KR20040044115A

KR20040044115A - 디스크 장치, 헤드 퇴피 방법 및 헤드 액츄에이터 제어 회로

Info

Publication number: KR20040044115A
Application number: KR1020030079295A
Authority: KR
Inventors: 스즈키노부유키
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2004-05-27
Also published as: EP1420405A2; DE60324082D1; CN1501389A; EP1420405B1; US7072135B2; EP1420405A3; US20040080858A1

Abstract

본 발명은 전원이 단절되었을 때, 헤드를 디스크와는 다른 저장 위치로 퇴피(retract)시키는 헤드 퇴피 방법에 있어서, 전원이 단절되었을 때, 헤드의 위치 및 속도에 상관없이 안정적인 언로드 동작을 행하는 것을 과제로 한다.

전원이 단절되었을 때, 헤드(16)를 램프(ramp)(20)와 역방향의 소정 위치인 내측 스톱퍼(inner stopper)에 소정의 속도로 도달시킨다. 전원이 단절되었을 때, 헤드가 어떤 위치에 있더라도, 또 어떤 속도로 이동하고 있더라도, 소정 위치인 내측 스톱퍼에 충격을 받지 않고서 정지할 수 있다. 또, 소정 위치로부터 정전압 구동으로 헤드를 언로드시킨다. 헤드가 일정 속도로 램프와 접촉하여 램프를 타고 올라앉기 때문에, 접촉력이 과대하게 되어 아암이 기울어져서 헤드가 자기 디스크에 접촉해 손상되는 것을 방지하며, 확실하게 언로드할 수 있다. 이에 따라, 신뢰성 높은 자기 디스크 장치가 실현된다.

Description

디스크 장치, 헤드 퇴피 방법 및 헤드 액츄에이터 제어 회로{DISK APPARATUS, HEAD RETRACTING METHOD AND HEAD ACTUATOR CONTROL CIRCUIT}

본 발명은 디스크의 판독/기록을 행하는 헤드를, 전원이 단절되었을 때, 저장 위치로 퇴피(retract)시키는 디스크 장치, 헤드 퇴피 방법 및 헤드 액츄에이터 제어 회로에 관한 것이다.

자기 디스크 드라이브에서는, 동작 중에는 스핀들 모터에 의해서 자기 미디어(자기 디스크)가 회전하고 있으며, 헤드가 자기 미디어 상에서 부상되어 있다. 이 상태에서, 전원의 단절이 발생하면, 헤드의 퇴피 동작이 이루어진다. 전원이 단절되면, 헤드를 이동시키는 VCM의 드라이버에 대하여, 전원으로부터의 전력 공급이 끊긴 상태이기 때문에, 헤드를 퇴피시키기 위한 에너지는 전원 이외의 것을 이용해야 한다.

전원 이외의 에너지의 예로서는 스핀들 모터의 회전 에너지를 전력으로서 이용해 VCM을 구동하여 헤드를 퇴피시키는 방법(SPM BEMF 정류)이나, 통전시, 커패시터를 포함하는 축전지 등에 전력을 축적하여, 전원이 끊겼을 때에 이것을 이용하여 VCM을 구동해 헤드를 퇴피시키는 방법 등을 예로 들 수 있다.

전자의 방법은 현재 주류의 방식이며, 빈번히 이용된다. 후자의 방법은 스핀들 모터의 회전 에너지가 아니라, 전기적으로 바뀐 에너지를 이용하는 것으로, 스핀들 모터에 축적되는 에너지가 충분하지 않은 소직경 매체를 이용하는 디스크 장치 등에서 적용되고 있다.

그런데, 디스크의 기록 밀도의 향상에 따라, 헤드의 부상 높이가 해마다 낮아지고 있다. 이 때문에, 종래 주류였던 CSS(Contact Start Stop) 방식에 필요한 미디어와 슬라이더가 흡착되는 것을 방지하기 위한 CSS 영역의 면 거칠기와 헤드 슬라이더의 부상을 양립시키는 것이 곤란하게 되었다.

이 문제를 해결하는 수단으로서, 헤드의 로드·언로드 방식이 이용되었다. 그런데, 로드·언로드 방식은 CSS 방식의 장치와 달리, 헤드의 퇴피 완료 직전에, 램프(ramp)에 완전히 올릴 만큼의 동작이 필요하게 된다. 일반적으로 램프를 안정적으로 타고 올라가려면 일정 범위의 초기 속도와 힘으로 램프에 돌입할 필요가 있다.

그런데, 전원 단절은 언제 발생할지 예측할 수 없다. 예를 들면, 디스크의 외측 영역(outer zone)에서 트랙 팔로잉(track following) 중에, 디스크의 내측 영역(inner zone)에서 트랙 팔로잉 중에, 혹은, 외측/내측을 향해 탐색(seek)하던 중에 등, 헤드의 위치, 그 때의 속도는 한정되지 않으며, 큰 폭을 갖게 되며, 이 점은 안정된 헤드의 퇴피 동작을 방해하게 된다.

이런 문제를 해결하기 위해서, 종래, 도 17 내지 도 19에 도시하는 헤드 퇴피 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 도 17에 도시한 바와 같이, 자기 디스크 드라이브(100)는 스핀들 모터(104)에 의해 회전하는 자기 디스크(102)의 반경 방향으로 헤드를 포함하는 아암(108)(이하, 헤드 아암이라고도 칭함)을 VCM(Voice Coil Motor)(110)로 이동하여 원하는 트랙의 데이터를리드/라이트(read/write)한다. 자기 디스크(102)의 외주 위치에는 램프[스프레더(spreader)](106)가 설치되어 있어, 헤드 아암(108)은 램프(106) 위로 퇴피한다.

전원 공급 모니터 회로(120)는 전원 단절을 검출하여, 전원 단절 신호(Power Supply Failure Signal)를 스핀들 역기전력 정류기(122)와, VCM 드라이버(124)에 통지한다. 스핀들 역기전력 정류기(122)는 전원 단절후, 관성 회전하는 스핀들 모터(104)의 역기전력으로부터 전력을 발생하여, VCM 드라이버(124)에 공급한다.

VCM 드라이버(124)는 타이머(126)를 이용하여, 도 18에 도시한 바와 같이, 일극성의 일정 전류(-30 mA)를 일정 시간(80 ms) 동안 VCM(110)에 흘려, 도 19에 도시한 바와 같이, 자기 헤드(아암)(108)를 우선 스프레더(램프)(106)와 반대측(화살표 a)으로 이동한다. 다음에, 도 18에 도시한 바와 같이, 반대 극성의 일정 전류(+30 mA)를 일정 시간 동안 VCM(110)에 흘려, 도 19에 도시한 바와 같이, 조금전과는 반대의 스프레더(램프) 방향(화살표 b)으로 헤드(108)를 이동하여, 스프레더(106) 상으로 퇴피시킨다.

[특허문헌 1]

일본 특허 공개 평성 제5-54573호 공보(제3-4페이지, 도 2)

이런 종래의 방법은, VCM 드라이버의 전류 구동 기능을 그대로 이용하여, 한번에 일정 시간 동안 소정 위치까지 헤드를 이동시키고, 거기에서 언로드 방향으로 다른 일정 전류 및 일정 시간으로 헤드의 이동을 실행하기 때문에, 헤드의 속도 및위치의 변동이 일정한 범위내라면, 안정된 언로드 동작을 기대할 수 있다.

그러나, 일정 전류로 구동하는 방법에서는, 전류가 힘에 비례하고, 또 힘이 가속도에 비례하기 때문에, 전원이 끊어졌을 때의 헤드의 이동 속도나 위치에 따라서는, 스프레더(램프)(106)와 반대 방향으로 구동했을 때에, 아암(108)의 내측 스톱퍼(inner stopper)에의 충돌시에, 충돌 속도의 보증이 어렵고, 헤드 어셈블리에 손상을 입힐 우려가 있다.

반대로, 스프레더(램프)(106)로의 돌입 속도도 전원이 끊겼을 때의 헤드의 이동 속도나 위치에 따라 변동하여, 아암(108)이 고속으로 스프레더(106)에 접촉하여, 헤드 어셈블리에 손상을 입힐 우려가 있다. 또, 외력의 변동 등에 의해 디스크 드라이브 개체마다 변동이 커서, 안전하게 헤드 어셈블리에 손상을 주지 않는 속도로 확실하게 퇴피시키도록 설계하는 것은 곤란하다.

따라서, 본 발명의 목적은 전원이 단절되었을 때, 헤드를 안정적으로 언로드하기 위한 디스크 장치, 헤드 퇴피 방법 및 헤드 액츄에이터 제어 회로를 제공하는 데에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 전원 단절되었을 때의 헤드의 이동 속도 및 위치에 상관없이 안정적인 언로드 동작을 행하기 위한 디스크 장치, 헤드 퇴피 방법 및 헤드 액츄에이터 제어 회로를 제공하는 데에 있다.

더욱이, 본 발명의 다른 목적은 전원 단절시의 헤드 언로드 동작에 있어서, 속도를 제어하여, 헤드 어셈블리의 손상을 방지하기 위한 디스크 장치, 헤드 퇴피 방법 및 헤드 액츄에이터 제어 회로를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 디스크 장치의 구성도이다.

도 2는 도 1의 VCM 드라이버의 구성도이다.

도 3은 도 1의 아암 및 램프의 단면도이다.

도 4는 도 1의 아암 및 램프의 평면도이다.

도 5는 도 1의 제어기의 구성도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시형태의 타임챠트도이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시형태의 언로드 처리 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시형태의 속도 제한의 설명도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시형태의 디스크 장치의 구성도이다.

도 10은 도 9의 VCM 드라이버의 구성도이다.

도 11은 본 발명의 제2 실시형태의 타임챠트도이다.

도 12는 본 발명의 제2 실시형태의 언로드 처리 흐름도이다.

도 13은 본 발명의 제3 실시형태의 디스크 장치의 구성도이다.

도 14는 도 13의 VCM 드라이버의 구성도이다.

도 15는 도 14의 로컬 제어기의 구성도이다.

도 16은 본 발명의 제3 실시형태의 타임챠트도이다.

도 17은 종래의 자기 디스크 장치의 설명도이다.

도 18은 종래의 언로드 제어의 구동 전류의 설명도이다.

도 19는 종래의 언로드 동작의 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 자기 디스크 드라이브

12 : 자기 디스크

14 : 스핀들 모터

16 : 아암

18 : VCM

20 : 램프

22 : 내측 스톱퍼

30 : 스핀들 역기전압(SPM BEMF) 정류기

32 : 전원 감시 회로

34 : VCM 역기전압(BEMF) 검출기

36 : VCM 드라이버

40 : 제어기

50 : 드라이브 모드 셀렉터

52 : 전압 모드 드라이버

54 : 전류 모드 드라이버

56 : 제동 회로

이런 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 헤드 퇴피 방법은, 정보 기록 디스크에 대하여 적어도 정보 재생을 행하는 헤드를 전원 단절에 따라서 저장 위치까지 퇴피시키는 헤드 퇴피 방법에 있어서, 상기 전원 단절에 따라서 상기 헤드를 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해, 상기 헤드가 상기 소정 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 이동 제어하는 제1 단계와, 상기 헤드가 상기 소정 위치에 도달한 후, 상기 저장 위치를 향해 상기 헤드가 적어도 상기 저장 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 제2 단계를 갖는다.

또, 본 발명의 디스크 장치는 정보 기록 디스크에 대하여 적어도 정보 재생을 행하는 헤드를 전원 단절에 따라서 저장 위치까지 퇴피시키는 디스크 장치에 있어서, 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터와, 상기 전원 단절에 따라서 상기 헤드를 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 상기 헤드가 상기 소정 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 이동 제어하고, 상기 헤드가 상기 소정 위치에 도달한 후, 상기 저장 위치를 향해 상기 헤드가 적어도 상기 저장 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 제어 유닛을 갖는다.

또, 본 발명의 헤드 액츄에이터 제어 회로는 정보 기록 디스크에 대하여 적어도 정보 재생을 행하는 헤드를 전원 단절에 따라서 저장 위치까지 퇴피시키기 위한 헤드 액츄에이터 제어 회로에 있어서, 상기 전원 단절을 검출하는 전원 감시 회로와, 상기 전원 감시 회로의 전원 단절 검출에 따라서 상기 헤드를 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 상기 헤드가 상기 소정 위치 근방에서 일정한속도가 되도록 이동 제어하고, 상기 헤드가 상기 소정 위치에 도달한 후, 상기 저장 위치를 향해 상기 헤드가 적어도 상기 저장 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 상기 저장 위치까지 이동 제어하기 위한 액츄에이터 제어 회로를 갖는다.

상기 본 발명의 형태에서는, 전원이 단절되었을 때, 헤드를 램프와 역방향의 소정 위치인 내측 스톱퍼에 소정의 속도로 도달시키기 때문에, 전원이 단절되었을 때, 헤드가 어떤 위치에 있더라도, 또 어떤 속도로 이동하고 있더라도, 소정 위치인 내측 스톱퍼에 충격을 받지 않고서 정지할 수 있다.

또, 소정 위치에서 정속도로 헤드를 언로드시키기 때문에, 헤드가 일정 속도로 램프와 접촉하여 램프를 타고 올라앉기 때문에, 접촉력이 과대하게 되어 아암이 기울어져서 헤드가 자기 디스크에 접촉해 손상되는 것을 방지하며, 확실하게 언로드할 수 있다. 이에 따라, 신뢰성 높은 자기 디스크 장치가 실현된다.

더욱이, 본 발명의 헤드 퇴피 방법은 바람직하게는, 상기 제1 단계는 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 소정의 제1 전압으로 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어하는 단계로 이루어지고, 상기 제2 단계는 상기 액츄에이터를 상기 제1 전압과 다른 소정의 제2 전압으로 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 단계로 이루어진다.

더욱이, 본 발명의 디스크 장치는 바람직하게는, 상기 제어 유닛은 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 소정의 제1 전압으로 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해, 이동 제어한 후, 상기 액츄에이터를 상기 제1 전압과 다른 소정의 제2 전압으로 구동하여, 상기 저장 위치까지 이동 제어한다.

또, 본 발명의 헤드 액츄에이터 제어 회로는 바람직하게는, 상기 액츄에이터 제어 회로는 전압 모드 드라이버와, 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 소정의 제1 전압으로 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 액츄에이터를 상기 제1 전압과 다른 소정의 제2 전압으로 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하기 위해 상기 전압 모드 드라이버를 제어하는 제어기로 이루어진다.

상기 본 발명의 형태에서는, 정전압 구동에 의해 액츄에이터의 역기전압을 이용하여 속도 제어하기 때문에 간단하게 실현할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 헤드 퇴피 방법에서는 바람직하게는, 상기 제1 단계는 상기 헤드의 이동 속도를 검출하는 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 상기 소정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어하는 단계로 이루어지고, 상기 제2 단계는 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 예정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 단계로 이루어진다.

또, 본 발명의 디스크 장치에서는 바람직하게는, 상기 헤드의 이동 속도를 검출하는 속도 검출 수단을 더 설치하며, 상기 제어 유닛은 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 상기 소정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 예정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치까지 이동 제어한다.

또, 본 발명의 헤드 액츄에이터 제어 회로는 바람직하게는, 상기 액츄에이터 제어 회로는 상기 헤드의 이동 속도를 검출하는 속도 검출 수단과, 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 상기 소정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 예정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 제어기로 이루어진다.

상기 본 발명의 형태에서는, 속도 검출 수단의 검출 속도를 이용해 목표 속도로 제어하여 언로드하기 때문에, 정확히 소정 속도에서의 언로드가 가능해진다.

더욱이, 본 발명의 헤드 퇴피 방법에서는 바람직하게는, 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터에 제동을 거는 단계를 더 갖는다. 또, 본 발명의 디스크 장치에서는 바람직하게는 상기 제어 유닛은, 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터에 제동을 건다. 또, 본 발명의 헤드 액츄에이터 제어 회로에서는 바람직하게는, 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터에 제동을 거는 제동 회로를 더 갖는다.

본 발명의 상기 형태에서는, 언로드를 시작할 때에 제동을 걸기 때문에, 헤드의 속도가 빠르더라도, 안정적으로 언로드할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 헤드 퇴피 방법, 디스크 장치 및 헤드 액츄에이터 제어 회로에서는 바람직하게는 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터의 코일 양단을 단락하여 제동을 건다.

더욱이, 본 발명의 헤드 퇴피 방법, 디스크 장치 및 헤드 액츄에이터 제어 회로에서는 바람직하게는, 상기 제1 단계는 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어하는 단계로 이루어지고, 상기 제2 단계는 상기 액츄에이터를 다른 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 단계로 이루어진다.

이에 따라, 시간 제어에 의해 속도 제어할 수 있어 보다 간단히 언로드 제어할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 헤드 퇴피 방법, 디스크 장치 및 헤드 액츄에이터 제어 회로에서는 바람직하게는, 상기 제1 단계에서 상기 이동 제어한 후, 상기 헤드의 속도를 감시하여 상기 헤드의 속도가 소정 속도 이하일 때에 상기 제2 단계로 이행하는 제3 단계를 더 갖는다. 이에 따라, 소정 위치의 도달을 검출한 후, 언로드 이동으로 원활하게 이행할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 제1 실시형태, 제2 실시형태, 제3 실시형태, 다른 실시형태의 순으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않는다.

[제1 실시형태]

도 1은 본 발명의 디스크 장치의 제1 실시형태의 구성도, 도 2는 도 1의 VCM 드라이버의 구성도, 도 3은 도 1의 아암과 램프의 단면도, 도 4는 도 3의 아암과 램프의 평면도, 도 5는 도 1의 제어기의 구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 자기 디스크 드라이브(10)는 자기 디스크(12)와, 자기 디스크(12)를 회전시키는 스핀들 모터(14)와, 헤드 슬라이더를 선단에 갖는아암(16)과, 자기 디스크(12)의 반경 방향으로 헤드 슬라이더를 포함하는 아암(16)을 이동시키는 VCM(Voice Coil Motor)(18)과, 자기 디스크(12)의 외주 위치에 설치되어 아암(16)이 퇴피하는 램프(20)를 갖는다.

VCM(18)은 고정된 자석과, 아암(16)의 후단에 설치된 구동 코일로 구성된다. 아암(16)은 회전축(24)을 중심으로 회전하는 스윙 아암으로 구성되며, 또한 VCM(18)에는 아암(16)의 내주 위치를 제한하는 내측 스톱퍼(22)가 설치되어 있다.

도 3 및 도 4에 의해, 아암(16)과 램프(20)를 설명한다. 램프(20)는 자기 디스크(12)측에서부터 비스듬히 상승하는 사면(20-1)과, 사면에 계속되는 제1 평면(20-2)과, 제1 평면(20-2)에 계속되고 또 제2 평면(20-4)과의 사이에 형성된 홈부(20-3)로 구성되어 있다.

한편, 아암(16)의 선단에는 리프트(lift)(28)가 설치되고, 아암(16)의 선두에는 자기 헤드를 포함하는 헤드 슬라이더(26)가 설치된다. 헤드의 언로드(퇴피) 동작은 도 3 및 도 4의 우측 방향으로 아암(16)을 이동함으로써, 아암(16)의 리프트(28)가 램프(20)의 사면(20-1)을 타고 넘어, 제1 평면(20-2)을 통해 홈부(20-3)에 도달하여, 제2 평면과의 단차부(step difference section)에서 정지(stop)하는 동작이다. 이에 따라, 리프트(28)가 정확히 홈부(20-3)로 들어가 파킹(park)한다.

반대로, 헤드의 로드 동작은 홈부(20-3)에 의해 파킹되어 있는 아암(16)을 도 3 및 도 4의 좌측 방향으로 이동함으로써, 리프트(28)가 홈부(20)의 사면 및 제1 평면을 타고 넘어 사면(20-1)을 따라서 미끌어져 내림으로써, 헤드를 포함하는 아암(16)이 자기 디스크(12) 상으로 복귀하는 동작이다.

도 1로 되돌아가 설명하면, 전원 공급 모니터 회로(32)는 전원 공급을 감시하고 전원 단절을 검출하여 전원 단절 검출 신호(Power Supply Failure Signal)를 스핀들 역기전력 정류기(30)와 제어기(40)에 통지한다. 스핀들 역기전력 정류기(30)는 전원 단절 후에, 관성 회전하는 스핀들 모터(14)의 역기전력으로부터 전력을 발생하여 전원 공급 모니터 회로(32), VCM 역기전력 검출기(34), 제어기(40) 및 VCM 드라이버(36)에 공급한다.

VCM 역기전력 검출기(34)는 VCM(18)의 코일로부터 속도에 비례한 역기전력을 검출하여 제어기(40)에 출력한다. 제어기(40)는 통상은 탐색 제어 및 트랙 팔로잉 제어한다. 더욱이, 제어기(40)는 전원 단절 신호(Power Supply Failure Signal)를 수신하면, 후술하는 헤드 언로드 처리를 행한다.

VCM 드라이버(36)는 제어기(40)의 지시에 따라서 VCM(18)를 구동한다. 이 VCM 드라이버(36)는 도 2에 도시한 바와 같이, 전류 모드 드라이버(54)에 더하여, 전압 모드 드라이버(52)와, 드라이브 모드 셀렉터(50)를 갖는다. 전류 모드 드라이버(50)와, 전압 모드 드라이버(52)는 제어기(40)의 제어 신호(Control Signal)에 따른 전류 및 전압을 출력한다.

또, 드라이브 모드 셀렉터(50)는 제어기(40)의 전압/전류 제어 모드에 의해 전류 모드 드라이버(50)와, 전압 모드 드라이버(52) 중 어느 하나를 VCM(18)에 접속한다. 통상의 탐색 제어 및 트랙 팔로잉 제어에서는 전류 모드 드라이버(52)에 의해 VCM(18)을 전류 구동한다.

제어기(40)는 도 5에 도시한 바와 같이, 아날로그의 VCM 역기전력 신호를,디지털 값으로 변환하는 AD 컨버터(60)와, MPU(Micro Processor Unit)(62)와, 타이머(64)와, MPU(62)의 디지털 제어 신호를 아날로그 제어 신호로 변환하는 DA 컨버터(68)와, MPU(62)의 프로그램, 데이터를 저장하는 메모리(66)를 갖는다.

다음에, MPU(62)가 실행하는 전원 단절시의 언로드 처리를 도 6 내지 도 8에서 설명한다. 한편, 도 6은 본 발명의 제1 실시형태의 VCM 드라이브 전압과 헤드의 면내 이동 속도의 타임챠트도, 도 7은 전원 단절시의 언로드 처리 흐름도, 도 8은 도 7의 언로드 동작의 설명도이다.

도 6 및 도 8을 참조하여, 도 7에 따라서, 전원 단절시의 언로드 처리를 설명한다. 한편, 도 6에서, 전원 단절 전에는 시각이 「0」 이전이며, 도시하지 않고, 도 6의 시각 「0」에 있어서 전원 단절이 생긴 것으로 한다.

(S10) 전원 공급 모니터 회로(32)는 전원 단절을 검출하면, 전원 단절 검출 신호(Power Supply Failure Signal)를, 스핀들 역기전력 정류기(30)와, 제어기(40)에 통지한다. 이것을 수신하여, 스핀들 역기전력 정류기(30)는 스핀들 모터(14)를 발진기로 하여 발생시킨 전력을 전원 공급 모니터 회로(32), VCM 역기전력 검출기(34), 제어기(40) 및 VCM 드라이버(36)에 공급한다.

(S12) 제어기(40)의 MPU(62)는 제어 신호(Control Signal)에 V1[volt]를, 전압/전류 제어 모드(Voltage/Current Control Mode)를 전압 모드로 셋트하여, VCM 드라이버(36)에 양 신호를 전송한다. 이것에 의해, VCM 드라이버(36)는 도 6의 시각 「0」에서부터 전압 모드에서 V1 볼트의 전압으로 VCM(18)의 드라이브를 시작한다.

즉, MPU(62)의 디지털 제어치(V1)가 DAC 컨버터(68)에 의해 아날로그량으로 변환되어, VCM 드라이버(36)의 전압 모드 드라이버(52)와 전류 모드 드라이버(54)에 입력되고, MPU(62)의 전압 모드 신호가 VCM 드라이버(36)의 드라이브 모드 셀렉터(50)에 입력된다. 드라이브 모드 셀렉터(50)는 3 입력이며, 2 출력 단자의 셀렉터로 구성되어 있기 때문에, 전압 모드 드라이버(54)의 V1 볼트의 전압이 2 출력 단자에 접속된 VCM(18)의 코일 양단에 인가된다.

이 정전압 구동에 의해, 전원이 단절되었을 때의 헤드 위치 및 속도에 의해서, 점선으로 나타내는 바와 같이 추이는 변화되지만, 헤드(아암)(16)의 속도는 얼마 안 있어 속도(Vell)로 수렴(converge)하는 경향으로 된다. 도 8에서 설명하면, 아암(16)이 속도(v)로 이동하고 있을 때에는 VCM(18)의 코일(18-1)에 속도(v)에 비례한 역기전압(V0)(=Bl·v)이 발생한다.

VCM(18)의 코일(18-1)에 일정 전압(V)을 인가한 경우에, V=V0이면, 코일(18-1)에 전류(i1)가 흐르지 않는다. V>V0이면, 코일(18-1)에 전류(i1)가 흐른다. 즉, 아암(16)의 속도가 빠른 경우에는 구동 전류가 흐르지 않기 때문에, 아암(16)의 속도는 감소하고, 반대로, 아암(16)의 속도가 느린 경우에는 구동 전류가 흘러 가속된다.

이 때문에, 전압(V1)으로 정전압 구동하면, 아암(16)의 속도 및 위치에 상관없이, 아암(16)의 속도는 전압(V1)에 의해 규정되는 속도(Vell)로 수렴한다. 즉, 아암(16)의 속도 및 위치에 상관없이 헤드(아암)(16)는 자기 디스크(12)의 안쪽(램프와 반대 방향)으로 구동되어, 속도(Vell)로 내측 스톱퍼(22)에 충돌한다.

(S14) 제어기(40)의 MPU(62)는 타이머(64)에 의해 카운트된 시각(a)에서부터, VCM 역기전압 검출기(34)로부터의 역기전압 신호(VCM BEMF)를 AD 컨버터(60)로부터 판독하여, 전술한 관계로 헤드 속도(v)로 환산한다. 이 시각(a)은 헤드가 자기 디스크 상의 어떤 위치에 있더라도, 전압(V1)으로 정전압 구동을 시작한 후, 헤드(아암)(16)가 내측 스톱퍼(22)에 충돌할 것이라고 예측되는 시각으로 결정되고 있다.

(S16) 제어기(40)의 MPU(62)는 환산한 속도(v)를 소정의 슬라이스치(Slice1)(도 6 참조)와 비교한다. 환산한 속도(v)가 슬라이스치(Slice1) 이하가 아닌 경우에는 헤드(아암)(16)가 내측 스톱퍼(22)에 충돌하여 정지하지 않고 있기 때문에, 단계 S14로 되돌아간다.

(S18) 한편, 환산한 속도(v)가 슬라이스치(Slice1) 이하인 경우에는 제어기(40)의 MPU(62)는 환산한 속도(v)가 일정 시간(T1) 동안 슬라이스치(Slice1) 이하인지를 판정한다. 환산한 속도(v)가 일정 시간(T1) 동안 슬라이스치(Slice1) 이하가 아닌 경우에는 단계 S14로 되돌아간다.

(S20) 환산한 속도(v)가 일정 시간(T1) 동안 슬라이스치(Slice1) 이하인 경우에는 충돌하여 정지했다고 판정하고, 확인을 위해 시간(T2)(도 6 참조) 기다려 T2 시간 경과후, 제어 신호(Control Signal)를 전압 V2[볼트]로 갱신한다[도 6의 시각(a)->(b)->(c) 참조]. 이 전압(V2)은 전압(V1)과 반대 극성이기 때문에, 헤드(아암)(16)는 퇴피 방향(램프 방향)으로 동작을 시작하여, 이윽고 속도(Vel2)로 수렴한다. 전술한 도 8에서 설명한 바와 같이, 정전압 구동에 의해, 도 6의 시각(c)->(d)로 옮겨가 속도(Vel2)로 수렴한다. 이 수렴 속도(Vel)는 VCM(18)의 역기전압과 구동 전압(V2)이 균형 잡힌 속도이다. 이 속도로 헤드는 램프(20)를 타고 올라가 언로드한다.

(S22) 제어기(40)의 MPU(62)는 타이머(64)에 의해 카운트된 시각(d)에서부터 VCM 역기전압 검출기(34)로부터의 역기전압 신호(VCM BEMF)를 AD 컨버터(60)로부터 판독하여, 전술한 관계로 헤드 속도(v)로 환산한다. 이 시각(d)은 헤드가 내측 스톱퍼(22)로부터 전압(V2)으로 정전압 구동을 시작한 후, 램프(20)를 올라앉을 것이라고 예측되는 시각으로 결정되고 있다.

(S24) 제어기(40)의 MPU(62)는 환산한 속도(v)를 소정의 슬라이스치(Slice2)(도 6참조)와 비교한다. 환산한 속도(v)가 슬라이스치(Slice2) 이하가 아닌 경우에는 헤드(아암)(16)의 리프트(28)가 램프(20)의 홈부(20-3)로 들어가 정지하지 않고 있기 때문에, 단계 S22로 되돌아간다.

(S26) 한편, 환산한 속도(v)가 슬라이스치(Slice2) 이하인 경우에는 제어기(40)의 MPU(62)는 환산한 속도(v)가 일정 시간(T3) 동안, 슬라이스치(Slice2) 이하인지를 판정한다. 환산한 속도(v)가 일정 시간(T3) 동안, 슬라이스치(Slice2) 이하가 아닌 경우에는 단계 S22로 되돌아간다.

(S28) 환산한 속도(v)가 일정 시간(T3) 동안, 슬라이스치(Slice2) 이하인 경우에는 램프(20)의 홈부(20-3)로 들어가 정지했다고 판정하고, 확인을 위해 시간(T4)(도 6 참조) 기다려 T4 시간 경과 후에, 제어 신호(Control Signal)를 전압 V3[볼트]으로 갱신한다[도 6의 시각 (d)->(e)->(f) 참조]. 이 전압(V3)은전압(V1)과 반대 극성으로 전압(V2)보다 크기 때문에, 헤드(아암)(16)의 리프트(20-3)는 램프(20) 홈부(20-3)의 제2 평면(20-4)에 의해 눌려, 완전한 퇴피가 이루어진다. 이 전압(V3)의 인가 시간은 T5이며, 이것에 의해, 리프트(28)의 홈부(20-3)에서의 파킹 위치가 일정하게 된다. 이에 따라, 퇴피(retract) 처리가 종료된다.

이와 같이, 전원이 단절된 것을 검출한 후, 정전압 구동으로 램프(20)와는 역방향으로 헤드(16)를 이동시킨다. 정전압 구동이면, VCM(18)의 BEMF와 구동 전압이 똑같이 균형 잡힌 일정 속도로 램프(20)와는 반대의 위치까지 이동한다. 소정 위치(내측 스톱퍼)에 도달하면 스톱퍼 등에 부딪치게 되어 헤드 속도는 거의 「0」이 된다. 따라서 헤드 속도가 「0」에 가까운 상태를 검출함으로써, 소정 위치까지 헤드가 도달했음을 검출하여, 램프(20) 방향을 향해 정전압 구동으로 헤드를 언로드시킨다. VCM의 BEMF와 구동 전압이 똑같이 균형 잡힌 일정 속도로 램프에 타고 올라앉기가 이루어진다.

이와 같이, 전원이 단절되었을 때, 헤드(16)를 램프(20)와 역방향의 소정 위치인 내측 스톱퍼에, 소정의 속도로 도달시키기 때문에, 전원이 단절되었을 때, 헤드가 어떤 위치에 있더라도, 또 어떤 속도로 이동하고 있더라도, 소정 위치인 내측 스톱퍼에 충격을 받지 않고서 정지할 수 있다. 또, 소정 위치에서 정전압 구동으로 헤드를 언로드시키기 때문에, 헤드가 일정 속도로 램프와 접촉하여, 램프를 타고 올라앉기 때문에, 접촉력이 과대하게 되어 아암이 기울어져서 헤드가 자기 디스크에 접촉해 손상되는 것을 방지하며, 확실하게 언로드할 수 있다. 이에 따라, 신뢰성 높은 자기 디스크 장치가 실현된다.

더욱이, 필요하면, 헤드가 퇴피된 것을 VCM의 BEMF에서 검출하더라도 좋다. 이에 따라, 언로드 동작을 확인할 수 있다.

또, 전술한 예에서는 제어기(40)의 펌웨어로 실현한 예로 설명했지만, 전술한 단계를 실행하는 하드웨어를 구축할 수도 있다.

[제2 실시형태]

도 9는 본 발명의 자기 디스크 장치의 제2 실시형태의 구성도, 도 10은 도 9의 VCM 드라이버의 구성도이다.

도 9 및 도 10에서, 도 1에 도시한 것과 동일한 것은 동일한 기호로 도시해 놓는다. 즉, 도 9에 도시한 바와 같이, 자기 디스크 드라이브(10)는 자기 디스크(12)와, 자기 디스크(12)를 회전시키는 스핀들 모터(14)와, 헤드 슬라이더를 선단에 갖는 아암(16)과, 자기 디스크(12)의 반경 방향으로, 헤드 슬라이더를 포함하는 아암(16)을 이동시키는 VCM(Voice Coil Motor)(18)와, 자기 디스크(12)의 외주 위치에 설치되어 아암(16)이 퇴피하는 램프(20)를 갖는다.

VCM(18)는 고정된 자석과, 아암(16)의 후단에 설치된 구동 코일로 구성된다. 아암(16)은 회전축(24)을 중심으로 회전하는 스윙 아암으로 구성되며, 또한 VCM(18)에는 아암(16)의 내주 위치를 제한하는 내측 스톱퍼(22)가 설치되어 있다. 아암(16)과 램프(20)의 구성은 도 3 및 도 4에 도시한 것과 동일하다.

전원 공급 모니터 회로(32)는 전원 공급을 감시하고 전원 단절을 검출하여 전원 단절 검출 신호(Power Supply Failure Signal)를 스핀들 역기전력 정류기(30)와, 제어기(40)에 통지한다. 스핀들 역기전력 정류기(30)는 전원 단절후에, 관성 회전하는 스핀들 모터(14)의 역기전력으로부터 전력을 발생하여, 전원 공급 모니터 회로(32), VCM 역기전력 검출기(34), 제어기(40) 및 VCM 드라이버(36)에 공급한다.

VCM 역기전력 검출기(34)는 VCM(18)의 코일로부터 속도에 비례한 역기전력을 검출하여 제어기(40)에 출력한다. 제어기(40)는 통상은, 탐색 제어 및 트랙 팔로잉 제어한다. 더욱이, 제어기(40)는 전원 단절 신호(Power Supply Failure Signal)를 수신하면, 후술하는 헤드 언로드 처리를 실행한다.

VCM 드라이버(36)는 제어기(40)의 지시에 따라서 VCM(18)를 구동한다. 이 VCM 드라이버(36)는 도 10에 도시한 바와 같이, 전류 모드 드라이버(54)에 더하여, 전압 모드 드라이버(52)와, 제동(단락) 회로(56)와, 드라이브 모드 셀렉터(50)를 갖는다. 전류 모드 드라이버(50)와, 전압 모드 드라이버(52)는 제어기(40)의 제어 신호(Control Signal)에 따른 전류, 전압을 출력한다. 제동 회로(56)는 VCM 코일(18-1)의 양단을 단락하여 VCM(18)에 제동을 건다.

또, 드라이브 모드 셀렉터(50)는 제어기(40)의 제동/전압/전류 제어 모드에 의해 제동 회로(56)와, 전류 모드 드라이버(50)와, 전압 모드 드라이버(52) 중 어느 하나를 VCM(18)에 접속한다. 통상의 탐색 제어 및 트랙 팔로잉 제어에서는 전류 모드 드라이버(52)에 의해 VCM(18)를 전류 구동한다. 제어기(40)의 구성은 도 5에서 도시한 것과 동일하다.

다음에, 제어기(40)의 MPU(62)가 실행하는 전원 단절시의 언로드 처리를 도 11 내지 도 12에 의해 설명한다. 한편, 도 11은 본 발명의 제2 실시형태의 VCM 드라이브 전압과 헤드의 면내 이동 속도의 타임챠트도, 도 12는 전원 단절시의 언로드 처리 흐름도이다.

도 11을 참조하여, 도 12에 따라서, 전원 단절시의 언로드 처리를 설명한다. 한편, 도 11에서도 전원 단절 전에는 시각이 「0」 이전이며, 도시하지 않고, 도 11의 시각 「0」에 있어서 전원 단절이 생긴 것으로 한다.

(S30) 전원 공급 모니터 회로(32)는 전원 단절을 검출하면, 전원 단절 검출 신호(Power Supply Failure Signal)를, 스핀들 역기전력 정류기(30)와, 제어기(40)에 통지한다. 이것을 수신하여, 스핀들 역기전력 정류기(30)는 스핀들 모터(14)를 발진기로 하여 발생시킨 전력을 전원 공급 모니터 회로(32), VCM 역기전력 검출기(34), 제어기(40) 및 VCM 드라이버(36)에 공급한다.

(S32) 제어기(40)의 MPU(62)는 제동/전압/전류 제어 모드(Break/Voltage/Current Control Mode)를 제동 모드로 셋트하여, VCM 드라이버(36)의 드라이브 모드 셀렉터(50)에 제동 모드 신호를 전송한다. 이에 따라, VCM 드라이버(36)는 VCM(18)의 코일(18-1)의 양단을 제동 회로(56)에 의해 단락한다. 단락 시간은 T1이다. 이것에 의해, VCM(18)의 코일(18-1)에 전류가 흐르지 않기 때문에, 도 11의 점선에 도시한 바와 같이, 전원 단절시의 헤드 속도에 상관없이, 헤드 속도는 점선으로 나타내는 어느 쪽의 경우도 「0」을 향해 수렴한다.

(S34) 제어기(40)의 MPU(62)는 제어 신호(Control Signal)에 V [volt]를, 제동/전압/전류 제어 모드(Break/Voltage/Current Control Mode)를 전압 모드로 셋트하여, VCM 드라이버(36)에 양 신호를 전송한다. 이것에 의해, VCM 드라이버(36)는도 6의 시각 「0」에서부터 전압 모드로 V1 볼트의 전압에 의해 VCM(18)의 드라이브를 시작한다.

즉, MPU(62)의 디지털 제어치(V1)가 DAC 컨버터(68)에 의해 아날로그량으로 변환되어 VCM 드라이버(36)의 전압 모드 드라이버(52)와 전류 모드 드라이버(54)에 입력되고, MPU(62)의 전압 모드 신호가 VCM 드라이버(36)의 드라이브 모드 셀렉터(50)에 입력된다. 드라이브 모드 셀렉터(50)는 4 입력이며, 2 출력 단자의 셀렉터로 구성되어 있기 때문에, 전압 모드 드라이버(54)의 V1 볼트의 전압이 2 출력 단자에 접속된 VCM(18)의 코일 양단에 인가된다.

이 정전압 구동에 의해, 헤드 위치에 상관없이, 헤드(아암)(16)의 속도는 「0」에서부터 얼마 안 가서 속도(Vell)로 수렴 경향으로 된다. 도 8에서 설명한 바와 같이, 전압(V1)으로 정전압 구동하면, 아암(16)의 위치에 상관없이, 아암(16)의 속도는 전압(V1)에 의해 규정되는 속도(Vell)로 수렴한다. 즉, 아암(16)의 위치에 상관없이, 헤드(아암)(16)는 자기 디스크(12)의 안쪽(램프와 반대 방향)으로 구동되어, 속도(Vell)로 내측 스톱퍼(22)에 충돌한다.

(S36) 제어기(40)의 MPU(62)는 타이머(64)에 의해 카운트된 시간(T2) 후의 시각(b)에서부터, VCM 역기전압 검출기(34)로부터의 역기전압 신호(VCM BEMF)를, AD 컨버터(60)로부터 판독하여, 전술한 관계로 헤드 속도(v)로 환산한다. 이 시각(b)은 헤드가 자기 디스크 상의 어떤 위치에 있더라도, 전압(V1)으로 정전압 구동을 시작한 후, 헤드(아암)(16)이 내측 스톱퍼(22)에 충돌할 것이라고 예측되는 시각으로 결정되고 있다.

(S38) 제어기(40)의 MPU(62)는 환산한 속도(v)를 소정의 슬라이스치(Slice1)(도 11 참조)와 비교한다. 환산한 속도(v)가 슬라이스치(Slice1) 이하가 아닌 경우에는 헤드(아암)(16)가 내측 스톱퍼(22)에 충돌하여 정지하지 않고 있기 때문에, 단계 S36으로 되돌아간다.

(S40) 한편, 환산한 속도(v)가 슬라이스치(Slice1) 이하인 경우에는 제어기(40)의 MPU(62)는 환산한 속도(v)가 일정 시간(T3) 동안 슬라이스치(Slice1) 이하인지를 판정한다. 환산한 속도(v)가 일정 시간(T3) 동안 슬라이스치(Slice1) 이하가 아닌 경우에는 단계 S36으로 되돌아간다.

(S42) 환산한 속도(v)가 일정 시간(T3) 동안 슬라이스치(Slice1) 이하인 경우에는 충돌하여 정지했다고 판정하고, 확인을 위해 시간(T4)(도 11 참조) 기다려 T4 시간 경과후, 제어 신호(Control Signal)를 전압 V2[볼트]로 갱신한다[도 11의 시각 (b)->(c)->(d) 참조]. 이 전압(V2)은 전압(V1)과 반대 극성이기 때문에, 헤드(아암)(16)는 퇴피 방향(램프 방향)으로 동작을 시작하고, 얼마 안 가서 속도(Vel2)로 수렴한다. 전술한 도 8에서 설명한 바와 같이, 정전압 구동에 의해, 도 11의 시각 (d)->(e)으로 옮겨가 속도(Vel2)로 수렴한다. 이 수렴 속도(Vel)는 VCM(18)의 역기전압과 구동 전압(V2)이 균형 잡힌 속도이다. 이 속도로 헤드는 램프(20)를 타고 올라가 언로드한다.

(S44) 제어기(40)의 MPU(62)는 타이머(64)에 의해 카운트된 시각(e)에서부터, VCM 역기전압 검출기(34)로부터의 역기전압 신호(VCM BEMF)를, AD 컨버터(60)로부터 판독하여, 전술한 관계로 헤드 속도(v)로 환산한다. 이 시각(e)은 헤드가내측 스톱퍼(22)로부터, 전압(V2)으로 정전압 구동을 시작한 후, 램프(20)를 올라앉을 것이라고 예측되는 시각으로 결정되고 있다.

(S46) 제어기(40)의 MPU(62)는 환산한 속도(v)를 소정의 슬라이스치(Slice2)(도 11 참조)와 비교한다. 환산한 속도(v)가 슬라이스치(Slice2) 이하가 아닌 경우에는 헤드(아암)(16)의 리프트(28)가 램프(20)의 홈부(20-3)에 들어가 정지하지 않고 있기 때문에, 단계 S44로 되돌아간다.

(S48) 한편, 환산한 속도(v)가 슬라이스치(Slice2) 이하인 경우에는 제어기(40)의 MPU(62)는 환산한 속도(v)가 일정 시간(T5) 동안 슬라이스치(Slice2) 이하인지를 판정한다. 환산한 속도(v)가 일정 시간(T5) 동안 슬라이스치(Slice2) 이하가 아닌 경우에는 단계 S44로 되돌아간다.

(S50) 환산한 속도(v)가 일정 시간(T5) 동안 슬라이스치(Slice2) 이하인 경우에는 램프(20)의 홈부(20-3)로 들어가 정지했다고 판정하고, 확인을 위해 시간(T6)(도 11 참조) 기다려 T6 시간 경과후, 제어 신호(Control Signal)를 전압 V3[볼트]으로 갱신한다[도 11의 시각 (e)->(f)->(g) 참조]. 이 전압(V3)은 전압(V1)과 반대 극성으로 전압(V2)보다 크기 때문에, 헤드(아암)(16)의 리프트(20-3)는 램프(20)의 홈부(20-3)의 제2 평면(20-4)에 의해 눌려 완전한 퇴피가 이루어진다. 이 전압(V3)의 인가 시간은 T7이며, 이것에 의해, 리프트(28)의 홈부(20-3)에서의 파킹 위치가 일정하게 된다. 이에 따라, 퇴피 처리가 종료된다.

이와 같이, 전원이 단절되었음을 검출한 후, VCM에 제동을 건 후, 정전압 구동으로 램프(20)와는 역방향으로 헤드(16)를 이동시킨다. 제동을 걸기 위해서, 탐색 중의 탐색 속도가 빠를 때라도, 헤드 속도는 「0」으로 수렴한다. 또, 정전압 구동이라면, VCM(18)의 BEMF와 구동 전압이 똑같이 균형 잡힌 일정 속도로, 램프(20)와는 반대의 위치까지 이동한다. 소정 위치(내측 스톱퍼)에 도달하면 스톱퍼 등에 부딪치게 되어 헤드 속도는 거의 「0」이 된다. 따라서 헤드 속도가 「0」에 가까운 상태를 검출함으로써, 소정 위치까지 헤드가 도달했음을 검출하여, 램프(20) 방향을 향해 정전압 구동으로 헤드를 언로드시킨다. VCM의 BEMF와 구동 전압이 똑같이 균형 잡힌 일정 속도로 램프에 올라앉기가 이루어진다.

이와 같이, 전원이 단절되었을 때, VCM(18)에 제동을 건 후, 헤드(16)를 램프(20)와 역방향의 소정 위치인 내측 스톱퍼에, 소정의 속도로 도달시키기 때문에, 전원이 단절되었을 때, 헤드가 어떤 위치에 있더라도, 또 어떤 속도로 이동하고 있더라도, 소정 위치인 내측 스톱퍼에 충격을 받지 않고서 정지할 수 있다. 또, 제동에 의해, 탐색 중의 탐색 속도가 빠르더라도, 단시간에 내측 스톱퍼에 소정 속도로 도달할 수 있다. 더욱이, 소정 위치에서 정전압 구동으로 헤드를 언로드시키기 때문에, 헤드가 일정 속도로 램프와 접촉하여 램프를 타고 올라앉으므로, 접촉력이 과대하게 되어 아암이 기울어서 헤드가 자기 디스크에 접촉해 손상되는 것을 방지하며, 확실하게 언로드할 수 있다. 이에 따라, 신뢰성 높은 자기 디스크 장치가 실현된다.

[제3 실시형태]

도 13은 본 발명의 자기 디스크 장치의 제3 실시형태의 구성도, 도 14는 도13의 VCM 드라이버의 구성도, 도 15는 도 13의 로컬 제어기의 구성도이다.

도 13에서, 도 1 및 도 9에서 도시한 것과 동일한 것은 동일한 기호로 도시해 놓는다. 즉, 도 13에 도시한 바와 같이, 자기 디스크 드라이브(10)는 자기 디스크(12)와, 자기 디스크(12)를 회전시키는 스핀들 모터(14)와, 헤드 슬라이더를 선단에 갖는 아암(16)과, 자기 디스크(12)의 반경 방향으로 헤드 슬라이더를 포함하는 아암(16)을 이동시키는 VCM(Voice Coil Motor)(18)와, 자기 디스크(12)의 외주 위치에 설치되어, 아암(16)이 퇴피하는 램프(20)를 갖는다.

전원 공급 모니터 회로(32)는 전원 공급을 감시하고 전원 단절을 검출하여 전원 단절 검출 신호(Power Supply Failure Signal)를 스핀들 역기전력 정류기(30)와, VCM 드라이버(36)에 통지한다. 스핀들 역기전력 정류기(30)는 전원 단절 후에, 관성 회전하는 스핀들 모터(14)의 역기전력으로부터 전력을 발생하여 전원 공급 모니터 회로(32), VCM 역기전력 검출기(34) 및 VCM 드라이버(36)에 공급한다.

VCM 역기전력 검출기(34)는 VCM(18)의 코일로부터 속도에 비례한 역기전력을 검출하여 제어기(40)와 VCM 드라이버(36)에 출력한다. 제어기(40)는 제어 신호를 VCM 드라이버(36)에 출력하여 탐색 제어 및 트랙 팔로잉 제어한다. 더욱이, 제어기(40)는 VCM 역기전압 검출기(34)로부터의 역기전압 신호를 이용하여, 전원단절되었을 때 이외일 때의 헤드 언로드 처리를 실행한다.

VCM 드라이버(36)는 제어기(40)의 지시에 따라서 VCM(18)를 구동한다. 이 VCM 드라이버(36)는 도 14에 도시한 바와 같이, 전류 모드 드라이버(54)에 더하여, 전압 모드 드라이버(52)와, 제동(단락) 회로(56)와, 드라이브 모드 셀렉터(50)와, 로컬 제어기(58)를 갖는다.

전류 모드 드라이버(50)와, 전압 모드 드라이버(52)는 로컬 제어기(58)의 제어 신호(Control Signal)에 따른 전류 및 전압을 출력한다. 제동 회로(56)는 VCM 코일(18-1)의 양단을 단락하여 VCM(18)에 제동을 건다.

또, 드라이브 모드 셀렉터(50)는 전원 단절 신호(Power Supply Failure Signal)를 수신하여, 제동 회로(56)와, 전압 모드 드라이버(52) 중 어느 하나를 VCM(18)에 접속한다. 전원 단절 신호를 수신하지 않은 때에는 통상의 탐색 제어 및 트랙 팔로잉 제어에서는 전류 모드 드라이버(52)에 의해 VCM(18)를 전류 구동한다.

로컬 제어기(58)는 도 15에 도시한 바와 같이, 아날로그의 VCM 역기전력 신호를 디지털 값으로 변환하는 AD 컨버터(70)와, MPU(Micro Processor Unit)(72)와, 타이머(74)와, MPU(72)의 디지털 제어 신호를 아날로그 제어 신호로 변환하는 DA 컨버터(78, 80)와, MPU(72)의 프로그램, 데이터를 저장하는 메모리(76)를 갖는다.

이 실시형태에서는, 도 9 내지 도 10의 실시형태에 있어서, 제어기(40)의 MPU(62)가 실행하는 전원 단절시의 언로드 처리를, VCM 드라이버(36)에 설치한 로컬 제어기(58)에 의해 실행하는 것이다. 이에 따라, 제어기(40)의 부하를 경감할 수 있다.

도 16은 본 발명의 제3 실시형태의 VCM 구동 전압과 헤드 속도의 천이를 도시하는 타임챠트도이다. 이 타임챠트는 기본적으로 도 11에서 도시한 것과 동일하다.

즉, 로컬 제어기가 도 12에 도시한 언로드 처리를 실행하여 전원이 단절되었음을 검출한 후, VCM에 제동을 건 후, 정전압 구동으로 램프(20)와는 역방향으로 헤드(16)를 이동시킨다. 제동을 걸기 때문에, 탐색 중의 탐색 속도가 빠른 때라도, 헤드 속도는 「0」으로 수렴한다. 또, 정전압 구동이라면, VCM(18)의 BEMF와 구동 전압이 똑같이 균형 잡힌 일정 속도로 램프(20)와는 반대의 위치까지 이동한다. 소정 위치(내측 스톱퍼)에 도달하면 스톱퍼 등에 부딪치게 되어 헤드 속도는 거의 「0」이 된다. 따라서 헤드 속도가 「0」에 가까운 상태를 검출함으로써, 소정 위치까지 헤드가 도달했음을 검출하여, 램프(20) 방향을 향해 정전압 구동으로 헤드를 언로드시킨다. VCM의 BEMF와 구동 전압이 똑같이 균형 잡힌 일정 속도로 램프 올라앉기가 이루어진다.

이와 같이, 전원이 단절되었을 때, VCM(18)에 제동을 건 후, 헤드(16)를 램프(20)와 역방향의 소정 위치인 내측 스톱퍼에, 소정의 속도로 도달시키기 때문에, 전원이 단절되었을 때, 헤드가 어떤 위치에 있더라도, 또 어떤 속도로 이동하고 있더라도, 소정 위치인 내측 스톱퍼에 충격을 받지 않고서 정지할 수 있다. 또, 제동에 의해, 탐색 중의 탐색 속도가 빠르더라도, 단시간에 내측 스톱퍼에 소정 속도로 도달할 수 있다. 더욱이, 소정 위치에서 정전압 구동으로 헤드를 언로드시키기 때문에, 헤드가 일정 속도로 램프와 접촉하여, 램프를 타고 올라앉기 때문에, 접촉력이 과대하게 되어 아암이 기울어져서 헤드가 자기 디스크에 접촉해 손상되는 것을 방지하며, 확실하게 언로드할 수 있다. 이에 따라, 신뢰성이 높은 자기 디스크 장치가 실현된다.

[다른 실시형태]

전술한 도 14의 실시형태에서는, 로컬 제어기(58)가 도 12의 언로드 처리를 행하고 있는데, 마찬가지로 도 7의 실시형태의 언로드 처리를 하더라도 좋다. 또, 자기 디스크 장치의 자기 디스크의 탑재 장수는 1장 또는 여러 장이라도 좋다. 램프의 구조나, 아암의 리프트 구조는 다른 구성을 이용할 수 있다.

또, 도 12의 언로드 처리에서는 제동 처리를 행하고 있지만, 전원 단절 검출시에, VCM 역기전압으로부터 헤드의 속도를 검출하여, 헤드의 속도가 미리 정해진 속도 이상일 때에만 제동 처리를 실행하고, 그 이외에는 제동 처리를 생략하더라도 좋다. 마찬가지로, 제동 시간을 고정하고 있지만, 헤드의 속도를 검출하여, 헤드의 속도가 미리 정해진 속도 이하가 될 때까지, 제동을 걸도록 하더라도 좋다.

이상, 본 발명을 실시형태에 의해 설명했지만, 본 발명의 취지 범위 내에서 본 발명은 여러 가지 변형이 가능하며, 본 발명의 범위에서 이들을 배제하는 것은 아니다.

(부기 1) 정보 기록 디스크에 대하여 적어도 정보 재생을 행하는 헤드를 전원 단절에 따라서 저장 위치까지 퇴피시키는 헤드 퇴피 방법에 있어서, 상기 전원 단절에 따라서 상기 헤드를 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 상기 헤드가 상기 소정 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 이동 제어하는 제1 단계와,상기 헤드가 상기 소정 위치에 도달한 후, 상기 저장 위치를 향해 상기 헤드가 적어도 상기 저장 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 제2 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 헤드 퇴피 방법.

(부기 2) 상기 제1 단계는 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 소정의 제1 전압으로 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어하는 단계로 이루어지고, 상기 제2 단계는 상기 액츄에이터를 상기 제1 전압과 다른 소정의 제2 전압으로 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1의 헤드 퇴피 방법.

(부기 3) 상기 제1 단계는 상기 헤드의 이동 속도를 검출하는 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 상기 소정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어하는 단계로 이루어지고, 상기 제2 단계는 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 예정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1의 헤드 퇴피 방법.

(부기 4) 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터에 제동을 거는 단계를 더 갖는 것을 특징으로 하는 부기 1의 헤드 퇴피 방법.

(부기 5) 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터의 코일 양단을 단락하여 제동을 거는 단계를 더 갖는 것을 특징으로 하는 부기 2의 헤드 퇴피 방법.

(부기 6) 상기 제1 단계는 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어하는 단계로 이루어지고, 상기 제2 단계는 상기 액츄에이터를 다른 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1의 헤드 퇴피 방법.

(부기 7) 상기 제1 단계에서 상기 이동 제어한 후, 상기 헤드의 속도를 감시하여 상기 헤드의 속도가 소정 속도 이하일 때에 상기 제2 단계로 이행하는 제3 단계를 더 갖는 것을 특징으로 하는 부기 1의 헤드 퇴피 방법.

(부기 8) 정보 기록 디스크에 대하여 적어도 정보 재생을 행하는 헤드를 전원 단절에 따라서 저장 위치까지 퇴피시키는 디스크 장치에 있어서, 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터와, 상기 전원 단절에 따라서 상기 헤드를 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 상기 헤드가 상기 소정 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 이동 제어하고, 상기 헤드가 상기 소정 위치에 도달한 후, 상기 저장 위치를 향해 상기 헤드가 적어도 상기 저장 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 제어 유닛을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 9) 상기 제어 유닛은 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 소정의 제1 전압으로 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 액츄에이터를 상기 제1 전압과 다른 소정의 제2 전압으로 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 8의 디스크 장치.

(부기 10) 상기 헤드의 이동 속도를 검출하는 속도 검출 수단을 더 설치하며, 상기 제어 유닛은 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 상기 소정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 예정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 8의 디스크 장치.

(부기 11) 상기 제어 유닛은 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터에 제동을 거는 것을 특징으로 하는 부기 8의 디스크 장치.

(부기 12) 상기 제어 유닛은 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터의 코일 양단을 단락하여 제동을 거는 것을 특징으로 하는 부기 11의 디스크 장치.

(부기 13) 상기 제어 유닛은 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 액츄에이터를 다른 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 8의 디스크 장치.

(부기 14) 상기 제어 유닛은 상기 소정 위치로 상기 이동 제어한 후, 상기 헤드의 속도를 감시하여 상기 헤드의 속도가 소정 속도 이하일 때에 상기 저장 위치로의 이동 제어로 이행하는 것을 특징으로 하는 부기 8의 디스크 장치.

(부기 15) 상기 소정 위치가 상기 액츄에이터의 스톱퍼 위치이며, 상기 저장위치에 상기 헤드를 파킹하는 램프를 갖는 것을 특징으로 하는 부기 8의 디스크 장치.

(부기 16) 정보 기록 디스크에 대하여 적어도 정보 재생을 행하는 헤드를 전원 단절에 따라서 저장 위치까지 퇴피시키기 위한 헤드 액츄에이터 제어 회로에 있어서, 상기 전원 단절을 검출하는 전원 감시 회로와, 상기 전원 감시 회로의 전원 단절 검출에 따라서 상기 헤드를 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 상기 헤드가 상기 소정 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 이동 제어하고, 상기 헤드가 상기 소정 위치에 도달한 후, 상기 저장 위치를 향해 상기 헤드가 적어도 상기 저장 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 상기 저장 위치까지 이동 제어하기 위한 액츄에이터 제어 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 헤드 액츄에이터 제어 회로.

(부기 17) 상기 액츄에이터 제어 회로는 전압 모드 드라이버와, 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 소정의 제1 전압으로 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 액츄에이터를 상기 제1 전압과 다른 소정의 제2 전압으로 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하기 위해서 상기 전압 모드 드라이버를 제어하는 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 16의 헤드 액츄에이터 제어 회로.

(부기 18) 상기 액츄에이터 제어 회로는 상기 헤드의 이동 속도를 검출하는 속도 검출 수단과, 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 상기 소정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해이동 제어한 후, 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 예정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 16의 헤드 액츄에이터 제어 회로.

(부기 19) 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터에 제동을 거는 제동 회로를 더 갖는 것을 특징으로 하는 부기 16의 헤드 액츄에이터 제어 회로.

(부기 20) 제동 회로는 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터의 코일 양단을 단락하는 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 부기 19의 헤드 액츄에이터 제어 회로.

(부기 21) 상기 제어 유닛은 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 액츄에이터를 다른 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 16의 헤드 액츄에이터 제어 회로.

(부기 22) 상기 제어 유닛은 상기 소정 위치로 이동 제어한 후, 상기 헤드의 속도를 감시하여 상기 헤드의 속도가 소정 속도 이하일 때에 상기 저장 위치로의 이동 제어로 이행하는 것을 특징으로 하는 부기 16의 헤드 액츄에이터 제어 회로.

이상, 설명한 바와 같이, 전원이 단절되었을 때, 헤드를 램프와 역방향의 소정 위치인 내측 스톱퍼에, 소정의 속도로 도달시키기 때문에, 전원이 단절되었을 때, 헤드가 어떤 위치에 있더라도, 또 어떤 속도로 이동하고 있더라도, 소정 위치인 내측 스톱퍼에, 충격을 받지 않고서 정지할 수 있다.

또, 소정 위치로부터 정속도로 헤드를 언로드시키기 때문에, 헤드가 일정 속도로 램프와 접촉하여 램프를 타고 올라앉으므로, 접촉력이 과대하게 되어 아암이 기울어져서 헤드가 자기 디스크에 접촉해 손상되는 것을 방지하며, 확실하게 언로드할 수 있다. 이에 따라, 신뢰성 높은 자기 디스크 장치가 실현된다.

Claims

정보 기록 디스크에 대하여 적어도 정보 재생을 행하는 헤드를 전원 단절에 따라서 저장 위치까지 퇴피시키는 헤드 퇴피 방법에 있어서,

상기 전원 단절에 따라서 상기 헤드를 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 상기 헤드가 상기 소정 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 이동 제어하는 제1 단계와;

상기 헤드가 상기 소정 위치에 도달한 후, 상기 저장 위치를 향해 상기 헤드가 적어도 상기 저장 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 제2 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 퇴피 방법.
정보 기록 디스크에 대하여 적어도 정보 재생을 행하는 헤드를 전원 단절에 따라서 저장 위치까지 퇴피시키는 디스크 장치에 있어서,

상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터와;

상기 전원 단절에 따라서 상기 헤드를 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 상기 헤드가 상기 소정 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 이동 제어하고, 상기 헤드가 상기 소정 위치에 도달한 후, 상기 저장 위치를 향해 상기 헤드가 적어도 상기 저장 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 제어 유닛

을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 소정의 제1 전압으로 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 액츄에이터를 상기 제1 전압과 다른 소정의 제2 전압으로 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제2항에 있어서, 상기 헤드의 이동 속도를 검출하는 속도 검출 수단을 더 설치하며, 상기 제어 유닛은 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 상기 소정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 속도 검출 수단으로부터 피드백된 속도 신호를 사용하여 예정의 목표 속도에 따라서 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 동안 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터에 제동을 거는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제5항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 전원 단절에 따라서 소정 시간 동안 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터의 코일 양단을 단락하여 제동을 거는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 이동 제어한 후, 상기 액츄에이터를 다른 일정 시간 구동하여 상기 저장 위치까지 이동 제어하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 소정 위치로 상기 이동 제어한 후, 상기 헤드의 속도를 감시하여 상기 헤드의 속도가 소정 속도 이하일 때에 상기 저장 위치로의 이동 제어로 이행하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제2항에 있어서, 상기 소정 위치가 상기 액츄에이터의 스톱퍼 위치이며, 상기 저장 위치로 상기 헤드를 파킹(park)하는 램프(ramp)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
정보 기록 디스크에 대하여 적어도 정보 재생을 행하는 헤드를 전원 단절에 따라서 저장 위치까지 퇴피시키기 위한 헤드 액츄에이터 제어 회로에 있어서,

상기 전원 단절을 검출하는 전원 감시 회로와;

상기 전원 감시 회로의 전원 단절 검출에 따라서 상기 헤드를 상기 저장 위치와 반대 방향의 소정 위치를 향해 상기 헤드가 상기 소정 위치 근방에서 일정한속도가 되도록 이동 제어하고, 상기 헤드가 상기 소정 위치에 도달한 후, 상기 저장 위치를 향해 상기 헤드가 적어도 상기 저장 위치 근방에서 일정한 속도가 되도록 상기 저장 위치까지 이동 제어하기 위한 액츄에이터 제어 회로

를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 액츄에이터 제어 회로.