(57)【要約】【課題】レギュレータの制御装置への出力電圧をリアルタイムに精度良く補正すること。【解決手段】磁気ディスク装置は、制御装置Ｃと、レギュレータＲとを備える。制御装置Ｃと、レギュレータＲとは、それぞれラインＬ３、及びラインＬ４を介して接続されている。さらに、制御装置Ｃは、レギュレータＲにラインＬ３を介して要求電圧を送信すると共に、ラインＬ４を介して要求電圧とレギュレータから出力される出力電圧とに基づく差分（補正値）を送信する。また、レギュレータＲは、受信する要求電圧に基づいて制御装置Ｃに電圧を出力すると共に、受信する差分に基づいて、制御装置Ｃに出力する電圧値を補正する。【選択図】図２
2020047331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク装置は、
磁気ディスクに対する処理を制御する制御装置と、
前記制御装置に電圧を出力するレギュレータ装置と、
を備え、
前記制御装置と、前記レギュレータ装置とは、それぞれ第１インタフェース、及び第２インタフェースを介して接続されており、
前記制御装置は、前記レギュレータ装置に前記第１インタフェースを介して要求電圧を送信すると共に、前記第２インタフェースを介して前記要求電圧と前記レギュレータ装置から出力される出力電圧とに基づく補正値を送信し、
前記レギュレータ装置は、受信する前記要求電圧に基づいて前記制御装置に電圧を出力すると共に、受信する前記補正値に基づいて、前記制御装置に出力する電圧値を補正する、
磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記第１インタフェースは、シリアルインタフェースであり、前記第２インタフェースはパラレルインタフェースである、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記補正値は、前記要求電圧と前記出力電圧との差分である、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
さらに、前記制御装置は、電圧で周波数を制御する発振器を含み、
前記制御装置は、前記発振器の動作周波数を監視することにより、前記出力電圧を取得する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
磁気ディスク装置に用いられる、磁気ディスクに対する処理を制御する制御装置は、
レギュレータ装置と接続する第１インタフェースと、
前記レギュレータ装置と接続する第２インタフェースと、
を備え、
前記レギュレータ装置に前記第１インタフェースを介して要求電圧を送信すると共に、前記第２インタフェースを介して前記要求電圧と前記レギュレータ装置から出力される出力電圧とに基づく補正値を送信する、制御装置。
【請求項６】
磁気ディスク装置に用いられる、レギュレータ装置は、
磁気ディスクに対する処理を制御する制御装置と接続する第１インタフェースと、
前記制御装置と接続する第２インタフェースと、
を備え、
前記制御装置から前記第１インタフェースを介して要求電圧を受信し、当該受信した要求電圧に基づいて前記制御装置に電圧を出力すると共に、前記第２インタフェースを介して前記要求電圧と前記レギュレータ装置から出力される出力電圧とに基づく補正値を受信し、当該受信した補正値に基づいて、前記制御装置に出力する電圧値を補正する、レギュレータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、磁気ディスク装置、制御装置、及びレギュレータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置には、磁気ディスクに対するリード／ライトを制御する制御装置が設けられている。この制御装置は、レギュレータ装置と接続され、レギュレータ装置から電力が出力されて動作する。このため、制御装置は、レギュレータ装置の出力電圧を設定する必要がある。
【０００３】
ここで、制御装置が必要な電圧をＩ２Ｃ等のシリアルインタフェースを介してレギュレータ装置に伝えることで電源電圧を設定する技術が知られている。しかし、レギュレータ装置の電圧の出力精度には、ばらつきがある。また、仮に電源電圧が一定であっても制御装置の内部回路の動作周波数にもばらつきがあるため、レギュレータ装置から出力される電圧は、当該制御装置内のばらつきも配慮する必要がある。したがって、制御装置は、内部回路の動作周波数のばらつきを考慮した電源の動作可能電圧に加え、レギュレータ装置の出力ばらつきを考慮してレギュレータ装置の出力電圧、つまり電源電圧を設定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６８０９６０６号明細書
【特許文献２】米国特許第６８３６８４８号明細書
【特許文献３】米国特許第７８３６３２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、既述のように電源電圧を設定する場合、制御装置からレギュレータにシリアルインタフェースを経由して電圧値を送信することが考えられる。しかし、シリアルインタフェースでは通信速度の影響でレギュレータの応答速度が遅くなる。このため、リアルタイムに電圧補正をすることができなくなる。
【０００６】
また、既述のように電源電圧を設定する場合、制御装置からレギュレータにパラレルインタフェースを経由してパラレル信号に一意に電源電圧を振り振ったパラレル信号を送信することも考えられる。このようにすると、レギュレータの応答速度をシリアルインタフェースと比較して速くすることができる。しかし、パラレルインタフェースを用いると、電源電圧を一意にパラレル信号に割り振っているため電圧変動ステップがパス数に依存する。このため、パラレルインタフェース経由で電圧を変動させようとすると、電圧変動ステップが荒くなってしまい、レギュレータの出力電圧の補正を大まかにしかできなくなってしまう。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、レギュレータ装置の制御装置への出力電圧をリアルタイムに精度良く補正することができる磁気ディスク装置、レギュレータ装置、及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態に係る、磁気ディスク装置は、制御装置と、レギュレータ装置とを備える。制御装置は、磁気ディスクに対する処理を制御する。レギュレータ装置は、制御装置に電圧を出力する。また、制御装置と、レギュレータ装置とは、それぞれ第１インタフェース、及び第２インタフェースを介して接続されている。さらに、制御装置は、レギュレータ装置に第１インタフェースを介して要求電圧を送信すると共に、第２インタフェースを介して要求電圧とレギュレータ装置から出力される出力電圧とに基づく補正値を送信する。また、レギュレータ装置は、受信する要求電圧に基づいて制御装置に電圧を出力すると共に、受信する補正値に基づいて、制御装置に出力する電圧値を補正する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置の概略的な構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、同実施形態に係る制御装置と、レギュレータとの接続の一例を示す図である。
【図３】図３は、同実施形態に係る電源電圧補正処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、同実施形態と異なる他の構成に係る制御装置と、レギュレータとの接続の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。
【００１１】
図１は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置のブロック図である。  
図１に示すように、磁気ディスク装置１は、例えば、ハードデイスクドライブ（ＨＤＤ）として構成され、磁気ディスク（以下、「ディスク」と称する。）２と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）３と、アクチュエータ４と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５と、磁気ヘッド（以下、「ヘッド」と称する。）１０と、ヘッドアンプＩＣ１１と、Ｒ／Ｗチャネル１２と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１３と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１４と、ドライバＩＣ１５と、メモリ１６と、レギュレータＲとを備えている。また、磁気ディスク装置１は、ホスト１７と接続可能である。ヘッド１０は、詳細には後述するが、ライトヘッド（記録ヘッド：ｗｒｉｔｅｒ）１０Ｗ、リードヘッド（再生ヘッド：ｒｅａｄｅｒ）１０Ｒ、および高周波発振素子であるスピントルク発振子（Ｓｐｉｎ−Ｔｏｒｑｕｅ−Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：ＳＴＯ）１００を備えている。なお、Ｒ／Ｗチャネル１２、ＨＤＣ１３及びＭＰＵ１４は、制御装置Ｃとして、１チップの集積回路に組み込まれている。このように構成されているため、制御装置Ｃは、ディスク２に対する処理を制御する制御装置として機能する。
【００１２】
ディスク２は、例えば、円板状に形成され非磁性体からなる基板を有している。基板の各表面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層と、その上層部に、ディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層と、その上層部に保護膜層とが記載の順に積層されている。ここで、ヘッド１０の方向を上層とする。
【００１３】
ディスク２は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）３に固定され、このＳＰＭ３によって所定の速度で回転させられる。なお、１枚に限らず、複数枚のディスク２がＳＰＭ３に設置されてもよい。ＳＰＭ３は、ドライバＩＣ１５から供給される駆動電流（または駆動電圧）により駆動される。ディスク２は、ヘッド１０によってデータパターンを記録再生される。ディスク２は、モニタ用領域（評価領域）２００を有する。モニタ用領域２００は、ＳＴＯ１００の発振特性を評価するための専用の領域である。モニタ用領域２００は、例えば、ディスク２の半径方向の最外周または最内周の一部に設けられる。
【００１４】
アクチュエータ４は、回動自在に設置されているとともに、その先端部にヘッド１０が支持されている。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５によってアクチュエータ４を回動することで、ヘッド１０は、ディスク２の所望のトラック上に移動され、位置決めされる。ＶＣＭ５は、ドライバＩＣ１５から供給される駆動電流（または駆動電圧）によって駆動される。
【００１５】
ヘッド１０は、スライダ８と、スライダ８に形成されたライトヘッド１０Ｗと、リードヘッド１０Ｒとを有する。ヘッド１０は、ディスク２の枚数に応じて、複数個設けられる。
【００１６】
ヘッドアンプＩＣ１１は、ＳＴＯ１００の駆動や発振特性の検出などに関する回路を含む。ヘッドアンプＩＣ１１は、ＳＴＯ１００の駆動や駆動信号検出などを実行する。さらに、ヘッドアンプＩＣ１１は、Ｒ／Ｗチャネル１２から供給されるライトデータに応じたライト信号（ライト電流）をライトヘッド１０Ｗに供給する。また、ヘッドアンプＩＣ１１は、リードヘッド１０Ｒから出力されたリード信号を増幅して、Ｒ／Ｗチャネル１２に伝送する。
【００１７】
Ｒ／Ｗチャネル１２は、読み出し（リード）／書き込み（ライト）に関連する信号を処理する信号処理回路である。Ｒ／Ｗチャネル１２は、リードデータの信号処理を実行するリードチャネルと、ライトデータの信号処理を実行するライトチャネルとを含む。Ｒ／Ｗチャネル１２は、リード信号をデジタルデータに変換し、デジタルデータからリードデータを復調する。Ｒ／Ｗチャネル１２は、ＨＤＣ１３から転送されるライトデータを符号化し、符号化されたライトデータをヘッドアンプＩＣ１１に転送する。
【００１８】
ＨＤＣ１３は、ヘッド１０、ヘッドアンプＩＣ１１、Ｒ／Ｗチャネル１２、及びＭＰＵ１４を介してディスク２へのデータの書き込みと、ディスク２からのデータの読み出しとを制御する。ＨＤＣ１３は、磁気ディスク装置１とホスト１７とのインタフェースを構成し、リードデータおよびライトデータの転送制御を実行する。すなわち、ＨＤＣ１３は、ホスト１７から転送される信号を受信し、且つホスト１７へ信号を転送するホストインタフェースコントローラとして機能する。ホスト１７へ信号を転送する場合、ＨＤＣ１３は、ＭＰＵ１４に従ってヘッド１０により読み出され、復調された再生信号のデータのエラー訂正処理を実行する。また、ＨＤＣ１３は、ホスト１７から転送されるコマンド（ライトコマンド、リードコマンド等）を受信し、受信したコマンドをＭＰＵ１４に送信する。
【００１９】
ＭＰＵ１４は、磁気ディスク装置１のメインコントローラであり、リード／ライト動作の制御およびヘッド１０の位置決めに必要なサーボ制御を実行する。
【００２０】
ドライバＩＣ１５は、ＭＰＵ１４の制御に従いＳＰＭ３とＶＣＭ５との駆動を制御する。ＶＣＭ５が駆動することによって、ヘッド１０はディスク２上の目標トラックへ位置付けられる。
【００２１】
メモリ１６は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含む。例えば、メモリ１６は、ＤＲＡＭからなるバッファメモリ、及びフラッシュメモリを含む。メモリ１６は、ＭＰＵ１４の処理に必要なプログラムおよびパラメータを格納する。
【００２２】
レギュレータＲは、例えば、電子回路により構成されており、制御装置Ｃへ出力される電圧を一定に保つように制御する。
【００２３】
図２は、制御装置Ｃと、レギュレータＲとの接続の一例を示す図である。
制御装置ＣのＶＤＤ端子と、レギュレータＲのＶｏｕｔ端子とがラインＬ１で接続されている。また、制御装置ＣのＶＤＤ端子と、レギュレータＲのＦＢ端子とが、ラインＬ１から分岐するラインＬ２により接続されている。これにより、Ｖｏｕｔ端子から出力された出力電圧がレギュレータＲにフィードバックされる。さらに、制御装置Ｃと、レギュレータＲとが、ラインＬ３，ラインＬ４によりそれぞれ接続されている。ラインＬ３は、Ｉ２Ｃ（シリアルインタフェース：第１インタフェース）により接続されるラインであり、ラインＬ４は、ＶＩＤ（Voltage IDentification）（パラレルインタフェース：第２インタフェース）により接続されるラインである。つまり、制御装置Ｃ、及びレギュレータＲは、それぞれ、シリアルインタフェースと、パラレルインタフェースの２種類のインタフェースを有しており、これらがそれぞれ接続されている。制御装置Ｃは、ラインＬ３を介して、要求電圧をレギュレータＲに送信することができ、さらに、ラインＬ４を介して補正値（後述する。）をレギュレータＲに送信することができる。
【００２４】
また、制御装置は、ＶＣＯ（Voltage-Controlled Oscillator）１８を備えている。ＶＣＯ１８は電圧で周波数を制御する発振器である。制御装置Ｃは、ＶＣＯ１８の動作周波数を監視することにより、制御装置Ｃの内部回路の動作電圧、言い換えると、レギュレータＲの出力電圧を取得することができる。また、制御装置Ｃは、ＶＣＯ１８を監視することにより取得するレギュレータＲからの出力電圧と、レギュレータＲへ要求している要求電圧とから、出力電圧と要求電圧との差分を取得できる。制御装置Ｃは、この差分を既述の補正値として、ラインＬ４を介してレギュレータＲに送信する。
【００２５】
次に、図２のように構成された制御装置Ｃ、及びレギュレータＲで行われる電源電圧補正処理の一例について説明する。図３は、電源電圧補正処理の一例を示すフローチャートである。
【００２６】
図３に示すように、まず、制御装置Ｃは、パワーＯＮか否かを判定する（ＳＴ１０１）。より詳細には、制御装置Ｃは、磁気ディスク装置１の電源（図示省略）がＯＮになったか否かを判定する。パワーＯＮでないと判定した場合（ＳＴ１０１：ＮＯ）、処理は、ステップＳＴ１０１の判定を繰り返す。つまり、待機状態が継続する。
【００２７】
パワーＯＮであると判定した場合（ＳＴ１０１：ＹＥＳ）、制御装置Ｃは、レギュレータＲへ要求電圧を送信する（ＳＴ１０２）。レギュレータＲは、制御装置Ｃから要求電圧を受信すると、制御装置Ｃへの出力電圧を変更する（ＳＴ１０３）。
【００２８】
既述のステップＳＴ１０１からＳＴ１０３の処理を終えた後、制御装置Ｃは、ＶＣＯ１８を監視し、要求電圧と出力電圧との差分（補正値）をレギュレータＲへ送信する（ＳＴ１０４）。レギュレータＲは、制御装置Ｃから差分（補正値）をラインＬ４を介して受信すると、差分に基づいて電圧値を補正して、制御装置Ｃへの出力電圧を変更（補正）する（ＳＴ１０５）。
【００２９】
次に、制御装置Ｃは、パワーＯＦＦか否かを判定する（ＳＴ１０６）。パワーＯＦＦでないと判定した場合（ＳＴ１０６：ＮＯ）、処理は、ステップＳＴ１０４へ戻る。このため、パワーＯＦＦとなるまで、既述のステップＳＴ１０４，ＳＴ１０５の処理が繰り返される。したがって、レギュレータＲから制御装置Ｃに出力される電圧は、リアルタイムで補正される。また、パワーＯＦＦであると判定した場合（ＳＴ１０６：ＹＥＳ）、この処理は終了する。
【００３０】
次に、本実施形態に係る電源電圧補正処理の作用を、他の構成に係る電源電圧補正処理と比較して説明する。図４は、本実施形態と異なる他の構成に係る制御装置Ｃ１と、レギュレータＲ１との接続の一例である。
【００３１】
図４に示すように、制御装置Ｃ１のＶＤＤ端子と、レギュレータＲ１のＶｏｕｔ端子、ＦＢ端子とがラインＬ１１，Ｌ１２を介してそれぞれ接続されているのは、図２の場合と同様である。さらに、制御装置Ｃ１と、レギュレータＲ１とがＩ２Ｃ（シリアルインタフェース）を介してラインＬ１３で接続されているのも同様である。このように構成されているため、レギュレータＲ１の出力電圧を補正する場合、制御装置Ｃ１は、ラインＬ１３を介して要求電圧をレギュレータＲ１に送信することにより、レギュレータＲ１の出力電圧（つまり、電源電圧）の補正を行う。しかしながら、図４に示す構成では、レギュレータＲ１の出力電圧の精度にばらつきがある場合に、ばらつきを配慮する必要が生じる。また、インタフェースにＩ２Ｃを使用しているため、でレギュレータＲ１の応答速度が遅くなる。
【００３２】
これに対して、本実施形態の図２に示す構成では、制御装置Ｃ、及びレギュレータＲそれぞれに、シリアルインタフェース、及びパラレルインタフェースという２種類のインタフェースを設けている。そして、制御装置Ｃから要求電圧をラインＬ３を介してリアルタイムで送信することに加え、要求電圧とレギュレータからの出力電圧との差分（補正値）をラインＬ４を介してリアルタイムでレギュレータへ送信することができる。このため、レギュレータＲにおいては、差分に基づいてリアルタイムで電圧値を補正し、制御装置Ｃへの出力電圧を変更することができる。よって、磁気ディスク装置１は、制御装置内の動作周波数のばらつき、及びレギュレータの出力電圧のばらつきを考慮したマージンを設ける必要がなく、応答速度も速くなり、レギュレータＲの出力電圧の補正をリアルタイムで精度の高く行うことができる。このように、レギュレータＲの出力電圧の補正を精度良くリアルタイムで行うことができるため、磁気ディスク装置１の消費電力の省電力化にも資することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、シリアルインタフェースがＩ２Ｃ、パラレルインタフェースがＶＩＤの場合で説明したが、シリアルインタフェース、パラレルインタフェースはこれらに限るものではなく、他のシリアルインタフェース、パラレルインタフェースを用いてもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、制御装置Ｃが電源電圧の補正を行うためにレギュレータＲのＦＢ端子に介入することがないため、補正の不安定性を解消しつつ、制御装置Ｃの内部のＩＲドロップや出力電圧のばらつきを補正することができる。
【００３５】
さらに、制御装置ＣからレギュレータＲへ送信する差分（補正値）の幅を細かい変動に限定することが望ましい。このように構成すると、ＶＩＤのパス数を少なくすることが可能になる。
【００３６】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１…磁気ディスク装置、２…磁気ディスク、３…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、４…アクチュエータ、５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１０…磁気ヘッド、１０Ｗ…ライトヘッド（記録ヘッド）、１０Ｒ…リードヘッド（再生ヘッド）、１１…ヘッドアンプＩＣ、１２…Ｒ／Ｗチャネル、１３…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、１４…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、１５…ドライバＩＣ、１６…メモリ、１７…ホスト、１８…ＶＣＯ、Ｃ，Ｃ１…制御装置、Ｒ，Ｒ１…レギュレータ
【図１】
2020047331.tif 000003
【図２】
2020047331.tif 000004
【図３】
2020047331.tif 000005
【図４】
2020047331.tif 000006