磁盤裝置以及在磁盤裝置執(zhí)行的控制方法
【專利摘要】根據(jù)實(shí)施方式，提供一種磁盤裝置以及在磁盤裝置執(zhí)行的控制方法，該磁盤裝置對(duì)經(jīng)由第2系統(tǒng)傳輸?shù)牡?信號(hào)實(shí)施濾波處理，該濾波處理是利用傳遞函數(shù)的和來(lái)消除經(jīng)由第1系統(tǒng)傳輸?shù)牡?信號(hào)到第1磁頭響應(yīng)為止的第1傳遞特性所包含的1個(gè)以上的諧振，該傳遞函數(shù)是表示經(jīng)由第2系統(tǒng)傳輸?shù)牡?信號(hào)到第1磁頭響應(yīng)為止的第2傳遞特性所包含的各諧振的函數(shù)。
【專利說(shuō)明】
磁盤裝置以及在磁盤裝置執(zhí)行的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式通常涉及磁盤裝置以及在磁盤裝置執(zhí)行的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]存在一種磁盤裝置，其具有安裝有磁頭懸架裝置的臂，該磁頭懸架裝置包括使多個(gè)磁頭各自微動(dòng)的致動(dòng)器(所謂的微致動(dòng)器(Micro Actuator、MA))。存在這樣的技術(shù):在致動(dòng)器中，使與磁盤下表面對(duì)應(yīng)的磁頭(以下稱作UP磁頭)和與磁盤上表面對(duì)應(yīng)的磁頭(以下稱作DN磁頭)各自的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方向反相或同相，由此來(lái)消除臂的共振。
[0003]然而，使UP磁頭以及DN磁頭各自的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方向反相的技術(shù)和使UP磁頭以及DN磁頭各自的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方向同相的技術(shù)均具有無(wú)法消除的共振。兩技術(shù)之所以具有無(wú)法消除的共振，是由于受到臂的頻率響應(yīng)特性的制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實(shí)施方式提供能夠改善從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)的傳遞特性、并且能夠提高磁頭的能夠定位的伺服帶寬的磁盤裝置以及在磁盤裝置執(zhí)行的控制方法。
[0005]根據(jù)本實(shí)施方式，提供一種磁盤裝置，該磁盤裝置包括磁盤上的多個(gè)記錄面、第I磁頭、第2磁頭、第I致動(dòng)器、第2致動(dòng)器、第3致動(dòng)器、第I系統(tǒng)、第2系統(tǒng)以及濾波器。第I磁頭在多個(gè)記錄面中的第I記錄面上被定位控制。第2磁頭在多個(gè)記錄面中的第I記錄面以外的第2記錄面上被定位控制。第I致動(dòng)器基于第I信號(hào)驅(qū)動(dòng)第I磁頭，該第I信號(hào)是將第I磁頭置于第I記錄面上的該第I磁頭的目標(biāo)位置的信號(hào)。第2致動(dòng)器基于第I信號(hào)驅(qū)動(dòng)第2磁頭。第3致動(dòng)器支承第I致動(dòng)器以及第2致動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)第I磁頭以及第2磁頭。第I系統(tǒng)向第I致動(dòng)器傳輸?shù)贗信號(hào)。第2系統(tǒng)向第2致動(dòng)器傳輸?shù)贗信號(hào)。濾波器設(shè)置于第2系統(tǒng)，對(duì)第I信號(hào)實(shí)施濾波處理，所述濾波處理是利用傳遞函數(shù)的和來(lái)消除經(jīng)由第I系統(tǒng)傳輸?shù)牡贗信號(hào)到第I磁頭響應(yīng)為止的第I傳遞特性所包含的I個(gè)以上的諧振，所述傳遞函數(shù)是表示經(jīng)由第2系統(tǒng)傳輸?shù)牡贗信號(hào)到第I磁頭響應(yīng)為止的第2傳遞特性所包含的各諧振的函數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的硬件結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
[0007]圖2是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的磁頭懸架裝置的一例的圖。
[0008]圖3是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的磁頭臂組件(Head StackAssembly、HSA)的一例的圖。
[0009]圖4是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0010]圖5是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式的磁盤裝置的從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性的例示圖。
[0011]圖6A是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性P(S)的相位特性的一例的圖。
[0012]圖6B是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性P (S)的增益特性的一例的圖。
[0013]圖7A是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性Paa(S)的相位特性的一例的圖。
[0014]圖7B是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性Paa(S)的增益特性的一例的圖。
[0015]圖8A是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gan (s)的相位特性的一例的圖。
[0016]圖SB是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gan (S)的增益特性的一例的圖。
[0017]圖9A是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性Pba(s)的相位特性的一例的圖。
[0018]圖9B是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性Pba(S)的增益特性的一例的圖。
[0019]圖1OA是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gbn(S)的相位特性的一例的圖。
[0020]圖1OB是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gbn(S)的增益特性的一例的圖。
[0021]圖1lA是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波特性Fn(S)的相位特性的一例的圖。
[0022]圖1lB是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波特性Fn(S)的增益特性的一例的圖。
[0023]圖12A是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波器的濾波特性的相位特性的一例的圖。
[0024]圖12B是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波器的濾波特性的增益特性的一例的圖。
[0025]圖13A是表示第2實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波器的濾波特性Fn (s)的相位特性的一例的圖。
[0026]圖13B是表示第2實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波器的濾波特性Fn (s)的增益特性的一例的圖。
[0027]圖14A是表示第2實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性P(S)的相位特性的一例的圖。
[0028]圖14B是表示第2實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性P (S)的增益特性的一例的圖。
[0029]圖15是表示第3實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0030]圖16是用于說(shuō)明第3實(shí)施方式的磁盤裝置的從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性的例示圖。
[0031]圖17是表示萬(wàn)向懸掛支架(gimbal)驅(qū)動(dòng)型的致動(dòng)器的一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，參照附圖，詳細(xì)地說(shuō)明實(shí)施方式的磁盤裝置以及控制方法。而且，本發(fā)明不限于這些實(shí)施方式。
[0033](第I實(shí)施方式)
[0034]圖1是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的硬件結(jié)構(gòu)的一例的框圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的磁盤裝置具有多個(gè)磁盤101，該磁盤101通過(guò)主軸電動(dòng)機(jī)102固定而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且具有記錄數(shù)據(jù)的記錄面S。另外，磁盤裝置具有多個(gè)磁頭H，該多個(gè)磁頭H在該磁盤101的每個(gè)記錄面S分別設(shè)置，并相對(duì)于該記錄面S被定位控制。另外，磁盤裝置具有作為與多個(gè)磁頭H分別對(duì)應(yīng)設(shè)置的、驅(qū)動(dòng)磁頭H的致動(dòng)器的一例的多個(gè)磁頭懸架裝置I (第I致動(dòng)器以及第2致動(dòng)器的一例)。而且，磁盤裝置具有磁頭臂組件(Head Stack Assembly，簡(jiǎn)稱HSA)2，該HSA2支承多個(gè)磁頭懸架裝置I，驅(qū)動(dòng)多個(gè)磁頭H。在本實(shí)施方式中，各磁盤101具有第I記錄面和在該第I記錄面的相反側(cè)的第2記錄面。
[0035]磁頭H搭載于HSA2，設(shè)置為能夠在磁盤101的記錄面S的徑向上移動(dòng)。HSA2由音圈馬達(dá)(Voice Coil Motor，簡(jiǎn)稱作VCM) 23旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在磁盤101的記錄面S上移動(dòng)磁頭Ho另外，磁頭H具有用于向磁盤101寫入數(shù)據(jù)的寫入磁頭和用于從磁盤101讀出數(shù)據(jù)的讀取磁頭。
[0036]另外，磁盤裝置具有前置放大器集成電路(以下稱作前置放大器IC) 111、讀/寫通道(以下稱作R/W通道)112、硬盤控制器(Hard Disk Controller，簡(jiǎn)稱作HDC) 113以及作為處理器的一例的中央處理器(Central Processing Unit，簡(jiǎn)稱作CPU) 114。在本實(shí)施方式中，R/W通道112、HDCl 13以及CPU114組裝于I個(gè)芯片的集成電路115。
[0037]前置放大器IClll使與從R/W通道112輸入的寫入數(shù)據(jù)相應(yīng)的寫入信號(hào)(電流)流入磁頭H。另外，前置放大器IClll放大從磁頭H輸出的讀取信號(hào)(由磁頭H從磁盤I讀出的數(shù)據(jù))，并向R/W通道112傳輸。
[0038]R/W通道112是信號(hào)處理電路。在本實(shí)施方式中，R/W通道112將從HDC113輸入的寫入數(shù)據(jù)編碼(代碼調(diào)制)而輸出到前置放大器IC111。另外，R/W通道112根據(jù)從前置放大器IClll傳輸?shù)淖x取信號(hào)將讀取數(shù)據(jù)譯碼(代碼解調(diào))而向HDC113輸出。
[0039]HDCl 13是能夠與未圖示的主機(jī)系統(tǒng)(例如個(gè)人計(jì)算機(jī)等)進(jìn)行通信的通信接口。具體而言，HDCl 13在其與未圖示的主機(jī)系統(tǒng)之間交換寫入數(shù)據(jù)以及讀取數(shù)據(jù)。
[0040]CPUl 14是磁盤裝置的主控制器，執(zhí)行通過(guò)磁頭H實(shí)現(xiàn)的讀取或?qū)懭氲目刂铺幚?、控制磁頭H在磁盤101的記錄面S上的位置的伺服控制處理等各種控制處理。CPU114通過(guò)讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)于ROM (只讀存儲(chǔ)器:Read Only Memory)等存儲(chǔ)介質(zhì)的程序來(lái)執(zhí)行各種控制處理。
[0041]圖2是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的磁頭懸架裝置的一例的圖。如上述那樣，本實(shí)施方式的磁盤裝置的磁頭懸架裝置I與磁頭H分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置，基于從輸出部30(參照?qǐng)D4)輸入的輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)磁頭H。在此，輸入信號(hào)是將多個(gè)磁頭H中的在記錄面S上被定位控制的磁頭H即控制對(duì)象磁頭(第I磁頭的一例)置于該控制對(duì)象磁頭的目標(biāo)位置的信號(hào)(第I信號(hào)的一例)。具體而言，輸入信號(hào)是根據(jù)控制對(duì)象磁頭的目標(biāo)位置和位置誤差所決定的信號(hào)。在此，位置誤差是控制對(duì)象磁頭的目標(biāo)位置與該控制對(duì)象磁頭的控制位置的差。
[0042]如圖2所示，磁頭懸架裝置I具有基板11、柔性件12、載置梁13以及作為僅驅(qū)動(dòng)磁頭H的所謂的微致動(dòng)器(Micro Actuator，簡(jiǎn)稱作MA)的I個(gè)或多個(gè)壓電元件10。壓電元件10在每個(gè)磁頭H分別設(shè)置，是基于從輸出部30 (參照?qǐng)D4)輸入的輸入信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)磁頭H，從而將控制對(duì)象磁頭置于目標(biāo)位置的致動(dòng)器(第I致動(dòng)器的一例)。壓電元件10在兩階段驅(qū)動(dòng)磁頭H的兩階段致動(dòng)器(Dual Stage Actuator，簡(jiǎn)稱作DSA)中僅驅(qū)動(dòng)磁頭H。
[0043]另外，壓電元件10設(shè)于基板11 (支承板)與載置梁13之間，根據(jù)經(jīng)由柔性件12 (配線構(gòu)件)施加的輸入信號(hào)(電壓V或電流I)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)(伸縮)。壓電元件10根據(jù)輸入信號(hào)使載置梁13在磁盤101的記錄面S上沿磁道方向變位。由此，壓電元件10將安裝于載置梁13的磁頭H置于磁盤101的記錄面S上的目標(biāo)位置。柔性件12經(jīng)由撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuits，簡(jiǎn)稱作FPC) 24而與輸出部30連接。
[0044]圖3是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的HSA的一例的圖。如圖3所示，在本實(shí)施方式中，HSA2包括多個(gè)磁頭懸架裝置I。各磁頭懸架裝置I經(jīng)由支承該多個(gè)磁頭懸架裝置I的支承臂20而安裝于滑架21。HSA2包括VCM23，該VCM23具有線圈23a、未圖示的磁鐵以及未圖示的磁軛。VCM23經(jīng)由滑架21和支承臂20，使磁頭懸架裝置I整體以樞軸軸承22為中心旋轉(zhuǎn)。VCM23在兩階段驅(qū)動(dòng)磁頭H的DSA中驅(qū)動(dòng)磁頭懸架裝置I整體。在本實(shí)施方式中，HSA2經(jīng)由支承臂20支承多個(gè)磁頭懸架裝置1，作為驅(qū)動(dòng)多個(gè)磁頭H的第3致動(dòng)器的一例發(fā)揮作用。
[0045]HSA2是所謂的粗致動(dòng)器，是驅(qū)動(dòng)磁頭懸架裝置I整體的致動(dòng)器。HSA2用于通過(guò)磁頭H實(shí)現(xiàn)的在記錄面S上的廣范圍的尋道工作。磁頭懸架裝置I是所謂的細(xì)致動(dòng)器，是僅驅(qū)動(dòng)磁頭H的致動(dòng)器。磁頭懸架裝置I用于基于輸入信號(hào)在磁盤101的記錄面S上將控制對(duì)象磁頭定位于目標(biāo)位置。
[0046]圖4是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖5是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式的磁盤裝置的從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性的例示圖。如圖4所示，在本實(shí)施方式中，多個(gè)磁頭H具有設(shè)置在磁盤101所具有的一方的記錄面(以下，稱作第I記錄面SI)側(cè)的UP磁頭H0、H2、H4、以及設(shè)置在磁盤101所具有的第I記錄面SI的相反側(cè)的記錄面(以下，稱作第2記錄面S2)側(cè)的DN磁頭H1、H3、H5。
[0047]另外，在本實(shí)施方式中，磁盤裝置具有控制信號(hào)系統(tǒng)A(第I系統(tǒng)的一例)，該控制信號(hào)系統(tǒng)A與作為在第I記錄面SI被定位控制的第I磁頭的一例的UP磁頭HO、H2、H4的壓電元件10連接，向該壓電元件10傳輸輸入信號(hào)。另外，磁盤裝置具有控制信號(hào)系統(tǒng)B(第2系統(tǒng)的一例)，該控制信號(hào)系統(tǒng)B與作為在第2記錄面S2被定位控制的第2磁頭的一例的DN磁頭H1、H3、H5的壓電元件10連接，向該壓電元件10傳輸輸入信號(hào)。即，在本實(shí)施方式中，由彼此不同的控制信號(hào)系統(tǒng)(系統(tǒng)的一例)向UP磁頭H0、H2、H4的壓電元件10以及DN磁頭H1、H3、H5的壓電元件10 (3個(gè)以上的致動(dòng)器的一例)分別單獨(dú)傳輸輸入信號(hào)。
[0048]另外，本實(shí)施方式的磁盤裝置具有輸出部30，該輸出部30將由CPU114(控制部)決定的輸入信號(hào)向控制信號(hào)系統(tǒng)A以及控制信號(hào)系統(tǒng)B這兩者輸出。另外，磁盤裝置具有濾波器31，該濾波器31設(shè)置在控制信號(hào)系統(tǒng)A以及控制信號(hào)系統(tǒng)B中的向控制對(duì)象磁頭以外的磁頭H(以下，稱作控制對(duì)象以外磁頭)的壓電元件10傳輸輸入信號(hào)的系統(tǒng)。在以下的說(shuō)明中，對(duì)UP磁頭HO為控制對(duì)象磁頭、在控制信號(hào)系統(tǒng)B設(shè)置有濾波器31的情況進(jìn)行說(shuō)明，但在DN磁頭Hl、H3、H5中任一者為控制對(duì)象磁頭的情況下，在控制信號(hào)系統(tǒng)A設(shè)置濾波器31。
[0049]濾波器31對(duì)經(jīng)由控制信號(hào)系統(tǒng)B傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)實(shí)施濾波處理，該濾波處理是用于通過(guò)經(jīng)由控制信號(hào)系統(tǒng)B傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性(第2傳遞特性的一例)來(lái)消除經(jīng)由控制信號(hào)系統(tǒng)A傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性(第I傳遞特性的一例)所包含的I個(gè)以上的諧振(以下，稱作諧振峰值)。因而，在控制信號(hào)系統(tǒng)B中，將在從輸出部30輸出的輸入信號(hào)乘以了濾波器31的特性(濾波特性)的信號(hào)傳輸?shù)紻N磁頭H1、H3、H5的磁頭懸架裝置I。
[0050]因此，如圖5所示，從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性P(S)由經(jīng)由控制信號(hào)系統(tǒng)A傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性(頻率響應(yīng)特性)Paa(S)與乘以濾波器31的濾波特性F(S)的、經(jīng)由控制信號(hào)系統(tǒng)B傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性(頻率響應(yīng)特性)Pba(s)的和表示。
[0051]在此，在將消除傳遞特性Paa(s)所包含的諧振波峰的特性設(shè)為P aa(s)的情況下W aa(s)由以下的式(I)表示。
[0052]P' aa(s) = 1-Paa(s)...(I)
[0053]將濾波器31的濾波特性F(S)設(shè)為以下的式(2)時(shí)，傳遞特性P(S)由式(3)表示。
[0054]F(s) =P' aa(s)/Pba(s) = {l_Paa(s)}/Pba(s)...(2)
[0055]P(s) = Paa(s) +F(s).Pba(s) = Paa(s) + [ {l_Paa(s)}/Pba(s) ].Pba(s)=Paa (s)+1-Paa (s) = I...(3)
[0056]圖6A是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性P(S)的相位特性的一例的圖。在圖6A中，縱軸表示相位，橫軸表示頻率。另外，圖6B表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性P(S)的增益特性的一例的圖。在圖6B中，縱軸表示增益，橫軸表示頻率。
[0057]如式(3)所示，傳遞特性P(S)通過(guò)從傳遞特性Paa(S)減去P' aa(s)而成為“I”。由此，如圖6A以及圖6B所示，在理想的情況下，傳遞特性P (s)的相位特性以及增益特性為一定，輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性得到改善，能夠提高控制對(duì)象磁頭的能夠定位的伺服帶寬。
[0058]接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波器31的濾波特性F (S)的求法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0059]如下述的式(4)、(6)所示，傳遞特性Paa (s)由作為每個(gè)諧振波峰的傳遞函數(shù)的一例的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gan(S)的和表示。另外，如下述的式(5)、(7)所示，傳遞特性Pba(S)由作為每個(gè)諧振波峰的傳遞函數(shù)的一例的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gbn(S)的和表示。
[0060]Paa(s) = Gal (s)+Ga2 (S) +...Gan(S)...(4)
[0061]Pba(s) = Gbl (s)+Gb2 (s) +...Gbn (s)...(5)
[0062]Gan(s) = (1/Kan).(ω an2/s2+2 ζ an ω ans+ ω an2)...(6)
[0063]Gbn(s) = (1/Kbn).(ω bn2/s2+2 ζ bn ω bns+ ω bn2)...(7)
[0064]在此，ω an是傳遞特性Paa (s)的諧振頻率，ω bn是傳遞特性Pba (S)的諧振頻率，ζ an是傳遞特性Paa的衰減率，ζ bn是傳遞特性Pba的衰減率，Kan是在頻率為“O”的情況下的傳遞特性Paa的振幅，Kbn是在為頻率“O”的情況下的傳遞特性Pba的振幅。η為I以上的整數(shù)。
[0065]圖7Α是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性Paa(S)的相位特性的一例的圖。圖7Β是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性Paa(S)的增益特性的一例的圖。圖8Α是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gan (s)的相位特性的一例的圖。圖SB是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gan (s)的增益特性的一例的圖。圖9A是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性Pba(s)的相位特性的一例的圖。圖9B是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性Pba(s)的增益特性的一例的圖。圖1OA是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gbn(S)的相位特性的一例的圖。圖1OB是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gbn(S)的增益特性的一例的圖。圖7A、圖8A、圖9A以及圖1OA中，縱軸表示相位，橫軸表示頻率。另外，圖7B、圖8B、圖9B以及圖1OB中，縱軸表示增益，橫軸表示頻率。
[0066]如圖7A、圖7B、圖8A、圖8B、圖9A、圖9B、圖1OA以及圖1OB所示，2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gan (s)的振動(dòng)系統(tǒng)與2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gbn (s)的振動(dòng)系統(tǒng)類似，因此以下的式⑶以及式(9)所示的近似成為可能。
[0067]ω an = ω bn ( = ω η)...(8)
[0068]ζ an = ζ bn ( = ζ η)...(9)
[0069]而且，傳遞特性Paa(S)所包含的諧振波峰中消除的諧振波峰的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gan(S)、2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gbn(S)以及濾波特性Fn(S)之間的關(guān)系由下述的式
(10)表示。
[0070]Gan (s)+Gbn (s).Fn(S) = I/Kan...(10)
[0071]然后，將式(6)?(9)代入式(10)，能夠獲得由下述的式(11)所示的濾波特性Fn (s)ο
[0072]Fn(s) = Kbn/ (Kan ω η2).(s2+2 ζ η ω ns)...(11)
[0073]圖1lA是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波特性Fn(s)的相位特性的一例的圖。圖1lB是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波特性Fn(S)的增益特性的一例的圖。如圖8A、圖8B、圖10A、圖10B、圖1lA以及圖1lB所示，式(11)所示的濾波特性Fn(S)具有消除以2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gan(S)為基準(zhǔn)的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gbn(s)的偏差的特性。
[0074]例如，如圖8A以及圖1OA所示，諧振頻率ω 5的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gb5 (s)的相位特性相對(duì)于諧振頻率ω5的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Ga5 (S)的相位特性錯(cuò)開約180°。因此，如圖1lA所示，諧振頻率ω5的濾波特性F5(s)具有消除以2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Ga5(s)的相位特性為基準(zhǔn)的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gb5 (s)的相位特性的偏差的特性。
[0075]因而，經(jīng)由控制信號(hào)系統(tǒng)B傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性Pba(S)由下述的式(12)表示。
[0076]Fl(S).Gbl (s)+F2 (S).Gb2 (s) +...+Fn(s).Gbn(S) =F(S).Pba (s)...(12)
[0077]進(jìn)而，通過(guò)將式(5)代入式(12)所示的傳遞特性Pba(S)，濾波特性F(S)由下述的式(13)表示。S卩，如下述的式(13)所示，濾波器31具有通過(guò)各諧振波峰ωη的2階滯后系統(tǒng)傳遞函數(shù)Gbn(S)的和來(lái)消除傳遞特性Paa(S)所包含的諧振波峰的濾波特性Fn。
[0078]F(s) = {FI (s).Gbl (s)+F2 (s).Gb2 (s) +...+Fn(S).Gbn (s)} / {Gbl (s)+Gb2 (s) +...+Gbn (s)}...(13)
[0079]圖12A是表示第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波器的濾波特性的相位特性的一例的圖。在圖12A中，縱軸表不相位，橫軸表不頻率。圖12B是表不第I實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波器的濾波特性的增益特性的一例的圖。在圖12B中，縱軸表示增益，橫軸表示頻率。如圖12A以及圖12B所示，式(13)所示的濾波特性F(S)成為消除以傳遞特性Paa(s)為基準(zhǔn)的傳遞特性Pba(s)的偏差的特性。
[0080]由此，能夠使經(jīng)由控制信號(hào)系統(tǒng)B傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性具有消除從由控制信號(hào)系統(tǒng)A傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性所包含的諧振波峰的特性。由此，能夠改善從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性，能夠提高磁頭H的能夠定位的伺服帶寬。
[0081]在以上的說(shuō)明中，對(duì)控制對(duì)象磁頭為UP磁頭HO的情況下消除從輸入信號(hào)到UP磁頭HO響應(yīng)為止的傳遞特性所包含的諧振波峰的處理進(jìn)行了說(shuō)明，但在控制對(duì)象磁頭為UP磁頭HO以外的磁頭H的情況下也同樣地，能夠消除從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性所包含的諧振波峰。
[0082]根據(jù)第I實(shí)施方式，對(duì)由控制信號(hào)系統(tǒng)B傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)實(shí)施濾波處理，該濾波處理是利用傳遞函數(shù)的和來(lái)消除從由控制對(duì)象磁頭的控制信號(hào)系統(tǒng)A傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性所包含的I個(gè)以上的諧振波峰，上述傳遞函數(shù)是表示從由控制對(duì)象以外的磁頭的控制信號(hào)系統(tǒng)B傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性所包含的各諧振波峰的函數(shù)。結(jié)果，能夠起到如下效果:能夠改善從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性，且能夠提高磁頭H的能夠定位的伺服帶寬。
[0083](第2實(shí)施方式)
[0084]本第2實(shí)施方式是實(shí)施如下濾波處理的例子，該濾波處理是消除從由控制對(duì)象磁頭的控制信號(hào)系統(tǒng)傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性所包含的諧振波峰中的一部分的諧振波峰的處理。在以下的說(shuō)明中，對(duì)與第I實(shí)施方式同樣的地方省略說(shuō)明。
[0085]在第I實(shí)施方式中，濾波器31是實(shí)施消除從由控制信號(hào)系統(tǒng)A傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性Paa(S)所包含的全部的諧振波峰的濾波處理，但并不限于此。例如，也可以是，濾波器31根據(jù)在對(duì)控制對(duì)象磁頭進(jìn)行定位控制時(shí)用于濾波處理的時(shí)間的制約而實(shí)施消除從由控制信號(hào)系統(tǒng)A傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性Paa(S)所包含的一部分的諧振波峰的濾波處理。
[0086]具體而言，濾波器31在實(shí)施消除傳遞特性Paa(S)所包含的諧振波峰中諧振頻率為ω 1、ω 2的諧振波峰的濾波處理的情況下，如下述的式(14)所示，將上述的式(13)所示的各諧振頻率ω η的濾波特性Fn (s)中的諧振頻率為ω 1、ω 2的濾波特性Fl (s)、F2 (s)以外的濾波特性Fn(S)設(shè)為“I”。
[0087]F(s) = {FI (S).Gbl (s)+F2 (S).Gb2 (s)+Gb3 (S) +...+Gbn (s)} / {Gbl (s)+Gb2 (s) +...+Gbn (s)}...(14)
[0088]圖13A是表示第2實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波器的濾波特性Fn (s)的相位特性的一例的圖。圖13B是表示第2實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的濾波器的濾波特性Fn (s)的增益特性的一例的圖。圖14A是表示第2實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性P(s)的相位特性的一例的圖。圖14B是表示第2實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性P(s)的增益特性的一例的圖。在圖13A以及圖14A中，縱軸為相位，橫軸為頻率。在圖13B以及圖14B中，縱軸為增益，橫軸為頻率。
[0089]如圖13A以及圖13B所示，在本實(shí)施方式中，濾波特性F(S)具有僅在諧振頻率為ω1、ω2處消除傳遞函數(shù)Paa(S)所包含的諧振波峰的特性，無(wú)需在全部的諧振頻率ωη處實(shí)施消除傳遞特性Paa(S)所包含的諧振波峰的濾波處理，因此，能夠縮短對(duì)控制對(duì)象磁頭進(jìn)行定位控制時(shí)的濾波處理所需的時(shí)間。
[0090]另外，如圖14A以及圖14B所示，在對(duì)控制對(duì)象磁頭(例如，UP磁頭HO)和控制對(duì)象以外的磁頭(例如，DN磁頭Hl)進(jìn)行同相驅(qū)動(dòng)的情況下的從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性Px(S)的相位特性以及增益特性中，諧振頻率ω2的諧振波峰被消除，但諧振頻率ωI的諧振波峰未被消除。另外，在對(duì)控制對(duì)象磁頭和控制對(duì)象以外的磁頭進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)的情況下的從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性Py(S)的相位特性以及增益特性中，諧振頻率ω I的諧振波峰被消除，但諧振頻率ω2的諧振波峰未被消除。相對(duì)于此，對(duì)于本實(shí)施方式的磁盤裝置的傳遞特性P(s)，諧振頻率ω?、ω2的諧振波峰均被消除。
[0091]根據(jù)第2實(shí)施方式，實(shí)施消除從由控制信號(hào)系統(tǒng)A傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性所包含的諧振波峰中的一部分的諧振波峰的濾波處理。結(jié)果，能夠獲得能夠縮短濾波處理所需的時(shí)間這樣的效果。
[0092](第3實(shí)施方式)
[0093]本第3實(shí)施方式是具有向多個(gè)磁盤懸架裝置I分別單獨(dú)傳輸輸入信號(hào)的控制信號(hào)系統(tǒng)的例子。在以下的說(shuō)明中，對(duì)與第I實(shí)施方式同樣的地方省略說(shuō)明。
[0094]圖15是表示第3實(shí)施方式的磁盤裝置所具有的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖16是用于說(shuō)明第3實(shí)施方式的磁盤裝置的從輸入信號(hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性的例示圖。如圖15所示，在本實(shí)施方式中，磁盤裝置具有向多個(gè)磁盤懸架裝置I的壓電元件10分別單獨(dú)傳輸輸入信號(hào)的控制信號(hào)系統(tǒng)xO、xl、…、χ5。
[0095]而且，在控制信號(hào)系統(tǒng)xO、xl、…、χ5中的控制對(duì)象磁頭(例如，UP磁頭HO)的壓電元件10的控制信號(hào)系統(tǒng)XO上未設(shè)有濾波器31。另一方面，分別在控制信號(hào)系統(tǒng)χΟ、xl、…、χ5中的控制對(duì)象以外的磁頭(例如，UP磁頭H2、H4、DN磁頭Η1、Η3、Η5)的壓電元件10的控制信號(hào)系統(tǒng)xl、…、χ5上設(shè)有濾波器31。
[0096]在本實(shí)施方式中，對(duì)于磁盤裝置，控制對(duì)象以外的每個(gè)磁頭的壓電元件10的控制信號(hào)系統(tǒng)xl、…、x5分別設(shè)置有濾波器31。
[0097]因此，在本實(shí)施方式中，傳遞特性P (S)由下述的式(15)表示。
[0098]P(s) = Paa (S)+Fb (S).Pba (s)+Fe (s).Pca (S)+...+Fn(s).Pna(S)...(15)
[0099]在此，Paa(s)、Pba(s)、Pca(S)、…、Pna(S)是經(jīng)由各控制信號(hào)系統(tǒng)x0、xl、…、χ5傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)到控制對(duì)象磁頭響應(yīng)為止的傳遞特性。Fb(S)、Fc(s)、…、Fn(s)分別是控制信號(hào)系統(tǒng)xl、…、x5各自的濾波器31的濾波特性。
[0100]而且，控制信號(hào)系統(tǒng)xl、…、x5各自的濾波器31的濾波特性Fb (S)、Fe (S)、…、Fn(S)以滿足下述的式(16)的方式確定。
[0101]Fb(S).Pba(s)+Fe (S).Pca(S)+...+Fn(S).Pna(S) = Paa ' (S)=l-Paa(s)...(16)
[0102]根據(jù)第3實(shí)施方式，能夠得到與第I實(shí)施方式同樣的效果。
[0103]在本第I?第3實(shí)施方式中，作為驅(qū)動(dòng)磁頭H的第I致動(dòng)器以及第2致動(dòng)器的一例，對(duì)使用通過(guò)僅驅(qū)動(dòng)磁頭懸架裝置I所具有的載置梁13來(lái)驅(qū)動(dòng)磁頭H的載置梁驅(qū)動(dòng)型的致動(dòng)器的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限于此，例如，也可以是，相比于載置梁驅(qū)動(dòng)型的致動(dòng)器，將在磁頭H的附近搭載有壓電元件的萬(wàn)向懸掛支架驅(qū)動(dòng)型的致動(dòng)器應(yīng)用于用于驅(qū)動(dòng)磁頭H的第I致動(dòng)器以及第2致動(dòng)器。
[0104]圖17是表示萬(wàn)向懸掛支架驅(qū)動(dòng)型的致動(dòng)器的一例的圖。如圖17所示，萬(wàn)向懸掛支架驅(qū)動(dòng)型的致動(dòng)器具有從支承臂20延伸出來(lái)的懸架裝置1601，在該懸架裝置1601的頂端支承磁頭H。
[0105]懸架裝置1601具有基板1602以及與該基板1602接合的載置梁1603。進(jìn)而，萬(wàn)向懸掛支架驅(qū)動(dòng)型的致動(dòng)器具有一對(duì)壓電元件1604以及用于向該壓電元件1604施加電壓的柔性件1605。
[0106]位于載置梁1603的頂端的柔性件1605的頂端構(gòu)成萬(wàn)向懸掛支架部1606，在該萬(wàn)向懸掛支架部1606上搭載有磁頭H以及壓電元件1604。
[0107]壓電元件1604設(shè)置在載置梁1603上，根據(jù)經(jīng)由柔性件1605(配線構(gòu)件)施加的輸入信號(hào)(電壓V或電流I)而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)(伸縮)。壓電元件1604根據(jù)輸入信號(hào)使載置梁1603在磁盤101的記錄面上沿磁道方向變位。由此，壓電元件1604將安裝于載置梁1603的磁頭H置于磁盤101的記錄面上的目標(biāo)位置。柔性件1605經(jīng)由FPC24而與輸出部30連接。
[0108]雖然對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但這些實(shí)施方式是作為例子而提出來(lái)的，目的不在于限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種實(shí)施方式實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含于發(fā)明的范圍、主旨，并且包含于與權(quán)利要求的范圍所記載的發(fā)明及其均等的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁盤裝置，具備: 磁盤上的多個(gè)記錄面； 第I磁頭，其在所述多個(gè)記錄面中的第I記錄面被定位控制； 第2磁頭，其在所述多個(gè)記錄面中的所述第I記錄面以外的第2記錄面被定位控制； 第I致動(dòng)器，其基于第I信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第I磁頭，該第I信號(hào)是將該第I磁頭置于所述第I記錄面上的所述第I磁頭的目標(biāo)位置的信號(hào)； 第2致動(dòng)器，其基于所述第I信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第2磁頭； 第3致動(dòng)器，其支承所述第I致動(dòng)器以及所述第2致動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述第I磁頭以及所述第2磁頭； 第I系統(tǒng)，其向所述第I致動(dòng)器傳輸所述第I信號(hào)； 第2系統(tǒng)，其向所述第2致動(dòng)器傳輸所述第I信號(hào)；以及 濾波器，其設(shè)置于所述第2系統(tǒng)，對(duì)所述第I信號(hào)實(shí)施濾波處理，該濾波處理是利用傳遞函數(shù)的和來(lái)消除經(jīng)由所述第I系統(tǒng)傳輸?shù)乃龅贗信號(hào)到所述第I磁頭響應(yīng)為止的第I傳遞特性所包含的I個(gè)以上的諧振，該傳遞函數(shù)是表示經(jīng)由所述第2系統(tǒng)傳輸?shù)乃龅贗信號(hào)到所述第I磁頭響應(yīng)為止的第2傳遞特性所包含的各諧振的函數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤裝置， 所述濾波器實(shí)施消除所述第I傳遞特性所包含的全部的諧振的濾波處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤裝置， 所述濾波器實(shí)施消除所述第I傳遞特性所包含的一部分的諧振的濾波處理。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤裝置， 所述第2記錄面是在具有所述第I記錄面的磁盤中所述第I記錄面的相反側(cè)的記錄面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤裝置， 所述第I致動(dòng)器以及所述第2致動(dòng)器均為3個(gè)以上的致動(dòng)器， 所述第I系統(tǒng)以及所述第2系統(tǒng)均為向所述3個(gè)以上的致動(dòng)器分別單獨(dú)傳輸所述第I信號(hào)的3個(gè)以上的系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤裝置， 所述濾波器的濾波特性由以下的式(17)表示，SP F(s) = (F1(S).Gbl (s)+F2 (s).Gb2(S)+...+Fn(S).Gbn (s)} / {Gbl (s)+Gb2 (s) +...+Gbn(s)}...(17) 在此，F(xiàn) (s)為所述濾波器的濾波特性，F(xiàn)n (s)為所述第I傳遞特性所包含的每個(gè)諧振的濾波特性，Gbn(S)為所述第2傳遞特性所包含的每個(gè)諧振的傳遞函數(shù)，η為I以上的整數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁盤裝置， 所述第I傳遞特性所包含的每個(gè)諧振的濾波特性Fn (s)之中的被消除的諧振的濾波特性Fn(s)設(shè)為“I”。8.一種控制方法，在磁盤裝置中執(zhí)行，該方法包括以下步驟: 對(duì)與第I致動(dòng)器連接的第I系統(tǒng)和與第2致動(dòng)器連接的第2系統(tǒng)輸出第I信號(hào)的步驟，該第I致動(dòng)器是驅(qū)動(dòng)在磁盤上的多個(gè)記錄面中的第I記錄面被定位控制的第I磁頭的致動(dòng)器，該第2致動(dòng)器是驅(qū)動(dòng)在所述多個(gè)記錄面中的所述第I記錄面以外的第2記錄面被定位控制的第2磁頭的致動(dòng)器，所述第I信號(hào)是將所述第I磁頭置于所述第I記錄面上的所述第I磁頭的目標(biāo)位置的信號(hào)； 對(duì)經(jīng)由所述第2系統(tǒng)傳輸?shù)乃龅贗信號(hào)實(shí)施濾波處理的步驟，該濾波處理是利用傳遞函數(shù)的和來(lái)消除經(jīng)由所述第I系統(tǒng)傳輸?shù)乃龅贗信號(hào)到所述第I磁頭響應(yīng)為止的第I傳遞特性所包含的I個(gè)以上的諧振，該傳遞函數(shù)是表示經(jīng)由所述第2系統(tǒng)傳輸?shù)乃龅贗信號(hào)到所述第I磁頭響應(yīng)為止的第2傳遞特性所包含的各諧振的函數(shù)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法， 對(duì)經(jīng)由所述第2系統(tǒng)傳輸?shù)乃龅贗信號(hào)實(shí)施消除所述第I傳遞特性所包含的全部的諧振的濾波處理。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法， 對(duì)經(jīng)由所述第2系統(tǒng)傳輸?shù)乃龅贗信號(hào)實(shí)施消除所述第I傳遞特性所包含的一部分的諧振的濾波處理。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法， 所述第2記錄面是在具有所述第I記錄面的磁盤中設(shè)置在所述第I記錄面的相反側(cè)的記錄面。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法， 所述第I致動(dòng)器以及所述第2致動(dòng)器均為3個(gè)以上的致動(dòng)器， 所述第I系統(tǒng)以及所述第2系統(tǒng)均為向所述3個(gè)以上的致動(dòng)器分別單獨(dú)傳輸所述第I信號(hào)的3個(gè)以上的系統(tǒng)。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法， 所述濾波器的濾波特性由以下的式(18)表示， F(s) = (F1(S).Gbl (s)+F2 (s).Gb2(S)+...+Fn(S).Gbn (s)} / {Gbl (s)+Gb2 (s) +...+Gbn(s)}...(18) 在此，F(xiàn) (s)為所述濾波器的濾波特性，F(xiàn)n (s)為所述第I傳遞特性所包含的每個(gè)諧振的濾波特性，Gbn(S)為所述第2傳遞特性所包含的每個(gè)諧振的傳遞函數(shù)，η為I以上的整數(shù)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法， 所述第I傳遞特性所包含的每個(gè)諧振的濾波特性Fn (s)之中的被消除的諧振的濾波特性Fn(s)設(shè)為“I”。
【文檔編號(hào)】G11B5/58GK106033675SQ201510106503
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日
【發(fā)明人】野島雄亮
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社 東芝