JP3819179B2 - Magnetic disk drive and its impact detection method - Google Patents

Magnetic disk drive and its impact detection method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置とその衝撃検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、磁気ディスク装置のディスク面の高密度記録化、大容量化および小型化が進んでおり、ディスク面に少しの傷が付いただけでも情報の記録および再生が不可能になることが予想され、ディスク面を保護する技術の構築が急務になっている。
【0003】
従来の磁気ディスク装置のキャリッジ駆動方式として、コンタクト・スタート・ストップ(CSS)方式が広く採用されている。
【0004】
このCSS方式は、磁気ディスク媒体を停止中(スタンバイ時、電源オフ時など)、磁気ディスク媒体の面で情報を記録しない領域、例えばディスク内周部分に設けられたランディング・ショッピング・ゾーンの面に磁気ヘッドを接触させたまま待避させておき、リード/ライト時に、磁気ディスク媒体の回転が上がるにつれて磁気ヘッドを浮上させ、このゾーンからシーク動作などを行う方式である。
【0005】
このCSS方式の場合、リード/ライト時の動作がスピーディであるという利点はあるものの、情報を記録しない領域といえども磁気ディスク媒体の面に磁気ヘッドが常に置かれている都合上、衝撃に対しては強いとは言えない。
【0006】
また、このCSS方式の場合、ディスク面上に情報を記録しない領域があるという前提のものに成り立っているが、今後、この領域についても大容量化および高密度化で情報が記録されることも考えられる。
【0007】
そこで、近年では、ヘッドロード/アンロード方式という技術が考案されている。
【0008】
このヘッドロード/アンロード方式は、磁気ディスク装置の非稼働時およびスタンバイモード時などに、磁気ヘッドを磁気ディスクの外側に独立して設けた島状のヘッド待避部(以下ランプと称す)に待避(待機)させておき、リード/ライト時に磁気ヘッドをランプからディスク面側へロードし、またリード/ライト終了時に、磁気ヘッドをディスク面からランプ側へアンロードするという方式である。
【0009】
ところで、このヘッドロード/アンロード方式を採用する場合、ディスクの面に対して磁気ヘッドを常にフローティングさせ、しかも互の間隔をできる限り少なく保持する必要があることから、磁気ヘッドをディスク面上に移動中(ロード中)は衝撃に対する検知をより精密に行う必要がある。またその一方で、磁気ヘッドをランプに待機中は衝撃に対して強くなることから衝撃に対する検知感度を鈍く、言い換えれば、検知レベルを高くする必要がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のCSS方式では、ディスク面と磁気ヘッドとの関係において衝撃センサは一つ設ければ済んでいたことから、1つの検知出力しか得られず、衝撃に対する検知レベルを変えるという発想はなく、このためには検知レベルの異なる複数のセンサを用いることになり、これでは、コストアップが免れないという問題があった。
【0011】
また、1つの衝撃センサですべてのレベルの衝撃を検知するために、中間値などで設定してしまうと、不要な衝撃検知が起こり、ロード動作時にリトライ動作が頻繁に発生しロード動作を円滑に行えないという問題もある。
【0012】
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、磁気へッドの複数の動作状態に対応し、その動作状態の数よりも少ない数のセンサを使用して衝撃からディスク装置を保護することができる磁気ディスク装置およびその衝撃検出方法を提供することを目的としている。
【0013】
また本発明は、不要な衝撃検知からのリトライ動作を少なくし、ロード動作を円滑に行うことができる磁気ディスク装置およびその衝撃検出方法を提供することを目的としている。
【0017】
上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置は、ホストからのリードあるいはライト命令を受け付け、受け付けた命令に対してロード/アンロード/シーク/オントラックの実動作を指示するハードディスクコントローラと、磁気ディスクを回転駆動すると共に前記磁気ディスクに対する情報の書き込みおよび読み取りを行う磁気ヘッドを移動させる駆動手段と、前記磁気ディスクおよび前記磁気ヘッドを含む駆動手段に加えられた衝撃を検知してその量に応じた検知信号を出力する衝撃検知手段と、衝撃が検知されたことが通知されると、前記磁気ディスクおよび磁気ヘッドを保護するよう前記駆動手段を動作させると共に、前記ハードディスクコントローラからのロード/アンロード/シーク/オントラックの各動作指示に応じて検知信号のゲインを切り替えるための制御信号を出力するCPUと、前記制御信号によりゲイン設定値が切り替えられ、前記衝撃検知手段から入力された検知信号を前記ゲイン設定値に基づいて可変して出力するゲイン切替器と、前記ゲイン切替器から出力された検知信号が所定のしきい値を越えた場合、前記CPUに衝撃検知を通知する手段とを具備することを特徴としている。
【0020】
本発明では、ハードディスクコントローラからのロード/アンロード/シーク/オントラックの各動作指示に応じてCPUが検知信号のゲインを切り替えるための制御信号を出力すると、制御信号によりゲイン切替器のゲイン設定値が切り替えられる。
ゲイン切替器は、衝撃検知手段から入力された検知信号を、上記動作指示に応じて切り替えられたゲイン設定値に基づいて可変して出力する。この検知信号が所定のしきい値を越えた場合、衝撃が検知されたことがCPUに通知されるので、磁気ヘッドの動作状態の数よりも少ない数のセンサを使用して磁気ディスクの保護を行うことができる。
【0021】
また、磁気ヘッドを動作あるいは停止させる所定の期間、検知手段による衝撃検知を無効にすることで、不要な衝撃検知からのリトライ動作を少なくし、ロード動作を円滑に行うことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
【0023】
図1は本発明に係る一実施形態の磁気ディスク装置の構成を示す斜視図、図2はその平面図、図3はその機能ブロック図である。この実施形態の磁気ディスク装置はヘッドロード/アンロード方式を採用したものである。
【0024】
これらの図に示すように、このヘッドロード/アンロード方式の磁気ディスク装置は、記録媒体としての磁気ディスク1と、この磁気ディスク1を回転駆動させるスピンドルモータ2(以下SPM2と称す)と、それぞれ磁気ヘッド18を搭載した複数のアーム8を多段に固定したヘッドアクチュエータ3と、このヘッドアクチュエータ3を駆動するボイスコイルモータ4(以下VCM4と称す)と、磁気ディスク装置の非稼働時およびスタンバイモード時において磁気ヘッド18を磁気ディスク1の外側の定位置に定位(待機)させるための島状のヘッド待避部としてのランプ5とを備えている。
【0025】
ランプ5は、アーム8の先端部に突出されたタブ6をガイドするための段部5aと、この段部5aにガイドされて移動されてきたタブ6を定位置に拘束するための拘束部5bとを有し、ディスクが回転駆動しているとき、あるいは停止中においても、ディスクドライブに対する衝撃で磁気ヘッド部分がディスク面に飛び出さないよう保護するものである。
【0026】
また、図3に示すように、この磁気ディスク装置は、装置全体の制御を行うCPU11と、ホストと装置内部との間での各種命令やリード/ライトデータの入出力等を制御するハードディスクコントローラ(HDC)12と、VCM4を駆動制御するボイスコイルモータドライバIC(VCMドライバIC)13と、SPM2を駆動制御するスピンドルモータドライバIC(SPMドライバIC)14と、リード/ライトデータを処理するリード/ライト回路16と、リード/ライトデータの一次保存領域であるバッファメモリ17、磁気ヘッド18、磁気ディスク装置本体に対する衝撃を検知してその検知量をアナログ波形(アナログ信号)に変換して出力する衝撃センサ21、この衝撃センサ21から出力されたアナログ信号を増幅するアンプ22、このアンプ22によって増幅されたアナログ信号の高周波成分をカットするローパスフィルタ23(以下LPF23と称す)、このLPF23から入力された検知信号のゲイン(利得)をCPU11により設定された設定レベルまで可変して出力するゲイン切換器24、このゲイン切換器24から入力された検知信号が一定範囲以内であるか否かを判定し、一定範囲を外れた場合、衝撃検出信号、例えばパルス信号を出力するコンパレータ25、このコンパレータ25から出力された衝撃検出信号(パルス信号)をラッチしてCPU11に出力し衝撃発生を通知するラッチ回路26等を有している。
【0027】
CPU11はファームウェアが格納されたフラッシュメモリ(FROM)15を有しており、このFROM15に格納されているファームウェアに従って全体の制御と各種データ処理のための演算を実行する。
【0028】
例えばHDC12がホストより転送されてきたリード/ライト命令を受け付けると、受け付けたリード/ライト命令に対する具体的な動作、つまりロード動作、シーク動作、オントラック動作あるいはアンロード動作などを実行するようCPU11に指示を行うので、CPU11はHDC12からの各命令に対してVCM3およびSPM2が動作するようVCMドライバIC13とSPMドライバIC14を制御する。
【0029】
また、CPU11はドライブの動作状態に応じてゲイン切替器へ制御信号を出力しゲイン(感度)を切り換える。
【0030】
さらにこのCPU11は当該リード/ライト命令が一定時間以上送られてこない場合に省電力化のためにスタンバイモードに入る。スタンバイモードとは、磁気ヘッド部分をランプ5が提供する待機位置に待機させ、かつスピンドルモータ2を定格回転数よりも低い、予め決められた回転数で駆動させるモードである。ここで、定格回転数とは、磁気ディスク1からデータをリード/ライトするためのディスク回転数である。スタンバイモード時のディスク回転数は、ランプ5に待機していた磁気ヘッドが磁気ディスク1の内側へ向かって移動を開始してから磁気ディスク1上のデータ記録領域に到達するまでに要する時間、つまりロード時間を考慮して決められている。すなわち、SPM2がスタンバイ時の一定回転数から定格回転数に達するのに要する時間と前記ロード時間とがほぼ等しくなるように、スタンバイモード時のディスク回転数が決められている。
【0031】
次に、この磁気ディスク装置の基本的な動作について説明する。
スタンバイモードにおいて、SPM2は、ロード時間を考慮して決められた、定格回転数よりも低い所定回転数で駆動されている。ホストからのリード/ライト命令が発生すると、ハードディスクコントローラ(HDC)12がこれを受けてCPU11に各動作命令(ロード/アンロード/シーク/オントラックなどの指示命令)として送出する。CPU11は、各動作の命令を受け取ると、直ちにスタンバイモードを解除して各動作を実行するための手順を実行する。
【0032】
CPU11は、まず、SPMドライバIC14、VCMドライバIC13およびゲイン切替器24に、それぞれ同じタイミングで制御信号b,c,dを送出する。
【0033】
すなわち、CPU11は、SPMドライバIC14へは、磁気ディスク1を定格回転数で駆動するために必要な駆動電流をSPM2へ供給するように指示する制御信号bを送り、これと同時に、VCMドライバIC13へは、磁気ヘッド18を磁気ディスク1の内側へ向けて移動させるための駆動電流をVCM4へ供給するように指示する制御信号cを送り、さらにゲイン切替器24へはそれぞれの動作命令に応じた検知レベル設定用の制御信号dを送る。
【0034】
ここから、この磁気ディスク装置の衝撃検知からの動作にいて説明する。
この磁気ディスク装置に衝撃が加えられたとき、磁気ヘッド18が完全にアンロードした状態であれば、ランプ5の段部の奥に磁気ヘッド18が定位しており、衝撃がかなり高かったとしてもディスク面に記録されているデータが破壊される心配はない。
【0035】
しかし、ランプロード中であれば、ディスク面に対して磁気ヘッド18が浮揚してはいるものの、一定以上の衝撃が加えられると、磁気ヘッド18がランプ5から磁気ディスク1の上に落ちて、磁気ディスク1に記録されているデータや磁気ヘッド18を破壊してしまう。
【0036】
また、オントラック中であり、しかもライト動作を行っている最中であれば、磁気ヘッド18の振れでディスク面上の他のエリアにデータを誤ってライトされてしまい、そのエリアに既に記録されていたはずの元のデータが消されてしまうことになる。
【0037】
そこで、予め衝撃の検知レベルを可変しておき、ランプロード中であれば、少しの衝撃でもロードを事前に中止しアンロード動作に変更したり、オントラック中であれば、ライトを禁止するなどの処理を行うことができる。
【0038】
ところで、ランプロード時とオントラック時とでは、検知したい衝撃のレベルは同一ではない。
【0039】
つまり、ランプロード時は、ランプ5の段部にこすりながら磁気ヘッド18が移動するため抵抗が大きく、この抵抗をのりきるための電流が大きく変化して、キャリッジが動き出すため、例えば10G程度までは検知する必要がない。
【0040】
一方、オントラック時は、電流の大きな変化もキャリッジの動きもなく、ライトしている可能性があるため、例えば2G程度を超えた衝撃は検知したい。
【0041】
このように10Gと2Gほども検知レベルが離れた2つの衝撃を検知しようとすると、一般的にはそれぞれのレベル検知用の2つの衝撃センサが必要になる。これを、1つの衝撃センサで賄おうとする場合、検知レベルを互の中間値、例えば5G程度に設定することが考えられるが、これでは、特に繊細な検知が要求されるオントラック時の衝撃検出が正しく行えない可能性がある。
【0042】
そこで、この実施形態では、1つの衝撃センサ21から得られる検知信号のゲインを動作状態に応じて複数の段階に切り換えることで検知レベルを可変し、異なる動作状態での衝撃レベルの検出を行えるようにしている。
【0043】
すなわち、この磁気ディスク装置の場合、ディスクドライブ本体に衝撃が加えられると、衝撃センサ21が衝撃を検知し、これがアナログ信号で出力される。この出力信号は微小であるため、これをアンプ22で増幅し、LPF23で高周波をカットし、検知信号としてゲイン切換器24を通じてコンパレータ25に入力する。
【0044】
一方、CPU11は、そのときどきの動作状態、例えば磁気ヘッド18がランプ5に待避したとき(以下アンロード時と称す)、ランプ5からディスク面上へ磁気ヘッド18が浮上したとき(以下ランプロード時と称す)、ディスク面へ移動した磁気ヘッド18を目的のシリンダへ移動させるとき(以下シーク時と称す)、目的のシリンダを捕捉して磁気ヘッドが追従していくとき(以下オントラック時と称す)に応じて、ゲイン切換器24にそれぞれの制御信号を送出し、ゲイン切換器24の検知レベルを2G,5G,10Gのいずれかの設定に切り替えるので、LPF23からゲイン切換器24に入力された検知信号は、それぞれの動作状態でのゲイン(感度)に可変されてコンパレータ25に出力される。
【0045】
このときのゲイン比は、例えば2倍以上に設定される。
例えば、磁気ヘッド18がランプ5に待避中のアンロード時はゲインを低く設定ししきい値までの到達幅を広く、例えば10Gぐらいまでとし衝撃検知感度を鈍感にし、磁気ヘッド18の動きが大きいランプロード時やシーク時であれば、ゲインは中間設定とし、しきい値までの到達幅を中間、例えば5Gぐらいまでとし衝撃検知感度を中程度にし、磁気ヘッド18の動きの少ないオントラック時にはゲインを高く設定し、しきい値までの到達幅を最も狭く、例えば2Gぐらいまでとし衝撃検知感度を最も敏感にする。
【0046】
ゲイン切換器24からのゲイン変換された検知信号がコンパレータ25に入力されると、コンパレータ25は、入力された検知信号のレベルと予め設定されている一定の電圧(しきい値電圧)とを比較し、検知信号がしきい値を越えた場合、あるいは一定範囲を外れた場合、ラッチ回路26に衝撃検出信号、例えばHIなどのパルスを出力し、ラッチ回路26はこの衝撃検出信号をラッチしてCPU11に入力し、レベルを超えた衝撃が加えられたことを知らせる。
【0047】
これにより、CPU11は、動作状態に応じてVCM4およびSPM2の制御およびデータ処理が行える。
【0048】
例えばランプロード中であれば、アンロード動作に変更したり、オントラック時でライト動作中であれば、ライト動作を禁止するなどの制御が行える。
【0049】
図4に動作状態に応じた衝撃ゲインを設定する動作のフローチャートを示す。HDC12からのコマンドを受け、コマンドの種類に応じてロード動作あるいはシーク動作を行う。
【0050】
ここで、CPU11はVCM3あるいはSPM2を制御するにあたり、ゲイン切換器24に対し制御信号dを送出し、衝撃検知のためのゲインを設定する。
【0051】
この場合、CPU11は、図4に示すように、まず、受けたコマンドがロード命令であるかどうかを判定し(S101)、コマンドがロード命令であれば(S101のYes)、検出レベルが10Gになるように制御信号dをゲイン切替器24に送出し、検知信号のゲインを変化させる設定をゲイン切替器24に行う(S102)。
【0052】
また、コマンドがロード命令でない場合(S101のNo)、CPU11は受けたコマンドがシーク命令であるかどうかを判定し(S103)、コマンドがシークであれば(S103のYes)、検出レベルが5Gになるように制御信号dをゲイン切替器24に送出し、検知信号のゲインを変化させる設定をゲイン切替器24に行う(S104)。
【0053】
また、コマンドがシーク命令でない場合(S103のNo)、残る命令は、オントラック命令であるので、このときCPU11は、検出レベルが2Gになるようにに制御信号dをゲイン切替器24に送出し、検知信号のゲインを変化させる設定をゲイン切替器24に対して行う(S105)。
【0054】
続いて、この磁気ディスク装置全体としての動作を説明する。
衝撃センサ21によりこの磁気ディスク装置本体に対する衝撃が検知されたとき、CPU11はロード中であるかどうかを、まず判断する(S201)。
【0055】
この判断結果、ロード中であって、衝撃検知をマスクしていなければ(S202のNO)、CPU11は衝撃の大きさが10G(図42のS102の処理で既に設定済み)以上であるかどうかを判断する(S203)。
【0056】
この判断結果、10G以上であれば、CPU11はロード動作を停止すると共に(S204)、アンロード動作を実行する(S205)。
【0057】
一方、上記判断結果、ロード中でない場合には(S201のNO)、CPU11はシーク中であるかどうかを判断し(S206)、シーク中であって(S206のYES)、衝撃検知をマスクしていなければ(S207のNO)、衝撃の大きさが5G(図4のS104の処理で既に設定済み)以上であるかどうかを判断し(S208)、5G以上であれば(S208のYES)、シーク動作を停止し(S209)、アンロード動作を実行する(S205)。
【0058】
また、シーク中でない場合には(S206のNO)、オントラック中であるので、オントラック中であって衝撃検知をマスクしていなければ(S210のNO)、CPU11は衝撃の大きさが2G(図4のS105の処理で既に設定済み)以上であるかどうかを判断し(S211)、2G以上であれば(S211のYES)、ライト動作を禁止し(S212)、アンロード動作を実行する(S205)。 このように1つの衝撃センサ21を用いて、アンロード動作時、ロード動作時、シーク動作時、オントラック動作時などのそれぞれの動作状態に応じて、異なる衝撃のレベル(この例では10G,5G,2G)を検知することができる。
【0059】
そして、それぞれに設定されたレベルで衝撃が検知された場合には、アンロード動作を行い、その後、ロード動作から再度処理を繰り返す。
【0060】
S202,S207,S210の各マスク中判定処理は、衝撃センサ21が検知しても、CPU11がそれを無視する期間を設定している場合に使用する。
【0061】
以下、衝撃検知をマスクする場合について詳しく説明する。
ロードの始めに、電流を流してランプ5を移動するときや、ロード前に行うキャリブレーション動作において電流を流したときには、正常な動作であるにもかかわらず衝撃として検知されてしまうことが多い。
【0062】
キャリブレーション動作とはロードの前にVCM4の逆起電力検出回路のばらつきを補正するために、磁気ヘッド18が速度0となっているとき(停止時)の逆起電圧を測定する。
【0063】
磁気ヘッド18を外周方向に移動させる向きに電流を流すことでランプ5の端に磁気ヘッド18が押しつけられるのでキャリッジに移動はなく、速度0での逆起電圧が測定できる。通常、この測定は流す電流を変えて3回行われる。
【0064】
このように実際の衝撃によるものではない、予測される衝撃検知に対してその都度、アンロードしていてはロード動作が実行できない。
【0065】
そこで、上記測定を終えるまでの一定の期間、ラッチ回路26からの衝撃検出信号の入力がCPU11にあってもCPU11側でこの衝撃通知をマスクし、一定の期間経過後、マスクを解除することで、本来必要とする衝撃のみを確実に検知する。
【0066】
以下、図6〜図8を参照して、磁気ディスク装置が動作中に発生し得る具体的な事象について説明する。
【0067】
図6〜図8において、(a)はコンパレータ25から出力された衝撃検出信号、(b)はラッチ回路から出力されるラッチ後の衝撃検出信号、(c)はVCM電流であり、(a)〜(c)すべて横軸は時間を表している。(c)の縦軸は電流を示し横軸(点線)との交点は電流0を示し、正方向(図の上方向)が磁気ヘッドをディスク外周方向へ移動するように流す電流の向き、負方向(図の下方向)が磁気ヘッドをディスク内周方向へ移動するように流す電流の向きを示す。VCM電流については図1のブロック図中には示していないが、一般的な磁気ディスク装置の、キャリッジを駆動するVCM4に流れる電流である。キャリッジとはヘッドアクチュエータ3、アーム8および磁気ヘッド18からなる可動部分をいう。
【0068】
図6は磁気ヘッド18のロード動作が衝撃を検知することなく正常に行われた場合、図7は磁気ヘッド18がランプ5の段部5aを移動しているときに衝撃が検知された場合、図8はキャリブレーション中、すなわち、ランプ5に待避し停止状態の磁気ヘッド18が動く前に衝撃が検知された場合、の各動作をそれぞれVCM電流の変化で示す図である。
【0069】
まず、図6を参照し正常なロード動作について説明する。
ランプ5に待避させている磁気ヘッド18をランプ5から移動する前には、同図(c)に示すように、始めにVCM電流を第1の期間61、300mA程度(中程度)を流し、次の第2の期間62、VCM電流を400mAまで上げ、最後の第3の期間63、VCM電流を210mA程度まで下げるキャリブレーション動作を行う。つまり、電流量を3段階に変えて磁気ヘッド18を外周側、つまりランプ5の端に押し付ける動作を行う。
【0070】
この3段階のキャリブレーション動作を行った後、これまでとは逆の方向、つまり磁気へッド18が磁気ディスクの内周側に向かって動く方向(以下内周側と称す)にVCM電流を第4の期間64だけ流し、磁気ヘッド18を内周側へ押し出す。その後の第5の期間65は、ロード動作として、キャリッジの速度制御を行いつつライプ5の段上にタブ6をこすらせながらキャリッジ(磁気ヘッド)を内周側に向かって移動させる。
【0071】
図7は図6に示したロード動作を実行中に、例えばランプ5上をタブ6が移動中に衝撃が検出された場合の動作を示す図である。
【0072】
この場合、上記図6の動作と同様に、第1の期間61から第3の期間63まででキャリブレーション動作を行った後、これまでとは逆の方向にVCM電流を第4の期間64だけ流すはずであるが、この第4の期間64内、例えば図7のタイミング71の時点で、図7(a)の衝撃検出信号(パルス)72がコンパレータ25から出力され、これがラッチ回路26で図7(b)のようにHI73としてラッチされると、CPU11は衝撃と判断し、以降、アンロード動作として、第6の期間74、VCM電流を流すのを停止し、ロード動作を停止させた後、第7の期間75、正方向にVCM電流を流し、その後の期間76、キャリッジの速度制御を行いつつライプ5の段部5aにタブ6をこすらせながらキャリッジ(磁気ヘッド)を外周側に向かって移動させる。なお、図示していないが、アンロード動作後、再度、キャリブレーション動作からリトライする。
【0073】
図8は上記図6に示したロード動作を実行中に、例えばキャリブレーション期間中に衝撃が検出された場合の動作を示す図である。
【0074】
この場合、第1の期間61から第2の期間62に移るまでは図6の動作と同様である。
【0075】
そして、第2の期間62内、例えば図8(c)のタイミング81の時点で、図8(a)の衝撃検出信号(パルス)82がコンパレータ25から出力され、これがラッチ回路26で図8(b)のようにHI83にラッチされると、CPU11は衝撃と判断し、キャリブレーション動作を停止し、以降、図8(c)の期間84だけVCM電流を流すのをやめ、再度、図6で示したのと同様に第1の期間61、第2の期間62という順でキャリブレーション動作をリトライする。
【0076】
このように、図7、図8のタイミングでCPU11が衝撃を検知してしまうと、リトライを繰り返すことになり、ロード動作ができなくなってしまうことが多い。 そこで、図6の例えば第2の期間62と第4の期間64のでの衝撃検知をしないようにマスクし無効にしておけば、不要な衝撃検知を行わないで済み、ロード動作を円滑に行えるようになる。
【0077】
このようにこの実施形態の磁気ディスク装置によれば、ヘッドロード/アンロード方式を採用するにあたり、磁気ヘッド18を含むキャリッジの動作状態に応じて、CPU11がゲイン切替器24を制御して衝撃センサ21から得られる検知信号のゲインを可変させた上でコンパレータ25へ入力するので、例えばゲイン切替器24に対し検知信号のゲインを低く設定していた場合には、コンパレータ25において一定のしきい値までの幅が広がり衝撃検知感度が下がり、また検知信号のゲインを高くし設定した場合には、しきい値までの幅が狭まり衝撃検知感度が上がるので、一つの衝撃センサ21を使用して異なる検知レベルで衝撃を検知することができる。
【0078】
すなわち、ヘッドロード/アンロード方式における磁気ディスク1およびランプ5間の磁気ヘッド18を含むキャリッジ部分の異なる動作状態に、衝撃センサ18一つだけで対応し、磁気ディスク1および磁気ヘッド18を衝撃から保護することができる。
【0079】
また、磁気ヘッド18を動作あるいは停止させる所定の期間、例えば図6に示した第2の期間62や第4の期間64に、コンパレータ25およびラッチ回路26を通じて通知された衝撃検出信号をCPU11が無効にすることで、不要な検知でのリトライ動作を少なくすることができる。
【0080】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではない。
【0081】
上記実施形態では、衝撃センサ18を一つ用いて、この磁気ディスク装置がもつアンロード、ランプロード、シーク、オントラックなどの4つの動作状態のうち、2G,5G,10Gという3つのレベルで衝撃のレベルを判定できるようにしたが、これ以外に衝撃のレベル差がさらに大きい場合は、衝撃センサを2つ用いて、それぞれに複数の動作状態を割り当てるようにしてもよい。
【0082】
つまり、センサの数よりも動作状態あるいは検知レベルの数が多い場合に、本発明は有効である。
【0083】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ヘッドロード/アンロード方式を採用するにあたり、磁気ヘッドの複数の動作状態にそれぞれ対応して衝撃検知手段から得られる検知信号のゲインを可変させ、その上で衝撃の有無を判断するので、磁気へッドの複数の動作状態に対応しその動作状態の数よりも少ない数のセンサを使用して衝撃からディスク装置を保護することができる。
【0084】
また、磁気ヘッドを動作あるいは停止させる所定の期間、検知手段による衝撃検知を無効にすることで、不要な衝撃検知からのリトライ動作を少なくし、ロード動作を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態の磁気ディスク装置の構成を示す斜視図
【図2】図1の磁気ディスク装置の平面図
【図3】図1の磁気ディスク装置の機能ブロック図
【図4】CPUが動作状態に応じた衝撃ゲインを設定する際のフローチャート
【図5】この磁気ディスク装置の衝撃検知動作を示すフローチャート
【図6】磁気ヘッドのロード動作が衝撃を検知することなく正常に行われた場合の動作をVCM電流の変化で示す図
【図7】磁気ヘッドがランプの段部を移動しているときに衝撃が検知された場合のCPUの動作をVCM電流の変化で示す図
【図8】キャリブレーション動作中に衝撃が検知された場合のCPUの動作をVCM電流の変化で示す図
【符号の説明】
1・・・磁気ディスク
2・・・スピンドルモータ(SPM)
3・・・ヘッドアクチュエータ
4・・・ボイスコイルモータ(VCM)
5・・・ランプ
6・・・タブ
11・・・CPU
12・・・ハードディスクコントローラ(HDC)
13・・・ボイスコイルモータドライバIC(VCMドライバIC)
14・・・スピンドルモータドライバIC(SPMドライバIC)
18・・・磁気ヘッド
21・・・センサ
22・・・アンプ
23・・・ローパスフィルタ(LPF)
24・・・ゲイン切換器
25・・・コンパレータ
26・・・ラッチ回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic disk device and its impact detection method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, high-density recording, large capacity, and miniaturization of the disk surface of magnetic disk devices have progressed, and it is expected that recording and reproduction of information will be impossible even if the disk surface is slightly scratched. There is an urgent need to develop technology to protect the disk surface.
[0003]
A contact start / stop (CSS) method has been widely adopted as a carriage drive method of a conventional magnetic disk device.
[0004]
This CSS method is used when the magnetic disk medium is stopped (during standby, when the power is turned off, etc.) on the surface of the magnetic disk medium where no information is recorded, for example, on the surface of the landing shopping zone provided on the inner periphery of the disk. In this method, the magnetic head is retracted while being in contact, and the magnetic head is floated as the rotation of the magnetic disk medium increases during read / write, and a seek operation is performed from this zone.
[0005]
In the case of this CSS system, although there is an advantage that the operation at the time of reading / writing is speedy, even in the area where information is not recorded, the magnetic head is always placed on the surface of the magnetic disk medium. Is not strong.
[0006]
In the case of this CSS system, it is based on the premise that there is an area where information is not recorded on the disk surface. In the future, information may be recorded with a larger capacity and higher density in this area. Conceivable.
[0007]
Therefore, in recent years, a technique called a head load / unload system has been devised.
[0008]
This head load / unload method is used to save a magnetic head on an island-shaped head retraction part (hereinafter referred to as a ramp) provided independently on the outside of the magnetic disk when the magnetic disk device is not in operation or in a standby mode. In this method, the magnetic head is loaded from the ramp to the disk surface side during read / write, and the magnetic head is unloaded from the disk surface to the ramp side at the end of read / write.
[0009]
By the way, when this head load / unload method is adopted, the magnetic head must always be floated with respect to the disk surface, and the distance between them must be kept as small as possible. While moving (loading), it is necessary to detect the impact more precisely. On the other hand, since the magnetic head is strong against the impact while waiting on the lamp, the sensitivity to the impact is dull, in other words, it is necessary to increase the detection level.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional CSS system, since only one impact sensor is provided in relation to the disk surface and the magnetic head, only one detection output can be obtained, and there is no idea of changing the detection level for impact. For this purpose, a plurality of sensors having different detection levels are used, and there is a problem that the cost cannot be avoided.
[0011]
Also, in order to detect all levels of impact with a single impact sensor, if an intermediate value is set, unnecessary impact detection occurs, and retry operations occur frequently during load operations, making the load operations smooth. There is also a problem that it cannot be done.
[0012]
The present invention has been made to solve such a problem. The disk apparatus is adapted to a plurality of operating states of the magnetic head and uses a smaller number of sensors than the number of the operating states to remove the disk device from an impact. It is an object of the present invention to provide a magnetic disk device that can be protected and an impact detection method thereof.
[0013]
It is another object of the present invention to provide a magnetic disk device and an impact detection method thereof that can reduce a retry operation from unnecessary impact detection and perform a load operation smoothly.
[0017]
In order to achieve the above object, the present inventionThe magnetic disk device receives a read or write command from a host, and instructs a real operation of load / unload / seek / on-track in response to the received command, and rotates and drives the magnetic disk. Driving means for moving a magnetic head for writing and reading information on the disk, and impact detecting means for detecting an impact applied to the magnetic disk and the driving means including the magnetic head and outputting a detection signal corresponding to the amount When the impact is detected, the drive means is operated to protect the magnetic disk and the magnetic head, and load / unload / seek / on-track operation instructions from the hard disk controller. The gain of the detection signal is switched according to A CPU that outputs a control signal, a gain setting value that is switched by the control signal, a gain switch that variably outputs a detection signal input from the impact detection means based on the gain setting value, and the gain And a means for notifying the CPU of the impact detection when the detection signal output from the switch exceeds a predetermined threshold value.
[0020]
In the present invention,When the CPU outputs a control signal for switching the gain of the detection signal in response to load / unload / seek / on-track operation instructions from the hard disk controller, the gain setting value of the gain switch is switched by the control signal.
  The gain switch variably outputs the detection signal input from the impact detection means based on the gain setting value switched according to the operation instruction. When this detection signal exceeds a predetermined threshold, the CPU is notified that an impact has been detected.Using fewer sensors than the number of operating states of the magnetic headMagneticThe disk can be protected.
[0021]
Also, by invalidating the impact detection by the detection means for a predetermined period during which the magnetic head is operated or stopped, the retry operation from unnecessary impact detection can be reduced, and the load operation can be performed smoothly.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a magnetic disk apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a functional block diagram thereof. The magnetic disk apparatus of this embodiment employs a head load / unload system.
[0024]
As shown in these drawings, the head load / unload type magnetic disk apparatus includes a magnetic disk 1 as a recording medium, a spindle motor 2 (hereinafter referred to as SPM 2) for rotating the magnetic disk 1, and A head actuator 3 in which a plurality of arms 8 mounted with a magnetic head 18 are fixed in multiple stages, a voice coil motor 4 (hereinafter referred to as VCM 4) for driving the head actuator 3, and a magnetic disk device when not operating and in a standby mode , A ramp 5 serving as an island-shaped head evacuation section for positioning (standby) the magnetic head 18 at a fixed position outside the magnetic disk 1 is provided.
[0025]
The ramp 5 includes a step portion 5a for guiding the tab 6 protruding from the tip portion of the arm 8, and a restraint portion 5b for restraining the tab 6 guided and moved by the step portion 5a to a fixed position. The magnetic head portion is protected from jumping out to the disk surface due to an impact on the disk drive even when the disk is being rotated or stopped.
[0026]
As shown in FIG. 3, the magnetic disk device includes a CPU 11 that controls the entire device, and a hard disk controller that controls input / output of various commands and read / write data between the host and the inside of the device. HDC) 12, voice coil motor driver IC (VCM driver IC) 13 for driving and controlling VCM 4, spindle motor driver IC (SPM driver IC) 14 for driving and controlling SPM 2, and read / write for processing read / write data An impact sensor for detecting an impact on the circuit 16 and the buffer memory 17, which is a primary storage area of the read / write data, the magnetic head 18, and the magnetic disk device main body, and converting the detected amount into an analog waveform (analog signal) and outputting it 21. Amplifies the analog signal output from the impact sensor 21 Amplifier 22, a low-pass filter 23 (hereinafter referred to as LPF 23) that cuts a high-frequency component of the analog signal amplified by the amplifier 22, and the gain (gain) of the detection signal input from the LPF 23 is set to a set level set by the CPU 11. A variable gain output device 24 that outputs a variable signal, and determines whether or not the detection signal input from the gain control device 24 is within a certain range, and outputs an impact detection signal, for example, a pulse signal, when it falls outside the certain range. And a latch circuit 26 for latching an impact detection signal (pulse signal) output from the comparator 25 and outputting it to the CPU 11 to notify the occurrence of the impact.
[0027]
The CPU 11 has a flash memory (FROM) 15 in which firmware is stored, and executes overall control and various data processing operations in accordance with the firmware stored in the FROM 15.
[0028]
For example, when the HDC 12 receives a read / write command transferred from the host, the CPU 11 is caused to execute a specific operation for the received read / write command, that is, a load operation, a seek operation, an on-track operation, or an unload operation. Since the instruction is given, the CPU 11 controls the VCM driver IC 13 and the SPM driver IC 14 so that the VCM 3 and the SPM 2 operate in response to each command from the HDC 12.
[0029]
Further, the CPU 11 outputs a control signal to the gain switch according to the operation state of the drive to switch the gain (sensitivity).
[0030]
Further, the CPU 11 enters a standby mode for power saving when the read / write command is not sent for a certain period of time. The standby mode is a mode in which the magnetic head portion is made to stand by at a standby position provided by the ramp 5 and the spindle motor 2 is driven at a predetermined rotational speed lower than the rated rotational speed. Here, the rated rotational speed is a disk rotational speed for reading / writing data from / to the magnetic disk 1. The disk rotation speed in the standby mode is the time required for the magnetic head waiting on the ramp 5 to start moving toward the inside of the magnetic disk 1 until it reaches the data recording area on the magnetic disk 1, that is, It is determined in consideration of the load time. That is, the disk rotational speed in the standby mode is determined so that the time required for the SPM 2 to reach the rated rotational speed from the constant rotational speed during standby is substantially equal to the load time.
[0031]
Next, the basic operation of this magnetic disk device will be described.
In the standby mode, the SPM 2 is driven at a predetermined rotational speed that is determined in consideration of the load time and is lower than the rated rotational speed. When a read / write command from the host is generated, the hard disk controller (HDC) 12 receives it and sends it to the CPU 11 as each operation command (instruction command such as load / unload / seek / on-track). When the CPU 11 receives a command for each operation, the CPU 11 immediately cancels the standby mode and executes a procedure for executing each operation.
[0032]
First, the CPU 11 sends control signals b, c, d to the SPM driver IC 14, the VCM driver IC 13, and the gain switch 24 at the same timing.
[0033]
That is, the CPU 11 sends to the SPM driver IC 14 a control signal b instructing to supply the SPM 2 with a drive current necessary for driving the magnetic disk 1 at the rated rotational speed, and at the same time to the VCM driver IC 13. Sends a control signal c for instructing the VCM 4 to supply a drive current for moving the magnetic head 18 toward the inside of the magnetic disk 1, and further detects to the gain switch 24 according to each operation command. A control signal d for level setting is sent.
[0034]
The operation from the impact detection of the magnetic disk device will be described below.
If the magnetic head 18 is completely unloaded when an impact is applied to the magnetic disk device, the magnetic head 18 is localized in the back of the step portion of the ramp 5, and even if the impact is quite high. There is no worry that the data recorded on the disk will be destroyed.
[0035]
However, while the ramp is being loaded, the magnetic head 18 is levitated with respect to the disk surface, but when an impact of a certain level or more is applied, the magnetic head 18 falls from the ramp 5 onto the magnetic disk 1, Data recorded on the magnetic disk 1 and the magnetic head 18 are destroyed.
[0036]
If the track is on track and the write operation is being performed, the data is erroneously written to another area on the disk surface due to the shake of the magnetic head 18 and is already recorded in that area. The original data that should have been erased.
[0037]
Therefore, the shock detection level can be changed in advance, and if it is during ramp loading, even if it is a little impact, the loading is stopped in advance and changed to an unload operation, or if it is on track, writing is prohibited. Can be processed.
[0038]
By the way, the level of impact to be detected is not the same between ramp loading and on-tracking.
[0039]
In other words, when the ramp is loaded, the magnetic head 18 moves while rubbing the stepped portion of the ramp 5, so that the resistance is large, and the current for surpassing this resistance changes greatly and the carriage starts to move. There is no need to do.
[0040]
On the other hand, during on-track, there is no large change in current or movement of the carriage, and there is a possibility of writing, so it is desirable to detect an impact exceeding 2G, for example.
[0041]
In this way, when two impacts with detection levels as far apart as 10G and 2G are to be detected, two impact sensors for detecting each level are generally required. If this is to be covered by a single impact sensor, it is conceivable to set the detection level to an intermediate value, for example, about 5G. However, in this case, on-track impact detection that requires particularly sensitive detection is possible. May not be performed correctly.
[0042]
Therefore, in this embodiment, the detection level can be varied by switching the gain of the detection signal obtained from one impact sensor 21 in a plurality of stages according to the operation state, and the impact level can be detected in different operation states. I have to.
[0043]
That is, in the case of this magnetic disk device, when an impact is applied to the disk drive body, the impact sensor 21 detects the impact and outputs this as an analog signal. Since this output signal is very small, it is amplified by the amplifier 22, the high frequency is cut by the LPF 23, and input to the comparator 25 through the gain switch 24 as a detection signal.
[0044]
On the other hand, the CPU 11 operates at that time, for example, when the magnetic head 18 is retracted to the ramp 5 (hereinafter referred to as unloading), or when the magnetic head 18 floats from the ramp 5 onto the disk surface (hereinafter referred to as ramp loading). When the magnetic head 18 moved to the disk surface is moved to the target cylinder (hereinafter referred to as seek time), when the target cylinder is captured and the magnetic head follows (hereinafter referred to as on-track time). ), The respective control signals are sent to the gain switch 24, and the detection level of the gain switch 24 is switched to any one of 2G, 5G, and 10G, so that it is input from the LPF 23 to the gain switch 24. The detection signal is changed to a gain (sensitivity) in each operation state and is output to the comparator 25.
[0045]
The gain ratio at this time is set to, for example, twice or more.
For example, when unloading while the magnetic head 18 is retracted to the ramp 5, the gain is set low, the reach to the threshold is wide, for example, up to about 10G, the shock detection sensitivity is insensitive, and the movement of the magnetic head 18 is large. When ramp loading or seeking, the gain is set to an intermediate setting, the reach to the threshold is set to the middle, for example, up to about 5G, the impact detection sensitivity is set to a medium level, and the gain at the time of on-track where the movement of the magnetic head 18 is small. Is set high, the reach to the threshold is the narrowest, for example, about 2G, and the impact detection sensitivity is made most sensitive.
[0046]
When the gain-converted detection signal from the gain switch 24 is input to the comparator 25, the comparator 25 compares the level of the input detection signal with a preset constant voltage (threshold voltage). When the detection signal exceeds the threshold value or exceeds a certain range, an impact detection signal, for example, a pulse such as HI is output to the latch circuit 26, and the latch circuit 26 latches the impact detection signal. An input is made to the CPU 11 to notify that an impact exceeding the level has been applied.
[0047]
Thereby, the CPU 11 can control the VCM 4 and the SPM 2 and perform data processing according to the operation state.
[0048]
For example, control can be performed such as changing to unload operation during ramp loading, or prohibiting write operation during write operation during on-track.
[0049]
FIG. 4 shows a flowchart of an operation for setting the impact gain according to the operation state. Upon receiving a command from the HDC 12, a load operation or a seek operation is performed according to the type of the command.
[0050]
Here, when the CPU 11 controls the VCM 3 or SPM 2, it sends a control signal d to the gain switch 24 to set a gain for impact detection.
[0051]
In this case, as shown in FIG. 4, the CPU 11 first determines whether or not the received command is a load instruction (S101). If the command is a load instruction (Yes in S101), the detection level is set to 10G. The control signal d is sent to the gain switch 24 so that the gain of the detection signal is changed (S102).
[0052]
If the command is not a load instruction (No in S101), the CPU 11 determines whether the received command is a seek instruction (S103). If the command is a seek (Yes in S103), the detection level is set to 5G. Thus, the control signal d is sent to the gain switch 24 so that the gain switch 24 is set to change the gain of the detection signal (S104).
[0053]
If the command is not a seek command (No in S103), the remaining command is an on-track command. At this time, the CPU 11 sends a control signal d to the gain switch 24 so that the detection level becomes 2G. Then, a setting for changing the gain of the detection signal is performed on the gain switch 24 (S105).
[0054]
Next, the operation of the entire magnetic disk device will be described.
When the impact sensor 21 detects an impact on the magnetic disk device main body, the CPU 11 first determines whether or not the loading is in progress (S201).
[0055]
As a result of the determination, if the load is being loaded and the impact detection is not masked (NO in S202), the CPU 11 determines whether or not the impact magnitude is 10G (already set in the process of S102 in FIG. 42) or more. Judgment is made (S203).
[0056]
If the determination result is 10G or more, the CPU 11 stops the loading operation (S204) and executes the unloading operation (S205).
[0057]
On the other hand, if the result of the determination is that the load is not in progress (NO in S201), the CPU 11 determines whether or not the seek is in progress (S206), the seek is in progress (YES in S206), and the impact detection is masked. If not (NO in S207), it is determined whether or not the magnitude of impact is 5G (already set in the process of S104 in FIG. 4) or more (S208), and if 5G or more (YES in S208), seek is performed. The operation is stopped (S209), and the unload operation is executed (S205).
[0058]
On the other hand, when the seek is not in progress (NO in S206), the on-track operation is in progress. Therefore, if the impact detection is not masked during the on-track operation (NO in S210), the CPU 11 determines that the impact magnitude is 2G (NO in S210). 4 is determined (S211). If 2G or more (YES in S211), the write operation is prohibited (S212) and the unload operation is executed (S211). S205). In this way, by using one impact sensor 21, different impact levels (10G, 5G in this example) are selected according to respective operation states such as unload operation, load operation, seek operation, and on-track operation. , 2G) can be detected.
[0059]
If an impact is detected at each set level, an unload operation is performed, and then the process is repeated again from the load operation.
[0060]
Each in-mask determination process of S202, S207, and S210 is used when the CPU 11 sets a period during which the impact sensor 21 detects it even if it is detected.
[0061]
Hereinafter, the case of masking impact detection will be described in detail.
When a current is passed at the beginning of loading and the lamp 5 is moved, or when a current is passed in a calibration operation performed before loading, it is often detected as an impact even though the operation is normal.
[0062]
The calibration operation is to measure the back electromotive voltage when the magnetic head 18 is at speed 0 (when stopped) in order to correct the variation of the back electromotive force detection circuit of the VCM 4 before loading.
[0063]
Since the magnetic head 18 is pressed against the end of the ramp 5 by passing an electric current in the direction in which the magnetic head 18 is moved in the outer circumferential direction, the carriage does not move, and the counter electromotive voltage at zero speed can be measured. Normally, this measurement is performed three times by changing the flowing current.
[0064]
In this way, the load operation cannot be executed if the load is unloaded each time the predicted impact detection is not caused by an actual impact.
[0065]
Therefore, even if the impact detection signal from the latch circuit 26 is input to the CPU 11 for a certain period until the measurement is finished, the impact notification is masked on the CPU 11 side, and the mask is released after the certain period has elapsed. Only the impact that is originally required is reliably detected.
[0066]
Hereinafter, specific events that may occur during operation of the magnetic disk device will be described with reference to FIGS.
[0067]
6-8, (a) is the impact detection signal output from the comparator 25, (b) is the impact detection signal after latch output from the latch circuit, (c) is the VCM current, (a) (C) All horizontal axes represent time. The vertical axis of (c) indicates the current, the intersection with the horizontal axis (dotted line) indicates the current 0, the direction of the current flowing so that the positive direction (upward in the figure) moves the magnetic head toward the disk outer circumference, and the negative The direction (the downward direction in the figure) indicates the direction of the current that flows so that the magnetic head moves in the inner circumferential direction of the disk. The VCM current is not shown in the block diagram of FIG. 1, but is a current that flows in the VCM 4 that drives the carriage of a general magnetic disk device. The carriage refers to a movable part including the head actuator 3, the arm 8, and the magnetic head 18.
[0068]
6 shows a case where the loading operation of the magnetic head 18 is normally performed without detecting an impact, and FIG. 7 shows a case where an impact is detected while the magnetic head 18 is moving on the step portion 5a of the ramp 5. FIG. 8 is a diagram showing each operation as a change in the VCM current during calibration, that is, when an impact is detected before the magnetic head 18 retracted from the lamp 5 and stopped is moved.
[0069]
First, a normal loading operation will be described with reference to FIG.
Before moving the magnetic head 18 retracted from the ramp 5 from the ramp 5, as shown in FIG. 5C, first, the VCM current is passed through the first period 61, about 300 mA (medium), In the next second period 62, a calibration operation is performed in which the VCM current is raised to 400 mA, and in the final third period 63, the VCM current is lowered to about 210 mA. That is, the operation of pressing the magnetic head 18 to the outer peripheral side, that is, the end of the ramp 5 is performed by changing the current amount in three stages.
[0070]
After performing the three-stage calibration operation, the VCM current is applied in the direction opposite to that in the past, that is, the direction in which the magnetic head 18 moves toward the inner peripheral side of the magnetic disk (hereinafter referred to as the inner peripheral side). During the fourth period 64, the magnetic head 18 is pushed to the inner peripheral side. In a subsequent fifth period 65, as a loading operation, the carriage (magnetic head) is moved toward the inner peripheral side while rubbing the tab 6 on the stage of the lip 5 while controlling the speed of the carriage.
[0071]
FIG. 7 is a diagram showing an operation when an impact is detected while the tab 6 is moving on the lamp 5, for example, during execution of the load operation shown in FIG.
[0072]
In this case, similarly to the operation of FIG. 6, after performing the calibration operation from the first period 61 to the third period 63, the VCM current is applied only in the fourth period 64 in the opposite direction. In this fourth period 64, for example, at the timing 71 in FIG. 7, for example, the impact detection signal (pulse) 72 in FIG. 7A is output from the comparator 25, and this is shown in the latch circuit 26. When latched as HI73 as shown in 7 (b), the CPU 11 determines an impact, and after that, as the unload operation, after stopping the flow of the VCM current in the sixth period 74, the load operation is stopped. In the seventh period 75, the VCM current is passed in the positive direction, and in the subsequent period 76, the carriage (magnetic head) is directed toward the outer peripheral side while rubbing the tab 6 on the step portion 5a of the lip 5 while controlling the carriage speed. It moves me. Although not shown, after the unload operation, the calibration operation is retried again.
[0073]
FIG. 8 is a diagram showing an operation when an impact is detected during the calibration period, for example, during the execution of the loading operation shown in FIG.
[0074]
In this case, the operation is the same as that in FIG. 6 until the first period 61 shifts to the second period 62.
[0075]
Then, within the second period 62, for example, at the timing 81 in FIG. 8C, the impact detection signal (pulse) 82 in FIG. 8A is output from the comparator 25, and this is output by the latch circuit 26 in FIG. When latched in the HI 83 as shown in b), the CPU 11 determines that the shock has occurred and stops the calibration operation. Thereafter, the flow of the VCM current is stopped during the period 84 in FIG. 8C, and again in FIG. In the same manner as shown, the calibration operation is retried in the order of the first period 61 and the second period 62.
[0076]
As described above, when the CPU 11 detects an impact at the timings of FIGS. 7 and 8, the retry is repeated, and the load operation is often impossible. Therefore, for example, if masking is made so as not to detect the impact in the second period 62 and the fourth period 64 in FIG. 6 and it is disabled, unnecessary impact detection is not required and the load operation can be performed smoothly. become.
[0077]
As described above, according to the magnetic disk apparatus of this embodiment, when the head loading / unloading method is adopted, the CPU 11 controls the gain switch 24 according to the operation state of the carriage including the magnetic head 18 to detect the impact sensor. 21. Since the gain of the detection signal obtained from 21 is changed and then input to the comparator 25, for example, when the gain of the detection signal is set low with respect to the gain switch 24, the comparator 25 has a constant threshold value. If the detection signal gain is increased and the gain of the detection signal is set high, the range up to the threshold value is narrowed and the impact detection sensitivity is increased. Impact can be detected at the detection level.
[0078]
That is, only one impact sensor 18 can cope with different operating states of the carriage portion including the magnetic head 18 between the magnetic disk 1 and the ramp 5 in the head load / unload system, and the magnetic disk 1 and the magnetic head 18 are protected from the impact. Can be protected.
[0079]
Further, the CPU 11 invalidates the impact detection signal notified through the comparator 25 and the latch circuit 26 during a predetermined period in which the magnetic head 18 is operated or stopped, for example, in the second period 62 and the fourth period 64 shown in FIG. By doing so, it is possible to reduce the retry operation for unnecessary detection.
[0080]
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment.
[0081]
In the above embodiment, one impact sensor 18 is used, and impacts are made at three levels of 2G, 5G, and 10G among the four operation states of the magnetic disk device such as unload, ramp load, seek, and on-track. However, if the impact level difference is larger than this, two impact sensors may be used and a plurality of operation states may be assigned to each.
[0082]
That is, the present invention is effective when the number of operating states or detection levels is greater than the number of sensors.
[0083]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when adopting the head load / unload method, the gain of the detection signal obtained from the impact detection means is varied corresponding to each of the plurality of operating states of the magnetic head, Therefore, it is possible to protect the disk device from the impact by using a smaller number of sensors corresponding to a plurality of operating states of the magnetic head.
[0084]
Also, by invalidating the impact detection by the detection means for a predetermined period during which the magnetic head is operated or stopped, the retry operation from unnecessary impact detection can be reduced, and the load operation can be performed smoothly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the magnetic disk device of FIG.
3 is a functional block diagram of the magnetic disk device of FIG.
FIG. 4 is a flowchart when the CPU sets an impact gain according to an operation state.
FIG. 5 is a flowchart showing an impact detection operation of the magnetic disk device.
FIG. 6 is a diagram showing a change in the VCM current when the magnetic head load operation is normally performed without detecting an impact.
FIG. 7 is a diagram showing a change in the VCM current when the CPU detects an impact when the magnetic head is moving along the ramp step.
FIG. 8 is a diagram illustrating a CPU operation when an impact is detected during a calibration operation, by a change in VCM current.
[Explanation of symbols]
1 ... Magnetic disk
2 ... Spindle motor (SPM)
3. Head actuator
4. Voice coil motor (VCM)
5 ... Lamp
6 ... Tab
11 ... CPU
12 ... Hard disk controller (HDC)
13. Voice coil motor driver IC (VCM driver IC)
14 ... Spindle motor driver IC (SPM driver IC)
18 ... Magnetic head
21 ... Sensor
22 ... Amplifier
23 ... Low-pass filter (LPF)
24 ... Gain switch
25 ... Comparator
26 ... Latch circuit

Claims (1)

ホストからのリードあるいはライト命令を受け付け、受け付けた命令に対してロード/アンロード/シーク/オントラックの実動作を指示するハードディスクコントローラと、
磁気ディスクを回転駆動すると共に前記磁気ディスクに対する情報の書き込みおよび読み取りを行う磁気ヘッドを移動させる駆動手段と、
前記磁気ディスクおよび前記磁気ヘッドを含む駆動手段に加えられた衝撃を検知してその量に応じた検知信号を出力する衝撃検知手段と、
衝撃が検知されたことが通知されると、前記磁気ディスクおよび磁気ヘッドを保護するよう前記駆動手段を動作させると共に、前記ハードディスクコントローラからのロード/アンロード/シーク/オントラックの各動作指示に応じて検知信号のゲインを切り替えるための制御信号を出力するCPUと、
前記制御信号によりゲイン設定値が切り替えられ、前記衝撃検知手段から入力された検知信号を前記ゲイン設定値に基づいて可変して出力するゲイン切替器と、
前記ゲイン切替器から出力された検知信号が所定のしきい値を越えた場合、前記CPUに衝撃検知を通知する手段と
を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
A hard disk controller that accepts a read or write command from the host and instructs the received command to perform actual load / unload / seek / on-track operations;
Drive means for rotating a magnetic disk and moving a magnetic head for writing and reading information on the magnetic disk;
An impact detection means for detecting an impact applied to the drive means including the magnetic disk and the magnetic head and outputting a detection signal corresponding to the amount;
When it is notified that an impact has been detected, the drive means is operated to protect the magnetic disk and the magnetic head, and in response to load / unload / seek / on-track operation instructions from the hard disk controller. A CPU that outputs a control signal for switching the gain of the detection signal;
A gain switching value that is switched by the control signal, and that variably outputs a detection signal input from the impact detection means based on the gain setting value; and
And a means for notifying the CPU of shock detection when the detection signal output from the gain switch exceeds a predetermined threshold value.
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