JP4651698B2 - 記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、特に、ヘッドをディスク上から退避させるランプ機構を有し、モバイル機器用として使用する小型記録再生装置に関する。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、パソコンの外部記憶装置として普及してきたが、最近では、ＨＤＤ内蔵の家電製品として、オーディオやビデオなどのコンテンツを録画、再生するハードディスクレコーダ、ジュークボックスなどのデータ記憶装置として採用されつつある。また、カーナビゲーションシステムには小型ＨＤＤが採用され、今後、ノート型パーソナルコンピュータのような小型のデジタル機器、モバイル情報機器は、小型ＨＤＤを搭載したデジタル機器が普及することも想定される。小型ＨＤＤは、デスクトップ型のような据え置き型とは異なり、携帯型であるため、外部からの振動や衝撃を受けやすい環境で使用される。

このような小型ＨＤＤでの振動や衝撃に対する対策としては、ＨＤＤが停止中にヘッドがディスクに接触しない様にヘッドをディスク面上から退避しておく、ロード／アンロード機構（ランプ・ロード機構）がある。また記録再生装置が動作していないときにはヘッドが特定位置に停止していることが要求されるため、最近では、比較的小さな衝撃に対してはマグネットラッチ式のマグネットラッチ、比較的大きな衝撃に対してはイナーシャラッチが採用されている。

ランプ・ロード機構は、装置が停止する際に、ヘッドをディスクの範囲外に配置されたランプまでアンロードさせて、起動時にはランプからディスク上にヘッドをロードさせる。ここで、ＨＤＤでは、ヘッドを搭載しているアクチュエータが設けられている。アクチュエータは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の駆動力により、ディスクの半径方向に回転駆動する機構である。また、ランプはヘッドが乗り上げてディスク面上から退避するスロープを持つ部品である。（特許文献１、及び特許文献２参照）
また、ＨＤＤへの電源電圧が遮断され、ディスクを回転させるスピンドルモータとヘッドの駆動モータが共にダウンした場合、ディスクがヘッドによって傷つくことを防ぐために、そのヘッドを退避位置に強制移動させるための機能を持っている。この機能はエマージェンシーアンロードと呼ばれ、上述した様に電源が共にダウンした時にはスピンドルモータの惰性回転により生じる逆起電力を使ってその動作を行わせる。

マグネットラッチは、ヘッドのアンロード時に、ＶＣＭのマグネットの磁力を利用して、ＶＣＭコイルに貼り付けられたラッチプレートを吸引させて、ＶＣＭコイルをラッチする機構である。この機構により、アクチュエータをラッチして、ヘッドをランプの位置で保持させることができる。
特開２０００−２２２８３８号公報（第４−５頁） 特開２００１−２１００３０号公報（第３−５頁）

ところで、ＨＤＤはフレキシブルディスク装置と異なり、ディスクとヘッドが非接触で、かつその隙間は数十ｎｍと非常に狭い。そのため、振動が起こることによって、ヘッドがディスクに接触しディスクを傷つけてしまう。その結果、ディスクの傷ついた部分のデータが損失してしまうことがある。また、ＨＤＤ動作中およびシーク時は、常にヘッドがディスク上を浮上しているので、使用者は安全に移動させることができるか容易に判断することができない。

上記したＨＤＤを小型、及び携帯型のディジタル機器に適応した場合、デジタル機器のバッテリー切れ、ハードディスクドライブの交換、などの電断によりエマージェンシーアンロードが発生する可能性がある。また、振動や衝撃も頻繁に発生すると考えられる。

このように、電断、及び振動下における携帯型のＨＤＤでエマージェンシーアンロードが発生した場合、スピンドルモータの逆起電力を利用して強制的にヘッドを退避させるが、アクチュエータの移動方向とは逆の振動が発生した場合は、マグネットラッチの磁力が十分であるランプ上の位置まで移動することができない可能性が考えられる。また、携帯型のディジタル機器及びユーザは、電断後に、ＨＤＤのヘッド位置及びマグネットラッチが有効であるかどうかを知る手段はない。

本発明は、上記課題を解決するため、記録媒体に対する情報の読み出し、あるいは書きこみを行うヘッドと、前記ヘッドに対して駆動指令を与えるヘッド駆動手段と、前記ヘッドを記録媒体上から退避させるランプ機構と、前記ヘッドを特定位置でラッチするラッチ機構と、前記ヘッドが前記ランプ機構の特定位置から外れたか否かを確認する確認手段とを備え、外部機器からの電源電圧により、駆動制御される記録再生装置であって、前記ヘッドが前記ランプ機構へ退避できていなかった時に、ヘッドを特定位置に退避させるヘッド退避手段と、前記確認手段によって前記ヘッドが特定位置から外れたか否かを外部機器に通知する外部通知手段を備えることを特徴とするもので、ヘッドがランプ上でラッチされたことを確認でき、安全に取り扱うことができる作用を有し、また、外部通知手段でヘッドが特定位置から外れたか否かを容易に確認できることによって、記録再生装置の取扱いを安全に行うことができる作用を有する。

また、記録媒体に対する情報の読み出し、あるいは書きこみを行うヘッドと、前記ヘッドに対して駆動指令を与えるヘッド駆動手段と、前記ヘッドを記録媒体上から退避させるランプ機構と、前記ヘッドを特定位置でラッチするラッチ機構と、前記ヘッドが前記ランプ機構の特定位置に退避したかどうかを確認する確認手段とを備え、外部機器からの電源電圧により、駆動制御される記録再生装置であって、前記ヘッドが前記ランプ機構へ退避できていなかった時に、ヘッドを特定位置に退避させるヘッド退避手段と、前記確認手段によって前記ヘッドが特定位置に退避したか否かを外部機器に通知する外部通知手段を備えることを特徴とするもので、外部通知手段でヘッドが特定位置に退避できたか否かを確認することによって、記録再生装置の取扱いを安全に行うことができる作用を有する。

また、前記特定位置は、前記ラッチ機構が有効である位置であることを特徴とする。

また、前記確認手段の確認結果を元にコマンドを作成するコマンド作成手段を備えることを特徴とする。

また、前記外部通知手段により、前記ヘッドが特定位置に退避できないと通知されると前記記録再生装置と前記外部機器をロックし、前記ヘッドが特定位置にアンロードされると前記外部機器とのロックを解除するロック機構を備えたことを特徴とするもので、ヘッドが特定位置に退避している時以外は、ロック機構が動作し、記録再生装置は外部機器から外れないようにロックされるので、記録再生装置を安全に取扱うことができる作用を有する。

さらにまた、請求項１乃至６いずれか１項記載の記録再生装置と前記外部機器とをロック機構により連結したことを特徴とする記録再生システムを提供することを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、小型のデジタル機器に搭載されたＨＤＤにおいて、運搬などによる取り扱い時の振動、ＨＤＤメディアのデジタル機器からの取り出しなどによって、ヘッドによってディスクに傷をつけてデータを損傷することが無く、安全に取り扱うことができるＨＤＤを提供できる。

［実施の形態］
以下に本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態によるＨＤＤの構成を示す。図１において、データを記憶する記録媒体であるディスク１と、ディスク１を回転させるスピンドルモータ２と、記録媒体に対しデータの書きこみ及び読み出しを行うヘッド４と、アクチュエータ６と、アクチュエータ６を駆動させるボイスコイルモータ７と、アンロード時に機能するマグネットラッチ８と、ヘッドを退避させておくランプ３とを有する。

ヘッド４は、磁気変換素子からなり、再生ヘッドと記録ヘッドを持つスライダである。アクチュエータ６は、ボイスコイルモータ７によって、ヘッド４をディスク面上に駆動させる。

ヘッド４の先端に取り付けられたタブと呼ばれる部分が、ランプ３の傾斜部を有する部材へ乗り上げることで、ヘッド４がディスク１の外側へ退避する。

本実施の形態の記録再生装置は、外部機器に挿入されその外部機器より操作される記録再生装置である。外部機器は、例えば、携帯電話、デジタルカメラ等の小型で、持ち運びが容易であり、ＨＤＤは記録媒体として、取り替えが容易に行えることを想定している。このような状態で、外部機器からＨＤＤが操作される。

（実施の形態１）
図２及び図３は、本発明の実施の形態による記録再生装置の例として、ＨＤＤを示した図である。図２において、１１は、ディスクドライブの筐体の一部であるトップ・カバー、１２は本実施の形態の第１の確認手段に相当する確認窓である。また、図３は、確認窓１２から確認される例を示し、１３、１４は、第２の確認手段に相当し、１３は、マグネットの磁力が有効である部分を色づけしたマグネットラッチ有効印１３ある。１４は、ヘッド４が、ランプ機構上の特定の位置へ退避するとヘッドによってその印を覆い隠すヘッド停止位置確認印１４である。

以上のような構成を有する、本発明の実施の形態１による記録再生装置の動作を説明する。

はじめに、ＨＤＤを停止する手順として、外部機器は、アンロードの要求をＨＤＤに対して出し、ＨＤＤは、アンロード要求を受け付け実行する。ＨＤＤは、メディア上から退避すると位置情報を示すサーボ情報が読めなくなる。しかし、ＨＤＤは、マグネットラッチが有効である位置までヘッドがランプに乗り上げているかどうかを確認できない。

また、外部機器がＨＤＤのヘッドのアンロード要求なしに、電源電圧を遮断したとすると、ＨＤＤは、ディスクを回転しているスピンドルモータの惰性回転によって生ずる逆起電力を、ヘッド駆動手段に与えることにより、ヘッドを強制的にランプへ退避させる。

ここで、外部機器からの電源電圧が遮断され、ＨＤＤがヘッドを強制的にランプへ退避させている時に、ヘッドの移動方向とは逆の振動が発生したとすると、マグネットラッチの力が十分でないランプ上でヘッドが止まってしまうことが考えられる。さらに振動が続くこととなれば、ディスクをヘッドによって傷つけてしまい、データを破損してしまう。

そこで、外部機器により、電源電圧が遮断された時に、確認窓１２によって、ヘッドがランプ上に移動できているかどうかを確認でき、さらに、マグエンットラッチ有効印及びヘッド停止位置確認印１４によって、マグネットラッチが有効である停止位置まで移動できたかどうかを確認できる。

このように、本実施の形態によれば、ヘッドが特定の位置へ退避できたことを容易に目視できる。

なお、上記の実施の形態において、確認窓１２は、少なくともヘッド４とランプ３が目視できる大きさの窓としたが、天板そのものが、透明であってもかまわない。また、実施の形態１では、確認窓１２を通して、マグネットラッチ有効印１３、ヘッド停止位置確認印１４を確認するようにしたが、どちらか一方であってもかまわないし、確認窓１２以外の確認手段を用いてもかまわない。

（実施の形態２）
図１は、本発明の実施の形態による記録再生装置の例として、ＨＤＤを示した図である。図１のヘッド退避手段１０についての詳細を図４に示す。図４において、２５は筐体、２４は筐体２５の表面上に装着されたゴム状の素材を想定し、ボタンとする。２１はマグネットラッチに使用するマグネット、２２，２３，２４は本実施の形態のヘッド退避手段に相当し、２２はマグネット２１を移動させる移動機構Ａで、マグネット２１が取りつけられている。２３は移動機構Ａを移動させる移動機構Ｂであり、ボタン２４に取りつけられる。ボタン２４が押すことで、移動機構Ｂ２３が押し上げられ、それによって移動機構Ａが右のほうへ移動する。それに伴ってマグネット２１も右へ移動する。

以上のような構成を有する、本発明の実施の形態２による記録再生装置の動作を説明する。

はじめに、実施の形態１によって、ヘッドがランプ上の特定位置に退避できなかったことを確認した場合を想定する。

まず、図４中に示すマグネット駆動要求手段であるボタン２４を押すことによって、移動機構Ｂ２３を押し上げる。移動機構Ｂ２３が押し上げられると、それに伴って移動機構Ａが図中に示すとおり右方向へ移動し、コイル７へ近づく。それにより、マグネット２１の力によってコイル７に取り付けられたマグネットラッチ８を引きつけることによってマグネットラッチが有効となる。ボタン２４を戻すと、それに伴って移動機構Ａ２２も、元の位置へ戻る。この動作により、ヘッドをランプ上の所定の位置へ強制的に移動し、退避させる。

このように、本実施の形態によれば、ランプ上の特定の位置でラッチできていないことを発見し、修正することができ、振動が起こっても、ヘッドがランプから落ちてディスクを傷つけてデータを破損することはない。これによって安全に取り扱うことが可能となる。

なお、上記の実施の形態において、マグネット２１はマグネットラッチとして説明を行っているが、マグネットラッチ用のマグネット、およびヘッド退避手段用のマグネットとして独立して存在してもかまわない。また、ＶＣＭを駆動させるマグネットを利用してもかまわない。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態による記録再生装置の例として、ＨＤＤを示した図である。図５において、３１は本実施の形態の外部通知手段に相当し、この例ではＬＥＤとする。３２は本実施の形態のヘッド位置確認手段に相当し、センサとする。３３は本実施の形態の自己電源電圧供給手段に相当し、電池とする。

以上のような構成を有する本発明の実施の形態３による記録再生装置の動作を説明する。

はじめに、外部機器からＨＤＤに対して電源が供給され、スピンドルモータによって、ディスクを回転させる。そして、ＨＤＤに対して読み出し、及びシークの要求がくると、ＨＤＤはヘッドをランプ上からロードする。また、外部機器からＨＤＤに対してヘッドのアンロード要求が来ると、ＨＤＤはヘッドをランプ上へアンロードさせる。ヘッドがランプに乗り上げ所定の位置に到着すると、マグネットラッチが働きヘッドはラッチされる。

このとき、本発明のＨＤＤの動作としては、外部機器からＨＤＤに対して電源電圧が供給されると、ランプ上のセンサ３２が働き、ヘッドがランプ上の特定の位置でラッチされていれば、ＬＥＤ３１を緑色点灯させる。ＨＤＤのヘッドがランプ上からロードされると、ランプ上に設置されたセンサ３２は、ランプ上のヘッドがなくなったことを感知して、ＬＥＤ３１を赤色点灯させる。また、ヘッドがランプ上へアンロードされ、ランプ上のセンサ３２によってヘッドを感知できればＬＥＤ３１を緑色消灯させる。このＬＥＤ３１を使用者が確認することによって、ＨＤＤを安全に取り扱うことができる。

さらに、本実施の形態の記録再生装置は自己電源電圧供給手段として電池３３を搭載している。本実施の形態３では、センサ３２とＬＥＤ３１、スピンドルモータの逆起電力を補強する形で電源電圧を供給する。例えば、外部機器のバッテリ切れなどによって突然に電源電圧が遮断されることとなっても、ＬＥＤ３１によって、ヘッドがランプ上へアンロードできたことを使用者は確認することができる。

このように、本実施の形態によれば、使用者はヘッドがラッチされたことを確認することができ、安全に取り扱うことができる。また、ヘッドがランプ上から落ちて、ディスクに傷をつけてデータを破損することがない。

なお、上記の実施の形態３において、外部通知手段はＬＥＤ３１として説明したが、これは一例であって音声等の別の通知手段を使っても良い。また、自己電源電圧供給手段は電池３３として説明を行ったが、一例であって、コンデンサ等の別の供給手段でも良い。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４による記録再生装置の例として、ＨＤＤを示した図である。図６において、３２は、本発明のヘッド位置確認手段に相当し、センサとする。実施の形態３で示したセンサと同等の構成とする。４２は、ＨＤＤのインターフェースを示す。４１はＣＰＵを示す。

以上のような構成を有する本発明の実施の形態４による記録再生装置の動作を説明する。

はじめに、外部機器からＨＤＤに対して電源が供給され、スピンドルモータによって、ディスクを回転させる。ＨＤＤに対して読み出し及びシークの要求がくると、ＨＤＤはヘッドをランプ上からロードする。また、外部機器からＨＤＤに対して、ヘッドのアンロード要求がくると、ＨＤＤはヘッドをアンロードさせる。ヘッドがランプに乗り上げ所定の位置に到着すると、マグネットラッチが働きヘッドはラッチされる。

このとき、本実施の形態のＨＤＤの動作としては、外部機器からＨＤＤに対して電源電圧が供給されると、ランプ上のセンサ３２が働き、ヘッドがランプ上の特定の位置でラッチされていなければ、ＣＰＵ４１は特定の位置に無いと判断し、例えば、再度アンロードを行う等の処理が可能となる。さらに、ＨＤＤのヘッドがランプ上の所定の位置へアンロードできているかを認識できる。ＨＤＤ側が、ランプ上の所定の位置へアンロードできたことを通知できるコマンドを用意することで、外部機器から安全にＨＤＤを取り出すことが可能となる。例えば、外部機器と協働して、ＨＤＤのヘッドがランプ上の所定の位置へアンロードできていなければＨＤＤ取りだしボタンが有効にならないというような形態も可能となる。

このように、本実施の形態によれば、外部機器にヘッドがラッチできたことを通知することができ、安全に取り扱うことができるようになる。また、ヘッドがランプ上から落ちて、ディスクに傷をつけてデータを破損することがない。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５による記録再生装置の例として、ＨＤＤを示した図である。図７において、３２は、ヘッド位置確認手段に相当し、センサとする。実施の形態３で示したセンサと同等の構成とする。５１は、外部機器を示し、５２は、ロック機構である取りだし禁止機構を示す。

以上のような構成を有する本発明の実施の形態５による記録再生装置の動作を説明する。

はじめに、外部機器からＨＤＤに対して電源が供給され、ＨＤＤに対して読み出し及びシークの要求がくると、ＨＤＤはヘッドをランプ上からロードする。また、外部機器からＨＤＤに対してヘッドのアンロード要求がくると、ＨＤＤはヘッドをアンロードさせる。ヘッドがランプに乗り上げ所定の位置に到着すると、マグネットラッチが働きヘッドはラッチされる。

本発明のＨＤＤの動作としては、外部機器からＨＤＤに対して電源電圧が供給されると、ランプ上のセンサ３２が動作する。ヘッドがランプ上の特定の位置から外れると、ヘッドが動作中であることを認識し、ロック機構５２が動作し外部機器から外れないようになる。外部機器からアンロード要求を受けると、ＨＤＤはヘッドをランプ上にアンロードさせる。ヘッドがランプ上の特定の位置へアンロードできるとセンサ３２によって認識し、ロック機構５２は一つロックを解除する。

このように、本実施の形態によれば、外部機器からＨＤＤを安全に取り外すことが容易になる。

本発明の実施の形態２および、ディスクドライブの各部を示す図である。 本発明の実施の形態１に関するディスクドライブのトップ・カバーを示す図である。 本発明の実施の形態１に関するディスクドライブのヘッド及びランプ機構を示す図である。 本発明の実施の形態２に関するマグネットラッチ部を示す図である。 本発明の実施の形態３に関するディスクドライブの各部を示す図である。 本発明の実施の形態４に関するディスクドライブの各部を示す図である。 本発明の実施の形態５に関するディスクドライブの各部を示す図である。

符号の説明

１ ディスク
２ スピンドルモータ
３ ランプ
４ ヘッド
５ 筐体
６ アクチュエータ
７ コイル
８ ラッチプレート
９ マグネット
１０ ヘッド退避手段
１１ トップカバー
１２ 確認窓
１３ マグネットラッチ有効印
１４ ヘッド停止位置確認印
２１ マグネット
２２ 移動機構A
２３ 移動機構B
２４ ボタン
２５ 筐体
３１ ＬＥＤ
３２ センサ
３３ 電池
４１ ＣＰＵ
４２ インターフェース
５１ 外部機器
５２ ロック機構

Claims (7)

1. 記録媒体に対する情報の読み出し、あるいは書きこみを行うヘッドと、
   前記ヘッドに対して駆動指令を与えるヘッド駆動手段と、
   前記ヘッドを記録媒体上から退避させるランプ機構と、
   前記ヘッドを特定位置でラッチするラッチ機構と、
   前記ヘッドが前記ランプ機構の特定位置から外れたか否かを確認する確認手段とを備え、
   外部機器からの電源電圧により、駆動制御される記録再生装置であって、
   前記ヘッドが前記ランプ機構へ退避できていなかった時に、ヘッドを特定位置に退避させるヘッド退避手段と、
   前記確認手段によって前記ヘッドが特定位置から外れたか否かを外部機器に通知する外部通知手段を備えることを特徴とする記録再生装置。
2. 前記特定位置は、前記ラッチ機構が有効である位置であることを特徴とする請求項１に記録再生装置。
3. 記録媒体に対する情報の読み出し、あるいは書きこみを行うヘッドと、
   前記ヘッドに対して駆動指令を与えるヘッド駆動手段と、
   前記ヘッドを記録媒体上から退避させるランプ機構と、
   前記ヘッドを特定位置でラッチするラッチ機構と、
   前記ヘッドが前記ランプ機構の特定位置に退避したかどうかを確認する確認手段とを備え、
   外部機器からの電源電圧により、駆動制御される記録再生装置であって、
   前記ヘッドが前記ランプ機構へ退避できていなかった時に、ヘッドを特定位置に退避させるヘッド退避手段と、
   前記確認手段によって前記ヘッドが特定位置に退避したか否かを外部機器に通知する外部通知手段を備えることを特徴とする記録再生装置。
4. 前記特定位置は、前記ラッチ機構が有効である位置であることを特徴とする請求項３に記録再生装置。
5. 前記請求項１乃至４いずれか１項に記載の記録再生装置において、
   前記確認手段の確認結果を元にコマンドを作成するコマンド作成手段を備えることを特徴とする記録再生装置。
6. 前記請求項１乃至４いずれか１項に記載の記録再生装置において、
   前記外部通知手段により、前記ヘッドが特定位置に退避できないと通知されると前記記録再生装置と前記外部機器をロックし、前記ヘッドが特定位置にアンロードされると前記外部機器とのロックを解除するロック機構を備えたことを特徴とする記録再生装置。
7. 請求項１乃至６いずれか１項記載の記録再生装置と前記外部機器とをロック機構により連結したことを特徴とする記録再生システム。

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