JP4651225B2

JP4651225B2 - 磁気ディスク記憶装置および磁気ディスク記憶装置の制御方法

Info

Publication number: JP4651225B2
Application number: JP2001153907A
Authority: JP
Inventors: 賢司吉田; 浩佐藤; 健二西村
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: US20020176202A1; JP2002352539A; US6937429B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク記憶装置の制御技術さらには電源の供給が停止された時例えば停電発生時のモータ制御に適用して有効な技術に関し、例えばハードディスク装置において磁気ディスク上の記憶トラックに対して情報のリード／ライトを行なう磁気ヘッドをディスクの径方向へ移動させるボイスコイルモータの制御に利用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク記憶装置は、磁気ディスクを回転駆動させるスピンドルモータの他に、磁気ディスク上の記憶トラックに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドを上記ディスクの表面に沿って径方向へ移動（シーク動作）させるボイスコイルモータを備えている。ハードディスク装置においては、磁気ヘッドがディスクの回転に伴う風圧でディスク表面を滑空するように構成されており、ディスクの回転が停止すると磁気ヘッドはディスク表面に接触して傷をつけてしまうおそれがある。
【０００３】
そこで、ディスクの回転停止時には、磁気ヘッドをディスクの外側の待機位置ににあるランプと呼ばれる支持台へさせることが行なわれる。従って、ヘッドのシーク開始時には、磁気ヘッドをランプ位置からディスク上へ移動させる必要がある。このとき、ボイスコイルモータによる磁気ヘッドの移動速度が速過ぎると磁気ヘッドがディスク表面に接触して傷をつけてしまうおそれがある。そのため、従来より、ボイスコイルモータの逆起電圧を監視して磁気ヘッドの移動速度を制御することが一般に行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ハードディスク装置においては、上述したディスク回転停止時に磁気ヘッドをディスクの外側のランプに退避させる必要性と同様の理由から、停電発生時にも当然磁気ヘッドを退避させる必要がある。ところが、停電発生時にはボイスコイルモータの制御回路の電源が遮断されてしまい、モータを制御することができなくなる。そのため、従来は、停電発生が検出されると直ちに磁気ヘッドを外側のランプ方向へ高速度で移動させるようにモータを駆動させ、あとは自然に電力が落ちるのを待つというような制御が一般に行なわれていた。
【０００５】
しかしながら、停電発生時におけるボイスコイルモータによる磁気ヘッドの退避移動も、その速度が速過ぎるとランプとの衝突による衝撃およびその反動によるディスク面上への落下で磁気ヘッドを破損させてしまうおそれがあるので、その退避速度をあまり高くすることができない。そのため、ある程度制限された速度で磁気ヘッドを退避させざるを得なかった。ところが、停電はいつ発生するか予想がつかないため、磁気ヘッドを回転軸に近い内側トラック近傍でランプと反対方向へ移動させているときに停電が発生する場合もある。そして、そのような場合に制限された速度でボイスコイルモータを制御して磁気ヘッドを退避させようとすると、その駆動力は最初はモータへのブレーキとして作用するがそのブレーキが弱すぎることになって磁気ヘッドが内側の回転軸に衝突して磁気ヘッドが破損されてしまうおそれがあることが明らかとなった。
【０００６】
本発明の目的は、磁気ディスク記憶装置において、電源の供給が停止された時に磁気ヘッドの破損を防止しつつ安全かつ速やかに磁気ヘッドを退避させることができるボイスコイルモータの制御技術を提供することにある。
【０００７】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【０００９】
すなわち、磁気ディスクを回転させる第１モータと、該第１モータにより回転される磁気ディスク上の記憶トラックに対して情報のリードを行う磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを上記ディスク上にて移動させる第２モータと、該第２モータの駆動電流を制御することにより上記磁気ヘッドの移動制御を行なう第２モータ駆動制御回路とを有する磁気ディスク記憶装置において、電源の供給が停止された時に上記第２モータのコイルに発生する逆起電圧を検出する逆起電圧検出手段と、検出された逆起電圧に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を判定し該移動速度が予め設定された第１の制限速度よりも大きいときに上記第２モータを制動するブレーキ制御手段とを設けるようにしたものである。
【００１０】
上記した手段によれば、電源の供給が停止された時に退避位置に向かって移動中の磁気ヘッドを適正な移動速度まで落とすようにモータを制御することができ、これによって、磁気ヘッドが退避位置のランプに衝突したり反動でディスク面上へ落下して破損する事故を防止することができる。
【００１１】
また、磁気ディスクを回転させる第１モータと、該第１モータにより回転される磁気ディスク上の記憶トラックに対して情報のリードを行う磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを上記ディスク上にて移動させる第２モータと、該第２モータの駆動電流を制御することにより上記磁気ヘッドの移動制御を行なう第２モータ駆動制御回路とを有する磁気ディスク記憶装置において、電源の供給が停止された時に上記第２モータのコイルに発生する逆起電圧を検出する逆起電圧検出手段と、検出された逆起電圧に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を判定し、一の方向への移動速度が予め設定された第１の制限速度よりも大きいときおよび上記一の方向と逆の方向への第２の制限速度よりも大きいときに上記第２モータを制動するブレーキ制御手段とを設けるようにしたものである。
【００１２】
上記した手段によれば、電源の供給が停止された時に磁気ヘッドが外側の退避位置あるいは内側のディスク回転軸のいずれの方向に向かって移動中においても適正な移動速度になるようにモータを制御することができ、これによって、磁気ヘッドが退避位置のランプあるいはディスク回転軸に衝突して破損する事故を防止することができる。
【００１３】
ここで、望ましくは、上記ブレーキ制御手段による上記第２モータの制動後に、所定の速度よりも小さな速度で磁気ヘッドを退避位置へ移動させるように上記第２モータを駆動する退避制御手段を設ける。これによって、磁気ヘッドの退避速度を制限速度以下に落とすことができるのみならず退避速度が低くなりすぎて退避動作が遅くなるのを防止し、速やかに磁気ヘッドを退避させることができる。
【００１４】
また、上記ブレーキ制御手段による上記第２モータの制動後に、再度上記逆起電圧検出手段による上記第２モータの逆起電圧の検出と、検出された逆起電圧に基づく上記磁気ヘッドの移動速度の判定およびその判定結果に基づく上記ブレーキ制御手段による制動制御とを、ヘッド移動速度が制限速度以下になるまで繰り返すようにする。これにより、１回の制動制御ではヘッド移動速度が制限速度以下まで落ちなかった場合にも確実に移動速度を下げることができる。
【００１５】
あるいは、上記逆起電圧検出手段により検出された上記第２モータの逆起電圧に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を複数段階で判定し、その判定結果に基づいて上記ブレーキ制御手段による制動時間を変化させるようにしてもよい。これにより、１回の制動制御でヘッド移動速度を制限速度以下まで下げることができる。
【００１６】
さらに、望ましくは、上記第２モータへの駆動電流遮断後所定時間経過したときの上記逆起電圧検出手段の出力電圧に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を判定するようにする。モータへの駆動電流遮断直後はコイルに流れる電流により逆起電圧を正確に検出することが困難であるが、モータへの駆動電流遮断後所定時間経過したときの上記逆起電圧検出手段の出力電圧に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を判定するようにすることによって、より正確な制動制御を行なうことができる。
【００１７】
また、上記逆起電圧検出手段の出力に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を判定するための判定レベルを任意に設定可能な設定手段を設けると良い。これにより、素子のばらつきやシステムの仕様が異なる場合においても、そのシステムに最適な速度で磁気ヘッドを安全に退避させることができる。
【００１８】
さらに、望ましくは上記第２モータへの制動電流を上記第１モータの逆起電力から得るように構成する。これにより、電源バックアップ手段を設けなくても電源の供給が停止された時に磁気ヘッドを安全に退避させることができる。
【００１９】
また、上記第１モータの逆起電流を整流するダイオードを設ける。これにより、僅かな素子の追加で電源の供給が停止された時に磁気ヘッドを退避させるバックアップ電源を得ることができる。
【００２０】
さらに、本発明のヘッド移動用モータの制御方法は、磁気ディスクを回転させるディスク回転用モータと、該ディスク回転用モータにより回転される磁気ディスク上の記憶トラックに対して情報のリードを行う磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを上記ディスク上にて移動させるヘッド移動用モータと、該ヘッド移動用モータの駆動電流を制御することにより上記磁気ヘッドの移動制御を行なうヘッド移動用モータ駆動制御回路とを有する磁気ディスク記憶装置において、電源の供給が停止された時に上記ヘッド移動用モータのコイルに発生する逆起電圧を検出し、該検出された逆起電圧に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を判定し、一の方向への移動速度が予め設定された第１の制限速度よりも大きいときおよび上記一の方向と逆の方向への第２の制限速度よりも大きいときに上記ヘッド移動用モータを制動するようにしたものである。
【００２１】
上記した手段によれば、電源の供給が停止された時に磁気ヘッドが外側の退避位置あるいは内側のディスク回転軸のいずれの方向に向かって移動中においても適正な移動速度になるようにヘッド移動用モータを制御することができ、これによって、磁気ヘッドが退避位置のランプあるいはディスク回転軸に衝突して破損する事故を防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係るボイスコイルモータの駆動制御回路を適用した磁気ディスク記憶装置におけるボイスコイルモータ制御系の概略構成を示す。
【００２４】
図１に示されているように、この実施例の磁気ディスク記憶装置は、磁気ディスク３００と、該磁気ディスク３００を高速回転駆動させるスピンドルモータ３１０と、磁気ディスク３００上の記憶トラックに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドを先端に保持するアーム３２０と、このアームを介して磁気ヘッドを上記磁気ディスク３００上にて移動させるボイスコイルモータ３４０、このボイスコイルモータ３４０を駆動する半導体集積回路化されたＶＣＭ駆動回路１００、このＶＣＭ駆動回路１００が検出した速度情報に基づいて上記ＶＣＭ駆動回路１００に駆動電流指令値を送るコントローラ２６０などを有する。３５０は、磁気ディスク３００の外側に配置され退避されたアーム３２０を支持するランプである。
【００２５】
ここで、コントローラ２６０は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）などで構成され、磁気ディスク記憶装置全体の動作を制御するとともに、このマイクロコンピュータが算出した位置情報（トラック位置）と上記ＶＣＭ駆動回路１００からの速度情報とに基づいて駆動電流指令値を生成し、出力する。そして、コントローラ２６０から出力された駆動電流指令値は、上記ＶＣＭ駆動回路１００へ送られ、ボイスコイルモータ３４０が駆動制御される。このＶＣＭ駆動回路１００内に、モータドライバ１１１，１１２、リトラクト＆ブレーキ制御回路１２０、逆起電圧検出回路１３０が設けられている。
【００２６】
さらに、このＶＣＭ駆動回路１００には、コントローラ２６０から送られてくるデジタルデータ形式の駆動電流指令値をアナログ形式の駆動電流指令値に変換するＤ／Ａ変換器１５０と、上記逆起電圧検出回路１３０の出力電圧をＡ／Ｄ変換してコントローラ２６０に磁気ヘッドの移動速度情報を与えるＡ／Ｄ変換回路１６０と、停電発生を検出する電源モニタ回路１７０とが設けられている。ＶＣＭドライバ１１１，１１２は、上記コントローラ２６０から送られてくる駆動電流指令値に基づいてボイスコイルモータ３４０に流す駆動電流の向きと大きさを制御する。
【００２７】
図２は、本発明に係る磁気ディスク記憶装置におけるボイスコイルモータの駆動制御回路の一実施例を示す。
【００２８】
図２において、ＬVCMは磁気ヘッドを磁気ディスク上にて移動させるボイスコイルモータの駆動コイル、ＲｓはこのコイルＬVCMと直列形態に接続された電流センス用の抵抗、１１１，１１２は上記コイルＬVCMに電流を流してボイスコイルモータを駆動するモータドライバ、１２０はこのドライバを制御してボイスコイルモータにブレーキをかけたり磁気ヘッド退避動作をさせたりするリトラクト＆ブレーキ制御回路、１３０は上記コイルＬVCMの逆起電圧を検出する逆起電圧検出回路で、上記リトラクト＆ブレーキ制御回路１２０は図示しないＣＰＵなどからなるシステムコントローラから供給される制御信号と上記逆起電圧検出回路１３０からの検出信号に基づいてモータドライバ１１１，１１２を制御するように構成されている。
【００２９】
また、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗは磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータのコイルである。特に制限されるものでないが、この実施例においては、スピンドルモータとして３相ブラシレスモータが使用されている。２１１はコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの結合端子と電源電圧端子および接地端子との間にそれぞれ接続された出力ＭＯＳＦＥＴＱ１１，Ｑ１２〜Ｑ３１，Ｑ３２からなりスピンドルモータの各コイルに電流を流してモータを回転駆動する駆動回路、２１２はその制御回路で、制御回路２１２は電流を流す相コイルを決定して出力ＭＯＳＦＥＴＱ１１〜Ｑ３２をそれぞれオン、オフ制御してコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに順番に電流を流すことでスピンドルモータを回転させる。
【００３０】
２１３は電源電圧Ｖｃｃが立ち上がっているか否かを検出する電源モニタ回路、Ｐ−ＳＷは電源スイッチで、電源モニタ回路２１３は停電発生を検出すると電源スイッチＰ−ＳＷをオフさせるとともに、制御回路２１２に対して信号を送って出力ＭＯＳＦＥＴＱ１１〜Ｑ３２をすべてオフ状態にさせる。上記出力ＭＯＳＦＥＴＱ１１〜Ｑ３２にはそれぞれダイオードＤ１１〜Ｄ３２が電源電圧端子Ｖｃｃに対して逆向きに接続されており、これらのダイオードＤ１１〜Ｄ３２は、停電発生により出力ＭＯＳＦＥＴＱ１１〜Ｑ３２がすべてオフ状態にされると、コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに生じている逆起電圧を整流して上記ボイスコイルモータのドライバ１１１，１１２やその制御回路１２０、逆起電力検出回路１３０に電力を供給する整流回路として動作する。
【００３１】
なお、上記ボイスコイルモータのコイルＬVCMと直列に電流センス用の抵抗Ｒｓを設けているのは、単純にコイルＬVCMの端子間電圧を測定したのでは、その測定値にはコイルに流れる電流とコイルの寄生抵抗によって生じる電位差が含まれてしまい、正確なコイル逆起電圧を検出できないので、逆起電力検出回路１３０においてコイルに流れる電流を検出してコイルの寄生抵抗によって生じる電位差をキャンセルした純粋なコイル逆起電圧を検出して、磁気ヘッドをランプから磁気ディスク上へ移動させるときにその移動速度を正確に制御できるようにするためである。
【００３２】
この実施例においては、上記リトラクト＆ブレーキ制御回路１２０に、ドライバ制御回路１２１と、定電圧発生回路１２２と、上記逆起電圧検出回路１３０からの検出信号と定電圧発生回路１２２から供給される基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２とを比較する比較回路１２３，１２４と、該比較回路１２３，１２４の出力信号を所定のタイミングで取り込んで保持するラッチ回路１２５と、上記比較回路１２３，１２４に対する比較タイミング信号およびラッチ回路１２５に対するラッチタイミング信号を生成して与えるタイミング制御回路１２６と、上記定電圧発生回路１２２により発生される定電圧のレベルを指定するレジスタ１２７が設けられている。また、上記定電圧発生回路１２２は上記逆起電圧検出回路１３０で必要とされる基準電圧Ｖｒ３も発生して逆起電圧検出回路１３０に供給する。
【００３３】
なお、上記比較回路１２３，１２４に供給される基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２は、磁気ヘッド退避時の磁気ヘッドの許容速度に相当するボイスコイルモータの逆起電圧に対応して設定される。比較する基準電圧が２つ設けられているのは、磁気ヘッドがディスクの外側（ランプ方向）に向かって移動している場合と磁気ヘッドがディスクの内側（軸方向）に向かって移動している場合のそれぞれにおいて、制限速度を越えているか判定できるようにするためである。
【００３４】
なお、コイルに流れる電流を検出してコイルの寄生抵抗によって生じる電位差をキャンセルした純粋なコイル逆起電圧を検出することが可能な上記逆起電圧検出回路１３０としては、例えば特開平２０００−２２２８３７号等で公知の回路と同一のものを利用することができるので、具体的な回路例および動作の説明は省略する。
【００３５】
次に、図２に示されているボイスコイルモータ駆動回路１００の停電発生時における具体的な動作を、図３のフローチャートに従って図４のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００３６】
リトラクト＆ブレーキ制御回路１２０は、電源モニタ回路１７０から電源の状態を知らせるモニタ信号ＶＭが停電状態を示すロウレベルに変化すると図３の磁気ヘッド緊急退避動作を開始する。この緊急退避動作では、まずドライバ回路１１１および１１２をオフさせてボイスコイルモータのコイルＬVCMの出力電流を「０」にする（ステップＳ１）。
【００３７】
図４には、一例として、ボイスコイルモータが磁気ヘッドをディスクの外側へ向かって移動させているときに停電が発生し退避動作が行なわれた場合の各信号の変化の様子が示されている。
【００３８】
緊急退避動作開始でボイスコイルモータのコイルＬVCMの出力電流が「０」にされると、図４にタイミングｔ１で示すように、コイルの一方の端子ＶＣＭ＋の電圧はグランドに下がるが、ドライバがオフされた直後はドライバを構成する出力トランジスタのボディダイオードを通してコイルにまだ電流が流れるため、コイル本来の逆起電圧は見えて来ない。そして、しばらくすると（Δｔ時間経過すると）、コイルの電流が「０」となってコイルの一方の端子ＶＣＭ＋に逆起電圧Ｖbkが現われ、これが逆起電圧検出回路１３０で検出される（ステップＳ２）。なお、ドライバオフ直後にコイルに流れる電流を抜くためのパスとスイッチをドライバ回路１１１および１１２に設けてドライバ制御回路１２１で制御するように構成することで、上記Δｔを小さくすることもできる。
【００３９】
逆起電圧検出回路１３０がコイルに現われた逆起電圧Ｖbkを検出すると、図４（Ｆ）に示すタイミングｔ２で、逆起電圧検出回路１３０の出力電圧が大きく変化（図では低下）する。そして、この出力電圧が比較回路１２３および１２４で基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２と比較され、比較回路１２４の出力がハイレベルに変化する。そして、この比較回路１２４の出力はタイミングｔ３でラッチ回路１２５に取り込まれて保持される。すると、ドライバ制御回路１２１は、比較器１２３と１２４の出力がそれぞれハイレベルかロウレベルかを判定する（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００４０】
前述したように、実施例の逆起電圧検出回路１３０は、コイルに流れる電流を検出してコイルの寄生抵抗によって生じる電位差をキャンセルした純粋なコイル逆起電圧を検出する機能を有するが、例え逆起電圧検出回路１３０がそのような機能を備えていてもその出力を受けるコントローラ２６０は停電で動作が停止もしくは動作が保証されないので、検出された逆起電力に基づいてヘッドを退避させるべくボイスコイルモータを駆動させるための駆動電流指令値はコントローラ１６０からは送られて来ない。そこで、この実施例では、上述のようにリトラクト＆ブレーキ制御回路１２０が自らの判断でコイルへの電流遮断後Δｔ時間経過して純粋な逆起電圧が検出されるようになった時点で基準電圧との比較を行なうようにしている。
【００４１】
図４の例の場合には、比較器１２４の出力がハイレベルであるので、図３のフローチャートのステップＳ４において磁気ヘッドが外側へ制限速度以上で移動中と判断され、次のサイクルＴ３でドライバ１１１，１１２を制御して、コイルの一方の端子ＶＣＭ＋に０Ｖ、コイルの他方の端子ＶＣＭ−に予め決められている適当な大きさの電圧Ｖａを印加してモータにブレーキをかける（ステップＳ６）。そして、所定時間ブレーキをかけるとステップＳ１へ戻って再びコイルへの出力電流を「０」にして逆起電圧を検出する。
【００４２】
上記動作を繰り返すことにより、磁気ヘッドの移動速度が制限速度以下になったならば、ステップＳ４からＳ５へ進んで所定の速度によるランプへの磁気ヘッドの退避動作を行なう。図４には、ブレーキ動作を３回繰り返すことにより磁気ヘッドの移動速度が制限速度以下になった場合の波形が示されている。図４のサイクルＴ８では比較器１２３と１２４の出力がいずれもロウレベルになっていることから、このときドライバ制御回路１２１は磁気ヘッドの移動速度が制限速度以下になったことを知ることができる。従って、次のサイクルＴ９において所定の速度による磁気ヘッドの退避が行なわれる。
【００４３】
以上、停電発生時に磁気ヘッドがディスクの外側へ制限速度以上で移動している場合について説明したが、停電発生時に磁気ヘッドがディスクの外側へ制限速度以下で移動していた場合には、比較器１２３と１２４の出力がいずれもハイレベルになることはないので、上記ステップＳ６によるブレーキ動作は行なわれず、ステップＳ４から直ちにステップＳ５へ移行し、図４のタイミングチャートではサイクルＴ８以降の動作が行なわれる。
【００４４】
また、停電発生時に磁気ヘッドがディスクの内側へ制限速度以上で移動していた場合には、比較器１２３の出力がハイレベルになるので、上記ステップＳ３でヘッドが内側へ制限速度以上で移動中と判定されてステップＳ７へ移行して一定時間ブレーキ制御が実行され、磁気ヘッド移動速度が制限速度以下になるまで繰り返し行なわれる。そして、磁気ヘッドの移動速度が制限速度以下になったところで、ステップＳ４からＳ５へ進んで所定の速度によるランプへの磁気ヘッドの退避動作が行なわれる。
【００４５】
なお、上記ステップＳ６でのブレーキ制御はヘッドが外側のランプ方向へ制限速度以上で向かうのを制動するものであるのに対し、上記ステップＳ７でのブレーキ制御はヘッドが内側の回転軸方向へ制限速度以上で向かうのを制動するものであるので、上記ステップＳ７でのブレーキ制御の時間をステップＳ６でのブレーキ制御時間よりも長くするとより速やかにヘッドを外側へ退避させることができる。
【００４６】
図３の実施例の制御動作では、磁気ヘッド移動速度が制限速度以下になるまでブレーキ制御を繰返し行なうようにしているが、例えば逆起電圧検出回路１３０の出力と基準電圧とを比較する比較器を３個以上設けてそれぞれの基準電圧を異ならしめることにより、停電発生時の磁気ヘッド移動速度を複数段階で判定して、図３のステップＳ６またはＳ７におけるブレーキ制御の時間を、検出した速度に応じて変えて速度が速いほど長い時間ブレーキをかけるようにすることによって、図３に破線ＡまたはＢで示すようにブレーキ制御後に直ちにステップＳ５へ進んで所定の速度によるランプへの磁気ヘッドの退避動作を行なうようすることも可能である。あるいは、内側に向かって移動しているときは外側へ向かって移動しているときよりも長い時間ブレーキをかけるようにしてもよい。
【００４７】
また、図３の実施例の制御動作では、停電が発生すると先ずボイスコイルモータの逆起電圧に基づいて磁気ヘッドの移動速度を判断して制限速度を越えているとブレーキをかけるようにしているが、停電が発生したら先ず一旦ボイスコイルモータをヘッドがディスク外側のランプへ向かう方向へ駆動させる電流を与えてから、ボイスコイルモータの逆起電圧に基づいて磁気ヘッドの移動速度を判断して制限速度を越えている場合にブレーキをかけるように制御してもよい。これによって、磁気ヘッドが内側へ移動しているときに停電が発生した場合における退避動作を速やかに行なうことができる。
【００４８】
図５は図２のような構成を有するボイスコイルモータ制御系とスピンドルモータ制御系および磁気ヘッド駆動制御系を含む磁気ディスクシステムの一例としてのハードディスク装置全体の一構成例をブロック図で示したものである。
【００４９】
図５において、３１０は磁気ディスク３００を回転させるスピンドルモータ、３２０は先端に磁気ヘッド（書込み磁気ヘッドおよび読出し磁気ヘッドを含む）ＨＤを有するアーム、３３０はこのアーム３２０を回動可能に保持するキャリッジで、前記ボイスコイルモータ３４０はキャリッジ３３０を移動させることで磁気ヘッドを移動させるとともに、磁気ヘッドの中心をトラックの中心に一致させるようにＶＣＭ駆動回路１００がサーボ制御を行なう。
【００５０】
また、２１０は図２に示されているコイル駆動回路２１１およびその制御回路２１２を備え上記スピンドルモータ３１０の駆動制御を行なうスピンドルモータ駆動回路であり、磁気ディスクを所定の速度で回転駆動させる。このスピンドルモータ駆動回路２１０も、上記コントローラ２６０から供給される制御信号に従って動作し、磁気ヘッドの相対速度を一定にするようにスピンドルモータ３１０をサーボ制御する。
【００５１】
２２０は上記磁気ヘッドＨＤによって検出された磁気の変化に応じた電流を増幅して読出し信号を信号処理回路（データチャネルプロセッサ）２３０へ送信したり信号処理回路２３０からの書込みパルス信号を増幅して磁気ヘッドＨＤの駆動電流を出力するリード・ライトＩＣである。また、２４０は信号処理回路２３０から送信されてくる読出しデータを取り込んで誤り訂正処理を行なったりホストからの書込みデータに対して誤り訂正符号化処理を行なって信号処理回路２３０へ出力したりするハードディスク・コントローラである。上記信号処理回路２３０は、ディジタル磁気記録に適した変調／復調処理や磁気記録特性を考慮した波形整形等の信号処理を行なうとともに、上記磁気ヘッドＨＤの読出信号から位置情報を読み取る。
【００５２】
２５０は本システムと外部装置との間のデータの受渡しおよび制御等を行なうインタフェース・コントローラで、上記ハードディスク・コントローラ２４０はインタフェース・コントローラ２５０を介してパソコン本体のマイクロコンピュータなどのホストコンピュータに接続される。２７０は磁気ディスクから高速で読み出されたリードデータを一時的に記憶するバッファ用のキャッシュメモリである。マイクロコンピュータからなるシステムコントローラ２６０は、ハードディスク・コントローラ２４０からの信号に基づいて、いずれの動作モードか判定し、動作モードに対応してシステム各部の制御を行なうとともに、ハードディスク・コントローラ２４０から供給されるアドレス情報に基づいてセクタ位置などを算出する。
【００５３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施態様にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、上記実施例では、停電発生後に必要とされる電力をすべてスピンドルモータの逆起電力をダイオードで整流することで得るようにしているが、ボイスコイルモータを駆動するドライバ１１１および１１２の電力のみスピンドルモータの逆起電力から与え、ボイスモータ駆動回路（ＩＣ）１００の電源は他のバックアップ用電源から与えるようにすることも可能である。また、スピンドルモータ駆動回路側の電源モニタ回路２１３とボイスモータ駆動回路１００の電源モニタ回路１７０とは共通化することができる。
【００５４】
さらに、上記実施例においては、レジスタ１２７の設定値により逆起電圧の大きさを判定するための比較器における比較電圧のレベルを任意に設定可能に構成しているが、フューズ素子や不揮発性メモリ素子などを用いて比較電圧のレベルを任意に設定できるように構成することも可能である。
【００５５】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるハードディスク記憶装置に適用した場合について説明したが、本発明にそれに限定されるものでなく、磁気ディスク記憶装置一般に利用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００５７】
すなわち、磁気ディスク記憶装置において、電源の供給が停止された時に磁気ヘッドの破損を防止しつつ安全かつ速やかに磁気ヘッドを退避させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気ディスク記憶装置におけるボイスコイルモータ制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る磁気ディスク記憶装置におけるボイスコイルモータの駆動制御回路の一実施例を示すブロック図である。
【図３】実施例のボイスコイルモータの駆動制御回路による停電発生時におけるボイスコイルモータの制動制御動作の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】実施例のボイスコイルモータの駆動制御回路による停電発生時におけるボイスコイルモータの制動制御時における各部の信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の技術が適用された磁気ディスク記憶装置の全体の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
ＬVCM ボイスコイルモータの駆動コイル
Ｒs 電流検出用抵抗
１００ボイスコイルモータ駆動回路（ＩＣ）
１１１，１１２ボイスコイルモータのドライバ
１２０リトラクト＆ブレーキ制御回路
１２３，１２４比較器
１３０逆起電圧検出回路
２１１スピンドルモータの駆動回路
２１２スピンドルモータの駆動制御回路
３００磁気ディスク
３１０スピンドルモータ
３２０ヘッド保持用アーム
３３０キャリッジ
３４０ボイスコイルモータ
３５０ヘッド退避位置（ランプ）

Claims

磁気ディスクを回転させる第１モータと、該第１モータにより回転される磁気ディスク上の記憶トラックに対して情報のリードを行う磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを上記ディスク上にて移動させる第２モータと、該第２モータの駆動電流を制御することにより上記磁気ヘッドの移動制御を行なう第２モータ駆動制御回路とを有する磁気ディスク記憶装置であって、
電源の供給が停止された時に上記第２モータのコイルに発生する逆起電圧を検出する逆起電圧検出手段と、
上記逆起電圧検出手段により検出された上記逆起電圧に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を判定し、上記磁気ヘッドが上記磁気ディスクの外側方向へ移動している場合の上記磁気ヘッドの移動速度が予め設定された第１の制限速度よりも大きいときおよび上記外側方向と逆の上記磁気ディスクの内側方向へ上記磁気ヘッドが移動している場合の上記磁気ヘッドの移動速度が予め設定された第２の制限速度よりも大きいときに上記第２モータを制動するブレーキ制御手段とを備え、
上記ブレーキ制御手段による上記第２モータの制動後に、再度上記逆起電圧検出手段による上記第２モータの逆起電圧の検出と、検出された逆起電圧に基づく上記磁気ヘッドの移動速度の判定およびその判定結果に基づく上記ブレーキ制御手段による制動とを、上記磁気ヘッドの移動速度が上記第１の制限速度または上記第２の制限速度以下になるまで繰り返すものであり、
上記ブレーキ制御手段による上記第２モータの制動の繰り返しにより上記磁気ヘッドの移動速度が上記第１の制限速度または上記第２の制限速度以下になった後に、所定の速度よりも小さな速度で上記磁気ヘッドを退避位置へ移動させるように上記第２モータを駆動することを特徴とする磁気ディスク記憶装置。
上記第２モータへの駆動電流遮断後所定時間経過したときの上記逆起電圧検出手段の出力電圧に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を判定することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク記憶装置。
上記逆起電圧検出手段の出力に基づいて上記磁気ヘッドの移動速度を判定するための判定レベルを任意に設定可能な設定手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の磁気ディスク記憶装置。
上記第２モータへの制動電流を上記第１モータの逆起電力から得るように構成されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の磁気ディスク記憶装置。
上記第１モータの逆起電流を整流するダイオードを備えてなることを特徴とする請求項４に記載の磁気ディスク記憶装置。