(57)【要約】【課題】  記録可能な媒体の表面から変換ヘッドをリトラクトする際にボイス・コイル・モーター（ＶＣＭ）を通じて電流を制御するための制御回路を提供すること。【解決手段】  変換ヘッドは、ＶＣＭにより作動される可動部材上で搬送される。制御回路は、ＶＣＭからの逆起電力（逆ＥＭＦ）を測定するための測定回路を備える。この制御回路は、さらに、ＶＣＭからの逆ＥＭＦに基づく大きさを持つ駆動電流をＶＣＭに供給するためのＶＣＭの端子に接続されているドライバ回路も備える。制御回路は、さらに、前記ＶＣＭからの前記逆ＥＭＦを測定することと、中央値周波数を中心とする周波数の範囲内のランダム周波数の前記駆動電流を前記ＶＣＭに供給することとを交互に行うためのチョップ・クロックを含む。【選択図】  図１
2006107716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変換ヘッドを記録媒体の表面からリトラクトする際にボイス・コイル・モーター（ＶＣＭ）内を流れる電流を制御する制御デバイスであって、前記変換ヘッドは前記ＶＣＭにより作動される可動部材上で搬送され、
前記ＶＣＭから逆起電力（逆ＥＭＦ）を測定する測定回路であって、前記ＶＣＭからの前記逆ＥＭＦは、前記可動部材の速度に関係する、測定回路と、
前記ＶＣＭからの前記逆ＥＭＦに基づく大きさを持つ駆動電流を前記ＶＣＭに供給するため前記ＶＣＭに接続されているドライバ回路と、
非周期的に、また交互に、前記測定回路を有効にするスイッチング回路とを備える制御デバイス。
【請求項２】
前記スイッチング回路は、システム・クロック入力および公称周期入力を含むランダム周波数発生器を備える請求項１に記載の制御デバイス。
【請求項３】
前記スイッチング回路は、中央値周波数を中心とする周波数の範囲内のランダム周波数で前記測定回路と前記ドライバ回路とを交互に有効化する請求項１に記載の制御デバイス。
【請求項４】
前記ランダム周波数は、プログラム可能なレジスタから導かれる請求項３に記載の制御デバイス。
【請求項５】
前記プログラム可能レジスタは、線形フィードバック・シフト・レジスタを含む請求項４に記載の制御デバイス。
【請求項６】
周波数の前記範囲は、前記中央値周波数の約２０％以内である請求項３に記載の制御デバイス。
【請求項７】
周波数の前記範囲は、前記中央値周波数の約３０％以内である請求項３に記載の制御デバイス。
【請求項８】
前記中央値周波数は、約１００ヘルツ（Ｈｚ）と５キロヘルツ（ｋＨｚ）の間である請求項３に記載の制御デバイス。
【請求項９】
さらに、
前記ＶＣＭからの前記逆ＥＭＦに基づいて前記可動部材の前記速度を計算し、前記可動部材の前記速度に基づいて前記駆動回路により供給される前記駆動電流の前記大きさを制御するマイクロコントローラを備える請求項１に記載の制御デバイス。
【請求項１０】
前記制御デバイスは、集積回路で製作される請求項１に記載の制御デバイス。
【請求項１１】
電気モーターにより作動される可動アーム上で搬送される変換ヘッドを記録可能な媒体の表面からリトラクトする動作を、可聴ノイズを低減しつつ、制御する方法であって、
前記電気モーターからの逆起電力（逆ＥＭＦ）を測定して、前記可動アームの速度を判別することと、
前記電気モーターからの前記逆ＥＭＦに基づく大きさを持つ駆動電流で前記電気モーターを駆動することと、
前記電気モーターからの前記逆ＥＭＦの測定および駆動電流による前記電気モーターの駆動を非周期的に、交互に行うこととを含む方法。
【請求項１２】
前記非周期的交互動作は、中央値周波数を中心とする周波数の範囲内のランダム周波数で実行される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
周波数の前記範囲は、前記中央値周波数の約２０％以内である請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
周波数の前記範囲は、前記中央値周波数の約３０％以内である請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記モーターからの前記逆ＥＭＦの測定および駆動電流による前記電気モーターの駆動を非周期的に、交互に行うことは、
周波数オフセットを生成することと、
前記周波数オフセットにより中央値周波数を調整して、ランダム周波数を発生することと、
前記ランダム周波数で、前記電気モーターからの前記逆ＥＭＦの測定および駆動電流による前記電気モーターの駆動を交互に行うこととを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記周波数オフセットを生成することは、プログラム可能なレジスタから得られる乱数値を生成することを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記乱数値は、線形フィードバック・シフト・レジスタにより生成されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記逆ＥＭＦに基づく大きさを持つ駆動電流で前記電気モーターを駆動することは、
前記逆ＥＭＦに基づき前記可動アームの前記速度を計算することと、
前記可動アームの前記速度に基づき前記駆動回路により供給される前記駆動電流の前記大きさを制御することとを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
電気モーターにより作動される可動部材上で搬送されるデバイスのリトラクトを制御する回路であって、前記リトラクト・システムは、可聴ノイズが低減され、
前記電気モーターからの逆起電力（逆ＥＭＦ）を測定して、前記可動部材の速度を判別するための測定回路と、
前記モーターからの前記逆ＥＭＦに基づく大きさを持つ駆動電流を前記モーターに供給するドライバ回路と、
前記測定回路と前記駆動回路を非周期的に、交互に、有効にするスイッチング手段とを備える回路。
【請求項２０】
前記スイッチング手段は、中央値周波数を中心とする周波数の範囲内のランダム周波数で前記測定回路と前記ドライバ回路とを交互に有効化する請求項１９に記載の回路。
【請求項２１】
周波数の前記範囲は、前記中央値周波数の約２０％以内である請求項２０に記載の回路。
【請求項２２】
周波数の前記範囲は、前記中央値周波数の約３０％以内である請求項２０に記載の回路。
【請求項２３】
前記ランダム周波数は、プログラム可能なレジスタから導かれる請求項２０に記載の回路。
【請求項２４】
前記プログラム可能レジスタは、線形フィードバック・シフト・レジスタを含む請求項２３に記載の回路。
【請求項２５】
さらに、
前記逆ＥＭＦに基づいて前記可動部材の前記速度を計算し、前記可動部材の前記速度に基づいて前記駆動回路により供給される前記駆動電流の前記大きさを制御するマイクロコントローラを備える請求項１９に記載の回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク・ドライブおよび記憶デバイスに関するものである。特に、本発明は、ヘッドのリトラクト時に速度制御されたハード・ディスク・ドライブのヘッド／アーム・アセンブリ内の望ましくない可聴ノイズを低減することに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、磁気ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、磁気読み出し書き込みヘッドおよび複数の磁気ディスクを備え、それぞれのディスクは、データを格納するための同心円状のデータ・トラックを備える。これらのディスクは、スピンドル・モーター上に取り付けられ、これにより、ディスクが回転する。読み出し書き込みヘッドは、通常、スライダ上に取り付けられ、スライダは、サスペンションまたはロード・ビームに取り付けられる。ロード・ビームは、動作中に回転しているディスクの上で読み出し書き込みヘッドを移動する、アクチュエータのアクチュエータ・アームに取り付けられる。ディスクが回転すると、アクチュエータ・アームからぶら下がっているスライダがディスク表面の上をわずかな距離だけ「飛行」する。スライダは、ディスク上のデータ・トラックからの読み出し、または書き込みのため変換ヘッドを搬送する。
【０００３】
アクチュエータ・アームに加えて、スライダ・サスペンションは、ベアリングを備え、そのベアリングを中心に、アクチュエータ・アームが旋回する。ボイス・コイル・モーター（ＶＣＭ）などの大規模なアクチュエータ・モーターを使用して、ディスクの表面の上でアクチュエータ・アーム（およびスライダ）を移動する。ＶＣＭにより作動された場合、アクチュエータ・アームは、スライダがディスク上の所望のデータ・トラックの上に来るまで円弧にそってディスクの内径から外径へ移動することができる。
【０００４】
制御可能な形で電流をコイルに供給するため制御回路がＶＣＭ内のコイルに結合されている。電流がコイル内に通されると、推進力がアクチュエータ・アームに加えられる。アクチュエータ・アームは、電流の大きさにより定められた速さで、電流の極性により定められた方向に、アクチュエータ・アームを加速する傾向のある力を受ける。したがって、所望の速度で、所望の方向に移動するまでアクチュエータ・アームを加速または減速するには、アクチュエータ・アームの実際の方向および速度を知ることが重要である。アクチュエータのコイルからの逆起電力（逆ＥＭＦ）は、アクチュエータ・アームの速度および移動方向を表す。
【０００５】
ＨＤＤ内のパーキング・ゾーンでは、ハード・ドライブが動作を停止した後、読み出し書き込みヘッドを安全に着地させることができる。ＨＤＤは、パワーダウンすると、通常、実際に外部電源から切断する前にある種の動作を実行する。このようなパワーダウン動作の１つは、アクチュエータ・アームを操作して、ヘッドをパーキング・ゾーンに移動することである。ヘッドがパワーダウンに先立ってパーキング・ゾーンに移動されない場合、ディスクが回転を停止した後にヘッドがディスク上に着地し、ディスクと読み出し書き込みヘッドを損傷するおそれがある。
【０００６】
多くの従来のシステムでは、ＶＣＭの交互駆動（有効）および制御回路によるアクチュエータ・アーム速度の測定（無効）を行うために、ＶＣＭへの駆動電圧または電流は、一定周波数で、連続的に有効化と無効化が行われる。これらのシステム内の駆動電圧または電流の周波数は、通常、可聴範囲内の周波数であり、そのため、ヘッドのリトラクト時に望ましくない音が常時出る。この問題を解決する方法の１つは、駆動の大きさをＶＣＭに制限し、可聴ノイズ・レベルを最低限に抑えることである。しかし、最大駆動力を制限して可聴音レベルを低レベルに保つ方法では、リトラクトの速度を簡単には制御できない。これは、特に、読み出し書き込みヘッドがパーキング・ゾーンに到達したとき、またはリトラクト磁石がアクチュエータ・アームを加速する場合に当てはまる。
【０００７】
そこで、リトラクト時にアクチュエータ・アームの速度制御を維持しながら可聴ノイズを低減するアクチュエータ・アーム・リトラクト・コントローラが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、記録可能な媒体の表面から変換ヘッドをリトラクトする際にボイス・コイル・モーター（ＶＣＭ）を通じて電流を制御するための制御回路である。変換ヘッドは、ＶＣＭにより作動される可動部材上で搬送される。制御回路は、ＶＣＭからの逆起電力（逆ＥＭＦ）を測定するための測定回路を備える。この制御回路は、さらに、ＶＣＭからの逆ＥＭＦに基づく大きさを持つ駆動電流をＶＣＭに供給するためのＶＣＭの端子に接続されているドライバ回路も備える。制御回路は、さらに、スイッチング回路を備え、測定回路およびドライバ回路の有効化を非周期的に、また交互に行う。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態では、スイッチング回路は、制御回路クロック入力およびランダム・クロック・オフセット入力を備えるランダム周波数発生器を備える。ランダム・クロック・オフセット入力は、線形フィードバック・シフト・レジスタなどのプログラム可能なレジスタにより供給するのが好ましい。スイッチング回路は、中央値周波数を中心とするある周波数の範囲内のランダム周波数で測定回路とドライバ回路とを交互に有効化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、典型的な速度制御ディスク・ドライブ・ヘッド・リトラクト制御システム１０のブロック図である。ディスク・ドライブ・ヘッド・リトラクト制御システム１０は、制御ブロック１２、モーター・ドライバ・ブロック１４、モーター１６、アクチュエータ・アーム１８、変換ヘッド２０、ディスク２２、パーキング位置２３、逆起電力（逆ＥＭＦ）サンプリング・ブロック２４を備える。制御ブロック１２は、速度要求信号を入力として受信し、制御信号をモーター・ドライバ・ブロック１４に供給する。モーター・ドライバ・ブロック１４は、モーター１６に接続され、駆動電流をモーター１６に供給し、アクチュエータ・アーム１８を動かす。逆ＥＭＦサンプリング・ブロック２４は、モーター１６に接続され、モーター１６からの逆ＥＭＦをサンプリングする。逆ＥＭＦサンプリング・ブロック２４は、信号を制御ブロック１２に供給する。
【００１１】
通常動作では、駆動電流がモーター１６に供給され、アクチュエータ・アーム１８を作動させる。モーター１６により作動された場合、アクチュエータ・アーム１８は、変換ヘッド２０がディスク２２上の所望のデータ・トラックの上に来るまで円弧にそってディスク２２の内径から外径へ移動することができる。ディスク２２は、データおよび位置情報が記録された複数の同心円状トラックを含む。ディスク２２は、スピンドル・モーター上に取り付けられ、これにより、ディスク２２が回転する。アクチュエータ・アーム１８からつり下げられている変換ヘッド２０は、回転しつつディスク２２の表面の上を飛行する。変換ヘッド２０は、ディスク２２の複数のトラックからデータおよび位置情報を読み取り、そのデータおよび位置情報を表す入力信号を発生する動作が可能である。
【００１２】
ディスク・ドライブは、パワーダウンすると、通常、実際に外部電源から切断する前にある種の動作を実行する。このようなパワーダウン動作の１つは、変換ヘッド２０をパーキング位置２３に移動することである。パーキング位置２３では、ディスク・ドライブが動作を停止した後に変換ヘッド２０を安全に着地させることができる。パーキング位置２３は、ディスク２２の一番外側の縁に配置され、通常は、変換ヘッド２０を持ち上げて、ディスク２２から離して高い位置にパーキングするためのランプを備える。ヘッドがパワーダウンに先立ってパーキング位置２３に移動されない場合、ディスク２２が回転を停止した後にヘッドがディスク２２上に着地し、ディスク２２と変換ヘッド２０を損傷するおそれがある。
【００１３】
破滅的なシャットダウンが発生した場合（つまり、外部電源がいきなり途絶した場合）、変換ヘッド２０をパーキング位置２３に移動することを含むパワーダウン手順を実行するための外部電源はない。通常、回転しているディスクの勢いにより、スピンドル・モーターが動作し、逆起電力がモーター端子のところに発生するが、この電力は整流されて蓄電され、破滅的シャットダウン時のディスク・ドライブ・ヘッドのリトラクト制御システム１０に供給される電力となる。しかし、モーター１６に動力を供給するために利用可能な電力は、スピンドル・モーターの抵抗とスピンドル・モーターの逆起電力により制限される。
【００１４】
ディスク・ドライブ・ヘッド・リトラクト制御システム１０は、破滅的停電状況が発生した場合に変換ヘッド２０をリトラクトするシステムの典型的な実装である。制御システム１０は、代わりに、駆動フェーズでモーター１６を駆動電流で駆動し、測定フェーズでモーター１６からの逆ＥＭＦを測定する。モーター１６からの逆ＥＭＦは、アクチュエータ・アーム１８の移動の速度および方向を表す。
【００１５】
駆動フェーズでは、制御ブロック１２は、変換ヘッド２０の好ましいリトラクト速度および方向を表す速度要求信号を受信する。速度要求信号は、通常、レジスタまたは他の記憶デバイスに格納されたプログラム可能な値である。変換ヘッド２０で発生するトルク負荷は、リトラクト動作のその経路をトラバースするときに、位置とともにかなり変化する。したがって、制御ブロック１２は、速度要求信号に対応するように変換ヘッド２０への駆動電流を常時調整しなければならない。その後、制御ブロック１２は、速度要求信号の好ましい速度に対応するように変換ヘッド２０の実際の速度を調整するのに必要な駆動電流に対応する信号をモーター・ドライバ・ブロック１４に供給する。モーター・ドライバ・ブロック１４は、この信号を増幅し、駆動電流を使用してモーター１６を駆動し、変換ヘッド２０のパーキング位置２３へのリトラクトを加速または減速する。
【００１６】
測定フェーズでは、モーター１６への駆動電流は無効化される。その後、モーター１６からの逆ＥＭＦは、逆ＥＭＦサンプル・ブロック２４によりサンプリングされる。モーター１６からの逆ＥＭＦは、測定フェーズで複数回サンプリングされ、平均されて逆ＥＭＦ信号を供給する。その後、逆ＥＭＦ信号は、逆ＥＭＦサンプル・ブロック２４により増幅され、制御ブロック１２に渡される。この信号は、変換ヘッド２０の実際の速度を表す。次に、制御ブロック１２は、サンプリングされた逆ＥＭＦ信号を使用して、変換ヘッドの実際の速度と速度要求信号の好ましい速度とを比較する。次に、制御ブロック１２が、速度要求信号の好ましい速度に対応するように変換ヘッド２０の速度を調整するのに必要な駆動電流に対応する信号をモーター・ドライバ・ブロック１４に供給すると、駆動フェーズが再び開始する。
【００１７】
多くの従来のシステムでは、モーター１６の交互駆動（有効）およびアクチュエータ・アーム１８の速度の測定（無効）を行うために、モーター１６への駆動電圧または電流は、一定周波数で、連続的に有効化と無効化が行われる。これらのシステム内の駆動電圧または電流の有効化と無効化を交互に繰り返す周波数は、通常、可聴範囲内（つまり、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の周波数であり、そのため、ヘッドのリトラクト時に望ましくない音が常時出る。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態による、可聴ノイズ低減を行う速度制御ディスク・ドライブ・ヘッド・リトラクト制御システム５０の概略図である。リトラクト制御システム５０は、制御ブロック１２、モーター・ドライバ・ブロック１４、モーター１６、および逆ＥＭＦサンプル・ブロック２４を含む、図に示され、図１に関して説明されているのと同じ機能ブロックを備える。これらのブロックはそれぞれ、図２にさらに詳しく示されている。制御ブロック１２は、チョップ・クロック発生器回路５２および制御回路５４を含む。モーター・ドライバ・ブロック１４は、電力増幅器回路５６を備える。電力増幅器回路５６の一方の入力は、制御回路５４の出力に接続され、電力増幅器回路５６の第２の入力は、基準電圧ＶＲｅｆに接続される。チョップ・クロック発生器回路５２の出力は、電力増幅器回路５６のトライステート入力に接続されている。電力増幅器回路５６の出力は、モーター１６の両端に接続されている。逆ＥＭＦサンプル・ブロック２４は、逆ＥＭＦ増幅器６０およびアナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）６２を備える。逆ＥＭＦ増幅器６０の入力は、モーター１６の両端に接続され、逆ＥＭＦ増幅器６０の出力は、ＡＤＣ  ６２の入力に供給される。ＡＤＣ  ６２の出力は、制御回路５４に供給される。
【００１９】
動作中、リトラクト制御システム５０は、駆動フェーズと測定フェーズとを交互に繰り返し、変換ヘッド２０のリトラクトを制御する。駆動フェーズでは、制御回路５４は、好ましいリトラクト速度および方向を表す速度要求信号を受信する。その後、制御回路５４は、速度要求信号の好ましい速度に一致するように変換ヘッドの実際の速度を調整するのに必要な駆動電流に対応する信号を電力増幅器回路５６に供給する。電力増幅器回路５６は、この信号を増幅し、駆動電流を使用してモーター１６を駆動し、変換ヘッドのリトラクトを加速または減速する。
【００２０】
測定フェーズでは、モーター１６への駆動電流は無効にされ、モーター１６からの逆ＥＭＦは、逆ＥＭＦ増幅器６０によりサンプリングされ、増幅される。一実施形態では、それぞれの測定フェーズで逆ＥＭＦ測定が複数回実行されて平均され、逆ＥＭＦ測定の精度が改善される。その後、アナログ逆ＥＭＦ信号は、ＡＤＣ  ６２に渡され、逆ＥＭＦ測定のデジタル表現が出力される。その後、デジタル逆ＥＭＦ測定は、制御回路５４に渡される。この信号は、変換ヘッド２０の実際の速度を表す。次に、制御回路５４は、サンプリングされた逆ＥＭＦ信号を使用して、変換ヘッド２０の実際の速度と速度要求信号の好ましい速度とを比較する。一実施形態では、制御回路５４は、この動作を行う比例積分（ＰＩ）コントローラのデジタル実装を含む。その後、制御回路５４が、速度要求信号の好ましい速度に一致するように変換ヘッド２０の速度を調整するのに必要な駆動電流に対応する信号を電力増幅器５６に供給すると、駆動フェーズが再び開始する。
【００２１】
チョップ・クロック発生器５２は、リトラクト制御システム５０内の駆動フェーズと測定フェーズの交互切り換えを制御する。チョップ・クロック発生器５２は、矩形波を含む信号を発生するのが好ましい。チョップ・クロック発生器５２の出力は、電力増幅器回路５６のトライステート入力およびＡＤＣ  ６２のイネーブリング入力に接続される。電力増幅器回路５６は、そのトライステート入力がＬＯＷレベルのときに有効にされ、ＡＤＣ  ６２は、そのイネーブリング入力がＨＩＧＨレベルのときに有効にされる。したがって、チョップ・クロック発生器５２の出力が矩形波のＬＯＷレベル状態に遷移した場合、電力増幅器回路５６は有効になり、ＡＤＣ  ６２は無効にされ、駆動フェーズが開始する。逆に、チョップ・クロック発生器５２の出力が矩形波のＨＩＧＨレベル状態に遷移した場合、ＡＤＣ  ６２は有効にされ、電力増幅器回路５６は無効にされ、測定フェーズが開始する。
【００２２】
チョップ・クロック発生器５２は、２つの入力、つまり、システム・クロック７０と公称周期７２を持つ。システム・クロック７０は、一定周波数の反復矩形または方形波を供給し、チョップ・クロック発生器５２の回路コンポーネントにクロック信号を与える。システム・クロック７０は、通常、リトラクト制御システム５０に内蔵される発振器により供給される。
【００２３】
公称周期７２は、チョップ・クロック発生器５２からの出力信号の中央値周期を決定する。一実施形態では、公称周期７２は、線形フィードバック・シフト・レジスタ（ＬＦＳＲ）などのプログラム可能な制御レジスタにより供給される。チョップ・クロック発生器５２は、公称周期７２を使用して、非周期的チョップ・クロック信号を発生する。その結果、リトラクト制御システム５０は、中央値周波数を中心とする周波数の範囲内のランダム周波数で、駆動フェーズと測定フェーズとを切り換えられる。チョップ・クロック信号のランダム周波数は、中央値周波数の約２０または３０パーセント以内で周波数の範囲内にあるのが好ましい。リトラクト制御システム５０がこの周波数範囲内のランダム周波数で駆動フェーズと測定フェーズとを切り換える場合、変換ヘッドのリトラクト時に通常発生する可聴ノイズは著しく低減される。より具体的には、従来のヘッド・リトラクト・システムでは、致命的停電後にヘッド・リトラクト時に一定の可聴音が聞こえるが、それは、駆動フェーズと測定フェーズとの交互動作が可聴周波数範囲内の一定周波数で発生するからである。本発明によるリトラクト・システム５０では、この交互動作は、中央値周波数を中心として外に広がるさまざまな周波数で実行され、したがって、変換ヘッドのリトラクト時に、一定の音がなくなり、全体的可聴ノイズが低減する。
【００２４】
図３は、チョップ・クロック発生器５２の一実施形態を示している。チョップ・クロック発生器５２は、後述のように、単なる実施例であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、中央値周波数を中心とする周波数の範囲内のランダム周波数を持つ信号を発生することができるデバイスをチョップ・クロック発生器５２の代わりに使用できる。
チョップ・クロック発生器５２は、乱数発生器１００、スケーリング・ブロック１０２、テーブル・ルックアップ・ブロック１０４、加算器１０６、除算器１０８、比較器１１０、フリップフロップ１１２、アップ／ダウン・カウンタ１１４、および比較器１１６を備える。乱数発生器１００は、システム・クロック７０および比較器１１６の出力を入力として受け取り、出力をスケーリング・ブロック１０２の入力に供給する。公称周期７２は、スケーリング・ブロック１０２およびテーブル・ルックアップ・ブロック１０４への入力として供給される。スケーリング・ブロック１０２およびテーブル・ルックアップ１０４の出力は、加算器１０６に供給され、加算器１０６の出力は除算器１０８に供給される。除算器１０８は、一方の入力を比較器１１０に供給する。アップ／ダウン・カウンタ１１４は、システム・クロック７０によりクロックを供給され、イネーブル・リトラクト信号（ＥＮ＿ＲＥＴＲＡＣＴ）によりアクティブ化される。アップ／ダウン・カウンタ１１４の出力は、比較器１１０の入力および比較器１１６の入力に供給される。比較器１１６の出力は、乱数発生器１００のイネーブリング入力およびフリップフロップ１１２のクリア制御入力に供給される。フリップフロップ１１２のセット制御入力は、比較器１１０の出力によって供給される。フリップフロップ１１２の出力は、チョップ・クロック発生器５２の出力（ＣＨＯＰ＿ＣＬＫ）を供給し、これはさらに、比較器１１０および１１６用のイネーブリング入力およびアップ／ダウン・カウンタ１１４の入力を供給する。
【００２５】
公称周期７２は、一実施形態では、３ビット・プログラム可能制御レジスタにより供給される。この３ビット値は、スケーリング・ブロック１０２およびテーブル・ルックアップ１０４に供給される。テーブル・ルックアップ１０４は、８つのプログラム可能な１６ビット周期値を格納する。テーブル・ルックアップ１０４は、公称周期７２の３ビット制御レジスタ値をテーブル・ルックアップ１０４に格納されている８つの１６ビット周期値のうちの１つに変換するために使用される。テーブル・ルックアップ１０４の１６ビット出力は、加算器１０６に供給される。
【００２６】
スケーリング・ブロック１０２では、公称周期７２の３ビット値を使用して、乱数発生器１００の出力をスケーリングする。スケーリング・ブロック１０２内のスケール係数は、中央値周波数の約２０または３０％以内の周波数の範囲のチョップ・クロック発生器５２の周波数出力をランダム化するように選択される。一実施形態では、乱数発生器１００は、各チョップ・クロック周期が等しい長さのＨＩＧＨ時間とＬＯＷ時間を持つように１チョップ・クロック・サイクルにつき１回更新される非線形フィードバック・シフト・レジスタ（ＬＦＳＲ）である。スケーリング・ブロック１０２の出力は、加算器１０６によりテーブル・ルックアップ１０４の出力に加えられる１６ビット符号付き乱数である。加算器１０６の出力は、公称周期７２に基づいてランダム化された周期を持つ信号である。このランダム化された周期は、除算器１０８により２で除算され、比較器１１０に供給される。
【００２７】
アップ／ダウン・カウンタ１１４は、システム・クロック７０によりクロックを供給され、０から公称周期７２に等しい値に２で除算したスケーリング・ブロック１０２の出力を加えた値（つまり、比較器１１０の入力Ａに供給される値）までカウントし、システム・クロック７０により定められた速度で０までカウント・ダウンして戻る比較器１１０の入力に出力を供給する。アップ／ダウン・カウンタ１１４は、アップ／ダウン・カウンタ１１４のＥＮ＿ＲＥＴＲＡＣＴ入力をアサートすることによりリトラクト・シーケンスが有効にされるとカウントを開始する。比較器１１０の出力は、フリップフロップ１１２のセット制御入力を供給する。アップ／ダウン・カウンタ１１４がカウント・アップしている場合、チョップ・クロック発生器５２の出力はＨＩＧＨレベルに設定される。逆に、アップ／ダウン・カウンタ１１４がカウント・ダウンしている場合、チョップ・クロック発生器５２の出力はＬＯＷレベルに設定される。チョップ・クロック発生器５２の出力は、アップ／ダウン・カウンタ１１４のデクリメントする制御入力および比較器１１６のイネーブリング入力に供給される。チョップ・クロック発生器５２からの出力の相補信号が比較器１１０のイネーブリング入力に供給される。そのため、チョップ・クロック発生器５２の出力がＨＩＧＨレベルに設定された場合、比較器１１６のイネーブリング入力はアサートされ、比較器１１０のイネーブリング入力はデアサートされる。さらに、アップ／ダウン・カウンタ１１４のデクリメントする制御入力がアサートされ、これにより、アップ／ダウン・カウンタ１１４はカウント・ダウンを開始する。これにより、チョップ・クロック発生器５２の出力はＬＯＷに切り換えられ、比較器１１０のイネーブリング入力をアサートし、比較器１１６のイネーブリング入力をデアサートし、アップ／ダウン・カウンタ１１４のデクリメントする入力をデアサートする。その結果、アップ／ダウン・カウンタ１１４はカウント・アップを開始し、これによりチョップ・クロック発生器５２の出力はＨＩＧＨレベルに切り換えられる。チョップ・クロック発生器５２をＨＩＧＨまたはＬＯＷに切り換える動作は、加算器１０６の出力信号により定義された周波数で非周期的に実行される（上述のように）。
【００２８】
要約すると、多くの従来のシステムでは、ＶＣＭの交互駆動（有効）および制御回路によるアクチュエータ・アーム速度の測定（無効）を行うために、ＶＣＭへの駆動電圧または電流は、一定周波数で、連続的に有効化と無効化が行われるということである。これらのシステム内の駆動電圧または電流の周波数は、通常、可聴範囲内の周波数であり、そのため、ヘッドのリトラクト時に望ましくない音が常時出る。本発明は、記録可能な媒体の表面から変換ヘッドをリトラクトする際に可聴ノイズが低減されたボイス・コイル・モーター（ＶＣＭ）を通じて電流を制御するための制御回路である。変換ヘッドは、ＶＣＭにより作動される可動部材上で搬送される。制御回路は、ＶＣＭからの逆起電力（逆ＥＭＦ）を測定するための測定回路を備える。この制御回路は、さらに、ＶＣＭからの逆ＥＭＦに基づく大きさを持つ駆動電流をＶＣＭに供給するためのＶＣＭの端子に接続されているドライバ回路も備える。制御回路は、さらに、スイッチング回路を備え、測定回路およびドライバ回路の有効化を非周期的に、また交互に行う。
【００２９】
本発明は、好ましい実施形態を参照しつつ説明されているが、当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、形態および詳細に変更を加えることができることを理解するであろう。特に、本発明のいくつかの形態は、ディスクリート・デバイスの形態として説明されているが、回路は集積回路（ＩＣ）の形態で実現されるように縮小するのが好ましいことは理解される。したがって、「デバイス」などの用語は、ディスクリート・デバイスとともに、機能コンポーネントとして便宜上説明されているＩＣの部分も含むものとして広い文脈において解釈すべきである。同様に、本発明のいくつかの形態は、複数のディスクリート・デバイスにより実装することも可能な論理ゲートおよびチップに関して説明され、すべて、本発明の範囲および精神に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】典型的な速度制御ディスク・ドライブ・ヘッド・リトラクト制御システムのブロック図である。
【図２】本発明による可聴ノイズ低減を行う速度制御ディスク・ドライブ・ヘッド・リトラクト制御システムの概略図である。
【図３】本発明の一実施形態によるチョップ・クロック発生器の概略図である。
【図１】
2006107716.tif 000003
【図２】
2006107716.tif 000004
【図３】
2006107716.tif 000005