JP2009151866A - 磁気ディスク装置、その磁気ディスク装置を用いた電子機器、ヘッドロード・アンロード方法 - Google Patents

Abstract

【課題】緊急にヘッドをアンロードする際にヘッドを短時間でディスク面からアンロードできるようにする。
【解決手段】この磁気ディスク装置は、ヘッド１２、ヘッドアクチュエータ１５、ＶＣＭ１４が移動することで生じる逆起電圧を検出する逆起電圧検出回路１７０と、ヘッド１２のロードを開始時に、検出された第１逆起電圧値とヘッド１２の移動速度との関係を示す第１の換算係数をＲＡＭ２７に記憶する一方、ヘッド１２のアンロード開始時に、検出された第２逆起電圧値とヘッド１２の移動速度との関係を示す第２の換算係数をＲＡＭ２７に記憶し、第２の換算係数と第１の換算係数との差分からＶＣＭ１４の抵抗値の変化量を算出し、算出したＶＣＭ１４の抵抗値の変化量に従って、ＲＡＭ２７の第２逆起電圧値を補正し、補正した第２逆起電圧値によりヘッド１２をアンロードする速度を制御する制御ユニット２５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば本発明は、ヘッドをディスク（ディスク媒体）の半径方向に移動させるヘッドアクチュエータの駆動源であるボイスコイルモータ（以下「ＶＣＭ」と称す）に生じる逆起電圧をＶＣＭ逆起電圧検出回路により検出し、この逆起電圧に基づいてヘッドのロード・アンロード制御を行う磁気ディスク装置に係り、特にＶＣＭ逆起電圧の補正機能を有する磁気ディスク装置、その磁気ディスク装置を用いた電子機器、ヘッドロード・アンロード方法に関する。

ハードディスクドライブなどの磁気ディスク装置には、ヘッドの移動をできるだけ一定の速度に制御する技術として、サーボ情報を用いてシーク動作時のヘッドの移動速度を推定し、ＶＣＭのコイル抵抗の変化量を算出し、算出したコイル抵抗の変化量にしたがって逆起電圧の値を補正し、その補正値でヘッドの移動速度を等速に制御する技術が公開されている（例えば特許文献１参照）。

ところで、磁気ディスク装置は、衝撃に弱いことから、近年、落下などを検知してヘッドを緊急にアンロードし、衝撃から守る技術の開発が急務になっている。
特開２００１−３４４９１８号公報

しかしながら、上記先行技術のようにサーボ情報を用いる場合、サーボ不良などに起因したシークエラー等が発生すると、ヘッドの正しい速度が得られず、別途エラー処理等が必要になることから、ある程度の時間を要し、落下の際にディスク面からヘッドのアンロードが間に合わず、ヘッドがディスク面に衝突して損傷する可能性がある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、緊急にヘッドをアンロードする際にヘッドを短時間でディスク面からアンロードすることができる磁気ディスク装置、その磁気ディスク装置を用いた電子機器、ヘッドロード・アンロード方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明の磁気ディスク装置は、ヘッドをディスクの半径方向に移動させてロード／アンロードを行うボイスコイルモータと、前記ヘッドを動かす際に前記ボイスコイルモータに生じる逆起電圧を検出する逆起電圧検出手段と、検出された前記逆起電圧の値と、この逆起電圧の値と前記ヘッドの移動速度との関係を示す換算係数とが記憶可能なメモリと、前記ヘッドのロードを開始したときに、前記逆起電圧検出手段により検出された逆起電圧値と前記ボイスコイルモータによる前記ヘッドの移動速度との関係を示す第１の換算係数を導出して前記メモリに記憶する第１演算手段と、前記ヘッドのアンロードを開始した直後に、前記逆起電圧検出手段により検出された逆起電圧値と前記ボイスコイルモータによるヘッドの移動速度との関係を示す第２の換算係数を導出し、前記メモリに記憶する第２演算手段と、前記第２演算手段により導出された第２の換算係数と前記メモリから読み出した前記第１の換算係数との差分から前記ボイスコイルモータの抵抗値の変化量を算出する抵抗変化量算出手段と、前記抵抗変化量算出手段により算出された前記ボイスコイルモータの抵抗値の変化量に従って、前記メモリに記憶された前記ヘッドのアンロード開始直後の逆起電圧の値を補正する補正手段と、前記補正手段により補正された逆起電圧の値により前記ヘッドをアンロードする速度を制御する速度制御手段とすることを特徴とする。

本発明の電子機器は、請求項１記載の磁気ディスク装置に対してデータの読み込みおよび／または書き込みを行うコントローラを備えている。

本発明のヘッドロード・アンロード方法は、ヘッドのロードを開始したときに、前記ボイスコイルモータに生じる逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧値と前記ボイスコイルモータによる前記ヘッドの移動速度との関係を示す第１の換算係数を導出して前記メモリに記憶する第１演算ステップと、前記ヘッドのアンロードを開始した直後に、前記ボイスコイルモータに生じる逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧値と前記ボイスコイルモータによるヘッドの移動速度との関係を示す第２の換算係数を導出し、前記メモリに記憶する第２演算ステップと、導出した第２の換算係数と前記メモリから読み出した前記第１の換算係数との差分から前記ボイスコイルモータの抵抗値の変化量を算出するステップと、算出した前記ボイスコイルモータの抵抗値の変化量に従って、前記メモリに記憶された前記ヘッドのアンロード開始直後の逆起電圧の値を補正する補正ステップと、補正した逆起電圧の値により前記ヘッドをアンロードする速度を制御するステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、緊急にヘッドをアンロードする際にヘッドを短時間でディスク面からアンロードすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係るコンピュータの概要構成を示す図、図２は図１のコンピュータの磁気ディスク装置の構成を示すブロック図、図３は磁気ディスク装置のヘッドのロード／アンロード機構を示す図である。

図１に示すように、コンピュータは、キーボード１と、アンテナが接続されたデジタル放送チューナ２と、記憶部としてのメモリ３と、出力部としてのディスプレイ４およびスピーカ５、ハードディスクドライブとしてのＨＤＤ６（以下「磁気ディスク装置６」と称す）とを有する、例えばノート型コンピュータなどである。

デジタル放送チューナ２は、アンテナからデジタル放送を受信し、デジタル信号の復調などの処理過程を経てＭＰＥＧ２トランスポートストリーム（以下ＭＰＥＧ２_ＴＳと称す。）のデータストリームを生成し、コントローラ７へ出力する。

コントローラ７は、入力されたＭＰＥＧ２_ＴＳをメモリ３にバッファリングしつつ映像パケット、音声パケットに分離して、それぞれをデコードする。デコードされた映像および音声データは、メモリ３から出力部（ディスプレイ４およびスピーカ５）へ出力される。これによりディスプレイ４の画面にデジタル放送の番組の映像が再生されるとともに、スピーカ５から番組の音声が再生される。

コントローラ７は、磁気ディスク装置６に対して上記データの読み出し（再生）、および／または書き込み（録画）を行う。

メモリ３には、コントローラ７に処理動作を実行させる制御プログラムが記憶されている。メモリ３は、磁気ディスク装置６へ書き込まれるデータ、または磁気ディスク装置６から読み出されるデータの一時記憶場所、つまり出力バッファになる。データは、このメモリ３を介して入出力される。ディスプレイ４は、入力された映像を画面に表示する。

キーボード１は、ユーザがデジタル放送の受信チャネルを選択操作するための操作受付部である。また、番組の選択、録画または再生などの指示がキーボード１に行われることで、それぞれの指示をキーボード５が受け付けてコントローラ７へ入力する。

コントローラ７は、キーボード１から入力された各種指示に応じた各部の制御、つまり番組、選局制御、番組の録画制御また再生制御などを行う。

図２に示すように、磁気ディスク装置６は、データが磁気記録されるディスク１１（磁気記録媒体）と、このディスク１１へのデータ書き込み（データ記録）及びディスク１１からのデータ読み出し（データ再生）に用いられるヘッド１２（磁気ヘッド）を備えている。

ディスク１１の記録面には、同心円状の多数のトラック（図示せず）が形成されている。各トラックには、ヘッド１２のシーク・位置決め等に用いられるサーボ情報が記録されたサーボ領域（図示せず）が等間隔で配置されている。

このサーボ領域間には複数の記録単位としてのセクタ（データセクタ）が配置されている。各サーボ領域は、ディスク１１上では中心から各トラックを渡って放射状に等間隔で配置されている。

ヘッド１２は、ディスク１１の各記録面に対応してそれぞれ設けられているものとする。なお、図２の構成では、ディスク１１が２枚積層配置されたＨＤＤを想定しているが、ディスク１１が３枚以上積層配置されたＨＤＤ、或いは単一枚のディスク１１を備えたＨＤＤであっても構わない。

ヘッド１２は、目標トラック上にシーク・位置決めされた後、ディスク１１の回転動作により、そのトラック上を走査する。またヘッド１２は、走査によりその上に等間隔を保って配置されたサーボ領域のサーボ情報を順に読み込む。また、ヘッド１２は、走査により目標セクタに対するデータの読み書きを行う。

磁気ディスク装置６は、スピンドルモータ１３（以下「ＳＰＭ１３」と称す）、ボイスコイルモータ１４（以下「ＶＣＭ１４」と称す）、ヘッド移動機構としてのロータリ型のヘッドアクチュエータ１５（以下「ヘッドアクチュエータ１５」と称す）、ドライバＩＣ１８、ヘッドアンプ回路１９、Ｒ／Ｗ回路２０、サーボ処理回路２１、ディスクコントローラ２２、バッファメモリ２３、制御ユニット２５、ＦＲＯＭ２６（Read Only Memory）、ＲＡＭ２７（Random Access Memory）を備えている。

ドライバＩＣ１８は、ＳＰＭ駆動回路１６（以下「ＳＰＭドライバ１６」と称す）とヘッドアクチュエータ駆動回路１７（以下「ＶＣＭドライバ１７」）とを有している。また、ＶＣＭドライバ１７は逆起電圧検出回路１７０を有している。

ＳＰＭ１３は、ディスク１１を高速に回転させる。ヘッド１２は、ヘッドアクチュエータ１５に取り付けられており、当該アクチュエータ１５の回動（角度回転）に従ってディスク１１の半径方向に移動する。これにより、ヘッド１２は、目標トラック上にシーク・位置決めされるようになっている。ヘッドアクチュエータ１５は、駆動源であるＶＣＭ１４により駆動される。

ＶＣＭ１４は、ヘッドアクチュエータ１５を駆動することでヘッド１２をディスク１１の半径方向に移動させてロード／アンロードを行う。ＶＣＭ１４は、基部に固定したマグネットと、軸支したヘッドアクチュエータ１５に印刷されたコイルとを対抗配置し、コイルに電流を流すことで互いの間に回転力が発生しヘッドアクチュエータ１５自体が移動して駆動する。逆起電圧検出回路１７０は、ヘッド１２（ヘッドアクチュエータ１５）が動いたときにＶＣＭ１４に生じる逆起電圧を検出する。

ディスク１１の外周側には、図３に示すように、ＳＰＭ１３の回転停止に伴う当該ディスク１１の回転停止状態においてヘッド１２を退避（リトラクト）させておくためのランプ２００が配置されている。ランプ２００は、ヘッド１２をディスク１１上から退避させておくためのヘッド退避部である。

ＳＰＭ１３は、ＳＰＭドライバ１６から供給される操作電流（ＳＰＭ電流）により駆動される。ＶＣＭ１４を有するヘッドアクチュエータ１５は、ＶＣＭドライバ１７から供給される操作電流（ＶＣＭ電流）により駆動される。本実施形態において、ＳＰＭドライバ１６及びＶＣＭドライバ１７は、１チップに集積回路化されたドライバＩＣ１８によって実現されている。ＳＰＭドライバ１６からＳＰＭ１３に、ＶＣＭドライバ１７からＶＣＭ１４に、それぞれ供給される操作電流を決定するための値（操作量）は、制御ユニット２５により決定される。

ＶＣＭドライバ１７は、ＶＣＭ１４に生じる逆起電圧を検出（モニタリング）するための逆起電圧検出回路１７０を内蔵している。この逆起電圧検出回路１７０は、図４に示すように、ＶＣＭ１４に接続して用いられる周知の回路構成を有している。

ヘッドアンプ回路１９は、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）に実装されており、ヘッド１２と接続されている。

ヘッドアンプ回路１９をヘッドＩＣ等とも言う。ヘッドアンプ回路１９は、制御ユニット２５からの制御に従い、ヘッド１２の切り替え、ヘッド１２との間のリード／ライト信号の入出力動作を行う。

ヘッドアンプ回路１９は、ヘッド１２で読み取られたアナログ出力（ヘッド１２のリード信号）を増幅すると共に、Ｒ／Ｗ回路（リード／ライトＩＣ）２０から送られるライトデータに所定の信号処理を施してこれをヘッド１２に送る。

Ｒ／Ｗ（リード／ライト）回路２０は、ヘッド１２によりディスク１１から読み出されてヘッドアンプ回路１９で増幅されたアナログ出力（ヘッド１２のリード 信号）を一定の電圧に増幅するＡＧＣ（自動利得制御）機能と、このＡＧＣ機能により増幅されたリード信号から例えばＮＲＺコードのデータに復号するのに必 要な信号処理を行うデコード機能（リードチャネル）と、ディスク１１へのデータ記録に必要な信号処理を行うエンコード機能（ライトチャネル）と、上記リー ド信号からのサーボ情報抽出を可能とするために当該リード信号をパルス化してパルス化リードデータとして出力するパルス化機能と、次に述べるサーボ処理回 路２１からのタイミング信号（バーストタイミング信号）に応じてサーボ情報中のバーストデータを抽出する機能とを有している。

このバーストデータは制御ユニット２５に送られて、ヘッド１２を目標トラックの目標位置に位置決めするための位置決め制御に用いられる。

サーボ処理回路２１は、Ｒ／Ｗ回路２０から出力されるリードパルスからサーボ情報を取得するための、バーストタイミング信号を含む各種タイミング信号を生成する機能と、サーボ情報中のシリンダコードを抽出する機能とを有している。このシリンダコードは、制御ユニット２５に送られて、ヘッド１２を目標トラックに移動するシーク制御に用いられる。

ディスクコントローラ２２は、磁気ディスク装置６を利用するホストシステムであるコンピュータのコントローラ７と接続されている。ディスクコントローラ２２は、コントローラ７との間のコマンド（ライトコマンド、リードコマンド等）、データの通信を制御するインタフェース制御機能と、ディスク１ｌとの間のデータ転送を制御するディスク制御機能と、次に述べるバッファメモリ２３を制御するバッファ制御機能とを有している。

バッファメモリ２３は、主として、コントローラ７から転送されてディスク１ｌに書き込むべきデータ（ライトデータ）を一時格納するためのライトキャッシュと、ディスク１ｌから読み出されてコントローラ７へ転送されるデータ（リードデータ）を一時格納するためのリードキャッシュとして用いられる。バッファメモリ２３は例えばＲＡＭ（を用いて構成される。

すなわち、バッファメモリ２３には、ディスク１１から読み取られるデータ、またはディスク１１へ書き込まれるデータが一時バッファリングされる。
ＲＡＭ２７は、逆起電圧検出回路１７０から取得した逆起電圧の値（検出された逆起電圧の値）と、この逆起電圧の値とヘッド１２の移動速度との関係を示す換算係数Ｇ１が記憶可能なメモリである。

制御ユニット２５は、制御プログラムに従う磁気ディスク装置全体の制御、例えばサーボ処理回路２１により抽出されたシリンダコード及びＲ／Ｗ回路２０により抽出されたバーストデータに基づくヘッド１２のシーク・位置決め制御、ホストからのリード／ライトコマンドに従うディスクコントローラ２２によるディスクアクセス制御（リード／ライトアクセス制御）等を実行する。

制御ユニット２５は、ヘッド１２のロード・アンロード制御を行う。制御ユニット２５はアナログ／ディジタルコンバータ２５０（以下「ＡＤＣ２５０」と称す）を内蔵しており、ヘッドロード時およびヘッドアンロード時に、逆起電圧検出回路１７０の逆起電圧検出出力（アナログ信号）を、ＡＤＣ２５０を通じてデジタルデータ（逆起電圧の値）として取り込む。

制御ユニット２５には、上記制御プログラムが予め格納されている書き換え可能な不揮発性メモリとしてのフラッシュＲＯＭ２６と、当該制御ユニット２５のワーク領域等を提供するＲＡＭ２７とが接続されている。
フラッシュＲＯＭ２６には、加速度下におけるＶＣＭ１４の制御電流と時間の関係を示す情報が予め格納されている。

制御ユニット２５は、ヘッド１２のロードを開始したときに、検出された逆起電圧値とＶＣＭによるヘッド１２の移動速度との関係を示す第１の換算係数Ｇ１を導出してＲＡＭ２７に記憶する第１演算手段として機能する。

制御ユニット２５は、ヘッド１２のアンロードを開始した直後に、逆起電圧検出回路１７０により検出された逆起電圧値とＶＣＭによるヘッド１２の移動速度との関係を示す第２の換算係数を導出し、ＲＡＭ２７に記憶する第２演算手段として機能する。

制御ユニット２５は、上記ロード／アンロード時に、等加速度下におけるＶＣＭ１４の制御電流と時間の関係が正比例関係にあることを前提にして換算係数Ｇ１を導出する。

制御ユニット２５は、アンロードの開始直後に、ヘッド１２を外周方向へ一定時間、等加速度で移動させたときのＶＣＭ１４に流れる制御電流を所定の時間だけ積分して求めた制御電流積分値を換算係数Ｇ１の導出に用いる。

制御ユニット２５は、導出した第２の換算係数とＲＡＭ２７から読み出した第１の換算係数との差分からＶＣＭ１４の抵抗値の変化量を算出する抵抗変化量算出手段として機能する。

制御ユニット２５は、算出したＶＣＭの抵抗値の変化量に従って、ＲＡＭ２７に記憶されたヘッド１２のアンロード開始直後の逆起電圧の値を補正する補正手段として機能する。

制御ユニット２５は、補正した逆起電圧の値によりヘッド１２の速度を等速に制御しつつヘッド１２をアンロードする。すなわち、制御ユニット２５は、補正された逆起電圧の値により、ヘッド１２をアンロードする速度を制御する速度制御手段として機能する。

すなわち、制御ユニット２５は、アンロード開始時に、ヘッド１２に等加速度運動を行わせてＶＣＭ１４の制御電流を所定時間積分して求めた電流積分値と、そのときの逆起電圧検出回路１７０の逆起電圧検出値とロード時の逆起電圧検出値とを用いて、ＶＣＭ１４の抵抗値の変化量を算出し、アンロード開始直後の逆起電圧の値に対する補正値を求めて、ＶＣＭ１４によるヘッド１２の等速速度制御を行う。

制御ユニット２５は、ホスト等からの指示により、ＳＰＭ１３（ディスク１１）の回転停止状態からヘッド１２によるリード／ライトが可能な通常状態に切り替える必要が発生した場合、ヘッド１２がランプ２００上に退避されている状態でＳＰＭ１３を起動する。ＳＰＭ１３が定常回転速度に達すると、つまりディスク１１が定常回転速度に達すると、制御ユニット２５はＶＣＭ１４を駆動してヘッド１２をディスク１１上に移動するためのロード制御を行う。

逆に、ＳＰＭ１３の回転を停止する際には、それに先立ってＶＣＭ１４を（ロード時とは逆方向に）駆動して、ヘッド１２をディスク１１上からランプ２００上に退避させるためのアンロード制御を行う。ヘッド１２がランプ２００上に退避されると、（当該ヘッド１２の駆動機構である）ヘッドアクチュエータ１５が図示せぬラッチにより固定され、ヘッド１２がランプ２００から飛び出すのが防止される。この段階で、制御ユニット２５はＳＰＭ１３の回転を停止する。

図４に示すように、逆起電圧検出回路１７０は、従来の磁気ディスク装置６における逆起電圧検出回路と同様に、オペアンプ（差動アンプ）３０１，３０２、及び抵抗３０３〜３０９等を有している。抵抗３０３はＶＣＭ１４に流れる電流（ＶＣＭ電流）を電圧に変換して検出するためのセンス抵抗であり、その抵抗値はＲsである。また、抵抗（第１、第２の抵抗）３０４，３０５、即ち初段のアンプ３０１の利得を決定する抵抗３０４，３０５の抵抗値はＲ１，Ｒ２であり、抵抗３０６〜３０９の抵抗はいずれもＲである。

逆起電圧検出回路１７０が従来の逆起電圧検出回路と異なる点は、当該逆起電圧検出回路１７０の少なくとも抵抗３０４，３０５を含む回路要素がドライバＩＣ１８の一部として集積回路化されていることにある。ここで、抵抗３０４，３０５は、その抵抗値Ｒ１，Ｒ２が制御ユニット２５から例えばシリアルインタフェースを介して可変設定可能なようになっており、抵抗３０５に感温素子を用いていない点も従来とは相違する。

以下、図５乃至図８を参照してこのコンピュータの動作を説明する。
このコンピュータでは、デジタル放送のある番組を磁気ディスク装置６に録画する場合、通常の番組視聴状態からユーザがキーボード１にて所望の番組を選択操作すると、コントローラ７は、デジタル放送チューナ２を制御して該当番組を受信し、メモリ３にバッファリングしつつディスプレイ４に表示する。

ここで、キーボード１の録画ボタンなどで、番組の録画操作が行われると、コントローラ７は、磁気ディスク装置６に新たな録画用のディレクトリを生成し、デジタル放送チューナ２により受信されてＭＰＥＧ２ＴＳ形式に変換された番組のコンテンツである録画コンテンツファイルを、該当ディレクトリにファイル単位に記憶してゆく。

磁気ディスク装置６では、録画コンテンツファイルなどのデータをディスク１１に書き込む際または再生する際に、ヘッドが正しくトラックに追従しているかどうかを調べ、必要なら（トラック中心とヘッドの中心の）オフセットが０になるように内部的に補正をかける。これを一般に「キャリブレーション」という。

通常、ディスク１１の回転が始まり各部の温度が上がってくると、熱膨張などにより、オフトラック（ヘッド１２がトラックの中心からずれること）現象が発生する。これを検出、修正するために、磁気ディスク装置６は、所定のタイミングでキャリブレーション動作を行なう。これは、熱の影響に対する補正を行なうので、一般に、サーマルキャリブレーション（thermal calibration）と呼ばれる。

ノート型コンピュータなどには、落下した際に加速度検知などによる緊急アンロードを行う機能が備えられている。
落下の際には、ヘッド１２とディスク１１の衝突を避けるために短時間で緊急にアンロードする必要があるが、ヘッド１２が外周ストッパ位置に到達したときに加わる衝撃を考慮すると、ヘッド１２の速度を等速に制御しつつアンロードすることが望ましい。

しかし、逆起電圧を用いた等速制御を行うには、ＶＣＭ１４の移動速度を正しく検出するため、逆起電圧検出回路１７０により検出される逆起電圧の値の補正が必要となる（本実施形態では、逆起電圧の補正を「キャリブレーション」という）。

まず、ＶＣＭ１４が移動しているときの逆起電圧は下記（式１）で与えられる。
Vbef = Rvcm×Ivcm + L×dIvcm/dt −Vvcm …（式１）
但し、Vbef：逆起電圧、Vvcm：ＶＣＭ両端電圧、Ivcm：ＶＣＭ電流、Rvcm：ＶＣＭコイル抵抗、L：ＶＣＭコイルインダクタンスである。

ここで、逆起電圧は、ＶＣＭ電流を流して十分に時間が経過した状態で検出（測定）するものし、インダクタンスにより生じる電圧は無いものとし、上記（式１）を下記（式２）のように簡略化する。

Vbef = Rvcm×Ivcm−Vvcm …（式２）
速度に比例した逆起電圧Vbefを正しく検出するためには、図４のようにセンス抵抗Rsを用いて上記（式２）なる計算式の速度を０としたときに逆起電圧も０となるようなキャリブレーションを行う。

Vbef = Gf×Rs×Ivcm−Vvcm …（式３）
但しRs：VCMセンス抵抗、Gf：キャリブレーション値

上記（式２）及び（式３）のVvcmはＶＣＭ１４両端にかかる電圧であり、ＶＣＭ１４が速度を持った状態ではRvcm×Ivcm≠Vvcmであるが、逆起電圧が発生しない場合は、Rvcm×Ivcm＝Vvcmが成り立つ。このとき上記（式２）と（式３）から下記（式４）が成り立ち、キャリブレーションとは、ＶＣＭ１４のコイル抵抗を測定することと言える。

0＝Rvcm×Ivcm−Gf×Rs×Ivcm …（式４）
Rvcm=Gf×Rs

ヘッド１２をロードするときは、外周ストッパにヘッド１２を押し当て逆起電圧を検出することで補正を容易に行える。

一方、ヘッド１２をアンロードするときは、ヘッド１２がディスク１１の面上にあるため、キャリブレーションが困難となる。

そこで、本実施形態では、以下のような動作が行われる。
すなわち、ヘッド１２をロードするときは、ヘッド１２を外周ストッパに押し当ててキャリブレーションを行うため、ロード直後はＶＣＭ１４のコイルの温度上昇は無視して良いほど小さいものと考えると、ロード直後の逆起電圧とＶＣＭ移動速度の関係は正しいと言える。

そこで、本実施形態では、ヘッド１２をディスク１１の面へ移動するロード動作を開始した直後のシーク動作にて、検出された逆起電圧の値とＶＣＭ移動速度との換算係数（第１換算係数）を制御ユニット２５が導出してその値をＲＡＭ２７に記憶しておく。

そして、制御ユニット２５は、緊急アンロード開始直後に検出された逆起電圧とＶＣＭ移動速度との換算係数（第２換算係数）と、ロード直後に求めてＲＡＭ２７に記憶しておいた第１換算係数とからＶＣＭ１４のコイル抵抗の変化量を算出することで、アンロード時のキャリブレーションを行う。

ここで、まず、ロード直後のＶＣＭ逆起電圧と、ＶＣＭ速度の換算係数の導出動作について説明する。
ＶＣＭ１４が等加速度下にある場合、ＶＣＭ速度はＶＣＭ制御電流と時間の正比例関係にあることから、ＶＣＭ１４を等加速度運動させた直後から、ＶＣＭ制御量を任意の時間tだけ積分した値と、時間tの時点で取り込む逆起電圧には、比例係数をＧ１として次の（式５）が成り立つ。

Vbef _load = G1×Ivcm_load×t …（式５）
但し、Vbef_load：ロード直後の逆起電圧、Ｇ１：電流積分値と逆起電圧換算係数、Ivcm_load：ロード直後の等加速制御量、t：等加速度運動開始からの経過時間である。

そこで、図５に示すように、制御ユニット２５は、まず、ロード直後の最初のシーク時に、加速制御量Ｐに制御量リミット５１をかけることで等加速度領域を作り出す。
制御ユニット２５は、制御量積分区間５２が終了するまでの間、制御電流を積分する。
制御ユニット２５は、制御量積分区間５２が終わったタイミングで、逆起電力検出回路１７０により検出された逆起電圧Ｖを取得する。

また、制御ユニット２５は、制御電流を積分し逆起電圧を測定した後、加速リミット５１を解除し、目標位置へのシークを続け、上記（式５）の電流積分値と逆起電圧換算係数Ｇ１を求め、ＲＡＭ２７に保存する。
ここで、リミットをかけるのは、シーク加速時にＶＣＭ１４の回路の飽和により、出力制御量と実際に回路に流れる電流との不一致を避けるためである。

ここで、ロード直後のシークにおける、ＶＣＭ逆起電圧とＶＣＭ速度の換算係数導出までの制御ユニット２５の動作を図６のフローチャートを参照して説明する。なおステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の処理は、図５に示した５１−５３のタイミングに実行される。

制御ユニット２５は、ロード直後の最初のシーク時に加速制御量にリミットをかけることで等加速度領域を作り出す（ステップＳ１０１）。
そして、制御ユニット２５は、制御量積分区間が終了するまで、制御電流を積分する（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０３）。

制御量積分区間が終了すると、制御ユニット２５は、逆起電圧を検出（測定）し（ステップＳ１０４）、その時点で上記（式５）より制御量積分値（電流積分値）と逆起電圧の換算係数Ｇ１を計算する（ステップＳ１０５）。

制御ユニット２５は、制御量積分区間が終了すると、加速電流リミットを解除し（ステップＳ１０６）、計算により求めた換算係数Ｇ１をRAM２７に記憶し、目標位置へのシークを続ける。

次にアンロード時のキャリブレーションについて説明する。
磁気ディスク装置６では、緊急アンロードの際に、図７に示すようなタイミングでアンロードのためのデータ取得と補正を行う。

制御ユニット２５は、緊急アンロード開始時、まず、等加速のための一定電流６１をＶＣＭ１４に流すことで、ヘッド１２を一定時間外周方向へ等加速度運動を行わせる。
そして、制御ユニット２５は、ロード時同様に制御量積分区間６２に制御電流を積分する。

制御ユニット２５は、制御量積分区間６２が終了した時点６３で、逆起電力検出回路１７０により検出された逆起電圧を取得する。
また、制御ユニット２５は、制御量積分区間６２が終了した時点６３で、等加速度動作を終了し、ＶＣＭ抵抗変化量を補正しながら逆起電圧による等速制御６４を行い、ヘッド１２をアンロードする。

このときの制御ユニット２５の動作を図８のフローチャートを参照して説明する。
制御ユニット２５は、ロード時に算出しＲＡＭ２７に記憶しておいた電流積分値と逆起電圧換算係数Ｇ１を用いて、ＶＣＭコイルの抵抗の変化量を算出する。

磁気ディスク装置６において、制御ユニット２５は、緊急アンロード開始時、一定時間外周方向へ等加速度運動を行わせる（ステップＳ２０１）。

続いて、制御ユニット２５は、ロード時と同様に制御量積分区間が終了するまで、制御電流を積分する（ステップＳ２０２〜ステップＳ２０３）。
制御量積分区間が終了すると、制御ユニット２５は、その時点で上記（式５）より逆起電圧を検出（測定）し（ステップＳ２０４）、等加速度電流を停止する（ステップＳ２０５）。

制御ユニット２５は、ロード時に算出および記憶しておいた制御量積分値（電流積分値）と逆起電圧の換算係数Ｇ１と、今回検出された制御電流積分値、逆起電圧を用いて、ＶＣＭコイルの抵抗変化量ΔRvcmを算出する（ステップＳ２０６）。

制御ユニット２５は、今回検出された逆起電圧の値を、上記ステップＳ２０６で算出したΔRvcmの分だけ補正を行いながら、等速制御によるアンロードを行う（ステップＳ２０７）。

アンロード時には、ＶＣＭコイル抵抗がロード時からΔRvcmだけ変化することを考えると、アンロード時の発生逆起電圧は下記（式６）のようになる。

Vbef_unload = (Rvcm+ΔRvcm)×Ivcm − Vcm_unload …（式６）
但し、Vbef_unload：アンロード時の逆起電圧、Vvcm_unload：アンロード時のＶＣＭ両端電圧、Ivcm：ＶＣＭ電流、Rvcm：ロード時のＶＣＭ抵抗、ΔRvcm：アンロード時変化抵抗である。

このとき、ＶＣＭ両端電圧がロード時と等しいときのアンロード時の逆起電圧は、
Vbef_unload = (Rvcm+ΔRvcm)×Ivcm − Vvcm_load
= Rvcm×Ivcm − Vvcm_load ＋ ΔRvcm×Ivcm
= Vbef_load ＋ΔRvcm×Ivcm …（式７）
となりアンロード時は、ロード時と同じＶＣＭ速度に対して上記（式７）のΔRvcm×Ivcmだけ逆起電圧に誤差が生じる。

ここで、緊急アンロード開始時に、ロード時と同様に任意の時間t_unloadだけ等加速度運動を行わせた時の、ＶＣＭ制御量積分値と、電流積分終了時間における逆起電圧取り込み値との関係は、比例係数G2を用いて（式８）となる。
Vbef_unload＝G2×Ivcm_unload×t_unload …（式８）
但し、Vbef_unload：キャリブレーション開始時の逆起電圧、G2：キャリブレーション時の電流積分値と逆起電圧換算係数、Ivcm_unload：キャリブレーション開始時の等加速制御量、t_unload：キャリブレーション時間である。

また、（式８）は、ロード時に求めＲＡＭ２７に記憶しておいた逆起電圧の値と加速制御量積分値係数Ｇ１（式５）を用いて、
Vbef_unload = G1×Ivcm_unlaod×t _unload + ΔRvcm×Ivcm_unload…（式９）
但し、Ivcm_unload：緊急アンロード開始時の等加速制御量である。
とも表せることから、
ΔRvcm = (Vbef_unload − G1×Ivcm_unload×t_unload) ／ Ivcm_unload
＝(G2×Ivcm_unload×t_unload −G1×Ivcm_unload×t_unload)／Ivcm_unload
＝(G2−G1)×t_unload …（式１０）
として、アンロード時におけるロード時からのＶＣＭ抵抗変化量ΔRvcmを算出できる。

このようにΔRvcmを算出することで、アンロード時の正しい逆起電圧（補正逆起電圧）をVbef2とすると、下記（式１１）に示すように補正逆起電圧Vbef2を求めて補正を行いながらの逆起制御を行うことが可能となる。

Vbef2 = Vbef_unload − ΔRvcm×Ivcm_control…（式１１）
但し、Vbef2：補正逆起電圧、Vbef_control：等速制御アンロード制御における検出逆起電圧、ΔRvcm：（式１０）より算出したＶＣＭコイル抵抗変化量、Ivcm_control：等速制御アンロード制御における出力電流値である。

上記ロード／アンロード方法を用いれば、緊急アンロードの開始直後に作り出す等加速度領域にて任意の時間tだけ制御量を積分し、その瞬間の逆起電圧を測定するだけなので、キャリブレーションを短時間で終了することができ、緊急アンロード時でも等速制御アンロードにより、外周ストッパ衝突時のヘッドに加わる衝撃を低減できる。

このようにこの実施形態のコンピュータによれば、磁気ディスク装置６のヘッド１２をロード中に落下の衝撃などでヘッド１２とディスク１１が激突しないように、磁気ディスク装置６のヘッド１２をディスク１１の面から緊急に退避する際に、ロード直後に検出し保持しておいた逆起電圧と、アンロード開始直後に検出した逆起電圧とを用いて、アンロード中の逆起電圧を短時間で補正してヘッド１２の移動制御を行うので、従来よりもヘッド１２を短時間でディスク１１面から退避可能になり、落下の衝撃によるヘッド１２とディスク１１の損傷を回避できる。

また、本実施形態では、ロード時の逆起電圧と制御量積分値との関係を基準として、アンロード時の逆起電圧と制御量積分値との関係から、アンロードの速度制御に用いる逆起電圧値の補正を行うので、サーボ不良などに起因するシークエラーを考慮する必要がない。つまり、アンロード時のキャリブレーションに特別なシークを要することがなく、短時間でのキャリブレーションが可能となる。

なお、本願発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の発明を構成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

具体的には、上記実施形態では、磁気ディスク装置に適用した場合について説明したが、本発明は、ヘッドのロード・アンロード方式を適用する磁気ディスク装置であれば、磁気ディスク装置以外の例えば光磁気ディスク装置（ＭＯディスク装置）などのような磁気ディスク装置などにも同様に適用できる。

本発明の一実施形態に係るコンピュータの構成を示す図である。 図１のコンピュータの磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図２の磁気ディスク装置において、ヘッドを退避させた状態（アンロード状態）を説明するための図である。 図２の磁気ディスク装置の逆起電圧検出回路の一例を示す図である。 ヘッドロード開始からシークまでの制御量積分と逆起電圧検出のタイミングを示す図である。 ヘッドロード開始からシークまでの制御量積分と逆起電圧検出処理を示すフローチャートである。 緊急アンロード時の制御量積分と逆起電圧検出のタイミングを示す図である。 緊急アンロード時の制御量積分と逆起電圧検出処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１１…ディスク、１２…ヘッド、１３…ＳＰＭ（スピンドルモータ）、１４…ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）、１５…ヘッドアクチュエータ、１７…ＶＣＭドライバ、１８…ドライバＩＣ、２５…ＣＰＵ（第１演算手段、第２演算手段、抵抗変化量算出手段、補正手段、速度制御手段）、２６… ＦＲＯＭ（不揮発性記憶手段）、２７…ＲＡＭ、１７０…逆起電圧検出回路、２００…ランプ（ランプ機構）、３０１，３０２…オペアンプ、３０３〜３０９…抵抗。

Claims (5)

1. ヘッドをディスクの半径方向に移動させてロード／アンロードを行うボイスコイルモータと、
   前記ボイスコイルモータに生じる逆起電圧を検出する逆起電圧検出手段と、
   検出された前記逆起電圧の値と、この逆起電圧の値と前記ヘッドの移動速度との関係を示す換算係数とが記憶可能なメモリと、
   前記ヘッドのロードを開始したときに、前記逆起電圧検出手段により検出された逆起電圧値と前記ボイスコイルモータによる前記ヘッドの移動速度との関係を示す第１の換算係数を導出して前記メモリに記憶する第１演算手段と、
   前記ヘッドのアンロードを開始した直後に、前記逆起電圧検出手段により検出された逆起電圧値と前記ボイスコイルモータによるヘッドの移動速度との関係を示す第２の換算係数を導出し、前記メモリに記憶する第２演算手段と、
   前記第２演算手段により導出された第２の換算係数と前記メモリから読み出した前記第１の換算係数との差分から前記ボイスコイルモータの抵抗値の変化量を算出する抵抗変化量算出手段と、
   前記抵抗変化量算出手段により算出された前記ボイスコイルモータの抵抗値の変化量に従って、前記メモリに記憶された前記ヘッドのアンロード開始直後の逆起電圧の値を補正する補正手段と、
   前記補正手段により補正された逆起電圧の値により前記ヘッドをアンロードする速度を制御する速度制御手段と
   を具備することを特徴する磁気ディスク装置。
2. 前記第１演算手段および前記第２演算手段は、等加速度下における前記ボイスコイルモータの制御電流と時間の関係が正比例関係にあることを前提にして前記換算係数を導出することを特徴する請求項１記載の磁気ディスク装置。
3. 前記第２演算手段は、アンロードの開始直後に、前記ヘッドを外周方向へ一定時間、等加速度で移動させたときのボイスコイルモータに流れる制御電流を所定の時間だけ積分して求めた制御電流積分値を前記第２の換算係数の導出に用いることを特徴する請求項１記載の磁気ディスク装置。
4. 請求項１記載の磁気ディスク装置に対してデータの読み込みおよび／または書き込みを行うコントローラを備えたことを特徴とする電子機器。
5. ヘッドのロードを開始したときに、前記ボイスコイルモータに生じる逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧値と前記ボイスコイルモータによる前記ヘッドの移動速度との関係を示す第１の換算係数を導出して前記メモリに記憶する第１演算ステップと、
   前記ヘッドのアンロードを開始した直後に、前記ボイスコイルモータに生じる逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧値と前記ボイスコイルモータによるヘッドの移動速度との関係を示す第２の換算係数を導出し、前記メモリに記憶する第２演算ステップと、
   導出した第２の換算係数と前記メモリから読み出した前記第１の換算係数との差分から前記ボイスコイルモータの抵抗値の変化量を算出するステップと、
   算出した前記ボイスコイルモータの抵抗値の変化量に従って、前記メモリに記憶された前記ヘッドのアンロード開始直後の逆起電圧の値を補正する補正ステップと、
   補正した逆起電圧の値により前記ヘッドをアンロードする速度を制御するステップと
   を有することを特徴とするヘッドロード・アンロード方法。

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