TW408318B - Method and apparatus for positioning a read/write head of a hard disk drive - Google Patents

Method and apparatus for positioning a read/write head of a hard disk drive Download PDF

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TW408318B
TW408318B TW087120783A TW87120783A TW408318B TW 408318 B TW408318 B TW 408318B TW 087120783 A TW087120783 A TW 087120783A TW 87120783 A TW87120783 A TW 87120783A TW 408318 B TW408318 B TW 408318B
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Taiwan
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actuator
micro
read
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write head
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TW087120783A
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Mark W Heaton
Michael K Masten
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Texas Instruments Inc
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
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Description

408318 A7 B7 五、發明説明(
主要元件符號對照表(87120783) 經濟部智毯財產局肖工消費合作社印製 10-硬碟機系統 12- 磁碟讀/寫頭總成 13- 控制電路 16- 磁碟 17- 轉軸 18- 堆疊 21- 音圈馬達 22- 支臂 23- 軸 26- 致動器 27- 讀/寫頭 31- 伺服資訊信號 32- 伺服通道電路 33- 類比位置信號 34- 類比/數位轉換器 36-DSP數位信號處理器 38-記憶體 47-D/AC數位/類比轉換器 51- 音圈馬達功率放大器 52- 放大信號 57-D/AC數位/類比轉換器 61-微致動器 71 -基座 72-平台 76 J7-具彈簧部分構件 78, 79-永久磁鐵 80-線圏 97-起始尖波 106-控制系統 U1-微致動器控制迴路 122- 音圈馬達控制迴路 123- 微致動器控制技術 124- 微致動器彈黃效果調整方塊 151-比例式增益單元 153-放大器 156-限制方塊 161-增益單元 163-積分器 166-增益單元 172-積分器 176-積分器 181-183-增益單元 186-188-增益單元 191-增益單元 196- 積分器 197- 增益單元 201-增益單元 203-放大器 206-限制單元 2Π-增益單元 213-積分器 216-增益單元 218-增益單元 222-積分器 226- 積分器 227- 增益單元 231-233-增益單元 236-238-增益單元 241- 增益單元 242- 增益單元 247-增益單元 25 9-微分單元 261- 增益單元 262- 衝程限制方塊 263- 比例式增益單元 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 -23-
87477A 本紙張尺度遍用中0闼家標羋(CNS ) Λ4规格(2i〇X297公漦) ——_ 408318 37 五、發明説明(1 ) 技術領垃 本發明與使某部分相對於另一部分定位的雙致動器系 统有關,更明確地說,與使用音圈馬達及微致動器使讀寫 項相對於硬碟機定位的方法與裝置有關。 背景 硬碟機典型上包括旋轉的磁碟與毗鄰磁碟一側相對於 磁磲做近乎徑向移動的讀/寫頭。磁碟上的資料是按許多 同心軌的形式組織而成,每一軌再次分成許多弧形的資料 段’這些資料段是呈圓周狀分布。每一軌也包括可被讀, 寫頭讀取的伺服資訊’它用來識別特定的軌,它也用來指 示讀/寫頭是否正確地對準該軌》 ..典型上讀/寫頭是固定在活動的支臂上,支臂由諸如 音圈馬達之類的致動裝置帶動移動。當支臂移動時,支臂 上的讀/寫頭即在近乎磁碟的徑向方向移動。控制系統負 責經由讀/寫頭讀取磁碟上的伺服資訊控制音圈馬達,以 便定位支臂使讀/寫頭徑向對準特定的軌。 硬碟機的容量不斷增加’部分原因是硬式磁碟上提供 的同心軌數量不斷增加。當然’各軌間的寬度也隨著同心 轨的增加而變窄。結果’控制讀/寫頭徑向定位所需的精 度與解析度必須提高,以使它仍能對準某特定的軌。進〜 步需考慮的是’當中央處理單元的處理速度愈來愈快,硬 碟機的蒐尋與存取時間也必須跟著加快。 現已提出一種能獲致較高精度與解析度同時又能縮_ -3 - 本紙張纽適麟(CNS) A4^.(21GX297公 ^ (请先閲面之注意事項再本頁) ,餐. 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 A7 B7 408318 五、發明説明(2 蒐尋與存取時間的方法,它包括使用微致動器移動支臂上 的讀/寫頭。微致動器是一種微型致動器或馬達,它可以 使用半導體製造技術製造於石夕上,有時也稱它為微電機系 統(microelectromechanical,MEMS)。微致動器能使讀/寫 頭在近乎磁碟徑向方向相對於支臂產生快速與精確的移 動’但只是小範圍的移動。音圈馬達是用來移動支臂使讀 /寫頭做粗略定位,微致動器則是用來使讀/寫頭精密定 位。 讀/寫頭從磁碟上讀取的伺服資訊僅是用來識別讀/寫 頭與磁碟間的相對位置。在典型的硬碟機系統中沒有微致 動器。讀/寫頭固定於支臂上,支臂的位置直接就是讀/寫 頭的位置《反之,當支臂與讀/寫頭間提供了微致動器時’ 微致動器使得讀/寫頭與支臂間有了相對移動。因此’根 據從磁碟上讀取到的伺服資訊知道了讀/寫頭的實際位 置’但完全沒有提供有關支臂實際位置的資訊。 因此,必須使用一個能決定支臂實際位置的偵感器補 足從讀/寫頭來的位置資訊,該偵感器能直接偵測支臂的 位置’或是能偵測支臂與讀/寫頭間微致動器所產生的相 對移動量。不過,提供了此種偵感器會降低系統的玎靠度’ 同時增加它的成本。關於此,當儲存容量增加立軌的數量 增加,決定支臂位置的解析度與精密度也必須增加’為摘 測支臂實際位置的偵感器與相關電路必然會增加成本與複 雜度。因此,雖然目前的硬碟機使用微致動器玎達别它們 所欲的目的,但它們並不能滿足各方面,部分原因是需要 -4- 本纸張尺度適用中國固家樑準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請·先閲讀背面之注意事項再本頁) Γ 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裂 408318 a7 _^_B7_ 五、發明説明(3〉 提供偵感器與增補的電路。 發明概述 從前述可知,吾人需要一種僅使用一種位置資訊源即 可控制雙致動系統的方法與裝置。根據本發明,提供一種 針對此需要的方法與裝置,它包括:提供第一致動器使第 二部分相對於構件移動,提供第二致動器使構件相對於第 一部分移動,第一與第二致動器每一個都能產生第一與第 二部分的相對移動;接收指示第二部分的目標位置相對第 一部分的輸入信號;產生第一致動器的控制信號,它是輸 入信號的函數,且不需要偵測構件的實際位置,第一致動 控制信號致使第一致動器使第二部分朝關於第一部分的目 標位置移動;以及產生第二致動器的控制信號,它是第一 致動控制信號的函數,且不需要偵測構件的實際位置,第 二致動控制信號致使第二致動器移動構件,以便使第二部 分朝關於第一部分的目標位置移動。 圖式概述- 從以下的詳細說明並配合附圖將可更完全瞭解本發 明,其中: 圖1是實施本發明之硬碟機系統的方塊圖; 圖2是微致動器的透視圖,它是圖1之硬碟機系統的組 件; 圖3與4顯示圖1之硬碟機系統的工作特性; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X2.97公釐) (請先鬩讀背面之注意事項再本頁) -* 38318 五 、發明説明(4 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 圖5是圖1之硬碟機系統的方塊圖 ,它詳細顯示硬碟機 系統中的控制系統部分; / U6A與6B在後文中合稱為圖6,它詳細顯示圖5之控 制糸統各部分的方塊圖;以及 圖7是微致動器簧效果另一種實施例的方塊圖,它是 圖6之控制系統的—部分。 發明詳沭 圖1疋實施本發明之硬碟機系統1G的方塊圖。圖i僅描 纷系統100¾部分,正好用來瞭解本發明。系統包括磁 碟’讀寫頭總成12及控制電路13。 磁碟㈣胃頭總成12包括許多相互平行間隔開的磁碟 =所有磁碟都蚊於轉軸17上。轉轴17與磁碟16兩者共 同疋義成堆疊18。轉軸π與磁碟16由圖中未顯示的轉軸馬 達驅動。磁碟16的兩側都有可儲存資訊的磁性塗層。儲存 在每一片磁碟兩側的資訊都是按許多同心軌的型式組織 (jl中未顯示)。每一軌再次分成許多弧狀且呈圓周分布的 ^料段。每一軌的每一個資料段都包括伺服資訊。伺服資 訊提供位置資訊,以使讀/寫頭可以正確地定位於某特定 磁碟16上的某特定軌。 磁碟/s賣寫頭總成12進一步包括致動器,它是音圈馬 達(VCM)21,以及包括許多支臂22。支臂22支撐於與轉軸 平行的靜止軸23上可旋轉《音圈馬達21驅動支臂22以軸23 為軸同時旋轉。每一個臂22在相對於軸乃的遠端都有一個 -6- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X2.97公釐) (¾先閱讀背面之注意事項再C本頁) -裝- 訂^ 408318 A7 _____B7 五、發明説明(5 ) 微致動器’在圖中以編號26顯示其中之一。微致動器26將 在後文中詳細描述。每一個微致動器支撐各自的讀/寫頭, 該讀/寫頭以27表示·> 每一個讀/寫頭各別配置於堆疊18之各磁碟丨6各側的 附近。當音圈馬達21旋轉軸23與所有支臂22時,每一個讀 /寫頭27關於堆疊18中毗鄰的磁碟16做近乎徑向的移動。 此外,每一個微致動器26可使其上的讀/寫頭27產生相對 於相關支臂22的小量移動,其方向是致使讀/寫頭27關於 堆疊18中毗鄰的磁碟16做近乎徑向的移動。每一個讀/寫 頭27可從相關的磁碟16上讀取或寫入資料,同時也從磁碟 16上讀取伺服資訊。一般來說,任何時間點只有一個讀/ 寫頭27被啟動讀取或寫入資訊。 磧/寫頭27從磁碟16讀取的伺服資訊以類比伺服資訊 信號在31供應給飼服通道電路32,它是控制電路I]的一部 分。伺服通道電路32處理類比伺服資訊信號以產生類比位 置信號,它在33供應給類比到數位(A/D)轉換電路34。A/D 轉換電路34將類比位置信號33轉換成數位位置信號,並在 35供應給數位信號處理器(Dsp)36<>Dsp 36與儲存Dsp % 作業所需之程式指令與資料的.記憶體38輕合操作DSP 36 在41接收識別所欲或目的軌的數位信號,或換言之,是讀 /寫頭27所要對準之磁碟16其中之一上相關的徑向軌。所 欲或目的軌信號41可以源自硬碟機系統1〇之外的部位,例 如來自與硬碟機系統1〇耦合操作的電腦。 DSP 36在46輸出數位的音圈馬達控制信號,由數位 -7- 本紙張尺度適用中國國家標车(〇^)八4規格(210父297公釐〉 (請先閲讀背面.之注意事項再rv..本頁) 訂 腺. 經濟部中央樣準工消費合作社印製 408318 A7 ___B7_ 五、發明説明(6 ) 到類比(D/A)轉換電路47接收。D/A電路47將數位信號轉 換成類比信號,在48供應給音圈馬達功率放大器51,該放 大器放大類比的音圈馬達控制信號。從放大器輸出的放大 信號在52供應給音圈馬達21。音圈馬達21反應信號52驅動 支臂22以軸23為軸旋轉移動。 DSP 36在56輸出數位的微致動器控制信號由另一個 數位到類比(D/A)轉換電路57接收。D/A轉換電路57將數 位的微致動器控制信號56轉換成類比信號,在58供應給微 致動器功率放大器61。類比的微致動器控制信號由放大器 61放大’並接著供應給每一個微致動器26,如圖中編號26 所示。雖然所揭示之實施例中使用D/A轉換電路57與放大 器61控制所有的微致動器’但必須瞭解的是,也可以使用 各個獨立的D/A轉換電路與放大器分別控制每一個微致動 器’如此,DSP 36即可以個別控制每一個微致動器。 經濟部中央標準局買工消費合作社印裝 I-----^裝-- (#-先閲讀背面之注f項再fv-本頁) 為便於更瞭解本發明,將對微致動器26做大略的描 述。微致動器26是一種小型微致動器或製造於石夕上的馬 達,供負載做小範圍移動。圖2顯示微致動器26的透視圖。 微致動器26包括基座部分71與構件或平台72,平台72能相 對於基座部分71做限量的移動,其移動方向與箭頭73平 行。微致動器26有簧部分76與77,分別配置於平台72的對 侧’它驅使平台72朝中央或平衡位置移動。在平衡位置時, 箸部分76與77不對平台72施加任何力β如果平台72沿平行 於箭頭73的一侗方向移動離開平衡位置,兩個簧部分冗被 彈性地壓縮,兩個簧部分77被彈性地伸張,若平台72沿平 本紙張尺度適用中固國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 ^08318 Α7 Β7 五、發明説明(7 ) — 行於箭頭73的另一個方向移動離開平衡位置,兩個簧部分 77被彈性地壓縮,兩個簧部分76被彈性地伸張。 微致動器26還包括兩個永久磁鐵78與79,分別在平△ 72的相對兩側固定於基座部分71。永久磁鐵^與乃的極 方向相反。雖然在本實施例中使用永久磁鐵78與79,但必 須瞭解的是,也可以使用能產生電磁場的小型線圈。線圈 80固定於平台72之上,如此,線圈的兩對侧分別位於永久 磁鐵78與79的下方。當電流通過線圈8〇,即會產生小的電 磁場,並驅使平台72移動離開它的平衡位置,其方向由電 流的極性而定。由於磁鐵78與79的極性方向相反,且由於 線圈80础鄰磁鐵部分的電流方向也相反,因此在磁鐵78與 79的範圍内’平台被同方向的力驅動。反應線圈的電流而 施加於平台72上的力是定位力’抵抗簧部分%與77的葦力 移動平台72。 在微致動器26中,平台72離開平衡位置所移動的距離 直接正比於供應給80之電流的大小。由於微致動器26的尺 寸很小’且平台72相對於基座部分71的移動範圍也很小, 因此’平台72相對於基座部分71移動的速率,實質上快於 音圈馬達21旋轉支臂22(圖1)的速率。 微致動器26的基座部分71穩固地固定於支臂22上,且 使得箭頭73所指示的方向近乎堆疊18中磁碟16的徑向方 向。相關的讀/寫頭27固定在平台72上。因此,反應支臂22 的旋轉移動或反應相關致動器平台72在箭頭73方向的移 動,讀/寫頭27在磁碟16附近以近乎徑向的方向移動。簧 -9- 本紙張尺度逋用中國國家樣準< PNS ) Α4規格(210X297公嫠) -ί -- - .^1. I n· i * : (請先閱讀背面之注意事項再一^本頁) β
經濟部中央標準局員工消費合作杜印装 408318 A7 ______B7 五、發明説明(8 ) 部分76與不僅抵抗平台72與在平台72上之讀/寫頭27偏 離中點或平衡位置的移動,也提供讀/寫頭27的支撐與對 準。在揭示的實施例中,平台72可相對於基座部分71在偏 離平衡位置的兩個方向移動,其移動範圍可偏離讀/寫頭 目前所對準之軌前後兩個方向各4到5轨。在此移動範圍 内’微致動器26產生平台72相對於基座部分71的移動速 率’遠快於音圈馬達21藉轉動支臂22所產生之讀/寫頭27 的等量移動。因此,讀/寫頭27定位的主控是用來指示微 致動器26,副控是用來指示音圈馬達21。 一般來說’此表示讀/寫頭的定位首先是使用微致動 器26將讀/寫頭27朝新位置移動,同時指示微致動器26移 動支臂22直到微致動器26的平台72回到它的平衡位置,且 讀’寫頭27對準新軌。舉例來說,如果讀/寫頭27保持與相 關磁碟16上某特定同心軌徑向對準,支臂22將被理想地定 位’如此,沒有電流流過微致動器的線圈80,因此平台72 在它的平衡位置。如果讀/寫頭27相對於軌有些許徑向位 移’即會有小量的電流供應給線圈80,以使微致動器26的 平台72快速移動’直到讀/寫頭27再度徑向對準該軌。接 著’臂22做些許旋轉同時使流經線圈80的電流遞減到零, 因此’當平台72移向它的平衡位置時,讀/寫頭27仍與軌 保持徑向對準。另外一個例子是,當讀/寫頭27被移向另 外一個與目前軌相差4到5個軌的新軌時,換言之,即是在 微致動器26之平台72移動範圍内的軌,基本上是使用相同 的方法。 -10- 本紙張尺度適用中國CNS) A<(規招(加乂297公妓) ~ (#-先閲讀背面之注意事項再本頁) 裝 -訂--Γ, 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 408318 A7 ---^ - -_ B7 五、發明説明(9 ) 還是另外一個例子’如果情況是讀/寫頭27要移動到 另外一個與目前軌相差4到5軌以上的新轨,換言之,超過 了微致動器26之平台72相對於基座部分71的移動範圍。舉 例來說,目的執可能與目前執相距1〇軌。當此情況,主控 試圖使用微致動器26將讀/寫頭27快速定位到目的軌,但 當讀/寫頭移動4到5軌後,在讀/寫頭到達它的目的軌之 前,平台72即已到達它動程範圍的尾端。讀/寫頭27接下 來朝向目的軌的移動,就必須由音圈馬達21轉動支臂22為 之。當讀/寫頭27到達目的軌,當臂22減慢到停時,流經 線圈80的電流遞減’直到平台72到達它的平衡位置且臂22 定位’如此’讀/寫頭27與目的軌徑向對準。 在此特定情況’系統如果沒有微致動器那就可能要限 制臂22的旋轉速率,以避免或減小臂超過它們的目標位 置,因為超過目標位置即需要往回修正,其所需要的蒐尋 時間可能超過以較慢的速度移動支臂。在另一方面,有了 微致動器26,臂22的旋轉速度可以比沒有微致動器的系統 快,且允許超過它的目標位置,只要超過的量在4到5軌以 内即可。特別是,如果讀/寫頭27在目的軌的4到5軌以内, 雖然臂22移過頭且需要回頭修正,微致動器26仍能保持讀 /寫頭27對準目的軌。 更明確地說,當讀/寫頭27在此種情況到達目的軌, 當臂22移動到它的目標位置,流經微致動器26之線圈80的 電流會降到零,當臂22移動超過它的目標位置,極性相反 的電流會逐漸增加,以保持讀/寫頭對準目的執。之後, -11- 本紙張尺度適用中國國家椟準(CNS ) Α4規格(2丨ΟΧ297公釐) {請先閱讀背面之注意事項再本頁) "$ -- rf 五、發明説明(1〇) 408318 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在臂22修正回到它們的目標位置期間,極性相反的電户 逐漸遞減到零。如果臂22在它們的目標位¥ β '會 現小量的咀 尼振盪,流過微致動器線圈80的電流極性會改變數4 、 使讀/寫頭27在振盪期間仍能正確地對準目的軌。 以 圖3顯示讀/寫頭27所移動到距離目前軌僅2軌之新轨 的情況,圖中的縱轴代表軌,橫軸代表時間。更明確地說, 編號86的曲線顯示微致動器平台72的位移。從圖中可、、主土 到,在87處的初始尖波代表微致動器平台的初始位移,; 使讀/寫頭大產生約1.75軌的快速移動,它佔了讀/寫頭到 達新位置所需之2軌位移中的大部分。支臂22的移動以編 號88表示。在微致動器26已移動讀/寫頭1.75轨時,支臂22 才開始移動。讀/寫頭27的位置以編號89代表。由於讀/寫 頭27的移動是微致動器與致動器支臂22移動的和,因此曲 線89是曲線86與88的和。 在初始尖波87之後,微致動器平台72的位移逐漸減 小’一直到微致動器平台回到它的平衡位置,同時支臂22 從它原來的位置移動2執到達新位置。必須注意的是,支 臂到達新位置花費了 0.004到0,005秒之間。因此,如果沒 有微致動器,需要花費如此長的時間讀/寫頭才能對準新 軌並讀寫資訊。反言之,如果提供了微致動器,讀/寫頭 到達穩定對準新軌位置的時間小於0.001秒,換言之,它 的速度比沒有微致動器的系統至少快5倍。 圖4所描繪的情況是讀/寫頭要移動到距離目前轨1〇軌 之遙的目的執。微致動器平台72的位移以編號96表示’它 請 先 閱 讀 之
S r: I I I 訂 12- 本紙張尺度適用中國國家標车< CNS > A4規格(210X297公釐) 408318 A7 B7 五、發明説明(U) ~~- 包括初始尖波97,它使讀/寫頭27朝新軌產生5軌位移的快 速移動。由於微致動器平台移動範圍的限制大約在5軌,、 讀/寫頭27朝新軌進一步的移動是靠支臂以的轉動。讀/寫 頭27的移動是微致動器平台與支臂兩者位移的和,因^曲 線99是曲線96與98的和。 在97處的初始尖波之後,當支臂22在1〇轨位移令的最 後5軌移動時,流過線圈80的電流漸減,因此微致動器平 台72移回它的平衡位置。當支臂22到達它的目標位置,微 致動器平台72也到達它的平衡位置ι〇3〇不過,支臂22在101 超過它的目標位置,且微致動器在103後被控制,使其朝 它原來位移方向的反方向位移,其位移量足以補償支臂22 的過量。 從圖4中可明顯看出’從開始移動一直到時間超過〇.〇1 秒,支臂22的修正移動都未能使支臂22回到它的目標位 置。儘管如此,由於提供了微致動器,近乎在開始移動的 0.0006秒後讀/寫頭就到達了它的目標位置,且之後經由 適當地控制微致動器使其補償支臂22的過量,使得讀/寫 頭保持在精確對準目的軌的位置。 現請參閱圖2,從圖中可知,如果支臂22與其上的微 致動器基座部分71被移動,平台72與其上讀/寫頭的慣性 將迫使平台72相對於基座部分71移動。當然,簧部分76與 77會阻尼任何因慣性所產生的相對運動。同樣地,如果驅 使平台72移動的電流流過線圈80,讀/寫頭27與平台72的 慣性將肇使基座部分71與支臂22在平台72移動方向相反的 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐> - - 1 - HI ^^^1 n^— ^^^1 1J\ pf^i 1^1 _ _ _〆 ^ _ (請先閲讀背面之注$項再1本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 — 4083丄8 g 五 '發明説明(u) 方向移動》再-次’簧部分76與77也纽尼此慣性效果。 為產生對讀/寫頭27定位的適當控制,知道支臂22的 位置非常重要,它與讀/寫頭27位置間的差量,等於微致 動器平台72相對於基座部分71的位移量。可經由提供一偵 感器來決定支臂22的實際位置,該债感器直接偵測支臂22 的位置,或偵測微致動器平台72與基座部分71的相對位 移。不過,所揭示的實施例中避免使用此類摘感器,乃是 使用則所s之微致動器26的位移正比於供應給線圈8〇之電 流的大小。亦即’平台72的位移方向及大小正比於微致動 Is電流的極性與大小。 圖5是圖1之DSP 36中實施控制系統1〇6的方塊圖,以 便能適當控制微致動器26與音圈馬達21。圖5與圖1中所出 現之相同組件使用相同編號。 在圖5中,是由音圈馬達21使支臂22移動,如圖中1〇9 所示。簧部分76與77施予讀/寫頭27上的力在圖中以ill及 112表示,反應流過線圈8〇之微致動器電流而施予讀/寫頭 27的定位力在圖中以U4表示。 圖5的控制系統1 〇6包括微致動器控制迴路丨21、音圈 馬達控制迴路122、微致動器控制技術123與微致動器簧效 果調整方塊124。微致動器控制迴路121反應所欲或目標位 置信號41與來自A/D轉換電路34的數位位置信號35。微致 動器控制迴路121也反應微致動器簧效果調整方塊124的輪 出。微致動器控制迴路121產生數位的微致動器控制信號56 供應給A/D轉換電路57。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標丰(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注再填寫本頁)
經濟部中央標準局負工消费合作社印製 408318 n v A7 -- B7_ 五、發明説明(13 ) 如前所述’所揭示之實施例是使用微致動器26做為主 控’音圈馬達21做為副控以使讀/寫頭27定位。換言之, 音圈馬達21的控制主要是從動或耦隨微致動器26。因此, 在揭示的實施例中,所欲或目標位置信號41是供應給微致 動器控制迴路121,而不是供應給音圈馬達控制迴路122。 從微致動器控制迴路121來的輸出信號128供應給微致動器 控制技術123 ’它依次輸出一信號129給音圈馬達控制迴路 122。因此’主要是微致動器控制迴路121反應所欲或目標 位置信號41,通過適當的微致動器26控制,而音圈馬達控 制迴路122執行從動或輕隨功能。 微致動器簧效果調整方塊124反應分別來自微致動器 控制迴路121與音圈馬達控制迴路122的信號136與137。信 號136與137顯示控制迴路121與122所實施的控制。微致動 器簧效果調整方塊124輸出一信號138供應給控制迴路121 與122’它代表微致動器26之簧部分76與77至少一個的特 性。 圖6再更詳細地說明圖5的控制系統1〇6。現請參閱圖 6 ’微致動器控制迴路121包括比例式增益單元15ι,它接 收與等比放大所欲或目標位置信號41 一個常數Klma。增益 單元151的輪出耦合到結合點152的正輸入,它的輪出輕合 到增益為Kdma的放大器153的輸入。放大器153的輸出粞合 到限制方塊156,它對放大器153的輪出信號施加一限制。 方塊153與156的功能對應於微致動器功率放大器61,它以 5伏的供應電壓工作’因此不會產生5伏以上的輸出信號。 -15- 本紙張尺度國國家標準(CNS ) Μ規格{ 210X297公釐) ' — ----r-----r j衣-- - * ί祷先聞讀背面之注ί項再I寫本頁) 訂 408318 A? B7 五 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 、發明説明(14 ) 請 先 聞 讀 背 之 注 意 事 項 再 限制方塊156的輸出耦合到結合點ί57的正輪入,它的 輪出耦合到結合點158的正輸入。結合點158的輸出耦合到 増益單元161的輸入。單元161的增益是1/Lma,其中Lma 代表電感,它的功能對應於微致動器26之線圈8〇的電感。 增益單元161的輸出耦合到結合點162的正輸入,它的輸出 耦合到積分器163。積分功能以拉普拉斯運算子1/s象徵表 示,通常它與類比控制迴路有關,但必須瞭解的是,它所 代表的積分功能可在DSP 36中使用適當的數位技術實 施。 訂 積分器163的輸出耦合到增益單元166的輸入,增益單 元166的增益為Ktma ’匕代表馬達的力常數。增益單亓ία 的輸出輕合到結合㈣7的正輸人,它的輸出耦合到增益 為Wma的增益單元168的輸入^ Jma代表結合微致動器平二 72與讀/寫頭27兩者的質量。輸入增益單元168的是力,: 增益單元168輸㈣代表加速度。增益單元⑽ 到結合點m的正輸入,它的輸出輕合到另一個積 172。由於積分器172的輪入是加速度,因此積分器η]的 輸出代錢度《率。積分,2的輸_合_合點173 的正輸入’它的輸出耦合到另—個積分器176。由於輸入 到積分器Π6的是速度或速率’因此積分器176的輪出代表 =。’且特敎平台72的估計位置以及讀/寫頭27的估計 積分器176的輸出輕合到結合點177的負輪入。從趟 轉換電路34來的實際位置信號35供應到結合點m的正輸 -16- 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210Χ2ί»7公釐> 4083^8 A7 B7 五、發明説明(15 ) 入。因此結合點177的輪出代表讀/寫頭實際位置與估計位 置間的位置誤差,前者是決定自讀/寫頭從旋轉磁碟上讀 取的伺服資訊’後者是控制迴路121反應從控制系統1〇6輸 出之控制迴路121所計算之讀/寫頭的理論預期估計位置。 結合點177的輸出柄合到增益單元181-183,它們的輸出分 別耦合到結合點162、171與173的正輸入。增益單元181-183 的增益分別是Lm3、Lm2、Lml,它們是估計增益,使得 增益單元181-183的功能如同狀態調整器。亦即,增益單 元181 -183根據來自結合點177的位置誤差產生狀態調整 值,並將這些值經由結合點162、171與173注入控制迴路。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 單元176、172與168的輸出分別代表位置、速度與加 速度,它們的輸出分別耦合到增益單元186-188,它# _ 增益是比例式增益,分別是Klma、K2ma、K3ma。増益 單元186-188的輸出分別耦合到結合點152的負輸入,因 此,單元186-188定義了各自的回授路徑。單元Π2的輪出 同樣地耦合到另一個增益單元191的輸入,它的增益為 Kbma ’代表微致動器之線圈80的反電動勢(emf)。單元191 的輸出耦合到結合點157的負輸入,因此定義了另一條回 授路徑。單元163的輸出耦合到增益為Rma的增益單元164 的輸入’它代表微致動器之線圈80的電阻。單元164的輪 出耦合到結合點158的負輸出,因此單元164是另一修正回 授路徑的一部分。 結合點152的輸出做為微致動器控制信號56,它經過 A/D轉換電路57供應給微致動器功率放大器61。限制單元 -17- 本紙張尺度逋用中國國家榡準(CNS ) A4規格(2!0X297公釐> 4083:8 A7 B7 五、發明説明(16 ) (請先閲讀背面之注意事項再ί本頁) 156的輸出做為信號128供應給微致動器控制技術123。信 號128代表微致動器26平台72之位移的方向與大小。由於 控制音圈馬達21的目標是令它使支臂22定位,俾使平台72 到達它的平衡位置或位移為零的位置,信號128可看成用 來控制音圈馬達21的誤差信號。因此,輸入到音圈馬達控 制迴路122的輸入信號129是源自通過控制技術123的信號 128,其目的是致使音圈馬達控制迴路122能適切地控制臂 22定位。 更明確地說,微致動器控制技術123包括積分器196, 它接收信號128並積分,積分器196的輸出耦合到增益單元 197的輸入。增益單元197的增益Kct是常數。增益單元197 的輸出乃是信號129,供應給音圈馬達控制迴路122的輸 入。 音圈馬達控制迴路122包括增益單元201,它接收信號 129 ’以比例式增益K1等比放大,並將結果供應給結合點 202的正輸入。結合點2〇2的輸出耦合到增益為心…的放大 器2〇3 ’放大器203的輸出耦合到限制單元206。單元203與 206共同對應於音圈馬達功率放大器51的功能,它以12伏 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 的供應電壓工作’且不會產生超過12伏的輸出信號。因此, 限制單元206將放大器203輸出信號的大小限制在適當範 圍。 限制單元206的輸出耦合到結合點207的正輸入,結合 點207的輪出耦合到另一個結合點2〇8的正輸入。結合點2〇8 的輸出耦合到增益單元211的輸入,它的增益為Ι/Lm,其 -18- 本紙張尺度適用中國國家操率(CNS ) Μ規格(2丨〇><297公釐 A7 B7 408318 五、發明説明(17 ) 中Lm是音圈馬達21之線圈的電感。增益單元211的輸出耦 合到結合點212的正輸入,它的輸出耦合到積分器213的輸 入。積分器213的輸出耦合到增益單元216的輸入,它的增 益為Kt,其中Kt是音圈馬達21之線圈的扭力常數。增益單 元216的輸出輕合到結合點217的正輸入,它的輸出輕合到 增益單元218的輸入。增益單元218的增益為丨/jm,其中Jm 代表音圈馬達21所移動之組件的質量β 輸入到單元218的輸入代表力,且輸出代表加速度β 單元218的輸出耦合到結合點221的正輸入,它的輸出耦合 到積分器222的輸入。由於積分器222的輸入代表加速度, 因此積分器222的輸出代表速度,並耦合到結合點223的正 輸入。結合點223的輸出耦合到另一個積分器226的輸入, 它的輸出代表位置。積分器226的輸出耦合到增益單元227 的輸入。增益單元227的增益為R,它代表從轴23(圖1)到 讀/寫頭27的徑向距離《增益單元227的輸出代表位置,特 別是支臂22的位置而非讀/寫頭的位置。 增益單元227的輸出耦合到結合點228的負輸入,它的 正輸入是來自線35的實際位置信號。因此,結合點228的 輸出是誤差信號,代表位置信號35所指示之讀/寫頭的實 際位置,與音圈馬達控制迴路122反應從控制系統106輸出 之控制信號所計算之讀/寫頭理論上預期位置間的差。 來自結合點228的誤差信號供應給三個增益單元231-233的輸入。增益單元231-233的增益分別是Lv3、Lv2、 Lvl,它們是估計的增益,致使增益單元的功能如同估計 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4规格(210X297公釐) 諳先間讀背面之注意事項再t本頁 ^ --a. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 408318 at ____B7___ 五、發明説明(18 ) 器。增益單元23 1-233的每一個輸出各自耦合到結合點 212、221與223的正輸入’以便將每個發展自結合點228之 輸出的誤差信號的估計器值注入控制迴路。 如以上所解釋,單元226、222與218的輸出分別代表 位置、速度與加速度。單元226、222與218的輸出分別耦 合到比例式增益單元236-238,它們的增益分別是K1、K2、 Κ3。單元236-238的輸出分別耦合到結合點202的負輸入, 因此增益單元236-238是各回授路徑的一部分。 單元222的輸出也輕合到另一個增益單元241的輸入β 增益單元241的增益Kb代表音圈馬達21中線圈的反應電動 勢。增益單元241的輸出耦合到結合點207的負輸入。因此 增益單元241也是另一個回授路徑的一部分。單元213的輸 出耦合到另一個增益單元242的輸入’它的增益!^代表音 圈馬達21中線圈的電阻》單元242的輸出耦合到結合點208 的負輸入’因此單元242是另一個回授路徑的一部分。 微致動器簧效果調整方塊124包括具有正與負輸入的 結合點246。單元176的輸出是信號136,它耦合到結合點246 的正輸入’單元227的輸出是信號137,它耦合到結合點246 的負輸入。結合點246的輸出耦合到增益為反^^的增益單 元的輸入’它代表微致動器之兩個簧部分76與77的彈箸常 數。單元247的輸出是信號138,它代表微致動器簧部分76 與77之相對力量的淨力。信號138耦合到結合點167的負輸 入,以及經過增益單元249到結合點217的正輪入β增益單 元249的增益為r,它與單元227的增益r相同β結合點2〇2 -20- 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -----:--.---「%—I ' - {諳先閲讀背面之注碩再t本頁) -訂_ 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 408318 Αν ____________ _ B7 五、發明説明(19 ) 的輸出做為音圈馬達控制信號,在46供應給A/D轉換電路 47 ° 就一般而言,微致動器控制迴路121經由增益單元151 接,所欲或目標位置信號41,與在結合點152注入的某些 回授產生適當的控制信號56供給微致動器。微致動器控制 迴路121的其它單元結合控制信號56與由信號56所控制之 貫際電機結構的特徵,俾能在單元176的輸出導出讀/寫頭 27的預期或理論位置。此理論或預期位置在177與信號 所指示的讀/寫頭實際位置進行比較,俾能發展出誤差信 號,經由估計器增益單元181_183回授到控制迴路。 增益單元186-188分別等比放大對應於讀/寫頭之位 置、f度、加速度的信號,並通過結合點152產生回授控 制。單7G164與191提供對應於微致動器線圈各特徵的回授 路徑,即反電動勢與電阻。來自微致動器簧效果調整方城 之七號138代表微致動器簧的效果,經由結合點μ?加 入控制迴路121 〇 ^音圈馬達控制迴路122的操作方法,除了輸入信號129 是根據微致動器平台與其平衡位置間之位移的大小與方向 夕^,其餘大致相同。因此,控制迴路122控制音圈馬達Μ 疋從動於或耦隨於微致動器26。由於控制迴路122的操作 方法與控制迴路121大致相同,因此不需再對控制迴路 做詳細說明。 圖6的微致動器篑效果方塊ϊ24模傚微致動器簧部分% 與77的主要特徵,即它們施加於平台72與基台部分7丨間的 -21 - 本紙張尺度CNS > A術^ ( 21Gx297公楚y ----:-----2 — - (請先閲讀背面之注意事項再:本頁) 訂 A7 B7 408318 五、發明説明(20 ) 淨回復力。不過’除了主要特徵外還有微致動器與簧部分 的次要特徵也可選擇性地考慮進去,包括阻尼特徵與衝程 限制。 更明確地說’圖7顯示微致動器簧效果調整方塊256它 是另一種可以取代圖6中方塊124的實施例。現請參閱圖7, 方塊256包括結合點246與增益單元247 ’它們相當於圖6中 的描述’因此使用相同的參考編號。增益單元247的輸出 耦合到結合點257的正輸入,它的輸出是信號138’,其功 能與圖6中的信號13B相同。 結合點246的輸出’它代表位置,也耦合到微分單元259 的輸入。位置的微分得到速率或速度。微分單元259的輸 出耦合到比例式增益單元261的輸入,它的增益是Dma, 其中Dma代表微致動器簧部分76與77的阻尼特徵。增益單 元261的輸出耦合到結合點257的正輸入。方塊256也包括 衝程限制方塊262,它接收結合點246的輸出信號。衝程限 制方塊262將來自方塊246的信號大小限制在既定範圍,俾 便反映微致動器26的平台72相對於基座部分71之移動範圍 的實體限制的事實。衝程限制方塊262的輸出耦合到增益 為Kmal的比例式增益單元263,其中Kmal是衝程限制方 瑰262之輸出的等比放大因數。增益單元263的輸出耦合到 結合點257的正輸入。 本發明提供許多技術優點。這些技術優點之一是在硬 碟機中使用微致動器’同時不需要位置偵感器來決定支撐 構件的實際位置。如此即可降低系統成本。其它的技術優 -22 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(2Ι〇Χ2ί»7公楚) (讀先閱讀背面之注^'項再W*本頁)
Ja r 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 408318 A7 B7 __ 五、發明説明(21 ) 點是由於不需要偵感器與它的相關支援電路,因此可靠度 增加。 雖然只是以一個實施例詳細說明,但必須瞭解的是, 各種的改變、取代、替換等都不偏離本發明的範圍。舉例 來說,揭示的實施例是使用數位信號處理器來控制讀/寫 頭的位置,但必須瞭解的是,讀/寫頭的位置也可以由類 比電路來控制。此外,雖然已揭示了適用的微致動器控制 迴路與適用的音圈馬達控制迴路,但必須瞭解的是,這些 特定的控制迴路可以有很多種變化與修改,都在本發明的 範圍内。關於此,必須瞭解的是,本文所揭示的直接連接 也可修改,如此,所揭示的兩種組件或單元間可以經由中 間裝置或多種中間裝置連接,不需直接連接仍然可實現本 發明。其它的改變、取代、替換等也都可行,都不會偏離 本發明以下申請專利範圍所定義的精神與範圍。 (誚先閱讀背面之注意事項再f本頁)
*1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2丨OX 297公釐} 408318 A7 B7 五、發明説明(
主要元件符號對照表(87120783) 經濟部智毯財產局肖工消費合作社印製 10-硬碟機系統 12- 磁碟讀/寫頭總成 13- 控制電路 16- 磁碟 17- 轉軸 18- 堆疊 21- 音圈馬達 22- 支臂 23- 軸 26- 致動器 27- 讀/寫頭 31- 伺服資訊信號 32- 伺服通道電路 33- 類比位置信號 34- 類比/數位轉換器 36-DSP數位信號處理器 38-記憶體 47-D/AC數位/類比轉換器 51- 音圈馬達功率放大器 52- 放大信號 57-D/AC數位/類比轉換器 61-微致動器 71 -基座 72-平台 76 J7-具彈簧部分構件 78, 79-永久磁鐵 80-線圏 97-起始尖波 106-控制系統 U1-微致動器控制迴路 122- 音圈馬達控制迴路 123- 微致動器控制技術 124- 微致動器彈黃效果調整方塊 151-比例式增益單元 153-放大器 156-限制方塊 161-增益單元 163-積分器 166-增益單元 172-積分器 176-積分器 181-183-增益單元 186-188-增益單元 191-增益單元 196- 積分器 197- 增益單元 201-增益單元 203-放大器 206-限制單元 2Π-增益單元 213-積分器 216-增益單元 218-增益單元 222-積分器 226- 積分器 227- 增益單元 231-233-增益單元 236-238-增益單元 241- 增益單元 242- 增益單元 247-增益單元 25 9-微分單元 261- 增益單元 262- 衝程限制方塊 263- 比例式增益單元 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 -23-
87477A 本紙張尺度遍用中0闼家標羋(CNS ) Λ4规格(2i〇X297公漦)

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  1. 經濟部中央樣卒局員工消費合作社印裝
    置 40S3i8 申請專利旄圍 l 一種控制一系統的控制裝置,該系統包括第一部分、 可移動的構件、第一致動器用以將第二部分支撐於構 件上並使第二部分相對於構件移動、以及第二致動器 用以操作產生構件的移動,第一與第二致動器每一個 都產生第一與第二部分的相對移動,其中該控制裝置 包括: 具有輸入的第一控制部分,它接收指示第二部分 的目標位置相對於第一部分的輸入信號,該第一控制 部分輸出第一致動器控制信號,令第一致動器使第二 部分朝關於第一部分的目標位置移動;以及 具有輸入的第二控制部分,其輸入麵合到第一致 動器控制k號,該第二控制部分輸出第二致動器控制 信號使第二致動器移動構件,俾使第二部分朝關於第 一部分的目標位置移動; 其中該裝置沒有偵測該構件位置的偵感器。 2-根據申請專利範圍第丨項的裝置’其中第一致動器是微 致動器,它所產生的第一與第二部分相對移動實質上 快於第二致動器所產生之第一與第二部分相對移動。 3. 根據申請專利範圍第1項的裝置,其中第一致動器是微 致動器,且其中第二致動器所產生之第一與第二部分 相對移動的範圍,實質上大於微致動器所產生之第一 與第一部分相對移動的範圍。 4. 根據申請專利範圍第1項的裝置,包括偵測位置的配 ’它用來偵測第二部分相對於第一部分的實際位置 -24- 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS)从祕(2獻297公楚) 經濟部中央標隼局負工消費合作社印裝 _ 408318 g8s__ 六、申請專利範圍 該第一控制部分反應位置偵測配置並產生第一致動器 控制信號,該信號是輸入信號與位置偵測配置所偵測 之實際位置的函數。 5. 根據申請專利範圍第1項的裝置,其中第一致動器是微 致動器,它的初始狀態是第二部分位在相關於構件的 既定位置;且其中微致動器反應第一致動器控制信號 移動第二部分離開既定位置一段距離,該距離正比於 第一致動器控制信號的大小。 6. 根據申請專利範圍第1項的裝置,其中第一致動器是微 致動器,它的初始狀態是第二部分位在相關於構件的 .既定位置;且其中微致動器反應第一致動器控制信號 移動第二部分離開既定位置一段距離,該距離正比於 第一致動器控制信號的大小;以及包括第三控制部分 ,它反應第一致動器控制信號,並輸出被積分與增益 的第一微致動器控制信號,該第二控制部分的該輸入 接收來自該第三控制部分的控制信號。 7. 根據申請專利範園第1項的裝置,其中第一致動器是微 致動器,它的初始狀態是第二部分位在相關於構件的 既定位置;且其中微致動器反應具有正與負極性的第 一致動器控制信號,分別朝相反的第—或第二方向移 動第二部分離開既定位置;且其中微致動器包括回彈 配置,反應第二部分朝第-或第二方向離開既定位置 ’驅使第二部分朝既定位置移動。 &根據中請專利範圍第7項的裝置’其中回彈配置驅使第 -25- ( CNS ) 210X2974V* ) ---- (請先H讀背面之注項再本頁) ,1T 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 A8 408318 Bd D8 、申請專利範圍 二部分朝既定位置的力隨著第二部分與既定位置間的 距離增加而增加。 9. 根據申請專利範圍第1項的裝置,其中第一致動器是微 致動器,它包括回彈配置,反應第二部分相對於構件 在相反兩方向離開既定位置的移動驅使第二部分朝既 定位置移動的,該第一與第二控制部分分別輸出第一 與第二信號代表第二部分與構件的位置;以及包括第 三控制部分,反應第一與第二信號,產生代表預期回 彈配置施予第二部分與構件間之力的信號;該第一與 第二控制部分反應來自該第三控制部分的信號。 10. —種硬碟機裝置,包括: 被支撐以便繞軸旋轉的碟片,且碟片上有磁性表 面; 被支撐的構件,可相對於該磁碟移動; 產生該構件移動的致動器; 提供於該構件上的微致動器; 由該微致動器支撐的讀/寫頭,其中該致動器使該 構件的移動,對應於該讀/寫頭在毗鄰之該磁碟的該表 面以近乎徑向的方向移動,且其中的該微致動器使該 讀/寫頭的移動,對應於該讀/寫頭在毗鄰之該磁碟的 該表面以近乎徑向的方向移動; 位置偵測配置產生代表該讀/寫頭相對於該磁碟之 位置的位置信號,該裝置沒有偵測該構件之實際位置 的配置;以及 -26- 表紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210X297公釐) {請先閲讀背面之注意事項再W本頁) .訂. A8 B8 C8 D8 408318 六、申請專利範圍 -- 士控制系統反應位置信號,並反應輪人信號指示該 讀/寫頭相對於該磁碟@目彳e J Ί 幼減柄* ^ 彳 魅H统控制該 n» m I - - I ^^1 I I - V In (请先閲讀背面之注意事項再本頁 該微致動器以便_寫頭定位到關於該磁 碟的目標位置。 U.根據申請專利_第1()韻裝置,其中該微致動器產 生該讀/寫頭與該磁碟相對移動的速率 詨 致動器所產生之該讀/寫頭與該磁碟的—。/ 12.根據申請專利_第1()項的裝置,其巾該致動器產生 該讀/寫頭與該磁勒對移動_圍,實f上大於該微 致動器對其所產生之相對移動的範圍。 13·根據巾請專利範圍第1G項的裝置,其中該控制系統包 括反應輸入信號產生微致動器控制信號耦合到該微致 動器的第一部分,以及包括反應微致動器控制信號產 生致動器控制信號搞合到該致動器的第二部分。 衄濟部中夹標牟局黑工消費合作社印策 Η·根據申請專利範圍第1〇項的裝置,其中該微致動器具 有的初始狀態是該讀/寫頭在關於構件的既定位置;且 其中該微致動器反應微致動器控制信號移動該讀/寫頭 離開既定位置一段距離,該距離正比於微致動器控制 的大小。 15.根據申請專利範圍第10項的裝置,其中該控制系統包 括反應輸入信號產生微致動器控制信號耦合到該微致 動器的第一部分,以及包括具有輸入的第二部分,並 產生致動器控制信號耦合到該致動器,該微致動器具 有的初始狀態是該讀/寫頭在關於該構件的既定位置, > H —^1 -27- 通用中阐固家樣率(CNS > { 210X297公釐) A8 B8 C8 D8 408318 申請專利範圍 並反應微致動器控制信號移動該讀/寫頭離開既定位置 一段距離,該距離正比於微致動器控制信號的大小; 以及包括第三控制部分,它反應微致動器控制信號, 並輸出對微致動器控制信號施加積分與增益所得到的 控制信號,該第二控制部分的該輸入被耦合到來自該 第三控制部分的控制信號。 16.根據申請專利範圍第10項的裝置,其中該微致動器的 初始狀態是該第二部分在關於該構件的既定位置,該 微致動器反應具有正與負極性的微致動器控制信號, 分別移動該第二部分朝方向相反的第一或第二方向離 開既定位置;以及其中該微致動器包括回彈部分,反 應該第二部分朝第一或第二方向離開既定位置,驅使 該第二部分朝既定位置移動。 17· —種控制一系統的方法,該系統包括第一部分、可移 動的構件、第一致動器用以將第二部分支撐於構件上 並使第二部分相對於構件移動、以及第二致動器用以 操作產生構件的移動,第一與第二致動器每一個都產 生第一與第二部分的相對移動,包括的步驟有: 接收指示第二部分的目標位置相對於第一部分的 輸入信號; 產生第一致動器控制信號,它是輸入信號的函數 ,且不需偵測構件的實際位置,第一致動器控制信號 致使第一致動器將第二部分朝關於第一部分的目標位 置移動;以及 28- 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4说格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填像本頁) 訂 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 408318 六、申請專利範圍 ' 產生第二致動器控制信號,它是第一致動器控制 信號的函數’且不需偵測構件的實際位置,第二致動 器控制號吏第二致動器移動構件,俾使第二部分 朝關於第一部分的目標位置移動。 18 根據申請專利範圍第17項的方法,包括偵測第二部分 之實際位置相對於第一部分的步驟;以及其中產生第 一致動器控制信號的該步驟是產生輸入信號之函數的 第一致動器控制信號,並偵測第二部分相對於第一部 分的位置,不需偵測構件的實際位置。 19·根據申請專利範圍第17項的方法,包括第一致動器藉 移動第二部分離開相對於第一部分一段正比於第一致 動器控制信號大小之位移’以反應第一致動器控制信 號的步驟。 2〇_根據申請專利範圍第17項的方法,包括第一致動器藉 移動第二部分離開相對於第一部分一段正比於第一致 動器控制信號大小且方向對應於第一致動器控制信號 之極性的位移,以反應第一致動器控制信號的步驟| 以及其中產生第一致動器控制信號的步驟包括對第一 致動器控制信號積分與增益以得到修正信號的步驟, 並接著藉使用修正信號做為位置誤差信號產生構件位 置的回楫控制。 -29- 本紙張X·度適用中画國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再ί本頁) -、βτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂
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