JP2009193662A - 磁気ディスク装置、同装置を搭載した携帯型電子機器及び同電子機器の落下時における緊急ヘッドアンロード方法 - Google Patents

Abstract

【課題】落下時に、通常よりも高い目標速度でヘッドを等速度制御することで、当該ヘッドを安全で高速且つ確実にアンロードさせる。
【解決手段】ＦＦ検出器１０１は電子機器１の落下を検出すると、その旨を落下検出信号１０２によってＨＤＤ１０に通知する。するとＨＤＤ１０内の緊急アンロード制御回路１６４に含まれている等速度制御回路は、ヘッド１２の移動速度が、通常にヘッド１２を等速でランプ１７にアンロードさせる場合に設定される第１の目標速度よりも高速に設定される第２の目標速度に一致するように、ＶＣＭ１５を駆動するための等速度制御を行うことにより、ヘッド１２をランプ１７にアンロードさせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ヘッドにより情報の書き込み／読み出しを行う磁気ディスク装置に係り、特に同装置を搭載した携帯型電子機器の落下時に当該ヘッドをアンロードさせるのに好適な磁気ディスク装置、同装置を搭載した携帯型電子機器及び同電子機器の落下時における緊急ヘッドアンロード方法に関する。

近年、磁気ディスク装置の小型化に伴い、当該磁気ディスク装置を搭載した種々の携帯型電子機器が出現している。このような電子機器として、ポータブルパーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、音楽プレーヤー、携帯端末、携帯電話機等が知られている。

ところが、携帯型電子機器においては、その携帯性の故に、例えば利用者によって当該電子機器が使用されている最中に、誤って落下させられるおそれがある。

そこで、例えば特許文献１は、磁気ディスク装置を搭載した電子機器の落下時に、ヘッドを素早くランプ（ヘッド退避領域）にアンロードさせる技術を開示している。この特許文献１に記載のヘッドアンロード技術（従来のヘッドアンロード技術）では、ヘッドが磁気ディスクの外周に到達するまでは、ヘッドによってディスクから読み取られるサーボデータに基づいて当該ヘッドの位置を検出しながら、当該ヘッドの速度（移動速度）が制御される。ところが、ヘッドが磁気ディスクの外周に到達した後は、ヘッドによるサーボデータの読み取りは行えず、したがってヘッド位置を検出することはできない。そのため、ヘッドが磁気ディスクの外周に到達した後は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の逆起電力をモニタすることによって、ヘッドを等速にランプにアンロードさせる制御が行われる。

特開２００７−１１５３０９号公報（段落００５８乃至００６１）

上記特許文献１に記載のヘッドアンロード技術では、例えばヘッドが磁気ディスクの内周に位置している状態で電子機器が落下した場合、当該ヘッドが磁気ディスクの外周に到達するまでは、当該ヘッドを等速にアンロードさせるよりもヘッド速度を高速に設定できる。そのためには、ヘッドが磁気ディスクの外周に到達するまでの期間、磁気ディスクに記録されているサーボデータをヘッドが正しく読み取ることが必須となる。

ところが、電子機器が落下している状態では、ディスクの回転速度の変動（いわゆるジッタ）が発生する可能性が高い。もし、ディスクの回転速度が変動すると、磁気ディスクの円周方向に等間隔で記録されている（埋め込まれている）サーボデータ（特に、サーボデータに含まれているシリンダアドレス）をヘッドによって正しく読み取ることが困難となる。もし、ヘッドによって誤って読み取られたサーボデータに基づいてヘッド速度を制御すると、例えばヘッド速度が大きく変動するダンピング現象が発生するおそれがある。この場合、ヘッドを安全且つ確実にランプにアンロードさせることが困難となる。

本発明は上記事情を考慮してなされたものでその目的は、落下時に、通常のヘッドアンロード時よりも高い目標速度でヘッドの移動を等速度制御することによって、当該ヘッドを安全で、高速且つ確実にアンロードできる、磁気ディスク装置、同装置を搭載した携帯型電子機器及び同電子機器の落下時における緊急ヘッドアンロード方法を提供することにある。

本発明の１つの態様によれば、携帯型電子機器に搭載して用いられる磁気ディスク装置が提供される。この磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、前記磁気ディスクへのデータの書き込みと当該ディスクからのデータの読み出しとに用いられるヘッドと、前記ヘッドが退避されるランプと、前記ヘッドが前記磁気ディスクの半径方向に移動可能なように当該ヘッドを支持するアクチュエータであって、当該アクチュエータの駆動源として用いられるボイスコイルモータを含むアクチュエータと、前記携帯型電子機器に搭載された落下検出器から出力される当該電子機器の落下を検出したことを示す落下検出信号に応じ、前記ヘッドの移動速度が、通常に前記ヘッドを等速で前記ランプにアンロードさせる場合に設定される第１の目標速度よりも高速に設定される第２の目標速度に一致するように、前記ボイスコイルモータを駆動するための等速度制御を行うことにより前記ヘッドを前記ランプにアンロードさせる等速度制御手段とを具備する。

本発明によれば、携帯型電子機器の落下時に、通常にヘッドをアンロードさせる場合に設定される第１の目標速度よりも高速な第２の目標速度で、当該ヘッドを等速にアンロードさせるための等速度制御が適用される。これにより、比較的安全に且つ高速に、しかも携帯型電子機器の落下に起因する磁気ディスクの回転速度の変動に影響されずに確実に、ヘッドをアンロードできる。

本発明の一実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図。 図１に示される磁気ディスク装置（ＨＤＤ）に含まれている緊急アンロード制御回路の構成を示すブロック図。 同実施形態における、落下検出時の電子機器全体の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態における、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）による緊急ヘッドアンロード制御の処理手順を示すフローチャート。 図４に示される緊急ヘッドアンロード制御に含まれている等速度制御の処理手順を示すフローチャート。 等速度制御における経過時間に対するヘッドの速度及び加速度の関係の一例を、制御開始時における当該ヘッドのディスク上の位置（内周、中周及び外周）毎に示す図。 上記実施形態の変形例で適用される磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の要部の構成を示すブロック図。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る電子機器１の構成を示すブロック図である。電子機器１は、ポータブルパーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、音楽プレーヤー、携帯端末、携帯電話機のような携帯型電子機器である。

電子機器１は、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）１０を搭載する。電子機器１は、ＨＤＤ１０を記憶装置として利用するホスト１００を含む。ＨＤＤ１０及びホスト１００は、電子機器１の筐体内に収容されている。なお、電子機器１の筐体はホスト１００の筐体でもあるのが一般的である。ＨＤＤ１０は、ホストインタフェース１１０によりホスト１００と接続されている。

ホスト１００は、自由落下（free fall）検出器（ＦＦ検出器）１０１を内蔵する。ＦＦ検出器１０１は、電子機器１の落下（例えば自由落下）を検出する。ＦＦ検出器１０１は、周知の３軸加速度センサを用いて構成される。ＦＦ検出器１０１は、電子機器１の落下を検出すると、その旨を落下検出信号１０２によってＨＤＤ１０に通知する。なお、ＦＦ検出器１０１がＨＤＤ１０に含まれていても構わない。

ＨＤＤ１０は、記録媒体としてのディスク（磁気ディスク）１１を備えている。このディスク１１は上側と下側の２つのディスク面を有している。ディスク１１の例えば上側のディスク面は、データが磁気記録される記録面をなしている。このディスク１１の記録面に対応して、ヘッド（磁気ヘッド）１２が配置されている。ヘッド１２は、ディスク１１へのデータ書き込み及び当該ディスク１１からのデータ読み出しに用いられる。なお、図１では、作図の都合上、ヘッド１２が１つであるＨＤＤ１０の例が示されている。しかし、一般には、ディスク１１の２つのディスク面が共に記録面をなしており、各々のディスク面に対応してヘッドが配置される。また図１の構成では、単一枚のディスク１１を備えたＨＤＤ１０を想定している。しかし、ディスク１１が複数枚積層配置されたＨＤＤであっても構わない。

ディスク１１はスピンドルモータ（ＳＰＭ）１３によって高速に回転させられる。ヘッド１２は、アクチュエータ１４の先端に取り付けられている。アクチュエータ１４は、当該アクチュエータ１４の駆動源となるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１５を有している。アクチュエータ１４は、このＶＣＭ１５により駆動されて、ヘッド１２をディスク１１の半径方向に移動する。つまりアクチュエータ１４は、ヘッド１２をディスク１１の半径方向に移動可能に支持する。このアクチュエータ１４の動作により、ヘッド１２は、ディスク１１の目標トラック上に位置付けられる。ＳＰＭ１３及びＶＣＭ１５は、モータドライバＩＣ１６からそれぞれ供給される駆動電流により駆動される。モータドライバＩＣ１６の詳細については後述する。

ディスク１１は内周と外周とを有する。ディスク１１の記録面から外れた位置、例えばディスク１１の外周に近接する位置には、ランプ１７が配置されている。ランプ１７は、ＨＤＤ１０が非動作状態にある期間、ヘッド１２をリトラクト（退避）させておくための退避領域（パーキング領域）を提供する。なお、非動作状態とは、ＨＤＤ１０が動作を完全に停止している状態の他、特定のパワーセーブモードの状態も含むものとする。

ヘッド１２は図示せぬフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）に形成された配線パターンを介してヘッドＩＣ（ヘッドアンプ回路）１８と接続されている。ヘッドＩＣ１８は、ヘッド１２により読み出されたリード信号を増幅するリードアンプ、及びライトデータをライト電流に変換するライトアンプ（いずれも図示せず）を含む。

ヘッドＩＣ１８は、リード／ライトＩＣ（リード／ライトチャネル）１９と接続されている。リード／ライトＩＣ１９は、ヘッドＩＣ１８によって増幅されたリード信号に対するＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換処理、Ａ／Ｄ変換後のデータからサーボデータを抽出するサーボ検出処理、Ａ／Ｄ変換後のデータ（リードデータ）を復号化する復号化処理、ライトデータの符号化処理等の各種の信号処理を実行する信号処理回路である。

リード／ライトＩＣ１９は、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）２０と接続されている。ＨＤＣ２０はＣＰＵ２１と接続されている。ＨＤＣ２０はまた、ホストインタフェース１１０を介してホスト１００と接続されている。

ＨＤＣ２０は、ホスト１００からホストインタフェース１１０を介して転送されるコマンド（ライトコマンド、リードコマンド等）を受信すると共にホスト１００と当該ＨＤＣ２０との間のデータ転送を制御するホストインタフェース制御機能を有する。ＨＤＣ２０はまた、リード／ライトＩＣ１９を介して行われるディスク１１と当該ＨＤＣ２０との間のデータ転送を制御するディスクインタフェース制御機能を有する。ＨＤＣ２０はまたＣＰＵ２１とのインタフェースを有する。

ＣＰＵ２１は、モータドライバＩＣ１６と接続されると共に、ＲＯＭ２２及びＲＡＭ２３と接続されている。ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１が実行すべき制御プログラム（ファームウェア）を予め格納する。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１の作業領域を提供する。ＣＰＵ２１は制御プログラムを実行することによりＨＤＤ１０の主コントローラとして機能する。ＣＰＵ２１は、ホスト１００内のＦＦ検出器１０１からの落下検出信号１０２によって電子機器１の落下が通知されると、ＨＤＤ１０を、落下時のための緊急アンロードモードに設定する。ＣＰＵ２１は、この緊急アンロードモードを示す緊急アンロード信号２１０を出力する。

モータドライバＩＣ１６は、ＳＰＭドライバ１６１と、ＶＣＭドライバ１６２と、逆起電力検出器１６３と、緊急アンロード制御回路１６４とを有する。ＳＰＭドライバ１６１は、ＣＰＵ２１によって指定された量の駆動電流（ＶＣＭ電流）をＳＰＭ１３に供給する。

ＶＣＭドライバ１６２は、ＣＰＵ２１によって指定された量の駆動電流（ＶＣＭ電流）をＶＣＭ１５に供給する。ＶＣＭドライバ１６２は、ＣＰＵ２１による、シーク制御、ヘッド位置決め制御（トラック追従制御）、ヘッドロード制御及び通常ヘッドアンロード制御のために用いられる。シーク制御は、ヘッド１２をディスク１１上の目標トラックに移動させるために実行される。ヘッド位置決め制御は、目標トラックに移動されたヘッド１２を、当該目標トラックの目標範囲に整定するために実行される。ヘッドロード制御は、ランプ１７に退避されているヘッド１２をディスク１１上に移動させるために実行される。通常ヘッドアンロード制御は、ディスク１１上に位置しているヘッド１２をランプ１７に通常にアンロード（退避）させるために実行される。ＶＣＭドライバ１６２は、少なくとも緊急アンロードモードの期間、ディセーブルされる。

通常ヘッドアンロード制御では、予め定められたヘッド移動速度（目標速度）ＴＶｎでヘッド１２を移動させるための等速度制御が適用される。ヘッド１２があるヘッド移動速度速度（通常ヘッドアンロード制御ではＴＶｎ）でランプ１７に退避された場合、当該ヘッド１２がランプ１７から飛び出すおそれがある。そこでＨＤＤ１０には、ヘッド１２がランプ１７に退避された際に、当該ヘッド１２を支持するアクチュエータ１４を係止させるためのストッパ（図示せず）が設けられている。ストッパは一般にラッチ機能を有しており、アクチュエータ１４は、ヘッド１２がランプ１７に退避された際に当該ストッパにラッチされる。これにより、アクチュエータ１４がストッパで跳ね返されてヘッド１２がディスク１１上に落下するのを防止できる。

逆起電力検出器１６３は、ＶＣＭ１５が駆動されることによって当該ＶＣＭ１５に発生する逆起電力を検出する。ＶＣＭ１５の逆起電力は、周知のように、ＶＣＭ１５を駆動することによって移動されるヘッド１２の移動速度（ヘッド移動速度）に対応する。更に具体的に述べるならば、ＶＣＭ１５の逆起電力はヘッド１２の移動速度を反映しており、当該移動速度に比例する。

緊急アンロード制御回路１６４は、ＣＰＵ２１から出力される緊急アンロード信号２１０が入力されるイネーブル端子ＥＮを有する。緊急アンロード制御回路１６４は動作可能状態において、ＶＣＭ１５にＶＣＭ電流を供給して当該ＶＣＭ１５を駆動することによって、ヘッド１２を緊急にランプ１７に移動させる緊急ヘッドアンロード制御を行う。この緊急アンロード制御では、通常ヘッドアンロード時の目標速度（第１の目標速度）ＴＶｎよりも高い目標速度（第２の目標速度）ＴＶｅでヘッド１２をランプ１７に移動させるための等速度制御が適用される。緊急アンロード制御回路１６４は、この等速度制御のために、逆起電力検出器１６３によって検出される逆起電力を定期的にサンプリングする。本実施形態において、目標速度ＴＶｎは１０ｃｍ／ｓであり、目標速度ＴＶｅは６０ｃｍ／ｓである。

モータドライバＩＣ１６は、電源遮断時にヘッド１２を緊急にランプ１７にアンロードさせる緊急アンロード制御回路（図示せず）も含む。この電源遮断時のための緊急アンロード制御回路の動作電圧には、補助電源から印加される電源電圧が用いられる。この補助電源は、例えば、通常状態においてＨＤＤ１０の電源電圧によって電荷が蓄積されるコンデンサから構成される。電源遮断時の緊急アンロード制御には、コンデンサからの電荷の放電によりＶＣＭ１５に電流を供給するだけの、いわゆるオープンループ制御が用いられる。このように、ヘッド１２のアンロードに速度制御が適用されない（適用できない）場合、ヘッド１２がランプ１７に到達する際のヘッド移動速度が高速となるために、当該ヘッド１２へのダメージが増加する。なお、補助電源には、当該ＳＰＭ１３の回転によって当該ＳＰＭ１３に発生する逆起電力を用いても良い。この逆起電力は、ＳＰＭ１３への電流（ＳＰＭ電流）の供給が絶たれても当該ＳＰＭ１３が慣性力によって回転を続けている期間は発生する。このため、ＳＰＭ１３の逆起電力を、電源遮断時の補助電源として用いることができる。

図２は、緊急アンロード制御回路１６４の構成を示すブロック図である。緊急アンロード制御回路１６４は、目標速度レジスタ（ＴＶＲＥＧ）２０１、等速度制御回路２０２、速度ゼロ検出器２０３、カウンタ２０４、タイマ２０５、アンロード完了判定器２０６及びオープルループコントローラ２０７を含む。

目標速度レジスタ２０１は、目標速度ＴＶｅを示す情報を設定するのに用いられる。等速度制御回路２０２は、目標速度レジスタ２０１に設定されている情報の示す目標速度ＴＶｅでヘッド１２をランプ１７に移動させるための等速度制御を行う。速度ゼロ検出器２０３は、ヘッド１２の移動速度（ヘッド移動速度）ｖがゼロ（ｃｍ／ｓ）であるのを検出する。カウンタ２０４は、速度ゼロ検出器２０３によってヘッド移動速度がゼロであることが連続して検出された回数（サンプリング回数）をカウントする。

タイマ２０５は、緊急アンロード制御の開始時から予め定められた一定時間Ｔｃを計測する。この時間Ｔｃは、ヘッド１２がディスク１１の内周に位置している状態で、当該ヘッド１２を目標速度ＴＶｅでランプ１７に確実にアンロードさせるのに十分な時間であって、且つ電子機器１が予め定められた距離Ｌｄだけ落下するのに要する時間Ｔｄよりも短い時間に設定される。換言するならば、目標速度ＴＶｅは、ヘッド１２がディスク１１の内周に位置している状態で、当該ヘッド１２を時間Ｔｃ内にランプ１７にアンロードさせるのに必要な速度に設定される。距離Ｌｄは、利用者が誤って電子機器１を落下させた場合に、その落下開始位置と床面または地面等との想定される距離を表す。

アンロード完了判定器２０６は、カウンタ２０４のカウント値ＣＮＴが予め定められた基準サンプリング回数Ｎｒを超えたことをもって、等速度制御回路２０２の等速度制御による緊急ヘッドアンロードの完了（正常完了）を判定する。アンロード完了判定器２０６はまた、カウント値ＣＮＴが基準サンプリング回数Ｎｒを超える前に、タイマ２０５が時間Ｔｃを計測し終えたことをもって、緊急ヘッドアンロードの異常を判定する。オープルループコントローラ２０７は、アンロード完了判定器２０６によって緊急アンロードの異常が判定された場合に、オープンループ制御によりヘッド１２をランプ１７にアンロードさせる。

等速度制御回路２０２は、サンプリング回路２０２ａ、ヘッド移動速度算出器２０２ｂ及びフィードバックコントローラ２０２ｃを含む。サンプリング回路２０２ａは、逆起電力検出器１６３によって検出されるＶＣＭ１５の逆起電力を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。前記したように、ＶＣＭ１５の逆起電力はヘッド１２の移動速度に対応する。したがって、サンプリング回路２０２ａがＶＣＭ１５の逆起電力をサンプリングすることは、ヘッド１２の移動速度（ヘッド移動速度）ｖを散布することと等価である。

ヘッド移動速度算出器２０２ｂは、サンプリングされた逆起電力に基づき、当該逆起電力に対応するヘッド１２の移動速度（ヘッド移動速度）ｖを算出する。フィードバックコントローラ２０２ｃは、算出されたヘッド移動速度ｖが目標速度ＴＶｅに一致するように、ＶＣＭ１５を駆動するフィードバック制御を行う。

次に、本実施形態の動作について、ＦＦ検出器１０１によって電子機器１の落下が検出された場合を例に、図３乃至図５のフローチャートを参照して説明する。図３は、落下検出時の電子機器１全体の処理手順を示すフローチャート、図４は、ＨＤＤ１０による緊急ヘッドアンロード制御の処理手順を示すフローチャート、図５は等速度制御回路２０２による等速度制御の処理手順を示すフローチャートである。

今、電子機器１の利用者が、誤って当該電子機器１を手から離してしまったものとする。すると電子機器１は自由落下する。電子機器１の自由落下は当該電子機器１のホスト１００に内蔵されたＦＦ検出器１０１によって検出される。ＦＦ検出器１０１は、例えば電子機器１の自由落下を検出している期間、有効な落下検出信号１０２を出力する（ステップＳ１）。この落下検出信号１０２は、ホストインタフェース１１０の例えば空きの信号線を介してＨＤＤ１０に転送される。

ホスト１００内のＦＦ検出器１０１からの有効な落下検出信号１０２は、ＨＤＤ１０内のＣＰＵ２１に例えば割り込み信号として入力される。ＣＰＵ２１は、落下検出信号１０２を割り込み信号として検出すると、電子機器１の落下がホスト１００から通知されたものと判定する（ステップＳ２）。するとＣＰＵ２１は、ＨＤＤ１０を落下時のための緊急アンロードモードに設定して、モータドライバＩＣ１６内の緊急アンロード制御回路１６４と協同して、落下時のための緊急ヘッドアンロード制御を行う（ステップＳ３）。このときＣＰＵ２１は、ＨＤＤ１０がビジー状態にあることを示すビジー信号をＨＤＣ２０からホスト１００に出力させる。

さて、落下時のための緊急ヘッドアンロード制御は、次のように実行される。まずＣＰＵ２１は、緊急アンロードモードを示す有効な緊急アンロード信号２１０を出力する（ステップＳ１１）。この緊急アンロード信号２１０は、モータドライバＩＣ１６内の緊急アンロード制御回路１６４のイネーブル端子ＥＮに入力される。すると緊急アンロード制御回路１６４は動作状態となる。

次にＣＰＵ２１は、緊急アンロード制御回路１６４内の目標速度レジスタ２０１に、落下時の緊急ヘッドアンロード制御のための目標速度ＴＶｅを示す情報を設定する（ステップＳ１２）。またＣＰＵ２１は、緊急アンロード制御回路１６４内のタイマ２０５に、初期値（初期タイマ値）Ｔｃを設定する（ステップＳ１３）。

すると緊急アンロード制御回路１６４は、カウンタ２０４のカウント値ＣＮＴを０に初期化（クリア）すると共にタイマ２０５を起動する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。次に緊急アンロード制御回路１６４内の等速度制御回路２０２は、ヘッド１２を目標速度ＴＶｅでランプ１７にアンロード（移動）させるための等速度制御（ステップＳ１６）を次のように実行する。

等速度制御回路２０２内のサンプリング回路２０２ａは、逆起電力検出器１６３によって検出されるＶＣＭ１５の逆起電力をサンプリングする（ステップＳ１６ａ）。ヘッド移動速度算出器２０２ｂは、サンプリングされた逆起電力に所定の係数（比例係数）を乗じることによって、サンプリング時点のヘッド１２の移動速度（ヘッド移動速度）ｖを算出する（ステップＳ１６ｂ）。つまりヘッド移動速度算出器２０２ｂは、サンプリングされた逆起電力をサンプリング時点のヘッド移動速度ｖに変換（換算）する。

フィードバックコントローラ２０２ｃは、算出されたヘッド移動速度ｖの目標速度ＴＶｅに対する誤差（速度誤差）に基づき、ヘッド１２の移動速度が目標速度ＴＶｅとなるのに必要なＶＣＭ電流の値を決定し、その決定された値のＶＣＭ電流をＶＣＭ１５に供給するフィードバック制御を行う（ステップＳ１６ｃ，Ｓ１６ｄ）。このフィードバック制御には、例えば、周知のＰＩＤ（Proportional, Integral, Derivative）を適用することができる。

なお、上述の等速度制御回路２０２における等速度制御では、サンプリングされた起電力がヘッド移動速度に変換される。しかし、目標速度ＴＶｅを予めＶＣＭ１５の起電力に変換して、その変換された起電力を便宜的に目標速度ＴＶｅとして利用するならば、サンプリングされた起電力それ自体をサンプリング時点のヘッド移動速度ｖとして利用することができる。この場合、ヘッド移動速度算出器２０２ｂを不要とすることができる。

等速度制御回路２０２は、等速度制御（ステップＳ１６）を、所定のサンプリング周期で繰り返す。つまり等速度制御回路２０２は、逆起電力検出器１６３によって検出されるＶＣＭ１５の逆起電力を所定のサンプリング周期でサンプリングしながら、その都度、当該逆起電力（当該逆起電力に対応するヘッド移動速度ｖ）に基づいて決定される、ヘッド１２を目標速度ＴＶｅ（ＴＶｅ＞ＴＶｎ）でランプ１７にアンロードさせるのに必要なＶＣＭ電流をＶＣＭ１５に供給する等速度制御を行う。

このような等速度制御を適用してヘッド１２をランプ１７にアンロードさせることにより、アクチュエータ１４がストッパにラッチされた際の衝撃は通常ヘッドアンロード時よりも大きくなるものの、等速度制御のために比較的安全に、しかも高速にヘッド１２をアンロードできる。また、等速度制御回路２０２がＶＣＭ１５を駆動することによって当該ＶＣＭ１５に発生する逆起電力に基づいて等速度制御が行われるため、電子機器１の落下に起因するヘッド１２の回転速度の変動に影響されずに、ヘッド１２をアンロードできる。

ここで、目標速度ＴＶｅがより高い値に設定される程、高速にヘッド１２をアンロードできる。しかし、ヘッド１２に加わるダメージも大きくなる。したがって、目標速度ＴＶｅは、当該速度ＴＶｅでヘッド１２をアンロードさせるのに要する時間Ｔが、時間Ｔｄよりも誤差ΔＴだけ短い時間（Ｔｄ−ΔＴ）となるように、設定されると良い。

速度ゼロ検出器２０３は、等速度制御回路２０２が等速度制御（ステップＳ１６）を実行する毎に、ヘッド移動速度算出器２０２ｂによって算出されたヘッド移動速度ｖ（つまりサンプリング回路２０２ａによってサンプリングされた逆起電力に対応するヘッド移動速度ｖ）がゼロ（０）であるかを判定する（ステップＳ１７）。もし、ヘッド移動速度ｖが０でないならば（ステップＳ１７）、カウンタ２０４は自身のカウント値ＣＮＴを０に初期化する（ステップＳ１８）。これに対し、ヘッド移動速度ｖが０であるならば（ステップＳ１７）、カウンタ２０４は、カウント値ＣＮＴを１だけインクリメントする（ステップＳ１９）。このカウント値ＣＮＴは、ヘッド移動速度ｖが連続して０となるサンプリング回数を表す。

アンロード完了判定器２０６は、１インクリメント後のカウンタ２０４のカウント値ＣＮＴが予め定められた基準サンプリング回数Ｎｒを超えているかを判定する（ステップＳ２０）。つまりアンロード完了判定器２０６は、ヘッド移動速度ｖが基準サンプリング回数Ｎｒを超えて連続して０であるかを判定する。

一般に、ヘッド１２がある移動速度でランプ１７にアンロードされた場合、アクチュエータ１４がストッパにラッチされて、ヘッド１２の移動が停止される。この状態では、ＶＣＭ１５にＶＣＭ電流が供給されても当該ＶＣＭ１５は駆動されず、ヘッド１２はランプ１７上に停止し続ける。つまり、ＶＣＭ１５の起電力は０となって、ヘッド移動速度ｖも０となる。そこで、ヘッド移動速度ｖが基準サンプリング回数Ｎｒを超えて連続して０であるならば、アンロード完了判定器２０６は、ヘッド１２がランプ１７に確実にアンロードされており、したがって等速度制御による緊急ヘッドアンロードは正常に完了したと判定することができる。

カウンタ２０４のカウント値ＣＮＴが基準サンプリング回数Ｎｒを超えていない場合（ステップＳ２０）、アンロード完了判定器２０６はヘッド１２が未だランプ１７にアンロード（退避）されていないと判定する。この場合、アンロード完了判定器２０６はタイマ２０５が時間Ｔｃを計測し終えたかを判定する（ステップＳ２１）。また、アンロード完了判定器２０６は、カウンタ２０４のカウント値ＣＮＴが０に初期化された場合（ステップＳ１８）にも、タイマ２０５が時間Ｔｃを計測し終えたかを判定する（ステップＳ２１）。

もし、タイマ２０５が時間Ｔｃを計測し終えていないならば（ステップＳ２１）、アンロード完了判定器２０６は、等速度制御による緊急ヘッドアンロードは未完了であると判定する。この場合、等速度制御回路２０２は等速度制御（ステップＳ１６）を再度実行する。

これに対し、タイマ２０５が時間Ｔｃを計測し終えているならば（ステップＳ２１）、つまりヘッド１２がランプ１７にアンロードされたと判定される前にタイマ２０５のタイムアウトが発生したならば、アンロード完了判定器２０６は等速度制御による緊急ヘッドアンロードで異常が発生したと判定する。この場合、アンロード完了判定器２０６は、等速度制御回路２０２による等速度制御を停止させると共に、オープルループコントローラ２０７を起動する。

するとオープルループコントローラ２０７は、予め定められた一定期間（例えば、Ｔｄ−Ｔｃ）、オープンループ制御によりヘッド１２をランプ１７にアンロードさせる（ステップＳ２２）。ここでは、オープルループコントローラ２０７から出力可能な最大のＶＣＭ電流が、一定期間（Ｔｄ−Ｔｃ）だけＶＣＭ１５に供給される。これにより、等速度制御による緊急ヘッドアンロードで異常が発生しても、ヘッド１２を時間Ｔｃ内にアンロードさせる可能性を高めることができる。一定期間（Ｔｄ−Ｔｃ）は、タイマ２０５を用いて計測される。緊急アンロード制御回路１６４は、オープルループコントローラ２０７のオープンループ制御が一定期間行われると、緊急ヘッドアンロード制御を終了し、その旨をＣＰＵ２１に通知する（ステップＳ２３）。

一方、カウンタ２０４のカウント値ＣＮＴが基準サンプリング回数Ｎｒを超えている場合（ステップＳ２０）、アンロード完了判定器２０６はヘッド１２が確実にランプ１７にアンロード（退避）されたと判定する。この場合、緊急アンロード制御回路１６４は緊急ヘッドアンロード制御を終了し、その旨をＣＰＵ２１に通知する（ステップＳ２３）。ＣＰＵ２１は、緊急アンロード制御回路１６４からの緊急ヘッドアンロード制御の終了の通知を受け取ると、緊急アンロードモードを解除して有効な緊急アンロード信号２１０の出力を停止する。そしてＣＰＵ２１は、ＨＤＤ１０がレディ状態にあることを示すレディ信号をＨＤＣ２０からホスト１００に出力させる。

図６に、上述の等速度制御における経過時間に対するヘッド１２の速度及び加速度の関係の一例を、制御開始時における当該ヘッド１２のディスク１１上の位置（内周、中周及び外周）毎に示す。ここで、加速度は、ＶＣＭ１５に供給されるＶＣＭ電流の量に比例する。

［変形例］
上記実施形態では、等速度制御における、逆起電力のサンプリング（ステップＳ１６ａ、ヘッド移動速度ｖの算出（ステップＳ１６ｂ）及びＶＣＭ電流値の決定（ステップＳ１６ｃ）が緊急アンロード制御回路１６４で行われる。しかし、これらの処理がＣＰＵ２１で行われても構わない。また、タイマ２０５を用いた判定（ステップＳ２１）及びカウンタ２０４を用いた判定（ステップＳ２０）がＣＰＵ２１で行われても構わない。つまり、緊急アンロード制御回路１６４が、サンプリング周期でＣＰＵ２１から指定される値のＶＣＭ電流をＶＣＭ１５に供給することにより、ヘッド１２を目標速度ＴＶｅでランプ１７にアンロードしても構わない。この場合、緊急アンロード制御回路１６４に代えてＶＣＭドライバ１６２を用いることも可能である。また、ＣＰＵ２１が緊急アンロード制御回路１６４に相当する回路を含んでいても良い。

そこで、ＣＰＵ２１が緊急アンロード制御回路１６４に相当する回路を含む、上記実施形態の変形例について、図７を参照して説明する。図７は、上記実施形態の変形例で適用されるＨＤＤ１０の要部の構成を示すブロック図である。図７において、図１と同様の要素には同一参照番号を付してある。図７では、図１に示されているヘッドＩＣ１８、リード／ライトＩＣ１９、ＨＤＣ２０、ＲＯＭ２２及びＲＡＭ２３が省略されている。

図７に示すＨＤＤ１０では、図１に示されるモータドライバＩＣ１６に代えてモータドライバＩＣ１６０が用いられる。モータドライバＩＣ１６０がモータドライバＩＣ１６と異なる点は、緊急アンロード制御回路１６４を含まないことである。

一方、ＣＰＵ２１は、緊急アンロードモード設定器２１１、通常アンロード制御回路２１２、緊急アンロード制御回路２１３、遅延回路２１４及びマルチプレクサ２１５を含む。緊急アンロードモード設定器２１１は、ホスト１００内のＦＦ検出器１０１からの落下検出信号１０２に応じてＨＤＤ１０を緊急アンロードモードに設定し、有効な緊急アンロード信号２１０を出力する。

通常アンロード制御回路２１２は、ＨＤＤ１０が前述の非動作状態に移行する際に動作可能状態となって、ヘッド１２を目標速度ＴＶｎでランプ１７にアンロードさせるための通常アンロード制御を行う。つまり通常アンロード制御回路２１２は、ヘッド１２がディスク１１の外周に到達するまでは、当該ヘッド１２によってディスク１１から定期的に読み取られるサーボデータに含まれているシリンダアドレスに基づいて当該ヘッド１２の位置を検出しながら、当該ヘッド１２の移動速度が目標速度（第１の目標速度）ＴＶｎとなるのに必要なＶＣＭ電流の値を決定する。ヘッド１２がディスク１１の外周に到達した後は、通常アンロード制御回路２１２は、逆起電力検出器１６３によって検出される逆起電力を定期的にサンプリングしながら、当該サンプリングされた逆起電力に対応するヘッド１２の移動速度が目標速度ＴＶｎとなるのに必要なＶＣＭ電流の値を決定する。通常アンロード制御回路２１２は、決定された値（ＶＣＭ電流値）を示す情報（ＶＣＭ電流値情報）を出力する。

緊急アンロード制御回路２１３は、緊急アンロードモード設定器２１１から出力される緊急アンロード信号２１０が入力されるイネーブル端子ＥＮを有する。緊急アンロード制御回路２１３は、上記実施形態における緊急アンロード制御回路１６４と同様に、イネーブル端子ＥＮに有効な緊急アンロード信号２１０が入力されている期間動作可能状態となって、ヘッド１２を目標速度ＴＶｅでランプ１７にアンロードさせるための緊急アンロード制御を行う。つまり緊急アンロード制御回路２１３は、逆起電力検出器１６３によって検出される逆起電力を定期的にサンプリングしながら、当該サンプリングされた逆起電力に対応するヘッド１２の移動速度が目標速度ＴＶｅ（ＴＶｅ＞ＴＶｎ）となるのに必要なＶＣＭ電流の値を決定する。緊急アンロード制御回路２１３が緊急アンロード制御回路１６４と相違するのは、決定された値の電流を出力するのではなくて、その決定された値（ＶＣＭ電流値）を示すＶＣＭ電流値情報を出力する点にある。

遅延回路２１４は、緊急アンロードモード設定器２１１から出力される緊急アンロード信号２１０を、緊急アンロード制御回路２１３の１回の動作に要する時間だけ遅延させる。マルチプレクサ２１５は、遅延回路２１４によって遅延された緊急アンロード信号２１０が有効であるか否かによって、緊急アンロード制御回路２１３及び通常アンロード制御回路２１２からそれぞれ出力されるＶＣＭ電流値情報のいずれか一方を選択する。具体的には、遅延された緊急アンロード信号２１０が有効である期間は、マルチプレクサ２１５は緊急アンロード制御回路２１３からのＶＣＭ電流値情報を選択する。一方、遅延された緊急アンロード信号２１０が有効でない期間は、マルチプレクサ２１５は通常アンロード制御回路２１２からのＶＣＭ電流値情報を選択する。

これにより、緊急アンロード制御回路２１３が動作している期間は、当該緊急アンロード制御回路２１３からサンプリング周期で出力されるＶＣＭ電流値情報が、マルチプレクサ２１５によって選択される。この選択されたＶＣＭ電流値情報は、ＣＰＵ２１からのＶＣＭ電流値情報としてモータドライバＩＣ１６０のＶＣＭドライバ１６２に送出される。ＶＣＭドライバ１６２は、このＶＣＭ電流値情報に基づき、当該ＶＣＭ電流値情報の示す値のＶＣＭ電流をＶＣＭ１５に供給して当該ＶＣＭ１５を駆動することにより、ヘッド１２を移動させる。

緊急アンロード制御回路２１３による緊急アンロード制御の終了条件は上記実施形態における緊急アンロード制御回路１６４によるそれと同様である。緊急アンロード制御回路２１３は、緊急アンロード制御を終了する際には、その旨を緊急アンロード終了信号２１３ａにより緊急アンロードモード設定器２１１に通知する。これを受けて緊急アンロードモード設定器２１１は、緊急アンロードモードを解除して有効な緊急アンロード信号２１０の出力を停止する。

上述の緊急アンロードモード設定器２１１、通常アンロード制御回路２１２、緊急アンロード制御回路２１３、遅延回路２１４及びマルチプレクサ２１５の機能は、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２２に格納されている制御プログラムを実行することによっても実現することができる。

なお、本発明は、上記実施形態またはその変形例そのまま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具体化できる。また、上記実施形態またはその変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態またはその変形例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。

１…電子機器（携帯型電子機器）、１０…磁気ディスク装置（ＨＤＤ）、１１…ディスク、１２…ヘッド、１４…アクチュエータ、１５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１６，１６０…モータドライバＩＣ、１７…ランプ、２１…ＣＰＵ、１００…ホスト、１０１…自由落下（ＦＦ）検出器、１０２…落下検出信号、１１０…ホストインタフェース、１６２…ＶＣＭドライバ、１６３…逆起電力検出器、１６４，２１３…緊急アンロード制御回路、２０１…目標速度レジスタ（ＴＶＲＥＧ）、２０２…等速度制御回路、２０２ａ…サンプリング回路、２０２ｂ…ヘッド移動速度算出器、２０２ｃ…フィードバックコントローラ、２０３…速度ゼロ検出器、２０４…カウンタ、２０５…タイマ、２０６…アンロード完了判定器、２０７…オープルループコントローラ、２１０…緊急アンロード信号、２１１…緊急アンロードモード設定器、２１２…通常アンロード制御回路。

Claims (16)

1. 落下検出器を持つ電子機器に搭載して用いられる磁気ディスク装置において、
   ヘッドを支持するアクチュエータであって、当該アクチュエータの駆動源として用いられるボイスコイルモータを含むアクチュエータと、
   前記ボイスコイルモータが駆動されることによって発生する当該ボイスコイルモータの逆起電力を検出する逆起電力検出器と、
   前記落下検出器から出力される落下を検出したことを示す落下検出信号を受信するＣＰＵとを備え、前記ＣＰＵは、前記落下検出信号を割り込み信号として検出することにより、前記磁気ディスク装置を落下時のための緊急アンロードモードに設定し、当該緊急アンロードモードにおいて前記逆起電力検出器によって検出される逆起電力をサンプリングしながら、当該サンプリングされた逆起電力に対応する前記ヘッドの移動速度が通常に前記ヘッドを等速でアンロードさせる場合に設定される第１の目標速度よりも高速に設定される第２の目標速度に略合致するように、ボイスコイルモータドライバを介して前記ボイスコイルモータを駆動することにより、前記ヘッドを前記第２の目標速度でランプにアンロードさせるための等速度制御を行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 前記ＣＰＵは、前記サンプリングされた逆起電力に対応する前記ヘッドの移動速度の前記第２の目標速度に対する誤差に基づき、前記ヘッドの移動速度が前記第２の目標速度となるのに必要な、前記ボイスコイルモータに供給されるべき電流の値を決定し、その決定された値の電流を前記ボイスコイルモータドライバにより前記ボイスコイルモータに供給させるフィードバック制御を行うことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
3. 前記第２の目標速度は、前記ヘッドが前記磁気ディスクの内周に位置している状態で、当該ヘッドを、前記電子機器が予め定められた距離だけ落下するのに要する第１の時間よりも短い第２の時間内に、前記ランプにアンロードさせるのに必要な速度であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記ＣＰＵは、
   前記等速度制御の開始時から前記第２の時間を計測し、
   前記サンプリングされた逆起電力に対応する前記ヘッドの移動速度が連続してゼロとなるサンプリング回数をカウントし、
   前記第２の時間を計測し終える前に、前記カウントされたサンプリング回数が基準のサンプリング回数を超えた場合に、前記ヘッドのアンロードが正常に完了したと判定する
   ことを特徴とする請求項３記載の磁気ディスク装置。
5. 前記ＣＰＵは、前記カウントされたサンプリング回数が前記基準のサンプリング回数を超える前に前記第２の時間を計測し終えた場合に、前記ボイスコイルモータに供給可能な最大電流を前記ボイスコイルモータドライバにより当該ボイスコイルモータに供給させるオープンループ制御によって前記ヘッドを前記ランプにアンロードさせることを特徴とする請求項４記載の磁気ディスク装置。
6. 前記ＣＰＵは、前記第１の時間と前記第２の時間との差分に相当する第３の時間だけ前記オープンループ制御を実行することを特徴とする請求項５記載の磁気ディスク装置。
7. 前記ＣＰＵは、前記カウントされたサンプリング回数が前記基準のサンプリング回数を超える前に前記第２の時間を計測し終えた場合に、前記等速度制御による前記ヘッドのアンロードの異常を判定して、前記オープンループ制御を開始することを特徴とする請求項５記載の磁気ディスク装置。
8. 磁気ディスク装置と、
   前記磁気ディスク装置を記憶装置として利用するホストと
   を具備する電子機器であって、
   前記ホストは、
   前記電子機器の落下を検出し、その旨を落下検出信号によって前記磁気ディスク装置に通知する落下検出器を含み、
   前記磁気ディスク装置は、
   ヘッドを支持するアクチュエータであって、当該アクチュエータの駆動源として用いられるボイスコイルモータを含むアクチュエータと、
   前記ボイスコイルモータが駆動されることによって発生する当該ボイスコイルモータの逆起電力を検出する逆起電力検出器と、
   前記落下検出器から出力される落下を検出したことを示す落下検出信号を受信するＣＰＵとを備え、前記ＣＰＵは、前記落下検出信号を割り込み信号として検出することにより、前記磁気ディスク装置を落下時のための緊急アンロードモードに設定し、当該緊急アンロードモードにおいて前記逆起電力検出器によって検出される逆起電力をサンプリングしながら、当該サンプリングされた逆起電力に対応する前記ヘッドの移動速度が通常に前記ヘッドを等速でアンロードさせる場合に設定される第１の目標速度よりも高速に設定される第２の目標速度に略合致するように、ボイスコイルモータドライバを介して前記ボイスコイルモータを駆動することにより、前記ヘッドを前記第２の目標速度でランプにアンロードさせるための等速度制御を行う
   ことを特徴とする電子機器。
9. 前記ＣＰＵは、前記サンプリングされた逆起電力に対応する前記ヘッドの移動速度の前記第２の目標速度に対する誤差に基づき、前記ヘッドの移動速度が前記第２の目標速度となるのに必要な、前記ボイスコイルモータに供給されるべき電流の値を決定し、その決定された値の電流を前記ボイスコイルモータドライバにより前記ボイスコイルモータに供給させるフィードバック制御を行うことを特徴とする請求項８記載の電子機器。
10. 前記第２の目標速度は、前記ヘッドが前記磁気ディスクの内周に位置している状態で、当該ヘッドを、前記電子機器が予め定められた距離だけ落下するのに要する第１の時間よりも短い第２の時間内に、前記ランプにアンロードさせるのに必要な速度であり、
    前記ＣＰＵは、
    前記等速度制御の開始時から前記第２の時間を計測し、
    前記サンプリングされた逆起電力に対応する前記ヘッドの移動速度が連続してゼロとなるサンプリング回数をカウントし、
    前記第２の時間を計測し終える前に、前記カウントされたサンプリング回数が基準のサンプリング回数を超えた場合に、前記ヘッドのアンロードが正常に完了したと判定する
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の磁気ディスク装置。
11. 前記ＣＰＵは、前記カウントされたサンプリング回数が前記基準のサンプリング回数を超える前に前記第２の時間を計測し終えた場合に、前記ボイスコイルモータに供給可能な最大電流を前記ボイスコイルモータドライバにより当該ボイスコイルモータに供給させるオープンループ制御によって前記ヘッドを前記ランプにアンロードさせることを特徴とする請求項１０記載の電子機器。
12. 前記ＣＰＵは、前記第１の時間と前記第２の時間との差分に相当する第３の時間だけ前記オープンループ制御を実行することを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
13. アクチュエータによって支持されたヘッドを含む磁気ディスク装置を搭載した電子機器の落下時に前記磁気ディスク装置のＣＰＵによって実行される、前記ヘッドを所定の退避領域に緊急にアンロードさせるための緊急ヘッドアンロード方法であって、
    前記電子機器の落下に応じて当該電子機器に搭載された落下検出器から出力される落下を検出したことを示す落下検出信号を前記ＣＰＵが受信した場合、前記落下検出信号を割り込み信号として検出することによって、前記磁気ディスク装置を落下時のための緊急アンロードモードに設定するステップと、
    前記アクチュエータの駆動源として用いられるボイスコイルモータが駆動されることによって発生する当該ボイスコイルモータの逆起電力であって、前記緊急アンロードモードにおいて逆起電力検出器によって検出される当該ボイスコイルモータの逆起電力をサンプリングするステップと、
    前記サンプリングされた逆起電力に対応する前記ヘッドの移動速度を算出するステップと、
    前記算出された前記ヘッドの移動速度が通常に前記ヘッドを等速でアンロードさせる場合に設定される第１の目標速度よりも高速に設定される第２の目標速度に略合致するように、ボイスコイルモータドライバを介して前記ボイスコイルモータを駆動することにより、前記ヘッドを前記第２の目標速度で前記退避領域にアンロードさせるための等速度制御を行うステップと
    を具備することを特徴とする緊急ヘッドアンロード方法。
14. 前記等速度制御を行うステップは、
    前記サンプリングされた前記ヘッドの移動速度の前記第２の目標速度に対する誤差に基づき、前記ヘッドの移動速度を前記第２の目標速度に略合致させるのに必要な、前記ボイスコイルモータに供給されるべき電流の値を決定するステップと、
    前記決定された値の電流を前記ボイスコイルモータドライバにより前記ボイスコイルモータに供給させるステップと
    を含むことを特徴とする請求項１３記載の緊急ヘッドアンロード方法。
15. 前記第２の目標速度は、前記ヘッドが前記磁気ディスクの内周に位置している状態で、当該ヘッドを、前記電子機器が予め定められた距離だけ落下するのに要する第１の時間よりも短い第２の時間内に、前記ランプにアンロードさせるのに必要な速度であり、
    前記緊急ヘッドアンロード方法は、
    前記等速度制御の開始時から前記第２の時間を計測するステップと、
    前記サンプリングされた逆起電力に対応する前記ヘッドの移動速度が連続してゼロとなるサンプリング回数をカウントするステップと、
    前記第２の時間を計測し終える前に、前記カウントされたサンプリング回数が基準のサンプリング回数を超えた場合に、前記ヘッドのアンロードが正常に完了したと判定するステップと
    を更に具備することを特徴とする請求項１３または１４に記載の緊急ヘッドアンロード方法。
16. 前記カウントされたサンプリング回数が前記基準のサンプリング回数を超える前に前記第２の時間を計測し終えた場合に、前記ボイスコイルモータに供給可能な最大電流を前記ボイスコイルモータドライバにより当該ボイスコイルモータに供給させるオープンループ制御を実行するステップを更に具備することを特徴とする請求項１５記載の緊急ヘッドアンロード方法。

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