KR20010052596A - 속도 감지 코일을 이용한 회전 진동 검출 방법 - Google Patents

속도 감지 코일을 이용한 회전 진동 검출 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010052596A
KR20010052596A KR1020007013787A KR20007013787A KR20010052596A KR 20010052596 A KR20010052596 A KR 20010052596A KR 1020007013787 A KR1020007013787 A KR 1020007013787A KR 20007013787 A KR20007013787 A KR 20007013787A KR 20010052596 A KR20010052596 A KR 20010052596A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
actuator
head
magnetic circuit
speed
Prior art date
Application number
KR1020007013787A
Other languages
English (en)
Inventor
리안 티. 래트리프
로이 엘. 우드
릴론 알. 멕켄지
오티스 엘. 펀체스
Original Assignee
시게이트 테크놀로지 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 filed Critical 시게이트 테크놀로지 엘엘씨
Publication of KR20010052596A publication Critical patent/KR20010052596A/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/02Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
    • G11B19/04Arrangements for preventing, inhibiting, or warning against double recording on the same blank or against other recording or reproducing malfunctions
    • G11B19/041Detection or prevention of read or write errors
    • G11B19/042Detection or prevention of read or write errors due to external shock or vibration
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/28Speed controlling, regulating, or indicating
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5582Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks system adaptation for working during or after external perturbation, e.g. in the presence of a mechanical oscillation caused by a shock
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00Record carriers by type
    • G11B2220/20Disc-shaped record carriers

Landscapes

  • Moving Of Heads (AREA)
  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

회전 디스크(106)에 인접한 회전 액츄에이터(110)를 갖는 디스크 구동 장치(100)에 발생된 회전 진동을 감지하기 위한 장치 및 방법이 개시되어 있다.
회전 액츄에이터(110)가 회전가능한 디스크(106)에 인접한 헤드(120)와, 음성 코일 모터(114)의 자기회로(140)의 자계내에 위치하는 액츄에이터 코일(113)을 지지한다. 제2 수동 속도 감지 코일(130)은 액츄에이터에 결합되고, 자기회로의 자계내에 위치한다. 속도 감지 코일은 액츄에이터 코일로부터 전기적으로 절연되어 있다. 회전진동은 자기회로가 속도 감지 코일에 대해 이동함에 따라, 속도 감지 코일에 걸쳐 유도되는 감지전압에 관련해서 탐지된다. 헤드와 호스트 디바이스사이의 데이터 전송작동은 회전진동의 크기가 특정 크기를 초과하면 인터럽트된다(200). 서보회로(166)는 속도 감지 코일로부터의 감지전압에 관련해서 뿐만 아니라, 헤드에 의해 변환된 서보 정보에 관련해서 디스크 기록면에 대해 헤드를 위치시키기 위해 액츄에이터 코일에 전류를 인가한다.

Description

속도 감지 코일을 이용한 회전 진동 검출 방법{ROTATIONAL VIBRATION DETECTION USING A VELOCITY SENSE COIL}
디스크 구동 장치는 컴퓨터 시스템의 사용자가 다량의 데이터를 빠르고 효과적인 방법으로 저장하고 검색할 수 있도록 한다. 현 세대의 디스크 구동 장치는 수 기가바이트 이상의 데이터 저장 용량을 가지고 초당 수 메가 바이트의 일련의 비율로 데이터를 전송할 수 있다.
일반적인 디스크 구동 장치는 고속으로 일정하게 회전하는 스핀들 모터의 회전 허브에 장착된 다수의 자기 기록 디스크를 포함한다. 판독/기록 헤드 어레이는 상기 디스크의 표면에 인접하여 배치되어 상기 디스크와 호스트 컴퓨터 사이에 데이터를 전송한다. 상기 헤드는 폐 루프 및 디지털 서보 시스템에 의해 상기 디스크 위에 방사형으로 배치되고, 상기 디스크의 표면 가까이, 상기 디스크의 고속 회전에 의해 설정된 공기 흐름에 의해 형성된 공기 베이링 상으로 이동한다. 다수의 공칭 동심 트랙이 각 디스크 표면 상에 형성되어 사용자 데이터의 저장을 조절한다.
전치 증폭기 및 (전치 증폭기의) 구동 회로는 상기 헤드에 의해 사용되는 기록 전류를 발생하여 데이터 기록 동작 중에 상기 트랙을 선택적으로 자화한다. 상기 전치 증폭기는 또한 데이터 판독 동작 중에 상기 헤드에 의해 검출된 판독 신호를 증폭한다. 판독/기록 채널 및 인터페이스 회로는 상기 전치 증폭기에 동작 가능하게 연결되어 상기 디스크와 호스트 컴퓨터 사이에 데이터를 전송한다.
강성 하우징이 제공되어 상기 스핀들 모터 및 액츄에이터를 지지하고, 내부 제어 환경을 형성하여 상기 디스크 및 헤드의 미립자 오염을 최소화한다. 인쇄 회로 기판은 상기 하우징의 외부에 장착되어 (상기 서보 회로, 판독/기록 채널 및 인터페이스 회로를 포함하는) 상기 디스크 구동 제어 전자 공학 장치를 조절한다.
디스크 구동 장치는 단일 디스크 구동 장치가 주요 데이터 저장 주변 장치로서 이용되는 경우 일반적인 개인용 컴퓨터 또는 휴대용 데이터 처리/통신 장치와 같은 스탠드-단독 방식에 종종 이용된다. 하지만, 대량의 데이터 저장 용량 또는 고입력/출력 대역폭을 요구하는 응용에 있어서, 다수의 구동 장치는 가끔 "경제적인 디스크의 리던던트 어레이(RAID) 또는 독립적인 디스크의 리던던트 어레이(RAID)"로 표현되는 다중-구동 어레이에 배치될 수 있다. 다양한 RAID 구조를 제안하는 생산적인 물품은 1987년 12월 캘리포니아, 버클리, 캘리포니아 대학에 위치하는 Computer Science Division(EECS)에서 A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Discs(RAID)" 라는 명칭으로, Report No. USB/CSD 87/391으로 Patterson 등에 의해 공개되었다.
그들이 도입한 이래로, RAID는 유효 데이터 전송 및 저장 용량을 요구하는 다양한 응용에 널리 이용되고 있다. 수백개가 아닌 경우 수십개의 구동 장치가 단일 RAID에 포함되는 것은 현재 통상적이다. 하지만, 대규모 데이터 저장 시스템의 발생을 효과적으로 촉진하는 동안, 동일한 엔클로저내 다중 구동 장치의 커플링은 상기 디스크를 회전하기 위한 스핀들 모터 및 상기 헤드를 상기 디스크상 다양한 트랙으로 이동하기 위한 액츄에이터와 같은 상기 구동 장치 내 여기 원으로부터의 바람직하지 않은 진동을 설정할 수 있다. 그러한 진동은 상기 엔클로저 내의 상기 구동 장치들을 고정하기 위해 사용된 섀시 장치를 통하여 일 구동 장치에서 타 구동 장치로 이동될 수 있다.
진동성 부품은 사실상 병진적으로 또는 회전적으로 특징지어 질 수 있다. 병진 진동은 상기 디스크 구동 장치 하우징을 상기 구동 장치의 평면을 따라 이동시킨다. 반면에, 회전 진동은 디스크 구동 장치 하우징을 상기 구동 장치의 평면에 수직한 축에 대해 회전시킨다. 공칭 균형 액츄에이터가 제공되었기 때문에, 병진 진동은 일반적으로 상기 액츄에이터의 능력에 영향을 거의 미치지 않아 상기 디스크들에 관련하여 선택된 위치에 상기 헤드가 유지되고, 그에 따라 상기 디스크 및 액츄에이터가 상기 병진 진동에 의해 유도된 움직임에 응답한다.
하지만, 회전 진동은 일반적으로 상기 병진 운동과는 다르게 동작한다. 공칭 밸런스 액츄에이터를 가질때조차, 회전 진동은 액츄에이터에 관련하여 디스크를 이동시킬것이다. 왜냐하면 하우징에 장착된 디스크가 인가된 회전 진동에 의해 이동되는 동안, 자유 본체로서 동작하는 액츄에이터는 관성 효과로 인하여 실질적으로 방해받지 않기 때문이다. 상기 움직임이 심할 경우, 상기 움직임은 "오프-트랙" 상태를 유발하여 헤드는 추종하는 선택된 트랙으로부터 멀리 떨어져 이동된다. 그러한 오프-트랙 상태는 상기 구동 장치의 기능에 악영향을 주어 상기 디스크와 호스트 장치 사이에 데이터가 전송되도록 한다.
회전 진동에 대한 문제점은 종래의 디스크 구동 장치에 널리 공지되어 있다. 보상 시도에는 1993년 8월 10일자로 스미스에게 허여되고 본 발명의 양수인에게 양도된 미합중국 특허 제 5,235,472 호에 개시된 바와 같이 디스크 구동 장치에서의 회전 진동의 존재 여부를 검출할 수 있는 센서들의 사용이 포함되어 있다. 피드포워드 제어를 이용하여 회전 진동을 검출 및 보상하는 노력에는 화이트 및 토미즈카의 논문 "Increased Disturbance Rejection in Magnetic Disk Drives by Acceleration Feedforward Control," 및 애브라모비치의 논문 "Rejecting Rotational Disturbances on Small Disk Drives Using Rotational Accelerometers."가 포함되어 있다. 상기 논문들은 1996년에 U.S.A. San Francisco에 소재한 13th Triennial World Congress에 제출되었다.
상기한 바와 같은 및 다른 종래 기술에 의한 디스크 구동장치에서의 회전 진동의 영향을 최소화하려는 접근은 활동적이었지만 제한적이었다. 회전 진동을 특별히 검출하는 센서를 상업적으로 이용할 수 있지만, 저가의 디스크 구동 장치 설계에 대하여 엄청나게 비싸고, 특정 구동 적용을 검출하기는 어렵다. 그러한 센서는 스미스의 특허 미합중국 특허 제 5,235,472 호에 개시된 바와 같이 압전 중합체 막에 유도된 비틀림에 응답하여 회전 진동을 검출하는 금속 층들 사이에 배치된 상기 압전 중합체 막을 포함한다. 다른 구성은 단일 부품 엔클로저내에 다중 압전 변환기들을 이용하여 상기 다중 압전 변환기들 사이에서 검출된 운동에서의 차이에 관한 회전을 검출한다.
한편, 회전 센서는 2개이상의 이산 선형 가속도계들 사이에 검출된 운동에서의 차이에 응답하여 회전 진동을 검출하는 상기 2개이상의 이산 선형 가속도계들로부터 형성될 수 있다. 집적 회전 센서 보다 저렴하고 상업적으로 유용한 이산 선형 가속도계(압전 또는 동일 구성)는 중요한 파트-투-파트 출력 이득 편차 특성을 가짐으로써, 그러한 부적합한 구동장치의 사용에 의하여 특정한 차폐 및 트리임 동작 없이 회전 진동을 검출하여 적합한 가속도계 세트를 얻도록 한다.
실시예에 의하면, 화이트 등 및 애브라모비치의 참조 문헌에는 상대적으로 정밀한(그리고 그래서 비싼) 가속도계의 이용을 요구하는 종래의 접근 방법 및 알려진 특징의 진동을 부여하기 위하여 진동 테이블의 이용을 요구하는 교정 루틴이 설명되어 있다. 그러한 고려는 이것들이 부적합한 고 체적 디스크 구동 장치 제작에 대하여 접근하도록 하고 다음 전계 환경에 대한 주어진 구동 장치의 응답 특징의 적응을 방해한다.
상기 참조 문헌은 또한 회전 효과를 보상하는데 제한되고 병진 효과에는 무관하다. 하지만, 병진 효과는 또한 액츄에이터의 불균형으로 인한 오프-트랙 에러에 기여한다는 것을 알 수 있다. 실제로는, 진동이 완전하게 회전적이거나 병진적인 경우는 좀처럼 없지만, 차라리 회전적이고 병진적인 2가지 특징의 조합을 가지는 경우가 가끔 있다.
따라서, 디스크 구동 장치 트랙 밀도 및 성능 요구가 계속 증가할때, 값싸고 용이한 구성의 진동 센서 회로를 이용하여 디스크 구동 장치의 진동 효과를 보상하기 위해 종래 기술 보다 향상된 방법이 계속 필요하다.
본 발명은 디스크 저장 장치 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스크 구동 장치에 인가된 회전 진동을 검출하기 위하여 속도 감지 코일을 이용하여 디스크 구동 장치의 데이터 전송 성능을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
도 1은 디스크 구동 장치의 음성 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor)의 자기장내에 놓이며, 디스크 구동 장치로의 회전 진동의 응용을 검출하기 위해 사용되는 속도 감지 코일을 포함하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 디스크 구동 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 속도 감지 코일 및 액츄에이터의 분해도를 제공한다.
도 3은 도 1의 VCM의 마그네틱 회로와 연계하여 속도 감지 코일 및 액츄에이터의 단면도이다.
도 4는 디스크 구동 장치의 기능 블록도이다.
도 5는 도사의 서보 회로의 기능 블록도이다.
도 6은 회전 진동의 진폭이 소정의 임계값을 초과할 때 디스크 구동 장치 및 호스트 디바이스 사이의 데이터 전달 동작을 일시적으로 인터럽트하기 위해 DSP에 의해 이용되는 프로그래맹을 나타내는 데이터 전달 인터럽트(DATA TRANSFER INTERRUPTION)에 대한 일반적인 흐름도이다.
도 7은 디지털 신호 프로세서(DSP; Digital Signal Processor) 및 도 5의 서보 회로에 의해 이용되는 프로그래밍을 나타내는 제어도이다.
본 발명은 디스크 구동 장치에의 회전 진동을 검출하기 위한 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 디스크 구동 장치는 회전 디스크 를 지지하는 베이스 데크 및 회전 액츄에이터를 포함한다. 상기 회전 디스크의 기록면에 인접한 헤드 및 음성 코일 모터의 자기 회로의 자기장에 놓인 활성 액츄에이터 코일을 지지한다.
제2 수동 속도 감지 코일은 액츄에이터 코일과 전기적으로 분리된 상태에서 액츄에이터와 또한 결합되며, 마그네틱 회로의 자기장내에 놓인다. 상기 마그네틱 회로가 속도 감지 코일에 대해 비례하게 이동함에 따라, 속도 감지 코일을 가로질러 유도된 감지 전압과 비례하게 회전 진동이 감지된다. 상기 회전 진동의 진폭이 특정 진폭을 초과하는 경우, 상기 디스크 구동 장치은 상기 헤드 및 호스트 디바이스 사이의 데이터 전달 동작을 인터럽트한다.
다른 바람직한 실시예에서, 서보 회로는 전류를 성기 속도 감지 코일로부터의 상기 감지 전압뿐만 아니라 상기 헤드에 의해 변환된 서보 정보와 관련시켜 상기 디스크 기록 표면과 관련되게 상기 헤드를 위치시키기 위해 상기 액츄에이터 코일에 전류를 인가한다.
아래에서 청구된 바와 같이 본 발명을 특징을 나타내는 이점들뿐 만 아니라 이러한 및 다양한 다른 특징들은 다음의 상세한 설명의 독해 및 관련된 도면들의 검토로부터 명백해질 것이다.
여기서 공개되는 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의될 것이다; 그러나, 당업자가 본 청구된 발명을 실시할 수 있도록 충분한 정보를 제공하기 위하여, 본 발명의 다양한 바람직한 실시예들을 설명할 것이다. 다음의 특징들 및 관점들의 대부분이 단지 설명의 목적 및 본 청구된 발명이 유익하게 실시될 수 있는 상황을 설명하기 위해 제공되는 것이라는 것을 당업자라면 이해할 것이다.
먼저 도 1을 참조하면, 컴퓨터 데이터의 저장에 사용되는 디스크 구동 장치(100)의 평면도가 도시되어 있다. 상기 디스크 구동 장치(100)는 헤드-디스크 어셈블리(HDA; Head-disc Assembly; 101) 및 HDA의 하면에 장착되어 도 1에 도시되지 않은 프린트 와이어 어셈블리(PWA; Printed Wiring Assembly)를 포함한다. 상기 PWA는 아래에서 설명하는 바와 같이, 상기 HDA(101)의 동작을 제어하기 위해 사용되는 전자 장치를 포함한다.
상기 HDA(101)의 내부 부품들을 나타내지 위해 도 1에서 생략된 상부 커버는 상기 HDA(101)에 환경적으로 제어된 환경을 제공할 수 있도록 상기 HDA(101)의 베이스 데크(102)과 결합된다. 스핀들 모터(일반적으로 도면 부호 104로 지적한)는 상기 베이스 데크(102)에 의해 지지되며, 일정한 높은 속도로 다수의 디스크들(106)을 회전시킨다. 디스크 크램프(Disc Clamp; 108)는 상기 디스크들(106)을 상기 스핀들 모터(104)에 고정시킨다.
상기 디스크들(106)은 음성 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor; 114)의 액츄에이터 코일(113)의 전류 인가에 응답하여 카트리지 베어링 어셈블리(Cartridge Bearing Assembly; 112)에 대해 회전하는 회전 액츄에이터(110)에 의해 사용자 데이터가 기록되는 기록 표면들(개별적으로 표시하지 않음)을 포함한다. 인지하게 되겠지만, 상기 VCM은 상기 액츄에이터 코일(113)이 놓이는 자기장을 형성하는 마그네틱 회로(개별적으로 도시하지 않음)를 포함한다. 상기 액츄에이터 코일(113)을 통한 전류의 통과는 상기 카트리지 베어링 어셈블리(112)에 대해 상기 액츄에이터(110)을 회전시키기 위해 상기 마그네틱 회로의 자기장과 상호 작용하는 전기장을 셋업시킨다.
다수의 고정된 아암들(116)은 상기 액츄에이터(110)로부터 연장되며, 그 각각은 대응하는 탄력적인 서스펜션(118)을 지지한다. 다수의 헤드들(120)은 디스크들(106)의 고속 회전에 의해 형성된 공기의 흐름에 의해 확립된 에어 베어링(Air Bearing)에 의해 상기 디스크들(106)의 기록 표면들 상부에서 상기 서스펜션들(118)에 의해 지지된다. 상기 헤드들(120)은 바람직하게는 그 각각이 박막 유도 기록 요소 및 MR 판독 요소를 갖는 마그네토-저항성(MR; Magneto-Resistive) 헤드들로서 특징화된다.
래치(122)는 디스크 구동 장치(100)이 해제될 때 및 , 플랙스(Flex) 회로 어셈블리(124)가 상기 액츄에이터(110) 및 디스크 구동 장치 PWA 사이를 전기적으로 상호 연결시킬 때, 상기 액츄에이터(110)을 고정시킨다.
아래에서 설명하는 바와 같이, 도 1에서의 특징은 상기 디스크 구동 장치(100)의 베이스 데크(102)에 회전 진동의 인가를 감지하기 위해 사용되는 속도 감지 코일(130)에 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 속도 감지 코일(130)은 상기 VCM(114)의 자기장내에 놓이고, 바람직하게는 상기 액츄에이터 코일(113)의 내측 구멍에 배치되는 상기 액츄에이터(110)에 동작가능하게 결합된다. 상기 속도 감지 코일(130)이 상기 액츄에이터 코일(113)의 외주변 근처에 배치되는 구성과 같은 상기 속도 감지 코일(130)의 다른 구성들은 기꺼이 예측된다. 바람직한 실시예에서, 사익 속독 감지 코일(130)은 에폭시(Epoxy; 132) 또는 다른 적절한 부착 방법을 사용하여 상기 액츄에이터 코일(113)에 부착된다. 참고로, 이하에서는 상기 액츄에이터 코일(113)을 또한 때때로 "제1" 코일로서 언급되며, 상기 속도 감지 코일(130)을 "제2" 코일로서 또한 때때로 어급하게 될 것이다. 상기 속도 감지 코일(130)의 동작을 이해하기 위해서는 먼저, 회전 진동이 상기 디스크 구동 장치(100)에 역으로 영향을 입히는 방법을 검토하는 것이 도움을 줄 것이다. 위에서 언급한 바와 같이, 진동 효과는 병진 또는 회전으로서 특징지울 수 있다. 예컨대, 도 1에 가속 벡터들(134 및 136)로서 도시된, 병진 진동은 베이스 데크(102)를 상기 디스크 구동 장치(100)의 선택된 평면을 따라 측면으로 이송시키는 경향이 있다(이러한 경우, 상부 디스크(106)의 평면에 일반적으로 병렬인 평면을 따라). 상기 액츄에이터(110)는 상기 카트리지 베이링 어셈블리(112)에 대해 명목상 균형을 이루기 때문에, 상기 디스크들(106) 및 상기 헤드들(120)은 함께 이동하는 경향을 띄게 되어, 그 결과 최소 헤드/디스크 변위를 이루게 된다.
한편, 가속 벡터들(134 및 138)로 도시된 회전 진동은 상기 상부 디스크(106)가 그것을 따라 연장되는 평면에 대해 수직인 축에 대해 상기 베이스 데크(102)를 이동시킨다. 따라서, 상기 디스크들(106)은 상기 베이스 데크(102)와 함께 이동하지만, 비고정 몸체로서의 상기 액츄에이터(110)는 필연적으로 공간적인 고정을 유지한다. 상기 결과적인 변위는 선택된 헤드(120) 및 대응하는 디스크(106) 사이의 데이터 전달 동작에 역으로 영향을 줄 수 있다; 예컨데, 상기 변위가 기록 동작중 발생된다면, 상기 디스크(106)의 특정 트랙에 기록할려는 상기 디스크(106)에 저장된 사용자 데이터를 회복 불능으로 파괴시키는, 이웃 트랙상에 겹쳐서 기록될 수 있다.
따라서, 회전 진동은 상기 코일에 전압을 유도하여 상기 속도 감지 코일(130)에 비례하게 상기 베이스 데크(102; 그에 따라 VCM(114)의 마그네틱 회로)를 이동시키게 될 것이다. 아래에서 설명하겠지만, 그러한 유도 전압은 상기 구동 장치의 회전 진동 인가를 감지하는 데에 사용된다.
도 2를 참조하면, 상기 속도 감지 코일(130) 및 상기 액츄에이터(113)가 등배율의 분해도가 도시되어 있다. 도 3은 상기 VCM(114)의 마그네틱 회로와 연계하여 속도 감지 코일(130) 및 액츄에이터(113)의 단면도이다. 도 3에서 상기 마그네틱 회로는 대개 도면 부호 140으로 표시하였다. 비록 상기 마그네틱 회로(140)의 다른 구성들이 당업계에 공지되고 이용될 수 있지만, 상기 마그네틱 회로(140)는 상부 및 하부 전극편들(142, 144; 스테인레스 금속 또는 적절한 다른 마그네틱 통과가능 물질로 형성된) 및 상부 및 하부 영구 자석들(146, 148)을 포함한다. 스테드오프(149; Standoff)들은 통상의 방식으로 상기 마그네틱 회로(140)를 지지한다.
도 4는 앞서 언급한 상기 디스크 구동 장치 PWA상에 배치된 회로를 포함하여, 도 1의 디스크 구동 장치(100)의 관련된 부분들의 일반화한 기능 블록도이다. 상기 디스크 구동 장치(100)와 관련된 호스트 디바이스(150)와 동작가능하게 연결된 상기 디스크 구동 장치(100)가 도시되어 있다. 예컨대, 상기 호스트 디바이스(150)는 상기 디스크 구동 장치가 장착되는 개인용 컴퓨터(PC)를 포함할 수 있다.
제어 프로세서(152)는 DRAM(154) 및 플래시 메모리(156)에 저장된 프로그래밍 및 파라미터 값들에 따라 사익 디스크 구동 장치(100)의 동작의 상위 레벨 제어를 제공한다. 인터페이스 회로(158)는 데이터 전달 동작 동안 판독/기록 채널(160) 및 전치증폭기/드라이버 회로(preamp; 162)를 제어하는 시퀀스 제어기("시퀀서," 또한 개별적으로 도시되지 않음) 및 전달 데이터를 일시적으로 저장하는 데이터 버퍼를 포함한다. 상기 프리엠프(162)는 도 1에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 상기 액츄에이터(110)에 장착된다.
상기 스핀들 회로(164)는 상기 스핀들 모터(104)의 기전력(bmf) 변환을 통해 상기 디스크들(106)을 제어하기 위해 제공된다. 서보 회로(166)는 상기 디스크(106)에 대한 선택된 해드(120)의 위치를 제어한다.
도 5는 다음과 같이 설명하게 될 감지 회로와 연계하여 도 4의 서보 회로(166)의 블록도이다. 디스크 구동 장치 구동 동안, 상기 디스크들(106)에 저장된 서보 정보는 입력 신호의 진폭을 상기 회로의 부분들을 유지시키기에 적적한 범위로 조절하는 자동 이득 제어(AGC; 168) 블록에 제공된다. 복조기(Demod; 170)은 A/D 변환을 포함하여 서보 정보를 조절하며 디지털 신호 프로세서(DSP; 172)에 동일한 정보를 제공한다.
상기 서보 정보, 상기 제어 프로세서(152; 도 4)에 의해 제공되는 명령들, 및 DSP 메모리(MEM; 174)에 저장된 프로그래밍에 응답하여, DSP(172)는 전류 명령 신호를 상기 대응하는 디스크(106)상의 트랙들에 비례하게 선택된 헤드(120)를 위치시키기 위해 전류 Ic를 상기 액츄에이터 코일(113)에 차례로 인가는 코일 구동 장치 회로(176)에 출력한다. 도 3 및 4를 관하여, 일차 서보 경로(또는 루프)는 상기 헤드(120), 프리엠프(162), AGC(168), Demod(170), DSP(172), 코일 드라이버(172) 및 액츄에이터 코일(113)에 의해 확립된다.
부가적으로, 도4는 속도 감지 코일(130)을 가로질러 감지하는 전압 VS 와 관련하여 전압 신호를 출력하는 증폭기(앰프, 178)와 연결되어 동작하는 속도 감지 코일(130)을 도시하고 있다. 상기 속도 감지 코일(130)에 관련하여, 도 3에 도시하고 있는 자기 회로(140)의 회전 속도를 표시하는 출력 신호는 아날로그/디지털 변환기(180)에 의하여 디지털 형태로 변환된다. 상기 속도 감지 코일(130)의 회전 속도를 나타내는 (그리고, 그에 상응하게 RV로서 지정된) 상기 디지털 신호는 미분기(182) 뿐만 아니라, 상기 DSP(172)에도 제공되어 진다.
상기 RV 신호는 미분기(182)에 의하여 미분되어지고, 리드/래그 필터(lead/ lag filter,184)를 사용하여 필터되어져서, 회전 가속도 신호 RA를 상기 DSP(172)로 제공한다. 따라서, 부착적으로 속도 감지 경로는 상기 속도 감지 코일(130), 증폭기(178), 아날로드/디지털 변환기(180), 미분기(182) 및 필터(184)에 의하여 성립되어 진다. 참고로, 최소한 상기 증폭기(178)은 때때로 "감지 회로소자"로 또한 지칭되어 지며, 그것은 상기 속도 감지 코일을 가로질러 가해진 상기 감지 전압에 관련하여 감지 회전 진동으로 사용되어 진다. 그러나, 상기 속도 감지 코일(130)과 같은 코일의 전압을 감지하기 위하여, 회로의 다른 특징은 손쉽게 사용되는 것이여서, 상기 도 5의 회로는 단지 도시되어 있을 뿐이며, 하기에 제공된 청구항의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 5에 도시하였듯이, 상기 속도 감지 코일(130)은 상기 액츄에이터 코일(113)의 일부분이 아니라, 대신에 상기 액츄에이터 코일(113)으로부터 전기적으로 절연되어 있다. 상기 코일 구동기(176)에 의하여 상기 액츄에이터 코일(113)에 공급되는 전류는 상기 속도 감지 코일(130)을 통과하지 못하며(상기 코일들 113 및 130은 각각의 연결 경로임을 주지), 상기 두 코일들(113, 130) 사이에 존재할 어떠한 전자기적 연동 효과도 무시한다.
게다가, 바람직한 실시예에 있어서, 상기 회전 진동의 크기가 충분히 엄밀할 때, 상기 RV 신호는 회전 진동을 감지하며, 데이터 전송 동작을 방해한다. 상기 목표를 위하여, 도 6은 작동하는 동안에 상기 DSP(172)에 의하여 이용되고, DSP 메모리(174)에 저장된 프로그램을 나타내는 데이터 전송 방해 단계(200)를 위한 일반화된 순서도를 제공한다. 도 6의 절차에서, 디스크 구동 장치 작동 동안, 상기 DSP (172)의 다른 연속적인 실행 프로그래밍 단계의 부분으로서 실행되는 상위 레벨 절차임을 감지한다.
단계 202에서 보이듯이, 상기 루틴은 처음으로 상기 속도 감지 코일(130)로부터 획득한 상기 RV 신호의 크기를 결정한다. 도 5에 관련된 상기 논의에 따라, 상기 값은 상기 아날로그/디지털 변환기(180)에 의하여 상기 DSP(172)에 제공되어 진다. 그러나, 상기 RV 신호는 상기 자기 회로(140)와 상기 속도 감지 코일(130) 사이에서 실제로 관련된 동작의 표시일 뿐이다.; 전류의 어플리케이션으로부터 상기 액츄레이터 코일(113)에 까지 이르거나, 또는 그 둘의 조합의 회전 진동에 기인하여 상기의 동작이 발생한다. 그러므로, 상기 속도 감지 코일(130)을 가로지르는 유도된 전압의 부분을 결정하는 것이 바람직하며, 상기 동작은 도 6에서 단계 204에 의한다. 물론, 상기 정보는 상기 코일 구동기(176)에서 상기 DSP(172)에 의하여 방출된 전류 명령 신호에 관련하여 가능하다.
감지된 속도의 크기(VELS)는 단계 202와 204에 의하여 결정된 값들의 차에 관련하여 단계 206에서 그에 상응하게 결정되어진다. 그리고, 상기 크기의 절대값은 결정 단계 208에서의 소정의 문턱값(threshold) T 와 상기 서보(servo) 회로(166)가 공급된 회전 진동을 적당히 거절할 수 없는 상기 레벨에 대응하여 바람직하게 선택되어진 문턱값(threshold) T를 비교한다. ; 즉, 상기 디스크 구동 장치(100)에 공급된 상기 회전 진동의 크기가 특별한 크기, 예를 들면 21 rads/sec2를 초과할 때, 상기 문턱값 T는 중요한(interest) 주파수 범위, 즉 예를 들면, 20 Hz 부터 800Hz에 이르는 범위 이상에서 바람직하다.
상기 크기가 상기 문턱값 T를 초과할 때, 데이터 전송 동작(판독하거나 작성하는 동작같은)은 단계 210에 표시된대로, 순간적으로 중단된다.; 양자택일적으로, VELS의 크기가 상기 문턱값 T를 초과하지 않는다면, 데이터 전송 동작을 중단하지 않는다(단계 212). 상기 중단은 특별한 구동 장치의 특정에 따라 다양한 방법이 수행되어 질 수 있다. 예를 들어, 상기 DSP(172)는 도 4의 상기 제어 프로세서(152)로 플래그를 발생시킬 수 있는데, 상기 플래그는 순간적으로 동작을 멈추게 하기 위하여 상기 읽기/쓰기 채널을 교대로 명령할 수 있다. 따라서, 도 7의 절차는 상기 VELS 값을 모니터하기 위해 적절한 샘플링 속도로 진행하고, 필요시 디스크 구동 장치(100)의 데이터 전송 작동을 일시적으로 중지함으로써, 구동 장치 전송 작업동안, 바람직하지 못한 과도한 회전 진동의 결과를 방지한다.
더 바람직한 실시예에 있어서, 상기 디스크 구동 장치(100)는 회전 진동의 상기 영향을 보상하기 위하여 동작한다. 도 7에 있어서, 상기 도 7 안의 블록 다이어그램 견본은 서보회로(166)의 동작이다. 더 바람직하게는, 상기 블록도 견본은 도 5의 DSP 메모리(174)에 저장되고, 구동면에서 회전 진동의 영향을 최소화하는 동안 위치(positional) 제어를 제공하는 상기 DSP(172)에 의하여 이용되는 프로그램에 존재하는 모듈들을 포함한다.
도 7에 도시되어 있듯이, 설비(plant) 블록(300)은 상기 디스크 구동 장치(100)의 전기적인 면과 기계적인 면의 선택적인 견본이다. 참고로, 상기 설비(300)은 일반적으로 도 5에 도시한 상기 서보 회로(166)에 의하여 설치된 상기 초기 루프의 부분들을 포함한다. 상기 설비(300)는 경로 302에서 전류 명령 신호 ICMD를 입력으로써 받아서, 그에 대응하는 출력으로서, 상기 선택된 헤드(120)의 위치적 에러를 표시하는 경로 304로 위치 에러 신호(PES)를 출력한다.
도 7은 일반적으로 상기 설비(300)의 수학적 모델을 제공하며, 주기적으로 경로 308, 310, 및 312로 각각 헤드 포지션(XEST), 속도(VEST), 및 바이어스(WEST)를 어림잡아 출력하는 관측(observer ,OBS)블럭(306)을 도시하고 있다. 바이어스는 선택된 위치에서부터 떨어진 헤드들을 이동시키는 경향이 있는 힘을 지칭하는 것으로써 이해될 것이다. 즉, 상기 바이어스는 도1에 도시된 플렉스(flex) 회로 (124)에 의하여 공급된 탄성력과 상기 디스크들(106)의 회전에 의하여 설정된 에어 전류에 의하여 야기되는 편차효과 같은 것이다.
경로 308의 상기 XEST를 기준 포지션(요청되는 헤드 포지션의 표시)과 합산기 318에서 합한다. 그리고, 경로 320의 출력은 이득 KX를 갖는 위치 이득 블록(322)에 공급한다. 경로 310의 상기 XEST는 유사하게, 이득 KV를 갖는 속도 이득 블록(324)에 공급한다. 상기 포지션 및 속도 이득 블록, 322 및 324의 출력은 각각 경로 328 및 330에 의하여 합산기(326)로 유입된다.
경로 302로 상기 ICMD 신호를 발생시키기 위하여, 도 5에 도시한 상기 RV 신호와 경로 312으로부터의 WEST를 합산기(334)에서 경로 332의 출력과 합한다. 경로 332의 출력은 이득 블록(338)에도 제공되어 지고, 관측부(observer, 306)에도 제공된다. 상기 합산기 318, 326 및 334에서 다양한 입력을 위한 표시 지정(sign designation)은 일반적으로 독단적으로 할당되어진 것이며, 다수의 각각 신호들의 변화에 대응하여 수정되어 질 수 있다.
따라서, 디스크 구동 장치가 작동하는 동안, 상기 RA 신호는 예시한 논거에 입각하여 발생되며, 상기 디스크 구동 장치(100)에 회전 진동의 영향을 최소화하기 위하여 상기 서보 회로(166)에 제공된다. 도 5와 도 7의 회로의 실행과 작동에 대한 다양한 고찰들과 컴퓨터 시뮬레이션의 결과를 지금부터 논의할 것이다.
일반적으로, 상기 서보 회로(166)에서 속도 감지 경로의 상기 영향은 피드백이 없는 경우에, 그리고 상기 속도 감지 코일(130)으로부터 피드백이 있는 경우에, 입력 UC에 대응하는 각속도 출력 ωo 의 전달함수를 비교함에 의하여 조사되어 진다. 상기 첫 번째 경우에, z 영역에서 상기 설비 Gp(z)에 대한 전달함수는 일반적으로 다음의 관계식에 의하여 주어진다. :
여기에서, Ki는 상호 컨덕턴스(transconductance) 앰프 상수(amp/volt), Kt는 액츄에이터 토크 상수(oz-in/amp), J는 액츄에이터 암 관성(actuator arm inertia)oz-in-sec2 및 Ts는 측정 샘플 주기이다. 상기 적절한 피드백을 수반하는 즉, 속도 감지 경로를 실행하는 데 있어, 전달함수 Gpv(z)는 일반적으로 다음과 같이 주어진다.:
여기에서, Kb는 상기 속도 감지 코일(130)의 벰프(bemf)상수이고, Kv(=kvgain)(kvsen)(kvfga)는 이득 상수이고, z=kvsenf, kvsef 및 kvsef1은 각각 상기 속도 감지 경로에서의 폴(ploes)들과 제로(zero)의 위치들이다. 상기 수학식 2에 의하여 주어진 관계는 단지 근사값이다. 왜냐하면, 디지털/아날로그 필터에 의한 결과물(product)과 상기 상호 컨덕턴스(transconductance) 증폭기 전송 함수는 하나와 같다고 가정되어 지고, 디지털/아날로그 필터 폴(poles)들은 약 15kHz이고, 상기 상호 컨덕턴스(transconductance) 앰프 폴들은 약 35 내지 50 kHz로 설정되어져 있다.
상기 수학식 1의 전달함수는 속도 감지 경로에 의하여 바꾸어져서, 상기 피드백 폴들(poles)은 제로들(zeroes)이 되고, 상기 제로와 폴들의 조합은 수학식 2에서 알 수 있듯이, 두 개의 새로운 폴들을 제공한다. 약 20헤르츠에서 약 800헤르츠의 영역에 이르는 전형적인 회전 속도 주파수 스펙트럼과, 속도 감지 경로의 대역 너비는 트랙- 폴로잉(track-following) 실행 목표점들이 회전 진동 상태에서 교차하도록 충분히 높게 설정되어 져야 한다. 상기 속도 감지 경로의 최소 대역너비는 액츄에이터 공명에 의하여 한정되어져서, 상기 속도 감지 경로를 설계하는데 있어 몇몇 절충안은 근본적인 트랙-폴로잉 특성 전이 및 정상-상태 응답의 영향을 최소화하는 데 필요하다.
각각 주어진 디스크 구동 장치 설계를 위한디자인 표준은 보통 트랙 밀도, 쓰기 폴트 문턱값(헤드가 놓여져서 쓰기 동작을 계속 실행할 수 있는 오프-트랙 확률), 트랙-폴로우 대역너비(크로스오버 주파수), 및 트랙 미표시(track misregistration, TMR) 버짓(budget)에 대한 사항들의 다양성을 수반한다. 이들 표준들은 상기 속도 감지 경로에 의하여 제공되어진 보상으로부터 회전진동으로 인한 PES 에러에 있어서, 필요 레벨(퍼센트)의 감소, 예를 들면, 31%의 감소는 특별한 설계에서 요구되어진다.
리드/래그 필터(184, 도 5)계수는 많이 알려진 쌍일차 변환방법을 사용하여 결정될 수 있다. 하나의 바람직한 방법으로, 시스템은 속도 감지 경로 오픈 루프 이득을 임의 저주파 이득값으로 우선 셋팅하고, RV스펙트럼의 두배의 크로스오버(crossover) 주파수를 주도록 제로와 폴(pole)을 조정함으로써 설계된다. 속도 감지 경로는 1차 경로와 합성될 수 있고, 그 합성경로의 특성은 매스워크사(Mathworks, Inc.)의 매틀랩/시뮬링크(Matlab/Simulink) 소프트웨어와 같은 적절한 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 검토될 수 있다.
그러한 작동으로부터 속도 감지 경로에서의 저주파 특성은 서보회로의 1차 경로의 트랙-폴로잉(track-following) 능력을 변경하였음을 발견하였다. RV유도 PES오차는 상당히 줄어들 수 있지만, 심각한 계단 응답 페널티(penalty)를 가지게 된다. 스텝과 RV 응답 양측에 대해 적절한 결과를 얻지 못한 후, 구체적인 분석에 의하면 서보회로의 트랙-폴로잉 특성의 변경은 속도 감지 경로의 대역폭이 1차 경로의 대역폭보다 상당히 높았을 때 최소화될 수 있었다. 그러나, 일반적으로 고대역폭 속도 감지 경로는 액츄에이터 아암 공진에 기인한 루프의 불안정성에 대한 가능성 때문에 실용적이지 못했다.
속도 감지 경로에 의해 플랜트(plant) 응답에 가해지는 추가적인 폴과 제로의 특성상의 문제점에 대한 실용적인 해결책은 입력에서의 역함수를 플랜트에 도입하는 것으로 발견되었다; 그러한 함수는 속도 감지 경로에 의해 도입된 저주파 폴과 제로를 실질적으로 약분함으로써 1차 경로의 기본 특성의 계단 응답과 저주파 반복 런아웃(RRO) 리젝션(rejection)의 많은 부분을 복원하게 되는 몇몇 경우에서 발견되었다. 역함수 Gvi(z)의 도입으로, 속도 감지 경로에 의해 유도된 추가적인 폴과 제로는 본질적으로 약분된다.
상기 수학식 3의 우항인 z 다항식은 속도 감지 경로 폴과 역함수 제로사이의 불완전한 약분을 나타내는데, 이는 역함수 제로가 간소화된 플랜트(plant) 순방향 전달 함수의 계산에 근거하기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 아래에 기술된 바와 같이, 시뮬레이션 결과는 일반적으로 이러한 접근이 적절함을 보인다.
특히, 위치오차(position error)가 21 rads/sec2에 해당하는 진폭으로 40, 100, 200, 400 그리고 800Hz 의 다섯 이산(離散)주파수로 정상 상태 정현파 회전 진동 입력의 함수로서 특징지워지는 모든 곳에서 시뮬레이션이 수행되었다. 정현파 입력을 위해 사용된 시뮬레이션시간은 0.02초로서, 서보 회로(166)가 정상상태 조건에 도달하고, 더 낮은 저주파 입력에서의 피크 오차(peak error)를 측정하기에 충분한 시간이다. 위치오차는 또한 21 rads/sec2에 해당하는 제곱 평균 평방근(RMS: root mean squared)값과 0.2초의 시뮬레이션 시간동안 20 내지 800Hz의 스펙트럼에 의한 회전진동 노이즈파워 입력으로 특징지워진다. 속도 감지 코일(130, 속도 감지 경로)이 없는 경우와 있는 경우의 모든 구성에서의 시뮬레이션 결과는 표 1에 기재되어 있다. 위치 오차값(표 1의 두 번째와 세 번째 열)은 우선 나노미터(1×10-9미터)로 표기되어 있고, 그 다음에 마이크로인치(1×10-6인치)로 표기되어 있다.
주파수(Hz) 피크위치오차-감지코일이 없을때 피크위치오차-감지코일이 있을때 퍼센트(%)오차 감소
40 99/3.9 48/1.9 51
100 135/5.3 66/2.6 51
200 140/5.5 69/2.7 51
400 119/4.7 69/2.7 43
800 86/3.4 66/2.6 24
노이즈 216/8.5 피크 127/5.0 피크 41
노이즈 64/2.5 RMS 41/1.6 RMS 38
표 1의 마지막 두 줄은 회전진동 소음 스펙트럼 입력에 대한 결과를 나타낸다. 첫 번째 줄의 소음에 있어서, 위치오차값은 0.2초 시뮬레이션동안 측정된 피크오차이다. 두 번째 줄의 소음은 RMS 위치오차의 계산값이다.
이들 결과로부터, 속도 감지 경로를 서보회로(166)의 1차 경로에 더하여 위치오차가 상당히 감소될 수 있음을 알 수 있다. 이러한 적용에 좌우되어, 추가적인 고찰(그리고, 보상노력)을 요구하는 인자들은 액츄에이터 코일(113)과 속도 감지 코일(130)사이의 전자기적 결합의 결과, 속도 감지 코일(130)의 존재의 결과에 의한 액츄에이터(110)의 구조적인 공진변화, 그리고 속도 감지 코일(130)에 의해 액츄에이터(110)에 가해지는 추가적인 관성에 기인한 탐색작업에서의 결과(만일 있다면)를 포함한다. 이들 결과의 측정과 보상은 당해 기술이 속하는 분야의 당업자의 능력범위내에 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 실시예들은 종래기술에 대비하여 현존하는 디스크 구동 장치의 디자인에 적은 비용과 노력으로 통합할 수 있는 등 상당한 제조상 및 작동상의 이점을 제공하게 된다.
앞선 설명으로부터, 본 발명은 디스크 구동 장치에서의 회전진동을 감지하기 위한 장치와 방법에 관한 것임을 분명히 알 수 있다. 본 발명의 실시예들에 의해 예증된 바와 같이, 디스크 구동 장치(100)는 회전가능한 디스크(106)에 인접한 헤드(120)를 지지하는 회전 액츄에이터(110)와, 음성 코일 모터(114)의 자기회로(140)의 자계내에 위치하는 액츄에이터 코일(113)을 포함한다.
제2 수동 속도 감지 코일(130)은 액츄에이터에 결합되고, 자기회로의 자계내에 위치한다. 회전진동은 자기회로가 속도 감지 코일에 대해 이동함에 따라 코일에 걸쳐 유도된 감지전압에 관련하게 탐지되고, 헤드와 호스트 디바이스사이의 데이터 전송작동은 회전진동의 크기가 특정 크기를 초과하면 인터럽트된다(200). 서보회로(166)는 속도 감지 코일로부터의 감지전압에 관련해서 뿐만 아니라, 헤드에 의해 변환된 서보 정보에 관련해서 디스크 기록면에 대해 헤드를 위치시키기 위해 액츄에이터 코일에 전류를 인가한다.
부가된 청구항을 위해, 용어 "회로" 와 "블록"은 앞선 설명에 따라 하드웨어나 소프트웨어 중 어느 하나에서 실현할 수 있는 것으로 이해된다. "제 1 코일로부터 전기적으로 절연된" 것으로 청구된 "제 2 코일"의 기술은 앞선 설명에 따라, 별도의 전기접속경로가 제 1 및 제 2 코일에 구비되어 제 1 코일을 흐른 전류가 제 1 코일 및 제 2 코일사이의 전기 기계필드에 상관없이 제 2 코일을 흐르지 않는다는 사실을 설명하는 것으로 충분히 이해되는 것이다. 용어 "호스트 장치"는 상기 개인용 컴퓨터(이에 한정되지 않음)와 같은 청구된 디스크 구동 장치와 연결되는 모든 장치를 설명하는 것으로 이해될 것이다. 방법상의 단계들이 특정한 순서로 설명되었지만, 그러한 순서는 반드시 청구범위에 한정되는 것은 아니다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (9)

  1. 회전 디스크 및 음성 코일 모터의 자기 회로를 지지하는 베이스 데크;
    상기 베이스 데크에 의해 지지되고, 상기 회전 디스크에 인접한 헤드 및 상기 자기 회로의 자기장에 놓인 제1 코일을 구비한 회전 액츄에이터;
    상기 회전 액츄에이터에 결합되고 상기 제1 코일로부터 전기적으로 절연되고 상기 자기 회로의 자기장에 놓인 제2 코일;
    상기 제2 코일에 동작 가능하게 결합되고, 상기 제2 코일에 비례하는 상기 자기 회로의 움직임으로부터 상기 제2 코일 양단에 유도된 전압에 관하여 상기 베이스 데크로의 회전 진동을 검출하는 감지 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 헤드를 제어 가능하게 배치하기 위하여 상기 제1 코일에 전류를 인가하고, 상기 회전 진동의 크기가 특정 크기를 초과하는 경우 상기 디스크 구동 장치에 결합된 호스트 장치와 상기 헤드 사이의 데이터 전송 동작을 인터럽트하는 서보 회로를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 디스크에 저장되고 상기 헤드에 의해 변환된 서보 정보에 관하여 상기 헤드를 제어 가능하게 배치하기 위하여 상기 제1 코일에 전류를 인가하고, 상기 제2 코일 양단에 유도된 상기 전압에 관하여 상기 제1 코일에 전류를 추가로 인가하는 서보 회로를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
  4. 상기 제2 코일은 상기 제1 코일의 중앙 구멍에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
  5. 회전 디스크에 인접하고 제1 코일에 인가된 전류에 관한 디스크 양단으로 이동하는 헤드를 지지하고 음성 코일 모터의 자기 회로의 자기장에 놓인 제1 코일을 갖는 회전 액츄에이터를 구비한 디스크 구동 장치의 베이스 데크에서의 회전 진동을 검출하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 회전 액츄에이터에 결합되고 상기 제1 코일로부터 전기적으로 절연된 제2 코일을 상기 자기 회로의 자기장에 놓는 단계; 및
    (b) 상기 제2 코일 양단에 유도된 감지 전압에 관한 베이스 데크로의 회전 진동을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  6. 제5 항에 있어서, (c) 상기 감지 전압의 크기에 관한 호스트 장치 및 상기 헤드 사이의 데이터 전송 동작을 인터럽트하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 단계 (c)는
    (c1) 상기 감지된 속도를 소정 문턱값과 비교하는 단계; 및
    (c2) 상기 감지 속도가 상기 소정 문턱값을 초과하는 경우 상기 데이터 전송 동작을 인터럽트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  8. 제5 항에 있어서, (d) 상기 감지 전압에 관한 상기 제1 코일로의 전류 인가를 제어하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  9. 제5 항에 있어서, 상기 검출 단계 (b)는
    (b1) 상기 감지 전압에 관한 상기 제2 코일에 비례하는 상기 자기 회로의 실제 속도를 결정하는 단계;
    (b2) 상기 제1 코일에 인가된 전류 크기에 관한 상기 자기 회로에 비례하는 액츄에이터 속도를 얻는 단계; 및
    (b3) 상기 실제 속도 및 액츄에이터 속도에 관한 상기 회전 진동의 적용으로부터 상기 자기 회로에 주어진 속도를 나타내는 감지 속도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 방법
KR1020007013787A 1998-06-05 1999-06-04 속도 감지 코일을 이용한 회전 진동 검출 방법 KR20010052596A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8807398P 1998-06-05 1998-06-05
US60/088,073 1998-06-05
US09/286,203 1999-04-05
US09/286,203 US6088185A (en) 1998-06-05 1999-04-05 Rotational vibration detection using a velocity sense coil
PCT/US1999/012591 WO1999063537A1 (en) 1998-06-05 1999-06-04 Rotational vibration detection using a velocity sense coil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010052596A true KR20010052596A (ko) 2001-06-25

Family

ID=26778249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007013787A KR20010052596A (ko) 1998-06-05 1999-06-04 속도 감지 코일을 이용한 회전 진동 검출 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6088185A (ko)
JP (1) JP2002517878A (ko)
KR (1) KR20010052596A (ko)
CN (1) CN1304531A (ko)
DE (1) DE19983291T1 (ko)
GB (1) GB2357891B (ko)
WO (1) WO1999063537A1 (ko)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6422080B1 (en) * 2000-02-07 2002-07-23 Seagate Technology Llc Resonance control method for a disc drive actuator assembly having discrete bearings
US6600622B1 (en) * 2000-02-11 2003-07-29 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. System and method for detecting displacement of disk drive heads on micro actuators due to contact with disks
US7082007B2 (en) 2000-09-27 2006-07-25 Seagate Technology Llc Method to achieve higher track density by allowing only one-sided track encroachment
US6639883B1 (en) * 2000-10-24 2003-10-28 Data Stream Info Inc Apparatus and method utilized in personal computer for control of disk drive rate to reduce its noise and vibration
US6665633B2 (en) 2000-12-29 2003-12-16 Seagate Technology Llc Relation of rotational vibration stimuli to performance of a hard disc drive
US7158328B2 (en) * 2001-03-21 2007-01-02 Seagate Technology Llc Multi-phase acceleration of a data storage disc
US6678108B2 (en) 2001-05-14 2004-01-13 International Business Machines Corporation Method and apparatus for identifying spindle imbalance in a hard disk drive
US7327103B1 (en) * 2001-08-31 2008-02-05 Maxtor Corporation Driver and method for control of voice coil motor in disk drive
US6906485B2 (en) * 2001-11-05 2005-06-14 Seagate Technology Llc Spindle motor control using a current profile to taper current transitions
CN1653297B (zh) 2002-05-08 2010-09-29 佛森技术公司 高效固态光源及其使用和制造方法
US20030220751A1 (en) * 2002-05-22 2003-11-27 Toh Michael Joo Chiang Method and apparatus to verify disc drive vibrational performance
US6898046B2 (en) * 2002-05-24 2005-05-24 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method and system for rotational velocity-based algorithm for vibration compensation in disk drives
US6947243B2 (en) * 2002-05-24 2005-09-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method and system for time-shift based rotational vibration sensing in disk drives
US6963463B2 (en) 2002-05-24 2005-11-08 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Rotational vibration velocity-based sensor for disk drives
US7031100B2 (en) * 2002-06-28 2006-04-18 Seagate Technology Llc Motor torque constant variation compensation
JP4482279B2 (ja) * 2003-02-06 2010-06-16 パナソニック株式会社 ディスク装置
US7819550B2 (en) * 2003-10-31 2010-10-26 Phoseon Technology, Inc. Collection optics for led array with offset hemispherical or faceted surfaces
WO2005043954A2 (en) * 2003-10-31 2005-05-12 Phoseon Technology, Inc. Series wiring of highly reliable light sources
US7295395B2 (en) * 2004-03-12 2007-11-13 Seagate Technology Llc Sensing a prior transducer position by a motion pattern
WO2005091392A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Phoseon Technology, Inc. Micro-reflectors on a substrate for high-density led array
EP1754259B1 (en) 2004-03-18 2019-07-17 Phoseon Technology, Inc. Direct and indirect cooling of leds
US7816638B2 (en) * 2004-03-30 2010-10-19 Phoseon Technology, Inc. LED array having array-based LED detectors
ATE503963T1 (de) * 2004-04-12 2011-04-15 Phoseon Technology Inc Hochdichtes led-array
WO2005100961A2 (en) * 2004-04-19 2005-10-27 Phoseon Technology, Inc. Imaging semiconductor strucutures using solid state illumination
US9281001B2 (en) * 2004-11-08 2016-03-08 Phoseon Technology, Inc. Methods and systems relating to light sources for use in industrial processes
US7642527B2 (en) * 2005-12-30 2010-01-05 Phoseon Technology, Inc. Multi-attribute light effects for use in curing and other applications involving photoreactions and processing
US8756399B2 (en) * 2006-01-25 2014-06-17 Seagate Technology Llc Mutable association of a set of logical block addresses to a band of physical storage blocks
US7450335B2 (en) * 2006-08-09 2008-11-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Reducing read/write head track misregistration
US7872827B2 (en) * 2007-07-27 2011-01-18 Seagate Technology Llc Impact protection for a retractable control object
US7843277B2 (en) 2008-12-16 2010-11-30 Immersion Corporation Haptic feedback generation based on resonant frequency
US9036291B1 (en) 2014-08-22 2015-05-19 Dell Products, Lp Systems and methods for asynchronous-frequency tracking of disk drive rotational vibration (RV) performance with position error signal (PES)
US10109161B2 (en) 2015-08-21 2018-10-23 Immersion Corporation Haptic driver with attenuation
CN106230341A (zh) * 2016-07-20 2016-12-14 瑞声科技(新加坡)有限公司 监控系统及其控制方法
CN106230340A (zh) * 2016-07-21 2016-12-14 瑞声科技(新加坡)有限公司 线性电机振子振动状态实时监控系统及监控方法
CN108344494B (zh) * 2018-01-22 2024-07-30 浙江大学 基于感应线圈的低频电磁振动台运动速度检测装置
CN115307719A (zh) * 2022-08-18 2022-11-08 东北林业大学 一种柔性阿基米德螺旋线线圈的电磁式振动传感器及振动测量方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4040103A (en) * 1976-02-05 1977-08-02 Sperry Rand Corporation Shock force compensating system
DE2759066A1 (de) * 1977-12-30 1979-07-12 Ibm Deutschland Einrichtung fuer die regelung der magnetkopfposition waehrend der spurauswahl und der spurfolge des magnetkopfes eines magnetplattenspeichers
GB2039078B (en) * 1978-12-27 1982-11-24 Ibm Sampled data servo positioning system
JPS613359A (ja) * 1984-06-15 1986-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学式記録再生装置
EP0264535A3 (en) * 1986-10-24 1990-09-05 Hewlett-Packard Company Shock and vibration disturbance compensation system for disc drives
US4799112A (en) * 1987-02-19 1989-01-17 Magnetic Peripherals Inc. Method and apparatus for recording data
KR910010185B1 (ko) * 1987-08-11 1991-12-20 후지쓰 가부시끼가이샤 멀티-포지셔너 자기 디스크 저장 장치에 있는 자기 헤드 포지셔너들의 제어 시스템
US4914644A (en) * 1988-09-26 1990-04-03 International Business Machines Corporation Disk file digital servo control system with coil current modeling
NL8802435A (nl) * 1988-10-05 1990-05-01 Philips Nv Inrichting voor het aftasten van een registratiedrager, alsmede een regelschakeling voor toepassing in een dergelijke inrichting.
US4947093A (en) * 1988-11-25 1990-08-07 Micropolis Corporation Shock resistant winchester disk drive
JPH03207063A (ja) * 1990-01-10 1991-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディスク装置
US5426545A (en) * 1991-05-09 1995-06-20 Sidman; Michael D. Active disturbance compensation system for disk drives
US5254920A (en) * 1991-06-14 1993-10-19 Western Digital (Singapore) Pte. Ltd. Seek system for sector servo disk drive
US5235472A (en) * 1991-10-18 1993-08-10 Seagate Technology, Inc. Apparatus for sensing operating shock on a disk drive
EP0572657B1 (en) * 1991-12-23 1998-08-05 Elf Atochem North America, Inc. Multi-mode accelerometer
US5251484A (en) * 1992-04-03 1993-10-12 Hewlett-Packard Company Rotational accelerometer
US5299075A (en) * 1992-06-04 1994-03-29 Hewlett-Packard Company Apparatus and method for shock attenuation in a disk recording and/or reproduction system using variable gain acceleration sensor
US5805140A (en) * 1993-07-16 1998-09-08 Immersion Corporation High bandwidth force feedback interface using voice coils and flexures
US5491394A (en) * 1993-08-20 1996-02-13 Maxtor Corporation Acceleration sensing write disable system utilizing actuator arm coil
US5982573A (en) * 1993-12-15 1999-11-09 Hewlett-Packard Company Disk drive and method for minimizing shock-induced damage
DE69523655T2 (de) * 1994-03-31 2002-08-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Beschleunigungsmessaufnehmer und Verfahren zu seiner Herstellung
US5654840A (en) * 1994-06-30 1997-08-05 Western Digital Corporation Hard disk drive which uses the back EMF of the actuator to detect shocks
US5663847A (en) * 1995-03-27 1997-09-02 Abramovitch; Daniel Y. Rejection of disturbances on a disk drive by use of an accelerometer
JPH1069709A (ja) * 1996-06-21 1998-03-10 Teac Corp デ−タ再生方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002517878A (ja) 2002-06-18
CN1304531A (zh) 2001-07-18
WO1999063537A1 (en) 1999-12-09
DE19983291T1 (de) 2001-05-31
GB2357891A (en) 2001-07-04
US6088185A (en) 2000-07-11
GB0028720D0 (en) 2001-01-10
GB2357891B (en) 2002-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010052596A (ko) 속도 감지 코일을 이용한 회전 진동 검출 방법
US6888694B2 (en) Active control system and method for reducing disk fluttering induced track misregistrations
US6496320B1 (en) Adaptive attenuation of multi-axis vibrational disturbance
US6349464B1 (en) Method of making a balance-compensated rotary actuator based upon track-follow performance of a rotatable test head stack assembly portion
US6476995B1 (en) Method and apparatus for reducing track misregistration from servo track writing
JP2702418B2 (ja) データ記録デイスク駆動装置
US5299075A (en) Apparatus and method for shock attenuation in a disk recording and/or reproduction system using variable gain acceleration sensor
US6580579B1 (en) Disturbance rejection for disc drives using adaptive accelerometer feedforward servo
US20100118425A1 (en) Disturbance rejection in a servo control loop using pressure-based disc mode sensor
EP1643488B1 (en) Disc drive
US6222336B1 (en) Rotational vibration detection using spindle motor velocity sense coils
US6600619B1 (en) Vibration control of piezoelectric microactuator
US6304406B1 (en) Rotational vibration compensation using a fixed head and a constant frequency pattern
JP2003529876A (ja) ディスク・ドライブのためのマイクロアクチュエータ支援シークおよびヒステリシス補正方法および装置
US6285522B1 (en) Rotational vibration compensation using a dedicated surface with a constant frequency pattern
US20030002183A1 (en) Head contact detector
US6819521B2 (en) Repeated runout position error compensation in a disc drive servo system
US6392833B1 (en) Reducing self-excited mechanical resonances in a disc drive
US6757120B2 (en) Dynamic method and apparatus for controlling head fly characteristics in a disk drive
US6963466B2 (en) Radial dependent low frequency repeatable run out compensation apparatus and method
US6898046B2 (en) Method and system for rotational velocity-based algorithm for vibration compensation in disk drives
US6674589B2 (en) Method for harmonic frequency identification in a disc drive
US6453722B1 (en) Integrated test system for a disc drive pivot bearing and actuator
US6304409B1 (en) Active damping of actuator bearing translational mode
JP2003317465A (ja) データ記憶装置およびデータ記憶装置に装着される回路基板

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid