(57)【要約】  多相加速方法を実行するディスクドライブが開示されている。この多相加速方法はディスクドライブ内のデータ記憶ディスクを初期回転速度から最終回転速度へ加速する。ディスクが最終回転速度に達すると、ディスク上のデータにアクセスするようになっている読み出し／書き込みヘッドがサーボ制御システムによりディスク上の着地ゾーンからデータ領域へ移動される。回転中のディスクの最終回転速度により、読み出し／書き込みヘッドのスライダーとディスクの表面との間に空気ベアリングが生じる。ディスクが早期退出回転速度に達する時にも、読み出し／書き込みヘッドは着地ゾーンから移動できる。このように、多相加速方法はヘッドとディスクとの間に空気ベアリングが維持されることを保証するように、最終回転速度までディスクを加速し続ける。
2005509233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）初期回転速度から予め決定された第１回転速度まで、第１加速レートでデータ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｂ）予め決定された第１回転速度からスレッショルド回転速度まで第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｃ）データ記憶ディスクが前記スレッショルド回転速度で回転する時に、前記データ記憶ディスクの表面上の着地ゾーンからデータ領域までトランスジューサを移動させる工程とを備え、前記スレッショルド回転速度が前記トランスジューサと前記ディスクの表面との間に空気ベアリングを形成し、維持するようになっている、ディスクドライブ内の前記データ記憶ディスクの回転速度を増加するための方法。
【請求項２】
前記トランスジューサが前記ディスクの内径部と外径部との間で前記ディスクを径方向に横断する時に、前記スレッショルド回転速度が前記空気ベアリングを形成し、維持する最終回転速度となっている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記加速工程（ｂ）が、
（ｉ）前記予め決定された第１回転速度から予め決定された第２回転速度まで、第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｉｉ）前記予め決定された第２回転速度が前記スレッショルド回転速度に等しくない場合に、前記予め決定された第２回転速度から前記スレッショルド回転速度まで１つ以上の次の加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
を備えた、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記加速工程（ａ）が、前記初期回転速度に対応する初期時間と前記予め決定された第１回転速度に対応する予め決定された第１時間との間で、前記第１加速レートで前記データ記憶ディスクを加速することを含み、
前記加速工程（ｂ）が、前記予め決定された第１時間と、前記スレッショルド回転速度に対応するスレッショルド時間との間で前記第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速することを含む、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記移動工程（ｃ）が前記スレッショルド時間において前記トランスジューサを前記着地ゾーンから変位する工程を含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記トランスジューサが前記着地ゾーンを退出し、前記データ領域にアクセスする時に前記スレッショルド回転速度が前記空気ベアリングを発生させる初期退出速度である、請求項１記載の方法。
【請求項７】
（ｄ）前記トランスジューサが前記データ記憶ディスクの外周部に位置する時に、前記スレッショルド回転速度から最終回転速度まで第３加速レートとでデータ記憶ディスクを加速し、前記空気ベアリングを維持する工程を更に備えた、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記加速工程（ａ）が、前記初期回転速度に対応する初期時間と前記予め決定された第１回転速度に対応する予め決定された第１時間との間で、前記第１加速レートで前記データ記憶ディスクを加速することを含み、
前記加速工程（ｂ）が、前記予め決定された第１時間と、前記スレッショルド回転速度に対応するスレッショルド時間との間で前記第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速することを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記移動工程（ｃ）が前記スレッショルド時間において前記トランスジューサを前記着地ゾーンから変位する工程を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記加速工程（ｄ）が、
前記スレッショルド時間と前記最終回転速度に対応する予め決定された最終時間との間で前記第３加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記加速工程（ｂ）が、
（ｉ）前記予め決定された第１回転速度から予め決定された第２回転速度まで、第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｉｉ）前記予め決定された第２回転速度が前記スレッショルド回転速度に等しくない場合に、前記予め決定された第２回転速度から前記スレッショルド回転速度まで１つ以上の次の加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程とを備えた、請求項７記載の方法。
【請求項１２】
前記加速工程（ｄ）が、
（ｉ）前記スレッショルド回転速度から予め決定された第２回転速度まで、前記第３加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｉｉ）前記予め決定された第２回転速度が前記スレッショルド回転速度に等しくない場合に、前記予め決定された第２回転速度から前記最終回転速度まで１つ以上の次の加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
を備えた、請求項７記載の方法。
【請求項１３】
（ａ）初期回転速度から予め決定された第１回転速度まで、第１加速レートでデータ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｂ）予め決定された第１回転速度からスレッショルド回転速度まで第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｃ）前記データ記憶ディスクが前記スレッショルド回転速度で回転する時に、前記データ記憶ディスクの表面上の着地ゾーンからデータ領域までトランスジューサを移動させる工程と、
を備え、前記スレッショルド回転速度が前記トランスジューサと前記ディスクの表面との間に空気ベアリングを形成し、維持するようになっている、ディスクドライブ内の前記データ記憶ディスクの回転速度を増加するための方法を実行するコンピュータシステムによって実行可能な命令のプログラムを具体的に実行するコンピュータシステムによって読み取り可能なプログラム記憶デバイス。
【請求項１４】
前記トランスジューサが前記ディスクの内径部と外径部との間で前記ディスクを径方向に横断する時に、前記スレッショルド回転速度が空気ベアリングを形成し、維持する最終回転速度となっている、請求項１３記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項１５】
前記加速工程（ｂ）が、
（ｉ）前記予め決定された第１回転速度から予め決定された第２回転速度まで、第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｉｉ）前記予め決定された第２回転速度が前記スレッショルド回転速度に等しくない場合に、前記予め決定された第２回転速度から前記スレッショルド回転速度まで１つ以上の次の加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
を備えた、請求項１４記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項１６】
前記加速工程（ａ）が、前記初期回転速度に対応する初期時間と前記予め決定された第１回転速度に対応する予め決定された第１時間との間で、前記第１加速レートで前記データ記憶ディスクを加速することを含み、
前記加速工程（ｂ）が、前記予め決定された第１時間と前記スレッショルド回転速度に対応するスレッショルド時間との間で前記第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速することを含む、請求項１４記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項１７】
前記移動工程（ｃ）が前記スレッショルド時間において前記トランスジューサを前記着地ゾーンから変位する工程を含む、請求項１６記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項１８】
前記トランスジューサが前記着地ゾーンを退出し、前記データ領域にアクセスする時に前記スレッショルド回転速度が前記空気ベアリングを発生させる初期退出速度である、請求項１３記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項１９】
（ｄ）前記トランスジューサが前記データ記憶ディスクの外周部に位置する時に、前記スレッショルド回転速度から最終回転速度まで第３加速レートでデータ記憶ディスクを加速し、前記空気ベアリングを維持する工程を更に備えた、請求項１８記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項２０】
前記加速工程（ａ）が、前記初期回転速度に対応する初期時間と前記予め決定された第１回転速度に対応する予め決定された第１時間との間で、前記第１加速レートで前記データ記憶ディスクを加速することを含み、
前記加速工程（ｂ）が、前記予め決定された第１時間と前記スレッショルド回転速度に対応するスレッショルド時間との間で前記第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速することを含む、請求項１９記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項２１】
前記移動工程（ｃ）が前記スレッショルド時間において前記トランスジューサを前記着地ゾーンから変位する工程を含む、請求項２０記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項２２】
前記加速工程（ｄ）が、
前記スレッショルド時間と前記最終回転速度に対応する予め決定された最終時間との間で前記第３加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程を含む、請求項２１記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項２３】
前記加速工程（ｂ）が、
（ｉ）前記予め決定された第１回転速度から予め決定された第２回転速度まで、第２加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｉｉ）前記予め決定された第２回転速度が前記スレッショルド回転速度に等しくない場合に、前記予め決定された第２回転速度から前記スレッショルド回転速度まで１つ以上の次の加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
を備えた、請求項１４記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項２４】
前記加速工程（ｄ）が、
（ｉ）前記スレッショルド回転速度から予め決定された第２回転速度まで、前記第３加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
（ｉｉ）前記予め決定された第２回転速度が前記スレッショルド回転速度に等しくない場合に、前記予め決定された第２回転速度から前記最終回転速度まで１つ以上の次の加速レートで前記データ記憶ディスクを加速する工程と、
を備えた、請求項１４記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項２５】
ベースプレートに回転自在に取り付けられ、所定の回転速度で回転するようになっているデータ記憶ディスク、および前記ディスクに隣接して前記ベースプレートに取り付けられたアクチュエータアームを有するディスクドライブにおいて、
前記アクチュエータアームに取り付けられており、前記ディスクの表面上の着地ゾーンに一時停止し、前記ディスクがスレッショルド回転速度に達すると、ディスクの表面上を移動するようになっているトランスジューサと、
初期回転速度から前記スレッショルド回転速度まで多数の加速レートで前記データ記憶ディスクを加速するための手段とを備えた、ディスクドライブ。
【請求項２６】
前記ディスク上の前記着地ゾーンからデータ領域まで前記スレッショルド回転速度で前記トランスジューサを移動させるための手段を更に備えた、請求項２５記載のディスクドライブ。
【請求項２７】
前記トランスジューサが前記ディスクの内径部と外径部との間で前記ディスクを径方向に横断する時に、前記スレッショルド回転速度が前記トランスジューサと前記ディスクの表面との間に空気ベアリングを形成し、維持する最終回転速度である、請求項２６記載のディスクドライブ。
【請求項２８】
前記トランスジューサが前記着地ゾーンを退出し、前記データ領域にアクセスする時に前記スレッショルド回転速度が、前記トランスジューサと前記ディスクの表面との間に前記空気ベアリングを発生させる初期退出速度である、請求項２６記載のディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は２００１年３月２１日に出願された「ＣＳＳ用途のためのマルチステップ加速方法」を発明の名称とする米国仮特許出願第６０／２７７７６３号に基づく優先権を主張するものである。
【０００２】
（発明の分野）
本願は一般的にはデータ記憶デバイスに関し、より詳細にはディスクドライブにおいてデータ記憶ディスクを回転させるための多相加速方法に関するものであるが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
最近のハードディスクドライブは１枚以上の剛性ディスクを備える。これらディスクには磁化媒体がコーティングされ、これらディスクは高速で回転できるようスピンドルモータのスピンドルハブに取り付けられている。アクチュエータアームに取り付けられた読み出し／書き込みヘッドにより各ディスク上の複数の同心状トラックとの間で情報の読み出し／書き込みが行われるようになっている。各ディスクの外周部を「外径部」（ＯＤ）と称し、各ディスクの中心部を「内径部」（ＩＤ）と称す。ディスクが回転する時に読み出し／書き込みヘッドはディスク表面上を浮上すると言われている。ディスクの回転速度が遅くなると、読み出し／書き込みヘッドをディスク表面の上方に支持している空気層が小さくなり、ヘッドはディスク表面に向かって降下する。読み出し／書き込みヘッドとディスク表面とが接触すると、磁化媒体とヘッドとが破壊されることがある。更に、「吸着（ｓｔｉｃｔｉｏｎ）」と称される現象により読み出し／書き込みヘッドがディスク表面に接触した後に、このディスク表面に一時的に吸着された状態となることがある。ディスクドライブシステムが読み出し／書き込みヘッドをディスク表面から移動させようとしてディスクの回転を開始させる時に、この吸着現象により磁化媒体、読み出し／書き込みヘッドおよび／またはアクチュエータアームが破壊されることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この問題を解決するために、従来の接触／スタート／ストップ（ＣＳＳ）解決方法を使用できる。ＣＳＳインターフェースを利用するディスクドライブシステムでは、ディスクが回転速度を失い、最終的に回転を停止する時に読み出し／書き込みヘッドは着地し、好ましくはディスクのＩＤ近くで凹凸が付けられた着地ゾーンに一時停止する。一般にこの着地ゾーンにはデータが記憶されておらず、着地ゾーンの表面に凹凸を付けたことにより吸着現象の発生が最小となっている。ヘッドがディスク表面の上方を浮上できるように回転速度が増すと、読み出し／書き込みヘッドは着地ゾーンから移動し、ディスク上のデータエリアに戻る。
【０００５】
浮上高度を下げ、空気密度を増すために、従来のＣＳＳ解決方法はより低いレーザーバンプを有し、レーザーで凹凸が付けられた、着地ゾーンから浮上したり、着地するパッド付きスライダーを使用することに移行した。しかしながら、かかる実現例には問題がないわけではない。例えばパッド付きスライダーを使用する解決方法の結果、スライダーと着地ゾーンとが接触する間、摩擦力が大きくなる。更にパッド付きスライダーを使用する結果、ディスク上のコーティングが過剰に摩耗することもある。パッド付きスライダーに関連する更に別の問題は、パッド付きスライダーのパッドが通常でも摩耗し、よってメンテナンスが必要となることである。ディスク上のコーティングとスライダー上のパッドの双方が過剰に摩耗すると、ヘッドメディアのインターフェースが早期に故障したり、クラッシュすることがあり得る。スライダーのパッドが摩耗する結果、スライダーとディスク表面との吸着現象も増加し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の概要）
本発明はこのような欠点に対して開発されたものである。本発明はディスクドライブ内のディスクを回転させるための多相加速方法に関する。より詳細に説明すれば、この多相加速方法は予め決定された期間（ＴＦ−Ｔｉ）にわたって初期回転速度（Ｖｉ）から最終回転速度（ＶＦ）までディスクを回転させる。この多相加速方法は初期時間（Ｔｉ）においてディスクによる回転を開始するようにディスクに対して多数の加速工程、レート、すなわち位相を適用し、ディスクの回転速度を最終回転速度（ＶＦ）に設定する。所定の拘束条件およびパラメータ、例えば初期回転速度（Ｖｉ）、ディスクが初期回転速度（Ｖｉ）で回転する時間（Ｔｉ）、ディスクの最終回転速度（ＶＦ）およびディスクが最終回転速度（ＶＦ）に達する時間（ＴＦ）は、ディスクドライブの設計および作動仕様を含む（これらに限定されるものではない）任意の数の要因に応じて任意の値または任意の範囲の値に定めることができる。
【０００７】
一実施例によれば、読み出し／書き込みヘッドが読み出し／書き込み命令に応答してディスク表面上のトラックにアクセスする時に、読み出し／書き込みヘッドのスライダーとディスク表面との間に空気ベアリングを形成し、維持するのに本多相加速方法を利用できる。このように、読み出し／書き込みヘッドが最終回転速度（ＶＦ）を、ディスクの内径部と外径部との間でディスクを径方向に横断する時に空気ベアリングを維持するのに十分な速度として定義できる。ディスクが最終回転速度（ＶＦ）に達する時に読み出し／書き込みヘッドをディスク上の着地ゾーンから１つ以上のデータゾーンまで移動できる。ディスクを多数の加速位相で加速することにより、スライダーとディスクの表面との間の摩擦力を最小にしたり、または完全に解消したり、よって着地ゾーンの表面およびスライダーの摩耗を低減できる。
【０００８】
別の実施例によれば、この多相加速方法は初期時間パラメータ（Ｔｉ）と最終時間パラメータ（ＴＦ）との間の所定の期間に基づき、多数の加速レートでディスクを加速できる。このように、時間Ｔｉから所定の時間パラメータ（ＴＮ）まで第１加速レートでディスクを加速し、時間ＴＮから時間ＴＦまで第２加速レートで加速できる。時間ＴＦはヘッドがディスクの内径部と外径部との間でディスクを径方向に横断する時に、ヘッドのスライダーとディスクの表面との間に空気ベアリングを形成し、維持するのに十分な速度に達する時間に対応できる。従って、時間ＴＦにおいて、読み出し／書き込みヘッドをディスク上の着地ゾーンから１つ以上のデータゾーンまで移動できる。
【０００９】
別の実施例によれば、この多相加速方法は、ディスクが最終回転速度（ＶＦ）よりも低い回転速度で回転する時に、読み出し／書き込みヘッドがディスク上の着地ゾーンを退出し、ディスク上の１つ以上のデータ領域に進入する時に利用できる。このように、データが所望する早期退出速度（ＶＤ）に達する時に、読み出し／書き込みヘッドは着地ゾーンを退出できる。所望する早期退出速度（ＶＤ）はヘッドが内径部に接近する時にスライダーとディスクの表面との間に空気ベアリングを形成するのに十分な速度であるが、この所望する早期退出速度（ＶＤ）はヘッドが外径部に向かって横断する時に空気ベアリングを維持するには不十分となり得る。従って、ヘッドがディスクを横断し、外径部に向かって移動する時に、空気ベアリングを維持するよう、ヘッドが着地ゾーンを退出した後にディスクを１つ以上の加速レートで加速してもよい。
【００１０】
本発明はデータ記憶ディスクを多数の加速レートで加速し、回転ディスクの最終回転速度を得るのにコンピュータシステムによって実行できる命令のプログラムを具体的に実行するコンピュータで読み取り可能なプログラム記憶デバイスとして実現することもできる。
【００１１】
次の詳細な説明を読み、添付図面を参照すれば、本発明を特徴付ける上記およびそれ以外の種々の特徴だけでなく、利点も明らかとなろう。
【００１２】
以下、添付図面を参照し、本発明およびその種々の実施例について詳細に説明する。図面を参照する際に、図面に示された同様な構造体および要素は同様な参照番号で表示するものとする。
【実施例】
【００１３】
図１には本発明の好ましい実施例に従って構成されたディスクドライブ１００が示されている。ディスクドライブ１００はベース１０２を備え、このベース１０２にはディスクドライブ１００の種々の構成部品が取り付けられている。ベース１０２と頂部カバー１０４（一部が切り欠かれて示されている）とが協働し、従来の態様で、ディスクドライブ１００のためのシールされた内部環境を形成している。構成部品にはスピンドルモータ１５６（図２）が含まれ、このモータはスピンドルハブ１０６およびこのハブ１０６に取り付けられた１つ以上のディスク１０８を一定の高速度で回転する。本発明の好ましい一実施例を示すのに、磁気メディアディスク１０８が使用されているが、これ以外のタイプのデータ記憶ディスクを使って本発明を実施してもよい。アクチュエータアセンブリ１１０を使用することによりディスク１０８上のトラック３０６（図３）に情報を書き込んだり、これらトラックから情報を読み出すようになっている。アクチュエータアセンブリ１１０はディスク１０８に隣接して位置するベアリングシャフトアセンブリ１１２を中心として回転する。アクチュエータアセンブリ１１０はディスク１０８に向かって延びる複数のアクチュエータアーム１１４と、これらアクチュエータアーム１１４の各々から延びる１つ以上の屈曲部材１１６とを備える。これら屈曲部材１１６の各々の遠方端にはトランスジューサ、すなわち読み出し／書き込みヘッド１１８が取り付けられており、この読み出し／書き込みヘッド１１８は空気ベアリングスライダー（図示せず）を含み、この空気ベアリングスライダーによって読み出し／書き込みヘッド１１８は関連するディスク１０８の対応する表面に接近しながら、この上方を浮上することができる。
【００１４】
長時間、ディスクドライブ１００が使用されない場合、スピンドルモータ１５６は一般に除勢状態にある。本発明の一実施例によれば、読み出し／書き込みヘッド１１８はドライブモータ１５６が除勢されている時に、ディスク１０８の内径部（ＩＤ）１３６の近くに一時停止、すなわち着地ゾーン１２０上を移動できる。ヘッド１１８が一時停止してる時に、アクチュエータアセンブリ１１０が不意に回転するのを防止するアクチュエータラッチ装置（図示せず）を使用することにより、読み出し／書き込みヘッド１１８を着地ゾーン１２０の上方に固定できるようになっている。このラッチ装置は一般的には、ストッパーに対してアクチュエータアセンブリ１１０を磁気的に保持する磁気ラッチである。着地ゾーン１２０は図１ではディスク１０８の内径部１３６の近くに位置するように示されているが、着地ゾーン１２０はディスク１０８の外径部（ＯＤ）１３８の近くに位置していてもよい。更に着地ゾーン１２０はディスク１０８の外径部１３８と内径部１３６との間のディスク１０８の任意の部分に位置していてもよい。
【００１５】
ヘッド１１８の径方向の位置は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１２４を使用することによって制御される。このボイスコイルモータ１２４はアクチュエータアセンブリ１１０に取り付けられたコイル１２６だけでなく、１つ以上の永久磁石１２８も一般に含む。この永久磁石は磁界を発生し、この磁界内にコイル１２６が位置する。コイル１２６へ電流を制御して流すことにより、永久磁石１２８とコイル１２６との間に磁気的相互作用が生じ、よってコイル１２６は周知のローレンツの関係に従って移動する。コイル１２６が移動するにつれ、アクチュエータアセンブリ１１０はベアリングシャフトアセンブリ１１２を中心として枢動し、ヘッド１１８はディスク１０８の表面を横断するように移動される。
【００１６】
屈曲アセンブリ１３０は作動中のアクチュエータアセンブリ１１０の旋回運動を可能にしながら、アクチュエータアセンブリ１１０のための必要な電気接続路を構成する。この屈曲アセンブリ１３０はプリント回路基板１３２を含み、このプリント回路基板にヘッドワイヤー（図示せず）が接続されている。このヘッドワイヤーはアクチュエータアーム１１４および屈曲部材１１６に沿ってヘッド１１８まで延びる。プリント回路基板１３２は一般に書き込み動作中にヘッド１１８に流される書き込み電流を制御すると共に、読み出し動作中にヘッド１１８が発生した読み出し信号を増幅するための回路を一般に含む。この屈曲アセンブリはベースデッキ１０２を通してディスクドライブ１００の底面に取り付けられたディスク駆動プリント回路基板（図示せず）に信号を送るための屈曲ブラケット１３４として終わっている。
【００１７】
次に図２を参照すると、ここには図１に示されたディスクドライブ１００の機能ブロック図が示されている。この機能ブロック図はディスクドライブプリント基板に設けられ、ディスクドライブ１００の作動を制御するのに使用される主要機能回路を一般に示す。図２にはディスクドライブ１００が示されており、このディスクドライブ１００は、このディスクドライブ１００が通常通り搭載されたホストコンピュータ１４０に作動的に接続されるようになっている。ホストコンピュータ１４０とディスクドライブ１００とマイクロプロセッサ１４２との間には制御信号伝送路が設けられており、マイクロプロセッサ１４２はマイクロプロセッサのメモリ（ＭＥＭ）１４３内に記憶されたマイクロプロセッサ１４２のためのプログラムと共にディスクドライブ１００のためのトップレベルの通信および制御を一般に行うようになっている。ＭＥＭ１４３はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）と、マイクロプロセッサ１４２のための常駐メモリのその他のソースとを含むことができる。ディスク１０８はスピンドル制御モジュール１４８により制御されるスピンドルモータ１５６により一定の高速度でスピンドルハブ１０６上で回転される。スピンドル制御モータ１４８はマイクロプロセッサ１４２からの回転速度に関連した命令を受信する用途特定集積チップ（ＡＳＩＣ）１５２の構成部品である。マイクロプロセッサ１４２はスピンドル制御モジュール１４８と通信することによりスピンドルハブ１０６の、従ってこのハブに取り付けられたディスク１０８の回転速度を設定する。従って、スピンドル制御モジュール１４８はこの制御モジュール１４８にディスク１０８の回転速度を設定することを命令するマイクロプロセッサ１４２からの命令を受信する。
【００１８】
スピンドル制御モジュール１４８は、任意のタイプのハードウェア、例えばデジタルまたはアナログ回路、もしくはソフトウェア、すなわちマシンまたはコンピュータをベースとするプログラム言語によって実現できるが、以下発明を限定するのではなく発明を説明するために、スピンドル制御モジュール１４８をアナログ回路として説明する。このようにマイクロプロセッサ１４２との通信によりディスク１０８の望ましい回転速度がスピンドル制御モジュール１４８に一旦命令されると、スピンドル制御モジュール１４８はスピンドルモータ１５６の巻線（図示せず）に電流を供給する。これら巻線に供給される電流は電源、例えばバッテリー電源から発生でき、電流の振幅がスピンドルハブ１０６に取り付けられたディスク１０８の回転速度を決定するように、スピンドル制御モジュール１４８によって調節される。スピンドルモータ１５６は本発明の一実施例によれば、界磁コイルとして固定巻線（図示せず）を有するＹタイプのブラシレスの三相のスピンドルモータ１５６でよい。このように、スピンドル制御モジュール１４８はモータ１５６の巻線（図示せず）を通して電流を発生することにより、スピンドル１５６への電源として働く。
【００１９】
回転ディスク１０８の上方のヘッド１１８の径方向の位置は、ＶＣＭ１２４のコイル１２６に電流を流すことによって制御される。サーボ制御システム１５０はかかる制御を行うものである。スピンドル制御モジュール１４８と同じように、サーボ制御システム１５０はＡＳＩＣ１５２の構成部品であるので、マイクロプロセッサ１４２からの命令を受信する。読み出しまたは書き込みコマンドを実行する時に、マイクロプロセッサ１４２はディスク１０８上の読み出し／書き込みヘッド１１８の位置を識別するサーボ情報を受信する。このサーボ情報に基づき、マイクロプロセッサ１４２はヘッド１１８をその時のヘッド位置に関連した元のトラック３０６から目的トラック３０６へシークさせるのに必要な変位量をサーボ制御システム１５０へ命令する。次に、サーボ制御システム１５０はマイクロプロセッサ１４２からの命令に基づき、ＶＣＭ１２４のコイル１２６へ電流を供給する。コイル１２６へ電流を制御しながら流すことによって、コイル１２６が周知のローレンツの関係に従って移動するように、永久磁石１２８（図１）とコイル１２６との間の相互磁気作用を生じさせる。コイル１２６が移動するにつれ、ベアリングシャフトアセンブリ１２６のまわりのアクチュエータアーム１１４およびヘッド１１８が回転中のディスク１０８の表面を横断するように移動させられる。
【００２０】
ディスクドライブインターフェース１４４によりホストコンピュータ１４０とディスクドライブ１００との間でデータが転送される。ディスクドライブインターフェースはホストコンピュータ１４０とディスクドライブ１００との間で高速データ転送を容易にするためのバッファ１４５を含む。従って、ディスク１０８へ書き込むべきデータはホストコンピュータ１４０からバッファ１４５へ送られ、次に読み出し／書き込みチャンネル１４６へ送られ、この読み出し／書き込みチャンネル１４６はデータを符号化し、シリアル化し、ヘッド１１８へ必要な書き込み電流信号を供給する。ディスクドライブ１００に予め記憶されたデータを検索するために、ヘッド１１８により読み出し信号が発生され、この信号は読み出し／書き込みチャンネル１４６へ供給される。インターフェース１４４は読み出し信号の復号化、誤り検出および誤り訂正動作を実行する。次にインターフェース１４４は後にホストコンピュータ１４０へデータを転送するために、検索されたデータをバッファ１４５へ出力する。ディスクドライブ１００のかかる動作は当業者には周知であり、例えば１９９４年１月４日に発行された、シャベール外、米国特許第５，２７６，６６２号に記載されている。
【００２１】
ディスクドライブの電源が切られると、マイクロプロセッサ１４２はスピンドルモータ１５６の巻線（図示せず）への電流の供給を中断させる命令をモジュール１４８へ送信する。このスピンドル制御モジュール１４８はスピンドルモータ１５６へのスピンドル制御モジュール１４８の出力ラインを開にし、よってスピンドル制御モジュール１４８をスピンドルモータ１５６から接続を切るための回路、例えばリレー、ソリッドステートスイッチ、例えば電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）またはその他のスイッチングデバイスを含むことができる。スピンドルハブ１０６および、従ってこのスピンドルハブ１０６を中心に回転するディスク１０８は、ディスク１０８がこれらディスク内の回転慣性力により回転を続ける時に、即座に回転速度が低下し始める。
【００２２】
ディスクドライブの電源が切られると、ヘッド１１８がディスク１０８の表面上のデータゾーンまたは領域３０４（図３）に接触するのを防止するために、サーボ制御システム１５０は読み出し／書き込みヘッド１１８をディスクのデータゾーン３０４から離間した位置へ向ける。本発明の一実施例によれば、この位置はディスクのＩＤ１３６に近い着地ゾーン１２０でよい。他の実施例によれば、この着地ゾーン１２０はディスク１０８のＯＤ１３８に近くてもよいし、またＯＤ１３８とＩＤ１３６との間の領域上でもよい。
【００２３】
ディスク１０８の表面上の着地ゾーン１２０の位置にも拘わらず、着地ゾーン１２０は凹凸が付けられていない表面、すなわち平滑表面でもよいし、また、レーザーで凹凸が付けられていてもよい。同様に、読み出し／書き込みヘッド１１８は凹凸の付けられた、または凹凸の付けられていないスライダー（図示せず）を含むことができる。ディスク１０８と読み出し／書き込みヘッド１１８との間の特定のインターフェースはディスク１０８およびヘッド１１８のスライダーの構造、例えば凹凸形状または非凹凸形状に基づき定めることができる。ＬＡＰインターフェース（レーザー補助パッド）を例えばレーザーで凹凸の付けられたディスク表面および凹凸の付けられた、またはパッド付きスライダーを有する構造として、定義できる。レーザー凹凸ゾーン（ＬＺＴ）インターフェースをレーザーで凹凸の付けられたディスク表面および凹凸の付けられていない、またはパッドの付いていないスライダーを有する構造として、定義できる。ＳＬＩＰインターフェース（スライダー着地一体化パッド）を凹凸の付けられていないディスク表面、および凹凸の付けられた、またはパッド付きスライダーを有する構造として、定義できる。本発明の種々の実施例によれば、ディスクドライブ１００はヘッド１１８とディスク１０８との間にＬＡＰ、ＬＺＴまたはＳＬＩＰインターフェースを含むことができる。
【００２４】
以下、１つのタイプのインターフェースしか有しない１つのディスク１０８を参照して、図３、４、５、６、７、８、９および１０について説明するが、ディスクドライブ１００は任意の数のディスク１０８を含むことができ、この場合、各ディスク１０８は任意のタイプのインターフェース、例えばＳＬＩＰインターフェース、ＬＡＰインターフェースまたはＬＺＴインターフェースを有する。このようにディスクドライブ１００はディスク１０８と関連する読み出し／書き込みヘッド１１８との間にＬＡＰインターフェースを有する第１ディスク１０８と、ディスク１０８と関連する読み出し／書き込みヘッド１１８との間にＬＡＰインターフェースを有する第２ディスク１０８と、ディスク１０８と関連する読み出し／書き込みヘッド１１８との間にＬＺＴインターフェースを有する第３ディスク１０８とを含むことができる。更に、各ディスク１０８の２つの表面はディスク１０８の表面と関連する読み出し／書き込みヘッド１１８の表面との間に別個のタイプのインターフェースを有してもよい。このように、ディスク１０８の頂部表面がディスク１０８と関連する読み出し／書き込みヘッド１１８との間にＳＬＩＰインターフェースを有し、同じディスク１０８の底部表面がディスク１０８と関連する読み出し／書き込みヘッド１１８との間にＬＺＴインターフェースを有することができる。
【００２５】
図３は、ディスクドライブ１００のディスク１０８の一例の論理記憶構造を示す。このディスク１０８は隣接するトラップ３０６の領域を含むいくつかの同心状データゾーン３０４に分割されている。例えば図３の磁気ディスク１０８は内側ゾーン３０８と、中心ゾーン３１１と、外側ゾーン３１２とを含む。サーボバーストセクター３１４を有するように構成されている時、各ディスクトラック３０６はデータウェッジ３１６と称される複数のスライスに分割されており、バーストセクター３１４はディスクヘッド１１８の正確な位置決めするためのデータを含み、これらバーストセクターはディスク１０８に沿った所定位置に位置している。ディスク１０８が回転する時に、データヘッド１１８はサーボバースト３１４内にアドレスを含むサーボ情報を読み出し、この情報をサーボ制御システム１５０へ戻すように送る。サーボ制御システム１５０はバーストセクター３１４から読み出されたサーボ情報内のアドレスが所望するヘッドロケーションに対応するどうかをチェックする。アドレスが所望するヘッドロケーションに対応しない場合、アクチュエータアーム１１４はヘッド１１８が正しいトラック位置に移動されるまで調節される。
【００２６】
各トラック３０６は記憶されたユーザー情報を含む離散データセクター３２２を含む。特定トラック３０６に含まれるデータセクター３２２の数は一部がトラック３０６の長さ（例えば円周長さ）に応じて決まる。従って、一般に外側ゾーン３１２にあるトラック３０６のほうが中心ゾーン３１１にあるトラック３０６よりもデータウェッジ３１６当たりの数が多いデータセクター３２２を含む。同様に、中心ゾーン３１１にあるトラック３０６のほうが内側ゾーン３０８にあるトラック３０６よりもデータウェッジ３１６当たり多い数のデータセクター３２２を含む。ユーザー情報を含む他に、各データセクター３２２はユーザー情報の識別および処理を助けるための別のデータも含むことができる。トラック３０６はディスクドライブ１００の回路によって信頼できる状態で書き込みまたは読み出しすることができない１つ以上の永久的に欠陥のあるセクター３２２も含むことがある。この理由から、これら欠陥のあるセクターに書き込むようになっているデータを、再ベクトル化できる１つ以上の代替トラック３２０に多数の代替セクターが設けられている。
【００２７】
本発明の一実施例によれば、ディスク１０８はドライブ１００が除勢されている間、読み出し／書き込みヘッド１１８を一時停止させるための１つ以上の着地ゾーン１２０を含むことができる。このように、ヘッド１１８はディスク１０８が静止状態にある間、不意にディスク１０８の表面に接触することが防止される。接触／スタート／ストップ（ＣＳＳ）技術を管理するディスクドライブ１００では、ディスク１０８の表面上のデータ領域からヘッド１１８を外すために着地ゾーン１２０を使用することが一般に見受けられる。ＣＳＳ技術に関し、サーボ制御システム１５０はディスク１０８の表面とスライダーとの間に空気ベアリングを維持するための回転速度が不十分である時に、スタートおよびストップ動作中にスライダー（図示せず）が着地ゾーン１２０に接触するよう、サーボ制御システム１５０はアクチュエータ１１４を制御する。上記のように着地ゾーン１２０を、極めて平滑なディスク表面とヘッド１１８のスライダーとの間の静的な摩擦である吸着効果を最小にするように特別に凹凸が付けられたディスク１０８上の専用ラジアル領域とすることができる。
【００２８】
図４を参照すると、ここにはディスク１０８の回転速度が一定加速度でゼロ速度から最終回転速度まで増加する時の摩擦力の変化を示すグラフが示されている。より詳細には、図４は所定の期間にわたってディスク１０８の回転速度が一定加速度で増加する時のＬＡＰインターフェースおよびＳＬＩＰインターフェースに関連する摩擦力を示すグラフである。摩擦力は主に材料の発熱および摩耗により読み出し／書き込みヘッド１１８とディスク１０８の表面とが接触した時に散逸するエネルギーである摩擦エネルギーに相関性がある。従って、摩擦力は摩擦エネルギーを接触長さで割った値として定義できる。
【００２９】
図５は図４のＬＡＰインターフェースおよびＳＬＩＰインターフェースの双方のディスク１０８が一定の加速度を受けた時の時間に対する回転速度の変化を示すグラフである。このように、以下、図４と５とを共に説明する。ディスク１０８の回転速度が一定加速度で毎秒ゼロ回転の初期速度（Ｖｉ）から最終回転速度（ＶＦ）へ増加する時のＳＬＩＰインターフェースに関連した摩擦力はＳＬＩＰプロット４００として示されている。同様に、ディスク１０８の回転速度が一定加速度で毎秒ゼロ回転の初期速度（Ｖｉ）から最終回転速度（ＶＦ）へ増加する時のＬＡＰインターフェースに関連した摩擦力はＬＡＰプロット４０２として示されている。ＳＬＩＰプロット４００およびＬＡＰプロット４０２の双方に関し、初期時間（Ｔｉ）から最終時間（ＴＦ）までの間で摩擦力を測定する。ここで初期時間（Ｔｉ）はディスクの回転の開始時間を示し、最終時間（ＴＦ）はディスク１０８の回転速度が最終速度（ＶＦ）に達する、所望する時間を示す。図４および５にはディスク１０８が最終回転速度（ＶＦ）に達するのにかかる時間が発明を限定するためではなく、単なる例として４秒として示されている。従って、初期時間（Ｔｉ）はゼロ秒であり、最終時間（ＴＦ）は４秒である。しかしながら、ディスクが最終速度（ＶＦ）に達するのにかかる時間（ＴＦ）のような所定の拘束条件およびパラメータはディスクドライブの設計および作動の仕様を含む（これらに限定されるものではない）任意の数の要素に応じて任意の値または任意の範囲の値に定義できる。
【００３０】
図５を参照する。スピンドル制御モジュール１４８はスピンドルハブ１０６、従ってこれに取り付けられたディスク１０８による回転を開始するためのマイクロプロセッサ１４２からの命令を受信すると、スピンドルモータ１５６の巻線（図示せず）に電流が流され、ディスク１０８の回転を開始する。従って、図５の時間０秒はディスクの回転が開始される時間上のポイント、すなわちディスク１０８の回転速度が初期速度（Ｖｉ）となる時間上のポイントを示す。次にディスク１０８の回転速度は４秒間の間で一定の加速度にて、最終速度（ＶＦ）まで加速される。このようにプロット５００は０秒から４秒まで速度が一定に増加することを示している。ディスク１０８の回転速度が最終回転速度（ＶＦ）に到達すると、サーボ回転システム１５０は読み出し／書き込みヘッド１１８をディスク１０８の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４まで移動させる。このように、最終速度（ＶＦ）はヘッド１１８がＩＤ１３６とＯＤ１３８との間のディスク１０８の表面にアクセスする時に、読み出し／書き込みヘッド１１８のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成し、維持するのに十分な速度として定義することが好ましい。
【００３１】
「早期退出技術（ｅａｒｌｙ  ｅｘｉｔ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）」と称することができる別の実施例によれば、読み出し／書き込みヘッド１１８はディスク１０８の回転速度が最終回転速度（ＶＦ）に達するまえの所定時間に着地ゾーン１２０を出ることができる。ディスクドライブ１００が早期退出技術を使用する場合、サーボ制御システム１５０は所望する早期退出速度（ＶＤ）にて読み出し／書き込みヘッド１１８をディスク１０８上の着地ゾーン１２０からデータ領域まで移動させる。所望する早期退出速度（ＶＤ）をヘッド１１８がＩＤ１３６の近くにある時に、ヘッド１１８のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成するのに十分な速度とすることが好ましい。しかしながら、この所望する早期退出速度（ＶＤ）は一般にヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時に、このヘッドがトラッキングしなければならない円周長さが長くなるために、ヘッド１１８がＯＤ１３８へ向かって移動する時に、スライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを維持するには一般に不十分である。従って、回転速度の加速度はヘッド１１８が早期出口時間（ＶＤ）からディスク１０８が最終回転速度（ＶＦ）に達する時間（ＴＦ）に対応する最終時間（ＶＦ）の間でＯＤ１３８に向かって移動する時に、空気ベアリングを維持するのに十分なレートでディスク１０８の回転速度が増加するような値にしなければならない。
【００３２】
発明を限定するものではない一例として、最終回転速度（ＶＦ）を毎秒７２００回転と定義できる。従って、４秒とする時間（ΔＴ）の変化に対するＶＦからＶｉを減算した値として定義される速度の変化（ΔＶ）を考えると、ディスク１０８に加えられる加速度は１８００回転／秒２と定義される。このようにディスク１０８が１８００回転／秒の回転加速度で回転する場合、ディスク１０８は４秒後に毎秒７２００回転数で回転し、ディスク１０８の回転速度によりディスク１０８の表面とスライダーとの間に既に空気ベアリングが形成された状態で、サーボ制御システム１５０はヘッド１１８を着地ゾーン１２０からデータ領域３０４へ移動させる。
【００３３】
ディスクドライブ１００が早期退出技術を利用する場合、ディスクドライブ１００は、早期退出技術を使用しないディスクを比較して、より高い加速度でディスク１０８の回転が増加するように設計することが望ましい。例えば毎秒３０００回転に対応する時間において、サーボ制御システム１５０がヘッド１１８を着地ゾーン１２０からデータ領域３０４へ移動した場合、ヘッド１１８は４秒前にＯＤ１３８へ達することができる。このように、ディスクドライブの設計者はヘッド１１８がディスクの上をスイープし、ＯＤ１３８へ進む時に、回転速度が空気ベアリングを維持することを保証するよう、加速度を増加させなければならない。発明を限定するものではない一例として、ヘッド１１８がＯＤ１３８に到達する予定時間を３秒とすることができる。ヘッド１１８がＯＤ１３８の近くに位置する時に、空気ベアリングを維持するのに必要な回転速度が毎秒７２００回転である場合、ディスク１０８に加えられる一定の加速度を２４００回転／秒２とすることが好ましい。
【００３４】
図４を参照すると、ＳＬＩＰプロット４００はパッド付きスライダーの平滑なディスク構造では、摩擦力が急激に大きくなり、次に減少する第１位相４０４の後で、まず摩擦がまず大きくなり、ゆっくりと小さくなる第２位相が生じる。この第２位相４０６はディスク１０８の回転速度が増加することによりピッチ角が増加した時に、スライダーの後部エッジが接触することに主に起因するものである。ＬＡＰプロット４０２を参照すると、パッド付きスライドが、凹凸の付けられたディスク表面から離間する時には、摩擦が増加する第２位相４０６は見当たらないが、摩擦力の第２位相４０４は実時にはＳＬＩＰインターフェースによって実現される増加分よりも時間的に長く続く。ＳＬＩＰプロット４００によって示される力は約０．２５秒の後で、約４ｇから約２ｇまで低下するが、ＬＡＰプロット４０６によって示される力は約０．４５秒まで、約４ｇのままである。このように回転ディスク１０８に一定の加速度を加える結果、パッド付きまたはパッドの付いていないスライダーと凹凸が付けられているか、または付けられていない着地ゾーン１２０の表面との間に、好ましくない摩擦力が生じる。本発明の一実施例によれば、速度０の初期時間（Ｔｉ）と最終回転角速度（ＶＦ）に対応する最終時間（ＴＦ）との間でディスク１０８に多数の加速位相が加えられる。多数の加速レートでディスク１０８を加速することにより、初期時間（Ｔｉ）でディスクの回転を開始し、ディスク１０８の回転速度が最終速度（ＶＦ）に到達するまで、ディスク１０８の回転速度は多数の加速レートで大きくされる。かかるマルチステージの加速方法により摩擦力の第２位相４０６が省略され、ディスク４０８が初期時間（Ｔｉ）と最終時間（ＴＦ）との間で回転するように、スライダーとディスク表面との間で摩擦が生じる時間の長さが短縮される。
【００３５】
図６は、ディスク１０８は本発明の一実施例に従い、多数の加速相、レート、ステージまたはステップを受ける際の、時間に対する回転角速度の変化を示すグラフである。このように図６は本発明の一実施例により多数の加速レートでディスク１０８を回転させるための多相加速方法を示す。ディスクドライブ１００は所定最終時間（ＴＦ）で回転ディスク１０８の回転速度（ＶＦ）が得られるようになっている。従って、図６ではディスク１０８が最終回転角速度（ＶＦ）に到達する時間は、最終時間（ＴＦ）（単位秒）として表示されている。この最終時間（ＴＦ）は所定の時定数であることが好ましいが、初期時間（Ｔｉ）は０秒であることが好ましい。本発明を限定するものではない一実施例として、以下、図６では最終時間（ＴＦ）を４秒として記載し、対応する最終回転速度（ＶＦ）を毎秒７２００回転として記載する。しかしながら、所定の拘束条件およびパラメータ、例えばディスク１０８の最終回転速度（ＶＦ）およびディスク１０８が最終回転速度（ＶＦ）に到達する時の時間（ＴＦ）は、ディスクドライブの設計および作動仕様を含む（これらに限定されるものではない）任意の数の要因に応じて任意の値または任意の範囲の値に定義してもよいと理解すべきである。
【００３６】
スピンドル制御モジュール１４８がスピンドルハブ１０６とこのハブに取り付けられたディスク１０８とにより回転を開始するため、マイクロプロセッサ１４２からの命令を受信すると、スピンドルモータ１５６の巻線（図示せず）に電流が流され、よって電流１０８の回転を開始する。従って、図６の時間０秒はディスクの回転が開始される時間上のポイントを示し、従ってディスク１０８の回転速度が初期回転速度（Ｖｉ）となる時間上のポイントを示す。次に、ディスク１０８は初期回転速度（Ｖｉ）から第１速度（Ｖ１）まで第１加速レート６０２で加速される。この加速レートはディスク１０８の回転速度の変化を速度変化（一定の加速を仮定）に関連する時間長さで割ることにより決定できる。従って、第１加速レート６０２は次の式で定義できる。
【００３７】
【数１】
2005509233.tif 000003
【００３８】
一例を図６に示すが、発明を限定するものではない。第１速度（Ｖｉ）を毎秒３０００回転と定義し、Ｔ１を１秒に予め定めることはできない。従って、第１加速レート６０２（ａ１）を３０００回転／秒２と定義する。
【００３９】
一例によれば、ディスク１０８の回転速度が毎秒３０００回転である第１速度（Ｖ１）に達した後に、スピンドル制御モジュール１４８は、スピンドルハブ１０６および、従ってこのハブを回転させるディスク１０８の回転レートを、本発明の一実施例に従い、第２加速レート６０４に変更する。より詳細に説明すれば、ディスク１０８は第１速度（Ｖ１）から第２速度（ＶＮ）へ第２加速レート６０４で加速される。このように、プロット６００はＴ１秒からＴＮ秒までの速度の一定増加を示している。上記のように、加速のレートはディスク１０８の回転速度の変化を速度変化に関連した時間長さで割ることによって決定できる。従って、第２加速レート６０４は次の式によって定義できる。
【００４０】
【数２】
2005509233.tif 000004
【００４１】
本発明を限定するものではないが、上記例を更に説明するために、第２速度（ＶＮ）を毎秒５０００回転と定義し、ＴＮを２秒に予め決定できる。従って、第２加速レート６０４（ａ２）は２０００回転／秒２と定義される。
【００４２】
ディスク１０８の回転速度が一例によれば毎秒５０００回転である第２速度（ＶＮ）に達した後に、スピンドル制御モジュール１４８はスピンドルハブ１０６および、従ってこのハブを回転させるディスク１０８の回転レートを、本発明の一実施例に従い、第３加速レート６０６に変更できる。より詳細に説明すれば、ディスク１０８は第２速度（ＶＮ）から第３速度（ＶＮ＋１）へ第３加速レート６０６で加速される。このように、プロット６００はＴＮ秒からＴＮ＋１秒までの速度の一定増加を示している。上記のように、加速のレートはディスク１０８の回転速度の変化を速度変化に関連した時間長さで割ることによって決定できる。従って、第３加速レート６０６は次の式によって定義できる。
【００４３】
【数３】
2005509233.tif 000005
【００４４】
本発明を限定するものではないが、上記例を更に説明するために、第３速度（ＶＮ＋１）を毎秒６２００回転と定義し、ＴＮ＋１を３秒に予め決定できる。従って、第３加速レート６０６（ａ３）は１２００回転／秒２と定義される。
【００４５】
一例によれば、ディスク１０８の回転速度が毎秒６２００回転である最終速度（ＶＮ＋１）に達した後に、スピンドル制御モジュール１４８はスピンドルハブ１０６および、従ってこのハブを回転させるディスク１０８の回転レートを、本発明の一実施例に従い、第４の最終加速レート６０８に変更できる。より詳細に説明すれば、ディスク１０８は第３速度（ＶＮ＋１）から図６の一実施例により最終回転速度でもある第４速度（ＶＦ）へ第４加速レート６０８で加速される。このように、プロット６００はＴＮ＋１秒からＴＦ秒までの速度の一定増加を示している。上記のように、ディスク１０８の回転速度の変化を速度変化に関連した時間長さで割ることによって加速レートを決定できる。従って、第４加速レート６０８は次の式によって定義できる。
【００４６】
【数４】
2005509233.tif 000006
【００４７】
本発明を限定するものではないが、上記例を更に説明するために、第４速度（ＶＦ）を毎秒６２００回転と定義し、ＴＦを４秒に予め決定できる。従って、第４の最終加速レート６０８（ａ４）は１０００回転／秒２と定義される。
【００４８】
ディスク１０８の回転速度が図６の例により毎秒７２００回転の所定の最終回転速度である最終速度（ＶＦ）に達した後に、サーボ制御システム１５０は本発明の一実施例により読み出し／書き込みヘッド１１８をディスク１０８上の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４まで移動させる。図６ではこの多相加速方法はディスク１０８により最終回転速度、従って第４加速レート６０８の終了時に生じる最終回転速度（ＶＦ）を得るために４つの加速レート（６０２、６０４、６０６、６０８）を適用するものとして示されているが、この多相加速方法は２つの加速レートのうちの第２レートの終了時にディスク１０８の最終回転速度（ＶＦ）が実現されるように２つの回転レートだけを使用してもよいと理解すべきである。同じように重要なことに、この多相加速方法は少なくとも２つの加速レートを使用する限り、最終回転速度（ＶＦ）を達成するように、ディスク１０８に対し、いくつかの加速レートを適用してもよい。
【００４９】
最終回転速度（ＶＦ）はヘッド１１８がＩＤ１３６とＯＤ１３８との間のディスク１０８の表面にアクセスする時に、読み出し／書き込みヘッド１１８のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成し、維持するのに十分な速度とした方が好ましい。最終回転速度（ＶＦ）は所定の数の加速レートの後の所定時間（ＴＦ）で生じるので、本発明の種々の実施例によれば、速度パラメータ（ＶＦ）またはタイミングパラメータ（ＴＦ）のいずれかに基づき、ＩＤ１３６とＯＤ１３８との間でのヘッド１１８の着地領域１２０からデータ領域３０４までの移動をトリガーしてよい。
【００５０】
「早期退出技術」を実現する別の実施例によれば、ディスク１０８の回転速度が最終速度（ＶＦ）に到達する前の時間に読み出し／書き込みヘッド１１８は着地ゾーン１２０を退出してよい。この早期退出技術を使用するディスクドライブ１００ではサーボ制御システム１５０は読み出し／書き込みヘッド１１８を所望する早期退出速度（ＶＤ）にてディスク１０８上の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４まで移動させる。早期退出速度（ＶＤ）は所定の数の加速レートの後の所定時間（ＴＤ）で生じるので、速度パラメータ（ＶＤ）または早期退出時間とも称されるタイミングパラメータ（ＴＤ）のいずれかに基づき、ＩＤ１３６とＯＤ１３８との間でヘッド１１８の着地領域１２０からデータ領域３０４までの移動をトリガーしてよい。この早期退出速度（ＶＤ）はヘッド１１８がＩＤ１３６の近くに位置する時に、読み出し／書き込みヘッド１１８上のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成するのに十分な速度とすることが好ましい。しかしながら、早期退出速度（ＶＦ）はヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時に、スライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを維持するのには一般に不十分であるので、回転ディスク１０８に加えられる加速レートはヘッド１１８が早期時間ＴＤからディスク１０８が最終回転速度（ＶＦ）に到達する時間に対応する最終時間（ＤＦ）までの間で、ＯＤ（１３８）に向かって移動する時に空気ベアリングを維持するのに十分なレートで、回転速度が増加するような値にしなければならない。
【００５１】
図７を参照すると、ここにはディスク１０８の回転速度が毎秒０回転の初期速度（Ｖｉ）から最終回転速度（ＶＦ）まで増加する時の摩擦力の変化を示すグラフが示されている。より詳細には、図７はディスク１０８の回転速度が一定の加速度（プロット７０２）および多数の加速位相（プロット７００）の双方で増加する時の、時間に対する摩擦力を示す２つのグラフである。本発明の一実施例により、ディスク１０８の回転速度が、多数の加速位相で０速度（Ｖｉ）から最終回転速度（ＶＦ）に増加する時のＳＬＩＰインターフェースに関連する摩擦力が、第１ＳＬＩＰプロット７００として示されている。同様に、ディスク１０８の回転速度が一定の加速度で０速度（Ｖｉ）から最終回転速度（ＶＦ）まで増加する際のＳＬＩＰインターフェースに関連する摩擦力は、第２ＳＬＩＰプロット７０２として示されている。
【００５２】
第１ＳＬＩＰプロット７００および第２ＳＬＩＰプロット７０２に関し、摩擦力は初期時間（Ｔｉ）と最終時間（ＴＦ）との間で測定される。ここで、初期時間（Ｔｉ）はディスク回転の開始を示し、最終時間（ＴＦ）はヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時にディスク１０８の回転速度がヘッド１１８のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを維持するのに十分な最終回転速度（ＶＦ）に到達する所望時間を示す。本発明を限定するものではない一例として、図７ではディスク１０８が最終回転速度（ＶＦ）に到達するのにかかる時間（ＴＦ）は８秒として示されている。従って、初期時間（Ｔｉ）は０秒であり、最終時間（ＴＦ）は８秒である。しかしながら、所定の拘束条件およびパラメータ、例えば最終回転速度（ＶＦ）およびディスクが最終回転速度（ＶＦ）に達するまでの時間（ＴＦ）は、ディスクドライブの設計および作動仕様を含む（しかしながらこれらに限定されるものではない）任意の数の要因に応じて任意の値、または任意の範囲の値にしてもよい。
【００５３】
図７を参照すると、第２ＳＬＩＰプロット７０２はパッド付きスライダーの平滑なディスク構造では、摩擦力が急激に増減する第１位相７０４の後で、まず摩擦力がゆっくりと増減する第２位相７０６が生じる。この第２位相はディスク１０８の回転速度が増加することによりピッチ角が増加した時に、スライダーの後部エッジが接触することに主に起因するものである。第１ＳＬＩＰプロット７００によって示されるように、初期時間（Ｔｉ）と最終時間（ＴＦ）との間でディスク１０８に多数の加速位相を適用することにより、ヘッド１１８のスライダーと着地ゾーン１２０の表面との間の摩擦力の第２位相が除かれる。更に、回転ディスク１０８に多数の加速位相を適用する結果、２つのプロット７００と７０２との間の摩擦力の第１位相７０４の差によって示されるよう、スライダーと着地ゾーン１２０の表面との間で摩擦力が生じる時間がより短くなる。第１ＳＬＩＰプロット７００によって示される力は０．２５秒後に約４．２ｇから約２ｇへ減少するが、第２ＳＬＩＰプロット７０２によって示される力は約０．６秒まで、約４ｇのままである。図示されていないが、ＬＡＰおよびＬＺＴインターフェースを利用するディスクドライブ１００において、０回転／秒の初期回転速度（Ｖｉ）から最終回転速度（ＶＦ）までディスク１０８に多数の加速位相を適用すると、潜在的な第２位相の摩擦力が解消され、図７で説明したのとほぼ同じようにスライダーとディスク表面との間で摩擦力が生じる時間長が短縮される。
【００５４】
一実施例によれば、本発明は回転ディスク１０８の最終回転速度（ＶＦ）を得るために多数の加速レートでデータ記憶ディスク１０８を加速するようにコンピュータシステムで実行できる命令のプログラムを具体的に実行するコンピュータで読み取り可能なプログラム記憶デバイスとして実現できる。このように本発明の種々の実施例の論理演算を、（１）コンピュータで実行される一連の行為または計算システムで作動されるプログラムモジュールとして、および／または（２）コンピュータシステム内の相互に接続されたマシン論理回路または回路モジュールとして実現できる。この実現例は、本発明を実現するコンピュータシステムの性能条件に応じた選択事項である。従って、本明細書に記載した本発明の実施例を構成する論理演算は、演算、構造上のデバイス、行為またはモジュールと種々に称される。当業者であれば、これら演算、構造上のデバイス、行為およびモジュールは添付した特許請求の範囲に記載された、本発明の要旨から逸脱することなく、ソフトウェアとして、ファームウェアとして、特殊用デジタル論理回路およびこれらの任意の組み合わせとして実現できることが理解できよう。
【００５５】
図８は初期速度（Ｖｉ）からスレッショルド速度（ＶＴＨ）までディスク１０８を回転させるための多相加速方法８００に関連した動作を示す。より詳細に説明すれば、この多相加速方法８００は本発明の一実施例に従い、ディスク１０８により初期時間（Ｔｉ）において回転を開始し、０回転／秒の初期回転速度から所定のスレッショルド回転速度（ＶＴＨ）にディスク１０８の回転速度を設定するよう、ディスク１０８に多数の加速工程、レートまたは相を適用するものである。この多相加速方法８００は所定のスレッショルド時間（ＴＴＨ）でスレッショルド回転速度（ＶＴＨ）が実現されるように、多数の回転レートでディスク１０８を加速するのが好ましい。一実施例によれば、スレッショルド速度（ＶＴＨ）はヘッド１１８がディスク１０８の表面上の着地ゾーン１２０を退出し、データ領域３０４に進入する時に読み出し／書き込みヘッド１１８とディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成するのに十分な速度である。このように、スレッショルド速度（ＶＴＨ）は本発明の一実施例によれば、最終速度（ＶＦ）でよいし、また本発明の別の実施例によれば、所望する早期退出速度（ＶＤ）でよい。図９により詳細に示されるように、スレッショルド速度（ＶＴＨ）が最終速度（ＶＦ）である場合、スレッショルド速度（ＶＴＨ）はヘッド１１８がディスク１０８を径方向に横断して外周部１３８に向かう時に空気ベアリングを形成し、維持するのに十分な速度である。これと対照的に、スレッショルド速度（ＶＴＨ）が所望する早期退出速度（ＶＤ）である場合、スレッショルド速度（ＶＴＨ）は一般にヘッド１１８がディスク１０８を径方向に横断し、外周部１３８に向かう時に空気ベアリングを形成するだけでなく、維持するのに十分な速度である。従って、図１０に示された多相加速方法はヘッド１１８が外側外周部１３８に向かって移動し続ける時に空気ベアリングが維持されるのを保証するために、スレッショルド速度（ＶＴＨ）の後でディスク１０８の連続する加速を定めるものである。
【００５６】
多相加速方法８００の作動フローはスタート動作８０２で開始し、終了動作８１４で終了する。より詳細に説明すれば、多相加速方法８００はコンピュータのマイクロプロセッサ１４２がサーボ制御システム１５０およびスピンドル制御モジュール１４８に読み出し／書き込み命令を送る時に、スタート動作８０２で開始される。読み出し／書き込み命令はサーボ制御システム１５０によって制御される読み出し／書き込みヘッド１１８によってデータが読み出されたり、書き込まれたりする１つ以上のディスク１０８の回転を開始するように、スピンドル制御モジュール１４８に命令する。説明を簡潔にするために、以下、ディスクドライブ１００の単一ディスク１０８を参照して、多相加速方法８００について説明する。
【００５７】
動作フローはスタート動作８０２から受信動作８０４へ進む。受信動作８０４はマイクロプロセッサ１４２が発生する読み出し／書き込み命令を受信する。この読み出し／書き込み命令が受信された後に、動作フローは初期加速動作８０６に進む。この初期加速動作８０６はディスク１０８が第１回転速度（Ｖ１）に到達するまで、本発明により０回転／秒となっている初期回転速度（Ｖｉ）から初期加速レートでディスク１０８を加速する。ディスク１０８が第１回転速度（Ｖ１）に達すると、動作フローは次の加速動作８０８に進む。次の加速動作８０８はディスク１０８が第２回転速度（ＶＮ）に達するまで、第２加速レートでディスク１０８を加速する。ディスク１０８が第２回転速度（ＶＮ）に達すると、動作フローは速度決定動作８１０に進む。この速度決定動作８１０はディスク１０８のその時の回転速度がスレッショルド回転速度（ＶＴＨ）に達しているかどうかを判断する。このスレッショルド回転速度（ＶＴＨ）はディスクドライブの設計および作動仕様を含む（これらだけに限定されるものではない）任意の数の要因に応じて任意の値または任意の範囲の値に定義できる。
【００５８】
そのときの回転速度が望ましい最終回転速度（ＶＦ）となったと速度決定動作８１０が判断した場合、動作フローはヘッド退出動作８１２へ進む。このヘッド退出動作８１２は、ヘッド１１８がディスク１０８上のトラックにアクセスできるよう、すなわちこれらトラックに書き込んだり、これらトラックから読み出しできるように、ディスク１０８の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４へ読み出し／書き込みヘッド１１８を移動させる。既に説明し、以下、より詳細に説明するように、ヘッド１１８は最終速度（ＶＦ）または所望する初期退出速度（ＶＤ）のいずれかで着地ゾーン１２０から退出できる。このように、ヘッド１１８がアクセスできるディスク１０８上のトラック３０６は、最終回転速度（ＶＦ）または早期退出速度（ＶＤ）で着地ゾーン１２０を退出する。ヘッド１１８が最終速度（ＶＦ）を退出する場合、ディスク１０８上のすべてのトラック３０６はヘッド１１８によってアクセス可能である。これと対照的に、ヘッドが早期退出速度（ＶＤ）で退出する場合、ヘッド１１８がアクセスできるディスク上のトラック３０６の数はすべての数よりも少ない。
【００５９】
そのときの回転速度が所定のスレッショルド速度（ＶＴＨ）でないと速度決定動作８１０が判断した場合、動作フローは次の加速動作８０８へ戻る。次に、ディスクは次の加速動作８０８によって適用される前の加速レートとは異なる加速レートで加速され、動作フローはスレッショルド回転速度（ＶＴＨ）が実現されるまで、次の加速動作８０８と速度決定動作８１０との間の通過を続ける。読み出し／書き込みヘッド１１８が着地ゾーン１２０から移動された後に、動作フローは終了動作８１４で終了する。
【００６０】
図９は本発明の一実施例に従い、所定の時間（ＴＦ−Ｔｉ）にわたって初期回転速度（Ｖｉ）から最終回転速度（ＶＦ）までディスク１０８を回転させるための多相加速方法９００に関連した動作を示す。特に多相加速方法９００は初期時間（Ｔｉ）にてディスク１０８による回転を開始するために、ディスク１０８に多数の加速ステップ、レートまたは相を適用し、所定の最終速度（ＶＦ）でディスク１０８の回転速度を設定する。従って、図９に示されたスレッショルド速度（ＶＴＨ）は所定の最終速度（ＶＦ）である。この多相加速方法９００は所定の最終時間（ＴＦ）で最終回転速度（ＶＦ）が実現されるように、ディスク１０８を多数の加速レートで加速することが好ましい。所定の拘束条件およびパラメータ、例えば初期回転速度（Ｖｉ）およびディスクの回転を開始する時間（Ｔｉ）、最終回転速度（ＶＦ）およびディスク１０８が最終回転速度（ＶＦ）に達する時間（ＴＦ）は、ディスクドライブの設計および作動仕様を含む（これらだけに限定されるものはない）任意の数の要因に応じて任意の値または任意の範囲の値に定義できる。
【００６１】
多相加速方法９００の作動フローはスタート動作９０２で開始し、終了動作９２４で終了する。より詳細に説明すれば、多相加速方法９００はコンピュータのマイクロプロセッサ１４２がサーボ制御システム１５０およびスピンドル制御モジュール１４８に読み出し／書き込み命令を送る時に、スタート動作９０２で開始される。読み出し／書き込み命令はサーボ制御システム１５０によって制御される読み出し／書き込みヘッド１１８によってデータが読み出されたり、書き込まれたりする１つ以上のディスク１０８の回転を開始するように、スピンドル制御モジュール１４８に命令する。説明を簡潔にするために、以下、ディスクドライブ１００の単一ディスク１０８を参照して、多相加速方法９００について説明する。
【００６２】
動作フローはスタート動作９０２から受信動作９０４へ進む。受信動作９０４はマイクロプロセッサ１４２が発生する読み出し／書き込み命令を受信する。この読み出し／書き込み命令が受信された後に、動作フローは初期加速動作９０６に進む。この初期加速動作９０６はディスク１０８が第１回転速度（Ｖ１）に到達するまで、本発明により０回転／秒となっている初期回転速度（Ｖｉ）から初期加速レートでディスク１０８を加速する。本発明の一実施例によれば、ディスク１０８は初期時間（Ｔｉ）の後の予め決定された初期時間の後で第１回転速度（Ｖ１）に達する。この予め決定された初期時間は時間Ｔ１で終了することが望ましい。このように、動作フローは初期加速動作９０６から第１問合せ動作９０８に進む。この第１問合せ動作９０８はディスク回転のそのときの時間と時間Ｔ１とを比較することにより予め決定された初期時間の間、ディスク１０８が回転しているかどうかを判断する。そのときの時間が時間Ｔ１に等しくなければ、動作フローは初期加速動作９０６に戻り、時間Ｔ１まで初期加速レートでディスク１０８の回転が続けられる。時間Ｔ１にて動作フローは次の加速動作９１０に進む。
【００６３】
ディスク１０８は次の回転速度（ＶＮ）に達するまで、次の加速動作９１０は初期加速レートとは異なる第２加速レートとでディスク１０８を加速する。本発明の実施例によれば、ディスク１０８は時間Ｔ１で開始し、時間ＴＮで終了する予め決定された第２期間の後で、次の回転速度（ＶＮ）に達する。このように、動作フローは次の加速動作９１０から第２問合せ動作９１２に進む。第２問合せ動作９１２はディスク回転のそのときの時間と時間ＴＮとを比較することにより、予め決定された第２期間の間、ディスク１０８が回転したかどうかを判断する。そのときの時間がＴＮに等しくなければ、動作フローは次の加速動作９１０へ戻り、時間ＴＮまで第２の加速レートでディスク１０８の回転が続けられる。時間ＴＮにて動作フローは第３問合せ動作２１４に進む。
【００６４】
第３問合せ動作９１４は、初期速度（Ｖｉ）からのそのときの時間長さと予め決定された最終期間とを比較することにより、予め決定された最終速度（ＶＦ）に達したかどうかを判断する。この所定の最終期間は時間ＴＦで終了することが望ましい。本発明の一実施例によれば、時間ＴＦはヘッド１１８がＩＤ１３６とＯＤ１３８との間でディスク１０８の表面にアクセスする時に、読み出し／書き込みヘッド１１８のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成し、維持するのに、ディスク１０８の回転速度が十分となる時間として予め決定できる。更に、最終回転速度（ＶＦ）および時間ＴＦはディスクドライブの設計および作動仕様を含む（これだけに限定されるものではない）の任意の数の任意の要因に応じて任意の値または任意の範囲の値にできる。
【００６５】
現在の期間長さが予め決定された最終期間に等しいと第３問合せ動作９１４が判断した場合、動作フローはヘッド退出動作９１６へ進む。ヘッド退出動作９１６はヘッド１１８がディスク１０８上のトラック３０６にアクセスできるよう、すなわち書き込みまたは読み出しができるように、読み出し／書き込みヘッド１１８をディスク１０８の表面上の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４へ移動させる。ヘッド１１８が一旦データ領域３０４に移動すると、動作フローは終了動作９２４で終了する。しかしながら、その時の期間の長さが予め決定された最終期間に等しくないと第３問合せ動作９１４が判断した場合、動作フローは次の加速動作９２０へ進む。次の加速動作９２０は次の加速動作９１０によって適用される第２加速レートと異なる第３加速レートでディスク１０８を加速する。次の加速動作９２０はディスク１０８が次の回転速度（ＶＮ＋１）に達するまで、ディスク１０８を加速する。本発明の実施例によれば、ディスク１０８は時間ＴＮで開始し、時間ＴＮ＋１で終了する予め決定された第３期間の後で次の回転速度（ＶＮ＋１）に達する。このように動作フローは次の加速動作９２０から第４問合せ動作９２０へ進む。
【００６６】
第４問合せ動作９２２は、そのときの時間が、時間ＴＮ＋１であるかどうかを判断する。そのときの時間が時間ＴＮ＋１でなければ動作フローは次の加速動作９２０へ戻り、ディスク１０８の回転は時間ＴＮ＋１まで第３加速レートで続けられる。時間ＴＮ＋１では、動作フローは第３問合せ動作９１４へ進み、そのときの時間が時間ＴＦに等しければ、ヘッド退出動作９１６まで続く。しかしながら、ディスク１０８が時間ＴＦで終了する予め決定された最終時間の間、回転していなければ、動作フローは次の加速動作９２０まで戻り上記のように続く。動作フローが第３問合せ動作９１４から次の加速動作９２０まで進むごとに、次の加速動作９２０は前に使用された加速レートと異なる加速レートでディスク１０８を加速する。このように次の加速動作９２０は第３、第４、第５、第６等々の加速レートでディスク１０８を加速できるが、各加速レートの大きさは前の加速レートと異なる。すなわち第５加速レートは第４加速レートと異なることが好ましいが、第６加速レートの大きさは第３加速レートと同じでよい。説明を簡潔にし、動作フローのために、以下、前の動作フローの進行時に動作９２０によって適用される加速レートと区別するように、次の加速動作９２０によって適用される加速レートを「次の加速レート」と称す。動作フローは時間ＴＦで終了する予め決定された最終期間の間、ディスク１０８が回転していると問合せ動作９１４が判断するまで、次の加速動作９２０と第４問合せ動作９２２と第３問合せ動作９１４との間の移動を続け、時間ＴＦで動作フローはヘッド退出動作９１６へ進み、上記のような動作を続ける。
【００６７】
図１０は本発明の別の実施例に従い、所定の期間（Ｔｉ−ＴＦ）にわたって初期回転速度（Ｖｉ）から最終回転速度（ＶＦ）までディスク１０８を回転させるための多相加速方法１０００に関連した動作を示す。この多相加速方法１０００は初期時間（Ｔｉ）にてディスク１０８による回転を開始するために、ディスク１０８に多数の加速ステップ、レート、ステージまたは位相を適用し、ディスク１０８の回転速度を所定の最終速度（ＶＦ）に設定する。この多相加速方法１０００は最終回転速度（ＶＦ）が予め決定された最終時間（ＴＦ）で実現されるように、ディスク１０８を多数の加速レートで加速することが望ましい。ディスク１０８の回転速度は初期時間（Ｔｉ）にて毎秒ゼロ回転であることが好ましい。この多相加速方法１０００は読み出し／書き込みヘッド１１８を所望する早期退出速度（ＶＤ）でディスク１０８上の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４まで移動させる早期退出技術に関連する動作を含む、図９における方法９００のような多相加速方法である。従って、図１０に示されたスレッショルド速度（ＶＴＨ）は望ましい早期退出速度（ＶＤ）である。所定の拘束条件およびパラメータ、例えば所望する早期退出速度（ＶＤ）、ディスク１０８の最終回転速度（ＶＦ）およびディスク１０８が所望する早期退出速度（ＶＤ）および最終回転速度（ＶＦ）に達する時間（ＴＦ）は、ディスクドライブの設計および作動仕様を含む（これらだけに限定されるものはない）任意の数の要因に応じて任意の値または任意の範囲の値にできる。
【００６８】
多相加速方法１０００の作動フローはスタート動作１００２で開始し、終了動作１０２４で終了する。より詳細に説明すれば、多相加速方法１０００はコンピュータのマイクロプロセッサ１４２がサーボ制御システム１５０およびスピンドル制御モジュール１４８に読み出し／書き込み命令を送る時に、スタート動作１００２で開始される。読み出し／書き込み命令はサーボ制御システム１５０によって制御される読み出し／書き込みヘッド１１８によってデータが読み出されたり、書き込まれたりする１つ以上のディスク１０８の回転を開始するように、スピンドル制御モジュール１４８に命令する。説明を簡潔にするために、以下、ディスクドライブ１００の単一ディスク１０８を参照して、多相加速方法１０００について説明する。
【００６９】
動作フローはスタート動作１００２から受信動作１００４へ進む。受信動作１００４はマイクロプロセッサ１４２が発生する読み出し／書き込み命令を受信する。この読み出し／書き込み命令が受信された後に、動作フローは初期加速動作１００６に進む。この初期加速動作１００６はディスク１０８が第１回転速度（Ｖ１）に到達するまで、本発明により０回転／秒となっている初期回転速度（Ｖｉ）から初期加速レートでディスク１０８を加速する。本発明の一実施例によれば、ディスク１０８は初期時間（Ｔｉ）の後の予め決定された初期時間の後で第１回転速度（Ｖ１）に達する。この予め決定された初期時間は時間Ｔ１で終了することが望ましい。このように、動作フローは初期加速動作１００６から第１問合せ動作１００８および速度問合せ動作１０１５に進む。この第１問合せ動作１００８はディスク回転のそのときの時間と時間Ｔ１とを比較することにより予め決定された初期時間の間、ディスク１０８が回転しているかどうかを判断する。そのときの時間が時間Ｔ１に等しくなければ、動作フローは初期加速動作１００４に戻り、時間Ｔ１まで初期加速レートでディスク１０８の回転が続けられる。
【００７０】
速度問合せ動作１０１５はディスク１０８の回転速度が所望する早期退出速度（ＶＤ）に達したかどうかを判断する。速度問合せ動作１０１５が早期退出速度（ＶＤ）に達したと判断した場合、動作フローは早期退出動作１０１７に進む。この早期退出動作１０１７はヘッド１１８がディスク１０８上のトラック３０６にアクセスできるよう、すなわち読み出しまたは書き込みできるように、読み出し／書き込みヘッド１１８をディスク１０８の表面上の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４へ移動させる。所望する早期退出速度（ＶＤ）をヘッド１１８がＩＤ１３６に接近している時に、ヘッド１１８のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成し、これを維持するのに十分な速度にすることが好ましいが、この所望する早期退出速度（ＶＤ）はヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時に、スライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを維持するには、一般に不十分な速度である。この状況はヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時にトラッキングしなければならない大きな円周長さが増加することに主に起因する。従って、ヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時に、ディスク１０８の回転速度が空気ベアリングを維持するのに十分なレートで増加するのを保証するよう、早期退出動作１０１７から第２問合せ動作１０１２へ進む。次に、動作フローは第２問合せ動作１０１２に続き、時間ＴＮまで第２問合せ動作１０１２と次の加速動作１０１０との間の移動を続ける。
【００７１】
しかしながら、早期退出速度（ＶＤ）に達していないと速度問合せ動作１０１５が判断した場合、動作フローは早期退出動作１０１７に進むことなく、第１問合せ動作１００８に進み、時間Ｔ１まで初期加速動作１００６と第１問合せ動作１００８と速度問合せ動作１０１５との間の移動を続ける。ヘッド１１８が着地ゾーン１２０からデータ領域３０４まで移動したかどうかに拘わらず、時間Ｔ１で動作フローは次の加速動作１０１０へ進む。
【００７２】
ディスク１０８が次の回転速度（ＶＮ）に達するまで、次の加速動作１０１０は初期加速レートとは異なる第２加速レートでディスク１０８を加速する。本発明の実施例によれば、ディスク１０８は時間Ｔ１で開始し、時間ＴＮで終了する予め決定された第２期間の後で、次の回転速度（ＶＮ）に達する。動作フローは同時に次の加速動作１０１０から第２の問合せ動作１０１２および速度問合せ動作１０１５に進む。この第２問合せ動作１０１２はディスク回転のそのときの時間と時間ＴＮとを比較することにより、予め決定された第２期間の間、ディスク１０８が回転していたかどうかを判断する。そのときの時間が時間ＴＮに等しくなければ、動作フローは次の加速動作１０１０へ戻り、時間Ｔ１まで第２加速レートでディスク１０８の回転が続けられる。
【００７３】
速度問合せ動作１０１５はディスク１０８の回転速度が所望する早期退出速度（ＶＤ）に達したかどうかを判断する。速度問合せ動作１０１５が早期退出速度（ＶＤ）に達したと判断した場合、動作フローは早期退出動作１０１７に進む。上記のように、この早期退出動作１０１７はヘッド１１８がディスク１０８上のトラック３０６にアクセスできるよう、すなわち読み出しまたは書き込みできるように、読み出し／書き込みヘッド１１８をディスク１０８の表面上の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４へ移動させる。所望する早期退出速度（ＶＤ）はヘッド１１８がＩＤ１３６に接近する時に、ヘッド１１８のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成し、これを維持するのに十分な速度にすることが好ましいが、この所望する早期退出速度（ＶＤ）はヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時に、スライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを維持するには、一般に不十分な速度である。この状況はヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時にトラッキングしなければならない大きな円周長さが増加することに主に起因する。従って、ヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時に、ディスク１０８の回転速度が空気ベアリングを維持するのに十分なレートで増加するのを保証するよう、早期退出動作１０１７から第２問合せ動作１０１２へ進む。次に、動作フローは第２問合せ動作１０１２に続き、時間ＴＮまで第２問合せ動作１０１２と次の加速動作１０１０との間の移動を続ける。
【００７４】
しかしながら、早期退出速度（ＶＤ）に達していないと速度問合せ動作１０１５が判断した場合、動作フローは早期退出動作１０１７に進むことなく、第２問合せ動作１０１２に進み、時間（ＴＮ）まで次の加速動作１０１０と第２問合せ動作１０１２と速度問合せ動作１０１５との間の移動を続ける。ヘッド１１８が着地ゾーン１２０からデータ領域３０４まで移動したかどうかに拘わらず、時間ＴＮで動作フローは次の加速動作１０１０へ進む。
【００７５】
第３問合せ動作１０１４は初期速度からのそのときの時間長さと時間ＴＦで終了する予め決定された最終期間とを比較することにより、ディスク１０８のそのときの回転速度が最終速度（ＶＦ）に達したかどうかを判断する。本発明の一実施例によれば、時間ＴＦはヘッド１１８がＩＤ１３６とＯＤ１３８との間でディスク１０８の表面にアクセスする時に、読み出し／書き込みヘッド１１８のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成し、維持するのに、ディスク１０８の回転速度が十分となる時間として予め決定できる。更に、最終回転速度（ＶＦ）および時間ＴＦはディスクドライブの設計および作動仕様を含む（これだけに限定されるものではない）の任意の数の任意の要因に応じて任意の値または任意の範囲の値にできる。
【００７６】
第３問合せ動作１１４が、現在の期間が予め決定された最終期間に等しいと判断した場合、動作フローはヘッド退出動作１０１６へ進む。ヘッド退出動作１０１６はヘッド１１８がディスク１０８上のトラック３０６にアクセスできるよう、すなわち書き込みまたは読み出しができるように、読み出し／書き込みヘッド１１８をディスク１０８の表面上の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４へ移動させる。ディスク１０８は時間ＴＦで最終回転速度（ＶＦ）で回転するので、ディスク１０８上のＩＤ１３６とＯＤ１３８との間の任意の位置とヘッド１１８との間に空気ベアリングが維持される。ヘッド１１８が一旦データ領域３０４に移動すると、動作フローは終了動作１０２４で終了する。
【００７７】
しかしながら、そのときの期間の長さが予め決定された最終期間（ＴＦ）に等しくないと第３問合せ動作１０１４が判断した場合、動作フローは次の加速動作１０２０に進む。この次の加速動作１０２０は次の加速動作１０１０で適用される第２加速レートとは異なる第３加速レートでディスク１０８を加速する。ディスク１０８が次の回転速度（ＶＮ＋１）に達するまで、次の加速動作１０２０はディスク１０８を加速する。本発明の一実施例によれば、ディスク１０８は時間ＴＮで開始し、時間ＴＮ＋１で終了する予め決定された第３の期間の後で、次の回転速度（ＶＮ＋１）に達する。動作フローは同時に次の加速動作１０２０から第４の問合せ動作１０２２および速度問合せ動作１０１５に進む。この第４の問合せ動作１０２２はディスク回転のそのときの時間と時間ＴＮ＋１とを比較することにより、予め決定された第３の期間の間、ディスク１０８が回転していたかどうかを判断する。そのときの時間が時間ＴＮ＋１に等しくなければ、動作フローは次の加速動作１０２０へ戻り、時間ＴＮ＋１まで第３加速レートでディスク１０８の回転が続けられる。
【００７８】
速度問合せ動作１０１５はディスク１０８の回転速度が所望する早期退出速度（ＶＤ）に達したかどうかを判断する。速度問合せ動作１０１５が早期退出速度（ＶＤ）に達したと判断した場合、動作フローは早期退出動作１０１７に進む。上記のように、この早期退出動作１０１７はヘッド１１８がディスク１０８上のトラック３０６にアクセスできるよう、すなわち読み出しまたは書き込みできるように、読み出し／書き込みヘッド１１８をディスク１０８の表面上の着地ゾーン１２０からデータ領域３０４へ移動させる。所望する早期退出速度（ＶＤ）はヘッド１１８がＩＤ１３６に接近している時に、ヘッド１１８のスライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを形成し、これを維持するのに十分な速度にすることが好ましいが、この所望する早期退出速度（ＶＤ）はヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時に、スライダーとディスク１０８の表面との間に空気ベアリングを維持するには、一般に不十分な速度である。この状況はヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時にトラッキングしなければならない大きな円周長が増加することに主に起因する。従って、ヘッド１１８がＯＤ１３８に向かって移動する時に、ディスク１０８の回転速度が空気ベアリングを維持するのに十分なレートで増加するのを保証するよう、早期退出動作１０１７から第４問合せ動作１０２２へ進む。次に、動作フローは第４問合せ動作１０２２に進み、時間ＴＮ＋１まで第４問合せ動作１０２２と次の加速動作１０２０との間の移動を続ける。
【００７９】
しかしながら、早期退出速度（ＶＤ）に達していないと速度問合せ動作１０１５が判断した場合、動作フローは早期退出動作１０１７に進むことなく、第４問合せ動作１０２２に進み、時間ＴＮ＋１まで次の加速動作１０２０と第４問合せ動作１０２２と速度問合せ動作１０１５との間の移動を続ける。ヘッド１１８が着地ゾーン１２０からデータ領域３０４まで移動したかどうかに拘わらず、時間ＴＮ＋１で動作フローは第３問合せ動作１０１４へ進む。
【００８０】
時間ＴＮ＋１では、動作フローは第３問合せ動作１０１４へ進み、そのときの時間が時間ＴＦで終了する予め決定された最終期間に等しければ、ヘッド退出動作１０１６に進む。しかしながら、ディスク１０８が時間ＴＦで終了する予め決定された最終時間の間、回転していなければ、動作フローは次の加速動作１０２０まで戻り、上記のように続く。動作フローが第３の問合せ動作１０１４から次の加速動作１０２０まで進むごとに、次の加速動作１０２０は前に使用された加速レートと異なる加速レートでディスク１０８を加速する。このように次の加速動作１０２０は第３、第４、第５、第６等々の加速レートでディスク１０８を加速できるが、各加速レートの大きさは前の加速レートと異なる。すなわち第５加速レートは第４加速レートと異なることが好ましいが、第６加速レートの大きさは第３加速レートと同じでよい。説明を簡潔にし、動作フローのために、以下、前の動作フローの進行時に動作１０２０によって適用される加速レートと区別するように、次の加速動作１０２０によって適用される加速レートを「次の加速レート」と称す。動作フローは時間ＴＦで終了する予め決定された最終期間の間、ディスク１０８が回転していると第３問合せ動作１０１４が判断するまで、次の加速動作１０２０と速度問合せ動作１０１５と第４問合せ動作１０２２と第３問合せ動作１０１４との間の移動を続け、時間ＴＦで動作フローはヘッド退出動作１０１６へ進み、上記のような動作を続ける。
【００８１】
要約すれば、本発明はディスクドライブ（例えば１５０）内のデータ記憶ディスク（例えば１０８）の回転速度を高めるための（例えば動作８００における）方法と見なすことができる。（例えば動作８００における）この方法は初期回転速度から予め決定された第１回転速度まで、データ記憶ディスク（例えば８０８）を（例えば動作８０６において）加速する工程と、予め決定された第１回転速度からスレッショルド回転速度まで第２加速レートでデータ記憶ディスク（例えば１０８）を（例えば動作８０８において）加速する工程と、データ記憶ディスク（例えば１０８）がスレッショルド回転速度で回転する時に、データ記憶ディスク（例えば１０８）の表面における着地ゾーン（例えば１２０）からデータ領域（例えば３０４）までトランスジューサ（例えば１１８）を（例えば動作８１２において）移動させる工程とを含むことができる。スレッショルド回転速度はトランスジューサ（１１８）とディスク（例えば１０８）の表面との間に空気ベアリングを形成し、維持する。
【００８２】
一実施例によれば、スレッショルド回転速度はトランスジューサ（例えば１１８）が内側直径部（例えば１３６）と外側直径部（例えば１３８）との間でディスク（例えば１０８）を径方向に横断する時に空気ベアリングを発生し、維持する、最終回転速度でよい。このように（例えば動作８０８における）加速工程は、予め決定された第１回転速度から予め決定された第２回転速度まで、第２加速レートでデータ記憶ディスク（例えば１０８）を（例えば動作９１０において）加速する工程と、予め決定された第２回転速度がスレッショルド回転速度に等しくない場合に、予め決定された第２回転速度からスレッショルド回転速度まで１つ以上の次の加速レートでデータ記憶ディスク（例えば１０８）を（例えば動作９２０において）加速する工程とを含むことができる。（例えば動作８０６における）加速工程はディスク（例えば１０８）の回転速度が初期回転速度に等しくなった時に対応する初期時間とディスク（例えば１０８）の回転速度が予め決定された第１回転速度に達した時に対応する予め決定された第１時間との間でデータ記憶ディスク（例えば１０８）を第１加速レートで加速することを含む。同様に（動作８０６における）加速工程は予め決定された第１時間とディスク（例えば１０８）の回転速度がスレッショルド回転速度に達した時に対応するスレッショルド時間との間でデータ記憶ディスク（対応する１０８）を第２加速レートで加速することを含むことができる。このように、（例えば動作８１２における）移動工程はスレッショルド時間で着地ゾーン（例えば１２０）からトランスジューサ（例えば１１８）を変位する工程を含むことができる。
【００８３】
別の実施例によれば、スレッショルド回転速度はトランスジューサ（例えば１１８）が着地ゾーン（例えば１２０）を退出し、データ領域（例えば３０４）にアクセスする時に空気ベアリングを形成する早期退出速度でよい。このように、（例えば動作８００における）方法はスレッショルド回転速度から最終回転速度まで、第３加速レートでデータ記憶ディスク（例えば１０８）を（例えば動作１０１０または１０２０）において加速する工程を含むことができる。最終回転速度はトランスジューサ（例えば１１８）がデータ記憶ディスク（例えば１０８）の外径部（例えば１３８）に向かって径方向に横断する時に空気ベアリングを維持する。（例えば動作８０６における）加速工程は、ディスク（例えば１０８）の回転速度が初期回転速度に等しくなった時に対応する初期時間と、ディスク（例えば１０８）の回転速度が予め決定された第１回転速度に達した時に対応する、予め決定された第１時間との間で、データ記憶ディスク（対応する１０８）を第１加速レートで（例えば動作１００６において）加速することを含むことができる。同様に（動作８０８における）加速工程は、予め決定された第１時間とディスク（例えば１０８）の回転速度がスレッショルド回転速度に達した時に対応するスレッショルド時間との間で、データ記憶ディスク（例えば１０８）を第２加速レートで（動作１０１０において）加速する工程を含むことができる。このように（例えば動作８１２）における移動工程はスレッショルド時間に着地ゾーン（例えば１２０）からトランスジューサ（例えば１１８）を（例えば動作１０１６または１０１７において）変位する工程を含むことができ、更に（例えば動作１０１０または１０２０における）加速工程はスレッショルド時間とディスク（例えば１０８）の回転速度が最終回転速度に達する時に対応する、予め決定された最終時間との間で、データ記憶ディスク（例えば１０８）を最終加速レートで加速する工程を含むことができる。
【００８４】
別の実施例によれば、（例えば動作８００における）加速工程は、予め決定された第１回転速度から予め決定された第２速度へデータ記憶ディスク（例えば１０８）を第２加速レートで（例えば動作１０１０において）加速する工程と、予め決定された第２回転速度がスレッショルド回転速度に等しくない場合、予め決定された第２回転速度からスレッショルド回転速度までデータ記憶ディスク（例えば１０８）を１つ以上の次の加速レートで（例えば動作１０２０において）加速する工程とを含むことができる。更に（例えば動作１０１０または１０２０における）加速工程は、スレッショルド回転速度から予め決定された第２回転速度まで、データ記憶ディスク（例えば１０８）を（例えば動作１０１０または１０２０において）加速する工程と、予め決定された第２回転速度がスレッショルド回転速度に等しくない場合に、予め決定された第２回転速度から最終回転速度までデータ記憶ディスク（例えば１０８）を１つ以上の次の加速レートで（例えば動作１０１０または１０２０において）加速する工程とを含むことができる。
【００８５】
本発明は、ディスクドライブ（例えば１００）におけるデータ記憶ディスク（例えば１０８）の回転速度を高めるための（例えば動作８００における）方法を実行するために、コンピュータシステムが実行できる命令のプログラムを具体的に実行するコンピュータによって読み取り可能なプログラム記憶デバイスと見なすこともできる。
【００８６】
本発明はベースプレート（例えば１０２）に回転自在に取り付けられ、所定回転速度で回転できるデータ記憶ディスク（例えば１０８）と、ディスク（例えば１０８）に隣接してベースプレート（例えば１０２）に取り付けられたアクチュエータアーム（例えば１１４）とを有するディスクドライブ（例えば１００）として見なすこともできる。ディスクドライブ（例えば１００）はトランスジューサ（例えば１１８）がディスク（例えば１０８）の表面上を移動できるように、アクチュエータアーム（例えば１１４）に取り付けられたトランスジューサ（例えば１１８）を含む。トランジスタ（例えば１１８）はディスク（例えば１０８）の表面上の着地ゾーン（例えば１２０）に一時停止することが好ましい。ディスクドライブ（例えば１００）は初期回転速度からスレッショルド回転速度までデータ記憶ディスク（例えば１０８）をいくつかの加速レートで加速するための手段（例えば８０６および８０８）と、スレッショルド回転速度でディスク（例えば１０８）上の着地ゾーン（例えば１２０）からデータ領域（例えば３０４）までトランスジューサ（例えば１１８）を移動させるための手段（例えば８１２）も含む。スレッショルド回転速度はトランスジューサ（例えば１１８）が本発明の一実施例に従い、内径部（例えば１３６）と外径部（例えば１３８）との間でディスク（例えば１０８）を径方向に横断する時に、トランスジューサ（例えば１１８）とディスク（例えば１０８）との間に空気ベアリングを形成し、維持する最終回転速度でよい。このスレッショルド回転速度はトランスジューサ（例えば１１８）が本発明の別の実施例に従い、着地ゾーン（例えば１２０）を退出し、データ領域（例えば３０４）にアクセスする時に、トランスジューサ（例えば１１８）とディスク（例えば１０８）との間に空気ベアリングを形成する早期退出速度でもよい。
【００８７】
本発明は上記だけでなく、固有の目的および利点を得るのに適していることが明らかとなろう。発明を開示するために、現時点で好ましい実施例について説明したが、本発明の範囲内において種々の変形および変更が可能である。例えばこの多相加速方法はディスクドライブの電源が切られる間に読み出し／書き込みヘッドをデータ領域から着地ゾーン、またはロード／アンロードランプへ後退させるのにも使用できる。更に、この多相加速方法はディスクの回転速度で最終回転速度が得られるまで、第２ステージで定加速度を維持しながら、ディスクに対して２つの可変加速工程を適用するだけでよい。更に、読み出し／書き込みヘッドは所望する早期退出速度に対応する所定時間で着地ゾーンを退出してもよい。このように、そのときの回転速度が所望する早期退出速度に達したことを示す、この所定時間に基づき、ヘッドが着地ゾーンを離間するかどうかの判断を行うことができる。当業者であれば、特許請求の範囲に記載した発明の要旨に含まれる多数の他の変形例が明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】基本的内部構造部品を示す本発明の好ましい一実施例を含むディスクドライブの平面図である。
【図２】図１のディスクドライブを制御するのに使用される主要機能構成部品の全体を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に係わるディスクの表面上の主要構成部品の全体を示すディスクの平面図である。
【図４】ディスクの回転速度が一定の加速度で初期速度から最終回転速度まで増加する際の摩擦力の変化のグラフである。
【図５】図４のディスクが初期速度と最終速度との間で一定の加速度を受ける際の、時間に対する回転速度の変化を示すグラフである。
【図６】ディスクが本発明の一実施例により多数の位相の加速度を受ける際の時間に対する回転速度の変化を示すグラフである。
【図７】ディスクの回転速度が一定の加速度、例えば図５に示される一定の加速度、および本発明の一実施例に従い、多数の位相の加速度で初期速度から最終回転速度まで増加する際の摩擦力の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施例に係わる多相加速方法の作動場の特徴を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施例に係わる、図８に示された作動特性をより詳細に示すフローチャートである。
【図１０】本発明の別の実施例に従い、データ記憶ディスク上のトラックにアクセスするための早期退出技術を利用する多相加速方法の作動上の特徴を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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