JPS59175070A - Data recording apparatus and method - Google Patents
Data recording apparatus and methodInfo
- Publication number
- JPS59175070A JPS59175070A JP17615383A JP17615383A JPS59175070A JP S59175070 A JPS59175070 A JP S59175070A JP 17615383 A JP17615383 A JP 17615383A JP 17615383 A JP17615383 A JP 17615383A JP S59175070 A JPS59175070 A JP S59175070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- track
- transducer
- data
- digital
- disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Indexing, Searching, Synchronizing, And The Amount Of Synchronization Travel Of Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
発明の背景
この特許出願は、1982年9月27日に出願され、現
在は放棄されたアメリカ合衆国特許出粕番号06/42
4,914の一部継続である。
この発明は、浮動ヘッドまたはウィンヂエスタータイプ
の回転剛性ディスクデータ記憶装置に関する。さらに詳
細に説明すると、この発明は、大きく改良された、取外
し不可能な媒体、高記憶容量回転剛性ディスクデータ記
憶装置およ゛び方法に関する。
発明音の譲受人は、取外し不可能な8インチの媒体の分
野におりる、低コスト、高性能回転剛性デCスクデータ
記憶装置を率先して開発した。そのJ:うな装置は、2
つの現在同時係属中のアメリカ合衆国特許出願、すなわ
ち、゛回転ディスクデータ記m装置のための改良された
データ1−ランスデューザ位置制御システム″と題され
、現在アメリカ合衆国特許番号4,396,959であ
る、1980年9月24日に出願された連続番号190
.198ど、゛回転ディスクデータ記憶装置のためのデ
ータトランスデコーサ位置制御シスデムにお(プる改良
″と題された、1981年9月21[1に出願された連
続番号304,209の主題である。これらの特Vf出
願の双方は、40メガバイトに及ぶオンラインデータ記
憶(フォーマットされていない)に4つの記憶ディスク
を与える、8インチ、取外し不可能な媒体ディスク駆動
装置の、を箇 、
共通の譲受人のQ 2000 ンリーズに関連してい
た。
Q2000i?イスク駆動装置の製品は、市場において
非常な成功を納めてきた。これらの駆動装置は、はぼ7
5ミリ秒の平均トラックアクセスタイムで、はぼ40メ
ガバイトの最大記憶育苗を達成した。この達成は、ディ
スク表面上の単一サーボセクタに関連した光学サーボル
ープの使用を通じて行なわれた。プログラムされたディ
ジタルマイクロプロセッサは、光学サーボから交差情報
を、サーボセクタからトラック中心Ij!誤差情報を受
信し、そしてそれは、トラックの行先とトランク中心−
訂正値を計算し、データ続出/古込動作期間中に、テー
タトランスデュー勺アセンブリを望ましいトラック上に
動かし、そしてそれをトラック上に維持するように、回
転式アクヂコエータに命令した。
オリジナルのQ2000テ゛−夕記憶製品が、非常に高
いデータ記憶容量および相応の平均トラックアクセスタ
イムを達成したという事実にもかかわらず、効果的にデ
ータ記憶容坦を倍増し、そして効果的に平均トラックア
クセスタイムを半減する、より高い容量、より高い性能
のディスク駆動装置に対づる必要性が起こってきた。
高いトラック密度は、先行技術において知られている。
たとえば、ディスクデータ記憶表面の半径方向の1イン
チについて、はぼ96oトラツクのトラック密度を達成
することが現在可能である。
従来は、そのような密度の欠点は、データ記憶トラック
の狭さであり、その結果、機械的共振、振動、非振動機
械的動き、熱膨張などからデータトランスデユーリ゛の
トラック追随誤差を受けやすいということであった。1
インチあたり960トラツクのトラック密度を達″成す
る好ましい駆動装置は、機械的剛性および非常に高い自
然共振周波数にλ・1する大きな注意を伴なって設計さ
れなければならなかった。読出/出込動作期間中にデー
タの損失がないように、選択されたデータトラック内に
位置づるトランスデユーサを維持するために、非常に複
Hな閉ループサーボシステムが必要とされた。データト
ランスデユーサ移動手段およびそのような手段を制御す
るサーボループにおける機械的剛性に対するこれらの厳
格な要求は、製造工高い製造費につながった。
発明の目的と概要
この発明の一般的な目的は、公知の取出不可能な媒体回
転剛性ディスクデータ記憶装置に、低コスト、高性能の
技術を適用し、高信頼性および低製造コストで達成され
た、意味深く改良された性能を有する非常に高いデータ
密度のデータ記憶装置を提供することである。
この発明の他の目的は、光学Tンコーダと専用サーボ表
面とを結合し、マイクロブロセッ勺に光学トランク位置
およびディスク上トラック中心線訂正情報を与え、その
後マイクロプロセッナを用いてディジタル値を計算し、
0.7ミリの狭さのトラック幅と、0.6ミリの小ささ
の保護帯と、1インチあたり約789トラツクの高いト
ラック密度とを有するデータ記憶装置シこおて、のぞま
しいトラックをシークし、そのトラック上に設定し、デ
ータトランスデユーサを望ましいトラックの中央線上に
一直線上に維持するように回転式アクチュエータを制御
するためにディジタル値を与えることである。
さらに、この発明の他の目的は、より高性能τ′あり、
先行技術よりも簡略化された、剛性回転デ・Cスフデー
タ記憶装置のための閉ループサーボシステムを提供する
ことである。
この発明のさら(こもう1つの目的は、意味深く改良さ
れた機械的剛性および熱散逸特性を達成し、一方でまた
、小形化をも達成した新しく補強された基体鋳造物を含
む剛性回転テ′イスクデータ記憶装置を提供りることで
ある。
さらに、この発明の他の目的は、改良された制御方法d
3よび[1−タアセンブリを剛性回転ディスクデータ記
憶装置に提供し、データトランスデユーりづ!センブリ
を出発データトラックから要求された行先トラックまで
先行技術の平均速度の2倍の速度で回転可能に移動させ
、アセンブリを従来よりもより急速に行先トラック上に
設定し、データ読出/′占込動作期間中に、要求された
トラックJ−に)7ヒンブリを明確に一直線に維持する
ことである。
さらに、この発明の他の目的は、減縮された長さと大き
さおよび改良された製造能力を促進する特性をデータト
ランスデユーり支持アームアセンブリに提供することで
ある。
これらの、そしてその他の明白な目的および長所は、基
体と、回転に関して基体に軸支された複数の回転剛性磁
気データ記憶ディスクと、空気ヘアリング効果によって
前記ディスクの大部分の表面に極めて接近して保持され
た複数の読出/書込データトランスデユーサと、そして
ディスクの軸に平行な回転軸で基体に軸支された電流て
・動作ザる回転式アクチュエータ移送機禍と、データ読
出7/書込動作期間中に同心円状の多数のデータトラッ
クの1つの上にトランスデユーサの位置を決め、トラッ
クシーク動作期間中にトラックからトラックへトランス
デユーサを移動させるアクチュエータとを含むデータ記
憶装置を改良した装置によって達成される。
この装置の改良点は、以下のような協LaJおよび相互
作用的な構造の要素を含んでいる。
光学エン、j−ダは、アクチュエータに装着されたスケ
ールを有しており、基体に固定された光源/光学ビンリ
アレイアセンブリを有している。スケールには、光源お
よびアレイの間で通過させるように配列された一定間隔
を保った半径方向の極めて微細な線の連続が与えられ、
基体に対するトランスデユーサ−の位置を示J複数の位
相関連信号を与える。
fイスクの1つの専用表面は、複数の放射状ヒクタに分
割され、それぞれのセクタには、奇数番号の1−ラック
に対づる第1の半径方向におけるトラック中心線からず
れ、偶数番号のトラックに対する第2の反対側の半径方
向におけるトラック中心線からずれた複数の第1のバー
ストで予め記録される。第1のバーストは、2つのタイ
プのバーストのチェッカー盤状のパターンを作り出すよ
うに第2のバースト間に隣接して挾み込まれる。バース
1への位相+1装置によって使用されないので、サーボ
バーストは必ずしも干渉性であ・る必要はない。
ピーク検出器は、サーボ表面を読出?J−1−ランスデ
ューサに接続され、そしてそれは、トランスデユーサに
よって読出される各々のセフタナ−ホバーストに対する
平均されたピーク振幅値を検出し出力する。
アナログスイッチは、光学エンコーダおよびピーク検出
器に接続される。アナログスイッチは、同時に、位相関
連位置信号およびピーク振幅値を出力する。
アナログ−ディジタル変換器は、アブログスイッチに接
続され、そこから受信された各々のアナログ信号をディ
ジタルワードに変換Jる。
ユーザインターフェイス回路は、データが受信および送
信され、ユーザの装置が制御データを介してディスク表
面およびトラック選択を命令するように、デバイスをユ
ーデ装置に結°合する。
回転計は機械的に゛ディスクに結合されて、セクタの境
界を表わすクロック信号を発生ずる。
プログラムされたディジタルマイクロプロセッリは′、
ユーザインターフェイス、回転計、アナログ−ディジタ
ル変換器、アナログスイッチおよびピーク検出器に接続
される。プロセッサは、これらのソースから受信された
ディジタル情報からディジタル制御データワードを81
算し、出発トランクからユーザが決定した行先トラック
まで回転式アクチュエータに移動するように命令し、ト
ラックシークモード期間中に行先トラック上に設定する
ように命令し、トラック追随モード期間中にトラック中
心線上に一直線にトランスデユーυを維持づるようにア
クチュエータに命令する。
ディジタル−アナログ変換器は、マイクロプロセラt1
に接続され、ディジタル制御データワードを受信し、ア
ナログ信号値に変換する。
回転式\7クチユエータ駆動H置増幅器は、ディジタル
−アナログ変換器に接続される。それは、そこからディ
ジタル制御値を受信し、トランクシーク、設定および追
随を行なう回転式アクチュエータを介して電流ステップ
を送信する。
この発明の追加の構造上の見地は、構造上の剛性の高い
自然共振に対する補強部材と、必要な剛性を維持する期
間中の改良された熱Wi、yAに対する回転式アクチュ
エータの付近におBACKGROUND OF THE INVENTION This patent application is filed on September 27, 1982 and is filed under now abandoned United States Patent No. 06/42.
This is a partial continuation of 4,914. This invention relates to rotationally rigid disk data storage devices of the floating head or windieser type. More particularly, the present invention relates to a greatly improved non-removable media, high storage capacity rotationally rigid disk data storage device and method. Inventor Assignee has pioneered the development of low cost, high performance rotationally rigid disk data storage devices in the non-removable 8-inch media field. Part J: The eel device is 2
There are two currently co-pending United States patent applications entitled ``Improved Data 1-Lance Duel Position Control System for Rotating Disk Data Recording Devices,'' now United States Patent No. 4,396,959, 1980. Serial number 190 filed on September 24th
.. 198 et al., subject matter Serial No. 304,209, filed September 21, 1981, entitled ``Improvements to a Data Transducer Position Control System for Rotating Disk Data Storage Devices.'' Both of these Vf applications include a common 8-inch, non-removable media disk drive that provides four storage disks for online data storage (unformatted) spanning 40 megabytes. The Q2000i?Isk drive products have been very successful in the market.
With an average track access time of 5 milliseconds, a maximum storage capacity of 40 megabytes was achieved. This was accomplished through the use of an optical servo loop associated with a single servo sector on the disk surface. A programmed digital microprocessor receives cross information from the optical servo and track center Ij! from the servo sector. Error information is received, and it determines the truck's destination and trunk center.
A correction value was computed and the rotary actuator was commanded to move the theta transducer assembly onto the desired track and maintain it on the track during the data loading/swapping operation. Despite the fact that the original Q2000 data storage product achieved very high data storage capacity and a corresponding average track access time, it effectively doubled the data storage capacity and effectively reduced the average track access time. A need has arisen for higher capacity, higher performance disk drives that cut access times in half. High track densities are known in the prior art. For example, it is currently possible to achieve track densities of approximately 96o tracks per radial inch of disk data storage surface. Traditionally, the disadvantage of such densities has been the narrowness of the data storage tracks, resulting in data transduy track-following errors from mechanical resonances, vibrations, non-vibrating mechanical motion, thermal expansion, etc. It was said to be easy. 1
The preferred drive to achieve a track density of 960 tracks per inch had to be designed with great attention to mechanical stiffness and very high natural resonant frequencies. A highly complex closed loop servo system was required to maintain the transducer positioned within the selected data track so that there was no data loss during operation. Data transducer movement means. These stringent requirements for mechanical stiffness in the servo loops controlling such means have led to high production costs for manufacturers. OBJECTS AND SUMMARY OF THE INVENTION The general object of this invention is to A very high data density data storage device with significantly improved performance achieved with high reliability and low manufacturing costs by applying low cost, high performance technology to a rotating media rigid disk data storage device. It is another object of the present invention to combine an optical T encoder with a dedicated servo surface to provide optical trunk position and on-disk track centerline correction information to a microprocessor and then to provide a microprocessor with optical trunk position and on-disk track centerline correction information. Calculate the digital value using
A data storage device having a track width as narrow as 0.7 mm, a guard band as small as 0.6 mm, and a high track density of about 789 tracks per inch is used to seek the desired track. , on that track and provide a digital value to control the rotary actuator to keep the data transducer aligned on the centerline of the desired track. Furthermore, another object of the present invention is to have a higher performance τ′,
It is an object of the present invention to provide a closed-loop servo system for rigid rotary DC data storage that is simpler than the prior art. It is a further object of the present invention to provide a rigid rotating system that includes a new reinforced base casting that achieves significantly improved mechanical stiffness and heat dissipation properties while also achieving compactness. Another object of the present invention is to provide an improved control method d.
3 and [1] provide a data storage assembly for a rigid rotating disk data storage device for data transduction! The assembly is rotatably moved from the starting data track to the requested destination track at twice the average speed of the prior art, and the assembly is placed on the destination track more rapidly than before and the data read/occupation process is performed. During operation, the objective is to keep the 7 hinges clearly aligned to the required track J-. Yet another object of the invention is to provide a data transducer support arm assembly with characteristics that facilitate reduced length and size and improved manufacturability. These and other obvious objects and advantages include a substrate, a plurality of rotating rigid magnetic data storage disks rotationally journalled to the substrate, and close proximity to the surfaces of most of the disks by air-hairing effects. a plurality of read/write data transducers held in the disk; an actuator for positioning a transducer over one of a plurality of concentric data tracks during a write operation and for moving the transducer from track to track during a track seek operation. Achieved by improved equipment. Improvements to this device include the following collaborative and interactive structural elements: The optical encoder has a scale attached to an actuator and a light source/optical bin array assembly secured to the base. The scale is provided with a series of regularly spaced, extremely fine radial lines arranged to pass between the light source and the array;
A plurality of phase-related signals are provided indicating the position of the transducer relative to the substrate. One dedicated surface of the f-isk is divided into a plurality of radial sectors, each sector having a first offset from the track centerline in the first radial direction for the odd-numbered 1-racks and a second offset for the even-numbered tracks. The first bursts are pre-recorded in a plurality of first bursts offset from the track centerline in two opposite radial directions. The first burst is sandwiched adjacently between the second bursts to create a checkerboard pattern of two types of bursts. The servo bursts do not necessarily have to be coherent since they are not used by the phase +1 device to berth 1. Does the peak detector read out the servo surface? J-1-transducer, and it detects and outputs the averaged peak amplitude value for each seftana hover burst read by the transducer. An analog switch is connected to the optical encoder and peak detector. The analog switch simultaneously outputs a phase-related position signal and a peak amplitude value. An analog-to-digital converter is connected to the analog switch and converts each analog signal received therefrom into a digital word. A user interface circuit couples the device to the user equipment such that data is received and transmitted and the user's equipment commands disk surface and track selection via control data. A tachometer is mechanically coupled to the disk and generates a clock signal representing sector boundaries. The programmed digital microprocessor is
Connected to user interface, tachometer, analog-to-digital converter, analog switch and peak detector. The processor extracts digital control data words from the digital information received from these sources.
and command the rotary actuator to move from the starting trunk to the user-determined destination track, to set on the destination track during track seek mode, and to set on the track centerline during track following mode. The actuator is commanded to maintain the transducer υ in a straight line. The digital-to-analog converter is MicroProcera t1
is connected to receive the digital control data word and convert it to an analog signal value. A rotary \7 actuator drive H-position amplifier is connected to a digital-to-analog converter. It receives digital control values from there and sends current steps through rotary actuators that perform trunk seeking, setting and tracking. Additional structural aspects of the invention include reinforcement members for high structural stiffness for natural resonance and for improved thermal Wi,yA in the vicinity of the rotary actuator during maintenance of the required stiffness.
【プる改良された熱散逸補強部材とを
含む単一の紡造物を含む改良された基体である。
この発明の他の構造上の見地は、意味深くより高いトル
クを達成し、それによって、意味深くより高い平均速度
でデータトランスデユーサアセンブリを出発トラックか
ら行先トランクへ移動させる、改良された回転式アクヂ
ュエータアピンブリを提供することである。
さらに、この発明の構造上の見地+d、必要とされる剛
性を維持する一方で減少された長さと大きさを伴ない、
そして従来よりもより簡単にWA造されるのに適したデ
ータトランスデユーサ支持アームを提供することである
。
この方法の改良されたデータ記憶方法は、基体に関連し
た複数の剛性磁気媒体データ記憶ディスクを回転するス
テップと、
空気ベアリング効果によって助記表面嘉こ極めて接近し
て保持された読出/書込データトランスデユーサでディ
スクの大部分の表面からデータを読出し、データを出込
むステップと、
基体上に装着された電流動作のトランスデ1−サ移動手
段で、表面上の多数の同心円状のデータトラックの選択
された1つの上にデータトランスデ′ユーサの位置決め
をするステップと、基体に関づるトランスデユーサ位置
を示す複数の位相関連信号を(1?供Jるステップと、
奇数番号の1−ラックに対する第1の方向にあけるトラ
ック中心線からずれ、偶数番号のトラックに対する第2
の方向におけるトラック中心線の位置からり゛れた複数
の第1のバーストで予め記録され、第1のバースト間で
空間的に挾み込まれ、奇数番号のトラックに対する第2
の方向にお(プるトラック中心線からずれ、偶数番号の
トラックに対Jる第1の方向におけるトラック中心線か
らずれた複数のF2のバース[へて予め記録された、複
数の散開状のヒクタを、ディスクの1つのサーボ表面に
与えるステップと、
サーボ表面に対するトランスデユーサによって読出され
た各々のセクタサーボバーストに対Jる平均ピーク振幅
値を検出し、そして出力するステップと、
複数の位相関連信号とサーボバーストのピーク振幅値と
の間を制御された態様で切換えるステップと、
各々の切換えられたアナロク信号をディジタルワードに
変換するステップと、
ユーザインターフェイスからディジタルディスク表面お
よびトラック選択制御データを受信するステップと、
ディスクに機械的に結合された回転計て′、セクタの境
界を表わすクロック信号を発生するステップと、
ユーザインターフェイスからの変換されたディジタルワ
ードおよび制御データを処理し、トランクシーク動作期
間中に、電流で動作Jる1〜ランスデユーサを出発トラ
ック位置から行先トラック位置へディジタル的に移動す
るように命令するために、そしてトラック追随データ読
出/書込動作期間中に、トランスデユーサがデータトラ
ックの中心線1−に−直線になるように調整するように
トランスデユー1大移動手段にディジタル的に命令する
ために、ディジタル制御ワードを計算するステップと、
トランス7:r−サ移動手段に適用するためにディジタ
ル命令をアナログ駆動電流に変換するステップとを含む
。
この方法1よまた、1またはそれ以上の以下のような追
加のステップを含み、そのステップは、す゛−ボヒクタ
表面上に基準トラック識別を与えるステップと、
ルックアップテーブルにディジタル速度プロフィールデ
ータを与え、ルック7ツブテーブルを参照し、複数の位
相関連信号によって与えられたシーク4J作期間吊のシ
ークの大きさとトランスデユーりの実際に61側された
位置とに依存するディジタル電流値を51算し出力する
ことによってトラ・ンクシーク動作期間中の速度プロフ
ィールを命令するステップと、
第1の位相関連信号の振幅を周期的に計測し、第1の信
号がゼロ軸に到達したときに他の位相関連信号に切換え
、その後セ゛口ni+に到達するまで他の信号の振幅を
周期的に計測し、第1の信号に切換えて戻し、そして計
測を繰返すステップと、直交した位相の信号を提供し、
ティジタルアークタンジェント値のルックアップチーフ
ルを提供し、ルックアップテーブルからアークタンジェ
ント角度を計算し、アークタンシlント値から角度転換
値を計算し、トラック中心線訂正ディジタル電流値とし
て転換値を出力するステップと、定められたアルゴリズ
ムに従っ【中央の値がゼロ電流として決定される、定め
られた整数値の間の範囲内で、隣接した整数としてティ
シタルトラック追随電流を計算し、1つの方向に移動手
段を加速するように命令するのに最高の有効な整数を出
力し、逆の方向に移動手段を加速するように命令する最
低の有効な整数を出力するステップとを含む。
他の目的、づなわちこの発明の長所および特徴は、添付
された図面に関連して示された好ましい実施例の以下の
詳細な説明の考察から、当業者にどって明白となるで゛
あろう。
好ましい実施例の詳細な説明
全体的なシステム10の説明
この発明の原理を援用する改良された高容量ディスク駆
動装置10は、第2図に与えられた駆動装置10の機械
的概略図と共に第1図の電気的シスデムブ[1ツク図を
参照することによって最もよく理解される。ディスク駆
動装置10は、鋳造アルミニウム基体11−Lに形成さ
れる。基体11は、第3図および第4図に描かれ、以下
に説明される補強リブおよび熱散逸を施す凹部をを含む
。表面の大部分が磁気記憶媒体でコーティングされた4
つの取外し不可能なディスク12.14.16おにび1
8は、基体鋳造物11に回転可能な様に軸支される。こ
れらの実質的に平行なディスク12゜14.16おにび
18は、基体鋳造物11に軸支された回転ハブ19に確
実に装着される。ハブ19は、電気モータ13、すなわ
ら電子的に整流されたブラシレスDCモータによって直
接、または第2図に描かれるように柔軟なベルト15に
よって結合されたACモータ13のいずれかによって駆
動される。
ディスク表面2−○の1つ、たとえばディスク14の底
面(第2図におけ不最上部表面として概略的に示されて
いる)は、トラック中心線ナーボ情報を提供するのに専
用される。リーjlζ表面20は、たとえば54の放射
状ナーボヒクタに均等に分割される。各々のセクタは、
たとえば、第2図において地形的に描かれ、そして第8
図にJ3いて非富に詳細(描かれているように、2つの
中央線オフセットA′′サーボバーストおよび、Aバー
スト間に挾み込まれ、Aバーストからの半径方向に反対
側にずれた2つの“B″ザーボバースト記録される。各
々のセクタはまた、以下に説明されるように、トラック
ゼロTRg情報を含む。各々のサーボバーストは、他の
どのバーストとも位相干渉性である必要ではない。サー
ボセクタおよび交UのA、Bおよびトラックゼロバース
ト(喝、以下により詳細に説明されるであろう。
回転コートディスク22はまた、回転するようにハブ1
9に装着される。コードディスク22は、セクタの境界
を決定し、コードディスク22におりる1組の2重スポ
ーク23は、ディスクの完全な回転ことにインデックス
信号を与える。
穿孔されたコードディスク22は、ホール効果トランス
デユーサのような磁気トランスデユーサ26と共に動作
する。トランスデユーサ26からの電気用)J信号は、
コンパレータ28で基準信号と比較される。ディジタル
比較信号(パルス)は、名々の検出されたセクタ境界ご
とにセクタ境界信号ライン30を介してコンパレータに
よって出力される。ライン30は、マイクプロセツナ3
2の割込みラインに接続される。
マイク1:lプロセツリ“32は、好ましくは、カリフ
ォルニア州ザンタクララのインテル・コーポレーション
によって製造されたタイプ8051またはそれに同等の
ものである。8051マイクロプロセツサ32は、’1
2MHzのクロック速度で動作する。ライン30は、こ
のマイク[1プ[1セツナのINT βビン(ビン1
2)に接続される。
セクタ境界信号ライン30はまた、コード1イスク22
の2重スポーク23によって与えられたインデックスバ
ーストを検出する1周インデックス検出回路34に接続
される。1周検出器34からの出力は、データおよび制
御バス39を介して駆動装置10を上位コンパレータ′
&置に接続するユーザインターフェイス回路38に、ラ
イン36を介して与えられる。ユーザインターフェイス
38は、連続データライン40を介してンイクロプロセ
ッサ32に接続され、そして°゛シーク完完了副制御ラ
イン41、プロセツナ32からインターフェイス38へ
延ばされる。
ディスク12.14.16および18には8つの主要な
データ記憶表面があるので、8個のデータトランスデユ
ーサ42.44.4(3,48,50,52,54およ
び56が存在する。データ1−ランスデューサは、空気
ベアリングあるいはクツジョン効果に基づいてディスク
表面に極めて接近しC搭載された周知の浮動ヘッドある
いはウィンチ1スタタイプのものである。接地されたシ
ール1〜57(ま、電気的クロストークを減少するため
に、垂直方向に配列された、隣接するヘッドの対44−
46.48−50.および52−54の間に挿入される
。
ヘッド48は、デ′イスク14の低い方の表面20」二
の予め記録された号−ボセクタデータを読出すのに専用
される。他のヘッド42.=1.4,46゜50.52
’、54お−よび56は、読出/書込トランスデユー゛
りであり、2重の日向のためにヘラ1〜選択回路58に
接続される。選択回路58は、ユーザインターフェイス
38からマルチビット制御ライン59を介する信号によ
って制御される。選択ぐれたディスク表面上に書込まれ
るべきデータは、ユーザインターフ1イス38を介する
上位システムから、ライン60を介してヘッド選択回路
58に送信される。
選択されたディスク表面から読出されたデータは、第1
設地幅器62で増幅され、データ回復回路63において
゛回復されパ、その後ユーザインターフェイス38に与
えられる。
サーボセクタデータトランスデューリ48は、専用表面
20から読出されるり“−ホデータハーストの振幅を増
大する増幅器64に接続される。回復されたデータはそ
の後、増幅器およびフィルタ回路66およびピーク検出
回路68を通過させられる。ピーク検出回路68は、連
続的に読出された、中央線からのオフセットA、BJ5
よび1〜ラツクゼロバーストの各々の相対的な振幅を示
す二乗された出力を与える。ピーク検出器68の二乗さ
れた出力は、アナログスイッチ70の一力の切換極に与
えられる。アナログスイッチ70は、3つのビット制御
ライン72を介してマイクロプロセッサ゛32から送ら
れるディジタルデータによって制御される。アナログス
イッチ70からの選択されたアナログ出力は、その後、
カリフォルニア州ザンタクララのナショナル・セミコン
タクタコーポレーションによって製造されたタイプ08
20またはそれと同等のもののような非常に速いアナロ
グ−ディジタル変換器の動作によってディジタルワード
に変換される。変換器74は、3つのビット制す11ラ
イン75を介するマイクロプロセツ丈32の制御の下に
、2ミリ秒の期間にわたって各々のAおよびBサーボバ
ーストを勺ンプルし、そしてリンフ゛ルされたピーク値
を0から255の間のディジタル値に割当てる。8ビツ
トのディジタルワードは、その後、8ピツ1〜バス76
上のマイク[1プロレツ1す32に与えられる。ハス7
6は、マーイク(コブロセッリ−32の外部データバス
を、その結合されたアドレスデ゛コーダおよびバッファ
ロジック(図示せず)で記号化する。マイクロプロしツ
リー32はその後、Ovがオフセット値に等しく、△が
最後にサンプルされた△バーストのディジタル値(こ等
しく、Bが最後にサンプルされたBバーストの値に等し
い方程式、
OV(奇数トラック)−・ンそe−二9千128A−1
−β
おにび方程式、
OV(偶数トラック)−lイψ−+−粉+128A−?
E?
に従って、オフセット浩正値を甜算する。オフセット値
はその後、ティジタルオフセット訂正値で、マイクロプ
ロセッサ32のリードオンリメーEり部分に予め記憶さ
れたルックアップテーブルをアドレスするのに使用され
る。
第2図にJ5いて示されるように、はり82(ま、カラ
ススケール84を回転式アクチュエータ86に固定する
。ガラススケール84には、一様な幅の一定間隔離れた
放射状の細い線88の3t+続が与えられる。光源94
は、スケール84を介してマスクされた光トランスデユ
ー勺アレイ96に向りられる平行な光を与える。アレイ
96(3,1対の差動増幅器98および100の動作に
よってさらに増幅された2つの直角位相の正弦波信号を
増幅する。増幅器98は1、P11重を出ツノし、そし
て増幅器100は、P22重を出力づる。PlおよびP
22重は、トラック交差情報をマイクロプロセッサ32
に与え、そして製造動作期間中のサーボ表面20上への
サーボ書込期間中の物理的基準点として使用される。
5番目のセルおよび増幅器97は、自動利得制御ll
J3よび光源94への駆動電流を与える。信号光源94
J3よびマスクされたアレイ06は、第2図に示される
ように単一のバックージとして基体鋳造物11上に調節
可能な様に装着される。光源94およびマスクされたア
レイ96を含む光学エンニ」−ダアセンブリは、共通の
譲受人のアメリカ合衆国特許7rI号4,396,95
9においてより詳細に説明されている。
オノセットR]正値は、バス110を介して、それらが
アナログ値に変換されるディジタル−アナ[1グ変換器
112に、マイクロプロセッサ32ににっで出力される
。これらの値は、トラック追随し一ド期間中に、ループ
補償回路網114において位相遅延に対してS]正され
(トラックシークモード期間中に電気スイッチ115に
よってバイパスされ)、その後電力増幅器116および
118によって増幅され、回転式アクチュエータ86に
りλられる。インバータ120は、増幅器118に、増
幅器116に送られた値から位相反転され、増幅された
値を与える。サーボルーブシスデムのこれらの出力要素
は、双手により詳細に説明されるであろう。
基体鋳造物11
基体鋳造物11の底部の詳細(よ、第3図の底部平面図
に描かれている。単一の鋳造物11は、周囲の側壁12
2および凹面状の基体表面124を含む。厚くされ補強
された部分126は、回転式アクチュエータアセンブリ
8oに対する軸支位置を取囲む。
駆動モータ支点130および132は、間口134にボ
ルトを通すことによって基体11にモータ13を装着す
るのに使用される。ディスク軸アセンブリは、基体鋳造
物11を通してハブの軸支136に軸支される。基体#
R迄物11の高く起こされた部分138は、部分的に第
2図に示され、ディスク駆動装置10の収納されたハウ
ジング゛における空気から粒子を取除くための再循環空
気フィルタ140を装着し保持するために設【プられる
。
基体鋳造物11に、立てられた補強リブの連続物が3’
l lJられる。軸支136からの左回りに数えると、
これらのリブは、半径方向のリブ142と、横方向のリ
ブ144と、早生径方向リブ146と、半径方向リブ1
48と、半径方向リブ150と、半径方向リブ152と
を含む。第2の横方向リブ154および分離された垂直
方向リブ156は、ざらに基体表面124の増強のため
に設けられる。
基体鋳造物11は、回転式アクチュエータ8゜のために
設けられた領域160においてかなり厚くされる。この
厚みを増した領域160には、立゛Cられ、一般に平行
なリブ164によって決定される一般的に平行な、横方
向に形成された四部162の連続が与えられる。四部1
62は、第3図に示されるように形成され、回転式アク
チュエータアセンブリ80に対する軸支位置126に関
する横り向J3よび半径方向の双方において連−続した
補強リブを設(プる。
第1に、凹部162によって決定されたリブ164は、
回転式アクチュエータ80内に発生した熱の散逸を提供
する。第2に、そのようなりブ構i告164は、回転式
アクチュエータアセプリ80を支持する領域において実
質的に補強された基体鋳造物11を提供する。説明され
、第3図に描かれたような基体鋳造物の使用は、実質的
な剛性を与え、基体鋳造物11の自然共振周波数を増大
することを発明者は発見したが、これは、駆動装置10
のような、より大きなブータ記憶容量を提供する増大さ
れたトラック密度を有づるディスク駆動装置において非
常に重要な考察である。
回転式アクチュエータアセンブリ80
回転式アクヂュエータアセンフリ80は、第4図におけ
るそれらの構成要素の分解図において機械的に描かれて
いる。このロータアセンブリ80は、1980年9月2
4日に出願され、現在アメリカ合衆国特許番号4,39
6,959である共通の譲受人の同時係属中のアメリカ
合衆国特許出願番号190.198に描かれ説明されて
いる回転式アクチュエータと同一の一般的な原理に従っ
て動作する。しかしながら、この回転式アクチュエータ
80は、これから説明される、初期の形式に対するいく
つかの意味深い改良点を含んでいる。
基体鋳造物11には、その上部側に、第3図の参照fj
号126で一般的に識別された基体鋳造物にお()る軸
支の四部に確実に接着される回転式アクチコ工−タ輔シ
ャフト172が設けられる。基体tlj ’/M物11
の上部側には、以下の構成要素、すなわら鋼鉄製基体リ
ング176、低部永久磁石178、ハブアセブリ182
が固定された回転式アクヂv、−T−タ86、上部永久
磁石184、上部鋼鉄製遮蔽リング185、およびアル
ミニウム最上部プレーh 186をに+jるための凹部
174が設りられる。プレート186には、上部鋼鉄製
リング185が粘着物によって保持される凹部187が
設()られる。
鋼鉄製リング185は、上部磁石184からの磁界が、
最も下のディスク18の底部表面上に記憶されたデータ
を消1゛ことを防ぐためにシールドとして作用する。プ
レート186は、最上部プレート1ε36の開口189
を通り基体鋳造物11の整列した、ねじ−山の刊けられ
た孔191に噛合うねじ188によって基体鋳造物の最
上部壁に確実に取付けられる。
ハブ182は、−足間隔離れたボールベアリングアセン
ブリおよびシャフト172に回転可能な様に噛合うため
の他のI造を含んでいる。要素176.178,184
,186および188は、固定されて留まり、それに対
して、回転式アクチュエータ86およびそのハブアセン
ブリ182は、交互に重ねられた回転子アセンブリ80
の中央部材に従って回転する。
回転式アクチュエータ86は、第5図に描かれるように
2つの挾み込まれた回路wI202 J>よび204に
直列に接続された6個の巻線190,192.194,
196,198および200を含んでいる。回路網20
2は、ジ17ツク206および208を介して接続され
る。回路網204は、ジャック210および212によ
って接続される。
6つのコイル190−200の各々のコイルは、適当な
絶縁ワニスでコーティングされた113巻の26ゲージ
の引き延ばされた銅線から形成され、はぼ4.7Ωの抵
抗が計測される。各々のコイル°は、台形に似た形状に
形成される。6個のコイルは、第1図に示されるように
、中実軸ハブアセンブリ182の方向を示す頂点に関し
て、アクチュエータ86にJ5いて、平面状に一定間隔
をおいた構成で1列に配列される。
連続した最上部プレー1〜186の使用は、回転式アク
ヂ:Lエータアセンブリ80に対する実質的機械的な剛
性を提供することを発明者は発見した。
さらに、2つの磁石178および184の使用は、回転
子86によっで発生ずるトルクを増大することが発見さ
れた。増大されIζトルクは、実質的に分離されたデー
タトラック間のアクセスタイムを減少する。
サーボループ出ガ回路
第1図を再び参照すると、マイクロプロセッサ32が、
回転式アクチュエータ86に与えられるべきディジタル
電流値を計算するときに、この値はまず、ディジタル−
アナログ変換器(以下、DAC)112によってアナロ
グ値に変換される。
DACI 12は好ましくは、モ1−〇−ラによって製
造されたタイプ1408またはそれと同等のタイプで大
川される。DACl 12からのアナログ出力は、トラ
ック追随モード期間中に進み一収れ(以下、リード−ラ
グ)ループ補償回路網114に与えられる。
トラックシークモード期間中に、リード−ラグループ補
償回路網−は、マイクロプロL? ・ン+f 32の制
御の下に動作する電子スイッチ115によってバイパス
され、DACl 12からのアナログ出力は、増幅器1
16および118に直接接続される。
アナログスイッチは、図示されていないが、マイクロプ
ロセッサ32の制御の下に、ループ補償回路1148よ
びDACl 12の間で増幅器116および118の入
力を切換える。ループ補償回路114は好ましくは、サ
ーボループにあける負帰還(発振)を防ぐための必要な
位相進みを与えるように結合された演算増幅器で実現さ
れる。
ディスク駆動装置10のサーボループの位相余裕は、は
ぼ35°ないし400である(位相余裕は、180°の
位相変移を伴なってオーブンループ単一利得位相変移に
等しく、ループは正帰還し不安定になる(′R,振))
。駆動装置10のループにス・1する位相変移は、14
5°ないし150°である(1800−位相余裕)。
閉ループのループゲインは、駆動装置10にJ3いC増
大され、短い時間間隔でトランスデユーサアレンブリ9
0を設定する。通常、35°ないし400の位相余裕(
ユ、非常にゆっくりとリング状になり減衰′りる。ルー
プゲインを増大し、そしてリード−ラグループ補償回路
114における位相リング取消し回路の出力を含むこと
により、オーパージ1−1−、tま、効果的に取消され
、ループは回転率か制限される。このように、システム
10は、オーバーシュートと、それを伴なわない回転を
無視し、最小の位相余裕でトランスデユーリアセンブリ
90を急速に設定する。
ロータ増幅器116,118
第6図は回転式増幅器116および118の回路の詳細
を示している。その回路は、入力制御電圧vinを受信
する入力接続点220を含む。増幅器116および11
8は好ましくは、アリシナ州スコツトゾールの5GS−
ATESセミコンククタ・コーポレーションによって製
造された「DΔ2030集積回路オーディオ電力増幅器
アレイ、またはそれと同等のもののような、2つの同一
のモノリシック集積回路演算電力増幅器で実現される。
反転増幅器120は好ましくは、)Jリフオルニア州サ
ンタクララのナショナル・しミニ1ンタクタによって製
造されたタイプLM324演障増幅器またはそれと同等
のものである。
増幅器116あよぴ118は、ロータ86の回路網20
2および204に接続される。回路網202の抵抗要素
は、直列抵抗222として描かれ、そして回路網204
の抵抗要素は、直列抵抗224として描かれる。
1Ωの電流強制基準抵抗226は、回路網202および
204の間に直列接続される。その意義は、以下に手短
に議論されるであろう。2つの68Ωのシャントレジス
タ228および230は、各々回路網202および20
4を横切って並列に接続される。抵抗228は、回路網
202とともに、680の最終値に到達するほぼ500
0H7まで、Δクターブごとにインピータンスが6CI
B増人し、はぼ500Hzに対して50のインビータン
ス特11をHlJる、L−R回路網を形成プる。
同じことが、抵抗230および回路網204によって形
成されるL−R回路網にとっても真実である。68Ωの
負荷インピーダンスにおいて、各々の増幅器11!3.
11εシは、ぽぼ137の最終ゲインに到達する。
各々の増幅器116および118は、10.0001−
1z(137のゲインで)で特性的にロールオフする。
それにもかかわらず、各々の増幅器116および118
とアクチュエータ86との間のリード線の長さのために
、それぞれのモノリシック増幅器116および118の
高周波数安定化が必要とされる。この安定化は、1Ωの
抵抗232゜236および0.22マイクロフアラドの
容量(234,238)を含むR−C回路網によって提
供される。この回路網は、はぼ720K)(zにおいて
各々の増幅器116および118をロールオフし、単一
利得安定性を提供する。
4つのダイオード240.2=12,244および24
6は、その出力に現われる電圧変化(こ対するモノリシ
ック増幅器116および118の典型的な保護の1こめ
に、第6図に示されるように勾えられる。
電圧基準回路は、図示されていないが、基準電圧V、を
与える。アースと電源V+との間に抵抗と直列に接続さ
れたツェナーダイオードは、適切な基準回路として動作
する。この例において、基準電圧vRは6ボルトであり
、電源V+は24ボルトである。
6個の等しい高い値の抵抗(100KO)250 、
252 、 25’ 4 、 256 、258iJ3
よび260は、第6図に示されるように接続される。抵
抗250および252は、出力接続点V。におけるpH
−利得と増幅器116に対する高入力インピーダンスを
設定する。抵抗254および256は、増幅器118に
対する出力節点■。における単位制iE7 J3よσ高
入力インピーダンスを設定する。抵抗258および2
C30は、反転増幅器120に対する111−利1qお
よび高インピーダンスを設定する。
増幅器116おJ:び118は、差動的に駆動される。
それらは、入力■inの±1ボルトの範囲で直線的に動
作する。約1ボルトの入力において、増幅器は飽和し始
め、このことは、回路wi4202および204を介し
て駆動された出力電流(J1±1ボルトの範囲以外の入
力電圧と同様に残るということを意味する。この回路の
直線性は、2つの直列回路網202および204の抵抗
と、増幅器116および118による電圧効果とによっ
て決定される。達成される最大電流量は、はぼ2アンペ
アである。
増幅器116および118のような反転増幅器として配
置された演斡増幅器に関する古典的な理論によると、ゲ
インは、入力抵抗(250,254)に対するフィート
ノやツク抵抗(252,256〉の比である。抵抗は同
じ値を有しているので、出力回路(増幅器116,11
8を含み、■inからV。l\)において利得は単一で
′ある。フィードバック抵抗(252,256>を介し
て流れる電流(よ、入力抵抗(250,254>を介し
て流れる電流と同一なので、各々のフィードバック抵抗
252.256は、出力電圧(v0′または−V。)を
入力電圧viri’に同じにする。
出力を入力と同じ電圧に維持するために必要とされる電
流は、強制抵抗226および回路網202および204
を介して流れる。たとえば、入力電圧inが+1/2v
であると仮定づる。1アンペアの電流は、■+から、第
2の増幅器118、コイル204、強制抵抗226、コ
イル202゜第1の増幅器116を介してアースへ流れ
る。0゜25Vにおいて、流れる電流は0.55アンペ
アである。Oボルト入力において、電流は流れない。
第7図は望ましい並進位置変化に比例して流れる電流を
示す。
再び第1図を参照し、そして第7図を考察すると、変換
器112は、ディジタル値をアナログ電流ステップに変
換する。これらの電流ステップは、電流−電圧変換器に
よってアナログ電圧ステップに変換される。もしも計梓
された値が、±1ボルトの範u11以外であれば、出ノ
J増幅器回路は、コイル回路#42・02および20/
Iを介して直線的に比例した電流を通過させる。
もしも51nされた値が1ボルトを越えれば、そのとぎ
は最大電流が回路網を通じて流れる。たとえば、3アン
ペアの電流がコイルを通過するように命じられたときに
、それらの抵抗(はぼ50)は、最大゛電流を41 t
f 2アンペア(24ボルトの電源で)に制限する。増
幅器116および118ににつて出力される最小電流は
、ディジタル記憶された加速ルックアップデープルを参
照することによって、プロセッサ32によって追従され
る最小加速値以上の位置アクチュ1−夕の加速を生じる
のに十分でな(プればならない。
入力電圧■inがOVに等しいときに、回路網202お
よび204を介して電流は流れず、これは、ンイク[1
ブロセツリ32がアクチュエータ80に、入力220に
おいて微分電圧1nとして最後に現われるディジタル値
を発生することによって動くことを命じないならば、そ
のときまで熱をl15!逸しないことを意味する。
トラック追随動作モード
ディスク駆動装置10のマイクロプロセッサを基本とし
た制御システムは、動作の2つの基本的なモード、すな
わちトラック中心線jβ随モードおよびトラックシーク
モートを有している。
トラック追随動作期間中に、マイクロプロセラIす32
は、トランスデユーサをトラック中心線−ヒ(こ−直線
に維持するのに必要とされる8]正の量を削算し、DA
Cl 12によって256の可能なアナログ訂正電圧値
に変換され、補償回路網114によって適切なサーボル
ープ位相補償を与えるように時間調整され、増幅器11
6および118によって増幅され、その後駆動信号とし
てロータ86に与えられるディジタル訂正信号を出ツノ
する。
新しい訂正信号は、各々のサーボバーストごとに計算さ
れる。マイクロプロセッサ32は、デイスりの回転ごと
に216の中心線3]正を出力することができる。この
ように、ディスクハブのベアリングランナウトおよびリ
アルタイムで発生する熱膨張のために、駆動装置10は
自動的に、そのような中心線オフレット誤差を補償する
。
1〜ラツク追随モードは、第8図を参照することによっ
て最もよく理解される。サーボ表面20を通じて54の
同一のセクタが存在する。第8図は、トラック0,1,
2J′3よび3(最も外部のデータシリンダ)の領域に
おりる1つのそのようなセクタの内部の形状を示してい
る。非常に短い時間幅のセクタパルスは、二】−ドディ
スク22およびホール効果セン1ノ26によって生ずる
。セクタパルスは、トラック追随モードにおいてマイク
ロプロセッサ32をリレン1〜する。各々のセクタは、
時間幅においてほぼ360マイクロ秒である。
各々のセクタは、5つのバースト、すなわち2つの中心
線からのAノセットによって挾み込まれた2つの互い違
いのAバース1〜およびトラックOバーストがその後に
続く互い違いの8バーストを含む。それぞれのバースト
は、ディスク回転期間中に72マイクロ秒を占める。ト
ラックOバーストは、一番外側のトラック、1なわちト
ラックOが到達されたかどうかを決定するシークモード
動作の終了においてのみ一ナンプルされる。トラック○
バーストは、現実には最も外側のトラックにおいてのみ
存在せず、他のすべての、内部に並んでいるトラックの
づべてのセクタ上に存在するAバーストである。追随ト
ランクOバーストの使用は、プロセッサ32のマイクロ
コードをナンブル化する。
セクタパルスがプロセッサ32を″リセットするときに
、プロセッサは、廿クタ間隔をカウントし始める。サー
ボ1−ランスデューリ48が第1のバースト、すなわち
Aバーストの約半分を通過したときに、プロセッサ32
は、アナログ−゛ディジタル変換器74に、アナログス
イッチ70の動作によってピーク検出器68において有
効な、Aバーストのピーク値をサンプルし変換するよう
に命令する。サンプリング期間は、約12フィクロ秒続
く。
マイクロプロセッサ32は、3つの最後に得られたA/
Bピークザンブルを記憶する。各々の新しいリンプルは
、最も古い蓄積されたサンプルと置換えられる。このよ
うに、A/Bビーク値のデータライブラリは、新しいナ
ンプルが受信され、プロセッサ32のレジスタに記憶さ
れるにつれで、3つの記憶された値の置換えによって一
定に連続する。
マイクロ10ヒツナ32は、最後の2つのサンプルされ
たA/Bビーク値の間の大きさの差を針幹りる。Aビー
クおよびBビークとの間の61算された差は、予め記憶
されたプロセッサ32のり一ドオンリメモリの中にルッ
クアップテーブルをアドレスづ゛るのに使用される。訂
正値は、アドレス上に位置し、そしてプロセッサ32に
よって、既に説明されたように回転式アクチュエータ8
6をii1正吏るために出力される。訂正値は、アクチ
コー「−タ86を動かし、そしてそれゆえに、トランス
デコーナアヒンプリ90は、トラック中心線に向う。ア
クチュエータ86は、次のリーンプルが行なわれ、そし
て次の訂正値が決定されそして出力される前に約20マ
イクロ秒動りにうに命令される。
マイクロプロセッサ32は、必要とされるデータの処理
を含む各々の訂正31算をするのに約58マイクロ秒を
必要とし、次のバーストがサンプルされ、そして次のデ
ータ訂正値が決定される前に約2マイクロ秒の余裕が必
要である。第8図に示されるように、各々のセクタごと
になされた4つのサンプルと計算があり、ディスク12
−18の完全な回転期間中に54のセクタの各々に対し
処理は連続的に繰返される。
トラックOバーストは、トラック追随動作モード期間中
には無視されるので、プロセッサ32は、各々のセクタ
においてなされる4番目の決定の最後において待ち状態
に入る。待ら状態は、次のセクタパルスの到着で終了し
、そして4ノーンプル決定処理は次のセクタに前して繰
返される。
トランクシーク動作七−ド
マイクロプロセッサ32は、データトランスゲ1−サフ
士ングリ90の実際のトラック位置を常にモニタする。
初期パワーアップ期間中に、プロセッサ°32は、アク
チュエータに最も外側のトラック(トラックO)をシー
クするように命じる。
Lフタにおける第3のAバーストの不在によって、トラ
ック○が一旦到達され確認されると、プロセッサ32は
、それがトラックO上にあることを検知し、そこて・直
ちに内部トラックカウンタを初期設定りる。シーク期間
中にトラックが横切られるにつれて、相%I的に、固定
された光源94からの光ビームと固定されマスクされた
光タイオードアレイ96との間のスケール84の同期的
移動から発生するP 1 a3よび1)2直角位相信号
のサイクルに従って、トラックカウンタは増大されそし
て減少される、
トラック選択情報は、直列データライン40からユーザ
インターフェイス38を介してマイクロブrlt?ツv
321こ勾えられる。ライン40は、連続しlこスデツ
ピングパルスを、マイクロプロセッサ32への丁り(ビ
ン14)接I/+:に提供する。プロセッサ32は、並
91Jの抵抗に対づ−る内部の直′91」接続を含み、
直列ライン40を介して16ビ・ソ1−のトラック選択
情報を受信する。16ビツトのデータワードは、有効な
1172の同心円状のデータトラック(シリンダ)のど
の1つをも特定するのに十分である。マイクロプロセッ
サ32は、行先トランクに応答する数を現在のトランク
数に加えることによって、要求されるトラック位置を計
算する。
非常に速いアナログ−ディジタル変換器74(2マイク
ロ秒の変換時間)の使用から得られる長所は、マイクロ
プロセッサ32が、従来トラック境界をマークするため
になされた最大あるいは最小時間持つことなく、Plお
よびP2直角位相正弦波に直接従うことである。Plお
よび1つ2のアナログ値は、マイクロプロしツυ32の
制御の下に、アナログスイッチ70によってアナ1コグ
−ディジタル変換器74に切換えられる。
シークモード期間中に、マイクロプロ、セック−32は
、その内部リードオンリメモリに記憶された内部ルック
アップデープルを基準にすることによって速度プロツイ
ールを命令する。トランスデューリ゛アLンノリ90の
実際の位置は、プロセッサ32にJ:つてPlおよびP
2位置信号からモニタさ4る。
シークの高速度中央位置期間中に、PlおよびP2信号
は、急速に変化するので、これらの正弦波の1つだけを
考察することが実用的である。たとえば、最大速度にお
いて、各々の正弦波P1あるいはP2は、約50マイク
ロ秒間にわたって循環する。トラック位置をモニタする
の(こ必要とされる最小の処理ループは、12MHzの
マイクロブロセッリ°クロック周波数と、1マイクロ秒
のみを必要とする個々の命令サイクルとを伴なって、そ
れぞれの実行に対して約40マイクロ秒を必要とする。
シーク動作の低速度終了部分期間中に、Plはそれがゼ
ロ軸(中点)に到達するまで続き、ここぐ、それがゼロ
軸に到達するまでP2に従うようにプロセッサ32は切
換える。追従されたP 113よびP2がゼロ軸に到達
し、他に切換るまでそれらの追随は、シーク動作の低速
度部分を通じて持続する。
シーク動作期間中に、マイクロプロセッサ32は、Pl
およびP2正弦波の中間点が到達するときを検出する。
それぞれの中間点にJ3いて、プロセッサ32は、トラ
ック境界が到達されたことを決定し、それは、アセンブ
リ90がトラックOから遠ざかっているか近付いている
かに依存して、その内部トラック位置カウンタを増大ま
たは減少させる。
シークの終了において、プロセッサ32(ユ、光学エン
コータアセンブリ(88,,94,96)から発生した
直角位相正弦波の値を使用する設定ナーボループモード
に入る。シークの終了は、特定のシーク距離に対する行
先トラックへのアセンフリ90の予想された到着の時間
を示す速度プロフィールのルックアップテーブルの値を
参照づ”ることによって予備的に決定される。
設定1ノーボルーブモードにおいて、プロセッサ32は
、PlおよびP2正弦波からのアークタンジエンI・角
度を計算することによって、アセンブリ90の位置の角
度を計算づ“る。アークタンジエン1〜角度は、OJ3
よび1(45°)の間のアークタンジェントの64の値
を含むルックアップチーフルを参照づ“ることによって
決定される。PlおJ、び[)2の符】3操作および反
転によって、この簡単な表は、円の他の7つの1/2象
限にわたって動作させられる。このように、直角位相信
号P1A′3よび]〕2を使用づ−る真の円周サーボシ
ステムがそわによって認識される。
プロセッサ32は、アクチュエータ86に、アークタン
ジェント削算からもたらされる角度転換(inに基づい
て、行先トラックの゛光学トラ・ンク中心線゛′に移動
覆るように命令する。もちろん、“光学[・ラック中心
線″は、実際のトラック中心線ではなく、近似が行先ト
ラックの中心線の付近にアセンブリ90を急速に設定す
る。
プロセッサ32覧よ、アセンブリ90が所定の時間間隔
にわたって行先トラックに関連した所定の移動範囲内で
設定するまで、設定サーボループ七−ド内に留まる。プ
ロ廿ツナ32のカウンタは、設定期間中に範囲境界が横
切られる度にリセットされる。たとえばリセットを伴な
わない20のυンブル後に、アセンブリ901.t、十
分に設定されるように決定され、プロ廿ツナ32は、ト
ラック追随モードを入力する。
トラック追随モードかシーク動作から初期入力されると
、プロセッサ32は、アクチュエータ86に単一ステッ
プ関数に従って実際のトランク中心線に移動するように
命じる。一度アセンブリ90が実際の行先トラック中心
線上に設定されると、ユーザインターフェイス38は、
パシーク完了″ライン41を介して信号化される。イン
ターフェイス38はその後、バス3つを介して上位装置
上にこの状態を通過させ、通常の読出、/店込動作が行
先トラックにおいて実行される。
たとえば、40ミリ秒のシーク(平均シーク)において
、ルックアンプテーブルからのシークブl」ノr−ルは
、アセンブリ90が約30ミリ秒後に行先トラックに到
着Jることが予想されるということをプロセッサ32に
知らせる。30ミリ秒後に、プロセッサ32は、設定サ
ーボループモードを入力し、光学エンコーダアセンブリ
からのPIJ3J、ひ1)2信号をり一−ボ制御する。
このモードは、約5ミリ秒にわたって実行される。最後
に、プロしツリ32は、行先1〜ラツクにおける、A/
1Bサーボセクタを使用してトラック追随モードを入ツ
ノする。この最後の中心線調整は、シーク完了信号が出
力される前に約2ミリ秒を必要とする。
それぞれのシークの終了において、マイクロプロセツサ
32(ま、R後の3つのサーボ制御されたA/(3バー
ストビーク(1α(Aバーストである)の中間の値をと
り、その値をトラツリOバーストh\らのリンプルと比
較する。もしもトラックOサンフ゛ルが、続出された最
後のAバーストビークのイ直の1/2以下ならば、プロ
廿ツナ32は、トラックOが到遂されたことを決定する
。この計算Gよ、様々な駆動装置?j10の間の相違を
調整するトラックOに対する相対的なピーク値の決定を
与える。
もしも特定の駆動装置10が、低い出力を有するサーボ
トランスデユーサ48を含むならば、トラックOの相対
的な決定(よ良好に動作する。このh法は、特定の駆a
装置10J5よσそれに関連した電子回路の特定の利得
特性から独立したトラックO決定システムを生ずる。
駆動装置1oに対するサーボ制御システムが、トラック
追随およびトラックシーク動作モードの双方の期間中に
おける閉ループシステムであることは評価されるであろ
う。設定期間中に閉ループを維持することによって、そ
してP 1 d5よひP2信号をサーボ制御することに
よって、駆動回路10は、それぞれのシークに対して実
際に必要とされるのと同じ設定時間だレプ使用づるいく
つかのシークにおいて、アセンブリ90は、行先トラッ
クをわずかに実際にオーパージJ−トし、はんの少し多
い設定時間を必要とする。伯の場合にJ3いて、ルック
アップシークプロフィールかアセンブリ90の実際の動
きの位置に接近して平行になるにつれて、より少ない時
間が要求される。それぞれのクースにおいて、シークの
特定の状態に必要なだりの時間が設定に費される。
この方法は、アメリカ合衆国特許番号4,395.95
9に示されるように、共通の譲受人の先行するQ200
0ディスク駆動装置に続く先行技術と比較されるべきで
ある。先行する方法に;35 k)で、10ミリ秒とい
うような適当な長い待ち時間後に設定が完了されるとい
う仮定がなされ、仮定が正しいかそうでないか検討され
7こ。
このように、この駆動装置10は、非常に高性能で高い
データ記憶容量の回転ディスクデータ記憶装置を低価格
で提供するという一般的な目的を)ヱ成゛していること
は評価されるであろう。
以下は、この発明の原理に従って、8インチで、4つの
ディスク変化を有するディスク駆動装置10内部でブロ
セツ1す32として機能する8o51−インデルマイク
]:1ブロセツナを能動化するインテルフォーマットに
おりる16進数コードに与えられたプログラムのリスト
である。
Of ? l:LI(+’l Of II′+? 01
) l/’11.0へ−y 11”l l”l Cx4
(n rq co If Cx5 m リ寸< Ln
V+ T(OV’+ 10 tn uTh −y M
4 Or−90L (b tp r’−114CJ
M < flit O鈎M TT’l 1ltt ll
b N 0 J Hg Q ) 10 Q) O) M
OI”l O■tl’+ O< O1,h t/’l
llq Ll’l Ll”l F−10? Q u’
t u’+ m d AへOOマH100ぐぐ−マぐへ
〉くωΦ〉0−i■m寸N1小国ぐマ〉nさし0001
へIJ+l +++Ollh OhωA Ifl Ll
’l Ll”l Ol:g In I−I M I’T
’l Q) If l:4 ffi m 1.I’l
In CI W口Hwへ11”l サ−f Nl”l
−@ 国(”+ I”l サL r+ω口r−ffi
g Cwt O(b M f〇−一〇 〇’+ 0 ト
(’I ヘl冑NO’l e話法8毘現絽璽七ご富写冨
窮牙杷二:繋黛ば富8旨へぐへいローへ四II+II+
いHのへ1−一ω寸りさn−ψωいぐl”IQOい10
r−u’l tn N +/′+1.d Cd Om
国+N r−(fl 0 r−(40114? ? (
J E ? ? r−ロLn O? 01Q O(Lぐ
−へ門0ぐのぐ1いOへn−豐0晒いnωnい00い0
国ω1ω0のn門−国のささ国トの(’5A岨口へい小
に)くぐへへ0へ0寸> Oyへ0OUr′−110?
−へM I−0■岨のX + I Id jd m +
l:b tf’l r−M Ll’l OCL、 −
’ n lQOいずの国く国0■0ωω0ω−−鈎nn
○口nぐぐのさい〉■−・(J 、−4CIJ 、−1
00)へ? +7’l 1.Q + J tlTh 0
+、Ou’l 00 lj’l u”+ M Ll”l
lj’l u’+ Ifl u”l ? lld L
n−1”I H11L41:Oぐぐへr−(J小のn■
トさω0さ110国くぐOに)pさいさ日Oψ1ρm
I′v′l +1+lQ ffi ? Osf、 X
u”l 1.I”l ? N M P−I M CIJ
1.01”l 、−I I4 M FI EρF−1
−00’l C”J 1000 f u”+ 9 M
+ m (Q ffl r−1”−00A eTh (
4M ? (J 01+ 1”l < l:b 710
ωA O(JいNへ―−いさへぐいぐ0ω偏ψnさいい
nトの−OいL’lψ−10寸1さ○mu”+へC1,
国り寸0Φω山口四国に)■に)くすωmマh−oマ○
の01旨ト冒真艶冗=七藁ミN絽V艷8計櫨口言==ま
ミ脂需:(1)■−へ0へmt/I国のNの膿へ0へn
いm 1.01.I’l F−104fぐぐマい国のい
iω<mnへ○ocI2−さ0さ、−1110へρ哨叫
べ寸ωρ豐へへへ0■寸0さ1いい釦ω〇−寸へO(N
l”l−OOd、 l”lマn−国n円■守O国OQ
いりぐlr−サr+l”I (N T”l OOCD
(x40 C) O) ヘfd Q l/’l○El
m < l:b OJ ? f u l:4 CIJ
Q O> 11.711”l () O’l fd (
) () () (”+ (Q サQ Ll’l口00
) Ln m u +# + CI ? OLl”l
X O:l X Q ON 1ω口OMへMmの国−国
へ〉−ω0ωくぐωmぐNい−f600−臂へ1−のt
? A OOへさωの01へへへ寸n−国nののりω国
国−へい!の−() 00 mVlへm Q (+ サ
(N 〉’、0 (f) L ヘIf”l l1f)
l”+4 # 0 # ”f CLI (Iz an
@ 00 r+ 1寸へのON■ω■0のへ0へ0ω1
nωの+ 0 ? Oい!? OSへ11に)crrへ
Ifl M Om <1に)M Q M C) M O
’1寸■mぐへ哨○ヘヘωヘーヘロ(Oz ヘM −r
11″+1.or−co crr < lfl (J
OA Ixa 0 r@へl”l リLl’l u)
さωc+ < cQ CJ口回国10o000o00
0oOQ00oOHfI−H−一一一一+−1H−HH
−−00o00oOQ00QOoO000oOOo00
0000oOoO喝A OLl’l IJ) O’l
14) C1c+ 0 ? C+2014+ 14)
nFl +NρQ’l < ui to rq crr
M Ol、0 = y o q vり1.0 ++−
t−Cx4 CP= ヘ(+ ? d、 トQ 001
.0 ”r り0 (l M CLI nC1Om n
O(h OヘC) C0力へ偏E(Jo+y+c+、4
mのの0豐0いい0トいψ1ぐ0EIOヘヘωへnへη
Q<の−へに)o□r+国MCJψへ0−−ψ■の0に
)さψく臂0く0へ国0ハ<+N 1.n r+000
lj”l M CLI 9 Oco OOQ CI
OCn ONON N F−10M N 40 F−1
>1iICJh国0ωOQ’+ < r−< M <
s OOM M M ? C11−1< U tys
co w 、−1av r−+rL 0 (J O0c
o 0へM N ll’l m > A Q eΦ−?
Y CQ OON OQ) 01) M u’l u
’T N QQ国eom−へN OL CJ CJ国O
mの(ト)のさくのに)nマ〉ρψくくくoのへ(1)
OM u (N ヘu+lOM CLI < r−Q
u”+ FI X m + N l−I M tl’T
4 + ON N tn ヘOM uw N\−Φc
Q田r−C1d、さヘー−へHさぐ寸口OCJ小nへO
ロロ〉口ψへ国Qミ(支)呂目雷;ま8℃もボS稔旨旨
寓さ書詣冗m浸訴趣藁舅冒3認=巳謬ま井ヱ藁8呂ロ目
叱邑口;;六昌え旨和;さ畳=宮まフへ1へ00への1
rlnO国MEへのの1寸ぐいA l/’I O!−0
8いの哨nN Oi all O? l/1r−11h
M Or−CLI N uo L l1tt M O
X C4ON U Or−co N OD 国00 N
J−I M I”l OM c+> u”+ M m
r−Offi 114 u”+ 0 < N +7”I
O+ ch d、 d: 0 (Q N M イX
co S t、n国口寸mくω偏Oの−0ON CLI
−ω(ト)国OすOM L”+ O〜四Q−さ00の臂
ハOu’I Ct、 1)111u lj 0 M M
n M ah f’l I−X OM 0 ? u’
i X OX Q) flit 、−1M O(N C
12NO< CLI 1< <r+V’+ OH+’C
CLI (J 〉I”I Oへ0寸114011411
d ? h、ffl l1g ? Oh + OWηへ
へヘヘσ、Ll’1寸困0の一寸ローへOいマ豐<M鈎
Hの0mのl”Ir−1円蹟〕Q W O口r’−CL
I < r′+Lx−+ < > Oへffi f O
CLI Nr−M (J I’−N U a) 40
N u Q (qN (”+ 17′ICOCLI □
ut nl、1”l 17”l ヘLn −r IJ
”l lj’l Ifl 01.0 (”+ −r 國
a’t Ll’l ui リlj’+ (’r tn
l/T (N CI Q@に)−hωOさ国MU口に)
−に)ローOM +−10(J M■!小さυさ−■n
−+ 0 ? Oヘ114 F−I M CIJ−F口
0 r−−h ON M CI21:b (n 1+”
l −Ir OOu) E C11) L X tn
+、D< 1.d +71CJ OG’l < > <
四Cut M Q O? CLI ? r’−CI
M CL、 0 N M > < m L O0hN
N 0 un t、j 011fl NV′10 co
u”+ u’l <l’ OeIt m i X W
lj’l Ifl OX Q) (Q N Q) S
+N + 1LIQ+r−1+■くQに)0〉−nヘ
リくくωへmに)mマ国0ωQOr−4小ロフ臂国内ロ
ヘへ<r−0M円さ0m1.−1へ四−m膿いnマへの
ψいHへHOり<:へLa)Cw(JNI:t、0口〇
−−fL(0口d、 > (’r OCJ M X ’
j) r+ Ol”+ tp Ot@ (0ηへ藺ΩL
’lr+に)ON d、 Of’lヘリぐ0ロヘ1い0
小m + oへψぐへSM円Nor+のr′−国00国
へo−くへへぐ−0臼国ぐ円○OHへOn小ぐ丙ヘ一〇
−へCマ
ーへヘヘ0
このように、発明の実施例について説明したので、この
発明の目的は、完全に達成されたということは評価され
るであろうし、そしてこの発明の構成と回路と広範囲に
異なる実施例と応用とにおりる多くの変化がこの発明の
精神と範囲から離れることなく提案されるということは
当業者によって理解されるであろう。ここにおける開示
と説明は、純粋に示され、どのような制限をも受けない
。An improved substrate comprising a single textile material comprising an improved heat dissipating reinforcing member. Another structural aspect of the invention is an improved rotary system that achieves significantly higher torque and thereby moves data transducer assemblies from departure trucks to destination trunks at significantly higher average speeds. The purpose of the present invention is to provide an actuator assembly. Furthermore, the structural aspects of the invention +d, involve reduced length and size while maintaining the required stiffness;
Another object of the present invention is to provide a data transducer support arm suitable for easier WA construction than before. The improved data storage method of this method includes the steps of rotating a plurality of rigid magnetic media data storage disks associated with a substrate and the read/write data being held in close proximity to the auxiliary surface by air bearing effects. A transducer reads data from and moves data from and to a large portion of the surface of the disk, and a current-operated transducer moving means mounted on the substrate moves a large number of concentric data tracks on the surface. positioning a data transducer on the selected one; and providing a plurality of phase-related signals indicative of transducer position with respect to the substrate;
Offset from the track center line in the first direction for odd-numbered 1-racks, and in the second direction for even-numbered tracks.
pre-recorded with a plurality of first bursts offset from the position of the track centerline in the direction of
A plurality of pre-recorded, spread-shaped applying a vector to one servo surface of the disk; detecting and outputting an average peak amplitude value for each sector servo burst read by a transducer to the servo surface; switching in a controlled manner between the associated signal and a peak amplitude value of the servo burst; converting each switched analog signal to a digital word; and receiving digital disk surface and track selection control data from a user interface. a tachometer mechanically coupled to the disk, generating clock signals representative of sector boundaries; and processing the converted digital words and control data from the user interface to perform trunk seek operations. During a track following data read/write operation, the transducer is calculating a digital control word to digitally command the transducer 1 large displacement means to adjust in a straight line to the centerline 1 of the data track; converting the digital commands into analog drive currents for application to the means. This method 1 also includes one or more additional steps, such as providing a reference track identification to a look-up table; providing digital velocity profile data to a look-up table; referencing the look-up table; determining the seek magnitude and transducer of the seek 4J operating period given by the plurality of phase-related signals; commanding a velocity profile during the track seek operation by calculating and outputting a digital current value dependent on the actual position of the first phase-related signal; When the first signal reaches the zero axis, the amplitude of the other signal is measured periodically, and then the amplitude of the other signal is measured periodically until the first signal reaches the zero axis, and the signal is switched to the first signal. the step of repeating the measurement and providing quadrature phase signals;
Provides a lookup table for the digital arctangent value, calculates the arctangent angle from the lookup table, calculates the angle conversion value from the arctangent value, and outputs the conversion value as a track centerline correction digital current value. step and according to a defined algorithm [calculate the ticular track-following current as adjacent integers within a range between defined integer values, the middle value being determined as zero current, and in one direction. outputting the highest valid integer to command the vehicle to accelerate and outputting the lowest valid integer to command the vehicle to accelerate in the opposite direction. Other objects, advantages and features of the invention will become apparent to those skilled in the art from consideration of the following detailed description of the preferred embodiments, taken in conjunction with the accompanying drawings. Dew. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS General System 10 Description An improved high capacity disk drive 10 incorporating principles of the present invention is shown in FIG. The electrical system is best understood by referring to the electrical system diagram in Figure 1. Disk drive 10 is formed in a cast aluminum base 11-L. The base body 11 includes reinforcing ribs and heat dissipation recesses depicted in FIGS. 3 and 4 and described below. Most of the surface is coated with magnetic storage medium 4
Two non-removable discs 12.14.16 Onibi 1
8 is rotatably supported by the base casting 11. These substantially parallel disks 12, 14, 16 and 18 are securely mounted on a rotating hub 19 which is journalled in the base casting 11. The hub 19 is driven either directly by an electric motor 13, an electronically commutated brushless DC motor, or by an AC motor 13 coupled by a flexible belt 15 as depicted in FIG. . One of the disk surfaces 2-o, such as the bottom surface of disk 14 (schematically shown as the non-top surface in FIG. 2), is dedicated to providing track centerline nervo information. The ray jlζ surface 20 is divided equally into, for example, 54 radial nervohictors. Each sector is
For example, it is depicted topographically in Figure 2, and
J3 is shown in less detail (as depicted, two centerline offset A'' servo bursts, and two centerline offset servo bursts sandwiched between and radially opposite from the A bursts). Two "B" servo bursts are recorded. Each sector also includes track zero TRg information, as explained below. Each servo burst does not need to be phase coherent with any other burst. The servo sectors and intersections A, B and track zero burst will be explained in more detail below.
9 will be installed. The code disk 22 defines sector boundaries, and a set of dual spokes 23 on the code disk 22 provide index signals for complete rotations of the disk. Perforated code disk 22 operates in conjunction with a magnetic transducer 26, such as a Hall effect transducer. The electrical) J signal from the transducer 26 is
A comparator 28 compares it with a reference signal. A digital comparison signal (pulse) is output by the comparator via sector boundary signal line 30 for each detected sector boundary. Line 30 is Microphone Prosetuna 3
2 interrupt line. Microphone 1:1 microprocessor 32 is preferably a type 8051 or equivalent manufactured by Intel Corporation of Zanta Clara, California.
It operates at a clock speed of 2MHz. Line 30 is the INT β bin (bin 1
2). Sector boundary signal line 30 also includes code 1 isk 22
It is connected to a one-round index detection circuit 34 that detects the index burst given by the double spoke 23 of. The output from the one-round detector 34 connects the drive 10 via a data and control bus 39 to an upper level comparator'.
A user interface circuit 38 is provided via line 36 to connect to the & The user interface 38 is connected to the microprocessor 32 via a continuous data line 40, and a seek completion sub-control line 41 extends from the processor 32 to the interface 38. Since there are eight primary data storage surfaces on the disks 12.14.16 and 18, there are eight data transducers 42.44.4 (3, 48, 50, 52, 54 and 56). 1- The transducer is of the well-known floating head or winch single star type mounted in close proximity to the disk surface based on air bearings or cushion effects. A pair of vertically arranged adjacent heads 44- to reduce crosstalk.
46.48-50. and inserted between 52 and 54. Head 48 is dedicated to reading prerecorded number-voice sector data on the lower surface 20'' of disk 14. Other heads 42. =1.4,46°50.52
', 54 and 56 are read/write transducers, which are connected to the selection circuit 58 for double sunlight. Selection circuit 58 is controlled by a signal from user interface 38 on multi-bit control line 59. The data to be written on the selected disk surface is sent from the host system via user interface 38 to head selection circuit 58 via line 60. The data read from the selected disk surface is
The signal is amplified by a power converter 62, recovered by a data recovery circuit 63, and then provided to the user interface 38. The servo sector data transducer 48 is connected to an amplifier 64 which increases the amplitude of the servo sector data hust read from the dedicated surface 20. The recovered data is then connected to an amplifier and filter circuit 66 and a peak detection circuit 68. The peak detection circuit 68 detects the continuously read offsets A and BJ5 from the center line.
and a squared output indicating the relative amplitude of each of the 1 to 0 bursts. The squared output of peak detector 68 is applied to a single switching pole of analog switch 70 . Analog switch 70 is controlled by digital data sent from microprocessor 32 via three bit control lines 72. The selected analog output from analog switch 70 then
Type 08 manufactured by National Semicontactor Corporation of Zanta Clara, California
It is converted into a digital word by the operation of a very fast analog-to-digital converter such as 20 or equivalent. Converter 74 samples each A and B servo burst over a period of 2 milliseconds under the control of microprocessor 32 via 3-bit line 75 and extracts the stripped peak value. Assign a digital value between 0 and 255. The 8-bit digital word is then transferred from 8 bits 1 to bus 76.
The microphone above is given to 1 prolet 1 and 32. Lotus 7
6 encodes the external data bus of the mark (cobroserie-32) with its associated address decoder and buffer logic (not shown). Equation where △ is the digital value of the last sampled △ burst, and B is equal to the value of the last sampled B burst.
-β rice equation, OV (even track) -l ψ-+-powder +128A-?
E? According to the above, calculate the offset value. The offset value is then used to address a lookup table previously stored in the read-only portion of microprocessor 32 with a digital offset correction value. As shown at J5 in FIG. 2, a beam 82 (or glass scale 84) is fixed to a rotary actuator 86. Light source 94
provides parallel light that is directed through scale 84 to masked optical transducer array 96 . Array 96 amplifies two quadrature sinusoidal signals which are further amplified by the operation of a pair of differential amplifiers 98 and 100. Amplifier 98 outputs a 1, P11 signal; Output P2 double. Pl and P
22, the track crossing information is sent to the microprocessor 32.
and is used as a physical reference point during servo writing onto servo surface 20 during manufacturing operations. The fifth cell and amplifier 97 have automatic gain control
Provides drive current to J3 and light source 94. Signal light source 94
J3 and masked array 06 are adjustably mounted on base casting 11 as a single backage as shown in FIG. An optical engineer assembly including a light source 94 and a masked array 96 is disclosed in common assignee U.S. Pat. No. 7rI 4,396,95.
9 in more detail. The positive values are output to the microprocessor 32 via bus 110 to a digital-to-analog converter 112 where they are converted to analog values. These values are corrected for phase delay in loop compensation network 114 (bypassed by electrical switch 115 during track-seek mode) during track-following mode and then in power amplifiers 116 and 118. and is amplified by the rotary actuator 86. Inverter 120 provides amplifier 118 with a value that is phase inverted and amplified from the value sent to amplifier 116 . These output elements of the servo lube system will be explained in detail in detail. Base Casting 11 Detail of the bottom of base casting 11 (as depicted in the bottom plan view of FIG. 3).
2 and a concave substrate surface 124. The thickened and reinforced portion 126 surrounds the pivot location for the rotary actuator assembly 8o. Drive motor fulcrums 130 and 132 are used to mount motor 13 to base 11 by threading bolts through apertures 134. The disk axle assembly is journaled through the base molding 11 to the hub axle 136. Base #
The raised portion 138 of the bracket 11 is partially shown in FIG. It is set up to hold. A series of reinforcing ribs erected on the base casting 11 are 3'
l lJ will be done. Counting counterclockwise from the pivot support 136,
These ribs are radial rib 142, transverse rib 144, early radial rib 146, and radial rib 1.
48, a radial rib 150, and a radial rib 152. A second lateral rib 154 and a separate vertical rib 156 are provided to roughly enhance the substrate surface 124 . The basic casting 11 is considerably thickened in the region 160 provided for the rotary actuator 8°. This thickened region 160 is provided with a series of generally parallel, laterally formed quadruple sections 162 defined by raised, generally parallel ribs 164 . Part 4 1
62 is formed as shown in FIG. 3 and provides continuous reinforcing ribs both in the lateral direction J3 and in the radial direction with respect to the pivot position 126 for the rotary actuator assembly 80. First. , the rib 164 determined by the recess 162 is
Provides for the dissipation of heat generated within the rotary actuator 80. Second, such a ramp 164 provides a base casting 11 that is substantially reinforced in the area that supports the rotary actuator assembly 80. The inventors have discovered that the use of a base casting as described and depicted in FIG. 3 provides substantial stiffness and increases the natural resonant frequency of the base casting 11, which device 10
This is a very important consideration in disk drives with increased track densities that provide greater booter storage capacity, such as . Rotary Actuator Assembly 80 The rotary actuator assembly 80 is mechanically depicted in an exploded view of its components in FIG. This rotor assembly 80 was manufactured on September 2, 1980.
Filed on the 4th, currently US Patent No. 4,39
It operates according to the same general principles as the rotary actuator depicted and described in common assignee co-pending United States patent application Ser. No. 190.198, No. 6,959. However, this rotary actuator 80 includes several significant improvements over earlier types, which will now be described. The base casting 11 has a reference fj in FIG. 3 on its upper side.
A rotary actuator shaft 172 is provided which is securely bonded to the four parts of the pivot in the base casting generally identified by reference number 126. Base tlj'/M object 11
The upper side includes the following components: a steel base ring 176, a lower permanent magnet 178, and a hub assembly 182.
A recess 174 is provided for mounting a rotary actuator 86, an upper permanent magnet 184, an upper steel shielding ring 185, and an aluminum top plate 186, to which a rotary actuator 86 is fixed. The plate 186 is provided with a recess 187 in which the upper steel ring 185 is held by adhesive. The steel ring 185 allows the magnetic field from the upper magnet 184 to
It acts as a shield to prevent erasure of data stored on the bottom surface of the lowermost disk 18. The plate 186 has an opening 189 in the top plate 1ε36.
It is securely attached to the top wall of the base casting by screws 188 passing through and engaging aligned, threaded holes 191 in the base casting 11. Hub 182 includes a spaced ball bearing assembly and another I-shape for rotatably engaging shaft 172 . Elements 176, 178, 184
, 186 and 188 remain fixed, whereas the rotary actuator 86 and its hub assembly 182 are connected to the alternately stacked rotor assembly 80.
rotates according to the central member of. The rotary actuator 86 has six windings 190, 192, 194, connected in series with two interleaved circuits wI202J> and 204 as depicted in FIG.
196, 198 and 200. circuit network 20
2 are connected via jacks 206 and 208. Circuitry 204 is connected by jacks 210 and 212. Each of the six coils 190-200 is formed from 113 turns of 26 gauge drawn copper wire coated with a suitable insulating varnish and has a measured resistance of approximately 4.7 ohms. Each coil is formed into a trapezoid-like shape. The six coils are arranged in a row at actuator 86 in a spaced configuration in a plane with respect to the apex pointing toward the solid shaft hub assembly 182, as shown in FIG. . The inventors have discovered that the use of a continuous top play 1-186 provides substantial mechanical stiffness to the rotary accuji:Lator assembly 80. Additionally, it has been discovered that the use of two magnets 178 and 184 increases the torque produced by rotor 86. The increased Iζ torque substantially reduces access time between separated data tracks. Referring again to servo loop output circuit FIG. 1, the microprocessor 32
When calculating the digital current value to be applied to the rotary actuator 86, this value is first
It is converted into an analog value by an analog converter (hereinafter referred to as DAC) 112. The DACI 12 is preferably of the type 1408 manufactured by Molla or an equivalent type. The analog output from DACl 12 is provided to lead-lag loop compensation network 114 during track following mode. During the track seek mode, the lead-lag loop compensation circuitry is connected to the micropro L? The analog output from the DACl 12 is bypassed by an electronic switch 115 operating under the control of the amplifier 1
16 and 118 directly. Analog switches, not shown, switch the inputs of amplifiers 116 and 118 between loop compensation circuit 1148 and DACl 12 under control of microprocessor 32. Loop compensation circuit 114 is preferably implemented with an operational amplifier coupled to provide the necessary phase lead to prevent negative feedback (oscillation) in the servo loop. The phase margin of the servo loop of disk drive 10 is approximately 35° to 400° (the phase margin is equal to the oven loop unity gain phase shift with a 180° phase shift, and the loop has positive feedback and negative feedback). Becomes stable ('R, swing))
. The phase shift applied to the loop of the drive device 10 is 14
5° to 150° (1800-phase margin). The loop gain of the closed loop is increased by J3C in the drive 10 and the transducer array 9 is increased in short time intervals.
Set to 0. Usually a phase margin of 35° to 400° (
It becomes ring-shaped and attenuates very slowly. By increasing the loop gain and including the output of the phase ring cancellation circuit in the Reed-La loop compensation circuit 114, the overage 1-1-,t is effectively canceled and the loop is rotationally limited. In this manner, system 10 ignores overshoot and rotation without it, and rapidly sets up transducer assembly 90 with minimal phase margin. Rotor Amplifiers 116, 118 FIG. 6 shows the circuit details of rotary amplifiers 116 and 118. The circuit includes an input connection point 220 that receives an input control voltage vin. Amplifiers 116 and 11
8 is preferably 5GS-
The inverting amplifier 120 is preferably implemented with two identical monolithic integrated circuit operational power amplifiers, such as the DΔ2030 integrated circuit audio power amplifier array manufactured by ATES Semiconductor Corporation, or its equivalent. Amplifiers 116 and 118 are type LM324 interference amplifiers manufactured by National Mini 1 Contactor of Santa Clara, State of California, or equivalent.
2 and 204. The resistive elements of network 202 are depicted as series resistors 222 and are connected to network 204.
The resistive element of is depicted as a series resistor 224. A 1 ohm current forcing reference resistor 226 is connected in series between networks 202 and 204. Its significance will be briefly discussed below. Two 68Ω shunt resistors 228 and 230 connect networks 202 and 20, respectively.
connected in parallel across 4. Resistor 228, along with network 202, reaches a final value of approximately 500
Up to 0H7, the impedance is 6 CI per Δ tave.
B is increased and an L-R network is formed by increasing the impedance characteristic 11 of 50 to 500 Hz. The same is true for the L-R network formed by resistor 230 and network 204. At a load impedance of 68Ω, each amplifier 11!3.
11ε reaches the final gain of Pobo 137. Each amplifier 116 and 118 is 10.0001-
It characteristically rolls off at 1z (with a gain of 137). Nevertheless, each amplifier 116 and 118
High frequency stabilization of each monolithic amplifier 116 and 118 is required due to the length of the leads between the actuator 86 and the actuator 86 . This stabilization is provided by an R-C network including a 1 Ω resistor 232° 236 and a 0.22 microfarad capacitor (234, 238). This network rolls off each amplifier 116 and 118 at approximately 720K) (z) and provides unity gain stability. Four diodes 240.2 = 12, 244 and 24
6 is a typical protection for monolithic amplifiers 116 and 118 against voltage changes appearing at their outputs, as shown in FIG. 6. A voltage reference circuit is not shown, but A Zener diode connected in series with a resistor between ground and the power supply V+ acts as a suitable reference circuit. In this example, the reference voltage vR is 6 volts and the power supply V+ 24 volts. 6 equal high value resistors (100 KO) 250 volts,
252, 25' 4, 256, 258iJ3
and 260 are connected as shown in FIG. Resistors 250 and 252 are connected to the output connection point V. pH at
- Setting the gain and high input impedance to the amplifier 116. Resistors 254 and 256 are the output node to amplifier 118. Set the unit system iE7 J3 and σ high input impedance. resistor 258 and 2
C30 sets the 111-gain 1q and high impedance for the inverting amplifier 120. Amplifiers 116 and 118 are driven differentially. They operate linearly over a range of ±1 volt of the input. At an input of approximately 1 volt, the amplifier begins to saturate, which means that the output current driven through circuits wi4202 and 204 (J1 remains the same as the input voltage outside the range of 1 volt). The linearity of this circuit is determined by the resistance of the two series networks 202 and 204 and the voltage effects due to amplifiers 116 and 118. The maximum amount of current achieved is approximately 2 Amps. According to classical theory for a differential amplifier arranged as an inverting amplifier such as a Since the output circuit (amplifiers 116, 11
8, including ■in to V. l\), the gain is unity. Since the current flowing through the feedback resistors (252, 256) is the same as the current flowing through the input resistors (250, 254), each feedback resistor 252, 256 has an output voltage (v0' or -V). be the same as the input voltage viri'. The current required to maintain the output at the same voltage as the input is determined by the forcing resistor 226 and networks 202 and 204.
flows through. For example, if the input voltage in is +1/2v
Assume that. A current of 1 ampere flows from ■+ through the second amplifier 118, the coil 204, the forced resistor 226, the coil 202° and the first amplifier 116 to ground. At 0°25V, the current flowing is 0.55 Amps. At an O volt input, no current flows. FIG. 7 shows the current flowing in proportion to the desired translational position change. Referring again to FIG. 1 and considering FIG. 7, converter 112 converts digital values to analog current steps. These current steps are converted into analog voltage steps by a current-to-voltage converter. If the measured value is outside the range u11 of ±1 volt, the output J amplifier circuit
A linearly proportional current is passed through I. If the 51n value exceeds 1 volt, then maximum current will flow through the network. For example, when a current of 3 amperes is commanded to pass through the coil, their resistance (approximately 50) will cause a maximum current of 41 t.
f limited to 2 amps (on a 24 volt power supply). The minimum current output to amplifiers 116 and 118 is determined by reference to a digitally stored acceleration lookup table to cause an acceleration of the position actuator 1 to be greater than or equal to the minimum acceleration value tracked by processor 32. When the input voltage ■in is equal to OV, no current flows through networks 202 and 204, which means that input voltage [1
Unless the controller 32 commands the actuator 80 to move by generating a digital value that finally appears as a differential voltage 1n at the input 220, until then the heat l15! It means not to miss it. Track Follow Modes of Operation The microprocessor-based control system of disk drive 10 has two basic modes of operation: track centerline jβ follow mode and track seek mode. During the track following operation period, the Microprocessor I32
subtracts the positive amount required to keep the transducer in line with the track centerline and increases the DA
Cl 12 into 256 possible analog correction voltage values, timed by compensation network 114 to provide proper servo loop phase compensation, and amplifier 11
6 and 118 to output a digital correction signal which is then applied to rotor 86 as a drive signal. A new correction signal is calculated for each servo burst. The microprocessor 32 is capable of outputting 216 centerline 3] positive values for each rotation of the disk. Thus, due to disk hub bearing runout and thermal expansion occurring in real time, drive system 10 automatically compensates for such centerline offlet errors. The 1-to-easy follow mode is best understood by referring to FIG. There are 54 identical sectors throughout the servo surface 20. Figure 8 shows tracks 0, 1,
The internal shape of one such sector falling in the area of 2J'3 and 3 (the outermost data cylinder) is shown. Very short duration sector pulses are generated by the secondary disk 22 and the Hall effect sensor 26. The sector pulses cause the microprocessor 32 to rerun 1 in track following mode. Each sector is
The time width is approximately 360 microseconds. Each sector includes five bursts, two staggered A-berths 1 to 8 interleaved with A-nosets from the two centerlines, followed by a track O burst. Each burst occupies 72 microseconds during the disk rotation period. The track O burst is one-numbered only at the end of the seek mode operation to determine whether the outermost track, 1, track O, has been reached. Truck○
The burst is actually an A burst that exists not only on the outermost track, but on all sectors of all other inner tracks. The use of trailing trunk O bursts numbers the processor 32 microcode. When the sector pulse "resets" the processor 32, the processor begins counting sector intervals.
commands analog-to-digital converter 74 to sample and convert the peak value of the A burst available at peak detector 68 by operation of analog switch 70. The sampling period lasts approximately 12 ficroseconds. The microprocessor 32 processes the three last obtained A/
Memorize the B peak zamble. Each new ripple replaces the oldest accumulated sample. In this way, the data library of A/B peak values is constantly continuous by the replacement of the three stored values as new numbers are received and stored in the registers of processor 32. Micro 10 Hina 32 detects the difference in magnitude between the last two sampled A/B peak values. The computed difference between A and B beaks is used to address a look-up table in pre-stored processor 32 single-only memory. The correction value is located on the address and is applied by the processor 32 to the rotary actuator 8 as already explained.
6 is output to ii1 correct. The correction value moves the actuator 86 and therefore the transdeconner 90 towards the track centerline. The microprocessor 32 requires approximately 58 microseconds to perform each correction 31 calculation, including processing the data required, before starting the next burst. Approximately 2 microseconds are required before the data is sampled and the next data correction value is determined.As shown in Figure 8, there are four samples and calculations made for each sector. , disk 12
The process is repeated continuously for each of the 54 sectors during -18 complete rotation periods. Since track O bursts are ignored during the track following mode of operation, processor 32 enters a wait state at the end of the fourth decision made in each sector. The wait state ends with the arrival of the next sector pulse, and the 4-no-pull decision process is repeated before the next sector. The trunk seek operation seventh microprocessor 32 constantly monitors the actual track position of the data transfer driver 90. During the initial power-up period, processor °32 commands the actuator to seek the outermost track (track O). Once track O is reached and confirmed by the absence of the third A burst on the L lid, processor 32 detects that it is on track O and immediately initializes the internal track counter. Ru. As the track is traversed during the seek period, P which arises from the synchronous movement of the scale 84 between the light beam from the fixed light source 94 and the fixed masked photodiode array 96 in phase %I. The track counter is incremented and decremented according to the cycles of the 1 a3 and 1) 2 quadrature signals. Track selection information is transmitted from the serial data line 40 via the user interface 38 to the microbrlt? Tsuv
321 people were arrested. Line 40 provides successive stepping pulses to microprocessor 32 on pin 14 (I/+). Processor 32 includes an internal direct connection to a 91J resistor;
16B/S1 track selection information is received via serial line 40. A 16-bit data word is sufficient to identify any one of the 1172 valid concentric data tracks (cylinders). Microprocessor 32 calculates the required truck position by adding the number responding to the destination trunk to the current trunk number. An advantage derived from the use of a very fast analog-to-digital converter 74 (2 microsecond conversion time) is that the microprocessor 32 can detect Pl and It follows directly from the P2 quadrature sine wave. The analog values of Pl and 12 are switched to an analog-to-digital converter 74 by an analog switch 70 under the control of a microprocessor υ32. During seek mode, the micropro Sec-32 commands the speed protweet by reference to an internal lookup table stored in its internal read-only memory. The actual position of transducer Ln 90 is determined by J: Pl and P
Monitored from the 2nd position signal. During the high velocity center position period of a seek, the Pl and P2 signals change rapidly, so it is practical to consider only one of these sinusoids. For example, at maximum speed, each sine wave P1 or P2 cycles for approximately 50 microseconds. The minimum processing loop required for monitoring track position is a 12 MHz microbroselli clock frequency, with each instruction cycle requiring only 1 microsecond. During the slow end portion of the seek operation, Pl continues until it reaches the zero axis (midpoint); The processor 32 switches to follow P2. Their tracking continues through the slow portion of the seek operation until the tracked P 113 and P2 reach the zero axis and switch to the other. During the seek operation, the micro The processor 32
and detect when the midpoint of the P2 sine wave reaches. At each waypoint J3, processor 32 determines that a track boundary has been reached and it increments or increments its internal track position counter depending on whether assembly 90 is moving away from or towards track O. reduce At the end of a seek, the processor 32 enters a setup navigation mode that uses the values of the quadrature sine wave generated from the optical encoder assembly (88, 94, 96). is preliminarily determined by reference to values in a velocity profile look-up table that indicates the expected time of arrival of the assembly fly 90 at the destination truck relative to the distance. Calculate the angle of the position of assembly 90 by calculating the arctandiene I angle from the Pl and P2 sinusoids.
is determined by reference to a lookup square containing 64 values of the arctangent between A simple table can be operated over the other seven half quadrants of the circle. Thus, a true circumferential servo system using quadrature signals P1A'3 and ]]2 can be recognized by the fidgets. The processor 32 commands the actuator 86 to move over the "optical trunk centerline" of the destination track based on the angular shift (in) resulting from the arctangent reduction. Rack centerline'' is not the actual track centerline, but the approximation rapidly places the assembly 90 in the vicinity of the destination truck centerline. See processor 32, the assembly 90 is associated with the destination truck for a predetermined time interval. The counter remains within the set servo loop until set within a predetermined travel range.The counter of the pro-tuna 32 is reset each time a range boundary is crossed during the set period, e.g. without resetting. After 20 inputs, assembly 901.t is determined to be fully configured and the processor 32 enters the track following mode. Upon initial input from the track following mode or seek operation, the processor 32 , commands the actuator 86 to move to the actual trunk centerline according to a single step function. Once the assembly 90 is set on the actual destination truck centerline, the user interface 38
Passeek Complete" line 41. Interface 38 then passes this state over three buses onto the host device and normal read/store operations are performed on the destination track. For example, in a 40 millisecond seek (average seek), the seek value from the look amplifier table tells the processor that assembly 90 is expected to arrive at the destination track in about 30 milliseconds. 32 will be notified. After 30 milliseconds, processor 32 enters the set servo loop mode and re-controls the PIJ3J, 1)2 signal from the optical encoder assembly. This mode runs for about 5 milliseconds. Finally, the program tree 32 selects A/
Enter track following mode using the 1B servo sector. This final centerline adjustment requires approximately 2 milliseconds before the seek complete signal is output. At the end of each seek, the microprocessor 32 (well, takes a value midway between the three servo-controlled A/(3 burst peaks (1α, which is the A burst) after R and adjusts that value to O burst). Compare with the rimple of This calculation G provides a determination of the relative peak value for track O that accommodates the differences between the various drives 10. If a particular drive 10 has a lower output power than the servo transducer 48 The relative determination of track O (performs better if
Device 10J5 produces a track O determination system that is independent of the particular gain characteristics of the electronic circuitry associated with it. It will be appreciated that the servo control system for drive 1o is a closed loop system during both track following and track seeking modes of operation. By maintaining a closed loop during the setup period, and by servoing the P 1 d5 through P2 signals, the drive circuit 10 ensures that the setup time is the same as that actually required for each seek. In some uses of the seek, assembly 90 actually apertures the destination track slightly and requires slightly more setup time. In case J3, the closer and parallel the lookup seek profile is to the actual position of movement of assembly 90, the less time is required. In each course, as much time as is necessary for the particular state of the seek is spent configuring. This method is described in U.S. Patent No. 4,395.95.
9, the common assignee's preceding Q200
0 disk drive. In the previous method; 35 k), an assumption was made that the configuration would be completed after a suitably long waiting period, such as 10 ms, and the assumption was examined to see if it was correct or not. Thus, it can be appreciated that the drive device 10 accomplishes the general objective of providing a rotating disk data storage device with very high performance and high data storage capacity at a low cost. Probably. The following is an 8o51-indel microphone that functions as a processor within a disk drive 10 with 8 inches and four disk variations in accordance with the principles of the present invention. This is a list of programs given in hexadecimal code. Of? l:LI(+'l Of II'+? 01
) to l/'11.0-y 11"l l"l Cx4
(n rq co If Cx5 m length < Ln
V+ T(OV'+ 10 tnuTh -y M
4 Or-90L (b tp r'-114CJ
M < flit O hook M TT'l 1ltt ll
b N 0 J Hg Q ) 10 Q) O) M
OI"l O■tl'+ O< O1, h t/'l
llq Ll'l Ll"l F-10? Q u'
t u'+ m d A to OOmaH100gugu-maguhe〉ωΦ〉0-i ■m dimension N1 small country bear〉n sashi 0001
To IJ+l +++Ollh OhωA Ifl Ll
'l Ll"l Ol:g In I-I M I'T
'l Q) If l:4 ffi m 1. I'l
In CI W to exit Hw 11”l Sur-f Nl”l
-@Country("+I"l saL r+ω口r-ffi
g Cwt 0 Guhei Roe 4 II+II+
1-1 ω size n-ψω igl”IQO 10
r-u'l tn N +/'+1. d Cd Om
Country+N r-(fl 0 r-(40114??(
JE? ? r-ro Ln O? 01QO
Country ω1ω0's n gate - country's sasakuni to's ('5A Aguchi to small) Kughehe 0 to 0 sun> Oy to 0OUR'-110?
-to M I-0■岨のX + I Id jd m +
l:b tf'l r-M Ll'l OCL, -
'n lQO Izu's country 0■0ωω0ω--hook nn
○mouth ngugunosai〉■-・(J, -4CIJ, -1
To 00)? +7'l 1. Q + J tlTh 0
+, Ou'l 00 lj'l u"+ M Ll"l
lj'l u'+ Ifl u"l?lld L
n-1"I H11L41: Oguguhe r- (J Elementary n■
Tosa ω0sa 110 country Kugu O)p Saisa day Oψ1ρm
I′v′l +1+lQ ffi? Osf, X
u”l 1.I”l? N M P-I M CIJ
1.01”l , -I I4 M FI EρF-1
-00'l C"J 1000 fu"+ 9 M
+ m (Q ffl r-1”-00A eTh (
4M? (J 01+ 1”l < l:b 710
ωA O (to J-N--Isahegugu0ω-biasψn-to-OiL'lψ-10sun1sa○mu"+C1,
Country size 0Φω Yamaguchi Shikoku) ■) Kusuωm mah-o ma○
01 effect of blasphemous gloss = 7 straw mi N 絽 V 艷 8 櫨櫨口 = = mami oil demand: (1) ■ - to 0 mt / I country's N pus to 0 n
m 1.01. I'1 N
l”l-OOd, l”lman n-kuni n yen ■Shu O country OQ
Iriglr-Sar+l”I (N T”l OOCD
(x40 C) O) Hefd Q l/'l○El
m < l: b OJ? fu l:4 CIJ
Q O> 11.711”l () O'l fd (
) () () (”+ (Q SAQ Ll'l口00
) Ln mu + # + CI? OLl”l
X O:l
? A OO hesa ω's 01 hehe sun n-country n Nori ω country country-hey! -() 00 mVl to m Q (+ sa(N 〉', 0 (f) L he If"l l1f)
l”+4 #0 #”f CLI (Iz an
@ 00 r+ ON to 1 sun■ω■0 to 00ω1
+0 of nω? Oi! ? to OS 11) to crr Ifl M Om <1) M Q M C) M O
'1 inch ■
11″+1.or-co crr < lfl (J
OA Ixa 0 r@to l”l riLl'l u)
saωc+ < cQ CJ mouth turn country 10o000o00
0oOQ00oOHfI-H-1111+-1H-HH
--00o00oOQ00QOoO000oOOo00
0000oOoOoA OLl'l IJ) O'l
14) C1c+ 0? C+2014+ 14)
nFl +NρQ'l < ui to rq crr
M Ol, 0 = y o q vri 1.0 ++-
t-Cx4 CP= He(+?d, ToQ 001
.. 0 ”r ri0 (l M CLI nC1Om n
O (h O to C) C0 bias E (Jo+y+c+, 4
m's 0 豐 0 good 0 to ψ 1 gu 0 EIO hehe ω to n η
To the − of Q<) o □ r + country MCJ ψ to 0 − − ψ■) to the 0 of the next ψ 0 ku 0 to the country 0 ha < + N 1. nr+000
lj”l M CLI 9 Oco OOQ CI
OCn ONON N F-10M N 40 F-1
>1iICJh country 0ωOQ'+ <r-< M <
s OOM M M? C11-1< U tys
cow , -1av r-+rL 0 (J O0c
o to 0 M N ll'l m > A Q eΦ-?
Y CQ OON OQ) 01) M u'lu
'T N QQ country eom- to NOL CJ CJ country O
m's (g)'s sakunoni) nma〉ρψkukuku o's (1)
OM u (N heu+lOM CLI < r-Q
u”+ FI X m + N l-I M tl'T
4 + ON N tn He OM uw N\-Φc
Qden r-C1d, Sahe-he H saguchi OCJ small n O
Rollo〉mouth ψ to the country Q mi (branch) Romerai; 8℃ also BoS Minoru's purported writings and sermons 3 recognition = Misakimai ヱヱ rorome scolding Oguchi ; ; Rokusho e Umakazu ; Satatami = Miyamafu to 1 to 00 to 1
One inch of rlnO country ME A l/'I O! -0
8 Ino no SōnN Oi all O? l/1r-11h
M Or-CLI N uo L l1tt M O
X C4ON U Or-co N OD Country 00 N
J-I M I”l OM c+> u”+ M m
r-Offi 114 u”+ 0 < N +7”I
O+ ch d, d: 0 (Q N M iX
co S t, n country mouth mku ω bias O's -0ON CLI
-ω (G) country OsuOM L"+ O~4Q-Sa00's arm Ou'I Ct, 1) 111u lj 0 M M
n Mah f'l I-X OM 0? u'
i X OX Q) flit , -1M O(N C
12NO< CLI 1<<r+V'+OH+'C
CLI (J 〉I”I O to 0 dimensions 114011411
d? h, ffl l1g? Oh + OWη to heheheσ, Ll' 1 inch low to 1 inch low <M hook H's 0 m l"Ir-1 circle] Q W O mouth r'-CL
I <r'+Lx-+<> to Offi f O
CLI Nr-M (J I'-N U a) 40
N u Q (qN (”+ 17′ICOCLI □
ut nl, 1”l 17”l heln -r IJ
"l lj'l Ifl 01.0 ("+ -r 国 a't Ll'l ui lilj'+ ('r tn
l/T (N CI Q@)-hωO Sakuni MU mouth)
-to) Low OM +-10 (J M■! Small υsa-■n
-+ 0? O to 114 F-I M CIJ-F port 0 r--h ON M CI21:b (n 1+”
l -Ir OOu) E C11) L X tn
+, D<1. d +71CJ OG'l <><
4 Cut M Q O? CLI? r'-CI
M CL, 0 N M >< m L O0hN
N 0 un t,j 011fl NV'10 co
u”+ u'l <l' OeIt m i X W
lj'l Ifl OX Q) (Q N Q) S
+N -1 to 4-m purulent n ma to ψ h
j) r+ Ol"+ tp Ot@ (0η to 藺ΩL
'lr+に) ON d, Of'l heligu0rohe1i0
Small m + o to ψgu SM circle Nor + r' - country 00 country o - k to heg - 0 Usukuni Guyen ○ OH to On small hei to 10 - to C mar to hehe 0 Like this Having described embodiments of the invention, it will be appreciated that the objects of the invention have been fully achieved, and that the invention may be adapted to a wide range of different embodiments and applications. It will be understood by those skilled in the art that many variations may be suggested without departing from the spirit and scope of the invention. The disclosure and description herein is purely illustrative and is not subject to any limitation.
第1図は、この発明の原理を援用した改良されたディス
ク駆動装置の全体的なシステムの電気的ブロック図であ
る。
第2図は、第1図に電気的に描かれたこの発明の原理を
援用するディスク駆動装置の機械的要素のl?a士部甲
而の面構概略図である。
第3図は、第1図および第2図に描かれたディスク駆動
装置の基体鋳造物の底部平面図である。
第4図は、第1図J5よび第2図に描かれたディスク駆
動装置の1〜ランスデユ一丈アーム回転子ア ・センブ
リの訂細を示す分解図である。
第5図は、第4図に描かれた1〜ランスデユ一サアーム
回転子アセンブリのロータを含むコイルの接続の電気回
路図である。
第6図は、第1図および第2図に描かれたj゛イスク駆
動装置のサーボループのさらに一部分を示す電気回路図
である。
第7図は、第1図および第2図に描かれたディスク駆動
装置のアクチュエータのロータコイルを流れる電流に対
してプロットされたデータトランスデユーサ位置のグラ
フである。
第8図は、第1図および第2図に描かねたディスク駆動
装置の予め記録されたサーボセクタの1つの外部トラッ
ク部分の大ぎく拡大きれたタイミング図である。
図において、1oはディスク駆動装置、11は基体鋳造
物、12,14.16.18は取外し不可能なディスク
、20はサーボ表面、22番よ回転コードディスク、2
6は磁気トランスデユーサ、28はコンパレータ、32
はマイクロプロセッサ、34はインデックス検出回路、
38はユーザインターフ1イス回路、42.44,46
,48,50,52.54.56はデータトランスデユ
ーサ、57 I;tシールド、58は選択回路、63は
データ回1u回路、66はフィルタ回路、68はピーク
検出器回路、70はアナログスイッチ、74はアナ1:
1グーデイジタル変換器、80は回転式アクチュエータ
アセンブリ、84はガラススケール、86はノlクチュ
エー夕、90はデータトランスデユーサアセブリ、11
2はディジタル−アナログ変換器、114はループ補償
回路網を示す。
特許出願人 クラオンタム・コーポレーション第1頁の
続き
0発 明 者 ドナルド・シイ・ウェストウッド
アメリカ合衆国カーリフォルニア
州りペルティーノ・ローズプロ
ツサム・ドライブ878
441−FIG. 1 is an electrical block diagram of the overall system of an improved disk drive incorporating the principles of the present invention. FIG. 2 shows the mechanical elements of a disk drive employing the principles of the invention electrically depicted in FIG. It is a schematic diagram of the surface structure of the a-shibe. 3 is a bottom plan view of the base casting of the disk drive depicted in FIGS. 1 and 2; FIG. FIG. 4 is an exploded view showing the details of the lance du-length arm rotor assembly of the disk drive device shown in FIG. 1 J5 and FIG. 2. FIG. 5 is an electrical circuit diagram of the connection of the coils including the rotor of the lance duplexer arm rotor assembly depicted in FIG. 4; FIG. 6 is an electrical circuit diagram illustrating a further portion of the servo loop of the disk drive depicted in FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 7 is a graph of data transducer position plotted against current flowing through the rotor coil of the actuator of the disk drive depicted in FIGS. 1 and 2; FIG. 8 is a greatly enlarged timing diagram of the outer track portion of one of the pre-recorded servo sectors of the disk drive not depicted in FIGS. 1 and 2. FIG. In the figure, 1o is a disk drive device, 11 is a base casting, 12, 14, 16, 18 are non-removable disks, 20 is a servo surface, 22 is a rotating code disk, 2
6 is a magnetic transducer, 28 is a comparator, 32
is a microprocessor; 34 is an index detection circuit;
38 is a user interface circuit, 42, 44, 46
, 48, 50, 52, 54, 56 are data transducers, 57 I; t shield, 58 are selection circuits, 63 are data circuit 1u circuits, 66 are filter circuits, 68 are peak detector circuits, 70 are analog switches , 74 is Anna 1:
1 a digital transducer, 80 a rotary actuator assembly, 84 a glass scale, 86 an actuator, 90 a data transducer assembly, 11
2 represents a digital-to-analog converter, and 114 represents a loop compensation network. Patent Applicant: Kraontum Corporation Continued from Page 1 0 Inventor: Donald Shi Westwood 878 441 Pertino Rose Protusum Drive, California, United States of America
Claims (1)
れた複数の回転剛性磁気媒体データ記憶ディスクと、空
気ベアリング効果によって前記ディスクの大部分の表面
に極めて接近して保持された複数の続出/書込データト
ランスデユーサと、前記基体に軸支され、前記デ・イス
クの回転軸に平行な回転軸を有して電流で動作する回転
式アクチュエータ移送IIとを含み、前記トランスデユ
ーサを移送し、そしてデータ読出/書込動作期間中に多
数の同心円状のデータトラックの1つの上にそれらを位
置決めし、そして前記装置のトラックシーク動作期間中
に前記トランスデユーサをトラックからトラックへ動か
すデータ記憶装置であって、 前記移送機構と前記基体との間に装着され、前記基体(
関するトランスデユーサ位置を示す複数の位相関連信号
を与える光学エンコータ手段と、複数の放射状セクタに
分割された面記ディスクの表面とを含み、各々のセクタ
は、奇数番号のトラックに対する第1の方向におけるト
ラック中心線からずれ、そして偶数番号のトラックに対
する第2の方向におけるトラック中心線からずれた少数
の第1のバーストで予め記録され、そして前記第1のバ
ースト間で空間的に挾み込まれ、奇数番号のトラックに
対する前記第2の方向にJ3けるトランク中心線からず
れ、そして偶数番号のトラックに対する前記第1の方向
にお(うるトラック中心線からずれた複数の第2のバー
ストで予め記録され、そして前記バーストは、必ずしも
位相干渉性である必要はなく、 前記サーボ表面を読出すトランスデユーサに接続され、
前記トランスデユーサによって読出された各々のセクタ
サーボバーストに対づる平均ピーク振幅値を検出し、そ
して出ツノするピーク検出手段と、 前記光学エンコーダ手段と前記ピーク検出手段とに接続
され、前記複数の位相関連位置信号と前記セクタバース
トの前記ピーク振幅値との間を切換えるアナログスイッ
チ手段と、 前記アナ[1グスイッチ手段に接続され、そこから受信
された各々のアナログ信号をディジタルワードに変換す
るアナログ−ディジタル変換器手段と、 ディジタルディスク表面およびトラック選択制御データ
を受信するユーザインタ;フェイス回路手段と、 前記ディスクに機械的に結合され、セクタ境界を表わす
クロック信号を発生する回転計手段と、前記回転計手段
と、前記アナログ−ディジタル変換器手段と、前記アナ
ログスイッチ手段とに接続され、前記アナログ−ディジ
タル変操器手段と前記ユーザインターフェイス回路手段
とから、ディジタルデータを受信し、そこからディジタ
ル制御データワードを計算し、前記回転式アクチュエー
タに、出発トラックからユーザが決定した行先トシツク
まで移動し、トラックシーク期間中の前記光学エンコー
ダ手段からの情報に基づいてそこに設定するように命令
し、そして前記回転式アクチュエータに、トラック追随
期間中の前記ピーク検出手段からの情報に基づいてトラ
ック中心線に一直線に前記データトランスデコ、−サを
維持するように命令する、プログラムされたディジタル
マイクロプロセッサ手段と、 前記マイクロプロセッサ手段に接続され、前記ディジタ
ル制御データワードを受信し、アナログ信号値に変換す
るディジタル−アナログ変換器手段と、 前記ディジタル−アナログ変換器手段に接続され、前記
アナログ信号値を受信し、トラック追随期間中およびト
ランクシークおよび設定期間中に前記移送機構を制御す
るために、ぞれらを増幅し、出力する回転式アクチュエ
ータ駆動装置増幅器手段とをさらに含む、データ記憶装
置。 (2) 前記移送機構における改良された回転式アクチ
ュエータをさらに含み、前記アクチュエータは、固定さ
れた基体プレートを戻す磁束を有し、磁束は、最上部プ
レートを戻し、第1の一般的に環状の永久磁石は、前記
固定された基体プレートに確実に取イ」けられ、その大
部分の表面上でN極およびS8iが交替する隣接して向
い合った偶数の磁界区分によって特性化され、第2の一
般的に環状の永久磁石は、最上部プレートを戻す前記磁
束に確実に取付(プられ、前記第1の磁石と同一の、向
い合った磁界区分の配列を有し、一般的に環状であり、
回転可能なコイルアセンブリは、前記第1および第2の
磁石の間に置かれ、そして前記第1および第2の磁束に
接近して一定間隔を保ち、前記コイルアセンブリは、前
記永久磁石の磁気13分と同一の数の複数のコイルを含
み、前記コイルは、前記アセンブリの少なくとも1つの
回転位置にお(プる前記−直線に並んだ磁気区分に隣接
しC整列ざヒられ、前記コイルは、前記アセンブリに隣
接して配置され、向い合って挾み込まれた2つの直列の
巻線に接続され、前記移送機構は、前記アセンブリに取
付けられた、特許請求の範囲第1項記載のデータ記憶装
置。 (3) 前記基体は、前記回転式アクチュエータを含む
密閉された区分を含み、前記基体は、前記区分に隣接し
た外部補強されたりブ表面を含み、前記アクチュエータ
によって発生した熱を散逸させるのに通した、特許請求
の範囲第2項記載のデータ記憶装置。 (4) 前記基体は、前記回転ディスクに対づる軸支お
よび前記回転式アクチュエータの軸支位置から一般的に
半径方向に外部に延ばされた一体補強リブ部材を含む鋳
造物を含み、前記鋳造物はさらに、前記軸支位置に隣接
したその外部の大部分の表面上に形成された熱散逸表面
を含み、前記アクチュエータによって発生した熱を散逸
する、特許請求の範囲第1項記載のデータ記憶装置。 (5) 前記移送機構は、複数の半径方向のアームを含
み、その各々は、前記アクチコエータアセンブリに装着
された拡げられた端部を有し、少なくとも1つの前記デ
ータ1−ランスデューサ上に装着された狭められた端部
を有し、前記アームの各々は、その広い端部に隣接した
最大の開口およびその狭い端部に隣接した最小の間口を
伴なって、前記アームの長手方向に一般的に整列した、
隣接して一定間隔を保った、直径が減少した円形の間口
の連続を決定する、特R′1請求の範囲第1項記載のデ
ータ記憶装置。 (6) 前記プログラムされたマイクロプロセッザ手段
は、96から160の間の64の隣接しlζ整数の1つ
を割算づることによってトラック追随を命令し、1−ラ
ック中心線は、方程式、♂ に従って、128に
よって決定され、Aは、あるり・イブのバーストの平均
ピーク振幅に相当するディジタルワードであり、Bは、
他のタイプのパース1〜の平均ピーク振幅に相当するデ
ィジタルワードであり、双方は前記サーボトランスデユ
ーサによって読出される、特許請求の範囲第1項記載の
データ記憶装置。 (7〉 前記プログラムされたディジタルマイクロブ[
1セツサは、ある方向におけるロータの加速を命令する
最高の有効な整数を出力づることJ5よび他の方向にお
けるロータの加速を命令する最低の有効な整数を出力す
ることによってトラックシークを命令づる、特許請求の
範囲第6項記載のデータ記憶装置。 (8) 前記回転式アクブユエータ駆動装置増幅器手段
は、トラック追随期間中に前記サーボ(・ランスデュー
サが選択されたトラックの中心線に配列されたときに前
記回転式アクチェエータのコイルを電流か実質的に流れ
ない相補形定電圧差動増幅器として構成されるブツシュ
−プル増幅器を含む、請求の範囲第2項記載のデータ記
憶装置。 (9) データ記憶装置におけるディスク駆動装置であ
って、 補強された単一の基体鋳造物と、 それに対する共通の回転のために前記基体鋳造物に軸支
され、記憶データに対する同心円4人のデータトラック
の連続を有する、複数の取外し不可能な回転剛性磁気媒
体データ記憶ディスクと、前記ディスクを回転させる手
段と、 空気ベアリング効果によって、前記ディスクの大部分の
表面に極めて接近して保持された共通に装着された複数
の続出/書込データトランスデユープと、 nfj記基体#h造物に装着され、前記ディスクのデー
タトラックに関して前記データトランスデユープを共通
に移動させる5J@移送手段と、アブログ電気制御信号
に応答して、前記移送手段を動かす“電気機械的アクチ
ュエータ手段と、前記移送手段と前記基体鋳造物どの間
で動作し、前記基体易造物に対する前記移送手段の位置
を示゛ ず複数の周期的な、位相関連信号を発生する光
学]−ンコーダ手段とを含み、 前記ディスクのデータ表面の1つは、奇数番号の1〜ラ
ツクに対する第1の半径方向におけるトラック中心線か
らずれ、偶数番号のトラックに対する反対の第2の半径
方向におけるトラック中心線からずれた複数の第1のバ
ーストと、前記第1のパース1−間で隣接して挾み込ま
れた複数の第2のバーストとで予め記録されたサーボ表
面として予め限定され、、前記第2のバーストは、奇数
番号のトラックに対する前記第2の方向(こd5Lプる
トラック中心線からずれ、偶数番号のトラックに対する
前記第1の方向においてずれており、各々の前記バース
トは、他のどのバーストとも位相干渉性ではなく、 前記データトランスデユープの1つは、前記サーボ表面
を読出す続出のみのトランスデューナとして専用され、 前記ディスクと前記基体鋳造物との間で動作し、前記バ
ーストが存在する前記サーボ表面上で複数のセクタの境
界を示す電気的パルスを発生するセクタ境界発生手段と
、 前記専用サーボトランスデユーサに接続され、前記サー
ボトランスデユーサによって読出される各々のバースト
に対する平均ピーク振幅値を検量し、そして出力づるピ
ーク検出手段と、前記光学エンコーダ手段と前記ピーク
値検出手段とに接続され、前記複数の位相関連位置信号
J3よび前記バーストの前記ピーク振幅値の間を切換え
るアナログスイッチ手段と、 前記他のデータトランスデユーサと上位システムとに接
続されたトランス1、デューサ選択回路を含Iノ、ディ
ジタルディスク表面およびデータトラック選択制御デー
タJ3よび前記他のトランスデユーサの’>ILJRさ
れた1つを介して選択されたデータトラックに書込まれ
るべきデータを受信するニー1rインターフエイス回路
手段と、 前記アナログ−ディジタル変換器手段と、前記アナログ
スイッチ手段と、前Cdセクタ境界発生手段と、前記ユ
ーザインターフェイス手段とに接続され、前記アブ[J
グスイッチ手段を制御し、前記アナログ−ディジタル変
換器手段および前記ニーディンターフェイス手段からデ
ィジタルワードを受信し、そこからディジタル制御ワー
ドを計算し、前記アクチュエータ手段を制御して前記移
送手段を出光[・ラック位置から行先トラック位置まで
移動ざじトラックシーク動作期間中にその上に設定し、
トラック追随動作期間中に前記トランスデユーりをトラ
ック中心線上に一直線に維持する、プログラムされたデ
ィジタルIfi!I御手段と、前記ディジタル制御手段
に接続され、前記ディジタルデータ制御リードを受信し
、それらを比例したアナログ信号値に変換J−るア゛イ
ジタルーアナログ変換器手段と、 前記ディジタル−アナログ変換器手段に接続され、トラ
ック追随動作期間中に前記アナログ信号値に位相補償を
与えるリードーラグシ゛−ボループ補償手段と、 トランク追随動作期間中に前記ループ補償手段に接続さ
れ、トラックシーク動作期間中に前記ディジタル−アナ
ログ変換器手段に接続され、前記アナログ信号値を増幅
し、そして前記値に従って前記アクチュエータを駆動し
て動がプアクヂコ]−−タ駆動装置増幅器手段とをさら
に含む、ディスク駆動装置。 (10) 前記光学エンコーダ手段によって出力される
前記周期的な位相関連信号は、直角位相における1対の
正弦波を含み、前記制御手段は、前記正弦波に応答する
ディジタル値で前記移送手段の位置を決定づる手段を含
む、特許請求の範囲第9墳記載のディスク駆動装置。 (11) 前記サーボトランスデューサが所定の基準ト
ラックに位置しているとぎを検出する基準トラック検出
手段をさらに含む、特許請求の範囲第9項記載のディス
ク駆動装置。 く12) 前記サーボ表面は、すべての他のデータトラ
ックのバースト配列と興なる、前記基準トラックにおけ
るバースト配列を含み、前記制御手段は、前記具なるバ
ースト配列の存在をテストする手段を含む、特許請求の
範囲第11項記載のディスク駆動装置。 (13ン 基体に対して複数の剛性磁気媒体データ記憶
ディスクを回転させるステップと、V気ベアリング効果
によって前記表面に極めて接近して保持された読出/書
込データトランスデユーサで前記ディスクの大部分の表
面からデーターを続出し、そしてデータを書込むステッ
プと、前記基体に装着された、電流で動作する1〜ラン
スデユ一サ移動手段で、前記データトランスデユーサを
前記表面上の複数の同心円状のデータトラックの選択さ
れた1つの上に位置決めずステップと、 前記基体に対するトランスア′:I−リー位置を示す複
数の位相関連信号を与えるステップと、′前記ディスク
の1つのサーボ表面に複数の放射状セクタを与えるステ
ップとを含み、各々のセクタは、奇数番号のトラックに
対する第1の方向におけるトラック中心線からずれ、偶
数番号のトラックに対する第2の方向にお【ブるトラッ
ク中心線位置からずれた複数の第1のバーストで予め記
録され、そして前記第1のハース]・間に空間的に挾み
込まれ、奇数番号のトラックに封する前記第2の方向に
おける1〜ラツク中心線からずれ、偶数番号のトラック
に対する前記第1の方向におけるトラック中心線からず
れた複数の第2のバーストで予め記録され、 前記サーボ表面に対するトランスデユーサ−によって読
出された各々のセクタサーボバーストに対する平均ピー
ク振幅値を検出し、そして出力するスケツブと、 前記複数の位相関連信号と前記サーボバーストの前記ピ
ーク振幅値との間を制御された態様で切換えるステップ
と、 り換λられた各々のアナログ信号をディジタルワードに
変換するステップと、 1−9フインターフゴイスからディジタルディスク表面
J3よびトラック選択制御データを受信するスラップと
、 前記ディスクに機械的に結合された回転目手段で廿りタ
境界を表わすり1コック信号を発生するスケツブと、 前記ユーザインターフ1イスからの前記変換されIζデ
ィジタルワードおよび前記制御データを処理し、1〜ラ
ツクシ一ク動作JilJ間中に出発データトラック位置
から行先トラック位置まで電流で動作づる1−シンスデ
ューサ移動手段を動かすようにディジタル的に命令する
ために、そしてトラック追随データ読出/書込動作期間
中に前記トランス”デユー1ノをデータトラック中心線
上に一直線に調整するように前記トランスデユーサ移動
手段にディジタル的に命令するために、ディジタル制′
011ワー/ ドを計算するステップと、 前記トランスデユーサ移動手段に通用するために前記デ
ィジタル命令をア太ログ駆動電流に変換するステップと
をさらに含む、データ記憶方法。 (14) 前記基準ト、ラック上を除く各々の前記セク
タ内で追加のバーストとして、前記ナー小セクタ表面上
の基準トラックに対重る基準トラック識別データを与え
るステップをさらに含む、特許請求の範囲第13項記載
のデータ記憶方法。 (15) 初期動作期間中に前記トランスデユーサを前
記基準トラックに勅かりスケツブと、 −前記トラン
スデユーサが@記基準トラック上に位置している間にデ
ィジタルトラックカウンタを前記基準値に設定するステ
ップと、 出発トラックに対応する初期カウントに従い、そしてト
ラックシーク動作期間中に前記(−ランスデューサが前
記基準トラックから離れるに従っであるいは近付くに従
って前記位相関連信号から得られたトラック位置ディジ
タル値4に従って、前記トラックカウンタを増大ざばあ
るいは減少させるステップとをさらに含む、特許請求の
範囲第14項記載のデータ記憶方法。 (16ン ルックアップテーブル 速度プロフィールデータを与えるステップと、前記ルッ
クアップテーブルを参照Jることによってトラックシー
ク動作期間中の速度プロフィールを命令し、シークの人
きさとシーク動作期間中に複数の位相関連信号によって
与えられるトランスゲ1−勺の実際にら1測された位置
とに依存するディジタル電流値を針幹し、そして出力す
るステップとをさらに含む、特許請求の範囲第13項記
載のデータ記憶方法。 (17) 前記第1の位相関連信号がその値において最
小f’s +う最大に変化するにつれて、その振幅を周
期的に計測するステップと、第1の信号がC口@(振幅
中間点)に到達したときに他の前記位相関連信号を6を
測ザるように切換え、その後前記他の信号の振幅を周期
的に計測するステップと、他の信号がゼロ軸に到達した
とさ・に前記第1の信号を計測するように切換えで戻づ
ステップと、トラックシーク動作期間中に前記第1およ
び第2の伯の前記位相信号間でスイッチの切換を続り、
ディスク表面に対する実際のトランスゲ1−ザの半径方
向の位置をモニタするスケツブとをさらに含む、特許請
求の範囲第13項記載のデータ記憶方法。 (18〉 直角位相における前記位相信号を与え、 ゼロから1までの範囲を含む所定の範囲におけるディジ
タルアークタンジェント値のルックアップテーブルを与
え、 前記ルックアップテーブルを参j1αすることによって
前記直角位相信号からアークタンジェント角度を11算
し、 前記アークタンジェント角度から角度転換値を計算し、
前記値をトラック中心線訂正電流値として前記トランス
デユーサ移動手段に与え、前記トランスデユーサをトラ
ック中心線の付近に動かし、その後、 前記り一−ボセクタバーストからの前記データで前記ト
ランスデユーサを実際のトラック中心線上に一直線にな
るよう訂正づることによって、トラックシーク動作の完
了において、トラック中心線の付近に設定づるステップ
をさらに含む、特許請求の範囲第13項記載のデータ記
憶方法。 (19) 96から160までの範囲において64の
隣接づる整数としてディジタルトラック追随値を割算り
るステップをさらに含み、方程式、に従って、128に
よってトラック中心線が決定され、 AGよ、前記第1および第2のバーストの1つの平均ピ
ーク振幅値に応答するディジタルワードであり、Bは、
前記サーボトランスデューサによって読出される他の第
1および第2のバーストの平均ピーク振幅値に応答する
ディジタルワードである、′+!ff[請求の範囲第1
3項記載のデータ記憶方法。 (20> トラックシークは、 1つの方向に前記トランスデユーサ移動手段を加速する
ように命令づ−る最高の有効な整数を出力するステップ
と、 前記トランスデユーサ移動手段を反対の方向に加速する
ように命令する最低の有効な整数を出力するステップと
を含む、特許請求の範囲第19項記載のデータ記憶方法
。Claims: (1) a base body, a plurality of rotating rigid magnetic media data storage disks commonly pivoted to said base body for rotation, and in close proximity to a majority surface of said disks by air bearing effects; a plurality of read/write data transducers held in the disk; a rotary actuator transfer II pivoted on the base body and having an axis of rotation parallel to the axis of rotation of the disk and operated by electrical current; transporting the transducers and positioning them over one of a number of concentric data tracks during a data read/write operation, and transporting the transducer during a track seek operation of the device. a data storage device for moving a deuser from track to track, the data storage device being mounted between the transfer mechanism and the base body;
an optical encoder means for providing a plurality of phase-related signals indicative of the transducer position relative to the transducer; and a surface of the marking disk divided into a plurality of radial sectors, each sector in a first direction relative to an odd numbered track. and offset from the track centerline in a second direction for even numbered tracks, and spatially interleaved between said first bursts. , offset from the trunk centerline in the second direction for odd numbered tracks, and offset from the track centerline in the first direction for even numbered tracks. and the bursts, not necessarily phase coherent, are connected to a transducer that reads out the servo surface;
peak detection means for detecting and detecting an average peak amplitude value for each sector servo burst read by the transducer; analog switch means for switching between a phase-related position signal and said peak amplitude value of said sector burst; and analog switch means connected to said analog switch means for converting each analog signal received therefrom into a digital word. digital transducer means; a user interface for receiving digital disk surface and track selection control data; face circuit means; tachometer means mechanically coupled to said disk for generating clock signals representative of sector boundaries; said analog-to-digital converter means and said analog switch means for receiving digital data from said analog-to-digital converter means and said user interface circuit means, and for receiving digital control data therefrom; and commanding said rotary actuator to move from a starting track to a user-determined destination track and set thereon based on information from said optical encoder means during a track seek period; programmed digital microprocessor means for commanding a rotary actuator to maintain the data transducer in line with a track centerline based on information from the peak detection means during a track following period; digital-to-analog converter means connected to said microprocessor means for receiving said digital control data words and converting them to analog signal values; and digital-to-analog converter means connected to said digital-to-analog converter means for receiving said analog signal values; and rotary actuator driver amplifier means for amplifying and outputting the transport mechanism during track following periods and during trunk seek and setup periods, respectively. (2) further comprising an improved rotary actuator in the transfer mechanism, the actuator having a magnetic flux that returns a fixed base plate, the magnetic flux returning a top plate and a first generally annular A permanent magnet is securely mounted on said fixed base plate and is characterized by an even number of adjacently opposed magnetic field sections with alternating north poles and S8i on the majority surface thereof, and a second A generally annular permanent magnet of the generally annular permanent magnet is securely attached to the magnetic flux returning the top plate and has an arrangement of opposed magnetic field segments identical to the first magnet. can be,
A rotatable coil assembly is placed between the first and second magnets and is spaced close to the first and second magnetic fluxes; a plurality of coils, the coils being aligned adjacent to the linearly aligned magnetic sections in at least one rotational position of the assembly; 2. A data storage device as claimed in claim 1, wherein the transfer mechanism is connected to two series windings disposed adjacent to the assembly and sandwiched oppositely, the transfer mechanism being attached to the assembly. Apparatus. (3) The base body includes an enclosed section containing the rotary actuator, and the base body includes an externally reinforced or curved surface adjacent the section to dissipate heat generated by the actuator. 2. The data storage device according to claim 2, wherein the base body extends generally radially outward from a shaft support for the rotary disk and a shaft support position of the rotary actuator. a casting including an elongated integrally reinforcing rib member, said casting further including a heat dissipating surface formed on a majority surface of said exterior adjacent said pivot location, said casting including a heat dissipating surface formed on said exterior majority surface adjacent said pivot location; 5. The data storage device of claim 1, wherein the transfer mechanism includes a plurality of radial arms, each of which has an expander attached to the acticoator assembly. each arm has a widest opening adjacent its wide end and a narrowed end mounted on at least one said transducer; generally aligned in the longitudinal direction of said arm with a minimum frontage adjacent the end;
A data storage device according to claim 1, characterized in that it determines a succession of adjacently spaced circular openings of decreasing diameter. (6) The programmed microprocessor means commands track following by dividing one of 64 adjacent lζ integers between 96 and 160, and the 1-rack centerline is determined by the equation, ♂ 128, where A is a digital word corresponding to the average peak amplitude of the burst of Arrival, and B is:
2. A data storage device as claimed in claim 1, characterized in that it is a digital word corresponding to the average peak amplitude of other types of parses 1 to 1, both of which are read by said servo transducer. (7) The programmed digital microbe [
1 setter commands a track seek by outputting the highest valid integer that commands acceleration of the rotor in one direction and the lowest valid integer that commands acceleration of the rotor in the other direction; A data storage device according to claim 6. (8) Said rotary actuator driver amplifier means is configured to substantially energize the coils of said rotary actuator when said servo transducer is aligned with the centerline of a selected track during a track following period. A data storage device according to claim 2, comprising a bush pull amplifier configured as a non-current complementary constant voltage differential amplifier. (9) A disk drive in a data storage device, comprising: a base molding; and a plurality of non-removable rotationally rigid magnetic media data storage having a series of four concentric data tracks for storage data, the base molding being pivotally mounted to said base molding for common rotation therewith. a disk; means for rotating said disk; and a plurality of commonly mounted successive/write data transducers held in close proximity to a majority surface of said disk by air bearing effects; 5J@ transport means mounted on the substrate #h structure for commonly moving the data transducer with respect to the data tracks of the disk; actuator means; an optical encoder means operable between the transfer means and the substrate casting or the like to generate a plurality of periodic, phase-related signals indicative of the position of the transfer means relative to the substrate casting; one of the data surfaces of the disk is offset from a track centerline in a first radial direction for odd numbered tracks and offset from a track centerline in an opposite second radial direction for even numbered tracks; a plurality of first bursts and a plurality of second bursts sandwiched adjacently between said first parses 1- as a pre-recorded servo surface; The bursts are offset from the track centerline in the second direction for odd-numbered tracks and in the first direction for even-numbered tracks, and each burst is distinct from any other burst. Rather than being phase coherent, one of the data transducers is dedicated as a sequence-only transducer reading out the servo surface and operates between the disk and the substrate casting so that the burst is sector boundary generation means for generating electrical pulses denoting the boundaries of a plurality of sectors on said servo surface present; and an average for each burst connected to said dedicated servo transducer and read by said servo transducer. peak detection means for calibrating and outputting a peak amplitude value, the peak detection means being connected to the optical encoder means and the peak value detection means for switching between the plurality of phase-related position signals J3 and the peak amplitude value of the burst; Analog switch means, a transformer 1 connected to the other data transducer and the host system, including a transducer selection circuit, digital disk surface and data track selection control data J3, and the other transducer's' Knee 1r interface circuit means for receiving data to be written to a selected data track via one of the >ILJR interface circuits; said analog-to-digital converter means; said analog switch means; and said Cd sector boundary. the generating means and the user interface means;
controlling said actuator means to control said transfer means to receive digital words from said analog-to-digital converter means and said kneading interface means and calculate therefrom a digital control word; Move from the position to the destination track position and set it on it during the track seek operation period,
A programmed digital Ifi! that maintains the transducer in line with the track centerline during track following operation! digital-to-analog converter means connected to said digital control means for receiving said digital data control leads and converting them into proportional analog signal values; and said digital-to-analog converter. lead-lag voltage loop compensation means connected to the means for providing phase compensation to the analog signal value during a track following operation; and amplifier means connected to an analog converter means for amplifying said analog signal value and driving said actuator in accordance with said value to improve performance. (10) the periodic phase-related signal output by the optical encoder means includes a pair of sinusoids in quadrature, and the control means adjusts the position of the transport means with digital values responsive to the sinusoids; The disk drive device according to claim 9, comprising means for determining. (11) The disk drive device according to claim 9, further comprising reference track detection means for detecting when the servo transducer is located on a predetermined reference track. 12) The servo surface includes a burst arrangement in the reference track that coexists with the burst arrangement of all other data tracks, and the control means includes means for testing the presence of the particular burst arrangement. A disk drive device according to claim 11. (13) rotating a plurality of rigid magnetic media data storage disks relative to a substrate; and a read/write data transducer held in close proximity to the surface by a V-air bearing effect, with a majority of the disks a step of transmitting and writing data from a surface of the substrate, and moving the data transducer to a plurality of concentric circles on the surface, with an electric current operated lance transducer moving means mounted on the substrate. positioning on a selected one of the data tracks of the disk; providing a plurality of phase-related signals indicative of transverse position with respect to the substrate; and providing sectors, each sector being offset from a track centerline position in a first direction for odd numbered tracks and offset from a track centerline position in a second direction for even numbered tracks. pre-recorded in a plurality of first bursts; an average peak amplitude value for each sector servo burst previously recorded with a plurality of second bursts offset from track centerline in the first direction for even numbered tracks and read by a transducer for the servo surface; switching in a controlled manner between the plurality of phase-related signals and the peak amplitude value of the servo burst; converting each switched analog signal into a digital word; a slap for receiving digital disk surface J3 and track selection control data from a 1-9 finger interface; a schedule for generating a signal, processing the converted Iζ digital word from the user interface and the control data, and operating with current from a starting data track position to a destination track position during a single link operation. 1 - digitally commanding the transducer moving means to move and aligning the transducer with the data track centerline during track following data read/write operations; A digital control is used to digitally command the transducer moving means.
011 words/words; and converting the digital commands into analogue drive currents for use with the transducer moving means. (14) The method further comprises the step of providing overlapping reference track identification data relative to the reference track on the surface of the small sector as an additional burst in each of the sectors except on the reference track and rack. 14. The data storage method according to item 13. (15) directing the transducer to the reference track during an initial operation period; - setting a digital track counter to the reference value while the transducer is located on the reference track; according to the initial count corresponding to the starting track and during the track seek operation according to the track position digital value 4 obtained from the phase-related signal as the transducer moves away from or approaches the reference track. , further comprising the step of incrementing or decrementing the track counter. (16) providing look-up table speed profile data; determines the velocity profile during the track seek operation by commanding and depends on the speed of the seek and the actual measured position of the transducer provided by the plurality of phase-related signals during the seek operation. 14. The data storage method of claim 13, further comprising the step of: determining and outputting a digital current value at which the first phase-related signal has a minimum f's+ at that value. the step of periodically measuring the amplitude of the first signal as it changes to a maximum, and measuring the other phase-related signals when the first signal reaches C (amplitude midpoint); switching, then periodically measuring the amplitude of the other signal; switching back to measuring the first signal when the other signal reaches the zero axis; and track seeking. continuing to switch between the phase signals of the first and second fractions during a period of operation;
14. The method of claim 13, further comprising: a schedule for monitoring the actual radial position of the transgear relative to the disk surface. (18) Given the phase signal in quadrature, providing a lookup table of digital arctangent values in a predetermined range including the range from zero to one, and calculating from the quadrature signal by referring to the lookup table Calculate the arctangent angle by 11, calculate the angle conversion value from the arctangent angle,
applying said value as a track centerline correction current value to said transducer moving means to move said transducer in the vicinity of a track centerline; 14. The data storage method as claimed in claim 13, further comprising the step of setting the track center line near the track center line upon completion of a track seek operation by correcting the line to be aligned with the actual track center line. (19) further comprising the step of dividing the digital track following value as 64 adjacent integers in the range from 96 to 160, the track centerline being determined by 128 according to the equation: is a digital word responsive to one average peak amplitude value of the second burst, and B is
'+! is a digital word responsive to the average peak amplitude value of the other first and second bursts read by the servo transducer. ff [Claim 1
3. Data storage method according to item 3. (20> Track seek comprises: outputting the highest valid integer commanding the transducer movement means to accelerate in one direction; and accelerating the transducer movement means in the opposite direction. 20. A data storage method as claimed in claim 19, including the step of outputting the lowest valid integer that commands.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US475599 | 1983-03-15 | ||
US06/475,599 US4516177A (en) | 1982-09-27 | 1983-03-15 | Rotating rigid disk data storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59175070A true JPS59175070A (en) | 1984-10-03 |
Family
ID=23888303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17615383A Pending JPS59175070A (en) | 1983-03-15 | 1983-09-21 | Data recording apparatus and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59175070A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61199281A (en) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Western Technol Kk | Head positioning control system for magnetic disk device |
JPS62219273A (en) * | 1986-03-19 | 1987-09-26 | Teac Co | Head positioning method |
JPS62295269A (en) * | 1986-06-16 | 1987-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Digital audio equipment |
-
1983
- 1983-09-21 JP JP17615383A patent/JPS59175070A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61199281A (en) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Western Technol Kk | Head positioning control system for magnetic disk device |
JPS62219273A (en) * | 1986-03-19 | 1987-09-26 | Teac Co | Head positioning method |
JPS62295269A (en) * | 1986-06-16 | 1987-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Digital audio equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4516177A (en) | Rotating rigid disk data storage device | |
US6118616A (en) | Digital servo control method for controlling a head driver for moving a head to a target track | |
US4396959A (en) | Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment | |
FI76894B (en) | SJAELVJUSTERANDE FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER KORREKTION AV FELPOSITION I ETT SERVOSYSTEM FOER EN MAGNETSKIVA. | |
CA1268857A (en) | Digital servo control system for a data recording disk file | |
US4217612A (en) | Servo system for track accessing and track following in a disk drive | |
US5444583A (en) | Disk drive having on-board triggered digital sampling analyzer | |
US5072318A (en) | Disk file with adaptive cancellation of nonrepeatable disk runout | |
USRE32075E (en) | Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment | |
US4660106A (en) | Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment | |
US4638230A (en) | Bang-bang controlled velocity command generator | |
US4814909A (en) | Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment | |
US5835300A (en) | Dynamic compensation of servo burst measurement offsets in a disc drive | |
JP2002535795A (en) | Method and apparatus for adaptive feedforward cancellation | |
JPH02207308A (en) | Digital servo controller to move object by distance equivalent to integer-fold pitch set beforehand and its control method | |
KR100277073B1 (en) | The velocity and position estimator of a magnetic head in a magnetic disk drive | |
JPS62189683A (en) | Disk driver | |
JPS59175070A (en) | Data recording apparatus and method | |
EP0103493B1 (en) | Improved bang-bang controlled velocity command generator | |
US6590843B1 (en) | DVD radial runout cancellation with self-calibration | |
US5033039A (en) | Positioning system for flexure mounted read/write head | |
US4982296A (en) | Head and disk assembly for fixed disk drive | |
JP3014355B2 (en) | Recording method for disk drive | |
US5119254A (en) | Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment | |
US4872074A (en) | Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment |