JPH0982048A - ディスク記録再生装置に適用するヘッドアクチュエータ機構及びその駆動制御方式 - Google Patents

ディスク記録再生装置に適用するヘッドアクチュエータ機構及びその駆動制御方式

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JPH0982048A
JPH0982048A JP7234513A JP23451395A JPH0982048A JP H0982048 A JPH0982048 A JP H0982048A JP 7234513 A JP7234513 A JP 7234513A JP 23451395 A JP23451395 A JP 23451395A JP H0982048 A JPH0982048 A JP H0982048A
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actuator
heads
main
arm member
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JP7234513A
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Norio Yoshikawa
紀夫 吉川
Shigeru Takekado
茂 竹門
Takehito Yamada
健仁 山田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】主要アクチュエータと補助アクチュエータとを
備えた方式のヘッドアクチュエータ機構において、補助
アクチュエータの特性のばらつきによる悪影響や制御方
式の複雑化を解消し、高周波数帯域までヘッドを安定に
位置決め制御できるようにして、結果的に高精度のヘッ
ド位置決め動作を実現することにある。 【解決手段】ＶＣＭ２を駆動手段とする主要アクチュエ
ータと圧電素子８を補助駆動手段とする補助アクチュエ
ータとを有する方式のヘッドアクチュエータ機構におい
て、圧電素子８を機構のほぼ重心位置に配置し、各支持
アーム５を同時に微小駆動して各ヘッド３の微小移動調
整を行なうように構成した機構である。圧電素子８は少
なくとも１個であり、各サスペンション４を介在して複
数のヘッド３を支持している複数の支持アーム５を一体
的かつ均一的に微小駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハードディ
スク装置等のディスク記録再生装置において、データの
記録再生を行なうためのヘッドをディスクの半径方向に
移動して、目標位置に位置決するためのヘッドアクチュ
エータ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特に小型のハードディスク装置
（ＨＤＤ）は、ラップトップ型やノートブック型パーソ
ナルコンピュータの内蔵型外部記憶装置として使用され
ている。近年、パーソナルコンピュータの高性能化に伴
って、小型でかつ大記憶容量のＨＤＤに対する要求が高
まっている。
【０００３】ＨＤＤの記憶容量を増大化するには、記録
媒体であるディスクのトラック密度と線記録密度とを向
上させて、ディスクの高記録密度化を図ることが必要で
ある。この高記録密度化に伴って、ディスク上のアクセ
ス対象である目標位置（トラック）に、ヘッドを高精度
に位置決めする技術が重要となる。
【０００４】ＨＤＤでは、大別して速度制御と位置制御
とを行なうサーボシステムにより、ヘッドの位置決め制
御が実行される。サーボシステムは、ヘッドを支持して
ディスクの半径方向に移動させるヘッドアクチュエータ
を駆動制御することにより、ヘッドを目標位置に位置決
めする。
【０００５】このため、ヘッドの高精度の位置決め制御
を実現するために、制御技術と共に、ヘッドアクチュエ
ータの機構上の各種の工夫が試みられている。
【０００６】従来の小型のＨＤＤは、図１３に示すよう
に、アルミ合金等のケース１００の内部に、ディスクド
ライブを構成する回転揺動型のヘッドアクチュエータ
１、ディスク１０１、スピンドルモータ１０２、ボイス
コイルモータ（ＶＣＭ）２、および回路基板１０３等を
内蔵している。
【０００７】ディスク１０１はスピンドルモータ１０２
により高速回転運動する。回路基板１０３は、ヘッド３
からのリード信号を増幅するヘッドアンプ等の各種回路
部品を実装している。
【０００８】ヘッドアクチュエータ１は、ヘッド３を支
持しているサスペンション４と、サスペンション４を支
持して回転駆動力を伝達するための支持アーム（ヘッド
アーム）５と、支持アーム５を支持してＶＣＭ２の駆動
力により回転軸６ａを中心として回転駆動するアクチュ
エータ本体６とからなる。
【０００９】ここで、ＨＤＤでは通常、複数枚のディス
ク１０１が設けられており、各ディスク１０１の両面の
それぞれにヘッド３が配置される。したがって、サスペ
ンション４は各ヘッド３毎に設けられている。また、支
持アーム５は、ヘッド３の個数に従って、それより少な
い個数からなる。
【００１０】ヘッド３はスライダに実装されており、こ
のスライダの浮上動作によりディスク１０１の表面から
定の微小間隔を以てリード／ライト動作を実行する。
【００１１】ＶＣＭ２は、略Ｖ字型構造のコイル枠に設
けられた駆動コイルと、永久磁石と、対向ヨークとから
なる構成されている。磁気回路を構成する永久磁石と対
向ヨークは、支持アーム５のコイル枠上に保持された駆
動コイルを挟み込むように、上下方向に配置されてい
る。永久磁石は保持ヨークにより支持されている。
【００１２】ＶＣＭ２は、永久磁石と対向ヨークとの間
に生じる磁界内に配置した駆動コイルに通電して、この
駆動コイルに発生する電磁力の作用により、アクチュエ
ータの支持アーム５を回転軸６ａを中心として回転揺動
させる。アクチュエータ本体６には、回転揺動するため
のボールベアリングが設けられている。
【００１３】サーボシステムは、ディスク１０１のサー
ボエリアに予め記録されたサーボデータに基づいて、Ｖ
ＣＭ２の駆動電流を制御して、ヘッドアクチュエータの
駆動制御を実行する。
【００１４】ところで、ヘッドアクチュエータを高精度
に駆動して、ヘッド３を目標位置に高精度に位置決めす
る際の障害要因として、ヘッドアクチュエータを構成す
る支持アーム５等の構成要素に発生する機械的振動があ
る。
【００１５】ここで、サーボシステムがＶＣＭ２の駆動
コイルに電流を流して、ヘッドアクチュエータをディス
クの半径方向に駆動するときに、サーボデータの位置誤
差信号（バーストデータ）との周波数上の伝達特性（力
に対する変位の応答で、コンプライアンスと呼ばれてい
る）は、図１４に示すような特性となる。
【００１６】位置誤差信号は、前述の位置制御に使用さ
れるサーボデータであり、トラックの中心に対するヘッ
ド３の位置誤差を検出するためのデータである。
【００１７】この場合、伝達特性上で大きく分けて、共
振によるゲインのピークは、１００Ｈｚ付近にはアクチ
ュエータ本体６に設けられたボールベアリングの転がり
摩擦特性によるものがあり、４ＫＨｚ付近にはアクチュ
エータ構造自体の主共振モードによるものがある。図１
５は、図１４の伝達特性の周波数４ＫＨｚ付近の主共振
モードの変形図であり、コンピュータにより求められた
解析モデルである。
【００１８】この解析モデルにより、アクチュエータ構
造自体の主共振モードは、ＶＣＭ２の駆動コイルと駆動
コイルを保持しているコイル枠とが、ディスク１０１の
回動（円周）方向に変動するモードにより発生すると推
定できる。
【００１９】このような１ＫＨｚ以上の高周波数でのア
クチュエータ構造体による振動は、ヘッド３の位置決め
制御を行なうサーボシステムに悪影響を及ぼし、オフト
ラックなどの誤動作の原因となる。
【００２０】換言すれば、アクチュエータ構造体による
振動は、ヘッド３の位置決め精度の低下の要因となり、
特にトラック方向の記録密度（トラック密度）の低下を
招くことになる。したがって、サーボシステムに対する
悪影響を極力低減するために、ヘッドアクチュエータ機
構において、無用な構造による機械的振動を極力排除
し、かつ支持アーム５等の共振振動数を高めるなどの工
夫が必要となる。
【００２１】また、トラック密度の高密度化のために
は、トラックピッチをできるだけ小さくすることが望ま
しいが、データの記録再生の信頼性を高める（リードエ
ラーの発生確率の低下）ためには、ヘッド３のトラック
追従性（トラック中心に対する位置決め特性）を高める
必要がある。通常では、トラック誤差（オフトラック
量：標準偏差の約３倍とすると）を、トラックピッチに
対して０．０７倍程度にする必要がある。
【００２２】さらに、ＨＤＤの外部からの振動や、ＨＤ
Ｄの内部で発生する要因として、スピンドルモータ１０
２からの外力に対するオフトラックを極力小さくする必
要がある。このためには、サーボシステムの開ループ特
性でのゲイン交差周波数（ゲインが０ｄＢをよぎる周波
数）をできるだけ高くする必要がある。
【００２３】このようなサーボシステムの開ループ特性
でのゲイン交差周波数を高くするための方法として、例
えば特開昭５１−３６９２４号公報と特開昭５１−３６
９２４号公報に記載されているものがある。また、電子
情報通信学会論文誌（Ｖｏｌ．Ｊ７５，Ｎｏ．１１，６
５３頁〜６６２頁）の文献に掲載されている「磁気ディ
スク装置２ステージアクセスサーボ系のトラック追従制
御」の論文にも記載されている。
【００２４】前記の公報及び文献では、複数のヘッドを
一体的（同時に）に長ストローク移動させる主要（メイ
ン）アクチュエータ機構（前記のＶＣＭ２による駆動）
に加えて、さらに個々のヘッド毎に独立に微小移動させ
る補助（サブ）アクチュエータ（圧電素子から構成され
ている）を設ける方式が提案されている。
【００２５】この方式については、例えば特開昭５１−
３９０１２号公報にも記載されている。この公報の方式
は、重い質量部の主要アクチュエータは低い周数帯域で
可動し、また軽量の補助アクチュエータは高周波数帯域
で可動するように、２重サーボ方式によりヘッドが狭ト
ラックピッチに追従するように構成されている。
【００２６】さらに、特開昭５１−３６９２４号公報、
特開平３−６９０７２号公報、特開平３−１０２６８４
号公報、特開平３−１８３０７０号公報には、ヘッドを
支持する支持アーム毎にサブアクチュエータを搭載した
方式が記載されている。この方式は、サブアクチュエー
タにより、個々のヘッドが別々に移動できるような構成
である。
【００２７】特開平３−６９０７２号公報、特開平３−
１０２６８４号公報、特開平３−１８３０７０号公報に
は、サーボ面サーボ方式に適用した場合について記載さ
れており、いわゆる熱オフトラックの補正手段としてサ
ブアクチュエータが使用されている方式が記載されてい
る。
【００２８】熱オフトラックは、複数本ある支持アーム
が装置内外の温度上昇によって、ディスクの半径方向に
それぞれ変形してしまう減少により発生する。このた
め、サーボ面の位置情報と、各データ面に僅少セクタの
情報に基づいて、データヘッドをＤＣ成分だけ補正する
手法が用いられている。このために、各支持アーム毎に
サブアクチュエータを配置する必要があり、さらにその
アクチュエータを個々に制御している。
【００２９】図１６は、前記の主要アクチュエータと補
助アクチュエータとからなるアクチュエータ機構を、各
アクチュエータ部分のバネ・質点系の簡易モデル（振動
モデル）として表現した概念図である。
【００３０】このモデルは、ＶＣＭ２の駆動コイル１１
１が質量ｍ１を持ち、この質点に電磁力Ｆ１が作用し、
コイル枠のバネＫ１によって、アクチュエータの回転中
心１１３に接合されて回転移動することを想定してい
る。回転中心１１３にはボールベアリングによる転がり
摩擦力によるバネＫａと、アクチュエータの極慣性モー
メントＪを持つ。また、アクチュエータの回転中心１１
３から腕の長さＬ２の先端に補助アクチュエータに相当
する圧電素子モデル１１４が設けられている。
【００３１】この部分には、圧電素子１１４が引張り
（もしくは圧縮）方向に作用する並進力Ｆ２がそれぞれ
両端にかかる。さらに回転中心１１３との反対側には、
支持アーム部とサスペンション部分のモデル１１６が設
けられている。
【００３２】このモデル１１６は、支持アームとサスペ
ンションを単一と見做し、質量ｍ３とバネｋ３により表
現している。
【００３３】なお、図中のｃ１とｃ２は粘性減衰を示
す。また、ｘ１は駆動コイル１１１の並進方向変位を示
し、ｘ２は圧電素子モデル１１４の変位を示し、ｘ３は
ヘッド点の変位を示し、θはアクチュエータの回転中心
１１３回りの回転角変位を示す。
【００３４】さらに、棒は無質量の剛体を想定する。ｘ
４は「ｘ４＝−Ｌ１θ」、ｘ５は「ｘ５＝Ｌ２θ」、ｘ
６は「ｘ６＝ｘ２＋Ｌ３θ」である。
【００３５】このような振動モデルは、以下の関係式
（数１〜数４）が成立する。
【００３６】
【数１】
【００３７】ここで、上式をラプラス変換し、応答
｛Ｘ｝について求めると、以下のようになる（式中のＳ
は、ラプラス演算子である）。
【００３８】
【数２】
【００３９】ここで、粘性減衰項を全て０と仮定して０
次近似し、さらに、主要アクチュエータの駆動コイル１
１１に電磁力Ｆ１が作用した場合と、補助アクチュエー
タの圧電素子１１４に電磁力Ｆ２が作用した時に、ヘッ
ドの応答変位ｘ３に注目すると、以下のような式とな
る。式中でｄｅｔは固有値を意味する。また、主要アク
チュエータによるヘッドの応答ｘ３（Ｓ）はそれぞれ以
下のようになる。
【００４０】
【数３】
【００４１】
【数４】
【００４２】これらのパラメータを用いて、前記式
（３）により主要アクチュエータによるヘッド応答変位
の伝達特性は、図１７（Ａ），（Ｂ）に示すようなゲイ
ン特性と位相特性となる。また、前記式（４）により補
助アクチュエータによるヘッド応答変位の伝達特性は、
図１７（Ｃ），（Ｄ）に示すようなゲイン特性と位相特
性となる。
【００４３】図１７において、粘性減衰によるダンピン
グがないので、共振によるゲインは高くなるが、ゲイン
でピークを持つ周波数はダンピングの有無により、ほと
んど変化することはない。
【００４４】図１７（Ａ），（Ｂ）は、図１４で示した
伝達特性と傾向が似ており、１００Ｈｚ以下の周波数付
近に、ボールベアリングの転がり摩擦によるばね共振が
ある。この共振周波数を越えると、−４０ｄＢ／ｄｅｃ
で、ゲインが減少し、約３ＫＨｚで、アクチュエータ構
造全体の機械的主共振によるモードでゲインがピークと
なる。この主共振モードは、駆動コイル１１１のｍ１と
Ｋ１が要因となって発生するものと推定できる。
【００４５】図１７（Ｃ），（Ｄ）は、補助アクチュエ
ータによるコンプライアンスを示した図であり、前述の
３ＫＨｚのアクチュエータ構造全体の機械的主共振モー
ドまで、ゲインはほぼフラットである。しかし、補助ア
クチュエータを駆動することにより、アクチュエータ構
造全体の機械的主共振モードを励起することが理解でき
る。これは、主要アクチュエータと補助アクチュエータ
とが直列バネにより接続されているために発生するもの
と推定できる。
【００４６】以上のように、補助アクチュエータを使用
する際には、アクチュエータ構造全体の機械的主共振モ
ードを高める必要がある。換言すれば、補助アクチュエ
ータで高帯域の周波数領域までフラットにするには、こ
の主共振振動数に対して、サーボシステムにはノッチフ
ィルタの構成要素が必要となる。
【００４７】近年、小型のＨＤＤでは、高速なマイクロ
プロセッサを用いたディジタルサーボシステムが実現さ
れているため、ノッチフィルタの実装は容易になってき
ている。しかし、アクチュエータ構造全体の機械的主共
振モードの周波数は、装置間によりばらつきがあり、ま
た時間が経つにつれて変化（経時変化）することがあ
る。このため、ノッチフィルタのノッチ周波数（通帯さ
せない周波数）の設定が非常に困難である。したがっ
て、装置間で位置決め誤差量がばらつき、また使用して
いる期間に位置決め誤差量が大きくなるため、データの
記録再生が不能になる可能性がある。
【００４８】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の主要アクチュエータと補助アクチュエータとを備えた
ヘッドアクチュエータ機構では、支持アーム毎に補助ア
クチュエータ（圧電素子）が設けられている。このよう
な構成では、補助アクチュエータとして駆動手段となる
圧電素子が支持アームの本数だけ必要となる。このた
め、各圧電素子の特性にばらつきがある場合には、ヘッ
ドの微小移動やヘッド（スライダ）の浮上特性等にばら
つきが生ずる可能性が高くなる。
【００４９】また、補助アクチュエータを駆動するため
のケーブルや駆動回路が支持アームの本数だけ必要とな
り、各補助アクチュエータを個々に制御するため、制御
方式も複雑化する。
【００５０】さらに、支持アーム毎に補助アクチュエー
タを駆動するため、アクチュエータ構造全体の主共振モ
ードを誘起し、結果的にヘッド位置決め系でのサーボ帯
域を高くすることができないことになる。
【００５１】本発明の目的は、主要アクチュエータと補
助アクチュエータとを備えた方式のヘッドアクチュエー
タ機構において、補助アクチュエータの特性のばらつき
による悪影響や制御方式の複雑化を解消し、高周波数帯
域までヘッドを安定に位置決め制御できるようにして、
結果的に高精度のヘッド位置決め動作を実現することに
ある。
【００５２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面は、
ＶＣＭ等の主要駆動手段により駆動する主要アクチュエ
ータと圧電素子等の補助駆動手段である補助アクチュエ
ータとを有する方式のヘッドアクチュエータ機構におい
て、補助駆動手段を機構のほぼ重心位置に配置し、各支
持アーム体を同時に微小駆動して各ヘッドの微小移動調
整を行なうように構成した機構である。
【００５３】即ち、補助アクチュエータは少なくとも１
個であり、各サスペンション部材を介在して複数のヘッ
ドを支持している複数の支持アーム体を一体的に微小駆
動する。
【００５４】このような構成であれば、少なくとも１個
の補助アクチュエータにより、複数の支持アーム体を一
体的に微小駆動するため、各支持アーム体の駆動特性に
ばらつきが発生するような事態を大幅に抑制することが
できる。また、補助アクチュエータの駆動に必要なケー
ブルや駆動回路の部品点数の削減、および制御方式の簡
略化を図ることができる。
【００５５】本発明の第２の側面は、主要アクチュエー
タと補助アクチュエータの駆動制御方式に関し、各入力
に対する応答ゲインを調整することにより、アクチュエ
ータ機構全体の機械的主共振モードを打ち消し、高周波
数帯域までヘッドを安定に位置決め制御するようにした
駆動制御方式である。
【００５６】このような駆動制御方式により、主要アク
チュエータの駆動コイル側に起因する機械的主共振モー
ドについて、補助アクチュエータの駆動により打ち消す
ことが可能となる。即ち、主要アクチュエータと補助ア
クチュエータとが構造的に直列バネで構成されていると
想定した場合に、前記の機械的主共振モードを打ち消す
ことにより、主要アクチュエータのヘッド位置決め制御
系の開ループ特性は、−４０ｄＢ／ｄｅｃの線上で、高
周波数帯域までフラットな特性にすることが可能とな
る。これは、直列バネで構成されているため、主要アク
チュエータから見た場合と、補助アクチュエータから見
た場合の機械的主共振振動数が同じであるためである。
これにより、装置毎の機械的主共振振動数にばらつきが
あっても、ノッチフィルタ等による調整を不要にして、
制御系の演算や回路系等の簡素化を図ることが可能とな
る。
【００５７】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。
【００５８】図１は第１の実施形態に関係するヘッドア
クチュエータ機構の要部を示す平面図であり、図２はそ
の側面図であり、図３は第１の実施形態に関係するＨＤ
Ｄの要部を示す平面図である。
【００５９】（ＨＤＤの構成）第１の実施形態のヘッド
アクチュエータ機構は、補助（サブ）アクチュエータと
して機能する圧電素子８を有する回転揺動型の機構であ
る。
【００６０】本実施形態に適用する小型のＨＤＤは、図
３に示すように、アルミ合金等のケース１００の内部
に、本実施形態のヘッドアクチュエータ機構、ディスク
１０１、スピンドルモータ１０２、ＶＣＭ２、回路基板
１０３、及びフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）
１０４等を内蔵している。後述する本実施形態のヘッド
アクチュエータ以外の構成要素は、従来のＨＤＤのもの
と同様である（図１４を参照）。ケース１００は密閉す
るために図示しないカバーにより覆われる。
【００６１】ディスク１０１はスピンドルモータ１０２
により一定速度で高速回転運動する。回路基板１０３
は、ヘッド３からのリード信号を増幅するヘッドアンプ
等の各種回路部品を実装している。ＦＰＣ１０４は、ヘ
ッド３とヘッドアンプとを接続するための信号線や、ヘ
ッドアクチュエータ機構のＶＣＭ２や圧電素子８を駆動
するためのケーブル等の配線パターンから構成されてい
る。
【００６２】また、ディスク１０１は通常では複数枚が
設けられている。各ディスク１０１の両面のそれぞれに
対向して、複数のヘッド３が配置される。
【００６３】ヘッドアクチュエータ機構は、図示しない
サーボシステム（サーボ回路とＣＰＵとが主構成要素）
により駆動制御されて、ディスク１０１の半径方向に回
転駆動される。これにより、スライダに実装されている
ヘッド３は、ディスク１０１上を浮上した状態で、その
半径方向に移動する。サーボシステムは、速度制御と位
置制御からなるヘッド位置決め制御（サーボ系）を実行
して、ヘッド３をディスク１０１上の目標位置（最終的
にはトラック中心）に位置決めする。
【００６４】（ヘッドアクチュエータ機構の構成）本実
施形態のヘッドアクチュエータ機構は、図１に示すよう
に、ヘッド３を先端部で支持している薄板状のサスペン
ション４と、サスペンション４を先端部で支持して回転
駆動力を伝達するための支持アーム５と、支持アーム５
を支持してＶＣＭ２の駆動力により回転軸６ａを中心と
して回転駆動するアクチュエータ本体６とからなる。
【００６５】アクチュエータ本体６は、ディスク１０１
の半径方向に自在に回転揺動するように、回転軸６ａの
周囲の上下２箇所にボールベアリング６ｂを有する。
【００６６】本実施形態のヘッドアクチュエータ機構
は、主要駆動手段であるＶＣＭ２と補助駆動手段である
圧電素子８とを有する。
【００６７】ＶＣＭ２は、略Ｖ字型構造のコイル枠２ｂ
に設けられた駆動コイル２ａと、永久磁石と、対向ヨー
クとからなる構成されている。磁気回路を構成する永久
磁石と対向ヨークは、コイル枠２ｂ上に保持された駆動
コイル２ａを挟み込むように、上下方向に配置されてい
る。
【００６８】圧電素子８は、図１に示すように、ディス
ク１０１の外径と干渉しない位置であるアクチュエータ
本体６に設けられている。圧電素子８は、図２（Ａ）に
示すように、少なくとも１個であり、多くとも支持アー
ム５の個数より少ない数である。また、圧電素子８はア
クチュエータ機構の上下方向の重心位置１０の近傍に配
置されている。
【００６９】圧電素子８は、図１に示すように、駆動電
圧の供給に応じて長手方向（矢印）に伸縮し、取り付け
部材９を介在して全ての支持アーム５に対して微小回転
駆動させる駆動力を発生する。この微小駆動を実現する
ために、本実施形態では、アクチュエータ本体６に対し
て、支持アーム５が微小に回転駆動させるためのヒンジ
機構７が設けられている。
【００７０】（第１の実施形態の作用効果）ＨＤＤのサ
ーボシステムは、ＶＣＭ２の駆動コイル２ａに駆動電流
を供給することにより、駆動コイル２ａに発生する電磁
力の作用により、アクチュエータ本体６を回転軸６ａを
中心として回転揺動させる。
【００７１】即ち、主要アクチュエータであるＶＣＭ２
によるアクチュエータ本体６が回転駆動して、各支持ア
ーム５が一体的（同時）にディスク１０１の半径方向に
駆動する。これにより、各ヘッド３がディスク１０１の
半径方向に移動して、目標位置で位置決めされることに
なる。以上が主要アクチュエータの駆動である。
【００７２】次に、サーボシステムは、補助アクチュエ
ータである圧電素子８に駆動電圧を供給する。圧電素子
８は駆動電圧の供給に応じて長手方向に、数μｍ程度伸
縮し、引張り力または圧縮力を発生する。
【００７３】したがって、図１に示すように、アクチュ
エータ本体６のヒンジ機構７にモーメント力が発生し、
各支持アーム５を同時に微小に回転駆動させる。これに
より、各ヘッド３は、通常では数トラック分の微小距離
を移動して、微小位置調整がなされることになる。
【００７４】このような圧電素子８の作用を利用した補
助アクチュエータにより、各ヘッド３の微小移動調整を
行なうことができる。圧電素子８は、前述したように、
アクチュエータ機構の上下方向の重心位置１０の近傍に
配置されているため、各支持アーム５の上下方向の振動
モードをほとんど励振しない構造である。
【００７５】また、重心位置１０の近傍に、少なくとも
１個の圧電素子８が集中的に配置されているため、各支
持アーム５を一体的に駆動できるため、各支持アーム５
の移動特性は均一化される。
【００７６】さらに、圧電素子８の個数は支持アーム５
の個数と比較して少ないため、圧電素子８に駆動電圧を
供給するためのケーブルや駆動回路は、必要最小限だけ
でよい。換言すれば、支持アーム５毎に圧電素子を設け
る従来の方式と比較して、大幅に圧電素子８の個数を減
少化させることができる。
【００７７】（第１の実施形態の応用例）図２（Ｂ）
は、圧電素子８の取り付け部材９０の構造を示す図であ
る。この取り付け部材９０は、支持アーム５と圧電素子
８との接合面近傍の厚みＴＨ１を、そ利れ以外の厚みＴ
Ｈ２よりも厚くした構造である。このような構造である
と、圧電素子８の伸縮力が作用したときに、支持アーム
５に対する応力が緩和されて、各支持アーム５に対する
駆動力が均一化される。
【００７８】（第２の実施形態）図４は第２の実施形態
に関係するヘッドアクチュエータ機構の側面図である。
【００７９】第２の実施形態は、補助アクチュエータを
構成する２個の圧電素子８ａ，８ｂを、機構の上下方向
の重心位置から同じ距離に配置した構造である。なお、
他の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００８０】したがって、第２の実施形態の作用効果
も、前述の第１の実施形態と同様であり、圧電素子８
ａ，８ｂの伸縮力の作用により、各支持アーム５を一体
的に駆動することができる。この場合、各圧電素子８
ａ，８ｂを、各支持アーム５の駆動特性を均一化させる
位置に配置するとにより、各支持アーム５の移動特性の
均一化を向上させることが可能となる。
【００８１】（第３の実施形態）図５は、第３の実施形
態に関係するヘッドアクチュエータ機構の要部を示す平
面図である。
【００８２】第３の実施形態は、補助アクチュエータを
構成する圧電素子８を、アクチュエータ本体６の回転中
心６ａとヘッド３とを結ぶ線上に対して、反対方向に配
置した構造である。なお、他の構成および補助アクチュ
エータの駆動に関する作用効果は、前述の第１の実施形
態と同様である。
【００８３】ここで、近年では、ＨＤＤの高記録密度化
を実現する技術として、ヘッド３を再生専用のＭＲ（ｍ
ａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッドと記録用の誘
導型薄膜ヘッドとを組み合わせた記録再生分離型ヘッド
が注目されている。
【００８４】ＭＲヘッドは、ディスクの周速に依存しな
いで、高出力を得られるなどの優れた特性を有するた
め、高記録密度化を実現するための主要素である。
【００８５】しかし、ＭＲヘッドからのリード信号を伝
送する信号線が長い場合、外部からの電気ノイズの増加
や、インダクタンスの増加によるローパスフィルタ特性
により、ＭＨｚ以上の高周波帯域で使われるリード信号
の品質劣化が発生する問題がある。このため、ＭＲヘッ
ドに接続されるリード信号線５０を短縮化させて、ＦＰ
Ｃ１０４を回路基板１０３上のヘッドアンプに接近させ
ることが望ましい。
【００８６】そこで、本実施形態のように、圧電素子８
をＦＰＣ１０４の取付け側から反対側に配置させること
により、ＦＰＣ１０４とヘッドアンプとの距離の短縮化
を図り、かつリード信号に対する圧電素子８４による電
気ノイズを低減させることが可能となる。
【００８７】（第４の実施形態）第４の実施形態は、前
述の第１の実施形態のヘッドアクチュエータ機構におい
て、主要アクチュエータと補助アクチュエータの駆動制
御方式に関する。
【００８８】図６は本実施形態の駆動制御方式のフィー
ドバック制御系のブロック図である。制御系の入力信号
Ｅは、ヘッド３の目標位置に対する位置誤差を示す位置
誤差信号である。この位置誤差信号は、ディスクのサー
ボエリアに予め記録されたサーボデータ（速度制御用の
シリンダ番号と位置制御用のバーストデータ）に基づい
て生成される。
【００８９】この位置誤差信号Ｅは、補償器３１を介し
て主要アクチュエータの駆動部（伝達特性Ｐ１（Ｓ）と
表現する）３２に入力される。主要アクチュエータの駆
動部３２は、入力された位置誤差信号Ｅに基づいて駆動
する。
【００９０】一方、位置誤差信号Ｅは、反転アンプ３５
により位相が逆相にされて、ゲイン部（Ｋ）３３により
所定のゲインＫを掛けられて、補助アクチュエータの駆
動部（伝達特性Ｐ２（Ｓ）と表現する）３４に入力され
る。このとき、反転アンプ３５は、１００Ｈｚ〜１ＫＨ
ｚの低周波数領域での位相を逆相にする。
【００９１】主要アクチュエータの駆動部３２と補助ア
クチュエータの駆動部３４の各出力の加算結果に基づい
て、ヘッド３が目標位置まで移動制御されることにな
る。即ち、ヘッド３の目標位置に対する位置誤差をなく
すように、ヘッド３はディスク上の半径方向に移動し、
目標位置であるトラックから外れないように位置決めさ
れる。
【００９２】このようなフィードバックループを形成し
た駆動制御方式により、ヘッドアクチュエータ機構全体
の機械的主共振振動モードを打ち消して、ヘッド３を目
標位置に高精度に位置決めすることができる。
【００９３】以下に、前述の簡易モデル（図１７）と式
（３），（４）を参照して、本実施形態の制御系の動作
原理について述べる。
【００９４】図１８と式（３），（４）に基づいて、主
要アクチュエータによるヘッド変位の伝達特性Ｐ１
（Ｓ）と、補助アクチュエータによるヘッド変位の伝達
特性Ｐ２（Ｓ）を以下のような２次遅れ系の形に変形す
る。
【００９５】
【数５】
【００９６】
【数６】
【００９７】ここで、ωo はアクチュエータ機構全体の
機械的主共振モードの角振動数（rad/sec ）で、ζはモ
ーダルダンピング定数を示す。また、主要アクチュエー
タの駆動部３２での応答ゲインをＫ１、また主共振モー
ドでの一種の励振係数をＡ１、補助アクチュエータの駆
動部３４での応答ゲインをＫ２、主共振モードでの一種
の励振係数をＡ２とする。なお、励振係数は力点から出
力点までの係数を意味する。
【００９８】ところで、図６のブロック図の点線で囲っ
た領域のように、駆動部３２の伝達特性Ｐ１と駆動部３
４の伝達特性Ｐ２とを一つの駆動部Ｐとして想定した場
合に、以下のような関係式（７），（８）が成立する。
【００９９】
【数７】
【０１００】
【数８】
【０１０１】ここで、角振動数ωo でのアクチュエータ
機構全体の機械的主共振によるゲインを０にすれば、ヘ
ッドは高帯域までゲイン上のピークが無くなる。
【０１０２】この条件は、以下のようにすれば成立す
る。
【０１０３】
【数９】
【０１０４】
【数１０】
【０１０５】前記式（１０）によりゲインＫを算出し、
Ｐ（Ｓ）の伝達特性を図７（Ａ），（Ｂ）に示す。この
図７（Ａ），（Ｂ）から明らかなように、図１８で見ら
れた、アクチュエータ全体の機械的共振モードによる３
ＫＨｚ付近の鋭いピークがなくなっている。
【０１０６】以上のように、ゲインＫを式（１０）によ
り求めれば、主要アクチュエータの駆動により発生する
アクチュエータ機構全体の機械的共振モードを、補助ア
クチュエータの駆動によりキャンセルすることが可能と
なる。また、この駆動制御方式の利点として、機械的共
振モードの周波数ωo やダンピングζは、主要アクチュ
エータと補助アクチュエータの双方から同一となる。
【０１０７】図８は、前述の第１の実施形態のヘッドア
クチュエータ機構に関して、有限要素法構造解析の固有
値解析ルーチンを用いて解析した、アクチュエータ機構
全体の機械的共振モード図である。駆動コイルならびに
コイル枠が大きく変形するモードで、この場合の機械共
振周波数は３．６ＫＨｚとなっている。
【０１０８】図９（Ａ），（Ｂ）は、主要アクチュエー
タの駆動手段であるＶＣＭ２に対するヘッド伝達特性Ｐ
１（Ｓ）の解析結果である。図９（Ｃ），（Ｄ）は、補
助アクチュエータの駆動手段である圧電素子８に対する
ヘッド伝達特性Ｐ２（Ｓ）の解析結果である。３．６Ｋ
Ｈｚの周波数で、お互いに鋭いピーク（約３０ｄＢ程度
の増加）があり、これは前述の図８の振動モードに起因
するものである。
【０１０９】この結果から、ゲインＫを求め、図６の点
線で囲まれた部分の伝達特性Ｐ（Ｓ）を求めたのが、図
１０となる。図１０と図９（Ａ），（Ｂ）とを比較する
と、図８の振動モードによる共振ピークがなくなってい
る。そして、この伝達特性は、低域（約３０Ｈｚ）付近
から、−４０ｄＢ／ｄｅｃで減少し、ほぼ５ＫＨｚ付近
まで大きなピークがない特性となっている。このような
機構的な伝達特性が得られると、サーボ系のゲインクロ
ス周波数を高くすることができる。即ち、高周波数帯域
まで、ヘッドがディスク上の目標トラックに追従するこ
とができる。したがって、ヘッド位置決め精度を向上
し、ディスク上のトラックピッチを小さくして結果的に
記憶容量の増大化を実現できることになる。
【０１１０】（第５の実施形態）第５の実施形態は、前
述の第４の実施形態の駆動制御方式をマイクロプロセッ
サ（ＭＰＵ）を使用したディジタル制御方式に適用した
場合の応用例である。
【０１１１】ディジタル制御方式では、図１１に示すよ
うに、ヘッドにより読込まれた位置誤差信号Ｅは、Ａ／
Ｄ変換器３７によりディジタルデータに変換されて、Ｍ
ＰＵに入力される。
【０１１２】ＭＰＵは内部構成として、ディジタルフィ
ルタである補償器３１を有する。即ち、補償器３１はＭ
ＰＵのディジタルフィルタ演算処理に相当する。
【０１１３】この補償器３１から出力されたディジタル
制御出力はＤ／Ａ変換器３５ａによりアナログ信号に変
換されて、駆動アンプ３６ａにより増幅されて、主要ア
クチュエータの駆動部３２に入力される。
【０１１４】一方、ディジタル制御出力はＤ／Ａ変換器
３５ａによりアナログ信号に変換されて、ゲイン部３３
によりゲインＫを掛けられて駆動アンプ３６ｂにより増
幅される。ここで、図示しないバタワースフィルタなど
の高域フィルタにより、制御出力はＤＣ成分をカットさ
れる。駆動アンプ３６ｂの出力は、補助アクチュエータ
の駆動部３４に入力される。
【０１１５】ここで、ＭＰＵの内部では、デジタルフィ
ルタにより高域フィルタを構成しているが、高域フィル
タを外付けする方式も可能である。このようなＭＰＵに
よる制御方式であれば、外付けのアンプ個数を減少で
き、ゲインＫの最適値を決定することが可能である。
【０１１６】（ゲインＫの設定方法）次に、前記のゲイ
ンＫの設定方法について、図１２のフローチャートを参
照して説明する。
【０１１７】ゲインＫの値は、基本的には前記式（１
０）を用いて求めることができる。しかしながら、装置
間でのばらつきや、経時変化でずれてくる可能性がある
ためにゲインＫを自動的に設定する必要がある。
【０１１８】そこで、ゲインＫをＭＰＵの内部処理によ
り決定するための算出方法を説明する。
【０１１９】まず、前記式（８）中のゲインＫ、並びに
アクチュエータ機構本体の機械的共振周波数ωo を、予
め前述した構造解析手法または試作装置等により求めて
おく。このゲインＫと共振周波数ωo を初期条件として
設定する（ステップＳ１）。
【０１２０】このゲインＫに対して新初期値（１−α0
）×Ｋを、ＭＰＵで算出する（ステップＳ３）。α0
は、０．６〜０．０の範囲とするが、ここではα0 を
０．６とする。
【０１２１】そして、ＭＰＵ内部の補償器３１の出力段
に、（１−β）×ωo 〜（１＋β）×ωo の周波数範囲
でのωo ／４００程度の周波数刻みで、補助アクチュエ
ータにのみ一定値の正弦波信号を入力していく（ステッ
プＳ４）。ここで、周波数刻みは１周期以上の周期で変
化させていく。またβは、０．１〜０．３程度とする。
【０１２２】この状態で、ヘッドからの位置誤差信号の
分散値Ｅn をＭＰＵで計算し、内部メモリ上に蓄える。
この後、前回のαn 値にγ（この場合０．１とする）を
差し引いたαn+1 値で、前回と同じ周波数範囲で分散値
Ｅn+1 を求める（ステップＳ５）。
【０１２３】前回のＥn とＥn+1 の大きさを比較して、
Ｅn が小さくなるまで、ｎ回繰り返し、Ｅn が小さくな
った時点のαn 値を記憶する（ステップＳ６，Ｓ１
０）。
【０１２４】さらに、細かくゲインＫを調整する際に
は、γの値を前回の値の半分として、αn-1 の状態から
αn+1 の範囲で、新たにＥm を算出し、Ｅm+1 などと比
較して、位置誤差信号の分散値が最小になるように、繰
り返し演算を行い、最適なゲインＫを算出する（ステッ
プＳ７〜Ｓ９，Ｓ１１）。
【０１２５】この手法によって、装置間のばらつきによ
るゲインＫのばらつきを吸収することが可能となり、ヘ
ッドを高精度に位置決めすることができる。
【０１２６】なお、前述の第１の実施形態から第３の実
施形態は、本発明のヘッドアクチュエータ機構の構成に
関係するものであり、また、第４の実施形態から第６の
実施形態はその駆動制御方式に関するものである。これ
らのヘッドアクチュエータ機構とその駆動制御方式とを
組み合わせることにより、双方の相乗効果を得ることが
できるものである。
【０１２７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、主
要アクチュエータと補助アクチュエータとを備えた方式
のヘッドアクチュエータ機構において、支持アームを一
体的にかつ均一に微小移動させることができる。また、
補助アクチュエータの特性のばらつきによる悪影響や制
御方式の複雑化を解消することができる。したがって、
高精度のヘッド位置決め動作を実現することができる。
【０１２８】さらに、本発明の駆動制御方式により、主
要アクチュエータの駆動コイル側に起因する機械的主共
振モードを、補助アクチュエータの駆動により打ち消す
ことができる。これにより、主要アクチュエータからの
ヘッド位置決め制御系の開ループ特性に、機械的主共振
モードがなくなり、高周波数帯域までフラットな特性に
することができる。このために、高周波数帯域まで良好
な位置決めサーボ系を実現できるため、結果的に高精度
のヘッド位置決め動作を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に関係するヘッドアク
チュエータ機構の要部を示す平面図。
【図２】第１の実施形態に関係するヘッドアクチュエー
タ機構の要部を示す側面図。
【図３】第１の実施形態に関係するＨＤＤの要部を示す
平面図。
【図４】第２の実施形態に関係するヘッドアクチュエー
タ機構の要部を示す側面図。
【図５】第３の実施形態に関係するヘッドアクチュエー
タ機構の要部を示す平面図。
【図６】第４の実施形態に関係する駆動制御方式の制御
系のブロック図。
【図７】第４の実施形態に関係する伝達特性を示す図。
【図８】第４の実施形態に関係する機械的共振モード
図。
【図９】第４の実施形態に関係するアクチュエータ構造
の伝達特性の解析結果図。
【図１０】第４の実施形態に関係する伝達特性を示す
図。
【図１１】第５の実施形態に関係する制御系のブロック
図。
【図１２】第５の実施形態に関係するゲインＫの設定方
法を説明するためのフローチャート。
【図１３】従来のＨＤＤの要部を示す斜視図。
【図１４】従来のアクチュエータ機構に関係する伝達特
性図。
【図１５】従来のアクチュエータ機構に関係する機械的
共振モード図。
【図１６】従来のアクチュエータ機構を振動モデルとし
て表現した概念図。
【図１７】従来のアクチュエータ機構に関係する伝達特
性図。
【符号の説明】
１…ヘッドアクチュエータ機構 ２…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ） ３…ヘッド（スライダ） ４…サスペンション ５…支持アーム ６…アクチュエータ本体 ７…ヒンジ機構 ８…圧電素子（補助駆動手段） ９…取り付け部材 １０１…ディスク １００…ケース １０２…スピンドルモータ １０３…回路基板 １０４…フレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ） ３１…補償器（ディジタルフィルタ） ３２…主要アクチュエータの駆動部 ３３…ゲイン部 ３４…補助アクチュエータの駆動部 ３７…Ａ／Ｄ変換器 ３５ａ，３５ｂ…Ｄ／Ａ変換器 ３６ａ，３６ｂ…駆動アンプ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディスクにデータの記録再生を行なう複
    数のヘッドを搭載し、前記各ヘッドを前記ディスクの半
    径方向に移動させて、目標位置に位置決めするためのデ
    ィスク記録再生装置のヘッドアクチュエータ機構であっ
    て、 前記各ヘッドのそれぞれを支持する複数のサスペンショ
    ン部材と、 前記各サスペンション部材を支持する複数の支持アーム
    体からなり、前記各ヘッドを移動させる回転駆動力を伝
    達するヘッドアーム部材と、 前記ヘッドアーム部材を回転駆動して、前記各ヘッドを
    移動させる駆動力を発生するための主要駆動手段と、 機構のほぼ重心位置に配置されて、前記各支持アーム体
    を同時に微小駆動して前記主要駆動手段により移動した
    各ヘッドの微小移動調整を行なうための補助駆動手段と
    を具備したことを特徴とするヘッドアクチュエータ機
    構。
  2. 【請求項２】 ディスクにデータの記録再生を行なう複
    数のヘッドを搭載し、前記各ヘッドを前記ディスクの半
    径方向に移動させて、目標位置に位置決めするためのデ
    ィスク記録再生装置のヘッドアクチュエータ機構であっ
    て、 前記各ヘッドのそれぞれを支持する複数のサスペンショ
    ン部材と、 前記各サスペンション部材を支持する複数の支持アーム
    体からなり、前記各ヘッドを移動させる回転駆動力を伝
    達するヘッドアーム部材と、 前記回転駆動力を発生するための主要駆動手段と、 前記ヘッドアーム部材を支持して、前記主要駆動手段の
    回転駆動力により回転駆動して、前記各支持アーム体を
    介して前記各ヘッドを移動させるためのアクチュエータ
    本体と、 機構のほぼ重心位置で前記アクチュエータ本体に配置さ
    れて、前記各支持アーム体を同時に微小駆動して前記主
    要駆動手段により移動した各ヘッドの微小移動調整を行
    なうための補助駆動手段と、 前記補助駆動手段の微小駆動力により、前記ヘッドアー
    ム部材を微小回転運動させる機構であって、前記アクチ
    ュエータ本体に設けられたヒンジ機構とを具備したこと
    を特徴とするヘッドアクチュエータ機構。
  3. 【請求項３】 前記各ヘッドのそれぞれを支持する複数
    のサスペンション部材と、前記各サスペンション部材を
    支持する複数の支持アーム体からなり、前記各ヘッドを
    移動させる回転駆動力を伝達するヘッドアーム部材と、
    前記ヘッドアーム部材を回転駆動して、前記各ヘッドを
    移動させる駆動力を発生するための主要駆動手段と、機
    構のほぼ重心位置に配置されて、前記各支持アーム体を
    同時に微小駆動して前記主要駆動手段により移動した各
    ヘッドの微小移動調整を行なうための補助駆動手段とを
    備えたヘッドアクチュエータ機構であって、 前記主要駆動手段と前記補助駆動手段とを駆動制御する
    制御系において、各入力に対する応答ゲインを調整し
    て、ディスクの半径方向に振動する共振モードを解消し
    て、高周波数帯域まで前記各ヘッドを安定に位置決め制
    御するようにしたことを特徴とするヘッドアクチュエー
    タ機構の駆動制御方式。
  4. 【請求項４】 前記各ヘッドのそれぞれを支持する複数
    のサスペンション部材と、前記各サスペンション部材を
    支持する複数の支持アーム体からなり、前記各ヘッドを
    移動させる回転駆動力を伝達するヘッドアーム部材と、
    前記ヘッドアーム部材を回転駆動して、前記各ヘッドを
    移動させる駆動力を発生するための主要駆動手段と、機
    構のほぼ重心位置に配置されて、前記各支持アーム体を
    同時に微小駆動して前記主要駆動手段により移動した各
    ヘッドの微小移動調整を行なうための補助駆動手段とを
    備えたヘッドアクチュエータ機構に適用する駆動制御方
    式であって、 前記主要駆動手段と前記補助駆動手段とを前記各ヘッド
    の位置誤差信号に基づいて駆動制御して、前記各ヘッド
    の位置決め制御を実行するフィードバック制御系におい
    て、前記主要駆動手段と前記補助駆動手段に対して前記
    位置誤差信号を所定の低周波数領域での位相を相互に逆
    相にして入力し、各入力に対する応答ゲインを調整して
    ディスクの半径方向に振動する共振モードを解消するよ
    うにしたことを特徴とする駆動制御方式。
  5. 【請求項５】 前記補助駆動手段は、少なくとも１個の
    圧電素子からなることを特徴とする請求項１または請求
    項２記載のヘッドアクチュエータ機構。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000062851A (ko) * 1999-03-18 2000-10-25 포만 제프리 엘 모드 소거 액추에이터를 구비한 디스크 드라이브
WO2001006513A1 (fr) * 1999-07-21 2001-01-25 Fujitsu Limited Actionneur de tete
US6295184B1 (en) 1997-09-18 2001-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Head actuator mechanism and magnetic disk drive including the same
US6392848B1 (en) 1998-03-20 2002-05-21 Fujitsu Limited Head carriage assembly and disk device incorporating thereof
US6604431B1 (en) 1999-09-29 2003-08-12 International Business Machines Corporation Apparatus and method for fixing and checking connections of piezoelectric sensor, actuator, and disk unit
US6614627B1 (en) 2000-02-14 2003-09-02 Hitachi, Ltd. Magnetic disk apparatus
JP2008016116A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Nhk Spring Co Ltd ディスク装置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2965072B2 (ja) * 1997-11-28 1999-10-18 日本電気株式会社 ヘッド位置決め装置
JPH11203808A (ja) * 1998-01-19 1999-07-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 情報記録再生装置
CN1127731C (zh) * 1998-06-26 2003-11-12 西加特技术有限责任公司 在盘片驱动器伺服中用到的经改进的陷波滤波
JP3819170B2 (ja) * 1999-02-09 2006-09-06 富士通株式会社 ヘッドキャリッジ装置の駆動方式及びディスク装置
JP2001076451A (ja) * 1999-09-06 2001-03-23 Toshiba Corp ディスク記憶装置におけるヘッド位置決め制御システム及びヘッド位置決め制御方法
US6751047B2 (en) * 2000-03-24 2004-06-15 Seagate Technology Llc Stepped disc drive voice coil actuator acceleration for reducing resonance of head level micro-actuators
EP1143437A1 (en) * 2000-03-31 2001-10-10 STMicroelectronics S.r.l. Controller for a hard disk drive with control circuits for head actuator, spindle motor and piezoelectric head micropositioners which are integrated on the same substrate
US6704157B2 (en) * 2000-04-14 2004-03-09 Seagate Technology Llc Passive damping method and circuit for data storage device actuator
US6437937B1 (en) * 2000-04-24 2002-08-20 Maxtor Corporation Disk drive with high speed read/write capability
US6618220B2 (en) * 2000-07-04 2003-09-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Head actuator and hard disc drive including the same
US6778350B2 (en) * 2000-10-06 2004-08-17 Seagate Technology Llc Feed forward control of voice coil motor induced microactuator disturbance
US6765743B2 (en) * 2001-04-18 2004-07-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands. B.V. Micro-actuator transducer stack inertia cancellation control
US6995943B1 (en) * 2001-12-11 2006-02-07 Maxtor Corporation Off-track error recovery method and apparatus for disk drive
US6922305B2 (en) * 2002-11-18 2005-07-26 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Apparatus and method for reducing vibrational excitation in storage devices with dual stage actuators
US6972924B1 (en) * 2004-04-02 2005-12-06 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive attenuating excitation of arm vibration mode by simultaneously driving secondary actuator for non-active head
US7239486B2 (en) * 2004-06-30 2007-07-03 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. System and apparatus for reducing off-track gain for a disk drive actuator
US7312945B2 (en) * 2005-02-18 2007-12-25 Imation Corp. Techniques for adjusting for actuator non-linearities in a data storage system
US8970979B1 (en) * 2013-12-18 2015-03-03 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive determining frequency response of actuator near servo sample frequency
KR102325282B1 (ko) * 2015-04-30 2021-11-11 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 제조 설비를 위한 로봇 제어 시스템 및 방법, 이를 위한 컴퓨터 프로그램
JP6897491B2 (ja) * 2017-10-24 2021-06-30 オムロン株式会社 サーボドライバ及び状態変化検出方法
US10891980B1 (en) 2018-05-25 2021-01-12 Western Digital Technologies, Inc. Central support for improved structural dynamics of actuators in a multi-actuator hard disk drive
US11942121B2 (en) 2022-07-27 2024-03-26 Western Digital Technologies, Inc. Anchoring structure for improved structural dynamics of actuators in a multi-actuator hard disk drive

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3924268A (en) * 1974-08-05 1975-12-02 Ibm High density track follower control system for magnetic disk file
JPS5136924A (ja) * 1974-09-24 1976-03-29 Nippon Electric Co Jikihetsudoichigimesochi
KR910010185B1 (ko) * 1987-08-11 1991-12-20 후지쓰 가부시끼가이샤 멀티-포지셔너 자기 디스크 저장 장치에 있는 자기 헤드 포지셔너들의 제어 시스템
US4858040A (en) * 1987-08-25 1989-08-15 Ampex Corporation Bimorph actuator for a disk drive
KR910007482B1 (ko) * 1988-03-18 1991-09-26 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼 리니어 액세스기구와 자기디스크장치
US4969058A (en) * 1988-11-10 1990-11-06 Insite Peripherals CArriage assembly for high track density flexible magnetic disk drive
JPH02226560A (ja) * 1989-02-27 1990-09-10 Toshiba Corp ヘッド位置決め装置
JP2777630B2 (ja) * 1989-04-07 1998-07-23 株式会社日立製作所 磁気ディスク装置
JP3064336B2 (ja) * 1989-06-28 2000-07-12 株式会社日立製作所 情報取扱い装置およびデイスク装置
JP2712599B2 (ja) * 1989-08-05 1998-02-16 富士通株式会社 ヘッド位置決め機構
JPH03102684A (ja) * 1989-09-14 1991-04-30 Sony Corp ヘッド駆動装置
DE69220468T2 (de) * 1991-07-23 1997-10-16 Fujitsu Ltd Gerät zur feineinstellung eines kopfes

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6295184B1 (en) 1997-09-18 2001-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Head actuator mechanism and magnetic disk drive including the same
US6392848B1 (en) 1998-03-20 2002-05-21 Fujitsu Limited Head carriage assembly and disk device incorporating thereof
KR20000062851A (ko) * 1999-03-18 2000-10-25 포만 제프리 엘 모드 소거 액추에이터를 구비한 디스크 드라이브
WO2001006513A1 (fr) * 1999-07-21 2001-01-25 Fujitsu Limited Actionneur de tete
US7154702B2 (en) 1999-07-21 2006-12-26 Fujitsu Limited Head actuator
US6604431B1 (en) 1999-09-29 2003-08-12 International Business Machines Corporation Apparatus and method for fixing and checking connections of piezoelectric sensor, actuator, and disk unit
US6614627B1 (en) 2000-02-14 2003-09-02 Hitachi, Ltd. Magnetic disk apparatus
US6927947B2 (en) 2000-02-14 2005-08-09 Hitachi, Ltd. Magnetic disk apparatus
US7130159B2 (en) 2000-02-14 2006-10-31 Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. Magnetic disk apparatus
JP2008016116A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Nhk Spring Co Ltd ディスク装置
US7835114B2 (en) 2006-07-05 2010-11-16 Nhk Spring Co., Ltd. Disc drive apparatus
JP4709083B2 (ja) * 2006-07-05 2011-06-22 日本発條株式会社 ディスク装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6034834A (en) 2000-03-07

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