JPH09510314A - スピンドル速度を制御してディスク駆動システムのドラグを補償する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ディスク駆動システムにおいてディスクを回転するスピンドルモータの速度を制御する制御システム及び方法であって、トランスジューサが前記ディスクと該トランスジューサとの間の空気その他の粘性物質のような媒体の上に乗っているか又はその上を飛行し、それにより、前記スピンドルモータに負荷をかけ、該負荷は前記ディスクの内径から外径にかけてディスクを横切って不均一なプロフィルを有し、前記ディスクの任意の位置における負荷は、前記トランスジューサがその上に乗っているか又はその上を飛行するディスク上の媒体の種類の関数であり、前記位置自体及びその物理的な環境は、任意の与えられた時点で前記媒体により経験されるものである。前記制御システムは、前記スピンドルモータに加えられる電力を定めて該スピンドルモータを前記トラックアドレスの関数として所望の速度に維持する電力設定を含む速度制御データを記憶する記憶手段と、前記アドレスされたトラックについて前記速度制御データにより指定された電力を加えて前記スピンドルモータの速度を前記特定の速度に維持する制御手段とを備える。前記方法は、ａ）ディスク駆動システムによりアドレスされているトラックの関数として前記スピンドルモータを前記特定の速度に維持する速度制御データを発生し、ｂ）前記速度データをディスク駆動システムのメモリの第１テーブルに記憶し、ｃ）前記記憶された速度制御データを、前記ディスク駆動システムにより現在アドレスされているトラックについて検索し、ｄ）前記検索された速度制御データをスピンドルモータの速度を制御する前記速度制御手段に与えることから成る。

Description

【発明の詳細な説明】 スピンドル速度を制御してディスク駆動システムの ドラグを補償する方法及び装置 関連特許の相互参照 以下の米国特許は本件出願の譲受人に譲渡されたものであるが、本発明と関係 があるので、参考のため、その説明ここに組み込む。 米国特許４，９７９，０５６号、１９９０年１２月１８日発行、Squires 他、 名称「ディスク駆動システムコントローラアーキテクチュア」 発明の背景 発明の分野 本発明はディスク駆動システムに関し、より詳しくは、スピンドル速度を制御 してスピンドルモータのドラグを補償する方法及び装置に関する。関連技術の説明 ディスク駆動システムでは、ディスクはスピンドルモータにより回転されるス ピンドルに接続されている。ディスクの回転により引き起こされる空気軸受けに トランスジューサヘッドが装着されている。ディスク上のトランスジューサの高 さは、空気軸受け自体により引き起こされる上向きの力に対抗してヘッドアーム 組立体のスピンドル張力により生ずる下向きの力の関数である。ディスクとトラ ンスジューサの損傷を防止するため、トランスジューサをディスクと物理的に接 触させないでディスク表面のできるだけ近くを飛行させるのが望ましい。 技術改良が進むにつれて、ディスク上のトランスジューサの飛行高さは、トラ ンスジューサとディスクとの間の界面媒質としての空気の使用が制限要因となる 点まで低くなる。ディスク上をトランスジューサが飛行する距離は、ディスクに 使用できるトラック密度、従って、どれだけ多くのデータをディスクに記憶でき るかを決定する要因である。 他の物質を用いてディスク表面を被覆してそれをトランスジューサとディスク との間の界面媒質とする多くの試みがなされている。これらの試みによって、ト ランスジューサとディスクとの間の界面物質として空気を使用するのに比べて、 ディスクのより近くをトランスジューサが飛行することができる、ディスクを被 覆する粘性物質が確認された。 粘性物質を用いると、ディスクの使用可能領域を横切って不均一なドラグプロ フィルが経験される。この不均一なドラグプロフィルは、トランスジューサが粘 性物質と作用してディスク上にドラグを形成することにより生ずる。このドラグ は界面物質として空気を使用する場合に比べて大きな負荷をスピンドルモータに 与える。さらに、ドラグの大きさはディスクの記録領域の内径から外径にかけて 大きくなる。ドラグの大きさは、粘性物質の環境の関数であり、その粘性物質の 粘度は、記録媒質の温度及び湿度の関数として変化する。 慣性の小さな軽量ディスクのようなある状況の下では、空気軸受けのドラグプ ロフィルは、ディスク表面を横切って充分に不均一であり、ディスクを被覆する のに粘性物質を使用する場合に経験されたのと同様な問題を生じることがわかっ ている。 ディスク駆動システムはセクタサーボシステムを用いてディスク上の特定のト ラックへのトランスジューサの配置及び維持を制御する。セクタサーボシステム は、各トラックが一定の数のセクタに分割されるべきことを要求し、各セクタの 始めに、セクタの開始を表示するセクタマーク、トラックの中心に対してトラン スジューサの位置を制御するのに使用されるサーボデータ並びにトラック及びセ クタを識別する識別データを含む情報が記録される。 多くのディスク駆動システムは記録されたセクタマークを用いてディスクの回 転速度を測定し、その測定された回転速度が特定の動作回転速度に維持されるよ うにスピンドルモータの速度を調節する。ディスクの回転速度は、スピンドル速 度制御システムによりトラック上の隣接するセクタマークの間の時間を測定する ことにより決定される。 ディスク駆動システムがシーク動作を行うとき、トランスジューサはディスク 上の一つのトラックから別のトラックへと移動される。現在のトラックから新た に指定されたトラックへの移動を制御するためにシークアルゴリズムが用いられ る。基本的には、シーク動作は、磁気トランスジューサが記録媒体を横切って移 動するときに、各トラック上に記録されたサーボ情報を検出することにより磁気 トランスジューサが横切るトラックの番号を数える。トランスジューサが新しい トラックに到達すると、セクタマーク、サーボデータ及び識別データトラックを 用いて同期が得られる。トラックのシーク手続きは、アクチュエータがトランス ジューサを所望の位置に移動させるのに必要な時間を効率よく制御するために理 想速度曲線のテープルを使用する。各理想速度曲線は、アクチュエータが、特定 の距離、すなわち、トラックの数、を越えてトランスジューサを移動させるため の理想速度プロフィルを表す。データ駆動システムは、シーク動作中に横切られ るトラックの数に最もよく一致する理想速度曲線を選択する。 粘性物質を用いてディスクを被覆したもののように不均一ドラグプロフィルを 有するディスク駆動システムにおいてシーク動作を実行するときには、スピンド ルモータが経験するドラグの変化の大きさは、スピンドルモータの速度が、スピ ンドル速度制御システムがその速度の変化を回復できないような程度まで、大き くなるか小さくなるであろう。この状態は、ディスク駆動システムが長いシーク 動作を良好に行うのを妨げる。 発明の要旨 従って、本発明の目的は、不均一なドラグプロフィルを補償する装置及び方法 を提供することである。 従って、本発明の目的は、ディスクを被覆するのに用いられた粘性物質により 引き起こされる不均一なドラグプロフィルを補償する装置及び方法を提供するこ とである。 本発明の別の目的は、粘性物質の環境の変化に起因するディスクを被覆するの に用いられる粘性物質の速度の変化を補償する装置及び方法を提供することであ る。 最後に、本発明の別の目的は、そのシステムが不均一ドラグプロフィルを示す とき、長いシーク動作が良好に行われるようにする装置及び方法を提供すること である。 基本的には、本発明はディスク上のトラックを１０個のゾーンに分割し、各ゾ ーンは１２８個のトラックを含む。第１のテーブルが、パルス変調スピンドルモ ータで使用される各ゾーンについての電力パルスのデューティサイクルの長さを 記憶するように構成され、それにより、トランスジューサが与えられたゾーン内 のトラックに配置されるとき、ディスクが特定の回転速度で回転されるようにな っている。スピンドル速度制御システムがスピンドルモータにデューティサイク ルの補正を指示するとき、その補正は、そのゾーンについて第１テーブルに記憶 されたデューティサイクルに適用され、それにより、ドラグプロフィルの変化、 例えば、環境条件の変化に起因するディスクを被覆する粘性物質の粘度の変化を 補償する。トランスジューサを移動させるアクチュエータを制御するアルゴリズ ムは、トランスジューサを移動させるのに必要な時間を１０％だけ長くして長い シーク動作を良好に行なえるように変更される。ディスク駆動システムがシーク 動作を受け取ると、そのシーク動作が３２トラックよりも大きな長いシークかど うかを決定するためテストが行われる。長いシーク動作と決定されると、トラン スジューサを移動すべきトラックのアドレスを含むゾーンについて記憶されたデ ューティサイクルが、シーク動作が新しいトラックからセクタマークを良好に読 み取ることができるまで、シーク動作の間、パルス変調スピンドルモータに適用 される。シーク動作が新しくアドレスされたトラックのセクタマークを読み取る ことができると、ディスク駆動システムがスピンドルモータの速度を制御するス ピンドル速度制御システムに切り替わる。 ディスクを被覆するために粘性物質を用いる場合には、同じ粘性物質のドラグ プロフィルがディスク駆動システムの中で変化する。そこで、ディスク駆動シス テムに給電されるときにはいつでも、デューティサイクルの第１テーブルが生成 されなければならない、又は、デューティサイクルの初期テーブルが生成されて ディスク駆動システム内の不揮発メモリに記憶され、その後、第１テーブルに複 写され、さらに、その第１テーブルが、ディスク駆動システムに給電された後で ディスク駆動システムの動作準備が完了したみなされる前に、各ゾーンについて 更新されなければならない。 本発明のシステム及び方法の利点は、磁気トランスジューサを支持する軸受け として作用する物質の不均一なドラグプロフィルにより引き起こされるスピンド ルモータにかかるドラグの補償が、スピンドルの回転速度がトランスジューサの 位置に関係なく特定の回転速度の所望の範囲内に維持されるように行われること である。 以下、図面を参照しながら、本発明の特定の実施例について説明する。 図１は、本発明を実行する装置の論理図である。 図２は、不揮発性メモリに記憶される各ゾーンについてのデューティサイクル の値を決定する初期の組み込みテーブルルーチンのフローチャートである。 図３は、ゾーンの各々について正確なデューティサイクルを与える揮発性メモ リのテーブルを初期化するプロセスのフローチャートである。 図４は、長いシーク動作中に行われるステップと不揮発性メモリのテーブルに 記憶されたデューティサイクルに進行中の補正を示すディスク駆動システムによ り用いられる動作ルーチンである。 好ましい実施例の説明 本発明は、米国特許第４，９７９，０５６号明細書（名称「ディスク駆動シス テムコントローラアーキテクチャ」）に記載されているようなコントローラアー キテクチャを用いるディスク駆動システムに用いるように記載される。このアー キテクチャは各セクタについて処理されるセクタタスクを含む。このセクタタス クは電力パルスをパルス変調ＤＣスピンドルモータに加えるようにし、セクタマ ークのサーチを可能にし、最後に、次のセクタタスクの間に加えられる次の電力 パルスの長さを計算する。 図１は、本発明を実施するためにディスク駆動システム内で用いられる論理要 素である。ディスク駆動システムはタイミング信号とシーケンスを与えて各セク タ期間の間にタスクを処理するマイクロプロセッサ１０により制御される。セク タ期間は、同じトラック上の２つに隣接するセクタマークの間の時間として定義 される。マイクロプロセッサ１０に付属して、不揮発性メモリＲＯＭ１２と揮発 性メモリＲＡＭ１１とが設けられている。不揮発性メモリはフラッシュメモリチ ップにより作られ、マイクロプロセッサ１０が、そのフラッシュメモリに限られ た数の時間を書き込むようになっている。 マイクロプロセッサ１０がライン２８を介してセクタマーク検出器１３にイネ ーブル信号を与え、そのセクタマーク検出器１３がライン３０を通して入ってく るデータからセクタマークを探す。セクタマーク検出器１３がセクタマークを検 出すると、セクタマーク検出器１３はライン３３を通してマイクロプロセッサ １０及びマルチセクタカウンタ２０にセクタ信号を与える。セクタマークカウン タ１４は、隣接するセクタマークの間でライン３１に現れるクロックパルスの数 をカウントする。セクタマークカウンタ１４の出力は、ライン３８を介してマイ クロプロセッサ１０に与えられる。セクタマークカウンタは、マイクロプロセッ サ１０からのライン３７の信号によりゼロにリセットされる。セクタマークカウ ンタ１４のカウントは、マイクロプロセッサ１０によりライン３２を介してセク タマークレジスタ２１に記憶され、マイクロプロセッサ１０は、セクタマークレ ジスタ２１に記憶された前のセクタ長さをセクタマークカウンタ１４に含まれる 現在のセクタマークカウントと比較させる。セクタマークレジスタ２１はＲＡＭ １１内のレジスタであってもよい。 セクタタスクカウンタ１５はライン３１に現れるクロックパルスにより下方に ステップされる。セクタカウンタ１５はライン３９を介してマイクロプロセッサ １０により初期カウントに設定され、セクタ期間の間の何時にセクタタスクに着 手すべきかを決定する。セクタタスクカウンタ１５の出力はライン４０を介して ゼロ検出器１８に接続されている。セクタタスクカウンタ１５がカウント０に到 達すると、ゼロ検出器１８はライン４１を介してセクタタスク割り込み信号をマ イクロプロセッサ１０へ発生する。セクタ割り込み信号により、マイクロプロセ ッサ１０がセクタタスクを処理し始める。 ディスク駆動システムは、ディスクが粘性物質で被覆され、磁気トランスジュ ーサがその上に乗っているか又はその上を飛行することによる不均一なプロフィ ルを有する。磁気ディスクは１０個のゾーンに分割された１，２８０個のトラッ クから成り、各ゾーンには１２８個のトラックが含まれる。ディスクドライブは 内径クラッシュストッパを含む。ディスクドライブは速度を上げるようにされる と、トランスジューサがクラッシュストッパに当たるように配置され、内径クラ ッシュストッパトラックに予め記録されたセクタマークを読み取る。 ディスク駆動システムはスピンドルモータ２６の速度を制御し、それにより、 スピンドルに取り付けられた記録ディスクの回転速度を制御するスピンドル速度 制御システムを含む。スピンドル速度制御システムでは、第１と第２の補正プロ セスが用いられて、デューティサイクルの補正値を生成して、その後それがスピ ンドルモータ２６に加えられてスピンドルモータ２６の速度を制御する。 セクタタスクは、ゼロ検出器１８がセクタタスクカウンタ１５においてゼロを 検出することにより発生されるセクタ割り込み信号により、開始される。マイク ロプロセッサ１０は、セクタタスクを処理する。セクタタスクは、次のセクタタ スクをいつ始めるべきかを決定し及びライン３９を介してカウント値をセクタタ スクカウンタ１５内へロードし、それにより、セクタ割り込み信号が望ましい時 間においてゼロ検出器により発生されるようにする。セクタマークタスクは、ラ イン４３にスタート信号を発生することにより、電力パルスデューティサイクル がスピンドルモータ２６に加えられるようにする。デューティサイクルカウンタ １６は、前のセクタタスクにより決定されたデューティサイクルカウント値を含 む。ライン４３のスタート信号により、スピンドルモータコントローラ２５はス ピンドルモータ２６に電力を加え始め、ライン３１のクロックパルスによりデュ ーティサイクルカウンタ１６はカウントダウンするように調整される。デューテ ィサイクルカウンタ１６がゼロに到達すると、デューティサイクルカウンタは、 次のスタート信号がライン４３に発生するまで、再び調整されない。ゼロ検出器 １９はデューティサイクルカウンタ１６のゼロ状態を検出し、ライン４５を介し てストップ信号をスピンドルモータコントローラ２５へ向けて発生する。スピン ドルモータコントローラ２５はストップ信号に応答してスピンドルモータ２６の 電力供給を断つ。セクタタスクは、ライン２８を介してセクタマーク検出器１３ を調整して、セクタマークを探す。 第１補正プロセスは、各セクタについて、テーブルＡに記憶されたデューティ サイクルカウント±１カウントのデューティサイクルの補正値を生成し、その補 正されたデューティサイクルカウントが、次のセクタタスクの間に用いられるよ うにライン４２を介してデューティサイクルカウンタ１６に記憶される。セクタ マーク信号がセクタマーク検出器１３により発生されると、セクタマークカウン タ１４のカウントが、セクタマークレジスタ２１に記憶された前のセクタ期間の セクタ期間カウントと比較され、セクタマークカウンタ１４がゼロにリセットさ れる。セクタマークカウンタ１４のカウントの値がセクタマークレジスタ２１に 記憶されたセクタカウント値よりも大きく、ディスクの回転速度が増大した場合 には、スピンドルモータが、スピンドルモータ２５へ電力を供給するデューティ サイクルを短くすることにより減速されるべきである。セクタタスクは、現在ア ドレスされているトラックを含むゾーンについて記憶されているデューティサイ クルカウントからカウント１を引き、ゼロ検出器がライン４５にストップ信号を 発生した後、その調整されたデューティサイクルカウント値をライン４２を介し てデューティサイクルカウンタ１６に記憶する。セクタマークカウンタ１４のカ ウント値がセクタマークレジスタ２１に記憶されたセクタカウント値よりも小さ く、記録ディスクの回転速度が減少した場合には、スピンドルモータの速度は、 スピンドルモータ２５に電力を供給するデューティサイクルの長さを増大させる ことにより増大されるべきである。セクタタスクは、現在アドレスされているト ラックを含むゾーンについて記憶されているデューティサイクルカウントにカウ ント１を加え、ゼロ検出器がライン４５にストップ信号を発生した後、その調整 されたデューティサイクルカウント値をライン４２を介してデューティサイクル カウンタ１６に記憶する。デューティサイクルカウンタ１６は、次のセクタタス クの間に使用されるデューティサイクルカウントを含む。 第２補正プロセスは、ディスクが２回転するごとに、現在アドレスされている トラックを含むゾーンについてテーブルＡに記憶されたデューティサイクルの補 正を行う。±１カウントの補正係数は、現在アドレスされているトラックを含む ゾーンについてテーブルＡに記憶されたデューティサイクルに加えられ、その補 正されたデューティサイクルが前のデューティサイクルの代わりにテーブルＡに 記憶される。テーブルＡに記憶されたデューティサイクルは第１補正プロセスに より使用される。 ディスク上の各トラックは４０個のセクタに分割されている。第２補正プロセ スでは、マイクロプロセッサ１０がマルチセクタカウンタ２０により２０個連続 のセクタの時間を測定し、その測定した時間を、記録ディスクがＲＯＭ１２に記 憶された特定の回転速度で回転される場合の２０個連続のセクタの基準時間と比 較する。その測定は、８０個のセクタを含む４個の連続時間だけ行われる。この 時間はディスクの完全な２回転に当たる。４個の測定された回転速度のすべてが 基準回転速度よりも大きいとすれば、カウント１が現在アドレスされているトラ ックを含むゾーンについてテーブルＡに記憶されたデューティサイクルカウント から引かれ、その調節されたデューティサイクルカウントが現在アドレスされて いるトラックを含むゾーンについてのデューティサイクルとしてテーブルＡに記 憶される。４個の測定された回転速度のすべてが基準回転速度よりも小さいとす れば、カウント１が現在アドレスされているトラックを含むゾーンについてテー ブルＡに記憶されたデューティサイクルカウントに加えられ、その調節されたデ ューティサイクルカウントが現在アドレスされているトラックを含むゾーンにつ いてのデューティサイクルとしてテーブルＡに記憶される。第２の補正プロセス がディスクを被覆する粘性物質の粘度の環境の変化による変化を補正する。テー ブルＢが各ゾーンについて初期化デューティサイクルカウントを記憶し、そのテ ーブルＢがＲＯＭ１２に記憶される。テーブルＡはシステムが初期化された後に 使用されるべき各ゾーンについてのワーキングデューティサイクルを記憶し、そ のテーブルＡがＲＡＭ１１に記憶される。好ましい実施例では、製造プロセスの 間に、初期テーブルＢが各ディスク駆動システム内の不揮発性メモリに始めに組 み込まれて記憶される。この結果、ディスク駆動システムに電力が供給されると き、ディスク駆動システムを初期化するのに必要な時間が減少される。図２は、 不揮発性メモリに記憶されるべき各ゾーンについての各デューティサイクルのカ ウント値を決定するために使用される初期組み込みテーブルルーチンを示してい る。 ステップ２００において電力が供給され、ステップ２０１においてスピンドル モータが加速され、ヘッドアーム組立体が内径クラッシュストップに押しつけら れるように配置される。ストップ２０２においてデューティサイクルの初期値が 決定され、トランスジューサを次のゾーンへ移動させるシーク動作の間に使用さ れる。デューティサイクルを生成する１つの方法は、現在のデューティサイクル を修正して次のシーク動作に使用することである。この修正は、現在のデューテ ィサイクルに定数を掛けて、トランスジューサがゾーンを通して外方向へ移動す るにつれてそのデューティサイクルが非線形的に増大するようにすることから成 る。この定数は、使用される粘性物質の粘度特性の関数であり、経験によって得 られなければならない。この手続きは、各ゾーンについて最適なデューティサイ クルを使用していないが、そのルーチンのシーク動作をうまく行うようにしてい る。ステップ２０３では、シーク動作が行われてヘッドアーム組立体を次のゾー ンのトラックに移動する。ゾーンは、内径に最も近いゾーンから外径に最も近い ゾーンに向かって順次処理される。各ゾーンにおいて好ましい実施例内で使用さ れるトラックは、ゾーンの外径に８番目に近いトラックである。ステップ２０４ においてセクタマークが読み取られ、ステップ２０５においてシステムがそのセ クタマークから回転速度を決定する。この回転速度が、ステップ２０６において 特定の速度と比較される。ステップ２０７では、回転速度が遅すぎる場合にはデ ューティサイクルが増大され、回転速度が速すぎる場合にはデューティサイクル が減少される。好ましい実施例では、ステップ２０６において決定された回転速 度の誤差により指示される方向にデューティサイクルの調節が行われる度に、デ ューティサイクルカウントが、カウント１だけ増大される。回転速度が特定の速 度に等しいことをステップ２０５が決定するまで、ステップ２０４、２０５、２ ０６及び２０７が繰り返される。回転速度が特定の速度と等しくなると、システ ムはステップ２０８において、処理されているゾーンについて現在のスピンドル モータのデューティサイクルカウントをテーブルＢに記憶する。ステップ２０９ において、処理されているゾーンがディスクの記憶領域の外径に隣接するゾーン でなかった場合には、ルーチンがステップ２０２に分岐して次のゾーンを処理す る。すべてのゾーンが処理されてしまうとルーチンがステップ２１０において終 了する。 ディスク駆動システムが作動させられるときの初期手続きの一部が、図３に示 されている。ステップ３０１において、テーブルＢがＲＯＭ１２からＲＡＭ１１ のテーブルＡ内にロードされる。そのテーブルＢが工場で生成された場合には、 ディスク上の粘性物質により経験される条件は、テーブルＢが生成された環境か ら変化するのでシステムはテーブルＡに現在記憶しているゾーンの各々について デューティサイクルを検査するであろう。そのデューティサイクルが現在の環境 に適合していなければ、デューティサイクルを現在の環境に合わせて補正する。 システムが内径に最も近いゾーンについてスピンドルモータのデューティサイク ルをロードし、シークコマンドを与えて、ヘッドアーム組立体をテーブルＢに記 憶されたデューティサイクルを生成するのに使用されたのと同じトラックに移動 させ、使用されているゾーンの外径から８番目のトラックをウィットする。その 後、ステップ３０４において、セクタマークが読み取られ、ステップ３０５にお いて、ディスク回転速度が決定される。その後、ステップ３０６において、回転 速度が特定の速度と比較され、回転速度が特定の速度と等しくない場合には、ス テップ３０７においてステップモータのデューティサイクルの調節が行われる。 再び、デューティサイクルの調節が１カウントずつ増やしながら行われ、新しい モータデューティサイクルを生成して回転ディスクの速度のエラーを補正する。 回転速度が特定の速度に等しいことをステップ３０６が決定すると、現在のデュ ーティサイクルが処理済のゾーンのテーブルＡに記憶される。最後のゾーンが処 理されてしまったかどうかをステップ３０９が決定する。処理されていない場合 には、システムはステップ３０２に戻り、ステップ３０２は、処理すべき次のゾ ーンのデューティサイクルをシステム内へロードし、ステップ３０３において、 ヘッドアーム組立体を次のゾーン内の特定のトラックに移動する。その処理は、 ステップ３０９において最後のゾーンが処理され検出されてしまうまで繰り返さ れ、その後システムは、前述したようにスピンドル速度制御システムに入る。 図４を参照すると、前述したように、第２補正プロセスは、スピンドル速度制 御システムの下で行われ、このスピンドル速度制御システムの第２補正プロセス によりデューティサイクルカウントに補正が行われるときにはいつでも、テーブ ルＡに記憶されたデューティサイクルカウントを更新する。これは、ステップ４ ０８、４０９及び４１０に示されている。 ステップ４０２においてシークコマンドが検出されると、ステップ４０３によ りテストが行われてこのシークコマンドが長いシークかどうかが決定される。長 いシークは、３２トラックよりも大きなシークであると定義される。シークコマ ンドが長いシークでないならば、スピンドル速度制御システムが使用されて、シ ーク動作の間にスピンドルモータの速度を制御する。３２トラックの移動がゾー ンバリヤと交差する場合でも、その距離は充分に短く、ドラグの変化はシークコ マンドにシークコマンドの間の同期化を失わせる程充分に長くなく、第１と第２ の補正手続きは、シークコマンドが完了するとき、新しいゾーンのデューティサ イクルを自動的にアクセスする。ステップ４０３により長いシークと決定される と、ステップ４０４において、システムが新しいトラックアドレスを含むゾーン のスピンドルモータデューティサイクルをデューティサイクルカウンタ１６にロ ードし、トランスジューサがステップ４０７において新しくアドレスされたトラ ックのセクタマークを読み取ることができるまで、ステップ４０５において、シ ークコマンド手続きの間にそのデューティサイクルを連続して使用する。 また、前述したように、シーク動作を実行するのに必要な時間は、すべてのシ ーク動作において１０％だけ増大される。シーク動作の速度の変化は３２トラッ クよりも小さなシークには必要ないけれども、好ましい実施例では、その速度変 化は、シークコマンド手続きの実行をより容易にするので、短いシークに使用さ れる。 或る工業的な状況では、不揮発性メモリにテーブルＢを記憶するのに充分なス ペースが得られない場合がある。このような場合には、テーブルＡは、ディスク 駆動システムに電力が供給される度に、図２で示されるようにテーブルＢが生成 されたのと同様に生成される。行われる変化は、ゾーンの各々のデューティサイ クルがＲＡＭ１１内のテーブルＡに記憶されることである。このテーブルは、図 ３の初期のテーブルＡのルーチンにより生成されたデューティサイクルについて 同じ値を有する。したがって、図２の初期化組み込みテーブルルーチンはシステ ムの動作の間に使用されるべきＲＡＭメモリ内に効率良く組み込まれたテーブル Ａを有する。テーブル組み込みルーチンの下でデューティサイクルを生成するの に使用されるべき定数の値はシステムにより使用されるためにＲＯＭ１２内に記 憶されなければならない。電力が供給される度に、図２によりテーブルルーチン を組み込む不利な点は、図２のテーブルＢを組み込む方が図３のテーブルＡを更 新するよりも長い時間を要することである。しかしながら、これは、初期化の間 のシステムの全動作速度と大きな不揮発性メモリを設けるコストとの間の工業的 な妥協の産物である。 以上、本発明の好ましい実施例について述べたが、本発明の精神及び請求の範 囲から逸脱することなく、他の変更が可能なことは当業者ならば理解されるであ ろう。また、本発明の一般的な概念および特定の実施例を説明したが、求める保 護の範囲は次の請求の範囲に定められる。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ａ）ディスク駆動システムによりアドレスされているト ラックの関数として前記スピンドルモータを前記特定の 速度に維持する速度制御データを発生し、ｂ）前記速度 データをディスク駆動システムのメモリの第１テーブル に記憶し、ｃ）前記記憶された速度制御データを、前記 ディスク駆動システムにより現在アドレスされているト ラックについて検索し、ｄ）前記検索された速度制御デ ータをスピンドルモータの速度を制御する前記速度制御 手段に与えることから成る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ディスク駆動システムにおいてディスクを回転するスピンドルモータの速度 を制御する制御システムであって、トランスジューサが前記ディスクと該トラン スジューサとの間の媒体の上に乗っているか又はその上を飛行し、それにより、 前記スピンドルモータに負荷をかけ、該負荷は前記ディスクの内径から外径にか けてディスクを横切って不均一なプロフィルを有し、前記ディスクの任意の位置 における負荷は、前記トランスジューサがその上に乗っているか又はその上を飛 行するディスク上の媒体の種類の関数であり、前記位置自体及びその物理的な環 境は、任意の与えられた時点で前記媒体により経験されるものであり、前記ディ スク駆動システムは、前記ディスクの前記内径及び外径の間に複数の同心状のア ドレス可能なトラックを有するディスクと、前記トランスジューサを前記ディス ク上のアドレスされたトラックへ移動してそのトランスジューサの位置を現在ア ドレスされているトラックに対して維持する位置決め及びトラック追従システム と、前記トランスジューサに接続されて前記ディスクからデータを読みだしたり 又は前記ディスクへデータを書き込む読み／書き手段とから成り、前記スピンド ルモータ制御システムが、 速度制御データを記憶する記憶手段を備え、前記速度制御データは、前記ス ピンドルモータに加えられる電力を定めて該スピンドルモータを前記トラックア ドレスの関数として所望の速度に維持する電力設定を含み、 前記アドレスされたトラックについて前記速度制御データにより指定された 電力を加えて前記スピンドルモータの速度を前記特定の速度に維持する制御手段 を備える、 ことを特徴とする制御システム。 ２．前記制御手段は、前記スピンドルモータの速度が前記所望の速度でなかった 場合に、前記スピンドルモータの速度を前記所望の速度にする試みで、現在の電 力設定を補正係数により変更することを特徴とする請求項１に記載の制御システ ム。 ３．前記制御手段は、 前記スピンドルモータの速度が指定の期間に絶えず速いか又は遅いことを、 前記制御手段が検出したときに、第１信号を発生し、 前記第１信号に応答して前記現在選択されているトラックについて前記スピ ンドルモータの速度を補正するのに役立つ新しい制御データを発生し、前記アド レスされたトラックについて現在使用されている速度制御データの代わりに前記 新しい制御データを前記記憶手段に記憶する補正手段を備える、 ことを特徴とする請求項２に記載の制御システム。 ４．前記ディスク駆動システムの前記スピンドルモータはパルス変調ＤＣモータ であり、前記記憶手段は、 前記スピンドルモータに加えられるべき電力パルス及びデューティサイクル の長さを定める速度制御データを含む、 ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。 ５．前記トラックは複数のゾーンに分けられており、 前記記憶手段は、前記ゾーンの各々についてゾーン速度制御データを記憶す る、ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。 ６．前記ゾーン速度制御データは、前記スピンドルモータに加えられる電力を定 めて該スピンドルモータを前記所望の速度に維持する電力設定を含み、 前記制御手段は、前記スピンドルモータの実際の速度が前記所望の速度でな かった場合に、前記スピンドルモータの速度を前記所望の速度にする試みで、ア ドレスされたトラックを含むゾーンについて、現在の電力設定を補正係数により 変更することを特徴とする請求項５に記載の制御システム。 ７．前記制御手段は、 前記スピンドルモータの速度が指定の期間に絶えず速いか又は遅いことを、 前記制御手段が検出したときに、第１信号を発生する信号手段と、 前記第１信号に応答して前記現在選択されているゾーンについて前記スピン ドルモータの速度を補正するのに役立つ新しいゾーン速度制御データを発生し、 前記アドレスされたトラックを含む現在使用されているゾーン速度制御データの 代わりに前記新しいゾーン速度制御データを前記記憶手段に記憶する補正手段と 、を備えることを特徴とする請求項６に記載の制御システム。 ８．前記ディスク駆動システムは、パルス変調ＤＣスピンドルモータを使用し、 前記同心状トラックがセクタに分割され、 前記記憶手段が前記スピンドルモータに加えられる電力パルス及びデューテ ィサイクルの長さを定める前記電力設定を含むゾーン速度制御データを記憶し、 前記制御手段は、前記トランスジューサにより前記セクタの各々が処理され ている間に、前記補正係数が、次のセクタを処理する際に使用するために前記現 在のゾーン電力設定に加えられるべきかどうかを決定し、前記指定の期間は、ｎ 個のセクタを処理するのに必要な時間として定められる、 ことを特徴とする請求項７に記載の制御システム。 ９．前記ディスク駆動システムはシークコマンドに応答してトランスジューサを 新しいトラック位置に移動し、前記制御手段はさらに、 前記シークコマンドの下で前記トランスジューサの新しいトラックアドレス への移動の間に新しいトラックアドレスを含むゾーンについて前記ゾーン速度制 御データをスピンドルモータに与えるシーク手段を備える、 ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。 10．前記シーク手段は、シーク動作中に前記位置決め及びトラック追従システム により前記トラックの応答時間を増大させることを特徴とする請求項９記載の制 御システム。 11．前記シーク手段は、前記応答時間を１０％だけ増大させることを特徴とする 請求項１０記載の制御システム。 12．ディスク駆動システムにおいてディスクを回転するスピンドルモータの速度 を制御する方法であって、トランスジューサが前記ディスクと該トランスジュー サとの間の媒体の上に乗っているか又はその上を飛行し、それにより、前記スピ ンドルモータに負荷をかけ、該負荷は前記ディスクの内径から外径にかけてディ スクを横切って不均一なプロフィルを有し、前記ディスクの任意の位置における 負荷は、前記トランスジューサがその上に乗っているか又はその上を飛行するデ ィスク上の媒体の種類の関数であり、前記位置自体及びその物理的な環境は、任 意の与えられた時点で前記媒体により経験されるものであり、前記ディスク駆動 システムは、前記ディスクの前記内径及び外径の間に複数の同心状のアドレス可 能なトラックを有するディスクと、前記トランスジューサを 前記ディスク上のアドレスされたトラックへ移動してそのトランスジューサの位 置を現在アドレスされているトラックに対して維持する位置決め及びトラック追 従システムと、前記トランスジューサに接続されて前記ディスクからデータを読 みだしたり又は前記ディスクへデータを書き込む読み／書き手段と、不揮発性メ モリ手段と、プロセッサと、スピンドルモータを制御してスピンドルの回転を特 定の速度に維持する速度制御手段とから成り、前記スピンドルモータ速度の制御 方法が、 ａ）ディスク駆動システムによりアドレスされているトラックの関数として 前記スピンドルモータを前記特定の速度に維持する速度制御データを発生し、 ｂ）前記速度データを前記メモリ手段の第１テーブルに記憶し、 ｃ）前記記憶された速度制御データを、前記ディスク駆動システムにより現 在アドレスされているトラックについて検索し、 ｄ）前記検索された速度制御データをスピンドルモータの速度を制御する前 記速度制御手段に与える、 ことを特徴とする方法。 13．ステップａ）は、 ａ１）前記トラックを複数のゾーンに分け、 ａ２）ディスク駆動システムによりアドレスされているトラックを含む前記 ゾーンの関数として前記スピンドルモータを前記特定の速度に維持するゾーン速 度制御データを発生する、 ことから成る請求項１２に記載の方法。 14．ステップｂ）は、 ｂ１）前記ゾーンの各々について前記発生されたゾーン速度制御データを前 記不揮発性メモリ手段の第１テーブルに記憶する、 ことから成る請求項１３に記載の方法。 15．前記ディスク駆動システムは不揮発性メモリ手段を備え、ステップｂ）は、 ｂ１）前記ゾーンの各々について前記発生されたゾーン速度制御データを前 記不揮発性メモリ手段の初期テーブルに記憶し、 ｂ２）前記初期テーブルの内容を前記不揮発性メモリ手段の第１テーブルに 転送し、 ｂ３）各ゾーンについて、前記ゾーン速度制御データが前記スピンドル速度 制御手段に与えられ、前記トランスジューサが前記ゾーン内のトラックに配置さ れるとき、前記スピンドル速度が前記特定の速度に等しいかどうかを決定し、 ｂ４）各ゾーンについてスピンドル速度が前記特定の速度に等しくないとス テップｂ３）が決定すると、前記ゾーンの各々について、前記スピンドルモータ が前記特定の速度で動作するように新しいゾーン速度制御データを発生し、 ｂ５）前記現在のゾーン速度制御データの代わりにステップｂ４）により発 生された前記新しいゾーン制御速度データを前記揮発性メモリの前記第１テーブ ルに記憶する、 ことから成る請求項１３に記載の方法。 16．さらに、 ｂ２）スピンドル速度が連続した所定期間の間低いか又は高いことが検出さ れた場合、前記ゾーンについて現在アドレスされたトラックを含む新しいゾーン 速度制御データを発生し、 ｂ３）前記ゾーンについて前記第１テーブルに前記新しいゾーン速度制御デ ータを記憶する、 ことを含む請求項１４に記載の方法。 17．さらに、 ｂ６）スピンドル速度が連続した所定期間の間低いか又は高いことが検出さ れた場合、前記ゾーンについて現在アドレスされたトラックを含む新しいゾーン 速度制御データを発生し、 ｂ７）前記ゾーンについて前記第１テーブルに前記新しいゾーン速度制御デ ータを記憶する、 ことを含む請求項１５に記載の方法。 18．ステップｃ）は、さらに、 ｃ１）ディスク駆動システムによるシーク動作の間に前記トランスジューサ が移動されるトラックアドレスを含むゾーンを求めて前記メモリ手段から前記ゾ ーン速度制御データを検索する、ことを含み、 前記ステップｄ）は、さらに、 ｄ１）前記シーク動作を行う際に、前記トランスジューサが前記ディスクド ライブにより移動される全時間の間に、前記ステップｂ１）により検索された前 記速度制御データを前記速度制御システムに与え、前記トランスジューサが前記 新しいトラックアドレスに配置されたときに前記スピンドルモータが前記特定の 速度になるようにする、 ことを含む請求項１に記載の方法。 19．さらに、 ｅ）シーク動作の間に前記トランスジューサを前記新しいトラックに移動す る時間を増大させる、 ことを含む請求項１８に記載の方法。 20．さらに、 ｅ）シーク動作の間に前記トランスジューサを前記新しいトラックに移動す る時間を１０％だけ増大させる、 ことを含む請求項１８に記載の方法。