【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドによりディスク上にデータの記録、再生を行う磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、この種の従来の磁気ディスク装置の概略構成図である。同図において、全体が参照符号１００で示されている磁気ディスク装置はディスク１を含み、このディスク１の回転軸にスピンドルモータ６が結合されている。このスピンドルモータ６をスピンドルモータ駆動回路１２で駆動することによってディスク１を回転させるようになっている。ヘッド２はアーム３の先端部に保持されている。アーム３はその基端部がディスク１の回転軸と平行な軸（図示せず）によって回転可能に支持されるとともに、ボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと略記する）４に固定されている。ＶＣＭ４はＶＣＭ駆動回路１３で駆動され、これによってアーム３が回転して、その先端のヘッド２をディスク１の径方向、すなわち、内周側と外周側との間に往復移動させるようになっている。この場合、ヘッド２はディスク１の回転によって発生する空気流により、数１０ｎｍ浮上した状態に保たれる。
【０００３】
ここで、ディスク１に対するヘッド２によるデータの記録又は再生の動作が終了した段階で、ディスク１の回転を停止させてしまうと、ヘッド２を浮上させた状態に保つことができなくなる。そのため、ディスク１の回転中にこのディスク１を外れた径方向外側に位置するリトラクト機構５の斜面にヘッド２を登らせ、ディスク面からヘッド２を退避させた状態でスピンドルモータ６を停止させた後、ディスク１の回転を停止させる。この状態から、再度、データの記録又は再生の動作を行うには、あらかじめスピンドルモータ駆動回路１２を活性化させ、スピンドルモータ６によってディスク１を回転させた後、ＶＣＭ駆動回路１３を活性化させ、ＶＣＭ４によってアーム３を回転させてヘッド２をディスク１上に戻す。これによって、ヘッド２及びディスク１によるデータの記録、再生が可能になる。以下、同様にして磁気ディスク装置の起動、停止を繰り返す。
【０００４】
ハードウェアドライバー回路１０は、スピンドルモータ駆動回路１２及びＶＣＭ駆動回路１３の他に、電源回路１１や記録・復調回路１４を含んで構成されている。ハードディスクコントローラ回路２０は、ＣＰＵ／ＰＬＤ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ又はＰｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）２１、外部インターフェイス２２及び内部インターフェイス２３を含み、ハードウェアドライバー回路１０を介して、上述した一連の動作を制御している。この場合、ハードディスクコントローラ回路２０を構成するＣＰＵ／ＰＬＤ２１は、外部のハードウェアとしてのホストシステム２００からのデータ要求に応じて、スピンドルモータ６を駆動、停止させ、さらに、記録・復調回路１４からのデータに基づいて、ＶＣＭ駆動回路１３を制御して、ヘッド２をディスク１上の目的の位置まで移動させる。さらに、ＣＰＵ／ＰＬＤ２１は、プリアンプ７を介してヘッド２に接続された記録・復調回路１４を動作させて、データの読み込み又は書き込みを行なった後、要求されたデータの読み込み結果又は書き込み結果をホストシステム２００に通知する。
【０００５】
ハードディスクコントローラ回路２０を構成する内部インターフェイス２３は、ＣＰＵ／ＰＬＤ２１とハードウェアドライバー回路１０との通信を行い、外部インターフェイス２２は、外部パラレル入出力ライン２０２を介して、ＣＰＵ／ＰＬＤ２１とホストシステム２００との通信を行なう。一方、ハードウェアドライバー回路１０を構成する電源回路１１は、電源供給ライン２０１を介して、ホストシステム２００から動作電力の供給を受け、スピンドルモータ駆動回路１２、ＶＣＭ駆動回路１３、記録・復調回路１４、ＣＰＵ／ＰＬＤ２１、外部インターフェイス２２及び内部インターフェイス２３に分配する。
【０００６】
以上、正常時の磁気ディスク装置の動作について説明したが、異常時、例えば、ディスク１の回転中、ヘッド２がこのディスク１上にあって上述した浮上量が保たれている状態で電源の瞬断があった場合、スピンドルモータ駆動回路１２に対して電力が供給されなくなる。したがって、スピンドルモータ６は回転不能になり、ディスク１の回転は停止する。この状態ではディスク１の回転による空気流によって浮上していたヘッド２は浮上できなくなり、ディスク面にヘッド２が接触してしまう。また、ヘッド２がディスク面に接触した状態で、ディスク１を回転させると、ヘッド２によってディスク面にキズがついたり、ヘッド２が損傷したりすることがある。この場合には、磁気記録した情報が読み出せなくなるという重大な事態に至る。
【０００７】
したがって、このような事態を未然に防止するために、電源の瞬断時にはヘッド２をリトラクト機構５へ退避させるように、ＶＣＭ駆動回路１３内のリトラクト駆動回路に電流を流し、リトラクト機構５に向けてヘッド２を移動させ、ディスク面からヘッド２を離す操作をしている。この操作に必要な電力を確保するために、磁気ディスク装置の動作時に数１００μＦのコンデンサ（図９では図示を省略）に充電しておいて、電源の瞬断時にこのコンデンサからＶＣＭへ電流を流すことによって、ヘッドをリトラクト動作させることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２６６５１４号公報（第４−７頁、図１）
【０００９】
次に、図９を参照して従来のＶＣＭ駆動回路１３の概略動作について説明する。図９において、制御回路４１の制御信号によってＶＣＭプリドライバ４２がトランジスタ３３及び３４をオン状態にするとともに、トランジスタ３２及び３５をオフ状態に制御すると、バイアス電源ＶｂによってＶＣＭのコイル３１には図中で右から左に向かって電流が流れる。これは、ヘッド２がリトラクト機構５からディスク面方向へ駆動されることに対応している。逆に、ＶＣＭプリドライバ４２がトランジスタ３３及び３４をオフ状態にするとともに、トランジスタ３２及び３５をオン状態に制御すると、ＶＣＭのコイル３１に流れる電流の方向は逆になり図中で左から右に向かって流れる。これはヘッド２がディスク面からリトラクト機構５へ駆動されることに対応している。
【００１０】
ここで、ヘッド２がリトラクト機構５へ乗り上げて待機するリトラクト動作では、ＶＣＭプリドライバ４２はリトラクトタイミング生成回路４３のリトラクト出力信号によって動作停止状態にされ、これによって、トランジスタ３２〜３５の全てがオフ状態になる。同時に、リトラクトタイミング生成回路４３のリトラクト信号Ｓｒによってリトラクトプリドライバ４６が、これに接続されているトランジスタ３６、３７の両方をオン状態にする。これによって、前述したコンデンサを含んで構成される電流確保のための充電回路４４から、駆動電流値を決める電流制限回路４５を介して、ＶＣＭのコイル３１に図中で左から右へ電流が流される。この結果、ヘッド２はリトラクト機構５に向かって駆動され、リトラクト機構５へ乗り上げて待機状態となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の磁気ディスク装置１００においては下記のような解決すべき課題があった。
ヘッド２を退避させる場合に、ディスク面におけるヘッド２の径方向位置がまちまちで、ヘッド２とリトラクト機構５との距離が一定でないことから、ＶＣＭ４を駆動してヘッド２をリトラクト機構５に乗り上げるスピードがランダムとなる。例えば、ヘッド２とリトラクト機構５との距離が長くてヘッド２の速度が大きくなり過ぎた場合にはヘッド２とリトラクト機構５との衝突でヘッド２又はリトラクト機構５が損傷したり、逆に、ヘッド２とリトラクト機構５との距離が短くてヘッド２の速度が不足する場合には、ヘッド２がリトラクト機構５に乗り上がらずにリトラクトを失敗したりすることがあった。また、これらの制御を行うＣＰＵ／ＰＬＤ２１の電力消費量が比較的多いため、たとえ、ハードディスクコントローラ回路２０側にも電源バックアップ手段を設けたとしても、消費電力の増加により、リトラクト動作が終了する前に充電電力が枯渇し、この電力の枯渇がリトラクト失敗の一因になることもあった。
【００１２】
リトラクト動作において、ヘッド２がリトラクト機構５へ退避するまで、ディスク１を回転させ続けなければ、ディスク１が回転することによるヘッド２近傍の空気流が断たれてヘッド２の浮上は保たれない。従来の磁気ディスク装置においては、ディスクの質量が大きく、したがって慣性も大きいことからリトラクト動作中もディスク１は回転し続けたが、ディスク径を小さくしていくと、ディスク１の質量も小さく、その慣性も小さくなる。したがって、スピンドルモータ駆動回路１２を停止させてからディスク１が慣性で回り続ける時間は少なくなり、ヘッド２の浮上が保たれない状態でリトラクト動作をすることになる。このように、浮上量が保たれないとディスク１とヘッド２とが接触し、ディスク１又はヘッド２の損傷を招くことがあった。
【００１３】
電源瞬断時のリトラクト動作において、磁気ディスク装置１００内に充電された電力が、装置内部で無駄に消費されたり、ホストシステム２００に電流が流出したりして、リトラクト動作に必要とする電力が保てなくなることがあった。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電源瞬断時に安定的にリトラクト動作をさせることのできる磁気ディスク装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、リトラクト動作時の消費電力を低減することのできる磁気ディスク装置を提供することにある。
本発明のもう一つ他の目的は、ディスク径が小さい場合にも回転時間を長引かせることのできる磁気ディスク装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、スピンドルモータを駆動してディスクを回転させるスピンドルモータ駆動回路と、ヘッドを先端部に保持し、ディスクの内周部とディスクの外周を外れた退避位置との間を移動させるように基端部が回動可能に支持されたアームと、ＶＣＭを駆動してアームを回動させるＶＣＭ駆動回路と、ヘッドを介してディスク上にデータの記録、再生を行う記録・復調回路と、退避位置にてアームに保持されたヘッドを退避させるリトラクト機構とを備え、記録・復調回路、スピンドルモータ駆動回路及びＶＣＭ駆動回路が主電源から駆動電力が供給される磁気ディスク装置において、
ディスクの回転によってヘッドがディスク上に浮上状態で保持されている期間に主電源が遮断されたとき、ヘッドを移動させる経路の所定の位置を力学的安定点としてヘッドを制止させるばね部材と、主電源の遮断中に、力学的安定点に制止させられたヘッドをリトラクト機構へ退避させるように少なくともＶＣＭ駆動回路に駆動電力を供給する充電回路とを、備えたことを特徴とするものである。この構成により、主電源の遮断時には、ばね部材の復帰力によって、あらかじめ定めたディスク上の力学的安定点にヘッドが制止される。そこで、充電回路からＶＣＭ駆動回路に駆動電力を供給してリトラクト動作を行えば、移動距離が常に一定であるため、安定的にリトラクト動作をさせることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の磁気ディスク装置において、データの記録又は再生の開始時に、ヘッドをディスク上に移動させたボイスコイルモータに対する給電を停止する手段と、この給電停止によって力学的安定点に制止させられたヘッドの位置に対応するディスクのセクタ情報を獲得する手段と、獲得されたセクタ情報に基づいて、ＶＣＭの電流値をヘッドをリトラクト機構へ所定の速度で退避させる大きさの電流値に制限する電流制限手段とを備えたことを特徴とする。
ばね部材はその形状や物理的性質あるいは取付位置などにばらつきがあると力学的安定点もばらつくため、ヘッドとリトラクト機構の距離が装置毎に異なることになる。そのため、ばね部材の形状や物理的性質あるいは取付位置の精度を高めなければならない。請求項２の構成によれば、起動後、最初のデータアクセス時（ディスク上にヘッドがある状態）に、ＶＣＭ駆動回路に対する主電源経路を遮断し、これによって力学的安定点に制止させられたヘッドの位置に対応するディスクのセクタ情報を獲得し、このセクタ情報に基づいて、ヘッドをリトラクト機構へ所定の速度で退避させるようにＶＣＭの電流値を制限するので、ばね部材の形状や物理的性質あるいは取付位置がばらつくことがあっても、安定的にリトラクト動作をさせることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置において、主電源の遮断時に、充電回路によってスピンドルモータの回転数を、定格回転数の略１．２から２倍、又は、３０００ｒｐｍ以上に増大させる手段を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、充電回路によってディスクの慣性による回転時間を延長することができるため、ディスクの慣性が小さい場合でも回転時間を長引かせることができ、安定的にリトラクト動作をさせることができる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか１つに記載の磁気ディスク装置において、スピンドルモータ駆動回路、ボイスコイルモータ駆動回路及び記録・復調回路を制御する演算処理手段と、ヘッドのリトラクト機構への退避時に、演算処理手段を充電回路から遮断する手段とを、備えたことを特徴とする。
この構成によれば、ヘッドのリトラクト機構への退避時に大電力消費源となる演算処理手段に対する電源供給を遮断するので、リトラクト動作時の消費電力を低減することができるという効果もある。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれか１つに記載の磁気ディスク装置において、演算処理手段を外部のハードウェアに接続する外部インターフェイスと、ヘッドのリトラクト機構への退避時に、外部インターフェイスを前記充電回路から遮断する手段とを、備えたことを特徴とする。
この構成によれば、外部インターフェイスに対する電源供給が遮断されるので、この外部インターフェイス回路での電力消費を実質的にゼロとし、さらに、外部のハードウェアへの電流流出を防ぐことができる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の磁気ディスク装置において、外部のハードウェアと外部インターフェイスとの間に接続され、ヘッドのリトラクト機構への退避時にオフ状態にされるスイッチ手段を備えたことを特徴とする。
この構成により、リトラクト動作時の消費電力を確実に低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明を図面に示す好適な実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る磁気ディスク装置の第１の実施の形態の駆動機構を示す平面図である。同図において、全体が参照符号１００Ａで示される磁気ディスク装置は、ディスク１の径方向外側にリトラクト機構５を備えている。先端部にヘッド２を保持するアーム３の基端部がＶＣＭ４に固定されている。リトラクト機構５上にヘッド２を乗り上げた状態で、ディスク１とは反対のアーム３の側方に、アーム３に対してディスク１の径方向内側に向かうトルクＴを作用させる、例えば、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いた弾性部材８が設けられている。この弾性部材８は帯状に形成され、一方の側端を筐体９の底面に向け、全体を垂直にしてその基端部８ａがリトラクト機構５に隣接した筐体９の内壁面に鋭角の角度を持たせて固定され、その自由端８ｂがＶＣＭ４に比較的近いアーム３の長手方向中間部に当接して全体が湾曲して付勢せしめられた状態で装着されている。なお、弾性部材８がアーム３に作用するトルクＴは比較的弱く、ヘッド２がリトラクト機構５に乗り上げているときには摩擦力が作用してその状態が保たれる。
【００２２】
また、スピンドルモータ６によってディスク１を回転させた後、ＶＣＭ４によってヘッド２をディスク１上に移動させた場合、弾性部材８はアーム３の先端をディスク１の径方向内側に押圧するトルクＴを作用させるが、このトルクＴは比較的弱く、ＶＣＭ４がアーム３を駆動させることに対して殆ど影響を及ぼすことはない。しかしながら、スピンドルモータ６によるディスク１の回転中に、ＶＣＭ４に対する通電を停止した場合には、弾性部材８が伸張し、例えば、ディスク１の最内周のシリンダに対応する位置を力学的な安定点として収束するように、弾性部材８の厚さ、幅及び長さが決められている。すなわち、リトラクト機構５から一定の距離だけ離れた位置が力学的安定点になるように、かつ、アーム３の駆動に支障のない程度のばね定数を持つリボン状の弾性部材が用いられる。
【００２３】
図２は図１に示した磁気ディスク装置のハードウェアドライバー回路のうち、特に、ＶＣＭ駆動回路１３Ａの構成を、ＶＣＭのコイル３１の電流経路のみを回路図で示し、これ以外の要素をブロックで示したブロック回路図である。図中、従来装置として示した図１０と同一の符号を付したものはそれぞれ同一もしくは類似の動作を行う要素である。
【００２４】
図２において、トランジスタ３２及び３３のソースが相互に接続されて電源遮断回路４７に接続されている。トランジスタ３２のドレインにはトランジスタ３４のドレインが接続され、トランジスタ３３のドレインにはトランジスタ３５のドレインが接続され、トランジスタ３４及び３５の各ソースは相互に接続されるとともに、接地されている。トランジスタ３２及び３４の各ドレインの相互接続点にＶＣＭのコイル３１の一端が接続され、トランジスタ３３及びトランジスタ３５の各ドレインの相互接続点にＶＣＭのコイル３１の他端が接続されている。また、トランジスタ３６のソースが電流制限回路４５を介して、充電回路４４に接続され、このトランジスタ３６のドレインはＶＣＭのコイル３１の一端に接続されている。さらに、トランジスタ３７のドレインがＶＣＭのコイル３１の他端に接続され、このトランジスタ３７のソースが接地されている。
【００２５】
上述したトランジスタ３２〜３７をオン、オフ制御するために、ハードディスクコントローラ回路２０からの信号を受けて動作する制御回路４１及びＶＣＭプリドライバ４２を備え、制御回路４１及びＶＣＭプリドライバ４２の各電源端子が電源遮断回路４７に接続されている。電源遮断回路４７はバイアス電源Ｖｂの供給経路に設けられ、この電源遮断回路４７の出力側から制御回路４１、ＶＣＭプリドライバ４２及びＶＣＭのコイル３１にそれぞれ動作電力を供給し、電源の遮断を検出すると同時に電力供給を停止する。また、トランジスタ３６及び３７をオン、オフ制御するためにリトラクトタイミング生成回路４３及びリトラクトプリドライバ４６を備えており、各電源端子が充電回路４４に接続されている。
【００２６】
上記のように構成された第１の実施の形態の動作について説明する。ヘッド２がリトラクト機構５に乗り上げて、図１に示したように、弾性部材８で押圧されながら保持されているものとする。この状態で主電源に接続された電源回路１１（図８参照）から所定の電源電圧が供給されておれば、電源遮断回路４７を介して、その電源電圧が制御回路４１、ＶＣＭプリドライバ４２及びトランジスタ３２、３３の各ソースにそれぞれ印加される。これによって制御回路４１、ＶＣＭプリドライバ４２及びＶＣＭのコイル３１は動作可能となる。
【００２７】
この状態で、ハードディスクコントローラ回路２０（図８参照）から、ヘッド２をディスク１上に移動させる指令が与えられると、制御回路４１は、ＶＣＭプリドライバ４２を介して、トランジスタ３３及び３４をオン状態に制御するとともに、トランジスタ３２及び３５をオフ状態に制御する。このとき、リトラクトタイミング生成回路４３はトランジスタ３６及び３７をオフ状態に保持する指令をリトラクトプリドライバ４６に加える。したがって、ＶＣＭのコイル３１には図中で右から左に向かって電流が流れ、ヘッド２がリトラクト機構５からディスク面方向へ駆動され、上述した記録・復調の動作が行われる。
【００２８】
次に、ハードディスクコントローラ回路２０から、ヘッド２をリトラクト機構５に退避させる指令が与えられると、制御回路４１は、ＶＣＭプリドライバ４２を介して、トランジスタ３３及び３４をオフ状態に制御するとともに、トランジスタ３２及び３５をオン状態に制御する。これによって、ＶＣＭのコイル３１に流れる電流の方向は逆になり図中で左から右に向かって流れる。この結果、ヘッド２がディスク面から移動してリトラクト機構５へ乗り上げて待機状態にされる。
【００２９】
次に、ヘッド２がディスク１上にあるときに主電源が遮断される、いわゆる、電源の瞬断時の動作について説明する。主電源による記録・復調の動作中、充電回路４４に対する充電動作が継続して行われる。このとき、電源の瞬断があれば電源遮断回路４７がこれを検出してバイアス電源Ｖｂの経路をオフ状態にして、制御回路４１、ＶＣＭプリドライバ４２は共に動作を停止し、トランジスタ３２〜３５は全てオフ状態にされる。したがって、ＶＣＭのコイル３１の給電回路は遮断され、これまでアーム３に作用していた電気的なトルクはゼロとなる。このとき、湾曲して付勢せしめられていた弾性部材８がアーム３に機械的なトルクＴを与えながら直状に復帰する。これにより、ヘッド２は力学的安定点であるディスク１の最内周のシリンダ位置まで移動せしめられる。
【００３０】
この力学的安定点に収束する最大時間をｔとすると、電源の瞬断からｔを経過した時点で、それぞれ充電回路４４を駆動源とするリトラクトタイミング生成回路４３がリトラクトプリドライバ４６にリトラクト信号Ｓｒを与える。そこで、リトラクトプリドライバ４６はトランジスタ３６、３７をオン状態に制御する。トランジスタ３６、３７がオン状態になると、充電回路４４からＶＣＭのコイル３１に図中で左から右に向かって電流を流す。このとき、トランジスタ３６、３７と直列に接続された電流制限回路４５が電流値を最適な値、すなわち、ディスク１の最内周のシリンダ位置にあるヘッド２がリトラクト機構５に最適な速度で乗り上がる値に制限する。これによって、ヘッド２はリトラクト機構５へ移動するとともに確実に乗り上げて、待機状態となる。
【００３１】
図３は電源の瞬断が発生したことに対応してからリトラクト動作に対応するタイムチャートである。装置電源電圧Ｖｃｃが０ｖに降下する途中で、バイアス電源Ｖｂは０ｖに降下する。このバイアス電源Ｖｂが０ｖに降下したときからｔ時間を経過したとき、すなわち、アーム３が力学的安定点に到達したとき、リトラクトタイミング生成回路４３が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するリトラクト信号Ｓｒをリトラクトプリドライバ４６に加える。これに応じて、リトラクトプリドライバ４６はトランジスタ３６、３７をオン状態にする。これによって、ヘッド２がリトラクト機構５に乗り上げて待機状態となる。
【００３２】
以上の説明によって明らかなように、本発明に係る磁気ディスク装置の第１の実施の形態によれば、電源瞬断時に安定的にリトラクト動作をさせることができる。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
図４は本発明に係る磁気ディスク装置の第２の実施の形態のＶＣＭ駆動回路の構成を示すブロック図である。図４に示したＶＣＭ駆動回路１３Ｂは、図１に示した駆動機構に適用するもので、図中、図２と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態は充電回路４４から給電され、ハードディスクコントローラ回路２０の指令により電流制限回路４５の電流制限値を設定する電流設定ラッチ回路４８を備えた点が図２と構成を異にし、これ以外は全て図２と同一に構成されている。以下、図１から図３を用いて説明した第１の実施の形態と構成を異にする部分を中心にして以下にその動作を説明する。
【００３４】
主電源としての装置電源が正常に電力を供給しているときには、第１の実施の形態と略同様に動作するが、主電源の瞬断時にヘッド２がディスク１の最内周のシリンダ位置を力学的安定点として停止しない場合がある。すなわち、弾性部材８の厚さ、幅及び長さなどにバラツキを生じ、ばね定数の異なるものが取り付けられたり、あるいは、ＶＣＭ４によって駆動されるアーム３の摩擦力に違いがあったりすると、力学的安定点も異なり、ヘッド２がディスク１の最内周よりも内側に停止したり、あるいは、最内周のシリンダ位置と最外周のシリンダ位置との間に停止したりするようになる。この実施の形態はヘッド２が最内周のシリンダ位置と最外周のシリンダ位置との間に停止するように弾性部材８を選定して取り付ける。
【００３５】
次に、図１に示した駆動機構を起動した後、最初のデータアクセス時（ディスク上にヘッドがある状態）に、ハードディスクコントローラ回路２０から制御回路４１に指令を与えて、一定時間だけＶＣＭ４への給電を停止し、ヘッド２を力学的安定点に停止させる。この状態で、ハードディスクコントローラ回路２０を構成するＣＰＵ／ＰＬＤ２１はヘッド２を介して、このヘッド２が停止した位置のシリンダ情報を読み込む。続いて、ＣＰＵ／ＰＬＤ２１は読み取ったシリンダ情報を電流設定ラッチ回路４８に送信する。そこで、電流設定ラッチ回路４８は、図５にシリンダ番号とリトラクト電流設定値との関係を示すように、リトラクト機構５に近いシリンダ番号の小さいときは、電流値を大きくし、リトラクト機構５から離れてシリンダ番号が大きくなるほど電流値を小さくするように、電流制限回路４５の電流制限値を決定する。これによって、ヘッド２がリトラクト機構５に乗り上げられるときのトルクと速度を安定化させることができる。なお、図５に示すリトラクト電流設定値は、ヘッド２が停止したシリンダ番号に対応させてその電流をＶＣＭのコイル３１に流したとき、ヘッド２をリトラクト機構５に乗り上げる際の速度が最適になるように決定される。このように、電流設定ラッチ回路４８のラッチ操作を終了した後、主電源により、目的のデータが格納されているシリンダへシークしデータ読み込みを開始する。
【００３６】
次に、データ読み込み中に主電源が瞬断した場合には、図２に示した第１の実施の形態と同様にして、電源遮断回路４７により、制御回路４１、ＶＣＭプリドライバ４２、トランジスタ３２〜３５のバイアス電源は遮断され、電気的な発生トルクはゼロとなる。このとき、ヘッド２は、図１における電源遮断回路４７がこれを検出してオフ状態となり、制御回路４１、ＶＣＭプリドライバ４２は共に動作を停止し、これによって、トランジスタ３２〜３５は全てオフ状態にされる。したがって、ＶＣＭのコイル３１の給電回路は遮断され、これまでアーム３に作用していた電気的なトルクはゼロとなる。このとき、湾曲して付勢せしめられていた弾性部材８がアーム３に機械的なトルクＴを与えながら直状に復帰する。これにより、ヘッド２は力学的安定点に停止する。そして、停止位置に対応してあらかじめ設定された制限電流が電流制限回路４５を介してトランジスタ３６及び３７に流される。
【００３７】
この場合、駆動機構を起動した直後にヘッド２をディスク上に移動させたＶＣＭ４に対する給電を停止する手段と、この給電停止によって力学的安定点に制止させられたヘッド２の位置に対応するディスクのセクタ情報を獲得する手段とはＣＰＵ／ＰＬＤ２１に持たせた機能であり、獲得されたセクタ情報に基づいて、リトラクト機構５へ所定の速度で退避させる大きさにＶＣＭ４の電流値を設定するのは電流設定ラッチ回路４８である。
【００３８】
このように、本発明に係る磁気ディスク装置の第２の実施の形態によれば、ばね部材の形状や物理的性質あるいは取付位置がばらつくことがあっても、安定的にリトラクト動作をさせることができる。
【００３９】
＜第３の実施の形態＞
図６（ａ）は本発明に係る磁気ディスク装置の第３の実施の形態を構成するＶＣＭ駆動回路の詳細な構成を示すブロック図であり、図６（ｂ）はスピンドルモータ駆動回路の詳細な構成を示すブロック図である。図中、ＶＣＭ駆動回路１３Ｃは図４に示すＶＣＭ駆動回路１３Ｂと全く同一に構成され、かつ、同一の動作を実行するもので、その構成及び動作説明を省略する。この実施の形態はスピンドルモータ駆動回路１２Ａが充電回路４４からそれぞれ給電されて、スピンドルモータ６の回転数の変更指令を出力する回転数変更回路６１と、この回転数変更回路６１の回転変更指令に従ってスピンドルモータ６を駆動するスピンドルモータ駆動回路６２とを新たに付加した点が図４と構成を異にしている。
【００４０】
上記のように構成された第３の実施の形態の動作について、特に、第２の実施の形態と構成を異にする部分について以下に説明する。
上述した第２の実施の形態において、主電源が遮断した場合の一連のリトラクト動作は、スピンドルモータ６が回転し続けることで、ディスクが回転し、その回転での空気流でヘッドが浮上しながら、ヘッドがリトラクト機構へ退避する必要がある。この第３の実施の形態では、主電源の遮断時に、充電回路４４によって回転数変更回路６１がスピンドルモータの回転数を、定格回転数の略１．２から２倍、又は、３０００ｒｐｍ以上に増大させる指令をスピンドルモータ駆動回路６２に加え、スピンドルモータ駆動回路６２がこの指令に従ってスピンドルモータ６を駆動する。これにより、充電回路４４がリトラクト終了前に、スピンドルモータ駆動回路６２を動作させるのに十分な電圧を出力できなくなり、ディスクがその質量による惰性回転を始めた場合の停止までの時間を長引かせることができる。
【００４１】
このように、図６に示した第３の実施の形態によれば、充電回路によってディスクの慣性による回転時間を延長することができるため、ディスクの慣性が小さい場合でも回転時間を長引かせることができ、安定的にリトラクト動作をさせることができる。
【００４２】
＜第４の実施の形態＞
図７は本発明に係る磁気ディスク装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、従来装置を示す図８と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。ここで、全体を参照符号１００Ｄで示す磁気ディスク装置は、上述した第１から第３の実施の形態で説明した機能の他に、ヘッド２のリトラクト機構５への退避時に、ＶＣＭ駆動回路を構成する充電回路４４から演算処理手段としてのＣＰＵ／ＰＬＤ２１に対する給電経路を遮断するための充電回路遮断回路１５を付加してなるハードウェアドライバー回路１０Ｄを備えたものである。このように構成することによって、ヘッド２のリトラクト機構５への退避時に大電力消費源となるＣＰＵ／ＰＬＤ２１に対する電源供給を遮断するので、リトラクト動作時の消費電力を低減するとともに、充電回路４４による電圧維持時間を長引かせることができ、さらに、ＣＰＵ／ＰＬＤ２１の誤動作を回避することができるという効果も得られる。
なお、第４の実施の形態において、充電回路遮断回路１５がＣＰＵ／ＰＬＤ２１を充電回路４４から遮断したが、この充電回路遮断回路１５が外部インターフェイス２２をも充電回路４４から遮断するようにすれば、電源瞬断後の充電回路４４による電圧維持時間をより一層改善することができる。
なおまた、ホストシステム２００は主電源から得た電力を電源供給ライン２０１を介して電源回路１１に供給したが、例えば、ホストシステム２００と外部インターフェイス２２との間にオン、オフ制御することが可能なスイッチ手段（図示を省略）を設けることにより、主電源の遮断後の充電回路４４による電圧維持時間をより長引かせることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、主電源の遮断時には、ばね部材の復帰力によって、ディスク上の力学的安定点にヘッドが制止されることとなり、常に、この制止された点を基準にして充電回路によるリトラクト動作が行われるため、安定的にリトラクト動作をさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気ディスク装置の第１の実施の形態の駆動機構を示す平面図
【図２】図１に示した磁気ディスク装置のハードウェアドライバー回路のうち、特に、ＶＣＭ駆動回路の構成を示す回路図
【図３】第１の実施の形態において、電源の瞬断が発生してからのリトラクト動作を説明するためのタイムチャート
【図４】本発明に係る磁気ディスク装置の第２の実施の形態のＶＣＭ駆動回路の構成を示すブロック図
【図５】図４に示す第２の実施の形態の動作を説明するために、リトラクト電流設定値とシリンダ番号との関係を示した線図
【図６】本発明に係る磁気ディスク装置の第３の実施の形態を構成するＶＣＭ駆動回路及びスピンドルモータ駆動回路の詳細な構成を示すブロック図
【図７】本発明に係る磁気ディスク装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図
【図８】従来の磁気ディスク装置の概略構成図
【図９】図８に示す従来の磁気ディスク装置のＶＣＭ駆動回路の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１ ディスク
２ ヘッド
３ アーム
４ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
５ リトラクト機構
６ スピンドルモータ
７ プリアンプ
８ 弾性部材
８ａ 基端部
８ｂ 自由端
９ 筐体
１０、１０Ｄ ハードウェアドライバー回路
１１ 電源回路
１２、１２Ａ スピンドルモータ駆動回路
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ ＶＣＭ駆動回路
１４ 記録・復調回路
１５ 充電回路遮断回路
２０ ハードディスクコントローラ回路
２１ ＣＰＵ／ＰＬＤ
２２ 外部インターフェイス
２３ 内部インターフェイス
３１ ＶＣＭのコイル
３２〜３７ トランジスタ
４１ 制御回路
４２ ＶＣＭプリドライバ
４３ リトラクトタイミング生成回路
４４ 充電回路
４５ 電流制限回路
４６ リトラクトプリドライバ
４７ 電源遮断回路
４８ 電流設定ラッチ回路
６１ 回転数変更回路
６２ スピンドルモータ駆動回路
１００、１００Ａ、１００Ｄ 磁気ディスク装置
２００ ホストシステム
２０１ 電源供給ライン
２０２ 外部パラレル入出力ライン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic disk drive that records and reproduces data on a disk using a head.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a conventional magnetic disk drive of this type. In FIG. 1, a magnetic disk drive indicated by the reference numeral 100 includes a disk 1, and a spindle motor 6 is coupled to a rotating shaft of the disk 1. The disk 1 is rotated by driving the spindle motor 6 by a spindle motor drive circuit 12. The head 2 is held at the tip of the arm 3. The arm 3 has a base end rotatably supported by an axis (not shown) parallel to the rotation axis of the disk 1 and is fixed to a voice coil motor (hereinafter abbreviated as VCM) 4. The VCM 4 is driven by a VCM drive circuit 13, whereby the arm 3 is rotated to reciprocate the head 2 at the tip thereof in the radial direction of the disk 1, that is, between the inner circumference and the outer circumference. I have. In this case, the head 2 is kept floating by several tens of nm due to the air flow generated by the rotation of the disk 1.
[0003]
Here, if the rotation of the disk 1 is stopped at the stage when the operation of recording or reproducing data on the disk 1 by the head 2 is completed, the head 2 cannot be maintained in a floating state. Therefore, during the rotation of the disk 1, the head 2 was climbed to the inclined surface of the retract mechanism 5 located radially outside of the disk 1, and the spindle motor 6 was stopped while the head 2 was retracted from the disk surface. Thereafter, the rotation of the disk 1 is stopped. From this state, in order to perform data recording or reproduction operation again, the spindle motor drive circuit 12 is activated in advance, the disk 1 is rotated by the spindle motor 6, and then the VCM drive circuit 13 is activated. The arm 3 is rotated by the VCM 4 to return the head 2 onto the disk 1. Thereby, recording and reproduction of data by the head 2 and the disk 1 become possible. Hereinafter, the start and stop of the magnetic disk device are repeated in the same manner.
[0004]
The hardware driver circuit 10 includes a power supply circuit 11 and a recording / demodulation circuit 14 in addition to the spindle motor drive circuit 12 and the VCM drive circuit 13. The hard disk controller circuit 20 includes a CPU / PLD (Central Processing Unit or Programmable Logic Device) 21, an external interface 22, and an internal interface 23, and controls a series of operations described above via the hardware driver circuit 10. In this case, the CPU / PLD 21 constituting the hard disk controller circuit 20 drives and stops the spindle motor 6 in response to a data request from the host system 200 as external hardware. The head 2 is moved to a target position on the disk 1 by controlling the VCM drive circuit 13 based on the data. Further, the CPU / PLD 21 operates the recording / demodulation circuit 14 connected to the head 2 via the preamplifier 7 to read or write data, and then stores the read or write result of the requested data in the host. Notify the system 200.
[0005]
The internal interface 23 constituting the hard disk controller circuit 20 performs communication between the CPU / PLD 21 and the hardware driver circuit 10, and the external interface 22 communicates with the CPU / PLD 21 and the host system 200 via an external parallel input / output line 202. Communication. On the other hand, the power supply circuit 11 constituting the hardware driver circuit 10 receives supply of operating power from the host system 200 via a power supply line 201, and receives a spindle motor drive circuit 12, a VCM drive circuit 13, a recording / demodulation circuit 14 , CPU / PLD 21, external interface 22, and internal interface 23.
[0006]
The operation of the magnetic disk device in the normal state has been described above. However, in an abnormal state, for example, while the disk 1 is rotating, the head 2 is on the disk 1 and the above-mentioned flying height is maintained, and the power supply is instantaneously turned off. If there is a disconnection, power is no longer supplied to the spindle motor drive circuit 12. Therefore, the spindle motor 6 cannot rotate, and the rotation of the disk 1 stops. In this state, the head 2 that has floated due to the airflow caused by the rotation of the disk 1 cannot float, and the head 2 comes into contact with the disk surface. If the disk 1 is rotated while the head 2 is in contact with the disk surface, the disk surface may be scratched by the head 2 or the head 2 may be damaged. In this case, a serious situation occurs in which magnetically recorded information cannot be read.
[0007]
Therefore, in order to prevent such a situation from occurring, a current is caused to flow through the retract drive circuit in the VCM drive circuit 13 so that the head 2 is retracted to the retract mechanism 5 when the power supply is momentarily interrupted. To move the head 2 to separate the head 2 from the disk surface. In order to secure the power required for this operation, a capacitor of several hundred μF (not shown in FIG. 9) is charged during the operation of the magnetic disk drive, and a current flows from this capacitor to the VCM when the power supply is momentarily interrupted. For this reason, it has been proposed that the head be retracted (for example, see Patent Document 1).
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-266514 A (page 4-7, FIG. 1)
[0009]
Next, a schematic operation of the conventional VCM drive circuit 13 will be described with reference to FIG. In FIG. 9, when the VCM pre-driver 42 turns on the transistors 33 and 34 and turns off the transistors 32 and 35 by the control signal of the control circuit 41, the bias power supply Vb causes the coil 31 of the VCM to be turned on in the figure. Current flows from right to left. This corresponds to the fact that the head 2 is driven from the retract mechanism 5 in the disk surface direction. Conversely, when the VCM pre-driver 42 turns off the transistors 33 and 34 and controls the transistors 32 and 35 to the on state, the direction of the current flowing through the coil 31 of the VCM is reversed, and from the left to the right in the figure. Flowing towards. This corresponds to the head 2 being driven from the disk surface to the retract mechanism 5.
[0010]
Here, in the retraction operation in which the head 2 rides on the retraction mechanism 5 and waits, the VCM pre-driver 42 is stopped by the retraction output signal of the retraction timing generation circuit 43, whereby all the transistors 32 to 35 are turned off. State. At the same time, the retract pre-driver 46 turns on both the transistors 36 and 37 connected thereto by the retract signal Sr of the retract timing generation circuit 43. As a result, a current flows from the left to the right in the figure to the coil 31 of the VCM through the current limiting circuit 45 for determining the drive current value from the charging circuit 44 for securing the current including the above-described capacitor. It is. As a result, the head 2 is driven toward the retract mechanism 5 and rides on the retract mechanism 5 to be in a standby state.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional magnetic disk drive 100 has the following problems to be solved.
When the head 2 is retracted, since the radial position of the head 2 on the disk surface varies and the distance between the head 2 and the retract mechanism 5 is not constant, the speed at which the VCM 4 is driven and the head 2 rides on the retract mechanism 5 Becomes random. For example, when the distance between the head 2 and the retract mechanism 5 is long and the speed of the head 2 is too high, the head 2 or the retract mechanism 5 is damaged by the collision between the head 2 and the retract mechanism 5, or conversely, When the distance between the head 2 and the retract mechanism 5 is short and the speed of the head 2 is insufficient, the head 2 may not climb on the retract mechanism 5 and fail to retract. Further, since the power consumption of the CPU / PLD 21 for performing these controls is relatively large, even if the power supply backup means is provided on the hard disk controller circuit 20 side, the power consumption increases and the power consumption increases before the retract operation ends. In some cases, the charging power is depleted, and this depletion of the power sometimes contributes to the retraction failure.
[0012]
In the retracting operation, unless the disk 1 is kept rotating until the head 2 retreats to the retracting mechanism 5, the air flow near the head 2 due to the rotation of the disk 1 is cut off, and the floating of the head 2 cannot be maintained. In the conventional magnetic disk drive, the disk 1 continued to rotate during the retracting operation due to the large mass of the disk and therefore the inertia. However, as the disk diameter was reduced, the mass of the disk 1 was also reduced. Inertia is also reduced. Therefore, the time during which the disk 1 keeps rotating by inertia after the spindle motor drive circuit 12 is stopped is reduced, and the retract operation is performed in a state where the flying of the head 2 is not maintained. As described above, if the flying height is not maintained, the disk 1 and the head 2 come into contact with each other, and the disk 1 or the head 2 may be damaged.
[0013]
In the retract operation at the moment of a power interruption, the power charged in the magnetic disk device 100 is wasted inside the device or current flows out to the host system 200, and the power required for the retract operation is reduced. I couldn't keep it.
[0014]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a magnetic disk drive capable of performing a retract operation stably at the moment of a power interruption.
Another object of the present invention is to provide a magnetic disk drive capable of reducing power consumption during a retract operation.
Another object of the present invention is to provide a magnetic disk drive capable of prolonging the rotation time even when the disk diameter is small.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes a spindle motor driving circuit for driving a spindle motor to rotate a disk, a head held at a tip portion, an inner peripheral portion of the disk and an outer peripheral portion of the disk. An arm whose base end is rotatably supported so as to move between a retracted position and a retracted position, a VCM drive circuit that drives a VCM to rotate the arm, and data on a disk via a head. A recording / demodulation circuit for recording / reproducing data, and a retract mechanism for retracting the head held by the arm at the retracted position. The recording / demodulation circuit, the spindle motor drive circuit, and the VCM drive circuit use drive power from the main power supply. Is supplied to the magnetic disk drive,
A spring member for stopping the head with a predetermined position of a path for moving the head as a mechanical stability point when the main power supply is cut off while the head is held above the disk in a floating state by rotation of the disk; And a charging circuit for supplying driving power to at least the VCM driving circuit so that the head stopped at the mechanical stability point is retracted to the retracting mechanism while the power is cut off. With this configuration, when the main power supply is cut off, the head is stopped at a predetermined mechanically stable point on the disk by the return force of the spring member. Therefore, if the retraction operation is performed by supplying the driving power from the charging circuit to the VCM driving circuit, the retraction operation can be stably performed because the moving distance is always constant.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the magnetic disk drive according to the first aspect, at the start of data recording or reproduction, means for stopping power supply to the voice coil motor whose head has been moved onto the disk, and this power supply stop Means for acquiring the sector information of the disk corresponding to the position of the head restrained at the mechanical stability point, and retracting the head of the VCM current to the retract mechanism at a predetermined speed based on the acquired sector information. Current limiting means for limiting the current value to the magnitude of the current value.
If the spring member has a variation in its shape, physical properties, mounting position, or the like, the mechanical stability point also varies, so that the distance between the head and the retract mechanism differs for each device. For this reason, the accuracy of the shape, physical properties, or mounting position of the spring member must be increased. According to the configuration of the second aspect, the main power supply path to the VCM drive circuit is cut off at the time of the first data access after start-up (the state where the head is on the disk), whereby the dynamic stability point is stopped. Since the sector information of the disk corresponding to the position of the head is obtained, and based on the sector information, the current value of the VCM is limited so that the head is retracted to the retract mechanism at a predetermined speed. Even if the properties or the mounting positions vary, the retracting operation can be stably performed.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the magnetic disk drive according to the first or second aspect, when the main power supply is cut off, the rotation speed of the spindle motor is increased from approximately 1.2 to twice the rated rotation speed by the charging circuit, or A means for increasing the rotation speed to 3000 rpm or more.
According to this configuration, since the rotation time due to the inertia of the disk can be extended by the charging circuit, the rotation time can be prolonged even when the inertia of the disk is small, and the retract operation can be stably performed.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the magnetic disk drive according to any one of the first to third aspects, an arithmetic processing unit for controlling a spindle motor drive circuit, a voice coil motor drive circuit, and a recording / demodulation circuit; Means for shutting off the arithmetic processing means from the charging circuit when retreating to the retract mechanism.
According to this configuration, when the head is retracted to the retract mechanism, the power supply to the arithmetic processing means serving as a large power consumption source is shut off, so that there is also an effect that the power consumption during the retract operation can be reduced.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the magnetic disk drive according to any one of the first to fourth aspects, when the head is retracted to the retract mechanism, the external interface connects the arithmetic processing unit to external hardware. Means for cutting off an external interface from the charging circuit.
According to this configuration, power supply to the external interface is cut off, so that power consumption in the external interface circuit can be made substantially zero, and further, current can be prevented from flowing out to external hardware.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the magnetic disk drive according to the fifth aspect, further comprising a switch connected between the external hardware and the external interface and turned off when the head is retracted to the retract mechanism. It is characterized by having.
With this configuration, power consumption during the retract operation can be reliably reduced.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<First embodiment>
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing the drive mechanism of the first embodiment of the magnetic disk drive according to the present invention. In the figure, a magnetic disk device indicated by a reference numeral 100A as a whole is provided with a retract mechanism 5 outside the disk 1 in the radial direction. The base end of the arm 3 holding the head 2 at the distal end is fixed to the VCM 4. With the head 2 riding on the retracting mechanism 5, a torque T directed radially inward of the disc 1 is applied to the arm 3 on the side of the arm 3 opposite to the disc 1, for example, FPC (Flexible). An elastic member 8 using a printed circuit is provided. The elastic member 8 is formed in a band shape, one end of the elastic member 8 is directed to the bottom surface of the housing 9, and the base end 8 a of the elastic member 8 is perpendicular to the inner wall surface of the housing 9 adjacent to the retract mechanism 5. The arm 3 is mounted such that its free end 8b abuts on the middle portion in the longitudinal direction of the arm 3 relatively close to the VCM 4, and the entire arm 3 is curved and urged. Note that the torque T applied to the arm 3 by the elastic member 8 is relatively weak, and when the head 2 is riding on the retract mechanism 5, a frictional force is applied and the state is maintained.
[0022]
When the head 2 is moved onto the disk 1 by the VCM 4 after the disk 1 is rotated by the spindle motor 6, the elastic member 8 applies a torque T for pressing the tip of the arm 3 radially inward of the disk 1. However, the torque T is relatively weak, and has little effect on the VCM 4 driving the arm 3. However, when the power supply to the VCM 4 is stopped during the rotation of the disk 1 by the spindle motor 6, the elastic member 8 expands and, for example, the position corresponding to the innermost cylinder of the disk 1 is set to a mechanical stable point. The thickness, the width and the length of the elastic member 8 are determined so as to converge. That is, a ribbon-shaped elastic member is used so that a position separated by a certain distance from the retracting mechanism 5 becomes a mechanical stability point and has a spring constant that does not hinder the driving of the arm 3.
[0023]
FIG. 2 is a circuit diagram showing, in particular, the configuration of the VCM drive circuit 13A in the hardware driver circuit of the magnetic disk drive shown in FIG. 1, showing only the current path of the coil 31 of the VCM, and other elements by blocks. FIG. 3 is a block circuit diagram shown. In the figure, elements denoted by the same reference numerals as those in FIG. 10 shown as a conventional apparatus are elements that perform the same or similar operations.
[0024]
In FIG. 2, the sources of the transistors 32 and 33 are connected to each other and connected to a power supply cutoff circuit 47. The drain of the transistor 32 is connected to the drain of the transistor 34, the drain of the transistor 33 is connected to the drain of the transistor 35, and the sources of the transistors 34 and 35 are connected to each other and grounded. One end of the VCM coil 31 is connected to an interconnection point between the drains of the transistors 32 and 34, and the other end of the VCM coil 31 is connected to an interconnection point between the drains of the transistor 33 and the transistor 35. The source of the transistor 36 is connected to the charging circuit 44 via the current limiting circuit 45, and the drain of the transistor 36 is connected to one end of the coil 31 of the VCM. Further, the drain of the transistor 37 is connected to the other end of the VCM coil 31, and the source of the transistor 37 is grounded.
[0025]
A control circuit 41 and a VCM pre-driver 42 that operate in response to a signal from the hard disk controller circuit 20 are provided to turn on and off the above-described transistors 32 to 37. Each power supply terminal of the control circuit 41 and the VCM pre-driver 42 Are connected to the power cutoff circuit 47. The power supply cutoff circuit 47 is provided in a supply path of the bias power supply Vb, supplies operating power from the output side of the power supply cutoff circuit 47 to the control circuit 41, the VCM pre-driver 42, and the coil 31 of the VCM, and detects power supply cutoff. At the same time, the power supply is stopped. Further, a retract timing generating circuit 43 and a retract pre-driver 46 are provided for controlling the transistors 36 and 37 to be turned on and off, and each power supply terminal is connected to the charging circuit 44.
[0026]
The operation of the first embodiment configured as described above will be described. It is assumed that the head 2 rides on the retraction mechanism 5 and is held while being pressed by the elastic member 8 as shown in FIG. In this state, if a predetermined power supply voltage is supplied from the power supply circuit 11 (see FIG. 8) connected to the main power supply, the power supply voltage is supplied to the control circuit 41, the VCM pre-driver 42, The voltage is applied to each source of the transistors 32 and 33, respectively. Thereby, the control circuit 41, the VCM pre-driver 42, and the VCM coil 31 become operable.
[0027]
In this state, when a command to move the head 2 onto the disk 1 is given from the hard disk controller circuit 20 (see FIG. 8), the control circuit 41 turns on the transistors 33 and 34 via the VCM pre-driver 42. And the transistors 32 and 35 are turned off. At this time, the retract timing generation circuit 43 applies a command to keep the transistors 36 and 37 in the off state to the retract pre-driver 46. Therefore, a current flows through the VCM coil 31 from right to left in the figure, the head 2 is driven from the retract mechanism 5 toward the disk surface, and the above-described recording / demodulation operation is performed.
[0028]
Next, when a command for retracting the head 2 to the retract mechanism 5 is given from the hard disk controller circuit 20, the control circuit 41 controls the transistors 33 and 34 to the off state via the VCM pre-driver 42, 32 and 35 are turned on. As a result, the direction of the current flowing through the coil 31 of the VCM is reversed and flows from left to right in the figure. As a result, the head 2 moves from the disk surface and rides on the retract mechanism 5 to be in a standby state.
[0029]
Next, a description will be given of an operation when the main power is cut off when the head 2 is on the disk 1, that is, a so-called instantaneous interruption of the power. During the recording / demodulation operation by the main power supply, the charging operation for the charging circuit 44 is continuously performed. At this time, if there is an instantaneous interruption of the power supply, the power supply cutoff circuit 47 detects this, turns off the path of the bias power supply Vb, the control circuit 41 and the VCM pre-driver 42 both stop operating, and the transistors 32 to 35 Are all turned off. Therefore, the power supply circuit of the VCM coil 31 is cut off, and the electric torque acting on the arm 3 until now becomes zero. At this time, the elastic member 8 that has been bent and urged returns to a straight state while applying a mechanical torque T to the arm 3. As a result, the head 2 is moved to the innermost cylinder position of the disk 1, which is the mechanical stability point.
[0030]
Assuming that the maximum time for convergence to the mechanical stability point is t, the retraction timing generation circuit 43, which is driven by the charging circuit 44, drives the retraction pre-driver 46 to the retraction signal Sr give. Therefore, the retract pre-driver 46 controls the transistors 36 and 37 to be in the ON state. When the transistors 36 and 37 are turned on, a current flows from the charging circuit 44 to the VCM coil 31 from left to right in the figure. At this time, the current limiting circuit 45 connected in series with the transistors 36 and 37 sets the current value to the optimum value, that is, the head 2 at the innermost cylinder position of the disk 1 rides on the retract mechanism 5 at the optimum speed. Limit to rising values. As a result, the head 2 moves to the retracting mechanism 5 and rides up without fail, and enters a standby state.
[0031]
FIG. 3 is a time chart corresponding to the retract operation after the momentary power interruption has occurred. While the device power supply voltage Vcc drops to 0V, the bias power supply Vb drops to 0V. When a time t has elapsed since the bias power supply Vb dropped to 0 V, that is, when the arm 3 reached the mechanical stability point, the retract timing generation circuit 43 changes from the “L” level to the “H” level. The retract signal Sr is applied to the retract pre-driver 46. In response, the retract pre-driver 46 turns on the transistors 36 and 37. As a result, the head 2 rides on the retract mechanism 5 and enters a standby state.
[0032]
As is clear from the above description, according to the first embodiment of the magnetic disk drive of the present invention, the retract operation can be stably performed at the moment of a power interruption.
[0033]
<Second embodiment>
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the VCM drive circuit of the second embodiment of the magnetic disk drive according to the present invention. The VCM drive circuit 13B shown in FIG. 4 is applied to the drive mechanism shown in FIG. 1, and in the figure, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. This embodiment differs from the configuration in FIG. 2 in that a current setting latch circuit 48 is supplied with power from a charging circuit 44 and sets a current limit value of a current limiting circuit 45 in accordance with a command from the hard disk controller circuit 20. Are all configured the same as in FIG. Hereinafter, the operation thereof will be described below focusing on the portions different from the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3.
[0034]
When the apparatus power supply as the main power supply normally supplies power, the operation is substantially the same as in the first embodiment, but when the main power supply is momentarily interrupted, the head 2 moves the innermost cylinder position of the disk 1 to the position. It may not stop as a mechanical stability point. That is, if the thickness, width, length, and the like of the elastic member 8 vary, the elastic member 8 having a different spring constant is attached, or if the frictional force of the arm 3 driven by the VCM 4 differs, the mechanical force is increased. The stability point is also different, and the head 2 stops inside the innermost circumference of the disk 1 or stops between the innermost cylinder position and the outermost cylinder position. In this embodiment, the elastic member 8 is selected and mounted so that the head 2 stops between the innermost cylinder position and the outermost cylinder position.
[0035]
Next, after the drive mechanism shown in FIG. 1 is started, at the time of the first data access (the state in which the head is on the disk), a command is given from the hard disk controller circuit 20 to the control circuit 41 to the VCM 4 for a fixed time. Is stopped, and the head 2 is stopped at the mechanical stability point. In this state, the CPU / PLD 21 constituting the hard disk controller circuit 20 reads the cylinder information of the position where the head 2 has stopped via the head 2. Subsequently, the CPU / PLD 21 transmits the read cylinder information to the current setting latch circuit 48. Therefore, as shown in FIG. 5, the current setting latch circuit 48 increases the current value when the cylinder number close to the retract mechanism 5 is small, and separates it from the retract mechanism 5 as shown in the relationship between the cylinder number and the retract current set value. Thus, the current limiting value of the current limiting circuit 45 is determined so that the current value decreases as the cylinder number increases. This makes it possible to stabilize the torque and the speed when the head 2 rides on the retract mechanism 5. The retract current set value shown in FIG. 5 is optimized for the speed at which the head 2 rides on the retract mechanism 5 when the current is passed through the coil 31 of the VCM in accordance with the cylinder number at which the head 2 has stopped. Is determined as follows. As described above, after the latch operation of the current setting latch circuit 48 is completed, the main power source seeks to the cylinder in which the target data is stored, and starts reading the data.
[0036]
Next, when the main power supply is momentarily interrupted during data reading, the control circuit 41, the VCM pre-driver 42, and the transistor 32 are controlled by the power cutoff circuit 47 in the same manner as in the first embodiment shown in FIG. The bias power supplies 35 to 35 are cut off, and the electric generated torque becomes zero. At this time, the power cutoff circuit 47 in FIG. 1 detects this, and the head 2 is turned off, the control circuit 41 and the VCM pre-driver 42 both stop operating, whereby all the transistors 32 to 35 are turned off. To be. Therefore, the power supply circuit of the VCM coil 31 is cut off, and the electric torque acting on the arm 3 until now becomes zero. At this time, the elastic member 8 that has been bent and urged returns to a straight state while applying a mechanical torque T to the arm 3. Thus, the head 2 stops at the mechanical stability point. Then, a limited current set in advance corresponding to the stop position is supplied to the transistors 36 and 37 via the current limiting circuit 45.
[0037]
In this case, means for stopping power supply to the VCM 4 in which the head 2 has been moved onto the disk immediately after the drive mechanism has been activated, and means for stopping the power supply to stop the power supply to the disk corresponding to the position of the head 2 stopped at the mechanical stability point The means for acquiring the sector information is a function provided to the CPU / PLD 21. The current value of the VCM 4 is set to a size to be retracted to the retract mechanism 5 at a predetermined speed based on the acquired sector information. The current setting latch circuit 48.
[0038]
As described above, according to the second embodiment of the magnetic disk drive of the present invention, the retract operation can be stably performed even if the shape, physical properties, or mounting position of the spring member varies. it can.
[0039]
<Third embodiment>
FIG. 6A is a block diagram showing a detailed configuration of a VCM drive circuit constituting a third embodiment of the magnetic disk drive according to the present invention, and FIG. 6B is a detailed view of a spindle motor drive circuit. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration. In the figure, the VCM drive circuit 13C has exactly the same configuration and performs the same operation as the VCM drive circuit 13B shown in FIG. 4, and the configuration and operation description will be omitted. In this embodiment, the spindle motor drive circuit 12A is supplied with power from the charging circuit 44, and outputs a command to change the rotation speed of the spindle motor 6, and a rotation speed change circuit 61 according to the rotation change command of the rotation speed change circuit 61. 4 in that a spindle motor driving circuit 62 for driving the spindle motor 6 is newly added.
[0040]
The operation of the third embodiment configured as described above will be described below, in particular, the parts that differ from the second embodiment in configuration.
In the second embodiment described above, a series of retraction operations in the case where the main power supply is cut off is performed by rotating the disc by rotating the spindle motor 6 and causing the head to fly by the airflow caused by the rotation. The head needs to be retracted to the retract mechanism. In the third embodiment, when the main power supply is cut off, the charging circuit 44 causes the rotation speed changing circuit 61 to increase the rotation speed of the spindle motor from approximately 1.2 to twice the rated rotation speed, or 3000 rpm or more. A command to cause the spindle motor 6 is applied to the spindle motor drive circuit 62, and the spindle motor drive circuit 62 drives the spindle motor 6 according to the command. As a result, the charging circuit 44 cannot output a voltage sufficient to operate the spindle motor driving circuit 62 before the retraction is completed, and the time until the disk stops coasting due to its mass is prolonged. Can be.
[0041]
As described above, according to the third embodiment shown in FIG. 6, since the rotation time due to the inertia of the disk can be extended by the charging circuit, the rotation time can be prolonged even when the inertia of the disk is small. It is possible to stably perform the retract operation.
[0042]
<Fourth embodiment>
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the magnetic disk drive according to the present invention. In the drawing, the same elements as those of FIG. Is omitted. Here, in addition to the functions described in the above-described first to third embodiments, the magnetic disk device indicated by the reference numeral 100D as a whole forms a VCM drive circuit when the head 2 is retracted to the retract mechanism 5. And a hardware driver circuit 10D to which a charging circuit cutoff circuit 15 for cutting off a power supply path from the charging circuit 44 to the CPU / PLD 21 as arithmetic processing means is added. With this configuration, when the head 2 is retracted to the retract mechanism 5, the power supply to the CPU / PLD 21, which is a large power consumption source, is shut off. The voltage holding time can be prolonged, and furthermore, an effect that a malfunction of the CPU / PLD 21 can be avoided can be obtained.
In the fourth embodiment, the charging circuit cutoff circuit 15 cuts off the CPU / PLD 21 from the charging circuit 44. However, if the charging circuit cutoff circuit 15 also cuts off the external interface 22 from the charging circuit 44. In addition, it is possible to further improve the voltage maintenance time by the charging circuit 44 after a power interruption.
Although the host system 200 supplies the power obtained from the main power supply to the power supply circuit 11 via the power supply line 201, for example, it is possible to control on / off between the host system 200 and the external interface 22. By providing a simple switch means (not shown), the voltage maintenance time by the charging circuit 44 after the main power supply is cut off can be prolonged.
[0043]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, when the main power supply is cut off, the head is stopped at the mechanically stable point on the disk by the restoring force of the spring member. Since the retraction operation is performed by the charging circuit on the basis of the point, the retraction operation can be stably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a drive mechanism of a magnetic disk drive according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a VCM drive circuit among hardware driver circuits of the magnetic disk device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a time chart for explaining a retraction operation after a momentary power interruption occurs in the first embodiment;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a VCM drive circuit according to a second embodiment of the magnetic disk drive according to the present invention;
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a retract current set value and a cylinder number, for explaining the operation of the second embodiment shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of a VCM drive circuit and a spindle motor drive circuit constituting a third embodiment of the magnetic disk drive according to the present invention;
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the magnetic disk drive according to the present invention;
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a conventional magnetic disk drive.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a VCM drive circuit of the conventional magnetic disk drive shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 disk
2 head
3 arm
4 Voice coil motor (VCM)
5 Retract mechanism
6 spindle motor
7 Preamplifier
8 Elastic members
8a Base end
8b Free end
9 Case
10, 10D hardware driver circuit
11 Power supply circuit
12,12A spindle motor drive circuit
13, 13A, 13B, 13C VCM drive circuit
14. Recording / demodulation circuit
15 Charge circuit cutoff circuit
20 Hard disk controller circuit
21 CPU / PLD
22 External interface
23 Internal Interface
31 VCM coil
32-37 transistor
41 Control circuit
42 VCM pre-driver
43 Retract Timing Generation Circuit
44 Charging circuit
45 Current limiting circuit
46 retract pre-driver
47 Power cutoff circuit
48 Current setting latch circuit
61 Speed change circuit
62 Spindle motor drive circuit
100, 100A, 100D magnetic disk drive
200 host system
201 Power supply line
202 External parallel input / output line
