JP2006190457A - ハードディスクドライブのトラック探索制御方法，これに適した記録媒体，および，これを適用したハードディスクドライブ - Google Patents

Abstract

【課題】多重正弦波形態の加速度軌跡によるトラック探索制御装置において，コストモードへの転換および減速モードへの転換を円滑にするトラック探索制御方法，これに適した記録媒体，および，これを適用したハードディスクドライブを提供すること。
【解決手段】コストモードなしに到達可能な最大探索距離から加速区間の時間を算出する過程Ｓ６０２と，加速区間の時間に基づいてコスト区間を含むトラック探索制御のための位置軌跡を算出する過程Ｓ６０４と，位置軌跡に基づいて，加速度軌跡および速度軌跡を算出する過程Ｓ６０６と，算出された加速度軌跡，速度軌跡，および位置軌跡を用いてコストモードを備えるトラック探索制御を行う過程Ｓ６０８と，を含むことを特徴とするハードディスクドライブ１０のトラック探索制御方法を提供する。
【選択図】図６

Description

本発明は，ハードディスクドライブのトラック探索制御方法，これに適した記録媒体，および，これを適用したハードディスクドライブに関する。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は，回転するディスク上の磁界を感知して情報を判読し，またはディスクを磁化させることによって情報を記録する複数の磁気変換器へんｋへんかんきへんか（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を備えている。情報は，同心円状のトラック上に保存される。それぞれのトラックは，固有のディスク番号およびトラック番号を有し，複数のディスクにおいて同じトラック番号を有するトラックをシリンダと称する。したがって，各トラックはシリンダ番号によって定義されることもある。

各変換器は，典型的に変換器ジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）に組み込まれているスライダ内に統合されている。各ＨＧＡは，アクチュエータアームに付着されている。アクチュエータアームは，ボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ：ＶＣＭ）を固定するマグネチックアセンブリに隣接して位置したボイスコイルを有している。ＨＤＤは，典型的にＶＣＭを駆動させる電流を供給する駆動回路およびコントローラを備えている。ＶＣＭは，アクチュエータアームを回転させて変換器がディスクの表面を横切る方向に移動させる。

情報の記録または再生時，ＨＤＤは，変換器をあるシリンダから他のシリンダに移動させるためのトラック探索制御ルーチンを実行することがある。上記トラック探索制御ルーチンの実行中に，ＶＣＭは，ディスク表面の任意のシリンダ位置から新たなシリンダ位置に変換器が移動されるように駆動される。コントローラは，目標とした所定のシリンダまたはトラックの中央に正確に変換器が移動するように，ＶＣＭに印加される電流を制御する。

この際，ディスクから情報の再生または記録に必要な時間を最小化することが望ましい。したがって，ＨＤＤによって実行されるトラック探索制御ルーチンは，できるだけ短時間で変換器を新たなシリンダ位置に移動させねばならない。さらに，できるだけ迅速に変換器が情報を記録または再生するように，ＨＧＡの安定時間（ｓｅｔｔｌｉｎｇ ｔｉｍｅ）は最小化されねばならない。

従来，目標トラックへと変換器を移動させるために，矩形波の形態の加速度軌跡（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）を適用してトラック探索制御を実行した。つまり，トラック検索の際，変換器の加速度軌跡が矩形波形になるように制御していた。しかし，矩形波は高い周波数の高調波を含んでおり，このような高調波がＨＧＡにおいて機械的な共振を招き，機械的な構成要素またはアセンブリを振動させていた。また，残余振動が聴覚的なノイズの原因ともなっていた。さらに，矩形波形態の加速度軌跡によるトラック探索制御による機械的な共振により，ディスクへの情報の記録またはディスクからの情報の再生に必要な安定時間，および全体的な探索時間が遅延するという問題点があった。

このような問題点を解決するために開発された技術に正弦波（ｓｉｎｅ ｗａｖｅ）形態の加速度軌跡を用いたトラック探索制御方法がある。正弦波形態の加速度軌跡を用いたトラック探索制御器（Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ Ｓｅｅｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）は，矩形波形態の加速度軌跡を用いたトラック探索制御方法に比べて，振動および聴覚的なノイズの面で有利である。

図１は，従来の正弦波形態の加速度軌跡を用いたトラック探索制御装置の構成を示す図面である。

図１に示されたトラック探索制御器１００は，正弦波軌跡生成器１０２，ノッチフィルタ１１６，ＶＣＭドライバ１２６，ＨＤＡ１２８，そして状態推定器１０４を備える。

図１に示されたトラック探索制御器１００は，変換器をあるトラックからトラック探索距離Ｋ_ＳＫだけ離れた目標トラックに移動させるトラック探索制御ルーチンを実行する。

正弦波軌跡生成器１０２は，サンプリング周期Ｔｓごとに正弦波形態の加速度軌跡により，位置ｙ^＊（ｋ），速度ｖ^＊（ｋ），そして加速度ａ^＊（ｋ）を生成する。

正弦波形態の加速度軌跡を発生させるためのｓｉｎ関数およびｃｏｓ関数を得るために，ｓｉｎ関数およびｃｏｓ関数をサンプリング周期Ｔｓに合わせてサンプリングしてＲＯＭテーブル（図示せず）に保存しておき，サンプリング周期Ｔｓに合わせて読出す。

ＲＯＭテーブルは，代表的な幾つかの周波数（以下，代表周波数）についての最初のサンプリング周期に対応する，ｓｉｎ関数およびｃｏｓ関数の値を保存する。代表周波数間の周波数に対する最初の周期のｓｉｎ関数およびｃｏｓ関数の値は，補間により決定される。ここで，周波数は，トラック探索距離およびトラック探索時間に対応する。すなわち，トラック探索距離が与えられれば，これにより探索時間（すなわち，正弦波信号の周波数）が決定される。

つまり，正弦波形態の加速度軌跡が与えられると，所定の境界条件の下に積分を実行することによって，速度軌跡および位置軌跡が算出されるため，上記加速度軌跡が与えられる必要がある。上記加速度軌跡は，正弦波，または正弦波と余弦波の重畳により形成されうる。また，上記正弦波等は，その１周期がトラック検索距離と一致する正弦波，またはその高調波により構成されうる。そこで，トラック検索距離が与えられた場合に，上記正弦波等の関数形を読み出せるように，複数のサンプリング周期（または周波数）について予め算出した上記正弦波等の関数値をＲＯＭテーブルに保存しておいてもよい。但し，トラック探索距離が上記サンプリング周期と一致しない場合には，上記保存された正弦波等の関数値から補間することにより算出されてもよい。

図２に示す各グラフは，従来の正弦波形態の位置軌跡ｙ，速度軌跡ｖ，加速度軌跡ａを正規化したものである。図２の時間軸は，トラック探索時間Ｔ_ＳＫに対して正規化されている。つまり，与えられたトラック探索時間Ｔ_ＳＫを１とした場合の加速度軌跡ａ，速度軌跡ｖ，そして位置軌跡ｙを示している。

図２を参照すると，トラック探索時間Ｔ_ＳＫは，正弦波形態の加速度軌跡ａの一周期に対応することが分かる。このような加速度軌跡ａを有するように，変換器の動作を制御することにより，ちょうどトラック探索時間Ｔ_ＳＫの間に，トラック探索距離Ｋ_ＳＫまで変換器を移動させることができる。但し，図２のグラフは，位置軌跡ｙについてもトラック探索距離Ｋ_ＳＫが１になるように正規化されている。

状態推定器１０４は，過去サンプルｋ−１，ｋ−２，・・・での変換器の位置，および現在サンプルｋでの変換器の位置を参照して，変換器の推定位置ｙ（ｋ）および推定速度ｖ（ｋ）を出力する。

トラックの位置（トラック番号で指定される）がディスクのセクタ領域に記録されたグレイコードを通じて得られるため，変換器は，ディスク上で移動する間にグレイコードを読出し，状態推定器１０４に提供される。

上述のように，図１に示されたような正弦波探索制御装置は，矩形波探索制御装置において発生する聴覚的なノイズを減らせる上，安定時間も改善させる。しかし，正弦波探索制御方法は，矩形波探索制御方法に比べて探索時間が約１０％程度延長するという短所がある。サイン波と矩形波とを比較すると，１周期においてサイン波が占める面積は，同じ振幅を有する矩形波が占める面積に比べて小さい。この面積は，ＶＣＭを加速および減速するための電流量を表す。つまり，正弦波探索制御方法では，矩形波探索制御方法に比べて電流量が小さく，ＶＣＭの加速および減速が弱いために，平均的にＶＣＭの駆動速度が低下し，結果としてトラック探索に長時間を要する。これにより矩形波探索制御方法より探索時間が長くなってしまうのである。

上記のような短所を改善しようと開発されたのが多重正弦波探索制御方法である。多重正弦波探索制御方法は，特許文献１，特許文献２などに開示されている。従来の正弦波探索制御方法は，１つの正弦波形を使用していたが，多重正弦波探索方法では２つ以上の正弦波形（特に高調波を多く含む）を重畳した多重正弦波が使用される。

図３は，多重正弦波探索制御方法において使われる加速度軌跡を示すグラフである。図３に示されたような加速度軌跡は，相異なる周波数を有する複数の正弦波を合成して得られる。図３においては，加速区間と減速区間とが対称的に示されているが，実際には，加速区間と減速区間が対称とはしない場合が多い。これは，機械的な構成要素の残留振動を減少させ，安定時間を短縮させるためには，加速区間と減速区間との比率が異なるように正弦波を合成するからである。

典型的に，トラック探索制御装置は，加速モードおよび減速モードを有している。また，長い距離の探索をするために，アクチュエータを最大設計速度で滑降させるコストモード（ｃｏａｓｔ ｍｏｄｅ）を有する。一般的に，トラック探索制御において，ＶＣＭに印加される電流の最大値は，ＶＣＭの機械的な振動などを考慮して所定の値に制限される。具体的には，アクチュエータの最大設計速度は，最大電流値により制限される。また，加速軌跡と減速軌跡は，できるだけ対称的である方がよく，アクチュエータが最大速度に到達した直後に減速モードが行われる場合が多い。この場合，コストモードをほとんど有せず，加速モードおよび減速モードにより，探索可能な距離が限定される。したがって，所定距離以上の距離を探索するには，コストモードが必要である。

図４は，多重正弦波探索制御において，コストモードを備えるトラック探索制御のための加速度軌跡を示す図面である。コストモードにおいて，ＶＣＭへの電流入力は０である。具体的には，加速モードでＶＣＭに電流を印加してアクチュエータの速度を増大させ，アクチュエータの速度が最大になったとき（図４のＡ地点），ＶＣＭに印加される電流を遮断してコストモードに転換する。アクチュエータは，慣性によりほぼ最大速度で滑降する。所定の距離（図４のＢ地点まで）滑降した後，減速モードに転換する。減速モードでは，ＶＣＭに反対の電流を印加してアクチュエータの速度を減速させ，目標トラックでアクチュエータを停止させる。正確なトラック探索制御のためには，コストモードへの転換および減速モードへの転換が正確に制御されねばならない。これはコストモードにおいてアクチュエータが最大速度で動作することを考慮すれば，その重要性が理解される。

ところが，種々の理由により加速区間と減速区間とが対称的でないという事実は，コストモードの実行を難しくする。つまり，加速区間でアクチュエータの速度が最大となる時点（図４のＡ）が不変ではなく，ＡおよびＢ時点に合わせてコストモードへの転換および減速モードへの転換を各々正確に実行するのは困難である。

また，ＡおよびＢ時点を正確に合わせないと，アクチュエータ振動などの影響によってノイズが発生し，激しい場合，探索が失敗する。

従来の正弦波探索制御方式では，コストモードの進入が，単にコストモードのない場合の最大探索時間の半分になる時点で実行していた。

大韓民国特許公開第２００１−６２３８６号 大韓民国特許公開第２００１−６７３８０号

従来のトラック探索制御方法では，多重正弦波探索でのコストモードへの転換および減速モードへの転換が円滑になされず，探索が失敗するか，探索時間が遅延されるなどの問題点があった。

そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，コストモードを備える多重正弦波探索方法を用いたハードディスクドライブのトラック探索制御において，位置軌跡を正確に算出することにより，コストモードへの進入および減速モードへの進入を正確に制御することが可能な，新規かつ改良されたハードディスクドライブのトラック探索制御方法，これに適した記録媒体，および，これを適用したハードディスクドライブを提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，コストモードを備える多重正弦波探索制御方法を用いたハードディスクドライブのトラック探索制御方法において；上記コストモードなしに変換器が到達可能な最大探索距離に対応する位置軌跡から加速区間の時間を算出する過程と；上記加速区間の時間に基づいて，コスト区間を含む探索制御のための位置軌跡を算出する過程と；上記位置軌跡に基づいて，加速度軌跡と速度軌跡とを算出する過程と；上記算出された加速度軌跡と，速度軌跡と，位置軌跡とに基づいて，トラック探索制御を実行する過程と；を含むことを特徴とする，ハードディスクドライブのトラック探索制御方法が提供される。

上記加速区間の時間は，上記コストモードなしに変換器が到達可能な最大探索距離に対応する位置軌跡において，（最大探索時間＊加速区間の到達距離／最大探索距離）により算出されることが望ましい。

また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，コストモードを備える正弦波探索制御方法を実行するためのプログラムが記録された記録媒体において；上記コストモードなしに変換器が到達可能な最大探索距離に対応する位置軌跡から加速区間の時間を算出する過程と；上記加速区間の時間に基づいて，コスト区間を含む探索制御のための位置軌跡を算出する過程と；上記位置軌跡に基づいて，加速度軌跡と速度軌跡とを算出する過程と；上記算出された加速度軌跡と，速度軌跡と，位置軌跡とを用いてトラック探索制御を実行する過程と；を実行させるためのプログラムが記録された記録媒体が提供される。

また，上記課題を解決するために，本発明のさらに別の観点によれば，所定の情報を保存するディスクと；上記ディスクを回転させるスピンドルモータと；上記ディスクに情報を記録し，上記ディスクから情報を読出す変換器と；上記変換器を上記ディスクの表面を横切る方向に移動させるボイスコイルモータを駆動するボイスコイルモータドライバと；トラック探索距離に応じて設定される正弦波形態を有する加速度軌跡に基づいて，上記変換器を移動させるように，上記ボイスコイルモータの駆動電流を発生させるコントローラと；を備え，上記コントローラは；コストモードなしに上記変換器が到達可能な最大探索距離から加速区間の時間を算出する過程と；上記加速区間の時間に基づいて，コスト区間を含む位置軌跡を算出する過程と；上記位置軌跡に基づいて，加速度軌跡と速度軌跡とを算出する過程と；上記算出された，加速度軌跡，速度軌跡，および位置軌跡を用いてトラック探索制御を実行する過程と；を実行することを特徴とする，ハードディスクドライブが提供される。

上記多重正弦波探索制御方法とは，上記加速度軌跡が多重正弦波形を描くようにアクチュエータの加速，滑降，および減速を制御するトラック探索方法を意味する。

上記滑降とは，加速を受けてある一定の速度に達した物体が，加速されない状態で慣性によって進行する状態をいい，上述の場合には，ボイスコイルモータに電流が印加されていない状態で，惰性によりアクチュエータが移動する様子を表しているとしてもよい。上記滑降する状態をコストモードと称することとする。同様に，加速時を加速モード，減速時を減速モードと称している。

加速度変化のグラフが正弦波形（多重正弦波を含む）を描くような加減速方法によると，上記滑降をせずに変換器が到達可能な最大探索距離（つまり，最大移動距離）は，ボイスコイルモータに印加される最大電流値によって制限されるため，上記最大電流値が設計の都合により設定されると，上記最大探索距離は一意に決定することが可能である。ただし，上記加減速方法では，加速と減速を各々複数回繰返さないものとする。

上記最大探索距離に対応する位置軌跡とは，変換器が上記滑降をせずに移動できる最大距離まで到達可能な条件下において，上記変換器が描く位置軌跡を意味する。

また，上記多重正弦波形とは，任意の正弦波とその高調波が重畳して形成された，複数の正弦波から成る合成波を意味している。

上記加速度軌跡とは，目標トラック探索時におけるアクチュエータの加速度の時間変化をグラフ化したときの形状を表しているとしてもよく，ボイスコイルモータに印加する電流が制御されることによって，上記アクチュエータの加減速がコントロールされる指針となる情報であるとしてもよい。同様に，上記速度軌跡は，速度の時間変化を表すグラフの形状を表しているとしてもよい。

上記加速度軌跡が決定されると，アクチュエータの初期状態（位置，速度等）および終状態等を境界条件として，速度軌跡および位置軌跡が算出可能であることは容易に推察される。

上記トラック探索制御方法とは，ボイスコイルモータに印加する電流を制御してアクチュエータの動作をコントロールし，変換器を目標のトラックへと移動させる方法を意味するとしてもよい。もちろん，結果としてアクチュエータの動作が制御されることによって変換器が目標のトラックへと到達されればよく，通常のハードディスクを構成する部品のうち，直接に動作を制御される部品はアクチュエータ以外でもよい。

上記位置軌跡とは，アクチュエータの動作に伴い，変換器の位置が移動する距離の時間変化を表すグラフの形状を意味するとしてもよい。つまり，上記計算された加速度軌跡に基づいて動作を制御されたアクチュエータの先端部に設置された変換器は，加速度，速度，および位置を連続的に変化させながら移動し，滑らかな軌跡を描いて航行する。

通常，上記変換器はヘッドとも称される。

かかる構成により，目標トラックへと変換器が移動される際，加速から滑降へ，滑降から減速へと加速度が変更されるタイミングが的確に設定され，高速かつ安定して変換器が目標トラックへと到達可能になる。

以上説明したように本発明によれば，多重正弦波探索方法を用いるハードディスクドライブのコストモードを備えるトラック探索制御において，変換器の移動の軌跡を正確に算出することにより，コストモードへの進入および減速モードへの進入を正確に制御できる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本実施形態は，多重正弦波探索方法を用いるＨＤＤのコストモードを備えるトラック探索制御において正確な位置軌跡を算出する方法を提供する。得られた位置軌跡をトラック探索制御に適用することにより，コストモードへの転換および減速モードへの転換が円滑になされうる。

本実施形態においてコストモードのための位置軌跡は，加速区間により到達する距離に基づいて作成される。

具体的に，コストモードなしに到達可能な最大探索距離，すなわち，加速区間および減速区間のみにより到達しうる探索距離についての位置軌跡で，最大探索距離と加速区間により到達する距離との比率を求め，この比率に基づいて加速区間の時間を求める。

加速区間の時間および滑降距離を利用することにより，コストモードを備えるトラック探索制御のための正確な位置軌跡が得られる。

図５は，コストモードを備えるトラック探索制御を用いて得られる位置軌跡を示す図面である。

図５において，コスト区間での位置軌跡は直線で示されている。これは，コスト区間では，加速区間で加速された速度をほぼ維持した状態で慣性により移動するからである。

コストモードへの転換は，加速区間の終了時点で行われる。一方，減速モードへの転換は，所定の滑降距離に到達した直後に行われる。

図６は，本実施形態にかかるＨＤＤのトラック探索制御方法を示すフローチャートである。

本実施形態にかかるトラック探索制御方法は，実際にトラックの探索を実行する前に，変換器の加速度軌跡，速度軌跡，および位置軌跡を算出する。まず，滑降しないと仮定した場合における上記加速度軌跡は，既に述べたように，ボイスコイルモータに印加されうる最大電流値と，重畳される高調波の各波長を設定することにより算出されうる。また，上記加速度軌跡が決定されると，所定の境界条件を基に，加減速区間における速度軌跡および位置軌跡が算出されうる。また，上記コストモードでは加速度が０であり，変換器は等速運動をするため，その位置軌跡は時間に比例する。その距離は，上記加減速区間で変換器が移動する距離と目標とする移動距離とから算出され，コスト区間（または時間）が決定されうる。

コストモードを備えるトラック探索制御を実行する前に，加速度軌跡，速度軌跡，位置軌跡を用いて，滑降せずに到達可能な最大探索距離Ｘｍａｘと加速区間により到達する距離Ｘａｃｌとの比率（Ｘａｃｌ／Ｘｍａｘ）を求める。

図７は，コストモードがない場合の位置軌跡を示す図面である。

まず，コストモードがない場合の位置軌跡から，最大探索距離Ｘｍａｘと加速区間により到達する距離Ｘａｃｌとの比率（Ｘａｃｌ／Ｘｍａｘ）を求める。Ｘａｃｌは，図７の変曲点により一意に決定されうる。

本実施形態では，式（Ｋａｃｌ＝Ｋｍａｘ＊Ｘａｃｌ／Ｘｍａｘ）により，比率（Ｘａｃｌ／Ｘｍａｘ）を用いて加速区間の時間Ｋａｃｌを得る（図６のＳ６０２）。

ここで，Ｋｍａｘは最大探索時間（コストモードなしに到達可能な最大探索距離についての探索時間）である。

ここで，（加速区間の時間＝最大探索時間＊加速区間の到達距離／最大探索距離）の関係は，（最大探索距離：加速区間の到達距離＝最大探索時間：加速区間の時間）の関係に起因して導出されうるものである。

図４のＡ時点に該当する加速区間の時間Ｋａｃｌは，サーボサンプルの順序で表現される。変換器が探索のために移動する際にトラック上を通過しながら，所定の時間間隔Ｔｓで，トラックに記録されたサーボサンプルをサンプリングして位置を確認する。このようなサーボサンプルの順序により加速区間の時間Ｋａｃｌを表現しうる。

次に，コストモードを備える探索のための位置軌跡を算出する（Ｓ６０４）。

１）加速区間での位置軌跡は，次式（１）により得られる。

ここで，右辺第２項のΣはｃｏｓ関数の和を示し，右辺第３項のΣはｓｉｎ関数の和を示す。Ｘ^＊ _０はｋの１次関数の係数である。また，ｎ（ｎ＝１，・・・，Ｎ）は，多重正弦波を形成するために合成された高調波の１つを表すインデックスであり，Ｐ_ｎは正弦波の周期を表す。ｋは，サーボサンプルの順序（経過時間）を表す。

ここで，ｋ＝Ｋａｃｌ−１である時がコストモードに進入する時点となる。したがって，式（１）にｋ＝Ｋａｃｌ−１を代入することにより，コストモードに転換する時点での位置軌跡が得られる。

２）コストモードでの位置軌跡は次のように得られる。

最初のＴｓでの位置軌跡； Ｘｓｔａｒｔ； ｘ^＊（Ｋ_ａｃｌ）

二番目のＴｓでの位置軌跡； Ｘｓｔａｒｔ ＋ １ ； ｘ^＊（Ｋ_ａｃｌ） ＋ Ｘｃｏａｓｔ／Ｋｍ

三番目のＴｓでの位置軌跡； Ｘｓｔａｒｔ ＋ ２ ； ｘ^＊（Ｋ_ａｃｌ） ＋ ２＊Ｘｃｏａｓｔ／Ｋｍ

ｑ番目のＴｓでの位置軌跡； Ｘｓｔａｒｔ ＋ ｑ−１ ； ｘ^＊（Ｋ_ａｃｌ） ＋ ｑ＊Ｘｃｏａｓｔ／Ｋｍ，ｑ＝１，・・・Ｑ−１，（Ｑ番目は最終Ｔｓを表す）

最終Ｔｓでの位置軌跡； Ｘｌａｓｔ； ｘ^＊（Ｋ_ａｃｌ） ＋ Ｘｃｏａｓｔ

ここで，Ｘｃｏａｓｔはコスト区間で移動する距離であり，Ｋｍは滑降時間をサーボサンプル数で表現したものである。Ｘｓｋが，コストモードを備えるトラック探索制御により移動しようとする探索距離であるとすると，ＸｃｏａｓｔはＸｓｋ−Ｘｍａｘで求められる。

また，Ｘｓｔａｒｔは，コストモードでの最初のサンプリングタイムの位置軌跡を示し，Ｘｌａｓｔは，コストモードでの最後のサンプリングタイムの位置軌跡を示す。

コスト区間の最終時点は，Ｋａｃｌ＋Ｋｍとなり，減速区間の最初の時点ＫｄｅａｃｌはＫａｃｌ＋Ｋｍ＋１となる。

３）減速区間での位置軌跡は次の式（２）により得られる。

図６のＳ６０４の過程で得られた位置軌跡を参照して，加速度軌跡および速度軌跡を得る（Ｓ６０６）。

式（１），式（２）の係数Ｘ^＊ _Ｃ，ｎ等，および重畳される正弦波（または余弦波）の波数等は，アクチュエータの機械的な振動やノイズの発生具合を考慮して適切に設定されうるものである。従って，予めシミュレーションにより適切なパラメータを算出しておいてもよく，また，所与のパラメータを用いてもよい。なお，パラメータの設定は，必ずしも上記位置軌跡を決定する段階でなされる必要はなく，上記加速度軌跡を設定する段階において境界条件と共に設定してもよい。なぜなら，上記加速度軌跡を表現する関数が適切に設定されると，解析的に，または数値的に積分を実行することにより，位置軌跡が算出されうるからである。

Ｓ６０４〜Ｓ６０６の過程で得られた，加速度軌跡，速度軌跡，そして位置軌跡を用いてトラック探索制御を行う（Ｓ６０８）。

図８は，コストモードを備えるトラック探索制御のための加速度軌跡，速度軌跡，そして位置軌跡を示す図面である。図８に示される位置軌跡は，図６のＳ６０２の過程を通じて求められる。

図９は，本実施形態が適用されるＨＤＤ１０の構成を示す図面である。図９に示されたＨＤＤ１０は，スピンドルモータ１４によって回転される少なくとも１つのディスク１２を含んでいる。ＨＤＤ１０は，ディスク１２の表面に隣接されるように位置した変換器１６をさらに備えている。

変換器１６は，ディスク１２の磁界を感知して磁化させることによって，回転するディスク１２から／に情報を再生／記録しうる。典型的に変換器１６は，各ディスク１２の表面に結合されている。たとえ単一の変換器１６として示されて説明されたとしても，これはディスク１２を磁化させるための記録用変換器とディスク１２の磁界を感知するための分離された読取り用の変換器とからなっていると理解されねばならない。読取り用の変換器は，磁気抵抗（ＭＲ：Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）から構成される。

変換器１６は，スライダ２０に統合されうる。スライダ２０は，変換器１６とディスク１２表面との間に空気軸受を生成させる構造からなっている。スライダ２０は，ＨＧＡ２２に結合されている。ＨＧＡ２２は，ボイスコイル２６を有するアクチュエータアーム２４に付着されている。ボイスコイル２６は，ＶＣＭ３０を固定するマグネチックアセンブリ２８に隣接して位置している。ボイスコイル２６に供給される電流は，軸受アセンブリ３２に対してアクチュエータアーム２４を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム２４の回転は，ディスク１２表面を横切る方向へと変換器１６を移動させる。

情報は，典型的にディスク１２の環状トラック内に保存される。各トラック３４は一般的に複数のセクタを含んでいる。各セクタは，データフィールドと識別フィールドとを含んでいる。識別フィールドは，セクタおよびトラック（シリンダ）を識別するグレイコードで構成されている。変換器１６は，他のトラックにある情報を再生または他のトラックへ記録するためにディスク１２の表面を横切る方向へと移動する。

図１０は，図９に示されたＨＤＤ１０を制御する電気システムを示す図面である。図１０に示された電気システムは，リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャンネル回路４４およびプリアンプ回路４６によって，変換器１６に結合されたコントローラ４２を含んでいる。コントローラ４２は，デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ），マイクロプロセッサ，マイクロコントローラなどからなる。コントローラ４２は，ディスク１２から情報を再生するか，またはディスク１２に情報を記録するために，読取り／書込みチャンネル４４に制御信号を伝送する。情報は，典型的にＲ／Ｗチャンネルからホストインターフェース回路５４に伝送される。ホストインターフェース回路５４は，パソコンのようなシステムにインターフェースするためのバッファメモリ（図示せず）および制御回路（図示せず）を備えている。

コントローラ４２は，ボイスコイル２６に駆動電流を供給するＶＣＭ駆動回路４８に，再び結合されている。コントローラ４２は，ＶＣＭの駆動および変換器１６の動作を制御するために駆動回路４８へと制御信号を伝送する。

コントローラ４２は，再生専用メモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５０またはフラッシュメモリのような不揮発性メモリ，および，ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５２に結合されている。ＲＯＭ５０，またはＲＡＭ５２は，ソフトウェアルーチンを実行させるために，コントローラ４２によって使用される，命令語およびデータを含んでいる。ソフトウェアルーチンの１つとして，あるトラックから他のトラックに変換器１６を移動させるトラック探索制御ルーチンがある。トラック探索制御ルーチンは，変換器１６を正確なトラックに移動させることを保証するためのサーバー制御ルーチンを含んでいる。例えば，メモリ５０には，図６に示す本実施形態によるトラック探索制御方法を実行するための実行コードが保存される。

本実施形態は，方法，装置，システムとして実行されうる。ソフトウェアとして実行される場合，本実施形態の構成手段は必然的に必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは，プロセッサ判読可能媒体に保存されるか，または，伝送媒体（または通信網）で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号によって伝送されうる。プロセッサ判読可能媒体は，情報を保存または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサ判読可能媒体の例としては，電子回路，半導体メモリ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ，消去可能ＲＯＭ（ＥＲＯＭ：Ｅｒａｓａｂｌｅ ＲＯＭ），フロッピー（登録商標）ディスク，光ディスク，ハードディスク，光繊維媒体，無線周波数（ＲＦ）網などがある。コンピュータデータ信号は，電子網チャンネル，光ファイバ，空気，電子界，ＲＦ網のような伝送媒体上に伝播されうるいかなる信号も含まれる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，ハードディスクドライブのトラック探索制御方法，これに適した記録媒体，および，これを適用したハードディスクドライブに適用可能である。

従来の正弦波形態の加速度軌跡を用いたトラック探索制御装置の構成を示す図面である。 従来の正弦波形態の探索時に位置軌跡ｙ，速度軌跡ｖ，加速度軌跡ａを正規化して示す図面である。 多重正弦波探索制御方法において利用される加速度軌跡を示す図面である。 多重正弦波探索制御においてコストモードを備えるトラック探索制御のための加速度軌跡を示す図面である。 コストモードを備えるトラック探索制御において必要な位置軌跡を示す図面である。 本実施形態によるＨＤＤのトラック探索制御方法を示すフローチャートである。 コストモードのない場合についての位置軌跡を示す図面である。 コストモードを備えるトラック探索制御のための加速度軌跡，速度軌跡，そして位置軌跡を示す図面である。 本実施形態が適用されるＨＤＤの構成を示す図面である。 図９に示されたＨＤＤを制御しうる電気システムを示す図面である。

符号の説明

１０ ＨＤＤ
１２ ディスク
１４ スピンドルモータ
１６ 変換器
４２ コントローラ
１２６ ＶＣＭドライバ
Ｓ６０２ 最大探索距離から加速区間の時間を算出する過程
Ｓ６０４ 滑降する区間を含む位置軌跡を算出する過程
Ｓ６０６ 加速度軌跡および速度軌跡を算出する過程
Ｓ６０８ トラック探索制御を実行する過程

Claims (4)

1. コストモードを備える多重正弦波探索制御方法を用いたハードディスクドライブのトラック探索制御方法において；
   前記コストモードなしに変換器が到達可能な最大探索距離に対応する位置軌跡から加速区間の時間を算出する過程と；
   前記加速区間の時間に基づいて，コスト区間を含む探索制御のための位置軌跡を算出する過程と；
   前記位置軌跡に基づいて，加速度軌跡と速度軌跡とを算出する過程と；
   前記算出された加速度軌跡と，速度軌跡と，位置軌跡とに基づいて，トラック探索制御を実行する過程と；
   を含むことを特徴とする，ハードディスクドライブのトラック探索制御方法。
2. 前記加速区間の時間は，前記コストモードなしに変換器が到達可能な最大探索距離に対応する位置軌跡において，（加速区間の時間＝最大探索時間＊加速区間の到達距離／最大探索距離）により算出されることを特徴とする，請求項１に記載のハードディスクドライブのトラック探索制御方法。
3. コストモードを備える多重正弦波探索制御方法を実行するためのプログラムが記録された記録媒体において；
   前記コストモードなしに変換器が到達可能な最大探索距離に対応する位置軌跡から加速区間の時間を算出する過程と；
   前記加速区間の時間に基づいて，コスト区間を含む探索制御のための位置軌跡を算出する過程と；
   前記位置軌跡に基づいて，加速度軌跡と速度軌跡とを算出する過程と；
   前記算出された加速度軌跡と，速度軌跡と，位置軌跡とを用いてトラック探索制御を実行する過程と；
   を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
4. 所定の情報を保存するディスクと；
   前記ディスクを回転させるスピンドルモータと；
   前記ディスクに情報を記録し，前記ディスクから情報を読出す変換器と；
   前記変換器を前記ディスクの表面を横切る方向に移動させるボイスコイルモータを駆動するボイスコイルモータドライバと；
   トラック探索距離に応じて設定される多重正弦波形態を有する加速度軌跡に基づいて，前記変換器を移動させるように，前記ボイスコイルモータの駆動電流を発生させるコントローラと；
   を備え，
   前記コントローラは；
   コストモードなしに前記変換器が到達可能な最大探索距離から加速区間の時間を算出する過程と；
   前記加速区間の時間に基づいて，コスト区間を含む位置軌跡を算出する過程と；
   前記位置軌跡に基づいて，加速度軌跡と速度軌跡とを算出する過程と；
   前記算出された加速度軌跡と，速度軌跡と，位置軌跡とを用いてトラック探索制御を実行する過程と；
   を実行することを特徴とする，ハードディスクドライブ。
   
   
   
   

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