JP4246545B2

JP4246545B2 - ディスクドライブの回転振動速度センサー

Info

Publication number: JP4246545B2
Application number: JP2003144632A
Authority: JP
Inventors: スリ・エム・スリ・ジャヤンタ; ハイエン・ダン; ビジャイェシュワー・ダス・カンナ; ジェラード・マク・ビッカー; 睦郎太田
Original assignee: ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2023-05-22
Also published as: CN100377216C; CN1487504A; JP2003346440A; US20030218819A1; US6963463B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般にディスクドライブに関し、より具体的には、シータ力学により生ずるトラック位置ずれ（TMR：track misregistration）誤差を回転振動速度ベースセンサーによって最小にするディスクドライブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクドライブ（HDD：hard disk drive）の連続データ転送速度は、典型的な場合コンピュータマウント系の回転振動が存在すると低下する。回転振動（RV：rotational vibration）は一群のHDDのランダムシーク動作により起り、顧客は性能低下の可能性を懸念するようになってきている。
【０００３】
1インチあたりのトラック数（TPI：track per inch）が大になると、「シータ力学（theta-dynamics）」と呼ばれるディスクドライブの面内（シータ座標）回転振動はヘッド位置決め精度に直接影響を与えるようになる。新規のマウント系から複雑なセンサーやサーボアルゴリズムにおよぶいくつかの分野で、この振動問題の解決法を開発することができる。しかしながら回転振動（RV）速度や加速度を実用的なコストで検出することは、従来の構造では未解決の問題である。
【０００４】
ディスクドライブのベースプレートの剛体運動は三つの直線座標（X、Y、Z）と、三つの角座標（ファイ、プサイ、シータ）に沿って行われる。
【０００５】
現行の1インチ、2.5インチ、3.5インチハードディスクドライブ（HDD）はそれぞれポータブル、デスクトップ/サーバ環境で動作するように設計されている。コンピュータシステムのコストと重量を低減するために、一般にメーカーは薄い構造体を用いたHDDマウントフレームを組み立てる。その結果、コンピュータフレームは振動を受けやすい柔構造となる。このようなマウント構造はディスクドライブに、内部または外部の振動源によって引き起こされる振動の影響を受け易くする。ロータリーアクチュエータ系のHDDはそのベースプレートの面内の回転振動（RV）に対して非常に敏感である。
【０００６】
更にHDDは三つの重要な役割を果たすヘッド位置決めサーボ系を有している。第一にサーボ系はシークモード時に速度サーボを用いてヘッドを目標付近に最短時間で移動させる。第二に、サーボ系は位置決めコントローラを用いて積分項なし(可能性の例)に最小のセトルアウト時間でヘッドを目標トラックに位置決めする。最後に、サーボ系は比例-積分-微分型（PID：proportional-integral-derivative）位置決めコントローラにより、トラックフォローイングモードに入る。
【０００７】
また一方、シークモードの間に最大回転加速トルクとそれに続く減速トルクがボイスコイルモーター（VCM：voice coil motor）ベースのアクチュエータによって与えられる。対応するベースプレートへの反作用トルクが、読み出し/書き込みヘッドの位置決め精度に有害な過渡的な回転振動を引き起こす。ランダム振動の存在はトラックフォローイング精度（および少し程度は低いが、セトルアウト性能）に影響を与える。
【０００８】
本発明以前にHDDアクチュエータ系のトラックフォローイング精度に大きく影響を与えるランダム振動の問題を十分に取り上げたものは見当たらない。
【０００９】
現行の3.5インチディスクドライブは40kTPIに到達しており、2001年以降には50kTPI以上に増大するものと予想される。トラック密度を高める上での大きな障害は振動による外乱の存在下でヘッド位置決め精度が不十分になることである。TPI値の指数関数的な増大によって、読み出し/書き込み素子のトラック上への位置決めは大きな課題となってきている。通常のサーボ制御系はますます困難になる動作条件下で十分動作できるように絶え間ない革新が必要である。
【００１０】
スピンドルモーターアセンブリーのような機械部品は完全に質量バランスしているとは言えず、動作中に調和振動が生ずる。振動の発生はHDDシステム全体に対して直線および回転方向の振動動作を起こさせる。補償されない場合、トラックピッチの15%のトラックフォローイング誤差は、ディスクドライブの「ソフト」および「ハード」エラーレート特性を低下させる。この内部に生ずる周期的な振動による位置決め誤差は、参考に示す特許文献１に開示されたサーボ方式を用いることにより、解決できる。
【００１１】
特殊な衝撃および振動を分離する搭載設計を採用することにより、内蔵スピンドルが引き起こす回転振動成分は、ここで参考に示す特許文献２の説くところにより、最小にすることができる。しかしながら、該特許文献２の開示に従って内臓スピンドル振動を分離するように搭載設計を最適化しても、外部振動の侵入は受け易いままである。特許文献３によって定義される特別な基準を満たしながら多角形に沿って防振脚を設置することにより、HDDに回転振動を生ずる外部振動侵入を最小にすることができる。
【００１２】
参考に示す特許文献４では、第二のアクチュエータを用いて反対方向にトルクを発生させ、反作用を中和する方式が提案されている。新規な検出と制御方法を有するHDDが、ランダム振動問題に対する向上策になり得る。
【００１３】
参考に示す特許文献５の図1A〜１CはディスクドライブにPZT101、102がデュアル配置されており、そこではディスクドライブの質量と慣性が角加速度および直線加速度を十分な感度で測定するための振動体として利用されている。
【００１４】
そのようなわけで、図1(a)はヘッドディスクアセンブリー100を示しており、図1(b)は加速度を測定するための圧電歪センサー101、102を詳細に説明したものであり、図1(c)は衝撃と振動を受けているユーザーフレーム104上のヘッドディスクアセンブリー100を示しており、そこにはデュアルのPZT101、102があって、部品105に入力角加速度および直線加速度を入力しており、それによって書き込み禁止信号が発行されている。
【００１５】
PZTの利用上の重要な課題は、それらがいろいろな軸方向の歪に敏感であることであり、それ故に、それらはシータ力学に加えて振動入力に応答してしまう。
【００１６】
100〜1,000Hzの範囲で高忠実度な信号を生み出すには、PZTのサイズは大きくなってしまい、そのような設計はディスクドライブの電気基板の高さや製造上の要求と両立できない。一方PZTの体積を小さくすると、信号品質が低下してしまう（即ち特に低周波域（〜100Hz）の信号ドリフトを容易には安定化できなくなってしまう）。
【００１７】
本発明者の測定ベースの経験によれば、信号安定性と雑音はコンパクトなPZT配置を採用する上での重要問題である。PZT信号の突然のドリフトは望ましくない書き込み中断状態を引き起こす。更にデュアルのPZTの利用は、それぞれのPZTの利得や熱感度を適合させるという、複雑な問題を引き起こす。新規な機械的な構造を与えることによって、PZTの感度は望ましい方向に沿って高めることができ、残りの方向には最小にすることができる。しかしながら、力学上厳密に分離しようとすると二つのPZTセンサーのコストはディスクドライブに適用できないものになってしまう。
【００１８】
図2に示すようにデュアルのPZTセンサー201、202および、信号条件付けアルゴリズムを採用することにより通常のシステム200（例えばA.Jinzenji他「ハードディスクドライブの回転時の擾乱に対する加速度フィードフォワード制御」APMRC 2000年11月6〜8日TA6-01〜6-02、およびここで参考に示すSidman他特許文献６）はランダム振動に対してフィードフォワードによる解決法を示している。PZTセンサー201、202自体は付加的な革新がなければ高品質出力を生じない。図はまた、フィードフォワード補償器203および通常のサーボ204を説明している。
【００１９】
別な方法では、容量検出型マイクロ機械装置（例えばC.Hernden「HDDにおける回転加速度計フィードフォワードを利用した振動のキャンセル」Data Storage 2000年11月 PP22〜28）を用いており、そこでは高性能シータ加速度センサーを作り出そうと試みている。しかしながら、センサーのサイズや帯域幅、コストの点がマイクロ電気機械的センサー（MEMS：microelectromechanical sensor）の制約になると考えられる。
【００２０】
【特許文献１】
米国特許第５６０８５８６号明細書
【特許文献２】
米国特許第５４００１９６号明細書
【特許文献３】
特許第２５６５６３７号公報
【特許文献４】
米国特許第６１２２１３９号明細書
【特許文献５】
米国特許第５７２１４５７号明細書
【特許文献６】
米国特許第５４２６５４５号明細書
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして、通常のセンサーはHDDアクチュエータ系のトラックフォローイング精度に大きく影響を与えるようなランダム振動の問題に十分に対処できるようになっておらず、コストにも有効で、回転振動（RV）速度や加速度の検出にも有効ないかなるセンサーも、未だ生み出されていない。
【００２２】
通常の方式や構造に関する前述の問題点やその他の問題点、欠点や不都合を考慮して、本発明の一つの目的は、HDDアクチュエータ系のトラックフォローイング精度に重大な影響を与えるランダム振動の問題に取り組むための方式と構造を提供することである。
【００２３】
本発明の他の目的は回転振動用速度ベースセンサーを用いて、シータ力学で生ずるTMR誤差を最小にすることである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の特徴として、直線および回転振動を受けるディスクドライブ（HDD）は予め決められた周波数範囲でHDDの回転振動の回転速度成分を検出するために、独立した検出ユニットを有する。
【００２５】
本発明の第ニの特徴として、ディスクドライブシステムは、主ボイスコイルモーター（VCM）と、ある1点の回りに回転でき、直線振動に実質的に感応せず、主VCMの磁束を選択的に共有する逆起電力（EMF：electromotive force）センサーを有する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図面、特に図3(a)〜27(b)を参照して、本発明による方式と構造の好適な実施例が示される。
【００２７】
図3(a)と3(b)を参照すると、ディスクドライブ300のアクチュエータはシークの間に反作用トルクを生ずる。アレイ状に多数のドライブが配列されているコンピュータ方式においては、ドライブにより生ずる多数の反作用が振動スペクトルを作り出す。
【００２８】
振動（例えば直線方向および回転方向の両方の）スペクトルの形と大きさはシステム固有ではあるが、有限な次数の高調波を有する限られた帯域のパワースペクトルになる傾向がある。ベースプレートの振動、特にＸ、Ｙ軸に沿った振動およびＺ軸（例えばシータ座標）回りの振動は、ＴＭＲの原因となる。
【００２９】
上述のようにＴＭＲの主な原因はシータ力学により生ずる。アクチュエータの質量の不均衡はアクチュエータピボットの直線方向の振動により生ずる外乱トルクを通してＴＭＲの原因となり得るが、一応不均衡の量は無視できる。
【００３０】
スピンドルモーターのベアリングのコンプライアンスも又、その回転軸のＸ、Ｙ振動により望ましくないＴＭＲを生ずる。スピンドルベアリング部品は、ボールベアリングの代りに流体力学ベアリングを使用した場合に一層悪くなると予想される。
【００３１】
本発明はシータ力学によって生ずるＴＭＲ誤差を回転振動速度ベースセンサーを用いることによって最小にするように努めるものである。図3(a)に示すように、ディスクドライブ300は回転方向に敏感な逆ＥＭＦセンサー302を有しており、このセンサーは、参考に示す、共に出願中の米国特許出願番号10/153684号にて提供されるアルゴリズムの有効性を高め、証明するのに有用である。
【００３２】
「フィードバック」や「フィードフォワード」という語は制御システムの分野で一般に知られている原理をいう。従来のシステム（例えば特許文献２および特許文献３で開示されたようなもの）はフィードフォワード方式を用いており、そこではベースプレートの角加速度が測定され、同じ角加速度が対応するＴＭＲ成分を減少させるか取り除くためにアクチュエータに印加される。測定されたＲＶ加速度は（雑音低減プロセスと共に）利得パラメーターによって修正され、ＶＣＭアクチュエータに加えられる。
【００３３】
この場合、解決法を実現するためには以下に開示されるように高性能のＲＶ加速度検出技術が必要になる。用いられるアルゴリズム自体は単に利得調整操作である。それにもかかわらず、信号を条件付ける必要性により、例えば信号雑音低減領域においてフィードフォワードアルゴリズムを強化するために革新がなされる余地がある。
【００３４】
本発明では逆ＥＭＦベースのＲＶ速度センサーを用いるのが好適であり、これにより開発が容易となり、製造がより低コストになる。本発明者は加速度センサーによって課せられるいかなる限界も、ＲＶ速度センサーを利用するアルゴリズム（例えば方式）が見出されれば、取り除き得ることを認識するに至った。このようなセンサーは以下に開示される。
【００３５】
シータ座標に沿った角度の動きにのみ敏感な速度センサーは、ディスクドライブの主ＶＣＭアクチュエータを設計するときと同じ経験を用いて設計し得る。それ故に、新規な逆ＥＭＦセンサーまたは同種のものが本発明において追求される。
【００３６】
企業向けコンピュータのハウジングは約100から約1,000Ｈｚの範囲にＴＭＲを生ずる共振点を有する傾向がある。ストレージ装置産業の趨勢はフルシークタイム10ms以下、1/3シークタイム5ms以下のディスクドライブを生産する傾向にある。この特徴的な傾向からランダム励振周波数は100Hz以上になるものと予想される。最高の周波数スペクトルに関しては、1トラックのシークを1msで行うことは1kHzに対応する。（そしてシークパルスの大きさはフルシークほどは厳しくない。）
それ故に、コンピュータフレームの任意の点のランダム振動励振は約100Hzと約1kHzの間に収められる。ファンのような冷却系は60Hzの振動を生ぜしめるが、これは通常のサーボループで処理される。それ故に最悪の場合の励振は100〜1,000Hz間で起こると思われ、殆どの場合には1/3以下のシーク長による200〜800Hzの範囲で起こると思われる。
【００３７】
このようにして本発明は（例えば好ましくは100〜1,000Hzの範囲で）フィードフォワードモードにおいて有効な方式に用いられるセンサーを開発することを目的とする。この方式或いはこのセンサーは、低周波域（＜100Hz）および高周波域（＞1,000Hz）で有効である必要がないという認識は、HDDの場合におけるRV速度ベースセンサーの解決法を実行可能にする。この自明でない必要条件は実際に実現可能な解決法を容易にする。本発明で中間周波数帯域という場合は100〜1,000Hzを指す。
【００３８】
このようにして、本発明者は、空隙磁束を捕えるコイル巻線を有する慣性優位のピボット可能な部材を用いることにより、コイルに関して磁束の相対的に角度方向の振動動作が逆EMF電圧によって検出できることを認識するに至った。
【００３９】
再び図3(a)〜3(b)を詳細に参照すると、図3(a)はディスクドライブのベースプレートの回転速度に比例した逆EMF電圧を与えるセンサー302を組み込んだディスクドライブ300を示す。上述した共に出願中の特許において最適設計されたアルゴリズムは、主VCMを駆動する通常のサーボ信号に付加されるフィードフォワード信号を作り出す。逆EMFセンサー302の詳細が図3(b)に示される。
【００４０】
図3(a)のディスクシステム300に示されるように、ベースプレート301のRV速度は（図3(b)に詳細に示される）逆EMFセンサー302により測定され、センサー302によって生じた電圧が（例えば高利得増幅器（図示されていない）によって）増幅され、（例えばフィードフォワードコントローラ352により）内部アルゴリズムを働かせるためにディジタル化される。通常のサーボ353は又、ヘッド306から位置決め誤差信号（PES）を受け取り、増幅器（積分器）354に入力を与えるために結合していることが示されている。
【００４１】
図3(b)を詳細に参照すると、逆EMFセンサー302は、逆EMFを検出するためのコイル3021、空隙磁束を生じせしめるためのマグネット3022、摩擦等で劣化することなく実質上の低周波域で可動体（例えば以下に更に詳細に述べる慣性ビーム3026）の良好な力学挙動を容易にする低摩擦ピボット3023、可動系の重心を低摩擦ピボット点3023と一致させる質量バランス3024、空気流により誘起される振動や電磁気的干渉を防ぐためのシュラウド3025、および可動体（例えば慣性ビーム）3026を含んで構成することができる。慣性ビームは真の回転振動以外で見せかけの事象による信号品質の望ましくない低下を最小にするために空気力学的および電磁気的干渉から遮蔽される必要があることに注意する必要があり、かくして、シュラウド3024が与えられる。
【００４２】
図3(b)のセンサー形状の構造は単に典型的なものに過ぎず、本発明はそれに限定されるものでないことに注意しておく必要がある。
【００４３】
このようにして、図3(a)および3(b)の構造は、動きが面内方向の移動のみならず、同時に多くの座標方向の直線振動の形をとるかもしれないので、角加速度を測定し、或いは検出することは費用もかかり、時としては不適当であることを考慮し（、そして克服しようと試み）ている。これ故に、通常のPZTセンサーを用いた場合はクロスカップリングが起こり得る。
【００４４】
発明者は通常のPZTセンサーがそのような問題を有していることを認識するに至り、PZTセンサーとは異なった原理で機能する逆EMFセンサーを使用しここに開示する方式を開発するに至った。
【００４５】
逆EMFセンサーの構造や磁場中をコイルを移動させて逆EMFを（例えば基本的な物理の原理により）ピックアップすることは一般に知られているが、ディスクドライブで逆EMFセンサーを、角度の移動や角加速度を検出するために用いることはこれまで知られていなかった。
【００４６】
このようにして、本発明の応用または問題（例えばディスクドライブの回転または角度の移動の検出）のために逆EMFを応用することは新規で、独特のものである。実際、アクチュエータ自体は1点の回りでピボット動作を行い、アクチュエータが移動してそこに電圧計を持ってくると電圧信号が生ずる。しかしながらそのような構成はアクチュエータの観点からそのようなやり方で使われたことはなかった（し、以前に採用されたこともなかった）。
【００４７】
このようにして本発明は磁束の変化速度に比例した逆EMFを得るためにコイルに鎖交する磁束（或いは磁束に鎖交するムービングコイル）を使う。こうして本発明は伝達関数プロセスとして回転速度を直接検出する。このことは従来のセンサーとの重要な相違点である。
【００４８】
即ち、加速度を求めて、よく知られているように速度を得るために1回積分することが可能であることに注意する必要がある。しかしながら、速度を求めるために加速度を数値積分した場合、残留バイアスが生じ、これが時間とともに増大する。本発明のように、センサーにより直接検出することは（例えば、加速度項に何ら積分が存在しないので）そのような問題が起こるのを防ぐ。このようにして基本的な伝達関数プロセスはこれら検出システムの各々において重要である。これ故に、通常の系は角度の回転を得るために、（例えば図1(a)〜2(b)のように）ディスクリートの圧電センサーを複数用いるのに対して、本発明は直接検出するセンサーを用いており、これ故に磁束の変化速度を用いることにより一層ロバストなシステムとなる。
【００４９】
図4(a)〜4(c)は低摩擦ピボット軸410の回りの回転運動を検出するように設計された、図3(b)のものと同様の、逆EMFセンサー400の構成要素を示す。
【００５０】
簡単にするために図4(a)で上部ヨークは示していない。センサー400の最大感度（例えば単位角加速度あたりの電圧）は、コイル（マルチターンの薄い断面のワイヤを含む）420の両サイドが逆EMF生成プロセスに加わるように作られたときに達成される。このようにして空隙磁束が、図4(a)に示されるように、適当な極性を持った一対の永久磁石を用意することにより作り出せる。センサー400は又、重心バランス用質量430、センサービーム440および逆EMFピックアップ450を包含する。
【００５１】
図4(b)は図4(a)のIV−IV'ラインに沿った図4(a)の構造の断面図を示し、更に上部ヨーク460および磁束の流れ470を示している。
【００５２】
ピボットの設計は多くの方法で達成し得ることに注意する必要がある。例えば、図4(c)はピッチ、ロール方向の動きのみならずX−Ｙ方向の直線状の移動を制限しながら、一対のたわみ構造アセンブリー480が回転方向（ヨー方向）の自由度を与える場合を示す。
【００５３】
より具体的には、たわみ構造のピボットのインナーハブがシャフト490に取り付けられアウターリングがヨークに取り付けられる。二つのたわみ構造アセンブリー480はコイルと電気的な結合を行うことができる。シャフト490は好ましくはZ方向の剛性を与える点接触（絶縁体）のプリロードシャフトである。強化されたZ方向の剛性、およびそれ故に硬い表面に対するプリロードシャフトの必要性は、もしZモード振動に対してコイル巻線との磁束鎖交が許容し得るほどわずかである場合には、不可欠なものではない。
【００５４】
逆EMFコイルとの電気的接続は、図4(c)に示すように、二つのたわみ構造体480を通して達成され、この場合たわみ構造体480を支持するシャフトは電気的に非導電性のものでなければならない。
【００５５】
回転振動は約50rad/s²に制限され、角度振動の大部分が100〜1,000Hzの範囲で測定されるので、慣性ビームの最大角度偏位は0.01度以下と予想される。一方、シークに誘起される整定挙動により、ベースプレートの偏位は約0.1度の大きさになる。それ故に大きな角度偏位ピボットは必要不可欠なものでない。たわみ構造系は低コスト、摩擦なしのピボットアセンブリーを提供する可能性を有する。
【００５６】
図5(a)〜5(ｄ)は、マルチターン薄型断面ワイヤ（コイル）515、センサービーム520および重心バランス用質量530を有するセンサー500の、たわみ構造ピボット510を有するたわみ構造系をいろいろな図で示したものである。
【００５７】
図5(b)に示すようにピボット材510は粘弾性ダンピングを有するシートメタルアセンブリーから作られていてもよく、或いはピボット510自体が全て、固有のダンピング特性を有するプラスチックで作られていても良い。例えば、ピボットは、ヨーク/ベースプレートアセンブリー（図示されていない）に取り付けられたインナーハブ5102に結合した複数のたわみ構造部材5101を含んでいても良い。
【００５８】
図5(c)は図5(b)の薄型たわみ構造部材5101の一つの側面図である。センサー特性の温度依存性と部品コストは適当なたわみ構造のピボット材料を選ぶことでよくバランスする。
【００５９】
図5(d)はインナーハブ上に取り付けられたたわみ構造5101およびコイルの電気接続のルーティングおよびコイルからの電気的リンク5103の例を示す。
【００６０】
このようにして、図5(a)〜5(ｄ)の構造は、五つの座標軸において曲がりにくく、面内の回転においては最も自由度が大きい、低コストのたわみ構造系を提供する。
【００６１】
逆EMFセンサー機能は空隙磁束を必要とするので、主VCMアクチュエータに既に存在する磁束はセンサーアセンブリーと共有され、このようにして、個別の磁気回路よりもコストを低減することができる。このようにして、主VCMのマグネットを共有することにより、センサーのマグネットのコストはその組み立てコストも含めて、低減できる。更にスペースの節約も実現できる。
【００６２】
図6〜8はディスクドライブ内の利用できるスペースに応じて、慣性ビームを配置するいろいろな場所を示す。
【００６３】
例えば、図6は逆EMFコイル605が主アクチュエータアームとコイル610の空隙を共有することができる場合を示す。通常の一対のマグネット620が主アクチュエータの空隙を形成するために用いられる。VCMマグネットは図示（例えば参照番号630）のように広げられている。空気流に誘起される振動や電磁的な干渉（EMI：electromagnetic interference）を防ぐためにシュラウド640が与えられる。このようにして、逆EMFセンサーは主VCMのマグネットの背部に形成される。
【００６４】
図7は主アクチュエータアームとコイル710の空隙を共有することのできる逆EMFコイル705の構造を示す。通常の一対のマグネット720が主アクチュエータの空隙を作るために用いられる。VCMマグネットは図で示されるように（例えば参照番号730）広げられている。空気流に誘起される振動と電磁気的な干渉（EMI）を防ぐためにシュラウド740が用いられる。
【００６５】
このようにして逆EMFセンサーは主コイルと誘導結合を構成するように配置され、特に主VCMのマグネットの側に形成される。この配列は主VCMコイルの背部（図6参照）とは異なって、側部に利用できるスペースがある場合に有利に用いられる。このようにして本発明の製造し易さが強化される。
【００６６】
図8は主アクチュエータアームとコイル810の空隙を共有することができる逆ＥＭＦコイル805を示す。通常の一対のマグネット820は主アクチュエータの空隙を形成するために用いられる。ＶＣＭマグネットは図示のように（例えば参照番号830を参照）広げられている。シュラウド840が、空気流で誘起される振動や電磁気的干渉（ＥＭＩ）を防ぐために用いられる。このようにして逆ＥＭＦセンサーは主ＶＣＭのマグネット820の側部に形成される。
【００６７】
図8は更に典型的に、どうやってピボットが支持されるか、および特に、どうやって広げられたヨークがピボットアセンブリーを支持するために用いられるかを示している。この一体化構造はマグネットとピボット点の間でＺ軸方向に調整する問題が生ずることを阻止する。このようにして、この構造は主ＶＣＭと一体化され、それによって多くの製造上の利点を提供するものである。
【００６８】
大きな電流ベースのシークの間に、空隙磁束を通じてある量の磁気的な相互作用が予想され、これは検出した逆ＥＭＦ電圧に寄生成分を生ぜしめることになる。ＲＶのロバスト性がトラックフォロー動作の間に、第一に必要とされるので、センサーフィードフォワードはシーク動作の間に一時的に停止される。これはセンサーがフィードフォワードアルゴリズムを働かし続けることにより最もよく実現できるが、アルゴリズムの出力を主ＶＣＭ駆動に対し無効にでき、このようにしてフィードフォワードが起動されたときに不自然な過渡現象が生ずるのを阻止できる。
【００６９】
多くの最新のＨＤＤは、図9(a)に示すように、電源オフ条件下で衝撃に誘起されたアクチュエータの動きを抑制するために、慣性系ラッチ900を有する。例としてそのようなラッチ（例えばいわゆる「双方向ラッチ」）は、ユーザーがＨＤＤを組み込んだノートブック型コンピュータなどを落下する、といった事故からＨＤＤを保護するためである。そのようなラッチ系はラッチ910およびそれに結合したスプリング920を有する。ラッチ910は接触点940を経てレバー930に結合している。ラッチ910はアクチュエータマグネット960に隣接して示されるように、アクチュエータコイル950を固定し、突然の加速により起動される。レバー930は慣性的にはラッチ910より相対的に重く、事故が生ずるとレバー930がラッチ910を、回転方向に無関係（例えば双方向ラッチ）にラッチ位置（例えばロックされる位置）へと押し込む。
【００７０】
しかしながら、逆ＥＭＦ検出機能のコストは、図9(b)に示すように、コイル巻線を支持するために慣性ラッチ910の予め設けられているアームの一つを利用する構造970により、一層低減することができる。
【００７１】
図9(b)は接触点940において接触しない静止点975を示す。慣性ビームは、予め荷重が加えられて停止しているのでなく、微妙な回転振動をピックアップするためにニュートラル位置に自由に保持されなければならない。この要求は、図9(b)に示すように、第二のソフトスプリング980を持つことで満たされる。このようなわけで、スプリング980は接触がない場合に、レバー930のニュートラル位置を維持するためのものである。更に図9(b)では、センサーの空隙磁束のための延長部を持ったアクチュエータマグネットおよび低摩擦ピボット995も示されている。
【００７２】
慣性ラッチメカニズムの衝撃で起動される動作が、コイルを有するビームをニュートラル位置に保つことによって阻止される場合において、二つのモードの動作が考えられる。即ち逆ＥＭＦコイル985に小さなバイアス電流を印加することによって、接触静止位置975（例えば電源オフ状態の間）から自由な非接触ニュートラル位置（例えば電源オン状態の間）へと第二のスプリング980に抗してビームを動かすバイアス力を生成することができる。
【００７３】
このようにして、プリロードされている図9(a)の構造に対比して、図9(b)の構造或いはビームはプリロードされておらず、第二のスプリングにより浮いたままであり、このようにして慣性的に高い品質（例えば小さな振動）の装置となる。これ故に小さな振動に対して構造或いはビームは低摩擦ピボットによってのみ支持されており、これに対して、大きな振動（例えば衝撃等のような大きな動き）に対しては、通常の図9(a)のレバー/ラッチ装置と同様に動作する。これ故に、図9(b)の構造にコイルを付加することによって、コンパクトで低コストの逆ＥＭＦセンサー構造が得られる。
【００７４】
図10(a)〜10(c)を参照すると、低周波で感度を大きくするために移動部材の慣性質量を増大させねばならないような応用に対しては、ベースプレートのスピンドルモーターベースエリアの回りの未使用の外部スペースが用いられる。
【００７５】
即ち図10(a)と10(b)は、ベースプレート1000と、磁路のための上部ヨーク1010、マグネット1030を有する回転要素1020、回路基板に組み込まれた逆EMFコイル1040および磁束帰路のための下部ヨーク1050を有するスピンドルモーターエリア（参照番号なし）の分解図と組立図を示す。図10(b)は更に低摩擦ピボット1060および主回路基板1070を含む最終アセンブリーを示す。図10(ｃ)はコイルを有する回転要素1080の状態を示す。
【００７６】
上述の各場合は、可動マグネットと可動コイルベースのセンサー構造を示している。しかしながら、図11(a)を参照するとコンパクトな逆EMFセンサー1130がディスクドライブ（ヘッドディスクアセンブリー）1120の電気基板1110に近接して配置され、図示のように接続されることが望ましい状態にある構造1100が示されている。基板への最短での電気接続が参照番号1140に示される。
【００７７】
図11(b)では究極の応用として、薄型のフォームファクターのセンサー設計が用いられ、このセンサーアセンブリー1130が電気基板1110に直接付加されている。このようにして逆EMFセンサー1130は基板の近くに搭載される（例えばベースプレートの後側に搭載され、基板に接続される）か、または基板に直接搭載されるか、或いは更に言えば基板1110の中または一部に一体化して搭載することができる。
【００７８】
2.5インチ型のフォームファクターのドライブ用の部品から構成される逆EMFセンサーに関して、この考え方の実現可能性が説明される。即ち逆EMFセンサーの測定した周波数伝達関数（TF：transfer function）が図12(a)と12(b)に示される。
【００７９】
図12(a)において、TFへの入力は角速度励振であり、出力は巻線の（利得1,000倍で増幅された）誘起電圧である。このセンサーの設計での共振周波数は約45Hzであることが観察されている。通常のボールベアリングピボットは45Hzの共振を起こすスプリング状の微小変位の挙動を示すことが知られている。
【００８０】
100〜1,000Hzの周波数範囲で伝達関数がディケード−20dBのロールオフ特性を示していることは、回転角速度入力が逆EMF電圧に反映された回転速度出力に変換される、積分効果を裏付けるものである。ピボットアセンブリーに存在するダンピングはTFの位相を−90度に漸近させる。この−90度座標近くのなだらかな位相変化は、アルゴリズムをディジタル方式で実現する際に固有の位相遅れを補うことによってフィードフォワードの有効性を改良するために、建設的に利用される。センサーのダンピング特性に関して、図12(b)に示すセンサーの位相ゲイン（リフト）は有利で、有益で、利用され得るものであることが特記されよう。
【００８１】
通常のボールベアリングピボットがセンサーの角度慣性自由度を達成するために用いられる場合、ベアリングは拡張した電源オフ条件により、「引っかかった」位置に留まる。ピボットは短時間の間検出コイルを励磁することによって働かされなければならないことが理解されよう。センサーをRV測定に有用にさせるに先立って変動する電流を検出コイルに流すことにより、ベアリングは自由に動けるようになされる。
【００８２】
図13(a)と13(b)はPZTセンサーとセンサーA（例えば更に以下に述べるような、あるフォームファクターを持つ逆EMFセンサー）の時間領域の出力を示す。
【００８３】
即ち図13(a)は回転の中心から約10.5cm離れて設けられたPZTセンサーに対応し（例えば角加速度を時間の関数として示す）、図13(b)は同じ振動テーブルに搭載された逆EMFセンサー電圧（×1,000の利得）に対応（速度を時間の関数として示す）する。時間でトレースすると信号は定性的に比較できるものであることが示される。たとえセンサー出力が信号処理アルゴリズムで用いられる前に増幅されたとしても、雑音の拾いこみによる目立った劣化は明らかでない。
【００８４】
図14(a)と14(b)はディジタル信号処理ユニットで実行される高域通過、低域通過フィルターおよび位相リードフィルターを含むフィードフォワードアルゴリズムのTFを示す。
【００８５】
もしプログラム制御可能性が必要不可欠でないのであれば、フィルターはアナログ電子モジュールまたはアナログとディジタル部品の組み合せを用いても実現されよう。+90度の理想的な位相が、フィルターが微分器の機能をエミュレートするのに必要であるが、高域通過フィルターと低域通過フィルターをそれぞれ通過する望ましくない低、高周波信号の抑制の必要性は理想的な目標に対して位相歪を生じ、位相遅れを引き起こしているのが認められる。
【００８６】
図15はセンサーベースのフィードフォワードによる解決法の基本的な効果を、通常のサーボと比べて示したものである。そこでは二つの異なった検出方式（例えばPZTセンサーと、逆EMFセンサー）の効果も比較している。
【００８７】
最大のエラー除去が達成できる最適周波数が存在することがわかる。アクチュエータドライバーに入力されるフィードフォワード信号と真の角加速度との間の正味の位相差が（フィルター動作とセンサーベース位相変化を考慮した後で）0度に近いとき最大のエラー除去が達成される。
【００８８】
このようにして、図15は三つの条件下でのPESに対するRVの効果を示す。即ち図15は出力PESの入力RVに対する比を示す。
【００８９】
通常の場合を示す1501は制御補償のためのRV加速度なしまたは速度検出なしの場合（例えばフィードフォワードなしの場合）の波形である。このようにして単位入力G（例えば100Hz、40ｄB）に対して、位置決め誤差信号（PES）における1トラック幅エラーは256bitに等しい。これ故に、100bitは1/2トラック幅に相当することになる。このようにして、40dB（1G）は通常の場合には100bitに相当し、通常のサーボループ構造は問題点を取り除くことはできない。
【００９０】
次の1502の場合は高感度PZT（例えば高コストのPZTセンサーをデュアルで使用）によって最良の構造を実現する。ここでPZT信号は低域通過（LP：low pass）および高域通過（HP：high pass）フィルターを通され、アクチュエータにフィードフォワードされる。このようにしてPZT加速度法による性能は良好ではあるが、コストが非常に高く、更にサイズも増大する。
【００９１】
波形1503に示される興味あるケースでは、RV速度ベース制御を行っている。両方のセンサーとも同様な振動排除特性を作り出すが、逆EMFセンサー（例えば曲線1503によって示される）はPZTベースの制御よりもより少ない減衰（〜８〜10dB）となる。更に逆EMFセンサーはPZT法よりもずっと安価でありサイズもより小さく、得られるスペースもディスクドライブの機械部品の内部に収まる。
【００９２】
逆EMFセンサーの設計は最良のPZT系に匹敵する特性を呈するように最適化され得ることが見出された。実際、逆EMFベースの構成は150Hz以下の低周波数において補償が向上する。基本的に異なった検出ならびに制御構造は伝達関数（TF）に変化をもたらす。TFは正弦波掃引法を用いて得られる。
【００９３】
図16は図13に対応してPZT信号1601と逆EMF信号1602のパワースペクトルを比較したものである。逆EMFセンサは、この例では600Hzを超えたところに付加的な雑音振幅が見られるが、この雑音の正味の効果はフィードフォワード方式の精度ににあまり寄与しない。
【００９４】
図17(a)〜17(c)はPZT加速度検出および二つの異なったフォームファクターの逆EMFセンサー設計の効果を比較しており、200Hzの振動周波数における時間軸での信号を示している。
【００９５】
図17(a)は通常のPZT加速度検出を示す。図17(b)は1.8インチフォームファクターのHDDの部品に基づいた場合のセンサーAの速度検出を示し、図17(c)は2.5インチHDDの場合のセンサーBの速度検出を示す。両者の信号は利得1,000倍に増幅される。センサーBは雑音特性がわずかに改良されているのが示される。
【００９６】
図18(a)〜18(b)は（180度位相を異ならせるため符号を異ならせた）二つのセンサーA、BのTFを比較したものである。センサーAはセンサーBよりも高い感度を有する。各ピボットに存在する固有のダンピングは図18(b)に示されるように位相のロールオフ特性に影響を与える。図18(a)〜18(b)の200Hzポイントを見れば分かるように、データポイントは図17(a)〜17(c)の時間軸に対応する。
【００９７】
図19は図15の拡張版であり、ここでは二つの逆EMFベースRVセンサー（例えばセンサーA、センサーB）の特性1910、1920が、通常のコントローラの特性1940およびPZT加速度センサーの特性1930と比較されている。
【００９８】
図19から、同一のフィードフォワードアルゴリズムが用いられた場合、最大のエラー除去周波数はセンサーAでは150Hzで生ずるのに対してセンサーBでは250Hzで生ずることが分かる。センサーのダンピング特性とアルゴリズムの位相を最適化することによって、最大のエラー除去ポイントが、与えられた振動スペクトルに対して最適に設定される。
【００９９】
このようにして、位相特性およびその他の見地から、同じアルゴリズムを用いた場合ですら、ある周波数帯ではあるセンサーを用いたほうが別のセンサーを用いるよりも有利となるであろう。例えば図19に示すように速度検出センサーBは良いエラー除去特性を呈し、センサーAよりも優れているように思われる。更に、手近な場合で、図18(b)の約200Hz付近の点をみると、1.8インチFFのセンサーの位相が低下しているように見えるのに比べて、2.5インチFFのセンサーの位相は図18(b)において、どちらかというと平坦である。よく知られているように90度に近づいた平坦な位相は傾斜したものよりも（平均補償性能において）優れている。
【０１００】
センサー/アルゴリズムを組み合わせた正味の位相は、最大の振動除去を実現するにはゼロ度に等しくなければならないことがわかる。しかしながら実際上望まれる周波数範囲（100〜1,000Hz）全域にわたってゼロ度の位相を得ることは、フィードフォワードサンプリング速度が限られていることによって固有な位相遅れが存在するため、不可能である。図17(a)〜17(c)に示されるように、それぞれのセンサー技術に対して準最適状態での除去は依然として達成され得る。
【０１０１】
図20(a)はサーバ製品に見られる典型的なRVスペクトルを示す。図20(b)は各サーボ補償方式に対するこのRVの効果を示す。スペクトル特性は特別のプログラム動作可能な波形ジェネレータを用いて生成され、サーバシステムで観測される典型的なRV特性を模している。図20(a)に示されるように、振動スペクトルは、約300Hzから約600Hzのところがこぶ状になっており、これは実験室でテーブルの励振から生ずるものである。
【０１０２】
図20(b)はランダム回転振動による特性を示し、更に特定すると、入力RV値22.8r/s²に対応するPES（１シグマ）値を示す。通常の制御の下では、PES値は4倍の21から22bit（1シグマ）になることが示される。
【０１０３】
RV速度センサーベースの制御の場合、12から13bit（13dB）に下がり、理想的に近いPZT（例えば高品質、高コストPZTセンサーのデュアル配置）の場合には、更に11bit（11dB）まで改良される。振動がない場合（例えば通常のサーボで静止中の条件下）は6bitが観測される。
【０１０４】
このようにして、図20(b)から、通常のサーボはRVなし（静止中）の場合に比べて4倍低下することが明らかである。
このようにしてこれらの図は多数のドライブが動作するサーバーコンピュータに予想されるランダム振動に適用することに対応する。速度ベースのフィードフォワード補償を用いて、エラーは50%まで低減できる。PZTベースの検出の利点はこのデータセットからは明白でない。
【０１０５】
一方、図21(a)と21(b)は図20(a)のようなランダムなRV入力に対するPESのパワースペクトルを示す。100Hzから400Hzの範囲のスペクトル振幅の減少がフィードフォワード法により達成される。
【０１０６】
逆EMFセンサーがRVのロバスト性を高めるために用いられる一方で、同じセンサー出力はユーザーによるホットスワップ操作時の動作衝撃を検出するために用いられる。衝撃の結果により生ずるセンサー信号は、隣接トラックのデータが消去されてしまうのを保護するために書き込みプロセスを禁止するために用いられる。一方RV振動レベルが予め選ばれた境界値以下の場合は、センサーのフィードフォワードはTMRに誘起される雑音を最小にするために無効になされる。
【０１０７】
図22は実際的な装置を説明し、特にディスクドライブのハウジング2220内部に搭載される逆EMFセンサー2210を含む構造2200の等角図を示す。
【０１０８】
図22で、一体化された逆EMFセンサー2210はVCMの磁気ヨーク（例えば、説明の便宜から下部ヨーク2230が示され,上部ヨークは省略されている）に結合されており、VCMマグネット2240の延長部によって磁束を共有している。図22に示すように、センサー2210は、ドライブハウジング2220内に、存在するドライブ構成要素とは干渉することなくマウントされる。検出コイル電気的巻線はディスクリートな一対の電線により、または主アクチュエータVCMフレキシブルケーブルに一体化して、主電気基板に信号を伝えることができるように、電気的接続（図示していない）がなされる。
【０１０９】
図23はディスクリートな逆EMFセンサー2210の分解組立図を示す。図23はディスクドライブハウジング2220の内部で、かつ存在するドライブ構成要素と干渉せずにマウントされたセンサー2210を示す。電気的接続はセンサーアセンブリー2210に搭載されたインターフェース基板（図示されていない）と、存在するインターフェース回路用ケーブル2310との間で圧力接触で行われる。センサーの構造を完成させるために、更に上部カバー2320と下部カバー2330、マグネット2340および上部ヨーク2350と下部ヨーク2230が示される。上部カバーと下部カバーはセンサー2210を保護している。この構造の重要な特徴は、センサーをディスクドライブ内に落とし込むと、電気的なインターフェースコネクター2310と自動的に接続されるので付加的な配線やそれに伴う問題点を回避することができることにある。このようにしてセンサーは低コストで、落とし込み式の、モジュール式の解決法を提供する。
【０１１０】
図24は鋳物またはプラスチックモールド体2410のいずれかから成る低コストセンサー本体アセンブリー2400を示す。プラスチックモールドまたはエッチングされ或いは金属を型打ちした、たわみ構造2420は金属のピボット構成要素2430と組み合わされる。好ましくは上部および下部たわみ構造は薄いリンクを持った2枚の薄型の部材であり、図5(a)〜5(d)に示されたものと同様である。検出コイル2440が所定の位置に配置され、アセンブリーは予め決められたバランス用質量2450によって、ピボットの回転軸の回りに質量バランスされる。
【０１１１】
図25は低コストセンサー本体アセンブリー2500を示し、この場合は（図24の2枚構造とは異なり）金属のたわみ構造構成要素2520は鋳造またはモールドによりセンサー本体2510に一体化され、それらに対して十分な高さを持つブレード状の形状を有している。検出コイル2540は所定の位置に配置され、アセンブリーは予め決められたバランス用質量2550によって、ピボットの回転軸を中心に質量バランスされる。
【０１１２】
図26はセンサー本体アセンブリー2600の好適な低コストの実施例を示し、たわみ構造構成要素がインジェクションモールドされたプラスチック部品に一体形成されている。センサー本体2610には、金属ピボット2620、巻線式電気的検出コイル2630および、予め決められたバランス質量2640が、共にインジェクションモールド部品の一部としてインサートモールド形成される。慣性質量2650が（必要ならば）慣性特性を最適化するために付加され、バランス質量2640が前述のようにアセンブリーを質量バランスする大きさにされる。
【０１１３】
センサー本体2610は、工具がピボット用たわみ構造2670にアクセスすることができるように、複数の穴部2660A、2660Bを有しており、その結果ピボット剛性を最小にすることができ、低い回転共振を実現できる。更に金属たわみ構造2670はそこに形成された穴部2671A、2671Bも持つ。このようにして、図26のアセンブリー2600はモールドプロセスの後にドリルで複数の穴を形成することにより、平面方向の回転剛性を低くするための有利で、実際的な方法を実現する。
【０１１４】
図27(a)と27(b)は通常のPZTセンサー（図27(a)）および本発明で使用する速度センサー（図27(b)）の過渡的振動パターンへの効果を示す。センサーは200Hz、49rad/s²の正弦波状の角度パルス入力に対する過渡的な条件下に置かれている。
【０１１５】
本発明はいくつかの好適な実施例について説明してきたが、この技術に熟達した者は、本発明が以下に記す請求項の精神および範囲内で修正して実行できることを認識するであろう。
【０１１６】
【発明の効果】
このようなわけで、本発明者はディスク円板面内でのベースプレートの回転方向の振動が、限られたサーボフィードバック利得によりトラッキング誤差を引き起こすことを認めるに至った。単一の磁気的起電力（EMF）ジェネレータによってベースプレートの角速度を測定するために、慣性優位の「ピボットビーム」構造を有するセンサーが開発された。
【０１１７】
通常の構造はデュアルの圧電（PZT：piezoelectric）センサーに基づく加速度フィードフォワード法を用いている。このようなPZTセンサー系は回転振動信号として直線振動の一部を表示する傾向がある。対照的に、本発明のEMFベースの速度検出は、望ましくない直線振動の取り込みは、より少ない傾向にある。
【０１１８】
EMFセンサーは増幅にはほとんど電流を必要としない電圧検出モードで動作するので、信号処理に必要な条件はより厳密でなく、熱で誘起される抵抗変動に対しより反応しにくく、電荷生成ベースのPZTセンサー方式に比べるとより低コストである。RV動作を検出するのに必要な角度変位は1度の何分の一かであり、それ故にたわみ構造ベースのピボット系がこのセンサーに対して理想的に適している。
【０１１９】
更に、角運動に最大の感度を与え、かつ他のすべての座標方向の振動に最小感度を与えるように、センサー形状が最適化される。主VCMの空隙の磁束を共有することによってセンサーのコストが最小になる。たわみ構造のベアリングによってセンサーを支持することにより、ピボット機能のコストは更に低減できる。慣性ラッチのレバーアームを適合させることにより、センサー機能は最小のコストで達成できる。
【０１２０】
このようにして、本発明の回転振動（RV）用速度ベースサーボ補償センサー系は従来の方式に比べて有利なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の方法として角加速度を検出するために二つのPZTセンサー101、102を用いる方法を示す図である。
【図２】従来の方法でのPZTセンサー201、202を用いた加速度フィードフォワード制御を説明する図である。
【図３】本発明の一実施例を示す図で、(a)は逆起電力（EMF）センサー302を組み込んだディスクドライブ300のフィードフォワードループを示し、(b)は図3(a)の逆起電力（EMF）センサー302をより詳細に示した図である。
【図４】本発明の一実施例による逆起電力（EMF）センサー400の構成要素を示す図である。
【図５】本発明の一実施例による逆起電力（EMF）センサー500のためのたわみ構造のピボットを示す図である。
【図６】本発明の一実施例によるVCMの空隙磁束を共有する逆起電力（EMF）センサーの位置を示す図である。
【図７】本発明の一実施例によるピボット点で独立の支持部を持った逆起電力（EMF）センサーの別の位置を示す図である。
【図８】本発明の一実施例による主VCMのヨーク系によって与えられる、逆起電力（EMF）センサーのピボット点を示す図である。
【図９】ラッチ系アセンブリーと共有している逆起電力（EMF）コイルを支持するアームを示す図である。
【図１０】本発明の一実施例によるドライブアセンブリーの外部に取り付けられた最大の慣性アームを持った逆電力（EMF）センサーを示す図である。
【図１１】本発明の一実施例による電気回路基板アセンブリーの近くに取り付けられた逆EMFセンサーを示す図である。
【図１２】本発明の実施例に従った逆EMFセンサーの伝達関数測定結果を示す図である。（入力＝RV加速度、出力＝逆EMF；角速度/角加速度）
【図１３】同じ入力振動に対する、逆EMFセンサーおよびPZTセンサーの逆EMFセンサー時間領域の出力を比較して示す図である。
【図１４】逆EMFセンサーのフィードフォワード制御伝達関数を示す図である。
【図１５】三つの方式の位置決め誤差信号（PES：position error signal）に対する回転振動（RV）の影響を示し、特にいろいろな制御条件下での入力RV加速度のPESに対する伝達関数の測定結果を示す図である。
【図１６】 200Hzの正弦波を加えたときのPZTと逆ＥＭＦセンサーのパワースペクトルを示す図である。
【図１７】二つの異なったフォームファクター（FF：form factor）の逆ＥＭＦセンサーの出力をＰＺＴセンサーと比較して示す図である。
【図１８】二つのフォームファクターの逆ＥＭＦセンサーの伝達関数特性を示す図である。
【図１９】四つの構造の回転振動の位置決め誤差信号に対する効果を示す図である。
【図２０】位置決め誤差に対する回転方向のランダム振動の影響を示す図である。
【図２１】回転方向のランダム振動の下での位置決め誤差信号のパワースペクトルを示す図である。
【図２２】逆ＥＭＦセンサーがディスクドライブの内部に取り付けられた構造2200の等角図を示す。
【図２３】ディスクリートの逆ＥＭＦセンサー2300の分解組立図を示す。
【図２４】鋳物またはプラスチックモールド体のいずれかから成る低コストセンサー本体アセンブリー2400を示す図である。
【図２５】金属のたわみ構造構成要素が鋳造またはモールドでセンサー本体に一体形成された低コストセンサー本体アセンブリー2500を示す図である。
【図２６】たわみ構造構成要素がインジェクションモールドされたプラスチック部分に一体成型された低コストセンサー本体アセンブリー2600の実施例を示す図である。
【図２７】過渡的な振動パターンに対する、通常のＰＺＴセンサーの応答結果（a）および本発明に従った速度センサーの応答結果（b）を示す図である。
【符号の説明】
300,1120…ディスクドライブ、
301,1000…ベースプレート、
302,400,500,1130,2210,2400,2500,2600…逆ＥＭＦセンサー、
306…ヘッド、352…フィードフォワードコントローラ、
353…通常のサーボ、354…増幅器、
3021,420,515,605,705,805,1040,2340,2540,2630…コイル、
3022,1030,2430…マグネット、
3023,410,510,1060,2620…低摩擦ピボット、
3024,430,530,2550,2640…質量バランス、
3025,640,740,840…シュラウド、
3026,440,520…慣性ビーム（可動体）、
5101,2420,2520,2670…たわみ構造部材、
5102…インナーハブ、
610,710,810,950…主アクチュエータアームとコイル、
620,720,820,960,2240…ＶＣＭマグネット、
910…慣性ラッチ、930…レバー。

Claims

コイルと、前記コイルへの電気的結合を与える複数のピボットたわみ構造を有するディスクドライブの回転振動速度成分を直接検出するセンサーと、主ボイスコイルモーター（ VCM ）とを備え、前記センサーは、前記主 VCM の磁束を共有するように構成され、前記ディスクドライブの回転速度が境界値に達していない場合にはトラックフォローモードの間フィードフォワード補償用出力を与えることを停止するディスクドライブ。
コイルと、前記コイルへの電気的結合を与える複数のピボットたわみ構造を有するディスクドライブの回転振動速度成分を直接検出するセンサーと、慣性ラッチ用アームとを備え、前記慣性ラッチは第 1 および第 2 の励振モードを有し、前記センサーは前記アームに隣接して搭載され、前記ディスクドライブの回転速度が境界値に達していない場合にはトラックフォローモードの間フィードフォワード補償用出力を与えることを停止するディスクドライブ。
前記センサーは前記回転振動速度成分を検出する逆起電力（ EMF ）センサーを備えた請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のディスクドライブ。
前記センサーは逆起電力（ EMF ）センサーを含み、前記コイルは逆 EMF コイルを含む請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のディスクドライブ。
前記センサーの伝達関数が 100 〜 1,000Hz RV の性能範囲を満たすように最適化される請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のディスクドライブ。
フィードフォワード補償用前記センサーの前記出力は、前記ディスクドライブのシーク中は停止され、セトルアウトフェーズ後に起動される請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のディスクドライブ。
前記センサーのダンピングはフィードフォワード補償を最適化するために用いられる請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のディスクドライブ。
前記センサーはホットスワップの衝撃が起こっている間書き込みを禁止する機能を備える請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のディスクドライブ。
ディスクドライブの回転振動速度を直接検出する逆起電力（ EMF ）センサーを備えたディスクドライブ用センサーであって、
前記逆 EMF センサーは、主ボイスコイルモーター（ VCM ）アクチュエータの空隙を共有するコイルを有し、この VCM はマグネットを有し、前記逆 EMF センサーは主 VCM のマグネットの背部に形成され、このマグネットは延長されたボイスコイルマグネットを有し、前記逆 EMF センサーの前記コイルは前記延長したボイスコイルマグネットによって支持されているディスクドライブ用センサー。
ディスクドライブの回転振動速度を直接検出する逆起電力（ EMF ）センサーを備えたディスクドライブ用センサーと、
スプリングに結合し、更に接触点を経て前記逆 EMF センサーを支持するレバーに結合し、ドライブの主アクチュエータコイルを固定し、加速度によって起動され、衝撃環境において前記ドライブを保護するラッチ系と、
を備えたディスクドライブ。
そこに接触がない場合に前記レバーをニュートラル位置に維持する第 2 のスプリングと、前記センサーの空隙磁束のための延長部を持つアクチュエータマグネットとを更に備え、前記レバーはその上に低摩擦ピボットを搭載している請求項１０に記載のディスクドライブ。