JP2003503806A - アクチュエータ・ベアリング並進モードのアクティブ・ダンピング - Google Patents

アクチュエータ・ベアリング並進モードのアクティブ・ダンピング

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JP2003503806A
JP2003503806A JP2001506534A JP2001506534A JP2003503806A JP 2003503806 A JP2003503806 A JP 2003503806A JP 2001506534 A JP2001506534 A JP 2001506534A JP 2001506534 A JP2001506534 A JP 2001506534A JP 2003503806 A JP2003503806 A JP 2003503806A
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proximity probe
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head
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オールサップ、デイヴィッド、エス
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  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)
  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 ディスク・ドライブ・アクチュエータ（１１０）内の並進振動モードを検出しかつ補償することによってディスク・ドライブ（１００）の動作性能を改善する装置と方法。アクチュエータ（１１０）は、記録ディスク（１０６）に隣接してヘッド（１２０）を支持しかつ一対のボール・ベアリング組立体（１４０）を有するカートリッジ・ベアリング組立て体（１１２）を介して固定軸（１３２）の回りにピボットするように構成される。近接プローブ（１３０）は、例えば、シーク動作中のヘッド（１２０）の不意の加速と減速に又は外部的に印加された機械的衝撃に因る軸（１３２）に対するアクチュエータ組立体（１１０）の並進運動を検出する。近接プローブの出力はベアリング並進信号を発生するために使用され、この並進信号はトラック追従動作とシーク動作中の並進振動を補償するためにアクチュエータ・モータ（１１４）に印加される電流の量を修正するようにアクチュエータ制御サーボ回路（１７６）内へ供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） この発明は、一般に磁気データ記憶装置の分野、特にしかし限定するわけでは
なく、アクチュエータ・ベアリングの変形に因るアクチュエータの並進運動を検
出しかつ無効化することによってディスク・ドライブ動作性能を改善することに
関する。
【０００２】 （背景） ディスク・ドライブは、現代のコンピュータ・システム及びネットワークにお
いて主データ記憶装置として使用される。典型的なディスク・ドライブは、ディ
スク・スタックを形成するためにスピンドル・モータの回転ハブの回りにジャー
ナルされている１つ以上の剛性記憶ディスクを含む。ディスクのトラックとそれ
らのディスク・ドライブを中に取り付けてあるホスト・コンピュータとの間にデ
ータを転送するために、読み書き変換ヘッドのアレイがアクチュエータによって
ディスク・スタックに隣接して支持される。
【０００３】 在来のアクチュエータは、ディスク表面に対してヘッドを位置決めするために
ボイス・コイル・モータを採用する。ヘッドは、アクチュエータ本体から外向き
に半径方向に突起する複数のアームの端にたわみ部材を介して取り付けられる。
アクチュエータ本体は、ディスクの外側際に極く隣接した位置でディスク・ドラ
イブ・ハウジングに取り付けられた軸の回りに旋回する。旋回軸はスピンドル・
モータとディスクの回転軸と平行であるので、ヘッドはディスクの表面と平行な
面内で運動する。
【０００４】 アクチュエータ・ボイス・コイル・モータは、１つ以上の永久磁石及び透磁性
磁極片を含む磁気回路の磁界に漬かるようにヘッド・アームの反対側のアクチュ
エータ本体の側部に取り付けられたコイルを含む。電流がコイルを通過するとき
、電磁界が立ち上げられてこれが磁気回路の磁界と相互作用して、周知のローレ
ンツの関係に従ってコイルを運動させる。コイルが運動するに連れて、アクチュ
エータ本体は旋回軸の回りに旋回しかつヘッドはディスク表面を横断して運動す
る。
【０００５】 ヘッドの位置の制御は、デュッフィー（Ｄｕｆｆｙ）他に発行されたかつ本発
明の讓受人に讓受された米国特許第５，２６２，９０７号に開示されたような閉
ループ・サーボ・システムで以て典型的に達成される。典型的サーボ・システム
は、選択トラックに対するヘッドの位置を表示する位置誤差信号（ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ ｅｒｒｏｒ ｓｉｇｎａｌ； ＰＥＳ）の発生を通してヘッドの位置を検
出しかつ制御するために（ディスク・ドライブ製造プロセス中ディスクに書き込
まれた）サーボ情報を利用する。ＰＥＳは、ディスク表面上のサーボ情報内の精
確に位置付けされた磁化サーボ・フィールドから発生されたバースト信号の相対
信号強度どうしを比較することによってサーボ・システムによって発生される。
【０００６】 サーボ・システムは、２つの選択可能モード、すなわち、シーキングとトラッ
ク追従の１つで主として動作する。シーク動作は、選択ヘッドを初期トラックか
ら離して宛先トラックへ向けて初期加速しかつその後減速することを通して関連
ディスク表面上でそのヘッドを初期トラックから宛先トラックへ運動させること
を必然的に伴う。速度制御アプローチが使用されることによって、ヘッドの速度
は繰り返し（測定位置に基づいて）推定されかつシーク用の所望速度軌跡を定め
る速度プロファイルと比較される。シーク中コイルに印加された電流の量に対す
る補正は、推定速度と所望速度との間の差に関連して行われる。
【０００７】 ヘッドが（１トラック手前のような）宛先トラックから所定距離手前に達する
ようなときに、サーボ・システムは整定モードへ遷移し、このモードでヘッドは
宛先トラック上へ整定される。その後、サーボ・システムは動作のトラック追従
モードに入り、このモードで、ヘッドは、次のシーク動作が遂行されるまで、宛
先トラックに追従させられる。
【０００８】 それゆえ、ディスク・ドライブ設計は、典型的に、シーク中選択ヘッドを制御
するために速度プロファイルを用いる近接時間最適制御、ヘッドを宛先トラック
上へ整定するために比較的低速積分を用いる状態推定量ベース・コントローラ、
及びトラック追従のために比較的高速積分を用いる同じ状態推定量ベース・コン
トローラを使用する。
【０００９】 典型的に、ディスク・ドライブ設計者は、アクチュエータ組立体を旋回点の回
りにジャーナリングするためにボール・ベアリング・カートリッジを採用してい
る。これらのベアリング組立体は、ヘッドがトラックからトラックへと半径方向
に運動するに連れて、旋回点の回りでのアクチュエータ・アームの非常に敏速な
繰り返し運動を受ける。シーキング動作とトラック追従動作の精確さは、アクチ
ュエータ・ベアリング組立て体の性能に依存する。現代のディスク・ドライブの
記憶容量が増大し続けるに連れて、ベアリング組立体の回りのアクチュエータ・
アームの回転によって必要とされる精確さもまた高まる。
【００１０】 精確運動の必要性にもかかわらず、ボール・ベアリング組立体は、今日の高性
能ディスク・ドライブ内のそれらの使用に悪影響するおそれのある機械的制限を
受ける。より明確にいうと、在来のボール・ベアリング組立体は、金属磨耗、機
械的共振（ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｏｎａｃｅ）の上昇、摩擦の増大、
及び潤滑材のガス放出を受ける。これら制限の各々は、回転中にボール・ベアリ
ング組立体によって顕示される外来的運動の存在を増大する。
【００１１】 これらの機械的制限と一致して、ボール・ベアリング組立体はまた、ＸＹ面（
すなわち、組立体と交差しかつ組立体の回転軸に垂直な面）内の望ましくない並
進の自由度を与える。この並進は、ボール・ベアリング組立体の内側レースと外
側レース内でのベアリングの偏向によって主として引き起こされる。ボール・ベ
アリングの偏向は、シーク動作又はトラック追跡動作中にアクチュエータに印加
される横力から生じる。偏向の間中、ボール・ベアリングは、横方向に印加され
た力に「ばねのような」応答を顕示する。生じるベアリング並進の固有振動数は
、アクチュエータ・アームの質量とベアリング組立体のばね剛性に依存する。こ
の振動モードは、ベアリング並進モードとしばしば称する。
【００１２】 ディスク・ドライブ・アクチュエータ・ベアリング内の振動の並進モードの存
在を制限するために種々の解決が提案されている。例えば、アクチュエータ・ア
ームに質量を追加することは、ベアリング並進モードの振動数を低下させる傾向
がある。スレジャー（Ｓｌｅｇｅｒ）に発行された米国特許第４，８１２，９３
５号は、質量ダンパの使用を通してのベアリング並進モードの制限を教示する。
しかしながら、アクチュエータ・アームに質量を追加することは、低速シーク動
作という不要な副作用を有しかつサーボ帯域幅を制限する。他の提案された解決
は、ミッソ（Ｍｉｓｓｏ）に発行されかつ本発明の讓受人に讓受された米国特許
第５，９８３，４８５号によって教示されたように、ベアリング組立て体内のエ
ラストマ構成要素の使用を通して振動エネルギーを吸収することを含む。吸収構
成要素は並進振動を減少させることはあるが、これらの構成要素を設置するため
に必要とされる追加的な空間は、現代のコンパクト・ディスク・ドライブ内では
法外に大きい。
【００１３】 先行技術解決によって表された欠陥に照らして、ベアリング並進の存在を制限
する一方、アクチュエータ運動の総合性能を改善するコンパクトな手段を開発す
る緊急な必要が引き続きある。
【００１４】 （発明の概要） 本発明は、ディスク・ドライブのベアリング組立体内の振動の並進モードの検
出を通してドライブの動作性能を改善する装置と方法を用意する。
【００１５】 現在好適な実施の形態によって例証されるように、ディスク・ドライブは、回
転ディスクとロータリ・アクチュエータを支持するベース・デッキを含む。アク
チュエータは、ディスクの記録表面に隣接してヘッドを支持しかつアクチュエー
タ・モータによってベアリング組立体の回りに制御可能に回転させられる。サー
ボ制御回路は、ディスク記録表面から得られるサーボ信号に関連してヘッドを位
置決めするためにアクチュエータ・モータに電流を印加する。
【００１６】 キャパシタンス・プローブのような近接プローブがアクチュエータに隣接して
、又はカートリッジ組立体の内側に配備され、かつベアリング組立体内の並進に
よって引き起こされたアクチュエータの外来的運動を検出するために使用される
。ベアリング並進信号は、アクチュエータ・モータへの電流の印加によって引き
起こされたベアリング組立体内の偏向を表すことができる。更に、ベアリング並
進信号は、ディスク・ドライブに外来的に印加された衝撃を表すことができる。
【００１７】 近接プローブは、ディスク・ドライブ内の固定構成要素に対するアクチュエー
タの位置を監視することによってベアリング並進を測定する。近接プローブは、
ベアリング並進の方向と大きさを表示するベアリング並進信号を出力する。ベア
リング並進信号は、ベアリング並進によって引き起こされた擾乱に対してアクチ
ュエータ・モータのサーボ制御を補償するために使用される。
【００１８】 本発明を特性付けるこれら及び他の特徴と利点は、次の詳細な説明を読みかつ
関連図面に眼を通すことから明らかになる。
【００１９】 （詳細な説明） 本発明の種々の好適実施の形態の詳細な説明を行うために、図１をまず参照す
る。この図は、コンピュータ・データを記憶するために使用されるディスク・ド
ライブ１００の平面図を示す。ディスク・ドライブ１００は、ヘッドディスク組
立体（ｈｅａｄ−ｄｉｓｃ ａｓｓｅｍｂｌｙ； ＨＤＡ）１０１を含み及びデ
ィスク・ドライブ１００によって使用される制御エレクトロニックスを支持する
プリント配線組立体（ｐｒｉｎｔｅｄ ｗｉｒｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ； Ｐ
ＷＡ）を含む。ＰＷＡは、ＨＤＡ１０１の下側に取り付けられており、それゆえ
、図１では見えない。
【００２０】 ＨＤＡ１０１はベース・デッキ１０２を含み、このデッキは一定の高速度で複
数のディスク１０６を回転させるために使用されるスピンドル・モータ１０４を
支持する。図示してないが、いうまでもないように、在来の方法で製造中ディス
ク・ドライブ１００に書き込まれたサーボ・データを使用してトラックがディス
ク表面の各々上に定められている。ディスク・クランプ１０８は、ディスク１０
６及び隣接ディスク間に配置された一連のディスク・スペーサ（図１では見えな
い）をスピンドル・モータ１０４に留める。トップ・カバー（図示してない）は
、ベース・デッキ１０２と連れ添って、ＨＤＡ１０１のために囲われた環境を用
意する。
【００２１】 ロータリ・アクチュエータ１１０は、ベース・デッキ１０２によって支持され
たカートリッジ・ベアリング組立体１１２（以後、「ベアリング組立体１１２」
と称する）の回りに旋回するように構成されている。Ｅブロック１１５は、アク
チュエータ１１０の中央部分を含みかつ複数のアクチュエータ・アーム１１６に
対するマウントとして働く。複数のアクチュエータ・アーム１１６は、Ｅブロッ
ク１１５から突起しかつたわみ組立体１１８を支持し、この組立体は、ディスク
１０６の表面の上側に複数の対応するヘッド１２０を支持する。アクチュエータ
１１０は、ボイス・コイル・モータ（ｖｏｉｃｅｃｏｉｌ ｍｏｔｏｒ； ＶＣ
Ｍ）１１４のアクチュエータ・コイル１１３への電流の制御された印加を通して
回転させられる。
【００２２】 ラッチ／ストップ組立体１２２は、ディスク・ドライブが使用中でないときデ
ィスク１０６の内径におけるテクスチャ化（ｔｅｘｔｕｒｉｚｅｄ）ランディン
グ・ゾーン（図示してない）の上側にヘッドを留どめかつアクチュエータ１１０
の半径方向限度（ストローク）を制限するためにリミット・ストップ（分離して
図示してない）を含む。フレックス回路組立体１２４と前置増幅器／ドライバ（
プレアンプ）１２６は、アクチュエータ１１０とディスク・ドライブＰＷＡとの
間の電気通信を容易にする。
【００２３】 図２は、ベアリング組立体１１２の側面図と近接プローブ１３０の好適実施の
形態を示す。下に論じるように、近接プローブ１３０は、ベアリング並進を検出
するために使用される。ベアリング組立体１１２は固定軸１３２を含み、この軸
はトップ・カバー１３４とベース・デッキ１０２にしっかりと支持される。固定
軸１３２は、止めナット１３６によってベース・デッキ１０２に固定される。製
造プロセスを終わる際に、上側ねじ１３８は、固定軸１３２をトップカバー１３
４に留める。固定軸１３２は、環状であって外径、内径、及び高さ（分離して図
示してない）を有する。
【００２４】 ベアリング組立体１１２は、複数のボール・ベアリング／レース組立体（以後
、「ベアリング組立体１４０」と称する）を更に含み、この組立体１４０は固定
軸１３２の外周に固定される。図２は、固定軸１３２の回りのベアリング１４０
の好適実施の形態を示しかつ固定軸１３２の実質的に頂上と底に配置された２組
のベアリング１４０を含む。他の構成は、固定軸１３２の外周の回りにベアリン
グ１４０の追加の組を置くが、しかしこれに限定されない。いうまでもないよう
に、ベアリング１４０は、内側レース、外側レース、ボールベアリング及び潤滑
材（分離して示してない）を含む種々の既知の構成要素を含む。
【００２５】 図２とベアリング組立体１１２について続けると、外側スリーブ１４２は、こ
のスリーブ１４２が、垂直運動を制限されると共に、固定軸１３２の回りに自由
に回転するように、ベアリング１４０に接続されている。外側スリーブ１４２は
、全体的に円筒形であってかつ内周と外周（分離して示してない）を有する。ベ
アリング組立体の可動構成要素と固定構成要素を接続する多数のかつ周知の手段
がある。しばしば、外側スリーブは、予圧（ｐｒｅｌｏａｄｅｄ）されたこの外
側スリーブによって発生される充分に強い圧縮力で以て所定位置に保持される。
他の周知の手段は、保持リング又は面取り内側ベアリング・レースと外側ベアリ
ング・レースを使用することを含む。
【００２６】 外側スリーブ１４２の外周は、在来の方法でＥブロック１１５に堅く固定され
る。当業者が認めるように、Ｅブロック１１５を外側スリーブ１４２に取り付け
る多数のかつ非専用的手段がある。多くの設計は、Ｅブロックをベアリング組立
体に留めるために横に係合する止めねじを採用する。代わりの設計は、強力な接
着固定又は圧力固定を利用する。
【００２７】 図２を引き続き参照すると、そこにはベアリング組立体１１２内の近接プロー
ブ１３０の好適配備を示してある。図２に描いた実施の形態では、近接プローブ
１３０は、固定軸１３２の外周に固定されている。図示したように、近接プロー
ブ１３０は、外側スリーブ１４２と固定軸１３２との間のベアリング１４０によ
って用意された空間内に配置されている。一組の信号電線１４４は、近接プロー
ブ１３０とＰＷＡ（数字で指定してない）との間に電気接続を生じる。信号電線
１４４は、固定軸１３２内の開口を通して方向を取りかつ固定軸１３２の環状中
心を通して延びる。
【００２８】 好適実施の形態では、近接プローブ１３０は、キャパシタンス・プローブであ
って、キャパシタンスの相当する変化を表すアナログ電圧信号を出力する。キャ
パシタンスの変化は、外側スリーブ１４２に対する近接プローブ１３０の相対変
位によって誘導される。適当な近接プローブ１３０は、米国、マサチュウセッツ
、アイヤ（Ａｙｅｒ）、キャパシテック社（Ｃａｐａｃｉｔｅｃ Ｉｎｃ．）か
ら市販されているモデルＨＰＢ−４０である。
【００２９】 キャパシタンスを通しての近接測定の基礎をなす原理は、一対の強磁性体板間
に顕示されたキャパシタンスの変化を検出することに基づいている。平行板コン
デンサのキャパシタンスは、次の式を使用して決定することができる。
【００３０】
【数１】
【００３１】 ここでε0は自由空間の誘電率を表し、Ａは２つの平行板の面積を表し、ｄは平
行板間の離隔距離を表し、及びＣは平行板コンデンサによって顕示されたキャパ
シタンスを表す。
【００３２】 式（１）は、キャパシタンスが平行板間の距離に逆比例することを証明する。
近接プローブ１３０は、近接プローブ１３０と外側スリーブ１４２との間に保持
されたキャパシタンスを測定することによって固定軸１３２に対する外側スリー
ブ１４２の近接の変化を検出する。近接プローブ１３０は、測定キャパシンスの
変化を表す大きさと極性を有するベアリング並進信号（ＢT信号）を出力する。
【００３３】 図３は、経過時間水平軸１４７と共通垂直軸１４９に対してプロットしたベア
リング偏向（曲線１４６）とＢT信号出力（曲線１４８）をグラフ表示する。
【００３４】 ベアリング組立体１１２が偏向を顕示しない正規状態では、近接プローブ１３
０によって出力されたＢT信号の大きさは、ゼロのような公称基準線値であるこ
とになる（時間間隔の開始における曲線１４６と１４８のそれぞれの値に注意）
。もしベアリング偏向が外側スリーブ１４２と近接プローブ１３０との間の距離
を増大するならば、近接プローブ１３０は、負極性を有し、かつ増大する距離に
正比例する大きさを有するＢT信号を出力する（それぞれ、曲線１４６と１４８
の第１半分を見よ）。他方、その偏向が外側スリーブ１４２を近接プローブ１３
０に接近させるとき、キャパシンタンスは増大し、かつ近接プローブ１３０は正
極性を有し、かつ減少する距離に正比例する大きさを有するＢT信号を出力する
（それぞれ曲線１４６と１４８の第２半分を見よ）。
【００３５】 図４は、ベアリング組立体１１２と近接プローブ１３０の平断面図を示す。描
いた断面は、近接プローブ１３０の配置と同一高さにあるレベルで取ってある。
図４に描いたように、ベアリング１４０は、固定軸１３２の外周の回りに間隔を
取って配置された複数の個々のボール・ベアリング（１つを１５１で表してある
）を含む。
【００３６】 近接プローブ１３０は、その正面に垂直な方向（ｘ軸１５０によって例示して
ある）の近接の変化を測定するので、近接プローブ１３０によって登録された偏
向の量は、ロータリ・アクチュエータ１１０の角位置と共に変化する。換言する
と、ロータリ・アクチュエータ１１０の回転中、近接プローブ１３０は、全体ベ
アリング偏向を表す二次元ベクトルの単一成分のみを登録する。
【００３７】 ボイス・コイル・モータ１１３への電流の印加の結果生じる力は、ベアリング
組立体１１２内で実現されかつこの力はアクチュエータ１１０の中心線に実質的
に垂直に作用する。中心軸１５２は、この中心軸１５２がｘ軸１５０に垂直であ
るように定められたｙ軸１５４とオーバラップする位置にあるロータリ・アクチ
ュエータ１１０を表す。中心線１５２によって表された位置で、ベクトルＶ1
によって表された偏向は、ｘ軸座標で完全に構成される。したがって、近接プロ
ーブ１３０は、全体偏向ベクトルＶ1を登録する。
【００３８】 対照的に、中心線１５６は、アクチュエータの角回転（ストローク）の限界に
おけるアクチュエータの位置を例示する。角αは、ロータリ・アクチュエータ１
１０の全体ストロークの２分の１を表す。ほとんどの応用で、全体アクチュエー
タ・ストロークの２分の１は、近似的に１５゜である。ロータリ・アクチュエー
タ１１０が中心線１５６によって表された位置にあるとき、ベクトルＶ2によっ
て表された偏向は、中心線１５６に垂直な方向に作用しかつｘ軸成分とｙ軸成分
の両方を有する。近接プローブ１３０は偏向ベクトルＶ2のｘ軸成分を登録する
に過ぎないので、ｙ軸成分に寄与する偏向ベクトルＶ2のその部分は未検出であ
る。
【００３９】 近接プローブは単方向性ベアリング偏向を測定するに過ぎないので、ロータリ
・アクチュエータ１１０が中心線１５２から遠ざかるように回転するに連れて近
接プローブ１３０の出力と関連して或る誤差がある。最大期待誤差は、近接プロ
ーブ１３０によって検出されないベアリング偏向の量を決定することによって近
似される。この誤差は、式の次の列を通して数学的に表すことができる。
【００４０】
【数２】
【００４１】 ここでＦは全体偏向を表すベクトル、ＦxはベクトルＦのｘ軸成分を表すベクト
ル、かつここでＥは全体偏向のｘ軸成分のみを検出することに関連したパーセン
ト誤差を表す。初等三角関数性質を使用して、次を示すことができる。
【００４２】
【数３】
【００４３】 ここで、αはロータリ・アクチュエータ１１０の全体ストロークの２分の１を表
す。式（２）に式（３）を代入すると、次の式を得る。
【００４４】
【数４】
【００４５】 式（４）を通分すると、次の式を生じる。
【００４６】
【数５】
【００４７】 αにロータリ・アクチュエータ１１０の全体角ストロークの２分の１を代入し
かつＥについて解くと、近接プローブ１３０の測定における最大期待誤差を与え
る。典型的ディスク・ドライブでは、αに１５゜を代入すると、３．４％のパー
セント誤算を与える。換言すると、実ベアリング偏向と近接プローブ１３０によ
って登録されたベアリング偏向との間に３．４％の最大差がある。この制限誤差
は、一般に、ほとんどの応用に許容可能である。
【００４８】 しかしながら、本発明の或る実施の形態では、ベアリング偏向を測定するとき
ロータリ・アクチュエータの角位置を考慮に入れることが望ましいことがある。
補正係数をＢT信号に施すことができ、このことは近接プローブ１３０に対する
ロータリ・アクチュエータ１１０の角位置を考慮に入れる。ロータリ・アクチュ
エータ１１０の角位置は、ディスク１０６上に配置されたサーボ・データを使用
してヘッド１２０の半径方向位置から容易に決定することができる。
【００４９】 図５は、前述のディスク・ドライブＰＷＡ上に配置された回路素子を含む図１
のディスク・ドライブ１００の関連部分の一般化機能ブロック図を示す。ディス
ク・ドライブ１００は、このディスク・ドライブ１００が関連しているホスト装
置１６０に動作上結合されて示してある。例えば、ホスト装置１６０は、パーソ
ナル・コンピュータ（ＰＣ）を含むことができる。
【００５０】 制御プロセッサ１６２は、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲ
ＡＭ）１６４とフラッシュ・メモリ１６６に記憶されたプログラミングとパラメ
ータ値に従ってディスク・ドライブ１００の動作のトップ・レベル制御を行う。
インタフェース回路１６８は、転送データの一時的バッファリング用データ・バ
ッファ（分離して図示してない）、及びデータ転送動作中に読み書きチャネル１
７０とプレアンプ１２６の動作を指図するシーケンス・コントローラ（「シーケ
ンサ」、また分離して図示してない）を含む。プレアンプ１２６は、好適には、
図１に示したようにアクチュエータ１１０上に取り付けられる。
【００５１】 スピンドル回路１７２は、スピンドル・モータ１０４の逆起電力（ｂａｃｋ
ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅ ｆｏｒｃｅ； ｂｅｍｆ）整流を通してディスク
１０６の回転を制御するために具備される。サーボ回路１７６は、ディスク１０
６に対する選択ヘッド１２０の位置を制御する。
【００５２】 図６は、次に説明する近接プローブ回路素子と関連して、図５のサーボ回路１
７６のブロック図を与える。ディスク・ドライブ動作中、ディスク１０６へ記憶
されたサーボ情報は自動利得制御（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒ
ｏｌ； ＡＧＣ）ブロック１７８に供給され、このブロックは入力信号振幅を回
路の残りの部分に適した範囲に調節する。復調器（ｄｅｍｏｄ）１８０は、サー
ボ情報を調整（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）し、アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換
を含み、かつ同情報をディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１８２に供給する。
【００５３】 サーボ情報、制御プロセッサ１６２（図５）によって与えられた命令、及びＤ
ＳＰメモリ（ＭＥＭ）１８４に記憶されたプログラミングに応答して、ＤＳＰ１
８２は電流命令信号をコイル・ドライバ回路１８６へ出力し、このドライバ回路
は、対応するディスク１０６上のトラックに対して選択ヘッド１２０を位置決め
するために電流ＩCをボイス・コイル１１３に印加する。図５と６の両方を参照
すると、それゆえ、主サーボ経路（又はループ）がヘッド１２０、プレアンプ１
２６、ＡＧＣ１７８、復調器１８０、ＤＳＰ１８２、コイル・ドライバ１８６、
及びボイス・コイル１１３によって確立される。
【００５４】 更に、図６は、増幅器（ａｍｐ）１８８に動作上結合される近接プローブ１３
０を示し、増幅器は近接プローブ１３０と外側スリーブ１４２との間の近接の測
定変化に関連してＢT（ベアリング並進）信号を出力する。ＢT信号は、アナログ
−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１９０を経由してデジタル形に変換される。転送
ベアリング位置を表す（かつ、したがって、ＸBとして指定された）ディジタル
信号は、ＤＳＰ１８２にばかりでなく微分回路１９２に供給される。
【００５５】 ＸB信号は微分回路１９２によって微分されかつリード−ラグ（ｌｅａｄ−ｌ
ａｇ）フィルタ１９４によってフィルタリングされて、ベアリング速度信号ＶB
をＤＳＰ１８２に供給する。それゆえ、第２ベアリング速度経路が近接プローブ
１３０、増幅器１８８、Ａ／Ｄ１９０、微分回路１９２、及びフィルタ１９４に
よって確立される。参考として、少なくとも増幅器１８８は、ときには「近接プ
ローブ回路素子」と称される。というのは、それが近接プローブ１３０によって
出力されたベアリング並進電圧に関連してベアリング並進を検出するために使用
されるからである。しかしながら、承知のように、他の構成の回路素子を近接プ
ローブ１３０の使用を通してベアリング並進を検出するために直ちに使用するこ
とができるので、図６の回路素子は単に例示であって、前掲の特許請求の範囲を
制限するものではない。
【００５６】 図７は、速度制御シークを実施するＤＳＰ１８２のプログラミングを表す機能
ブロック図を示す。最初に、図７は、ＶＣＭ１１４、ヘッド１２０、及びプレア
ンプ１２６を含むディスク・ドライブ１００の電気的部分と機械的部分を表すプ
ラント（ｐｌａｎｔ）ブロック１９６を示す。オブザーバ１９８は、プラント１
９６の動作の数学モードを与えるように構成され、ヘッド位置の推定値、速度の
推定値、及びバイアスの推定値（ＸE、ＶE、及びＷE）を、それぞれの経路２０
０、２０２、及び２０４に出力する。バイアスは、ディスク１０６の回転によっ
て確立された気流からの風効果（ｗｉｎｄａｇｅ ｅｆｆｅｃｔ）及びフレック
ス回路１２４からのばね力のような、ヘッド１２０をトラックから離すように運
動させる傾向のある力を表す。バイアスは、しばしば、位置依存的である。
【００５７】 シーク中、出発トラック（ｔｒａｃｋ ｔｏ ｇｏ）の数がプロファイラ２０
８への経路２０６に入力される。上に論じたように、出発トラックはシークに残
っている物理的距離でありかつヘッド１２０の位置と宛先トラックの場所との差
に関連して決定される。応答して、プロファイラは、例えば、補間技術を通して
又はルックアップ・テーブルに記憶された値から経路２１０上に適当なデマンド
速度を出力する。ベアリング速度信号ＶBは、信号経路２１２に沿って加算接続
点２１４へ出力される。デマンド速度と、推定速度ＶEと、ベアリング並進速度
ＶBとの間の差は、加算接続点２１４を使用して決定される。いうまでもないよ
うに、ベアリング並進速度ＶB信号の極性は、並進が外側スリーブ１４２と近接
プローブ１３０との間の距離を増大するか減少するかどうかに依存する。加算ブ
ロック２１４からのこの差は、速度誤差と称し、かつ加速制限機能を実施するた
めに利得ＫALを有する利得ブロック２１６に、次いで、ノッチ・フィルタ２１８
に供給される。同時に、宛先トラク場所が入力経路２２０上をバイアス予測ブロ
ック２２２に供給され、このブロックはバイアスの量を予測し、バイアスの量は
加算接続点２２４で推定バイアスと加算される。経路２２６上の出力は、短く論
じると、ノッチ・フィルタ２１８からの出力と加算接続点２２８で加算されるば
かりでなく、第２加算接続点２３０で加算される。
【００５８】 加算接続点２２８からの出力は、ＶＣＭ１１４の非線形トルク特性を補償する
ために使用される利得ＫTを有する利得ブロック２３２に供給される。この出力
は、電流をゼロ化（ｎｕｌｌ ｏｕｔ）にするために使用される経路２３６上の
電流ゼロ（ｃｕｒｒｅｎｔ ｎｕｌｌ）信号と加算接続点２３４で加算される。
その結果、経路２３８上に生じる信号は電流デマンド信号を含むものであって、
選択ヘッド１２０の位置を調節するためにプラント１９６に供給される。
【００５９】 応答して、このプラントは経路２４０上にセンス出力（ｓｅｎｓｅ ｏｕｔｐ
ｕｔ）を供給し、サーボ・データは復調器（ｄｅｍｏｄ）ブロック２４２に供給
され、電流レベルは加算接続点２４４に供給される。復調の後、サーボ・データ
は、線形ブロック２４６を使用して線形化されて、位置サンプルＸSAMPを経路２
４８上に与え、これが加算接続点２５０で位置推定値ＸEとの差を取られて、オ
ブザーバ誤差ＯERRを経路２５２上に供給する。また、加算ブロック２５０で、
Ａ／Ｄ１９０によって経路２５４に沿って出力されたベアリング位置信号ＸBが
加算される。このようにして、オブザーバ１９８の動作は、プラント３００のそ
れを公称的に維持される一方、ＸB信号を考慮に入れる。当業者にいうまでもな
いように、加算ブロック２５０で「加算」されるが、ベアリング位置信号ＸBの
極性は、指定ベアリング偏向と共に変動する。
【００６０】 加算接続点２４４への電流入力は、飽和補償に使用され、したがって、経路２
５６からの飽和ゼロ（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ ｎｌｌ）入力と加算される。利得
ブロック２５８は飽和利得ＫSATを印加し、かつその出力は経路２３０からのバ
イアス和との差を取られる。有限応答フィルタ（ｆｉｎｉｔｅ ｒｅｓｐｏｎｓ
ｅ ｆｉｌｔｅｒ； ＦＩＲ）ブロック２６０は所望時間遅延をノッチ・フィル
タ２１８の出力に供給するので、オブザーバ１９８は、コイルが飽和しているか
どうかに依存して、ＦＩＲ２６０か飽和ループのどちらかから切換え入力を受信
する。
【００６１】 したがって、ヘッド１２０を敏速に加速し減速するシーク中の電流の大きな変
化がＶＣＭコイル１１３に印加されるとき、ＸB信号とＶB信号のＤＳＰ１８２へ
の供給は、生じるベアリング並進を補償するようにサーボ回路１７６を動作可能
とする。
【００６２】 図８は、位置制御動作又はトラック追従動作中のＤＳＰ１８２のプログラミン
グの機能ブロック図を示す。プラント・ブロック２６２は、ディスク・ドライブ
１００の選択された電気的態様と選択された機械的態様を代表している。例えば
、プラント２６２は、サーボ回路１７６（図６を見よ）によって確立された主ル
ープの部分を一般に含む。プラント・ブロック２６２は、経路２６４上の電流命
令（ＩCMD）信号を入力として受信しかつ、応答して、経路２６６上に、選択ヘ
ッド１２０内の位置決め誤差を表す位置誤差信号（ＰＥＳ）を出力する。
【００６３】 図８は、オブザーバ（ＯＢＳ）ブロック２６８を更に示し、このブロックは、
一般に、プラント２６２の機械的モデルを与えかつ（図８のオブザーバ１９８に
類似して）ヘッド位置の推定値（ＸE）、速度の推定値（ＶE）、及びバイアスの
推定値（ＷE）を、それぞれ、経路２７０、２７２、及び２７４上に周期的に出
力する。前のように、バイアスは、いうまでもないように、フレックス回路１２
４（図１）によって印加されたばね力及びディスク１０６の回転によって立ち上
げられた気流によって引き起こされた風効果のような、ヘッドを選択位置から離
すように運動させる傾向がある力を表すとしている。
【００６４】 経路２７０上のＸEは、加算接続点２７６で、基準位置（所望ヘッド位置を表
す）と、及び経路２５４に沿ってＡ／Ｄ１９０によって出力されたベアリング位
置信号ＸBと加算される。加算点２７６から経路２７８上への出力は、利得ＫXを
有する位置利得ブロック２８０に印加される。Ｖe信号は、加算接続点２８２で
、信号経路２１２に沿ってリード−ラグ・フィルタ１９４によって出力されたベ
アリング速度信号ＶBと加算される。加算接続点２８２の出力は、利得ＫVを有す
る速度利得ブロック２８４に印加される。位置利得ブロック２８０、速度利得ブ
ロック２８４の出力は、それぞれ、経路２８８、２９０を経由して加算接続点２
８６へもたらされる。（経路２９２上の）出力は、加算接続点２９４で経路２７
４からのＷEと加算されて、ＩCMD信号を経路４０２上に発生する。
【００６５】 経路２９２上の出力は、利得ブロック２９６に更に印加され、かつオブザーバ
２６８に供給される。なお、加算接続点２７６、２８２、２８６、及び２９４へ
の種々の入力についての符号指定は、一般に任意に割り当てられており、かつそ
れぞれの信号の極性の変化に対応して修正することもできる。さらに、ベアリン
グ位置ＸB信号とベアリング速度ＶB信号の極性は、指定並進モードと共に変動す
る。
【００６６】 したがって、ディスク・ドライブ動作中、ベアリング位置ＸB信号とベアリン
グ速度ＶB信号は定常状態ベースで発生され、かつトラック追従中ディスク・ド
ライブ１００へのベアリング並進の影響を最少限にするためにサーボ回路１７６
に供給される。
【００６７】 近接プローブ１３０とサーボ回路１７６の相互関連動作を更に説明するために
、図９と１０は、それぞれ、シーク最適化ルーチンとトラック追従最適化ルーチ
ンを示す。
【００６８】 図９は、シーク最適化ルーチン３００を示す。シーク最適化ルーチン３００は
、ステップ３０２でシーク・ルーチンの初期化で以て始まる。ステップ３０４で
、プロファイラ２０８は、出発トラック信号２０６から基準速度を計算する。い
ったんシークが運動すると、ステップ３０６は、近接プローブ１３０がベアリン
グ組立体１１２内に存在する並進を登録しかつベアリング並進の方向と大きさを
表すベアリング並進ＢT信号を出力することを示す。ステップ３０８で、ＢT信号
はＡ／Ｄ１９０を通して送られて、ベアリング位置ＸB信号を生成し、この信号
が次いで信号経路２５４に沿ってＤＳＰ１８２へかつまた微分回路１９２へ送ら
れる。
【００６９】 次いで、ステップ３１０で、ＸB信号は時間に関して微分されかつリード−ラ
グ・フィルタ１９４によってフィルタリングされて、ベアリング速度ＶB信号が
生成されて信号経路２１２に沿ってＤＳＰ１８２へ出力される。ベアリング速度
ＶB信号とベアリング位置ＸB信号は、ステップ３１２で基準速度をベアリング並
進の存在に対して補償するために使用される。更に特に、ベアリング速度ＶB信
号は、オブザーバ１９８から出力されたＶeと及びプロファイラ２０８からの更
新された基準速度と加算される。ベアリング位置ＸBは、プラント１９６からの
位置出力と加算されかつオブザーバ１９８へ送られる。このようにして、ベアリ
ング位置信号ＸBは、オブザーバ１９８から出力されたＶeを変更することによっ
て基準速度に影響する。
【００７０】 いったん、基準速度がベアリング並進に対して補償されると、ステップ３１４
で補正済命令電流が計算される。ステップ３１６で、補正済命令電流がボイス・
コイル・モータ１１４のボイス・コイル１１３に印加される。シーク最適化ルー
チン３００は、定常状態ベースで動作しかつベアリング並進の存在下で特定トラ
ック上にヘッド１２０を整定するために必要とされる時間の量を減少することに
よってシーク時間を短縮するように働く。
【００７１】 図１０は、トラック追従最適化ルーチン３２０を示す。トラック追従最適化ル
ーチン３２０は、ステップ３２２でトラック追従動作の初期化で以て始まる。上
に述べたように、トラック追従動作は、ディスク１０６の選択トラック上へヘッ
ド１２０を整定した後に使用される。トラック追従動作は、ステップ３２４で、
オブザーバ２６８の使用を通して位置（Ｘe）、速度（Ｖe）、及びバイアス（Ｗ e ）を推定することによって始まる。ステップ３２６で、近接プローブ１３０は
、ベアリング並進を測定しかつベアリング並進ＢT信号を出力する。近接プロー
ブ１３０が現在好適な実施の形態でベアリング並進を測定するために使用される
が、ベアリング並進を測定する代替方法と装置が存在しかつ本最適化ルーチンに
応用可能であると考えられる。次いで、ステップ３２８で、近接プローブ回路素
子（増幅器１８８、Ａ／Ｄ１９０）がベアリング位置信号ＸBを計算する。ベア
リング位置信号ＸBは、信号経路２５４に沿ってＤＳＰ１８２にかつまた微分回
路１９２へ送られる。ステップ３３０で、ＸB信号は時間に関して微分されて、
ベアリング速度信号ＶBを生成する。ベアリング速度信号ＶBは、信号経路２１２
に沿ってＤＳＰ１８２へ出力される。
【００７２】 トラック追従最適化ルーチン３２０はステップ３３２で続行し、ここでオブザ
ーバ２６８から出力された位置推定信号Ｘeがベアリング位置信号ＸBと加算され
て、補償済位置信号を生成する。同様に、ステップ３３４で、速度推定信号Ｖe
がベアリング速度信号ＶBと加算されて、補償済速度信号を生成する。補償済位
置信号と補償済速度信号は、ステップ３３６で補正済命令電流を計算するために
使用される。最後に、ステップ３３８で、補正済命令電流がボイス・コイル・モ
ータ１１４のボイス・コイル１１３に印加される。
【００７３】 典型的に、ヘッド速度は、トラック追従動作中比較的低く維持される。したが
って、ボイス・コイル・モータ１１４に印加される命令電流の量は、また比較的
小さいことになる。したがって、トラック追従動作中のベアリング偏向の存在は
、ボイス・コイル・モータ１１４への命令電流の印加からよりもディスク・ドラ
イブ１００へ外部的に印加された機械的衝撃の結果である公算の方が大きい。ト
ラック追従最適化ルーチン３２０は、外部的に印加された機械的衝撃にかなり抵
抗性であるトラック追従動作を可能とするために定常状態動作で遂行される。
【００７４】 本発明の好適実施の形態では、近接プローブ１３０は、ベアリング組立体１１
２の固定軸１３２（図２と４を見よ）に隣接して配備される。しかしながら、ベ
アリング組立体１１２に対する近接プローブ１３０の代替配位（ｃｏｎｆｉｇｕ
ｒａｔｉｏｎ）が存在しかつ本発明の範囲内にあると考えられる。例えば、図１
１は、近接プローブ１３０がベアリング組立て体１１２の外部に位置付けされて
いる本発明の代替実施の形態を示すディスク・ドライブ１００の平面図である。
近接プローブ１３０は、ベース・デッキ１０２に堅固に固定されている取付けブ
ラケット３４０上に取り付けられている。
【００７５】 ロータリ・アクチュエータ１１０が複数の角位置にわたって掃引するに連れて
ベアリング並進の適正測定を保証するために、丸み付け面３４２が近接プローブ
１３０に最も接近したＥブロック１１５の側部に含まれる。ロータリ・アクチュ
エータ１１０が固定軸１３２の回りに旋回するに連れて、丸み付け面３４２は近
接プローブ１３０に一定近接したままでいる。したがって、丸み付け面３４２と
近接プローブ１３０との間の近接の少しの変化もベアリング並進に寄与する。近
接プローブ１３０の動作及びサーボ回路１７６との相互関連を含む図１１に示し
た代替実施の形態の全ての他の態様は、本発明の最初に説明した実施の形態を参
照して開示したものと同等である。
【００７６】 前述の議論から明らかなように、本発明は、ディスク・ドライブ内のサーボ制
御を改善する近接プローブ１３０と関連方法を目指している。現在好適な実施の
形態によって例証したように、ディスク・ドライブ１００は、ヘッド１２０を回
転ディスク１０６に隣接して支持するロータリ・アクチュエータ１１０及びボイ
ス・コイル・モータ１１４の磁界に漬かったアクチュエータ・コイル１１３を含
む。
【００７７】 ベアリング組立体１１２は、アクチュエータ１１０を旋回させるために使用さ
れ、及び近接プローブ１３０はベアリング組立体１１２に隣接して配備されかつ
一般に固定軸１３２、複数のベアリング１４０、及び外側スリーブ１４２を含む
。近接プローブ１３０は、ディスク・ドライブ１００の固定構成要素（すなわち
、固定軸１３２又はベース・デッキ１０２）に対する外側スリーブ１４２の位置
の変化を登録するために使用される。外側スリーブ１４２の相対位置の変化に応
答して、近接プローブ１３０は、並進の方向と大きさを表すアナログ・ベアリン
グ並進信号ＢTを出力する。
【００７８】 近接プローブ１３０は近接プローブ回路素子を含み、この回路素子はサーボ回
路１７６の性能を強化するために使用されるベアリング位置信号ＸBとベアリン
グ速度信号ＶBを発生する。サーボ回路１７６は、ヘッドによって変換されたサ
ーボ情報に関連してばかりでなく、ＸB信号とＶB信号に関連してディスク記録表
面に対してヘッドを位置決めするためにアクチュエータ・コイルに電流を印加す
る。
【００７９】 添付の特許請求の範囲の目的のために、用語「回路」と「ブロック」は、前述
の論議に従ってハードウェアかソフトウェアのどちらかで実現される。熟語「ホ
スト装置」は、上に論じたパーソナル・コンピュータのような、しかしこれに限
定されない、特許請求の範囲に記載されたディスク・ドライブと通信するいかな
る装置をも表す。方法ステップを特定順序で記載してあるが、このような順序付
けは、特許請求の範囲に対する制限では必ずしもない。
【００８０】 本発明がその目的を実施しかつ言及した結末と利点ばかりでなく本発明に固有
の利点を達成することに充分適していることは、明白である。この開示の目的の
ために現在好適の実施の形態を説明したが、多くの変化を施してよいことは当業
者にもとよりおのずから思い当たるところであり及び開示したかつ添付の特許請
求の範囲に定義した本発明の精神に包含されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適実施の形態に従って構成されたディスク・ドライブの平面図であ
る。
【図２】 本発明の好適実施の形態に従って構成されたベアリング組立体の側断面図であ
る。
【図３】 典型的なベアリング変位に応答してのキャパシタンス・プローブからの出力信
号のグラフ表示である。
【図４】 図２のベアリング組立体の平断面図である。
【図５】 図１のディスク・ドライブの機能ブロック図である。
【図６】 図５のサーボ回路とプローブ構成要素の機能ブロック図である。
【図７】 ベアリング位置信号とベアリング速度信号とに関して遂行される速度制御シー
ク動作の機能ブロック図である。
【図８】 ベアリング位置信号とベアリング速度信号に関して遂行される位置制御動作の
機能ブロック図である。
【図９】 図７に示した速度制御シーク動作のプロセス流れ図である。
【図１０】 図８に示した位置制御動作のプロセス流れ図である。
【図１１】 本発明の代替好適実施の形態に従って構成されたディスク・ドライブの平面図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｐ 5/00 １０１ Ｈ０２Ｐ 5/00 １０１Ｅ Ｆターム(参考） 5D068 AA01 BB02 CC12 EE01 GG07 GG24 5D088 PP01 SS11 TT03 UU07 5D096 AA03 CC01 EE01 GG07 HH01 KK12 5H540 AA07 BA06 BB06 BB08 EE02 EE05 EE06 EE08 EE13 EE14 EE16 EE20 FA06 FA12 FB04 FC02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のトラックが半径方向に定められている記録可能ディス
    クと、 前記ディスクに隣接してヘッドを支持するＥブロックを有するロータリ・アク
    チュエータと、 固定軸と該軸に支承されたベアリング・スリーブとを有するベアリング組立体
    であって、前記アクチュエータが当該ベアリング組立体の回りに回転するように
    前記ベアリング・スリーブが前記Ｅブロックに堅固に固定されている前記組立体
    と、 前記Ｅブロックに隣接して配置された近接プローブであって、該近接プローブ
    に対する前記Ｅブロックの近接の変化を表すベアリング並進信号を発生する前記
    近接プローブと、 前記アクチュエータに結合されたアクチュエータ・モータと、 前記ディスク上に記憶されたサーボ・データをヘッドが読み取るに連れて発生
    されるサーボ信号に関連して前記ヘッドを位置決めするために前記アクチュエー
    タ・モータに電流を印加するサーボ制御回路であって、前記ベアリング並進信号
    に応答して前記アクチュエータ・モータに印加される前記電流を更に調節するサ
    ーボ制御回路と を含むディスク・ドライブ。
  2. 【請求項２】 前記近接プローブが前記ベアリング組立体内部で前記固定軸
    に隣接して配置される請求項１記載のディスク・ドライブ。
  3. 【請求項３】 前記近接プローブが前記アクチュエータの外部に配置された
    取付けブラケットに固定され、かつ前記Ｅブロックは、ベアリング並進がないと
    き、前記アクチュエータの回転中前記Ｅブロックと前記近接プローブとの間に一
    定の近接を与える検出面を有する請求項１記載のディスク・ドライブ。
  4. 【請求項４】 前記近接プローブがキャパシタンス・プローブを含む請求項
    １記載のディスク・ドライブ。
  5. 【請求項５】 前記ベアリング並進信号は、前記ロータリ・アクチュエータ
    の角位置が動作中変化するに連れて前記ベアリング並進を測定することと関連し
    た誤りに関連して決定される請求項１記載のディスク・ドライブ。
  6. 【請求項６】 複数のトラックが定められている記録可能ディスクと、該デ
    ィスクに隣接してヘッドを支持するロータリ・アクチュエータと、該アクチュエ
    ータを回転させるアクチュエータ・モータと、固定軸の回りに前記ロータリ・ア
    クチュエータが支承されている前記固定軸を有するベアリング組立体と、前記ベ
    アリング組立体に隣接して配置された近接プローブであって前記ベアリング組立
    体の近接の変化を表すベアリング並進信号を発生する前記近接プローブとを有す
    るディスク・ドライブで、前記ディスクに対してヘッドの位置を制御する方法に
    おいて、 （ａ） 前記ディスクに対して所望の関係に前記ヘッドを位置決めするために
    前記アクチュエータ・モータに印加される電流を表すベース電流命令信号を発生
    するステップと、 （ｂ） 前記ベアリング組立体内の並進を表す大きさと方向とを有するベアリ
    ング並進信号を発生するために前記近接プローブを使用するステップと、 （ｃ） 修正電流命令信号を発生するために前記ベース電流命令信号と前記ベ
    アリング並進信号とを組み合わせるステップと、 （ｄ） 前記ディスクに対して前記ヘッドを位置決めするために前記修正電流
    命令信号に応答して前記アクチュエータに電流を印加するステップと を含む方法。
  7. 【請求項７】 前記ベアリング組立体の内部で前記固定軸に前記近接プロー
    ブを固定する先行するステップを含む請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記ベアリング組立体の外部に配置された取付けブラケット
    に前記近接プローブを固定する先行するステップを含む請求項６記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記近接プローブがキャパシタンス・プローブを含む請求項
    ６記載の方法。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002031827A2 (en) * 2000-10-13 2002-04-18 Seagate Technology Llc Suspension sense capability for windage control
US7692394B2 (en) * 2000-11-27 2010-04-06 Seagate Technology Llc Power supply output control apparatus and method
JP3877133B2 (ja) * 2001-02-16 2007-02-07 富士通株式会社 信号再生方法及び記憶装置
US6574070B2 (en) * 2001-08-09 2003-06-03 Seagate Technology Llc Model reference generator for a disc drive
JP2003173639A (ja) * 2001-11-30 2003-06-20 Toshiba Corp 記録再生装置
DE102005051893A1 (de) * 2005-10-29 2007-05-03 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positioniergerät
US8302456B2 (en) 2006-02-23 2012-11-06 Asylum Research Corporation Active damping of high speed scanning probe microscope components
US8284523B2 (en) * 2011-02-10 2012-10-09 Intri-Plex Technologies, Inc. Pivot attach method for disk drive actuator using taper lock shims
US8780479B1 (en) * 2013-05-17 2014-07-15 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive executing jerk seeks to rotate pivot ball bearings relative to races
US9383388B2 (en) 2014-04-21 2016-07-05 Oxford Instruments Asylum Research, Inc Automated atomic force microscope and the operation thereof

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3832897A (en) * 1973-04-02 1974-09-03 C Schenck Stationary device sensitive to torque in rotating shafts
US4080636A (en) 1976-03-19 1978-03-21 Ampex Corporation System for damping vibrations in a deflectable transducer
US4477755A (en) 1982-06-28 1984-10-16 Storage Technology Corporation Method of suppressing seek-excited vibration in a disk drive or similar servo system
US4605977A (en) 1983-12-14 1986-08-12 Sperry Corporation Air bearing head displacement sensor and positioner
US4933792A (en) 1985-10-16 1990-06-12 Hewlett-Packard Company Apparatus and method for damping head positioners for high performance disc drivers
US4812935A (en) 1985-10-16 1989-03-14 Hewlett-Packard Company Apparatus for damping head positioners for disc drives
EP0264535A3 (en) * 1986-10-24 1990-09-05 Hewlett-Packard Company Shock and vibration disturbance compensation system for disc drives
US5459383A (en) 1991-02-07 1995-10-17 Quantum Corporation Robust active damping control system
US5426545A (en) 1991-05-09 1995-06-20 Sidman; Michael D. Active disturbance compensation system for disk drives
DE69226519T2 (de) * 1991-12-23 1999-02-04 Atochem North America Elf Beschleunigungsmesser mit mehreren schwingungstypen
US5333138A (en) * 1992-03-11 1994-07-26 Ministor Peripherals International Limited Apparatus and method for preventing data corruption in disk drives from mechanical shock during write operations
US5296790A (en) 1992-05-08 1994-03-22 Ampex Systems Corporation Motor driven damping arrangement and method
JP2516311B2 (ja) * 1993-04-27 1996-07-24 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 磁気ディスク装置のサ―ボトラック書込み方法及び装置
US5491598A (en) 1994-05-06 1996-02-13 Seagate Technology, Inc. Rotary actuator vibration damper
US5663847A (en) 1995-03-27 1997-09-02 Abramovitch; Daniel Y. Rejection of disturbances on a disk drive by use of an accelerometer
WO1996036968A1 (en) * 1995-05-19 1996-11-21 Rubber-Tech, Inc. Disk drive assembly with vibration dampening characteristics
US5666242A (en) 1995-11-21 1997-09-09 Western Digital Corporation Disk drive having elastomeric interface in pivot bearing assembly
US6163441A (en) * 1998-02-24 2000-12-19 Seagate Technology Llc Resonance dampening actuator bearing assembly

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