KR100697448B1 - 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

운동 제어 시스템은 운동부들을 밀폐하는 밀폐형 어셈블리를 갖는다. 제어기는 운동부들의 운동을 제어하며 그 운동을 억제하는 억제 출력을 갖는다. 센서는 밀폐형 어셈블리내의 어셈블리 온도와 어셈블리 습도에 의존하는 센서 출력들을 제공한다. 회로는 응결 조건 출력을 센서 출력들의 함수로 제공한다. 응결 조건 출력은 억제 입력과 결합하여 센서 출력들의 함수로 운동을 억제한다.

Description

슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템 및 방법{A CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING A SLIDER}

도 1은 디스크 드라이브의 사시도이다.

도 2는 온도에 대한 함수로서의 절대 습도의 그래프이다.

도 3은 응결 조건 출력에 의하여 억제되는 제어기를 포함하는 운동 제어 시스템을 도시한다.

도 4는 센서 및 응결 조건 출력을 제공하는 회로를 도시한다.

도 5는 응결 조건 극한의 제 1 실시예를 도시한다.

도 6은 응결 조건 극한의 제 2 실시예를 도시한다.

도 7은 응결 조건 출력에서의 시간 지연을 나타내는 시간 다이어그램을 도시한다.

도 8은 응결 조건들에 대한 함수로서의 운동 억제의 방법에 대한 제 1 실시예를 도시한다.

도 9는 응결 조건들에 대한 함수로서의 운동 억제의 방법에 대한 제 2 실시예를 도시한다.

도 10은 응결 조건들에 대한 함수로서의 운동 억제의 방법에 대한 제 3 실시예를 도시한다.

본 발명은 일반적으로 운동 제어 시스템들에서의 응결 보상, 제한되지는 않지만 구체적으로는 데이터 저장 디바이스들에서의 응결 보상에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브가 랩탑(laptop), 데스크탑(desktop) 및 서버 애플리케이션들에 사용되는 경우, 하드 디스크 드라이브는 컴퓨터 하우징내에 밀폐된다. 하우징의 열질량(thermal mass)은 주위 환경이 냉각될 때 디스크 드라이브내의 온도하강율을 늦추거나 완충시키는 경향이 있다. 이러한 느린 온도하강으로, 통상적으로 디스크 드라이브내의 습기가 필터를 통해 주변 환경으로 빠져나갈 충분한 시간이 있어 디스크 드라이브내에서의 응결이 방지된다. 그러나, 보다 작은 디스크 드라이브들이 낮은 열질량을 갖는 MP3 음악 플레이어들과 PDA들과 같은 휴대용 디바이스들에서 사용되기 때문에, 디스크 드라이브내에서 온도하강이 보다 빨리 이루어져서 디스크 드라이브내에서 응결이 발생할 수 있다. 특히, 디스크 드라이브는 따뜻하고 습기있는 실내 환경에서부터 차가운 실외 환경으로 옮겨질 수 있으며 디스크가 빠르게 냉각될 때 물방울이 디스크 드라이브내에 형성될 것이다.

디스크 드라이브내에 물방울이 형성될 때, 상기 물방울은 디스크 기록 작동들에 악영향을 미칠 수 있는바, 이는 자기 디스크 표면상의 습기는 디스크 윤활(lubrication) 및 헤드-미디어 간격(head-media spacing)에 나쁜 영향을 미치 는 것이 공지되어 있기 때문이다. 물방울은 헤드의 추락을 야기할 수 있다. 또한, 디스크상의 물방울은 미디어의 보자력(coercivity)에 유효 변화를 야기하며, 통상적으로 불량한 기록과 미디어 결함들을 야기할 것이다.

특히, 오염 입자들이 밀폐형 어셈블리로 침투하지 못하게 하며 압력 균등화를 가능하게 하는 필터를 제외하고는 완전히 밀폐되는 하드 디스크 드라이브들 및 기타 밀폐형 어셈블리들의 경우에 있어, 응결에 관련된 문제점은 그 해결이 곤란하다. 온도가 변하는 기간을 제외하고는, 디스크 드라이브의 내부 공간과 그 외부 환경사이에서의 공기 교환이 거의 없다. 주변 온도의 변화로 습기있는 공기를 디스크 드라이브내로 유입될 수 있으며, 따라서 습기를 제거하는 것이 곤란하다.

습도의 응결 조건들이 밀폐형 어셈블리 내에서 충족되는 경우, 그 밀폐형 어셈블리내의 운동부(moving part)들에 손상을 미치지 않게 하는 장치나 방법이 요구된다. 본 발명의 실시예들은 이러한 문제점들 및 기타 문제점들에 대한 해결책을 제공하며, 선행기술을 능가하는 장점들을 제공한다.

밀폐형 어셈블리내에서 운동부들의 운동을 제어하는 제어기를 포함하는 운동 제어 시스템이 개시된다. 상기 제어기는 운동을 억제하는 억제 입력을 갖는다.

운동 제어 시스템은 센서 출력들을 제공하는 센서를 추가적으로 포함한다. 상기 센서는 밀폐형 어셈블리내의 어셈블리 온도 및 어셈블리 습도에 따라 출력한다.

상기 운동 제어 시스템은 응결 조건 출력을 제공하는 회로를 포함한다. 상 기 응결 조건 출력은 상기 억제 입력과 결합된다. 응결 조건 출력은 운동 억제를 센서 출력들의 함수로 제어한다.

본 발명의 실시예들을 특징짓는 기타 특징들과 장점들은 이하의 상세한 설명과 관련 도면을 통해 명백할 것이다.

실시예들에 대한 상세한 설명

온도와 습도 조건이 밀폐형 어셈블리내에서 응결조건에 접근하는 경우에 밀폐형 어셈블리내의 운동부의 운동을 억제하는 운동 제어 시스템이 개시된다. 모든 액체 물방울이 증발된 후까지 운동부들의 운동을 억제함으로써 운동부의 오작동 또는 손상이 회피된다. 예를 들어, 판독/기록 에러들과 헤드 추락을 회피하기 위하여 하드 디스크 드라이브내에서 배열(arrangement)이 사용될 수 있다. 액체 물방울이 제거된 후, 운동 억제가 제거되고 통상적인 운동 제어 시스템의 작동이 다시계속된다. 하드 디스크 드라이브들와 필터를 제외하고는 완전히 밀폐된 기타 밀폐형 어셈블리에서 응결 조건들에 접근되는 경우, 손상 운동을 억제하기 위하여 운동 제어 시스템이 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들이 유용한 디스크 드라이브(100)의 사시도이다. 디스크 드라이브(100)는 하우징을 포함하는데, 상기 하우징은 베이스(102) 및 밀폐형 어셈블리를 형성하기 위하여 상기 하우징을 닫는 상부커버(미도시)를 구비한다. 베이스(102)는 온도와 대기 압력이 변하는 경우 공기와 습기가 디스크 드라이브(100) 내부로 그리고 그 외부로 이동가능하게 하는 다공성 필터로 밀봉되는 배기공(104)을 포함한다. 배기공(104)은 하우징의 다른 영역에 위치할 수도 있다. 디스크 드라이브(100)는 디스크 파크(106)를 추가적으로 포함하는데, 상기 디스크 파크는 디스크 클램프(108)에 의하여 스핀들 모터(미도시)상에 장착된다. 디스크 파크(106)는 1이상의 개별 디스크들을 포함하는데, 상기 디스크들은 중심축(109)을 중심으로 화살표(107) 방향으로 동시 회전하도록 장착된다. 각각의 디스크 표면은 관련 디스크 판독/기록 헤드 슬라이더(110)를 갖는데, 상기 디스크 판독/기록 헤드 슬라이더(110)는 디스크 표면과의 정보 교환을 위하여 디스크 드라이브(100)에 장착된다. 도 1에서 도시된 예에서, 디스크 판독/기록 헤드 슬라이더(110)는 액추에이터(116)의 트랙 액서싱 암(track accessing arm)(114)들에 부착되는 서스펜션(112)들에 의하여 지지된다. 도 1에서 도시된 액추에이터는 로터리 무빙 코일 액추에이터(rotary moving coil actuator)로 알려진 유형이며 보이스 코일 모터(voice coil motor(VCM))(118)을 포함한다. 디스크 판독/기록 헤드 슬라이더(110)가 디스크 안쪽 지름(124)와 디스크 바깥 지름(126) 사이의 아치형 경로(122)를 따라 원하는 데이터 트랙상으로 위치되도록, 보이스 코일 모터(118)는 피봇 샤프트(pivot shaft)(120)를 중심으로 액추에이터(116) 및 그에 부착된 디스크 판독/기록 헤드 슬라이더(110)를 회전시킨다. 보이스 코일 모터(118)는 디스크 판독/기록 헤드 슬라이더(110)와 호스트(host) 컴퓨터(미도시)에 의하여 생성되는 신호에 기초한 전자장치(130)에 의하여 구동된다.

도 2는 대기 압력하에서 밀폐형 어셈블리(도 1의 디스크 드라이브(100)와 같은)내의 공기의 절대 습도를 온도에 대한 함수로 도시한 그래프이다. 수직축(202) 은 1 킬로그램 공기 당 물의 그램수 단위인 절대 습도를 나타내며, 수평축(204)은 화씨 단위인 온도를 나타낸다. 점선 곡선들(206)은 20%, 40%, 60%, 80% 및 100% 상대 습도에 대한 일정한 상대 습도 라인들이다. 100% 상대 습도 곡선(208) 또는 그 아래 곡선에 있는, 그래프(200) 상의 각 점은 밀폐형 어셈블리내 공기에 대한 하나의 가능한 습도 상태를 한정하는 상대 습도와 온도의 조합을 나타낸다.

도 2에서, 실선(210)은 밀폐형 어셈블리가 화씨 104도에서부터 화씨 68도까지 냉각되는 경우 그 밀폐형 어셈블리내의 공기에 대한 일련의 연속적인 습도 상태를 도시한다. 초기 상태(212)는 화씨 104도의 공기 온도와 40%의 상대 습도에 있다. 중간 상태(214)은 약 화씨 76도의 공기 온도와 100%의 상대 습도에 있다. 중간 상태(214)에서, 공기는 완전히 포화되고 추가적인 냉각으로 습기의 응결을 야기되어 밀폐형 어셈블리내의 표면들에 물방울이 형성될 것이다. 최종 상태(216)에서, 화씨 68도의 최종 냉각 공기 온도에서 공기는 완전히 포화(습도 100%)된다.

100%의 상대 습도에 도달한 후에 습기로 가득찬 밀폐형 어셈블리가 추가적으로 냉각되면, 물방울이 밀폐형 어셈블리내의 표면들상에 형성될 가능성이 있다. 공기가 냉각됨에 따라, 공기가 습기를 포함할 수 있는 용량이 감소한다. 상태(212)에서부터 상태(214)로 냉각하는 동안, 밀폐형 어셈블리의 절대 습도는 일정하게 유지되는 반면 상대 습도는 40%에서 100%로 증가한다. 일단 상태(214)에서 100%의 상대 습도에 도달되면, 공기는 습기로 완전히 포화된다. 임의의 추가적인 냉각으로 응결이 야기된다. 온도가 하강되어 상태(214)에서 상태(216)으로 이동됨에 따라, 물방울이 밀폐형 어셈블리의 내부 표면들 상에 형성된다. 상태(214)와 상태(216) 사이에서, 절대 습도가 약 1킬로그램 당 19.6그램에서 약 1킬로그램 당 14.5그램으로 감소된다. 응결량(218)은 약 1킬로그램 공기 당 (19.6 - 14.5 = )5.1그램이다.

하드 디스크 드라이브들의 랩탑, 데스트탑 및 서버 애플리케이션들에 대한 통상적인 사용에 있어서, 디스크 드라이브는 그 디스크 드라이브내에서의 온도 하강율을 완충하거나 감소시키는 컴퓨터 하우징내에 밀폐된다. 이러한 느린 온도 하강때문에, 디스크 드라이브내의 습기가 외부 환경으로 빠져나가서 디스크 드라이브내에서 응결이 일어나지 않을 충분한 시간이 있다. 그러나, 보다 작은 디스크 드라이브들이 외부 환경에 노출되는 응용예(휴대용 MP3 음악 플레이어, PDA 등과 같은)에서 사용되기 때문에, 도 3-10과 관련하여 이하에서 개시되는 바와 같이 온도와 습도가 변화하는 환경에서 하드-디스크 데이터를 보존할 필요성이 있다.

도 3은 응결 가능성이 감지될 때 응결 조건 출력(304)에 의하여 억제되는 운동 제어기(302)를 포함하는 운동 제어 시스템(300)을 도시한다.

운동 제어 시스템(300)은 운동부들(308)을 밀폐시키는 밀폐형 어셈블리(306)를 포함한다. 운동 제어 시스템(300)은 다양한 형태를 취할 수 있으나, 통상적으로 도 1과 관련하여 상술한 바와 같은 움직이는 디스크들과 움직이는 판독/기록 헤드를 포함하는 하드 디스크 드라이브와 같은 자기 저장 디바이스를 포함한다. 외부 환경의 오염 입자들이 밀폐형 어셈블리내로 들어오는 것을 방지하지만 밀폐형 어셈블리(306)내의 압력을 외부환경과 균등화하기 위해 적은 공기흐름을 허용하는 다공성 필터(307)를 제외하고는 밀폐형 어셈블리(306)는 밀폐된다. 다공성 필터(307)는 단지 적은 공기(습기가 있을 수 있음)만이 밀폐형 어셈블리내로 들어오거나 그로부터 빠져나가는 것을 가능하게 한다. 다공성 필터(307)는 다공성 세라믹 부분, 소결 금속(sintered metal) 부분 또는 다공성 포움 스트립(foam strip)과 같이 다양한 형태를 취할 수 있다. 원한다면, 다공성 필터(307)는 리본 케이블(ribbon cable)을 위한 전기적 피드쓰루(electrical feedthrough)와 같은 기타 컴포넌트들과 일체를 이룰 수 있다.

운동 제어기(302)는 제어 입력들(310)을 수용하며 운동부들의 1이상의 운동들을 제어하는 1이상의 전기적 출력들(303)을 제공한다. 예를 들어, 하드 디스크 드라이브의 경우, 제어 입력들(310)은 호스트 컴퓨터에 의하여 생성되는 신호(읽혀질 소정의 트랙을 나타냄)와 판독/기록 헤드에 의하여 생성되는 신호(현재 쓰여지는 트랙을 나타냄)를 포함할 수 있으며, 운동부들(308)은 하드 디스크상에서 움직이는 헤드를 포함할 수 있다.

또한, 운동 제어기(302)는, 작동시에, 운동부들(308)의 1이상의 운동을 억제하는 억제 입력(312)을 갖는다. 밀폐형 어셈블리(306)내의 온도 및 습도 변환기(314)와 같은 센서는 온도와 습도를 감지하고 온도와 습도를 나타내는 센서 출력들(316)을 제공한다. 센서 출력들(316)은 밀폐형 어셈블리(306)내의 어셈블리 온도 및 어셈블리 습도에 좌우된다.

운동 제어 시스템(300)은 또한 응결 조건 출력(304)를 제공하는 회로(320)를 포함한다. 응결 조건 출력(304)은 억제 입력(312)과 결합된다. 응결 조건 출력(304)은 센서 출력들(316)에 대한 함수로 운동부들(308)의 운동에 대한 억제를 제어한다.

밀폐형 어셈블리(306)내의 온도와 습도 조건이 운동부들(308)에 대한 응결 조건들에 접근하는 경우, 운동부들(308)의 운동을 억제하기 위하여 응결 조건 출력(304)은 제어기(302)의 억제 입력(312)을 작동시킨다. 억제 입력(312)의 작동은 입력들(310)에 기초하는 제어기(302)의 정상 제어 기능에 우선(override)한다. 운동 억제는 운동부들(308)의 운동을 완전히 멈추게 하거나, 운동부들(308)의 운동을 부분적으로 멈추게 하거나, 또는 운동부들(308)들의 오작동이나 손상을 회피하는 방법으로 운동부들(308)의 운동을 변화시키는 형태를 취할 수 있다. 억제 방법의 예시들이 도 7-10에서 도시된 예들과 관련하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

온도 및 습도 변환기(314)와 같은 센서는 온도와 습도에 영향받는 2개의 센서 출력들(316)을 제공하며, 회로(320)는 감지된 온도와 습도에 기초하여 응결 조건 출력을 계산한다. 이렇게 응결 조건들을 간접적으로 계산하는 것은 신뢰성이 높다는 장점을 가지며 물방울이 형성된 직후에 액체 응결을 감지하는 응결 센서들에서 발견되는 작동의 예측불가능성을 제거한다. 도 3에서 도시된 배치는 온도와 습도 조건이 응결 조건에 접근하지만 아직 응결이 시작되지 않을 때 감지하는 것을 가능하게 한다. 도 3의 배치는 실질적인 응결이 있기 전에 억제 작용이 이루어질 수 있게 한다. 따라서, 운동부들(308)에 대한 손상이 회피된다. 따라서, 이러한 배치는 먼지 오염을 차단하기 위하여 밀폐되어야만 하며 급격한 주변 온도 변화를 겪게 되는, 조밀하게 위치된 운동부들(판독/기록 헤드들과 디스크들과 같은)에 특히 유용하다.

도 4는 센서(414)(도 3의 온도 및 습도 변환기(314)와 같은 센서와 유사한) 및 응결 조건 출력(404)(도 3의 응결 조건 출력(304)와 유사한)을 제공하는 회로(420)(도 3의 회로(320)과 유사한)의 예(400)을 도시한다. 센서(414)는 온도 변환 출력(432)을 제공하는 온도 변환기(430)와 습도 변환 출력(436)을 제공하는 습도 변환기(434)의 어셈블리를 포함한다. 하나의 바람직한 실시예에서, 센서(414)는 또한 압력 변환 출력(440)을 제공하는 압력 변환기(438)도 포함한다. 또하나의 바람직한 실시예에서, 센서(414)는 그 센서(414)를 가열하는 히터(442)를 포함한다.

습도 변환 출력(436), 온도 변환 출력(432) 및 선택적인 압력 변환 출력(440)은 모두 함께 회로(420)에 연결되는 센서 출력들(416)을 포함한다.

당업자는 습도 변환기(434) 및 온도 변환기(430)는, 변환기들(434, 430)의 감지 표면들상에 응결된 물방울들이 있는 경우, 부정확한 기록들을 제공할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 바람직한 실시예에서, 작은 전기 히터(442)가 제공되어 변환기들(434, 430)이 감지 표면들상에서의 응결을 방지하는 어셈블리 온도보다 높은 온도까지 가열될 수 있게 한다. 습도 변환 출력(436)은 온도에 민감하며, 회로(420)가 온도 변환 출력(432)에 의해 지시된 온도에 기초하여 습도 변환 출력(436)에 대한 온도 보정을 계산할 수 있음을 당업자가 이해할 수 있을 것이다. 하나의 바람직한 배치에서, 온도 변환기(430)는 디스크 드라이브에서 다른 목적들을 위해 온도을 감지하는데 사용되는 서미스터(thermitor)를 포함한다.

응결 조건들은 대기압에 의존하며, 회로(420)가 응결 조건들에 대한 압력 보정을 선택적으로 계산할 수 있도록 선택적인 공기 압력 변환기(438)가 제공될 수 있음을 당업자가 이해할 수 있을 것이다.

회로(420)는 응결의 위험이 있는지 여부를 확인하기 위하여 출력들(416)을 이용한다. 만일 응결의 위험이 있다면, 운동을 억제하기 위하여 응결 조건 출력(404)이 작동된다. 일단 응결 조건에 접근한 것이 감지되어, 응결 조건에서 이탈하도록 온도가 상승되면, 물방울이 증발되는 동시에 물방울이 여전히 존재하는 동안의 지체시간(lag time)이 존재할 수 있음을 알 수 있다. 운동이 너무 빨리 시작되는 것을 방지하기 위하여, 회로(420)는 비-응결조건(non-condensing condition)으로 회복된 후의 시간 기간동안 응결 조건 출력(404)을 작동시키는 타이머(446) 포함하는바, 이는 도 7에서 도시된 예와 관련하여 이하에서 설명될 것이다.

도 5는 회로(420)에 의하여 설정된 응결 조건 한계(506)의 제 1 실시예를 도시한다. 도 5에서 수직축(502)은, 온도 변환 출력(432)에 의해 선택적으로 보정된 습도 변환 출력(436)에 기초하여 회로(420)에 의해 계산된 계산 절대 습도를 나타낸다. 수평축(504)은 온도 변환 출력(432)에 기초하여 회로(420)에 의해 계산된 계산 온도를 나타낸다. 회로(420)는 응결 조건들에 대한 접근을 감지하는데 있어서의 에러에 대비한 여유(margin)를 제공하기 위하여 100% 상대 습도 곡선(508)보다 약간 낮은 저장 한계 곡선(stored limit curve)(506)(룩업 테이블(lookup table) 또는 공식으로서 저장된)을 포함한다. 계산 온도와 계산 습도가 저장 한계 곡선(506) 아래에 있는 경우, 그 조건들은 비응결 조건이며 응결 조건 출력(404)이 작동되지 않는다. 그러나, 계산 온도와 계산 습도가 저장 한계 곡선(506) 위에 있는 경우에는, 그 조건들은 응결 조건에 접근할 수 있으며 응결 조건 출력(404)이 운동을 억제하기 위해 작동된다. 응결 조건 출력은 응결 조건에 접근하는 동안 작동된다. 도 5에서 도시된 배치는 저장 한계 곡선(506)을 용이하게 캘리브레이션할 수 있다는 장점을 가지는바, 이는 상기 저장 한계 곡선이 온도와 절대 습도의 표준 공학 단위로 용이하게 측정가능하기 때문이다.

도 6은 회로(420)에 의해 설정된 응결 조건 한계(606)의 제 2 실시예를 도시한다. 도 6에서, 수직축(602)은 습도 변환 출력(436)을 나타낸다. 수평축(604)은 온도 변환 출력(432)을 나타낸다. 회로(420)는 에러에 대비한 여유를 제공하기 위하여 100% 상대 습도 곡선(608) 보다 약간 아래에 있는 저장 한계 곡선(606)을 포함한다. 도 6에서 도시된 예에서, 상대 습도 곡선은 습도 변환 출력과 온도 변환 출력의 비표준적인 단위들로 정의되며, 온도와 습도에 대한 표준 단위로 보정하거나 수치조정을 위하여 계산할 필요가 없다. 온도 및 습도 변환 출력들이 저장 한계 곡선(606) 아래에 있는 경우, 그 조건들은 비응결조건이며 응결 조건 출력(404)이 작동되지 않는다. 그러나, 온도 및 습도 변환 출력들이 저장 한계 곡선(606) 위에 있는 경우, 그 조건들은 응결 조건에 접근할 수 있으며 응결 조건 출력(404)이 운동을 억제하기 위하여 작동된다. 도 6에서 도시된 배치는 응결 조건들에 있는지를 확인하기 위한, 회로의 계산 부담이 거의 없다는 장점을 갖는다.

도 7은 응결 조건 출력(404)(도 4)에 대한 타이머(446)(도 4)의 효과를 도시하는 시간 다이어그램(700)이다. 타이밍 다이어그램의 수평축(704)은 시간을 나타낸다. 제 1 경로(706)은 밀폐형 어셈블리(도 3의 밀폐형 어셈블리(306)와 같은)내의 응결 조건들을 나타낸다. 제 2 경로(708)는 응결 조건 출력(404)을 나타낸다. 초기의 비응결 조건(710)에서, 제어기(도 3의 제어기(302)와 같은)는 (712)에서 통상적으로 작동하는 것이 허용된다. 조건들이 (714)에서 변화되어 응결 조건으로 접근하는 경우, 응결 조건 출력(404)이 운동을 억제하기 위하여 작동된다. 조건들이 (716)에서 비응결 조건으로 회귀한 경우, 응결 조건 출력(404)은 (720)에서의 작동 허용 조건(let run condition)으로 회귀하기 전까지의 시간 지연 간격(time delay interval)동안 작동된 상태로 남아있다. 시간 지연 간격(718)은 타이머(446)(도 4)에 의해 제공되며, 잠재적 응결 조건 후, 억제가 해제되기 전에 물방울이 증발되는 시간을 허용한다. 시간 지연(718)은 고정된 시간 간격일 수 있으며, 또는 습도 변환 출력, 온도 변환 출력 또는 양자 모두에 기초하여 변할 수 있다.

도 8은 응결 조건들에 대한 함수로서 디스크 드라이브내의 운동을 억제하는 자동화 방법의 제 1 실시예를 도시한다. 동력이 디스크 드라이브에 인가되면, 회로(도 3의 회로(320)와 같은)는 (802)에서 동력이 공급된 것을 감지한다. 동력이 공급된 후, 감지된 온도는 (804)에서 기록되고, 감지된 습도는 (806)에서 기록된다. 다음으로, 감지된 온도와 습도는 결정 블록(808)에서 곡선(도 5의 곡선(506) 또는 도 6의 곡선(606)과 같은)과 비교된다. 결정 블록(808)에서의 이러한 비교를 통해 응결 조건에 접근되었음이 나타나는 경우, 프로그램 순서(program flow)는 라인(810)을 따라 실행 블록(action block)(812)으로 계속된다. 실행 블록(812)에서, 디스크의 회전은 억제되고 스핀들 모터는 정지되며, 헤드는 디스크상으로 로드되지 않고 에러 메세지가 생성된다. 바람직한 배치에서, 에러 메세지가 실행 블록(812)에서 생성된 후에, 프로그램 순서는 계속해서 재시도 루프(retry loop)(820)을 따라 실행 블록(804)으로 돌아간다. 결정 블록(808)에서의 상기 비교가 응결이 발생하지 않음을 나타내면, 프로그램 순서는 라인(814)를 따라 실행 블록(816)으로 계속된다. 실행 블록(816)에서, 제어기에 의한 운동 제어의 정상 작동이 시작된다.

도 9는 응결 조건들에 대한 함수로서 디스크 드라이브내의 운동을 억제하는 방법의 제 2 실시예를 도시한다. 동력이 디스크 드라이브에 인가되면, 회로(도 3의 회로(320)와 같은)는 (902)에서 동력이 공급된 것을 감지한다. 동력이 공급된 후에, 감지된 온도는 (904)에서 기록되며 감지된 습도는 (906)에서 기록된다. (907)에서 디스크 모터에 전력이 공급되어 디스크를 회전시키며 전자회로에 전력이 공급된다. (907)에서는 헤드들을 디스크상에 로딩하는 것이 억제된다. 다음으로, 감지된 온도와 습도가 결정 블록(908)에서 곡선(도 5의 곡선(506) 또는 도 6의 곡선(606)과 같은)과 비교된다. 상기 결정 블록(908)에서의 비교가 응결 조건들에 접근됨을 나타내는 경우, 프로그램 순서는 라인(910)을 따라 실행 블록(912)으로 계속된다. 실행 블록(912)에서, 회전하는 디스크의 스핀들 모터의 작동과 전자장치(또는 히터)가 모든 물방울을 증발시키기에 충분할 정도로 디스크 드라이브를 데울때까지 헤드를 디스크상으로 로딩시키는 것은 지연된다. 바람직한 배치에서, 에러 메세지가 실행 블록(912)에서 생성된 후, 프로그램 순서는 계속하여 재시도 루프(920)을 따라 실행 블록(904)로 회귀한다. 상기 결정 블록(908)에서의 비교가 응결 조건들이 구비되지 않음을 나타내는 경우, 프로그램 순서는 라인(914)을 따라 실행 블록(916)으로 계속된다. 실행 블록(916)에서, 헤드 로딩의 억제는 해제되며 제어기에 의한 운동 제어의 작동이 시작된다.

이러한 배치는 헤드가 추락하는 것을 방지하며 또한 응결 조건을 제거하기 위하여 디스크 드라이브를 능동적으로 워밍업(warming up)한다. 원심력이 디스크의 표면들로부터 물방울을 제거하는 경향이 있다.

도 10은 디스크 드라이브내의 운동 제어 시스템이 이미 통상적으로 작동하는 도중에 발생하는 응결 조건의 함수로 운동을 억제하는 방법의 제 3 실시예를 도시한다. 통상적인 디스크 드라이브 작동은 (952)에서 이미 진행중이다. 다음으로, 감지된 온도는 (954)에서 기록되고 감지된 습도는 (956)에서 기록된다. 다음으로, 감지된 온도와 습도가 결정 블록(958)에서 곡선(도 5의 곡선(506) 또는 도 6의 곡선(606)과 같은)곡선과 비교된다. 결정 블록(958)에서의 상기 비교가 응결 조건에 접근함을 나타내는 경우, 프로그램 순서는 라인(960)을 따라 실행 블록(962)으로 계속된다. 실행 블록(962)에서, 헤드들을 디스크상으로 로딩시키는 것이 억제된다. 프로그램 순서는 비응결 조건 및 모든 물방울이 증발되는 것을 기다리는 시간 지연이 있는 실행 블록(963)으로 계속되며, 그 후 헤드들이 다시 로딩되고 실행 블록(964)에서 통상적인 작동이 재개된다. 만일 결정 블록(958)에서의 비교가 응결 조건들이 구비되지 않음을 나타낸다면, 프로그램 순서는 라인(966)을 따라 실행 블록(968)로 계속된다. 실행 블록(968)에서, 제어기에 의한 운동 제어의 통상적 작동이 재개된다.

도 10에서 설명된 경우는 드라이브가 작동할 때와 온도가 하드 디스크 드라 이브의 이슬점을 넘어 갑자기 변화하는 경우 발생한다. 사용자가 그의 MP3 플레이어를 플레이시키고 에어콘에 의해 매우 추울 정도로 냉각된 상점가로부터 습기 높은 한여름 길거리로 걸어나오는 경우가 이러한 경우의 예에 해당한다.

이 경우, 헤드의 언로드가 실행된다. 디스크는 계속해서 회전하고 전자장치에 전원이 공급된 채로 남아 있다. 일단 습기가 제거되면, 헤드는 다시 로딩되고 작동이 계속된다.

요약하면, 운동 제어 시스템((300)과 같은)은 운동부들((308)과 같은)을 밀폐시키는 밀폐형 어셈블리((306)과 같은)를 포함한다. 운동 제어 시스템은 운동부들의 운동을 제어하며 운동을 억제하는 억제 입력((312)와 같은)을 갖는 제어기((302)와 같은)를 또한 포함한다.

운동 제어 시스템은 센서 출력들((316)과 같은)을 제공하는 센서((314)와 같은)를 추가적으로 포함한다. 센서 출력들은 밀폐형 어셈블리내의 어셈블리 온도와 어셈블리 습도에 의존한다.

운동 제어 시스템은 또한 응결 조건 출력((304)와 같은)을 제공하는 회로((320)와 같은)를 포함한다. 응결 조건 출력은 억제 입력과 결합된다. 응결 조건 출력은 센서 출력들의 함수로 운동 억제를 제어한다.

본 발명의 다양한 실시예들의 수많은 장점들과 특징들이 본 발명의 다양한 실시예들의 구조와 기능에 대한 세부사항과 함께 앞서의 상세한 설명에서 설명되었지만, 이러한 개시는 단지 예시적일 뿐이며, 세부사항에 있어서, 특히 본 발명의 본질 내에서 일부분들의 구조와 배치에 관해서는 첨부된 청구범위에서 표현된 용어 들의 넓고 일반적인 의미에 의하여 나타나는 최광의의 범위까지 변형이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 실질적으로 동일한 기능성을 유지하면서 특정 엘리먼트들이 운동 제어 시스템을 위한 특정 응용예에 따라 변화될 수 있다. 또한, 여기서 설명된 바람직한 실시예는 데이터 저장을 위한 디스크 드라이브 시스템에 관련되지만, 본 발명의 내용은 본 발명의 범위와 사상을 벗어나지 않으면서 다른 운동 제어 시스템에 적용될 수 있음을 당업자가 이해할 것이다.

본 발명에 따라, 습도의 응결 조건들이 밀폐형 어셈블리 내에서 충족되는 경우, 그 밀폐형 어셈블리내의 운동부(moving part)들에 손상을 미치지 않게 하는 장치나 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예들은 이러한 문제점들 및 기타 문제점들에 대한 해결책을 제공하며, 선행기술을 능가하는 장점들을 제공한다.

Claims (30)

1. 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템으로서,

   하드 디스크 드라이브내에 밀폐된 슬라이더의 운동을 제어하며 상기 운동을 억제하는 억제 입력을 갖는 제어기;

   상기 하드 디스크 드라이브내의 온도 및 습도에 의존하는 센서 출력들을 제공하는 센서; 및

   상기 센서 출력들의 함수로서 응결 조건(condensing condition) 출력을 상기 억제 입력에 제공하는 회로

   를 포함하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 습도 변환기 및 온도 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 습도 변환기는 온도 감도(temperature sensitivity)를 가지며, 상기 회로는 상기 온도 감도에 대한 보정을 제공하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 습도 변환기는 상기 디스크 드라이브 온도보다 더 높은 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 응결 조건 출력은 응결 조건에 접근하는 동안 작동하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 응결 조건 출력은 응결 조건 이후의 시간 간격 동안 작동하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서, 상기 하드 디스크 드라이브는 헤드 액추에이터(head actuator)를 포함하며, 상기 헤드 액추에이터의 운동은 상기 억제 입력이 작동하는 동안 억제되는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 하드 디스크 드라이브는 스핀들 모터를 포함하며, 상기 스핀들 모터는 상기 억제 입력이 작동하는 동안 구동되는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 디스크 드라이브는 스핀들 모터를 포함하며, 상기 스핀들 모터는 상기 억제 입력이 작동하는 동안 억제되는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 하드 디스크 드라이브내에 히터를 더 포함하며, 상기 응결 조건 출력이 작동할 때 상기 히터가 동작되는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 하드 디스크 드라이브는 필터를 제외하고 밀폐되는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동을 제어하기 위한 제어 시스템.
14. 슬라이더의 운동을 제어하는 방법으로서,

    하드 디스크 드라이브내에 밀폐된 슬라이더의 운동을 제어하는 단계;

    상기 운동을 억제하는 억제 입력을 제공하는 단계;

    상기 하드 디스크 드라이브에서의 온도 및 습도에 의존하는 센서 출력들을 제공하는 단계; 및

    상기 센서 출력들의 함수로서 응결 조건 출력을 상기 억제 입력에 제공하는 단계

    를 포함하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 센서 출력들은 습도 변환기의 출력 및 온도 변환기의 출력을 포함하며, 상기 슬라이더의 운동 제어 방법은 상기 온도 변환기의 출력의 함수로서 상기 습도 변환기의 출력을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 습도 변환기를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 온도 변환기를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
18. 제 14 항에 있어서, 응결 조건에 접근하는 동안 상기 응결 조건 출력을 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
19. 제 14 항에 있어서, 응결 조건 이후의 시간 간격 동안 상기 응결 조건 출력을 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
20. 삭제
21. 삭제
22. 제 14 항에 있어서, 상기 억제 입력이 작동하는 동안 상기 하드 디스크 드라이브내의 헤드 액추에이터의 운동을 억제시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 억제 입력이 작동하는 동안 상기 디스크 드라이브내의 스핀들 모터를 구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
24. 제 22 항에 있어서, 상기 억제 입력이 작동하는 동안 스핀들 모터를 억제시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
25. 제 22 항에 있어서, 상기 응결 조건 출력이 작동할 때 상기 하드 디스크 드라이브내의 히터를 동작시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
26. 제 14 항에 있어서, 필터를 제외하고 상기 하드 디스크 드라이브를 밀폐시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이더의 운동 제어 방법.
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