(57)【要約】【課題】新規且つ有用なディスクドライブ装置及び方法を提供すること。【解決手段】一実施形態によれば、ディスクドライブ装置は、当該ディスクドライブ装置に対する機械的衝撃を検出し、機械的衝撃を表す衝撃出力信号を供給するセンサと、前記センサに接続され、前記衝撃出力信号をフィルタリングして、第１の周波数成分を有する信号を通過させる第１のフィルタと、前記衝撃出力信号を独立してフィルタリングして、第２の周波数成分を有する信号を供給する第２のフィルタと、前記第１のフィルタからの前記衝撃出力信号に応答して、前記ディスクドライブ装置の書込み動作を禁止する検出器と、前記第２のフィルタに接続され、低周波成分に応答して、前記ディスクドライブ装置のトラックへの書込み動作期間中の低周波の機械的擾乱を補償するコントローラとを備える。【選択図】図８
2008243349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクドライブ装置であって、
前記ディスクドライブ装置に対する機械的衝撃を検出し、前記機械的衝撃を表す衝撃出力信号を供給するセンサと、
前記センサに接続され、前記衝撃出力信号をフィルタリングして、第１の周波数成分を有する信号を通過させる第１のフィルタと、
前記衝撃出力信号を独立してフィルタリングして、第２の周波数成分を有する信号を供給する第２のフィルタと、
前記第１のフィルタからの前記衝撃出力信号に応答して、前記ディスクドライブ装置の書込み動作を禁止する検出器と、
前記第２のフィルタに接続され、低周波成分に応答して、前記ディスクドライブ装置のトラックへの書込み動作期間中の低周波の機械的擾乱を補償するコントローラと
を備えることを特徴とする、ディスクドライブ装置。
【請求項２】
前記センサは、圧電衝撃センサを備えることを特徴とする、請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項３】
前記第１のフィルタは、前記第２のフィルタのカットオフ周波数よりも高いカットオフ周波数を有することを特徴とする、請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項４】
前記第１の周波数成分は、前記センサの共振周波数よりも低いことを特徴とする、請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項５】
前記第１の周波数成分は、１０ｋＨｚから１４ｋＨｚの間であることを特徴とする、請求項４記載のディスクドライブ装置。
【請求項６】
前記第２の周波数成分は、１ｋＨｚから４ｋＨｚの間であることを特徴とする、請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項７】
前記衝撃出力信号が、上限の所定値及び下限の所定値を有する電圧ウィンドウ内に存在するか否かを検出するウィンドウ検出器を更に備えることを特徴とする、請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項８】
前記衝撃出力信号の大きさが前記上限の所定値よりも小さい場合、書込み転送が許可され、前記大きさが前記ウィンドウ外の場合、書込み転送が禁止されることを特徴とする、請求項７記載のディスクドライブ装置。
【請求項９】
機械的擾乱を補償することは、サーボトラッキングを調整するフィードフォワード訂正信号を供給することを備えることを特徴とする、請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項１０】
ディスクドライブ装置に対する機械的衝撃を検出し、前記機械的衝撃を表す衝撃出力信号を供給し、
前記衝撃出力信号をフィルタリングして、第１の周波数成分を有する信号を供給する第１のフィルタを用いて、前記衝撃出力信号をフィルタリングし、
前記第１のフィルタから独立しており、第２の周波数成分を有する信号を供給する第２のフィルタを用いて、前記衝撃出力信号をフィルタリングし、
前記衝撃出力信号の前記第１の周波数成分に応答して、前記ディスクドライブ装置の書込み動作を禁止し、
前記衝撃出力信号の前記第２の周波数成分に応答して、前記ディスクドライブ装置のトラックへの書込み中の低周波の機械的擾乱を補償する
ことを備えることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
機械的擾乱を補償することは、サーボトラッキングを調整するフィードフォワード訂正信号を供給することを備えることを特徴とする、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記衝撃出力信号は、圧電衝撃センサによって供給されることを特徴とする、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の周波数成分は、前記圧電衝撃センサの共振周波数よりも低いことを特徴とする、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の周波数成分は、１０ｋＨｚから１４ｋＨｚまでの間であることを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の周波数成分は、１ｋＨｚから４ｋＨｚまでの間であることを特徴とする、請求項１０記載の方法。
【請求項１６】
ディスクドライブ装置であって、
前記ディスクドライブ装置に対する機械的衝撃を検出し、前記機械的衝撃を表す衝撃出力信号を供給する検出手段と、
前記検出手段に接続され、前記衝撃出力信号をフィルタリングして、第１の周波数成分を有する信号を通過させる第１のフィルタリング手段と、
前記第１のフィルタリング手段と並列して検出手段に接続され、前記衝撃出力信号を独立してフィルタリングして、第２の周波数成分を有する信号を通過させる第２のフィルタリング手段と、
前記第１のフィルタリング手段を通過する前記衝撃出力信号に応答して、前記ディスクドライブ装置の書込み動作を禁止する手段と、
前記第２のフィルタリング手段を通過する前記衝撃出力信号に応答して、前記ディスクドライブ装置のトラックへの書込み動作期間中の低周波の機械的擾乱を補償する手段と
を備えることを特徴とする、ディスクドライブ装置。
【請求項１７】
前記検出手段は、圧電衝撃センサを備えることを特徴とする、請求項１６記載のディスクドライブ装置。
【請求項１８】
前記第１の周波数成分は、前記圧電衝撃センサの共振周波数よりも低いことを特徴とする、請求項１７記載のディスクドライブ装置。
【請求項１９】
前記第１の周波数成分は、１０ｋＨｚから１４ｋＨｚまでの間であることを特徴とする、請求項１８記載のディスクドライブ装置。
【請求項２０】
前記第２の周波数成分は、１ｋＨｚから４ｋＨｚまでの間であることを特徴とする、請求項１６記載のディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃センサによって検出される機械的擾乱を補償する方法及びディスクドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクドライブは情報記憶装置である。ディスクドライブは、回転スピンドルに固定された一又は複数のディスクと、各ディスクの表面からデータを表す情報を読み出し、及び／又は、各ディスクの表面にデータを書き込む、少なくとも１つのヘッドを備える。ヘッドは、ボイスコイルモータによって駆動され得るアクチュエータに結合されたサスペンションによって支持される。ディスクドライブの制御電子回路は、ボイスコイルモータに電気パルスを与えて、ヘッドをディスク上の所望の位置に移動させてディスク上の円形のトラックのデータの読み出し及び書込みをし、また、ヘッドを使用しないとき又はディスクドライブの保護のために望まれるときにはヘッドを安全な領域に退避させる。
【０００３】
ディスクドライブに対する機械的衝撃には、その衝撃が書き込みの間又は書込みの直前に発生した場合、一又は複数のヘッドに対してデータを意図されたトラックの外に書き込ませ得るものがある。そのような書込みの継続が許可された場合、隣接するユーザトラックデータは破損され得る。ディスクドライブには、急なジャークイベント（jerk event）とも称される衝撃を検出し、一定の衝撃が検出された場合にはデータの書込みを防止しようとするものがある。
【０００４】
書込みの継続が許可された場合に、全ての衝撃が隣接するトラックデータを破損させるとは限らない。しかし、そのような書込みの結果、データがトラックの中心から外れて書き込まれ、読み出しが一層困難になることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、新規且つ有用なディスクドライブ装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一つの面によれば、ディスクドライブ装置であって、前記ディスクドライブ装置に対する機械的衝撃を検出し、前記機械的衝撃を表す衝撃出力信号を供給するセンサと、前記センサに接続され、前記衝撃出力信号をフィルタリングして、第１の周波数成分を有する信号を通過させる第１のフィルタと、前記衝撃出力信号を独立してフィルタリングして、第２の周波数成分を有する信号を供給する第２のフィルタと、前記第１のフィルタからの前記衝撃出力信号に応答して、前記ディスクドライブ装置の書込み動作を禁止する検出器と、前記第２のフィルタに接続され、低周波成分に応答して、前記ディスクドライブ装置のトラックへの書込み動作期間中の低周波の機械的擾乱を補償するコントローラとを備えることを特徴とする、ディスクドライブ装置が提供される。
【０００７】
また、本発明の別の面によれば、ディスクドライブ装置に対する機械的衝撃を検出し、前記機械的衝撃を表す衝撃出力信号を供給し、前記衝撃出力信号をフィルタリングして、第１の周波数成分を有する信号を供給する第１のフィルタを用いて、前記衝撃出力信号をフィルタリングし、前記第１のフィルタから独立しており、第２の周波数成分を有する信号を供給する第２のフィルタを用いて、前記衝撃出力信号をフィルタリングし、前記衝撃出力信号の前記第１の周波数成分に応答して、前記ディスクドライブ装置の書込み動作を禁止し、前記衝撃出力信号の前記第２の周波数成分に応答して、前記ディスクドライブ装置のトラックへの書込み中の低周波の機械的擾乱を補償することを備えることを特徴とする、方法が提供される。
【０００８】
さらに、本発明のまた別の面によれば、ディスクドライブ装置であって、前記ディスクドライブ装置に対する機械的衝撃を検出し、前記機械的衝撃を表す衝撃出力信号を供給する検出手段と、前記検出手段に接続され、前記衝撃出力信号をフィルタリングして、第１の周波数成分を有する信号を通過させる第１のフィルタリング手段と、前記第１のフィルタリング手段と並列して検出手段に接続され、前記衝撃出力信号を独立してフィルタリングして、第２の周波数成分を有する信号を通過させる第２のフィルタリング手段と、前記第１のフィルタリング手段を通過する前記衝撃出力信号に応答して、前記ディスクドライブ装置の書込み動作を禁止する手段と、前記第２のフィルタリング手段を通過する前記衝撃出力信号に応答して、前記ディスクドライブ装置のトラックへの書込み動作期間中の低周波の機械的擾乱を補償する手段とを備えることを特徴とする、ディスクドライブ装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、新規且つ有用なディスクドライブ装置及び方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、一実施形態に係る磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）の斜視図である。磁気記録再生装置は、筐体１０内に、磁気ディスク１１、読み出しヘッド及び書き込みヘッドを有するヘッドスライダ１６、ヘッドスライダ１６を支持するヘッドサスペンションアセンブリ（サスペンション１５及びアクチュエータアーム１４）、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７、並びに回路基板を備える。
【００１２】
磁気ディスク（ディスクリートトラック媒体）１１は、スピンドルモータ１２に取り付けられ、スピンドルモータ１２によって回転される。種々のデジタルデータは、垂直磁気記録方式で磁気ディスク１１に記録される。一実施形態において、ヘッドスライダ１６に組み込まれる磁気ヘッドは、一極構造の書込みヘッドと、（ＧＭＲ膜又はＴＭＲ膜といった）シールドされたＭＲ読み出し素子を用いる読み出しヘッドを有する、いわゆる統合ヘッドである。サスペンション１５は、アクチュエータアーム１４の一端に把持され、磁気ディスク１１の記録面に面するようにヘッドスライダ１６を支持する。アクチュエータアーム１４は、ピボット１３に取り付けられる。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７は、アクチュエータとしての機能を果たすが、アクチュエータアーム１４の他端に設けられる。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７は、ヘッドサスペンションアセンブリを駆動して、磁気ヘッドを磁気ディスク１１の任意の半径方向位置に位置決めする。回路基板は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７に対する駆動信号と、磁気ヘッドによって行われる読み出し及び書込み動作を制御する制御信号とを生成するヘッドＩＣを備える。
【００１３】
図２は、一実施形態に係る磁気ディスク１１の概略平面図である。図２は、データゾーン１８とサーボゾーン１９を示している。ユーザデータは、データゾーン１８の各々に記録される。この例示の磁気ディスクは、同心の磁気パターンで形成されるディスクリートトラックを有する、いわゆるＤＴＲ（ディスクリートトラック記録）媒体である。記録トラックについては、図３を参照しつつ、一例として後述する。ヘッド位置決めのためのサーボデータは、サーボゾーン１９の各々に磁性体と非磁性体のパターンとして形成される。ディスク表面において、サーボゾーン１９は、アクセス中のヘッドスライダの軌跡に対応する円弧のような形状に形成されている。各サーボゾーン１９は、その半径上の位置がその最外周に近づくにつれてその円周長さが長くなるように形成されている。
【００１４】
図３は、一実施形態に係る磁気ディスクのデータゾーンの斜視図である。柔らかい下層２２は、基板２１の上に形成される。非磁性体でできているガードバンド２４及び記録トラック２３を構成する磁気パターンは、半径方向に沿って交互に形成されており、従って、記録トラック２３はガードバンド２４によって隔てられている。記録トラック２３の半径方向の幅及びトラックピッチは、それぞれＴｗ及びＴｐと表されている。半径方向の幅Ｔｗは、ガードバンド２４の幅よりも大きくなるように形成される。本実施形態では、半径方向における磁性体の非磁性体に対する割合は、２：１、即ち、磁性体の占有率は６７％に設定される。読み出しヘッドのＧＭＲ素子３１と書込みヘッドの単極３２は、ヘッドスライダに形成されるが、記録トラック２３の上に位置決めされる。
【００１５】
基板２１としては、平らなガラス基板を用い得る。基板２１は、ガラス基板に限定されず、アルミニウム基板（又は、他の任意の適当な基板）を用いてもよい。記録トラック２３を形成する強磁性体としては、ＣｏＣｒＰｔを用い得る。ガードバンド２４としては、ＣｏＣｒＰｔを隔てる溝を埋めるのに非磁性体のＳｉＯ２を用いてもよい。ガードバンド２４は、物質が埋めこまれない溝それ自体であってもよい。図３では、記録トラック２３の間の溝にＳｉＯ２が埋められ、その後ＳｉＯ２が平らにされることで、ガードバンド２４が形成されている。図示されていないが、ダイアモンド状炭素（ＤＬＣ）の保護膜を記録トラック２３及びガードバンド２４の表面に形成してもよい。その後、保護膜の表面に潤滑剤を塗布してもよい。ＳｉＯ２が記録トラック２３の間の溝に埋めこまれない場合、記録トラック２３の凹凸のある表面に保護層を直接形成し得る。
【００１６】
図４及び図５を参照しつつ、サーボゾーン及びデータゾーンのパターンについて説明する。図４に概略的に示すように、サーボゾーン１９は、ずれを検出するためのバースト部４３、アドレス部４２、及びプリアンブル部４１を備える。
【００１７】
図５に示すように、データゾーン１８は、磁気パターンで形成される記録トラック２３と、非磁性体で作られるガードバンド２４を備える。サーボ信号を供給する磁性体及び非磁性体のパターンは、サーボゾーン１９のプリアンブル部４１、アドレス部４２、及びバースト部４３の各々に形成される。これらの部分は下記の機能を有し得る。
【００１８】
プリアンブル部４１は、媒体の回転ゆがみ（rotational deflection）によって生じるずれに関連して読み出されるサーボ信号のクロックを合成するＰＬＬ処理と、適当な信号振幅を維持するＡＧＣ処理を実行するために設けられる。プリアンブル部４１は、半径方向に隔てられず、円周方向に繰り返し形成される、実質的に円弧を構成する磁性体及び非磁性体のパターンを有する。プリアンブル部４１における磁性体と非磁性体の面積比は、およそ１：１であってよい。即ち、磁性体の占有率は約５０％である。
【００１９】
アドレス部４２は、マンチェスター符号化方式を用いて円周方向にプリアンブル部４１と同じピッチで形成された、サーボマークと称されるサーボ信号認識符号、セクタデータ、シリンダデータ等を有し得る。特に、シリンダデータは、サーボトラック毎に変更されたデータを示すパターンを有するので、そのシリンダデータは、シーク動作中のアドレス読み出しエラーの弊害を削減するために、隣接するトラック間の最小の差異を提供するグレイコードに変換された後にマンチェスター符号化方式を用いて記録されてもよい。アドレス部４２においても、磁性体の占有率は約５０％である。
【００２０】
バースト部４３は、シリンダアドレスについてオントラック状態に対するオフトラックの量を検出するために用いられるオフトラック検出領域である。バースト部４３は、一例として４つのフィールドのバーストマーク（Ａバースト、Ｂバースト、Ｃバースト及びＤバーストと称される）を有するように示されているが、これらの半径方向のパターン位相はそれぞれのフィールドで互いにシフトされている。複数のマークは、円周方向にプリアンブル部と同じピッチで配置される。各バーストの半径周期（radial period）は、アドレスパターンが変化する周期、換言すれば、サーボトラック周期に比例する。本実施形態によれば、それぞれのバーストは、円周方向に１０周期（10 periods）の長さで形成される。バーストは、サーボトラック周期の２倍の長さの周期で半径方向に繰り返される。バースト部４３において、磁性体の占有率は約７５％である。
【００２１】
バースト部４３のマークの各々は、矩形になるように、さらに正確に言えば、ヘッドアクセス中のスキュー角を考慮した平行四辺形になるように設計され得る。マークは、スタンパ処理の精度又は転移形成等の処理性能に応じてわずかに丸めてもよい。バースト部４３に基づいた位置の検出の原理については詳述しない。オフトラック量は、Ａバースト、Ｂバースト、Ｃバースト及びＤバーストからの読み出し信号の平均振幅値を計算することで得られる。
【００２２】
図６は、一実施形態に係る磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）のブロック図を示す。この図は、磁気ディスク１１の上面の上にあるヘッドスライダ１６のみを示している。しかし、ディスクリートトラックを有する垂直磁気記録層は、磁気ディスクの両面に形成されている。下部ヘッド及び上部ヘッドは、それぞれ磁気ディスクの下面の上及び上面の上に設けられる。
【００２３】
ディスクドライブは、ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）１００と称される本体ユニットとプリント回路基板（ＰＣＢ）２００を備える。
【００２４】
図６に示すように、ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）１００は、磁気ディスク（ディスクリートトラック媒体）１１、磁気ディスク１１を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）１２、読み出しヘッド及び書き込みヘッドを有するヘッドスライダ１６、サスペンション１５及びアクチュエータアーム１４、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７、並びに図示しないヘッドアンプ（ＨＩＣ）を備える。ヘッドスライダ１６には、図３に示される、ＧＭＲ素子３１を有する読み出しヘッドと、単極３２を有する書込みヘッドが設けられている。
【００２５】
ヘッドスライダ１６は、サスペンション１５に設けられたジンバルによって弾性的に（elastically）支持され得る。サスペンション１５は、アクチュエータアーム１４に取り付けられるが、アクチュエータアーム１４はピボット１３に回転可能に取り付けられる。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７は、アクチュエータアーム１４がヘッドを磁気ディスク１１の半径方向に移動させるために、ピボット１３の周りにトルクを生成する。ヘッドアンプ（ＨＩＣ）は、アクチュエータアーム１４に固定され、ヘッドへの入力信号とヘッドからの出力信号を増幅する。ヘッドアンプ（ＨＩＣ）は、可撓性のプリントケーブル（ＦＰＣ）１２０を介してプリント回路基板（ＰＣＢ）２００に接続される。ヘッドアンプ（ＨＩＣ）をアクチュエータアーム１４に設けることによって、ヘッド信号中の雑音を効果的に低減し得る。しかし、ヘッドアンプ（ＨＩＣ）はＨＤＡ本体に固定されてもよい。
【００２６】
上述したように、垂直磁気記録層は、磁気ディスク１１の両面に形成され、各々が円弧のような形をしているサーボゾーン１９は、移動するヘッドの軌跡に対応するように形成されている。磁気ディスクの仕様は、特定のドライブに適合する読み出し／書込み特性、並びに、外径及び内径を満足する。サーボゾーン１９によって形成される円弧の半径は、ピボットから磁気ヘッドエレメントまでの距離として与えられる。
【００２７】
図示の実施形態では、４つの主要な電子部品、いわゆるシステムＬＳＩがプリント回路基板（ＰＣＢ）２００上に実装されている。システムＬＳＩとは、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）２１０、読み出し／書込みチャネルＩＣ２２０、ＭＰＵ２３０、及びモータドライバＩＣ２４０である。
【００２８】
ＭＰＵ２３０は、駆動システムの制御ユニットであり、本実施形態に係るヘッド位置決め制御システムを実現する論理処理ユニット、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭを備える。論理処理ユニットは、高速計算を実行するハードウェア回路を備える演算処理装置である。論理処理ユニットのファームウェア（ＦＷ）は、ＲＯＭに格納される。ＭＰＵは、ファームウェアに従ってドライブを制御する。
【００２９】
ディスクコントローラ（ＨＤＣ）２１０は、ディスクドライブとホストコンピュータ５００（例えば、パーソナルコンピュータ）との間のインタフェース、並びにＭＰＵ２３０、読み出し／書込みチャネルＩＣ２２０、及びモータドライバＩＣ２４０と情報をやり取りすることでドライブ全体を管理する、ハードディスクドライブのインタフェースユニットである。
【００３０】
読み出し／書込みチャネルＩＣ２２０は、読み出し／書込み動作に関連するヘッド信号処理ユニットである。読み出し／書込みチャネルＩＣ２２０は、読み出し／書込みパス２１２とサーボ復調器２０４を備えるものとして示されている。読み出し／書込みパス２１２は、ユーザデータ及びサーボデータの読み出し及び書込みに用いることができるが、サーボ復調に有用なフロントエンド回路を備えてもよい。読み出し／書込みパス２１２はまた、自己サーボ書込み（self-servowriting）においてサーボ情報の書込みに用いてもよい。なお、ディスクドライブは他のコンポーネントも備えるが、これらは実施形態の説明に必要ではないので図示されていないことに留意すべきである。
【００３１】
サーボ復調器２０４は、サーボ位相ロックループ（ＰＬＬ）２２６、サーボ自動利得制御（ＡＧＣ）２２８、サーボフィールド検出器２３１、及びレジスタ空間２３２を備えるものとして示されている。サーボＰＬＬ２２６は、一般に、サーボ復調器２０４内の一又は複数のタイミング回路又はクロック回路（図６には図示せず）に周波数及び位相制御を供給するのに用いられる。例えば、サーボＰＬＬ２２６は、読み出し／書込みパス２１２にタイミング信号を供給することができる。サーボＡＧＣ２２８は、可変利得増幅器を備える（又は駆動する）が、ディスク１１のうちの１つのサーボゾーン１９が読み出されているときに、読み出し／書込みパス２１２の出力を実質的に一定のレベルに維持するために用いられる。サーボフィールド検出器２３１は、ＳＡＭ、トラック番号、第１の位相サーボバースト及び第２の位相サーボバーストを含む、サーボゾーン１９の種々のサブフィールドを検出及び／又は復調するのに用いられる。ＭＰＵ２３０は、種々のサーボ復調機能（例えば、決定、比較、特徴付け等）を実行するのに用いられ、サーボ復調器２０４の一部であると考えることができる。別の実施形態では、サーボ復調器２０４は、それ自身のマイクロプロセッサを有することができる。
【００３２】
（例えば、レジスタ空間２３２内の）一又は複数のレジスタは、読み出し／書込みパス２１２がサーボデータを読み出しているときのための、適当なサーボＡＧＣ値（例えば、利得値、フィルタ係数、フィルタ累積パス（filter accumulation paths）等）を格納するのに用いることができ、一又は複数のレジスタは、読み出し／書込みパス２１２がユーザデータを読み出しているときのための適当な値（例えば、利得値、フィルタ係数、フィルタ累積パス等）を格納するのに用いることができる。制御信号を用いて、読み出し／書込みパス２１２の現在のモードに従った適当なレジスタを選択することができる。格納されたサーボＡＧＣ値は、動的に更新することができる。例えば、読み出し／書込みパス２１２がサーボデータを読み出しているときに用いられる、格納されたサーボＡＧＣ値は、更なるサーボゾーン１９が読み出される度に更新することができる。このようにして、最も新しく読み出されたサーボゾーン１９について決定されたサーボＡＧＣ値は、次のサーボゾーン１９が読み出されるときの最初のＡＧＣ値とすることができる。
【００３３】
読み出し／書込みパス２１２は、磁気ディスク１１に情報を書き込み、磁気ディスク１１から情報を読み出す処理で用いられる電子回路を備える。ＭＰＵ２３０は、サーボ制御アルゴリズムを実行することができ、従って、サーボコントローラと称し得る。あるいは、別個のマイクロプロセッサ又はデジタル信号プロセッサ（図示せず）がサーボ制御機能を実行することができる。
【００３４】
図７は、一実施形態に係るボイスコイルモータドライバ２４０の概略ブロック図である。ボイスコイルモータドライバ２４０は、ボイスコイルモータ１７に接続されて、ボイスコイルモータ１７を所望のレベルで駆動する。ボイスコイルモータドライバ２４０は、ボイスコイルモータ１７を流れる電流を検出する電流検出増幅器３２０を備える。ボイスコイルモータドライバ２４０はまた、ボイスコイルモータ１７の電圧を検出する電圧検出増幅器３２５を備える。これらの測定値により、ボイスコイルモータの抵抗の正確な値が得られる。モータ内で動くボイスコイルによって生成される小さな逆起電力電圧は、測定することができる。この逆起電力は、ボイスコイルモータの速度に比例するが、これもまたブロック３３０で示されるような、読み出されたサーボ情報から測定し得る。
【００３５】
ボイスコイルモータの抵抗は、シーク動作中に測定してもよく、これによって、データヘッドの半径位置を決定するサーボ復調（ブロック３３０を参照）を介して測定されたボイスコイルモータの速度と、測定された逆起電力ベースの速度との間の相関関係は、ボイスコイルモータの抵抗の推定値を与える。このようにして、正確なボイスコイルモータの抵抗は、シーク動作中に決定することができ、迅速で正確なヘッド退避機能が可能となる。逆起電力の測定値の処理は、モータドライバ２４０とサーボ情報（ブロック３３０を参照）に結合されたＭＰＵ２３０によって行ってもよい。
【００３６】
図８は、衝撃検出チャネル４００の一例を大まかに示す。一実施形態における衝撃検出チャネル４００は、衝撃センサ４１０に加えて、ＡＳＩＣといったモータドライバを備える。一実施形態では、衝撃検出チャネル４００はＡＳＣＩ内部にある。例示の構成は、書込み動作を禁止し、ディスク書込み転送中に隣接するトラックのユーザデータの破損を防止するために、衝撃検出チャネル４００を用いて、急なジャークイベント（機械的衝撃）を検出する。如何なるジャークイベントも迅速に検出することは、そのような破損を防止するのに役立ち得る。一実施形態において、衝撃検出チャネル４００は、衝撃フィルタ４２０及びウィンドウ検出器４２５に接続された、圧電衝撃検出電荷増幅器又は他の適当な増幅器４１５を内蔵する。
【００３７】
圧電衝撃センサ４１０は、電荷増幅器（例えば、増幅器４１５）に取り付けられた圧電素子であって、軸に印加された力に比例する電荷又は電圧を生成してもよい。一実施形態において、軸は基本的にｘ軸に対して４５度、ｙ軸に対して４５度、Ｚ軸に対して２５度になるように選択されてもよい。これにより、ｘ軸、ｙ軸又はｚ軸のいずれでドライブに対して印加される如何なる力に対しても反応することが可能となり得る。ｚ軸の外乱は、ディスクドライブの性能に有害ではないかもしれず、一部の実施形態で必要に応じて離調してもよい。
【００３８】
一実施形態において、ウィンドウ検出器４２５の出力（書込み許可４３０を参照）は、検出された力の大きさが何らかの所定のレベル未満であるウィンドウ内に信号が存在するときに、ディスクに対して書き込み転送を許可し、検出された力がウィンドウ外であるときに、書込み転送を禁止するために用いられる。一実施形態において、ウィンドウ検出器４２５は、入力信号を分析して、書込みを禁止すべきか、あるいは許可すべきかを決定する、如何なるタイプのコントローラであってもよい。簡単な閾値を用いてもよいし、高周波成分で表されるような衝撃イベントが書き込み動作に対して有害であるか否かを判定する他のアルゴリズムを用いてもよい。
【００３９】
衝撃検出チャネルの変形は、第２の動作が発生することを許可するが、これは書込み転送の許可又は禁止と同時に発生し得る。衝撃検出チャネル４００は、衝撃センサ４１０からの出力をフィルタリングする別個の代替信号パス４３５を提供する。別個の代替信号パス４３５は、フィルタリングした信号をＡＤＣ４４５に渡すフィードフォワードフィルタ４４０を備える。ＡＤＣ４４５は、ファームウェアコントローラといったコントローラ４５０に接続されて、補償信号を位置制御ループに与える。従って、別個のパスにおいて衝撃は、衝撃センサ４１０によって検出された機械的擾乱を補償するのに用い得る。補償される外乱の周波数は、衝撃イベントを検出し、書込みを防止するのに用いられる周波数よりも実質的に低くてもよい。衝撃フィルタ４２０とフィードフォワードフィルタ４４０は、別個のフィルタとして実現され得るので、これらの設計は、これらが実行すべき特定の機能のために最適化されてもよい。このため、フィードフォワードフィルタ４４０の設計は、衝撃フィルタ４２０の要件に妥協する必要はない。同様に、衝撃フィルタ４２０の設計は、フィードフォワードフィルタ４４０の要件に妥協する必要はない。従って、一実施形態において、フィードフォワードフィルタ４４０は、衝撃検出チャネル４００に固有の雑音を拒否するローパスタイプである。この更なるフィルタ４４０は、別個のパスに存在するので、衝撃を迅速に検出する衝撃チャネルの性能を低下させない。むしろ、低減された帯域幅の衝撃信号が位置コントローラに印加され、大量の高周波雑音なしでディスクドライブに加わった外力を補償することを可能とする。これにより、トラックへの正確な書込みの継続が可能となる。
【００４０】
衝撃検出チャネル４００の書込み動作の禁止について、信号パスの遅延は、衝撃センサ４１０で典型的に求められる２５ｋＨｚの共振周波数に対応するように最小化され得る。衝撃センサ４１０の出力から共振周波数成分を除去するために、一実施形態において、衝撃フィルタ４２０は、衝撃センサ４１０の共振周波数よりも低い、最大で約１０ｋＨｚから１４ｋＨｚまでの高周波カットオフ周波数を有する。ＡＤＣ回路４４５については、フィードフォワードフィルタ４４０からサーボ制御ループに印加される信号を削減するために、フィードフォワードフィルタ４４０の高周波カットオフ周波数は実質的に１ｋＨｚから４ｋＨｚまでの範囲、例えば、２ｋＨｚに下げられている。これにより、アクチュエータアーム１４が、誘発振動と応用振動に適用するように補正することが可能になり得る。衝撃フィルタ４２０とフィードフォワードフィルタ４４０はまた、ローパスフィルタとして実現されてもよく、それぞれのパスで実現される機能に対応する適当な周波数信号が通過することが可能になる。アナログフィルタ又はデジタルフィルタを必要に応じて用いてもよい。一実施形態では、両方のフィルタがアナログフィルタである。
【００４１】
なお、一実施形態において、衝撃センサ４１０の周波数応答は、実際はかなり広いことに留意すべきである。従って、衝撃センサ４１０は実際にはマイクのように動作するので、かなりの量の雑音が取り込まれる。大きい雑音さえも感知され得る。
【００４２】
図９は、一実施形態に係る、衝撃検出器の出力を処理して、別個の書き込み禁止制御又は衝撃補償制御を提供する方法のフローチャートである。５１０において、衝撃センサ４１０等によって衝撃が検出され、５１５において、衝撃センサ４１０の出力が増幅される。増幅されたセンサ出力の一つのパスは、隣接するトラックへのデータの書込みを引き起こし得る高周波の衝撃力を表す信号の通過が可能とすべく、５２０においてフィルタリングされる。フィルタリングされた出力は次に、５２５においてウィンドウ検出器によって検出され、フィルタリングされた出力がウィンドウ内に存在する場合は５３０において書込みが許可され、フィルタリングされた出力がウィンドウ外に存在する場合は書込みが禁止される。
【００４３】
増幅されたセンサ出力の第２のパスは、データがデータトラック又は他の情報トラックに適当に書き込まれることを確実するために、書込み期間中に補償することができる低周波の衝撃力の通過を可能にすべく、５３５においてフィルタリングされる。５３５からのフィルタリングされた信号は、補償コントローラ５４０に供給されて、書込み期間中にそのような低周波衝撃力を補償される。一実施形態において、衝撃信号は、書込み期間中にヘッドをトラックから一方向にずらす力を表す。このずれは、その信号から得てもよく、書込み電流は書込みヘッドをトラックに戻すために、又は、書き込みヘッドがそもそもトラックから離れることを防止するために印加されてもよい。
【００４４】
上述のアルゴリズムを実行するためのプログラムを実行するコンピュータシステムのブロック図を図１０に示す。コンピュータ６１０の形をとった一般的なコンピューティングデバイスは、処理ユニット６０２、メモリ６０４、取り外し可能な記憶装置６１２、及び取り外しができない記憶装置６１４を備える。メモリ６０４は、揮発性メモリ６０６と不揮発性メモリ６０８を備えてもよい。コンピュータ６１０は、揮発性メモリ６０６及び不揮発性メモリ６０８、取り外し可能な記憶装置６１２及び取り外しができない記憶装置６１４といった様々なコンピュータ読み取り可能な媒体を備えるか、あるいは、このような様々なコンピュータ読み取り可能な媒体を備えるコンピュータ環境にアクセスし得る。コンピュータストレージは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）及び電気的消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリあるいは他のメモリ技術、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＤＶＤあるいは他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置あるいは他の磁気ストレージデバイス、又は、コンピュータ読み取り可能な命令を格納できる他の任意の媒体を含む。コンピュータ６１０は、入力部６１６、出力部６１８、及び通信接続部６２０を備えるか、あるいは、これらを備えるコンピュータ環境にアクセスし得る。コンピュータは、通信接続部６２０を用いて一又は複数のリモートコンピュータに接続するネットワーク環境で動作し得る。リモートコンピュータは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピアデバイスあるいは他の共通のネットワークノード等を含み得る。通信接続部は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）又は他のネットワークを含み得る。マイクロプロセッサ２１０、又はディスクドライブの他の選択された回路又はコンポーネントは、このようなコンピュータシステムであってよい。
【００４５】
コンピュータ読み取り可能な媒体に格納されたコンピュータ読み取り可能な命令は、コンピュータ６１０の処理ユニット６０２によって実行可能である。ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、及びＲＡＭは、コンピュータ読み取り可能な媒体を備える物の一例である。例えば、本発明の教示によってホストコンピュータ５００から連続するフラッシュキャッシュコマンドに関連付けられた情報の書込みを制御するために実行されるコンピュータプログラム６２５は、ＣＤ−ＲＯＭに含まれて、当該ＣＤ−ＲＯＭからハードディスクドライブにロードされてもよい。コンピュータプログラムはまた、ディスクドライブに関連付けられた期限付きのファームウェアであってもよい。一部の実施形態では、コンピュータプログラム６２５のコピーもディスクドライブのディスク１１に格納することができる。
【００４６】
上述した特定の実施形態の記載は、本発明の一般的な性質を、他者が現在の知識を適用することで、包括的な概念から逸脱することなく、種々の応用例に容易に適用及び／又は変形できるように十分に明らかにするものであり、従って、そのような適応及び変形は、開示された実施形態と均等な範囲及び意味において理解されるべきものである。
【００４７】
本明細書で採用された表現又は専門用語は、説明のためであって、限定のためのものではないことが理解されるべきである。従って、本発明は、あらゆる代替物、変形例、均等物、及びバリエーションを、添付の特許請求の範囲の精神及び広範な範囲内に包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】一実施形態に係る磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）の斜視図である。
【図２】一実施形態に係る磁気ディスクの概略平面図である。
【図３】一実施形態に係る磁気ディスクのデータゾーンの斜視図である。
【図４】一実施形態に係る磁気ディスクのデータゾーン及びサーボゾーンを示す概略図である。
【図５】一実施形態に係る磁気ディスクのデータゾーン及びサーボゾーンのパターンを示す平面図である。
【図６】一実施形態に係る磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）のブロック図である。
【図７】一実施形態に係るボイスコイルモータドライバの概略ブロック図である。
【図８】一実施形態に係る衝撃検出チャネルのブロック図である。
【図９】一実施形態に係る２つの衝撃チャネルパスを並行して示し、各パスの制御動作に対応するフロー図である。
【図１０】実施形態に従って記載されるコントローラ及び機能を実現するためのコンピュータシステムの例示のブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…筐体、１１…磁気ディスク、１４…アクチュエータアーム、１５…サスペンション、１６…ヘッドスライダ、１７…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、２１２…読み出し／書込みパス、２２６…サーボＰＬＬ、２２８…サーボＡＧＣ、２３１…サーボフィールド検出器、２３２…レジスタ空間、２４０…モータドライバ、３２０…電流検出増幅器、３２５…電圧検出増幅器、３３０…サーボ情報、４１０…衝撃センサ、４１５…増幅器、４２０…衝撃フィルタ、４２５…ウィンドウ検出器、４３０…書込み許可、４４０…フィードフォワードフィルタ、４５０…コントローラ、５００…ホストコンピュータ、６０２…処理ユニット、６０６…揮発性メモリ、６０８…不揮発性メモリ、６１２…取り外し可能な記憶装置、６１４…取り外し不可能な記憶装置、６１６…入力部、６１８…出力部、６２０…通信接続部、６２５…プログラム。
【図１】
2008243349.tif 000003
【図２】
2008243349.tif 000004
【図３】
2008243349.tif 000005
【図４】
2008243349.tif 000006
【図５】
2008243349.tif 000007
【図６】
2008243349.tif 000008
【図７】
2008243349.tif 000009
【図８】
2008243349.tif 000010
【図９】
2008243349.tif 000011
【図１０】
2008243349.tif 000012