KR100919242B1 - Method and apparatus using micro-actuator stroke sensitivity estimates in a hard disk drive - Google Patents
Method and apparatus using micro-actuator stroke sensitivity estimates in a hard disk driveInfo
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Abstract
하드 디스크 드라이브에서 마이크로-액츄에이터 스트로크 감도를 추정값을 이용하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명은 마이크로-액츄에이터 자극 신호를 생성하기 위하여, 스트로크 감도를 이용하여 기입-독출 헤드가 트랙을 가리키도록 상기 마이크로-액츄에이터를 제어하는 단계; 상기 마이크로-액츄에이터는, 상기 트랙을 포함하는 회전하는 디스크 표면 가까이의 상기 기입-독출 헤드를 포함하는 슬라이더에 연결되고, 상기 스트로크 감도를 추정하는 방법은, 보이스 코일 모터에 의하여 트랙에 가까운 기입-독출 헤드의 측면 위치에 노이즈를 유도하여 위치 에러 신호(Position Error Signal ; PES)를 생성하도록 상기 마이크로-액츄에이터를 제어하기 위하여, 마이크로-액츄에이터 자극 신호를 이용하는 단계; 상기 위치 에러 신호로부터 상기 측면 위치 노이즈를 추출하는 단계; 및 상기 측면 위치 노이즈와 상기 마이크로-액츄에이터 자극 신호에 기초하여 상기 스트로크 감도를 추정하는 단계를 구비한다.A method and apparatus are disclosed that use estimates of micro-actuator stroke sensitivity in a hard disk drive. The present invention relates to a method for generating a micro-actuator stimulus signal, comprising: controlling the micro-actuator to use a stroke sensitivity to point the write-read head to a track; The micro-actuator is connected to a slider comprising the write-read head near the rotating disk surface containing the track, and the method of estimating the stroke sensitivity is a write-read near the track by a voice coil motor. Using a micro-actuator stimulus signal to control the micro-actuator to induce noise at a lateral position of the head to produce a Position Error Signal (PES); Extracting the lateral position noise from the position error signal; And estimating the stroke sensitivity based on the lateral position noise and the micro-actuator stimulus signal.
Description
본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로써, 특히 하드 디스크 드라이버 내의 마이크로-액츄에이터(micro-actuator)의 스트로크 감도(stroke sensitivity)를 추정(estimate)하고, 스트로크 감도 추정에 기초하여 하드 디스크 드라이브를 구동하는 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hard disk drive, and more particularly, to estimate the stroke sensitivity of a micro-actuator in a hard disk drive and to drive the hard disk drive based on the stroke sensitivity estimate. A method and apparatus are disclosed.
하드 디스크 드라이브는 액츄에이터 어셈블리를 포함한다. 액츄에이터 어셈블리는 액츄에이터 피봇을 통하여 하나 이상의 기입-독출 헤드에 대하여 피봇을 수행한다. 회전하는 디스크 표면에 저장되는 데이터는 동심의(concentric) 트랙들에 배치된다. 트랙의 데이터에 억세스하기 위하여, 서보 컨트롤러는 보이스 코일 모터를 전기적으로 자극함으로써, 기입-독출 헤드의 위치를 조정한다. 보이스 코일 모터는 보이스 코일과 액츄에이터 암을 연결하여 헤드 짐벌 어셈블리(head gimbal assembly)를 이동시켜서 트랙에 가까운 슬라이더에 위치시킨다. 기입-독출 헤드가 트랙에 가까이 오면, 서보 컨트롤러는 트랙 추종 모드로 알려진 동작 모드로 들어간다. 트랙 추종 모드에서 기입-독출 헤드는 트랙에 저장된 데이터를 억세스하는 데 이용된다.The hard disk drive includes an actuator assembly. The actuator assembly pivots one or more write-read heads via actuator pivots. Data stored on the rotating disk surface is placed in concentric tracks. In order to access the data of the track, the servo controller adjusts the position of the write-read head by electrically stimulating the voice coil motor. The voice coil motor connects the voice coil and the actuator arm to move the head gimbal assembly and position it on a slider close to the track. When the write-read head is close to the track, the servo controller enters an operation mode known as track follow mode. In the track following mode, the write-read head is used to access data stored in the track.
마이크로-액츄에이터는 트랙 추종 모드에서 기입-독출 헤드의 위치를 조정하는 제2액츄에이션 스테이지를 제공한다. 마이크로 액츄에이터는 정전기 효과(electrostatic effect)와 압전기 효과(piezoelectirc effect)를 이용하여 정밀한 위치 변화를 빠르게 수행한다. 마이크로 액츄에이터는 서보 컨트롤러의 대역폭을 2배로 만든다.The micro-actuator provides a second actuation stage for adjusting the position of the write-read head in the track following mode. Micro-actuators quickly perform precise position changes using electrostatic and piezoelectirc effects. Micro actuators double the bandwidth of the servo controller.
마이크로-액츄에이터를 이용하여 정확한 스트로크 감도 추정값이 얻어질 수 있다. 스트로크 감도는 주어진 전기적 자극에 대하여 옆 평면(lateral plane)에서의 기입-독출 헤드의 변위를 의미한다. 스트로크 감도를 측정하는 데는 몇가지 어려운 점이 있다. 스트로크 감도는 하드 디스크 드라이브 내부에서 억세스 동작 도중에 측정될 필요가 있다. 스트로크 감도 측정은 하드 디스크 드라이브의 수명 동안에 반복될 필요가 있다.Accurate stroke sensitivity estimates can be obtained using the micro-actuator. Stroke sensitivity refers to the displacement of the write-read head in the lateral plane for a given electrical stimulus. There are some difficulties in measuring stroke sensitivity. Stroke sensitivity needs to be measured during an access operation inside the hard disk drive. Stroke sensitivity measurements need to be repeated during the life of the hard disk drive.
또한, 특정한 마이크로-액츄에이터가 트랙 추정 프로세스를 얼마나 돕는지에 대해서는 의문이 있다. 이러한 공헌에 하여 측정하는 방법 중의 하나는, 평평한 주파수 응답에 가까운 곳에서, 그것의 동작 대역폭을 측정하는 것이다. In addition, there are questions about how a particular micro-actuator aids the track estimation process. One way to measure this contribution is to measure its operating bandwidth near a flat frequency response.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하드 디스크 드라이브에서 마이크로-액츄에이터 스트로크 감도를 추정하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating micro-actuator stroke sensitivity in a hard disk drive.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로-액츄에이터의 스트로크 감도를 추정하는 방법은, 보이스 코일 모터에 의하여 트랙에 가까운 기입-독출 헤드의 측면 위치에 노이즈를 유도하여 위치 에러 신호(Position Error Signal ; PES)를 생성하도록 상기 마이크로-액츄에이터를 제어하기 위하여, 마이크로-액츄에이터 자극 신호를 이용하는 단계; 상기 위치 에러 신호로부터 상기 측면 위치 노이즈를 추출하는 단계; 및 상기 측면 위치 노이즈와 상기 마이크로-액츄에이터 자극 신호에 기초하여 상기 스트로크 감도를 추정하는 단계를 구비하고, 상기 마이크로-액츄에이터는, 상기 트랙을 포함하는 회전하는 디스크 표면 가까이의 상기 기입-독출 헤드를 포함하는 슬라이더에 연결된다.The method for estimating the stroke sensitivity of a micro-actuator according to the present invention for achieving the above technical problem is a position error signal by inducing noise to a side position of a write-read head close to a track by a voice coil motor. Using a micro-actuator stimulus signal to control the micro-actuator to generate a PES); Extracting the lateral position noise from the position error signal; And estimating the stroke sensitivity based on the lateral position noise and the micro-actuator stimulus signal, wherein the micro-actuator includes the write-read head near the rotating disk surface that includes the track. Connected to the slider.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1 및 도 2는 하드 디스크 드라이브(10)에서 사용되는 방법으로써, 슬라이더(90)와 기입-독출 헤드(94)에 연결되는 마이크로-액츄에이터(80)의 스트로크 감도(634)를 추정하는 방법의 예시를 나타내는 도면이다. 마이크로-액츄에이터 자극신호(650)는 마이크로-액츄에이터를 구동하기 위하여 사용된다(1500). 마이크로-액츄에이터 자극신호(650)는, 보이스 코일 모터(18)에 의하여 트랙에 가까운 기입-독출 헤드의 측면 위치에 노이즈를 유도하여, 위치 에러 신호(Position Error Signal ; PES ; 260)를 생성한다. 1 and 2 illustrate a method used in the hard disk drive 10 to estimate the stroke sensitivity 634 of the micro-actuator 80 connected to the slider 90 and the write-read head 94. It is a figure which shows an example. The micro-actuator stimulus signal 650 is used to drive the micro-actuator (1500). The micro-actuator stimulus signal 650 induces noise at the side position of the write-read head close to the track by the voice coil motor 18 to generate a Position Error Signal (PES) 260.
측면 위치 노이즈(638)는 위치 에러 신호(260)로부터 추출된다. 위치 에러 신호(260)는 PES 카운트(640)에 의하여 표현되는 경우가 많다. 스트로크 감도(634)는 측면 위치 노이즈(638)와 마이크로-액츄에이터 자극신호(650)에 기초하여 추정된다. 도 1과 도 2의 예시는 서보-컨트롤러(600) 내부에서 구현되는 방법을 나타낸다. 도 1은 임베디드 회로(embedded circuit ; 500)에 포함되는 서보-컨트롤러(600)를 나타낸다. 임베디드 회로(500)는 인쇄 회로 기술(printed circuit technology)에 의하여 구현될 수 있다.Lateral position noise 638 is extracted from the position error signal 260. The position error signal 260 is often represented by the PES count 640. The stroke sensitivity 634 is estimated based on the side position noise 638 and the micro-actuator stimulus signal 650. 1 and 2 illustrate a method implemented inside the servo-controller 600. 1 shows a servo-controller 600 included in an embedded circuit 500. The embedded circuit 500 may be implemented by printed circuit technology.
도 1 및 도 2는 스트로크 감도(634)를 추정하는 방법을 구현하는 다양한 예시를 나타낸다. 도 1에 도시된 것처럼, 서보 컨트롤러(600)는 메모리(620)에 연결된 서보 컴퓨터(610)를 포함할 수 있다. 프로그램 시스템(1000)은 서보 컴퓨터를 가리킬 수 있고, 메모리에 포함되는 프로그램 단계들을 포함할 수 있다.1 and 2 illustrate various examples of implementing a method of estimating stroke sensitivity 634. As shown in FIG. 1, the servo controller 600 may include a servo computer 610 connected to a memory 620. The program system 1000 may refer to a servo computer and may include program steps included in a memory.
또한, 도 2에 도시된 것처럼, 서보 컨트롤러(600)는 마이크로-액츄에이터를 구동하는 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 사용하는 단계(1500)를 위한 수단을 포함할 수 있다. 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)는 보이스 코일 모터(18)에 의하여 트랙(122)에 가까운 기입-독출 헤드(94)의 측면 위치에 노이즈를 유도하여, 위치 에러 신호(Position Error Signal ; PES ; 260)를 생성한다. 서보 컨트롤러(600)는 위치 에러 신호(260)로부터 측면 위치 노이즈(638)를 추출하는 단계(1510)를 위한 수단을 구비할 수 있다. 서보 컨트롤러(600)는 측면 위치 노이즈(638)와 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)에 기초하여 스트로크 감도(634)를 추정하는 단계(1520)를 위한 수단을 구비할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 2, the servo controller 600 may include means for using a 1500 of using a micro-actuator stimulus signal 650 to drive the micro-actuator. The micro-actuator stimulus signal 650 induces noise at the side position of the write-read head 94 close to the track 122 by the voice coil motor 18, thereby causing a Position Error Signal (PES) 260. ) The servo controller 600 may have means for extracting side position noise 638 from the position error signal 260. The servo controller 600 may have means for estimating the stroke sensitivity 634 based on the side position noise 638 and the micro-actuator stimulus signal 650.
서보 컨트롤러(600)는 회전하는 디스크 표면(120-1) 위의 트랙에 가까운 기입-독출 헤드를 측면에 위치하도록 보이스 코일 모터를 제어하는 단계(1530)를 위한 수단을 더 구비할 수 있다.The servo controller 600 may further include means for controlling 1530 the voice coil motor to laterally position the write-read head close to the track on the rotating disk surface 120-1.
상기 구성요소 그룹 중에서 적어도 하나의 구성요소는, 메모리, 유한 상태 머신(infinite state machine) 및 주문형 집적회로(application-specific integrated circuit ; ASIC)에 포함되는 적어도 하나의 프로그램 단계를 포함하는 컴퓨터 중의 하나를 포함할 수 있다. 상기 구성요소 그룹은 제어하는 단계(1530)를 위한 수단, 사용하는 단계(1500)를 위한 수단, 추출하는 단계(1510)를 위한 수단 및 추정하는 단계(1520)를 위한 수단으로 구성될 수 있다.At least one component of the component group may include one of a computer including a memory, a finite state machine, and at least one program step included in an application-specific integrated circuit (ASIC). It may include. The group of components may consist of a means for controlling 1530, a means for using 1500, a means for extracting 1510, and a means for estimating 1520.
본 발명에 따른 실시예들이 도 3(A) 내지 도 3(C)에 도시된다. 사용하는 단계(1500)를 위한 수단은 제2메모리(1506)에 연결(1504)되는 제2컴퓨터(1502)를 포함한다. 제2메모리(1506)는 제3프로그램 시스템(1508)의 프로그램 단계들을 포함한다. 추출하는 단계(1510)를 위한 수단은 유한 상태 머신(1512)을 포함한다. 추정하는 단계(1520)를 위한 수단은 주문형 집적회로(1522)를 포함한다.Embodiments in accordance with the present invention are shown in FIGS. 3A-3C. Means for use 1500 include a second computer 1502 coupled to the second memory 1506 1504. The second memory 1506 includes program steps of the third program system 1508. The means for extracting step 1510 includes a finite state machine 1512. Means for estimating step 1520 include an application specific integrated circuit 1522.
도 3(D)는 마이크로-액츄에이터 자극 신호를 사용하는 단계(1500)를 위한 수단들을 나타낸다. 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)는, 도 1에 도시된 예와 유사하게, 마이크로 액츄에이터(80)로 측면 제어 신호(82)를 공급하도록 마이크로-액츄에이터 드라이버(28)를 제어한다. 앞서 설명된대로, 도 1에서는, 마이크로 액츄에이터(80)가 측면 제어 신호(82)에 응답하여, 보이스 코일 모터(18)에 의하여 트랙(122)에 가까운 기입-독출 헤드(94)의 측면 위치에 노이즈를 유도한다.3 (D) shows means for step 1500 of using a micro-actuator stimulus signal. The micro-actuator stimulus signal 650 controls the micro-actuator driver 28 to supply the side control signal 82 to the micro actuator 80, similar to the example shown in FIG. 1. As described above, in FIG. 1, the micro actuator 80 is in response to the side control signal 82, at the side position of the write-out head 94 close to the track 122 by the voice coil motor 18. Induce noise.
도 3(E) 및 도 3(F)는 도 1 및 도 3(D)의 마이크로-액츄에이터 드라이버(28)를 상세하게 나타낸다. 마이크로-액츄에이터 드라이버(28)는 디지털-아날로그 컨버터(280)를 포함할 수 있다. 디지털-아날로그 컨버터(280)는 측면 제어 신호(82)를 생성하는 데 이용된다. 마이크로-액츄에이터 드라이버(28)는 측면 증폭기(284)를 구비할 수 있다. 디지털-아날로그 컨버터(280)의 DAC 출력(282)은 측면 증폭기(284)로 공급되고, 측면 증폭기(284)는 측면 제어 신호(82)를 생성한다.3 (E) and 3 (F) show the micro-actuator driver 28 in FIGS. 1 and 3D in detail. The micro-actuator driver 28 may include a digital-analog converter 280. Digital-to-analog converter 280 is used to generate side control signal 82. Micro-actuator driver 28 may have a side amplifier 284. The DAC output 282 of the digital-to-analog converter 280 is supplied to the side amplifier 284, and the side amplifier 284 generates the side control signal 82.
다양한 실시예에서, 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)는 측면 제어 신호(82)를 마이크로-액츄에이터(80)로 공급하도록 마이크로-액츄에이터 드라이버(28)를 제어한다. 마이크로-액츄에이터(80)는 측면 제어 신호(82)에 응답하여, 보이스 코일 모터(18)에 의하여 트랙(122)에 가까운 기입-독출 헤드(94)의 측면 위치에 노이즈를 유도한다.In various embodiments, micro-actuator stimulus signal 650 controls micro-actuator driver 28 to supply side control signal 82 to micro-actuator 80. The micro-actuator 80 induces noise at the side position of the write-out head 94 close to the track 122 by the voice coil motor 18 in response to the side control signal 82.
좀 더 설명하면, 마이크로-액츄에이터 드라이버(28)를 구동하는 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)는 디지털-아날로그 컨버터(280)로 공급되고, 디지털-아날로그 컨버터(280)는, 측면 제어 신호(82)를 생성하는 데 이용되는 제1 마이크로-액츄에이터 구동 신호를 생성한다. More specifically, the micro-actuator stimulus signal 650 that drives the micro-actuator driver 28 is supplied to the digital-analog converter 280, and the digital-analog converter 280, the side control signal 82. Generate a first micro-actuator drive signal that is used to generate.
나아가, 디지털-아날로그 컨버터(280)로 공급되는 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)는, 제1증폭기로 공급되는 제1 마이크로-액츄에이터 구동 신호를 포함한다. 제1증폭기는 측면 제어 신호를 생성하는 데 이용되는 제1증폭신호를 생성한다. 제1증폭신호를 생성하는 제1증폭기는, 측면 제어 신호를 생성하는 제1필터로 제1증폭신호를 출력한다.Further, the micro-actuator stimulus signal 650 supplied to the digital-analog converter 280 includes a first micro-actuator drive signal supplied to the first amplifier. The first amplifier produces a first amplifier signal used to generate the side control signal. The first amplifier for generating the first amplifier signal outputs the first amplifier signal to the first filter for generating the side control signal.
또한, 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)는, 측면 제어 신호를 생성하는 데 이용되는 제2필터 신호를 공급하는 제2필터로 공급되는 제1마이크로-액츄에이터 구동 신호를 포함한다. 제2필터 신호를 공급하는 제2필터는, 측면 제어 신호를 공급하는 제2증폭기로 제2증폭신호를 출력한다.The micro-actuator stimulus signal 650 also includes a first micro-actuator drive signal supplied to a second filter that supplies a second filter signal used to generate the side control signal. The second filter for supplying the second filter signal outputs the second amplifier signal to the second amplifier for supplying the side control signal.
본 발명에서 사용되는 컴퓨터는 적어도 하나의 지시 프로세서(instruction processor)와 적어도 하나의 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 각각의 데이터 프로세서는 지시 프로세서 중의 적어도 하나에 의하여 지시된다.The computer used in the present invention may include at least one instruction processor and at least one data processor. Each data processor is indicated by at least one of the indicating processors.
본 발명에 따른 스트로크 감도를 추정하는 방법이 하나 이상의 컴퓨터에 의하여 구현되고, 컴퓨터가 프로세서의 일부분만을 구현하는 데 이용될 수 있더라도, 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시된 것처럼 하나의 서보 컴퓨터를 이용하여 본 발명이 설명된다.Although the method for estimating stroke sensitivity according to the present invention is implemented by one or more computers, and the computer can be used to implement only a part of the processor, for convenience of description, using one servo computer as shown in FIG. 1. The present invention is illustrated.
본 발명에 따른 방법은 도 1에 도시된 프로그램 시스템(1000)에 의하여 구현될 수 있고, 도 4(A)를 이용하여 자세히 설명된다. 단계(1002)는, 보이스 코일 모터(18)에 의하여 트랙(122)에 가까운 기입-독출 헤드(94)의 측면 위치에 노이즈를 유도하는 마이크로 액츄에이터(80)를 구동하는 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 사용하는 단계(1500)를 제공한다. 단계(1004)는 PES 카운트(640)에 의하여 종종 표현되는 위치 에러 신호(260)로부터 측면 위치 노이즈(638)를 추출하는 단계(1510)를 제공한다. 단계(1006)는 측면 위치 노이즈와 마이크로-액츄에이터 자극 신호에 기초하여 스트로크 감도(634)를 추정하는 단계(1520)를 제공한다.The method according to the present invention may be implemented by the program system 1000 shown in FIG. 1 and will be described in detail using FIG. 4 (A). Step 1002 includes a micro-actuator stimulus signal 650 that drives the micro-actuator 80 to induce noise at the lateral position of the write-read head 94 close to the track 122 by the voice coil motor 18. Step 1500 is provided. Step 1004 provides a step 1510 of extracting the side position noise 638 from the position error signal 260, often represented by the PES count 640. Step 1006 provides a step 1520 of estimating the stroke sensitivity 634 based on the side position noise and the micro-actuator stimulus signal.
도 4(A)에 도시된 스트로크 감도를 추정하는 방법은 도 4(B) 내지 도 4(D)에 의하여 자세히 설명된다. 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 사용하는 단계(1002)는 제1주파수(630)와 제1진폭(636)을 가지는 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 생성하는 단계(1012)를 포함할 수 있다. 측면 위치 노이즈를 추출하는 단계(1004)는 제1주파수를 가지는 위치 에러 신호(260)로부터 제1주파수를 가지는 측면 위치 노이즈(638)를 추출하는 단계를 포함한다. 스트로크 감도를 추정하는 단계(1006)는 제1주파수와 제1진폭을 가지는 측면 위치 노이즈에 기초하여 제1주파수를 가지는 스트로크 감도(634)를 추정한다.The method for estimating the stroke sensitivity shown in FIG. 4A is described in detail with reference to FIGS. 4B through 4D. Using 100-micro-actuator stimulus signal 650 may include generating 1012 micro-actuator stimulus signal 650 having a first frequency 630 and a first amplitude 636. have. Extracting the side position noise 1004 includes extracting the side position noise 638 having the first frequency from the position error signal 260 having the first frequency. Estimating the stroke sensitivity 1006 estimates the stroke sensitivity 634 having the first frequency based on the lateral position noise having the first frequency and the first amplitude.
도 5(A)에 도시된 것처럼, 스트로크 감도를 추정하는 단계(1006)는 제1주파수와 제1진폭을 가지는 측면 위치 노이즈에 기초하여 제1주파수를 가지는 스트로크 감도(634)를 추정하는 단계(1016)를 포함한다.As shown in FIG. 5A, estimating stroke sensitivity 1006 includes estimating stroke sensitivity 634 having a first frequency based on side position noise having a first frequency and a first amplitude ( 1016).
도 5(A)에 도시된 것처럼, 스트로크 감도를 추정하는 단계(1016)는 제1주파수를 가지는 측면 위치 노이즈(638)를 제1진폭(636)으로 나누어서 제1주파수를 가지는 스트로크 감도(634)를 생성한다. 도 5(B)를 참조하여 좀 더 설명하면, 제1주파수를 가지는 측면 위치 노이즈(638)에 스케일링 상수(642)를 곱하고 제1진폭으로 나누어서 제1주파수를 가지는 스트로크 감도(634)를 생성한다.As shown in FIG. 5A, the step 1016 of estimating the stroke sensitivity divides the side position noise 638 having the first frequency by the first amplitude 636 and has the stroke sensitivity 634 having the first frequency. Create Referring to FIG. 5B, a side sensitivity noise 638 having a first frequency is multiplied by a scaling constant 642 and divided by a first amplitude to generate a stroke sensitivity 634 having a first frequency. .
이와 유사하게, 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)는 제2주파수(632)와 제1진폭(636)을 가질 수 있다. 제2주파수를 가지는 측면 위치 노이즈(638)는 제2주파수를 가지는 위치 에러 신호(260)로부터 추출될 수 있다. 제2주파수를 가지는 스트로크 감도(634)는 제2주파수와 제1진폭을 가지는 측면 위치 노이즈에 기초하여 추정될 수 있다.Similarly, the micro-actuator stimulus signal 650 may have a second frequency 632 and a first amplitude 636. The side position noise 638 having the second frequency may be extracted from the position error signal 260 having the second frequency. The stroke sensitivity 634 having the second frequency may be estimated based on the side position noise having the second frequency and the first amplitude.
스트로크 감도(634)는 제1주파수(630)를 가지는 스트로크 감도와 제2주파수(632)를 가지는 스트로크 감도에 기초하여 추정될 수 있다. 이러한 추정은 다음과 같은 과정을 거치지만, 그에 한정되는 것은 아니다. 제1주파수를 가지는 스트로크 감도와 제2주파수를 가지는 스트로크 감도를 평균한다. 또한, 제1주파수를 가지는 스트로크 감도와 제2주파수를 가지는 스트로크 감도를 가중 평균(weighted-average)할 수 있다.The stroke sensitivity 634 may be estimated based on the stroke sensitivity having the first frequency 630 and the stroke sensitivity having the second frequency 632. This estimation goes through, but is not limited to: The stroke sensitivity having a first frequency and the stroke sensitivity having a second frequency are averaged. In addition, the stroke sensitivity having the first frequency and the stroke sensitivity having the second frequency may be weighted-average.
하나의 실시예에서는, 스프레드 스펙트럼(spread spectrum) 방법이 도 4(A)의 추정하는 단계를 구현하는 데 이용될 수 있다. 도 5(C)를 참조하면, 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 사용하는 단계(1002)는 제1스프레드 신호(644)를 제1가중치(646)만큼 증폭하여 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 생성하는 단계(1024)를 포함할 수 있다. 도 5(D)를 참조하면, 측면 위치 노이즈(638)를 추출하는 단계(1004)는 제1스프레드 신호(644)를 이용하여 위치 에러 신호(260)를 디모듈레이팅(demodulating)하여 PES 가중치로부터 측면 위치 노이즈 가중치(654)를 생성하는 단계(1024)를 포함할 수 있다. 도 5(E)를 참조하면, 스트로크 감도를 추정하는 단계(1006)는 측면 위치 노이즈 가중치(654)와 제1가중치(646)에 기초하여 스트로크 감도(634)를 추정하는 단계(1026)를 포함할 수 있다.In one embodiment, a spread spectrum method may be used to implement the estimating step of FIG. 4 (A). Referring to FIG. 5C, the step 1002 of using the micro-actuator stimulus signal 650 amplifies the first spread signal 644 by the first weight 646 to produce the micro-actuator stimulus signal 650. Generating 1024. Referring to FIG. 5D, the step 1004 of extracting the side position noise 638 may be performed by demodulating the position error signal 260 using the first spread signal 644 to obtain the PES weight from the PES weight. Generating 1024 a lateral position noise weight 654. Referring to FIG. 5E, estimating stroke sensitivity 1006 includes estimating stroke sensitivity 634 based on the lateral position noise weight 654 and the first weight 646. can do.
도 4(C)와 도 4(D)와 유사하게, 스트로크 감도(634)를 추정하는 단계(1520)는 측면 위치 노이즈 가중치(654)를 제1가중치(646)로 나누어서 스트로크 감도를 생성할 수 있다. 나아가, 측면 위치 노이즈 가중치(654)에 스케일링 상수(642)를 곱하고 제1가중치(646)로 나누어서 스트로크 감도를 생성할 수 있다. 스프레드 신호를 증폭하는데 이용되는 스케일링 상수는 제1주파수와 제1진폭에 기초한 예에서 사용되는 스케일링 상수와 다를 수 있다.Similar to FIGS. 4C and 4D, estimating stroke sensitivity 634 may generate the stroke sensitivity by dividing the lateral position noise weight 654 by the first weight 646. have. Further, the stroke sensitivity may be generated by multiplying the side position noise weight 654 by the scaling constant 642 and dividing by the first weight 646. The scaling constant used to amplify the spread signal may be different from the scaling constant used in the example based on the first frequency and the first amplitude.
마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 사용하는 단계(1500)는 도 2의 제2스프레드 신호(656)를 제2가중치(638)로 증폭하여 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 생성하는 단계를 포함한다. 측면 위치 노이즈(638)를 추출하는 단계(1510)는 제2스프레드 신호를 이용하여 위치 에러 신호(260)를 디모듈레이팅하여 제2 PES 가중치(660)를 생성하는 단계를 포함한다. 스트로크 감도(634)를 추정하는 단계(1520)는 제2측면 위치 노이즈와 제2가중치에 기초하여 제2스트로크 감도(664)를 추정하는 단계를 포함한다. 도 5(F)를 참조하면, 스트로크 감도를 추정하는 단계(1028)는 도 5(E)에서 설명된 제1스트로크 감도(662) 및 제2스트로크 감도에 기초하여 스트로크 감도를 추정할 수 있다.Using 1500 the micro-actuator stimulus signal 650 includes amplifying the second spread signal 656 of FIG. 2 to a second weight 638 to generate the micro-actuator stimulus signal 650. do. Extracting the side position noise 638 includes demodulating the position error signal 260 using the second spread signal to generate a second PES weight 660. Estimating the stroke sensitivity 634 includes estimating the second stroke sensitivity 664 based on the second side position noise and the second weighting value. Referring to FIG. 5F, in operation 1028, the stroke sensitivity may be estimated based on the first stroke sensitivity 662 and the second stroke sensitivity described in FIG. 5E.
스트로크 감도를 추정하는 단계(1028)는 제1스트로크 감도(662)와 제2스트로크 감도(664)를 평균하여 스트로크 감도(634)를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 제1스트로크 감도(662)와 제2스트로크 감도(664)를 가중 평균하여 스트로크 감도(634)를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Estimating the stroke sensitivity 1028 may include generating a stroke sensitivity 634 by averaging the first stroke sensitivity 662 and the second stroke sensitivity 664. In addition, the method may include weighted average of the first stroke sensitivity 662 and the second stroke sensitivity 664 to generate the stroke sensitivity 634.
도 6(A) 및 도 6(B)는 본 발명에 따른 실험 결과를 나타낸다.6 (A) and 6 (B) show experimental results according to the present invention.
도 6(A)의 제1수직축(700)은 'nanometer/Volt' 단위로 스트로크 감도를 나타낸다. 도 6(A)의 제1수평축(702)은 'Hz'단위로 주입 주파수(injection frequency)를 나타낸다. 제1선(704)은 180 Hz 부터 4400 Hz 까지의 범위를 가지는 제1주파수(630)에 대한 제1하드 디스크 드라이브(10)의 스트로크 감도(634)를 나타낸다. 제2선(706)은 180 Hz 부터 4400 Hz 까지의 범위를 가지는 제1주파수(630)에 대한 제2하드 디스크 드라이브의 스트로크 감도(634)를 나타낸다.The first vertical axis 700 of FIG. 6A represents stroke sensitivity in units of 'nanometer / Volt'. The first horizontal axis 702 of FIG. 6A shows an injection frequency in units of 'Hz'. First line 704 represents the stroke sensitivity 634 of the first hard disk drive 10 relative to a first frequency 630 ranging from 180 Hz to 4400 Hz. The second line 706 represents the stroke sensitivity 634 of the second hard disk drive for the first frequency 630 which ranges from 180 Hz to 4400 Hz.
도 6(B)의 제2수직축(710)은 도 6(A)에 도시된 제1하드 디스크 드라이브(10)의 스트로크 감도를 표현한다. 도 6(B)의 제2수평축(712)은 도 3(E)와 도 3(F)의 마이크로-액츄에이터 드라이버의 디지털 아날로그 컨버터(280)의 마이크로-액츄에이터 자극 신호를 표현한다. 제3선(714)은 540 Hz의 제1주파수(630)와 128 카운트부터 2048 카운트까지 변하는 마이크로-액츄에이터 자극 신호에 대한 스트로크 감도(634)를 나타낸다. 제4선(716)은 760 Hz의 제1주파수(630)와 128 카운트부터 2048 카운트까지 변하는 마이크로-액츄에이터 자극 신호에 대한 스트로크 감도(634)를 나타낸다. 제5선(718)은 1350 Hz의 제1주파수(630)와 128 카운트부터 1024 카운트까지 변하는 마이크로-액츄에이터 자극 신호에 대한 스트로크 감도(634)를 나타낸다. 제6선(720)은 1700 Hz의 제1주파수(630)와 128 카운트부터 1024 카운트까지 변하는 마이크로-액츄에이터 자극 신호에 대한 스트로크 감도(634)를 나타낸다.The second vertical axis 710 of FIG. 6B represents the stroke sensitivity of the first hard disk drive 10 shown in FIG. 6A. The second horizontal axis 712 of FIG. 6B represents the micro-actuator stimulus signal of the digital analog converter 280 of the micro-actuator driver of FIGS. 3E and 3F. Third line 714 represents the first frequency 630 of 540 Hz and the stroke sensitivity 634 for the micro-actuator stimulus signal that varies from 128 counts to 2048 counts. Fourth line 716 represents the first frequency 630 of 760 Hz and stroke sensitivity 634 for the micro-actuator stimulus signal that varies from 128 counts to 2048 counts. Fifth line 718 represents a first frequency 630 of 1350 Hz and stroke sensitivity 634 for a micro-actuator stimulus signal that varies from 128 counts to 1024 counts. Sixth line 720 represents stroke sensitivity 634 for a first frequency 630 of 1700 Hz and a micro-actuator stimulus signal that varies from 128 counts to 1024 counts.
도 6(A)와 도 6(B)에서, 측면 위치 노이즈의 표준 편차는 실질적으로 0이다.In Figs. 6A and 6B, the standard deviation of the side position noise is substantially zero.
도 7(A)를 참조하여, 보이스 코일 모터(18)가 트랙-추종 모드(track-following mode)일 때 스트로크 감도(634)를 추정하는 방법이 설명된다. 트랙-추정 모드는 회전하는 디스크 표현(120-1)의 트랙(122) 근처에 기입-독출 헤드(94)를 위치시키는 모드이다. 보이스 코일 모터 제어(2010)는 보이스 코일 신호(22)를 이용하여 보이크 코일 모터 플랜트(2020)를 구동하고, 마이크로-액츄에이터 자극 신호(634)는 마이크로-액츄에이터 플랜트(2050)로 주입된다. 이러한 두 가지 결과는 제2가산기(2030)에서 합해져서 스테이트를 생성한다. 여기에서 스테이트는 두 가지 결과의 합이고 abpos라고 불린다. 마이크로-액츄에이터 자극 신호(634)의 주입으로부터 abpos까지의 전달 함수는, 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.Referring to Fig. 7A, a method of estimating stroke sensitivity 634 when the voice coil motor 18 is in a track-following mode is described. The track-estimation mode is a mode of placing the write-read head 94 near the track 122 of the rotating disc representation 120-1. Voice coil motor control 2010 drives voice coil motor plant 2020 using voice coil signal 22, and micro-actuator stimulus signal 634 is injected into micro-actuator plant 2050. These two results combine in the second adder 2030 to produce a state. Where state is the sum of the two results and is called abpos. The transfer function from the injection of the micro-actuator stimulus signal 634 to abpos can be expressed as Equation (1).
여기에서, ESF_VCM은 보이스 코일 모터 제어(2010)의 에러 감도 함수를 나타내고, P1은 보이스 코일 플랜트(2020)의 결과를 나타내고, P2는 마이크로-액츄에이터 플랜트(2050)의 결과를 나타낸다. 에러 감도 함수는 소정의 실린더에서 측정될 수 있다. 구체적으로, 하나 이상의 주파수에 대한 트랙 번호(652)에서 측정될 수 있다. 발명자는, 에러 감도 함수의 주파수 응답이 도 6(A)에서처럼, 특정 주파수까지 균일하다는 것을 알아냈다.Here, ESF_VCM represents the error sensitivity function of the voice coil motor control 2010, P1 represents the result of the voice coil plant 2020, and P2 represents the result of the micro-actuator plant 2050. The error sensitivity function can be measured at a given cylinder. Specifically, it can be measured at track number 652 for one or more frequencies. The inventor has found that the frequency response of the error sensitivity function is uniform up to a certain frequency, as in FIG. 6 (A).
스트로크 감도(634)는 보이스 코일 모터의 에러 감도 함수의 주파수 응답의 직류(DC) 게인으로 정의될 수 있다. 구체적으로, 제1주파수(630)에 대하여 게인(P2)은 수학식2로 정의될 수 있다.Stroke sensitivity 634 may be defined as the direct current (DC) gain of the frequency response of the error sensitivity function of the voice coil motor. In detail, the gain P2 with respect to the first frequency 630 may be defined by Equation 2.
abpos에 대한 마이크로-액츄에이터 자극 신호(634)의 주입 비율의 크기는 위치 에러 신호(260)를 푸리에 변환함으로써 얻어질 수 있다. 제1주파수(630)에서의 계산된 게인(P2)은 마이크로-액츄에이터(80)의 주파수 응답의 DC 게인이다. 상기 DC 게인은 스트로크 감도(634)의 근사치이다.The magnitude of the injection ratio of the micro-actuator stimulus signal 634 to abpos can be obtained by Fourier transforming the position error signal 260. The calculated gain P2 at the first frequency 630 is the DC gain of the frequency response of the micro-actuator 80. The DC gain is an approximation of stroke sensitivity 634.
또한, 제1주파수(630)로부터 마이크로-액츄에이터 자극 신호(634)를 생성하는 것에 의하여, 하드 디스크 드라이브(10)가 트랙-추종 모드에 있는 동안에 진동 모드 피크가 보이스 코일 모터(18)의 샘플링 주파수까지 확인될 수 있다. 이러한 동작은, 디지털 아날로그 컨버터(280)의 출력이 보이스 코일 모터(18)의 샘플링 주파수의 2배로 설정될 때, 수행될 수도 있다.In addition, by generating the micro-actuator stimulus signal 634 from the first frequency 630, the vibration mode peak is the sampling frequency of the voice coil motor 18 while the hard disk drive 10 is in track-following mode. Can be confirmed until. This operation may be performed when the output of the digital analog converter 280 is set to twice the sampling frequency of the voice coil motor 18.
제1주파수(630 ; 예를 들어 540Hz)에서 마이크로-액츄에이터 자극 신호(634)에 대한 스트로크 감도(634)를 추정하고, 제2주파수(632 ; 예를 들어 1700Hz)에서 마이크로-액츄에이터 자극 신호(634)에 대한 스트로크 감도(634)를 추정하는 동작이 설명된다. 상기 추정 동작은 512 카운트의 제1진폭(636)에서 추정된다. 이러한 스트로크 감도 추정의 평균은 도 6(B)의 제3선(714)과 제6선(720)으로부터 시각적으로 추정될 수 있다. 바람직하게는, 제1주파수(630)와 제2주파수(632)는 마이크로-액츄에이터(80)에 대한 수평(flat) 주파수 응답의 범위 내에 속한다.Estimate the stroke sensitivity 634 for the micro-actuator stimulus signal 634 at a first frequency 630 (e.g., 540 Hz), and the micro-actuator stimulus signal 634 at a second frequency 632 (e.g., 1700 Hz). An operation of estimating the stroke sensitivity 634 for. The estimation operation is estimated at a first amplitude 636 of 512 counts. The average of these stroke sensitivity estimates may be visually estimated from the third line 714 and the sixth line 720 of FIG. 6B. Preferably, the first frequency 630 and the second frequency 632 fall within the range of the flat frequency response for the micro-actuator 80.
하드 디스크 드라이브(10)의 마이크로-액츄에이터(80)는, 시간이 지남에 따라, 생산되었을 때만큼 정상적으로 동작하지 않는다. 수평 주파수 응답의 범위는 대역폭 면에서 감소한다. 마이크로-액츄에이터 자극 신호(634)를 생성하는 단계는 제1 스프레드 신호(644)를 생성할 수 있다. 제1스프레드 신호(644)는 420 Hz, 760 Hz, 1100 Hz 및 1350 Hz에서의 사인 파들의 합으로 형성될 수 있다. 상기 주파수들은 도 6(A)에 도시된 마이크로-액츄에이터(80)의 수평 주파수 응답 영역에 속한다. 제2스프레드 신호(656)는 180 Hz, 420 Hz, 760 Hz, 1100 Hz, 1350 Hz 및 1700 Hz에서의 사인 파들의 합으로 형성될 수 있다.The micro-actuator 80 of the hard disk drive 10 does not operate as normal as it produced over time. The range of horizontal frequency response is reduced in bandwidth. Generating the micro-actuator stimulus signal 634 can generate the first spread signal 644. The first spread signal 644 may be formed by the sum of sine waves at 420 Hz, 760 Hz, 1100 Hz, and 1350 Hz. These frequencies belong to the horizontal frequency response region of the micro-actuator 80 shown in FIG. 6 (A). The second spread signal 656 may be formed by the sum of sine waves at 180 Hz, 420 Hz, 760 Hz, 1100 Hz, 1350 Hz, and 1700 Hz.
도 7(C)를 참조하면, 제1스프레드 신호(644)의 대역폭인 제1대역폭(674)은 제2스프레드 신호(656)의 대역폭인 제2대역폭(676)에 포함된다. 제1스프레드 신호(644)와 제2스프레드 신호(656)를 다음과 같이 가정한다. Referring to FIG. 7C, the first bandwidth 674, which is the bandwidth of the first spread signal 644, is included in the second bandwidth 676, which is the bandwidth of the second spread signal 656. Assume the first spread signal 644 and the second spread signal 656 as follows.
여기에서, ak와 bk는 소정의 변수를 가리킨다. Here, ak and bk indicate predetermined variables.
또한, w1과 w2를 제1가중치(646)과 제2가중치(658)로 가정한다. 또한, s1을 제1스트로크 감도(662)로, s2를 제2스트로크 감도(664)로 가정한다. 제1스트로크 감도(662)는 제1스프레드 신호(644)에 제1가중치를 곱한 값인 w1S1(t)에 의하여 생성되는 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)로 추정된다. 제2스트로크 감도(664)는 제2스프레드 신호(656)에 제2가중치를 곱한 값인 w2S2(t)에 의하여 생성되는 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)로 추정된다. 제1 측면 위치 노이즈(628)와 제2 측면 위치 노이즈(680)는 N1(t)와 N2(t)로 가정된다.In addition, it is assumed that w1 and w2 are the first weight value 646 and the second weight value 658. It is also assumed that s1 is the first stroke sensitivity 662 and s2 is the second stroke sensitivity 664. The first stroke sensitivity 662 is estimated as the micro-actuator stimulus signal 650 generated by w1S1 (t), which is a value obtained by multiplying the first spread signal 644 by the first weight. The second stroke sensitivity 664 is estimated as the micro-actuator stimulus signal 650 generated by w2S2 (t), which is a value obtained by multiplying the second spread signal 656 by the second weight. The first side position noise 628 and the second side position noise 680 are assumed to be N1 (t) and N2 (t).
이하에서는, 앞서 언급된 푸리에 변환을 수행하기에 충분한 샘플들을 제공하는 동일한 시간 구간에서의 적분이 수행된다. In the following, the integration is performed in the same time interval providing enough samples to perform the aforementioned Fourier transform.
첫 번째로, 제1 스프레드 신호(S1(t))를 이용하여 측면 위치 노이즈(628 ; N1(t))를 디모듈레이팅하고, 제1스트로크 감도(622 ; s1)를 추정한다. 다음으로, 제1 유클리디언(Euclidean) 거리를 최소화하는 것에 의하여, 다음 식의 최소 제곱에 밀접한 기준(the least square closet fit)으로 N1(t)S1(t)를 분해한다.First, demodulating the side position noise 628 (N1 (t)) using the first spread signal S1 (t) and estimating the first stroke sensitivity 622 (s1). Next, by minimizing the first Euclidean distance, N1 (t) S1 (t) is decomposed to the least square closet fit.
수학식 3은 0 이상이고 N1k의 실수 함수이다. 또한, 다음과 같은 조건에서 최소값을 가진다.Equation 3 is greater than 0 and is a real function of N 1k . In addition, it has the minimum value under the following conditions.
수학식 3을 미분하고 상기 조건을 적용하면, 수학식 4가 도출된다. By differentiating Equation 3 and applying the above condition, Equation 4 is derived.
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수학식 7을 계산하면, 수학식 8이 도출된다.
동작 대역폭(678)을 결정하는 동작은 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1거리(670)가 제2거리(672)의 허용오차(tolerance ; 682) 내에 있을 때, 동작 대역폭(678)은 제2대역폭(676)일 수 있다. 여기에서 제2대역폭(676)은 제2스프레드 신호(656)의 대역폭이다. 제1거리(670)가 제2거리(672)로부터의 허용오차(682)보다 더 큰 경우, 동작 대역폭(678)은 제1대역폭(674)일 수 있다. 여기에서 제1대역폭(674)은 제1스프레드 신호(644)의 대역폭이다.Determining the operating bandwidth 678 can be performed in a variety of ways. For example, when the first distance 670 is within the tolerance 682 of the second distance 672, the operating bandwidth 678 may be the second bandwidth 676. Here, the second bandwidth 676 is a bandwidth of the second spread signal 656. If the first distance 670 is greater than the tolerance 682 from the second distance 672, the operating bandwidth 678 may be the first bandwidth 674. Here, the first bandwidth 674 is a bandwidth of the first spread signal 644.
또한, 제2거리(672)가 제2허용오차(684)보다 작은 경우, 동작 대역폭(678)은 제2대역폭(676)일 수 있다. 제1거리(670)가 제2허용오차(684)보다 작고 제2거리(672)가 제2허용오차(684)보다 큰 경우, 동작 대역폭(678)은 제1대역폭(674)일 수 있다. 또한, 제2거리가 제2허용오차보다 작거나 같은 경우, 동작 대역폭은 제2스프레드 신호의 대역폭일 수 있다. 제1거리가 제2허용오차보다 작거나 같고 제2거리가 제2허용오차보다 큰 경우, 동작 대역폭은 제1스프레드 신호의 대역폭일 수 있다. 또한, 제1거리가 제2허용오차보다 작고 제2거리가 제2허용오차보다 크거나 같은 경우, 동작 대역폭은 제1스프레드 신호의 대역폭일 수 있다.In addition, when the second distance 672 is smaller than the second allowable error 684, the operating bandwidth 678 may be the second bandwidth 676. When the first distance 670 is smaller than the second allowable error 684 and the second distance 672 is larger than the second allowable error 684, the operating bandwidth 678 may be the first bandwidth 674. In addition, when the second distance is less than or equal to the second allowable error, the operating bandwidth may be the bandwidth of the second spread signal. If the first distance is less than or equal to the second tolerance and the second distance is greater than the second tolerance, the operating bandwidth may be the bandwidth of the first spread signal. In addition, when the first distance is less than the second allowable error and the second distance is greater than or equal to the second allowable error, the operating bandwidth may be the bandwidth of the first spread signal.
동작 대역폭(678)을 결정하는 단계에서, 제1거리(670)가 제2허용오차(684)보다 큰 경우 동작 대역폭은 비기능적(non-functional)일 수 있다. 예를 들어, 비 기능적인 동작 대역폭은 0 Hz의 대역폭일 수 있다.In the step of determining the operating bandwidth 678, the operating bandwidth may be non-functional if the first distance 670 is greater than the second allowable error 684. For example, the non-functional operating bandwidth may be a bandwidth of 0 Hz.
하드 디스크 드라이브를 동작하는 방법은 도 1, 4(A), 5(F) 및 7(B)의 프로그램 시스템(1000)과 도 8(A)의 동작(1040)에 의하여 구현될 수 있다. 도 8(A)의 동작(1040)은, 회전하는 디스크 표현(120_1) 상에서 트랙(122) 가까이에 있는 기입-독축 헤드(94)를 측면에 위치하도록 보이스 코일 모터(18)를 제어한다.The method of operating the hard disk drive may be implemented by the program system 1000 of FIGS. 1, 4 (A), 5 (F), and 7 (B) and the operation 1040 of FIG. 8 (A). Operation 1040 of FIG. 8A controls voice coil motor 18 to laterally position write-read head 94 near track 122 on rotating disk representation 120_1.
추정하는 단계는, 하드 디스크 드라이브(10)를 제조하는 초기화/캘리브레이션(initialization/calibration) 단계에서 스트로크 감도(634)를 생성하는 데 이용될 수 있다. 초기화/캘리브레이션 단계는 하드 디스크가 조립된 이후에 수행되는 것이 보통이다. 상기 방법은 적어도 하나의 마이크로-액츄에이터(80)의 스트로크 감도를 추정한다. 도 8(B)에 도시된 것처럼 하드 디스크 드라이브가 적어도 하나의 마이크로-액츄에이터를 구비한다면, 상기 방법은 각각의 마이크로-액츄에이터의 스트로크 감도를 추정할 수 있다.The estimating step can be used to generate the stroke sensitivity 634 in an initialization / calibration step of manufacturing the hard disk drive 10. The initialization / calibration step is usually performed after the hard disk is assembled. The method estimates the stroke sensitivity of at least one micro-actuator 80. If the hard disk drive has at least one micro-actuator as shown in Fig. 8B, the method can estimate the stroke sensitivity of each micro-actuator.
초기화/캘리브레이션 단계에서, 스트로크 감도(634)가 하나 이상의 트랙(122)에 대하여 추정될 수 있다. 내부 직경(ID) 가까이에 있는 하나 이상의 트랙에 대한 스트로크 감도 및/또는 외부 직경(OD) 가까이에 있는 하나 이상의 트랙에 대한 스트로크 감도가 추정될 수 있다. 또한, 회전하는 디스크 표면 상의 인접한 트랙들의 스트로크 감도를 추정한 값들을 이용하여, 스트로크 감도 추정값 테이블이 만들어 질 수 있다.In the initialization / calibration phase, stroke sensitivity 634 may be estimated for one or more tracks 122. Stroke sensitivity for one or more tracks near the inner diameter ID and / or stroke sensitivity for one or more tracks near the outer diameter OD can be estimated. Further, using the values for estimating the stroke sensitivity of adjacent tracks on the rotating disk surface, a stroke sensitivity estimate table can be made.
추정하는 단계는, 메모리(620)의 비휘발성 메모리 소자에 위치하는 프로그램 단계들을 가지는 프로그램 시스템(1000)으로 구현될 수 있다. 스트로크 감도(634) 추정은 제조 과정의 결과물일 수 있다.The estimating step may be implemented as a program system 1000 having program steps located in a nonvolatile memory device of the memory 620. The stroke sensitivity 634 estimate may be the result of a manufacturing process.
또한, 프로그램 시스템(1000)은 메모리(620)의 비휘발성 메모리 소자에 위치하는 프로그램 단계들로 구현될 수 있다. 이러한 실시예는 하드 디스크 드라이브(10)의 수명을 통하여 스트로크 감도를 측정하는 데 유용하다.In addition, the program system 1000 may be implemented by program steps located in a nonvolatile memory device of the memory 620. This embodiment is useful for measuring stroke sensitivity throughout the life of the hard disk drive 10.
임베디드 회로(500)는 서보 컨트롤러(600)를 포함할 수 있다. 하드 디스크 드라이브(10)는 서보 컨트롤러와 가능하다면 임베디드 회로를 포함할 수 있다. 서보 컨트롤러는 보이스 코일 모터(18)에 연결되고 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 공급한다.The embedded circuit 500 may include a servo controller 600. Hard disk drive 10 may include a servo controller and possibly embedded circuitry. The servo controller is connected to the voice coil motor 18 and supplies a micro-actuator stimulus signal 650.
본 발명은 서보 컨트롤러(600)를 만드는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 임베디드 회로(500)와 하드 디스크 드라이브(10)를 만드는 단계를 포함할 수 있다. 서보 컨트롤러, 임베디드 회로 및 하드 디스크 드라이브는 이러한 과정의 결과물이다.The present invention may include making a servo controller 600. In addition, the method may include making the embedded circuit 500 and the hard disk drive 10. Servo controllers, embedded circuits and hard disk drives are the result of this process.
임베디드 회로(500)와 서보 컨트롤러(600)를 만드는 단계는, 서보 컴퓨터(610)와 메모리(620)를 서보 컨트롤러에 설치하고, 서보 컨트롤러 및/또는 임베디드 회로를 생성하는 프로그램 시스템(1000)으로 메모리를 프로그래밍한다. 임베디드 회로와 서보 컨트롤러를 만드는 단계는, 사용하는 단계(1500)를 위한 수단, 추출하는 단계(1510)를 위한 수단 및 추정하는 단계(1520)를 위한 수단 중의 적어도 하나를 설치하여 서보-컨트롤러 및/또는 임베디드 회로를 생성하는 단계를 포함한다.The step of making the embedded circuit 500 and the servo controller 600 includes installing the servo computer 610 and the memory 620 in the servo controller, and using the program system 1000 to generate the servo controller and / or the embedded circuit. Program. The step of making the embedded circuit and the servo controller comprises installing a servo-controller and / or by installing at least one of the means for use 1500, the means for extracting 1510 and the means for estimating 1520. Or generating an embedded circuit.
하드 디스크 드라이브(10)는 서보 컨트롤러(600) 및/또는 임베디드 회로(500)를 포함한다. 서보 컨트롤러(600) 및/또는 임베디드 회로(500)는 보이스 코일 모터(18)에 연결되며, 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 공급한다. 또한, 기입/독출 차동 신호 쌍(rw0)의 일부인 독출 차동 신호 쌍을 공급한다.The hard disk drive 10 includes a servo controller 600 and / or an embedded circuit 500. The servo controller 600 and / or the embedded circuit 500 are connected to the voice coil motor 18 and supply a micro-actuator stimulus signal 650. It also supplies a read differential signal pair that is part of the write / read differential signal pair rw0.
하드 디스크 드라이브(10)를 만드는 단계는, 서보 컨트롤러(600) 및/또는 임베디드 회로(500)를 보이스 코일 모터(18)에 연결하는 단계, 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 마이크로-액츄에이터(80)로 공급하는 단계, 및 기입/독출 차동 신호 쌍(rw0)이 독출 차동 신호 쌍을 포함하도록 하는 단계를 구비할 수 있다.The step of making the hard disk drive 10 includes connecting the servo controller 600 and / or the embedded circuit 500 to the voice coil motor 18, and the micro-actuator stimulus signal 650 to the micro-actuator 80. ) And causing the write / read differential signal pair rw0 to include a read differential signal pair.
본 발명은 스트로크 감도를 이용하여 마이크로-액츄에이터를 동작하는 방법을 포함한다. 본 발명은 마이크로-액츄에이터를 동작시키는 방법을 제공하는 서보-컨트롤러를 포함한다. 서보 컨트롤러는 메모리에 연결되며 상기 메모리에 포함되는 프로그램 단계들을 포함하는 제2프로그램 시스템에 의하여 지시되는 서보 컴퓨터를 포함할 수 있다. The present invention includes a method of operating a micro-actuator using stroke sensitivity. The present invention includes a servo-controller that provides a method of operating a micro-actuator. The servo controller may comprise a servo computer coupled to the memory and directed by a second program system comprising program steps included in the memory.
본 발명에 따르면 서보 컨트롤러가 다양한 수단을 구비하는 적어도 하나의 컴퓨터를 포함할 수 있다. 그러나, 설명의 편의를 위하여 하나의 컴퓨터와 서보 컴퓨터를 이용하여 본 발명을 설명한다. 하드 디스크 드라이브 및/또는 임베디드 회로는, 트랙의 에러 제어 코딩/디코딩과 메모리 관리를 처리할 수 있는 제2컴퓨터를 포함할 수 있다는 것은 당업자라면 알 수 있을 것이다.According to the invention the servo controller may comprise at least one computer having various means. However, for convenience of explanation, the present invention will be described using one computer and a servo computer. It will be appreciated by those skilled in the art that the hard disk drive and / or embedded circuitry may include a second computer capable of handling error control coding / decoding of tracks and memory management.
도 9를 참조하면, 서보 컨트롤러(600)는 제2프로그램 시스템(3000)을 포함할 수 있다. 스트로크 감도(634)를 이용하여 마이크로-액츄에이터를 동작하는 방법이 도 9와 그 이후의 도면들을 이용하여 설명된다. 도 10(A)를 참조하면, 동작(3002)은 기입/독출 헤드(94)가 트랙(122)을 가리켜서 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 생성하도록, 스트로크 감도(634)를 이용하여 마이크로-액츄에이터(80)를 제어한다. 도 10(B)를 참조하면, 동작(3004)은, 마이크로-액츄에이터 자극 신호를 생성하도록, 스트로크 감도와 위치 에러 신호(260)에 기초하여 마이크로-액츄에이터를 제어한다. 도 10(C)의 마이크로 액츄에이터 제어(2130)는 동작(3002) 및/또는 동작(3004)의 적어도 일부를 이용하여 구현될 수 있다.Referring to FIG. 9, the servo controller 600 may include a second program system 3000. A method of operating a micro-actuator using stroke sensitivity 634 is described using FIGS. 9 and subsequent figures. Referring to FIG. 10A, operation 3002 may be performed using a micro-actuator 634 to allow the write / read head 94 to point to the track 122 to generate the micro-actuator stimulus signal 650. -Control the actuator (80). Referring to FIG. 10B, operation 3004 controls the micro-actuator based on the stroke sensitivity and position error signal 260 to generate the micro-actuator stimulus signal. The microactuator control 2130 of FIG. 10C may be implemented using at least a portion of operation 3002 and / or operation 3004.
본 발명은 측면 위치(2102)에서 위치 에러 신호(260)를 뺌으로써, 피드-포워드 자극(2104)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 피드-포워드 자극에 기초하여 보이스 코일 모터를 제어하여 보이스 코일 자극(22)을 생성하는 단계(2010)를 포함할 수 있다. 제1가산기(2100)는 트랙 측면 제어(2102)로부터 위치 에러 신호(260)를 뺌으로써 피드-포워드 자극(2104)을 생성한다. 보이스 코일 모터를 제어하는 수단은 도 10(C)의 보이스 코일 모터 제어(2010)로 도시된다. 마이크로 액츄에이터(80)를 제어하는 수단은 마이크로 액츄에이터 제어(2130)로 도시된다. 마이크로 액츄에이터 제어(2130)는 도 10(D)의 동작(3006)을 포함할 수 있다. 동작(3006)은 스트로크 감도(634)와 피드-포워드 자극을 이용하여 마이크로-액츄에이터를 제어하여 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 생성한다.The present invention may include generating a feed-forward stimulus 2104 by subtracting the position error signal 260 at the lateral position 2102. The method may also include a step 2010 of controlling the voice coil motor based on the feed-forward stimulus to generate the voice coil stimulus 22. The first adder 2100 generates a feed-forward stimulus 2104 by subtracting the position error signal 260 from the track side control 2102. The means for controlling the voice coil motor is shown by voice coil motor control 2010 in FIG. 10 (C). The means for controlling the micro actuator 80 is shown as a micro actuator control 2130. Micro actuator control 2130 may include operation 3006 of FIG. 10D. Operation 3006 controls the micro-actuator using the stroke sensitivity 634 and the feed-forward stimulus to generate the micro-actuator stimulus signal 650.
제3가산기(2110)는 피드-포워드 자극(2014)에서 마이크로-액츄에이터 플랜트 결과(2132)를 뺌으로써, 보이스 코일 모터 제어 입력(2112)을 생성한다. 보이스 코일 모터 플랜트(2020)는 보이스 코일 모터 결과(2122)를 생성한다. 보이스 코일 모터 결과(2122)는 제4가산기(2140)로 마이크로-액츄에이터 플랜트 결과(2132)로써 제공되어 위치 에러 신호(260)를 생성하도록 한다. 도 11(A)를 참조하면, 보이스 코일 모터(18)를 제어하는 단계는 피드-포워드 자극(2104)으로부터 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 피드백-디커플링하여 제2피드-포워드 자극(2112)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 제2피드-포워드 자극에 기초하여 보이스 코일 모터(18)를 제어하여 보이스 코일 자극(22)을 생성하는 단계(2010)가 도 11(A)에 도시되어 있다. 이러한 단계의 적어도 일부분은 제2프로그램 시스템(3000)에 구현될 수 있다. 제2프로그램 시스템(3000)은 피드-포워드 자극으로부터 마이크로-액츄에이터 자극 신호를 피드백-디커플링하여 제2피드-포워드 자극을 생성하는 단계를 제공하는 동작(3010)을 포함할 수 있다. 또한, 제2프로그램 시스템(3000)은, 제2피드-포워드 자극에 기초하여 보이스 코일 모터를 제어하여 보이스 코일 자극을 생성하는 동작(3012)을 포함할 수 있다.The third adder 2110 subtracts the micro-actuator plant result 2132 from the feed-forward stimulus 2014 to produce a voice coil motor control input 2112. Voice coil motor plant 2020 generates voice coil motor result 2122. The voice coil motor result 2122 is provided to the fourth adder 2140 as a micro-actuator plant result 2132 to produce a position error signal 260. Referring to FIG. 11A, controlling the voice coil motor 18 includes feedback-decoupling the micro-actuator stimulus signal 650 from the feed-forward stimulus 2104 to the second feed-forward stimulus 2112. It may include the step of generating. Also shown in FIG. 11A is a step 2010 of controlling the voice coil motor 18 to generate the voice coil stimulus 22 based on the second feed-forward stimulus. At least some of these steps may be implemented in the second program system 3000. The second program system 3000 can include an operation 3010 that provides for feedback-decoupling the micro-actuator stimulus signal from the feed-forward stimulus to generate a second feed-forward stimulus. The second program system 3000 may also include an operation 3012 of generating a voice coil stimulus by controlling the voice coil motor based on the second feed-forward stimulus.
도 11(A) 및 도 12(A)를 참조하면, 보이스 코일 모터 플랜트(2020)는 보이스 코일 드라이버(30)로 노치 필터 보이스 코일 제어(2232)를 공급하는 제1노치 필터(2230)를 포함할 수 있다. 보이스 코일 드라이버(30)는 보이스 코일 신호(22)를 생성한다. 보이스 코일 드라이버는 보이스 코일 증폭기(2240)를 구비할 수 있다. 보이스 코일 증폭기는 노치 필터 보이스 코일 제어 또는 튜닝 게인(2244)에 의하여 구동될 수 있다. 보이스 코일 증폭기는 보이스 코일 신호(22)를 생성할 수 있다.Referring to FIGS. 11A and 12A, the voice coil motor plant 2020 includes a first notch filter 2230 for supplying the notch filter voice coil control 2232 to the voice coil driver 30. can do. Voice coil driver 30 generates voice coil signal 22. The voice coil driver may include a voice coil amplifier 2240. The voice coil amplifier may be driven by notch filter voice coil control or tuning gain 2244. The voice coil amplifier can generate the voice coil signal 22.
마이크로-액츄에이터(80)를 제어하는 단계는, 스트로크 감도(634)와 피드-포워드 자극(2104)을 이용하여 제1마이크로-액츄에이터 자극 신호(2252)를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 마이크로-액츄에이터(80)를 제어하는 단계는, 제1마이크로 액츄에이터 자극 신호를 제2노치 필터링(2250)하여 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 도 11(B)에 도시된 동작(3010)은 도 12(B)에 도시된 동작(3020)을 포함할 수 있다. 동작(3020)은 스트로크 감도(634)와 피드-포워드 자극(2104)을 이용하여 제1마이크로-액츄에이터 자극 신호(2252)를 생성하는 단계를 제공한다. 동작(3022)은 제1마이크로-액츄에이터 자극 신호를 제2노치-필터링하여 마이크로-액츄에이터 자극 신호를 생성할 수 있다.Controlling the micro-actuator 80 may include generating a first micro-actuator stimulus signal 2252 using the stroke sensitivity 634 and the feed-forward stimulus 2104. Controlling the micro-actuator 80 may include generating a micro-actuator stimulus signal 650 by second notch filtering 2250 the first microactuator stimulus signal. Operation 3010 illustrated in FIG. 11B may include operation 3020 illustrated in FIG. 12B. Operation 3020 provides for generating a first micro-actuator stimulus signal 2252 using stroke sensitivity 634 and feed-forward stimulus 2104. Operation 3022 may second notch-filter the first micro-actuator stimulus signal to generate a micro-actuator stimulus signal.
서보 컨트롤러(600) 및/또는 임베디드 회로(500)를 만드는 단계는, 서보 컨트롤러 및/또는 임베디드 회로를 생성하는 제2프로그램 시스템(3000)을 이용하여 메모리(620)를 프로그래밍 할 수 있다. 또한, 메모리의 불휘발성 메모리 소자를 프로그래밍 할 수 있다.The step of making the servo controller 600 and / or the embedded circuit 500 may program the memory 620 using the second program system 3000 that generates the servo controller and / or the embedded circuit. In addition, nonvolatile memory elements of the memory can be programmed.
제2프로그램 시스템(3000)은 마이크로-액츄에이터(80)의 동작 대역폭(6678)을 추정하는 기능을 제공할 수 있다. 동작 대역폭은 하드 디스크(10)의 수명을 줄일 수 있다.동작 대역폭이 비기능적일 때, 마이크로-액츄에이터의 유용성은 감소하고 때로는 비기능적이 될 수도 있다.The second program system 3000 may provide a function of estimating the operating bandwidth 6678 of the micro-actuator 80. The operating bandwidth can reduce the lifetime of the hard disk 10. When the operating bandwidth is nonfunctional, the usefulness of the micro-actuator is reduced and sometimes may become nonfunctional.
도 1, 도 2, 도 8(B) 및 도 9를 참조하면, 하드 디스크 드라이브(10)는 디스크(12)와 제2디스크(12-2)를 구비할 수 있다. 디스크는 회전하는 디스크 표면(120-1)과 회전하는 디스크 표면(120-2)을 구비할 수 있다. 제2디스크는 회전하는 디스크 표면(120-3)과 회전하는 디스크 표면(120-4)을 구비할 수 있다. 보이스 코일 모터(18)는 헤드 스택 어셈블리(50)를 구비할 수 있다. 헤드 스택 어셈블리(50)는, 디스크 베이스에 장착되는 고정된 자석(fixted magnet)과 상호작용하는 헤드 스택(54)에 장착되는 보이스 코일(32)에 응답하여, 디스크 베이스(14)에 장착되는 액츄에이터 피봇(58)을 통하여 피보팅을 수행한다. 액츄에이터 어셈블리는 적어도 하나의 액츄에이터 암(52)을 가지는 헤드 스택을 구비할 수 있다. 액츄에이터 암(52)은 기입/독출 헤드(94)를 포함하는 슬라이더(90)에 연결될 수 있다. 슬라이더는 마이크로-액츄에이터(80)에 연결될 수 있다.1, 2, 8B, and 9, the hard disk drive 10 may include a disk 12 and a second disk 12-2. The disk may have a rotating disk surface 120-1 and a rotating disk surface 120-2. The second disk may have a rotating disk surface 120-3 and a rotating disk surface 120-4. The voice coil motor 18 may have a head stack assembly 50. The head stack assembly 50 is an actuator mounted to the disk base 14 in response to the voice coil 32 mounted to the head stack 54 that interacts with a fixed magnet mounted to the disk base. Pivoting is performed through the pivot 58. The actuator assembly may have a head stack having at least one actuator arm 52. Actuator arm 52 may be coupled to a slider 90 that includes a write / read head 94. The slider may be connected to the micro-actuator 80.
도 9는 하나 이상의 액츄에이터 암을 포함하는 헤드 스택 어셈블리를 도시한다. 구체적으로, 제2액츄에이터 암(52-2)와 제3액츄에이터 암(52-3)을 도시한다. 각각의 액츄에이터 암은 적어도 하나의 슬라이더에 연결된다. 구체적으로, 제2액츄에이터 암은 제2슬라이더(90-2)와 제3슬라이더(90-3)에 연결되고, 제3액츄에이터 암은 제4슬라이더(90-4)에 연결될 수 있다. 각각의 슬라이더는 기입/독출 헤드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2슬라이더는 제2기입/독출 헤드(94-2)를 포함할 수 있고, 제3슬라이더는 제3기입/독출 헤드(94-3)를 포함할 수 있고, 제4슬라이더는 제4기입/독출 헤드(94-4)를 포함할 수 있다. 각각의 슬라이더는 마이크로-액츄에이터에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2슬라이더는 제2마이크로-액츄에이터(80-2)에 연결될 수 있고, 제3슬라이더는 제3마이크로-액츄에이터(80-3)에 연결될 수 있고, 제4슬라이더는 제4마이크로-액츄에이터(80-4)에 연결될 수 있다. 9 illustrates a head stack assembly that includes one or more actuator arms. Specifically, the second actuator arm 52-2 and the third actuator arm 52-3 are shown. Each actuator arm is connected to at least one slider. In detail, the second actuator arm may be connected to the second slider 90-2 and the third slider 90-3, and the third actuator arm may be connected to the fourth slider 90-4. Each slider may include a write / read head. For example, the second slider may include a second write / read head 94-2, the third slider may include a third write / read head 94-3, and the fourth slider may include And a fourth write / read head 94-4. Each slider may be connected to a micro-actuator. For example, the second slider may be connected to the second micro-actuator 80-2, the third slider may be connected to the third micro-actuator 80-3, and the fourth slider may be connected to the fourth micro-actuator 80-3. It may be connected to the actuator (80-4).
기입/독출 헤드(94)는 플렉서 핑거(flexure finger)에 의하여 제공되는 기입/독출 차동 신호(rw0)를 이용하여 메인 플렉스 회로(main flex circuit ; 200) 상의 프리 증폭기(24)를 통하여, 서보 컨트롤러(600)에 위치하는 채널 인터페이스(26)와 인터페이스한다. 채널 인터페이스는 위치 에러 신호(260)를 제공한다. 하드 디스크 드라이브가 적어도 하나의 마이크로-액츄에이터를 포함하는 경우, 마이크로-액츄에이터 자극 신호(650)는 마이크로-액츄에이터들에게 공유될 수 있다. 도 8(B)를 참조하면, 측면 제어 신호(82)도 공유될 수 있다. 각각의 기입/독출 헤드는 별도의 플렉서 핑거에 의하여 공급되는 별도의 기입/독출 차동 신호 쌍을 이용하여 프리 증폭기와 인터페이스 한다. 예를 들어, 제2 기입/독출 헤드(94-2)는 제2플렉서 핑거(20-2)를 통하여 프리 증폭기와 인터페이스하고, 제3 기입/독출 헤드(94-3)는 제3플렉서 핑거(20-3)를 통하여 프리 증폭기와 인터페이스하고, 제4 기입/독출 헤드(94-4)는 제4플렉서 핑거(20-4)를 통하여 프리 증폭기와 인터페이스한다.The write / read head 94 drives the servo via preamplifier 24 on the main flex circuit 200 using the write / read differential signal rw0 provided by the flexure finger. It interfaces with the channel interface 26 located in the controller 600. The channel interface provides a position error signal 260. If the hard disk drive includes at least one micro-actuator, the micro-actuator stimulus signal 650 may be shared with the micro-actuators. Referring to FIG. 8B, the side control signal 82 may also be shared. Each write / read head interfaces with the preamplifier using separate write / read differential signal pairs supplied by separate flexor fingers. For example, the second write / read head 94-2 interfaces with the preamplifier through the second multiplexer finger 20-2, and the third write / read head 94-3 is the third multiplexer. The fourth write / read head 94-4 interfaces with the preamplifier through the finger 20-3, and the fourth write / read head 94-4 interfaces with the preamplifier through the fourth multiplexer finger 20-4.
다시 도 9를 참조하면, PES 샘플 버퍼(1600)는 독출되는 일련의 위치 에러 신호(260)를 저장한다. 위치 에러 신호(260)는 PES 카운트(640)로써 표현될 수 있다. 보이스 코일 모터 제어 입력 버퍼(1610)는 보이스 코일 모터 제어(2010)로의 일련의 입력들을 포함한다. 보이스 코일 모터 제어 출력 버퍼(1612)는 보이스 코이 모터 제어로부터의 일련의 출력들을 포함한다. 마이크로-액츄에이터 제어 입력 버퍼(1614)는 마이크로-액츄에이터 제어(2130)으로의 일련의 입력들을 포함한다. 마이크로-액츄에이터 제어 출력 버퍼(1560)는 마이크로-액츄에이터 제어(2130)으로부터의 일련의 출력들을 포함한다. 제1노치 필터(2230)는 제1노치 필터 파라미터 리스트(1590)에 의하여 지시되고, 제2노치 필터(2250)는 제2노치 필터 파라미터 리스트(1630)에 의하여 지시된다. 피드백-디커플링(2260)은 디커플링 필터 파라미터 리스트(1620)에 의하여 지시된다.Referring back to FIG. 9, the PES sample buffer 1600 stores a series of position error signals 260 that are read. The position error signal 260 can be represented as a PES count 640. Voice coil motor control input buffer 1610 includes a series of inputs to voice coil motor control 2010. Voice coil motor control output buffer 1612 includes a series of outputs from voice coy motor control. Micro-actuator control input buffer 1614 includes a series of inputs to micro-actuator control 2130. Micro-actuator control output buffer 1560 includes a series of outputs from micro-actuator control 2130. The first notch filter 2230 is indicated by the first notch filter parameter list 1590, and the second notch filter 2250 is indicated by the second notch filter parameter list 1630. Feedback-decoupling 2260 is indicated by decoupling filter parameter list 1620.
다시 도 1, 도 2, 도 9, 도 10(C), 도 11(A), 도 12(A) 및 도 13(A)를 참조하면, 슬라이더(90)는 헤드 짐벌 어셈블리(head gimbal assembly ; 60)에 장착된다. 헤드 짐벌 어셈블리(60)는 액츄에이터 암(52)에 연결된다. 도 13(B) 및 도 14는 헤드 짐벌 어셈블리의 측면도와 분해도이다. 헤드 서스펜션 어셈블리(62)는 헤드 짐벌 어셈블리를 만드는 데 기초로써 이용된다. 헤드 서스펜션 어셈블리와 헤드 짐벌 어셈블리는 힌지(hinge ; 70)를 통하여 로드 빔(74)에 연결되는 베이스 플레이트(72)를 포함한다. 플렉서 핑거(20)는 로드 빔에 연결될 수 있고, 마이크로-액츄에이터(80)와 슬라이더(90)는 플레서 핑거를 통하여 헤드 짐벌 어셈블리에 연결될 수 있다.Referring back to FIGS. 1, 2, 9, 10 (C), 11 (A), 12 (A) and 13 (A), the slider 90 includes a head gimbal assembly; 60). The head gimbal assembly 60 is connected to the actuator arm 52. 13B and 14 are side and exploded views of the head gimbal assembly. The head suspension assembly 62 is used as a basis for making the head gimbal assembly. The head suspension assembly and the head gimbal assembly include a base plate 72 that is connected to the load beam 74 through a hinge 70. The flexure finger 20 may be connected to the load beam, and the micro-actuator 80 and the slider 90 may be connected to the head gimbal assembly through the placer finger.
마이크로-액츄에이터(80)는 트랙(122) 가까이의 기입/독출 헤드(94)의 측면 위치를 제공한다. 마이크로-액츄에이터는 수직 위치를 제공할 수도 있다. 마이크로-액츄에이터는, 측면 위치 또는 수직 위치를 제공하기 위하여, 압전기 효과(piezoelectirc effect) 및/또는 정전기 효과(electro-static effect)를 이용한다.The micro-actuator 80 provides the side position of the write / read head 94 near the track 122. The micro-actuator may provide a vertical position. The micro-actuator uses a piezoelectirc effect and / or an electro-static effect to provide a lateral position or a vertical position.
일반적인 디스크 억세스 동작에서, 임베디드 회로(500) 및/또는 서보 컨트롤러(600)는 스핀들 모터(270)가 스핀들 샤프트(shaft ; 40)를 회전시키도록 지시한다. 이러한 회전은, 스핀들 샤프트를 통하여 적어도 하나의 디스크(12)에 일정한 회전율을 제공한다. 디스크의 회전은 회전하는 디스크 표면(120-1)을 생성한다. 회전하는 디스크 표면(120-1)은 트랙 추종 모드에서 트랙(122)에 억세스하는 데 이용된다. 이러한 억세스는 트랙을 독출하고 및/또는 트랙에 기입될 수 있도록 한다.In a typical disk access operation, the embedded circuit 500 and / or servo controller 600 instructs the spindle motor 270 to rotate the spindle shaft 40. This rotation provides a constant rate of rotation to at least one disk 12 through the spindle shaft. Rotation of the disk produces a rotating disk surface 120-1. The rotating disk surface 120-1 is used to access the track 122 in track following mode. This access allows the track to be read and / or written to the track.
다시 도 8(C)를 참조하면, 액츄에이터 암(52)은 헤드 짐벌 어셈블리(60)를 통하여 슬라이더(90), 기입/독출 헤드(94), 마이크로-액츄에이터(80) 및 플렉서 핑거(20)에 연결된다. 플렉서 핑거(20)는 측면 제어 신호(82)를 마이크로-액츄에이터에 전기적으로 연결한다. 제2액츄에이터 암(52-2)은 제2헤드 짐벌 어셈블리(60-2)를 통하여 제2슬라이더(90-2), 제2기입/독출 헤드(94-2), 제2마이크로-액츄에이터(80-2) 및 제2플렉서 핑거(20-2)에 연결된다. 제2플렉서 핑거(20-2)는 측면 제어 신호를 제2마이크로-액츄에이터에 전기적으로 연결한다. 제2액츄에이터 암(52-2)은 제3헤드 짐벌 어셈블리(60-3)를 통하여 제3슬라이더(90-3), 제3기입/독출 헤드(94-3), 제3마이크로-액츄에이터(80-3) 및 제3플렉서 핑거(20-3)에 연결된다. 제3플렉서 핑거(20-3)는 측면 제어 신호를 제3마이크로-액츄에이터에 전기적으로 연결한다. 제3액츄에이터 암(52-3)은 제4헤드 짐벌 어셈블리(60-4)를 통하여 제4슬라이더(90-4), 제4기입/독출 헤드(94-4), 제4마이크로-액츄에이터(80-4) 및 제4플렉서 핑거(20-4)에 연결된다. 제4플렉서 핑거(20-4)는 측면 제어 신호를 제4마이크로-액츄에이터에 전기적으로 연결한다.Referring again to FIG. 8C, the actuator arm 52 is moved through the head gimbal assembly 60 to the slider 90, the write / read head 94, the micro-actuator 80, and the flexor finger 20. Is connected to. The flexor finger 20 electrically connects the side control signal 82 to the micro-actuator. The second actuator arm 52-2 is connected to the second slider 90-2, the second write / read head 94-2, and the second micro-actuator 80 through the second head gimbal assembly 60-2. -2) and the second multiplexer finger 20-2. The second flexor finger 20-2 electrically connects the side control signal to the second micro-actuator. The second actuator arm 52-2 is connected to the third slider 90-3, the third write / read head 94-3, and the third micro-actuator 80 through the third head gimbal assembly 60-3. -3) and the third multiplexer finger 20-3. The third flexor finger 20-3 electrically connects the side control signal to the third micro-actuator. The third actuator arm 52-3 is connected to the fourth slider 90-4, the fourth write / read head 94-4, and the fourth micro-actuator 80 through the fourth head gimbal assembly 60-4. -4) and fourth multiplexer finger 20-4. The fourth flexor finger 20-4 electrically connects the side control signal to the fourth micro-actuator.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같이 본 발명은, 하드 디스크 드라이브에서 마이크로-액츄에이터 스트로크 감도를 추정하는 방법 및 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of providing a method and apparatus for estimating micro-actuator stroke sensitivity in a hard disk drive.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 마이크로-액츄에이터 스트로크 감도를 추정하는 방법을 구현하는 하드 디스크 드라이브의 구조도이다.1 and 2 are structural diagrams of a hard disk drive implementing a method of estimating micro-actuator stroke sensitivity according to the present invention.
도 3A 내지 도 5F는 도 1 및 도 2의 다양한 구현예를 나타내는 도면이다.3A-5F illustrate various implementations of FIGS. 1 and 2.
도 6A 및 도 6B는 본 발명에 따른 마이크로-액츄에이터 스트로크 감도를 추정하는 방법을 구현한 실험 데이터를 나타낸다.6A and 6B show experimental data implementing a method of estimating micro-actuator stroke sensitivity in accordance with the present invention.
도 7A 내지 도 8B는 본 발명에 따른 마이크로-액츄에이터 스트로크 감도를 추정하는 방법을 설명하는 도면이다.7A-8B illustrate a method of estimating micro-actuator stroke sensitivity in accordance with the present invention.
도 10A 내지 도 12B는 스트로크 감도를 이용하는 방법을 상세하게 나타내는 도면이다.10A to 12B are diagrams showing in detail how to use stroke sensitivity.
도 13A는 이전 도면들의 하드 디스크 드라이브를 상세하게 나타내는 도면이다.13A is a detailed view of the hard disk drive of the previous figures.
도 13B 및 도 14는 헤드 짐벌 어셈블리(head gimbal assembly)를 상세하게 나타내는 도면이다.13B and 14 show details of a head gimbal assembly.
Claims (22)
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Citations (2)
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| US6088187A (en) * | 1997-03-17 | 2000-07-11 | Fujitsu Limited | Control system for two-stage actuator |
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2007
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| KR20070075331A (en) | 2007-07-18 |
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