加速
度から加速度訂正値を計算する段階と、計算された加速
度訂正値を用いてトランスデューサの移動を変化させる
段階と、を実行するようにするとよい。なお、加速度訂
正値はフィードフォワード加速度値の関数である。
【００１７】目標位置、目標速度及び目標加速度は循環
的サイン波発生アルゴリズムにより計算するとよく、ま
た、目標位置、目標速度及び目標加速度は線形補間アル
ゴリズムにより計算するようにするとよい。なお、軌跡
はトランスデューサがゼロ加速度を有する周期を含むよ
うにするとよい。
【００１８】さらに、本発明では、情報記録面を有する
ディスクと、ディスクを回転させるスピンドルモーター
と、ディスク面に対し情報を読み書きするトランスデュ
ーサと、ディスク面上でトランスデューサを横断移動さ
せるアクチュエータアームと、トランスデューサの実際
の位置を決定する段階、トランスデューサの目標位置を
計算する段階、これら実際の位置及び目標位置の関数で
ある位置訂正値を計算する段階、トランスデューサの実
際の速度を決定する段階、トランスデューサの目標速度
を計算する段階、これら実際の速度、目標速度及び位置
訂正値の関数である速度訂正値を計算する段階、トラン
スデューサの実際の加速度を決定する段階、この実際の
加速度の関数であるフィードフォワード加速度値を計算
する段階、トランスデューサの目標加速度を計算する段
階、そして、トランスデューサの移動を変化させるため
に、これらフィードフォワード加速度値、目標加速度及
び速度訂正値の関数である加速度訂正値を計算する段階
を含むサーボールーチンによってアクチュエータを制御
するコントローラーと、を備えることを特徴とするハー
ドディスクドライブを提供する。
【００１９】コントローラーはディジタル信号処理プロ
セッサで構成され、このディジタル信号処理プロセッサ
は線形補間アルゴリズムによってアクチュエータアーム
を制御するようにするとよい。
【００２０】位置訂正値及び速度訂正値は比例加算積分
制御アルゴリズムにより計算されるとよく、また、目標
位置、目標速度及び目標加速度は循環的サイン波発生ア
ルゴリズムにより計算されるようにするとよい。
【００２１】また、本発明ではディスク面上でトランス
デューサを横断移動させる方法において、ディスク面上
を横断するようにトランスデューサを移動させる段階
と、トランスデューサの実際の位置を決定する段階と、
トランスデューサの目標位置を計算する段階と、実際の
位置及び目標位置の関数である位置訂正値を計算する段
階と、トランスデューサの実際の速度を決定する段階
と、トランスデューサの目標速度を計算する段階と、実
際の速度、目標速度及び位置訂正値の関数である速度訂
正値を計算する段階と、トランスデューサの実際の加速
度を決定する段階と、トランスデューサの目標加速度を
計算する段階と、実際の加速度値関数であるフィードフ
ォワード加速度値を計算する段階と、速度訂正値、フィ
ードフォワード加速度値及び目標加速度の関数である加
速度訂正値を計算する段階と、加速度訂正値に応答して
トランスデューサの移動を変化させる段階と、を含むこ
とを特徴とする方法を提供する。
【００２２】位置訂正値及び速度訂正値は比例加算積分
制御アルゴリズムにより計算するとく、また、目標位
置、目標速度及び目標加速度は循環的サイン波発生アル
ゴリズムにより計算するとよい。さらに、目標位置、目
標速度及び目標加速度は線形補間アルゴリズムにより計
算するとよい
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
一実施形態におけるハードディスクドライブの構成と動
作を詳細に説明する。
【００２４】図１に、本発明の一実施形態におけるハー
ドディスクドライブ１０の平面図を示す。ドライブ１０
はスピンドルモーター１４により回転する一つ以上の磁
気ディスク１２を備え、その各ディスク面１８に１つず
つ近接するトランスデューサ１６を含む。このトランス
デューサ１６は回転するディスク１２上でディスク１２
の磁界を感知し、また磁化させることで情報を読み書き
する。各ディスク面１８には１ずつトランスデューサ１
６が対応するよう設けられているが、図１ではそのうち
の一つのトランスデューサ（磁気ヘッド）１６を代表的
に示している。なお、ディスク１２を磁化させる書き込
みトランスデューサとディスクの磁界を感知する読み出
しトランスデューサが設けられていることは周知であ
る。読み出しトランスデューサは磁気抵抗物質で製造可
能である。
【００２５】トランスデューサ１６はスライダー２０と
一体化することが可能で、このスライダー２０がトラン
スデューサ１６とディスク面１８との間に空気ベアリン
グを形成するように製造さていれる。すなわち、磁気デ
ィスク１２が高速度で回転することにより、磁気ディス
ク１２に気流が発生し、その気流によってスライダー２
０と一体化したトランスデューサ１６が磁気ディスク１
２上にわずかに浮かび上がるようになる。また、スライ
ダー２０はヘッドジンバルアセンブリ２２に一体化され
ており、このヘッドジンバルアセンブリ２２がボイスコ
イル２６を有するアクチュエータアーム２４に取り付け
られている。ボイスコイルに電流を供給すると、ベアリ
ングアセンブリ３２を回転軸としてアクチュエータアー
ム２４を回転させるトルクが発生し、このアクチュエー
タアーム２４の回転によりトランスデューサ１６はディ
スク面１８を横断移動する。
【００２６】情報（データ）はディスク１２の環状トラ
ック３４内のセクターに蓄積される。一般に各トラック
３４は複数のセクターを含み、各セクターはデータフィ
ールドと識別フィールドとを含む。この識別フィールド
には、データを読み書きする場合の目的のセクターとト
ラック(又はシリンダ)を識別するためのグレーコード情
報が記録される。トランスデューサ１６は異なるトラッ
クで情報を読み書きするためにディスク面１８を横断移
動する。ここで、異なるトラックにアクセスするために
トランスデューサ１６が移動することをシークルーチン
という。
【００２７】図２に、ハードディスクドライブ１０を制
御できる電子システム４０を示す。このシステム４０
は、読み書きチャネル回路(R/W CHANNEL)４４と前増幅
器(PRE-AMP)４６を通じてトランスデューサ１６と接続
されるコントローラー(CONTROLLER)４２を含む。このコ
ントローラー４２はデジタル信号処理プロセッサ(Digit
alSignal Processor:DSP)で構成され、ディスク面１２
から情報（データ）を読み出すか、または、ディスク面
１２に情報（データ）を書き込むための制御信号をＲ／
Ｗチャネル回路４４に伝送する。この情報（データ）
は、一般に読み書きチャネル回路４４からホストインタ
フェース(HOST INTERFACE)５４に伝送される。ホストイ
ンタフェース５４はパソコンのようなシステムとディス
クドライブをインタフェースするための制御回路とバッ
ファメモリを備える。
【００２８】コントローラー４２はボイスコイル２６に
駆動電流を供給するＶＣＭ駆動部(VCM DRIVER)４８と接
続され、トランスデューサ１６の移動とＶＣＭの励磁を
制御するための制御信号をＶＣＭ駆動部４８に伝送す
る。また、コントローラー４２はＲＯＭ５０とＲＡＭ５
２に接続される。このＲＯＭ５０とＲＡＭ５２にはソフ
トウェアルーチンを実行するためにコントローラー４２
で用いられるデータとその命令が蓄積される。そのソフ
トウェアルーチンのうち一つがトランスデューサ１６を
トラックからトラックへ移動させるシークルーチンであ
る。このシークルーチンはトランスデューサ１６を正確
なトラックに移動させることを保証するサーボー制御ル
ーチンを含む。
【００２９】図３に、コントローラー４２で実行される
サーボー制御システム６０を示す。このサーボー制御シ
ステム６０は、トランスデューサ１６を、目的のディス
ク面のトラック上に正確に位置させる。コントローラー
４２がシークルーチンを実行する場合、トランスデュー
サ１６は第１トラックから距離ＸＳＫだけ離れている第
２トラックに移動する。この第２トラックと第１トラッ
クとの間に位置するトラックのグレーコードはディスク
１２を横断移動するトランスデューサ１６によりリード
(read)される。これはコントローラー４２により、トラ
ンスデューサ１６が予定の速度又は加速度でディスク面
を横断移動しているかを周期的に判断するためである。
【００３０】制御システム６０は推定器(ESTIMATOR)６
２を含み、この推定器６２は、トランスデューサ１６が
第１トラックから移動した実際の距離又は位置Ｘａを決
定する。この位置はトランスデューサ１６の真下に位置
するトラックに記録されたグレーコードをリードするこ
とにより決定され、推定器６２はトランスデューサ１６
の実際の加速度Ａａと実際速度Ｖａを決定する。また、
グレーコードはトランスデューサ１６が第２トラックの
位置に移動するとき、コントローラー４２がサーボー制
御システム６０を用いてトランスデューサ１６の移動を
訂正するように周期的にサンプリングされる。
【００３１】コントローラー４２は、トランスデューサ
１６が所定のトラック３４のグレーコードをリードする
各時間内にトランスデューサ１６の目標位置Ｘｉ、目標
速度Ｖｉ及び目標加速度Ａｉを計算する。そして、コン
トローラー４２は加算接合器６４で目標位置Ｘｉと実際
位置Ｘａとの差を計算する。その後、コントローラーブ
ロック(Pl)６６で加算接合器６４の出力と比例加算積分
制御アルゴリズムを用いて位置訂正値Ｅｘを計算する。
【００３２】実際の速度Ｖｉは加算接合器６８で位置訂
正値Ｅｘと目標速度Ｖｉとの和から減算される。コント
ローラーブロック(Pl)７０では比例加算積分制御アルゴ
リズムと加算接合器６８の出力とで速度訂正値Ｅｖを計
算する。
【００３３】加速度訂正値Ｅａは、加算接合器７２で速
度訂正値Ｅｖと目標加速度Ａｉとの和から実際の加速度
Ａａを減算することにより計算される。加速度訂正値Ｅ
ａはボイスコイル２６に供給される電流を増加又は減少
させ、トランスデューサ１６の移動加速度を変化させる
のに用いられ、加速度訂正値Ｅａはフィードフォワード
加速度値(feedforward accelerarion value)Ａ’ａを発
生させるために推定器６２に提供される。フィードフォ
ワード加速度値Ａ’ａはフィードフォワード制御ループ
を提供するために加算接合器７２に供給される。
【００３４】加算接合器７２に供給された目標加速度は
図４Ａに示したサイン波と一致することが望ましい。ま
た、目標速度及び目標位置に相応する波形をそれぞれ図
４Ｂ及び図４Ｃに示す。このサイン波は下記の数式１に
より定義される。
【数１】 ここで、ＫＡは加速度常数を示し、ＩＭはボイスコイル
に供給される最大電流を示す。ＴＳＫは所定のトラック
から新たなトラックにトランスデューサを移動させるた
めに求められるシーク時間を示す。
【００３５】下記の数式２のように、目標速度方程式は
加速度方程式を積分することにより求めることができ
る。
【数２】
【００３６】下記の数式３のように、目標位置方程式は
目標速度方程式を積分することにより求めることができ
る。
【数３】
【００３７】ディスクドライブの動作中にディスクドラ
イブは情報を読み出すか、書き込むための命令を受信す
る。この命令はシークルーチンに応じてトランスデュー
サ１６を所定のトラックから新たなトラックに移動させ
ることを要求する。シークルーチン実行中に、第１トラ
ックから第２トラックまでのシーク長(ＸＳＫ)はコント
ローラーにより決定され、シーク時間は目標加速度、目
標速度及び目標位置の計算前に計算される。また、下記
の数式４のようなＴＳＫとＸＳＫの関係は、ｔをＴＳＫ
と設定することにより数式３から求めることができる。
【数４】
【００３８】平方自乗根を計算する代わりに、コントロ
ーラーはサンプルポイント間のシーク時間を決めるた
め、下記の数式５のような線形補間アルゴリズムを用い
てｔ＝０とｔ＝ＴＳＫとの間の多数のサンプルポイント
Ｎを発生させることにより、Ｘ ＳＫからＴＳＫを計算す
ることができる。
【数５】
【００３９】サーボールーチンの実行中にシステムは、
トランスデューサが一つのトラックから他のトラックに
移動する場合、トランスデューサの異なる位置、速度、
加速度と関連性を有する多数のサンプルを採用する。図
３に示したサーボ制御の加算接合器で実際の値が目標値
から減算されるよう目標軌跡をグレーコードのサンプリ
ングと一致して離散化することが望ましい。この軌跡を
離散化するために数式１〜数式３はサンプルドメイン
(ｎ)に変わり、数式４は下記の数式６〜数式８を発生さ
せるために振幅項とされる。
【数６】
【数７】
【数８】
【００４０】数式６〜数式８において、ＴＳＭは数式５
から計算されたサンプリングタイムを示し、ＮＳＫは全
体サンプルの数を示す。また、ｎはサンプルのナンバー
を示し、サイン及びコサイン値はメモリに蓄積されるル
ックアップテーブルを用いて計算することができる。ま
た、このサイン及びコサイン値は下記の数式９で循環的
なサイン波発生アルゴリズムの初期値と状態方程式で計
算することができる。
【数９】
【００４１】循環的なサイン波発生アルゴリズムは下記
の数式１０，１１で三角関数を用いることにより求める
ことができる。
【数１０】
【数１１】
【００４２】サーボルーチンの実行中にコントローラー
は、第１サンプル時間でトランスデューサの目標位置、
目標速度及び目標加速度を計算し、実際の位置、速度及
び加速度値を決定した後、図３に示した制御ループに応
じてデータを処理する。第２、第３などのサンプルを適
用してこのようなプロセスをトランスデューサの移動を
制御するためのサーボールーチンの提供のために繰り返
す。
【００４３】トランスデューサは、ディスクから正確に
グレーコードをリードするようその速度の最大値を超過
してはならず、また数式２から、トランスデューサの最
大速度は下記の数式１２のように計算される。
【数１２】
【００４４】数式４を用いて最大シーク時間と最大シー
ク長は数式１３及び数式１４により決められる。
【数１３】
【数１４】
【００４５】シーク長ＸＳＫが最大シーク長ＸＭ ＳＫを
超過する場合には、コースト周期(coast period)をトラ
ンスデューサの加速度がゼロとなるように設定する。そ
の結果、トランスデューサの速度は最大値を超過しなく
なる。コースト時間(coast time)は下記の数式１５によ
り求められる。
【数１５】
【００４６】 シーク長が目標位置ＸＭ ＳＫより大きい場
合、目標速度及び目標加速度軌跡は(ｎ)ドメインで下記
の数式１６〜数式１８により定義される。
【数１６】
【数１７】
【数１８】
【数１９】ａ(ｎ)＝０
【数２０】ｖ(ｎ)＝ＶＭＡＸ
【数２１】ｘ(ｎ)＝ＸＡＣＣ＋ＶＭＡＸＴＳＭ[ｎ−(Ｎ
Ｍ ＳＫ/２)］ トランスデューサの等速コースト時の場合、
【数２２】
【数２３】
【数２４】 トランスデューサの減速コースト時、コースト位相にお
けるＴＣＳＴに対して、
【数２５】ＸＣＳＴ＝ＴＣＳＴＶＭＡＸ 加速位相における(ＴＭ ＳＫ／２)に対して、
【数２６】ＸＡＣＣ ＝(ＸＳＫ−ＸＣＳＴ)／２ 減速位相における(ＴＭ ＳＫ／２)に対して、
【数２７】ＸＤＥＣ ＝ＸＳＫ−ＸＡＣＣ−ＸＣＳＴ
【００４７】シーク長がＸＭ ＳＫを超過する場合、コン
トローラーは数式１５〜数式２７を通じて目標位置、目
標速度及び目標加速度を計算した後、図３の制御ループ
で目標値を用いる。
【００４８】以上、本発明を特定の一実施形態に基づき
説明したが、特許請求の範囲により定められる本発明の
思想や範囲を逸脱しない限り、各種の変形が当該技術分
野における通常の知識を持つ者により可能であることは
明らかである。
【００４９】
【発明の効果】上述したように、本発明はトランスデュ
ーサが目的の経路に移動できるよう入力電流を訂正する
サーボー制御ループと、サイン加速度軌跡で移動させる
シークルーチンを提供することにより、従来技術の矩形
波における高調波成分を減少させてヘッドジンバルアセ
ンブリの音響ノイズを最少化することができ、シークル
ーチンの周期を減少させてトランスデューサの定着時間
を減少させることができる。その結果、データアクセス
速度も増加し、ドライブの信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるハードディスクド
ライブの平面図。
【図２】本発明の一実施形態におけるハードディスクド
ライブを制御するための電子システムの概略図。
【図３】本発明の一実施形態におけるディスクドライブ
のサーボー制御システムの概略図。
【図４】本発明の一実施形態におけるディスクドライブ
のトランスデューサの加速度軌跡(Ａ)、速度軌跡（Ｂ）
及び位置軌跡（Ｃ）を示したグラフ。

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 情報記録面を有するディスクと、該ディ
    スクを回転させるスピンドルモーターと、前記ディスク
    面に対し情報を読み書きするトランスデューサと、前記
    ディスク面上で前記トランスデューサを横断移動させる
    アクチュエータアームと、前記トランスデューサがサイ
    ン波加速度軌跡で前記ディスク面上を横断移動するよう
    に前記アクチュエータアームを制御するコントローラー
    と、を備えることを特徴とするハードディスクドライ
    ブ。
  2. 【請求項２】 コントローラーはディジタル信号処理プ
    ロセッサである請求項１に記載のハードディスクドライ
    ブ。
  3. 【請求項３】 ディジタル信号処理プロセッサは、線形
    補間アルゴリズムによってアクチュエータアームを制御
    する請求項２に記載のハードディスクドライブ。
  4. 【請求項４】 コントローラは、トランスデューサの実
    際の位置を決定する段階と、トランスデューサの目標位
    置を計算する段階と、トランスデューサの移動を変化さ
    せるために用いられる位置訂正値を前記実際の位置及び
    目標位置から計算する段階と、を含むサーボールーチン
    を実行する請求項１に記載のハードディスクドライブ。
  5. 【請求項５】 サーボールーチンは、トランスデューサ
    の実際の速度を決定する段階と、トランスデューサの目
    標速度を計算する段階と、位置訂正値、前記実際の速度
    及び目標速度の関数で表現され、トランスデューサの移
    動を変化させるために用いられる速度訂正値を計算する
    段階と、を含む請求項４に記載のハードディスクドライ
    ブ。
  6. 【請求項６】 サーボールーチンは、トランスデューサ
    の実際の加速度を決定する段階と、トランスデューサの
    目標加速度を計算する段階と、速度訂正値、前記実際の
    加速度及び目標加速度の関数で表現され、トランスデュ
    ーサの移動を変化させるために用いられる加速度訂正値
    を計算する段階と、を含む請求項５に記載のハードディ
    スクドライブ。
  7. 【請求項７】 加速度訂正値はフィードフォワード制御
    ループから提供されるフィードフォワード加速度値の関
    数である請求項６に記載のハードディスクドライブ。
  8. 【請求項８】 目標位置、目標速度及び目標加速度は循
    環的なサイン波発生アルゴリズムにより計算する請求項
    ６に記載のハードディスクドライブ。
  9. 【請求項９】 軌跡はトランスデューサがゼロ加速度を
    有する周期を含む請求項１に記載のハードディスクドラ
    イブ。
  10. 【請求項１０】 位置訂正値は比例加算積分制御アルゴ
    リズムの関数である請求項４に記載のハードディスクド
    ライブ。
  11. 【請求項１１】 速度訂正値は比例加算積分制御アルゴ
    リズムの関数である請求項５に記載のハードディスクド
    ライブ。
  12. 【請求項１２】 ディスク面上でトランスデューサを横
    断移動させる方法において、 トランスデューサがサイン波加速度軌跡でディスク面上
    を横断移動するようトランスデューサが取り付けられて
    いるアクチュエータアームを励磁させることを特徴とす
    る方法。
  13. 【請求項１３】 トランスデューサの実際の位置を決定
    する段階と、トランスデューサの目標位置を計算する段
    階と、前記実際の位置及び目標位置から位置訂正値を計
    算する段階と、該計算された位置訂正値を用いてトラン
    スデューサの移動を変化させる段階と、を実行する請求
    項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 位置訂正値は比例加算積分制御アルゴ
    リズムにより計算する請求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 トランスデューサの実際の速度を決定
    する段階と、トランスデューサの目標速度を計算する段
    階と、位置訂正値、前記実際の速度及び目標速度から速
    度訂正値を計算する段階と、該計算された速度訂正値を
    用いてトランスデューサの移動を変化させる段階と、を
    実行する請求項１３に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 速度訂正値は比例加算積分制御アルゴ
    リズムにより計算する請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 トランスデューサの実際の加速度を決
    定する段階と、トランスデューサの目標加速度を計算す
    る段階と、速度訂正値、前記実際の加速度及び目標加速
    度から加速度訂正値を計算する段階と、該計算された加
    速度訂正値を用いてトランスデューサの移動を変化させ
    る段階と、を実行する請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 加速度訂正値はフィードフォワード加
    速度値の関数である請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 目標位置、目標速度及び目標加速度は
    循環的サイン波発生アルゴリズムにより計算する請求項
    １７に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 目標位置、目標速度及び目標加速度は
    線形補間アルゴリズムにより計算する請求項１７に記載
    の方法。
  21. 【請求項２１】 軌跡はトランスデューサがゼロ加速度
    を有する周期を含む請求項１２に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 情報記録面を有するディスクと、該デ
    ィスクを回転させるスピンドルモーターと、前記ディス
    ク面に対し情報を読み書きするトランスデューサと、前
    記ディスク面上で前記トランスデューサを横断移動させ
    るアクチュエータアームと、前記トランスデューサの実
    際の位置を決定する段階、前記トランスデューサの目標
    位置を計算する段階、これら実際の位置及び目標位置の
    関数である位置訂正値を計算する段階、前記トランスデ
    ューサの実際の速度を決定する段階、前記トランスデュ
    ーサの目標速度を計算する段階、これら実際の速度、目
    標速度及び前記位置訂正値の関数である速度訂正値を計
    算する段階、前記トランスデューサの実際の加速度を決
    定する段階、この実際の加速度の関数であるフィードフ
    ォワード加速度値を計算する段階、前記トランスデュー
    サの目標加速度を計算する段階、そして、前記トランス
    デューサの移動を変化させるために、これらフィードフ
    ォワード加速度値、目標加速度及び前記速度訂正値の関
    数である加速度訂正値を計算する段階を含むサーボール
    ーチンによって前記アクチュエータを制御するコントロ
    ーラーと、を備えることを特徴とするハードディスクド
    ライブ。
  23. 【請求項２３】 コントローラーはディジタル信号処理
    プロセッサである請求項２２に記載のハードディスクド
    ライブ。
  24. 【請求項２４】 ディジタル信号処理プロセッサは線形
    補間アルゴリズムによってアクチュエータアームを制御
    する請求項２２に記載のハードディスクドライブ。
  25. 【請求項２５】 位置訂正値及び速度訂正値は比例加算
    積分制御アルゴリズムにより計算される請求項２２に記
    載のハードディスクドライブ。
  26. 【請求項２６】 目標位置、目標速度及び目標加速度は
    循環的なサイン波発生アルゴリズムにより計算される請
    求項２２に記載のハードディスクドライブ。
  27. 【請求項２７】 ディスク面上でトランスデューサを横
    断移動させる方法において、 （ａ） 前記ディスク面上を横断するように前記トラン
    スデューサを移動させる段階と、 （ｂ） 前記トランスデューサの実際の位置を決定する
    段階と、 （ｃ） 前記トランスデューサの目標位置を計算する段
    階と、 （ｄ） 前記実際の位置及び目標位置の関数である位置
    訂正値を計算する段階と、 （ｅ） 前記トランスデューサの実際の速度を決定する
    段階と、 （ｆ） 前記トランスデューサの目標速度を計算する段
    階と、 （ｇ） 前記実際の速度、目標速度及び位置訂正値の関
    数である速度訂正値を計算する段階と、 （ｈ） 前記トランスデューサの実際の加速度を決定す
    る段階と、 （ｉ） 前記トランスデューサの目標加速度を計算する
    段階と、 （ｊ） 前記実際の加速度値関数であるフィードフォワ
    ード加速度値を計算する段階と、 （ｋ） 前記速度訂正値、フィードフォワード加速度値
    及び目標加速度の関数である加速度訂正値を計算する段
    階と、 （ｌ） 前記加速度訂正値に応答して前記トランスデュ
    ーサの移動を変化させる段階と、を含むことを特徴とす
    る方法。
  28. 【請求項２８】 位置訂正値及び速度訂正値は比例加算
    積分制御アルゴリズムにより計算する請求項２７に記載
    の方法。
  29. 【請求項２９】 目標位置、目標速度及び目標加速度は
    循環的なサイン波発生アルゴリズムにより計算する請求
    項２７に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 目標位置、目標速度及び目標加速度は
    線形補間アルゴリズムにより計算する請求項２７に記載
    の方法。
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