(57)【要約】【課題】緊急退避機能を有する磁気ディスク装置において、緊急退避回路の動作に必要な昇圧電圧を給電遮断時にも継続して供給する。【解決手段】磁気ディスクを回転駆動するモータに発生する逆起電力を整流する整流手段と、発生した逆起電力から電源への逆流を防止するスイッチ手段と、電圧昇圧回路とを備えた磁気ディスク装置において、発生する逆起電力を整流手段にて整流して得られる逆起電圧を、電圧昇圧回路に供給することによって、給電遮断時にも電圧昇圧動作を継続させ、昇圧電圧を継続して供給し、磁気ヘッドの緊急退避を長時間継続する。【選択図】図１
2005071513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクを回転駆動する第１のモータと、前記第１のモータに駆動電流を与える第１の駆動回路と、電源電圧を監視し給電遮断を検出する電源電圧監視回路と、給電遮断時に前記第１のモータに生じる逆起電力を整流する整流手段と、前記整流手段の出力端子と電源の間に挿入され給電遮断時に前記第１のモータに生じる逆起電力の電源への逆流を阻止するスイッチ手段と、前記整流された逆起電圧と前記スイッチ手段を介して電源とが供給され給電遮断時にも動作する電圧昇圧回路と、磁気ヘッドの位置を制御する第２のモータと、前記第２のモータに駆動電流を与える第２の駆動回路と、給電遮断時に前記第２のモータに駆動電流を与え磁気ヘッドを緊急退避させるリトラクト回路とを備え、前記電圧昇圧回路の出力昇圧電圧が前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路と前記リトラクト回路とへ供給されることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記スイッチ手段がアノードを電源に接続したダイオードである請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記スイッチ手段がバックゲートを電源に接続したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、前記電圧昇圧回路の出力昇圧電圧が前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲート駆動回路へ供給される請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記第１の駆動回路がＮチャネル型ＭＯＳトランジスタと前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲート駆動回路よりなり、前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのボディダイオードを前記整流手段とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記第１の駆動回路がＮチャネル型ＭＯＳトランジスタと前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲート駆動回路よりなり、給電遮断時に前記電圧昇圧回路の出力昇圧電圧が供給され前記第１のモータの最大電圧端子と前記電圧昇圧回路との間のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタを導通させる最大電位検出回路と、給電遮断時に前記第１のモータの最小電圧端子と接地電位との間のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタを導通させる最小電位検出回路とを備え、導通した前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタを整流手段とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電遮断時に磁気ヘッドを緊急退避させる機能を有する磁気ディスク装置に関し、特に緊急退避回路の動作に必要な昇圧電圧を生成する機能に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来から、磁気ディスク装置（例えば、特許文献１または特許文献２を参照）においては、人の誤操作または停電等により電源からの給電が遮断された時、磁気ディスクに記録されたデータを保護するため、磁気ヘッドを緊急退避させる技術が用いられている。
【０００３】
このような場合、電源からの電力供給が期待できないため、磁気ヘッドを駆動するモータと駆動回路への磁気ヘッド緊急退避用電力の供給において工夫がなされている。
以下、従来の構成における磁気ヘッドの緊急退避について、図面を用いて説明する。
【０００４】
図６は従来の磁気ディスク装置の構成を示す図である。図６において、１は磁気ディスクを回転駆動させるためのｎ相、たとえば３相のスピンドルモータ、２は磁気ヘッドを駆動し、磁気ヘッドの位置制御を行うボイスコイルモータ、３はスピンドルモータ１へ駆動電流を与えるスピンドルモータ駆動回路、４は給電遮断時にスピンドルモータ１の慣性回転により生じる逆起電力を整流して緊急退避用電力を供給する整流手段、５は整流手段４より整流された逆起電圧を取り出す整流手段出力端子、６はボイスコイルモータ２へ駆動電流を与えるボイスコイルモータ駆動回路、７は電源電圧を監視し、給電遮断時に磁気ヘッドの緊急退避を開始させる電源電圧監視回路、８は給電遮断時に電源に対してスピンドルモータ１の逆起電力を逆流させないためのスイッチ手段、９は給電遮断時に磁気ヘッドを緊急退避させるべくボイスコイルモータ２へ駆動電流を与えるリトラクト用トランジスタ１０とリトラクト用トランジスタ１０を制御する駆動回路１１とからなるリトラクト回路、１２は電源電圧が正常に供給されている通常動作時に電源電圧を昇圧し、出力昇圧電圧をスピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６へ供給する電圧昇圧回路、１３は給電遮断以前に電圧昇圧回路１２が昇圧した昇圧電圧を保持し、給電遮断時にリトラクト回路９へ昇圧電圧を供給するための昇圧電圧バックアップ容量である。
【０００５】
図６において、電源電圧が正常に供給されている通常動作では、電源電圧を監視している電源電圧監視回路７がスイッチ手段８を導通させて、スイッチ手段８を通じて電源電圧が供給される。通常動作ではスピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６と電圧昇圧回路１２とへ電源電圧が供給される。電圧昇圧回路１２は電源電圧を昇圧し、出力昇圧電圧はスピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６へ供給される。スピンドルモータ駆動回路３は、スイッチ手段８を通じた電源電圧と昇圧電圧とで動作し、スピンドルモータ１を回転駆動して磁気ディスクを回転させる。ボイスコイルモータ駆動回路６は、スイッチ手段８を通じた電源電圧と昇圧電圧とで動作し、ボイスコイルモータ２を駆動して磁気ヘッドの位置制御を行う。通常動作時、スピンドルモータ１に発生する逆起電圧よりもスイッチ手段８を通じた電源電圧の方が高く、整流手段４は逆バイアスとなり動作しない。また、通常動作時、リトラクト回路９はボイスコイルモータ２を駆動しない。
【０００６】
ここで、停電等により電源からの給電が遮断されると、電源電圧監視回路７が電源電圧の低下により給電遮断を検出し、給電遮断の検出信号を出力して磁気ヘッドの緊急退避を開始させる。給電遮断時、スピンドルモータ駆動回路３によって駆動されないため、スピンドルモータ１は回転を停止しようとするが、給電遮断以前の運動エネルギによって慣性回転し、回転を継続している期間中、正弦波状の３相の逆起電力がスピンドルモータ１に発生する。磁気ヘッドの緊急退避は、この逆起電力を利用して実現される。発生した逆起電力は整流手段４によって整流され、整流手段出力端子５からリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０へ整流された逆起電圧が供給される。このとき、スイッチ手段８は電源電圧監視回路７からの緊急退避の開始信号によって制御され、電源と整流手段出力端子５との導通を切断し、発生した逆起電力の電源への逆流を防止する。電圧昇圧回路１２は電源電圧によって動作するため給電遮断時には昇圧動作を行えないが、給電遮断以前に生成した出力昇圧電圧を昇圧電圧バックアップ容量１３によって保持し、保持された出力昇圧電圧はリトラクト回路９の駆動回路１１へ供給される。リトラクト回路９は、供給される逆起電力の整流された逆起電圧と保持された昇圧電圧とによって動作し、磁気ヘッドを緊急退避させるべくボイスコイルモータ２を駆動する。なお、給電遮断時、ボイスコイルモータ駆動回路６はボイスコイルモータ２を駆動しない。
【特許文献１】特開平９−２１３０３５号公報
【特許文献２】特開平７−２１１０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁気ヘッドの緊急退避の失敗は記録データの破壊に繋がる可能性があることから、緊急退避には高い信頼性が求められている。緊急退避を確実に行うためには、少なくとも緊急退避が完了するまでは、緊急退避に関わる回路が動作を継続しなければならないが、緊急退避に関わる回路には、所定の動作と性能を維持するために必要な昇圧電圧の下限値が存在する。したがって、少なくとも緊急退避が完了するまでは、昇圧電圧は必要な下限値以上に維持しておかなければならない。
【０００８】
しかしながら、従来の磁気ディスク装置では、給電遮断時に利用可能な昇圧電圧はバックアップ容量に保持された昇圧電圧であり、給電遮断時にバックアップ容量から消費する電流によって昇圧電圧は徐々に減少していく。その関係は、バックアップ容量の容量値をＣ、給電遮断時にバックアップ容量から消費する電流をＩ、給電遮断以前の昇圧電圧値をＶ０、時間ｔ後の昇圧電圧をＶとすると、次式となる。
【０００９】
Ｖ＝Ｖ０−（（Ｉ×ｔ）／Ｃ）
例えば、給電遮断以前の昇圧電圧値を９［Ｖ］、給電遮断時にバックアップ容量から消費する電流を５０［μＡ］、バックアップ容量の容量値を１［μＦ］、緊急退避に関わる回路の動作に必要な昇圧電圧値を４［Ｖ］とすると、０．１［ｓ］経過後にはバックアップ容量の昇圧電圧値は４［Ｖ］まで減少し、緊急退避に関わる回路が動作を継続できなくなる。すなわち、０．１［ｓ］までしか磁気ヘッドの緊急退避を継続できない。
【００１０】
緊急退避をより確実に行うために、緊急退避に関わる回路の動作継続時間をより長く確保することは、バックアップ容量の容量値を大きくする、あるいは給電遮断以前の昇圧電圧値を高く設定するという方法によって可能ではあるが、バックアップ容量の容量値を大きくすれば、コスト増大あるいは実装面積増大に繋がり、給電遮断以前の昇圧電圧値を高く設定すれば、給電遮断以前の消費電力増大あるいは構成素子の必要耐圧増大に繋がり、共に好ましくない。また、多くの場合、実装面積や構成素子の耐圧等の制約によって、バックアップ容量の容量値や給電遮断以前の昇圧電圧値には、制限が存在し、無尽蔵に大きく、高くすることはできない。
【００１１】
本発明の目的は、大きな容量を使用することなく、また給電遮断以前の昇圧電圧値を高く設定することなく、給電遮断時に昇圧電圧を長時間維持できる、すなわち磁気ヘッドの緊急退避を長時間継続できる磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の磁気ディスク装置は、磁気ディスクを回転駆動する第１のモータと、前記第１のモータに駆動電流を与える第１の駆動回路と、電源電圧を監視し給電遮断を検出する電源電圧監視回路と、給電遮断時に前記第１のモータに生じる逆起電力を整流する整流手段と、前記整流手段の出力端子と電源の間に挿入され給電遮断時に前記第１のモータに生じる逆起電力の電源への逆流を阻止するスイッチ手段と、整流された逆起電圧と前記スイッチ手段を介して電源とが供給され給電遮断時にも動作する電圧昇圧回路と、磁気ヘッドの位置を制御する第２のモータと、前記第２のモータに駆動電流を与える第２の駆動回路と、給電遮断時に前記第２のモータに駆動電流を与え磁気ヘッドを緊急退避させるリトラクト回路とを備えたもので、前記電圧昇圧回路の出力昇圧電圧が前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路と前記リトラクト回路とへ供給される。
【００１３】
請求項１記載の磁気ディスク装置によれば、給電遮断時には、第１のモータに生じる逆起電力が整流手段によって整流され、整流された逆起電圧が電圧昇圧回路へ供給される。この逆起電力を供給源とする電力供給によって、給電遮断時にも電圧昇圧回路が電圧昇圧動作を継続することができ、継続して生成される出力昇圧電圧が第１の駆動回路と第２の駆動回路とリトラクト回路とへ供給され、磁気ヘッドの緊急退避を行う。このとき、出力昇圧電圧は継続して生成されるため、バックアップ目的の大きな容量は不要となり、出力昇圧電圧を平滑する目的の容量のみが必要となる、また緊急退避を長時間継続させる目的で、給電遮断以前の昇圧電圧値を高く設定する必要もなくなる。その結果、大きな容量を使用することなく、また給電遮断以前の昇圧電圧値を高く設定することなく、給電遮断時に昇圧電圧を長時間維持できる、すなわち磁気ヘッドの緊急退避を長時間継続できる。
【００１４】
請求項２記載の磁気ディスク装置は、請求項１記載の磁気ディスク装置において、アノードを電源に接続したダイオードをスイッチ手段としている。
請求項２記載の磁気ディスク装置によれば、請求項１と同様な効果がある。ただし、電源から回路方向へは常時導通されるスイッチ手段となるため、給電遮断後に電源が復帰し、かつ整流された逆起電圧よりも高い場合には、整流された逆起電圧ではなく電源電圧がスイッチ手段を通じて回路へ供給される。その結果、請求項１と同様な効果に加えて、給電遮断後に電源が復帰し、かつ整流された逆起電圧よりも高い場合には、逆起電力ではなく電源を供給源として、電圧昇圧回路が電圧昇圧動作を継続することができ、逆起電力が減衰あるいは消失した場合にも、電源が供給される限り磁気ヘッドの緊急退避を継続できる。
【００１５】
請求項３記載の磁気ディスク装置は、請求項１記載の磁気ディスク装置において、バックゲートを電源に接続したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタをスイッチ手段としたもので、前記電圧昇圧回路の出力昇圧電圧が前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲート駆動回路へ供給される。
【００１６】
請求項３記載の磁気ディスク装置によれば、請求項１と同様な効果がある。また、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのバックゲートを電源に接続することで、電源から回路方向にボディダイオードが導通するため、請求項２と同様な効果がある。さらに、通常動作時には、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタは導通させて使用する。その結果、請求項１、および請求項２と同様な効果に加えて、通常動作時にスイッチ手段が消費する電力を、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタのオン抵抗が消費する電力に軽減することができ、通常動作時の消費電力を軽減できる。
【００１７】
請求項４記載の磁気ディスク装置は、請求項１記載の磁気ディスク装置において、前記第１の駆動回路をＮチャネル型ＭＯＳトランジスタと前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲート駆動回路とで構成したもので、前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのボディダイオードを前記整流手段とする。
【００１８】
請求項４記載の磁気ディスク装置によれば、請求項１と同様な効果がある。また、駆動回路におけるＮチャネル型ＭＯＳトランジスタのボディダイオードを整流手段とする。その結果、請求項１と同様な効果に加えて、ダイオード等の素子を用いることなく整流手段を実現できるため、部品数を削減できる。また、スイッチ手段を請求項２あるいは請求項３記載の構成とすることで、請求項２あるいは請求項３と同様な効果がある。
【００１９】
請求項５記載の磁気ディスク装置は、請求項１記載の磁気ディスク装置において、前記第１の駆動回路をＮチャネル型ＭＯＳトランジスタと前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲート駆動回路とで構成したもので、給電遮断時に前記電圧昇圧回路の出力昇圧電圧が供給され前記第１のモータの最大電圧端子と前記電圧昇圧回路との間のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタを導通させる最大電位検出回路と、給電遮断時に前記第１のモータの最小電圧端子と接地電位との間のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタを導通させる最小電位検出回路とを備え、導通した前記Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタを整流手段とする。
【００２０】
請求項５記載の磁気ディスク装置によれば、請求項１と同様な効果がある。また、第１のモータの最大電圧端子と電圧昇圧回路との間を導通させ、かつ第１のモータの最小電圧端子と接地電位との間を導通させるべく、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタを導通させて、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタを整流手段とする。その結果、請求項１と同様な効果に加えて、請求項４同様に、ダイオード等の素子を用いることなく整流手段を実現できるため、部品数を削減できる。さらに、逆起電力を整流する経路で消費する電力を、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタのオン抵抗が消費する電力に軽減することができ、発生した逆起電力を効率良く、磁気ヘッドの緊急退避に利用できる。また、スイッチ手段を請求項２あるいは請求項３記載の構成とすることで、請求項２あるいは請求項３と同様な効果がある。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の磁気ディスク装置によれば、給電遮断時には、第１のモータに生じる逆起電力が整流手段によって整流され、整流された逆起電圧が電圧昇圧回路へ供給される。この逆起電力を供給源とする電力供給によって、給電遮断時にも電圧昇圧回路が電圧昇圧動作を継続することができ、継続して生成される出力昇圧電圧が第１の駆動回路と第２の駆動回路とリトラクト回路とへ供給され、磁気ヘッドの緊急退避を行う。このとき、出力昇圧電圧は継続して生成されるため、バックアップ目的の大きな容量は不要となり、出力昇圧電圧を平滑する目的の容量のみが必要となる、また緊急退避を長時間継続させる目的で、給電遮断以前の昇圧電圧値を高く設定する必要もなくなる。その結果、大きな容量を使用することなく、また給電遮断以前の昇圧電圧値を高く設定することなく、給電遮断時に昇圧電圧を長時間維持できる、すなわち磁気ヘッドの緊急退避を長時間継続できる。
【００２２】
請求項２記載の磁気ディスク装置によれば、請求項１と同様な効果がある。ただし、電源から回路方向へは常時導通されるスイッチ手段となるため、給電遮断後に電源が復帰し、かつ整流された逆起電圧よりも高い場合には、整流された逆起電圧ではなく電源電圧がスイッチ手段を通じて回路へ供給される。その結果、請求項１と同様な効果に加えて、給電遮断後に電源が復帰し、かつ整流された逆起電圧よりも高い場合には、逆起電力ではなく電源を供給源として、電圧昇圧回路が電圧昇圧動作を継続することができ、逆起電力が減衰あるいは消失した場合にも、電源が供給される限り磁気ヘッドの緊急退避を継続できる。
【００２３】
請求項３記載の磁気ディスク装置によれば、請求項１と同様な効果がある。また、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのバックゲートを電源に接続することで、電源から回路方向へボディダイオードが導通するため、請求項２と同様な効果がある。さらに、通常動作時には、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタは導通させて使用する。その結果、請求項１、および請求項２と同様な効果に加えて、通常動作時にスイッチ手段が消費する電力を、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタのオン抵抗が消費する電力に軽減することができ、通常動作時の消費電力を軽減できる。
【００２４】
請求項４記載の磁気ディスク装置によれば、請求項１と同様な効果がある。また、駆動回路におけるＮチャネル型ＭＯＳトランジスタのボディダイオードを整流手段とする。その結果、請求項１と同様な効果に加えて、ダイオード等の素子を用いることなく整流手段を実現できるため、部品数を削減できる。また、スイッチ手段を請求項２あるいは請求項３記載の構成とすることで、請求項２あるいは請求項３と同様な効果がある。
【００２５】
請求項５記載の磁気ディスク装置によれば、請求項１と同様な効果がある。また、第１のモータの最大電圧端子と電圧昇圧回路との間を導通させ、かつ第１のモータの最小電圧端子と接地電位との間を導通させるべく、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタを導通させて、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタを整流手段とする。その結果、請求項１と同様な効果に加えて、請求項４同様に、ダイオード等の素子を用いることなく整流手段を実現できるため、部品数を削減できる。さらに、逆起電力を整流する経路で消費する電力を、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタのオン抵抗が消費する電力に軽減することができ、発生した逆起電力を効率良く、磁気ヘッドの緊急退避に利用できる。また、スイッチ手段を請求項２あるいは請求項３記載の構成とすることで、請求項２あるいは請求項３と同様な効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の第１の実施形態について、図１を参照しながら説明する。
図１は本発明の磁気ディスク装置に係る第１の実施形態の構成図である。図１において、１は磁気ディスクを回転駆動させるためのｎ相、たとえば３相のスピンドルモータ、２は磁気ヘッドを駆動し、磁気ヘッドの位置制御を行うボイスコイルモータ、３はスピンドルモータ１へ駆動電流を与えるスピンドルモータ駆動回路、４は給電遮断時にスピンドルモータ１の慣性回転により生じる逆起電力を整流して緊急退避用電力を供給する整流手段、５は整流手段４より整流された逆起電圧を取り出す整流手段出力端子、６はボイスコイルモータ２へ駆動電流を与えるボイスコイルモータ駆動回路、７は電源電圧を監視し、給電遮断時に磁気ヘッドの緊急退避を開始させる電源電圧監視回路、８は給電遮断時に電源に対してスピンドルモータ１の逆起電力を逆流させないためのスイッチ手段、９は給電遮断時に磁気ヘッドを緊急退避させるべくボイスコイルモータ２へ駆動電流を与えるリトラクト用トランジスタ１０とリトラクト用トランジスタ１０を制御する駆動回路１１とからなるリトラクト回路、１２はスイッチ手段８を通じた電源電圧あるいは整流手段出力電圧を昇圧し、出力昇圧電圧をスピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６とリトラクト回路９へ供給する電圧昇圧回路、１４は電圧昇圧回路１２が出力する昇圧電圧を平滑する昇圧電圧平滑容量である。
【００２７】
このように構成された第１の実施形態の磁気ディスク装置は、通常動作時、次のように動作する。電源電圧が正常に供給されている通常動作では、電源電圧を監視している電源電圧監視回路７がスイッチ手段８を導通させる。通常動作では、スイッチ手段８を通じて、スピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６と電圧昇圧回路１２とへ電源電圧が供給される。電圧昇圧回路１２はスイッチ手段８を通じた電源電圧を昇圧し、出力昇圧電圧はスピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６へ供給される。スピンドルモータ駆動回路３は、スイッチ手段８を通じた電源電圧と昇圧電圧とで動作し、スピンドルモータ１を回転駆動して磁気ディスクを回転させる。ボイスコイルモータ駆動回路６は、スイッチ手段８を通じた電源電圧と昇圧電圧とで動作し、ボイスコイルモータ２を駆動して磁気ヘッドの位置制御を行う。ただし、スピンドルモータ駆動回路３、およびボイスコイルモータ駆動回路６は、スイッチ手段８を通じた電源電圧と昇圧電圧の片方のみが供給され、片方のみを電源として動作しても本発明を逸脱しない。通常動作時、スピンドルモータ１に発生する逆起電圧よりもスイッチ手段８を通じた電源電圧の方が高く、整流手段４は逆バイアスとなり動作しない。また、通常動作時、リトラクト回路９はボイスコイルモータ２を駆動しない。ただし、リトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０とリトラクト用トランジスタ１０を制御する駆動回路１１の一部または全部を、ボイスコイルモータ駆動回路６と共用することは可能であり、その場合、リトラクト回路９の共用された部分は、通常動作時にもボイスコイルモータ２を駆動する。また、この共用によって、本発明を逸脱しない。
【００２８】
以下に、給電遮断時に、磁気ヘッドを緊急退避させる動作について説明する。停電等により電源からの給電が遮断されると、電源電圧監視回路７が電源電圧の低下により給電遮断を検出し、給電遮断の検出信号を出力して磁気ヘッドの緊急退避を開始させる。給電遮断時、スピンドルモータ駆動回路３によって駆動されないため、スピンドルモータ１は回転を停止しようとするが、給電遮断以前の運動エネルギによって慣性回転し、回転を継続している期間中、正弦波状の３相の逆起電力がスピンドルモータ１に発生する。磁気ヘッドの緊急退避は、この逆起電力を利用して実現される。発生した逆起電力は整流手段４によって整流され、整流手段出力端子５からリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０と電圧昇圧回路１２とへ整流された逆起電圧が供給される。このとき、スイッチ手段８は、電源電圧監視回路７からの緊急退避の開始信号によって制御され、電源と整流手段出力端子５との導通を切断し、発生した逆起電力の電源への逆流を防止する。給電遮断時、電圧昇圧回路１２へ電源電圧は供給されないが、代わりに整流された逆起電圧が供給される。給電遮断時、電圧昇圧回路１２は整流された逆起電圧を昇圧し、出力昇圧電圧はリトラクト回路９の駆動回路１１へ供給される。従来の磁気ディスク装置と異なり、給電遮断時には電圧昇圧回路１２への供給電源が電源電圧から整流された逆起電圧へ切り換わることによって、給電遮断時にも電圧昇圧回路１２が昇圧動作を継続し、出力昇圧電圧が継続して生成、供給される。リトラクト回路９は、供給される整流された逆起電圧と昇圧電圧とによって動作し、磁気ヘッドを緊急退避させるべくボイスコイルモータ２を駆動する。ただし、整流手段出力端子５からリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０へ整流された逆起電圧が供給されることなく、かわりにリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０へ昇圧電圧が供給され、リトラクト回路９が昇圧電圧のみを電源として動作しても本発明を逸脱しない。なお、給電遮断時、ボイスコイルモータ駆動回路６はボイスコイルモータ２を駆動しないが、前述のようにリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０とリトラクト用トランジスタ１０を制御する駆動回路１１の一部または全部を、ボイスコイルモータ駆動回路６と共用する場合は、この限りではなく、また、この共用によって、本発明を逸脱しない。また、リトラクト用トランジスタ１０、およびボイスコイルモータ駆動回路６にはＮチャネル型ＭＯＳトランジスタを図示しているが、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ、およびバイポーラトランジスタを用いても本発明を逸脱しない。本発明では、給電遮断時にも電圧昇圧回路１２が昇圧動作を継続し、出力昇圧電圧が継続して生成されるため、バックアップ目的の大きな容量は不要となり、また緊急退避を長時間継続させる目的で、給電遮断以前の昇圧電圧値を高く設定する必要もなくなる。その結果、大きな容量を使用することなく、また給電遮断以前の昇圧電圧値を高く設定することなく、給電遮断時に昇圧電圧を長時間維持できる、すなわち磁気ヘッドの緊急退避を長時間継続できる。
【００２９】
以下、本発明の第２の実施形態について、図２を参照しながら説明する。
図２は本発明の磁気ディスク装置に係る第２の実施形態の構成図である。図２において、１５は給電遮断時に電源に対してスピンドルモータ１の逆起電力を逆流させないためのダイオードであり、その他の素子は、第１の実施形態と同様である。
【００３０】
第２の実施形態は、第１の実施形態のスイッチ手段８をダイオード１５で構成したものであり、第１の実施形態とスイッチ手段８のみが異なり、それ以外の構成については第１の実施形態と同様である。したがって、異なる構成、動作について説明し、同様の構成、動作については説明を省略する。第２の実施形態の磁気ディスク装置は、通常動作時、次のように動作する。電源電圧が正常に供給されている通常動作では、スピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６と電圧昇圧回路１２とへ、ダイオード１５を通じて電源電圧が供給される。電源電圧を監視している電源電圧監視回路７はダイオード１５に対しては作用しない。このとき、スピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６と電圧昇圧回路１２とには、ダイオード１５によって電圧降下した電源電圧が、第１の実施形態の説明におけるスイッチ手段８を通じた電源電圧として供給されるが、動作については第１の実施形態と同様である。このとき、ダイオード１５は降下電圧と消費電流に応じた電力を消費する。
【００３１】
以下に、給電遮断時に、磁気ヘッドを緊急退避させる動作について説明する。給電遮断時にスピンドルモータ１に発生した逆起電力は整流手段４によって整流され、整流手段出力端子５からリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０と電圧昇圧回路１２とへ整流された逆起電圧が供給される。このとき、ダイオード１５は、電源電圧監視回路７からの緊急退避の開始信号によって制御されないが、整流された逆起電圧よりも電源電圧が低下することで、ダイオード１５に逆バイアスが加わり、発生した逆起電力の電源への逆流を防止する方向に絶縁される。整流された逆起電圧よりも電源電圧が低下しつづけた場合、すなわち電源の復帰がない場合、その他の動作については第１の実施形態と同様である。一方、電源が復帰し、整流された逆起電圧よりも電源電圧が高い場合には、第１の実施形態と動作が異なる。ダイオード１５は、電源からスピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６と電圧昇圧回路１２とへは常時導通されるスイッチ手段であるため、給電遮断後に電源が復帰し、かつ整流された逆起電圧よりも電源電圧が高い場合には、整流された逆起電圧ではなく、復帰した電源電圧がダイオード１５を通じて供給される。その結果、第１の実施形態と同様な効果に加えて、給電遮断後に電源が復帰し、かつ整流された逆起電圧よりも高い場合には、逆起電力ではなく電源を供給源として、電圧昇圧回路１２が電圧昇圧動作を継続することができ、逆起電力が減衰あるいは消失した場合にも、電源が供給される限り磁気ヘッドの緊急退避を継続できる。
【００３２】
以下、本発明の第３の実施形態について、図３を参照しながら説明する。
図３は本発明の磁気ディスク装置に係る第３の実施形態の構成図である。図３において、１６は給電遮断時に電源に対してスピンドルモータ１の逆起電力を逆流させないためのＮチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、バックゲートを電源に接続して用いる。１７はＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６を駆動するためのゲート駆動回路であり、電圧昇圧回路１２の出力昇圧電圧が供給される。その他の素子は、第１の実施形態と同様である。
【００３３】
第３の実施形態は、第１の実施形態のスイッチ手段８をＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６とゲート駆動回路１７とで構成したものであり、第１の実施形態とスイッチ手段８のみが異なり、それ以外の構成については第１の実施形態と同様である。したがって、異なる構成、動作について説明し、同様の構成、動作については説明を省略する。第３の実施形態の磁気ディスク装置は、通常動作時、次のように動作する。電源電圧が正常に供給されている通常動作では、電源電圧を監視している電源電圧監視回路７からの緊急退避の開始信号により、ゲート駆動回路１７がＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６を導通させる。通常動作では、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６を通じて、スピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６と電圧昇圧回路１２とへ電源電圧が供給される。このとき、スピンドルモータ駆動回路３とボイスコイルモータ駆動回路６と電圧昇圧回路１２とには、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６によって電圧降下した電源電圧が、第１の実施形態の説明におけるスイッチ手段８を通じた電源電圧として供給されるが、動作については第１の実施形態と同様である。このとき、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６はオン抵抗と消費電流に応じた電力を消費するが、一般に、第２の実施形態におけるダイオード１５と比して、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６の消費する電力、および降下電圧は小さく、第２の実施形態と比して、電源電圧を効率良く供給できる。またＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６のバックゲートが電源に接続されているため、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６が導通しない場合には、電源から回路方向へボディダイオードが導通する。したがって、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６を常に導通しない状態で使用した場合には、第２の実施形態と同様の構成となり、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６を常に導通しない状態で使用しても本発明を逸脱しない。
【００３４】
以下に、給電遮断時に、磁気ヘッドを緊急退避させる動作について説明する。給電遮断時にスピンドルモータ１に発生した逆起電力は整流手段４によって整流され、整流手段出力端子５からリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０と電圧昇圧回路１２とへ整流された逆起電圧が供給される。このとき、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６とゲート駆動回路１７は、電源電圧監視回路７からの緊急退避の開始信号によって制御され、ゲート駆動回路１７がＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６の導通を切断する。これにより、整流手段出力端子５から電源への導通を切断し、発生した逆起電力の電源への逆流を防止する。このとき、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６のバックゲートが電源に接続されているため、電源から回路方向へボディダイオードが導通するが、整流された逆起電圧よりも電源電圧が低下することで、ボディダイオードに逆バイアスが加わり、発生した逆起電力の電源への逆流を防止する方向に絶縁される。整流された逆起電圧よりも電源電圧が低下しつづけた場合、すなわち電源の復帰がない場合、その他の動作については第１の実施形態と同様である。一方、電源が復帰し、整流された逆起電圧よりも電源電圧が高い場合には、ボディダイオードが、第２の実施形態におけるダイオード１５と同様の動作をし、同様の役割を果たすため、第２の実施形態と同様の効果を得る。したがって、第２の実施形態と同様に、第１の実施形態と同様な効果に加えて、給電遮断後に電源が復帰し、かつ整流された逆起電圧よりも高い場合には、逆起電力ではなく電源を供給源として、電圧昇圧回路１２が電圧昇圧動作を継続することができ、逆起電力が減衰あるいは消失した場合にも、電源が供給される限り磁気ヘッドの緊急退避を継続できる。なお、電圧降下の小さいダイオードを、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１６と並列に追加することで、給電遮断時のボディダイオードによる電圧降下を軽減できるが、その構成は第２の実施形態と第３の実施形態の組合せであり、本発明を逸脱しない。
【００３５】
以下、本発明の第４の実施形態について、図４を参照しながら説明する。
図４は本発明の磁気ディスク装置に係る第４の実施形態の構成図である。図４において、１８はスピンドルモータ１へ駆動電流を与えるＮチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、接地側Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのバックゲートを電源に接続し、電源側Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのバックゲートをスピンドルモータ１の出力端子へ接続して用いる。このバックゲートの接続によりボディダイオードが、第１の実施形態における整流手段４と同様の構成となるため、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８は、第１の実施形態における整流手段４と同様の機能も兼ねる。１９はＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８を駆動するためのゲート駆動回路であり、電圧昇圧回路１２の出力昇圧電圧が供給される。３はＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８とゲート駆動回路１９で構成されるスピンドルモータ駆動回路３である。その他の素子は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態における整流手段４は存在しない。
【００３６】
第４の実施形態は、第１の実施形態の整流手段４をＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８のボディダイオードで兼用したものであり、第１の実施形態と整流手段４のみが異なり、それ以外の構成については第１の実施形態と同様である。したがって、異なる構成、動作について説明し、同様の構成、動作については説明を省略する。
【００３７】
第４の実施形態の磁気ディスク装置は、通常動作時、次のように動作する。電源電圧が正常に供給されている通常動作では、電源電圧を監視している電源電圧監視回路７がスイッチ手段８を導通させる。通常動作では、スイッチ手段８を通じて、スピンドルモータ駆動回路３を構成するＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８とボイスコイルモータ駆動回路６と電圧昇圧回路１２とへ電源電圧が供給される。電圧昇圧回路１２はスイッチ手段８を通じた電源電圧を昇圧し、出力昇圧電圧はスピンドルモータ駆動回路３を構成するゲート駆動回路１９とボイスコイルモータ駆動回路６へ供給される。スピンドルモータ駆動回路３は、スイッチ手段８を通じた電源電圧と昇圧電圧とで動作し、スピンドルモータ１を回転駆動して磁気ディスクを回転させる。ただし、スピンドルモータ駆動回路３を構成するゲート駆動回路１９、およびボイスコイルモータ駆動回路６は、スイッチ手段８を通じた電源電圧と昇圧電圧の片方のみが供給され、片方のみを電源として動作しても本発明を逸脱しない。通常動作時、スピンドルモータ１に発生する逆起電圧よりもスイッチ手段８を通じた電源電圧の方が高く、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８のボディダイオードには逆バイアスが加わるため、ボディダイオードは導通せず、第１の実施形態における整流手段４に相当する機能は、第１の実施形態と同様に動作しない。
【００３８】
以下に、給電遮断時に、磁気ヘッドを緊急退避させる動作について説明する。給電遮断時にスピンドルモータ１に発生した発生した逆起電力は、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８のボディダイオードによって整流され、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８からリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０と電圧昇圧回路１２とへ整流された逆起電圧が供給される。ただし、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８からリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０へ整流された逆起電圧が供給されることなく、かわりにリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０へ昇圧電圧が供給され、リトラクト回路９が昇圧電圧のみを電源として動作しても本発明を逸脱しない。その他の動作については第１の実施形態と同様である。その結果、第１の実施形態と同様の効果に加えて、第１の実施形態における整流手段４をＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８のボディダイオードによって兼用することで、部品点数を削減できる。なお、電圧降下の小さいダイオードによって、整流手段４を追加することで、ボディダイオードによる電圧降下を軽減できるが、その構成は第１の実施形態と第４の実施形態の組合せであり、本発明を逸脱しない。
【００３９】
以下、本発明の第５の実施形態について、図５を参照しながら説明する。
図５は本発明の磁気ディスク装置に係る第５の実施形態の構成図である。図５において、２０は給電遮断時にスピンドルモータ１の最大電圧端子と電圧昇圧回路１２との間のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８を導通させる最大電位検出回路であり、電圧昇圧回路１２の出力昇圧電圧が供給される。２１は給電遮断時にスピンドルモータ１の最小電圧端子と接地電位との間のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８を導通させる最小電位検出回路である。１８、１９は第４の実施形態と同様であり、第１の実施形態における整流手段４は存在しない。その他の素子は、第１の実施形態と同様である。
【００４０】
第５の実施形態は、第１の実施形態の整流手段４をＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８の導通経路とするべく、第４の実施形態に最大電位検出回路２０と最小電位検出回路２１によるＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８の制御を追加したものであり、それ以外の構成、動作は第４の実施形態と同様である。したがって、異なる構成、動作について説明し、同様の構成、動作については説明を省略する。
【００４１】
第５の実施形態の磁気ディスク装置は、通常動作時、次のように動作する。電源電圧が正常に供給されている通常動作では、最大電位検出回路２０と最小電位検出回路２１は動作せず、最大電位検出回路２０と最小電位検出回路２１は、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８を制御しない。したがって、通常動作時は、第４の実施形態と同様に動作する。
【００４２】
以下に、給電遮断時に、磁気ヘッドを緊急退避させる動作について説明する。給電遮断時にスピンドルモータ１に発生した逆起電力は、スピンドルモータ１の各端子へ出力される。スピンドルモータ１の各端子電圧が、最大電位検出回路２０と最小電位検出回路２１とへ入力される。最大電位検出回路２０は、スピンドルモータ１の各端子のうち、最大電圧を有する端子と電圧昇圧回路１２との間に存在するＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８を導通させるように動作し、最大電圧を有する端子と電圧昇圧回路１２との間が、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８のオン抵抗で接続される。最大電位検出回路２０は、スピンドルモータ１の各端子のうち、最小電圧を有する端子と接地電位との間に存在するＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８を導通させるように動作し、最小電圧を有する端子と接地電位との間が、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８のオン抵抗で接続される。最大電位検出回路２０と最小電位検出回路２１による最大電位、最小電位の判定、およびＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８の導通制御は、スピンドルモータ１の回転にしたがって変化する各端子電圧に対して、逐次動作する。給電遮断時にスピンドルモータ１に発生した発生した逆起電力は、最大電位検出回路２０と最小電位検出回路２１によって導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８の経路によって、整流され、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８からリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０と電圧昇圧回路１２とへ整流された逆起電圧が供給される。ただし、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８からリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０へ整流された逆起電圧が供給されることなく、かわりにリトラクト回路９のリトラクト用トランジスタ１０へ昇圧電圧が供給され、リトラクト回路９が昇圧電圧のみを電源として動作しても本発明を逸脱しない。その他の動作については第４の実施形態と同様である。その結果、第１の実施形態と同様の効果に加えて、第１の実施形態における整流手段４をＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８によって兼用することで、部品点数を削減でき、かつ導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８を整流手段とすることによって、逆起電力を整流する経路で消費する電力を、導通したＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ１８のオン抵抗が消費する電力に軽減することができ、発生した逆起電力を効率良く、磁気ヘッドの緊急退避に利用できる。
【００４３】
さらに、記述したスイッチ手段、および整流手段の各具体例の組合せによって磁気ディスクを構成できるが、各具体例の組合せとして構成された磁気ディスクも本発明を逸脱しない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の磁気ディスク装置は、緊急退避回路の動作に必要な昇圧電圧を生成する機能を有しており、給電遮断時に磁気ヘッドを緊急退避させる機能を有する磁気ディスク装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の磁気ディスク装置に係る第１の実施形態の構成図
【図２】本発明の磁気ディスク装置に係る第２の実施形態の構成図
【図３】本発明の磁気ディスク装置に係る第３の実施形態の構成図
【図４】本発明の磁気ディスク装置に係る第４の実施形態の構成図
【図５】本発明の磁気ディスク装置に係る第５の実施形態の構成図
【図６】従来の磁気ディスク装置の構成図
【符号の説明】
【００４６】
１    スピンドルモータ
２    ボイスコイルモータ
３    スピンドルモータ駆動回路
４    整流手段
５    整流手段出力端子
６    ボイスコイルモータ駆動回路
７    電源電圧監視回路
８    スイッチ手段
９    リトラクト回路
１０    リトラクト用トランジスタ
１１    駆動回路
１２    電圧昇圧回路
１３    昇圧電圧バックアップ容量
１４    昇圧電圧平滑容量
１５    ダイオード
１６    Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ
１７    ゲート駆動回路
１８    Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ
１９    ゲート駆動回路
２０    最大電位検出回路
２１    最小電位検出回路
【図１】
2005071513.tif 000003
【図２】
2005071513.tif 000004
【図３】
2005071513.tif 000005
【図４】
2005071513.tif 000006
【図５】
2005071513.tif 000007
【図６】
2005071513.tif 000008