KR100465392B1

KR100465392B1 - 저장 장치용 암 조립체, 저장 장치 및 밀리액추에이터 제어 방법

Info

Publication number: KR100465392B1
Application number: KR10-2001-0031395A
Authority: KR
Inventors: 셜리닐버트럼
Original assignee: 히다치 글로벌 스토리지 테크놀로지스 네덜란드 비.브이.
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2005-01-13
Also published as: SG100722A1; US6621653B1; KR20010111005A

Abstract

본 발명은 암 조립체의 로드 빔 상에 장착된 제어부와 두 개의 PZT 트랜스듀서를 구비한 디스크 드라이브에 사용을 위한 제2 서보 액추에이터 시스템을 개시하며, 탐색 동작이 개시되면, 암의 가속에 의해 진동 모드가 생성된다. 타겟 암/서스펜션에 인접한 서스펜션 위의 PZT 트랜스듀서가 진동 움직임을 감지하여 제어부로 출력 신호를 공급하며, 이 제어부는 상기 신호를 필터링하여 타겟 암/서스펜션 상에 장착된 PZT 제어를 위한 제어 신호를 생성하며, 이어서 PZT의 변형에 의해 암 로드 빔이 회전하여 타겟 헤드의 위치를 조정하여 진동 모드로 인한 암 움직임을 보상한다. 본 발명의 제2 액추에이터 시스템은 타겟 헤드의 소정의 감속 궤도에 이용될 수 있어서 하위 암 진동 진동수를 억제할 수 있다. 타겟 헤드의 밀리액추에이터는 또한 기본 암 진동 모드의 위상과 진폭을 감지하는데 이용될 수 있어서 탐색 서보 액추에이터 제어시 여기된 암 진동 모드를 억제하는 위상 관계를 갖는 감속 제어 신호가 인가될 수 있다.

Description

저장 장치용 암 조립체, 저장 장치 및 밀리액추에이터 제어 방법 {SECONDARY ACTUATOR SYSTEM FOR MODE COMPENSATION}

본 발명은 데이터 저장 장치의 판독/기록 헤드 서보 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 제2(2차) 액추에이터 시스템(secondary actuator system)에 관한 것이다.

기록 밀도를 향상시키는 진행중인 프로세스의 일환으로 디스크 드라이브 등의 정보 저장 장치의 판독/기록 위치 결정 시스템의 정확성을 개선하는 각종의 기술이 개발되어 있다. 현재까지 개발된 고 기록 밀도에 있어서, 탐색 동작시 발생한 헤드를 지지하는 암(arm)의 진동 모드 진동이 서보 시스템 정확도에 대한 하나의 제한 요인으로 되고 있다. 디스크 자기 저장 장치의 회전시, 트랙 밀도를 크게 하는 데에는 고 대역폭 서보 액추에이터가 결정적인 요인이 된다. 서보 액추에이터 대역폭을 높이기 위한 방법에는 암, 즉 제2 액추에이터를 이루는 AIBC 등의 특정의 고강도 재료를 사용하는 것과 능동/수동 제동 기술이 있다.

제1 액추에이터로서 음성 코일 모터(Voice Coil Motor; VCM)를 이용하여 움직임을 크게 하고, 제2 액추에이터로서 압전 소자(PZT)를 이용하여 미세 조정과 트래킹을 행하는 2단 작동 시스템이 본 분야에 공지되어 있다. 소형 PZT 밀리액추에이터(milliactuator)는 그 스케일링 때문에, VCM보다 큰 진동 모드를 갖는다. 상기 시스템에 대해서는 과학, 특허 문헌에 개시되어 있는데, 그 대표적인 것으로 Ahi-Min Y. 등의 "Controller Design Criteria for the Dual-Stage Disk Actuator System"(Proc. SPIE-International Society for Optical Engineering(USA), Vol. 2101, No. 1, 1993, pp. 305-8)과 Guo, W. 등의 "Dual Stage Actuators for High Density Rotating Memory Devises"[IEEE Trans. Magn.(USA), Vol. 34, No.2, pt. 1 March 1998, pp.450-5]가 있다.

PZT 트랜스듀서가 작동 목적에 적합한데, 통상 적합한 서보 전압을 인가하여 제어한다. 응답에 있어 이 PZT 소자는 그 물리적인 치수를 변경하여 PZT 소자의 편향 또는 변위를, 그리고 이 PZT 소자에 강하게 또는 덜 강하게 장착된 다른 임의의 기계적인 소자의 변위를 일으킨다. 또한 압전 세라믹 등의 임의의 PZT들은 저가이며, 동시 작동, 감지 능력을 갖추고 있다. 특히 이러한 "스마트" PZT 또는 자기 감지 PZT는 축적된 전하를 포함하는 전기적 특성을 변경하여 기계적 부하의 변동에 반응하는데, 축적된 전하는 적합한 전기 회로로 감지할 수 있다. 따라서 상기 스마트 PZT 등은 PZT의 변형 또는 암의 편향을 감지함과 더불어 액추에이터 기능을 실행한다. 자기 감지 PZT는 Janocha H. 등의 "Principle of Smart Piezoactuators"(Actuator 96, 5th International Conference on New Actuators, 26-28 June 1996, Bremen, Germany)와 Near C.D. 등의 "Piezoelectric Actuator Technology"(SPIE International society for Optical Engineering, Vol.2717, April 1998, pp. 246-58), 등의 종래 기술 문헌에 개시되어 있다. 다른 종래 기술문헌에서는 진동 구조체, 즉 암의 능동적 제동 장치로서 PZT의 이용이 개시되어 있는데, 이러한 문헌으로 W.W. Chiang 등의 "Piezoelectric Model Sensor/Actuator Devices for DASD Active Damping Vibration Control"(IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol.34, No. 4B, Sept. 1991, pp. 53-54)와 J.R. Kirtley 등의 "Active Vibration Damping of Scanning Tunneling Microscope"(IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 31, No. 2, July 1988, pp. 462-9)가 있다.

편향 제어 뿐만 아니라 감지용 밀리액추에이터로서 사용된 PZT는 온도, 습기 및 임의의 전계에 의한 외부 영향을 보상해야 한다. 이러한 밀리액추에이터에 적합한 보상 수단이 없으면 감지 성능의 열화를 가져오고 자기 감지 신호와 구동 신호를 분리하는 것조차 불가능하게 되어 왜곡을 초래하게 되는데, 이 자기 감지 신호가 정확해야만 암 조립체의 보상에 이용될 수 있다. 즉 진동 모드를 보상할 수 있다. L. Guo 등의 "Dual Stage Actuator Servo Control for High Density Disk Drives"(Proceedings of the 1999 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, September 19-23, 1999)에 개시된 2단 작동 시스템을 이하 기술한다.

액추에이터 및 센서와 동일한 소자를 이용하는 제2 액추에이터 시스템은 통상 작동 및 센서 신호를 다중화하기 위한 복잡한 전자 설계를 필요로 한다. 자기 감지 밀리액추에이터 시스템은 Fu-Ying Huang 등의 공동 계류중인 미국 특허원 제09/139,541호 "Piezoelectric Actuator for Control and Displacement Sensing"과 Imaino 등의 미국 특허원 제09/272,941호 "Disk Drive with Mode Cancelling Actuator"에 개시되어 있는데, 이들은 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 이들의 내용을 본 명세서에 수용하여 참고하기로 한다.

제2 액추에이터 시스템은 또한 Sidman 등의 미국 특허 제5,459,383호 "Robust Active Damping Control System"에 개시되어 있는데, 움직임 센서가 액추에이터 모터에 장착되거나 근접하게 설치된 제2 액추에이터 시스템을 기술하고 있다. 액추에이터 모터 가까이에 움직임 센서를 설치하면 이 센서가 검지하는 진동 모드를 제한하여 제2 액추에이터 시스템이 보상할 수 있는 진동 모드를 제한하게 된다.

전술한 바를 감안하면, 종래 기술의 시스템의 전술한 문제를 포함한 기타 문제점과 제한을 해소할 수 있는 개선된 제2 액추에이터 시스템의 필요성이 요망되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 회전 액추에이터 암의 평면적(in-plane) 진동 모드를 보상하며, 종래 기술의 문제점을 해소하는 정확도가 높은 진동 모드 소거 제2 액추에이터 시스템을 제공하는데 있다.

요약하면, 본 발명은 디스크 드라이브 같은 저장 장치에 사용하기 위한 제2 서보 액추에이터 시스템이며, 일 실시예에 있어서, 두 개의 PZT 트랜스듀서가 암 조립체의 각각의 서스펜션 로드 빔(suspension load beam)에 장착되며, 탐색 동작이 개시되면, 암의 가속에 의해 진동 모드가 생성된다. 타겟 암(target arm)에 인접한 암 위의 PZT 트랜스듀서가 상기 진동 움직임을 감지하여 제어부로 출력 신호를 공급하며, 이 제어부는 상기 신호를 필터링하여 타겟 암상에 장착된 PZT 제어를 위한 제어 신호를 생성하며, 이어서 PZT의 변형에 의해 암 로드 빔이 평면적으로 휘어져서(즉 회전하여) 타겟 헤드의 위치를 조정하여 진동 모드로 인한 암 움직임을 보상한다. 로드 빔 위에 또는 로드 빔과 암 사이에 PZT 트랜스듀서를 장착하면, 판독/기록 헤드와 이격지게 장착된 센서에 비해 감지 성능을 향상시킬 수 있다. 움직임 감지를 위한 제1 밀리액추에이터와 움직임 보상을 위한 제2 밀리액추에이터를 이용하면, PZT를 변형하는 구동 신호와 감지한 신호를 구별함에 따른 제한과 복잡한 전자 설계를 방지할 수 있다.

본 발명의 제2 액추에이터 시스템은 타겟 헤드의 소정의 감속 궤도에 대한 서보 제어시 사용될 수 있어서 하위(lower order) 암 진동 주파수를 억제할 수 있다. 타겟 헤드의 밀리액추에이터는 또한 기본 암 진동 모드의 위상과 진폭을 감지하는데 이용될 수 있어서 탐색 서보 액추에이터 제어시 여기된 암 진동 모드를 억제하는 위상 관계를 갖는 감속 제어 신호가 인가될 수 있다. 또한 암 조립체의 상하부의 암에 위치한 밀리액추에이터는 탐색 동작시 액추에이터 조립체 경사도를 구하는데 이용될 수 있다. 이 경사도는 피벗 베어링 조립체 시차(variance)로 인해 손상될 수 있는 시스템의 방사상 강도 축방향 비대칭을 제어하기 위한 통과/실패 기준으로 이용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 밀리액추에이터는 일체형 리드 서스펜션의 플렉스 회로(flex circuit)에 장착된다.

본 발명의 기타 목적과 특징은 첨부 도면과 관련한 이하의 상세한 설명 및 부속 청구범위로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리액추에이터(milliactuator)를 구비한 디스크 드라이브 암 서스펜션을 예시한 도면,

도 2는 각각의 암 위의 로드 빔마다 두 개의 PZT 소자를 이용하는 암 조립체를 예시한 도면,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리액추에이터 시스템 제어부의 블록도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리액추에이터를 구비한 서스펜션의 저장 매체상의 움직임을 예시한 도면,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉스 회로(flex circuit)상에 장착된 밀리액추에이터를 구비한 서스펜션을 예시한 도면,

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀리액추에이터를 각각 구비한 두 개의 서스펜션을 가진 암을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 서스펜션12 : 장착판

14, 15 : 제2 액추에이터 소자16 : 로드 빔

18 : 만곡부20 : 판독/기록 헤드

30 : 암 조립체42 : VCM 코일

44 : 받침대100 : 제어부

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 드라이브 암 서스펜션(10)의 예시도로서, 이 서스펜션은 장착판(12), 로드 빔(16), 제2 액추에이터(트랜스듀서) 소자(14, 15), 만곡부(18), 슬라이더(19) 및 판독/기록 헤드(20)를 구비한다. 장착판(12)은 정방형 또는 장방형으로 될 수 있으며, 홀과 서스펜션 암의 장착판을 암 팁(arm tip)에 스웨징(swaging)하는데 이용되는 스파드[(spud) 도시 않음]를 구비한다. 로드 빔(16)은 스틸로 된 긴 박편으로, 장착판에 용접된다. 로드 빔(16)은 헤드/만곡부가 장착된 팁의 수직면에서 컴플라이언스(compliance)를 제공하지만, 종방향력과 직선 운동력에 저항하도록 평면적으로 강성을 가진다. 제2 액추에이터(밀리액추에이터) 소자(14, 15)는 장착판(12)에 인접한 로드 빔(16)의 베이스에 장착되며, 브래킷 등의 이들을 부착하는 다른 기술이 이용될 수 있으나, 접착제로 장착된다. 바람직한 실시예에 있어서, 밀리액추에이터 소자(14, 15)는 압전(PZT) 소자이다. 만곡부(18)는 로드 빔보다 얇은 스틸 편으로 이루어진다. 만곡부는 로우 피치 및 구름 강도를 제공하여 슬라이더가 로드 빔의 단부 근처의 한 점, 통상 작은 냉간 성형된 딤플(dimple)을 중심으로 짐벌(gimbal)될 수 있다. 만곡부는 스틸 대신에 일체형 리드 서스펜션(integrated lead suspension; ILS)의 경우와 같이 구리/폴리이미드로 만들어질 수 있는데, 이는 당업자에게 공지되어 있다. 슬라이더(19)는 만곡부(18)에 접합되며, 헤드(20)는 박막 센서 및 기록 코일로서, 석판 인쇄 처리를 이용하여 슬라이더(19)의 일단에 용착된다.

도 2는 각각의 암(31-36)위의 로드 빔(16) 마다 2개의 밀리액추에이터(14, 15)를 이용하는 암 조립체(30)를 도시하는데, 받침대(44)에 장착된 음성 코일 모터(VCM) 코일(42)은 베어링(48)상의 중심축(46) 주위로 암(31-36)을 회전시키도록 설치된다. 이러한 형태의 제1 작동 시스템은 당업자에게 공지되어 있으며, 각 밀리액추에이터(14, 15)에 적합한 전기 접속(도시 않음)이 이루어진다.

동작에 있어서, 디스크 드라이브 서보 제어부가 디스크 상의 트랙을 액세스하기 위한 요청을 수신하면, 계단 함수에 가까운 대전류가 VCM 코일(42)에 흘러서 헤드를 타겟 트랙으로 이동시킨다. 이 결과 암 조립체의 신속한 가속이 행해져 액추에이터와 암 조립체에, 버터플라이 모드(Butterfly mode)라고 하는 기본 모드를 포함한 진동 모드가 생성된다. 버터플라이 모드는 회전 액추에이터의 제1 모드로서, 회전 액추에이터 회전각에 대해 회동 위치를 중심으로 평면적으로 휨이 있게 된다. 코일/암 조립체를 위에서 보면, 코일 및 암은 함께 평면적으로 진동하므로, 위 아래로 함께 움직이는 나비의 날개처럼 움직인다. 버터플라이 모드에 의해 서보 제어부에서 부가적인 위상 손실이 있게되므로 특히, 암 진동 모드 진동수가 버터플라이 모드 진동수를 훨씬 상회하지 않으면 서보 안정성을 해치게 된다. 암 진동 모드 진동은 일반적으로 헤드가 타겟 트랙에 도달한 후에 까지 지속되므로 설정 시간과 트랙 오등록(track misregistration; TMR)에 영향을 미친다.

하나의 액추에이터가 다수의 암을 구동하는 암 조립체(30) 등의 시스템에 있어서, 탐색 동작이 여러 패턴 중 하나를 이루는 암(31-36)의 진동을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 암 스택 중 상단 암(31)과 하단 암(36)이 동위상(in phase) 진동하고, 이들 사이의 암들이 이상(out of phase) 진동하는 진동 모드를, 암 단부들의 상대 위치에 의해 형성된 패턴을 기준할 때 "C" 모드라고 하고, 이와 유사하게, 인접 암들이 이상 진동하는 진동 모드를 "M" 모드라고 할 때, 이들 각각의 모드는 동일한 범용 진동수 범위 내에서 움직이지만, 각각의 모드는 상기 범용 진동수 범위 내의 다른 특정 진동수 범위 내에서 움직이는 성향을 갖는다.

본 발명의 밀리액추에이터는 타겟 헤드의 소정의 감속 궤도에 대한 서보 제어시 이용될 수 있어서 하위 암 진동 진동수를 억제할 수 있다. 이 경우, 통상 TMR에 만 약간 결부된 휨 모드(기록 매체 디스크 쪽의 평면으로부터)가 큰 노이즈원으로 되어 제거되어야만 한다. 타겟 헤드의 밀리액추에이터는 또한 기본 암 진동 모드의 위상과 진폭을 감지하는데 이용될 수 있어서, 가속 제어시에 일어난 암 진동 모드를 억제하는 위상 관계를 갖는 감속 제어 신호가 인가되기 시작한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 암 조립체의 상부 암과 하부 암 위의 밀리액추에이터는 탐색 동작시의 경사도를 구하는데 이용될 수 있다. 경사도는 피벗 베어링 조립체 시차로 인해 손상될 수 있는 시스템의 방사상 강도 축방향 비대칭을 제어하기 위한 통과/실패 기준으로 이용될 수 있다.

암의 수를 2이하로 줄임으로써 액추에이터 구조를 간단히 하면, "M"과 "C"족의 모드를 제거할 수 있는데, 이는 "M" 모드를 유발하는 충분한 복수의 암이 없으며, 2 암의 경우에, 평면적으로 동위상의 단부 암이 버터플라이형의 모드로 수렴하기 때문이다. 이러한 간단한 액추에이터 코일/콤(comb) 구조가 본 발명의 서보 보상시스템에 적합하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리액추에이터 시스템용 제어부(100)의 블록도로서, 구동부(50)는 가산부(52)와 로드 빔(16; 도 1)상의 PZT(14, 15)에 접속된 전압 구동부(54)를 구비하며, 구동부(50) 즉 가산부(52)의 입력은 고주파수원(60), PZT 제어부(56)와 보상 회로(70)에 접속되며, 가산부(52)의 출력은 구동부(54)의 입력에 접속된다.

일 실시예에 있어서, PZT(14, 15)의 출력은 필터(66)에 결합되는데, 필터(66)는 선택 소자이다. 필터(66)는 어떤 모드를 보상할지를 결정하는데 이용될 수 있으며, 암 진동 모드의 진동 범위는 실험적으로 또는 암 조립체를 모델링함으로써 상이하게 결정될 수 있다. 필터(66)는 대역 필터 기능을 제공하므로, 선택한 모드로 생성된 신호가 임피던스 매칭 회로(68)에 전달되며, 다른 모드에서 생성된 신호는 제거된다. 상기 임피던스 매칭 회로(68)의 출력은 보상 회로(70)에 전달되며, 이 보상 회로(70)의 출력은 가산부(52)에 전달된다.

동작에 있어서, 탐색 동작시의 암 조립체(30;도 2)의 급 가속에 의해 통상 각종의 진동 모드가 생성되는데, 전술한 바와 같은 버터플라이 모드와 암 진동 모드가 있다. 필터(66)는 소정의 암 진동 모드의 진동 범위 밖의 진동 모드를 제거한다. 일 실시예에 있어서, 필터(66)는 노치 필터이며, 예를 들어, 적어도 84 mm 직경 디스크를 적용한 회전 액추에이터 디스크 드라이브의 경우에, 통상의 "버터플라이" 모드 주파수 범위는 3 kHz 내지 4 kHz이다. 직경이 작고 디스크가 적은 HDD의 회전 액추에이터의 경우에, 버터플라이 모드 주파수는 높아질 수 있다.

필터(66)의 출력은 임피던스 매칭 회로(68)에 전달되며, 이 임피던스 매칭 회로(68)는 트랜드듀서의 임피던스 크기를 강하하여 보상 회로(70)의 임피던스 레벨에 보다 근접하게 정합시키는 트랜스포머이다. 압전재는 그 인가 응력에 비례하는 전하를 생성하며, 이 전하는 전압으로서 감지되지만, 매우 높은 저항을 가지므로 매우 낮은 전류와 비교적 높은 전압을 생성한다. 임피던스 정합 회로(68)는 상기 신호를 보상 회로(70)의 범위와 유사한 범위로 변환하여 보다 효과적으로 이 신호를 전송한다.

보상 회로(70)는 여파된 움직임 센서 신호를 이용하여 보상 신호를 생성하며, 이 신호는 가산부(52)에 전달되며, 가산부(52)의 출력은 구동부(54)에 전달되어 PZT 트랜스듀서 제어용의 제어 신호를 생성하여 측정된 평면적인 암 움직임을 보상한다. 일 실시예에 있어서, 보상 회로(70)는 센서 출력의 임의의 비선형성을 보상하기 위한 주파수 응답 기능을 갖는 PZT 센서 타입을 이용한다.

PZT를 구동하기 위해, 고주파수원(60)은 구동부(50)에 고주파 여기 신호를 전달하며, 이 여기 신호의 주파수는 암 조립체(30)의 공진 모드 이상으로 충분히 높아서 암 조립체에 대한 영향을 방지할 수 있다. PZT 제어부(56)는 PZT 트랜스듀서(14, 15)를 작동시키는 제어 신호(80)를 공급하며, 여기 신호(78)와 제어 신호(80)는 가산부(52)에 의해 가산되어 구동부(54)에 의해 PZT 트랜스듀서(14, 15)에 인가된다. 상기 여기 신호(78)의 진폭은 제어 신호(80)와 여기 신호(78)의 합이 특히 서스펜션(10)을 포함하는 암 조립체(30)의 포화 즉 비선형 동작을 일으키지 않도록 선택된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 한 쌍의 PZT가 버터플라이 모드 진동을 검출하고, 도 3에 도시한 제2 액추에이터 제어부(100)에 출력 신호를 제공하는데 이용된다. 인접한 암 또는 다른 상관 암 위의 PZT는 작용 암의 움직임을 구하는 센서로서 이용된다. 인접 암 위의 센서로부터의 신호에 의해 작용 암의 위치를 정확히 구하기 위해서, 본 실시예는 여기원의 각 타입과 관련한 기본 모드를 구한다. 예를 들어, 타겟 판독/기록 헤드를 갖고 있는 단부 암에 의한 탐색 동작으로 "C" 모드(탐색 주파수 및 에너지량이 C 모드 진동을 일으키기에 충분한 경우)에 의해서 영향을 받는 진동이 설정된다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 암(31)에 의한 탐색 동작에 있어, 대향 암(36) 위의 PZT 트랜스듀서가 암의 움직임을 감지하여, 제2 액추에이터 제어부(100; 도 3)에 대응하는 출력 신호를 공급한다. 제어부(100)는 PZT(14, 15)를 변형시키는 제어 신호(80)를 생성하며, 이어서 이 PZT의 변형으로 로드 빔(16)이 회전하여 헤드(20)의 위치를 조정하여 진동 모드에 의한 암(31)의 움직임을 보상한다. 도 4는 저장 매체 즉 회전 디스크 위에서의 헤드(20)의 변위 결과를 도시한다. PZT 트랜스듀서(14, 15)는 타겟 트랙 상에서의 헤드(20)의 위치를 유지하는데 도움을 주어 설정 시간과 오등록(TMR)을 개선한다. 제2 작동을 위한 한 쌍의 PZT 및 이 PZT와 같은 암 조립체 내에 위치한 모드 감지를 위한 한 쌍의 PZT를 이용함으로써 감지와 작동의 두 가지 목적의 단일 쌍의 PZT만을 이용하는 시스템에서 센서 신호와 제어 신호를 분리 및 다중화하는데 필요한 복잡한 전자적 설계를 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 암의 단부에 위치한 PZT(114)를 구비한 디스크 드라이브 암 서스펜션(110)을 도시하는데, 일 실시예에 있어서, 서스펜션(110)은 "일체형 리드 서스펜션"(ILS)이며, 장착판(112), 로드 빔(116), 플렉스 회로(122), PZT(114), 만곡부(118), 슬라이더(119) 및 판독/기록 헤드(120)를 구비한다. 플렉스 회로(122)는 헤드(120)로부터 서스펜션의 베이스까지의 전기적 리드를 제공한다. PZT(114)는 플렉스 회로(122)의 암 팁에 장착되며, 플렉스 회로 접착제가 암에 접합되어 PZT가 암의 플렉시블 진동 모드를 감지할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 센서는 제1 제어 서보 센서(즉 판독 헤드)에 아주 밀접하게 위치하므로 양호하게 관찰될 수 있다.

암의 단부 등의, 서스펜션 위에 장착된 또는 그에 가까이 있는 PZT를 이용하면, 1)암과 헤드 서스펜션 만곡부 사이에 장착된 PZT를 이용하고 있는 디스크 드라이브 헤드/암 조립체의 경우, 추가적인 PZT 또는 PZT 배선이 불필요하며; 2)심각한 오프 트랙 에러를 일으키는 모드인 평면적 암 구조의 관찰이 양호해지며; 3)궤환 센서로서 사용을 위한 PZT 소자를 다른 위치, 예를 들어 VCM 코일 지지암 위에 위치시킴으로써, 헤드 오프 트랙 에러를 일으키는 모드가 아닌 다른 구조의 진동 모드를 감지할 수 있는 장점을 갖는다. 예를 들어 코일 지지암에 위치한 센서는 버터플라이 모드를 감지할 뿐만 아니라 코일 비틀림과 코일 브레싱(breathing) 모드를 감지할 수 있다.

하나의 PZT 센서를 이용하면, 센서로서 진동 가속도계를 이용하는 것에 비해 몇 가지 장점이 있는데, PZT는 진동 가속도계에 비해 일반적으로 저가이며, 경량이다. 또한 PZT는 통상 잡음이 덜 섞인 깨끗한 출력 신호를 생성하며, 플렉시블한 구조의 진동에 대해서만 감지하여 출력을 생성하는 반면, 진동 가속도계는 또한 강성 의 본체 움직임을 감지한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀리액추에이터를 각각 갖는 두 개의 서스펜션을 구비한 암을 도시하는데, 서스펜션(210, 260)은 암(231)에 모두 결합되며, 이들은 각기 장착판(212, 272), 로드 빔(216, 276), 제2 액추에이터(트랜스듀서) 소자(214, 274; 215, 275), 만곡부(218, 278), 슬라이더(219, 279) 및 판독/기록 헤드(220, 280)를 구비한다. 이 실시예에 있어서, 한 쌍의 진동 감지 트랜스듀서와 한 쌍의 작동 트랜스듀서는 동일한 암 위에 있을 수 있다. 암 진동을 보상하는데 이용되는 밀리액추에이터와 같은 암 위에 진동 센서를 설치함으로써, 암의 상대적 위치를 구하는 문제를 방지할 수 있다.

지금까지 특정 실시예에 의해 본 발명을 기술하였지만 이는 예시의 목적으로, 본 발명을 제한하지 않으며, 본 발명은 부속 청구범위의 사상 및 영역을 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지로 수정 및 변형 실시될 수 있는 바, 광학 드라이브, 제거가능 매체 저장 장치 등의 다른 타입의 저장 장치가 이용될 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 회전 액추에이터 암의 평면적 진동 모드를 보상하며, 종래 기술의 문제점을 해소하는 정확도가 높은 진동 모드 소거 제2 액추에이터 시스템을 제공할 수 있다.

Claims

저장 장치용 암 조립체에 있어서,

저장 매체에 인접한 트랜스듀서 헤드를 지지하는 제1 서스펜션과;

상기 제1 서스펜션에 결합된 제1 밀리액추에이터 조립체와;

제2 서스펜션과;

상기 제2 서스펜션에 결합된 제2 밀리액추에이터 조립체

를 포함하고,

상기 제1 밀리액추에이터 조립체는 평면적 암 진동 움직임을 감지하여 신호를 출력하며, 상기 제2 밀리액추에이터 조립체는 상기 신호에 의해 움직임을 보상하는 저장 장치용 암 조립체.
제1항에 있어서,

상기 제1 밀리액추에이터 조립체는 제1 압전 소자와 제2 압전 소자를 구비하고, 상기 제2 밀리액추에이터 조립체는 제3 압전 소자와 제4 압전 소자를 구비하는 저장 장치용 암 조립체.
제2항에 있어서,

상기 제1 밀리액추에이터 조립체는 제1 서스펜션에 결합되며, 상기 제2 밀리액추에이터 조립체는 제2 서스펜션에 결합되며, 상기 제1 및 제2 서스펜션은 단일 암에 결합되는 저장 장치용 암 조립체.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 서스펜션은 각각 로드 빔을 추가로 구비하며, 상기 제1 및 제2 밀리액추에이터 조립체는 상기 로드 빔에 결합되는 저장 장치용 암 조립체.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 서스펜션은 각각 로드 빔과 이 로드 빔에 결합된 플렉스 회로(flex circuit)를 추가로 구비하며, 상기 제1 및 제2 밀리액추에이터 조립체는 상기 플렉스 회로에 결합되는 저장 장치용 암 조립체.
제1항에 있어서,

상기 제2 밀리액추에이터 조립체는 버터플라이 모드(Butterfly mode) 움직임을 보상하는 저장 장치용 암 조립체.
저장 장치에 있어서,

저장 매체와;

적어도 하나의 암에 결합되어 상기 저장 매체에 인접한 트랜스듀서 헤드를 지지하는 제1 서스펜션, 상기 제1 서스펜션에 결합된 제1 밀리액추에이터 조립체, 상기 적어도 하나의 암에 결합된 제2 서스펜션, 및 상기 제2 서스펜션에 결합된 제2 밀리액추에이터 조립체를 포함하는 적어도 하나의 암을 구비한 암 조립체

를 구비하고,

상기 제1 밀리액추에이터 조립체는 평면적 암 진동 움직임을 감지하여 신호를 출력하며, 상기 제2 밀리액추에이터 조립체는 상기 신호에 의해 움직임을 보상하는 저장 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1 밀리액추에이터 조립체는 기본 암 진동 모드의 위상 및 진폭을 감지하며, 암 진동 모드를 억제하기 위한 위상 관계를 갖는 감속 제어 신호를 제어부에 의해 생성하는 저장 장치.
제7항에 있어서,

상기 암 조립체의 대향 단부들 상의 밀리액추에이터 조립체들은 탐색 동작의 기간 동안 암 조립체의 경사도를 결정하는 저장 장치.
제7항에 있어서,

상기 제2 밀리액추에이터 조립체는 타겟 헤드의 감속 궤도의 기간 동안 하위 암 진동 주파수를 억제하는 저장 장치.
제7항에 있어서,

트랙 오등록에 결합되는 휨 모드를 제어부에 의해 제거하는 저장 장치.
제7항에 있어서,

상기 제2 서스펜션은 로드 빔을 추가로 구비하며, 상기 제2 밀리액추에이터 조립체는 상기 로드 빔에 결합되는 저장 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1 및 제2 밀리액추에이터 조립체는 한 쌍의 압전 소자를 추가로 구비하는 저장 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1 및 제2 밀리액추에이터 조립체는 제1 PZT 트랜스듀서와 제2 PZT 트랜스듀서를 추가로 구비하는 저장 장치.
제1 서스펜션에 결합된 제1 밀리액추에이터로서 평면적 암의 진동 움직임을 감지하는 단계와;

상기 제1 밀리액추에이터로부터 센서 신호를 출력하는 단계와;

상기 센서 신호를 처리하여 제어 신호를 생성하는 단계와;

상기 제어 신호에 기초하여 제2 서스펜션에 결합된 제2 밀리액추에이터를 사용해서 상기 감지된 움직임을 보상하는 단계

를 포함하는 밀리액추에이터 제어 방법.
제7항에 있어서,

상이한 암 진동 모드의 주파수 범위는 움직임 센서 출력 신호로부터 진동 모드를 식별하도록 사전 결정되는 저장 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1 및 제2 서스펜션은 단일 암에 결합되는 저장 장치.
제7항에 있어서,

상기 암 조립체는 특정 진동 모드를 제거하기 위해 최대 2개의 암을 포함하는 저장 장치.
제15항에 있어서,

상기 감지 단계는 기본 암 진동 모드의 위상 및 진폭을 감지하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 처리 단계는 암 진동 모드를 억제하기 위한 위상 관계를 갖는 감속 제어 신호를 생성하는 단계를 추가로 포함하는 밀리액추에이터 제어 방법.
제15항에 있어서,

상기 감지 단계는 액추에이터 조립체의 대향 단부에 배치된 한 쌍의 밀리액추에이터로부터의 출력에 기초하여 탐색 동작 기간 동안 액추에이터 조립체의 경사도를 결정하는 단계를 추가로 포함하는 밀리액추에이터 제어 방법.
제15항에 있어서,

상기 처리 단계는 상이한 암 진동 모드의 소정의 주파수 범위를 이용하여 움직임 센서 출력 신호로부터 진동 모드를 식별하는 단계를 추가로 포함하는 밀리액추에이터 제어 방법.
제15항에 있어서,

상기 보상 단계는 버터플라이 모드 움직임을 보상하는 단계를 추가로 포함하는 밀리액추에이터 제어 방법.