JP2003173638A - ディスク記憶装置及びモータ制御方法 - Google Patents
ディスク記憶装置及びモータ制御方法Info
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- G11B33/1406—Reducing the influence of the temperature
- G11B33/144—Reducing the influence of the temperature by detection, control, regulation of the temperature
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- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/02—Driving or moving of heads
Landscapes
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低温環境下でのディスクドライブにおいて、当
該スピンドルモータを正常に駆動し、かつ低温時での消
費電力の増大化を抑制できる機能を備えたディスク記憶
装置を提供できる。 【解決手段】流体軸受式モータを使用するスピンドルモ
ータ３を備えたディスクドライブが開示されている。Ｃ
ＰＵ１０は、電流センサ３０からＳＰＭ３の消費電流が
規定値より増大したことを検知すると、ボイスコイルモ
ータ５に供給する電流を所定の最大電流容量の範囲内に
制限するように制御する。
該スピンドルモータを正常に駆動し、かつ低温時での消
費電力の増大化を抑制できる機能を備えたディスク記憶
装置を提供できる。 【解決手段】流体軸受式モータを使用するスピンドルモ
ータ３を備えたディスクドライブが開示されている。Ｃ
ＰＵ１０は、電流センサ３０からＳＰＭ３の消費電流が
規定値より増大したことを検知すると、ボイスコイルモ
ータ５に供給する電流を所定の最大電流容量の範囲内に
制限するように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にはスピン
ドルモータにより回転されるディスク媒体に対してデー
タのリード／ライトを実行するディスク記憶装置に関
し、特に、低温環境下でのモータ制御技術に関する。
ドルモータにより回転されるディスク媒体に対してデー
タのリード／ライトを実行するディスク記憶装置に関
し、特に、低温環境下でのモータ制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的には、ハードディスクドライブを
代表とするディスク記憶装置（以下ディスクドライブと
称す）は、スピンドルモータにより高速回転されている
ディスク媒体（以下単にディスクと称す）に対して、ヘ
ッド（磁気ヘッド）によりデータのリード／ライト動作
を実行するように構成されている。
代表とするディスク記憶装置（以下ディスクドライブと
称す）は、スピンドルモータにより高速回転されている
ディスク媒体（以下単にディスクと称す）に対して、ヘ
ッド（磁気ヘッド）によりデータのリード／ライト動作
を実行するように構成されている。
【０００３】近年、スピンドルモータとして、安定した
回転特性を有する流体軸受式モータ（fluid dynamics b
earing motor）が採用されている。流体軸受式モータ
は、回転軸受け部にオイルなどを用いるため、当該オイ
ルの粘度特性に従って消費電力量が変動する特徴を備え
ている。具体的には、温度環境が低温に変化した場合
に、オイルの粘度が大きくなり、定格回転数を維持する
ためには、相対的に消費電力量（消費電流量）が増大す
る。
回転特性を有する流体軸受式モータ（fluid dynamics b
earing motor）が採用されている。流体軸受式モータ
は、回転軸受け部にオイルなどを用いるため、当該オイ
ルの粘度特性に従って消費電力量が変動する特徴を備え
ている。具体的には、温度環境が低温に変化した場合
に、オイルの粘度が大きくなり、定格回転数を維持する
ためには、相対的に消費電力量（消費電流量）が増大す
る。
【０００４】一方、特に小型のディスクドライブは、ノ
ート型パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末（ＰＤ
Ａ）や、あるいは自動車等に搭載されるディジタル機器
などの外部記憶装置として多用されつつある。このた
め、ディスクドライブの使用環境下における温度範囲が
広くなり、低温環境下での使用状況も少なくない。
ート型パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末（ＰＤ
Ａ）や、あるいは自動車等に搭載されるディジタル機器
などの外部記憶装置として多用されつつある。このた
め、ディスクドライブの使用環境下における温度範囲が
広くなり、低温環境下での使用状況も少なくない。
【０００５】このような低温環境下でのディスクドライ
ブの使用を考慮した場合、流体軸受式モータをスピンド
ルモータとして採用すると、相対的にモータの消費電流
量が増大するため、ドライブ全体の最大許容電力（電
流）を大きくすることが要求される。
ブの使用を考慮した場合、流体軸受式モータをスピンド
ルモータとして採用すると、相対的にモータの消費電流
量が増大するため、ドライブ全体の最大許容電力（電
流）を大きくすることが要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】低温環境下での使用を
前提として、ディスクドライブを設計する場合に、流体
軸受式のスピンドルモータでは消費電流量が増大するた
め、ドライブ全体の最大許容電力（電流）が大きくなる
ことが問題の一つとして挙げられる。即ち、最大許容電
力が大きくなると、電源回路やモータドライバには大容
量なものが必要となり、低消費電力化が要求される小型
のディスクドライブには不適切である。例えばインダク
タを用いて昇圧駆動を行なうモータドライバの場合は、
最大電流がインダクタの大きさに影響するため，当該イ
ンダクタをプリント回路基板上に実装することが困難で
あるなどの問題も生じる。
前提として、ディスクドライブを設計する場合に、流体
軸受式のスピンドルモータでは消費電流量が増大するた
め、ドライブ全体の最大許容電力（電流）が大きくなる
ことが問題の一つとして挙げられる。即ち、最大許容電
力が大きくなると、電源回路やモータドライバには大容
量なものが必要となり、低消費電力化が要求される小型
のディスクドライブには不適切である。例えばインダク
タを用いて昇圧駆動を行なうモータドライバの場合は、
最大電流がインダクタの大きさに影響するため，当該イ
ンダクタをプリント回路基板上に実装することが困難で
あるなどの問題も生じる。
【０００７】従来、スピンドルモータでの消費電力の増
加を抑制する工夫として、流体軸受部の近傍に温度セン
サとヒータとを設けて、温度センサにより低温変化を検
知すると、ヒータを駆動して発熱させる方法が提案され
ている（特開平６−４９８８号公報を参照）。この方法
は、低温時に流体軸受として使用されているオイルを温
めて、当該オイルの粘度を低下させることにより、相対
的に消費電力を低減させる。しかしながら、この先行技
術の方法では、スピンドルモータの軸受部の近傍に、温
度センサとヒータを設置したり、当該ヒータを制御する
ための回路が必要となる。このため、モータ周辺の構造
が複雑化したり、また回路部品が増大化することによ
り、高コスト化を招くという問題がある。更に、ヒータ
により軸受部のオイルの温度が十分に上昇するまでは待
機時間となるため、ディスクドライブの起動準備時間が
増加するという問題もある。
加を抑制する工夫として、流体軸受部の近傍に温度セン
サとヒータとを設けて、温度センサにより低温変化を検
知すると、ヒータを駆動して発熱させる方法が提案され
ている（特開平６−４９８８号公報を参照）。この方法
は、低温時に流体軸受として使用されているオイルを温
めて、当該オイルの粘度を低下させることにより、相対
的に消費電力を低減させる。しかしながら、この先行技
術の方法では、スピンドルモータの軸受部の近傍に、温
度センサとヒータを設置したり、当該ヒータを制御する
ための回路が必要となる。このため、モータ周辺の構造
が複雑化したり、また回路部品が増大化することによ
り、高コスト化を招くという問題がある。更に、ヒータ
により軸受部のオイルの温度が十分に上昇するまでは待
機時間となるため、ディスクドライブの起動準備時間が
増加するという問題もある。
【０００８】そこで、本発明の目的は、スピンドルモー
タの周辺温度を上昇させるためのヒータなどの特別の部
品や回路を使用することなく、低温環境下でもスピンド
ルモータを正常に駆動し、かつ消費電力（消費電流）の
増大化を抑制できるディスク記憶装置を提供することに
ある。
タの周辺温度を上昇させるためのヒータなどの特別の部
品や回路を使用することなく、低温環境下でもスピンド
ルモータを正常に駆動し、かつ消費電力（消費電流）の
増大化を抑制できるディスク記憶装置を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の観点は、特に低
温時に消費電力（消費電流量）が相対的に増大する例え
ば流体軸受式モータを使用するスピンドルモータを備え
たディスクドライブにおいて、定格回転数に必要な電流
量をスピンドルモータに供給すると共に、モータ全体で
消費する消費電力の低減化を実現するモータ制御技術に
関する。
温時に消費電力（消費電流量）が相対的に増大する例え
ば流体軸受式モータを使用するスピンドルモータを備え
たディスクドライブにおいて、定格回転数に必要な電流
量をスピンドルモータに供給すると共に、モータ全体で
消費する消費電力の低減化を実現するモータ制御技術に
関する。
【００１０】本発明の観点によるディスクドライブは、
ディスク媒体を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）
と、ディスク媒体上でデータのリード／ライトを行うた
めのヘッドを搭載したアクチュエータを駆動させるアク
チュエータ用モータ（通常ではボイスコイルモータ：Ｖ
ＣＭ）と、第１の電流量を供給して定格回転数でスピン
ドルモータを駆動するスピンドルモータ駆動手段と、第
１の電流量の増加に応じて、アクチュエータ用モータの
駆動用として供給する第２の電流量を所定の最大電流容
量の範囲内に制限するように制御する制御手段とを備え
たものである。
ディスク媒体を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）
と、ディスク媒体上でデータのリード／ライトを行うた
めのヘッドを搭載したアクチュエータを駆動させるアク
チュエータ用モータ（通常ではボイスコイルモータ：Ｖ
ＣＭ）と、第１の電流量を供給して定格回転数でスピン
ドルモータを駆動するスピンドルモータ駆動手段と、第
１の電流量の増加に応じて、アクチュエータ用モータの
駆動用として供給する第２の電流量を所定の最大電流容
量の範囲内に制限するように制御する制御手段とを備え
たものである。
【００１１】このような構成により、ＳＰＭの消費電流
（第１の電流量）を監視し、当該電流量が増大した場合
には、ディスクドライブの温度環境が低温状態に変化し
たことを推定し、ＶＣＭの駆動電流（第２の電流量）を
低減させる。従って、ドライブの駆動時における最大消
費電力が増大することなく、ＳＰＭには許容範囲の最大
電流を供給させて、定格回転数での駆動を維持すること
ができる。即ち、低温環境下では、ディスク媒体を一定
速度で回転させるためのＳＰＭへの電流供給を優先し、
ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動するためのＶＣ
Ｍへの電流供給を抑制する。これにより、ヒータなどの
特別の部品や回路を使用することなく、ＳＰＭを正常に
駆動し、かつドライブ全体の消費電力（消費電流）の増
大化を抑制できる。なお、低温環境下でも所定の時間だ
けＳＰＭが定格回転数で駆動していれば、ディスクドラ
イブ内の温度は上昇し、また暖房等により雰囲気温度が
上昇するのが一般的である。このため、電流供給も正常
状態に復帰できる。
（第１の電流量）を監視し、当該電流量が増大した場合
には、ディスクドライブの温度環境が低温状態に変化し
たことを推定し、ＶＣＭの駆動電流（第２の電流量）を
低減させる。従って、ドライブの駆動時における最大消
費電力が増大することなく、ＳＰＭには許容範囲の最大
電流を供給させて、定格回転数での駆動を維持すること
ができる。即ち、低温環境下では、ディスク媒体を一定
速度で回転させるためのＳＰＭへの電流供給を優先し、
ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動するためのＶＣ
Ｍへの電流供給を抑制する。これにより、ヒータなどの
特別の部品や回路を使用することなく、ＳＰＭを正常に
駆動し、かつドライブ全体の消費電力（消費電流）の増
大化を抑制できる。なお、低温環境下でも所定の時間だ
けＳＰＭが定格回転数で駆動していれば、ディスクドラ
イブ内の温度は上昇し、また暖房等により雰囲気温度が
上昇するのが一般的である。このため、電流供給も正常
状態に復帰できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。
施の形態を説明する。
【００１３】図１は、本実施形態に関係するディスクド
ライブの要部を示すブロック図であり、図２はモータ制
御系の構成を説明するためのブロック図である。
ライブの要部を示すブロック図であり、図２はモータ制
御系の構成を説明するためのブロック図である。
【００１４】（ディスクドライブの構成）同実施形態の
ディスクドライブは、磁気記録媒体としてディスク１を
使用するハードディスクドライブを想定している。本ド
ライブは、ディスク１を回転させるスピンドルモータ
（ＳＰＭ）３として、流体軸受式モータを使用する。回
転するディスク１に対しては、磁気ヘッド２によりデー
タのリード／ライト動作が実行される。磁気ヘッド２
は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５により駆動される
アクチュエータ４に搭載されている。磁気ヘッド２は、
リード動作を実行するためのリードヘッドと、ライト動
作を実行するライトヘッドとがスライダ上に実装された
構造である。アクチュエータ４は、ＣＰＵ１０をメイン
要素とするサーボシステムにより駆動制御されて、磁気
ヘッド２をディスク１上の目標位置に位置決めする。
ディスクドライブは、磁気記録媒体としてディスク１を
使用するハードディスクドライブを想定している。本ド
ライブは、ディスク１を回転させるスピンドルモータ
（ＳＰＭ）３として、流体軸受式モータを使用する。回
転するディスク１に対しては、磁気ヘッド２によりデー
タのリード／ライト動作が実行される。磁気ヘッド２
は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５により駆動される
アクチュエータ４に搭載されている。磁気ヘッド２は、
リード動作を実行するためのリードヘッドと、ライト動
作を実行するライトヘッドとがスライダ上に実装された
構造である。アクチュエータ４は、ＣＰＵ１０をメイン
要素とするサーボシステムにより駆動制御されて、磁気
ヘッド２をディスク１上の目標位置に位置決めする。
【００１５】ＶＣＭ５は、モータドライバＩＣ６に含ま
れるＶＣＭドライバ６０により駆動電流が供給される。
モータドライバＩＣ６は、ＶＣＭドライバ６０と共にＳ
ＰＭドライバ６１を含み、ＣＰＵ１０により制御される
（図２を参照）。
れるＶＣＭドライバ６０により駆動電流が供給される。
モータドライバＩＣ６は、ＶＣＭドライバ６０と共にＳ
ＰＭドライバ６１を含み、ＣＰＵ１０により制御される
（図２を参照）。
【００１６】このようなヘッド・ディスクアセンブリ以
外に、ディスクドライブは、プリアンプ回路７と、Ｒ／
Ｗチャネル８と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）９
と、ＣＰＵ１０と、メモリ１１とを有する回路系を備え
ている。
外に、ディスクドライブは、プリアンプ回路７と、Ｒ／
Ｗチャネル８と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）９
と、ＣＰＵ１０と、メモリ１１とを有する回路系を備え
ている。
【００１７】プリアンプ回路７は、リードヘッドから出
力されるリード信号を増幅するリードアンプ及びライト
アンプを有する。ライトアンプは、Ｒ／Ｗチャネル８か
ら出力されるライトデータ信号をライト電流信号に変換
して、ライトヘッドに送出する。Ｒ／Ｗチャネル８は、
リード／ライトデータ信号（サーボデータ信号を含む）
を処理する信号処理用ＩＣである。ＨＤＣ９は、ドライ
ブとホストシステム２０（例えばパーソナルコンピュー
タやディジタル機器）とのインターフェース機能を有す
る。
力されるリード信号を増幅するリードアンプ及びライト
アンプを有する。ライトアンプは、Ｒ／Ｗチャネル８か
ら出力されるライトデータ信号をライト電流信号に変換
して、ライトヘッドに送出する。Ｒ／Ｗチャネル８は、
リード／ライトデータ信号（サーボデータ信号を含む）
を処理する信号処理用ＩＣである。ＨＤＣ９は、ドライ
ブとホストシステム２０（例えばパーソナルコンピュー
タやディジタル機器）とのインターフェース機能を有す
る。
【００１８】ＣＰＵ１０は、ドライブのメイン制御装置
であり、サーボシステムの制御動作、通常のリード／ラ
イト動作制御、及び同実施形態に関係するモータ制御を
実行する。メモリ１１は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ及
びＲＯＭなどを含み、ＣＰＵ１０の制御に必要な各種デ
ータ及びプログラムを保存する。
であり、サーボシステムの制御動作、通常のリード／ラ
イト動作制御、及び同実施形態に関係するモータ制御を
実行する。メモリ１１は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ及
びＲＯＭなどを含み、ＣＰＵ１０の制御に必要な各種デ
ータ及びプログラムを保存する。
【００１９】更に、本ドライブは、ドライブ内の温度を
検出するための温度センサ１２を有する。温度センサ１
２は、一定のサンプリング間隔で温度を検出し、当該温
度値をＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、温度セン
サ１２からの検出結果に従って、同実施形態に関係する
低温状態への温度変動を検知する。
検出するための温度センサ１２を有する。温度センサ１
２は、一定のサンプリング間隔で温度を検出し、当該温
度値をＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、温度セン
サ１２からの検出結果に従って、同実施形態に関係する
低温状態への温度変動を検知する。
【００２０】（モータ制御系の構成）ＣＰＵ１０は、図
２に示すように、ＳＰＭドライバ６１を介してＳＰＭ３
の駆動制御を実行する。また、ＣＰＵ１０は、ＶＣＭド
ライバ６０を介してＶＣＭ５の駆動制御を実行する。Ｓ
ＰＭドライバ６１は、ＣＰＵ１０からの制御指令値（制
御電流量Ｉｄｓ）に従って、ＳＰＭ３が定格回転数で回
転するように３相駆動電流（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を３相コイル
に供給する。なお、符号ＣＯは、中性電位点である。
２に示すように、ＳＰＭドライバ６１を介してＳＰＭ３
の駆動制御を実行する。また、ＣＰＵ１０は、ＶＣＭド
ライバ６０を介してＶＣＭ５の駆動制御を実行する。Ｓ
ＰＭドライバ６１は、ＣＰＵ１０からの制御指令値（制
御電流量Ｉｄｓ）に従って、ＳＰＭ３が定格回転数で回
転するように３相駆動電流（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を３相コイル
に供給する。なお、符号ＣＯは、中性電位点である。
【００２１】同実施形態では、ＳＰＭ３の消費電流量
（Ｉｓ）を検出するための電流センサ３０が設けられて
いる。ＣＰＵ１０は、当該電流センサ３０からの出力に
よりＳＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）を監視している。Ｃ
ＰＵ１０は、後述するように、例えばサーボ割り込み時
に、ＳＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）を検出して、結果と
して低温状態への温度変化を推定する機能を有する（図
３を参照）。ＣＰＵ１０は、サーボ割り込みにより、ヘ
ッド２によるデータのリード／ライト実行前に、ディス
ク１上の目標位置（アクセス対象トラック）にヘッド２
を位置決め制御するためのサーボ制御を実行する。この
サーボ制御では、ＣＰＵ１０は制御指令値（制御電流量
Ｉｄｖ）により、ＶＣＭドライバ６０からＶＣＭ５への
供給電流量を制御する。
（Ｉｓ）を検出するための電流センサ３０が設けられて
いる。ＣＰＵ１０は、当該電流センサ３０からの出力に
よりＳＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）を監視している。Ｃ
ＰＵ１０は、後述するように、例えばサーボ割り込み時
に、ＳＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）を検出して、結果と
して低温状態への温度変化を推定する機能を有する（図
３を参照）。ＣＰＵ１０は、サーボ割り込みにより、ヘ
ッド２によるデータのリード／ライト実行前に、ディス
ク１上の目標位置（アクセス対象トラック）にヘッド２
を位置決め制御するためのサーボ制御を実行する。この
サーボ制御では、ＣＰＵ１０は制御指令値（制御電流量
Ｉｄｖ）により、ＶＣＭドライバ６０からＶＣＭ５への
供給電流量を制御する。
【００２２】なお、モータドライバ６には、ＳＰＭ３及
びＶＣＭ５の最大消費電流量の合計に相当し、ドライブ
の仕様（最大使用電力）により決定される最大許容電流
（Ｉｍａｘ）が供給されている。
びＶＣＭ５の最大消費電流量の合計に相当し、ドライブ
の仕様（最大使用電力）により決定される最大許容電流
（Ｉｍａｘ）が供給されている。
【００２３】（モータ制御動作）以下図１と図２と共
に、図３のフローチャートを参照して、同実施形態のモ
ータ制御動作を説明する。
に、図３のフローチャートを参照して、同実施形態のモ
ータ制御動作を説明する。
【００２４】ここでは、ディスクドライブは駆動中であ
り、ＳＰＭ３は定格回転数で駆動し、ディスク１を回転
させている状態を想定する。ホストシステム２０からリ
ード／ライトコマンドが発行されると、ＣＰＵ１０は、
ＨＤＣ９を介して当該コマンドを認識し、リード／ライ
ト動作に移行する。
り、ＳＰＭ３は定格回転数で駆動し、ディスク１を回転
させている状態を想定する。ホストシステム２０からリ
ード／ライトコマンドが発行されると、ＣＰＵ１０は、
ＨＤＣ９を介して当該コマンドを認識し、リード／ライ
ト動作に移行する。
【００２５】ＣＰＵ１０は、サーボ割り込みにより、リ
ード／ライト動作の実行前に、ディスク１上の目標位置
（アクセス対象トラック）にヘッド２を位置決め制御す
るためのサーボ制御を実行する。このサーボ割り込み時
に、ＣＰＵ１０は、電流センサ３０からの検出結果によ
り、ＳＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）を検出する（ステッ
プＳ２）。
ード／ライト動作の実行前に、ディスク１上の目標位置
（アクセス対象トラック）にヘッド２を位置決め制御す
るためのサーボ制御を実行する。このサーボ割り込み時
に、ＣＰＵ１０は、電流センサ３０からの検出結果によ
り、ＳＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）を検出する（ステッ
プＳ２）。
【００２６】次に、ＣＰＵ１０は、ドライブの仕様によ
り決定されている最大許容電流（Ｉｍａｘ）から、ＳＰ
Ｍ３の消費電流量（Ｉｓ）を差し引いた電流残容量を算
出して、電流マージン（Ｉｍｇ）を求める（ステップＳ
２）。即ち、電流マージン（Ｉｍｇ）は、ＳＰＭ３の駆
動電流量（Ｉｓ）を除く、ドライブとして使用可能な駆
動電流量を意味する。
り決定されている最大許容電流（Ｉｍａｘ）から、ＳＰ
Ｍ３の消費電流量（Ｉｓ）を差し引いた電流残容量を算
出して、電流マージン（Ｉｍｇ）を求める（ステップＳ
２）。即ち、電流マージン（Ｉｍｇ）は、ＳＰＭ３の駆
動電流量（Ｉｓ）を除く、ドライブとして使用可能な駆
動電流量を意味する。
【００２７】一方、ＣＰＵ１０は、サーボ制御に必要な
ＶＣＭ５の駆動電流量（制御指令値Ｉｄｖ）を決定して
いる。この制御指令値（Ｉｄｖ）は、ヘッド２をディス
ク１上の目標位置に位置決めするために、アクチュエー
タ４を駆動させるＶＣＭ５への供給電流量に相当する。
ＣＰＵ１０は、当該制御指令値（Ｉｄｖ）と、電流マー
ジン（Ｉｍｇ）とを比較し、サーボ制御に必要なＶＣＭ
５の駆動電流量を確保できるか否かを判定する（ステッ
プＳ３）。
ＶＣＭ５の駆動電流量（制御指令値Ｉｄｖ）を決定して
いる。この制御指令値（Ｉｄｖ）は、ヘッド２をディス
ク１上の目標位置に位置決めするために、アクチュエー
タ４を駆動させるＶＣＭ５への供給電流量に相当する。
ＣＰＵ１０は、当該制御指令値（Ｉｄｖ）と、電流マー
ジン（Ｉｍｇ）とを比較し、サーボ制御に必要なＶＣＭ
５の駆動電流量を確保できるか否かを判定する（ステッ
プＳ３）。
【００２８】電流マージン（Ｉｍｇ）がＶＣＭ５の駆動
電流量を超える場合には、ＣＰＵ１０は、通常における
サーボ制御を実行する（ステップＳ３のＮＯ）。即ち、
ＣＰＵ１０は、制御指令値ＩｄｖをＶＣＭドライバ６０
に出力して、サーボ制御に必要な駆動電流量をＶＣＭ５
に供給する。これにより、アクチュエータ４は、規定の
速度でディスク１上の半径方向に移動し、ヘッド２をデ
ィスク１上の目標位置に位置決めする。
電流量を超える場合には、ＣＰＵ１０は、通常における
サーボ制御を実行する（ステップＳ３のＮＯ）。即ち、
ＣＰＵ１０は、制御指令値ＩｄｖをＶＣＭドライバ６０
に出力して、サーボ制御に必要な駆動電流量をＶＣＭ５
に供給する。これにより、アクチュエータ４は、規定の
速度でディスク１上の半径方向に移動し、ヘッド２をデ
ィスク１上の目標位置に位置決めする。
【００２９】一方、電流マージン（Ｉｍｇ）がＶＣＭ５
の駆動電流量より少ない場合には、ＣＰＵ１０は、ドラ
イブの温度環境が低温状態に変化し、定格回転数で駆動
するＳＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）が規定値より増加し
ていると推定する（ステップＳ３のＹＥＳ）。この規定
値とは、標準下限温度での定格回転数で駆動可能な基準
消費電流量である。
の駆動電流量より少ない場合には、ＣＰＵ１０は、ドラ
イブの温度環境が低温状態に変化し、定格回転数で駆動
するＳＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）が規定値より増加し
ていると推定する（ステップＳ３のＹＥＳ）。この規定
値とは、標準下限温度での定格回転数で駆動可能な基準
消費電流量である。
【００３０】ＣＰＵ１０は、制御指令値Ｉｄｖを低減し
て、ＶＣＭドライバ６０に出力することにより、ＶＣＭ
５に供給する駆動電流量を低減させる（ステップＳ
４）。これにより、アクチュエータ４は、規定より低速
でディスク１上の半径方向に移動し、ヘッド２をディス
ク１上の目標位置に位置決めすることになる。
て、ＶＣＭドライバ６０に出力することにより、ＶＣＭ
５に供給する駆動電流量を低減させる（ステップＳ
４）。これにより、アクチュエータ４は、規定より低速
でディスク１上の半径方向に移動し、ヘッド２をディス
ク１上の目標位置に位置決めすることになる。
【００３１】以上のように同実施形態によれば、ＣＰＵ
１０は、電流センサ３０からの検出結果に基づいて、Ｓ
ＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）が規定値より増加している
ことを検知できる。換言すれば、ドライブの温度環境が
低温状態に変化し、これに伴なってＳＰＭ３の消費電流
量（Ｉｓ）が増大したことを推定できる。
１０は、電流センサ３０からの検出結果に基づいて、Ｓ
ＰＭ３の消費電流量（Ｉｓ）が規定値より増加している
ことを検知できる。換言すれば、ドライブの温度環境が
低温状態に変化し、これに伴なってＳＰＭ３の消費電流
量（Ｉｓ）が増大したことを推定できる。
【００３２】ＣＰＵ１０は、ＳＰＭ３を定格回転数で駆
動させるために、ＳＰＭ３への供給電流を優先し、一方
でＶＣＭ５への供給電流量を低減させる。従って、ＳＰ
Ｍ３の消費電流量（Ｉｓ）が増大しても、その増加分を
ＶＣＭ５への電流量の低減により、最大許容電流量（Ｉ
ｍａｘ）をそのまま維持することができる。これによ
り、ディスクドライブの使用環境下で低温変化が発生し
た場合でも、ディスク１を定格回転数で回転させること
ができる。また、ドライブの仕様により決定されている
最大許容電力を維持できるため、特に電源回路やモータ
ドライバ６を大容量にする必要もない。
動させるために、ＳＰＭ３への供給電流を優先し、一方
でＶＣＭ５への供給電流量を低減させる。従って、ＳＰ
Ｍ３の消費電流量（Ｉｓ）が増大しても、その増加分を
ＶＣＭ５への電流量の低減により、最大許容電流量（Ｉ
ｍａｘ）をそのまま維持することができる。これによ
り、ディスクドライブの使用環境下で低温変化が発生し
た場合でも、ディスク１を定格回転数で回転させること
ができる。また、ドライブの仕様により決定されている
最大許容電力を維持できるため、特に電源回路やモータ
ドライバ６を大容量にする必要もない。
【００３３】なお、ＶＣＭ５への供給電量が低減するた
め、ヘッド２のシーク速度が低下するような事態が発生
する。しかし、ＳＰＭ３やＶＣＭ５が駆動する状態が所
定時間だけ継続すれば、これに伴なう発熱によりドライ
ブ内の温度が上昇し、また暖房等により雰囲気温度が上
昇するのが一般的である。従って、ドライブ内は通常で
の標準温度環境になるため、ＶＣＭ５への供給電流量も
元の規定値に復帰させることができる。
め、ヘッド２のシーク速度が低下するような事態が発生
する。しかし、ＳＰＭ３やＶＣＭ５が駆動する状態が所
定時間だけ継続すれば、これに伴なう発熱によりドライ
ブ内の温度が上昇し、また暖房等により雰囲気温度が上
昇するのが一般的である。従って、ドライブ内は通常で
の標準温度環境になるため、ＶＣＭ５への供給電流量も
元の規定値に復帰させることができる。
【００３４】（変形例）図４は、同実施形態の変形例を
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【００３５】本変形例は、特に低消費電力モードが設定
されている場合には、前述したようにＳＰＭ３への供給
電流を優先するが、消費電力に余裕がある場合には、Ｖ
ＣＭ５への供給電流を増大させるモータ制御に関する。
されている場合には、前述したようにＳＰＭ３への供給
電流を優先するが、消費電力に余裕がある場合には、Ｖ
ＣＭ５への供給電流を増大させるモータ制御に関する。
【００３６】一般的に、ホストシステム２０がノート型
パーソナルコンピュータや、携帯型情報端末の場合に
は、電源としてバッテリを使用することが多い。このた
め、消費電力は制限されるため、通常では、低消費電力
モードが設定されている。これに対して、ノート型パー
ソナルコンピュータの場合でも、ＡＣ電源を使用するよ
うな場合には、相対的に消費電力に余裕がある。以下、
図４のフローチャートを参照して、具体的に説明する。
パーソナルコンピュータや、携帯型情報端末の場合に
は、電源としてバッテリを使用することが多い。このた
め、消費電力は制限されるため、通常では、低消費電力
モードが設定されている。これに対して、ノート型パー
ソナルコンピュータの場合でも、ＡＣ電源を使用するよ
うな場合には、相対的に消費電力に余裕がある。以下、
図４のフローチャートを参照して、具体的に説明する。
【００３７】例えばディスクドライブの起動時に、ＣＰ
Ｕ１０は、温度センサ１２からの温度検出値により、ド
ライブ内の温度環境を判断する（ステップＳ２１）。ド
ライブ内の温度環境が標準温度の範囲内であれば、ＣＰ
Ｕ１０は、通常動作での制御を実行する（ステップＳ２
２のＮＯ）。
Ｕ１０は、温度センサ１２からの温度検出値により、ド
ライブ内の温度環境を判断する（ステップＳ２１）。ド
ライブ内の温度環境が標準温度の範囲内であれば、ＣＰ
Ｕ１０は、通常動作での制御を実行する（ステップＳ２
２のＮＯ）。
【００３８】ＣＰＵ１０は、ドライブ内の温度環境が標
準下限温度より低温であると判断した場合、更にホスト
システム２０から低消費電力モードが設定されているか
否かを判定する（ステップＳ２３）。低消費電力モード
が設定されている場合には、ＣＰＵ１０は、前述したよ
うに、ＶＣＭ５に対する電流供給を制限し、ＳＰＭ３へ
の電流供給を優先して、できるだけ短時間にＳＰＭ３を
定格回転数で駆動させる（ステップＳ２３のＹＥＳ，Ｓ
２４）。
準下限温度より低温であると判断した場合、更にホスト
システム２０から低消費電力モードが設定されているか
否かを判定する（ステップＳ２３）。低消費電力モード
が設定されている場合には、ＣＰＵ１０は、前述したよ
うに、ＶＣＭ５に対する電流供給を制限し、ＳＰＭ３へ
の電流供給を優先して、できるだけ短時間にＳＰＭ３を
定格回転数で駆動させる（ステップＳ２３のＹＥＳ，Ｓ
２４）。
【００３９】一方、低消費電力モードではなく、例えば
ＡＣ電源を使用するような場合には、ＣＰＵ１０は、Ｓ
ＰＭ３への電流供給と共に、ＶＣＭ５に対する供給電流
を規定値より増大させる（ステップＳ２３のＮＯ，Ｓ２
５）。具体的には、昇圧などを行いＶＣＭの最大電流
（最大シーク速度）を増加させる。あるいは、ホストか
らの要求が無い場合でもダミーのシーク動作を行なわせ
る。あるいは、アイドル時にＶＣＭへ最大電流を流し、
内周ストッパ又はランプに押し付けＶＣＭを発熱させ
る。この場合、起動時には、サーボ割り込みが発生しな
いため、ディスク１の最外周から最内周までの範囲をダ
ミーシークさせる。また、ディスク１の外周側に設けら
れているランプ部材に対して、アクチュエータ４を押し
付ける方向に、ＶＣＭ５を回転駆動させる。ランプ部材
は、ヘッド２の退避場所（parking area）を構成してい
る部材である。
ＡＣ電源を使用するような場合には、ＣＰＵ１０は、Ｓ
ＰＭ３への電流供給と共に、ＶＣＭ５に対する供給電流
を規定値より増大させる（ステップＳ２３のＮＯ，Ｓ２
５）。具体的には、昇圧などを行いＶＣＭの最大電流
（最大シーク速度）を増加させる。あるいは、ホストか
らの要求が無い場合でもダミーのシーク動作を行なわせ
る。あるいは、アイドル時にＶＣＭへ最大電流を流し、
内周ストッパ又はランプに押し付けＶＣＭを発熱させ
る。この場合、起動時には、サーボ割り込みが発生しな
いため、ディスク１の最外周から最内周までの範囲をダ
ミーシークさせる。また、ディスク１の外周側に設けら
れているランプ部材に対して、アクチュエータ４を押し
付ける方向に、ＶＣＭ５を回転駆動させる。ランプ部材
は、ヘッド２の退避場所（parking area）を構成してい
る部材である。
【００４０】このようなＶＣＭ５及びＳＰＭ３の駆動に
より、ドライブ内は発熱により温度が上昇し、低温状態
が標準温度環境に変化させることが可能となる。特に、
ＳＰＭ３への電流供給と共に、ＶＣＭ５への供給電流の
増大により、相対的に短時間でドライブ内の温度環境を
低温状態から標準温度状態に変化させることが可能とな
る。
より、ドライブ内は発熱により温度が上昇し、低温状態
が標準温度環境に変化させることが可能となる。特に、
ＳＰＭ３への電流供給と共に、ＶＣＭ５への供給電流の
増大により、相対的に短時間でドライブ内の温度環境を
低温状態から標準温度状態に変化させることが可能とな
る。
【００４１】なお、同実施形態において、リード／ライ
ト動作中に、低温環境に伴なってＳＰＭ３への電流供給
を優先させて、ＶＣＭ５への供給電流を制限する場合、
当然ながら、シーク可能な最低限の電流値まで低減させ
る。
ト動作中に、低温環境に伴なってＳＰＭ３への電流供給
を優先させて、ＶＣＭ５への供給電流を制限する場合、
当然ながら、シーク可能な最低限の電流値まで低減させ
る。
【００４２】また、同実施形態では、ハードディスクド
ライブに適用する場合を想定したが、これに限らず、特
に流体軸受式モータを使用するスピンドルモータを用い
たものであれば、光ディスクドライブなどにも適用でき
る。
ライブに適用する場合を想定したが、これに限らず、特
に流体軸受式モータを使用するスピンドルモータを用い
たものであれば、光ディスクドライブなどにも適用でき
る。
【００４３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ス
ピンドルモータの周辺温度を上昇させるためのヒータな
どの特別の部品や回路を使用することなく、低温環境下
でもスピンドルモータを正常に駆動し、かつ消費電力
（消費電流）の増大化を抑制できるディスク記憶装置を
提供できる。特に、流体軸受式モータを採用したスピン
ドルモータを使用するディスクドライブに適用すれば、
低温環境下でも安定した性能を確保できるなど有用であ
る。
ピンドルモータの周辺温度を上昇させるためのヒータな
どの特別の部品や回路を使用することなく、低温環境下
でもスピンドルモータを正常に駆動し、かつ消費電力
（消費電流）の増大化を抑制できるディスク記憶装置を
提供できる。特に、流体軸受式モータを採用したスピン
ドルモータを使用するディスクドライブに適用すれば、
低温環境下でも安定した性能を確保できるなど有用であ
る。
【図１】本発明の実施形態に関するディスクドライブの
要部を示すブロック図。
要部を示すブロック図。
【図２】同実施形態に関するモータ制御系の構成を説明
するためのブロック図。
するためのブロック図。
【図３】同実施形態に関するモータ制御動作を説明する
ためのフローチャート。
ためのフローチャート。
【図４】同実施形態の変形例を説明するためのフローチ
ャート。
ャート。
１…ディスク
２…磁気ヘッド
３…スピンドルモータ（ＳＰＭ）
４…アクチュエータ
５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
６…モータドライバＩＣ
７…プリアンプ回路
８…Ｒ／Ｗチャネル
９…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）
１０…ＣＰＵ
１１…メモリ
１２…温度センサ
２０…ホストシステム
３０…温度センサ
Claims (10)
- 【請求項１】 ディスク媒体を回転させるスピンドルモ
ータと、 前記ディスク媒体上で、データのリード／ライトを行う
ためのヘッドを搭載したアクチュエータを駆動させるア
クチュエータ用モータと、 第１の電流量を供給して、定格回転数で前記スピンドル
モータを駆動するスピンドルモータ駆動手段と、 前記第１の電流量の増加に応じて、当該第１の電流量を
含む所定の最大電流容量の範囲で、前記アクチュエータ
用モータの駆動用として供給する第２の電流量を制限す
るように制御する制御手段とを具備したことを特徴とす
るディスク記憶装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、 前記スピンドルモータの消費電流値を検出する電流検出
手段を有し、 前記電流検出手段からの検出結果に従って、温度環境の
変化に伴なって前記第１の電流量が規定値より増加した
場合に、前記最大電流容量から当該第１の電流量を差し
引いた電流残容量を上限として前記第２の電流量を制限
するように、前記アクチュエータ用モータを駆動制御す
る手段を有することを特徴とする請求項１に記載のディ
スク記憶装置。 - 【請求項３】 前記制御手段は、 温度環境の変化に伴なって増加した前記第１の電流量
と、前記第２の電流量との合計が前記最大電流容量以下
になるように、前記第２の電流量を制限することを特徴
とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の
ディスク記憶装置。 - 【請求項４】 周囲温度を検出する温度センサを有し、 前記制御手段は、当該温度センサからの検出結果から標
準下限温度より低温に変化したことを検知したときに、
前記第２の電流量を制限して前記アクチュエータ用モー
タの速度を許容限度まで低減し、 前記スピンドルモータの定格回転数を維持するために、
第１の電流量を最大許容電流量の範囲内で増加させるよ
うに制御することを特徴とする請求項１から請求項３の
いずれか１項に記載のディスク記憶装置。 - 【請求項５】 前記制御手段は、 前記標準下限温度より低温に変化したことを検知したと
きに、低消費電力モードが設定されているか否かを判定
し、 当該低消費電力モードが設定されている場合には、前記
第２の電流量を制限するように制御し、 当該低消費電力モードが設定されていない場合には、前
記第２の電流量を増大させるように制御することを特徴
とする請求項１または請求項４のいずれか１項に記載の
ディスク記憶装置。 - 【請求項６】 前記スピンドルモータは、流体軸受け式
モータであることを特徴とする請求項１から請求項５の
いずれか１項に記載のディスク記憶装置。 - 【請求項７】 ディスク媒体を回転させるスピンドルモ
ータと、データのリード／ライトを行うためのヘッドを
搭載したアクチュエータを駆動させるアクチュエータ用
モータとを有するディスク記憶装置に適用するモータ制
御方法であって、 前記スピンドルモータに供給されている電流量で、定格
回転数を維持するのに必要な第１の電流量の変化を検知
するステップと、 前記第１の電流量の増加に応じて、前記第１の電流量を
含む最大電流容量の範囲内で、前記アクチュエータ用モ
ータの駆動用として供給する第２の電流量を制限するス
テップとを有することを特徴とするモータ制御方法。 - 【請求項８】 前記制限ステップは、前記最大電流容量
から前記第１の電流量を差し引いた電流残量を上限とし
て前記第２の電流量を制限することを特徴とする請求項
７に記載のモータ制御方法。 - 【請求項９】 ディスク媒体を回転させるスピンドルモ
ータと、データのリード／ライトを行うためのヘッドを
搭載したアクチュエータを駆動させるアクチュエータ用
モータと、周囲温度を検出する温度センサとを有するデ
ィスク記憶装置に適用するモータ制御方法であって、 第１の電流量を供給して、定格回転数で前記スピンドル
モータを駆動するステップと、 前記温度センサからの検出結果に従って、温度環境が標
準下限温度より低温に変化したことを検知するステップ
と、 前記検知ステップにより低温に変化したときに、前記第
２の電流量を低減して前記アクチュエータ用モータの速
度を許容限度まで低減するステップとを有することを特
徴とするモータ制御方法。 - 【請求項１０】 前記検知ステップにより低温に変化し
たときに、低消費電力モードの設定時には前記第２の電
流量を低減させて、当該低消費電力モードが設定されて
いない場合には前記第２の電流量を増大させるステップ
を更に有することを特徴とする請求項７または請求項９
のいずれか１項に記載のモータ制御方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001367819A JP2003173638A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | ディスク記憶装置及びモータ制御方法 |
| SG200205256A SG101545A1 (en) | 2001-11-30 | 2002-08-30 | Method and apparatus for motor control in a disk drive |
| US10/234,698 US6898041B2 (en) | 2001-11-30 | 2002-09-05 | Method and apparatus for motor control in a disk drive |
| CN02131844A CN1421855A (zh) | 2001-11-30 | 2002-09-06 | 磁盘驱动器中马达控制的方法和设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001367819A JP2003173638A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | ディスク記憶装置及びモータ制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003173638A true JP2003173638A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19177513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001367819A Pending JP2003173638A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | ディスク記憶装置及びモータ制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6898041B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003173638A (ja) |
| CN (1) | CN1421855A (ja) |
| SG (1) | SG101545A1 (ja) |
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- 2002-08-30 SG SG200205256A patent/SG101545A1/en unknown
- 2002-09-05 US US10/234,698 patent/US6898041B2/en not_active Expired - Fee Related
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