JP4189367B2 - ヘッド減速方法及びディスクドライブ - Google Patents

Description

本発明はハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）のようなディスクドライブに係り，特に，ディスクドライブでヘッドが加速した後にヘッドに対する損傷を最小化させる所望の減速プロファイルによるヘッドの減速方法に関する。

ＨＤＤは，回転する磁気ディスク上にデータを磁気的に記録／再生する装置である。ＨＤＤは，大量のデータを高速でアクセスできるためにコンピュータシステムの補助記憶装置として広く使われている。

ＨＤＤのラッチシステムは，ヘッドがディスク上で浮動しない時，ディスクとヘッドとを外部の衝撃から保護するためのものである。一般的に，このようなラッチシステムは，磁石方式，電磁石方式，ランプローディング方式に分類される。

磁石方式は，操作しやすく，したがって，一般的に使われている。このシステムは，ヘッドがディスクのデータ領域上で浮動していない時は，磁気的な力を利用してヘッドをパーキングゾーンに固定させる。ＨＤＤ内のアクチュエータは，それに装着されたヘッドを備え，アクチュエータは電流がボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｅｒ，以下ＶＣＭという）に印加されれば動く。アンラッチされた後にアクチュエータは，ヘッドをディスク上の位置に加速するように動かされる。

ヘッドがアンラッチされる間にディスクからサーボアドレスマーク（Ｓｅｒｖｏ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍａｒｋ，以下ＳＡＭという）が読み取られなければ，アンラッチプロセスは停止し，ヘッドはパーキングゾーンに戻らされる。

しかし，アンラッチされた後にヘッドは高速でデータ領域上を動いているため，ヘッドをデータ領域からパーキングゾーンに戻すためには大きい電流がＶＣＭに印加されなければならない。そのような高い電流は，パーキングする間にヘッド速度を速くしてヘッドを物理的に損傷させる恐れがある。

したがって，アクチュエータとそれに装着されたヘッドとは，パーキング時にヘッドに対する損傷を最小化するために減速しなければならない。

本発明は前述した要求に相応するために考案されたものであって，ヘッドの損傷を最小化する減速方法を提供するところにその目的がある。

本実施形態によれば，ディスクドライブにおいて，ヘッドは加速した後にヘッドの損傷を最小化するための所望の減速プロファイルによって減速する。所望の減速プロファイルは，ヘッドを減速する前にヘッドを加速するために使われた加速プロファイルから決定される。減速電流は，ヘッドを減速するための所望の減速プロファイルによってＶＣＭに印加される。

本発明の他の実施形態によれば，減速電流はヘッドを減速するための所望の減速プロファイルによってＶＣＭに印加される。

本発明のさらに他の実施形態によれば，再びラッチされるようにヘッドが減速していることを表すフラグがセットされる。

本実施形態において，所望の減速プロファイルは，時間に対する減速電流の大きさを表すグラフであり，加速ファイルは，時間に対するＶＣＭに印加される加速電流を表すグラフである。

また，所望の減速プロファイルは，実質的に加速プロファイルの積分値と同等な所望の減速プロファイルの積分値を得ることから決定される。この場合，所望の減速プロファイルの終端で，ヘッドは実質的に０の速度でパーキングされる。

本実施形態において，加速ファイルは，加速期間Ｔ_ａの間にＶＣＭに印加される最大加速電流Ｉ_ａを含む。また，所望の減速ファイルは，第１減速時間区間Ｔ_ｂ１の間にＶＣＭに印加される最大減速電流Ｉ_ｂ，そして第２減速時間区間Ｔ_ｂ２の間にＩ_ｂから０への減速電流の減少を含む。この場合，Ｉ_ａ＝Ｉ_ｂであれば，Ｔ_ｂ２＝２×［Ｔ_ａ＝Ｔ_ｂ１］である。

本発明によるアンラッチ方法によれば，アンラッチされた後，ＳＡＭが見つけられない場合，加速時間によって決定される最適の減速プロファイルを利用してヘッドを減速することによって，最小のパーキング電流によってヘッドをパーキングさせることができて，ヘッドが損傷されることを最大限防止しうる。

以下に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。また，参照される図面は，形態を明確にするために描かれたものであり，必ずしも縮尺を描くためのものではない。

本実施形態では，ディスクドライブの一例としてハードディスクドライブ（以下，ＨＤＤという）を例に挙げて説明する。しかし，本発明は加速及び減速するヘッドを有するいかなる形態のディスクドライブに対しても実施されうる。

ＨＤＤは，大きく二つの部分に構成される。第一には，ほとんどの回路部品をＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）上に装着した回路部分の集合であって，通常ＰＣＢＡ（ＰＣＢ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と称する。第二には，ヘッドと磁気ディスクとを含むほとんどの機構部品と一部の回路部品とを内蔵した機構部分の集合であって，これを通常ＨＤＡ（Ｈｅａｄ
Ｄｉｓｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と称する。

図１は，ＨＤＡの概略的な構造を示す図面である。図１を参照すれば，ホストコンピュータ（図示せず）から伝送されたデータは，ディスク２上に磁気信号として記録される。ディスク２は，スピンドルモータ（図示せず）によって一定速度で回転する。アクチュエータ６の一側先端に付着されているヘッド４は，ディスク２が一定速度で回転する時，ディスク２上で所定の高さに浮き上がり，ディスク２上への記録／再生を行う。アクチュエータ６の他側先端には磁石によくつく鉄片１２が付着されている。アクチュエータ６は，ピボット軸受８によって支持され，ピボット軸受８に回転自在に結合される。

アクチュエータ６のピボット軸受８と鉄片１２間にはＶＣＭ１０が位置する。ＶＣＭ１０がそれに印加される電流によって駆動されれば，アクチュエータ６は，ピボット軸受８に対して回転してヘッド４をディスク２に対して放射線方向に移動させる。

図１を参照すれば，ヘッド４がディスク２の外側に過度に離脱することを防止するためにアウタークラッシュストッパー１４が図１のＨＤＡのベースに設置される。ＨＤＤが使われない時，磁石１６（イナークラッシュストッパーともいう）がアクチュエータ６の他側先端に付着されている鉄片１２と磁力によって接触することによってアクチュエータ６を，結果的にヘッド４を固定させる。図１を参照すれば，アクチュエータ６が磁石１６にラッチされる時，ヘッド４はパーキングゾーン５にパーキングされる。

図２は，データ保存容量を極大化させるための多重プラッタ方式のＨＤＤにおいて，ディスクの部分断面図である。図２を参照すれば，２枚のディスク２がスピンドルモータ（図示せず）の駆動軸に装着されている。２枚のディスク２は，４個のヘッド４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに相応する全体４個の表面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを有する。各表面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ上には放射方向に沿って同心円状にトラックが形成される。各表面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのそれぞれのトラックには０〜Ｎのトラック番号が付与される。各表面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを通じて同じトラック番号を有するトラックはシリンダーと呼ばれる。すなわち，各表面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを通じて同じトラック番号を有するトラックは同じシリンダー番号を有する。例えば，各表面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを通じて０番のトラック番号を有するトラックは同じ０番のシリンダー番号が割り当てられる。

ＨＤＤにおいて，ヘッドは，サーボメカニズムを使用して所望のトラックに置かれる。ヘッドを所望のトラックに位置させることはトラック探索モードとトラック追従モードとを利用する。トラック探索モードにおいて，ヘッドは現在のトラックから所望のトラックにヘッドを移動する。トラック追従モードにおいて，ヘッドが一つのトラック上に位置した後，ヘッドの位置は正確な再生及び記録動作のためにトラックの中心線に沿って維持される。

トラック探索，トラック追従，そしてデータの再生／記録のために，各ディスクトラックは，通常的に図３に示されたようなデータフォーマットを有する。

図３は，図２の例で４個のヘッド４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに相当する４個の表面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを通じるシリンダーにおける４個のトラックのデータフォーマット（あるいは，セクターフォーマット）を例として示す図面である。

図３を参照すればヘッド＃０，＃１，＃２，＃３（すなわち，図２の例で，４個のヘッド４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに当る）に対応するトラックにサーボセクターとデータセクターとが交互的に形成されている。トラック探索動作あるいはトラック追従動作のようなサーボ制御動作は，サーボセクターを利用して行われ，ユーザデータはデータセクターに記録される。サーボセクターは，通常，ディスク全体容量の９〜１１％ほどを占めている。

図３に示されたように，データセクターは，通常，ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）フィールドとデータフィールドとに区分される。ＩＤフィールドは，当該データセクターを表すヘッダ情報を保存し，データフィールドはデジタルデータを保存する。データセクターの前後にはサーボセクターが位置する。

図４は，図３に示されたサーボセクターの詳細な構成を示す図面である。

図４のサーボセクターは，プレアンブル，ＳＡＭ，グレーコード，バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，そしてＰＡＤを含む。

プレアンブルは，サーボセクターの存在を表し，またサーボ情報を再生する間にクロック同期を可能にし，サーボ同期とも称する。ＳＡＭは，サーボ情報の開始を表し，また後に続くグレーコードを読むための同期を提供する。すなわち，ＳＡＭは，サーボ制御に関連したタイミングパルスを生成するための基準点として作用する。グレーコードはトラックに関する情報，すなわち，トラック情報を提供する。バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄはトラック探索／トラック追従動作のために要求される位置エラー信号（ＰＥＳ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
Ｅｒｒｏｒ Ｓｉｇｎａｌ）を提供する。ＰＡＤは，サーボセクターとデータセクター間のトランジションマージンを提供する。

図５は，本実施形態にかかる２枚のディスクを有するＨＤＤの構成を示すブロック図である。図５を参照すれば，ディスク２は，スピンドルモータ５２によって回転する。ヘッド４は，ディスク２の表面上に位置し，アクチュエータ６のアームアセンブリ７から延びたアームの前端に設置される。前置増幅器２２は，データ再生時，ヘッド４によってピックアップされた信号を前置増幅する。また，前置増幅器２２は，データ記録時，ヘッド４を駆動してリード／ライトチャンネル回路２４から印加される符号化された記録データをディスク２に記録する。

リード／ライトチャンネル回路２４は，前置増幅器２２から入力されるリード信号からデータパルスを検出してデコーディングし，デコーディングされた結果をＤＤＣ（Ｄｉｓｋ
Ｄａｔａ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）５４に出力する。また，リード／ライトチャンネル回路２４は，ＤＤＣ５４から入力されるライトデータをエンコーディングし，その結果を前置増幅器２２に出力する。ＤＤＣ５４は，ホストコンピュータから入力されるデータを受信し，前置増幅器２２を制御してデータをディスク２上に記録するリード／ライトチャンネル回路２４に受信されたデータを順次に出力する。

また，ＤＤＣ５４は，ホストコンピュータとマイクロコントローラ４０間の通信をインタフェースする。マイクロコントローラ４０は，ホストコンピュータから入力されるリードまたはライト命令に応答してトラック探索及びトラック追従を制御する。ＶＣＭ駆動部４４は，Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ
ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）コンバータ４２からサーボ制御（ヘッドの位置制御）のためにマイクロコントローラ４０によって使われるサーボ制御値を受信する。ＶＣＭ駆動部４４は，アクチュエータ６を駆動するための駆動電流を発生し，駆動電流をアクチュエータ６のＶＣＭに印加する。アクチュエータ６は，ＶＣＭ駆動部４４から印加される駆動電流の方向及びレベルに依存してヘッド４をディスク２上で放射線状に移動させる。

モータ制御部４８は，マイクロコントローラ４０の制御下にディスク２の回転制御のための制御値をスピンドルモータ駆動部５０に印加する。スピンドルモータ駆動部５０は，制御値に基づいてスピンドルモータ５２を駆動してディスク２を回転させる。Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ
ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ３６は，ＰＥＳ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｓｉｇｎａｌ）をデジタル変換し，デジタル信号をマイクロコントローラ４０に出力する。ＰＥＳは，バースト信号に基づいて，またリード／ライトチャンネル回路２４から入力されるサーボ情報に含まれる。ゲートアレイ３８は，リード／ライト動作に必要な各種タイミング信号を発生させ，サーボ情報をデコーディングし，そしてデコーディングされた結果をマイクロコントローラ４０に印加する。

図５のＨＤＤが使われない時，ヘッド４は，パーキングゾーン（例えば，図１のパーキングゾーン５）にパーキングされる。それにより，図１を参照して前述されたようにアクチュエータ６の他側先端にある鉄片１２が磁石１６と付着されてラッチされる。したがって，鉄片１２がアクチュエータ６の一側先端の磁石１６にラッチされれば，アクチュエータ６の他側先端のヘッド４もラッチされてパーキングゾーン５にパーキングされる。この場合，鉄片１２と磁石１６とは磁石方式のラッチシステムでラッチとして作用する。

ＨＤＤがリード／ライトのために動作すれば，マイクロコントローラ４０は，パーキングゾーン５にパーキングされているヘッド４をディスク２上のデータ領域に出るように制御する。

図６は，図５のＨＤＤにおいて，アクチュエータ６及びヘッド４をアンラッチさせる従来の方法を示すフローチャートである。本実施形態は，図１に示されたように，例示的なディスク２に対して例示的なヘッド４を加速及び減速するものと説明される。しかし，図２に示されたような多重プラッタ方式のＨＤＤのディスクに対する多数のヘッド４を加速及び減速するために実施されうる。

ＨＤＤが動作すれば，マイクロコントローラ４０は，ディスク２が一定に回転するようにスピンドルモータ５２を制御する。ディスク２が一定に回転すれば，加速電流（複数の電流パルスより構成されうる）がＶＣＭ駆動部４４を通じてアクチュエータ６のＶＣＭに印加される。電流が印加されたＶＣＭは，アクチュエータ６が磁石１６のラッチフォース（磁力）を克服して磁石１６から分離されるようにアクチュエータ６に力を印加する。このような一連の過程をアンラッチ動作という。

さらに具体的に，図６を参照すれば，所定の時間（すなわち，加速期間）の間に加速電流がＶＣＭに印加される。このような電流によって，アクチュエータ６及びヘッド４は，磁石１６のラッチフォースを克服してディスク２のデータ領域上に移動する（Ｓ６０２）。

加速期間以後，ＳＡＭが見つけられなかったか，すなわち，ＦＡＳＭ（Ｆａｕｌｔ Ｓｅｒｖｏ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍａｒｋ）が発生したかを判断するために，ヘッド４によって読み出されるサーボ情報がリード／ライトチャンネル回路２４に入力される（Ｓ６０４）。

サーボデータを読み出せる場合には，速度フィードバック制御器（図示せず）を通じてヘッド移動速度が基準ヘッド移動速度Ｖ_ａ以下に調節される（Ｓ６０６，Ｓ６０８）。

この時，ヘッド移動速度は，アクセス可能なサーボ情報（例えば，（現在サンプリングされたトラック番号−以前にサンプリングされたトラック番号）／サンプリング周期）から決定されうる。サンプリングされたトラック番号はグレーコードによって分かる。

一方，Ｓ６０４段階で，サーボデータを読み出せない場合には（例えば，ＳＡＭを読み出せない時には），アクチュエータ６のＶＣＭに印加された加速電流は周期的に所定の比率で減少し，所定の時間の間（減速期間）に印加される。言い換えれば，ＳＡＭが検出されない場合には，従来の技術においては，ラッチフォースに関係なく設定された減速パターンによって減速電流がＶＣＭに印加される（Ｓ６１０）。

ヘッド４が図１のパーキングゾーン５にパーキングされ，図６の過程が終了する（Ｓ６１２）。

図７は，図６に示された従来の方法において，アクチュエータ６のＶＣＭに印加される電流とヘッド移動速度との関係を示す図面である。図７のグラフは，ヘッド移動速度対時間を示す。

図７を参照すれば，アンラッチ動作の初期には，アクチュエータ６が磁石１６の力にまさってヘッド４がパーキング状態から脱してディスク２のデータ領域上に移動するように加速区間Ａの間に加速電流がＶＣＭに印加される。減速期間Ｂの間には，加速電流と反対方向に減速電流がＶＣＭに印加される。加速電流及び減速電流それぞれはＶＣＭに印加される複数の電流パルスでありうることを知らなければならない。また，印加された減速電流の大きさは，段階的に小さくなる（図７でΔＴと表記される段階に）。

例えば，加速区間Ａの間にアクチュエータ６のＶＣＭに印加された加速電流の大きさをＩとする。このような場合，減速区間Ｂの間に印加された減速電流の大きさは，各段階でα＊Ｉ（ここで，α＜１）に減少する。

図６及び図７の従来の方法において，減速区間Ｂは，固定された値に設定される。したがって，図６及び図７の従来の方法においては，減速区間Ｂの端でヘッド移動速度を正確に評価することが不可能である。多様なＨＤＤのラッチシステムで使われた磁石の磁力は相異なり，また磁石の磁力は時間や周囲条件によって変化しうる。

したがって，図７に示されたように，３つの異なるヘッド移動速度Ｖ１，Ｖｒｅｆ，Ｖ２が表示されうる。

Ｖｒｅｆは，ヘッドが所定の範囲内に加速した時のヘッド移動速度を表す。Ｖ１は，ヘッドの加速が所定の範囲に及ぼしていない時のヘッド移動速度を表す。Ｖ２は，ヘッドの加速が所定の範囲を超えた時のヘッド移動速度を表す。

もし，ヘッド移動速度が減速区間Ｂの終端で十分に大きければ（例えば，Ｖ１のように），ヘッド４はさような高速でパーキングゾーン５にパーキングされるので，アクチュエータ６は，アウタークラッシュストッパー１４にぶつかる。

ヘッド４に対するそのような損傷を防止するために，ヘッド４をパーキングさせるためにアクチュエータ６のＶＣＭに印加される減速電流のための所望の減速プロファイルを決定することによって，ヘッド移動速度を実質的に０にする。

図８の方法において，所望の減速プロファイルが決定される（Ｓ８０２）。具体的に所望の減速ファイルは，全加速時間期間Ｔ_{ｔｏｔａｌ}を構成する２つの時間成分Ｔ_ｕ及びＴ_ａ（図９に示されたように）から決定される。Ｔ_ｕはアクチュエータ６が磁石１６のラッチフォースを克服して磁石１６から分離されるために要求される時間である。Ｔ_ａは磁石１６からのアクチュエータ６の分離から始まってヘッド４をディスク２のデータ領域の所定区間まで移動させるために要求される時間である。Ｔ_ｕは工程テストによって測定され，Ｔ_ｕを測定して所望の減速プロファイルを決定する方法は，以下にさらに詳細に説明される。

Ｓ８０２以後に，最大大きさの電流Ｉ_ａを有する加速電流（これは連続された幾つかの電流パルスより構成されうる）が全加速時間期間Ｔ_{ｔｏｔａｌ}（＝Ｔ_ｕ＋Ｔ_ａ）の間にアクチュエータ６のＶＣＭに印加される（図９に示されたように）。図９の全加速時間期間Ｔ_{ｔｏｔａｌ}の間にアクチュエータ６はラッチシステム（磁石１６の磁力，すなわち，ラッチフォース）を克服し，ヘッド４はデータ領域に移動する（Ｓ８０４）。もし，時間Ｔ_ｕがあまりにも短ければ，アクチュエータ６はラッチフォースを克服できない。また，時間Ｔ_ａは，ヘッド４がディスク２のデータ領域の中間部分に至るように十分に長く決定される。時間Ｔ_ｕ及びＴ_ａは，工程テストによって後述されるように正確に算出されうる。

ヘッド４がディスク２のデータ領域上に移動すれば，サーボ情報が読み取られるかを決定する（ＳＡＭが検出されるかを判断するように）（Ｓ８０６）。

ＳＡＭが検出されれば，サーボ情報が読み出されうると判断され，ヘッド移動速度はグレーコードを使用して算出される。その場合，ヘッド移動速度は算出されたヘッド移動速度に基づいてフィードバック制御器を使用して調整される（Ｓ８０８）。

算出されたヘッド移動速度が基準ヘッド移動速度Ｖ_ａ以下になれば（Ｓ８１０），フラグ信号を０と設定した後に図８の方法を終了する（Ｓ８１２）。ＳＡＭが検出されれば，アクチュエータ６及びヘッド４はディスク２のデータ領域上に成功的にアンラッチされると見なされる。したがって，その場合においては，フラグ＝０によって知られるように，再びラッチするか，または再びアンラッチプロセスを行うことが要求されない（Ｓ８１２）。

一方，もしＳＡＭが検出されなければ（Ｓ８０６），サーボ情報が読み出されないと判断され，Ｓ８０２過程で獲得された所望の減速プロファイルによってヘッド移動速度が低下する（Ｓ８１４）。次いで，ヘッド４はパーキングゾーン５にパーキングされる（Ｓ８１６）。その場合において，ヘッド４はパーキングゾーン５にパーキングされるため，１と設定されたフラグ信号によって表示されるように，アンラッチ過程が再び起動される必要がある（Ｓ８１８）。

図９は，本実施形態によって例示的な加速プロファイルから決定された例示的な所望の減速プロファイルを示す図面である。減速プロファイルは，減速プロファイルの終端でヘッド移動速度が実質的に０となるように達成することから決定される。そのような減速プロファイルは，加速プロファイルの大きさの積分値が所望の減速プロファイルの大きさの積分値と同一になるように設定することによって決定される。

所望の減速プロファイルを決定するためにＴ_ａがまず算出される。従来には，Ｔ_ａは加速電流をＶＣＭに印加する開始から終了までの時間で算定された。しかし，そのような加速電流を印加する開始からラッチシステムからアクチュエータ６を分離するまでのアンラッチ時間区間Ｔ_ｕが要求される。したがって，Ｔ_ｕはアクチュエータ６及びヘッド４の加速運動に関係せず，時間Ｔ_ａから除外されなければならない。

図９で，最大加速電流Ｉ_ａ，最大減速電流Ｉ_ｂ，加速時間Ｔ_ａが与えられた時，加速プロファイル及び所望の減速プロファイルの積分値間の関係は，次の数式によって表現される。

加速プロファイルの積分値 Ａ＝Ｉ_ａ×Ｔ_ａ・・・（数式１）
所望の減速プロファイルの積分値 Ｂ＝Ｉ_ｂ×Ｔ_ｂ１＋（Ｉ_ｂ×Ｔ_ｂ２）/２・・・（数式２）

Ｔ_ｂ１は，最大大きさＩ_ｂを有する減速電流がアクチュエータ６のＶＣＭに印加される第１加速時間区間である（図９に示されたように）。Ｔ_ｂ２は，アクチュエータ６のＶＣＭに印加される減速電流の大きさがＩ_ｂから実質的に０に減少する第２時間区間である（図９に示されたように）。

もし，加速電流の積分値Ａと減速電流の積分値Ｂとが同じであれば，第２減速時間区間Ｔ_ｂ２の終端でアクチュエータ６及びヘッド４の移動速度は実質的に０である。
Ｉ_ａ＝Ｉ_ｂであれば，次の数式が満足される。

Ｔ_ｂ２＝Ａ×Ｔ_ｂ１であり，Ａ＝２（Ｔ_ａ／Ｔ_ｂ１−１）・・・（数式３）

ここで，加速度ａ（ｔ）＝Ｋ_ａ×Ｉ_ａである（ここで，Ｋ_ａは加速定数）。
加速時間は，常にＴ_ａと一定に維持されるため，アンラッチ速度は次の数式で算出される。

ｖ（ｔ）＝Ｋ_ａ×Ｉ_ａ×Ｔ_ａ・・・（数式４）

Ｔ_ｂ１及びＴ_ｂ２の間の減速プロファイルによって印加される減速電流の方向はＴ_ａ間の加速プロファイルによって印加される加速電流と反対方向であることが知らなければならない。

このような方式で，数式１及び数式２を使用して，図９の所望の減速プロファイルが決定されうる。図９のそのような所望の減速プロファイルを有し，ヘッド４がヘッド４に対する最小化された損傷を有して安全にパーキングされるように，ヘッド移動速度はＴ_ｂ２の終端で実質的に０である。また，図９の所望の減速プロファイルを有し，ヘッド４の安全なパーキングを達成するように最小の減速電流がＶＣＭに印加される。

図１０は，本実施形態によって加速電流をＶＣＭに印加することから始まってアクチュエータ６がラッチシステムから分離されるのに必要な時間Ｔ_ｕを測定する方法を示すフローチャートである。

ＶＣＭがラッチシステムから分離されるかはアクチュエータ６が移動するか否かを検査することによって決定される。

例えば，アクチュエータ６が移動しているか否かは，ランプローディング方式で使われているＶＣＭの起電力Ｂ_ｅｍｆによって決定されうる。すなわち，逆起電力Ｂ_ｅｍｆの大きさが所定の値より大きければ，アクチュエータ６がＶＣＭが動くと判断する。しかし，そのような決定のためには追加的な周辺回路が必要である。したがって，本実施形態では，アクチュエータ６が動き始める時を決定するためにヘッド４によって読み出されたサーボ情報を使用する。

図１０の方法において，アンラッチ（すなわち，加速）電流Ｉ_ａをＶＣＭに印加し始める時（Ｓ１００４），開始タイマー値Ｔ_ｂｅｇが保存される（Ｓ１００２）。

次いで，数μｓの周期でヘッドによって読み出されたグレーコードを使用して速度値（ｃｙｌ_ｎ−ｃｙｌ_{（ｎ−１）}）が算出され，速度値（ｃｙｌ_ｎ−ｃｙｌ_{（ｎ−１）}）が最小ＶＣＭ移動速度Ｖ_ｕより大きいかを判断する（Ｓ１００６）。ここで，ｃｙｌ_ｎは現在サンプリングされたシリンダー番号であり，ｃｙｌ_{（ｎ−１）}は以前にサンプリングされたシリンダー番号である。

ヘッド移動速度が最小移動速度Ｖ_ｕより大きければ，終了タイマー値Ｔ_ｅｎｄが保存され（Ｓ１００８），次の数式によって時間Ｔ_ｕが算出される。

Ｔ_ｕ＝Ｔ_ｂｅｇ−Ｔ_ｅｎｄ・・・（数式５）

したがって，図９を参照すれば，加速電流の印加からＴ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｔ_ｕ＋Ｔ_ａが測定可能である。図１０のフローチャートによってＴ_ｕを決定した後には，Ｔ_ａはＴ_ａ＝Ｔ_{ｔｏｔａｌ}−Ｔ_ｕとして決定される。また，Ｔ_ｂ１は減速電流の印加から測定可能である。したがって，Ｔ_ｂ２の終端でヘッド４の移動速度が実質的に０になるようにＴ_ｂ２を決定するために数式３がそのような公知の値と共に使用されうる。

図１１は，本実施形態において，データプロセッサ７２及びメモリ装置７４より構成される図５のマイクロコントローラ４０を示す図面である。データプロセッサ７２は，図９の加速プロファイル及び所望の減速プロファイルに対してＩ_ａ＝Ｉ_ｂである時，数式３によって，Ｔ_ｂ１及びＴ_ａの値からＴ_ｂ２を決定する。

データプロセッサ７２は，そのような所望の減速プロファイルをメモリデ装置７４に保存する。メモリ装置７４はまた，データプロセッサ７２によって行われる一連の指示を保存する。データプロセッサ７２によるそのような一連の指示の遂行はデータプロセッサがＳ８０２，Ｓ８０４，Ｓ８０６，Ｓ８０８，Ｓ８１０，Ｓ８１２，Ｓ８１４，Ｓ８１８のような図８の過程のうち少なくとも一部を行わせる。

前記は単に例としてのみ提示されたものであり，限定するように意図するものではない。例えば，前述されたヘッド４及びディスク２の数のような，いかなる数も単に例としてのみ提示されたものである。本発明は，ディスクドライブ内におけるいかなる数のヘッドを加速及び減速するためにも適用されうる。また，本実施形態のために，ここで図示されかつ説明されたそれぞれの構成要素は，単に例としてのみ提示されたものである。例えば，本発明はＨＤＤの例以外にもいかなる形式のディスクドライブに適用されうる。

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。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の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。

本発明はディスクドライブにおいてヘッドを減速する方法に係り，アクチュエータ及びヘッドがラッチシステムからアンラッチされた後，ＳＡＭが見つけられない場合に所望の減速プロファイルによってアクチュエータ及びヘッドを減速させることによってヘッドを安全にパーキングさせ，例えばＨＤＤに効果的に適用可能である。

ＨＤＡの概略的な構造を示す説明図である。 多重プラッタ方式のＨＤＤにおいて，ディスクの部分断面図である。 ＨＤＤにおいて，トラックのデータフォーマットを示す説明図である。 図３に示されたサーボセクターの詳細な構成を示す説明図である。 ＨＤＤの構成を示すブロック図である。 ＨＤＤにおいて，ヘッドをアンラッチする従来の方法を示すフローチャートである。 図６に示された従来の方法によるＶＣＭに印加される電流とヘッド移動速度との関係を示す説明図である。 ＨＤＤにおいて，ヘッドをアンラッチする方法を示すフローチャートである。 ＨＤＤにおいて，ヘッドをアンラッチする方法に使われる所望の減速プロファイルを示す説明図である。 ＶＣＭへの加速電流の印加から始まってラッチシステムからのヘッドの分離に必要な時間Ｔ_ｕを算出する方法を示すフローチャートである。 図５のディスクドライブ内のマイクロコントローラのブロックダイヤグラムを示す説明図である。

符号の説明

２ ディスク
４ ヘッド
６ アクチュエータ
７ アームアセンブリ
２２ 前置増幅器
２４ リード／ライトチャンネル回路
３６ Ａ／Ｄコンバータ
３８ ゲートアレイ
４０ マイクロコントローラ
４２ Ｄ／Ａコンバータ
４４ ＶＣＭ駆動部
４８ モータ制御部
５０ スピンドルモータ駆動部
５２ スピンドルモータ
５４ ＤＤＣ

Claims (18)

1. ディスクドライブで加速した後にヘッドを減速する方法において，
   前記ヘッドが加速されてラッチシステムからアンラッチした後，サーボアドレスマークが正常に検出されるかを判断する過程と，
   前記サーボアドレスマークが正常に検出されない場合に，時間に対するボイスコイルモータに印加される加速電流の大きさを表す加速プロファイルのうち，前記ヘッドが加速されてアンラッチされるまでを除く期間の加速プロファイルの積分値と実質的に同等な積分値を有する減速プロファイルを決定する過程と，
   決定された前記減速プロファイルによって減速電流をボイスコイルモータに印加する過程と，
   を含むことを特徴とする，ヘッド減速方法。
2. 再びラッチされるために前記ヘッドが減速することを表すフラグをセットする過程をさらに含むことを特徴とする，請求項１に記載のヘッド減速方法。
3. 前記ヘッドは，前記減速プロファイルによって減速する前に前記加速プロファイルによって加速することを特徴とする，請求項１に記載のヘッド減速方法。
4. 前記減速電流は，前記加速電流の方向と反対方向に前記ボイスコイルモータに印加されることを特徴とする，請求項１に記載のヘッド減速方法。
5. 前記減速プロファイルの終端で実質的に０の速度を有する前記ヘッドをパーキングする過程をさらに含むことを特徴とする，請求項１に記載のヘッド減速方法。
6. 前記加速プロファイルは，加速時間期間Ｔ_ａの間に前記ボイスコイルモータに印加される最大加速電流Ｉ_ａを含むことを特徴とする，請求項１に記載のヘッド減速方法。
7. 前記ラッチシステムは，磁石方式であることを特徴とする，請求項１に記載のヘッド減速方法。
8. 前記減速プロファイルは，第１減速時間区間Ｔ_ｂ１に前記ボイスコイルモータに印加される最大減速電流レベルＩ_ｂと，第２減速時間区間Ｔ_ｂ２の間にＩ_ｂから０への前記減速電流の減少と，を含むことを特徴とする，請求項６に記載のヘッド減速方法。
9. Ｉ_ａ＝Ｉ_ｂのときに，Ｔ_ｂ２＝２×［Ｔ_ａ−Ｔ_ｂ１］であることを特徴とする，請求項８に記載のヘッド減速方法。
10. 前記第２減速時間区間Ｔ_ｂ２の終端で実質的に０の速度を有するヘッドをパーキングする過程をさらに含むことを特徴とする，請求項８に記載のヘッド減速方法。
11. 前記ディスクドライブは，ハードディスクドライブであることを特徴とする，請求項１〜１０のいずれかに記載のヘッド減速方法。
12. ヘッドと；
    前記ヘッドを加速及び減速するために電流が印加されるボイスコイルモータと；
    データプロセッサ，及び，所望の減速プロファイルを保存し，また一連の指示を保存するメモリデバイス，を備えたマイクロコントローラであって，前記データプロセッサによる前記一連の指示により，
    前記ヘッドが加速されてラッチシステムからアンラッチした後，サーボアドレスマークが正常に検出されるかを判断する過程，
    前記サーボアドレスマークが正常に検出されない場合に，時間に対する前記ボイスコイルモータに印加される加速電流の大きさを表す加速プロファイルのうち，前記ヘッドが加速されてアンラッチされるまでを除く期間の加速プロファイルの積分値と実質的に同等な積分値を有する減速プロファイルを決定する過程，
    並びに，決定された前記減速プロファイルによって減速電流をボイスコイルモータに印加する過程，
    を行わせるマイクロコントローラと；
    を備えたことを特徴とする，ディスクドライブ。
13. 前記一連の指示は，再びラッチされるために前記ヘッドが減速されていることを表すフラグをセットする過程をさらに行わせることを特徴とする，請求項１２に記載のディスクドライブ。
14. 加速する前に前記ヘッドがラッチされ，減速した後に前記ヘッドが再びラッチされるラッチシステムをさらに含むことを特徴とする，請求項１２に記載のディスクドライブ。
15. 前記ラッチシステムは，磁石方式であることを特徴とする，請求項１４に記載のディスクドライブ。
16. 前記ヘッドは前記減速プロファイルによって減速する前に前記加速プロファイルによって加速することを特徴とする，請求項１２に記載のディスクドライブ。
17. 前記ヘッドは，前記減速プロファイルの終端で実質的に０の速度でパーキングされることを特徴とする，請求項１２に記載のディスクドライブ。
18. 前記ディスクドライブは，ハードディスクドライブであることを特徴とする，請求項１２〜１７のいずれかに記載のディスクドライブ。
    

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