JPH0714361A - ディスクドライブアセンブリおよび該アセンブリ内の温度変化を補償する方法 - Google Patents

ディスクドライブアセンブリおよび該アセンブリ内の温度変化を補償する方法

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JPH0714361A
JPH0714361A JP30520693A JP30520693A JPH0714361A JP H0714361 A JPH0714361 A JP H0714361A JP 30520693 A JP30520693 A JP 30520693A JP 30520693 A JP30520693 A JP 30520693A JP H0714361 A JPH0714361 A JP H0714361A
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disk drive
assembly
head
disk
drive assembly
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David W Richard
デイビツド・ダブリユ・リチヤード
Peter L Solari
ピーター・エル・ソラーリ
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 極限状況における使用に好適な補強磁気ディ
スクメモリユニットの温度変化を補償する方法。 【構成】 高容量高速メモリシステムは、ディスクドラ
イブカートリッジ５２とエレクトロニクスユニット５４
とを含む。ディスクドライブカートリッジ５２は、スピ
ンドルアセンブリの回路基板上に取り付けられている温
度センサを有している。温度センサは、ディスクドライ
ブカートリッジ５２の内部温度を測定する。この温度情
報はシークアルゴリズムの修正に使用される。さらに特
定的には、音声コイルに対する駆動電流レベルの修正
（音声コイル抵抗は温度により変化するので）、ヘッド
のロード／アンロードオペレーションの修正、ホール効
果装置の読み取りのための温度ドリフトの修正、および
キャプトンフレックス回路の曲げバイアスの良好な取得
に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】関連出願の相互参照 ピーター Ｌ．ソラリ（Peter L. Solari）等の発明に
よる磁気ディスクドライブユニット（Magnetic Disk Dr
ive Unit）と題された米国出願｛アトーニードケット
（Attorney Docket）Ｎｏ．９２ー１４４４｝およびデ
イビッド Ｗ．リチャード（David W. Richard）等の発
明による磁気ディスクドライブユニット（Magnetic Dis
k Drive Unit）と題された米国出願（アトーニードケッ
トＮｏ．９２ー１１７０）という関連米国出願が本出願
と同時期に出願されている。
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスクメモリユニ
ットの分野に関する。さらに特定的には本発明は、不利
または厳しい環境における使用に好適であり、極度のシ
ョック、振動および温度のような負荷またはストレスに
耐えることが可能であり且つどのような姿勢でも操作可
能な補強磁気ディスクメモリユニットに関する。本発明
のユニットは軍事用に特に好適であるが、例えば、油お
よびガスさく井および地震探鉱などのような他の困難な
環境においても使用可能である。
【０００３】
【従来の技術】磁気テープレコーダユニットおよび磁気
ディスクメモリユニットはどちらも当該技術において以
前から知られている。困難な適用状態における使用に好
適なテープユニットを使用することは可能であるが、デ
ィスクユニットの改良が必要である。そのような従来型
のディスクユニットの例が、米国特許第４７９１５０８
号、第４８７０７０３号および第４９６５６８６号に開
示されており、いずれも本譲渡人に譲渡されていると共
に本明細書中に引用して組み込まれている。
【０００４】
【作用】従来技術の上記ならびに他の問題点および欠陥
は、本発明の高容量高速メモリシステムによって克服ま
たは軽減される。本発明によれば、該システムはディス
クドライブカートリッジとエレクトロニクスユニットと
を含んでいる。ディスクドライブカートリッジは、振
動、ショックおよび温度などの極限状況における使用に
好適な気密遮断封止型の自給式ユニット内に収容された
３００メガバイトの使用可能容量を有する五つの磁気ハ
ードディスクを含んでいる。エレクトロニクスユニット
は、システム用のエレクトロニクスが収容されている金
属構造を含んでいる。
【０００５】ディスクドライブカートリッジは、モータ
ステータアセンブリが取り付けられている静止スピンド
ルを有しており、該モータステータアセンブリはステー
タの周りに取り付けられているロータリハブによって構
成されており、該ハブは内部に取り付けられた駆動電磁
石を有している。上部および下部ベアリングアセンブリ
がステータとロータとの間に配置されている。このベア
リングアセンブリは、スピンドルの周囲に配置されてい
ると共に上部ベアリングアセンブリの浮遊レースによっ
て支持されている一対の傾斜角付きスプリングによって
予負荷されている。このようにアセンブリを予負荷する
ことによって、振動中のベアリングとスピンドルシャフ
トとの間の階段接触が避けられる。こうした階段接触は
振動中にヘッド位置エラーを生成させることがわかって
いる。これらのヘッド位置エラーは典型的な従来型閉ル
ープサーボの帯域幅を超えている。しかし本発明の増大
容量により、より高い帯域幅が使用される。従って、本
発明の傾斜角付きスプリングにより階段接触が妨げら
れ、それによって発生可能なヘッドエラーが回避され
る。
【０００６】ディスクドライブカートリッジは、スピン
ドルアセンブリの回路基板上に取り付けられた温度セン
サをさらに含んでいる。温度センサはディスクドライブ
カートリッジの内部温度を測定する。この温度情報はシ
ークアルゴリズム（seek algorithm）の修正に使用され
る。さらに特定的には該情報は、音声コイルに対する駆
動電流レベルの修正（音声コイル抵抗は温度によって変
化するので）、ヘッドのロード／アンロードオペレーシ
ョンの修正、ホール効果装置（Hall effect devices）
の読み取りのための温度ドリフトの修正およびキャプト
ンフレックス回路（capton flex circuits）の良好な曲
げバイアスの取得のために使用される。
【０００７】ディスクドライブカートリッジはさらにヘ
ッドローディングセンサアセンブリを含んでいる。磁束
センサがアームアセンブリの一部分の上に伸張する回路
基板の上に配置されている。アームアセンブリは磁束セ
ンサ（例えば、ホール効果センサなど）の下を通るよう
に配置された永久磁石を内部に有している。従ってアー
ムアセンブリが移動するにつれ、磁束センサによって検
出される永久磁石からの磁束が変化する。これは全体的
に直線関係であると確認されている。従ってアームアセ
ンブリ（さらに特定的にはアームアセンブリ中の永久磁
石）の位置は、磁束センサによって追跡される。さらに
アームアセンブリは、従来のアームアセンブリのように
パークまたはストップ位置を有している。しかし、従来
のアームアセンブリとは異なり本発明のアームアセンブ
リは、パーク位置においてディスクから完全に移動して
いる（完全に引っ込んでいる）。この完全に引っ込んだ
位置においてヘッドおよびディスクは誘引ショックおよ
び振動の影響を受けない。
【０００８】エレクトロニクスユニットは新規のピーク
検出回路を有している。従来技術の個別ピーク検出器は
各サーボバースト（ヘッドの位置、即ちトラック位置お
よび中心を決めるための）の回復用に使用されていた。
本発明におけるように単一のピーク検出器を使用するに
は高速オペレーションが必要である。単一の回路を使用
すると、温度誘引変化は各サーボに対して一定になる。
該回路はサーボバーストを整流するための精密整流器を
含んでいる。整流化信号は積分器によって積分される。
積分された信号はマルチプレクサを通過し、高速Ａ／Ｄ
変換装置により８ビットのワードに変換される。
【０００９】本発明の上記ならびに他の特徴および利点
が、下記の詳細な説明および図面から当業者に評価且つ
理解されるであろう。
【００１０】
【実施例】図１および図２を参照すると、ディスクメモ
リシステムが全体的に５０で示されている。ディスクメ
モリシステムは、厳しい環境（例えば、軍用航空機な
ど）において操作するように設計されている高容量高速
メモリシステムである。ディスクメモリシステム５０
は、ディスクドライブカートリッジ５２とエレクトロニ
クスユニット５４とを含んでいる。ディスクドライブカ
ートリッジ５２は、３００メガバイトの使用可能容量を
供給する五つの磁気ハードディスクを含んでいる。該デ
ィスクは、ウィンチェスタディスクテクノロジ（Winche
ster disk technology）を使用していると共に、プラグ
インモジュール（plug-in-module）として構成されてい
る気密遮断封止型の自給式ユニット内に収容されてい
る。従って、ディスクドライブカートリッジ５２は完全
に交換可能であると共に極度の振動、ショックおよび温
度環境における乱暴な取扱い、輸送およびオペレーショ
ンが可能である。
【００１１】ディスクドライブカートリッジ５２は、主
ハウジング部６０を有するハウジング５８を含んでお
り、複数のスクリューファスナ６４によって主ハウジン
グ部６０に固定されている取り外し可能なカバープレー
ト６２を備えている。ハウジング部６０およびカバープ
レート６２は金属製、好ましくはアルミニューム製であ
る。フロントカバー６６は、ハウジングをユニットが取
り付けられる緩衝取付具を備えた振動クレードル（vibr
ation cradle）（図示せず）内にロックするか、または
該クレードルから取り外すためのリリーズラッチ機構６
８を有している。ハウジング部６０は、その二つの対向
側面の長さに沿って取付スロット７０を有しており、こ
れらの溝はクレードル中の対応ランナまたはガイドとか
み合っている。ユニットがクレードル内に適切に取り付
けられることを確実にする（およびユニットの後端部上
の電気コネクタとの適切な心合わせを確実にする）ため
に、溝はユニットの二つの側面上でオフセットされてい
る（クレードルのかみ合いガイドと同様に）。溝とかみ
合いガイドとは非対称であるので、ユニットはクレード
ル中の一つの位置（即ち、適切な位置）においてのみ取
付可能である。
【００１２】エレクトロニクスユニット５４は、システ
ム用エレクトロニクスが収容されている封止金属構造７
２を含んでいる。構造７２は主ハウジング部７４を含ん
でおり、複数のスクリューファスナ７３によってハウジ
ング部７４に固定されている取り外し可能なカバープレ
ート７６を有している。ハウジング部７４およびカバー
プレート７６は金属製、好ましくはアルミニューム製で
ある。複数のコネクタ７８が、ハウジング部７４の前端
部に取り付けられて、エレクトロニクスユニット５４を
ディスクドライブカートリッジ５２、ホストコンピュー
タ８５（図２）および電源にインタフェースするための
手段を提供している。エレクトロニクスユニット５４は
さらに、経過時間表示器７５、ビット開始スイッチ７７
およびビット表示器７９を含んでいる。
【００１３】ディスクドライブカートリッジ５２は、信
号線８２（即ち、ケーブル）により、エレクトロニクス
ユニット５４、さらに特定的にはディスクドライブ制御
エレクトロニクス８０と相互接続されている。ディスク
ドライブ制御エレクトロニクス８０は、信号線８６によ
って、エレクトロニクスユニット５４内のインタフェー
スエレクトロニクス８４（下記に説明）と通信してい
る。エレクトロニクスユニット５４、さらに特定的には
インタフェースエレクトロニクス８４は、小型コンピュ
ータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）のバス８８
（即ち、ケーブル）を介してホストコンピュータ８５と
通信している。
【００１４】図３および図４Ａ〜図４Ｅを参照すると、
ディスクドライブカートリッジ５２はスピンドルアセン
ブリ９０（下記に説明）を含んでいる。スピンドルアセ
ンブリ９０はその下端部に回路基板９６を含んでいる。
アクチュエータプレート１００がスピンドルアセンブリ
９０に隣接するハウジング部６０内に取り付けられてい
る。アームピボットシャフト１０２がアクチュエータプ
レート１００から上方に伸張している。ヘッドローディ
ングアセンブリ１０６が上に取り付けられているフィー
ルドアセンブリ１０４がアクチュエータプレート１００
上に取り付けられている。フィールドアセンブリは、コ
ア１０４ａ、上部フィールド１０４ｂおよび下部フィー
ルド１０４ｃを含んでいる。調整可能な一対のアームス
トロークリミタ１０８がファスナ１０９によってフィー
ルドアセンブリ１０４の対向端部に取り付けられてい
る。
【００１５】第１のベアリングアセンブリ１１０がシャ
フト１０２上に配置されていると共にプレート１００に
よって支持されている。アームアセンブリ１１１は中央
アーム１１２を含んでおり、該アーム１１２はファスナ
１１７によって該アームに取り付けられた上部および下
部アーム１１４、１１６を有している。アームアセンブ
リ１１１は、シャフト１０２上に配置されていると共に
ベアリング１１０によって支持されて、シャフト１０２
に関して回転可能である。中央アームアセンブリ１１２
は、音声コイルユニット１２０が収容されているハウジ
ング部１１８を含んでいる。音声コイル１２０は、モー
タコア１０４ａが配置されている中央開口１２０ａを含
んでいる。音声コイルユニット１２０を通過する電流
は、フィールドアセンブリ１０４と協働してアームアセ
ンブリを直線状に駆動する。降着ゾーンフラグ１１７お
よび降着位置フラグ１１９がハウジング１１８に取り付
けられている。フラグ１１７および１１９は光学アセン
ブリ１１５によって検出される。各アーム１１２、１１
４、１１６は複数の可撓性部材（flextures）１２１を
含んでいる。可撓性部材１２１は少なくとも一つのその
表面上の盛り上がりまたはボタン形状部１２２と、その
一方の端部に配置されたヘッドアセンブリ１２４とを有
している。第２のベアリングアセンブリ１２６はアーム
アセンブリの上方のシャフト１０２の上に配置されてい
る。ナットおよび予負荷ワッシャ１２８がシャフト１０
２に固定されて、アームアセンブリ上に予負荷力を保持
且つ供給する。好ましくは金属で構成されたクロックプ
レート１３０が、複数のスクリューファスナ１３２によ
って、ハウジング部６０、スピンドルアセンブリ９０お
よびシャフト１０２に固定されている。
【００１６】ランプブラケット付き降着パッド１３４が
アクチュエータプレート１００に取り付けられている。
ランプスライド付き降着パッド１３６がファスナ１３７
によってブラケット１３４に取り付けられている。ラン
プスライド付き降着パッド１３６は複数の降着ランプ１
３８および降着パッド１４２を含んでいる。降着ランプ
１３８は、可撓性部材１２０上でボタン１２２を受容す
るように構成されている凹み１４０を含んでいる。
【００１７】音声コイルフレックス回路１４４が一対の
ファスナ１４８によってフレックス取付ブラケット１４
６に固定されている。ブラケット１４６はファスナ１５
０によってプレート１００に取り付けられている。回路
１４４は音声コイル１２０に接続されている。
【００１８】ハイブリッド回路基板１５２が、ハウジン
グ部６０の内部表面に固定されている取付ブラケット１
５４上に取り付けられている。ヘッドフレックス回路１
５１が、基板１５２に接続されていると共にファスナ１
５６によって基板１５２に取り付けられたフレックス保
持器１５４によって保持されている。回路１５１はその
他方の端部でアームアセンブリに接続されている。ファ
スナ１５６によって基板１５２の一方の端部がブラケッ
ト１５４に固定されている。基板１５２の他方の端部は
ファスナ１５８によってブラケット１５４に固定されて
いる。フレックス回路１５１はスチフナ（stiffner）１
６０を含んでいる。もう一つのフレックス回路１６２
が、ハウジング部６０の後端部を介して基板１５２とコ
ネクタ１６４との間を接続している。スピンドルモータ
フレックス回路アセンブリ１６６が基板９６とコネクタ
１６４との間を接続している。
【００１９】スピンドルアセンブリ９０は、スピンドル
モータアセンブリ１７０の周囲に配置されている複数の
磁気記録ディスク１６８（例えば、五つのディスク）を
含んでいる。ディスク１６８は複数のディスクスペーサ
１７２によって間隔を置いて設置されている。ディスク
１６８およびスペーサ１７２はディスク保持器１７４に
よってアセンブリ１７０上に保持されている。
【００２０】スピンドルモータアセンブリ１７０は、デ
ィスク上の磁気トラックが極度の温度および振動操作環
境においても設定同心位置を保つように精密回転パス内
でディスク１６８をスピンさせる。この正確度により、
使用可能な最小トラック幅と、直接データ容量に関係す
るインチ当たりの関連最大トラック（下記に記載）とが
最終的に限定される。
【００２１】従来の市販ディスクドライブ装置は振動お
よび温度の影響を受け易い。例えば、低レベルの振動を
受けている間に、スピンドルベアリングがｇ応力によっ
て過荷重がかけられるか、またある場合にはシャフト自
身が曲ってこの影響の一因となり得るので、ディスクパ
ターンがゆらぎ始める。３００マイクロインチ程度の小
さな移動によっても、トラックの位置決めが狂い、デー
タエラーが発生する。さらに、−１５５℃〜＋７１℃の
範囲の温度下では、ディスククランプの設計およびディ
スクメディア自身のために著しいトラック位置の狂いが
発生する。ディスククランプの場合には、鋼製スピンド
ルシャフト（ベアリングロード用に必要とされる）とア
ルミナプラッタとに起因する温度係数の不整合により、
プラッタがスピンドルのセンターラインよりむしろクラ
ンプ固定スクリューの一つの周りで膨張且つ収縮する。
これによって、プラッタの「一巡り」（one time aroun
d）ゆらぎが起り、その結果トラックの位置決めの狂い
およびデータエラーが発生する。さらに、第２の温度誘
引影響がプラッタの円周の周りの不均一な熱膨張係数に
よって引き起こされる。異方性温度によるこの同心膨張
および収縮の欠如がまたトラックの位置決めの狂いおよ
びデータエラーの原因となった。本発明のスピンドルア
センブリ９０はこれらの振動問題を解決している。
【００２２】図５を参照すると、スピンドルモータアセ
ンブリ１７０はその中心の周辺にシャフト１７８を有す
るハブ１７６を含んでいる。シャフト１７８（好ましく
は鋼製シャフト）は支持プレート１８０上に取り付けら
れている。スピンドルシャフト１７８はねじ山１８２に
よって支持プレート１８０に取り付けられていると共
に、中央通路１８５を規定する中空内部を有している。
支持プレート１８０は複数のスクリュー（図示せず）に
よって外部ケース６０の底部に固定されている。スピン
ドルシャフト１７８の上端部はスクリュー１３２′を介
してプレート１３０によって保持されている（図４
Ｂ）。このように、スピンドルシャフト１７８の上下端
部は固定保持されている。
【００２３】電気モータのステータを形成する環状モー
タ巻線１８４が上部および下部スリーブ１８６、１８８
を介してシャフト１７８上に取り付けられている。スリ
ーブ１８６および１８８はシャフト１７８の周囲に固定
されている。スリーブ１８６はロッキングバー１８９お
よび止めねじ１９０によってシャフト１７８に固定され
ている。ワッシャ１９１がシャフト１７８のショルダ１
９２上に載置されている。ワッシャ１９１およびショル
ダ１９２は、スリーブ１８８を支持していると共に、該
スリーブがスピンドルシャフト１７８の軸に沿って下降
方向に移動することを阻止している。
【００２４】モータのロータ構造は、鋼製スリーブ１９
６に接着固定されている環状磁石１９４を有しており、
スリーブ１９６は鋼製外部ロータリハブ１７６にロック
されている。環状キャップ１９８の上端部がハブ１７６
の内径内にはめ込まれている。
【００２５】磁石１９４、スリーブ１９６、ハブ１７６
およびキャップ１９８は、スピンドルシャフト１７８上
に取り付けられているステータ構造の周りで回転するロ
ータ構造を構成しており、したがってこのロータ構造は
ベアリング上に取り付ける必要がある。従って、ロータ
構造は下部および上部ベアリング２００および２０２上
に取り付けられている。下部ベアリング２００の内部レ
ースは、スピンドルシャフト１７８上のショルダ２０４
とベースプレート１８０上のショルダ２０６との間の回
転に対してトラップが付され且つロックされている。ハ
ブ１７６から半径方向内側に伸張するフランジ２０８が
ベアリング２００の回転外部レースと係合している。
【００２６】上部ベアリング２０２の浮遊内部レース２
０９は、スピンドルシャフト１７８の周りの凹みまたは
溝２１１内に配置された一対の傾斜角付きスプリング２
１０によってシャフト１７８に固定されている。傾斜角
付きスプリング２１０はＡＳＴＭ−Ａ５８０による３０
２ステンレス鋼製ワイヤで構成されるのが好ましい。傾
斜角付きスプリング２１０により、ベアリング２０２の
レース２０９とスピンドルシャフト１７８との間の金属
間階段接触（外部の振動／ショック環境による）が除去
される。階段接触は、典型的な閉ループサーボの帯域幅
（例えば、閉ループサーボの通常帯域幅は２５０Ｈｚで
ある）を超えるヘッド位置エラーを生成させる。しか
し、本発明は約４７６マイクロインチの中心間隔を有す
るインチ当たり約２０７５トラックのトラック密度を有
している。これは従来技術により教示されたもの（例え
ば、インチ当たり約８７５トラック）よりはるかに高い
容量である。階段接触は、本発明の閉ループサーボの帯
域幅内でのヘッドエラーの原因となる。従って、傾斜角
付きスプリング２１０は階段接触を防止し、従ってその
ような接触が引き起こすヘッド位置エラーをなくす。傾
斜角付きスプリング２１０は、スピンドルモータアセン
ブリにおける軸方向および半径方向の高剛性を提供し、
高剛性は振動／ショック／温度に対する高抵抗性能を提
供するので、スプリング２１０は本発明の重要な特徴と
なっている。傾斜角付きスプリング２１０はさらに適切
な軸方向移動によりベアリングの予負荷を可能にする。
この移動は、材料が温度変化によって膨張且つ収縮する
ので、定ベアリング予負荷を加えるために必要である。
二つの同一の傾斜角付きスプリング２１０の中の一つが
図６Ａおよび図６Ｂに示されている。スプリング２１０
は、シャフト１７８の凹み部の係合に適した内径を有す
る環形状を形成するように構成された複数の連続コイル
２１２を含んでいる。ベアリング２０２の内部レース２
０９もまたワッシャ２１３によって保持されている。
【００２７】ワッシャ２１３は、スプリングワッシャ２
１４、ワッシャ２１５およびスピンドルシャフト１７８
の頂部上にねじこまれているナット２１６によって定位
置に保持されている。ベアリング２０２のロータリ外部
レースは、キャップ１９８上の半径方向内側に突出する
フランジ２１８と係合している。従って、磁石１９４の
ロータ構造、スリーブ１９６、ハブ１７６およびキャッ
プ１９８は、ベアリング２００および２０２によって回
転するように支持されている。
【００２８】さらに予負荷力が、ワッシャ２１０、スプ
リングワッシャ２１４およびワッシャ２１３を介して作
用するナット２１６によってベアリング２０２上に加え
られて内部レース上に負荷を課し、その負荷がベアリン
グ２０２のボールに伝達されてキャップ１９８上のフラ
ンジ２１８に対して外部レースに負荷を課す。キャップ
１９８からスリーブ１９６および外部ハブ１７６を介し
て予負荷が伝達されてベアリング２００の外部レースに
も負荷が課され、次いでベアリング２００のボールを介
して伝達されてプレート１８０に対して反発することに
よってベアリング２００上にも予負荷が加えられる。予
負荷は、ベアリングパック全体にわたって接触を維持す
るように働き、ショック負荷および振動の影響を減少さ
せる。
【００２９】ステータ１８４の巻線からでたワイヤ２２
０は、スピンドルシャフト１７８内の一対の対向開口２
２２を介してスピンドルシャフト１７８の中央通路１８
５内に通っている。ワイヤ２２０は、プレート１８０内
の通路２２４を通過してプリント回路基板９６に接続さ
れている。回路基板９６は、複数のスペーサ２２６およ
びプレート１８０内にねじ込まれているスクリュー２２
８によってプレート１８０から間隔を置いて該プレート
に取り付けられている。電流がワイヤ２２０を介してス
テータ１８４の巻線に供給されてロータおよびディスク
１６８を駆動する。
【００３０】図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、スピン
ドルモータ回路基板９６は、それぞれがホール効果セン
サ２３６、抵抗器２３８、２４０および集信装置２４１
を含む複数のホール効果回路２３０、２３２および２３
４を含んでいる。回路２３４はさらにコンデンサ２４２
を含んでいる。センサ２３６およびコンデンサ２４２は
好適な接着剤によって基板９６に固定されている。回路
基板９６は概して円形であり、ディスク１６８とほぼ同
じ外径を有している。基板９６はさらにシャフト１７８
が通っているその中心あたりに開口２４４を有してい
る。ホール効果センサ２３６は、スピンドルサーボ回路
２４５（図８）に供給される回転磁石位置情報の供給に
使用される。ディスクスピンドル回転速度は閉ループ速
度サーボ回路２４５およびモータ（下記に記載）によっ
て制御される。スピンドルサーボ回路上のフェーズロッ
クドループ２４６は、ホール信号を使用してスピンドル
速度をロックする。スピンドルサーボ回路２４５は、温
度誘引利得変化に関係なく設定された駆動電流量を調整
するプレドライバ２４７を含んでいる。これによって限
界作業温度下での予測可能且つ繰り返し可能なスピンド
ル開始時間が得られる。
【００３１】温度センサ２４７が回路基板９６上に取り
付けられている。取付パッド２４８がセンサ２４７と基
板９６との間に配置されている。温度センサ２４７は本
発明の重要な特徴である。温度センサ２４７の出力がシ
ークアルゴリズムの修正に使用される。さらに特定的に
は、音声コイル１２０に対する駆動電流レベルが温度変
化に対して調整されて（音声コイル抵抗は温度によって
変化するので）、ヘッドのロード／アンロードオペレー
ションを調節し、ホール効果装置の読み取りに対して温
度ドリフトを修正し、且つキャプトンフレックス回路の
曲げバイアスの取得率を高める。
【００３２】温度センサ２４７の出力は、ヘッドのロー
ド／アンロードおよびシークオペレーションの間のサー
ボパラメータの修正に使用される。温度センサ２４７の
出力は、ドライブ制御装置３５０によって制御されるＡ
／Ｄ変換装置４５６（図１３−新規のピーク検出回路と
共に下記に記載される）によって変換される。対応温度
依存サーボパラメータが、ＲＯＭ参照テーブル内に記憶
される。下記のサーボパラメータはヘッドのロード／ア
ンロードオペレーション用の温度依存パラメータであ
る。 （１）ホール効果位置センサ利得、および（２）定加
速、開ループ方式でアクチュエータアームを駆動するの
に必要な駆動電流。
【００３３】下記のサーボパラメータはシークオペレー
ション用の温度依存パラメータである。
【００３４】（１）可撓性ヘッドケーブルコンプライア
ンス、および（２）定加速でアクチュエータアームを加
速するのに必要な駆動電流。
【００３５】典型的な市販のディスクドライブ装置は、
振動が加えられる際に通常「ヘッドクラッシュ」として
知られているものを受け易い。浮動ヘッドは、移動カー
ブに対する空気軸受け力の指数内容によるディスク表面
との接触に抵抗するに充分安定且つ剛性である空気軸受
けによって支持されている。ヘッドクラッシュおよびメ
ディア損傷は概して、ディスクドライブ装置が下記のオ
ペレーション中に振動を受ける際に発生することが確認
された。即ち、特に振動中にヘッドを傾けるかまたは回
転させて空気軸受けを不安定にさせがちな横方向にトラ
ック間でヘッドを急速に位置決めしたりする場合であ
る。ヘッドの重力中心に対するヘッド可撓性部材の取付
ポイントを最適化することにより、急速位置決め中のヘ
ッドの傾斜または回転傾向が除去され、それによって空
気軸受け安定度が増し、且つ操作振動に対する耐性が改
善される。クラッシュはまたディスクが上下にスピンす
る際にも発生し、それによってヘッドの空気軸受けが弱
められ、振動中にヘッドがディスクと接触する可能性が
ある。またヘッドが停止すると、ヘッドはディスク表面
に乗るであろう。通常、スピンダウンしている間にほと
んどの市販のディスクは、ディスクが再びスピンアップ
して空気軸受けが再確立されるまでヘッドをディスク表
面ヘッドに接触させている。この状態は、操作時のショ
ック、振動および乱暴な取扱いを受ける軍用タイプの製
品には適していない。
【００３６】従って、スピンダウンの始めにヘッドをデ
ィスク表面から取り除かねばならない。本発明のアーム
アセンブリ１１１ではヘッドはディスクから完全に取り
除かれる。
【００３７】図９Ａおよび図９Ｂを参照すると、アクチ
ュエータアームアセンブリが全体的に１１１で示されて
いる。アームアセンブリは、中央アームアセンブリ１１
２、上部アーム１１４および下部アーム１１６を含んで
いる。中央アームアセンブリはハウジング部１１８を含
んでいる。アームアセンブリ１１１は、カートリッジへ
のショック、振動および負荷要素が入力されてアームに
ねじり効果を誘引しないようにその回転軸の周りで動的
に平衡が保たれている。その結果、高加速入力妨害の
間、ヘッドはトラック上に留まっている。ハウジング１
１８はベアリング１１０および１２６を受容するに充分
な直径を有する貫通円筒状開口２５０を有している。ハ
ウジング１１８はさらに、音声コイル１２０が取り付け
られているハウジング１１８内の空洞を規定する対向対
の長方形開口２５２、２５４を有している。ハウジング
１１８はさらに、内部で磁石アセンブリ２５８がファス
ナ２６０によってハウジング１１８に取り付けられてい
るもう一つの開口２５６を含んでいる。さらに図１０Ａ
および図１０Ｂを参照すると、磁石アセンブリ２５８
は、精密前表面２６４、対向側表面２６６、２６８、各
側面２６６、２６８に拡張部２７２を含む後表面２７０
ならびに対向する頂表面２７４および底表面２７６を有
するブロックアセンブリ２６２を含んでいる。各拡張部
２７２に取付穴２７８が設けられている。ファスナ２６
０が取付穴２７８を通過する。表面２７４は内部にチャ
ンネルまたはスロット２８２を有する台２８０を含んで
いる。永久磁石２８４が好適な接着剤によってチャンネ
ル２８２内に固定されている。磁石２８４は、対向する
精密前表面２８６および後表面２８７、側表面２８８、
２９０ならびに頂表面２９２および底表面２９４を含ん
でいる。磁石２８４は、端部２８８に（Ｎ）と示されて
いる北極２９６を、端部２９０に（Ｓ）と示されている
対向する南極２９８を有している。
【００３８】図４Ａおよび図１１Ａ〜図１１Ｄを参照す
ると、ヘッドローディングセンサアセンブリが１０６で
示されている。アセンブリ１０６は、対向する底表面３
０２および頂表面３０４を有するプリント配線基板３０
０を含んでいる。リード線３０８を有する磁束センサ３
０６（即ち、ホール効果センサ）が好適な接着剤によっ
て表面３０２に取り付けられている。センサ３０６は、
基板３００を貫通する開口３１２内に配置されているホ
ール効果集信装置３１０の上に配置されている。複数の
接触ピン３１４が基板３００を貫通して伸張している。
ピン３１４はスピンドルモータフレックス回路アセンブ
リ１６６との接続手段を提供している。抵抗器３１６、
３１８およびコンデンサ３２０が基板３００の表面３０
４に取り付けられている。センサ３０６は、気密遮断封
止素子を備えたセラミック基板を有するホール効果タイ
プの磁束センサであるのが好ましい。センサ３０６はア
クチュエータアームアセンブリ１１１の磁石２８４から
の磁束を感知する。アセンブリ１１１は図４Ａではパー
クまたは完全に引っ込んだ位置で示されており、可撓性
部材１２１上のボタン１２２は、ヘッド１２４が対応降
着パッド１４２間に配置されている降着ランプ１３８の
凹み１４０内に配置されている。この位置では、ヘッド
およびディスクは誘引ショックおよび振動の影響を受け
ない。アーム／ヘッドアセンブリのこの完全に引っ込ん
だ位置は本発明の重要な特徴である。センサ３０６によ
って感知される磁石２８４からの磁束はこの完全に引っ
込んだ位置において最大である。アームアセンブリ１１
１がヘッド１２４を対応ディスク１６８の上に位置決め
するべく回転するにつれ、磁石２８４はセンサ３０６か
ら離れ、センサ３０６によって感知される磁石２８４か
らの磁束が減少する。センサ３０６の出力は直線状のア
ームアセンブリ１１１の位置（即ち、ヘッド位置）に関
係することが認められた。従って、センサ３０６は磁石
２８４からの磁束を感知してヘッド位置を決定する。
【００３９】さらに、ヘッドの自動引っ込みは正常およ
び異常オペレーション状況のいずれにおいても達成され
る。正常オペレーションに対しては、スピンドルがオフ
にされる度にヘッドがメディアから引っ込められる。引
っ込みは１００ミリ秒以内で達成されるので、規則的な
シャットダウンには大して時間がかからない。異常オペ
レーションは、初期のシステム電力が損失するか、また
はスピンドルがまだスピンしている最中にオペレータが
カートリッジを不注意に取り除くかした場合に発生す
る。ディスクの回転を停止させる原因となる初期の電力
故障に応答して、エレクトロニクスが電力故障を感知
し、スピンしているスピンドルモータのバックＥＭＦを
使用して、ヘッドをディスクから取り戻してパッド上に
載置するのに必要な電力を生成させる。従って、モータ
／ディスクアセンブリの回転慣性エネルギは、ヘッドを
アンロードし、ヘッドおよびメディアがショックおよび
振動を受けないように保護する引っ込み動作に変換され
る。第２の異常シーケンスは、オペレータがスピンして
いる最中のカートリッジを取り除く場合に発生する。こ
の場合、カートリッジハンドルのセンサは、ハンドルリ
リースが起動されたことを感知する。エレクトロニクス
がこの信号に応答して、ヘッドを迅速に静止パッドに戻
す。この場合もまた１００ミリ秒以内で達成され、その
後でカートリッジからコネクタが取り外される。
【００４０】磁束センサ３０８および磁石２８４を位置
センサとして使用することは本発明の重要な特徴であ
る。この位置情報は位置エラーの修正に使用可能であ
る。
【００４１】図１２を参照すると、そのような閉ループ
システムの例が全体に３２２で示されている。コマンド
された位置信号がライン３２４上の加算ジャンクション
３２６に与えられる。ライン３２８上のジャンクション
３２６の出力は位置エラーであり、アクチュエータアー
ム動力学がヘッドの位置決めに使用される。ヘッド位置
は３３２で位置センサ（即ち、センサ３０８および磁石
２８４）によって感知される。ヘッド位置指示信号がラ
イン３３４上のジャンクション３２６に与えられる。ホ
ール効果センサ３３２（例えば、センサ３０６）によっ
て測定されたアクチュエータアーム位置３２２は、３３
４でフィードバックされ、３２４でコマンドされた位置
から減算されてライン３２８で位置エラー信号を供給す
る。
【００４２】図１３を参照すると、制御装置インタフェ
ースエレクトロニクス８４は、例えば、インテル８０Ｃ
１８６マイクロプロセッサ（Intel 80C186 microproces
sor）（１２．５ＭＨｚで作動）のような入出力制御装
置を主制御エレメントとして含んでいる。インテル８０
Ｃ１８６は、チップ選択論理、二つのチャンネルＤＭＡ
制御装置、三つのタイマーおよび搭載割り込み制御装置
を有する高集積１６ビットマイクロプロセッサである。
制御プログラムは、例えば、６４Ｋｘ１６ビットＥＰＲ
ＯＭまたはＥ2ＰＲＯＭなどのエレクトロニクスのメモ
リ３３８に記憶される。さらにスクラッチパッドおよび
変数記憶装置用の二つの３２Ｋｘ８スタティックＲＡＭ
（ＳＲＡＭ）３４０もある。さらに、１２の離散システ
ム入力信号および１６の離散出力信号が、作動可能ライ
トの制御から入出力制御装置までのさまざまな機能用に
使用されて制御装置通信を駆動する。入出力／ディスク
データ組み合わせ制御装置３４２｛例えば、ナショナル
・セミコンダクタ−社（National Semiconductor）から
の８４９６など｝がエレクトロニクス８４内にある。こ
の装置の入出力部３４４は、プロセッサからのコマンド
を受ける状態機械シーケンサ（state machine sequence
r）として実行される。これらのコマンドは位相および
状態位相データのようなさまざまな機能を実行する。オ
ペレーションが完了すると、入出力制御装置への割り込
みが起動される。さまざまな制御状態レジスタがエラー
状態条件の記憶に使用される。ディスクデータ制御装置
３４６部はまた、入出力制御装置から発せられるコマン
ドを実行する状態機械シーケンサでもある。コマンドは
ディスクへの読み書きを制御する。ここでも、さまざま
な制御、状態およびエラーレジスタにより、エラーを訂
正するか、または再試行が必要かどうかを決定する能力
が与えられる。入出力／ディスクデータ組み合わせ制御
装置は、二つの高速３２Ｋｘ８ＳＲＡＭから構成された
自身の専用データバッファを使用する。データバッファ
への三つのディスクチャンネルは、入出力／ディスクデ
ータ制御装置によって制御される。三つのチャンネル
は、入出力、ディスクおよびプロセッサである。ディス
クチャンネルが最優先され、プロセッサチャンネルは優
先順位の最後である。この構成により、入出力とディス
クインタフェースとの間の同時データトランスファが可
能になる。３１のアナログ電圧チャンネルが自己テスト
用のさまざまなシステム機能をモニタする。８ビットＡ
／Ｄ変換装置３４８がこれらのチャンネルを測定し、Ｂ
ＩＴソフトウエアがシステム故障があるかどうかを判定
する。
【００４３】ディスクドライブカートリッジ５２は専用
表面および埋め込み型サーボシステムの両方を使用す
る。これは、五つのメディアパターンの中の一つが完全
にトラックサーボ情報専用であることを意味する。サー
ボ情報はまたあらゆるトラック上のあらゆるセクタの始
めにすべての他の表面上に埋め込まれる。このサーボシ
ステムにより、極限環境における高速オペレーションに
必要なコアース（coarse）およびファイン（fine）位置
決めの最上の組み合わせが与えられる。
【００４４】ディスクドライブ回路８０は、高速ディス
クドライブオペレーションに必要な臨界ドライブレベル
機能を実行する。ディスクドライブ回路は、読み／書き
ヘッドの位置決め（ロータリアクチュエータモータ、即
ちフィールドアセンブリ１０４における音声コイル１２
０の移動の制御）、読み／書きヘッドの選択、スピンド
ルモータの起動／停止、ＢＩＴ機能ならびに電力の中断
および一時回復制御などを行う。
【００４５】ドライブ制御装置３５０はディスクドライ
ブ回路８０の主制御エレメントである。ドライブ制御装
置は高速デジタル信号プロセッサ｛例えば、テキサスイ
ンスツルメンツＴＭＳ３２０Ｃ３０最新式３２ビットデ
ジタル信号プロセッサ（Texas Instrumennts TMS320C30
state-of-the-art 32 bit digital signal processo
r）を使用して、閉ループデジタル制御アルゴリズムの
実行によりヘッドの位置を制御する。
【００４６】ディスクドライブ制御体系は、専用および
埋め込み型サーボ情報の相補システムを使用して、トラ
ックシーク、読み取りおよび書き込みオペレーションの
間の読み／書きヘッド位置の最適制御を確実に行う。
【００４７】トラックの獲得はロータリアクチュエータ
の閉ループ制御３５２を介して行われる。コアース位置
情報が専用表面（即ち、五つのディスク１６８の中の一
つの表面）上に書き込まれる。該情報は０．７０ＭＨｚ
および１．００ＭＨｚの交代トラック信号からなってい
る。これらのトラックの各々の間の中間点は各シリンダ
の中心を規定し、その結果データトラックは残りのディ
スク表面上に置かれる。シークコマンドが受信される
と、ドライブ制御装置はコアース位置情報を使用してヘ
ッドアクチュエータの加速およびシークオペレーション
の間の速度を制御する。
【００４８】一旦トラックが獲得されると、獲得された
トラック上の埋め込み型サーボ３５４の情報はトラック
のセンタリングおよび追跡の実行に使用される。図１４
および図１５を参照すると、新規のピーク検出装置（下
記に記載）が、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示されている
四つのサーボバーストの各々用の振幅情報の回復に使用
されている。この情報はドライブ制御装置３５０によっ
て処理されて、正確なヘッド位置と、ヘッド位置の修正
および維持のためにロータリアクチュエータ（即ち、音
声コイル１２０）に加える電流量とを決定する。
【００４９】トラックＡ1、Ｂ1、Ａ2、Ｂ2、Ａ3および
Ｂ3が図１４に示されている。埋め込み型サーボ情報は
それぞれＡ、Ｂ、ＣおよびＤで示されている。３５６で
示されている振幅ピーク情報は下記に記載されている新
規のピーク検出装置回路によって検出される。このサー
ボ情報は、時間移動パルスのカッドバースト（quad bur
st）｛例えば、バーストは４マイクロ秒につき２．５Ｍ
Ｈｚの正弦波を簡易平衡（compromise）することが可能
である｝である。ヘッドは、オーバラップしているサー
ボバースト間の振幅を等化することによりトラックの中
心に維持可能である。例えば、Ａと示されているバース
ト３５８およびＢと示されているバースト３６０は、ト
ラックＡ1のトラック中心ライン３６２とオーバラップ
している。ライン３６２はＶAおよびＶBと示されている
ようなＡおよびＢ用の等しい振幅に対応している（即
ち、ＶA＝ＶB）。従ってヘッドは、オーバラップしてい
るサーボバースト間の振幅が等しくなるように（例え
ば、ＶA＝ＶB）ヘッド位置を調整することによりトラッ
クの中心上に維持可能である。カッドバーストには、直
線トラック間の位置決めに対して＋／−１トラックの許
容範囲が与えられている。さらに、これらの埋め込み型
サーボバーストは下記に記載されるているようにトラッ
ク間の位置決めおよびファイン位置決め用に使用され
る。
【００５０】各セクタ（０〜５４、図１５）は、埋め込
み型サーボバーストＡ、Ｂ、ＣおよびＤに続くデータセ
グメント３６４を含んでいる。埋め込み型サーボ／セク
タ用タイミングシーケンスが図１５に示されている。こ
れにはタイミングまたは、ゼロ、専用表面インデック
ス、セクタマーク検出ウィンドウ、読み取り信号、デー
タヘッド、検出されたセクタマーク、マルチプレクサＡ
O、Ａ1およびＡ2、サーボＣＳ、ＷＲ、ＩＮＴおよびＲ
Ｄ、ならびに埋め込み型サーボリセットなどのオペレー
ションが含まれている。
【００５１】ロータリアクチュエータドライブ回路３６
５は、１２ビットＤ／Ａ変換装置３６６および増幅器３
６８を含んでいる。アクチュエータドライブ３６５は、
ロータリアクチュエータモータドライブ用のアナログ電
圧に変換されているドライブ制御装置３５０から位置決
めデータを受信する。速度プロファイルおよびロータリ
アクチュエータ駆動電流が抵抗の変化に関係なく一定に
保たれて厳しい環境の下での最適な性能を提供する。
【００５２】ドライブ制御装置３５０は、ＲＡＭ３７０
およびＰＲＯＭ３７２のどちらをも使用するドライブ制
御装置メモリによって支持されている。ＲＡＭ３７０
は、２Ｋｘ３２として編成された６４ＫビットのＣＭＯ
ＳスタティックＲＡＭであり、搭載ドライブ制御装置で
ある。該装置はプログラムデータエレメントを一時的に
記憶且つ操作する。ＰＲＯＭ３７２は、ドライブ制御装
置オペレーションプログラムを記憶していると共に３２
Ｋｘ３２であるように編成された１ＭビットＣＭＯＳ・
ＥＰＲＯＭである。
【００５３】ドライブ制御装置３５０は平行通信ポート
を介してディスクデータプロセッサと通信している。離
散信号用入出力ポートも設けられている。離散信号は、
ディスクエレクトロニクス８０およびカートリッジ５２
の他の部分から発信され、「引っ込みヘッド」、「閉ハ
ンドル」、通信ポートフラグ、Ａ／Ｄ変換装置状態およ
び電力状態を含んでいる。さらに出力信号が組み込まれ
ており、該信号は、スピンドルモータイネーブル、ロー
タリアクチュエータイネーブル、ヘッド選択、Ａ／Ｄ変
換装置およびＤ／Ａ変換装置を含んでいる。
【００５４】上記に記載した閉ループスピンドル制御回
路３７４はホール信号フィードバック３７６を使用して
スピンドル速度を制御する。
【００５５】読み／書きアナログ信号処理回路３７８に
よりディスクデータ読み／書きオペレーション用の高密
度符号化／解読が可能になる。データはＮＲＺおよびク
ロックから符号化されてエンコーダ３８０によって限定
されたランレングスを実行する。
【００５６】書き込みプロセスの間に、ＮＲＺ定様式デ
ータおよびクロック情報が符号化されて書き込みドライ
バに供給される。読み取りオペレーションの間に、ディ
スク上に記憶された符号化データは、アナログ増幅なら
びに検出、その後のクロック回復ならびにデータ同期装
置を介してＮＲＺデコーダ３８２に対してフェーズロッ
クドループ（ＰＬＬ）３８１および限定ランレングス
（ＲＬＬ）を解読することによって回復される。
【００５７】アナログ回路の第１ステージは、自動利得
制御増幅器を含んでおり、該増幅器は、読み取り列のベ
ッセルフィルタ（Bessel filter）の出力で定信号振幅
を維持する。ベッセルフィルタ帯域は、等化装置および
検出装置に供給される読み取り信号を限定する。等化装
置は、検出装置回路によりデータ遷移の検出用の臨界振
幅および位相情報を復元する。
【００５８】データ検出装置の出力は、データ同期装置
を介してフェーズロックドループの位相比較器に供給さ
れる。同期装置は、システムが読み取りモードでないと
きには参照クロック上でＰＬＬを実行することにより、
迅速な位相ロック獲得を確実に行うのに使用される。同
期化ランレングス限定データおよびフェーズロックドク
ロックがＮＲＺデータおよびクロックへの変換用デコー
ダ３８２に供給される。
【００５９】書き込みインタロックおよびカートリッジ
ファイル保護機能が３８４で回路に組み込まれ、不注意
な重ね書きによる記憶情報の損失に対してユーザにより
選択可能な保護を可能にする。
【００６０】図１６Ａ〜図１６Ｃを参照すると、新規の
ピーク検出回路が全体として３８６で示されている。図
１６Ａ〜図１６Ｃはトラック追跡サーボエレクトロニク
ス３５４およびコース位置サーボ３５２の概略図であ
る。従って、該図はさらに専用サーボ検出回路３８８、
インデックス検出回路３９０およびセクタマーク検出回
路３９２をも示している。ピーク検出回路３８６は、増
幅器３９８へのライン３９６上に入力を有する精度整流
器３９４を含んでいる。増幅器３９８は、抵抗器４０
０、４０２およびダイオード４０４を含むフィードバッ
クループを有している。増幅器３９８の出力はダイオー
ド４０６に接続されている。コンデンサ４１０およびイ
ンダクタ４１２もまた増幅器３９８に接続されている。
整流器３９４の出力がライン４０８上に与えられる。こ
の出力はライン３９６に与えられた入力信号（即ち、サ
ーボバースト）の精度整流化信号である。積分器４１４
はライン４０８に与えられた信号を受信する。この信号
は抵抗器４１６を介して増幅器４１８の入力に与えられ
る。抵抗器４２０は地面と増幅器４１８の他方の入力と
の間で接続されている。コンデンサ４２２およびインダ
クタ４２４もまた増幅器４１８に接続されている。増幅
器４１８の出力はライン４２６上に与えられる。この出
力はライン４０８で入力された信号の積分信号である。
【００６１】統合ダンプ４２８はライン４２６に与えら
れた信号を受信する。ダンプ４２８は一対の高速アナロ
グスイッチ４３０、４３２および抵抗器４３４を含んで
いる。次いで積分信号がライン４３６上のフィードバッ
ク抵抗器４４０を有する増幅器４３８に与えられる。増
幅器４３８の他方の入力はレジスタ４４２によって接地
接続されている。ライン４４４上の増幅器４３８の出力
はマルチプレクサ４４６に与えられる。コンデンサ４４
８およびインダクタ４５０もまたマルチプレクサ４４６
に接続されている。マルチプレクサ４４６の選択された
入力がその出力でライン４５２上に与えられる。ライン
４５２の信号は増幅器４５４に与えられる。増幅器４５
４の出力は、Ａ／Ｄ変換装置４５６によってアナログ信
号からデジタル信号（即ち、８ビットワード）に変換さ
れる。電圧レギュレータ４５８が参照電圧を変換装置４
５６に供給する。コンデンサ４６０、４６２および抵抗
器４６４がレギュレータ４５８に接続されている。コン
デンサ４６６、４６８およびインダクタ４７０が変換装
置４５６に接続されている。
【００６２】この単一の高速ピーク検出回路３８６を高
速Ａ／Ｄ変換装置４５６と共に使用して、磁気記録さ
れ、時間分割多重化且つ空間移動されたサーボ情報バー
ストを回復する。この回復方法は、個々の検出装置が各
サーボバーストの回復用に使用される従来の商用法とは
対称的である。単一の回復回路の利点は、個々の回路の
パラメータドリフトが償われなければならない極限温度
下でのオペレーションにある。温度に関する単一の回復
回路パラメータの変化は各サーボバーストについて同一
であり、従っていずれの負性効果をも取り消す。
【００６３】図１７を参照すると、ソフトウエアの最重
要レベル構造のチャートが示されている。入出力制御３
３６用のソフトウエアは下記の機能を実行する。
【００６４】− 入出力バスからコマンドを受けて、必
要な信号を生成してコマンドを実行する。
【００６５】− 入出力バスとディスクドライブとの間
のデータフローを制御する。
【００６６】− ドライブ状態をモニタして入出力バス
上の異常をレポートする。
【００６７】− コマンドを受けてディスク状態を生成
且つ伝送する。
【００６８】ドライブ制御３５０用のソフトウエアは下
記の機能を実行する。
【００６９】− 読み／書きヘッドの位置決め − スピンドルモータの起動および停止 − 電力損失またはカートリッジ除去の際のヘッドの引
っ込み − 読み／書きヘッドの選択 − 電力の中断および両制御装置用の回復制御 − 組み込みテスト機能 − ドライブ状態のモニタおよび入出力制御装置へのレ
ポート。
【００７０】ソフトウエアによって実行される機能は、
本明細書中では読み取りオペレーション、書き込みオペ
レーションおよび組み込みテスト（Built-In-Test）
（ＢＩＴ）機能を記載することにより示されている。
【００７１】コマンドは入出力バス上で受信され、入出
力制御によって読み取りコマンドとして解読される。ド
ライブの状態が、設置されたカートリッジおよびディス
クのスピニングについてチェックされる。これらの条件
が満たされると、コマンドが有効であると判定され、読
み取りオペレーションが開始される。読み取りコマンド
によって受信されたアドレス情報はヘッドおよびシリン
ダ数に翻訳される。この情報はシークコマンドで、シー
クコマンドを解読し必要なヘッドを選択するドライブ制
御に伝送される。次いでドライブ制御装置３５０は、ロ
ータリアクチュエータを駆動することによって必要なシ
リンダ上にヘッドを位置決めする。この動作には、ヘッ
ドの移動を必要とするシリンダ数に基づく加速および減
速が含まれる。この開ループ移動が完了した後で、サー
ボエラー電圧が読み取られ、閉ループデジタル制御アル
ゴリズムによってトラック上にヘッドをセンタリングす
るのに使用される。ヘッドがセンタリングされた後で、
コマンド完了応答が入出力制御に返信される。
【００７２】入出力制御は、ディスクデータ制御装置３
４６のレジスタに適切な情報をロードして読み取りオペ
レーションを実行する。この情報にはトラック上の開始
セクタナンバーおよび読み取られるべきセクタ数が含ま
れている。読み取りオペレーションの一部として、入出
力制御は、ヘッダ情報をチェックして、ヘッドが開ルー
プ移動によって正しいトラック上にセンタリングされた
かどうかを確認する。ヘッドが誤ったトラック上にある
場合には、入出力制御はヘッドの位置決めに必要な修正
を計算する。入出力制御はもう一つのシークコマンドを
ドライブ制御に送信してヘッドを正しい位置に置く。こ
のオペレーション終了直後に、コマンド完了がドライブ
制御から再び入出力制御に送信される。もう一つの読み
取りオペレーションが入出力制御によって実行される。
ディスクからＲＡＭへのデータ伝送の間に、ディスクデ
ータ制御装置３４６の制御の下にエラー検出が行われ
る。データエラーが発生すると、ディスクデータ制御装
置３４６はシンドロームバイトを入出力制御に供給して
該装置にエラーの修正をさせる。入出力制御はこれらの
シンドロームバイトによりデータに関する「排他的論理
和」を実行してデータエラーを修正する。データセクタ
がＲＡＭにロードされた後で、入出力制御はそのディス
ク制御装置がＲＡＭから入出力バスまでのデータの伝送
を可能にするようにドライブ制御に信号を発信する。従
ってデータ伝送が、ディスクからＲＡＭまでおよびＲＡ
Ｍから入出力バスまでに同時に発生する。
【００７３】ドライブ制御によって実際のヘッド位置を
決定することは不可能であることに注意すべきである。
シークコマンドの受信直後に、ドライブ制御はシリンダ
アドレスレジスタにシリンダ数をロードし、開ループ移
動させる。入出力制御が誤った位置決めをすると、入出
力制御は、そのシリンダアドレスレジスタの内容を変更
せずに、ヘッドの再位置決めをする特殊コマンドをドラ
イブ制御に送信しなければならない。これによって二つ
の制御装置間の同期化が維持される。
【００７４】書き込みオペレーションにおいては、読み
取りオペレーションの間と同様なヘッド位置決めオペレ
ーションが実行される。入出力バスからＲＡＭへのデー
タ伝送は初期のヘッド位置決めオペレーションと同時に
実行される。
【００７５】ＢＩＴの実行の間にテスト中のプログレス
を表示するべくある視覚的表示が提供される。テストに
入るとすぐ両ＢＩＴ表示器がセットされる。次いでディ
スクドライブカートリッジの実行可能ＬＥＤが点灯して
両プロセッサが作動可能であることを示す。ＲＯＭ検査
合計テストが完了するとすぐテスト結果に係わらずＬＥ
Ｄが消灯する。テストの完了直後に入出力制御プロセッ
サは完全な機能ライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）を表
すＢＩＴ表示器のみをクリアする。
【００７６】該システムにはＢＩＴ機能が組み込まれて
おり、航空機上および航空機外レベルでのメンテナンス
についての故障検出および位置設定機能を提供する。Ｂ
ＩＴ機能は、手動、自動または遠隔コマンドの組み合わ
せによって起動可能であり、正常オペレーションモード
についての自己モニタもまた含まれている。故障状態の
表示は、バスを介して遠隔的に、または故障表示器を介
して局所的に与えられる。
【００７７】ＢＩＴ電力制御装置はＢＩＴ表示器の制御
に使用される。該制御装置は、＋２８ＶのＤＣ入力から
直接ＢＩＴ表示器駆動装置に電力を供給し、電力増加パ
ルスを供給して、電力供給故障にも係わらず電力増加さ
れるとすぐ両ＢＩＴ表示器をセットする。電力制御装置
には電源逐次開閉機構が備えられていて、正常な電力増
加／減少ルーチンのＢＩＴ誤表示生成を防止している。
【００７８】二つのＢＩＴ表示器７９が設けられて、該
表示器が表すＬＲＵの機能条件の視覚的表示を与える。
一方の表示器はエレクトロニクスユニット５４を表し、
他方の表示器はディスクドライブカートリッジ５２を表
している。両表示器とも最後にテストされた機能条件が
電力が減少した後でも表示状態のままであるように磁気
的にラッチされている。表示器は一旦セットされると、
表示されたＬＲＵがＢＩＴプログラムの実行を首尾よく
パスするまでセットされたままでいる。
【００７９】ＢＩＴスイッチ７７が設けられていて、Ｂ
ＩＴルーチンの手動起動を可能にしている。このスイッ
チは、システムがコマンドされた機能を実行していない
ときにはＢＩＴだけを起動する。
【００８０】拡張ループにおけるデータパスをテストす
る折り返し機能（wrap functions）が備えられている。
これらの折り返しテストにより、制御装置、エンコーダ
／デコーダおよび最後にディスク自身で局所的にデータ
がループされる。
【００８１】本システムにはＢＩＴルーチンの間にテス
トポイントをモニタする機能が含まれている。多重化入
力を有するアナログ／デジタル変換装置からなる組み込
みテスト回路は、読み書きデータチャンネル、スピンド
ルドライブ回路、ロータリアクチュエータドライブおよ
び電源などに置かれたキー回路テストポイントの個別測
定を実行する。測定値をＲＯＭ記憶値と比較して信号の
有効性を決定する。
【００８２】好ましい実施例について図示且つ記載した
が、本発明の主旨および範囲を逸脱しなければ上記実施
例についてさまざまな修正および置換が可能である。従
って、本発明は例示として記載されており、限定的でな
いことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディスクドライブカートリッジお
よび関連エレクトロニクスユニットの斜視図である。
【図２】図１のディスクドライブカートリッジおよびエ
レクトロニクスユニットの相互接続を示すブロック図で
ある。
【図３】カバーを取り除いた図１のディスクドライブカ
ートリッジの拡大斜視図である。
【図４Ａ】カバーを取り除いた図１のディスクドライブ
カートリッジの平面図である。
【図４Ｂ】図１のディスクドライブカートリッジの一部
を切り取った側面図である。
【図４Ｃ】図１のディスクドライブカートリッジの一部
を切り取った背面図である。
【図４Ｄ】明瞭にするためにアームとセンサとを除去し
た図４Ａの線４Ｄ−４Ｄに沿った断面図である。
【図４Ｅ】図１のディスクドライブカートリッジに使用
されている可撓性回路の平面ダイアグラム図である。
【図５】図１のディスクドライブに使用されているスピ
ンドルモータアセンブリ断面の部分側面図である。
【図６Ａ】図５のスピンドルモータアセンブリに使用さ
れている傾斜角付きスプリングの平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの線６Ｂ−６Ｂに沿った断面図であ
る。
【図７Ａ】図１のディスクドライブカートリッジのスピ
ンドルアセンブリに使用されている回路基板アセンブリ
の平面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの線７Ｂ−７Ｂに沿った断面図であ
る。
【図８】図１のエレクトロニクスユニットに使用されて
いるスピンドルサーボ回路のブロック図である。
【図９Ａ】図１のディスクドライブカートリッジに使用
されているアームアセンブリの平面図である。
【図９Ｂ】図９Ａのアームアセンブリの側面図である。
【図１０Ａ】図９Ａおよび図９Ｂのアームアセンブリに
おける磁石アセンブリの平面図である。
【図１０Ｂ】図９Ａおよび図９Ｂのアームアセンブリに
おける磁石アセンブリの立面図である。
【図１１Ａ】図１のディスクドライブカートリッジに使
用されているセンサアセンブリの底面図である。
【図１１Ｂ】図１のディスクドライブカートリッジに使
用されているセンサアセンブリの端面図である。
【図１１Ｃ】図１のディスクドライブカートリッジに使
用されているセンサアセンブリの平面図である。
【図１１Ｄ】図１１Ａの線１１Ｄ−１１Ｄに沿った断面
図である。
【図１２】図１のエレクトロニクスユニットに使用され
ている閉ループシステムのブロック図である。
【図１３】図１のエレクトロニクスユニットの回路のブ
ロック図である。
【図１４】本発明によるトラックのセンタリングおよび
位置設定に使用される埋め込み型サーボバースト情報の
図である。
【図１５】図１４の埋め込み型サーボバースト情報用の
タイミング図である。
【図１６Ａ】本発明によるサーボ回復回路の略図であ
る。
【図１６Ｂ】本発明によるサーボ回復回路の略図であ
る。
【図１６Ｃ】本発明によるサーボ回復回路の略図であ
る。
【図１７】本発明によるソフトウエアの最重要レベル構
造のチャートである。上記のいくつかの図面において、
同様なエレメントには同様な符号が付されている。
【符号の説明】
５２ ディスクドライブカートリッジ ５４ エレクトロニクスユニット ６８ ラッチ機構 ７９ ＢＩＴ表示器 ９０ スピンドルアセンブリ ９６ 回路基板 １１１ アームアセンブリ １７６ ハブ ２１０ 傾斜角付きスプリング

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その上に少なくとも一つの読み書きヘッ
    ドが配置されている少なくとも一つの可撓性部材を有す
    る可動アームアセンブリ手段と、 前記アームアセンブリ手段内に配置されている磁石手段
    と、 前記アームアセンブリ手段に関して固定されていると共
    に前記磁石手段からの磁束を感知するように配置されて
    おり、感知された磁束が前記少なくとも一つのヘッドの
    相対位置を表示する磁束センサ手段とを含むディスクド
    ライブアセンブリ。
  2. 【請求項２】 支持プレートと、 一方の端部で前記支持プレートに取り付けられていると
    共に前記アームアセンブリがその上に回転可能に配置さ
    れているシャフトと、 前記アームアセンブリ手段の移動を誘導するための電磁
    ドライブ手段とを含み、該電磁ドライブ手段が、（１）
    前記アームアセンブリ手段内に配置されている音声コイ
    ル手段と、（２）内部に前記音声コイル手段が配置され
    ていると共に内部で前記音声コイル手段が可動であるフ
    ィールド手段とを含む請求項１に記載のディスクドライ
    ブアセンブリ。
  3. 【請求項３】 前記磁束センサ手段が前記磁石手段の移
    動位置上に配置されている請求項２に記載のディスクド
    ライブアセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記磁束センサがホール効果センサであ
    る請求項１に記載のディスクドライブアセンブリ。
  5. 【請求項５】 前記磁石手段が永久磁石である請求項１
    に記載のディスクドライブアセンブリ。
  6. 【請求項６】 前記フィールドアセンブリ上に取り付け
    られていると共に前記アームアセンブリ手段の移動位置
    上に伸張する回路基板手段をさらに含み、前記アームア
    センブリ手段内の前記磁石手段が上を通る位置で前記回
    路基板手段上に前記磁束センサ手段が取り付けられてい
    る請求項２に記載のディスクドライブアセンブリ。
  7. 【請求項７】 前記ホール効果センサが気密遮断封止型
    エレメントを有するセラミック基板を含む請求項４に記
    載のディスクドライブアセンブリ。
  8. 【請求項８】 前記磁束センサ手段の下方の前記回路基
    板手段内に配置されている磁束集信手段をさらに含む請
    求項６に記載のディスクドライブアセンブリ。
  9. 【請求項９】 少なくとも一つの回転可能ディスクをさ
    らに含み、前記アームアセンブリの前記ヘッドが、該デ
    ィスクの表面上で可動であると共に、前記ディスクから
    完全に引っ込んだ位置まで可動である請求項１に記載の
    ディスクドライブアセンブリ。
  10. 【請求項１０】 降着パッド手段をさらに含み、 前記ヘッドは、該ヘッドが前記完全に引っ込んだ位置に
    あるときには前記降着パッド手段内に配置されている請
    求項９に記載のディスクドライブアセンブリ。
  11. 【請求項１１】 前記ディスクの回転が遅くなっている
    ときに前記完全に引っ込んだ位置まで前記ヘッドを引っ
    込ませるための手段をさらに含む請求項９に記載のディ
    スクドライブアセンブリ。
  12. 【請求項１２】 前記ヘッドを引っ込ませるための前記
    手段が前記ディスクの回転が停止する前に前記ヘッドを
    引っ込ませる請求項１１に記載のディスクドライブアセ
    ンブリ。
  13. 【請求項１３】 ディスクドライブカートリッジと、 前記ディスクドライブカートリッジ内に配置されて内部
    温度を測定すると共に測定された温度を表す信号を供給
    する温度センサ手段と、 前記信号に応答し、且つ前記磁束センサ手段を補償する
    温度用の実行可能アルゴリズムを規定するプログラム信
    号を含む信号を記憶するためのメモリ手段を有する信号
    処理手段とをさらに含む請求項１に記載のディスクドラ
    イブアセンブリ。
  14. 【請求項１４】 スピンドルアセンブリと、 前記スピンドルアセンブリ上に回転するように取り付け
    られている少なくとも一つのディスクと、 前記ディスクの下方の前記スピンドルアセンブリの周囲
    に取り付けられている回路基板とをさらに含み、前記温
    度センサ手段が前記回路基板上に配置されている請求項
    １３に記載のディスクドライブアセンブリ。
  15. 【請求項１５】 スピンドルアセンブリと、 前記スピンドルアセンブリ上に回転するように取り付け
    られている少なくとも一つのディスクと、 少なくとも一つの読み書きヘッドが上に配置されている
    少なくとも一つの可撓性部材を有する可動アームアセン
    ブリ手段とを含み、前記ヘッドが前記ディスクの表面上
    で可動であると共に前記ディスクから完全に引っ込んだ
    位置まで移動可能であるディスクドライブアセンブリ。
  16. 【請求項１６】 降着パッド手段をさらに含み、 前記ヘッドは、該ヘッドが前記完全に引っ込んだ位置に
    あるときには前記降着パッド手段内に配置されている請
    求項１５に記載のディスクドライブアセンブリ。
  17. 【請求項１７】 前記ディスクの回転が遅くなっている
    ときに前記完全に引っ込んだ位置に前記ヘッドを引っ込
    ませるための手段をさらに含む請求項１５に記載のディ
    スクドライブアセンブリ。
  18. 【請求項１８】 前記引っ込ませるための手段が前記デ
    ィスクの回転が停止する前に前記ヘッドを引っ込ませる
    請求項１７に記載のディスクドライブアセンブリ。
  19. 【請求項１９】 ディスクドライブカートリッジと、 前記ディスクドライブカートリッジ内に配置されて内部
    温度を測定すると共に測定された温度を表す信号を供給
    する温度センサ手段と、 前記信号に応答すると共に、温度補償によってディスク
    ドライブの性能を最適化するための実行可能アルゴリズ
    ムを規定するプログラム信号を含む信号を記憶するため
    のメモリ手段を有する信号処理手段とを含むディスクド
    ライブアセンブリ。
  20. 【請求項２０】 スピンドルアセンブリと、 前記スピンドルアセンブリ上に回転するように取り付け
    られている少なくとも一つのディスクと、 前記ディスクの下方の前記スピンドルアセンブリの周囲
    に取り付けられている回路基板とをさらに含み、前記温
    度センサ手段が該回路基板上に配置されている請求項１
    ９に記載のディスクドライブアセンブリ。
  21. 【請求項２１】 前記アルゴリズムが、測定された温度
    に応えてアームアセンブリ手段の移動を誘導するための
    電磁ドライブ手段に対して駆動電流レベルを修正する請
    求項１９に記載のディスクドライブアセンブリ。
  22. 【請求項２２】 前記電磁ドライブ手段が、 前記アームアセンブリ手段内に配置されている音声コイ
    ル手段と、 内部に前記音声コイル手段が配置されているフィールド
    手段とを含み、前記音声コイル手段が前記フィールド手
    段内で可動である請求項２１に記載のディスクドライブ
    アセンブリ。
  23. 【請求項２３】 前記アルゴリズムが、測定された温度
    に応えてヘッドのロード／アンロードオペレーションを
    修正する請求項１９に記載のディスクドライブアセンブ
    リ。
  24. 【請求項２４】 前記アルゴリズムが、測定された温度
    に応えて前記ディスクドライブカートリッジ内の磁気セ
    ンサから感知した磁束信号を修正する請求項１９に記載
    のディスクドライブアセンブリ。
  25. 【請求項２５】 前記アルゴリズムが、測定された温度
    に応えて前記ディスクドライブカートリッジ内のキャプ
    トンフレックス回路の曲げバイアスを供給すべくディス
    クドライブオペレーションを修正する請求項１９に記載
    のディスクドライブアセンブリ。
  26. 【請求項２６】 ディスクドライブカートリッジ内の温
    度を測定する段階と、 測定された温度に応えてディスクドライブ性能を最適化
    すべくアルゴリズムを実行する段階とを含む、ディスク
    ドライブアセンブリ内の温度変化を補償する方法。
  27. 【請求項２７】 前記アルゴリズムが、測定された温度
    に応えてアームアセンブリ手段の移動を誘導するための
    電磁ドライブ手段に対して駆動電流レベルを修正する請
    求項２６に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記電磁ドライブ手段が、 前記アームアセンブリ手段内に配置されている音声コイ
    ル手段と、 内部に音声コイル手段が配置されているフィールド手段
    とを含み、前記音声コイル手段が前記フィールド手段内
    で可動である請求項２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記アルゴリズムが、測定された温度
    に応えてヘッドのロード／アンロードオペレーションを
    修正する請求項２６に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記アルゴリズムが、測定された温度
    に応えて前記ディスクドライブカートリッジ内の磁気セ
    ンサから感知した磁束信号を修正する請求項２６に記載
    の方法。
  31. 【請求項３１】 前記アルゴリズムが、測定された温度
    に応えて前記ディスクドライブカートリッジ内のキャプ
    トンフレックス回路の曲げバイアスを供給すべくディス
    クドライブオペレーションを修正する請求項２６に記載
    の方法。
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