磁盘装置以及控制方法与流程

磁盘装置以及控制方法
1.本技术享受以日本特许申请2021-137245号(申请日：2021年8月25日)为基础申请的优先权。本技术通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
2.实施方式涉及磁盘装置以及控制方法。

背景技术：

3.已知搭载了所谓的微型致动器的磁盘装置。这种磁盘装置通过使微型致动器动作，能够对磁头相对于磁盘的位置进行微调整，使定位精度提高。

技术实现要素：

4.微型致动器具有滞后(hysteresis)。对于滞后，由于对微型致动器施加了电压时的位移依赖于过去的电压历史记录，因此，滞后例如呈现增加微型致动器的电压的情况下的非线性的响应性和降低电压的情况下的非线性的响应性不同的特性。在这样具有滞后的情况下，有时要求考虑滞后来修正对微型致动器施加的电压值。然而，存在如下情况：在进行了修正滞后的处理时，与没有滞后时相比，向微型致动器施加绝对值大的电压。当对微型致动器施加绝对值大的电压时，会导致构成微型致动器的元件劣化。
5.实施方式的目的在于提供能够防止微型致动器的元件劣化的磁盘装置以及控制方法。
6.一个实施方式涉及的磁盘装置具备：磁盘；磁头；音圈马达，其使所述磁头动作至所述磁盘上的预定位置；多个微型致动器，其对所述磁头的位置进行调整；以及控制部，其对所述音圈马达和所述多个微型致动器的动作进行控制。所述控制部在通过作为所述多个微型致动器之一的第1微型致动器对所述磁头的位置进行调整时，在基于滞后对施加于所述第1微型致动器的电压值进行修正的第1电压值的绝对值与未基于所述滞后对施加于所述第1微型致动器的电压值进行修正的第2电压值的绝对值之差为正的情况下，向所述第1微型致动器施加基于所述第2电压值得到的第3电压值，并且，使所述音圈马达以及/或者所述第1微型致动器以外的第2微型致动器中的至少任一个动作来对由所述第1微型致动器实现的调整的不足量进行调整。
附图说明
7.图1是表示实施方式涉及的磁盘装置的构成的一个例子的框图。
8.图2是表示该实施方式涉及的具有多个致动器的磁盘装置的控制构成的一个例子的图。
9.图3是表示该实施方式涉及的滞后的一个例子的图。
10.图4是表示该实施方式涉及的滞后的一个例子的图。
11.图5是该实施方式涉及的放大了图4的一部分的图。
12.图6是表示该实施方式涉及的ma电压值的绝对值的时间波形的一个例子的图。
13.图7是表示该实施方式涉及的对微型致动器施加了正弦波电压时的时间轴波形的一个例子的图。
14.图8是表示该实施方式涉及的如图7那样施加了正弦波电压时的ma位移的图。
15.图9是表示该实施方式涉及的对如图7那样施加了正弦波电压时的电压绝对值的出现概率进行了比较的电压分布的图。
16.图10是表示该实施方式涉及的ma电压/位移分配部执行的调整位移的处理的一个例子的流程图。
17.标号说明
18.1磁盘装置、11磁盘、12主轴马达、13臂、14承载梁、15磁头、20片上系统、21cpu、c定位控制器、pm微型致动器、pv音圈马达
具体实施方式
19.以下，参照附图对实施方式进行说明。此外，公开到底不过是一个例子，并不是通过以下的实施方式所记载的内容限定发明。本领域技术人员能够容易地想到的变形当然包含在公开的范围内。为了使说明更加明确，在附图中有时也相对于实际的实施技术方案变更各部分的尺寸、形状等来示意性地进行表示。有时在多个附图中对对应的要素赋予相同的参照数字，省略详细的说明。
20.图1是表示磁盘装置1的构成的一个例子的框图。
21.磁盘装置1由头盘组件(head-disk assembly：hda)10、头放大器集成电路(以下记载为头放大器ic)16以及片上系统(soc)20构成。
22.hda10具有磁盘11、主轴马达(spm)12、臂13以及音圈马达(vcm)pv。磁盘11通过主轴马达12进行旋转。在臂13的前端安装有承载梁14，在承载梁14的前端安装有磁头15。臂13通过音圈马达pv的驱动，将磁头15移动控制到磁盘11上的指定位置。进一步，在臂13的前端部的承载梁14的安装部附近配置有作为一对压电元件(例如pb(zr、ti)o3)的微型致动器pm。通过对一对压电元件pm施加电压，左右的压电元件分别以相反相位进行伸缩，使承载梁14的前端的磁头15沿着磁盘11上的半径方向(交叉磁道方向)进行位移，由此，在磁盘11上，在磁盘11的半径方向上对磁头15的位置进行调整。这样，磁盘装置1具有音圈马达pv和微型致动器pm来作为进行磁头15的定位的多个致动器。另外，微型致动器pm也可以配置在磁头15。此外，也可以构成为：相对于一个磁头15，在臂13、承载梁14、磁头15具有多个微型致动器pm。
23.磁头15是在一个滑块上分离地安装有读取头元件和写入头元件的构造。读取头元件读取记录于磁盘11的数据。写入头元件向磁盘11写入数据。
24.头放大器ic16具有读放大器和写驱动器。读放大器对通过读取头元件读出的读信号进行放大，并传输至读/写(r/w)通道22。另一方面，写驱动器向写入头元件传输与从r/w通道22输出的写数据相应的写电流。
25.soc20包括微处理器(cpu)21、r/w通道22、盘控制器23以及定位控制器c。cpu21是驱动器的主控制器，经由定位控制器c进行磁头15的定位的伺服控制，并且，经由头放大器ic16执行数据的读/写控制。r/w通道22包括执行读数据的信号处理的读通道、和执行写数
据的信号处理的写通道。盘控制器23执行对主机系统(未图示)与r/w通道22之间的数据传送进行控制的接口控制。此外，定位控制器c既可以作为硬件来实现，也可以作为软件(固件)来实现。
26.存储器24包括易失性存储器和非易失性存储器。例如，存储器24包括由dram构成的缓冲存储器和闪速存储器。在存储器24的非易失性存储器中存储有cpu21的处理所需要的程序等。
27.图2是表示具有多个致动器的磁盘装置1的控制构成的一个例子的图。在图2中，磁盘装置1具有音圈马达pv和微型致动器pm1～微型致动器pmn来作为多个致动器。另外，设置有分别对这些多个致动器进行控制的定位控制器c。更详细而言，定位控制器c是对音圈马达pv进行控制的音圈马达控制器cv和对微型致动器pm1～微型致动器pmn进行控制的ma控制器cm1～cmn。另外，设置有作为控制部的ma电压/位移分配部20a。ma电压/位移分配部20a在抑制了向微型致动器pm施加的电压的情况下，进行用其他致动器对该位移进行补偿的处理。此外，已经描述的图1中的磁盘装置的情况是设置有音圈马达pv和一个微型致动器pm来作为多个致动器的情况下的一个例子。这样，磁盘装置1在具有音圈马达pv和微型致动器pm来作为多个致动器的情况下，有时具有音圈马达pv和多个微型致动器pm1～pmn。
28.另外，ma电压/位移分配部20a具有存储微型致动器pm1～微型致动器pmn各自的滞后的滞后存储部20h1～20hn。这样，ma电压/位移分配部20a存储各微型致动器pm1～pmn的滞后。由此，ma电压/位移分配部20a能够适当地进行后述的位移的分配。此外，ma电压/位移分配部20a由已经描述的芯片20内的硬件或者固件实现。
29.在图2中，从省略图示的主机系统输入的输入信号在通过了端子t1之后，被并行地输入到音圈马达控制器cv和ma控制器cm1～cmn。并且，从ma控制器cm1～cmn分别向ma电压/位移分配部20a输入信号。ma电压/位移分配部20a在基于这样从ma控制器cm1～cmn输入的信号判定为了滞后修正的结果是存在对电压进行抑制的微型致动器的情况下，为了对因抑制电压而产生的位移的不足量进行调整，对电流以及/或者电压进行分配以使音圈马达pv以及/或者其他微型致动器动作。表示这样进行分配后的电流的信号经由端子t2被输入到音圈马达pv以及/或者表示进行分配后的电压的信号被从微型致动器pm1输入到微型致动器pmn。由此，在抑制基于滞后修正施加于微型致动器pm的电压的情况下，磁盘装置1能够用其他致动器补偿该致动器的位移的不足量。此外，从音圈马达控制器cv和ma控制器cm1～cmn输出的信号被反馈至端子t1。由此，进行对于定位的误差的修正。
30.在此，对微型致动器pm的滞后进行说明。
31.微型致动器pm如已经描述的那样具有滞后。因此，为了使微型致动器pm的定位精度等提高，进行使用滞后模型或者使用近似来对滞后进行修正的处理。
32.图3是表示滞后的一个例子的图。在图3中，横轴是向微型致动器pm施加的电压(以下也称为ma电压。)，纵轴是微型致动器pm的位移(以下也称为ma位移。)。
33.在具有图3所示的滞后104的微型致动器pm中，考虑使之从ma位移101变化到102。ma电压与ma位移的关系在没有滞后的情况下如103那样成为线性，在具有滞后的情况下如104那样成为非线性。以下，将滞后修正后的ma电压设为第1ma电压值(第1电压值)，将设为了没有滞后时的ma电压设为第2ma电压(第2电压值)。
34.在希望得到ma位移105的情况下，第2ma电压值成为106，但第1ma电压值成为107，
ma电压值的绝对值变小。另一方面，在希望得到ma位移108的情况下，第2ma电压值成为109，但第1ma电压值成为110，ma电压值的绝对值变大。
35.微型致动器pm当通过所构成的元件施加绝对值大的电压时会劣化。因此，优选如已经描述的那样尽量避免施加绝对值大的电压。本实施方式的磁盘装置1通过对滞后进行修正，在ma电压值的绝对值变为了比没有滞后时大时，在绝对值比第2ma电压值的绝对值小的范围内设定第3ma电压值(第3电压值)，并且，通过使其他致动器、具体而言为音圈马达pv以及/或者施加第3ma电压值的微型致动器以外的微型致动器中的至少任一个动作，对由这样施加第3ma电压值引起的位移的不足量进行调整。此外，磁盘装置1优选对补偿位移的不足量的致动器中的电压具有余裕的致动器分配与位移的不足量相当的电压。进一步，磁盘装置1也可以设为使施加第3ma电压值的微型致动器以外的微型致动器优先于音圈马达pv进行动作。以下，有时也将施加第3ma电压值的微型致动器称为第1ma。
36.图4是表示微型致动器pm的滞后的一个例子的图，图5是放大了图4的一部分的图。此外，在图4、图5中，横轴为ma电压，纵轴为ma位移。
37.如图4和图5所示，在希望仅通过第1ma得到处于第2ma电压值的绝对值比第1ma电压值的绝对值大的ma位移201～ma位移202的区域的ma位移203的情况下，所需要的第1ma电压值204变为比与ma位移203对应的第2ma电压值205的绝对值206大。因此，ma电压/位移分配部20a对第1ma施加ma电压的绝对值(第2电压值)206以下的电压值(第3电压值)(在此设为施加了电压值206)，将仅由第1ma得到的ma位移203与对第1ma施加了ma电压的绝对值206时的ma位移207之差的位移分配给其他致动器。在此，ma位移201是第1ma电压值的绝对值208与第2ma电压值209的绝对值成为相等的位移。
38.进一步，使用图6进行说明。图6是表示ma电压值的绝对值的时间波形的一个例子的图。在图6中，横轴为时间，纵轴为ma电压值。
39.如图6所示，对第1ma电压值的绝对值401和第2ma电压值的绝对值402中的、作为绝对值低的一方的绝对值403进行选择。ma电压值的减少效果由本实施方式的绝对值403变为比第1ma电压值的绝对值401小的部分的面积404、405表示。
40.图7是表示对微型致动器pm施加了正弦波电压时的时间轴波形的一个例子的图。在图7中，横轴为时间，纵轴为电压。
41.在本实施方式中示出了：通过对没有滞后修正的情况和具有滞后修正的情况进行选择，选择本实施方式的相对于时间的电压。对于该选择，通过cpu21在由微型致动器pm调整位置时，根据基于滞后对施加于微型致动器pm的电压值进行了修正的第1电压值的绝对值与未基于滞后对施加于微型致动器的电压值进行修正的第2电压值的绝对值之差是否为正来决定。
42.图8是表示如图7那样施加了正弦波电压时的ma位移的图。在图8中，横轴为时间，纵轴为位移。
43.如图8所示，示出了将对象ma位移和分配目标的ma位移合计而得到的合计位移与所需要的位移大致一致。
44.图9是表示对如图7那样施加了正弦波电压时的电压绝对值的出现概率进行了比较的电压分布的图。在图9中，横轴为电压，纵轴为概率。此外，图9的原型(original)是不进行基于滞后的修正的情况。
45.如图9所示，示出了根据本实施方式的处理，抑制了绝对值更大的ma电压的产生频度。
46.图10是表示ma电压/位移分配部20a执行的调整位移的处理的一个例子的流程图。如图10所示，ma电压/位移分配部20a在通过微型致动器pm调整位置时，判定基于滞后对施加于微型致动器pm的电压值进行了修正的第1电压值的绝对值与未基于滞后对施加于微型致动器pm的电压值进行修正的第2电压值的绝对值之差是否为正(st101)。
47.在判定为了为正的情况下(st101：是)，ma电压/位移分配部20a向微型致动器施加基于第2电压值得到的第3电压值，并且，使音圈马达pv以及/或者施加第3电压值的微型致动器以外的微型致动器中的至少任一个动作来对由微型致动器进行的调整的不足量进行调整(st102)。此外，第3电压值是比第2电压值小的电压值。另外，在判定为了不为正的情况下(st102：否)，不进行位移的调整。
48.如上所述那样构成的磁盘装置在第1电压值的绝对值与第2电压值的绝对值之差为正的情况下，向微型致动器pm施加第3电压值，并且，使音圈马达pv以及/或者施加第3电压值的微型致动器以外的微型致动器中的至少任一个动作来对由微型致动器pm实现的位移的不足量进行调整。因此，磁盘装置1能够避免向微型致动器pm施加大电压的状况，能够防止微型致动器pm的元件劣化。
49.此外，在上述实施方式中，对在判定为了第1ma电压值的绝对值与第2ma电压值的绝对值之差为正的情况下施加比第2ma电压值的绝对值小的第3电压值来作为第1ma的电压、对其他致动器分配位移的不足量的情况进行了说明，但向第1ma施加电压的方法并不限于此。向第1ma施加电压的方法也可以为预先定义了第2ma电压值的定义域，使用该定义域成为第2ma电压值与比第2ma电压值小的电压值之间的任意函数来求出第3ma电压值。
50.此外，以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，并不是意在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式来实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、宗旨内，并且，包含在权利要求书记载的发明及其等同的范围内。

技术特征：

1.一种磁盘装置，具备：磁盘；磁头；音圈马达，其使所述磁头动作至所述磁盘上的预定位置；针对一个所述磁头的多个微型致动器，其对所述磁头的位置进行调整；以及控制部，其对所述音圈马达和所述多个微型致动器的动作进行控制，所述控制部在通过作为所述多个微型致动器之一的第1微型致动器对所述磁头的位置进行调整时，在基于滞后对施加于所述第1微型致动器的电压值进行修正的第1电压值的绝对值与未基于所述滞后对施加于所述第1微型致动器的电压值进行修正的第2电压值的绝对值之差为正的情况下，向所述第1微型致动器施加基于所述第2电压值得到的第3电压值，并且，使所述音圈马达以及/或者所述第1微型致动器以外的第2微型致动器中的至少任一个动作来对由所述第1微型致动器实现的调整的不足量进行调整。2.根据权利要求1所述的磁盘装置，所述第3电压值为所述第2电压值以下。3.根据权利要求1所述的磁盘装置，所述控制部将所述调整的不足量变换为所述音圈马达的输入，将该变换而得到的输入加到所述音圈马达上。4.根据权利要求1所述的磁盘装置，所述控制部使所述第2微型致动器和所述音圈马达中的所施加的电压具有余裕的所述第2微型致动器和所述音圈马达进行动作。5.根据权利要求1所述的磁盘装置，所述控制部使所述第2微型致动器和所述音圈马达中的所述第2微型致动器优先地进行动作来对所述调整的不足量进行调整。6.一种磁盘装置，具备：磁盘；磁头；音圈马达，其使所述磁头动作至所述磁盘上的预定位置；微型致动器，其对所述磁头的位置进行调整；以及控制部，其对所述音圈马达和所述微型致动器的动作进行控制，所述控制部在通过所述微型致动器对所述磁头的位置进行调整时，在基于滞后对施加于所述微型致动器的电压值进行修正的第1电压值的绝对值与未基于所述滞后对施加于所述微型致动器的电压值进行修正的第2电压值的绝对值之差为正的情况下，向所述微型致动器施加基于所述第2电压值得到的第3电压值，并且，使所述音圈马达动作来对由所述微型致动器实现的调整的不足量进行调整。7.一种控制方法，是磁盘装置的控制部的控制方法，所述磁盘装置具备：磁盘；磁头；音圈马达，其使所述磁头动作至所述磁盘上的预定位置；
针对一个所述磁头的多个微型致动器，其对所述磁头的位置进行调整；以及所述控制部，其对所述音圈马达和所述多个微型致动器的动作进行控制，所述控制方法包括：在通过作为所述多个微型致动器之一的第1微型致动器对所述磁头的位置进行调整时，判定基于滞后对施加于所述第1微型致动器的电压值进行修正的第1电压值的绝对值与未基于所述滞后对施加于所述第1微型致动器的电压值进行修正的第2电压值的绝对值之差是否为正，在判定为所述差为正的情况下，向所述第1微型致动器施加基于所述第2电压值得到的第3电压值，并且，使所述音圈马达以及/或者所述第1微型致动器以外的第2微型致动器中的至少任一个动作来对由所述第1微型致动器实现的调整的不足量进行调整。

技术总结

实施方式提供能够防止微型致动器的元件劣化的磁盘装置以及控制方法。磁盘装置的控制部在通过微型致动器对磁头的位置进行调整时，在基于滞后对施加于微型致动器的电压值进行修正的第1电压值的绝对值与未基于所述滞后对施加于微型致动器的电压值进行修正的第2电压值的绝对值之差为正的情况下，向微型致动器施加基于第2电压值得到的第3电压值，并且，使音圈马达以及/或者施加第3电压值的微型致动器以外的微型致动器中的至少任一个动作来对由微型致动器实现的调整的不足量进行调整。微型致动器实现的调整的不足量进行调整。微型致动器实现的调整的不足量进行调整。