独立地驱动外部和内部细调致动器的数据存储设备制造技术

本发明专利技术公开了控制电路，该控制电路被配置为控制第一多个内部致动器臂的内部细调致动器并且独立地控制第一外部致动器臂的第一外部细调致动器。控制第二多个内部致动器臂的内部细调致动器同时独立地控制第二外部致动器臂的第二外部细调致动器。每个致动器臂包括被配置为访问磁盘的磁盘表面的至少一个磁头。配置为访问磁盘的磁盘表面的至少一个磁头。配置为访问磁盘的磁盘表面的至少一个磁头。

【技术实现步骤摘要】
独立地驱动外部和内部细调致动器的数据存储设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2021年2月15日提交的美国专利申请序列第17/175,976号的部分继续申请，该专利申请全文以引用方式并入本文。

技术介绍

[0003]数据存储设备诸如磁盘驱动器包括磁盘和连接到致动器臂的远侧端部的磁头，该致动器臂通过音圈电机(VCM)绕枢轴旋转，以将磁头径向地定位在磁盘之上。磁盘包括多个径向间隔的同心轨道，用于记录用户数据扇区和伺服扇区。伺服扇区包括磁头定位信息(例如，磁道地址)，该磁头定位信息由磁头读取并由伺服控制系统处理，以在致动器臂从磁道到磁道寻道时控制它。
[0004]图1示出了现有技术的磁盘格式2，其包括由围绕每个伺服磁道的圆周记录的伺服扇区60‑6N
限定的多个伺服磁道4。每个伺服扇区6
i
包括用于存储周期性图案的前导码8(其允许读取信号的适当的增益调节和时序同步)以及用于存储用于符号同步到伺服数据字段12的特殊图案的同步标记10。伺服数据字段12存储用于在寻道操作期间将磁头定位在目标数据磁道之上的粗略磁头定位信息，诸如伺服磁道地址。每个伺服扇区6
i
还包括伺服脉冲组14(例如，N伺服脉冲和Q伺服脉冲)，该伺服脉冲组相对于彼此以及相对于伺服磁道中心线以预定相位被记录。基于相位的伺服脉冲14提供用于在写入/读取操作期间访问数据磁道的同时进行中心线跟踪的精细磁头位置信息。位置误差信号(PES)是通过读取伺服脉冲14来产生的，其中PES表示磁头相对于目标伺服磁道的中心线的测量位置。伺服控制器处理PES以产生施加到磁头致动器(例如，音圈电机)的控制信号，以便沿减小PES的方向在磁盘之上径向地致动磁头。
附图说明
[0005]图1示出了现有技术的磁盘格式，其包括由伺服扇区限定的多个伺服磁道。
[0006]图2A示出了根据实施方案的磁盘驱动器形式的数据存储设备，该数据存储设备包括多个磁盘，每个磁盘包括顶部磁盘表面和底部磁盘表面。
[0007]图2B示出了这样的实施方案：其中多个内部致动器臂各自包括第一内部细调致动器和第二内部细调致动器，该第一内部细调致动器被配置为在顶部磁盘表面中的一个顶部磁盘表面的上方致动顶部磁头，该第二内部细调致动器被配置为在底部磁盘表面中的一个底部磁盘表面的上方致动底部磁头，并且顶部外部致动器臂和底部外部致动器臂各自包括外部细调致动器，该外部细调致动器被配置为在外部顶部磁盘的顶部磁盘表面上方致动顶部磁头，并且在外部底部磁盘的底部磁盘表面上方致动底部磁头。
[0008]图2C示出了这样的实施方案：其中用于顶部磁头的细调致动器在机械上等同于用于底部磁头的细调致动器，由于它们相对于顶部磁盘表面和底部磁盘表面的翻转取向，导致响应于公共控制信号的相反的径向移动。
[0009]图3示出了这样的实施方案：其中细调驱动器生成控制信号，该控制信号同时施加
到内部致动器臂或外部致动器臂中的任一者的细调致动器。
[0010]图4示出了根据实施方案的用于将控制信号施加到内部致动器臂或外部致动器臂中的任一者的细调致动器的控制电路。
[0011]图5A示出了这样的实施方案：其中第一细调驱动器控制内部致动器臂的细调致动器，并且第二细调驱动器同时控制外部致动器臂的细调致动器。
[0012]图5B示出了这样的实施方案：其中由细调致动器生成的控制信号可被反相以便同时致动顶部磁盘表面和底部磁盘表面的细调致动器。
[0013]图6A示出了这样的实施方案：其中磁盘驱动器包括被构造成所谓的分体式致动器的多个致动器组件。
[0014]图6B示出了这样的实施方案：其中多个致动器组件的内部细调致动器独立于第一外部细调致动器和第二外部细调致动器被驱动。
具体实施方式
[0015]图2A和图2B示出了根据实施方案的磁盘驱动器形式的数据存储设备，该数据存储设备包括多个磁盘161‑
16
N
，每个磁盘包括顶部磁盘表面和底部磁盘表面。多个内部致动器臂181‑
18
N
各自包括第一内部细调致动器(例如，201)和第二内部细调致动器(例如，202)，该第一内部细调致动器被配置为在顶部磁盘表面中的一个顶部磁盘表面上方致动顶部磁头(例如，221)，该第二内部细调致动器被配置为在底部磁盘表面中的一个底部磁盘表面上方致动底部磁头(例如，222)。第一外部致动器臂241包括第一外部细调致动器261，该第一外部细调致动器被配置为在顶部磁盘的顶部磁盘表面上方致动顶部磁头，并且第二外部致动器臂242包括第二外部细调致动器262，该第二外部细调致动器被配置为在底部磁盘的底部磁盘表面上方致动底部磁头。粗调致动器(例如，VCM 28)被配置为同时移动致动器臂以在其相应的磁盘表面上方致动磁头，其中内部细调致动器独立于外部细调致动器来控制。
[0016]在图2A的实施方案中，磁盘驱动器包括控制电路30，该控制电路被配置为处理从磁头发出的读取信号32以解调伺服扇区并生成表示磁头的实际位置和相对于目标数据磁道的目标位置之间的误差的位置误差信号(PES)。控制电路30中的伺服控制系统使用合适的补偿滤波器对PES滤波，以生成施加到VCM 28的控制信号34，该VCM使致动器臂围绕枢轴旋转，以便沿减小PES的方向在磁盘之上径向地致动磁头。还使用细调致动器(诸如压电(PZT)致动器)来伺服磁头，该细调致动器被配置为相对于致动器臂致动悬架，如图2B中所示，并且/或者被配置为相对于悬架致动磁头。伺服扇区可包括任何合适的磁头位置信息，诸如用于粗略定位的磁道地址和用于精细定位的伺服脉冲。在一个实施方案中，伺服脉冲可包括任何合适的模式，其中至少一个伺服脉冲由磁转变的周期序列组成，诸如基于振幅的伺服模式或基于相位的伺服模式(图1)。
[0017]图2C示出了包括PZT元件的细调致动器的实施方案，该PZT元件被配置为相对于致动器臂致动悬架。在该实施方案中，用于顶部磁头的细调致动器(例如，内部细调致动器201)在机械上等同于用于底部磁头的细调致动器(例如，内部细调致动器202)。在该实施方案中，底部细调致动器和悬架相对于顶部细调致动器和悬架“翻转”，如图2C所示，使得当控制信号被同时施加到内部致动器臂的顶部细调致动器/底部细调致动器两者时，其引起顶部细调致动器/底部细调致动器的相反径向移动。在一个实施方案中，在相反的径向方向上
同时致动内部致动器臂的顶部细调致动器/底部细调致动器使致动器臂的振动模式衰减。
[0018]图3示出了根据实施方案的控制电路，其中所有细调致动器是机械上等同的，并且底部磁头的细调致动器相对于顶部磁头的细调致动器翻转，诸如图2C所示。细调驱动器36生成控制信号38，该控制信号被选择性地(经由解复用器40)施加到内部致动器臂的内部细调致动器(例如，201和202)或施加到外部致动器臂的外部细调致动器(261和262)。因此，在该实施方案中，解复用器40可被配置为使得控制信号38同时驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据存储设备，包括：多个磁盘，所述多个磁盘各自包括顶部磁盘表面和底部磁盘表面；第一多个内部致动器臂，所述第一多个内部致动器臂各自包括第一内部细调致动器和第二内部细调致动器，所述第一内部细调致动器被配置为在所述顶部磁盘表面中的一个顶部磁盘表面上方致动顶部磁头，所述第二内部细调致动器被配置为在所述底部磁盘表面中的一个底部磁盘表面上方致动底部磁头；第一外部致动器臂，所述第一外部致动器臂包括第一外部细调致动器，所述第一外部细调致动器被配置为在顶部磁盘的顶部磁盘表面上方致动顶部磁头；第一粗调致动器，所述第一粗调致动器被配置为同时移动所述第一多个内部致动器臂和所述第一外部致动器臂以在相应的磁头的相应磁盘表面上方致动所述磁头；第二多个内部致动器臂，所述第二多个内部致动器臂各自包括第一内部细调致动器和第二内部细调致动器，所述第一内部细调致动器被配置为在所述顶部磁盘表面中的一个顶部磁盘表面上方致动顶部磁头，所述第二内部细调致动器被配置为在所述底部磁盘表面中的一个底部磁盘表面上方致动底部磁头；第二外部致动器臂，所述第二外部致动器臂包括第二外部细调致动器，所述第二外部细调致动器被配置为在底部磁盘的底部磁盘表面上方致动底部磁头；第二粗调致动器，所述第二粗调致动器被配置为同时移动所述第二多个内部致动器臂和所述第二外部致动器臂以在相应的磁头的相应磁盘表面上方致动所述磁头；以及控制电路，所述控制电路被配置为独立于所述外部细调致动器来控制所述内部细调致动器。2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制电路还被配置为独立于所述第二外部细调致动器来控制所述第一外部细调致动器。3.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制电路还被配置为控制第一内部致动器臂的所述第一内部细调致动器以沿第一径向方向致动所述顶部磁头，并且同时控制所述第一内部致动器臂的所述第二内部细调致动器以沿与所述第一径向方向相反的第二径向方向致动所述底部磁头。4.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制电路还被配置为独立于所述第二外部细调致动器来控制所述第一外部细调致动器。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：