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公開番号2025140480
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039910
出願日2024-03-14
発明の名称磁気ディスク装置およびその制御方法
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G11B 5/596 20060101AFI20250919BHJP(情報記憶)
要約【課題】アクチュエータに生じる振動を的確に検出することができる磁気ディスク装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】磁気ディスク装置は、アクチュエータのモータの駆動を制御することにより、磁気ヘッドを前記磁気ディスク上の停止位置から目標位置へとシークさせる。そして、磁気ディスク装置は、上記シークの加速度を、磁気ヘッドの位置履歴に基づいて検出し、かつモータの駆動電流の値に基づいて検出し、検出した両加速度の差分に基づいて、アクチュエータに生じる振動を検出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁気ディスクと、
前記磁気ディスクに対するデータのライトおよびリードを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドをモータの駆動により前記磁気ディスクの径方向にシーク可能に保持するアクチュエータと、
前記磁気ディスクの回転および前記磁気ヘッドのシークを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記モータの駆動を制御することにより、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスク上の停止位置から目標位置へとシークさせるシーク制御手段と、
前記シークの加速度を、前記磁気ヘッドの位置履歴に基づいて検出し、かつ前記モータの駆動電流の値に基づいて検出する加速度検出手段と、
前記加速度検出手段で検出される両加速度の差分に基づいて、前記アクチュエータに生じる振動を検出する振動検出手段と、
を含む、
磁気ディスク装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記コントローラは、
前記磁気ディスク上の前記磁気ヘッドの位置を同磁気ヘッドのリードデータに基づいて捕捉する位置捕捉手段と、
前記位置捕捉手段の捕捉位置が前記目標位置を間に挟む規定範囲に収まった状態で一定期間が経過した場合に、前記磁気ヘッドが前記目標位置に達したと判定する判定手段と、
をさらに含む、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記加速度検出手段は、前記位置捕捉手段の捕捉位置を二階微分演算することにより前記シークの加速度を検出する第１加速度検出手段、および前記モータの駆動電流の値に所定の換算係数を乗算することにより前記シークの加速度を検出する第２加速度検出手段を含む、
請求項２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記加速度検出手段は、前記位置捕捉手段の捕捉位置および前記モータの駆動電流の値に基づいて前記シークの速度を推定しこの推定速度を一階微分演算することにより前記シークの加速度を検出する第１加速度検出手段、および前記モータの駆動電流の値に所定の換算係数を乗算することにより前記シークの加速度を検出する第２加速度検出手段を含む、
請求項２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記シーク制御手段は、前記位置捕捉手段の捕捉位置に基づいて前記モータの駆動を制御することにより、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスク上の前記停止位置から前記目標位置へと加速および減速を順に含めてシークさせ、
前記振動検出手段は、前記加速度検出手段で検出される両加速度の差分が所定の閾値以上の場合に、前記モータの加速用駆動電流の立上りに起因する振動が前記アクチュエータに生じていると判定する、
請求項２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記モータの加速用駆動電流の立上りに起因する振動が生じていることが前記振動検出手段で判定された場合、その振動の周波数および位相を推定し、かつ前記モータの加速用駆動電流の立下りに起因して前記アクチュエータに生じ得る振動の周波数および位相を予測し、前記推定した振動の周波数および位相が前記予測した振動の周波数および位相と一致する状況において、前記モータの加速用駆動電流の立下りタイミングを補正する補正手段、
をさらに含む、
請求項５に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記推定した振動の周波数および位相が前記予測した振動の周波数および位相と一致する状況において、前記モータの加速用駆動電流の立下りタイミングを遅れ方向に補正する、
請求項６に記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記モータの加速用駆動電流の立下りタイミングを遅れ方向に補正する分だけ、前記モータの加速用駆動電流の最大値を減少する、あるいは前記モータの減速用駆動電流の最大値を増加する、
請求項７に記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記推定した振動の周波数および位相が前記予測した振動の周波数および位相と一致する状況において、前記モータの加速用駆動電流の立下りタイミングを進み方向に補正する、
請求項６に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記モータの加速用駆動電流の立下りタイミングを遅れ方向に補正する分だけ、前記モータの加速用駆動電流の最大値を増加する、あるいは前記モータの減速用駆動電流の最大値を減少する、
請求項９に記載の磁気ディスク装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
実施形態は、磁気ディスクおよび磁気ヘッドを備える磁気ディスク装置およびその磁気ディスク装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクおよび磁気ヘッドを備える磁気ディスク装置は、磁気ヘッドを磁気ディスクの径方向にシーク可能に保持するアクチュエータを含み、磁気ディスクに対するデータのライトおよびリードに際し、磁気ヘッドを直前の停止位置から磁気ディスク上の目標位置（ライト位置またはリード位置）へとその磁気ディスクの径方向にシーク（移動）させる。
シーク中の磁気ヘッドの位置は、磁気ディスク上の位置決め用のサーボパターンに対する磁気ヘッドのリードデータから逐次に捕捉することができる。この捕捉位置が目標位置を間に挟む規定範囲に収まった状態で所定期間が経過したとき、磁気ヘッドが目標位置に達したとの判断の下に、シークが終了する。上記捕捉位置が目標位置を間に挟む規定範囲に収まった状態で一定期間が経過したか否かの判定をセトリング（整定）判定という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第６９８２８４８号明細書
特公平１－４３３７９号公報
米国特許第７５７０４４５号明細書
米国特許第１０５５３２４８号明細書
米国特許第１０２１７４８５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気ヘッドのシーク中、種々の要因による振動がアクチュエータに生じることがある。この振動は磁気ヘッドに伝わるので好ましくない。
実施形態の目的は、アクチュエータに生じる振動を的確に検出することができる磁気ディスク装置およびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の磁気ディスク装置は、磁気ディスクと；この磁気ディスクに対するデータのライトおよびリードを行う磁気ヘッドと；前記磁気ヘッドをモータの駆動により前記磁気ディスクの径方向にシーク可能に保持するアクチュエータと；前記磁気ディスクの回転および前記磁気ヘッドのシークを制御するコントローラと；を備える。前記コントローラは、前記モータの駆動を制御することにより、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスク上の停止位置から目標位置へとシークさせるシーク制御手段と；前記シークの加速度を、前記磁気ヘッドの位置履歴に基づいて検出し、かつ前記モータの駆動電流の値に基づいて検出する加速度検出手段と；前記加速度検出手段で検出される両加速度の差分に基づいて、前記アクチュエータに生じる振動を検出する振動検出手段と；を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、各実施形態の全体的な構成を概略的に示す図。
図２は、各実施形態における磁気ディスクの要部の構成を示す図。
図３は、各実施形態におけるシーク中のモータの駆動電流の変化、その駆動電流の変化によりアクチュエータに加わるジャーク（加振力）、そのジャークによりアクチュエータに生じる振動の振幅を示す図。
図４は、各実施形態における位置捕捉セクションおよび各加速度検出セクションを示すブロック図。
図５は、図４の変形例を示すブロック図。
図６は、図４および図５の加速度検出セクションで検出される両加速度およびその差分を示す図。
図７は、各実施形態におけるアクチュエータに生じる複数の振動の周波数および位相をモータの駆動電流およびジャークと共に示す図。
図８は、各実施形態における周波数テーブルのフォーマットを示す図。
図９は、第１実施形態の制御を示すフローチャート。
図１０は、各実施形態におけるセトリング判定の処理を示す図。
図１１は、第２実施形態におけるシークが加速と減速との間に定速期間を含む様子をモータの駆動電流およびジャークと共に示す図。
図１２は、第３実施形態におけるモータの加速用駆動電流および減速用駆動電流の制御を示す図。
図１３は、第４実施形態におけるモータの加速用駆動電流および減速用駆動電流の制御を示す図。
図１４は、第５実施形態におけるモータの加速用駆動電流および減速用駆動電流の制御を示す図。
図１５は、第６実施形態の制御を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［１］第１実施形態
以下、第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、磁気ディスク装置１は、記録媒体である磁気ディスク２、この磁気ディスク２を回転駆動するスピンドルモータ３、その磁気ディスク２に対するデータのライト（書込み）およびリード（読出し）を行う磁気ヘッド１０を含む。この磁気ヘッド１０を支持するアクチュエータ２０が磁気ディスク２の近傍に配置されている。
【０００８】
アクチュエータ２０は、磁気ヘッド１０を磁気ディスク２の径方向にシーク可能に支持する。すなわち、アクチュエータ２０は、アクチュエータブロックあるいはヘッドスタックアッセンブリ（HSA；Head Stack Assembly)とも称し、回転軸２１、この回転軸２１に中途部が保持されたアーム２２、このアーム２２の基端部に設けられたボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３、このアーム２３の先端部に設けられて上記磁気ヘッド１０を保持するサスペンション部材２４などを含み、ボイスコイルモータ２３に駆動電流Ｉvcmが供給されることにより、磁気ヘッド１０を図示破線の第１位置から図示実線の第２位置へと回動させる。この回動に伴い、磁気ヘッド１０が磁気ディスク２の径方向に図示Ｔの軌跡でシーク（移動）する。
【０００９】
アクチュエータ２０の近傍に、ストッパＳＴおよびランプ機構ＲＬが配置されている。ストッパＳＴは、磁気ヘッド１６の移動位置を磁気ディスク１２の内周側において制限する。ランプ機構ＲＬは、磁気ヘッド１６の移動位置を磁気ディスク１２の外周側において制限する。
【００１０】
磁気ディスク装置１は、制御の中枢となるコントローラ３０、磁気ヘッド１０を駆動するヘッドアンプ４１、このヘッドアンプ４１とコントローラ３０との接続間に設けられた信号処理回路４２、上記ボイスコイルモータ２３とコントローラ３０との接続間に設けられたモータドライバ４３、コントローラ３０の制御に必要なプログラム等を格納したメモリであるＤＲＡＭ４４、コントローラ３０の制御に必要な各種データを格納したメモリであるフラッシュＲＯＭ４５、コントローラ３０とハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）と外部のホスト装置５０との接続間に設けられたハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）４６などを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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