(57)【要約】    【課題】シーク残留振動を低減してシーク完了からオントラックに移行する時間を短縮して装置性能を高める。    【解決手段】アクチュエータ５６は回転自在に支持された軸部の一端にヘッド２２を支持すると共に他端にボイスコイルモータのコイル６２を支持し、ヘッド２２を記録媒体の任意のトラック位置に移動する。センサ５０はアクチュエータ５６のコイルサポート部６４に取り付けられ、コイル振動を検出して振動検出信号を出力する。制御部は、アクチュエータ５６の駆動によりヘッドを媒体上の目標トラック位置に移動して引き込むシーク時及びセトリング時に、センサ５０の振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するようにアクチュエータ５６を制御する。センサ５０の振動検出信号には、アクチュエータ５６を駆動した際のコイル６２の曲げ振動成分とコイルのねじり振動成分を含む。  【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支持された軸部の一端にヘッドを支持すると共に他端にボイスコイルモータのコイルを支持し、前記ヘッドを記録媒体の任意のトラック位置に移動可能なアクチュエータと、
前記アクチュエータに取り付けられ、前記アクチュエータ駆動時のコイル振動を検出して振動検出信号を出力するセンサと、
前記アクチュエータの駆動によりヘッドを記録媒体上の目標トラック位置に移動して引き込むシーク時及び又はセトリング時に、前記センサの振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するように前記アクチュエータを駆動制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。
【請求項２】
請求項１記載の記憶装置に於いて、前記センサを前記アクチュエータのコイルサポート部に取り付けたことを特徴とする記憶装置。
【請求項３】
請求項１記載の記憶装置に於いて、前記センサの振動検出信号は、前記アクチュエータを駆動した際の前記コイルの曲げ振動成分と前記コイルのねじり振動成分を含むことを特徴とする記憶装置。
【請求項４】
請求項１記載の記憶装置に於いて、前記アクチュエータのコイルサポート部の少なくとも２箇所に前記センサをそれぞれ取り付け、前記２つのセンサの振動検出信号を加算合成して前記制御部に出力することを特徴とする記憶装置。
【請求項５】
回転自在に支持された軸部の一端にヘッドを支持すると共に他端にボイスコイルモータのコイルを支持し、前記ヘッドを記録媒体の任意のトラック位置に移動可能なアクチュエータを備えた記憶装置の制御方法に於いて、
前記アクチュエータの駆動によりヘッドを記録媒体上の目標トラック位置に移動して引き込むシーク時及び又はセトリング時に、前記アクチュエータに取り付けたセンサにより前記アクチュエータ駆動時のコイル振動を検出して振動検出信号を出力し、
前記センサの振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するように前記アクチュエータを駆動することを特徴とする記憶装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ駆動時に発生するコイル振動を検出し、その振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するように制御する記憶装置及び制御方法に関し、特に、目標トラックにヘッドを位置決めするシーク時及びセトリング時のコイル振動を検出し、その振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するように制御する記憶装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気ディスク装置にあっては、ボイスコイルモータによりロータリ型のアクチュエータを駆動してヘッドを磁気ディスク媒体の任意の目標トラックに移動し、目標トラックにデータを書き込み、また既に書き込んだデータを読み出すようにしている。
【０００３】
アクチュエータを駆動するボイスコイルモータは、永久磁石を用いたヨークを筐体に固定し、筐体に対し回転自在に軸部で支持されたアクチュエータの一端にヘッドを支持し、他端にボイスコイルモータのコイルをコイルサポート部により支持している。
【０００４】
ヘッドを磁気ディスク媒体上の任意の目標トラックに移動させる場合には、まずコイルに通電してシーク制御を行う。シーク制御は目標トラックまでの残りトラック数に応じた目標速度のプロフィールを発生して速度制御しており、通常、加速制御、定速制御及び減速制御を行う。
【０００５】
図１８はシーク制御により目標トラックに位置決めする際のヘッド位置誤差信号とオントラック信号を示している。図１８（Ａ）はヘッド位置誤差信号２００であり、シーク動作２０２の後、目標トラックに達したら、速度制御から位置制御に切替える。そして、目標とするトラック中心から定められた範囲であるオントラックスライスレベル範囲２０６内にヘッドが到達すると、図１８（Ｂ）に示すオントラック信号２０８がＨレベルに上がり、有効となる。シーク完了からオントラック信号２０８が上がるまでのトラック中心２１０への引き込みをセトリング２０４という。
【０００６】
そして、オントラック信号２０８がＨレベルに上がっている場合のみ、データの書き込み、または記録したデータの読み込みを行うことができる。
【特許文献１】特開平１１−３１７０３３号公報
【特許文献２】特開平１１−２０３８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の磁気ディスク装置にあっては、アクチュエータに支持したコイルと筐体側に固定配置したヨークとの平行度などの機械的な精度に起因してシーク中にアクチュエータに振動が発生する問題がある。
【０００８】
このシーク中にアクチュエータに発生する振動は、シーク残留振動といわれており、シーク残留振動があると、シーク完了からヘッドが目標トラックのオントラックスライスレベル内に到達してオントラック信号が上がるまでの図１８（Ａ）のセトリング２０４の時間が長くなる問題がある。
【０００９】
またヘッド位置誤差信号２００がオントラックスライスレベル範囲２０６に一度入った後に、シーク残留振動の影響でオントラックスライスレベル外へ移動するオフトラック２１２を起こす場合もあり、オフトラック２１２が生じるとオントラック信号２０８がＬレベルに下がってしまい、書き込み又は読み込みが行えず、再びオントラックスライスレベル範囲２０６内にヘッドが移動するのを待たなければならないため、シーク残留振動は装置性能の悪化につながる問題がある。
【００１０】
このようなアクチュエータに発生する振動をセンサにより検出して振動を抑圧するアクチュエータの制御として、特許文献１がある。しかし、特許文献１は、シーク制御によりヘッドを目標トラックに位置決めしたオントラック中に、コイルの面内揺れ変形に起因した所謂バタフライ・モードの振動を検出して抑圧する制御であり、これによってオントラック制御の安定化を図っている。
【００１１】
しかし、特許文献１のセンサによりアクチュエータの振動を検出して抑圧する制御は、オントラック中の制御であり、シーク中に発生するシーク残留振動については全く言及しておらず、またアクチュエータに生ずる様々な振動モードについて、シーク中の振動は全く考慮しておらず、依然として、シーク残留振動によりセトリング時間が長くなって性能が悪化する問題は解決されていない。
【００１２】
また特許文献２にあっては、センサを使用せずに、ヘッド再生信号とアクチュエータの移動指令制御量からアクチュエータの振動モードと剛体モードの状態量を推定して制御しているが、特許文献１と同様に、オントラック中の制御であり、シーク残留振動によりセトリング時間が長くなって性能が悪化する問題は解決されていない。
【００１３】
本発明は、シーク中に発生する振動を検出し、その振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減してシーク完了からオントラックに移行する時間を短縮して装置性能を高める記憶装置及び制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（装置）
本発明は記憶装置を提供する。本発明の記憶装置は、
回転自在に支持された軸部の一端にヘッドを支持すると共に他端にボイスコイルモータのコイルを支持し、ヘッドを記録媒体の任意のトラック位置に移動可能なアクチュエータと、
アクチュエータに取り付けられ、アクチュエータ駆動時のコイル振動を検出して振動検出信号を出力するセンサと、
アクチュエータの駆動によりヘッドを媒体上の目標トラック位置に移動して引き込むシーク時及び又はセトリング時に、前記センサの振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するようにアクチュエータを駆動制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、センサをアクチュエータのコイルサポート部に取り付ける。センサの振動検出信号は、アクチュエータを駆動した際のコイルの曲げ振動成分とコイルのねじり振動成分を含む。
【００１６】
アクチュエータのコイルサポート部の少なくとも２箇所にセンサをそれぞれ取り付け、２つのセンサの振動検出信号を加算合成して制御部に出力しても良い。この場合、２つのセンサを前記コイルサポート部の同一面に取り付ける。また２つのセンサのコイルサポート部の反対面に取り付けても良い。
【００１７】
２つセンサの振動検出信号は、同相の曲げ振動成分と逆相のねじり振動成分を含み、２つのセンサの振動検出信号を同相で加算合成することにより、ねじり振動成分を低減して曲げ振動成分を強調した振動検出信号を制御部に出力する。
【００１８】
２つセンサの振動検出信号は、同相の曲げ振動成分と逆相のねじり振動成分を含み、２つのセンサの振動検出信号を逆相で加算合成することにより、曲げ振動成分を低減してねじり振動成分を強調した振動検出信号を前記制御部に出力する。
【００１９】
２つのセンサからの振動検出信号を加算回路に入力して加算合成した振動検出信号を出力する。また２つのセンサの出力端子を並列接続して加算合成した振動検出信号を出力することもできる。
【００２０】
センサは例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含む圧電フィルムセンサである。
【００２１】
（方法）
本発明は記憶装置の制御方法を提供する。本発明は、回転自在に支持された軸部の一端にヘッドを支持すると共に他端にボイスコイルモータのコイルを支持し、ヘッドを記録媒体の任意のトラック位置に移動可能なアクチュエータを備えた記憶装置の制御方法に於いて、
アクチュエータの駆動によりヘッドを記録媒体上の目標トラック位置に移動して引き込むシーク時及び又はセトリング時に、アクチュエータに取り付けたセンサによりアクチュエータ駆動時のコイル振動を検出して振動検出信号を出力し、
センサの振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するようにアクチュエータを駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、アクチュエータに取り付けたセンサによりシーク時及びセトリング時のコイル振動を検出し、その振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するようにアクチュエータを駆動制御することで、シーク動作によるシーク残留振動を低減し、シーク完了から目標トラックのオントラックスライスレベル内に入るまでセトリング時間の短縮とオントラックした後のシーク残留振動によるオフトラックを防ぐことができ、装置性能を向上することができる。
図面の修正に伴い実施例の内容を恐れ入りますが修正してください。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明による磁気ディスク装置の実施形態を示したブロック図である。図１において、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）として知られた磁気ディスク装置１０は、ディスクエンクロージャ１４と制御ボード１２で構成される。ディスクエンクロージャ１４にはスピンドルモータ（ＳＰＭ）１６が設けられ、スピンドルモータ１６の回転軸に磁気ディスク（記憶媒体）２０−１，２０−２を装着し、一定時間例えば４２００ｒｐｍで回転させる。
【００２４】
またディスクエンクロージャ１４にはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１８が設けられ、ボイスコイルモータ１８はアクチュエータのアーム先端にヘッド２２−１〜２２−４を搭載しており、磁気ディスク２０−１，２０−２の記録面に対するヘッドの位置決めを行う。なお、ヘッド２２−１〜２２−４には記録素子と読出素子が一体化されて搭載されている。
【００２５】
ヘッド２２−１〜２２−４はヘッドＩＣ２４に対し信号線接続されており、ヘッドＩＣ２４は上位装置となるホストからのライトコマンドまたはリードコマンドに基づくヘッドセレクト信号で１つのヘッドを選択して書込みまたは読出しを行う。またヘッドＩＣ２４には、ライト系についてはライトアンプが設けられ、リード系についてはプリアンプが設けられている。
【００２６】
制御ボード１２にはＭＰＵ２６が設けられ、ＭＰＵ２６のバス２８に対し、ＲＡＭを用いた制御プログラム及び制御データを格納するメモリ３０、ＦＲＯＭ等を用いた制御プログラムを格納する不揮発メモリ３２が設けられている。
【００２７】
またＭＰＵ２６のバス２８には、ホストインタフェース制御部３４、バッファメモリ３８を制御するバッファメモリ制御部３６、ハードディスクコントローラ４０、ライト変調部及びリード復調部として機能するリードチャネル４２、ボイスコイルモータ１８及びスピンドルモータ１６を制御する駆動部４４が設けられている。
【００２８】
ここで制御ボード１２におけるＭＰＵ２６、メモリ３０、ホストインタフェース制御部３４、バッファメモリ制御部３６、ハードディスクコントローラ４０及びリードチャネル４２は、１つの制御装置１５として構成可能であり、具体的には制御装置１５は１つのＬＳＩ装置として構成される。
【００２９】
磁気ディスク装置１０は、ホストからのコマンドに基づき書込処理及び読出処理を行う。ここで、磁気ディスク装置における通常の動作を説明すると次のようになる。
【００３０】
ホストからのライトコマンドとライトデータをホストインタフェース制御部３４で受けると、ライトコマンドをＭＰＵ２６で解読し、受信したライトデータを必要に応じてバッファメモリ３８に格納した後、ハードディスクコントローラ４０で所定のデータ形式に変換すると共にＥＣＣ処理によりＥＣＣ符号を付加し、リードチャネル４２におけるライト変調系でスクランブル、ＲＬＬ符号変換、更に書込補償を行った後、ライトアンプからヘッドＩＣ２４を介して選択した例えばヘッド２２−１の記録素子から磁気ディスク２０に書き込む。
【００３１】
このときＭＰＵ２６のシーク制御部４６からＶＣＭモータドライバなどを備える駆動部４４にヘッド位置決め信号が与えられており、ボイスコイルモータ１８によりヘッドをコマンドで指示された目標トラックに向け、トラック残数に応じた目標速度の速度プロフィール（加速、低速、減速の目標速度パターン）を発生して速度制御する。
【００３２】
目標トラックに達すると、速度制御からオントラック制御部４８による位置制御に切替え、目標トラックのトラックセンタに引き込むセトリングを行い、所定のオントラックスライスレベル範囲に入るとオントラック信号が上がり、ヘッド位置をオントラックスライスレベル範囲内に制御するオントラック制御によりオントラック状態を維持してリード又はライトを実行させる。
【００３３】
一方、ホストからのリードコマンドをホストインタフェース制御部３４で受けると、リードコマンドをＭＰＵ２６で解読し、ヘッドＩＣ２４のヘッドセレクトで選択されたヘッド２２−１の読出素子により読み出された読出信号をプリアンプで増幅した後に、リードチャネル４２のリード復調系に入力し、パーシャルレスポンス最尤検出（ＰＲＭＬ）などによりリードデータを復調し、ハードディスクコントローラ４０でＥＣＣ処理を行ってエラーを検出訂正した後、バッフメモリ３８にバッファリングし、ホストインタフェース制御部３４からリードデータをホストに転送する。
【００３４】
図２は本実施形態による磁気ディスク装置の内部構造の説明図である。図２において、本実施形態の磁気ディスク装置は、ベース５４上にスピンドルモータ１６により一定速度で回転する磁気ディスク２０−１，２０−２，２０−３，２０−４を配置している。なお図１にあっては、ディスクエンクロージャに磁気ディスク２０−１，２０−２の２枚を設けた場合を例にとっているが、本実施形態の磁気ディスク装置は必要に応じて磁気ディスクの枚数を変更した製造が可能であり、図２では磁気ディスクを４枚とした場合を例にとっている。
【００３５】
磁気ディスク２０−１〜２０−３に対しては、軸部５８により回転自在に支持されたアクチュエータ５６が配置されている。アクチュエータ５６は、アーム先端にヘッド２２−１を支持し、反対側に設けたコイルをベース５４に固定した永久磁石を装着して上下に配置したヨーク６０の間に可動自在に配置している。
【００３６】
図３は本実施形態におけるアクチュエータに対するセンサ取付けの説明図である。図３において、本実施形態のアクチュエータ５６は、軸部５８の一端にアームを延在し、そこにバネ板を構成するジンバルを介してヘッド２２−１〜２２−８を支持している。
【００３７】
このアクチュエータ５６は図２に示した４枚の磁気ディスク２０−１〜２０−４に使用することから、磁気ディスク１枚当たりの裏表２つの記録面に対応し、８つのヘッド２２−１〜２２−８を支持している。
【００３８】
アクチュエータ５６の軸部５８の反対側には、ほぼＵ字型に開いたコイルサポート部６４によりコイル６２が支持されている。コイル６２は図２に示したヨーク６０の上下の隙間部分に位置して、ヨーク６０側を固定磁極、コイル６２を可動コイルとして、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１８を構成し、このコイル６２に対する通電で、軸部５８を中心に、図２に示すようにヘッドを磁気ディスク２０−１の媒体面の任意のトラック位置に移動できるようにしている。
【００３９】
このような本実施形態のアクチュエータ５６にあっては、コイル６２に通電してボイスコイルモータを駆動する際のコイル振動を検出するため、コイルサポート部６４の軸部５８側の付け根部分に振動を検出するセンサ５０を取り付けている。
【００４０】
センサ５０としては、圧電ポリマセンサとして知られたポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：  Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）センサを使用することができる。ＰＶＤＦを用いたセンサ５０は、コイル６２の通電時に発生する振動に伴う歪みに応じた検出信号を振動検出信号として出力する。
【００４１】
図４及び図５は本実施形態のアクチュエータで発生するコイル振動モードの説明図である。アクチュエータ５６のコイル６２に通電してシーク制御を行う際に発生するコイル振動としては、図４のコイル曲げ振動と、図５のコイルねじれ振動の２種類が存在する。
【００４２】
図４のコイル曲げ振動は、アクチュエータ５６のコイルサポート部６４に支持しているコイル６２に通電した場合に、固定磁極側となるヨークとの間に形成される磁気回路の寸法的なばらつきなどに起因して、コイル６２が矢印６６，６８に示すように上下に揺れるコイル曲げモードの振動である。
【００４３】
また図５のコイルねじれ振動は、コイル６２に通電した際に、コイルの例えば右側が矢印７０のように右回りに動いた後に矢印７２のように左回りに動くねじれモードの振動である。
【００４４】
このような図４及び図５のコイル曲げ振動及びコイルねじれ振動は、図２に示したヨーク６０の間に配置されているコイル６２に対する通電で、ヨーク６０の固定磁極に対しコイル６２側が移動する際に、ヨークとの間の磁気ギャップのわずかな変動などに伴う駆動力の変化によって発生する振動であり、このコイル振動がアクチュエータ５６に伝わってシーク残留振動となって、アーム先端のヘッドを振動させることになる。
【００４５】
図６は本実施形態のアクチュエータをシーク制御した際のヘッド位置誤差信号と、センサによる振動検出信号の実測波形のタイムチャートである。
【００４６】
図６（Ａ）はヘッド位置誤差信号７４であり、磁気ディスクの半径方向に一定角度間隔で形成されたサーボ領域のバースト信号の読取りで復調された信号である。シーク動作７６を終了すると目標トラックに引き込むセトリングが行われることで、シークが完了した後に徐々に信号波形の振動が収まって、オントラック状態に移行している様子が分かる。
【００４７】
図６（Ｂ）はセンサ５０で検出された振動検出信号７５であり、シーク動作７６に対応した波形から明らかなように、シーク開始直後から振幅が大きくなり、シークが完了した後、徐々に振動が減衰していく様子が分かる。
【００４８】
図７（Ａ）は図６（Ａ）のヘッド位置誤差信号７４から計算した周波数スペクトラムを示し、図７（Ｂ）は図６（Ｂ）のセンサによる振動検出信号７５から計算した周波数スペクトラムを示している。
【００４９】
図７（B）の振動検出信号の周波数スペクトラムには２つの振動ピークが存在している。この振動ピークのうち、周波数ｆ１＝約１．４ＫＨｚ付近のピークが曲げ振動成分７８である。また、周波数ｆ２＝２．８ＫＨｚ付近にピークを持つ振動がねじれ振動成分８０である。この２つ振動は、図７（A）のヘッド位置誤差信号の周波数スペクトラムにも現れている。コイル曲げ振動とコイルねじれ振動がヘッドにまで伝わり、ヘッド位置誤差信号に影響を及ぼしていることがわかる。
【００５０】
図８は本実施形態によるシーク残留振動を低減するための制御系を示したブロック図である。図８において、制御ボード１２側にはシーク制御部４６、オントラック制御部４８が設けられ、それぞれの目標制御信号Ｅ１を加算部８２に出力している。
【００５１】
シーク制御の際には、まずシーク制御部４６が目標トラックに対するトラック残数に応じた目標速度の目標制御信号Ｅ１を加算部８２に出力する。シークが完了すると、オントラック制御部４８からのトラックセンタを示す目標位置信号Ｅ１に切り替わる。
【００５２】
加算部８２に対しては、アクチュエータ５６側に設けているＶＣＭにより駆動されるヘッド２２からのサーボ読取信号がサーボ復調部９２によりヘッド位置信号として復調され、シーク制御の際には、ヘッド位置信号の微分などにより速度信号Ｅ２として加算部８２にフィードバックされ、一方、オントラック制御時には、ヘッド位置信号Ｅ２として加算部８２にフィードバックされる。
【００５３】
加算部８２は、シーク制御時には速度誤差信号を、オントラック制御時には位置誤差信号をコントローラ８４に出力する。コントローラ８４は比例、積分、微分を含む演算処理により、速度偏差または位置偏差に応じた制御信号Ｅ３を出力し、加算部８５，８６を介してＶＣＭ９０に駆動電流を流して、シーク制御またはオントラック制御を行っている。
【００５４】
シーク制御の際にアクチュエータ５６のコイル６２の通電で発生する振動は加速度外乱８８と見なすことができ、この加速度外乱８８による外乱成分ｄが加算部８６により制御系に加わっている。
【００５５】
そこで本実施形態にあっては、アクチュエータ５６のシークによって発生するコイル振動をセンサ５０で検出し、センサ５０からの振動検出信号Ｅｓを変換部９４に入力し、変換信号Ｅ４を生成して加算部８５に加え、この変換信号Ｅ４により、加算部８６に加速度外乱８８として加わる外乱成分ｄを打ち消すようにしている。
【００５６】
ここで加算部８６に加わる加速度外乱８８の外乱成分ｄからセンサ５０の振動検出信号Ｅｓが得られるまでの伝達関数をＧｓ（＝Es／ｄ）とすると、変換部９４は伝達関数Ｇｓの逆伝達関数−１／Ｇｓを伝達関数Csとした場合、センサ５０の振動検出信号Ｅｓと伝達関数Cs（＝−１／Ｇｓ）から計算された変換信号Ｅ４を加算部８５で制御系に足し込む。このとき
Ｅ４＝−ｄ
となるため、変換部９４からの変換信号Ｅ４の足し込みで加速度外乱８８による外乱成分ｄの影響を打ち消すことができる。
【００５７】
なお図８に示した制御ボード１２の図１の対応関係としては、サーボ復調部９２以外はＭＰＵ２６のプログラム制御に実行される機能であり、サーボ復調部９２はリードチャネル４２の機能であり、更に本実施形態で新たに設けられたセンサ５０からの振動検出信号を変換する変換器９４の機能はＭＰＵ２６の機能として実現すればよい。
【００５８】
このような図８のセンサ５０で検出したコイルの振動検出信号から変換された変換信号を制御系に足し込んでコイル振動による外乱成分を打ち消すことにより、シーク時及び目標トラックに引き込むためのセトリング時にヘッドに生ずるシーク残留振動を低減し、目標トラックに到達したシーク完了時から、目標トラックのトラックセンタに対し一定幅に設定したオントラックスライスレベル範囲内に入ってオントラック信号が上がるまでのセトリングの時間を短縮することができ、また、いったんオントラック信号が上がった後の残留振動によるオフトラックの発生を確実に防止することができる。
【００５９】
図９はコイル振動を検出するセンサを２つ取り付けた本実施形態のアクチュエータを示した説明図である。図９において、アクチュエータ５６のコイル６２を支持するコイルサポート部６４の付け根部分の２箇所に分けて、ＰＶＤＦセンサなどを用いたセンサ５０−１，５０−２を取り付けている。
【００６０】
図１０は図９のアクチュエータ５６を使用した場合のヘッド位置誤差信号と、２つのセンサ５０−１，５０−２の振動検出信号の実測波形を示したタイムチャートである。
【００６１】
図１０（Ａ）はヘッド位置誤差信号９６である。シーク動作１００を終了すると目標トラックに引き込むセトリングが行われることで、シーク完了で信号振幅が徐々に収まってオントラック状態に移行している。
【００６２】
図１０（Ｂ）は図９のセンサ５０−１の振動検出信号９８−１であり、図１０（Ｃ）は図８のセンサ５０−２の振動検出信号９８−２である。このセンサ５０−１，５０−２の振動検出信号９８−１，９８−２は、両方ともシーク動作１００の期間に対応したシークの開始で振幅が増加し、シーク完了後に振動が徐々に収まっていく様子が分かり、両信号共、ほぼ同じ波形変化の傾向を示している。
【００６３】
図１１は図１０（Ｂ）（Ｃ）のセンサ５０−１，５０−２の振動検出信号９８−１，９８−２のそれぞれの周波数スペクトラムを示している。
【００６４】
図１１（Ａ）はセンサ５０−１の周波数スペクトラムであり、周波数ｆ１＝１．４ＫＨｚ付近にピークを持つ曲げ振動成分１０２−１と周波数ｆ２＝２．８ＫＨｚ付近にピークを持つねじれ振動成分１０４−１の２つが現れている。
【００６５】
図１１（Ｂ）はセンサ５０−２の周波数スペクトラムであり、同様に周波数ｆ１＝１．４ＫＨｚ付近にピークを持つ曲げ振動成分１０２−２と、周波数ｆ２＝２．８ＫＨｚ付近にピークを持つねじれ振動成分１０４−２が現れている。
【００６６】
図１２はコイルサポート部の同一面に２つのセンサを取り付けた場合の加算回路１１０の加算合成による振動検出信号の出力を示した説明図である。アクチュエータ５６に対する２つのセンサ５０−１，５０−２の取付状態であり、コイル６２を支持するコイルサポート部６４の同じ面にセンサ５０−１，５０−２を取り付けている。
【００６７】
ここでセンサ５０−１，５０−２の曲げ振動とねじれ振動に対する振動検出信号の極性は、図１３に示すようになる。
【００６８】
図１３において、振動モードが曲げ振動の場合、センサ５０−１，５０−２は伸び変形と縮み変形が同時に発生するため、振動検出信号は、一方がプラス極性であれば他方もプラス極性、一方がマイナス極性であれば他方もマイナス極性という、同相の振動検出信号となる。
【００６９】
これに対し振動モードがねじれ振動の場合には、センサ５０−１，５０−２の一方が伸び変形のとき他方は縮み変形となるため、一方がプラス極性の場合、他方が逆のマイナス極性となり、また一方がマイナス極性の場合には他方は逆のプラス極性となる逆相の振動検出信号となる。
【００７０】
このようなセンサ５０−１，５０−２の持つ曲げ振動とねじれ振動に対する信号極性を利用し、曲げ振動成分とねじれ振動成分を別々に抽出するような振動検出回路を構成することができる。
【００７１】
図１２では、センサ５０−１とセンサ５０−２の振動検出信号を加算（Ｅｓ１+Ｅｓ２）することで曲げ振動成分を強調し、ねじれ振動成分を打ち消した振動検出信号を出力でき、逆にセンサ５０−１とセンサ５０−２の振動検出信号の差分（Ｅｓ１−Ｅｓ２）を取ることでねじれ振動成分を強調し、曲げ振動成分を打ち消した振動検出信号を出力することが可能な回路構成である。
【００７２】
ここでセンサ５０−１，５０−２の周波数スペクトラムは、図１１（Ａ）（Ｂ）に示したように、それぞれ曲げ振動成分１０２−１，１０２−２、及びねじれ振動成分１０４−１，１０４−２を含んでいる。
【００７３】
その結果、図１２のセンサ５０−１とセンサ５０−２の振動検出信号を加算（Ｅｓ１+Ｅｓ２）した振動検出信号Ｅｘは図１４（Ａ）に示す周波数スペクトラムとなる。図１４（Ａ）の曲げ振動検出信号Ｅｘとしての周波数スペクトラムは、周波数ｆ１＝１．４ＫＨｚ付近にピークを持つ曲げ振動成分１１２が加算処理により増加し、一方、周波数ｆ２＝２．８ＫＨｚ付近にピークを持つねじれ振動成分１１４については、逆相による打ち消し合いで大きく減衰していることが分かる。
【００７４】
また、図１２のセンサ５０−１とセンサ５０−２の振動検出信号の差分（Ｅｓ１−Ｅｓ２）を取った振動検出信号Ｅｙは図１４（Ｂ）に示す周波数スペクトラムとなる。
【００７５】
このねじれ振動検出信号Ｅｙにあっては、周波数ｆ１＝１．４ＫＨｚ付近に存在していた曲げ振動成分は打消しにより、ほとんど消えており、周波数ｆ２＝２．８ＫＨｚ付近にピークを持つねじれ振動成分１１４が２つのセンサの差分を取ることにより強調されている。
【００７６】
このようにアクチュエータ５６に２つのセンサ５０−１，５０−２を設けた場合には、その加算回路による加算処理を行うか差分を取るかによって、曲げ振動成分Ｅｘまたはねじれ振動成分Ｅｙを得ることができ、コイル振動に伴うアクチュエータのシーク残留振動の影響が大きい一方の振動を、図８に示した変換器９４に入力して、曲げ振動成分またはねじれ振動成分による外乱を選択的に打ち消すことが可能となる。
【００７７】
また図１２で検出した曲げ振動検出信号Ｅｘとねじれ振動検出信号Ｅｙを、それぞれ別々の変換器に入力して変換した後に、それぞれの振動による加速度外乱を打ち消す信号として制御系に書き込んで、振動モードごとに分けて振動を打ち消す制御を行うことも可能である。
【００７８】
図１５は図１２のように、コイルサポート部６４の同じ面に２つのセンサ５０−１，５０−２を取り付けた場合のセンサの直接接続により加算合成した振動検出信号の出力回路の説明図である。
【００７９】
図１５（Ａ）は曲げ振動検出信号Ｅｘを出力する場合であり、センサ５０−１，５０−２をコイルサポート部に電極が同じ向きになるよう取り付け並列接続している。即ち、センサ５０−１，５０−２のプラス電極１０６−１，１０６−２を並列接続し、並列接続したラインから曲げ振動検出信号Ｅｘを出力している。
【００８０】
図１５（Ｂ）は、センサ５０−１，５０−２の直接接続により、ねじれ振動検出信号Ｅｙを検出する場合である。センサの直接接続であり差分を取ることができない為、片方のセンサの電極の向きを逆にしている。即ちセンサ５０−１のプラス電極１０６−１とセンサ５０−２のマイナス電極１０８−２を並列接続して、ねじれ振動検出信号Ｅｙを取り出している。
【００８１】
図１６はコイルサポート部の反対面に２つのセンサを取り付けた場合の加算合成による振動検出信号の出力を示した説明図である。アクチュエータ５６のコイルサポート部６４に対する２つのセンサの取付状態であり、一方のセンサ５０−１はコイルサポート部６４の上部に取り付け、他方のセンサ５０−２をコイルサポート部６４の下部に取り付けている。
【００８２】
このようにコイルサポート部６４の２箇所に分けた上下にセンサ５０−１，５０−２を取り付けた場合にあっても、２つのセンサ５０−１，５０−２の振動検出信号の差分（Ｅｓ１−Ｅｓ２）を取ることで曲げ振動検出信号Ｅｘを出力することができる。逆にセンサ５０−１とセンサ５０−２の振動検出信号を加算（Ｅｓ１+Ｅｓ２）することでねじれ振動検出信号Ｅｙを出力することができる。
【００８３】
図１７は図１６のように、コイルサポート部６４に対し２箇所に分けてセンサ５０−１，５０−２を上部と下部に取り付けた場合におけるセンサの直接接続により加算合成した振動検出信号の出力回路である。コイルサポート部に取り付ける際のセンサの電極の向きを変えることで、曲げ振動検出信号Ｅｘのみを出力したり、ねじれ振動検出信号Ｅｙのみを出力できる。
【００８４】
図１７（Ａ）は、曲げ振動検出信号Ｅｘを出力している。また図１７（Ｂ）は、ねじれ振動検出信号Ｅｙを出力している。
【００８５】
なお、本実施形態にあっては、アクチュエータのコイルサポート部６４の付け根部分にセンサを１つまたは２箇所に分けて設ける場合を例にとっているが、更に３つ以上のセンサを必要に応じて設けるようにしてもよい。
【００８６】
またコイルサポート部６４におけるセンサの取付位置は、コイル振動により応力が集中するコイルサポート部の位置が望ましく、具体的には図３及び図９に示したコイルサポート部６４における軸部５８の付け根付近の位置が最適位置である。
【００８７】
また本実施形態で使用するセンサとして圧電フィルムセンサの一種であるＰＶＤＦセンサを例に取るものであったが、取付けが容易でスペース的にも問題の起きないセンサであれば、適宜の振動検出のためのセンサを用いることができる。
【００８８】
また上記の実施形態にあっては、シーク時及びセトリング時にセンサ検出信号に基づく打消し信号の制御系への足し込みによりシーク残留振動を低減する制御を例にとっているが、シーク制御中のみに振動を打ち消す制御を行ってもよいし、セトリング時にのみシーク残留振動を打ち消す制御を行うようにしてもよい。
【００８９】
更に、オントラック中にあってはシーク時のようなコイル振動は基本的には起きないものであるが、外乱などによりアクチュエータに振動が加わる場合があり、したがってオントラック中についても本実施形態によるセンサの振動検出信号に基づく打消し制御を有効としておくことで、オントラック制御中の安定性を向上することもできる。
【００９０】
またに本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【００９１】
ここで本発明の特徴をまとめて列挙すると次の付記のようになる。
（付記）
（付記１）（装置）
回転自在に支持された軸部の一端にヘッドを支持すると共に他端にボイスコイルモータのコイルを支持し、前記ヘッドを記録媒体の任意のトラック位置に移動可能なアクチュエータと、
前記アクチュエータに取り付けられ、前記アクチュエータ駆動時のコイル振動を検出して振動検出信号を出力するセンサと、
前記アクチュエータの駆動によりヘッドを記録媒体上の目標トラック位置に移動して引き込むシーク時及び又はセトリング時に、前記センサの振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するように前記アクチュエータを駆動制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。（１）
【００９２】
（付記２）（コイルサポート部）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記センサを前記アクチュエータのコイルサポート部に取り付けたことを特徴とする記憶装置。（２）
【００９３】
（付記３）（曲げ振動とねじり振動）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記センサの振動検出信号は、前記アクチュエータを駆動した際の前記コイルの曲げ振動成分と前記コイルのねじり振動成分を含むことを特徴とする記憶装置。（３）
【００９４】
（付記４）（２個のセンサ）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記アクチュエータのコイルサポート部の少なくとも２箇所に前記センサをそれぞれ取り付け、前記２つのセンサの振動検出信号を加算合成して前記制御部に出力することを特徴とする記憶装置。（４）
【００９５】
（付記５）（同一面に２個のセンサ）
付記４記載の記憶装置に於いて、前記２つのセンサを前記コイルサポート部の同一面に取り付けたことを特徴とする記憶装置。
【００９６】
（付記６）（反対面に２個のセンサ）
付記４記載の記憶装置に於いて、前記２つのセンサの前記コイルサポート部の反対面に取り付けたことを特徴とする記憶装置。
【００９７】
（付記７）（センサ同相加算で曲げ振動抽出）
付記４記載の記憶装置に於いて、前記２つセンサの振動検出信号は、同相の曲げ振動成分と逆相のねじり振動成分を含み、前記２つのセンサの振動検出信号を同相で加算合成することにより、前記ねじり振動成分を低減して前記曲げ振動成分を強調した振動検出信号を出力することを特徴とする記憶装置。
【００９８】
（付記８）（センサ逆相加算でねじり振動抽出）
付記４記載の記憶装置に於いて、前記２つセンサの振動検出信号は、同相の曲げ振動成分と逆相のねじり振動成分を含み、前記２つのセンサの振動検出信号を逆相で加算合成することにより、前記曲げ振動成分を低減して前記ねじり振動成分を強調した振動検出信号を出力することを特徴とする記憶装置。
【００９９】
（付記９）（加算器による合成）
付記７又は８記載の記憶装置に於いて、前記２つのセンサからの振動検出信号を加算回路に入力して加算合成した振動検出信号を出力することを特徴とする記憶装置。
【０１００】
（付記１０）（センサ直結による合成）
付記７又は８記載の記憶装置に於いて、前記２つのセンサの出力端子を並列接続して加算合成した振動検出信号を出力することを特徴とする記憶装置。
【０１０１】
（付記１１）（ＰＶＤＦセンサ）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記センサはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含む圧電フィルムセンサであることを特徴とする記憶装置。
【０１０２】
（付記１２）（方法）
回転自在に支持された軸部の一端にヘッドを支持すると共に他端にボイスコイルモータのコイルを支持し、前記ヘッドを記録媒体の任意のトラック位置に移動可能なアクチュエータを備えた記憶装置の制御方法に於いて、
前記アクチュエータの駆動によりヘッドを記録媒体上の目標トラック位置に移動して引き込むシーク時及び又はセトリング時に、前記アクチュエータに取り付けたセンサにより前記アクチュエータ駆動時のコイル振動を検出して振動検出信号を出力し、
前記センサの振動検出信号に基づいてヘッド位置誤差信号を低減するように前記アクチュエータを駆動することを特徴とする記憶装置の制御方法。（５）
【０１０３】
（付記１３）（コイルサポート部）
付記１２記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記センサを前記アクチュエータのコイルサポート部に取り付けたことを特徴とする記憶装置の制御方法。
【０１０４】
（付記１４）（曲げ振動とねじり振動）
付記１２記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記センサの振動検出信号は、前記アクチュエータを駆動した際の前記コイルの曲げ振動成分と前記コイルのねじり振動成分を含むことを特徴とする記憶装置の制御方法。
【０１０５】
（付記１５）（２個のセンサ）
付記１２記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記アクチュエータのコイルサポート部の少なくとも２箇所に前記センサをそれぞれ取り付け、前記２つのセンサの振動検出信号を加算合成して出力することを特徴とする記憶装置の制御方法。
【０１０６】
（付記１６）（センサ同相加算で曲げ振動抽出）
付記１５記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記２つセンサの振動検出信号は、同相の曲げ振動成分と逆相のねじり振動成分を含み、前記２つのセンサの振動検出信号を同相で加算合成することにより、前記ねじり振動成分を低減して前記曲げ振動成分を強調した振動検出信号を出力することを特徴とする記憶装置の制御方法。
【０１０７】
（付記１７）（センサ逆相加算でねじり振動抽出）
付記１５記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記２つセンサの振動検出信号は、同相の曲げ振動成分と逆相のねじり振動成分を含み、前記２つのセンサの振動検出信号を逆相で加算合成することにより、前記曲げ振動成分を低減して前記ねじり振動成分を強調した振動検出信号を出力することを特徴とする記憶装置の制御方法。
【０１０８】
（付記１８）（加算器による合成）
付記１６又は１７記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記２つのセンサからの振動検出信号を加算回路に入力して加算合成した振動検出信号を出力することを特徴とする記憶装置の制御方法。
【０１０９】
（付記１９）（センサ直結による合成）
付記１６又は１７記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記２つのセンサの出力端子を並列接続して加算合成した振動検出信号を出力することを特徴とする記憶装置の制御方法。
【０１１０】
（付記２０）（ＰＶＤＦ）
付記１２記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記センサはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含む圧電フィルムセンサであることを特徴とする記憶装置の制御方法。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明による記憶装置の一実施形態を示した磁気ディスク装置のブロック図
【図２】本実施形態の内部構造の説明図
【図３】本実施形態におけるアクチュエータに対するセンサ取り付けの説明図
【図４】本実施形態のアクチュエータで発生するコイル曲げ振動の説明図
【図５】本実施形態のアクチュエータで発生するコイルねじれ振動の説明図
【図６】本実施形態のヘッド位置信号と振動検出信号の実測波形のタイムチャート
【図７】図６のヘッド位置誤差信号と振動検出信号の周波数スペクトラムを示した説明図
【図８】本実施形態による振動を低減する制御系を示したブロック図
【図９】センサを２つ取り付けた本実施形態のアクチュエータを示した説明図
【図１０】図９の実施形態にヘッド位置信号と２つのセンサの振動検出信号の実測波形を示したタイムチャート
【図１１】図１０に示した２つのセンサの振動検出信号の周波数スペクトラムを示した説明図
【図１２】コイルサポート部の同一面に２つのセンサを取り付けた場合の加算合成による振動検出信号の出力を示した説明図
【図１３】２つのセンサを取り付けた場合の振動モードに対する振動検出信号の極性を示した説明図
【図１４】図１２の加算合成で出力される曲げ振動検出信号とねじれ振動検出信号の周波数スペクトラムを示した説明図
【図１５】コイルサポート部の同じ面に２つのセンサを取り付けた場合のセンサ出力の直接接続により加算合成した振動検出信号を示した説明図
【図１６】コイルサポート部の反対面に２つのセンサを取り付けた場合の加算合成による振動検出信号の出力を示した説明図
【図１７】コイルサポート部の反対面に２つのセンサを取り付けた場合のセンサ出力の直接接続により加算合成した振動検出信号を示した説明図
【図１８】従来のシーク動作からセトリングを経てオントラックに至るヘッド位置信号とオントラック信号を示したタイムチャート
【符号の説明】
【０１１２】
１０：磁気ディスク装置
１１：ホスト
１２：制御ボード
１４：ディスクエンクロージャ
１５：制御装置
１６：スピンドルモータ
１８，９０：ボイスコイルモータ
２０−１，２０−２，２０−３，２０−４：磁気ディスク
２２−１〜２２−８：ヘッド
２４：ヘッドＩＣ
２５：制御装置
２６：ＭＰＵ
２８：バス
３０：メモリ
３２：不揮発メモリ
３４：ホストインタフェース制御部
３６：バッファメモリ制御部
３８：バッファメモリ
４０：ハードディスクコントローラ
４２：リードチャネル
４４：駆動部
４６：シーク制御部
４８：オントラック制御部
５０，５０−１，５０−２：センサ
５２：デバイスアダプタ
５４：ベース
５６：アクチュエータ
５８：軸部
６０：ヨーク
６２：コイル
６４：コイルサポート部
７６，１００：シーク動作
７８，１０２−１，１０２−２：曲げ振動成分
８０，１０４−１，１０４−２：ねじれ振動成分
８２，８５，８６：加算器
８４：コントローラ
８８：加速度外乱
９２：サーボ復調部
９４：変換器
１０４−１，１０４−２：ＰＶＤＦ層
１０６−１，１０６−２：プラス電極
１０８−１，１０８−２：マイナス電極
【図１】
2008171519.tif 000003
【図２】
2008171519.tif 000004
【図３】
2008171519.tif 000005
【図４】
2008171519.tif 000006
【図５】
2008171519.tif 000007
【図６】
2008171519.tif 000008
【図７】
2008171519.tif 000009
【図８】
2008171519.tif 000010
【図９】
2008171519.tif 000011
【図１０】
2008171519.tif 000012
【図１１】
2008171519.tif 000013
【図１２】
2008171519.tif 000014
【図１３】
2008171519.tif 000015
【図１４】
2008171519.tif 000016
【図１５】
2008171519.tif 000017
【図１６】
2008171519.tif 000018
【図１７】
2008171519.tif 000019
【図１８】
2008171519.tif 000020