KR20080005117A - 하드 디스크 드라이브의 다중 단계 엑츄에이션 제어에이용되는 단일하게 쓰여진 반복적인 런 아웃 정정 함수에대한 방법 및 장치 - Google Patents

하드 디스크 드라이브의 다중 단계 엑츄에이션 제어에이용되는 단일하게 쓰여진 반복적인 런 아웃 정정 함수에대한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단일 단계 및 다중 단계 엑츄에이션(actuation)을 지원하는 하드 디스크 드라이브에서 디스크 표면 위에서 슬라이더의 위치 선정에 있어서의 반복적인 런 아웃(Repeatable Run-Out) 편차를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 초기화 방법은 디스크 표면 위 트랙의 반복적인 런-아웃(RRO) 함수에 대한 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 및 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션을 결정하는 단계, 상기 디스크 표면 위의 상기 RRO 정정기 함수에 대한 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 결정하는 단계 및 하드 디스크 드라이브에 포함된 상기 디스크 표면 위에 쓰여진 RRO 정정기 함수 파라미터 리스트를 생성시키기 위하여 상기 디스크 표면의 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수의 파라미터들을 쓰는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

Description

하드 디스크 드라이브의 다중 단계 엑츄에이션 제어에 이용되는 단일하게 쓰여진 반복적인 런 아웃 정정 함수에 대한 방법 및 장치{Method and apparatus for single written-in repeatable run-out correction function used in multi-stage actuation control of hard disk drive}
도 1은 번-인(burn-in) 프로그램 시스템을 포함하는 조립된 하드 디스크 드라이브 및 번-인(burn-in) 시스템에 의하여 실행되는 초기화 방법의 제작물로서의 하드 디스크 드라이브를 보여준다.
도 2A 및 2B는 RRO 정정기 함수를 모델링하는 접근 방식을 보여준다.
도 3, 4, 6 및 7A-7F는 본 발명에 따라 쓰여진 RRO 함수의 파라미터 리스트를 이용하는 하드 디스크 드라이브를 보여준다.
도 5A-5C는 하드 디스크 드라이브에서 디스크 표면을 생성시키기 위한 조립된 하드 디스크 드라이브에서 디스크를 초기화시키는 방법을 실행하는 번-인 프로그램 시스템의 예들을 보여준다.
도 5D 및 5E는 도 1의 본 발명에 따라 쓰여진 RRO 정정기 함수의 파리미터 리스트의 예를 보여준다.
도 8A는 도 1의 부분적으로 조립된 하드 디스크 드라이브를 보여준다.
도 8B-9B는 압전 효과를 이용하는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리와 결합되는 슬라이더를 포함하는 도 1, 3, 4, 6의 헤드 짐벌 어셈블리(Head Gimbal Assembly)를 보여준다.
도 10A는 스핀(spin) 값을 채용하는 도 9A의 리드 헤드의 예를 보여준다.
도 10B는 터널(tunnel) 값을 채용하는 도 9A의 리드 헤드의 예를 보여준다.
도 10C는 도 10A의 스핀 값이 이용되는 디스크 표면의 트랙에서 비트들의 전형적인 극성을 보여주며, 디스크 표면에 수평적이다.
도 10D는 도 10B의 터널링 값이 이용되는 디스크 표면의 트랙에서 비트들의 전형적인 극성을 보여주며, 디스크 표면에 수직적이다.
도 11 및 12는 하드 디스크 드라이브의 일부 상세도 및 조립된 하드 디스크 드라이브를 보여준다.
도 13A는 도 8C의 마이크로-어셈블리에서 압전 효과를 이용하는 예를 보여준다.
도 13B는 도 9A의 헤드 짐벌 어셈블리, 플렉셔 돌기(flexure finger) 및 슬라이더를 상세하게 도시한 것이다.
도 14A 및 14B는 도 9A의 헤드 짐벌 어셈블리에 대한 마이크로-엑츄에이터 어셈블리에서의 정전기 효과의 이용 예를 보여준다.
도 15는 슬라이더의 위치 변화에 대한 제2마이크로-엑츄에이터를 포함하는 도 1의 조립된 하드 디스크 드라이브의 상세도이다.
도 16A는 도 15를 지원하는 도 2B의 모델을 상세하게 도시한 것이다.
도 16B는 도 15의 조립된 하드 디스크 드라이브를 지원하는 도 5B의 상세도 이다.
도 17A 및 17B는 도 15, 18A, 18B 및 19의 하드 디스크 드라이브를 지원하는 쓰여진 파라미터 리스트의 일부를 상세하게 도시한 것이다.
도 18A-19는 도 15의 번-인 시스템에 의하여 실행되는 초기화 방법의 결과물인 하드 디스크 드라이브의 예들을 보여준다.
도 20 및 21B는 도 15, 17A 및 19의 쓰여진 파라미터 리스트의 사용 방법을 실행하는 서보 프로그램 시스템의 일부를 상세하게 보여준다.
본 발명은 하드 디스크 드라이브 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 단일 단계 및 다중 단계 엑츄에이션(actuation)을 지원하는 일정한 방식의 하드 디스크 드라이브에서 디스크 표면 위에서 슬라이더의 위치 선정에 있어서의 반복적인 런 아웃(Repeatable Run-Out) 편차를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
현대의 하드 디스크 드라이브는 각 디스크 표면 위에서 슬라이더에 장착된 하나 이상의 리드-라이트 헤드(read-write head)들의 위치를 정하기 위하여 엑츄에이터 회전축을 통하여 회전하는 엑츄에이터 어셈블리를 포함한다. 디스크의 표면 위에 저장된 데이터는 동심원 트랙들 안에서 전형적으로 정렬되어 있다. 트랙의 데이터를 액세스하기 위하여, 서보 컨트롤러는 우선 슬라이더가 트랙에 측면으로 접근하도록 헤드 짐벌 어셈블리를 움직이기 위한 엑츄에이터 암 및 보이스 코일을 통 하여 결합된 보이스 코일 모터를 전기적으로 여기시킴에 의하여 리드-라이트 헤드의 위치를 지정한다. 리드-라이트 헤드가 트랙에 근접될 때, 서보 컨트롤러는 트랙 추종으로 알려진 동작 모드로 전형적으로 진입된다. 트랙 추종 모드 실행 중에 리드-라이트 헤드는 트랙에 저장된 데이터를 액세스하기 위하여 사용된다.
마이크로-엑츄에이터(micro actuator)들은 트랙 추종 모드 중에 리드-라이트 헤드의 측면 위치를 지정하기 위한 두 번째 엑츄에이션 단계를 제공한다. 이 장치들은 미세한 위치 변화를 빠르게 만들기 위하여 정전기 효과 및 압전 효과를 종종 이용한다. 이 장치들은 서보 컨트롤러들의 대역폭을 2배로 만들었고 이것으로부터 고용량 하드 디스크 드라이브들을 위하여 필수적이라 믿어왔다. 반복적인 런-아웃 에러들을 최소화하기 위하여, 정정 함수는 디스크 표면 위에 쓰여지고 반복적인 에러들을 정정하기 위하여 사용된다. 마이크로-엑츄에이터의 발전과 함께 서보 컨트롤러들은 단지 보이스 코일 모터를 이용하는 단일 단계 엑츄에이션 및 또한 마이크로-엑츄에이터를 이용하는 이중 단계 엑츄에이션을 지원할 필요가 있게 되었다. 그러나, 하드 디스크 드라이브에서 디스크 표면 위에서 슬라이더들의 위치를 제어하는 작업 동안에 몇몇 문제점들이 대두되었다. 이들 정정 함수들에 대한 직접적인 접근은 각 트랙에 대한 2개의 정정기(corrector) 함수들을 저장하고, 디스크 표면에 각 트랙에 대한 추가적인 저장 용량을 2배로 늘리는 것이다. 정정 함수들 중의 하나는 단일 단계 엑츄에이터 모드를 실행시키는데 이용되고, 다른 하나의 정정 함수는 서보 컨트롤러의 이중 단계 엑츄에이터 모드를 실행시키는데 이용된다. 여기에서, 서보 컨트롤러가 단일 및 이중 단계 엑츄에이션 사이에서 스위칭될 때 이들 정정기 함수들 사이의 차이에 의하여 야기되는 불연속 가능성과 관련된 문제가 발생된다.
단일 단계 엑츄에이터 하드 디스크 드라이브들에 이용되는 함수들과 같은 거의 동일한 추가적인 저장 용량을 필요로 하고, 단일 단계 및 다중 단계 엑츄에이터 모드에서 매끈하게 서보 컨트롤러를 지원하는 반복적인 런-아웃을 위한 정정기 함수들에 대한 필요성이 대두되었다. 이러한 장점들을 결합하는 디스크 표면에서의 트랙들에 대한 이들 함수들을 저장하는 하드 디스크 드라이브가 필요하게 되었다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 추종 모드로서 알려진 하드 디스크 드라이브가 디스크 표면 위에서 트랙을 추종할 때 특히 위치 에러 신호(PES; Position Error Signal)의 편차 통계의 반복적인 런-아웃(RRO) 성분을 최소화시키는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에서 단일 단계 및 이중 단계 엑츄에이션을 절환하는 능력에서 선호되는 몇가지 상태들이 있다. 단일 단계 엑츄에이터는 마이크로-엑츄에이터가 실패할 때 우선적으로 선택된다. 서보 컨트롤러는 마이크로-엑츄에이터의 실패가 인식될 때 단일 단계 엑츄에이션을 이용하도록 빠르게 되돌아갈 수 있는 것이 바람직하다. 다른 예에 따르면, 트랙 탐색 동안에, 보이스 코일 모터는 디스크 표면 위의 수천 트랙들을 가로질러 슬라이더를 이동시키는데 사용될 수 있다. 트랙 탐색이 종료되면, 하드 디스크 드라이브는 트랙 추종 모드로 진입되고, 보이스 코일 모터 및 마이크로-엑츄에이터를 사용하여 트랙을 추종하기 위하여 슬라이더의 측면 위치를 지정하는 것이 바람직하다.
본 발명은 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 및 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 계산하도록 배분하는 RRO 정정기 필터에 의하여 하드 디스크 드라이브를 제조하는 마지막 단계들 중의 하나인 조립된 하드 디스크 드라이브의 초기화 동안에 디스크 표면 위에 쓰여진 트랙의 RRO 정정의 효과적인 방안을 제공한다. 단지 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값은 엑츄에이션 모드에 의하여 영향을 받는다. 하드 디스크 드라이브가 단일 단계 엑츄에이션 모드에 있을 때, 짧은 시간 내에 마이크로-엑츄에이터는 차단되고, 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값은 0이 된다. 이중 단계 엑츄에이션에 있을 때, 마이크로-엑츄에이터는 활성화되고 마이크로-엑츄에이터 정정기 값은 0이 아닌 값이 된다.
트랙의 RRO 값을 감소시키는 결과는 일반적인 액세스 동작 동안에 트랙의 트랙 미스-등록(Track Mis-Registration)을 최소화시키게 된다. 단일 단계 및 이중 단계 엑츄에이터 모드에서 빠르게 작동되는 RRO 통계로 라이트하기 위한 방안이 취해지며, 서보 컨트롤러는 단일 단계와 이중 단계 엑츄에이터 모드가 매끈하게 절환시킬 필요성이 있다.
본 발명은 트랙의 모든 엑츄에이션 모드에서 이용하기 위한 반복적인 런-아웃(Repeatable Run-Out; RRO)의 쓰여진 파라미터 리스트를 생성시키기 위하여 디스크 표면 위의 트랙에 리드-헤드를 측면적으로 근접되게 위치하도록 다중-단계 엑츄에이터 메커니즘을 이용한 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크에 포함된 디 스크 표면을 초기화시키는 방법을 포함한다.
RRO 정정기 함수의 파라미터들은 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터, 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터 및 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 디스크 표면 위의 데이터 액세스를 위하여 사용된 각각의 트랙들에 대하여 수행되는 것이 바람직하다. 디스크에 포함된 제2 디스크 표면은 데이터 액세스를 위하여 사용될 수 있으며, 본 발명에 따른 방법은 또한 제2 표면 위에서 데이터 액세스를 위하여 사용된 각각의 트랙에 대하여 수행되는 것이 바람직하다.
하드 디스크 드라이브는 초기화 프로세스의 산출물로서 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 포함하는 디스크 표면을 포함한다.
조립된 하드 디스크 드라이브에 포함된 내장된 회로가 이 방법을 수행할 수도 있다. 내장된 회로는 서보 메모리에 액세스할 수 있도록 결합되고
서보 메모리에 존재하는 프로그램 스텝들을 포함하는 번-인 프로그램 시스템에 의하여 제어되는 서보 컴퓨터를 포함할 수 있다. 번-인 프로그램 시스템은 본 발명의 방법의 각 단계들에 대한 프로그램 스텝들을 포함할 수 있다.
본 발명은 하드 디스크 드라이브에 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 사용하는 방법을 포함한다. 본 발명에 따른 방법은 디스크 표면위에서 데이터 액세스를 위하여 사용되는 각각의 상기 트랙에 대한 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리 뷰션, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 생성시키기 위하여 상기 디스크 표면으로부터 상기 트랙에 대한 상기 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 획득하는 단계 및 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 근거하여 상기 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수를 이용하는 상기 하드 디스크 드라이브의 엑츄에이션을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 단일 단계 엑츄에이션 모드 및 이중 단계 엑츄에이션 모드로 트랙 추종하는 단계를 더 포함할 수 있다. 마이크로-엑츄에이터가 손상되었을 때, 단일 단계 엑츄에이션 모드로 추종 모드를 실행한다.
본 발명에 따른 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 이용하는 방법을 이행하는 하드 디스크 드라이브는 보이스 코일 모터 제어 큐 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐를 업데이트 하기 위하여 디스크 표면 위의 트랙에 슬라이더가 근접하도록 측면 위치를 지정하기 위하여 보이스 코일 모터를 구동하는 서보 컨트롤러를 포함한다.
상기 서보 컨트롤러는 상기 서보 메모리에 액세스 가능하도록 결합되고 상기 서보 메모리에 존재하는 프로그램 스텝들을 포함하는 서보 프로그램 시스템에 의하여 통제되는 서보 컴퓨터를 더 포함할 수 있다. 상기 서보 프로그램 시스템은 상기 디스크 표면 위의 데이터 액세스를 위하여 사용된 상기 각각의 트랙에 대하여 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 생성하기 위하여 상기 디스크 표면으 로부터 상기 트랙에 대한 상기 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 획득하는 단계 및 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 근거하여 상기 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수를 이용하는 상기 하드 디스크 드라이브의 엑츄에이션을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 초기화 방법에 있어서, 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 결정하는 단계는 디스크 표면 위의 트랙의 RRO 정정기 함수에 대한 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 및 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하드 디스크 드라이브는 디스크 표면 위의 트랙에 리드-라이트 헤드의 측면 위치를 지정하는데 기여하는 제2 마이크로-엑츄에이터를 더 포함할 수 있다. 디스크 표면 위의 트랙에 대한 RRO 정정기 함수의 파라미터들은 초기화 및 변화에 따른 사용 방법에 적용되는 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 더 포함한다.
본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브는 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 및 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐가 모두 0으로 업데이트 될 때, 상기 하드 디스크 드라이브는 상기 단일 단계 엑츄에이션 모드로 동작하고, 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 및 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 중의 하나가 0으로 업데이트 될 때, 상기 하드 디스크 드라이브는 상기 이중 단계 엑츄에이션 모드로 동작하고, 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 및 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐가 모 두 0이 아닌 값으로 업데이트 될 때, 상기 하드 디스크 드라이브는 삼중 단계 엑츄에이션 모드로 동작한다.
본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 마이크로 엑츄에이터는 디스크 표면 위의 트랙 근처에 리드-라이트 헤드가 위치하도록 도와주기 위하여 슬라이더에 결합되는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리에 관련되며, 리드-라이트 헤드의 위치를 변경시키는 슬라이더에 내장된다. 슬라이더에 내장된 마이크로-엑츄에이터는 라드-라이트 헤드의 수직 위치를 변경시키기 위하여 슬라이더에 내장된 수직 마이크로-엑츄에이터를 포함한다. 본 발명은 주로 측면 위치 문제에 초점을 맞추었으나, 수직 위치에도 용이하게 적용할 수 있다.
본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 단일 단계 및 다중 단계 엑츄에이션(actuation)을 지원하는 일정한 방식의 하드 디스크 드라이브에서 디스크 표면 위에서 슬라이더의 위치 선정에 있어서의 반복적인 런 아웃(Repeatable Run-Out) 편차를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 트랙 추종 모드로서 알려진 하드 디스크 드라이브가 디스크 표면 위에서 트랙을 추종할 때 특히 위치 에러 신호(PES; Position Error Signal)의 편차 통계의 반복적인 런-아웃(RRO) 성분을 최소화시킨다. PES 편차는 전형적으로 2가지 성분이 있다. 첫 번째 성분은 반복적인 런-아웃(Repeatable Run-Out; RRO)이라 하며, 트랙 추종되는 모든 시간동안에 반복적으로 나타난다. 두 번째 성분은 비반복적인 런-아웃(Non-Repeatable Run-Out; NRRO)이라 하며, 트랙 추종되는 모든 시간동안에 반복적으로 나타나지 않는다.
단일 단계 및 이중 단계 엑츄에이션 사이를 적절하게 스위칭하는 몇가지 방안이 있다. 단일 단계 엑츄에이터는 마이크로-엑츄에이터로 실패할 때 취하게 된다. 마이크로-엑츄에이터의 실패가 인식되면 서보 컨트롤러는 단일 단계 엑츄에이션을 이용하도록 빠르게 되돌아간다. 다른 실시 예에 의하면, 트랙 탐색 동안에 보이스 코일 모터는 디스크 표면 위를 가로질러 슬라이더를 수천 트랙 이동시키기 위하여 단독으로 이용될 수 있다. 탐색이 종료되면, 하드 디스크 드라이브는 트랙 추종 모드로 진입되며, 이 때 슬라이더가 트랙을 추종하도록 측면 위치를 지정하기 위하여 보이스 코일 모터 및 마이크로-엑츄에이터 모두를 적절하게 사용할 수 있다.
본 발명은 조립된 하드 디스크 드라이브의 초기화 동안에 디스크 표면에 쓰여진 트랙의 RRO를 정정하는 효율적인 방안을 제안하는데, 이러한 방안은 하드 디스크 드라이브 제조 마지막 단계에서 실행할 수 있다. 트랙의 RRO를 감소시키는 것은 정상적인 액세스 동작 동안에 트랙의 트랙 미스-등록(Track Mis-Registration)을 최소화시키는 결과를 초래한다. 단일 단계 및 이중 단계 엑츄에이터 모드에서 빠르게 작동되는 RRO 통계로 라이트하기 위한 방안이 취해지며, 서보 컨트롤러는 단일 단계와 이중 단계 엑츄에이터 모드가 매끈하게 절환시킬 필요성이 있다.
본 발명은 도 1-4, 6 및 8A에 도시된 바와 같이 트랙의 모든 엑츄에이션 모드들에 사용되기 위하여 쓰여진 반복적인 런-아웃(RRO) 정정 함수의 파라미터 리스트들을 만들기 위하여 디스크 표면 위의 트랙(122) 근처에 리드-라이트 헤드(90)가 측면적으로 위치하도록 다중 단계 엑츄에이터 메커니즘을 이용하여 조립된 하드 디 스크 드라이브(9)에서 디스크(12)에 포함된 디스크 표면(120-1)을 초기화시키는 방법을 포함한다. 다중 단계 엑츄에이터 메커니즘은 보이스 코일 모터(18) 및 마이크로-엑츄에이터(80)를 포함하며, 이들은 리드-라이트 헤드의 측면 위치(LP)가 트랙 근접되도록 제어하는 것을 지원한다. 본 발명은 이러한 프로세스의 산출물인 하드 디스크 드라이브(10)에서 사전에 디스크(12) 위의 디스크 표면(120-1)을 초기화시키기 위하여 공 디스크를 포맷한다.
다음의 몇몇 도면들은 본 발명의 적어도 하나의 방법의 흐름도를 보여주며, 참조 번호와 함께 화살표를 넣었다. 이들 화살표들은 컴퓨터에서의 적어도 하나의 프로그램 오퍼레이션(program operation) 또는 프로그램 스레드(program thread) 실행, 추정 엔진에서의 추정에 의한 링크들, 한정 상태 기계 장치에서의 상태 천이 및 신경망 내에서의 우월적으로 학습된 응답들을 포함한다.
흐름도에서 시작 단계는 적어도 다음 사항 중의 하나가 적용된다. 즉, 컴퓨터에서의 마이크로 명령 시퀀스의 서브 루틴에 진입되는 것, 추정 그래프의 더 깊은 노드로 진입되는 것, 되돌림 상태를 추진하는 동안에 혹시 한정 상태 기계에서 상태 천이를 지시하는 것 및 신경망에서 뉴런들의 수집을 유발시키는 것 중의 하나가 적용된다.
흐름도에서 종료 단계는 적어도 다음 사항 중의 하나가 적용된다. 즉, 서브 루틴 리턴 결과인 이들 작동들의 완성, 추정 그래프에서 높은 노드의 횡단, 한정 상태 기계 장치에 이전에 저장된 상태의 천이, 신경망의 자극된 뉴런의 비활동 상태로의 되돌림 중의 하나가 적용된다.
이와 같은 것을 수행하는 것으로 컴퓨터가 포함될 것이며, 명령 프로세서로 한정되지 않는다. 명령 프로세스는 적어도 하나의 명령 처리 수단과 적어도 하나의 데이터 처리 수단이 포함되며, 각 데이터 처리 수단은 적어도 하나의 명령 처리 수단에 의하여 제어된다. 예를 들어, 컴퓨터는 일반적인 용도의 컴퓨터 및 디지털 신호 처리기(DSP)가 포함될 수 있다. 일반적인 용도의 컴퓨터 및 DSP는 고정된 포인트 및 유동적인 포인트 연산을 수행하는 도구가 될 수 있다.
조립된 하드 디스크 드라이브(9)에 포함되는 내장된 회로(500)가 본 발명의 방법을 실행할 수도 있다. 조립된 디스크 드라이브는 이러한 프로세스를 실행하며, 내장된 회로에 포함된 서보 컨트롤러(600)를 더 포함할 수 있다. 내장된 회로, 그리고 가급적이면 서보 컨트롤러는 서보 메모리(620)에 결합되어 액세스하는 서보 컴퓨터(610)를 포함할 수 있으며, 서보 메모리에 존재하는 프로그램 스텝들을 포함하는 번-인(burn-in) 프로그램 시스템(800)에 의하여 명령을 받는다. 번인-프로그램 시스템은 본 발명의 각 단계들에 대한 프로그램 스텝을 포함할 수 있다. 본 발명의 방법은 도 5A에서 번-인 프로그램 시스템의 단계804에 의하여 실행된 트랙에 대하여 도 5B에 도시된 단계들을 포함한다. 단계810은 디스크 표면(120-1) 위에서 트랙에 대한 반복적인 런-아웃(RRO) 정정기 함수 Wc(320)에 대한 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션(contribution) B 및 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 B를 결정하도록 지원한다. 단계812는 트랙에 대한 RRO 정정기 함수에 대한 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F를 결정하도록 지원한다. 단계814는 하드 디스크 드라이브(10)에 포함된 디스크 표면에서 RRO 정정기 함수 Wc(320)에 대한 쓰여진 파라미 터 리스트(320L)를 생성시키기 위하여 디스크 표면에 트랙에 대한 RRO 정정기 함수의 파라미터들을 기록하도록 지원한다.
본 발명은 디스크 표면(120-1) 위의 트랙(122)에 대한 RRO 정정기 함수 Wc(922)를 생성시킴에 의하여 동작되고, 디스크 표면 위의 트랙에 대한 쓰여진 파라미터 리스트(320L)로서 이 함수의 파라미터들을 기록하며, 이는 디스크 표면 위에 데이터용으로 이용되는 트랙들이 완성될 때 하드 디스크 드라이브(10)에서 준비된 디스크(12)의 적어도 한쪽 면에 산출한다. 일 예로서, 도 5A는 번-인 프로그램 시스템(800)의 상세한 단계들을 보여주며, 사전에 본 발명의 공 디스크(12)를 초기화시키는 방법이다. 단계802는 데이터 액세스용으로 사용되는 첫 번째 트랙에 트랙을 설정하도록 지원한다. 단계804는 단일 단계 및 다중 단계 엑츄에이션 모두를 매끈하게 지원하도록 트랙에 대한 RRO 정정기 함수의 파라미터들을 결정하고 기록하도록 지원한다. 단계806은 트랙을 증가시키는 것을 지원한다. 단계808은 데이터 액세스용으로 사용되는 마지막 트랙과 동일하거나 또는 적은지를 판단하는 테스트를 지원한다. 만일, 마지막 트랙보다 작거나 같으면, 서보 컨트롤러(610)는 단계804를 처리하도록 번-인 프로그램 시스템에 의하여 지시되고, 그렇지 않으면 과정들이 종료된다.
예를 들어, 슬라이더(90)의 측면 위치(LP)를 정하기 위하여 단지 보이스 코일 모터(18)만을 이용하는 단일 단계 엑츄에이션을 지원하는 하드 디스크 드라이브(10) 뿐만 아니라, 도 6 및 8A에 도시된 바와 같이 슬라이더에 기구적으로 결합된 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80)를 추가적으로 이용하는 이중 단계 엑츄에이 션을 고려하는 하드 디스크 드라이브도 고려할 수 있다. 쓰여진 파라미터 리스트(320L)는 서보 컨트롤러(600)에 의하여 이용되는 RRO 정정기 함수 Wc(320)을 생성시키기 위하여 제공되며, 단일 단계 엑츄에이션뿐만 아니라 이중 단계 엑츄에이션 모두를 지원하며, 특히 트랙 추종 모드에서 디스크 표면(120-1) 위의 트랙(122)을 추종할 때 위치 에러 신호(PES)의 편차 통계의 반복적인 RRO 성분을 최소화시킨다. 쓰여진 파라미터 리스트는 내부적으로 예약된 디스크 표면의 영역에 저장된 제어 파라미터들을 포함하며, 하드 디스크 드라이브(10)가 파워 온(ON) 되거나 리세트될 때 전형적으로 서보 컨트롤러(600)에 로딩된다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서 본 발명과 관련된 일반적인 RRO 정정기 함수들을 간단히 설명하고, 본 발명에 따른 RRO 정정기 함수의 특정 구성 요소들은 후술하기로 한다. 쓰여진 RRO 정정기 함수 Wc(320)을 계산하는데 적용되는 선행 기술은 도 2A 및 도 2B에 도시된 바와 같이 전형적으로 2가지 방안이 있다.
제1방안은 도 2A에 도시된 바와 같이 쓰여진 RRO를 계산하기 위하여 PESpre(310) 및 서보 에러 감도 함수(ESF)를 이용한다. 이 방안은 2세트의 에러 감도 함수들이 필요하며, 즉, 단일 단계 엑츄에이션에 대한 이러 감도 함수와 다중 단계 엑츄에이션에 대한 에러 감도 함수가 필요하게 되어 디스크 표면의 메모리 오버헤드가 2배로 증가한다. 전체 편차 Dev(342)는 수학식 1에 의하여 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00001
쓰여진 RRO 정정기 함수 Wc(320)는 수학식 2에 의하여 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00002
여기에서, S는 수학식 3과 같이 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00003
위에서 S는 시간 Yt340에서 위치를 정하기 위하여 플랜트 P(330)로 가변될 수 있는 제어 U302를 제공하는 다이내믹(dynamic) 컨트롤러 C(320)를 포함하는 서보 루프에 관련된 에러 감도 함수이다. 이 방안의 추가적인 문제는 이중 단계 에러 감도 함수가 수학식 4와 같으므로 이중 단계 에러 감도 함수의 신호 대 노이즈 비율(SNR)이 단일 단계 에러 감도 함수보다 항상 작게 된다는 것이다.
Figure 112007049260844-PAT00004
여기에서, Pma는 도 2B에 도시된 바와 같이 마이크로-엑츄에이터 플랜트 Pma에 관련되고, Cma는 마이크로-엑츄에이터 컨트롤러 Cma에 관련된다.
제2방안은 쓰여진 RRO를 계산하기 위하여 PES 및 보이스 코일 모터(18)의 제어 결과를 이용한다. 이 방안은 단지 하나의 제어 결과 입력을 갖게 되는데, 마이 크로-엑츄에이터 어셈블리(80) 또한 측면 위치(LP)에 기여하게 됨으로 2중 단계 엑츄에이션에 대하여 적합하지 않게 된다. 여기에서, 쓰여진 RRO 정정기 함수 Wc(320)는 수학식 5와 같이 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00005
이러한 제2방안 또한 단일 단계 엑츄에이션 및 이중 단계 엑츄에이션 대하여 쓰여진 RRO 정정기 함수들이 반드시 분리되어 저장됨으로 위의 제1방안과 마찬가지로 2배의 저장 오버헤드를 필요로 하는 단점이 있다.
본 발명은 도 2B에 근거한 제2방안을 변형하여 사용하며, 쓰여진 RRO 정정기 함수 Wc(320)는 수학식 6에 의하여 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00006
위와 같이 표현된 쓰여진 RRO 정정기 함수 Wc(320)는 몇 가지 장점들이 있다. 단일 단계 엑츄에이션에 대한 제2방안보다 단지 약간 많은 메모리를 필요로 하고, 단일 및 이중 단계 엑츄에이션 사이의 변환은 uMA에 의하여 제어된다. 단일 단계 엑츄에이션에서 uMA[k]=0이고, 이중 단계 엑츄에이션에서 uMA[k]≠0이 된다.
일 예로서, 마이크로-엑츄에이터 플랜트의 적절한 모델은 일정한 이득을 갖 고, PMA를 일정하게 만들며, 마이크로-엑츄에이터 플랜트 모델의 출력 Yma(336)을 수학식 7과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112007049260844-PAT00007
수학식 8에 정의된 바와 같은 전달 함수에 의하여 보이스 코일 모터 플랜트 Pc(330)을 모델링하는 것이 바람직하다.
Figure 112007049260844-PAT00008
수학식 9에 의하여 보이스 코일 모터 플랜트 출력 Yp(334)을 예측하는 것을 유도할 수 있다.
Figure 112007049260844-PAT00009
이에 따라서 수학식 10과 같은 Wc(320)의 파라미터들의 저장이 필요하다.
Figure 112007049260844-PAT00010
일반적으로, 본 발명의 일실시 예들은 수학식 11에 정의된 바와 같은 마이크로-엑츄에이터 전달 함수 Pma를 이용할 것이다.
Figure 112007049260844-PAT00011
또한, 수학식 12에 의하여 마이크로-엑츄에이터 플랜트 출력 Yma(336)은 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00012
그리고, 일반적으로 보이스 코일 모터 플랜트 Pc(330)는 수학식 13과 같은 전달 함수에 의하여 모델링된다.
Figure 112007049260844-PAT00013
다음으로, 출력 Yp(334)에 의하여 보이스 코일 모터 플랜트 Pc(330)가 수학식 14와 같이 모델링된다.
Figure 112007049260844-PAT00014
그리고, 수학식 15에 표현된 바와 같은 RRO 정정기 함수(320)의 쓰여진 파라미터 리스트 320L의 저장이 필요하다.
Figure 112007049260844-PAT00015
RRO 정정기 함수 Wc(320)는 도 3의 RRO 정정기 값 WcVal(320V)을 생성시키기 위하여 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)에 가산되는 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma)을 생성시키는 RRO 정정기 필터(320F)로 이행될 수 있다. 이를 수학적으로 표현하면 수학식 16과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007049260844-PAT00016
RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma)은 바람직하게는 수학식 17과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112007049260844-PAT00017
여기에서, RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma)을 생성시키기 위하여 UMA≡[uMA[0] … uMA[NF]]로 표시되는 마이크로-엑츄에이터 제어 큐(queue) Uma(304)에 적용되는 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F≡[F0 … FNF]를 포함한다.
RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)은 수학식 18에 의하여 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00018
수학식 18은 wvcmCval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 모터 제어 값에 wvcmPval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 값 및 wMaPval[k]로 표시된 RRO 마이크로-엑츄에이터 플랜트 정정기 값을 더한 결과로서 wvcAval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)을 보여준다.
wvcmCval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 모터 제어 값은 수학식 19와 같이 UC≡[uC[k] … uC[k-NB]]로 표시되는 보이스 코일 모터 제어 큐 Uc(302)에 작용하는 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 B≡[b0 … bNB]로 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00019
wvcmCval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 모터 제어 값은 수학식 20과 같이 YC ≡[yC[k] … yC[k-NB]]로 표시된 보이스 코일 플랜트 큐 Yp(334)에 작용하는 A≡[a1 … aNA]로 표시되는 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션으로 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00020
wMaPval[k]로 표시된 RRO 마이크로-엑츄에이터 플랜트 정정기 값은 수학식 21과 같이 YMA≡[yMA[k-1] … yMA[k-NG]]로 표시된 마이크로-엑츄에이터 플랜트 큐 Yma(336)에 작용하는 G≡[G1 … GNG]로 표시되는 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션으로 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00021
이러한 단일하게 쓰여진 반복적인 런-아웃 정정기 함수 Wc(320)는 uMA[k]에서 0(zero)까지의 연속적인 값들을 설정함에 의하여 처리하는 이중 단계에서 단일 단계 엑츄에이션으로의 천이를 갖는 동일한 모델에서 단일 단계 및 이중 단계 엑츄에이션을 지원하는 일반적인 장점을 갖는다.
첫 번째 시간 단계에서 마이크로-엑츄에이터 제어 큐(queue) Uma는 수학식 22와 같이 표현된다.
Figure 112007049260844-PAT00022
그리고, 두 번째 시간 단계에서 마이크로-엑츄에이터 제어 큐(queue) Uma는 수학식 23과 같이 표현된다.
Figure 112007049260844-PAT00023
수학식 23은 만일 높은 차수의 항들이 유효하면, 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80)로부터 반복적인 런-아웃에서의 단일 단계 엑츄에이션으로 천이 시의 완충 효과를 보여주며, 수학식 7에서와 같이 높은 차수의 항들이 0으로 처리될 때, 아무런 잉여 효과없이 천이가 즉시 이루어진다.
도 4는 NG=0, G(z)=1 및 수학식 24와 같을 때, 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 보여준다.
Figure 112007049260844-PAT00024
마이크로-엑츄에이터 플랜트 출력 Yma(336)은 수학식 25와 같이 표현된다.
Figure 112007049260844-PAT00025
그리고, 도 4에 도시된 RRO 정정기 함수 Wc(320)의 쓰여진 파라미터 리스 트(320L)의 저장이 필요하며, Wc는 수학식 26과 같이 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00026
RRO 정정기 함수 Wc(320)는 도 3의 RRO 정정기 값 WcVal(320V)을 생성시키기 위하여 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)에 더해지는 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma)를 생성시키는 RRO 정정기 필터(320F)로 이행될 수 있다. 이를 수학적으로 표현하면 수학식 27과 같다.
Figure 112007049260844-PAT00027
RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma)은 수학식 17에 의하여 이전과 같이 정의될 수 있으며, 즉, RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 생성시키기 위하여 UMA≡[uMA[0] … uMA[NF]]로 표시되는 마이크로-엑츄에이터 제어 큐(queue) Uma(304)에 적용되는 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F≡[F0 … FNF]를 포함한다.
이들 실시 예들에서 마이크로-엑츄에이터 플랜트의 컨트리뷰션은 수학식 28에 의하여 바람직하게 정의되는 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)을 무시할 수 있을 정도로 만든다.
Figure 112007049260844-PAT00028
이는 wvcmPval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 값에 wvcmCval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 모터 제어 값을 더한 결과로서 wvcAval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)을 보여준다.
RRO 정정기 함수의 파라미터들은 도 4에 도시된 바와 같이, 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 B에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함하고, 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 A에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함하고, 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함한다.
이와 같은 방법은 디스크 표면 위를 데이터 액세스하기 위하여 사용된 각각의 트랙들에 대하여 실행되는 것이 바람직하다. 디스크에 포함된 제2디스크 표면은 데이터 액세스를 위하여 이용될 수 있으며, 본 발명에 따른 방법은 제2디스크 표면 위를 데이터 액세스를 위하여 이용되는 각 트랙들을 더 포함할 수 있으며, 각 트랙에서 본 발명에 따른 방법을 실행할 수 있다.
본 발명은 하드 디스크 드라이브(10)에 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 이용하는 방법을 포함한다. 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 이용하는 본 발명의 방법을 수행하는 하드 디스크 드라이브는 도 3 및 4에 도시된 바와 같은 수단들을 포함한다. 서보 컨트롤러(600)는 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 Uma(304)를 업데이트시키기 위하여 디스크 표면(120-1) 위의 트랙(122) 근처에 슬라이더(90)가 위치하도록 마이크로-엑츄에이터(80)를 구동시키고, 보이스 코일 모터 제어 큐 Uc(302) 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐 Yp(334)를 업데이트시키기 위하여 디스크 표면 위의 트랙에 근접되게 슬라이더가 위치하도록 보이스 코일 모터(18)를 구동시킨다.
서보 컨트롤러(600)는 서보 메모리(620)에 액세스 가능하게 결합된 서보 컴퓨터(610)를 더 포함할 수 있으며, 서보 메모리에 존재하는 프로그램 단계들을 포함하는 서보 프로그램 시스템(1000)에 의하여 명령을 받는다. 서보 프로그램 시스템은 도 7A에 도시된 바와 같은 동작에 의하여 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트(320)를 이용하는 방법을 수행한다. 단계1002는 디스크 표면 위의 데이터 액세스를 위하여 이용되는 각 트랙에 대하여 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 B, 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 A 및 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F를 생성시키기 위하여 디스크 표면(120-1)으로부터 트랙(122)에 대한 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트(320L)를 획득하는 것을 지원한다. 단계1004는 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 B, 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 A 및 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F에 근거하여 트랙에 대한 RRO 정정기 함수 Wc(320)를 이용하는 하드 디스크 드라이브의 엑츄에이션 제어를 지원한다.
엑츄에이션 제어를 실행하는 단계1004는 바람직하게는 도 7B에 도시된 바와 같은 흐름도로 구현될 수 있다. 단계1010은 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma) 및 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 Uma(304)에 적용되는 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F, 보이스 코일 모터 제어 큐 Uc(302)에 적용되는 보이스 코 일 모터 제어 컨트리뷰션 B 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐 Yp(334)에 적용되는 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 A에 근거한 RRO 정정기 필터를 계산하는 것을 지원한다. 단계1012는 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값에 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 더함으로써 RRO 정정기 값 WcVal(320)을 계산하는 것을 지원한다. 단계1014는 PES pre-RRO에서 RRO 정정기 값을 감산함으로써 위치 에러 신호(PES) post-RRO를 계산하는 것을 지원한다. 그리고, 단계1016은 PES post-RRO에 근거하여 비반복적인 런-아웃(NRRO) 제어를 수행하고 마이크로-엑츄에이터 제어 큐, 보이스 코일 모터 제어 큐 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐를 업데이트시키는 것을 지원한다.
하드 디스크 드라이브(10)는 수학식 22 및 23에서 논의된 바와 같이 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 Uma가 0으로 업데이트될 때 단일 단계 엑츄에이션 모드에서 동작한다. 그렇지 않으면 하드 디스크 드라이브는 이중 단계 엑츄에이션 모드에서 동작한다.
도 7B의 RRO 정정기 필터 Wc(320F)를 계산하는 단계1010은 도 7C의 단계들을 더 포함할 수 있다. 단계1020은 수학식 17에서 언급되었던 wMAval[k]로 표시된 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma)을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 Uma(304)에 적용되는 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F를 계산하는 것을 지원한다. RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)을 생성시키기 위하여 보이스 코일 모터 제어 규 Uc(302)에 적용되는 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 A 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐 Yp(334)에 적용되는 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 B를 계산하는 단계1022는 도 7D의 단계들을 더 포함할 수 있다.
단계1030은 수학식 19에서 언급되었던 wVcmCval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 모터 제어 정정기 값을 생성시키기 위하여 보이스 코일 모터 제어 큐 Uc(302)에 적용되는 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 B를 계산하는 것을 지원한다. 단계1032는 수학식 20에서 언급되었던 wVcmPval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 정정기 값을 생성시키기 위하여 보이스 코일 모터 플랜트 큐 Yp(334)에 적용되는 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 A를 계산하는 것을 지원한다. 단계1034는 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 정정기 값에 RRO 보이스 코일 모터 제어 정정기 값을 더함으로써 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)을 계산한다.
서보 프로그램 시스템(1000)에서 언급되었던 사용 방법은 단일 단계 엑츄에이션 그리고/또는 이중 단계 엑츄에이션 모드에서 트랙(122)을 추종하는 것을 더 포함할 수 있다. 단일 단계 엑츄에이션 모드에서 트랙(122)을 추종하는 것은 마이크로-엑츄에이터가 손상 되었을 때 발생될 수 있다.
쓰여진 파라미터 리스트(320L)는 바람직하게 도 5D에 보여진 바와 같이 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F, 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 B, 그리고 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 A를 포함할 수 있다.
번-인 프로그램 시스템(800)에 보여진 바와 같이 초기화 되는 방법은 도 5B 에서 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 결정하는 단계812를 보여주고, 도 5C에서 디스크 표면(120-1)에 있는 트랙(122)의 RRO 정정기 함수에 대한 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션 G를 결정하는 것을 더 지원하는 단계820을 더 포함한다. RRO 정정기 함수의 파라미터들, 특히 쓰여진 파라미터 리스트(320L)는 도 5E에 보여진 바와 같이 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션 G를 위해 적어도 하나의 파라미터를 포함하고 있다.
여기서 특히 도 7B와 7D의 단계1022에서 서보 프로그램 시스템(1000)에서 논의된 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트(320L)의 사용 방법은 도 7E에서 보여진 바와 같이 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)을 더 생성시키기 위해 마이크로-엑츄에이터 플랜트 큐 Yma(336)에 적용되는 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션 G를 계산하는 단계1036을 더 포함한다.
RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)을 생성하는 단계 1036은 도 7F의 단계들을 더 포함할 수 있다. 단계1040은 wVcmPval[k]로 표시되고 수학식 21에서 논의된 RRO 마이크로-엑츄에이터 플랜트 정정기 값 WmaPVal을 생성하기 위해 마이크로-엑츄에이터 플랜트 큐 Yma(336)에 적용되는 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션 G를 계산하는 것을 지원한다. 단계 1042는 wVcAval[k]로 표시되고 수학식 18과 일치하는 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값에 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 정정기 값과 RRO 보이스 코일 모터 어셈블리 정정기 값을 더 하는 계산을 지원한다.
여기서 표현된 마이크로-엑츄에이터는 도 1, 6, 8B~9B, 11, 13A~15 및 19에서 보여진 바와 같이 디스크 표면(120-1)에 있는 트랙(122)에 근접하게 리드-라이트 헤드(90)가 위치하는 것을 도와주기 위해 슬라이더(90)에 결합되는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80)로 표시되고 또한 도 15 및 19에 보여진 바와 같이 리드-라이트 헤드의 위치를 변경하는 슬라이더 안에 내장된 마이크로-엑츄에이터(80A)로 표시된다. 슬라이더에 내장된 마이크로-엑츄에이터의 예로 리드-라이트 헤드의 수직 위치(VP)를 변경하기 위해 슬라이더에 박힌 수직 마이크로-엑츄에이터(98)를 포함한다. 이 발명은 본래 측면 위치(LP) 문제들에 초점이 맞추어져 있으나, 수직 위치에도 또한 쉽게 적용 할 수 있다.
하드 디스크 드라이브(10)는 도 15 및 19에 보여진 바와 같이 디스크 표면(120-1)에 있는 트랙(122)에 근접하게 리드-라이트 헤드(90)의 측면 위치(LP)를 이동시키는 제2 마이크로-엑츄에이터(80A)를 더 포함할 수 있다. 디스크 표면에 있는 트랙에 대한 RRO 정정기 함수 Wc(320)의 파라미터들은 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 L을 위해 적어도 하나의 파라미터를 더 포함한다. 이제 발명과 실시예들을 아래에서 구체적으로 논의할 것이다.
일반적으로 본 발명의 실시예들은 수학식 29에 표시된 바와 같은 제2마이크로-엑츄에이터 전달 함수 Pma2를 사용할 것이다.
Figure 112007049260844-PAT00029
제2마이크로-엑츄에이터 플랜트 출력 Yma2 340은 수학식 30으로 표현된다.
Figure 112007049260844-PAT00030
RRO 정정기 함수 Wc(320)의 도 17B에 보여진 바와 같이 수학식 31에 포함된 쓰여진 파라미터 리스트(320L)를 저장하는 것이 필요하다.
Figure 112007049260844-PAT00031
RRO 정정기 함수 Wc(320)는 도 18A 및 18B의 RRO 정정기 값 WcVal(320V)을 생성하기 위해 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)에 더해지는 제2 RR0 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 Wma2Val(320ma2) 및 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma)을 산출하는 RRO 정정기 필터(320F)로 구현될 수 있다. 이 것은 수학적으로 표현하면 수학식 32와 같다.
Figure 112007049260844-PAT00032
제2 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 Wma2Val(320ma2)은 수학식 33 으로 정의될 수 있다.
Figure 112007049260844-PAT00033
제 2RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 Wma2Val(320ma2)을 생성하기 위해 UMA2 ≡ [uMNA[0] … uMA2[NL]] 으로 표시되는 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 Uma2(304-2)에 적용되는 제2마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 L ≡ [L0 … LNL] 을 포함한다.
RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)은 두개 모두의 마이크로-엑츄에이터들이 의미있는 플랜트 컨트리뷰션들을 가지고 있을 때, 이중 마이크로-엑츄에이터들에 대하여 수학식 34와 같이 재 정의될 수 있다.
Figure 112007049260844-PAT00034
수학식 34는 wVcmCval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 모터 제어 값에 wVcmPval[k]로 표시된 RRO 마이크로-엑츄에이터 플랜트 정정기 값, wMaPval[k]로 표시된 RRO 마이크로-엑츄에이터 플랜트 정정기 값 및 wMa2Pval[k]로 표시된 제2 RRO 마이크로-엑츄에이터 플랜트 정정기 값을 더한 값으로 wVcaval[k]로 표시된 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)이 된다는 것을 보여준다.
제2 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션이 N M = 0이 되어 무시할 수 있을 때, RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 Wvca Val(320vca)은 수학식 18에 표현된 바와 같이 계산될 수 있다. 뿐만 아니라 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션도 무시할 수 있을 때, RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)은 수학식 28에 표현된 바와 같이 계산될 수 있다.
오직 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션만이 무시될 수 있을 때, RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)은 수학식 35에 의하여 계산될 수 있다.
Figure 112007049260844-PAT00035
wVcmPval[k]에 의해 표시된 제2 RRO 마이크로-엑츄에이터 플랜트 정정기 값은 YMA2 ≡ [yMA2[k-1] … yMA2[k-NM]] 으로 표시된 제2 마이크로-엑츄에이터 플랜트 큐 Yma(336-2)에서 작용하는 제2 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션 M ≡ [M1 … MNM]으로 정의된다.
Figure 112007049260844-PAT00036
단일하게 쓰여진 반복적인 런-아웃 정정기 함수 Wc(320)는 삼중 단계에서 이 중 단계로 또는 이중 단계에서 uMA[k] 및/또는 uMA2[k] 의 연속적인 값들을 0으로 설정함으로써 다루어지는 단일 단계 엑츄에이션으로부터 변화와 똑같은 모델로 단일, 이중, 그리고 삼중 단계 엑츄에이션의 일반적인 이점을 갖는다. 하드 디스크 드라이브(10)는 두 개의 마이크로-엑츄에이터(80) 및 제2 마이크로-엑츄에이터(80A)에 따라 보이스 코일 모터가 제어될 때 삼중 단계 엑츄에이션을 지원한다.
하드 디스크 드라이브(10)에 대한 두개의 이중 단계 엑츄에이션 모드들이 있다. 우선, uMA2[k]의 연속적인 값들을 0으로 설정함으로써 RRO 정정기 함수를 처리하여 제2 마이크로-엑츄에이터(80A)를 차단하고, 두 번째로 uMA[k]의 연속적인 값들을 0으로 설정함으로써 RRO 정정기 함수를 처리하여 마이크로-엑츄에이터(80)를 차단한다.
단일 단계 엑츄에이션은 마이크로-엑츄에이터(80) 및 제2 마이크로-엑츄에이터(80A)가 모두 차단되는 것을 내포하며, uMA[k] 및 uMA2[k] 의 연속적인 값들을 모두 영으로 설정함으로써 RRO 정정기 함수에 의해 처리된다.
uMA2[k] 의 연속적인 값들을 모두 영으로 설정하는 것은 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 Uma2(304-2)가 수학식 37과 같은 상태를 가지고 있을 때의 첫 번째 시간 단계를 의미한다.
Figure 112007049260844-PAT00037
그리고 두 번째 시간 단계에서는, 수학식 38과 같이 표현된다.
Figure 112007049260844-PAT00038
위의 수학식에 따르면 완충 효과를 보여주며, 만일 높은 차수의 항들이 의미가 있으면, 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80)로부터 반복적인 런-아웃의 단일 단계 엑츄에이션으로 천이 된다는 것을 보여준다. 높은 차수의 항들이 0으로 취급되면 수학식 7에 따라 잔여 영향 없이 순간적으로 천이가 일어난다.
도 18B는 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주며, 제2 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션이 무시될 수 있을 때 N M = 0, M (z) = 1, 및 수학식 39와 같이 된다.
Figure 112007049260844-PAT00039
또한, 수학식 40으로 제2 마이크로-엑츄에이터 플랜트 출력 Yma2(336-2)을 표현할 수 있다.
Figure 112007049260844-PAT00040
그리고 수학식 41에 표현된 RRO 정정기 함수 Wc(320)의 쓰여진 파라미터 리 스트(320L)의 저장이 필요하다.
Figure 112007049260844-PAT00041
그리고 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션이 무시될 수 있을 때 N G = 0, G (z) = 1, 및 수학식 42와 같이 된다.
Figure 112007049260844-PAT00042
마이크로-엑츄에이터 플랜트 출력 Yma(336)은 수학식 43으로 표현된다.
Figure 112007049260844-PAT00043
그리고 수학식 44에 표현된 바와 같은 RRO 정정기 함수 Wc(320)의 도 17A에서 보여진 바와 같이 쓰여진 파라미터 리스트 320L의 바람직한 실시예의 저장이 필요하다.
Figure 112007049260844-PAT00044
RRO 정정기 함수 Wc(320)에 의한 삼중 단계 엑츄에이션은 18A 및 18B에서 보여진 바와 같이 RRO 정정기 값 WcVal(320V)을 산출하기 위하여 위해 RRO 보이스 코 일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)에 더해지는 제2 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma2) 및 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma)을 생성시키는 RRO 정정기 필터 320F로 구현된다. 이를 수학적으로 표현하면 수학식 45와 같다.
Figure 112007049260844-PAT00045
번-인 프로그램 시스템(800), 특히 디스크 표면(120-1) 위의 트랙(122)의 RRO 정정기 함수 Wc(320)의 파라미터들을 결정하고 라이팅하는 도 5A의 단계804에서 논의된 도 15의 조립된 하드 디스크 드라이브(9)의 초기화 방법은 도 16B의 단계들을 포함할 수 있다.
단계814는 제2마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 L을 RRO 정정기 함수로 결정하는 것을 지원한다. 단계816은 제2 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션 M을 디스크 표면에 있는 트랙의 RRO 정정기 함수로 결정하는 것을 지원한다.
쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 획득하는 도 18A-19의 하드 디스크 드라이브 10에서 쓰여진 정정기 파라미터 리스트(320L)를 사용하는 방법에 있어서, 트랙에 대한 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 L을 다시 생성하기 위해 디스크 표면(120-1)으로부터 트랙(122)에 대한 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 습득하는 단계1002를 더 포함할 수 있다.
특히, 트랙(122)에 대한 RRO 정정기 함수 Wc(320)을 사용하여 엑츄에이션 제 어를 지원하는 도 7A 및 7B의 단계 1004에서 서보 프로그램 1000에 의하여 수행되는 사용 방법은 도 20의 단계들을 더 포함할 수 있다. 단계 1040은 수학식 33에 논의된 것처럼 RRO 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 Wma2Val(320ma)을 생성하기 위해 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 Uma(304-2)에 적용된 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 L에 근거하여 계산되는 것을 지원한다.
단계1042는 수학식 45에 논의된 것처럼 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvcaVal(320vca)에 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320am) 및 제2 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 Wma2Val(320am2)을 더함으로써 RRO 정정기 값 WcVal(320V)을 계산하는 것을 지원한다. 단계1018은 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 Uma(304-2)를 업데이트하는 것을 추가함으로써 NRRO 제어를 수행하는 것을 지원한다.
슬라이더 및 리드-라이트 헤드는 디스크 표면에서 데이터를 리드 위해 또는 데이터를 리드 위해 터널링 밸브를 사용하기 위해 스핀 밸브(spin valve)를 사용하는 리드 헤드를 포함한다. 슬라이더는 디스크 표면 위에 있는 리드-라이트 헤드의 수직 위치를 변경하기 위한 수직 마이크로-엑츄에이터를 포함할 수 있다. 슬라이더는 디스크 표면에 있는 데이터의 리드 액세스의 결과로서 슬라이더에 의해 제공된 증폭된 리드 신호를 생성시키는 증폭기에 리드 차 신호(read deferential signal) 쌍을 제공하는 리드 헤드를 더 포함할 수 있다. 증폭기는 공기 베어링 표면 맞은편에 위치할 수 있으며, 변형 영역(deformation region)으로부터 분리될 수 있으며, 수직 마이크로-엑츄에이터로부터 분리될 수도 있다.
슬라이더(90)는 리드-라이트 헤드(94)를 포함하는 변형 영역(97)에 결합되는 수직 마이크로-엑츄에이터(98)를 포함할 수 있으며, 도 8C 및 9A에 보여진 바와 같이 하드 디스크 드라이브(10)에서 디스크 표면(120-1) 위에 있는 리드-라이트 헤드의 수직 위치(Vp)를 변경하기 위해 변형 영역에 열을 가하여 제1 슬라이더 파워 터미널 SP1과의 위치 차이를 제공하는 수직 제어 신호(VcAC)에 의해 자극된다.
슬라이더(90)는 하드 디스크 드라이브(10)에서 디스크 표면(120-1) 위의 데이터(122)를 액세스하기 위하여 사용된다. 데이터는 전형적으로 스핀들 축(40)을 중심으로 디스크 표면 위에 동심원들로 주로 배열된 트랙(122)으로 불려진 단위들로 일반적으로 배열되어 있으며, 또는 나선형 트랙으로 구성될 수 있다. 디스크 표면 위에 있는 데이터를 리드 액세스하기 위하여 슬라이더를 작동하는 것은 디스크 표면 위에 있는 데이터를 리드 액세스하기 위해 리드 차 신호 쌍(rO)을 구동하는 리드 헤드(94-R)를 포함한다. 리드-라이트 헤드(94)는 공기 베어링 표면(92)에 수직적으로 형성된다.
리드 헤드(94-R)는 도 10A에 보여진 바와 같이 리드 차 신호 쌍을 구동하기 위해 스핀 밸브를 사용한다. 여기서 사용된 바와 같이, 스핀 밸브는 제1 쉴드 (Sheild 1) 및 제2 실드(Sheild 2) 사이에 유도된 센싱 전류(Is)를 생성시키기 위하여 자기-저항(magneto-resistive) 효과를 채용한다. 스핀 밸브는 1990년대 중반부터 사용 되어 왔다.
리드 헤드(94-R)는 도 10B에 보여진 바와 같이 리드 차 신호 쌍을 구동시키기 위하여 터널 밸브를 이용할 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이 터널 밸브는 제1 실드(sheild 1) 및 제2 실드(sheild 2)에 수직되는 센싱 전류를 변조시키기 위하여 터널링 영향을 사용한다. 도 10C에 보여진 수평적으로 기록된 신호 및 도 10D에 보여진 수직적으로 기록된 신호들은 리더(reader)의 타입에 따라서 선택적으로 읽혀질 수 있다. 수직 및 수평 기록은 리더뿐만이 아니라 라이터(writer)/미디어 쌍의 기술에도 연관된다. 비트 극성에서의 이러한 차이는 2005 봄에 데이터 밀도에서 거의 200 퍼센트의 급상승한 결과를 초래하였다.
터널 밸브는 다음과 같이 사용된다. 고정된 자성층은 절연체에 의하여 자유 강자성 층으로부터 분리되고, 고정되고 있는 반강자성 층에 결합된다. 터널 밸브의 자기-저항은 두 강자성 층들의 상대적인 자기 방위에 의존되는 터널링 가능성에서의 변화에 의하여 야기된다. 센싱 전류(Is)는 이 터널링 가능성의 결과이다. 디스크 표면(120-1)의 트랙(122)의 비트의 자계에 대한 자유 강자성 층의 응답은 터널 밸브를 통한 전기적인 저항의 변화를 초래한다.
슬라이더(90)는 도 13B에 보여진 바와 같이 증폭된 리드 신호(ar0)를 생성시키기 위하여 증폭기(96)로 리드-차 신호 쌍(r0)을 제공하는 리드-라이트 헤드(94)를 포함한다. 리드-라이트 헤드는 바람직하게 리드 차 신호 쌍(r0)을 구동하는 리드 헤드(94-R) 및 라이트 차 신호 쌍(w0)을 수신하는 라이트 헤드(94-W)를 포함한다. 슬라이더는 디스크 표면에 있는 데이터의 액세스의 결과인 증폭된 리드 신호를 제공한다. 본 발명의 실시예에 의한 슬라이더에 따르면, 증폭기는 바람직하게는 공기 베어링 표면(92)의 맞은편에 위치한다. 증폭된 리드 신호(ar0)는 증폭된 리드 신호 쌍(ar0+-) 또는 단일한 리드 신호로 구현될 수 있다. 수직 마이크로-엑츄에이 터(98)는 직접적으로 결합된 다른 소재와 마찬가지로 변형 영역(97)에서 변형을 유도하도록 동작할 수 있고, 도 8C, 13B, 및 14A 에 보여진 바와 같이 수직 마이크로-엑츄에이터 및 변형 영역에서 분리된 증폭기로 변형을 유도할 수도 있다. 본 발명에 따른 실시예에 의한 슬라이더에 따르면, 증폭된 리드 신호(ar0)를 생성시키는 증폭기를 공동으로 사용하는 제1 슬라이더 파워 터미널(SP1) 및 제2 슬라이더 파워 터미널(SP2)을 포함한다.
플렉셔 돌기(flexure finger)는 슬라이더에 기구적으로 결합하기 위하여 마이크로-엑츄에이터 어셈블리를 포함한다. 플렉셔 돌기는 슬라이더 및 가열 소자에 수직 제어 신호를 공급하는 수직 제어 신호 경로를 포함할 수 있다. 마이크로-엑츄에이터 어셈블리는 디스크 표면의 데이터 위에 있는 리드-라이트 헤드를 수직적으로 지정된 위치로 이동하도록 도와주고 또한 측면적으로 지정된 위치로 이동하도록 도와준다. 마이크로-엑츄에이터 어셈블리는 리드-라이트 헤드가 지정된 위치로 이동되도록 하기 위하여 압전 효과 또는 정전기 효과를 사용할 수 있다.
도 9A, 6, 11, 및 13B의 슬라이더(90)에 대한 플렉셔 돌기(20)는 바람직하게는 디스크(12)의 디스크 표면(120-1)에 있는 데이터(122)를 액세스하기 위하여 슬라이더가 위치하도록 도와주는 슬라이더에 기계적으로 결합하기 위한 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80)를 포함한다. 마이크로-엑츄에이터 어셈블리는 도 10A에 보여진 바와 같이 디스크 표면으로 슬라이더의 측면 위치(LP)를 지정하는 것을 도와주고 또한 도 6에 보여진 바와 같이 슬라이더의 수직 위치(VP)를 지정하는 것을 도와준다. 플렉셔 돌기(20)는 수직 마이크로-엑츄에이터에 대한 제1슬라이더 파워 터 미널(SP1)과 같이 수직 제어 신호(VcAC) 및 제1 측면 제어 신호(82P1)를 추가적으로 제공할 수 있다.
플렉셔 돌기(20)는 바람직하게 수직 제어 신호(82) 및 라이트 차 신호 쌍(w0)을 위한 슬라이더 사이의 추적 경로를 포함한다. 수직 제어 신호는 제1 측면 제어 신호(82P1), 제2 측면 제어 신호(82P2)를 포함하고, 게다가 AC 측면 제어 신호(82AC)도 포함한다. 슬라이더가 도 6, 9A, 및 11에 보여진 바와 같이 증폭기(96)를 포함하고 있지 않을 때, 플렉셔 돌기는 리드 차 신호 쌍(r0)을 위한 추적 경로를 제공한다.
마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80)는 슬라이더(90)의 위치 지정을 도와주기 위해 압전 효과 및/또는 정전기 효과를 사용한다. 첫 번째로, 압전 효과를 사용하는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리들의 예로는 정전기 효과의 예들 다음에 설명될 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 마이크로-엑츄에이터 어셈블리는 도 9A, 9B, 6, 및 13B에 보여진 바와 같이 플렉셔 돌기(20)를 통해 헤드 짐벌 어셈블리(60)와 결합된다. 마이크로-엑츄에이터 어셈블리는 플렉셔 돌기를 통하여 로드 빔(74), 헤드 짐벌 어셈블리에 추가적으로 결합할 수 있으며, 결과적으로 보이스 코일 어셈블리(50)에 결합된다.
압전 효과를 사용하는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리들의 예들은 도 8C 및 13A에 보여진다. 도 8C는 슬라이더(90)의 측면 위치(LP)를 지정하도록 도와주기 위해 최소한 하나의 압전 구성요소(PZ1)를 포함하는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리 80과 함께 헤드 짐벌 어셈블리의 측면을 보여준다. 본 발명의 실시예에서, 마이크 로-엑츄에이터 어셈블리는 단일의 압전 구성요소로 구성될 수 있다. 마이크로-엑츄에이터 어셈블리는 슬라이더의 측면 위치를 지정하는 것을 도와주는 제1 압전 구성요소 및 제2 압전 구성요소(PZ2)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 마이크로-엑츄에이터 어셈블리가 디스크 표면 120-1 위에 있는 슬라이더의 수직 위치를 지정하는 것을 도와주기 위해 제3 압전 구성요소(PZ3)와 슬라이더가 결합될 수 있다.
정전기 효과를 사용하는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리들을 사용하는 발명의 예들은 미국 특허 출원 번호 10/986,345의 도면들로부터 유래된 도 14A 및 14B에서 보여진다. 도 14A는 마이크로-엑츄에이터 마운팅 플레이트(micro-actuator mounting plate; 700)를 통해서 플렉셔 돌기(20)와 결합하는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리 80의 측면을 보여준다. 도 14B는 슬라이더(90)의 측면 위치(LP)를 지정하도록 도와주기 위해 제1 정전기 마이크로-엑츄에이터(220)를 포함하는 정전기 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(2000)를 사용하는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리를 보여준다. 정전기 마이크로-엑츄에이터 어셈블리는 슬라이더의 수직 위치(VP)를 지정하도록 도와주기 위해 제2 정전 마이크로-엑츄에이터(520)를 더 포함할 수 있다.
제1 마이크로-엑츄에이터(220)는 다음과 같은 것을 포함한다. 첫 번째로 제1 스테이터(stator; 230)와 결합하는 제1 주축 스프링 쌍(402 및 408)을 포함한다. 두 번째로 제2 스테이터(250)와 결합하는 제2 주축 스프링 쌍(400 및 406)을 포함한다. 중앙의 움직일 수 있는 섹션(300)에 결합하는 제1 플렉셔 스프링 쌍(410 및 416) 및 제2 플렉셔 스프링 쌍(412 및 418)을 포함한다. 중앙의 움직일 수 있는 섹션(300)과 결합하는 피치(pitch) 스프링 쌍(420-422)을 포함한다. 중앙의 움직일 수 있는 섹션(300)은 라이트 차 신호 쌍(W0) 및 리드 차 신호 쌍(r0) 또는 슬라이더(90)의 리드-라이트 헤드(94)의 증폭된 리드 신호(ar0)중 하나와 결합되는 신호 쌍 경로들을 포함한다.
접합 블록(210)은 증폭된 리드 신호(ar0)와 라이트 차 신호 쌍(W0)에 리드-라이트 헤드(90)를 전기적으로 결합할 수 있으며, 슬라이더에 포함된 공기 베어링 표면(92) 근처 또는 내장된 리드-라이트 헤드(94)와 함께 슬라이더에 중앙의 움직일 수 있는 섹션(300)을 기구적으로 결합한다.
제1 마이크로-엑츄에이터(220)는 슬라이더(90)의 측면 위치를 지정하는 것을 도와주며, 디스크 표면(120-1)에 있는 적은 수의 트랙(122) 위로 리드-라이트 헤드(94)의 위치가 이동되도록 미세하게 제어한다. 측면 움직임은 제1 기계적인 자유도(mechanical degree of freedom)이며, 중앙의 움직일 수 있는 섹션(300)과 정전기로 상호 작용되는 제1 스테이터(230) 및 제2 스테이터(250)로부터 유래된다. 제1 마이크로-엑츄에이터(220)는 측면 콤(comb) 드라이브 또는 위에 언급된 미국 특허 출원서에 제시된 수평 콤브 드라이브로 실행된다.
정전기 마이크로-엑츄에이터 어셈블러(2000)는 제3 스테이터(510) 및 제4 스테이터(550)를 포함하는 제2 마이크로-엑츄에이터(520)를 포함한다. 제 3 및 제4 스테이터는 모두 중앙의 움직일 수 있는 섹션(300)과 정전기로 서로 작용한다. 이러한 작용은 비행 높이 제어를 제공하기 위해 수직 위치(VP)를 지정하도록 도와주는 제2 기계적인 자유도로 이동하도록 슬라이더를 자극한다. 제2 마이크로-엑츄에이터는 위에서 언급한 미국 특허 출원서에서 논의된 바와 같이 수직 콤 드라이브 또는 뒤틀린(torsional) 드라이브로 사용된다. 제2 마이크로-엑츄에이터는 액세스되는 디스크 표면(120-1)과의 충돌을 표시하는 운동 센싱을 또한 제공할 수 있다.
중앙의 움직일 수 있는 섹션(300)은 리드-라이트 헤드(10) 위치뿐만 아니라, 리드 차 신호 쌍(r0) 또는 증폭된 리드 신호(ar0)와 제1 슬라이더 파워 신호(SP1) 및 제1 슬라이더 파워 신호(SP2) 또는 라이트 차 신호 쌍(w0)을 위한 도관으로 작용할 수 있다. 제1 마이크로-엑츄에이터(200)의 전기적인 자극은 몇몇의 스프링들을 통하여 공급된다.
중앙의 움직일 수 있는 섹션(300)은 바람직하게는 접지 전위로 되며, 이에 따라서 도선들이 필요하지 않다. 리드 차 신호 쌍(r0), 증폭된 리드 신호(ar0), 라이트 차 신호 쌍(w0) 그리고/또는 슬라이더 파워 신호(SP1 과 SP2) 진로들은 도 14A에 보여진 바와 같이 빔 74로 유연하게 경로를 유도하도록 정할 수 있다.
플렉셔 돌기(20)는 도 13B에서 보여진 바와 같이 증폭된 리드 신호(ar0)를 위해 리드 추적 경로(rtp)를 더 제공한다. 슬라이더(90)는 제1 슬라이더 파워 터미널(SP1)과 제2 슬라이더 파워 터미널(SP2)을 더 포함할 수 있으며, 증폭된 리드 신호(ar0)를 생성시키기 위하여 총체적으로 파워를 공급하기 위해 증폭기(96)와 전기적으로 둘 다 결합된다. 플렉셔 돌기는 증폭된 리드 신호를 생성시키기 위하여 전기적인 파워를 총체적으로 공급하는 제1 슬라이더 파워 터미널(SP1)에 전기적으로 결합되는 제1 파워 경로(SP1P) 및 제2 슬라이더 파워 터미널(SP2)에 전기적으로 결합되는 제2 파워 경로(SP2P)를 더 포함할 수 있다.
헤드 짐벌 어셈블리는 슬라이더에 결합된 플렉셔 돌기를 포함하고, 슬라이더 와 기구적으로 결합된 마이크로-엑츄에이터 어셈블리를 더 포함하며, 슬라이더의 수직 제어 신호에 전기적으로 결합된 수직 제어 신호 경로를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 보이스 코일 어셈블리는 헤드 스택(head stack)에 결합되는 적어도 하나의 헤드 짐벌 어셈블리를 포함한다. 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브는 적어도 하나의 헤드 짐벌 어셈블리를 포함하는 보이스 코일 어셈블리를 포함한다.
헤드 짐벌 어셈블리(60)는 슬라이더 90에 결합된 플렉셔 돌기(20) 및 디스크 표면(120-1)에 있는 데이터(122)를 액세스하기 위하여 슬라이더의 위치를 지정하도록 슬라이더와 기구적으로 결합된 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80)를 포함한다. 마이크로-엑츄에이터 어셈블리는 제1 마이크로-엑츄에이터 파워 터미널 82P1 및 제2 마이크로-엑츄에이터 파워 터미널을 더 포함할 수 있다. 헤드 짐벌 어셈블리는 제1 파워 경로(SP1P)로 전기적으로 결합된 제1 마이크로-엑츄에이터 파워 터미널 및 제2 파워 경로(SP2P)로 전기적으로 결합된 제2 마이크로-엑츄에이터 파워 터미널을 더 포함할 수 있다. 헤드 짐벌 어셈블리의 작동은 디스크 표면 위에서 데이터를 액세스하기 위하여 슬라이더가 위치하는 것을 도와주도록 마이크로-엑츄에이터 어셈블리를 작동시키는 것을 더 포함할 수 있으며, 마이크로-엑츄에이터 어셈블리에 전기적인 파워를 공급하는 것을 포함한다.
헤드 짐벌 어셈블리(60)는 도 6 및 18B에 보여진 바와 같이 수직 마이크로-엑츄에이터(98)의 가열되는 구성요소로 수직 제어 신호(VcAC)를 공급한다. 헤드 짐벌 어셈블리를 작동하는 것은 수직 제어 신호를 구동하는 것을 더 포함할 수 있다. 제1 마이크로-엑츄에이터 파워 터미널(82P1)은 제1 슬라이더 파워 터미널(SP1)과 묶여지고 두개 모두 다 제1 파워 경로(SP1P)와 전기적으로 결합된다.
헤드 짐벌 어셈블리(60)는 제1 슬라이더 파워 터미널(SP1)을 사용하는 증폭된 리드 신호(ar0)를 생성시키기 위한 증폭기(96) 및 제2 슬라이더 파워 터미널( SP2)을 더 포함할 수 있다. 플렉셔 돌기(20)는 도 13B에 보여진 바와 같이 증폭된 리드 신호(ar0)와 전기적으로 결합된 리드 추적 경로(rtP)를 포함한다. 헤드 짐벌 어셈블리는 데이터 리드 액세싱할 때, 디스크 표면(120-1)에 있는 트랙(122)과 정렬된다. 슬라이더(90)는 리드 액세스의 결과로서 증폭된 리드 신호(ar0)를 생성시킨다.
플렉셔 돌기(20)는 도 9B 및 14A에 보여준 바와 같이 로드 빔(74)과 결합될 수 있으며, 로드 빔의 금속 부분과 전기적으로 결합된 제1 파워 경로(SP1P)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 금속 부분은 필연적으로 모든 로드 빔이 될 수 있다.
더 세부적으로, 헤드 짐벌 어셈블리(60)는 힌지(hinge; 70)를 통하여 로드 빔(74)에 결합된 베이스 플레이트(base plate; 72)를 포함한다. 종종 플렉셔 돌기(20)는 로드 빔과 결합되고 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80) 및 슬라이더(90)는 플렉셔 돌기를 통하여 헤드 짐벌 어셈블리에 결합된다. 로드 빔은 제1 슬라이더 파워 터미널 SP1 및 슬라이더와 전기적으로 결합될 수 있으며, 제1 파워 경로(SP1P)를 생성하기 위해 마이크로-엑츄에이터 어셈블리와 전기적으로 더 결합할 수 있다.
본 발명은 또한 도 6 및 11에 보여진 바와 같이 헤드 스택(54)과 결합된 적 어도 하나의 헤드 짐벌 어셈블리(60)를 포함하는 보이스 코일 어셈블리(50)를 포함한다.
보이스 코일 어셈블리(50)는 헤드 스택(54)에 결합된 하나 이상의 헤드 짐벌 어셈블리(60)를 포함한다. 예들 들어서, 도 11은 제2 헤드 짐벌 어셈블리(60-2)와 결합된 보이스 코일 어셈블리, 제3 헤드 짐벌 어셈블리(60-3), 및 제4 헤드 짐벌 어셈블리(60-4)를 보여준다. 더 나아가서, 도 6에 보여진 헤드 스택은 헤드 짐벌 어셈블리와 결합되는 엑츄에이터 암 52를 포함한다. 도 11에서는, 헤드 스택 어셈블리는 제2 엑츄에이터 암(52-2) 및 제2 헤드 짐벌 어셈블리(60-2), 제2 헤드 짐벌 어셈블리(60-2) 및 제3 헤드 짐벌 어셈블리 (60-3)와 결합된 제2 엑츄에이터 암과 함께, 제4 헤드 짐벌 어셈블리 60-4와 결합된 제3 엑츄에이터 암을 더 포함한다. 제2 헤드 짐벌 어셈블리는 제2 리드-라이트 헤드(94-2)를 포함하는 제2 슬라이더 (90-2)를 포함한다. 제3 헤드 짐벌 어셈블리는 제3 리드-라이트 헤드(94-3)를 포함하는 제3 슬라이더(90-3)를 포함한다. 제4 헤드 짐벌 어셈블리는 제4 리드-라이트 헤드(94-4)를 포함하는 제4 슬라이더(90-4)를 포함한다.
보이스 코일 어셈블리(50)는 다음과 같이 동작한다. 헤드 스택의 헤드 짐벌 어셈블리들의 각각에 포함된 각각의 슬라이더(90)들에 대하여
슬라이더의 형상 메모리 합금 필름의 온도가 제1 온도보다 낮을 때 필름은 디스크 표면 위에 있는 리드-라이트 헤드의 수직 위치(VP)를 생성하기 위해 변형 영역(97)에 제1 고형의 상태를 형성한다. 형상 메모리 합금의 필름의 온도가 제1 온도보다 높으면 필름은 디스크 표면 위에 있는 리드-라이트 헤드의 수직 위치를 증가시키기 위하여 변형 영역에 제2 고형의 상태를 형성한다.
본 발명의 실시예에서, 증폭기(96)를 포함하는 슬라이더는 디스크 표면(120-1) 위에 있는 트랙(122)에 대한 리드 액세스의 결과로서 증폭된 리드 신호(ar0)를 생성시킨다. 플렉셔 돌기는 도 8C에 보여진 바와 같이 증폭된 리드 신호를 위한 리드 추적 경로(rtp)를 제공한다. 보이스 코일 어셈블리(50)는 플렉셔 돌기(20)와 결합된 메인 플렉스(flex) 회로(200)를 포함하고, 또한 리드 액세스의 결과서 증폭된 리드 신호에 근거한 리드 신호(25-R)를 생성하기 위해 리드-라이트 신호 다발(rw)에서 리드 추적 경로(rtp)와 전기적으로 결합된 프리앰프(24)를 더 포함한다. 도 6, 8A, 9A, 11,12, 18A, 18B, 및 19에 보여진 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브(10)는 디스크 베이스(14)에 있는 엑츄에이터 주축(58)을 통해 탑재되고, 디스크 표면(120-1)에서 데이터를 액세스하기 위하여 리드-라이트 헤드(94)를 데이터(122) 근처로 측면 위치(LP)를 지정하도록 헤드 짐벌 어셈블리(60)의 슬라이더를 정렬시키는 보이스 코일 어셈블리(50)를 포함한다. 디스크(12)는 스핀들 축(40)에 의해 스핀들 모터(270)에 회전 가능하도록 결합된다. 보이스 코일 어셈블리는 내장된 회로(500)와 전기적으로 결합된다.
내장된 회로(500)는 도 6에 보여진 바와 같이 서보 컨트롤러(600)를 포함하고 또한 메모리(620)에 액세스 할 수 있도록 결합된 서보 컴퓨터(610)를 포함한다. 서보 프로그램 시스템(100)은 하드 디스크 드라이브(10)를 작동하는 방법을 수행하도록 서보 컴퓨터를 통제한다. 서보 프로그램 시스템은 메모리에 존재하는 적어도 하나의 프로그램 스텝을 포함한다. 내장된 회로는 인쇄 회로 기술과 함께 수행될 수 있다. 측면 제어 신호(82)는 마이크로-엑츄에이터 드라이버(28)에 의해 생성될 수 있다. 측면 제어 신호는 제1 측면 제어 신호(82P1), 제2 측면 제어 신호(82P2), 및 AP 측면 제어 신호(82AC)를 포함할 수 있다. 측면 제어 신호는 하나 이상의 제2 마이크로-엑츄에이터 측면 제어 신호(82A)를 더 포함할 수 있다.
보이스 코일 드라이버(30)는 특히 디스크(120-1)에 있는 트랙(122)에 리드 헤드(94-R)가 근접하도록 슬라이더 90의 거친 위치를 제공하기 위해 보이스 코일 (32)을 통하여 보이스 코일 모터(18)를 자극한다.
내장된 회로(500)는 디스크 표면 120-1에 있는 데이터(122)를 리드 액세스하는 동안에 리드 신호(25-R)를 처리한다. 슬라이더(90)는 디스크 표면(120-1)에 있는 데이터(122)의 리드 액세스의 결과로서 증폭된 리드 신호(ar0)를 생성한다. 플렉셔 돌기(20)는 도 8C에 보여진 바와 같이 증폭된 리드 신호를 위해 리드 추적 경로(rtp)를 제공한다. 메인 플렉스(main flex) 회로(200)는 리드 신호(25-R)를 생성하기 위해 리드 추적 경로로부터 증폭된 리드 신호를 수신한다. 내장된 회로는 디스크 표면 위에 있는 데이터를 리드하기 위해 리드 신호를 수신한다.
조립된 하드 디스크 드라이브(9)를 제조할 때 조립된 하드 디스크 드라이브(9)를 부분적으로 생성시키기 위하여 엑츄에이터 주축(58)에 의하여 보이스 코일 어셈블리(50)를 회전할 수 있도록 디스크 베이스(14)에 탑재시키고, 스핀들 모터에 회전할 수 있도록 결합된 디스크(12)의 디스크 표면(120-1) 위의 데이터(122)를 액세스하도록 헤드 짐벌 어셈블리(60)의 슬라이더에 대하여 보이스 코일 어셈블리, 디스크(12) 및 스핀들 모터(270)를 정렬한다.
조립된 하드 디스크 드라이브(9)를 제조할 때 디스크 표면(120-1) 위의 데이터(122)의 리드 액세스의 결과로서 리드 신호(25-R)를 제공하기 위하여 내장된 회로(500)에 전기적으로 보이스 코일 어셈블리(50)를 결합한다. 또한, 서보 컨트롤러(600) 및 내장된 회로(500)를 보이스 코일 모터(18)와 결합하고, 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80)를 구동하기 위하여 마이크로-엑츄에이터 자극 신호(650)를 공급하는 것을 포함한다. 그리고 내장된 회로의 수직 제어 드라이버를 보이스 코일 어셈블리(50) 특히 플렉셔 돌기(20)를 통하여 슬라이더(90)의 수직 제어 신호(VcAC)에 전기적으로 연결하는 것을 더 포함할 수 있다.
조립된 하드 디스크 드라이브(9)로부터 하드 디스크 드라이브(10)를 생산할 때 도 1 및 15에 보여진 바와 같이 서보 메모리(620)에 번-인 프로그램 시스템(800)을 로딩하고, 디스크 표면(120-1)에 있는 트랙(122)에 대한 RRO 정정기 함수(Wc 320)를 위해 쓰여진 파라미터 리스트(320L)를 생성하기 위하기 전에 공 디스크(12)를 초기화시키는 방법을 이행하는 번-인 프로그램 시스템을 실행 하는 것을 포함한다. 이러한 프로세스는 바람직하게는 도 5A에서 보여진 바와 같이 데이터 액세스를 위해 사용되어 지는 모든 트랙에 대하여 실행된다. 이러한 프로세스는 하드 디스크 드라이버에 포함된 각 디스크 표면에 대하여 실행하는 것이 바람직하다.
서보 컨트롤러(600) 및 내장된 회로(500)를 제조할 때 서보 메모리의 비휘발성 메모리 성분을 프로그램 하는 것이 바람직하며, 서보 컨트롤러 및 내장된 회로를 생산하기 위해 서보 프로그램 시스템(1000)으로 서보 메모리(620)를 프로그램하는 것을 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 서보 컴퓨터(610) 및 서보 메모리를 서 보 컨트롤러에 설치하고, 서보 컨트롤러 및 내장된 회로를 생성시키기 위하여 서보 프로그램 시스템으로 메모리를 프로그래밍하는 단계를 실행한다.
도 11의 몇몇 구성을 참조하면, 하드 디스크 드라이브(10)는 디스크(12) 및 제2 디스크(12-2)를 포함한다. 디스크는 디스크 표면(120-1) 및 제2 디스크 표면(120-2)을 포함한다. 제2 디스크는 제3 디스크 표면(120-2) 및 제4 디스크 표면(120-4)을 포함한다. 보이스 코일 모터(18)는 디스크 베이스에 탑재된 고정된 자석(34)과 상호 작용하는 헤드 스택(54) 위에 탑재된 보이스 코일(32)에 대한 반응으로 디스크 베이스(14) 위에 탑재된 엑츄에이터 주축(58)을 통해 회전하는 보이스 코일 어셈블리(50)를 포함한다. 엑츄에이터 어셈블리는 리드-라이트 헤드(94)를 포함하는 슬라이더와 결합하는 적어도 하나의 엑츄에이터 암(52)과 함께 헤드 스택을 포함한다. 슬라이더는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리(80)와 결합된다.
리드-라이트 헤드(94)는 서보 컨트롤러(600)에 종종 위치한 채널 인터페이스(26)로 플렉셔 돌기(20)에 의해 전형적으로 공급되는 리드-라이트 신호 다발(rw)을 사용하는 메인 플렉스 회로(200)에 있는 프리앰프(24)를 통하여 결합된다. 채널 인터페이스는 서보 컨트롤러 내에서 위치 에러 신호(PES; 260)를 제공한다. 마이크로-엑츄에이터 자극 신호(650)는 하드 디스크 드라이브가 한개 이상의 마이크로-엑츄에이터 어셈블리를 포함할 때 분배된다. 바람직하게는, 측면 제어 신호(82) 또한 분배된다. 전형적으로, 각각의 리드-라이트 헤드는 분리된 리드 및 라이트 신호들을 이용하는 프리앰프와 인터페이스 한다. 예를 들어, 제2 리드-라이트 헤드(94-2)는 제2 플렉셔 돌기(20-2)를 통하여 프리 앰프와 인터페이스 되고, 제3 리드-라이 트 헤드(94-3)는 제3 플렉셔 돌기(20-3)를 통하여 인터페이스 되고, 제4 리드-라이트 헤드(94-4)는 제4 플렉셔 돌기(20-4)를 통하여 인터페이스 된다.
일반적인 디스크 액세스 동작 실행 중에 하드 디스크 드라이브(10)는 디스크 표면(120-2)에 있는 데이터 122를 액세스할 때 다음과 같이 동작한다. 스핀들 모터(270)는 리드-라이트 헤드(94)에 의해 액세스하기 위하여 디스크 표면을 회전하는 즉, 디스크(12)를 회전시키기 위하여 내장된 회로의 서보-컨트롤러(600)에 의해 제어된다. 특히, 내장된 회로의 서보 컨트롤러는 엑츄에이터 주축에 대하여 회전하는 헤드 스택(54)에 견고하게 결합된 엑츄에이터 암(52)과 결합된 헤드 짐벌 어셈블리(60)에 있는 슬라이더(90)의 리드-라이트 헤드의 측면 위치(LP)를 변경하도록 엑츄에이터 주축(58)을 통해서 디스크 베이스(14)와 평행하는 보이스 코일을 움직이기 위해 고정된 자석(34)과 상호 작용하도록 보이스 코일(32)을 자극하도록 전류 신호를 변환시키고 시간에 따라 변화되는 전자계를 유도하는 보이스 코일 제어 신호(22)를 생성시키기 위하여 서보 컨트롤러는 보이스 코일 드라이버(30)를 구동한다.
전형적으로, 하드 디스크는 위에서 언급된 바와 같이, 트랙에 정렬된 데이터 근처에 리드-라이트 헤드를 거칠게 위치시키기 위하여 하드 디스크 드라이브는 우선 트랙 탐색 모드로 진입한다. 일단, 리드-라이트 헤드가 트랙에 근접될 때, 트랙 추종 모드로 진입된다. 이는 측면 제어 신호(82)에 의하여 자극되는 마이크로-엑츄에이터 어셈블리에 의하여 공급되는 추가적인 위치 제어가 필연적이며, 마이크로-엑츄에이터 드라이버(28)에 의하여 구동된다. 본 발명에 따른 삼중 단계 엑츄에이 션을 지원하는 하드 디스크 드라이브의 예에 따르면, 제2 마이크로-엑츄에이터(80A)는 하나 이상의 제2 마이크로-엑츄에이터 측면 제어 신호들(82A)에 의해 자극된다. 트랙을 리드할 때 트랙 추종 모드 중에 피드백 위치 정보로서 서보 컨트롤러에서 사용되는 위치 에러 신호(PES; 260)를 생성시킨다. PES 신호는 도 2A, 2B, 3, 4, 6, 15, 16A, 18A, 18B, 및 19에 보여진 바와 같이 PES pre-RRO(310) 신호를 생성하기 위해 내부 계산 포맷으로 변환된다.
하드 디스크 드라이브(10)는 제1 슬라이더 터미널(SP1)에 대한 위치의 차를 제공하여 슬라이더(90)의 수직 위치(VP)를 증가시키기 위하여 수직 마이크로-엑츄에이터(98)를 자극하기 위해 수직 제어 신호(VcAC)를 구동함으로써 동작된다. 이 단계는 디스크 표면(120-1)에서 데이터의 트랙(122)을 탐색 할 때 및 디스크 표면에서 트랙을 추종할 때 실행된다. 서보 컨트롤러(600)는 수직 마이크로-엑츄에이터로 공급되는 수직 제어 신호를 생성시키는 수직 제어 드라이버(29)에 의하여 적어도 부분적으로 수행되는 수직 제어 신호를 구동하기 위한 수단들을 포함할 수 있다. 수직 제어 드라이버는 수직 제어 신호를 생성하기 위해 서보 컴퓨터(610)에 의해 구동되는 수직 위치 디지털 입력(290)을 갖는 전형적인 아날로그 회로이다.
트랙 추종 및 트랙 탐색은 도 6에 보여진 서보 컴퓨터(610)에 액세스 가능하도록 결합된 메모리(620)에 존재하는 프로그램 시스템(1000)에 있는 프로그램 스텝들의 일부에 의하여 실행될 수 있다. 그 대신에, 트랙 탐색을 위한 수단 및 트랙 추종을 위한 수단들은 적어도 하나의 유한 상태 기계로 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 각각의 방법의 단계들을 수행하기 위한 수단들로 실행된다. 예를 들어서, 쓰여진 리스트(320L)를 사용하는 방법은 방법의 스텝들을 수행하기 위한 수단들이 도시된 도 3, 4, 18A 및 18B에 있는 하드 디스크 드라이브(10) 내에서 수행된 것을 보여준다.
보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 B, 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 A 및 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F를 재생성하기 위하여 디스크 표면(122-1)으로부터 트랙(122)에 대한 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트 320L을 획득하는 단계1002에 대한 수단들은 도 3, 4, 18A 및 18B에 보여진다. 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션 G를 재생성하기 위하여 획득하기 위한 수단들은 도 18A 및 18B에 보여진다. 제2 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션 M을 재생성하기 위하여 획득하기 위한 수단들은 도 18A에 보여진다.
보이스 코일 모터 및 마이크로-엑츄에이터 플랜트(3100)와 서보 컨트롤러(600)의 상호 작용인 엑츄에이션을 제어하는 방법에 대한 수단들은 도 3, 4, 18에 도시되어 있으며, 다음과 같은 수단들을 포함한다. 즉, RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 WmaVal(320ma) 및 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값 WvaVal(320vca)을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 Uma(304)에 적용되는 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션 F, 보이스 코일 모터 제어 큐 Uc(302)에 적용되는 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 A 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐 Yp(334)에 적용되는 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 B에 근거하여 RRO 정정기 필터 Wc(320)를 계산하기 위한 수단들을 포함한다. RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값에 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 더함으로써 RRO 정 정기 값 WvcaVal을 계산하는 단계3010을 위한 수단을 더 포함한다. PES pre-RRO(310)으로부터 RRO 정정기 값을 감산함으로써 위치 에러 신호(PES) post-RRO(312)를 계산하는 단계3012를 위한 수단을 더 포함한다. 그리고, PES post RRO에 근거하여 비반복적인 런-아웃(NRRO)을 제어하고, 마이크로-엑츄에이터 제어 큐, 보이스 코일 모터 제어 큐 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐를 업데이트하는 것을 실행하는 단계3000을 위한 수단을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들의 모든 수단들은 적어도 하나의 컴퓨터, 추정의 엔진, 적어도 하나의 유한 상태 기계 및 신경 네트워크로 구현될 수 있다. 여기서 언급된 것들은 본 발명을 표현하는데 도움을 주기 위하여 컴퓨터 수행에 초점을 맞추었다. 이는 청구항의 범위를 한정하지 않으며, 하드 디스크 드라이브(10)에서 반복적인 런-아웃 정정기 함수 Wc(320)를 위해 쓰여진 파라미터 리스트 (320L)를 사용하는 발명의 방법으로서 조립된 하드 디스크 드라이브(9)에서 사전에 공 디스크(12)를 초기화시키는 본 발명의 방법의 동작을 명확하게 표현하기 위함이다.
위에서 언급한 본 발명의 실시예들은 청구항의 범위를 제한하지 않는다.
첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다. 즉, 본 발명은 하드디스크 드라이브를 포함하는 각종 디스크 드라이브에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 종류의 데이터 저장 장치에 적용될 수 있음은 당연한 사실이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 단일 및 다중 단계에서 이용되는 RRO 정정기 함수의 파라미터 리스트를 하드 디스크 디스크 드라이브의 초기화 과정에서 디스크에 기록하고, 디스크에 쓰여진 RRO 정정기 함수의 파라미터 리스트를 이용하여 트랙 추종 시의 엑츄에이션 제어를 실행함으로써, 반복적인 런-아웃 성분을 최소화시킬 수 있는 효과가 발생되며, 특히 단일 단계 및 다중 단계에서 엑츄에이션에 단일의 RRO 정정기 함수를 이용함으로써 RRO 정정기 함수를 저장하기 위한 용량을 최소화시킬 수 있어 메모리 낭비를 줄일 수 있는 효과가 발생된다. 또한, 단일 단계 및 다중 단계 엑츄에이션의 스위칭을 매끈하게 실행함으로써 매우 미세한 추종 제어가 가능하게 되어 서보 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 발생된다.

Claims (29)

  1. 디스크 표면 위 트랙의 반복적인 런-아웃(RRO) 함수에 대한 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 및 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션을 결정하는 단계;
    상기 디스크 표면 위의 상기 RRO 정정기 함수에 대한 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 결정하는 단계; 및
    하드 디스크 드라이브에 포함된 상기 디스크 표면 위에 쓰여진 RRO 정정기 함수 파라미터 리스트를 생성시키기 위하여 상기 디스크 표면의 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수의 파라미터들을 쓰는 단계를 포함하고,
    상기 RRO 정정기 함수의 파라미터들은 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터, 상기 마이크로-엑츄에이션 제어 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함하며,
    상기 하드 디스크 드라이브는 상기 디스크 표면 위의 상기 트랙에 리드-라이트 헤드를 측면적으로 위치시키도록 기여하는 보이스 코일 모터 및 마이크로-엑츄에이터를 포함함을 특징으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크 표면 초기화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스크 표면 위 상기 트랙의 상기 RRO 정정기 함수에 대한 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션을 결정하는 단계를 더 포함함을 특징 으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크 표면 초기화 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 RRO 정정기 함수의 상기 파라미터들은 상기 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 더 포함함을 특징으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크 표면 초기화 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 디스크 표면 위에서의 데이터 액세스에 사용되는 각각의 상기 트랙들에 대하여
    상기 트랙의 RRO 정정기 함수에 대한 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 및 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션을 결정하는 단계;
    상기 트랙의 RRO 정정기 함수에 대한 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 결정하는 단계; 및
    상기 디스크 표면의 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수의 파라미터들을 쓰는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크 표면 초기화 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 디스크는 제2 디스크 표면을 포함하고,
    상기 제2 디스크 표면 위의 데이터 액세스에 사용되는 각 트랙에 대한 초기화 방법을 더 실행하는 단계;
    상기 제2 디스크 표면 위의 상기 트랙의 상기 RRO 정정기 함수에 대한 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 및 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션을 결정하는 단계;
    상기 제2 디스크 표면 위의 상기 트랙의 상기 RRO 정정기 함수에 대한 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 디스크 표면의 상기 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수의 파라미터들을 쓰는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크 표면 초기화 방법.
  6. 제1항의 방법을 실행하는 하드 디스크 드라이브에 있어서,
    서보 메모리의 액세스 가능하도록 결합되고 서보 메모리에 존재하는 프로그램 스텝들을 포함하는 번-인 프로그램 시스템에 의하여 통제되는 서보 컴퓨터;
    상기 번-인 프로그램 시스템은 상기 디스크 표면 위의 상기 트랙의 RRO 정정기 함수에 대한 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 및 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션을 결정하는 단계;
    상기 디스크 표면 위의 상기 트랙의 RRO 정정기 함수에 대한 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 결정하는 단계; 및
    상기 디스크 표면의 상기 트랙에 대한 RRO 정정기 함수의 파라미터들을 쓰는 단계를 포함함을 특징으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에 포함된 내장된 회로.
  7. 제1항의 프로세스의 산출물로서 상기 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 저장하는 상기 디스크 표면을 포함하는 하드 디스크 드라이브.
  8. 하드 디스크 드라이브에 단일하게 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 이용하는 방법에 있어서,
    상기 디스크 표면위에서 데이터 액세스를 위하여 사용되는 각각의 상기 트랙에 대한 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 생성시키기 위하여 상기 디스크 표면으로부터 상기 트랙에 대한 상기 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 획득하는 단계; 및
    상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 근거하여 상기 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수를 이용하는 상기 하드 디스크 드라이브의 엑츄에이션을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 엑츄에이션을 제어하는 단계는
    RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 및 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션, 보이스 코일 모터 제어 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션에 근거하여 RRO 정정기 필터를 계산하는 단계;
    상기 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값에 상기 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 더함으로서 RRO 정정기 값을 계산하는 단계;
    PES pre-RRO에서 상기 RRO 정정기 값을 감산해서 위치 에러 신호(PES) post-RRO를 계산하는 단계; 및
    상기 PES post-RRO에 근거하여 비반복적인 런-아웃(NRRO) 제어를 수행하고, 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐, 상기 보이스 코일 모터 제어 큐 및 상기 보이스 코일 모터 플랜트 큐를 업데이트하는 단계를 포함하며,
    상기 하드 디스크 드라이브들은 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐가 0으로 업데이트될 때 단일 단계 엑츄에이션 모드로 동작하고, 그렇지 않으면 이중 단계 엑츄에이션 모드로 동작함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 엑츄에이션 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 RRO 정정기 필터를 계산하는 단계는
    상기 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 계산하는 단계;
    상기 RRO 보이스 코일 모터 제어 정정기 값을 생성시키기 위하여 보이스 코일 모터 제어 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션을 계산하는 단계;
    상기 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 정정기 값을 생성시키기 위하여 보이스 코일 모터 플랜트 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션을 계산하는 단계; 및
    상기 RRO 보이스 코일 모터 제어 정정기 값에 상기 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 정정기 값을 더함으로서 상기 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 계산하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 엑츄에이션 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 단계들을 구성하는 그룹의 적어도 하나의 구성 요소는
    상기 단일 단계 엑츄에이션 모드에서 상기 트랙을 추종하는 단계; 및
    상기 이중 단계 엑츄에이션 모드에서 상기 트랙을 추종하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 엑츄에이션 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 단일 단계 엑츄에이션 모드에서 상기 트랙을 추종하는 단계는 상기 마이크로-엑츄에이터가 손상되었을 때 상기 단일 단계 엑츄에이션 모드로 상기 트랙을 추종함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 엑츄에이션 제어 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 RRO 정정기 함수의 상기 파라미터들은 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함하고,
    상기 RRO 정정기 필터를 계산하는 단계는 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정 정기 값 및 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 생성하기 위해 마이크로-엑츄에이터 플랜트 큐에 적용되는 상기 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션, 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션, 보이스 코일 모터 제어 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 보이스 코일 모터 플랜트 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션에 근거하여 RRO 정정기 필터를 계산하는 단계를 더 포함하며
    상기 NRRO 제어를 실행하는 단계는 상기 마이크로-엑츄에이터 플랜트 큐를 업데이트하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 엑츄에이션 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 RRO 필터를 계산하는 단계는
    RRO 마이크로-엑츄에이터 플랜트 정정기 값을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 플랜트 큐에 적용되는 상기 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션을 계산하는 단계;
    RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 계산하는 단계;
    RRO 보이스 코일 모터 제어 정정기 값을 생성시키기 위하여 보이스 코일 모터 제어 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션을 계산하는 단계;
    RRO 보이스 코일 모터 플랜트 정정기 값을 생성시키기 위하여 보이스 코일 모터 플랜트 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션을 계산하는 단계; 및
    상기 RRO 보이스 코일 모터 제어 정정기 값에 상기 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 정정기 값 및 RRO 마이크로-엑츄에이터 플랜트 정정기 값을 더함으로써 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 계산하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 엑츄에이션 제어 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 디스크 표면 위 상기 트랙에 대한 상기 리드-라이트 헤드의 측면 위치 지정에 기여하는 제2 마이크로-엑츄에이터를 더 포함하는 상기 하드 디스크 드라이브는
    상기 디스크 표면 위 상기 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수의 상기 파라미터들은 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 더 포함하고,
    상기 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 획득하는 단계는 상기 트랙에 대한 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 생성시키기 위하여 상기 디스크 표면으로부터 상기 트랙에 대한 상기 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트들을 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 RRO 정정기 필터를 계산하는 단계는 RRO 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값, 상기 RRO 마이크로-엑츄에이터 정정기 값 및 상기 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션, 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션, 보이스 코일 모터 제어 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션에 근거하여 상기 RRO 정정기 필터를 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 RRO 정정기 값을 계산하는 단계는 상기 RRO 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값에 상기 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 및 상기 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 더함으로서 상기 RRO 정정기 값을 계산하는 단계를 더 포함하고,
    NRRO 제어를 수행하는 단계는 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐를 업데이트하는 단계를 더 포함하고,
    상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 및 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐가 모두 0으로 업데이트될 때, 상기 하드 디스크 드라이브는 상기 단일 단계 엑츄에이션 모드로 동작하고,
    상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 및 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 중의 하나가 0으로 업데이트하다 때, 상기 하드 디스크 드라이브는 상기 이중 단계 엑츄에이션 모드로 동작하고,
    상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐 및 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐가 모두 0이 아닌 값으로 업데이트될 때, 상기 하드 디스크 드라이브는 삼중 단계 엑츄에이션 모드로 동작함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 엑츄에이션 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 RRO 정정기 필터를 계산하는 단계는 상기 RRO 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 생성시키기 위하여 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 근거하여 계산하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 엑츄에이션 제어 방법.
  16. 제8항의 방법을 실행하는 하드 디스크 드라이브에 있어서,
    상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐를 업데이트 하기 위하여 상기 디스크 표면 위의 트랙에 근접하게 슬라이더의 측면 위치를 지정하도록 마이크로-엑츄에이터를 구동하는 서보 컨트롤러;
    상기 보이스 코일 모터 제어 큐 및 상기 보이스 코일 모터 플랜트 큐를 업데이트 하기 위하여 상기 디스크 표면 위의 상기 트랙에 상기 슬라이더가 근접하도록 측면 위치를 지정하기 위하여 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 상기 서보 컨트롤러를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  17. 제16항에 있어서, 상기 서보 컨트롤러는 상기 서보 메모리에 액세스 가능하도록 결합되고 상기 서보 메모리에 존재하는 프로그램 스텝들을 포함하는 서보 프로그램 시스템에 의하여 통제되는 서보 컴퓨터를 더 포함하며,
    상기 서보 프로그램 시스템은 상기 디스크 표면 위의 데이터 액세스를 위하여 사용된 상기 각각의 트랙에 대하여 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 생성하기 위하여 상기 디스크 표면으로부터 상기 트랙에 대한 상기 쓰여진 RRO 정정기 파라미터 리스트를 획득하는 단계; 및
    상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 근거하여 상기 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수를 이용하는 상기 하드 디스크 드라이브의 엑츄에이션을 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  18. 제16항에 있어서, 상기 서보 컨트롤러는 상기 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 및 상기 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 생성하기 위하여 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 모일 모터 제어 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 모일 모터 플랜트 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션에 근거하여 RRO 정정기 필터를 계산하는 수단;
    상기 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값에 상기 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 더함으로서 상기 RRO 정정기 값을 계산하는 수단;
    상기 PES pre-RRO에서 상기 RRO 정정기 값을 감산해서 상기 위치 에러 신호 (PES) post-RRO를 계산하는 수단; 및
    상기 PES post RRO에 근거하여 비반복적인 런-아웃(NRRO) 제어를 수행하고 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐, 상기 보이스 코일 모터 제어 큐 및 상기 보이스 코일 모터 플랜트 큐를 업데이트하는 수단을 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  19. 제18항에 있어서, 상기 수단들은 컴퓨터, 유한 상태 기계, 추정 엔진 및 신경망을 구성하는 그룹의 적어도 하나의 구성요소를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  20. 제1항에 있어서, 상기 하드 디스크 드라이브는 상기 디스크 표면 위의 상기 트랙에 대한 상기 리드-라이트 헤드의 측면 위치를 지정하기 위하여 기여하는 제2 마이크로-엑츄에이터를 포함하고, 상기 방법은 상기 디스크 표면 위의 상기 트랙의 상기 RRO 정정기 함수에 대한 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 디스크 표면 위의 상기 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수의 상기 파라미터들은 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 더 포함함을 특징으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크 표면 초기화 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 디스크 표면 위의 상기 트랙의 상기 RRO 정정기 함수에 대한 제2 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션을 결정하는 단계를 더 포함함 을 특징으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크 표면 초기화 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 RRO 정정기 함수의 상기 파라미터들은 상기 제2 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 더 포함함을 특징으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크 표면 초기화 방법.
  23. 디스크 표면 위 트랙의 반복적인 런-아웃(RRO) 함수에 대한 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 및 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션을 결정하는 단계;
    상기 디스크 표면 위의 상기 RRO 정정기 함수에 대한 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 결정하는 단계; 및
    하드 디스크 드라이브에 포함된 상기 디스크 표면 위에 쓰여진 RRO 정정기 함수 파라미터 리스트를 생성시키기 위하여 상기 디스크 표면의 트랙에 대한 상기 RRO 정정기 함수의 파라미터들을 쓰는 단계를 포함함을 특징으로 하는 조립된 하드 디스크 드라이브에서의 디스크 표면 초기화 방법.
  24. 반복적인 런-아웃(RRO) 정정기 함수 파라미터 리스트가 쓰여진 디스크; 및
    데이터 액세스 모드에서 상기 디스크에 쓰여진 RRO 정정기 함수 파라미터 리스트를 이용하여 액세스하고자 하는 트랙에 대한 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 획득하고, 획득된 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션, 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션 및 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 근거하여 엑츄에이션 제어 신호를 생성시키는 컨트롤러를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  25. 제24항에 있어서, 상기 RRO 정정기 함수 파라미터 리스트는 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터, 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터 및 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  26. 제25항에 있어서, 상기 RRO 정정기 함수 파라미터 리스트는 마이크로-엑츄에이터 플랜트 컨트리뷰션에 대한 적어도 하나의 파라미터를 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  27. 제24항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값 및 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션, 보이스 코일 모터 제어 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션 및 보이스 코일 모터 플랜트 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션에 근거하여 RRO 정정기 필터를 계산하는 수단;
    상기 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값에 상기 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 더함으로서 RRO 정정기 값을 계산하는 수단;
    PES pre-RRO에서 상기 RRO 정정기 값을 감산해서 위치 에러 신호(PES) post-RRO를 계산하는 수단; 및
    상기 PES post-RRO에 근거하여 비반복적인 런-아웃(NRRO) 제어를 수행하고, 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐, 상기 보이스 코일 모터 제어 큐 및 상기 보이스 코일 모터 플랜트 큐를 업데이트하는 수단을 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  28. 제27항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 큐가 0으로 업데이트될 때 단일 단계 엑츄에이션 모드로 동작하고, 그렇지 않으면 이중 단계 엑츄에이션 모드로 동작하도록 모드를 스위칭함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  29. 제27항에 있어서, 상기 RRO 정정기 필터를 계산하는 수단은
    상기 RRO 마이크로-엑츄에이터 제어 정정기 값을 생성시키기 위하여 마이크로-엑츄에이터 제어 큐에 적용되는 상기 마이크로-엑츄에이터 제어 컨트리뷰션을 계산하는 수단;
    상기 RRO 보이스 코일 모터 제어 정정기 값을 생성시키기 위하여 보이스 코일 모터 제어 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 제어 컨트리뷰션을 계산하는 수단;
    상기 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 정정기 값을 생성시키기 위하여 보이스 코일 모터 플랜트 큐에 적용되는 상기 보이스 코일 모터 플랜트 컨트리뷰션을 계산하는 수단; 및
    상기 RRO 보이스 코일 모터 제어 정정기 값에 상기 RRO 보이스 코일 모터 플랜트 정정기 값을 더함으로서 상기 RRO 보이스 코일 어셈블리 정정기 값을 계산하는 수단을 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
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