JP3243790B2 - ディスク装置およびリトラクト回路 - Google Patents

ディスク装置およびリトラクト回路

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JP3243790B2
JP3243790B2 JP32851797A JP32851797A JP3243790B2 JP 3243790 B2 JP3243790 B2 JP 3243790B2 JP 32851797 A JP32851797 A JP 32851797A JP 32851797 A JP32851797 A JP 32851797A JP 3243790 B2 JP3243790 B2 JP 3243790B2
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    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • GPHYSICS
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  • Moving Of Heads (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルモータ
によりディスク記録媒体を回転させ、ディスク記録媒体
に対しデータを読み書きする変換器ヘッドを支持するキ
ャリッジをボイスコイルモータ(VCM)により旋回さ
せるディスク装置、およびディスク装置の電源が切れた
ときに、スピンドルモータが発生した逆起電力による電
流をボイスコイルモータに供給することにより、変換器
ヘッドをディスク記録媒体のランディング領域に退避
(リトラクト)またはディスク記録媒体からアンロード
(unload)させるための回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ディスク装置は、データの記録媒体とな
るディスク、ディスクを回転させるスピンドルモータ、
ヘッドスライダ、キャリッジ、ボイスコイルモータ(V
CM)、クラッシュストップ等をディスクエンクロージ
ャ内に備え、またMPU、スピンドルドライバ、VCM
ドライバ、リトラクトのための回路(以下、単にリトラ
クト回路と称する)等が実装された回路基板(カードア
センブリ)をディスクエンクロージャ外面に備えてい
る。
【0003】キャリッジは、ヘッドスライダを支持する
ヘッドアームと、VCMのボイスコイルを支持するコイ
ルアームとを有する。ヘッドスライダは、ディスクに対
してデータの読み書きをする変換器ヘッドを内蔵する。
VCMドライバは、ボイスコイルに電流(VCM電流)
を流すことによりVCMを駆動する。VCMは、キャリ
ッジを旋回させる。ヘッドアームとコイルアームとは、
キャリッジの旋回軸に対し、互いに逆方向に延びてい
る。クラッシュストップは、ディスクエンクロージャに
固設されており、コイルアームに当たることにより、キ
ャリッジの旋回範囲を決める。
【0004】ディスク装置は、VCMおよびキャリッジ
により、ヘッドスライダをディスクのデータ領域上空に
移動し、またヘッドスライダをデータ領域上空から退避
(リトラクト)させ、ディスクのランディング領域に移
動する。ヘッドスライダは、ディスクが回転していると
きにはディスク表面から浮上しており、ディスクが回転
を停止するとディスク表面に着地する。ヘッドスライダ
をデータ領域に着地させると、データ領域を傷つける等
の不具合を生じることがあるため、ディスクが回転停止
するときには、必ずヘッドスライダをランディング領域
にリトラクトさせ、ランディング領域に着地させなけれ
ばならない。ヘッドスライダをリトラクトさせるときの
VCM電流をリトラクト電流と称する。
【0005】スピンドルドライバおよびVCMドライバ
は、ディスク装置に供給される電源により動作してい
る。ディスク装置の電源が切れると、ディスクは回転を
停止するが、このときVCMドライバも動作停止してし
まうので、VCMドライバからボイスコイルにリトラク
ト電流を流すことができない。リトラクト回路は、装置
電源が切れたときに、スピンドルモータが発生する逆起
電力による電流をリトラクト電流としてボイスコイルに
流し、ヘッドスライダをリトラクトさせる。なお、装置
電源が切れたときのリトラクト回路によるヘッドスライ
ダのリトラクトをパワーオフリトラクトと称し、電源が
供給されているときのヘッドスライダのリトラクトと区
別することがあるが、以下、単にリトラクトと表記した
場合には、装置電源が切れたときのリトラクト回路によ
るリトラクトを示すものとし、また単にリトラクト電流
と表記した場合には、リトラクト回路から供給されたリ
トラクト電流を示すものとする。
【0006】装置電源が切れ、スピンドルモータの駆動
が停止されても、ディスクは自身の慣性によりしばらく
回転を継続し、これによりスピンドルモータは逆起電力
を発生する。この逆起電力の大きさは主にスピンドルモ
ータの設定回転速度に依存する。リトラクト電流は逆起
電力による電流が大きいほど大きくなり、またキャリッ
ジの旋回速度はリトラクト電流が大きいほど大きくな
る。従って、キャリッジの旋回速度はスピンドルモータ
の設定回転速度によって変化する。
【0007】装置電源が切れたときには、キャリッジは
ヘッドスライダをランディング領域に近づける方向に旋
回し、コイルアームがクラッシュストップに当たると旋
回を停止する。キャリッジが旋回を停止したとき、ヘッ
ドスライダはランディング領域上空に位置し、ディスク
が回転を停止すると、ヘッドスライダはランディング領
域に着地する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のディスク装置においては、上述したように、リトラク
ト時におけるキャリッジの旋回速度はリトラクト電流に
依存し、リトラクト電流値はスピンドルモータの設定回
転速度に依存する。このため、スピンドルモータの設定
回転速度が大きいと、リトラクト時のキャリッジの旋回
速度が大きくなり、キャリッジがクラッシュストップに
当たるときの衝撃が大きくなってしまい、逆に設定回転
速度が小さいと、リトラクト電流が小さくなり、リトラ
クト動作が不安定になってしまう。このことは、スピン
ドルモータの設定回転速度が異なる複数種のディスク装
置に対しリトラクト回路を共用する場合に、ディスク装
置の信頼性を向上させる上での課題となっていた。
【0009】上記の課題を解決するには、スピンドルモ
ータの設定回転速度に応じて、リトラクト回路の抵抗値
等の回路定数を変更すれば良い。しかしこの場合、スピ
ンドルモータの設定回転速度が異なるディスク装置ごと
に個別にカードアセンブリ(リトラクト回路等が実装さ
れた回路基板)を用意しなければならなくなるので、デ
ィスク装置の製造コストが高くなってしまうという問題
があった。
【0010】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、スピンドルモータの設定回転速度が異なる
複数種のディスク装置に対して共用した場合に、ディス
ク装置の信頼性を向上させることができ、ディスク装置
の製造コストを下げることができるリトラクト回路を提
供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のリトラクト回路は、ボイスコイルモータに
直列に設けられ、スピンドルモータから受け取った逆起
電力による電流が所定値を越えた場合に、この電流を例
えばクリップあるいはスライスすることにより所定値以
下に制限し、この所定値以下の電流をボイスコイルモー
タに供給することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態のディ
スク装置の構成を示す図である。図1に示すディスク装
置は、データ記録媒体であるディスク1、スピンドルモ
ータ2、キャリッジ3、ヘッドスライダ4、ボイスコイ
ルモータ(VCM)5、クラッシュストップ7等を図示
しないディスクエンクロージャ内に備え、また、MPU
10、スピンドルドライバ11、VCMドライバ12、
リトラクト回路13等が実装されたカードアセンブリ1
4をディスクエンクロージャ外面に備えたものである。
図1のディスク装置には、外部から+5[V]電源と+
12[V]電源が供給される。
【0013】ディスク1は、スピンドルモータ2のスピ
ンドル軸2aに固定されている。ディスク1表面は、デ
ータ領域1aとその内側のランディング領域1bからな
る。データ領域1aには、ヘッドスライダ4に内蔵され
た図示しない変換器ヘッドによりデータが書き込まれ
る。スピンドルモータ2は、スピンドルドライバ11に
より駆動され、ディスク1を回転させる。スピンドルモ
ータ2は、ディスク1が回転しているときに3相の逆起
電力を発生させる。スピンドルドライバ11によるスピ
ンドルモータ2の駆動が停止されても、ディスク1は自
身の慣性によりしばらく回転を継続し、スピンドルモー
タ2はスピンドルドライバ11による駆動が停止されて
も、ディスク1が回転停止するまで逆起電力を発生し続
ける。
【0014】キャリッジ3は、ディスクエンクロージャ
に凸設された旋回軸6に旋回自在に嵌合している中間部
3aと、中間部3aから互いに反対方向に延びたヘッド
アーム3bおよびコイルアーム3cとにより構成され
る。ヘッドアーム3bの先端部には、ディスク1に対し
データを読み書きする変換器ヘッドを内蔵するヘッドス
ライダ4が実装されている。またコイルアーム3cには
ボイスコイル5aが実装されている。このキャリッジ3
は、旋回軸6を中心に旋回し、ヘッドスライダ4をディ
スク1の内径方向(図1では反時計回りの方向であり、
以下ID方向と表記する)、あるいはディスク1の外径
方向(図1では時計回りの方向であり、以下OD方向と
表記する)に移動する。
【0015】ボイスコイル5は、ボイスコイル5aと、
ディスクエンクロージャに固設された図示しない永久磁
石体とにより構成される。このVCM5は、キャリッジ
3を旋回させる。クラッシュストップ7は、アウタクラ
ッシュストップ7aとインナクラッシュストップ7bか
らなり、これらに当接するコイルアーム3cとともにキ
ャリッジ3の旋回可能範囲を決めている。クラッシュス
トップ7aは、キャリッジ3のOD方向側の旋回可能限
界を決めるものであり、クラッシュストップ7bは、キ
ャリッジ3のID方向側の旋回可能限界を決めるもので
ある。
【0016】スピンドルドライバ11は、MPU10か
らの命令に従ってスピンドルモータ2を駆動する。VC
Mドライバ12は、MPU10からの命令に従って、ボ
イスコイル5aにVCM電流を流すことによりVCM5
を駆動する。スピンドルドライバ11およびVCMドラ
イバ12には、それぞれ+5[V]電源および+12
[V]電源が供給される。MPU10は、+5[V]電
源により動作し、スピンドルドライバ11を制御してデ
ィスク1を設定回転速度で回転させる。MPU10はま
た、ヘッドスライダ4の変換器ヘッドに接続されてお
り、変換器ヘッドによりディスク1のデータ領域1aか
ら読み出したサーボデータに基づいてヘッドスライダ4
の位置を認識し、VCMドライバ12を制御してヘッド
スライダ4をデータ領域1の所定トラック上に移動さ
せ、変換器ヘッドによりデータ領域1aにデータを書き
込みまたはデータ領域1aからデータを読み出す。
【0017】MPU10およびVCMドライバ12は、
+5[V]電源がoffすると動作を停止する。スピン
ドルドライバ11は、+12[V]電源がoffしたと
き、およびMPU10が動作停止したとき(+5[V]
電源がoffしたとき)にスピンドルモータ2の駆動を
停止する。従って、ディスク1は、+5[V]電源また
は+12[V]電源のいずれかがoffすると回転停止
する。また、MPU10は、+12[V]電源を監視し
ており、+12[V]電源がoffすると、VCMドラ
イバ12を動作停止させる。従って、VCMドライバ1
2は、+5[V]電源または+12[V]電源のいずれ
かがoffするとVCM5の駆動を停止する。
【0018】リトラクト回路13は、スピンドルモータ
2が発生した逆起電力による電流を受け取り、この逆起
電力による電流が所定値以下のときには、この逆起電力
による電流をリトラクト電流としてボイスコイル5aに
供給し、また上記の逆起電力による電流が所定値を越え
るときには、この逆起電力による電流を所定値以下にク
リップし、このクリップした電流をリトラクト電流とし
てボイスコイル5aに供給することにより、ヘッドスラ
イダ4をランディング領域1bにリトラクトさせる。
【0019】図2はリトラクト回路13の内部構成およ
び他の回路との接続関係を示す図である。図2におい
て、リトラクト回路13は、ダイオードD1〜D3と、
トランジスタFET1〜FET4,TR1,TR2と、
抵抗R1〜R12と、コンデンサC1,C2とを有す
る。なお、図2において、スピンドルドライバ11は、
u相,v相,w相からなる3相によりスピンドルモータ
2を駆動する。スピンドルモータ2は、スピンドルドラ
イバ11により駆動されると、上記のu相,v相,w相
にそれぞれ逆起電力を発生する。VCMドライバ12
は、VCM電流出力端子IDD,ODDを有する。VC
Mドライバ12の端子IDDはVCM5のボイスコイル
5aの端子Aに接続されており、VCMドライバ12の
端子ODDはボイスコイル5aの端子Bに接続されてい
る。図中の矢印の向き(端子A→ボイスコイル5a→端
子B)に流れるVCM電流を正のVCM電流、図中の矢
印の向きと反対の向き(端子B→ボイスコイル5a→端
子A)に流れるVCM電流を負のVCM電流とする。ボ
イスコイル5aに正のVCM電流を流すと、キャリッジ
3(図1参照)はID方向に旋回する(ヘッドスライダ
4もID方向に移動する)。また、ボイスコイル5aに
負のVCM電流を流すと、キャリッジ3はOD方向に旋
回する(ヘッドスライダ4もOD方向に移動する)。
【0020】図2のリトラクト回路13において、トラ
ンジスタFET1,FET3,FET4は、pチャネル
の電界効果トランジスタであり、ゲート電位がソース電
位以上のときoffするエンハンスメント型である。ト
ランジスタFET2はnチャネルの電界効果トランジス
タであり、ゲート電位がソース電位以下のときoffす
るエンハンスメント型である。また、トランジスタTR
1はnpn型、トランジスタTR2はpnp型のバイポ
ーラトランジスタである。ダイオードD2のアノード電
極はスピンドルモータ2が発生する逆起電力のw相に接
続しており、D2のカソード電極はトランジスタFET
3のソース電極に接続している。トランジスタFET3
のゲート電極はダイオードD3のカソード電極に接続す
るとともに抵抗R9を介して接地電源GNDに接続して
おり、FET3のドレイン電極はトランジスタTR2の
エミッタ電極に接続するとともに抵抗R1を介してトラ
ンジスタFET2のドレイン電極に接続している。トラ
ンジスタFET4のソース電極はダイオードD3のアノ
ード電極に接続するとともに抵抗R10を介して+5
[V]電源に接続しており、FET4のドレイン電極は
接地電源GNDに接続している。抵抗R11はトランジ
スタFET4のゲート電極と+5[V]電源の間に設け
られており、抵抗R12はFET4のゲート電極と接地
電源GNDの間に設けられている。トランジスタFET
4と抵抗R10〜R12とは、ソースフォロワ回路を構
成しており、抵抗R11,R12は+12[V]電源が
供給されているとき、FET4のゲート電極を+5
[V]以上にバイアスする。
【0021】ダイオードD2とトランジスタFET3と
は、スピンドルモータ2から逆起電力による電流を受け
取る手段を構成している。さらに、ダイオードD2,D
3と、トランジスタFET3,FET4と、抵抗R9〜
R12は、+5[V]電源または+12[V]電源がo
ffしたときに、スピンドルモータ2から逆起電力によ
る電流を受け取る手段を構成している。
【0022】トランジスタTR2のベース電極はトラン
ジスタFET2のドレイン電極に接続しており、TR2
のコレクタ電極は抵抗R6を介してトランジスタTR1
のベース電極に接続している。トランジスタTR1のエ
ミッタ電極は接地電源GNDに接続しており、TR1の
コレクタ電極はトランジスタFET2のゲート電極に接
続するとともに抵抗R5を介してダイオードD1のカソ
ード電極に接続している。トランジスタFET2のソー
ス電極はボイスコイル5aの端子Aに接続している。抵
抗R7およびコンデンサC2はトランジスタTR1のベ
ース電極と接地電源GNDの間に設けられており、また
抵抗R4およびコンデンサC1はダイオードD1のカソ
ード電極と接地電源GNDの間に設けられている。
【0023】トランジスタTR1,TR2,FET2と
抵抗R1とは、上記逆起電力による電流を所定値以下に
クリップする手段を構成している。抵抗R7およびコン
デンサC2は、トランジスタTR1,TR2,FET2
のスイッチング動作を安定させるために設けたものであ
る。逆起電力による電流のクリップレベルは、抵抗R1
の抵抗値により決まる。
【0024】トランジスタFET1のソース電極はダイ
オードD1のアノード電極に接続するとともに抵抗R2
を介して+5[V]電源に接続しており、FET1のド
レイン電極は接地電源GNDに接続している。抵抗R3
はトランジスタFET1のゲート電極と+12[V]電
源の間に設けられており、抵抗R8はFET1のゲート
電極と接地電源GNDの間に設けられている。トランジ
スタFET1と抵抗R2,R3,R8とは、ソースフォ
ロワ回路を構成している。
【0025】トランジスタFET2は、上記の所定値以
下の電流をVCM5のボイスコイル5aに供給する手段
を構成している。さらにトランジスタFET1,FET
2と、ダイオードD1と、抵抗R2〜R5,R8と、コ
ンデンサC1とは、+5[V]電源または+12[V]
電源がoffしたときに、上記の所定値以下の電流を所
定の時間が経過するまでボイスコイル5aに供給し、所
定の時間が経過したら電流の供給を停止する手段を構成
している。なお、トランジスタFET2は、逆起電力に
よる電流を受け取る手段と、所定値以下の電流をボイス
コイルモータに供給する手段とを構成しているが、それ
ぞれの手段を構成するトランジスタを個別に設けるよう
にしても良い。
【0026】次に、本発明の実施の形態のディスク装置
の動作を図1および図2を用いて説明する。まず、装置
電源(+5[V]電源および+12[V]電源)がon
し、ヘッドスライダ4をディスク1のデータ領域1a上
空に進入させるときの動作を説明する。装置電源がon
する以前は、ディスク1は回転停止しており、ヘッドス
ライダ4は、ランディング領域1bに着地している。装
置電源がonすると、スピンドルドライバ11がスピン
ドルモータ2を駆動し、ディスク1が回転を開始する。
これにより、ヘッドスライダ4はランディング領域1b
上空に浮上する。ディスク1の回転速度が設定回転速度
(例えば、7200[rpm]または5400[rp
m])に達すると、MPU10はVCMドライバ12を
制御し、VCMドライバ12は負のVCM電流をボイス
コイル5aに流す。これにより、キャリッジ3はOD方
向に旋回し、ヘッドスライダ4はデータ領域1a上空に
進入する。MPU10はヘッドスライダ4の変換器ヘッ
ドによりデータ領域1aから読み込んだサーボデータに
基づいてヘッドスライダ4の位置を認識し、図示しない
上位装置から命令があると、VCMドライバ12を制御
し、データ書き込み、データ読み出し等のディスクオペ
レーションを実行する。データ書き込みおよびデータ読
み出しのときには、VCMドライバ12は、ボイスコイ
ル5aに負あるいは正のVCM電流を流し、これにより
ヘッドスライダ4はディスクデータ領域1a上をOD方
向あるいはID方向に移動し、データ領域1aの所定の
データトラック上に位置決めされる。
【0027】+5[V]電源および+12[V]電源が
ともにonしているとき、リトラクト回路13におい
て、トランジスタFET4のゲート電極は正電位にバイ
アスされ、FET4はoffしている。また、FET4
がoffなので、ダイオードD3のアノード電極は抵抗
R10により+5[V]にバイアスされ、D3はonし
ている。また、D3がonなので、トランジスタFET
3のゲートはほぼ+5[V]にバイアスされ、FET3
はoffしている。一方、ダイオードD2は、スピンド
ルモータ2が発生する3相逆起電力の1相であるw相に
よる電圧を半波整流する。この半波整流された脈流電圧
はトランジスタFET3のソース電極に与えられる。し
かし、+5[V]電源および+12[V]電源がともに
onしているときには、上述のようにFET3はoff
しており、ボイスコイル5aに対する電流供給経路が遮
断されているので、リトラクト回路13は逆起電力によ
る電流をボイスコイル5aに供給しない。
【0028】また、FET3がoffしており、抵抗R
1に逆起電力による電流が流れないので、トランジスタ
TR2のエミッタ電極とベース電極とは同電位となり、
TR2はoffしている。TR2がoffなので、トラ
ンジスタTR1のベース電極はエミッタ電極と同じ接地
電位となり、TR1はoffしている。一方、トランジ
スタFET1のゲート電極は正電位にバイアスされ、F
ET1はoffしている。また、ダイオードD1のアノ
ード電極は抵抗R2により+5[V]にバイアスされて
いるので、D1はonしており、D1のカソード電極は
ほぼ+5[V]となり、コンデンサC1は充電されてい
る。また、トランジスタTR1がoffであり、ダイオ
ードD1がonなので、トランジスタFET2のゲート
電極はほぼ+5[V]にバイアスされており、FET2
はonしている。
【0029】次に、+5[V]電源または+12[V]
電源がoffし(+5[V]電源および+12[V]電
源がともにoffしたときも含む)、ヘッドスライダ4
をディスク1のランディング領域1bにリトラクトさせ
るときの動作を説明する。上述したように、スピンドル
ドライバ11は+5[V]電源または+12[V]電源
がoffすると、スピンドルモータ2の駆動を停止する
が、ディスク1はスピンドルモータ2の駆動が停止され
ても自身の慣性によりしばらく回転を継続し、そのあと
回転停止する。これにより、スピンドルモータ2は、電
源がoffしてからディスク1が回転を停止するまで逆
起電力を発生し続ける。また、VCMドライバ12は、
+5[V]電源または+12[V]電源がoffする
と、端子IDDを開放するとともに端子ODDを接地電
源GNDに接続し、動作を停止する。
【0030】リトラクト回路13において、+5[V]
電源のon/offに関わらず、+12[V]電源がo
ffしたときには、トランジスタFET4のゲート電極
が接地電位となるのでFET4がonし、これによりダ
イオードD3がoffするので、トランジスタFET3
のゲート電極は抵抗R9により接地電位となり、FET
3はonする。また、トランジスタFET1のゲート電
極が接地電位となるのでFET1がonし、これにより
ダイオードD1のアノード電極は接地電位となるので、
ダイオードD1はoffし、コンデンサC1が放電を開
始する。一方、+12[V]電源のon/offに関わ
らず、+5[V]電源がoffしたときにも同様に、ダ
イオードD3がoffするのでFET3がonし、また
ダイオードD1がoffするのでコンデンサC1が放電
を開始する。従って、+5[V]電源または+12
[V]電源がoffすると、トランジスタFET3がo
nし、またダイオードD1がoffしてコンデンサC1
が放電を開始する。なお、トランジスタFET2は、ダ
イオードD1がoffしても、コンデンサC1によりo
nしたままである。
【0031】トランジスタFET3がonすると、ダイ
オードD2により半波整流された、逆起電力による脈流
電流は、トランジスタFET3および抵抗R1を流れ、
トランジスタFET2のドレイン電極に達する。上記の
脈流電流の瞬時値が、抵抗R1の抵抗値とトランジスタ
TR2をonさせるのに必要な電圧Vbe(=0.5〜
0.6[V])とにより決まる所定値Ibe(=Vbe/R
1)以下であり、抵抗R1における電圧降下が上記の電
圧Vbe以下である場合には、トランジスタFET2は継
続的にonしており、上記の脈流電流は、FET2のソ
ース電極を介してリトラクト電流としてボイスコイル5
aに供給される。なお、このリトラクト電流は正のVC
M電流である。
【0032】しかし、上記の脈流電流の瞬時値が所定値
Ibeを越え、抵抗R1における電圧降下が上記の電圧V
beを越えると、トランジスタTR2がonし、これによ
りトランジスタFET2が瞬時にoffする。すなわ
ち、トランジスタTR2がonし、上記の脈流電流がT
R2および抵抗R6を介してトランジスタTR1のベー
ス電極に分流してTR1がonし、これによりトランジ
スタFET2のゲート電極は接地電位となり、FET2
が瞬時にoffする。このFET2のoffにより、脈
流電流の供給経路が遮断され、脈流電流は瞬間的に減少
する。そして脈流電流が所定値Ibe以下になると、トラ
ンジスタTR2が再びoffし、TR2のoffにより
トランジスタTR1がoffし、TR1のoffにより
トランジスタFET2のゲート電位が正電位に戻り、F
ET2が再びonする。このFET2のスイッチング動
作により、FET2のソース電極に流れる電流は所定値
Ibe以下にクリップされた電流となる。そしてこの所定
値Ibe以下にクリップされた電流がリトラクト電流とし
てボイスコイル5aに供給される。なお、コンデンサC
2および抵抗R7は上述したようにトランジスタTR
1,TR2,FET2のスイッチング動作を安定させる
ために設けられている。トランジスタTR2がonする
とコンデンサC2が充電される。コンデンサC2は、T
R2がoffすると放電を開始し、TR2のoffから
所定時間遅らせてトランジスタTR1をoffさせる。
【0033】このように、リトラクト回路13は、+5
[V]電源または+12[V]電源がoffすると、ス
ピンドルモータ2から逆起電力により電流を受け取り、
この逆起電力による電流の瞬時値が所定値Ibeを越える
とトランジスタFET2をoffさせることにより、逆
起電力による電流を所定値Ibe以下にクリップし、この
所定値Ibe以下の電流をリトラクト電流としてボイスコ
イル5aに供給する。
【0034】リトラクト回路13から供給されたリトラ
クト電流により、VCM5はキャリッジ3をID方向に
旋回させる。キャリッジ3のコイルアーム3cがクラッ
シュストップ7bに当たると、メカニカルなロック機構
によりキャリッジ3は旋回を停止する。これによりヘッ
ドスライダ4は、ランディング領域1b上空にリトラク
トされる。上記のリトラクト電流は、スピンドルモータ
2の設定回転速度が大きくても、抵抗R1の抵抗値によ
り決まる所定値Ibeにクリップされるので、これにより
キャリッジ3の旋回速度も制限され、キャリッジ3が過
大な速度でクラッシュストップ7bに当たることはな
い。
【0035】ヘッドスライダ4がリトラクトされたあ
と、リトラクト回路13において、コンデンサC1の放
電によりトランジスタFET2のゲート電位がしきい値
以下になると、FET2は、トランジスタTR2のon
/offに関わらず継続的にoffする。これによりリ
トラクト回路13はボイスコイル5aに対するリトラク
ト電流の供給を停止する。また、ヘッドスライダ4は、
ディスク1が回転を停止すると、ランディング領域1b
に着地する。
【0036】図3は本発明のリトラクト回路13を用い
た本発明のディスク装置におけるリトラクト電流の時間
プロファイルを示す図であり、(a)はスピンドルモー
タの設定回転速度、従ってディスクの設定回転速度が7
200[rpm]の場合を示し、(b)はディスクの設
定回転速度が5400[rpm]の場合を示す。上記の
設定回転速度は、MPU10にマイクロコードのパラメ
ータとして記憶されているものである。従って、設定回
転速度7200[rpm]のディスク装置と設定回転速
度5400[rpm]のディスク装置とは、MPU10
のマイクロコードのパラメータの内容のみが異なり、工
場にて書き込まれる。
【0037】また、図4は従来のリトラクト回路を用い
た従来のディスク装置におけるリトラクト電流の時間プ
ロファイルを示す図であり、(a)はディスクの設定回
転速度が7200[rpm]の場合を示し、(b)はデ
ィスクの設定回転速度が5400[rpm]の場合を示
す。ここでは、従来のリトラクト回路として、図2のリ
トラクト回路13において、トランジスタTR1,TR
2、抵抗R6,R7、およびコンデンサC2を除去した
ものを用いた。また、従来のディスク装置として、リト
ラクト回路以外の構成が本発明のディスク装置と同じも
のを用いた。
【0038】本発明のリトラクト回路13および従来の
リトラクト回路における抵抗R1の抵抗値は3[Ω]で
あるものとする。また、リトラクト回路13において、
トランジスタTR2として、onするのに必要な電圧V
beが約0.5[V]であるものを用いた。従って、クリ
ップレベルとなる所定値Ibe(=Vbe/R1)は約16
0[mA]である。なお、従来のリトラクト回路は、装
置電源がoffすると、スピンドルモータ2から受け取
る逆起電力による脈流電流(トランジスタFET3の出
力電流)の大きさに関わらず、トランジスタFET2を
継続的にonさせ、上記の逆起電力による脈流電流を抵
抗R1およびトランジスタFET2を介しボイスコイル
5aに供給する。
【0039】図3および図4においては、時刻t0で+
5[V]電源がoffし、ヘッドスライダ4のリトラク
ト動作が開始され、t0〜t2の期間に、リトラクト回
路から供給されるリトラクト電流により、VCM5がキ
ャリッジ3をID方向に旋回させ(ヘッドスライダ4を
ディスク1のランディング領域1bの方向に移動さ
せ)、時刻t2でキャリッジ3のコイルアーム3cがク
ラッシュストップ7bに当たり、キャリッジ3は旋回を
停止する(ヘッドスライダ4はランディング領域1b上
空に停止する)。
【0040】また、時刻t0以前では、ディスク1はス
ピンドルモータ2により設定回転速度((a)では72
00[rpm]、(b)では5400[rpm])で回
転しており、時刻t0でスピンドルドライバ11がスピ
ンドルモータ2の駆動を停止すると、ディスク1の回転
速度は徐々に下がり、ディスク1はヘッドスライダ4の
リトラクトが完了する時刻t2よりもあとに回転を停止
する。従って、スピンドルモータ2が発生する逆起電力
は時刻t0以降徐々に小さくなり、リトラクト回路がス
ピンドルモータ2から受け取る逆起電力による脈流電流
のピーク値も時刻t0以降徐々に小さくなる。なお、図
3および図4に示すリトラクト電流のピーク値が時刻t
2で不連続に大きくなるのは以下の理由による。キャリ
ッジ3が旋回することによりVCM5のボイスコイル5
aは逆起電力を発生する。キャリッジ3が旋回を停止す
るとボイスコイル5aは逆起電力を発生しなくなる。従
って、キャリッジ3が旋回しているときは、停止してい
るときに比べてボイスコイル5aのインピーダンスが大
きくなり、リトラクト電流が流れにくくなる。
【0041】ディスクの設定回転速度が7200[rp
m]である図3(a)および図4(a)において、t0
〜t1の期間は、スピンドルモータ2から受け取る逆起
電力による脈流電流のピーク値が本発明のリトラクト回
路13に設定されているクリップレベルIbe(約160
[mA])を越えている期間である。このt0〜t1の
期間は、従来のディスク装置においては、ボイスコイル
5aに供給するリトラクト電流のピーク値が上記のクリ
ップレベルIbeを越えている期間であり(図4
(a))、また本発明のリトラクト回路13において
は、トランジスタFET2をスイッチング動作させるこ
とによる電流クリップ機能が働いており、リトラクト電
流のピーク値を上記のクリップレベルIbeとなるように
制御している期間である(図3(a))。
【0042】また、スピンドルモータ2の設定回転速度
が5400[rpm]である図3(b)および図4
(b)においては、逆起電力による脈流電流のピーク値
は、時刻t0以降、上記のクリップレベルIbeを越える
ことがなく、本発明のリトラクト回路13において上記
の電流クリップ機能が働かないため、本発明のディスク
装置のリトラクト電流波形(図3(b))と従来のディ
スク装置のリトラクト電流波形とは、ほぼ同じものとな
る。
【0043】従って、クラッシュストップ7bに当たる
ときのキャリッジ3の旋回速度は、ディスクの設定回転
速度が5400[rpm]のときには本発明のディスク
装置と従来のディスク装置においてほぼ同じとなるが、
設定回転速度が7200[rpm]のときには従来のデ
ィスク装置よりも本発明のディスク装置のほうが小さく
なる。すなわち、本発明のリトラクト回路13を、スピ
ンドルモータ2の設定回転速度が異なる複数種のディス
ク装置に共用しても、それぞれのディスク装置におい
て、リトラクト時にキャリッジ3がクラッシュストップ
7bに当たることによりキャリッジ3およびヘッドスラ
イダ4が受ける衝撃を一定に抑えることができ、ディス
ク装置の信頼性を向上させることができる。また、本発
明のリトラクト回路13を実装したカードアセンブリ1
4を用いることにより、スピンドルモータ2の設定回転
速度が異なる複数種のディスク装置に対し、個別にカー
ドアセンブリを用意する必要がなく、1種類のカードア
センブリを共用することができるので、ディスク装置の
コストを下げることができる。
【0044】このように本発明の実施の形態によれば、
スピンドルモータ2から受け取った逆起電力による電流
を所定値以下にクリップする手段を備え、スピンドルモ
ータ2の設定回転速度に関わらず、所定値以下のリトラ
クト電流をボイスコイルに供給するようにしたリトラク
ト回路13を共用し、ディスクの設定回転速度が異なる
複数種のディスク装置を構成することにより、それぞれ
のディスク装置の信頼性を向上させることができる。ま
た、ディスクの設定回転速度が異なる複数種のディスク
装置に対し、リトラクト回路13を実装したカードアセ
ンブリ14を共用することができるので、ディスク装置
のコストを下げることができる。
【0045】なお、+12[V]電源のみがoffした
ときには、MPU10は動作を継続しているので、リト
ラクト回路13を動作させずに、VCMドライバ12か
らボイスコイル5aにリトラクト電流を供給し、ヘッド
スライダ4をリトラクトさせるようにしても良い。
【0046】また、上記実施の形態においては、本発明
のリトラクト回路13をコンタクト・スタート・ストッ
プ型のディスク装置に適用したが、本発明のリトラクト
回路13をロード/アンロード機構を有するディスク装
置に適用しても良い。ここで、コンタクト・スタート・
ストップ型のディスク装置とは、ヘッドスライダをディ
スク表面に設けたランディング領域に着地させるもので
ある。上記実施の形態においては、ディスクの内周側に
ランディング領域を設けたが、ランディング領域をディ
スクの外周側に設けても良い。また、ロード/アンロー
ド機構は、ランプと称する部品をディスクエンクロージ
ャに固設し、キャリッジのヘッドアームを上記のランプ
に支持させることにより、ヘッドスライダをディスクの
配設空間外にアンロードさせる機構である。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ピンドルモータから受け取った逆起電力による電流を所
定値以下に制限し、所定値以下の電流をボイスコイルに
供給することにより、ディスク装置の信頼性を向上させ
ることができ、ディスク装置のコストを下げることがで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のディスク装置の構成を示
す図である。
【図2】本発明の実施の形態のディスク装置におけるリ
トラクト回路の内部構成を示す回路図である。
【図3】本発明の実施の形態のディスク装置におけるリ
トラクト電流の時間プロファイルを示す図である。
【図4】従来のディスク装置におけるリトラクト電流の
時間プロファイルを示す図である。
【符号の説明】
1 ディスク、 2 スピンドルモータ、 3 キャリ
ッジ、 4 ヘッドスライダ、 5 ボイスコイルモー
タ(VCM)、 5a ボイスコイル、 7クラッシュ
ストップ、 11 スピンドルドライバ、 12 VC
Mドライバ、13 リトラクト回路、 D1〜D3 ダ
イオード、 FET1〜FET3電界効果トランジス
タ、 TR1,TR2 バイポーラトランジスタ、 R
1〜R12 抵抗、 C1,C2 コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 康博 神奈川県藤沢市桐原町1番地 日本ア イ・ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 北川 拓 神奈川県藤沢市桐原町1番地 日本ア イ・ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−293572(JP,A) 特開 平3−248379(JP,A) 特開 昭58−45670(JP,A) 実開 昭56−106575(JP,U) 実開 昭55−144670(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 21/12 G11B 21/02

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスク記録媒体と、 前記ディスク記録媒体を回転させるスピンドルモータ
    と、 前記ディスク記録媒体に対しデータの読み書きをする変
    換器ヘッドと、 前記変換器ヘッドを支持するキャリッジと、 前記キャリッジを駆動するボイスコイルモータと、 前記スピンドルモータが発生した逆起電力による電流を
    前記ボイスコイルモータに供給し、前記変換器ヘッド
    を、前記ディスク記録媒体上のランディング領域に退避
    させ、またはアンロードするリトラクト回路とを備え、 前記リトラクト回路は、 スピンドルモータから逆起電力による電流を受け取る手
    段と、受け取った電流の内の所定値以下の部分はそのままにし
    て前記所定値を超える部分を前記所定値とすることによ
    って、前記 受け取った電流を前記所定値以下に制限する
    手段と、 前記所定値以下の電流をボイスコイルモータに供給する
    手段とを有し、 前記ボイスコイルモータに直列に設けられる ことを特徴
    とするディスク装置。
  2. 【請求項2】 前記電流を受け取る手段は、ディスク装
    置に電源が供給されているときには電流を受け取らず、
    前記電源が切れたときに電流を受け取ることを特徴とす
    る請求項1記載のディスク装置。
  3. 【請求項3】 前記電流を供給する手段は、前記電源が
    切れてから所定の時間が経過するまで、電流をボイスコ
    イルモータに供給し、前記電源が切れてから前記所定の
    時間が経過したら電流の供給を停止することを特徴とす
    る請求項1記載のディスク装置。
  4. 【請求項4】 前記所定値は、回転速度が第1の設定の
    スピンドルモータから受け取る電流の最大値以上の値で
    あって、回転速度が前記第1の設定よりも高い第2の設
    定のスピンドルモータから受け取る電流の最大値よりも
    小さな値に設 定されており、 前記電流を所定値以下に制限する手段は、前記スピンド
    ルモータの回転速度が第1の設定のとき、前記受け取っ
    た電流を制限せず、また前記スピンドルモータの回転速
    度が前記第2の設定のとき、前記受け取った電流の内の
    前記所定値以下の部分はそのままにして前記所定値を越
    える部分を前記所定値とすることによって、前記受け取
    った電流を前記所定値以下に制限することを特徴とする
    請求項1記載のディスク装置。
  5. 【請求項5】 ディスク装置において、スピンドルモー
    タが発生した逆起電力による電流を、変換器ヘッドを支
    持するキャリッジを駆動するボイスコイルモータに供給
    し、前記変換器ヘッドを、前記ディスク記録媒体上のラ
    ンディング領域に退避させ、またはアンロードするリト
    ラクト回路において、 スピンドルモータから前記逆起電力による電流を受け取
    る手段と、受け取った電流の内の所定値以下の部分はそのままにし
    て前記所定値を超える部分を前記所定値とすることによ
    って、前記 受け取った電流を前記所定値以下に制限する
    手段と、 前記所定値以下の電流をボイスコイルモータに供給する
    手段とを有し、 前記ボイスコイルモータに直列に設けられる ことを特徴
    とするリトラクト回路。
  6. 【請求項6】 前記所定値は、回転速度が第1の設定の
    スピンドルモータから受け取る電流の最大値以上の値で
    あって、回転速度が前記第1の設定よりも高い第2の設
    定のスピンドルモータから受け取る電流の最大値よりも
    小さな値に設定されており、 前記電流を所定値以下に制限する手段は、前記スピンド
    ルモータの回転速度が第1の設定のとき、前記受け取っ
    た電流を制限せず、また前記スピンドルモータの回転速
    度が前記第2の設定のとき、前記受け取った電流の内の
    前記所定値以下の部分はそのままにして前記所定値を越
    える部分を前記所定値とすることによって、前記受け取
    った電流を前記所定値以下に制限することを特徴とする
    請求項5記載のリトラクト回路。
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