JP2006134376A - 磁気ディスク装置及びシーク動作の実行方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 磁気ディスク上の潤滑層を平滑化する際の騒音を軽減する。
【解決手段】 磁気ディスク装置は、磁気ヘッドが磁気ディスクに対してデータの読み取り又は書き込みを行うときにボイス・コイル・モータに供給する電流を生成するためのリード/ライト・モード・パラメータ・テーブル85を備える。さらに磁気ディスクに対してデータの読み取り及び書き込みのいずれも行わないときに前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成するための平滑化モード・パラメータ・テーブル84を備える。CPUは、パラメータ・テーブル85またはパラメータ・テーブル84のいずれか一方を参照してボイス・コイル・モータに供給する電流を制御する。CPUは、潤滑層平滑化イベントが発生したとき、パラメータ・テーブル84を参照してボイス・コイル・モータに供給する電流を生成し、磁気ヘッドを磁気ディスクの最外周トラックと最内周トラックとの間でシークさせて潤滑層の平滑化処理を実行する。
【選択図】 図3
【解決手段】 磁気ディスク装置は、磁気ヘッドが磁気ディスクに対してデータの読み取り又は書き込みを行うときにボイス・コイル・モータに供給する電流を生成するためのリード/ライト・モード・パラメータ・テーブル85を備える。さらに磁気ディスクに対してデータの読み取り及び書き込みのいずれも行わないときに前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成するための平滑化モード・パラメータ・テーブル84を備える。CPUは、パラメータ・テーブル85またはパラメータ・テーブル84のいずれか一方を参照してボイス・コイル・モータに供給する電流を制御する。CPUは、潤滑層平滑化イベントが発生したとき、パラメータ・テーブル84を参照してボイス・コイル・モータに供給する電流を生成し、磁気ヘッドを磁気ディスクの最外周トラックと最内周トラックとの間でシークさせて潤滑層の平滑化処理を実行する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、磁気ディスク装置の騒音を低減する技術に関し、さらに詳細には、磁気ディスク表面の潤滑層の波状化を処理する際に発生する騒音を低減する技術に関する。
磁気ディスク装置では、磁気ディスクに磁気ヘッドでデータの読み書きをする磁気ヘッドがサスペンション・アセンブリに取り付けられて、ボイス・コイル・モータ(以下、VCMという。)により所定のトラックに位置づけられる。磁気ヘッドが磁気ディスクのあるトラックから他のトラックまで移動する動作をシーク動作という。磁気ヘッドは、直方体状のスライダに形成されており、以降、磁気ヘッドとスライダの複合体をヘッド/スライダという。ヘッド/スライダが磁気ディスクに対向する面には、空気軸受面(以下、ABSという。)が形成されている。回転する磁気ディスク表面に発生した粘性気流は、ABSと磁気ディスク表面の間に形成された楔状の流路を通過する際にABSに対して浮上力を与え、これとサスペンション・アセンブリの押付荷重とがバランスした位置にヘッド/スライダは浮上する。ヘッド/スライダと磁気ディスク表面との間隔をフライ・ハイトということにする。
ヘッド/スライダは、粘性気流から浮力を受けたときに柔軟なピボット運動をして磁気ディスクの僅かな歪みに対しても所定のフライ・ハイトを維持できるようにサスペンション・アセンブリに取り付けられている。ヘッド/スライダは、通常磁気ディスク表面と接触しないように構成されているが、内部で発生した振動、外部からの衝撃、またはシーク動作中のヘッド/スライダの不安定な挙動などにより磁気ディスク表面に接触することがある。近年、記録密度の向上とともにフライ・ハイトが一層低下し、ヘッド/スライダと磁気ディスク表面とが接触する機会も増大してきている。
ヘッド/スライダと磁気ディスクが接触すると、両者の摩耗や破損につながる恐れがあるため、磁気ディスクの表面には潤滑層が形成されている。ヘッド/スライダがほぼ同じ場所に一定時間トラック・フォローイングするような場合は、ABSと磁気ディスク表面の間を流れる空気流が潤滑層を周囲に寄せてしまい、潤滑層が波状化してヘッド/スライダのフライ・ハイトを不安定にする。特許文献1には、潤滑膜の波状化を防止するためにスライダのシーク時間を監視してスライダをシークさせる技術を開示する。同文献には、読み出し書き込みを伴わないシーク動作を読み出し書き込みを伴うシーク動作より遅くする旨記載されている。同文献にはその理由として、ドライブ・アイドル・タイム中は不意に電源が遮断されてアクチュエータがクラッシュ・ストップに速い速度で衝突する恐れがあり、また、潤滑膜のならし処理を有効にするためであると記載されている。
特開2003−151229号公報
ヘッド/スライダがシーク動作をするときは、VCM、アクチュエータ、またはそれらを覆うハウジングなどから騒音が発生する。騒音は、シーク動作が速いほど大きくなる。一方、シーク動作を速くすることにより、磁気ディスクへのアクセス時間が短縮されてパフォーマンス向上につながるという利点がある。磁気ディスク装置の中には、パフォーマンスを優先する高速モードと静粛さを優先する低速モードを備え、出荷時にユーザの用途に合わせていずれかに設定したり、ユーザにおいて切り換えて使用したりするものがある。
近年磁気ディスク装置の用途も多様化してきており、潤滑層の平滑化処理を行うためのシーク動作の騒音にも対策を施す必要が生じてきた。たとえば、磁気ディスク装置をHDDレコーダとして使用する場合には、ある番組の録画が終了した後に潤滑層の波状化を平滑化する処理のためのシーク動作を開始することがありユーザにはその騒音を解消することへの要望がある。また、オフィスでもできるだけ静かな環境を提供することが求められている。そこで本発明は、磁気ディスク装置の騒音を低減することを目的とする。さらに本発明は、磁気ディスク表面の潤滑層の波状化を処理する際に発生する騒音を低減することを目的とする。
本発明の第1の態様は、磁気ディスクと、前記磁気ディスクにアクセスする磁気ヘッドを搭載し、ボイス・コイル・モータで駆動されるヘッド・スタック・アセンブリと、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクに対してユーザ・データの読み取り又は書き込みを行うときに前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成するための第1のパラメータ・テーブルと、前記磁気ディスクに対してユーザ・データの読み取り及び書き込みのいずれも行わないときに前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成するための第2のパラメータ・テーブルを格納したメモリと、前記第1のパラメータ・テーブル又は前記第2のパラメータ・テーブルのいずれか一方を参照して前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成する中央演算処理装置とを備え、前記中央演算処理装置は、潤滑層平滑化イベントが発生したとき、前記第2のパラメータ・テーブルを参照して前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成し、前記ヘッド・スタック・アセンブリを前記磁気ディスクの最外周トラックと最内周トラックとの間でシークさせて潤滑層の平滑化処理を実行する磁気ディスク装置を提供する。
本発明の第2の態様は、磁気ディスク装置において磁気ヘッドのシーク動作を実行する方法であって、第1の許容値を含む第1のパラメータ・テーブルを参照して生成されたボイス・コイル・モータに供給する電流により前記磁気ヘッドがシーク動作を行いリード/ライト・コマンドを処理する第1のシーク・ステップと、前記第1の許容値より小さい第2の許容値を含む第2のパラメータ・テーブルを参照して生成された前記ボイス・コイル・モータに供給する電流により前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの最内周トラックと最外周トラックとの間でシーク動作をする第2のシーク・ステップとを有するシーク動作の実行方法を提供する。
本発明により、磁気ディスク装置の騒音を低減することができた。さらに本発明により、磁気ディスク表面の潤滑層の波状化を処理する際に発生する騒音を低減することができた。
[磁気ディスク装置の概略構成]
図1は、本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置10の概略ブロック図で、図2は概略平面図である。磁気ディスク装置10は、ベース45の中に様々な構成要素が収納されている。記録媒体としての2枚の磁気ディスク11、12は、それぞれ記録面11a、11bおよび記録面12a、12bを備えている。各記録面にはデータ記録のための磁性層が形成され表面には保護層が設けられている。また、保護層の表面には、たとえばフッ素系の材料で構成された潤滑層が形成されている。潤滑層は、液体と固体の中間のような状態にありABSの空気流を長時間受けると移動する傾向がある。
図1は、本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置10の概略ブロック図で、図2は概略平面図である。磁気ディスク装置10は、ベース45の中に様々な構成要素が収納されている。記録媒体としての2枚の磁気ディスク11、12は、それぞれ記録面11a、11bおよび記録面12a、12bを備えている。各記録面にはデータ記録のための磁性層が形成され表面には保護層が設けられている。また、保護層の表面には、たとえばフッ素系の材料で構成された潤滑層が形成されている。潤滑層は、液体と固体の中間のような状態にありABSの空気流を長時間受けると移動する傾向がある。
磁気ディスク11、12は、所定の間隔でスピンドル軸15に固定されており、スピンドル・モータ(以下、SPMという。)13により両者一体となって回転する。各記録面には、サーボ・セクタに記録されたサーボ・データにより同心円状に複数のトラックが定義されている。サーボ・セクタは、各記録面の最内周トラックから最外周トラックに向かって円周方向に一定の角度で離間するように放射状に配置されている。各サーボ・データは、トラックの位置情報とバースト・パターンを含み、シーク動作やフォローイング動作のための情報を制御ユニット31に提供する。
磁気ディスク装置10には、各記録面11a、11b、12a、12bにそれぞれ対応して4つの磁気ヘッド17a、17b、17c、17dが設けられている。各磁気ヘッドは、誘導型記録ヘッドとGMR再生ヘッドの複合型ヘッドとして各スライダに形成されている。4つの磁気ヘッドは、ホスト・コンピュータから指定されたアドレスのセクタにアクセスするために動作中にいずれか1つがアクティブになるように切り替えられる。
磁気ヘッド17a、17b、17c、17dが形成されたそれぞれのヘッド/スライダは、ヘッド支持機構25a、25b、25c、25dに取り付けられている。ヘッド支持機構は、サスペンション・アセンブリ、キャリッジ、およびボイス・コイル65を含む。ボイス・コイル65は、キャリッジの一部を構成するアーム63に固定されている。ベース45には、ボイス・コイル65を上から覆うようにボイス・コイル・ヨーク67が取り付けられ、ボイス・コイル・ヨーク67の下面には、ボイス・コイル・マグネットが貼り付けられている。
ボイス・コイル65、ボイス・コイル・ヨーク67、およびボイス・コイル・マグネットはボイス・コイル・モータ(以下、VCMという。)19の主要部を構成し、シーク動作を行う際にサスペンション・アセンブリまたは磁気ヘッドを、ピボット軸55を中心に矢印A方向または矢印B方向に回動させて、各磁気ヘッドを対応する磁気ディスクの所定のシリンダに位置づける。シリンダとは、磁気ヘッドが所定のトラックに位置づけられたときに、各磁気ヘッド17a、17b、17c、17dに対応する各記録面11a、11b、12a、12bのトラックで構成される円筒状のような記録領域をいう。シリンダは1つの記録面について表現すればトラックと言い換えることができる。ヘッド支持機構とヘッド/スライダの組み合わせをヘッド・スタック・アセンブリ(以後、HSAという。)43という。HSA43の先端には、ランプ47に係合するマージ・リップ57が形成されている。
ヘッド支持機構には、磁気ヘッドに接続された配線と外部端子61に接続されたフレキシブル印刷回路基板(FPC)49を接続する中継端子台51の位置にヘッド・アンプ21が取り付けられている。磁気ディスク装置10は、磁気ディスク11、12の外周の外側近辺にランプ47を設け、ロード/アンロード方式を実現している。ランプ47は、SPM13を制御して磁気ディスクの回転を停止させる前に、ヘッド/スライダを磁気ディスクの記録面から退避させる場所として利用される。
磁気ディスク装置10は、リード/ライト・チャネル(以下、R/Wチャネルという。)29、制御ユニット31、電源/ドライバ35、HDC36、およびバッファ・メモリ38を実装する回路基板27を備える。回路基板27は、ベース45の外側に取り付けられ外部端子61を経由してFPC49に接続される。R/Wチャネル29はデータ・ビット列を磁気ディスクに記録するビット列に変換する変調回路および逆方向に変換する復調回路、パラレル・データとシリアル・データを変換するパラレル/シリアル変換器、再生信号を一定の電圧レベルに調整する可変利得増幅器(VGA)などを備えている。さらにR/Wチャネル29は、サーボ・データを読み取って制御ユニット31に送るサーボ制御回路を含んでいる。
制御ユニット31は、磁気ディスク装置10の全体動作を制御する中央演算処理装置(CPU)32、各種プログラムや本発明の実施の形態にかかるシーク動作をCPU32に実行させるプログラムを格納するROM34、プログラムの実行や作業領域として使用するRAM33などで構成されている。HDC36は、バッファ・メモリ38を制御するバッファ・コントローラや、ホスト・コンピュータから送られたデータ・ビットに対する訂正ビットを生成したり、磁気ディスクから再生したユーザ・データを訂正したりするECC回路などを含んでいる。バッファ・メモリ38は、ホスト・コンピュータと磁気ディスク装置10との間で高速のデータ転送を実現するために使用する。
電源/ドライバ35は、SPM13に動作電流を供給するSPMドライバ、VCM19のボイス・コイルに動作電流を供給するVCMドライバ、DAコンバータ、電源回路などで構成されている。回路基板27には、磁気ディスク装置10をホスト・コンピュータに接続するためのインターフェース・コネクタ37が取り付けられている。
[速度制御系のブロック図]
図3は、HSA43のシーク動作制御系の概略ブロック図である。シーク動作制御系は、制御ユニット31、IIRフィルタ89、VCMドライバ90、VCM19、およびR/Wチャネル29で構成されている。制御ユニット31の内部の制御系は、VCM電流生成部82、速度検出部87、平滑化モード・パラメータ・テーブル84(以下、適宜パラメータ・テーブル84という。)、リード/ライト・モード・パラメータ・テーブル85(以下、適宜パラメータ・テーブル85という。)で構成されている。これらは、ROM34または磁気ディスクの専用領域に格納されたプログラム、およびデータとして構成されている。パラメータ・テーブル84とパラメータ・テーブル85は、それぞれシーク動作においてVCMに供給するVCM電流を生成するためのパラメータ値を記憶している。パラメータ・テーブル84、85については後に詳しく説明する。
図3は、HSA43のシーク動作制御系の概略ブロック図である。シーク動作制御系は、制御ユニット31、IIRフィルタ89、VCMドライバ90、VCM19、およびR/Wチャネル29で構成されている。制御ユニット31の内部の制御系は、VCM電流生成部82、速度検出部87、平滑化モード・パラメータ・テーブル84(以下、適宜パラメータ・テーブル84という。)、リード/ライト・モード・パラメータ・テーブル85(以下、適宜パラメータ・テーブル85という。)で構成されている。これらは、ROM34または磁気ディスクの専用領域に格納されたプログラム、およびデータとして構成されている。パラメータ・テーブル84とパラメータ・テーブル85は、それぞれシーク動作においてVCMに供給するVCM電流を生成するためのパラメータ値を記憶している。パラメータ・テーブル84、85については後に詳しく説明する。
VCM電流生成部82は、ライン81を通じてホスト・コンピュータまたは磁気ディスク装置内部のプログラムで指示された目標トラックの位置情報を受け取り、ライン86を通じて磁気ヘッドの現在トラックの位置情報を受け取り、速度検出部87からHSA43の速度情報を受け取って、ライン83を通じてディジタルのVCM電流をIIRフィルタ89に出力する。VCM電流生成部82は、VCM電流を生成する際に、ホスト・コンピュータから送られたリード/ライト・コマンドを処理するためにHSA43にシーク動作をさせるときは、リード/ライト・モード・パラメータ・テーブル85を参照し、平滑化イベントを実行するためにHSA43にシーク動作をさせるときは、平滑化モード・パラメータ・テーブル84を参照するというように、いずれか一方を選択するように構成されている。
VCM電流生成部82は、あらかじめ目標トラック位置と現在トラック位置に対して標準的に設定されている標準速度テーブルから標準速度を抽出し、速度検出部87から供給された現在速度情報と比較してその差を縮めるようなディジタルのVCM電流を生成する。これに対して、パラメータ・テーブル84、85は、VCM電流に一定の制限を加えてHSA43のシーク動作を緩慢にするための値を記憶している。パラメータ・テーブル85のパラメータ値は、所定のパフォーマンスが要求されるリード/ライト・コマンドを処理するときにCPU32が参照するものであるため、最も速くシーク動作を完了できるように構成されており、標準速度テーブルで生成されたVCM電流に対して制限をほとんど与えない。一方、パラメータ・テーブル84のパラメータ値は、平滑化イベントが発生したときに騒音を極力低減するように遅いシーク動作でHSA43にシーク動作をさせるために、標準速度テーブルから生成されたVCM電流に対して様々な制限を加えている。その内容は、後にパラメータ・テーブルの内容とともに詳しく説明する。
R/Wチャネル29のサーボ制御部は、再生ヘッドが読み取ったサーボ・データからトラック情報を抽出して速度検出部87とVCM電流生成部82に送る。サーボ・データは各トラックの円周方向に離散的に記録されているので、サーボ制御部は、磁気ディスクの回転速度とサーボ・セクタの配置で定まるサンプリング周期で各時刻における磁気ヘッドの存在位置を示すトラックの位置情報を出力する。速度検出部87は、R/Wチャネル29から受け取ったトラックの位置情報と時間情報からHSA43の移動速度を計算してVCM電流生成部82に送る。
IIRフィルタ89は、高周波カット・オフ周波数の設定が可能な無限インパルス応答システムを実現するディジタル・フィルタである。本発明においては、VCM電流の高周波帯域をカットするためにアナログ・フィルタを使用することもできる。VCM電流生成部82は、パラメータ・テーブル84、85のパラメータ値を参照して、IIRフィルタ89の高周波カット・オフ周波数を設定する。IIRフィルタ89は、VCM電流生成部82が生成したディジタル信号に含まれる高周波成分の利得を低下させてVCMドライバ90に送る。VCMドライバ90は、IIRフィルタ89から送られたディジタル信号をアナログ信号に変換し、さらにVCM19のボイス・コイルに実際に供給する電流に変換する。
[VCMテーブルの構成]
つぎに、図4を参照してパラメータ・テーブルについて説明する。図3のパラメータ・テーブル84、85は、ユーザ・データの記録に使用しないシステム専用の記録領域に格納され、磁気ディスク装置10が動作を開始するときにRAM33に読み出される。図4(A)は、パラメータ・テーブルの構成を示す図である。図4(B)は、パラメータ要素を説明するための図で、HSA43があるトラック間をシーク動作しているときにVCM電流が変化する状態の一例を示している。CPU32は、起点となるトラック位置から所定のトラック数だけ離れた目標となるトラックに磁気ヘッドをシークするときに、典型的には、シーク動作当初はVCM19に供給する電流を徐々に増大し、所定のピーク値PeakAに達した後一定時間その値を保持し、その後徐々に減少させ、さらにマイナス方向に電流を供給して回転するHSA43に制動を加えている。CPU32は、HSA43が目標トラックに近づいた後は制御モードを速度制御から位置制御に切り換えてサーボ・データのバースト・パターンの読み取り信号を利用してトラック中心に磁気ヘッドを位置づける。
つぎに、図4を参照してパラメータ・テーブルについて説明する。図3のパラメータ・テーブル84、85は、ユーザ・データの記録に使用しないシステム専用の記録領域に格納され、磁気ディスク装置10が動作を開始するときにRAM33に読み出される。図4(A)は、パラメータ・テーブルの構成を示す図である。図4(B)は、パラメータ要素を説明するための図で、HSA43があるトラック間をシーク動作しているときにVCM電流が変化する状態の一例を示している。CPU32は、起点となるトラック位置から所定のトラック数だけ離れた目標となるトラックに磁気ヘッドをシークするときに、典型的には、シーク動作当初はVCM19に供給する電流を徐々に増大し、所定のピーク値PeakAに達した後一定時間その値を保持し、その後徐々に減少させ、さらにマイナス方向に電流を供給して回転するHSA43に制動を加えている。CPU32は、HSA43が目標トラックに近づいた後は制御モードを速度制御から位置制御に切り換えてサーボ・データのバースト・パターンの読み取り信号を利用してトラック中心に磁気ヘッドを位置づける。
図4(C)は、パラメータ要素を説明するための図であり、VCM19のボイス・コイルに図4(B)に示したVCM電流が流れたときのHSA43のシーク速度を示している。本実施例では、パラメータ・テーブル84、85は図4(A)に示した5つのパラメータ要素を含んでおり同一構成になっているがパラメータ値は異なっている。ただし、パラメータ・テーブル84は、平滑化処理のためにシークするときのパラメータ値を格納するものであるため、必ずしもパラメータ・テーブル85とすべてのパラメータ要素を同一にする必要はない。
電流リミッタPeakAは、図4(B)に示すようにVCMに流すことができる最大許容電流値を規定する。電流リミッタPeakAの値を小さくすることでHSA43の加速度が小さくなり、シーク時にHSA43を加速する時の騒音を軽減することができる。電流変化量リミッタΔAは、図4(B)に示すように、サーボ・データのサンプリング周期当たりまたは単位時間当たりのVCM電流の最大許容変化値である。電流変化量リミッタΔAの値を小さくすることで、HSA43をシークする時の加速度の変化量が小さくなり、HSA43の加速度の変化に伴う騒音を低減することができる。電流リミッタと電流変化量リミッタは、VCM電流に関するパラメータ要素である。
減速度リミッタΔVは、図4(C)に示すようにHSA43が減速モードに入ったときの速度変化の許容値を示すマイナス方向の最大許容加速度値で、本明細書においては符号を無視して絶対値で表現するものとする。したがって、減速度リミッタΔVの値を小さくすることで、VCM電流はその制約条件を受けて生成され、シーク時にHSA43を減速するときの騒音を軽減することができる。最大速度リミッタPeakVは、シーク動作をするHSA43の最大速度を規定する。最大速度リミッタの値を小さくすることで、VCM電流はその制約を受けて生成され、シーク中のHSA43が最大速度で発生する騒音を軽減することができる。速度リミッタと最大速度リミッタは速度に関するパラメータ要素である。
IIRカット・オフ周波数は、VCM電流の高周波カット・オフ周波数を規定しており、IIRフィルタ89を設定することにより、VCM電流から高周波成分を除去してシーク動作中のHSA43の振動を軽減する。カット・オフ周波数値を低くすると、VCM電流から高周波帯域の周波数成分が一層除去されて、HSA43の振動に起因する騒音は軽減するがシーク速度は遅くなるのでパフォーマンスは下がる。
パラメータ・テーブル84とパラメータ・テーブル85は、同一のパラメータ要素で構成されているが、各パラメータ要素のパラメータ値はパラメータ・テーブル84の方がパラメータ・テーブル85より小さくなっている。この結果、VCM電流生成部82は、パラメータ・テーブル84を参照するときは、各パラメータ要素で制限されたVCM電流を生成して、リード/ライト・モードより低速のシーク動作を簡単に実現することができる。しかも、HSA43がシーク動作をするときに発生する騒音は、加速領域、定速領域、減速領域のそれぞれにおいて特有の条件で発生するので、パラメータ・テーブル84の各パラメータ値を適宜設定することで、それぞれの磁気ディスク装置に固有の特質に合った騒音対策を実現することができる。
図6にパラメータ・テーブルを適用して10000トラックをシークしたときの、HSA43の速度(図6(A))の変化と、VCM電流(図6(B))の変化を示している。ライン(a)は、パラメータ・テーブル85を参照してシークした場合であり、ライン(c)は、パラメータ・テーブル84を参照してシークした場合である。ライン(b)は、パラメータ要素の値をパラメータ・テーブル84とパラメータ・テーブル85の中間の値に設定した場合であり、平滑化処理を行う際のシーク動作で発生する騒音を十分に低減する程度まではシーク速度またはシーク加速度などが低下していない状態を示している。
[平滑化処理の手順]
つぎに図5を参照して潤滑層の平滑化処理を行う手順を説明する。図5は、平滑化処理の手順を説明するフローチャートである。磁気ディスク装置10は、たとえば撮影画像の録画やテレビ番組の録画のためにホスト・コンピュータとしてのビデオ・カメラ装置やHDDレコーダに接続されている。ブロック101は、平滑化処理のイベント発生のステップである。平滑化処理のイベントは、ヘッド/スライダが磁気ディスク上の所定の位置に長時間位置づけられてABSに対向する磁気ディスクの潤滑層が波状化しそれを平滑化する必要のあるタイミングで磁気ディスク装置内部またはホスト・コンピュータが発生する。
つぎに図5を参照して潤滑層の平滑化処理を行う手順を説明する。図5は、平滑化処理の手順を説明するフローチャートである。磁気ディスク装置10は、たとえば撮影画像の録画やテレビ番組の録画のためにホスト・コンピュータとしてのビデオ・カメラ装置やHDDレコーダに接続されている。ブロック101は、平滑化処理のイベント発生のステップである。平滑化処理のイベントは、ヘッド/スライダが磁気ディスク上の所定の位置に長時間位置づけられてABSに対向する磁気ディスクの潤滑層が波状化しそれを平滑化する必要のあるタイミングで磁気ディスク装置内部またはホスト・コンピュータが発生する。
イベントの第1の例としては、ホスト・コンピュータからリード/ライト・コマンドが送られてこないために、磁気ヘッドが回転している磁気ディスク上の同一トラック上に所定時間以上浮上している状態がある。この場合、前回のリード/ライト・コマンドからの経過時間を計測して、所定の時間が経過したときにイベントを発生させる。
イベントの第2の例としては、ホスト・コンピュータからリード/ライト・コマンドは定期的に送られてくるが、磁気ヘッドがスライダの幅の2倍程度の間に存在する連続した所定数のトラックの範囲に留まっている状態が所定時間続いたという状態がある。たとえば、ATM監視カメラなどにおいて変化のない静止画像は同一の画像データを使用しながらタイプ・スタンプだけを書き換えていくような用途でこのような状態が発生する。
イベントの第3の例としては、所定の時刻情報がある。時刻情報としては、毎日の同一時刻や、さらに設定された曜日と時刻とすることができる。HDDレコーダなどでは、平滑化処理の騒音ができるだけ気にならない時間帯に設定することができる。イベントの第4の例としては、ホスト・コンピュータからのコマンドがある。この場合、ホスト・コンピュータが平滑化処理の適切なタイミングを決定することができる。
ブロック103では、CPU32がVCM電流を生成するときに使用するパラメータ・テーブルをリード/ライト・モード・パラメータ・テーブル85から平滑化モード・パラメータ・テーブル84に変更する。以後、制御ユニット31は、HSA43のシーク動作を行うときに、パラメータ・テーブル84を参照してVCM電流を生成する。
ブロック105でCPU32は、現在までのシークの実行回数Nを0に設定する。さらにシーク最大実行回数NmaxをXに設定する。Xは、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周トラックから最内周トラックまであるいはその逆方向に移動するときの片道の回数で、1回〜30回程度の範囲で適宜選択することができる。Xの値は、平滑化イベントの内容に関連する。たとえば磁気ヘッドが10分間位の間、連続する所定数のトラック範囲内に留まっているような場合をイベントとする場合には、Xを1回にすることができ1週間に一度行うときをイベントとするような場合には30回程度に選択することができる。
ブロック107では、平滑化処理のためのシーク動作を開始する。シーク動作の開始時点で磁気ヘッドが最外周トラック以外の位置にあるときは、一旦最外周トラックまでシーク動作してから最内周トラックに向かってシーク動作をする。パラメータ・テーブル84を参照して最外周トラックから最内周トラックまでシークする場合は、一例として3〜4秒間必要とする。CPU32は、この間ブロック109でホスト・コンピュータからのコマンドを監視している。ホスト・コンピュータからのコマンドがない場合は、ブロック111でシーク動作を継続し、ブロック113で1回のシーク動作を完了したときのそれまでのシーク回数Nを数える。シーク回数NがXに到達したときはブロック115に移行して平滑化処理を完了する。
ブロック113でそれまでのシーク回数NがX未満のときは、CPU32は、ブロック117でN=N+1に設定してブロック109に移行しホスト・コンピュータからのコマンドを監視しながら残りのシーク動作を継続する。ブロック109でホスト・コンピュータからコマンドが送られた場合にコマンドを優先して処理する必要がある場合は、それまでの平滑化処理のためのシーク動作を中断してブロック119に移行する。このとき、シーク動作の回数Nおよびシークを中断したときのトラック位置情報をRAM33に記憶しておく。
ブロック119では、パラメータ・テーブルをリード/ライト・モード・パラメータ・テーブル59に設定変更し、ブロック121でコマンドを処理する。つづいて、ブロック123では、パラメータ・テーブルを平滑化モード・パラメータ・テーブル84に設定変更してブロック111でシーク動作を再開する。このとき、CPU32は、RAM33に記憶したシーク動作を中断したときの情報を読み出して、それまで完了した動作に続くシーク動作を行う。なお、ホスト・コンピュータからのコマンドよりも平滑化処理を優先する場合は、ブロック109、119、121、123は必要がない。この結果、平滑化処理をするためのシーク動作をパラメータ・テーブルの切り換えだけで容易に行うことができ、容易にシーク中の騒音を軽減することができる。
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
43 ヘッド・スタック・アセンブリ(HSA)
84 平滑化モード・パラメータ・テーブル
85 リード/ライト・モード・パラメータ・テーブル
84 平滑化モード・パラメータ・テーブル
85 リード/ライト・モード・パラメータ・テーブル
Claims (15)
- 磁気ディスクと
前記磁気ディスクにアクセスする磁気ヘッドを搭載し、ボイス・コイル・モータで駆動されるヘッド・スタック・アセンブリと、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクに対してユーザ・データの読み取り又は書き込みを行うときに前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成するための第1のパラメータ・テーブルと、前記磁気ディスクに対してユーザ・データの読み取り及び書き込みのいずれも行わないときに前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成するための第2のパラメータ・テーブルを格納したメモリと、
前記第1のパラメータ・テーブル又は前記第2のパラメータ・テーブルのいずれか一方を参照して前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成する中央演算処理装置とを備え、
前記中央演算処理装置は、潤滑層平滑化イベントが発生したとき、前記第2のパラメータ・テーブルを参照して前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成し、前記ヘッド・スタック・アセンブリを前記磁気ディスクの最外周トラックと最内周トラックとの間でシークさせて潤滑層の平滑化処理を実行する磁気ディスク装置。 - 前記第2のパラメータ・テーブルが、前記ボイス・コイル・モータに供給する最大許容電流値及び前記ボイス・コイル・モータに供給する電流の単位時間当たりの最大許容変化値を含む請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記第2のパラメータ・テーブルが、前記ヘッド・スタック・アセンブリの最大許容加速度値及び最大許容速度値を含む請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記第2のパラメータ・テーブルが、前記ボイス・コイル・モータに供給する電流が通過するフィルタの高周波カット・オフ周波数値を含む請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記潤滑層平滑化イベントが、前記磁気ヘッドが連続する所定数のシリンダの範囲内に所定の時間留まっている状態である請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記潤滑層平滑化イベントが、所定の時刻情報である請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記潤滑層平滑化イベントが、ホスト・コンピュータからのコマンドである請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記中央演算処理装置は、前記平滑化処理を実行している間にホスト・コンピュータからリード・コマンド又はライト・コマンドを受けたときそれまでのシーク動作を中断して中断情報をメモリに記憶し、その後前記第1のパラメータ・テーブルを参照してボイス・コイル・モータに供給する電流を生成して前記リード・コマンド又は前記ライト・コマンドを処理し、その後前記第2のパラメータ・テーブルを参照して前記ボイス・コイル・モータに供給する電流を生成し、前記中断情報に基づいて残りのシーク動作を実行する請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記第1のパラメータ・テーブル及び前記第2のパラメータ・テーブルが前記ボイス・コイル・モータに供給する最大許容電流値及び前記ボイス・コイル・モータに供給する電流の単位時間当たりの最大許容変化値を含み、前記第2のパラメータ・テーブルの最大許容電流値及び単位時間当たりの最大許容変化値がそれぞれ前記第1のパラメータ・テーブルの最大許容電流値及び単位時間当たりの最大許容変化値より小さい請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記第1のパラメータ・テーブル及び前記第2のパラメータ・テーブルが前記ヘッド・スタック・アセンブリの最大許容加速度値及び最大許容速度値を含み、前記第2のパラメータ・テーブルの最大許容加速度値及び最大許容速度値がそれぞれ前記第1のパラメータ・テーブルの最大許容加速度値及び最大許容速度値より小さい請求項1記載の磁気ディスク装置
- 磁気ディスク装置において磁気ヘッドのシーク動作を実行する方法であって、
第1の許容値を含む第1のパラメータ・テーブルを参照して生成されたボイス・コイル・モータに供給する電流により前記磁気ヘッドがシーク動作を行いリード/ライト・コマンドを処理する第1のシーク・ステップと、
前記第1の許容値より小さい第2の許容値を含む第2のパラメータ・テーブルを参照して生成された前記ボイス・コイル・モータに供給する電流により前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの最内周トラックと最外周トラックとの間でシーク動作をする第2のシーク・ステップと
を有するシーク動作の実行方法。 - 前記第2のシーク・ステップを、前記磁気ヘッドが連続する所定数のトラックの範囲内に所定の時間留まっているときに開始する請求項11記載のシーク動作の実行方法。
- 前記第2のシーク・ステップを実行している間にホスト・コンピュータからリード・コマンド又はライト・コマンドを受け取り前記第2のシーク・ステップを中断して中断状態を記憶するステップと、
前記リード・コマンド又は前記ライト・コマンドを処理するステップと、
中断したあとの残りの前記第2のシーク・ステップを前記第2のパラメータ・テーブルを参照して生成された前記ボイス・コイル・モータに供給する電流により実行するステップと
を有する請求項11記載のシーク動作の実行方法。 - 前記第2のパラメータ・テーブルが、前記ボイス・コイル・モータに供給する電流に関するパラメータ要素を含む請求項11記載のシーク動作の実行方法。
- 前記第2のパラメータ・テーブルが、前記磁気ヘッドが移動する速度に関するパラメータ要素を含む請求項11記載のシーク動作の実行方法。
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