JP3978081B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗物に搭載される磁気ディスク装置に係り、特に、周囲温度範囲が通常より厳しい環境で使用される磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１−１６３２７号では、環境温度の影響を断熱材で遮断して磁気ディスク装置内部の結露を防止している。周囲温度が磁気ディスク媒体に与える影響は考慮されておらず、信頼性の高い磁気記録又は再生を実現するためには不十分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ディスク装置（ＨＤＤ、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は、当初、大型コンピュータの外部記憶装置として用いられ、次第にパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略す）、ノート型コンピュータに用いらるようになった。最近では、オーディオ、ビデオ、カーナビ、コピー機などにも用途が広がり、これに従い、使用条件が次第に厳しくなってきている。
【０００４】
ＨＤＤの使用される環境温度は、パソコンでは、５℃から５５℃であったが、車載の場合には、−２０℃から７０℃と非常に厳しい温度範囲で動作を保証しなければならない。
【０００５】
低温では磁気ディスク媒体の保持力が増加し、従来の記録方法では記録能力が不足する。つまり、記録ヘッドのコイルに流す電流を増加させる程度では十分には対応できない。一方、低温環境下での使用に合わせて保持力を低くすると、周囲温度が高温となった際に熱減磁が大きくなり、データの消失の虞がある。低温記録能力と高温での記録保持能力との両立は非常に困難である。
【０００６】
本発明では、周囲の温度条件が厳しくなっても、記録再生の信頼性を落とすことのない、磁気ディスク装置を提供している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
磁気ヘッドが対向する磁気ディスク媒体であって、磁気ディスク装置の周囲温度が低温のときに情報の書込み又は記録が容易である第１の磁気ディスク媒体と、磁気ディスク装置の周囲温度が高温のときに情報の保持が容易である第２の磁気ディスク媒体を備え、周囲温度が低温の際には第１の媒体に記録し、周囲温度が高温の際には第２の媒体に記録する。
【０００８】
つまり、記録の際に周囲温度を測定し、所定の温度より低い場合には第１の媒体の物理アドレスを割り当てる。また、所定の温度より高い場合には第２の媒体の物理アドレスを割り当てる。更に、第１の媒体の保磁力を、第２の媒体の保磁力より小さくする。第１の媒体の磁性面と、第２の媒体の磁性面とは、１つの磁気ディスク媒体に設けられても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用した磁気ディスク装置３の断面の概念図である。周囲温度が所定の温度未満で使用する第１の磁気ディスク媒体１０７と、周囲温度が所定の温度以上で使用する第２の磁気ディスク媒体１０８は、スピンドルモータ１０９により回転駆動される。磁気ヘッド１０３は、それぞれ、アクチュエータ１０６により支持され、媒体１０７及び１０８の所定の場所に対向して位置決めされる。スピンドルモータ１０９とアクチュエータ１０６は、ベース１０２に固定され、これらの主要な構成部品は、カバー１０１とベース１０２とで閉鎖された空間に収納されることで、外部からの塵埃の進入を防いでいる。
【００１０】
磁気ヘッド１０３は、ジンバル、サスペンション、アクチュエータ１０６に沿って配置された図示しない配線と、配線パターンを有するＦＰＣ１０５により、前置増幅器と記録電流駆動回路とを内蔵するＬＳＩ１０４を介して、磁気ディスク装置３の外部と電気的に接続される。図示しないホスト１との間で、デジタル情報の送受信を行うインタフェース回路を含む配線板１１０は、温度センサ１１１、バッファ回路を含むデータ処理用ＬＳＩ１１２、メモリを内蔵するマイクロプロセッサ１１３を有している。温度センサ１１１は、ベース１０２とカバー１０１で囲まれた空間に位置していても良い。
【００１１】
本発明を適用した磁気ディスク装置３では、例えば、第１の温度範囲を−２０℃から３０℃とし、第２の温度範囲を２０℃から７０℃とする。周囲温度が−１０℃であれば、これを温度センサ１１１で検出し、第１の温度範囲に入ることを磁気ディスク装置３自身が認識するので、ホスト１から送出されたデジタルデータはＬＳＩ１１２で変調され、ＬＳＩ１０４で記録電流に変換され、低温用の第１の磁気ディスク媒体１０７に記録される。
【００１３】
周囲温度が４０℃であれば、同様に温度センサ１１１で検出し、第２の温度範囲に入るので、ホスト１から送出されたデジタルデータは、同様に、ＬＳＩ１１２、ＬＳＩ１０４を経て、高温用の第２の磁気ディスク媒体１０８に記録される。このような処理や制御は、マイクロプロセッサ１１３で行われる。
【００１４】
図２は、低温用の第１の磁気ディスク媒体１０７と、高温用の第２の磁気ディスク媒体１０８の、それぞれの断面を示す概念図である。このように、磁気ディスク媒体２自体を２以上の種類とする。磁気ディスク媒体１０７及び１０８において、１４及び１７は上部磁性層、１５及び１８は下部磁性層、１６はガラス基板である。周囲温度が低くなると、磁気ディスク媒体は、通常温度より保磁力が大きくなり、記録し難くなる。上記の磁性層はコバルト、クロムなどの結晶粒から成り、この結晶粒の形状を変えることにより、保磁力を変えることができる。低温用磁気ディスク媒体１０７の上部磁性層１４と下部磁性層１５の結晶粒径を通常より大きくする。また高温用磁気ディスク媒体１０８の上部磁性層１７と下部磁性層１８の結晶粒径を通常より小さくする。更に低温時に記録し易くするには磁性層１４、１５を薄くすることが有効である。上部磁性層１４の厚さと下部磁性層１５の厚さの差が小さい方が記録し易い。低温用磁気ディスク媒体１０７の上部磁性層１５の厚さをｔ１、下部磁性層１６の厚さをｔ２、高温用磁気ディスク媒体１０８の上部磁性層１８の厚さをｔ３、下部磁性層１９の厚さをｔ４とするとき、ｔ１−ｔ２＜ｔ３−ｔ４と設定する。
【００１５】
図３は、横軸１９に記録すべきデータの順序付けられた論理アドレスを採り、縦軸２０に実際の記録位置を示す物理アドレスを採って、周囲温度に応じて記録媒体を使い分ける様子を視覚的に表現した概念図である。例えば、１００セクタのデータを２枚の磁気ディスク媒体の全体に記録する場合を考える。物理アドレス１から５０を前記第１の磁気ディスク媒体１０７に、物理アドレス５１から１００を前記第２の磁気ディスク媒体１０８に予め設定し割り当てる。
【００１６】
周囲温度が２５℃の場合には、第１の温度範囲と第２の温度範囲の共通の温度範囲にあることになる。第１の媒体と第２の媒体とを周囲温度により区別しないモードであれば、点線で示すように、順序付けられた論理アドレスと、媒体上の位置を示す物理アドレスとの関係は線形となる。このような周囲温度による媒体の区別を行わないモードを設けても良い。
【００１７】
次に周囲温度の変化に応じて情報を記録する媒体を使い分ける場合を実線で示す。第１又は第２の媒体に書き込む場合において、各々の媒体領域内では物理アドレスが連続するよう割り当てが為されている。論理アドレス１から１９については、磁気ディスク装置３が周囲温度−１０℃を検出し、第１の磁気ディスク媒体１０７の物理アドレス１から１９にデータを記録することを示す。論理アドレス２０から３９については、装置３が周囲温度３５℃を検出し、予め第２の磁気ディスク媒体１０８に設定された物理アドレス５１から７０に変換されることを示す。論理アドレス４０から４９については、装置３が、周囲温度−１０℃を検出し、対応する物理アドレスは、予め第１の磁気ディスク媒体１０７に設定された、物理アドレス２０から２９に変換される。以下、同様であるが、論理アドレス５０から６９については、周囲温度３５℃が検出されるとき、対応する物理アドレスは、予め設定された、第２の磁気ディスク媒体１０８の物理アドレス７１から９０に変換される。論理アドレス７０から８４について、周囲温度−１０℃が検出されるとき、対応する物理アドレスは、予め設定された、第１の磁気ディスク媒体１０７の物理アドレス３０から４４に変換される。論理アドレス８５から９５については、周囲温度３５℃が検出されるとき、対応する物理アドレスは、予め設定された、第２の磁気ディスク媒体１０８の物理アドレス９１から１００に変換される。このように、記録するデータの順序付けられた論理アドレスと、２枚の磁気ディスク媒体上の位置を示す物理アドレスとの対応関係を予め設定し、磁気ディスク装置３の温度センサ１１１が検出する周囲温度に依存して、変換する。
【００１８】
記録すべきデータに対応した論理アドレスと、２種類の媒体面上の位置を示す物理アドレスとを、予め、磁気ディスク装置内部の不揮発性メモリや磁気ディスク媒体に、対応情報を管理するテーブルとして登録しておく。こうすれば、磁気ディスク装置３が検出する周囲温度に依拠して、使用する磁気ディスク媒体領域を制限することが可能となり、低温用、高温用それぞれの媒体の長所のみを獲得できる効果がある。ただし、低温で書き込んだデータが高温環境下で熱減磁しないことが条件となる。尚、磁気ディスク媒体に対応情報を管理するテーブルを登録するときは、新しい対応情報にタイムスタンプその他の時刻ＩＤを付し、低温用又は高温用に、以前の対応情報と共にもに書き込む。読み出しの際に、時刻ＩＤの新しい対応情報を持つ媒体を参照して、物理アドレスから情報を再生する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明を適用した磁気ディスク装置では、周囲温度範囲が低温から高温であるような厳しい温度環境下においても、情報の安定した記録・保持が可能であり、磁気ディスク装置の信頼性が高まる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した磁気ディスク装置３の断面概念図である。
【図２】低温用の第１の磁気ディスク媒体１０７と、高温用の第２の磁気ディスク媒体１０８の、それぞれの断面を示す概念図である。
【図３】横軸に記録すべきデータの時間順に対応付けられた論理アドレスを採り、縦軸に実際の記録位置を示す物理アドレスを採って、周囲温度の時間変化と記録される媒体上の位置の変化を視覚的表現した概念図である。
【符号の説明】
１０７……低温用磁気ディスク媒体、
１０８……高温用磁気ディスク媒体、
１１１……温度センサ。

Claims (1)

1. 情報を記録する第１の磁気ディスク媒体と、第１の磁気ディスク媒体と組成が異なり、第１の磁気ディスク媒体より保磁力が大きい、第２の磁気ディスク媒体とを異なる位置に同時に取り付けたスピンドルモータと、回転する前記磁気ディスク媒体に対して情報の記録または再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスク媒体上に位置付けるアクチュエータと、前記スピンドルモータと前記アクチュエータを固定するベースと、周囲温度を感知する温度センサーと、前記磁気ヘッドと外部との信号のやりとりをするインタフェース、制御回路、 R ／Ｗチャネル、その他電子回路と、前記アクチュエータ、前記スピンドルモータ、前記電子回路の制御を行うＣＰＵと、ベースと組み合わせて空間を形成するカバーと、を有する磁気ディスク装置において、前記制御回路は、前記温度センサーの検出温度が第１の温度範囲にある場合に、前記第１の磁気ディスク媒体にライトデータを記録し、前記温度センサーの検出温度が第２の温度範囲内（前記第１の温度範囲の最高温度よりも高い温度範囲を有する）である場合に、前記第２の磁気ディスク媒体にライトデータを記録する制御を実行し、記録すべきライトデータに順序付けられた論理アドレスを、前記温度センサーの検出温度が第１の温度範囲にある場合、前記第１の磁気ディスク媒体の物理アドレスに変換し、前記温度センサーの検出温度が第２の温度範囲内である場合に前記第２の磁気ディスク媒体の物理アドレスに変換することを特徴とする磁気ディスク装置。

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