(57)【要約】【課題】ディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法、及びそれを利用したディスクドライブを提供すること。【解決手段】本発明のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法は、スピンドルモータ起動モードに切り替えられるか否かを判断するステップと、スピンドルモータ速度が所定の速度範囲内にあるか否かを判断するステップと、判断結果、スピンドルモータ起動モードに切り替えられ、スピンドルモータ速度が所定の速度範囲内にある場合に、磁気ヘッドをディスクの内周及び外周方向に交互に移動させるディザリングモードを作動させるステップと、を含む。【選択図】図４
2008226438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルモータ起動モードに切り替えられるか否かを判断するステップと、
スピンドルモータ速度が所定の速度範囲内にあるか否かを判断するステップと、
前記判断の結果、前記スピンドルモータ起動モードに切り替えられ、前記スピンドルモータ速度が前記所定の速度範囲内にある場合に、磁気ヘッドをディスクの内周及び外周方向に交互に移動させるディザリングモードを作動させるステップと、
を含むことを特徴とするディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項２】
前記スピンドルモータ速度が前記所定の速度範囲内にあるか否かを判断するステップは、
前記スピンドルモータ速度を測定するステップと、
前記測定されたスピンドルモータ速度が第１臨界速度より速いか、または同じであるかを判断するステップと、
前記測定されたスピンドルモータ速度が第２臨界速度より遅いか、または同じであるかを判断するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項３】
前記スピンドルモータ速度は、スピンドルモータの逆起電力を検出して測定することを特徴とする、請求項２に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項４】
前記ディザリングモードでは、正と負との値を有するボイスコイルモータ制御信号を生成させ、前記正の値を有するボイスコイルモータ制御信号は、前記磁気ヘッドを内周方向に駆動させ、前記負の値を有するボイスコイルモータ制御信号は、前記磁気ヘッドを外周方向に駆動させることを特徴とする、請求項１に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項５】
前記ディザリングモードで、ボイスコイルモータ制御信号は、正の値の発生から始まることを特徴とする、請求項４に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項６】
前記ボイスコイルモータ制御信号は、矩形波形態の信号を含むことを特徴とする、請求項４に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項７】
前記ボイスコイルモータ制御信号は、三角波形態の信号を含むことを特徴とする、請求項４に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項８】
前記ボイスコイルモータ制御信号は、正弦波形態の信号を含むことを特徴とする、請求項４に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項９】
前記磁気ヘッドがディスクのパーキングゾーンからアンラッチされるか否かを判断するステップと、
前記判断の結果、前記磁気ヘッドがディスクのパーキングゾーンからアンラッチされた場合に、前記ディザリングモードを中止させるステップと、
前記ディザリングモードを中止させた後、前記磁気ヘッドをパーキングゾーンに移動させるステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項１０】
前記磁気ヘッドを前記パーキングゾーンに移動させた後、前記ディザリングモードを再開させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項１１】
前記磁気ヘッドが前記パーキングゾーンからアンラッチされるか否かの判断は、アンラッチ状態を検出するための所定の検出タイミングで実行することを特徴とする、請求項９に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項１２】
前記所定の検出タイミングは、前記ディザリングモードを作動させた後、相対的に短い時間内に発生させることを特徴とする、請求項１１に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項１３】
前記所定の検出タイミングは、前記ディザリングモードで、前記ボイスコイルモータ制御信号の負ピークの大きさが発生する時点に発生させることを特徴とする、請求項１１に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項１４】
前記磁気ヘッドがディスクのパーキングゾーンからアンラッチされるか否かを判断するステップは、
ボイスコイルモータの速度を検出するステップと、
前記検出されたボイスコイルモータの速度が所定の臨界値を超える場合にアンラッチされたと判定するステップと、を含むことを特徴とする、請求項９に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項１５】
前記ボイスコイルモータの速度は、ボイスコイルモータの逆起電力を測定して検出することを特徴とする、請求項１４に記載のディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法。
【請求項１６】
パーキングゾーン領域とデータゾーン領域とを有するディスクと、
前記ディスクのデータゾーンに情報を書き込み、またはデータゾーンから情報を読み取りする磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを前記ディスク上で移動させるボイスコイルモータと、
ラッチモードで前記磁気ヘッドを前記ディスクのパーキングゾーン領域に固定させるラッチ手段と、
前記ディスクの加速区間でディスクの回転速度が初期に設定された範囲の速度に含まれる区間の間に、前記磁気ヘッドをパーキングゾーンにラッチさせる条件を満足させる範囲内で、前記磁気ヘッドをディスクの内周及び外周方向に交互に移動させるためのディザリング制御信号を生成させるコントローラと、
前記ディザリング制御信号に相応するボイスコイルモータ駆動電流を生成させて、前記ボイスコイルモータに供給するボイスコイルモータ駆動部と、
を備えることを特徴とする、ディスクドライブ。
【請求項１７】
前記ラッチ手段は、前記磁気ヘッドが搭載されたアクチュエータアームの一側にゴムを媒介とした金属突起が設置され、前記金属突起が磁力により固定された磁性体の支持台にラッチされる構造を有することを特徴とする、請求項１６に記載のディスクドライブ。
【請求項１８】
前記ボイスコイルモータで発生する逆起電力を測定するためのボイスコイルモータ逆起電力測定部をさらに備え、
前記コントローラは、前記ディザリング制御信号を生成させる区間で、前記ボイスコイルモータ逆起電力測定部で測定された逆起電力値に基づいて、前記磁気ヘッドがパーキングゾーンでアンラッチされるか否かを判断し、前記判断結果、磁気ヘッドがパーキングゾーンでアンラッチされる場合に、前記ディザリング制御信号の生成を一時中断し、前記磁気ヘッドをパーキングゾーンに移動してラッチさせるためのボイスコイルモータ駆動制御信号を生成させることを特徴とする、請求項１６に記載のディスクドライブ。
【請求項１９】
前記ボイスコイルモータ逆起電力測定部は、
前記ボイスコイルモータのコイルと直列に接続されて、前記コイルに流れる電流を検出するセンシング抵抗と、
前記センシング抵抗で降下する電圧を増幅させる可変利得増幅器と、を備え、前記可変利得増幅器から出力される電圧値により前記ボイスコイルモータの逆起電力を測定することを特徴とする請求項１８に記載のディスクドライブ。
【請求項２０】
スピンドルモータ起動モードに切り替えられるか否かを判断するステップと、
スピンドルモータ速度が所定の速度範囲内にあるか否かを判断するステップと、
前記判断結果、前記スピンドルモータ起動モードに切り替えられ、スピンドルモータ速度が所定の速度範囲内にある場合に、前記磁気ヘッドをディスクの内周及び外周方向に交互に移動させるディザリングモードを作動させるステップと、を含むディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法を実行させるためのプログラムコードが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御方法及び装置に係り、ディスクドライブの磁気ヘッドの浮き上がり時にディスク磨耗の発生を減らすためのボイスコイルモータ制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、データ保存装置の一つであるハードディスクドライブは、磁気ヘッドによりディスクに記録されたデータを再生するか、またはディスクにユーザーデータを記録することによって、コンピュータシステムの運用に寄与する。かかるハードディスクドライブは、次第に高容量化、高密度化及び小型化されつつ、ディスクの回転方向の記録密度であるＢＰＩ（Ｂｉｔ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）と、直径方向の記録密度であるＴＰＩ（Ｔｒａｃｋ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）とが増加する趨勢であるので、これによって、さらに精巧なメカニズムが要求される。本発明と関連して公知された文献としては、特許文献１及び２などがある。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６８８２４９５号明細書
【特許文献２】大韓民国特許出願公開第２００５−５２６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハードディスクドライブが動作し始める時及び動作を止めた時、磁気ヘッドは、ディスクの内周ゾーンに位置したパーキングゾーンに留まる。すなわち、磁気ヘッドの離着陸は、同一位置で反復的に行われる。このように、磁気ヘッドの離着陸が常にディスクの同一位置で反復的に行われることによって、図１に示したように、ディスク表面の損傷がディスクの特定の位置で集中的に発生するという問題点があった。
特に、ディスクドライブの保存容量が増大しつつ、ドライブに装着されるディスクの数が増加し、ディスクの数の増加によりスピンドルモータの加速時間が長くなって、磁気ヘッドの浮き上がり時のディスクの磨耗現象はさらに深刻に発生するという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、磁気ヘッドの浮き上がり時に磁気ヘッドとディスクとの摩擦部分を分散させることが可能な、新規かつ改良されたディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法、及びこれを利用したディスクドライブを提供することにある。
【０００６】
また、本発明が解決しようとする他の課題は、前記した方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明によるディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法は、スピンドルモータ起動モードに切り替えられるか否かを判断するステップと、スピンドルモータ速度が所定の速度範囲内にあるか否かを判断するステップと、前記判断結果、前記スピンドルモータ起動モードに切り替えられ、スピンドルモータ速度が所定の速度範囲内にある場合に、前記磁気ヘッドをディスクの内周及び外周方向に交互に移動させるディザリングモードを作動させるステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、前記スピンドルモータ速度が所定の速度範囲内にあるか否かを判断するステップは、前記スピンドルモータ速度を測定するステップと、前記測定されたスピンドルモータ速度が第１臨界速度より速いか、または同じであるかを判断するステップと、前記測定されたスピンドルモータ速度が第２臨界速度より遅いか、または同じであるかを判断するステップと、を含むものであってもよい。
【０００９】
また、前記スピンドルモータ速度は、スピンドルモータの逆起電力を検出して測定するものであってもよい。
【００１０】
また、前記ディザリングモードでは、正と負との値を有するボイスコイルモータ制御信号を生成させ、前記正の値を有するボイスコイルモータ制御信号は、前記磁気ヘッドを内周方向に駆動させ、前記負の値を有するボイスコイルモータ制御信号は、前記磁気ヘッドを外周方向に駆動させるものであってもよい。
【００１１】
また、前記ディザリングモードで、ボイスコイルモータ制御信号は、正の値の発生から始めるものであってもよい。
【００１２】
また、前記ボイスコイルモータ制御信号は、矩形波、三角波及び正弦波形態の信号のうち一つの形態の信号として発生させるものであってもよい。
【００１３】
また、前記磁気ヘッドがディスクのパーキングゾーンからアンラッチされるか否かを判断するステップと、前記判断結果、前記磁気ヘッドがディスクのパーキングゾーンからアンラッチされた場合に、ディザリングモードを中止させるステップと、前記ディザリングモードを中止させた後、前記磁気ヘッドをパーキングゾーンに移動させるステップと、をさらに含むものであってもよい。
【００１４】
また、前記磁気ヘッドをパーキングゾーンに移動させた後、前記ディザリングモードを再開させるステップをさらに含むものであってもよい。
【００１５】
また、前記磁気ヘッドがパーキングゾーンからアンラッチされるか否かの判断は、アンラッチ状態を検出するための所定の検出タイミングで実行するものであってもよい。
【００１６】
また、前記所定の検出タイミングは、前記ディザリングモードを作動させた後、相対的に短い時間内に発生させるものであってもよい。
【００１７】
また、前記所定の検出タイミングは、前記ディザリングモードで、前記ボイスコイルモータ制御信号の負ピークの大きさが発生する時点に発生させるものであってもよい。
【００１８】
また、前記磁気ヘッドがディスクのパーキングゾーンからアンラッチされるか否かを判断するステップは、ボイスコイルモータの速度を検出するステップと、前記検出されたボイスコイルモータの速度が所定の臨界値を超える場合にアンラッチされたと判定するステップと、を含むものであってもよい。
【００１９】
また、前記ボイスコイルモータの速度は、ボイスコイルモータの逆起電力を測定して検出するものであってもよい。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明によるディスクドライブは、パーキングゾーン領域とデータゾーン領域とを有するディスクと、前記ディスクのデータゾーンに情報を書き込み、またはデータゾーンから情報を読み取りする磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記ディスク上で移動させるボイスコイルモータと、ラッチモードで前記磁気ヘッドを前記ディスクのパーキングゾーン領域に固定させるラッチ手段と、前記ディスクの加速区間でディスク回転速度が初期に設定された範囲の速度に含まれる区間の間に、前記磁気ヘッドをパーキングゾーンにラッチさせる条件を満足させる範囲内で、前記磁気ヘッドをディスクの内周及び外周方向に交互に移動させるためのディザリング制御信号を生成させるコントローラと、前記ディザリング制御信号に相応するボイスコイルモータ駆動電流を生成させて、前記ボイスコイルモータに供給するボイスコイルモータ駆動部と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、前記ラッチ手段は、前記磁気ヘッドが搭載されたアクチュエータアームの一側にゴムを媒介とした金属突起が設置され、前記金属突起が磁力により固定された磁性体の支持台にラッチされる構造を有するものであってもよい。
【００２２】
また、前記ボイスコイルモータで発生する逆起電力を測定するためのボイスコイルモータ逆起電力測定部をさらに備え、前記コントローラは、前記ディザリング制御信号を生成させる区間で、前記ボイスコイルモータ逆起電力測定部で測定された逆起電力値に基づいて、前記磁気ヘッドがパーキングゾーンでアンラッチされるか否かを判断し、前記判断結果、磁気ヘッドがパーキングゾーンでアンラッチされる場合に、前記ディザリング制御信号の生成を一時中断し、前記磁気ヘッドをパーキングゾーンに移動してラッチさせるためのボイスコイルモータ駆動制御信号を生成させるものであってもよい。
【００２３】
また、前記ボイスコイルモータ逆起電力測定部は、前記ボイスコイルモータのコイルと直列に接続されて、前記コイルに流れる電流を検出するセンシング抵抗と、前記センシング抵抗で降下する電圧を増幅させる可変利得増幅器と、を備え、前記可変利得増幅器から出力される電圧値により前記ボイスコイルモータの逆起電力を測定するものであってもよい。
【００２４】
また、上記他の課題を解決するために、本発明は、磁気ヘッドの浮き上がり時に磁気ヘッドとディスクとの摩擦部分を分散させるためのディザリングプロセスを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、磁気ヘッドの浮き上がり時に磁気ヘッドとディスクとの摩擦部分を分散させることが可能となる。特に、スピンドルモータが回転し始めて加速される区間で、ラッチ状態を維持する範囲内で磁気ヘッドを微細に移動するようにディザリングプロセスを実行することによって、磁気ヘッドの浮き上がり時に磁気ヘッドがディスクの同一地点で接触する時間を最小化させて、ディスク及び磁気ヘッドの損傷を最小化させることができる。
【００２６】
特に、ディザリングプロセスの実行時にデータゾーンパーキング状態にあるか、またはアンラッチ状態が発生する場合にも、迅速に磁気ヘッドをパーキングゾーンに移動させた後にディザリングプロセスを再開することによって、非正常的な状態が発生してもディスクの損傷を最小化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２８】
図２は、本発明が適用されるハードディスクドライブ１０の機構的な構成を示す。ディスクドライブ１０は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１４により回転する少なくとも一つの磁気ディスク１２を備えている。ハードディスクドライブ１０は、ディスク１２の表面に隣接するように位置した磁気ヘッド１６も備えている。
【００２９】
磁気ヘッド１６は、それぞれのディスク１２の磁界を感知して磁化させることによって、回転するディスク１２から／に情報を読み取り／書き込みする。
【００３０】
磁気ヘッド１６は、スライダー２０に統合されうる。スライダー２０は、磁気ヘッド１６とディスク１２の表面との間に空気軸受を生成させる構造となっている。スライダー２０は、ヘッドジンバルアセンブリ２２に結合されている。ヘッドジンバルアセンブリ２２は、ボイスコイル２６を有するアクチュエータアーム２４に付着されている。ボイスコイル２６は、ボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ：ＶＣＭ）３０を特定するように、マグネチックアセンブリ２８に隣接するように位置している。ボイスコイル２６に供給される電流は、軸受アセンブリ３２に対してアクチュエータアーム２４を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム２４の回転は、ディスク１２の表面を横切って磁気ヘッド１６を移動させる。
【００３１】
情報は、典型的にディスク１２の環状トラック３４内に保存される。各トラック３４は、一般的に複数のセクタを備えている。各セクタは、データフィールドと識別フィールドとを備えている。識別フィールドは、セクタ及びトラック（シリンダー）を識別するグレーコードで構成されている。
【００３２】
ディスク１２は、データが記録されるデータゾーンとパーキングゾーンとで構成される。パーキングゾーンは、ディスクドライブが動作しないとき、磁気ヘッド１６がパーキングされる領域であって、ディスク１２の内周に位置する。ディスク１２が回転し始めるとき、磁気ヘッド１６は、パーキングゾーンで浮き上がり始める。
【００３３】
ラッチ手段３８は、磁気ヘッド１６がディスク１２のパーキングゾーンにパーキングされているとき、磁気ヘッド１６を安全に固定させる役割を行う。図１２に示したように、ラッチ手段３８は、アクチュエータアーム２４の一側ＤにゴムＣを媒介として金属突起Ｂが結合されており、金属突起Ｂが磁力によりベースに固定された磁性体の支持台Ａにラッチさせる構造を有する。
【００３４】
図３は、ディスクドライブを動作させるための電気的な回路４０を示す。
電気システム４０は、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャンネル回路４４及びプリアンプ回路４６により磁気ヘッド１６に結合されたコントローラ４２を備えている。また、コントローラ４２に結合されて、ＶＣＭのコイル２６で生成される逆起電力を測定するＶＣＭ逆起電力測定部５２を備えている。
【００３５】
コントローラ４２は、デジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＤＳＰ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどとなりうる。コントローラ４２は、ディスク１２から／に情報を読み取り／書き込みするために、Ｒ／Ｗチャンネル回路４４を制御する。
【００３６】
そして、コントローラ４２は、ボイスコイル２６に駆動電流を供給するＶＣＭ駆動部４８、及びＳＰＭ  １４に駆動電流を供給するＳＰＭ駆動部５６にも結合されている。コントローラ４２は、ＶＣＭの励起及び磁気ヘッド１６の移動を制御するために、ＶＣＭ駆動部４８に制御信号を供給する。また、コントローラ４２は、ＳＰＭ  １４の起動時にＳＰＭ  １４が初期に設定された範囲の速度で回転する区間の間に、磁気ヘッド１６をディスク１２のパーキングゾーンにラッチさせる条件を満足させる範囲内で、磁気ヘッド１６をディスク１２の内周及び外周方向に交互に移動させるためのディザリング制御信号を生成させる。
【００３７】
また、コントローラ４２は、ＳＰＭ  １４の速度を測定するＳＰＭ速度検出部５８と結合されている。ＳＰＭ速度検出部５８は、一例として、ＳＰＭ  １４で発生する逆起電力を検出してＳＰＭ  １４の速度を算出できる。
【００３８】
メモリ５０には、ディスクドライブを制御するファームウェア及び各種の制御データが保存されている。もちろん、図５及び図６のフローチャートを実行させるためのプログラムコードも保存されている。
【００３９】
まず、一般的なディスクドライブの動作を説明すれば、次の通りである。
読み取りモードで、ディスクドライブ１０は、ディスク１２から磁気ヘッド１６により感知された電気的な信号をプリアンプ回路４６で増幅させる。次いで、Ｒ／Ｗチャンネル回路４４では、コントローラ４２で生成されるリード用セクタパルスのタイミングによって、ディスク１２から読み取った信号をデジタル信号に符号化させ、ストリームデータに変換してホストインターフェース回路５４を通じてホスト機器（図示せず）へ伝送する。
【００４０】
書き込みモードで、ディスクドライブは、ホストインターフェース回路５４を通じてホスト機器からデータを入力されて、ホストインターフェース回路５４の内部バッファ（図示せず）に一時保存させた後に、バッファに保存されたデータを順次に出力して、Ｒ／Ｗチャンネル回路４４によりディスク１２の記録チャンネルに適したバイナリデータストリームに変換させた後に、ライト用セクタパルスが発生する時点にプリアンプ回路４６により増幅された記録電流を、磁気ヘッド１６を通じてディスク１２に記録させる。
【００４１】
では、本発明と直接的に関連したＳＰＭ  １４の起動時に実行されるディザリングプロセスについて、図５及び図６のフローチャートを参照して時系列的に説明する。
【００４２】
まず、本発明の第１実施形態によるディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法を、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４３】
ディスクドライブは、読み取りまたは書き込み動作を行わないとき、パーキングモードに転換され、パーキングモードで、磁気ヘッド１６は、ディスク１２のパーキングゾーンに移動し、ディスク１２は停止する。パーキングモードでディスクドライブを動作させるためには、ＳＰＭ  １４を起動させるＳＰＭ起動モードに切り替えられる。
【００４４】
まず、コントローラ４２は、ディスクドライブがＳＰＭ起動モードに切り替えられるか否かを判断する（ステップＳ５０１）。ＳＰＭ起動モードで、コントローラ４２は、ＳＰＭ駆動制御信号を生成させ、ＳＰＭ駆動制御信号によって、ＳＰＭ駆動部５６は、ＳＰＭ駆動電流を生成させてＳＰＭ  １４に印加する。これにより、ディスク１２が回転し始める。ＳＰＭ起動モードに切り替えられた後に、ＳＰＭ  １４は、目標速度に達するために加速される。
【００４５】
ステップＳ５０１の判断結果、ディスクドライブがＳＰＭ起動モードに切り替えられる場合に、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍを検出する（ステップＳ５０２）。ＳＰＭ速度は、ＳＰＭ速度検出部５８で算出され、一例として、ＳＰＭ  １４の逆起電力を検出してＳＰＭ速度を算出できる。
【００４６】
次いで、コントローラ４２は、ステップＳ５０２で検出されたＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍと第１臨界速度ＴＨ１とを比較する（ステップＳ５０３）。ここで、第１臨界速度ＴＨ１は、ディザリングプロセスが始まるＳＰＭの下限速度を意味する。もし、第１臨界速度ＴＨ１を０に設定すれば、ＳＰＭ  １４の回転と同時にディザリングプロセスが始まる。しかし、ＳＰＭ  １４が駆動し始めるとき、磁気ヘッド１６とディスク１２との間に最も大きい摩擦力が発生するので、ＳＰＭ  １４が最初に駆動する時点から磁気ヘッド１６を移動させることは、磁気ヘッド１６及びディスク１２に悪影響を及ぼす。したがって、第１臨界速度ＴＨ１は、０より大きい値に設定することが望ましく、一例として、ＳＰＭ  １４の目標速度の２０％に設定できる。もちろん、本発明がこれに限定されるものではなく、第１臨界速度ＴＨ１を多様な値に設定できる。
【００４７】
ステップＳ５０３の判断結果、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍが第１臨界速度ＴＨ１より遅い場合には、ステップＳ５０２にフィードバックさせる。しかし、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍが第１臨界速度ＴＨ１より速いか、または同じである場合には、ステップＳ５０４を実行する。
【００４８】
すなわち、コントローラ４２は、ステップＳ５０２で検出されたＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍと第２臨界速度ＴＨ２とを比較する（ステップＳ５０４）。ここで、第２臨界速度ＴＨ２は、ＶＣＭディザリングプロセスが終了するＳＰＭの上限速度を意味する。第２臨界速度ＴＨ２は、磁気ヘッド１６がディスク１２での浮き上がりを完了する速度に設定することが望ましく、一例として、ＳＰＭ  １４の目標速度の９０％に設定できる。もちろん、本発明がこれに限定されるものではなく、第２臨界速度ＴＨ２を多様な値に設定できる。
【００４９】
ステップＳ５０４の判断結果、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍが第２臨界速度ＴＨ２より遅い場合には、ＶＣＭディザリングモードをオンさせ（ステップＳ５０５）、そうでない場合には、ＶＣＭディザリングモードをオフさせる（ステップＳ５０６）。ディザリングモードがオンになって、ディザリングプロセスを実行させつつ周期的にステップＳ５０２にフィードバックさせて、ステップＳ５０２ないしステップＳ５０４を行う。これは、ディザリングモードのオフ時点を判断するためである。
【００５０】
ＶＣＭディザリングモードがオンになれば、コントローラ４２は、ディザリングプロセスを実行させるためのディザリング制御信号（ＶＣＭ  ＤＡＣ信号）を生成させる。
ディザリングプロセス区間でのＶＣＭ  ＤＡＣ信号は、多様な形態の信号を利用でき、一例として、矩形波形態の信号、三角波形態の信号、正弦波形態の信号及び台形形態の信号などを利用できる。
【００５１】
ディザリングプロセスで、ＶＣＭ  ＤＡＣ信号として矩形波信号を利用する場合の例を図７に示した。
【００５２】
図７において、Ｔ０は、ＳＰＭ  １４が回転し始める時点を表し、Ｔ１は、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍが第１臨界速度ＴＨ１に達する時点を表し、Ｔ４は、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍが第２臨界速度ＴＨ２に達する時点を表し、Ｔ５は、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍが目標速度Ｔａｒｇｅｔ＿ｒｐｍに達する時点を表す。そして、Ｔ２は、ディスク１２の内周方向シークを終える時点を表し、Ｔ３は、ディスク１２の外周方向シークを始める時点を表す。ここで、Ｔ２及びＴ３は、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍがそれぞれ第１臨界速度ＴＨ１と第２臨界速度ＴＨ２との間の任意の速度に達する時点と定義することもできる。もちろん、Ｔ２及びＴ３を、Ｔ１を基準として一定時間の間隔に設定することもできる。
一例として、Ｔ１をＴａｒｇｅｔ＿ｒｐｍの２０％、Ｔ２をＴａｒｇｅｔ＿ｒｐｍの５０％、Ｔ３をＴａｒｇｅｔ＿ｒｐｍの６０％、Ｔ４をＴａｒｇｅｔ＿ｒｐｍの９０％に達する時点にそれぞれ設定できる。
【００５３】
また、Ｔ１のみをＴａｒｇｅｔ＿ｒｐｍの２０％にそれぞれ達する時点に設定し、Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、それぞれ一定時間の間隔を有すると設定することもできる。
前記において、ディザリングプロセスが実行される区間は、Ｔ１とＴ４との区間に該当し、Ｔ１とＴ２との区間では、内周方向に磁気ヘッド１６を移動させ、Ｔ２とＴ３との区間では、磁気ヘッド１６の移動を停止させ、Ｔ３とＴ４との区間では、内周方向に磁気ヘッド１６を移動させる。図７に示したように、本発明によるディザリングプロセスでは、まず、内周方向に磁気ヘッド１６を移動させるが、これは、磁気ヘッド１６がディスク１２のデータゾーンに非正常的にパーキングされている場合に、磁気ヘッド１６をパーキングゾーンに移動させるためである。
【００５４】
参考までに、アンラッチプロセスは、ＳＰＭ  １４がＴａｒｇｅｔ＿ｒｐｍに達してから一定時間後に実行される。したがって、ディザリングプロセスとアンラッチプロセスとの間には、一定時間の間隔を有する。
【００５５】
ここで、ディザリングプロセッサでのＶＣＭ  ＤＡＣ信号の大きさは、磁気ヘッド１６をディスク１２のパーキングゾーンからアンラッチさせずに、ラッチ手段３８のゴムＣの軟性範囲内で微細に磁気ヘッド１６を移動させるように設定する。もし、ディザリングプロセスでＶＣＭ  ＤＡＣ信号の大きさを過度に大きく設定すれば、ディザリングプロセスの途中でアンラッチされる現象が発生しうる。逆に、ＶＣＭ  ＤＡＣ信号の大きさを過度に小さく設定すれば、磁気ヘッド１６の移動がほとんど発生しない。したがって、ラッチ状態を維持する力とラッチ手段３８のゴムの軟性とを考慮して実験的に設定できる。
【００５６】
かかる方式で生成されたＶＣＭ  ＤＡＣ信号は、ＶＣＭ駆動部４８に印加され、ＶＣＭ駆動部４８は、ＶＣＭ  ＤＡＣ信号の大きさに対応する電流を生成させて、ＶＣＭ  ３０のボイスコイル２６に印加する。これにより、磁気ヘッド１６がディスク１２のパーキングゾーンにラッチされた状態を維持しつつ、微細に外周及び内周方向に移動する。
【００５７】
そして、ディザリングプロセスでのＶＣＭ  ＤＡＣ信号として、三角波信号及び正弦波信号を利用する場合の例をそれぞれ図８及び図９に示した。図８及び図９についての具体的な説明は、図６のフローチャートを通じて説明される。
【００５８】
次いで、本発明の第２実施形態によるディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法を、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
図６のフローチャートによる本発明の第２実施形態は、図５のフローチャートによる本発明の第１実施形態に比べて、ディザリングプロセスの実行時に非正常的にデータゾーンにパーキングされているか、またはアンラッチ現象が発生する場合を考慮したものである。
【００６０】
図６に示したステップＳ５０１ないしステップＳ５０６は、図５のフローチャートに示したステップＳ５０１ないしステップＳ５０６と動作が同一であるので、これについての説明は省略する。したがって、図５のフローチャートに比べて追加されたプロセスのみを説明する。
【００６１】
コントローラ４２は、ステップＳ５０５によってディザリングプロセスを実行しつつ、アンラッチの発生を判断する時点に達したか否かを判断する（ステップＳ５０７）。ＶＣＭディザリングプロセスの実行中でのアンラッチの発生の判断は、一例として、一定時間の間隔で周期的に判断するように設定できる。他の例としては、ディザリングプロセスの実行初期時点、及びディスク１２の外周方向に磁気ヘッド１６を移動させるためのディザリング制御信号が生成される区間（ＶＣＭ  ＤＡＣ信号の大きさが負の値を有する区間）の特定の時点にアンラッチの発生を判断するように設定できる。データゾーンのパーキング状態も、広い範囲のアンラッチの発生状態と見ることができる。図８及び図９を参照して、アンラッチの発生判断時点を説明する。
【００６２】
図８及び図９は、ＶＣＭ  ＤＡＣ信号として三角波信号及び正弦波信号を利用する例をそれぞれ示す。
【００６３】
図８及び図９において、Ｔ０は、ＳＰＭ  １４が回転し始める時点を表し、Ｔ１は、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍが第１臨界速度ＴＨ１に達する時点を表し、Ｔ５は、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍが第２臨界速度ＴＨ２に達する時点を表し、Ｔ６は、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍが目標速度Ｔａｒｇｅｔ＿ｒｐｍに達する時点を表す。そして、Ｔ２は、ディスク１２の内周方向から外周方向にシーク方向を変更させる時点を表し、Ｔ３は、ディスク１２の外周方向から内周方向にシーク方向を変更させる時点を表し、Ｔ４は、ディスク１２の内周方向から外周方向にシーク方向を変更させる時点を表す。
【００６４】
したがって、ＶＣＭディザリングプロセスは、図８及び図９において、Ｔ１とＴ５との区間に実行され、Ｔ１とＴ２との区間及びＴ３とＴ４との区間では、内周方向に磁気ヘッド１６を移動させ、Ｔ２とＴ３との区間及びＴ４とＴ５との区間では、磁気ヘッド１６を外周方向に移動させる。
【００６５】
図８及び図９において、Ｔ２，Ｔ３及びＴ４は、ＳＰＭ速度ＳＰＭ＿ｒｐｍがそれぞれ第１臨界速度ＴＨ１と第２臨界速度ＴＨ２との間の任意の速度に達する時点と定義できる。もちろん、Ｔ２，Ｔ３及びＴ４を、Ｔ１を基準として一定時間の間隔に設定することもできる。
【００６６】
図８及び図９において、Ｔａ，Ｔｂ及びＴｃがアンラッチの発生判断時点の例に該当する。Ｔａは、ディザリングプロセスが始まるＴ１から比較的短い時間が経た後の時点に設定する。Ｔａにアンラッチの発生判断時点を設定した理由は、磁気ヘッド１６がディスク１２のデータゾーンに非正常的にパーキングされた場合を検出するためである。磁気ヘッド１６がデータゾーンにパーキングされている場合には、ディスクドライブに致命的な損傷を発生させるので、速く磁気ヘッド１６をパーキングゾーンに移動させる必要がある。
【００６７】
そして、Ｔｂ及びＴｃは、それぞれディザリングプロセス区間のうち、磁気ヘッド１６を外周方向に移動させる区間に含まれており、ＶＣＭ  ＤＡＣ信号の大きさの絶対値が最大値近辺に達する時点に該当する。これは、ディザリングプロセスの実行区間中でＴｂ及びＴｃでアンラッチされる可能性が最も高いためである。
【００６８】
Ｔａ，Ｔｂ及びＴｃでそれぞれ複数回のアンラッチの発生判断を実行することが効果的であり、一例として、時点Ｔａで２回実行し、Ｔｂ及びＴｃでそれぞれ３回ずつ実行するように設定できる。
【００６９】
ステップＳ５０７の判断結果、アンラッチの発生判断時点に達した場合に、アクチュエータ速度Ｖｉを検出する（ステップＳ５０８）。ＶＣＭ速度Ｖｉは、ＶＣＭの逆起電力を検出して算出できる。
【００７０】
ＶＣＭ  ３０の逆起電力は、ＶＣＭ逆起電力測定部５２で次のように測定できる。図４は、ＶＣＭ逆起電力測定部５２の詳細回路構成図であり、Ｒｍは、ＶＣＭ  ３０のコイル抵抗を表示したものであり、Ｌｍは、ＶＣＭ  ３０のコイルインダクタンスを表示したものであり、Ｒｓは、ＶＣＭ  ３０に流れる電流Ｉｍを検出するためのセンシング抵抗を表示したものである。可変利得増幅器ＡＭＰ１は、センシング抵抗Ｒｓに降下する電圧を利得Ａにより増幅させる役割を行う。
【００７１】
ＶＣＭ  ３０にかかる電圧Ｖｖｃｍは、（１）式のように表現される。
Vvcm=(Lm×dIm/dt)+(Rm×Im)+Vbemf      ・・・（１）
ここで、Ｖｂｅｍｆは、ＶＣＭ  ３０の逆起電力による電圧を表す。
【００７２】
これにより、ＶＣＭ逆起電力測定部５２の出力電圧Ｖｏは、（２）式のように表現される。
Vo=(Lm×dIm/dt)+(Rm×Im)+Vbemf-(A×Rs×Im)      ・・・（２）
【００７３】
逆起電力を測定する時点でＶＣＭに流れる電流Ｉｍが一定であると仮定すれば、（２）式は、（３）式のように表現される。
Vo=(Rm×Im)+Vbemf-(A×Rs×Im)
=Vbemf+[(Rm/Rs-A)×Im×Rs]       ・・・（３）
【００７４】
（３）式でＲｍ／Ｒｓ−Ａ＝０である条件を満足すれば、逆起電力測定部５２の出力電圧Ｖｏは、ＶＣＭ  ３０により発生する逆起電力Ｖｂｅｍｆとなるということが分かる。
【００７５】
これにより、Ｒｓ値は周知であるので、Ｒｍ値のみが分かれば、可変利得増幅器ＡＭＰ１の利得Ａ値をＲｍ／Ｒｓ値と一致させることによって、正確に逆起電力値を測定できる。
【００７６】
そして、ＶＣＭ  ３０の逆起電力Ｖｂｅｍｆに比例定数値をかければ、ＶＣＭ速度Ｖｉが算出される。
【００７７】
次いで、コントローラ４２は、前記のように算出されたＶＣＭ速度Ｖｉと臨界速度ＴＨ３とを比較する（ステップＳ５０９）。臨界速度ＴＨ３は、ラッチ状態とアンラッチ状態とを判断する臨界速度であって、ラッチ状態で発生するＶＣＭ  ３０の最高速度値とアンラッチ状態で発生するＶＣＭ  ３０の最低速度値との中間値に決定できる。
【００７８】
参考までに、磁気ヘッド１６がディスク１２のデータゾーンにパーキングされている場合にも、アンラッチ状態が発生した場合に該当するので、時点Ｔａでのデータゾーンパーキング如何と時点Ｔｂ、Ｔｃでのアンラッチの発生如何とを同一に判定したが、場合によっては、臨界値を異なって設定して判断することもできる。
【００７９】
ステップＳ５０９の比較結果、ＶＣＭ速度Ｖｉが臨界速度ＴＨ３を超える場合には、ＶＣＭディザリングモードをオフさせる（ステップＳ５１０）。すなわち、これは、アンラッチが発生した場合に該当するので、磁気ヘッド１６を迅速にパーキングゾーンに移動させるために、ＶＣＭディザリングモードを一時的に中断させる。
【００８０】
次いで、コントローラ４２は、磁気ヘッド１６をディスク１２のパーキングゾーンに移動させるためのＶＣＭ駆動電流を生成させて、ＶＣＭ駆動部４８に印加する（ステップＳ５１１）。これにより、磁気ヘッド１６は、内周方向に移動してディスク１２のパーキングゾーンにラッチされる。
【００８１】
このように、ＶＣＭディザリングモードの実行中でアンラッチ状態が発生すれば、ＶＣＭディザリングモードを一時的にオフさせた後に、磁気ヘッド１６をディスク１２のパーキングゾーンに移動させてから、ステップＳ５０２にフィードバックさせる。
【００８２】
しかし、ステップＳ５０９の比較結果、ＶＣＭ速度Ｖｉが臨界速度ＴＨ３を超えない場合には、アンラッチが発生しない場合に該当するので、直ちにステップＳ５０２にフィードバックさせる。
【００８３】
図１０に示すように、アンラッチの発生判断時点中での時点Ｔｃでアンラッチ状態が発生した場合に、直ちに磁気ヘッド１６は、内周方向に移動させるための正のＶＣＭ  ＤＡＣ信号が発生することを表す。
【００８４】
図１１には、ディザリングプロセス実行中のＶＣＭ  ＤＡＣ信号によるＶＣＭ速度及び磁気ヘッドの位置軌跡を示す。点線は、理論的な値を表し、実線は、実際の測定値を表す。これは、ラッチされた状態で、ラッチ手段３８に使われたゴムに同じ力を内周及び外周方向に印加する場合に、ゴムで圧縮される移動距離より伸びる移動距離が大きく発生するということを表す。
【００８５】
図１３は、ディザリングプロセス実行区間のうち、正のＶＣＭ  ＤＡＣ信号が印加される区間でのラッチ手段３８のゴムＣが圧縮された状態を示し、図１４は、ディザリングプロセス実行区間のうち、負のＶＣＭ  ＤＡＣ信号が印加される区間でのラッチ手段３８のゴムＣが伸張された状態を示す。図１３及び図１４から、ラッチ手段３８のゴム間隔に差が発生するということが分かり、これは、ラッチされた状態で磁気ヘッド１６が移動していることを表す。
【００８６】
本発明は、方法、装置、システムなどとして実行される。ソフトウェアで実行されるとき、本発明の構成手段は、必然的に必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサで読み取り可能な媒体に保存され、または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号により伝送される。プロセッサで読み取り可能な媒体は、情報を保存または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサで読み取り可能な媒体の例としては、電子回路、半導体メモリ素子、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＲＯＭ）、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ハードディスク、光ファイバ媒体、無線周波数（ＲＦ）網などがある。コンピュータデータ信号は、電子網チャンネル、光ファイバ、空気、電子系、ＲＦ網のような伝送媒体上に伝播されるいかなる信号も含まれる。
【００８７】
添付された図面に示されて説明された特定の実施形態は、単に本発明の例として理解され、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明が属する技術分野で本発明に記述された技術的思想の範囲でも多様な他の変更が発生するので、本発明は、提示するか、または記述された特定の構成及び配列に制限されないことは自明である。すなわち、本発明は、ハードディスクドライブを含む各種のディスクドライブに適用されるだけでなく、多様な種類のデータ保存装置に適用されることは当然な事実である。
【００８８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、ハードディスクドライブを含む多様な種類のディスクドライブ装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】従来の技術による磁気ヘッドの浮き上がり時のディスクに発生する磨耗状態を示す図面である。
【図２】本発明が適用されるディスクドライブの平面図である。
【図３】本発明によるディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法を実行させるディスクドライブの電気的な回路構成図である。
【図４】図３に示したＶＣＭ逆起電力測定部の細部回路構成図である。
【図５】本発明の一実施形態によるディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法のフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態によるディザリングプロセスを利用したディスク磨耗減少方法のフローチャートである。
【図７】本発明によるディザリングプロセスに適用される矩形波形態のＶＣＭ  ＤＡＣ信号の生成タイミングを示す図である。
【図８】本発明によるディザリングプロセスに適用される三角波形態のＶＣＭ  ＤＡＣ信号の生成タイミング及び逆起電力検出タイミングを示す図である。
【図９】本発明によるディザリングプロセスに適用される正弦波形態のＶＣＭ  ＤＡＣ信号の生成タイミング及び逆起電力検出タイミングを示す図である。
【図１０】本発明によるディザリングプロセス実行中にアンラッチ状態が発生した場合のＶＣＭ  ＤＡＣ信号生成タイミングを示す図である。
【図１１】本発明によるディザリングプロセスで生成されるＶＣＭ  ＤＡＣ信号によるＶＣＭ速度及び磁気ヘッドの位置軌跡を示す図である。
【図１２】図２に示したラッチ手段の実際の構造を示す図である。
【図１３】本発明によるディザリングプロセスで、磁気ヘッドを内周方向に移動させるＶＣＭ  ＤＡＣ信号が生成される区間でのラッチ手段のゴムが圧縮された状態を示す図である。
【図１４】本発明によるディザリングプロセスで、磁気ヘッドを外周方向に移動させるＶＣＭ  ＤＡＣ信号が生成される区間でのラッチ手段のゴムが伸張された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０    ハードディスクドライブ
１２    磁気ディスク
１４    ＳＰＭ
１６    磁気ヘッド
２０    スライダー
２２    ヘッドジンバルアセンブリ
２４    アクチュエータアーム
２６    ボイスコイル
２８    マグネチックアセンブリ
３０    ＶＣＭ
３２    軸受アセンブリ
３４    トラック
３８    ラッチ手段
４０    電気システム
４２    コントローラ
４４    Ｒ／Ｗチャンネル回路
４６    プリアンプ回路
４８    ＶＣＭ駆動部
５０    メモリ
５２    ＶＣＭ逆起電力測定部
５４    ホストインターフェース回路
５６    ＳＰＭ駆動部
５８    ＳＰＭ速度検出部
【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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【図１１】
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【図１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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