CN1619686A

CN1619686A - 控制盘驱动器中读写头卸载操作的装置和方法

Info

Publication number: CN1619686A
Application number: CNA2004100923747A
Authority: CN
Inventors: 坂本宣幸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2024-11-09
Also published as: CN1300797C; JP2005158097A; US7196863B2; US20050111133A1; JP4226998B2; SG112023A1

Abstract

致动器(14)支撑读写头(12)使得读写头(12)能沿盘(11)的径向移动。致动器(14)具有用作致动器(14)的驱动源的音圈马达(VCM)(15)。音圈马达驱动器(VCM驱动器)(172)给VCM(15)提供驱动VCM(15)的驱动电流。在使用致动器(14)收缩读写头(12)到远离盘记录表面的坡道(16)的读写头卸载操作中，驱动器驱动单元(18)通过比非读写头卸载操作时高的电压驱动VCM驱动器(172)。

Description

控制盘驱动器中读写头卸载操作的装置和方法

技术领域

本发明涉及具有读取写在盘记录表面数据的读写头的盘驱动器。特别地，本发明涉及控制盘驱动器中读写头卸载操作的装置和方法，该装置和方法适合用来减少将读写头卸载到远离盘记录表面的特定区域时的功率消耗。

背景技术

近来的盘驱动器，例如硬盘驱动器通常包括坡道(ramp)。坡道提供了使读写头缩进的区域。坡道位于盘的记录表面以外。读写头被悬臂支撑。悬臂形成在致动器的尖端。该致动器在盘的径向移动读写头。该致动器包括驱动致动器的音圈马达(VCM)。该音圈马达包括产生磁场的磁铁(永久磁铁)。悬臂的尖端有接头片(tab)。事实上，该接头片被缩进坡道。然而，为了简化，通常的描述是读写头被缩进了坡道。使读写头缩进坡道的操作叫做“卸载”(读写头卸载)。相应地，使读写头从坡道移到记录表面上的操作叫做“加载”(读写头加载)。

读写头卸载操作中被施加到致动器的转矩T_U被表达为：

T_U＝F_UL₁(1)

其中F_U表示读写头卸载操作中由于坡道和接头片之间的摩擦而引起的力。L₁表示致动器的转动中心与接头片之间的距离(即，致动器的臂长)。

为了使读写头卸载操作能实现，由音圈马达产生的转矩T_VCM必须大于读写头卸载操作期间作用在致动器上的转矩T_U。转矩T_VCM被表达为：

T_VCM＝F_VCML₂(2)

其中F_vcm表示由音圈马达产生的力。L₂表示致动器的转动中心与音圈马达中心的距离。

F_vcm表示为：

F_vcm=2BNI_vcmL(3)

其中B表示音圈马达的磁铁产生的磁场强度。N表示音圈马达的线圈(音圈)匝数。L表示线圈的有效长度。I_VCM表示流过音圈马达的驱动电流(VCM电流)。

基于等式(2)和(3)，T_VCM被表达为：

T_VCM＝F_VCML₂＝2BNI_vcmLL₂(4)

从等式(4)显而易见，T_VCM与电流I_VCM成正比。T_VCM和电流I_VCM的比例系数(2BNLL₂)叫做转矩常数。这里，电场强度B通常和磁铁的厚度成正比。换句话说，在等式(4)中，B，L，和L₂是和长度(设备大小)相关的成分。因此，T_VCM和长度(设备大小)的三次方成正比。

另一方面，如果悬臂负载是固定的，则F_U不再依赖于长度。因此，等式(1)中的T_U和设备大小的一次方成正比。这样，T_VCM和设备大小的三次方成正比，然而T_U和设备大小的一次方成正比。因此，当试图减小硬盘驱动器的尺寸(例如，从2.5英寸类型到1英寸类型)，T_VCM比T_U减小得多。换句话说，T_U(读写头卸载操作中作用在致动器上的转矩)比T_VCM(由音圈马达产生的转矩)相对来说更大。

正如例如公开号为2001-155455的日本公开专利所描述的，音圈马达的线圈(音圈)端电压E_VCM(即，音圈马达的端电压)表达为：

E_VCM＝RI_VCM+ΔE(5)

其中R代表音圈的电阻。另外，ΔE代表由音圈产生的反电动势电压(back-EMF-voltage)。

音圈马达由电机驱动器(音圈马达驱动器)驱动。驱动电机驱动器的电源电压(驱动电压)用E_P表示。E_P和E_VCM的差代表了电机驱动器中的压降。因此，电机驱动器中的功率损耗P_LOSS表示为：

P_LOSS＝(E_P-E_VCM)I_VCM(6)

从等式(6)很容易看出，电机驱动器中的功率损耗P_LOSS与E_P和E_VCM的差一致地减少。通常，在把读写头移到盘的目标轨道的寻道操作中，反电动势电压ΔE比线圈中的压降R_IVCM小。因此，设计音圈马达的音圈时要使得寻道操作中R_IVCM的数值与电源电压E_P接近。这样的设计可以使电机驱动器中的功率损耗最小。

如上所述，硬盘驱动器的尺寸减小使读写头卸载操作中作用在致动器上的转矩T_U相对于音圈马达产生的转矩T_VCM增加。为了完成读写头卸载操作，T_VCM必须比T_U大。为实现读写头卸载操作的转矩，即，为了克服转矩T_U而需要由音圈马达产生的转矩叫做“读写头卸载操作所需转矩”。另一方面，为实现寻道操作需要的转矩叫做“寻道操作所需转矩”。寻道操作所需转矩不受到硬盘驱动器的尺寸减小的明显影响。因此，在小尺寸硬盘驱动器中，读写头卸载操作所需转矩可以比寻道操作所需转矩大。

对这样的硬盘驱动器，为了使电机驱动器中的功率损耗最小，音圈马达的音圈必须根据寻道操作所需电流(VCM电流)I_VCM设计。然而，那样的音圈设计在读写头卸载操作时可能会阻止所需VCM电流在音圈中通过。就是说，音圈马达不能产生读写头卸载操作所需转矩。

因此，在现有技术中，音圈马达的音圈的设计要保证读写头卸载操作所需转矩。特别地，减小音圈的电阻R以使得更多的VCM电流能在读写头卸载操作时通过音圈。然而音圈电阻R的减小要求线圈的丝直径增加以使线圈的匝数减少。在这种情况下，转矩常数，即，比例系数(2BNLL₂)减小。在这样的一种状态下，即使是寻道操作时也必须有更多的VCM电流通过。这样会很不利地引起寻道操作时电机驱动器的功率消耗增加。

公开号为2001-155450的日本公开专利公开了为减小音圈马达功率损耗而切换音圈马达电源电压的技术。这种技术为音圈马达在寻道操作和跟踪(跟随)操作之间切换电源电压。寻道操作要求很多的VCM电流(转矩)，而跟踪(跟随)操作只要求很少的VCM电流(转矩)。另一方面，公开号为5-49291的日本公开专利公开了使用电容器的技术，当电源供应中断时该电容器积聚的电荷作为音圈马达控制器的电源。由升压器升高的电压用来在该电容器中积累电荷。这种技术使得即使电源中断时也能完成读写头卸载操作。

如上所述，读写头卸载操作时作用在致动器上的转矩T_U与致动器的臂长成正比，因此随着硬盘驱动器的设备大小的一次方变化。另一方面，由音圈马达产生的转矩T_VCM几乎随着设备大小的三次方变化。因此，如果硬盘驱动器的尺寸减小了，转矩T_U相对于转矩T_VCM增加了。这里，假设在小尺寸硬盘驱动器的情况下读写头卸载操作所需转矩比寻道操作的大。在这种情况下，音圈马达的线圈(音圈马达)设计必须使得音圈马达能产生读写头卸载操作所需转矩。然而，当音圈马达按照读写头卸载操作所需转矩设计，寻道操作时电机驱动器的功率消耗就增加了。而且，寻道操作的进行比读写头卸载操作要频繁很多倍。

发明内容

本发明的目的是实现读写头卸载操作而不增加寻道操作期间的功率消耗，即使读写头卸载操作所需转矩比寻道操作所需转矩大。

根据本发明的实施例，提供了具有读写头的盘驱动器，该读写头用来读取写在盘记录表面数据。盘驱动器包括致动器，音圈马达驱动器，和驱动器驱动单元。致动器支撑该读写头使得读写头可以在盘的径向移动。致动器有用来作为致动器驱动源的音圈马达。音圈马达驱动器给音圈马达提供驱动音圈马达的驱动电流。驱动器驱动单元被配置用来在读写头卸载操作中通过提供比非读写头卸载操作所需电压高的电压来驱动音圈马达驱动器。读写头卸载操作使用致动器把读写头收缩到盘记录表面以外的收缩区域。

附图说明

所包含的并作为说明书的一部分的附图用来图解本发明的实施例，与前面提到的概述以及后面给出的实施例详细描述一起解释本发明的原理。

图1示出了依照本发明的实施例的硬盘驱动器方框图；

图2示出了图1中的电压表190的数据结构的一个例子的表；

图3示出了依照本实施例的读写头卸载控制过程的流程图；及

图4示出了依照本实施例的改进的读写头卸载控制过程的流程图；

具体实施方式

以附图为参考，给出了应用本发明到硬盘驱动器的实施例的描述。图1示出了依照本发明的实施例的硬盘驱动器方框图。在图1中，盘(磁盘)有两个盘表面，上表面和下表面。盘11的至少一盘表面用来作为记录表面，数据被磁性地记录在上面。大量同心轨道110形成在盘11的记录表面。而且，伺服信息以规则的间隔被分散地预写(预刻)在每一个110轨道上。伺服信息包括位置信息(柱面代码)，表示写上伺服信息的柱面在盘11中的位置。读写头(head)(磁头)放置在与盘11的记录表面相关的位置。读写头12在盘11中读取或写入数据。假设在图1的结构中硬盘驱动器包括单盘；然而，驱动器可以拥有多个盘11，一个堆在另一个上面。

盘11随主轴马达(SPM)13高速旋转。读写头固定在致动器(架)14上。更具体地说，读写头12固定在从致动器14的臂140延伸出的悬臂141上。读写头12随着致动器14的转动在盘11的径向移动。因此读写头12放置在目标轨道上。致动器14包括音圈马达(VCM)15，作为致动器14的驱动源。致动器14由VCM 15驱动。

盘11有内边界和外边界。坡道16放在接近盘11的位置，例如接近盘11的外边界。坡道16可以放在接近盘11的内边界。坡道16在硬盘处在节能模式时用来收缩读写头12到远离盘11记录表面的区域。然而，事实上，接头片144被放在坡道16上，而不是读写头12。因此坡道16被放在接头片144移动路径上的预先确定的位置。这里，为了避免复杂的描述，采用了表述读写头12卸载到坡道16。另一方面，当硬盘处在读/写模式，读写头12放在盘11上。读/写模式是一种非节能模式，这时数据可以直接从盘11读取或写入盘11。依赖于硬盘驱动器的类型，可以根据节省功率消耗的程度定义多种节能模式。多种节能模式可以包括读写头12放在盘11上的模式。因此，在本实施例中，两种模式被定义了做为硬盘驱动器的模式；第一模式，读写头12收缩到坡道16，及第二模式，读写头12在盘11上。

通孔形成在致动器14的几乎是中心的部分。枢轴142安装在致动器14的通孔中。致动器14被可旋转地绕枢轴142支撑。致动器14有与臂141延伸方向相反方向延伸的支撑框143。音圈150完整地嵌入支撑框143。音圈150位于顶轭(yoke)和底轭之间。音圈150，以及两个轭和固定在底轭的永久磁铁，组成VCM 15。

SPM 13和VCM 15由驱动器IC 17驱动。驱动器IC 17由单芯片形成。驱动器IC 17包括SPM驱动器171，VCM驱动器172，反电动势电压监控器173，升压器174，和电压选择器175。SPM驱动器171将与由CPU 18提供的可操作变量MV_SPM对应的驱动电流ISPM提供给SPM 13。VCM驱动器172将与由CPU 18提供的可操作变量MV_VCM对应的驱动电流I_VCM提供给VCM 15。反电动势电压监控器173根据VCM 15的音圈150的端电压(VCM端电压)E_VCM间接检测由线圈150产生的反电动势电压ΔE。升压器174升高硬盘驱动器的电源电压E_HDD到由CPU 18指定的电压E_B。电压E_B用作反电动势电压监控器173的电源电压。电压E_B也用作读写头卸载操作期间VCM驱动器172的电源电压(驱动电压)E_P。电压选择器175在CPU 18的控制下选择电压E_HDD和E_B中的一个作为E_P。

CPU 18是硬盘驱动器的主要控制器。CPU 18与闪速ROM(FROM)19和温度传感器20相连。闪速ROM 19是可重写的非易失性存储器。闪速ROM 19用来存储CPU 18执行的控制程序。闪速ROM 19还用来存储CPU 18引用的电压表190。

电压表190保存与温度相关的读写头卸载操作所需的VCM驱动器172的电源电压信息。图2示出了电压表190的数据结构的例子。在图2中，与温度T_i相关联的电压E_i(i＝1，2，...n)表示如果硬盘驱动器的环境温度T是T_i-1＜T≤T_i时读写头卸载操作所需的VCM驱动器172的电源电压。由T_i-1＜T≤T_i指示的温度范围表示为TR_i。当i＝1时的T_i-1，即，T₀，表示能确保硬盘驱动器操作的下限温度。当i＝n时的T_i，即，T_n，表示能确保硬盘驱动器操作的上限温度。本实施例中，如果温度T比T₀低，CPU 18把温度T当作T₀。如果温度T比T_n高，CPU 18把温度T当作T_n。

电压表190中对应每个温度T_i的电压E_i依赖于读写头卸载操作中作用在致动器14上的转矩T_U。从等式(1)易知，前面已述，转矩T_U依赖于致动器14的接头片144和坡道16之间的摩擦引起的力F_U。F_U随温度变化，随着温度的下降而相应地增加。即，转矩T_U随温度变化，随着温度的下降而相应增加。因此，读写头卸载操作所需转矩T_UN随着温度的下降而增加。这里，温度T_i下的读写头卸载操作所需转矩T_UN表示为T_UNi。每个温度T_i下的电压E_i由提供给VCM 15的音圈150的驱动电流(VCM驱动电流)I_VCMi确定。I_VCMi是VCM 15为产生由T_UNi指示的转矩T_VCMi需要的驱动电流。因此，根据硬盘驱动器的环境温度变化参考电压表190，CPU 18可以确定适合温度T所属的温度范围TR_i的VCM驱动器172的电源电压(驱动电压)。电压E_i使VCM 15能产生在温度T所属的温度范围TR_i内读写头卸载操作所需转矩T_UNi。

为了使读者能够更容易理解温度T_i和转矩T_UNi和VCM电流I_VCMi和电压E_i之间的关系，图2中的电压表190不仅示出了电压E_i，还示出了对每个温度T_i的转矩T_UNi和VCM电流I_VCMi。转矩T_UNi和VCM电流I_VCMi的信息不需要保留在电压表190中。

在图2中示出的电压表190的例子中，转矩T_UN1到T_UNn具有关系T_UN1＞T_UN2＞T_UN3＞...＞T_UNn。相似地，VCM电流I_VCM1到I_VCMn具有关系I_VCM1＞I_VCM2＞I_VCM3＞...＞I_VCMn。而且，电压E₁到E_n具有关系E₁＞E₂＞E₃＞...＞E_n。

温度传感器20用来检测(测量)硬盘驱动器的环境温度。在温度传感器20检测到的温度和电压表190的基础上，CPU 18确定适合那个温度的驱动器IC 17的电源电压。CPU 18输出电压控制信号VC到升压器174，信号VC指示把电压升高到确定的电压。

CPU 18根据存储在闪速ROM 19中的控制程序控制硬盘驱动器的各部分。特别，CPU 18用电压选择信号VS控制电压选择器175。电压选择信号VS指定，例如，逻辑“1”选择电压E_B，逻辑“0”选择电压E_HDD。在图1中，从盘11读写数据所需的众所周知的电路被省略了。因为这些电路，盘控制器，读写通道和读写头放大电路(读写头IC)是众所周知的。

现在，通过参考图3中的流程图，下面将描述在图1的硬盘驱动器中实现读写头卸载操作的控制。假设该硬盘驱动器处在第二模式。在这种模式，盘11以预先确定的速度由SPM 13旋转。在这种情况下，读写头12浮动在盘11的上方，保持着几乎固定的与盘11的距离。在这种状态，假设CPU 18从第二模式切换到第一模式。为了节省硬盘驱动器的功率消耗，如果在第二模式的特定周期内主机没有提供读或写命令，切换到第二模式由CPU 18自动执行。而且，如果主机已经在第二模式提供了某一能量节省命令，作为对这命令的响应，CPU 18切换到第一模式。

为了切换到第一模式，CPU 18按如下的描述执行读写头12从坡道16卸载(收缩)的控制(读写头卸载操作控制)。首先，CPU 18控制寻道操作，把读写头12移到盘11的特定轨道(步骤S1)。寻道操作是根据由读写头12从盘11读取的包含在伺服信息中的位置信息来控制的。因此，在读写头卸载操作控制的开始，CPU 18把读写头12移到特定的轨道。这样就有可能保持卸载读写头12到坡道16所需的移动距离在一固定值。在这种情况，该特定轨道是靠近坡道16的轨道，即，预先确定的靠近盘11的外边界的轨道。

然后，CPU 18根据温度传感器20输出的电压检测硬盘驱动器的温度(步骤S2)。然后，CPU 18从电压表190读入(确定)对应于温度T所属的温度范围TR_i(即，T_i-1＜T≤T_i)的电压E_i(步骤S3)。CPU 18比较电压E_i和硬盘驱动器的电源电压E_HDD，确定是否E_i＞E_HDD(步骤S4)。如果E_i＞E_HDD，CPU 18指示升压器174把电源电压E_HDD升到电压E_i(步骤S5)。电压信号VC用作该指示。为响应该指示，升压器174把电源电压E_HDD升到电压E_i。由升压器174升到电压E_i(即，电压E_B)的电源电压E_HDD，被施加到反电动势电压监控器173作为反电动势电压监控器173的电源电压。而且，电压E_B(E_B＞E_HDD)施加到电压选择器175的输入端B。电源电压E_HDD施加到电压选择器175的输入端A。

当步骤S4的确定做出时，CPU 18已经指示电压选择器175选择施加在输入端A的电源电压E_HDD。电压选择信号VS为逻辑“0”被用作该指示。如果在步骤S4中确定出E_i＞E_HDD，正如上面的例子，CPU18执行步骤5然后进行步骤S6。在步骤S6，CPU 18切换电压选择信号VS到逻辑“1”。即，CPU 18指示电压选择器175选择电压E_B(＝E_i)，其由升压器174施加到输入端B。

根据对CPU 18的指示，电压选择器175选择电压E_B。由电压选择器175选择的电压E_B施加到VCM驱动器172作为VCM驱动器172的电源电压(驱动电压)E_P。因此VCM驱动器172由电源电压E_P(＝E_B＝E_i)驱动，该电压比E_HDD高。在这种方式，如果E_i＞E_HDD，则VCM驱动器172由电源电压E_P(＝E_B＝E_i)驱动，该电压比E_HDD高。这里，E_i表示根据在当前温度T下读写头卸载操作需要的转矩T_UNi确定的VCM驱动器172的电源电压(驱动电压)。由电压E_i驱动，VCM驱动器172可以输出VCM 15所需要的VCM电流I_VCM以产生由T_UNi标记的转矩T_VCMi。

然后，CPU 18输出预先确定的初始可操作变量MV_VCM到VCM驱动器172(步骤S7)。该预先确定的初始可操作变量MV_VCM表示为了卸载读写头以目标速度移动致动器14需要的初始VCM电流I_VCM。如果E_i＞E_HDD，VCM驱动器172由电源电压E_P(＝E_B＝E_i)驱动，该电压比E_HDD高。因此，即使由CPU 18通过可操作变量MV_VCM确定的VCM电流I_VCM比寻道操作中使用的大，VCM驱动器172也能给VCM 15的音圈150提供VCM电流I_VCM。就是说，在本实施例中，对于在温度T下需要转矩比寻道操作大的读写头卸载操作，不改变VCM 15的设计就可以产生需要的转矩。VCM 15用由VCM驱动器172提供的VCM电流I_VCM驱动致动器14。这使读写头卸载操作开始。

反电动势电压监控器173由升压器174升高的电源电压E_B(E_B＞E_HDD)驱动。因此，即使包括在VCM 15中的由音圈150的各端之间产生的端电压E_VCM(VCM端电压)超过E_HDD，反电动势电压监控器173也能正确检测E_VCM。如果VCM驱动器172由比E_HDD高的电源电压E_P(＝E_B＝E_i)驱动，VCM端电压E_VCM很可能比硬盘驱动器的电源电压E_HDD高。因此，如果E_HDD(E_HDD＜E_B)被施加到反电动势电压监控器173作为反电动势电压监控器173的电源电压，反电动势电压监控器173很难正确地检测到VCM端电压E_VCM。由音圈150产生的反电动势电压ΔE不能被直接检测到。因此，反电动势电压监控器173检测VCM端电压E_VCM并根据前面描述的等式(5)从E_VCM计算反电动势电压ΔE。即，反电动势电压监控器173间接检测反电动势电压ΔE。CPU 18被告知反电动势电压监控器173检测(计算)的反电动势电压ΔE。

CPU 18读取反电动势电压监控器173传送的反电动势电压ΔE(步骤S8)。读取反电动势电压ΔE以规则的取样间隔进行，直到读写头卸载操作完成。换句话说，CPU 18以规则的取样间隔检测反电动势电压ΔE。反电动势电压ΔE依赖于VCM 15的速度。VCM 15的速度对应于VCM 15驱动的致动器14的速度(即，致动器14支撑的读写头12移动的速度)。因此CPU 18根据反电动势电压ΔE检测致动器14的速度(真实速度)(步骤S9)。

然后，CPU18确定读写头卸载操作是否已经完成(步骤S10)。图1中的硬盘驱动器使用了众所周知的结构，其中一旦读写头12到达坡道16的预定位置，致动器14由一个止动器锁定。使用这个结构，即使VCM驱动器172给VCM 15提供VCM电流，一旦读写头12到达坡道16的预定位置，致动器14的运动被强制停止。因此，在步骤S10，CPU 18从检测的真实速度确定读写头12是否已经到达坡道16，即，读写头卸载操作是否已经完成。

如果CPU 18确定读写头卸载操作还没有完成，它根据真实速度和目标速度的差计算可操作变量MV_VCM(步骤11)。可操作变量MV_VCM表示使致动器14的速度和目标速度相等需要的VCM电流I_VCM。CPU 18输出计算的可操作变量MV_VCM到VCM驱动器172(步骤S12)。VCM驱动器172给VCM 15的音圈150提供由CPU 18输出的可操作变量MV_VCM确定的VCM电流I_VCM。这使读写头卸载操作继续。

CPU 18以规则的间隔重复步骤S8到S12，直到读写头12收缩到坡道16的预定位置。一旦读写头12收缩到坡道16的预定位置，CPU 18确定读写头卸载操作已经完成(S10)。在这种情况下，CPU18指示电压选择器175选择施加在端A的电源电压E_HDD(步骤S13)来完成读写头卸载操作的控制。因此，读写头卸载操作完成后，VCM驱动器172的电源电压从升压器174升高的电压E_B(E_B＞E_HDD)返回到硬盘驱动器的电源电压E_HDD。

在本实施例中，如果读写头卸载操作需要比寻道操作更高的转矩，需要的转矩通过切换VCM驱动器172的电源电压E_P从E_HDD到比E_HDD高的E_B来实现。即，在本实施例中，不用改变VCM 15的设计就能获得更高的转矩。因此，如果致动器14必须被用来执行读写头卸载以外的操作，例如寻道操作，VCM驱动器172只要给VCM 15提供更少的VCM电流。这就可能阻止VCM驱动器172的功率消耗增加或寻道操作中VCM驱动器172的发热。

现在，如果E_i＞E_HDD不满足时(即E_i≤E_HDD)执行的操作将被描述。如果E_i≤E_HDD(步骤S4)，CPU 18跳过步骤S5和S6移到步骤S7。接下来的操作和上面描述的E_i＞E_HDD时的操作类似。然而，由CPU 18输出到VCM驱动器172的电压选择信号VS保持在逻辑“0”状态。在这种情况，VCM驱动器172的电源电压(驱动器电压)设置成与硬盘驱动器的电源电压相等。因此，在本实施例，实现读写头卸载操作只要很小的转矩。因此，如果E_i≤E_HDD，VCM驱动器172的电源电压设置在E_HDD。这适合于减小读写头卸载操作的功率消耗。当对E_i≤E_HDD的读写头卸载操作完成时(步骤S10)，CPU 18执行步骤S13完成读写头卸载控制。然而，由于电压选择信号VS保持在逻辑“0”，步骤S13不是必需的。

[改进]

现在，上面的实施例的改进将被描述。在上面的实施例中，CPU18根据读写头卸载操作开始时测量的硬盘驱动器温度T所属的温度范围TR_i(i＝1，2，...n)确定VCM驱动器172的电源电压E_i。E_i表示VCM15为产生在温度范围TR_i内读写头卸载操作所需转矩T_UNi所需要的VCM驱动器172的电源电压(驱动电压)。如果确定的电压E_i比硬盘驱动器的电源电压高，CPU 18使升压器174把电压E_HDD升到电压E_i。读写头卸载操作中，CPU 18使电压选择器175选择升压器174的输出电压E_B(＝E_i)作为VCM驱动器172的电源电压E_P。

因此，依照本实施例，在读写头卸载控制中，VCM驱动器172的电源电压E_P根据硬盘驱动器温度T所属的温度范围TR_i在多种状态间切换。因此，在上面的实施例中，有可能在保持读写头卸载操作所需转矩的同时有效地阻止读写头卸载操作中的VCM驱动器172的功率消耗的增加。

然而，在上面实施例的改进中，VCM驱动器172的电源电压E_P根据硬盘驱动器的温度T和E_i＞E_HDD的上限温度T_k的差来切换。这里，电源电压E_P可以设置在电压E₁或E_HDD。具体地说，如果温度T等于或小于温度T_k，电源电压E_P可以设置在电压E₁。否则，电源电压E_P可以设置在电压E_HDD。为了实现这样，升压器174配置成总是把电压E_HDD升到电压E₁。在这种情况，CPU 18不需要通过电压控制信号VC控制升压器174。这简化了读写头卸载控制。然而，根据该改进的实施例的防止读写头卸载操作中的功率消耗增加不如根据上面的实施例的有效。图4的流程图显示了根据该改进的实施例的读写头卸载操作控制过程。在该改进中，图2显示的电压表190不需要了。CPU 18只有在读写头卸载操作中会激活升压器174。或者，CPU 18只有在读写头卸载操作中当温度T等于或小于温度T_k时会激活升压器174。

或者，在读写头卸载操作中，不管硬盘驱动器的温度T是多少，提供的电压E_P可以总是设置在电压E₁。这种设置可以进一步简化读写头卸载操作。然而，这种设置预计不会有效地阻止读写头卸载操作中的功率消耗增加。而且，如果T_k和E₁随硬盘变化，电压表将被用来保持T_k和E₁，该电压表和电压表190是对应的。在这种情况，CPU18必须使用电压控制信号VC指示升压器174把电源电压E_HDD升到该电压表显示的电压E₁。如果硬盘驱动器有两个电源电压E_HDD和E₁，升压器174就不需要了。

在上面实施例的描述中，本发明是应用在使用磁盘作为记录媒介的硬盘驱动器(HDD)，本发明可以用在使用不是磁盘作为记录媒介的盘驱动器，例如，使用磁光盘的磁光盘驱动器，只要在盘驱动器中，读写头是收缩(卸载)到远离盘记录表面的收缩区域。

本领域技术人员很容易想到另外的益处和改进。因此，本发明在它广泛的方面不限于这里显示和描述的特定细节和典型实施例。因此，在不离开由后附的权利要求及其等同定义的总的发明概念的精神和范围的情况下可以做不同的改进。

Claims

1、一种具有读取写在盘记录表面数据的读写头的盘驱动器，该盘驱动器的特征在于包含：

支撑读写头使得读写头沿盘的径向移动的致动器，该致动器具有音圈马达作为该致动器的驱动源；

为驱动音圈马达而给音圈马达提供驱动电流的音圈马达驱动器；和

驱动器驱动单元，被配置用于在读写头卸载操作期间通过比非读写头卸载操作所需电压高的电压驱动音圈马达驱动器，读写头卸载操作使用致动器把读写头收缩到远离盘记录表面的收缩区域。

2、如权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于：

预测单元，被配置用来预测读写头卸载操作所需转矩；和

电压确定单元，被配置用来确定允许音圈马达产生该预测单元预测的转矩所需的音圈马达的驱动电压；

并且其中驱动器驱动单元只有在读写头卸载操作期间并且当电压确定单元确定的电压比盘驱动器的电源电压高时用比非读写头卸载操作所需电压高的电压驱动音圈马达。

3、如权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于还包括：

升高盘驱动器电源电压的升压器；和

电压选择器，用来选择盘驱动器的电源电压和由升压器升高的电压其中之一作为音圈马达驱动器的电源电压；

其中驱动器驱动单元包括控制电压选择器的选择控制单元，并且该选择控制单元控制电压选择器以选择由升压器升高的读写头卸载操作电压以及选择非读写头卸载操作的盘驱动器电源电压。

4、如权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于还包括：

电压监控器，被配置用来检测由音圈马达产生的反电动势电压；

速度检测单元，被配置用来根据由电压监控器检测的反电动势电压检测读写头在读写头卸载操作中的移动速度，以及

驱动器控制单元，其控制音圈马达驱动器使得音圈马达驱动器给音圈马达提供使该速度检测单元检测的读写头移动速度和目标速度相等所需的驱动电流。

5、如权利要求4所述的盘驱动器，其特征在于还包括：

预测单元，被配置用来预测读写头卸载操作所需转矩；及

电压确定单元，被配置用来确定允许音圈马达产生该预测单元预测的转矩所需的音圈马达驱动电压；

并且其中只有在读写头卸载操作期间并且如果电压确定单元确定的电压比盘驱动器的电源电压高时，驱动器驱动单元驱动通过比非读写头卸载操作所需电压高的电压驱动音圈马达驱动器。

6、如权利要求5所述的盘驱动器，其特征在于还包括：

只有在读写头卸载操作期间并且如果电压确定单元确定的电压比盘驱动器的电源电压高时，驱动器驱动单元以不低于确定电压的高电压驱动音圈马达驱动器；

即使在读写头卸载操作期间，如果由电压确定单元确定的电压不高于盘驱动器的电源电压，音圈马达驱动器由盘驱动器的电源电压驱动；及

在非读写头卸载操作期间，驱动器驱动单元通过盘驱动器的电源电压驱动音圈马达驱动器。

7、如权利要求6所述的盘驱动器，其特征在于电压监控器由高电压驱动。

8、如权利要求4所述的盘驱动器，其特征在于还包括：

升高盘驱动器电源电压的升压器；及

9、如权利要求8所述的盘驱动器，其特征在于电压监控器由高电压驱动。

10、如权利要求8所述的盘驱动器，其特征在于还包括：

预测单元，被配置用来预测读写头卸载操作所需转矩；和

并且其中驱动器驱动单元包括被配置用来控制升压器的升压控制单元，及升压控制单元控制升压器使得升压器把盘驱动器的电源电压升高到由电压确定单元确定的电压。

11、如权利要求10所述的盘驱动器，其特征在于：

在读写头卸载操作期间，驱动器驱动单元通过该盘驱动器的电源电压驱动音圈马达驱动器。

12、如权利要求8所述的盘驱动器，其特征在于还包括：

检测盘驱动器的环境温度的温度传感器；及

比较读写头卸载操作开始时温度传感器检测的温度和参考温度的比较单元；

并且其中：

只有对读写头卸载操作并且如果温度传感器检测的温度不超过该参考温度时，选择控制单元控制电压选择器以选择升压器升高的电压；

即使对读写头卸载操作，如果温度传感器检测的温度超过该参考温度时，选择控制单元控制电压选择器以选择盘驱动器的电源电压；及

对非读写头卸载操作，选择控制单元控制电压选择器以选择盘驱动器的电源电压。

13、如权利要求8所述的盘驱动器，其特征在于还包括：

检测盘驱动器的环境温度的温度传感器；

电压表，该电压表将盘驱动器的环境温度和允许音圈马达产生在该环境温度下读写头卸载操作所需转矩所需的音圈马达驱动电压相关联；及

电压确定单元，被配置用来通过该电压表确定和读写头卸载操作开始时由温度传感器检测的温度相关联的驱动电压；

14、如权利要求13所述的盘驱动器，其特征在于：

只有在读写头卸载操作期间并且如果电压确定单元确定的电压比盘驱动器的电源电压高时，升压控制单元控制升压器使得升压器把盘驱动器的电源电压升高到该确定的电压；

只有对读写头卸载操作并且如果电压确定单元确定的电压比盘驱动器的电源电压高，选择控制单元控制电压选择器以选择升压器升高的电压；

即使对读写头卸载操作，如果由电压确定单元确定的电压不高于盘驱动器的电源电压，选择控制单元控制电压选择器以选择盘驱动器的电源电压；及

15、一种控制读写头卸载操作的方法，该方法被应用到具有读取写在盘记录表面数据的读写头的盘驱动器，该读写头卸载操作收缩读写头到远离盘记录表面的收缩区域，该方法的特征在于：

在读写头卸载操作中以预先确定的取样间隔检测反电动势电压，该反电动势电压由音圈马达产生，该音圈马达作为致动器的驱动源，该致动器支撑读写头使得该读写头沿盘的径向移动；

根据检测的反电动势电压检测该读写头的移动速度；

控制音圈马达驱动器使得音圈马达驱动器给音圈马达提供动电流，该提供给音圈马达的驱动电流是使检测的读写头移动速度和目标速度相等所需的；及

用比非读写头卸载操作期间高的读写头卸载操作电压驱动音圈马达驱动器。