(57)【要約】【課題】ディスクドライブの回転制御方法を提供すること。【解決手段】ディスクドライブの駆動時にスピンアップを行い、ディスクの回転速度が目標回転速度未満であるか否かを判断するステップと、ディスクの回転速度が目標回転速度未満であれば、ディスクドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換してディスクを所定の低速回転速度で回転させるステップと、低速回転速度で回転中にディスク回転駆動電流が所定の電流基準値以下に低下した場合、ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換してディスクを目標回転速度までスピンアップするステップと、を含むディスクドライブのモータ回転制御方法である。これにより、ディスクドライブが極低温状態にある場合でも、段階的なスピンアップ過程を通じて正常なスピンアップを実行でき、ディスクドライブの正常動作及び信頼性を保証できる。【選択図】図７
2007087576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクドライブの駆動時にスピンアップを行い、ディスクの回転速度が所定の目標回転速度未満であるか否かを判断するステップと；
前記ディスクの回転速度が、前記目標回転速度未満であれば、前記ディスクドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換して前記ディスクを所定の低速回転速度で回転させるステップと；
前記低速回転速度で回転中に、ディスク回転駆動電流が所定の電流基準値以下に低下した場合、前記ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換して前記ディスクを前記目標回転速度までスピンアップするステップと；
を含むことを特徴とする、ディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項２】
前記ディスクの回転速度が前記目標回転速度未満であるか否かを判断するステップは、
前記ディスクドライブの駆動開始時に、スピンアップを行い、前記ディスクの回転速度が前記目標回転速度未満であるか否かを判断する過程を、所定の反復回数反復することを特徴とする、請求項１に記載のディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項３】
前記反復回数は、３回以上であることを特徴とする、請求項２に記載のディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項４】
前記低速回転速度は、前記ディスクドライブのヘッドが前記ディスクの表面から正常に浮上していると判断されるのに必要な最低回転速度である第１低速回転速度であって、
前記ディスクの回転速度が前記目標回転速度未満であるか否かを判断するステップは、
前記ディスクの回転速度が、前記第１低速回転速度未満であれば、前記ディスクドライブが動作不能であると判断し、前記ディスクドライブの駆動を中止するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜３に記載のディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項５】
前記低速回転速度で回転させるステップは、
前記低速回転速度を、前記第１低速回転速度と、前記第１低速回転速度よりも速い第２低速回転速度とに区分し、前記ディスクの回転速度が、前記目標回転速度未満であり、かつ、前記第２低速回転速度以上であれば、第２低速回転モードに転換して前記ディスクを前記第２低速回転速度で回転させるステップと、
前記ディスクの回転速度が、前記第２低速回転速度未満であり、かつ、前記第１低速回転速度以上であれば、第１低速回転モードに転換して前記ディスクを前記第１低速回転速度で回転させるステップと、
を含むことを特徴とする、請求項４に記載のディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項６】
前記第１低速回転速度で回転させるステップは、
前記第１低速回転速度で前記ディスクを回転させた後、ディスク回転駆動電流が所定の第２電流基準値以下に低下した場合、前記ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、前記第２低速回転モードに転換して前記ディスクを前記第２低速回転速度までスピンアップすることを特徴とする、請求項５に記載のディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項７】
前記低速回転速度は、前記ディスクドライブのヘッドが前記ディスクの表面から正常に浮上していると判断されるのに必要な最低回転速度であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項８】
ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記スピンドルモータを所定の回転速度で動作させるモータ駆動部と、を備えるディスクドライブの制御装置において：
前記スピンドルモータにより回転される前記ディスクの回転速度を検出する回転速度検出部と；
前記スピンドルモータに印加される駆動電流を検出する駆動電流検出部と；
前記ディスクドライブの所定の目標回転速度、所定の低速回転速度及び所定の電流基準値を保存する基準値保存部と；
前記モータ駆動部へ前記目標回転速度までスピンアップする信号を伝送し、前記回転速度検出部から検出された前記ディスクの回転速度が、前記目標回転速度未満であれば、前記ディスクドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換して前記モータ駆動部へ前記低速回転速度で回転させる信号を伝送し、前記低速回転速度で回転中に前記駆動電流検出部で検出された駆動電流が前記電流基準値以下に低下した場合、前記ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換して前記モータ駆動部へ前記目標回転速度までスピンアップする信号を伝送するスピンアップ制御部と；
を備えることを特徴とする、ディスクドライブのモータ回転制御装置。
【請求項９】
前記スピンアップ制御部は、
前記ディスクドライブの駆動開始時に、前記モータ駆動部へ前記目標回転速度までスピンアップする信号を伝送し、前記回転速度検出部から検出された前記ディスクの回転速度が、前記目標回転速度未満であるか否かを判断する過程を、所定の反復回数反復することを特徴とする、請求項８に記載のディスクドライブのモータ回転制御装置。
【請求項１０】
前記反復回数は、３回以上であることを特徴とする、請求項９に記載のディスクドライブのモータ回転制御装置。
【請求項１１】
前記基準値保存部は、
前記ディスクドライブのヘッドが前記ディスクの表面から正常に浮上していると判断されるのに必要な最低回転速度である第１低速回転速度を保存し、
前記スピンアップ制御部は、
前記回転速度検出部から検出された前記ディスクの回転速度が、前記第１低速回転速度未満であれば、前記ディスクドライブが動作不能であると判断し、前記モータ駆動部へ前記スピンドルモータの動作を中止させる信号を伝送することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれかに記載のディスクドライブのモータ回転制御装置。
【請求項１２】
前記基準値保存部は、
前記低速回転速度の値として、前記第１低速回転速度と、前記第１低速回転速度より速い第２低速回転速度とを保存し、
前記スピンアップ制御部は、
前記回転速度検出部から検出された前記ディスクの回転速度が、前記目標回転速度未満であり、かつ前記第２低速回転速度以上であれば、第２低速回転モードに転換して前記モータ駆動部へ前記第２低速回転速度で回転させる信号を伝送し、
前記回転速度検出部から検出された前記ディスクの回転速度が、前記第２低速回転速度未満であり、かつ前記第１低速回転速度以上であれば、第１低速回転モードに転換して前記モータ駆動部へ前記第１低速回転速度で回転させる信号を伝送することを特徴とする、請求項１１に記載のディスクドライブのモータ回転制御装置。
【請求項１３】
前記スピンアップ制御部は、
前記第１低速回転速度で前記ディスクを回転させた後、前記駆動電流検出部から検出された駆動電流が所定の第２電流基準値以下に低下した場合、前記ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、前記第２低速回転モードに転換して、前記モータ駆動部へ前記第２低速回転速度までスピンアップさせる信号を伝送することを特徴とする、請求項１２に記載のディスクドライブのモータ回転制御装置。
【請求項１４】
前記低速回転速度は、前記ディスクドライブのヘッドが前記ディスクの表面から正常に浮上していると判断されるのに必要な最低回転速度であることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれかに記載のディスクドライブのモータ回転制御装置。
【請求項１５】
ディスクドライブに用いられる流体動圧軸受において使用される流体の粘度である流体動圧軸受粘度が、正常な動作温度に基づいた臨界レベルを超えるか否かを判断するステップと；
前記流体動圧軸受粘度が前記臨界レベルを超える場合に、低速モードによって低い回転速度でディスクを回転させ、前記ディスクドライブを予熱させるステップと；
前記ディスクドライブを予熱させる間に、前記ディスクを回転させるスピンドルモータに印加される駆動電流が基準電流値より小さいか否かを判断するステップと；
前記駆動電流が基準電流値より小さい場合に、高速モードに変更して目標回転速度に達するまで前記ディスクの回転速度を上昇させるステップと；
を含むことを特徴とする、ディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項１６】
前記流体動圧軸受粘度が前記臨界レベルを超えるか否かを判断するステップは、
前記ディスクをスピンアップさせて前記スピンドルモータの回転速度を前記目標回転速度まで上昇させるステップと；
前記スピンドルモータの回転速度が、前記目標回転速度に達するか否かを判断するステップと；
前記スピンドルモータの回転速度が、前記目標回転速度に達しない場合に、前記流体動圧軸受粘度が前記臨界レベルを超えると判定するステップと；
を含むことを特徴とする、請求項１５に記載のディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項１７】
前記流体動圧軸受粘度が前記臨界レベルを超えるか否かを判断するステップは、
前記ディスクドライブが初期化されるか、または前記ディスクドライブの動作中に周囲の温度が変化するときに実行されることを特徴とする、請求項１５または１６のいずれかに記載のディスクドライブのモータ回転制御方法。
【請求項１８】
情報を保存するディスクと；
前記ディスクを回転させるスピンドルモータと；
前記スピンドルモータにより回転される前記ディスクの回転速度を検出する回転速度検出部と；
前記スピンドルモータに印加される駆動電流を検出する駆動電流検出部と；
ディスクドライブの所定の目標回転速度、所定の低速回転速度、及び所定の電流基準値を保存する基準値保存部と；
前記モータ駆動部へ所定の目標回転速度までスピンアップする信号を伝送し、前記回転速度検出部から検出された前記ディスクの回転速度が前記目標回転速度未満であれば、前記ディスクドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換して前記モータ駆動部へ前記低速回転速度で回転させる信号を伝送し、前記低速回転速度で回転中に前記駆動電流検出部で検出された駆動電流が前記電流基準値以下に低下した場合、前記ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換して前記モータ駆動部へ前記目標回転速度までスピンアップする信号を伝送するスピンアップ制御部と；
を備えることを特徴とする、ディスクドライブ。
【請求項１９】
ディスクドライブの駆動時にスピンアップを行い、ディスクの回転速度が所定の目標回転速度未満であるか否かを判断するステップと；
前記ディスクの回転速度が前記目標回転速度未満であれば、前記ディスクドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換して前記ディスクを所定の低速回転速度で回転させるステップと；
前記低速回転速度で回転中に、ディスク回転駆動電流が所定の電流基準値以下に低下した場合、前記ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換して前記ディスクを前記目標回転速度までスピンアップするステップと；
を含むディスクドライブのモータ回転制御方法を実行させる命令を処理するようにコーディングされた情報が記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
ディスクドライブに用いられる流体動圧軸受において使用される流体の粘度である流体動圧軸受粘度が、正常な動作温度に基づいた臨界レベルを超えるか否かを判断するステップと；
前記流体動圧軸受粘度が前記臨界レベルを超える場合に、低速モードによって低い回転速度でディスクを回転させ、前記ディスクドライブを予熱させるステップと；
前記ディスクドライブを予熱させる間に、前記ディスクを回転させるスピンドルモータに印加される駆動電流が基準電流値より小さいか否かを判断するステップと；
前記駆動電流が基準電流値より小さい場合に、高速モードに変更して目標回転速度に達するまで前記ディスクの回転速度を上昇させるステップと；
を含むディスクドライブのモータ回転制御方法を実行させる命令を処理するようにコーディングされた情報が記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に係り、特にディスクドライブのモータ回転制御方法、モータ回転制御装置、ディスクドライブ及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明と関連して公知された技術文献としては、特許文献１がある。特許文献１には、磁気ディスク装置において温度を検出して、低温ではユニポーラ方式でモータを駆動し、高温ではバイポーラ方式でモータを駆動する技術が提示されている。
【０００３】
最近、ＨＤＤは、自動車ナビゲーション、自動車用ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）、ＰＭＣ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｅｄｉａ  Ｃｅｎｔｅｒ）、携帯電話のようなモバイル環境で多様な形態により使われている。
【０００４】
ＨＤＤにおいて、スピンドルモータは、ディスクを一定な角速度に回転させてその流動圧力によりヘッドを浮上させ、ヘッドが回転するディスクの表面に磁気記録を行えるようにする。最近、スピンドルモータは、ノイズ、振動、性能及び信頼性の向上のために流体動圧軸受（Ｆｌｕｉｄ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂｅａｒｉｎｇ：ＦＤＢ）を採用している。
【０００５】
かかるＦＤＢは、温度が低くなるにつれて流体の粘度が急激に上昇し、粘性摩擦による軸受損失を大きく発生させる。これにより、特定の温度以下では、ドライブの設計当時に設定された目標回転速度までスピンドルモータが正常にスピンアップを行えなくなる。
【０００６】
特に、自動車ナビゲーションのような応用製品は、動作温度条件が−３０℃〜８０℃のような苛酷な温度／湿度条件の下に露出される可能性がある。一般的に、−３０℃のような極低温状態では、モータの流体軸受の粘性力が急激に上昇するので、スピンドルモータを正格回転速度まで回転させるためには、トルク定数を低めて設計しなければならない。これは、結果的に、ドライブに高い駆動電流を要求して消費電力を増加させることとなる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０１５８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、従来のディスクドライブの回転制御方法及びその装置によれば、極低温状態では正常にスピンアップを行えずに正常動作が不可能になり、装置の信頼性が低下する。さらに、正常動作のためには、過度な駆動電流を必要とするという問題点がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ディスクドライブの大幅な設計変更なしに、極低温状態であっても、正常動作及び信頼性を保証することが可能な、新規かつ改良された、ディスクドライブのモータ回転制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ディスクドライブの駆動時にスピンアップを行い、ディスクの回転速度が所定の目標回転速度未満であるか否かを判断するステップと；ディスクの回転速度が、目標回転速度未満であれば、ディスクドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換してディスクを所定の低速回転速度で回転させるステップと；低速回転速度で回転中に、ディスク回転駆動電流が所定の電流基準値以下に低下した場合、ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換してディスクを目標回転速度までスピンアップするステップと；を含むことを特徴とする、ディスクドライブのモータ回転制御方法が提供される。
【００１１】
また、ディスクの回転速度が目標回転速度未満であるか否かを判断するステップは、ディスクドライブの駆動開始時に、スピンアップを行い、ディスクの回転速度が目標回転速度未満であるか否かを判断する過程を、所定の反復回数反復するようにしてもよい。
【００１２】
また、上記反復回数は、３回以上であってもよい。
【００１３】
また、低速回転速度は、ディスクドライブのヘッドがディスクの表面から正常に浮上していると判断されるのに必要な最低回転速度である第１低速回転速度であって、ディスクの回転速度が目標回転速度未満であるか否かを判断するステップは、ディスクの回転速度が、第１低速回転速度未満であれば、ディスクドライブが動作不能であると判断し、ディスクドライブの駆動を中止するステップをさらに含んでもよい。
【００１４】
また、低速回転速度で回転させるステップは、低速回転速度を、第１低速回転速度と、第１低速回転速度よりも速い第２低速回転速度とに区分し、ディスクの回転速度が目標回転速度未満であり、かつ、第２低速回転速度以上であれば、第２低速回転モードに転換してディスクを第２低速回転速度で回転させるステップと、ディスクの回転速度が、第２低速回転速度未満であり、かつ、第１低速回転速度以上であれば、第１低速回転モードに転換してディスクを第１低速回転速度で回転させるステップと、を含んでもよい。
【００１５】
また、第１低速回転速度で回転させるステップは、第１低速回転速度でディスクを回転させた後、ディスク回転駆動電流が所定の第２電流基準値以下に低下した場合、ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、第２低速回転モードに転換してディスクを第２低速回転速度までスピンアップするようにしてもよい。
【００１６】
また、低速回転速度は、ディスクドライブのヘッドがディスクの表面から正常に浮上していると判断されるのに必要な最低回転速度であってもよい。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ディスクを回転させるスピンドルモータと、スピンドルモータを所定の回転速度で動作させるモータ駆動部と、を備えるディスクドライブの制御装置において：スピンドルモータにより回転されるディスクの回転速度を検出する回転速度検出部と；スピンドルモータに印加される駆動電流を検出する駆動電流検出部と；ディスクドライブの所定の目標回転速度、所定の低速回転速度及び所定の電流基準値を保存する基準値保存部と；モータ駆動部へ目標回転速度までスピンアップする信号を伝送し、回転速度検出部から検出されたディスクの回転速度が、目標回転速度未満であれば、ディスクドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換してモータ駆動部へ低速回転速度で回転させる信号を伝送し、低速回転速度で回転中に駆動電流検出部で検出された駆動電流が電流基準値以下に低下した場合、ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換してモータ駆動部へ目標回転速度までスピンアップする信号を伝送するスピンアップ制御部と；を備えることを特徴とする、ディスクドライブのモータ回転制御装置が提供される。
【００１８】
また、スピンアップ制御部は、ディスクドライブの駆動開始時に、モータ駆動部へ目標回転速度までスピンアップする信号を伝送し、回転速度検出部から検出されたディスクの回転速度が、目標回転速度未満であるか否かを判断する過程を、所定の反復回数反復するようにしてもよい。
【００１９】
また、上記反復回数は、３回以上であってもよい。
【００２０】
また、基準値保存部は、ディスクドライブのヘッドがディスクの表面から正常に浮上していると判断されるのに必要な最低回転速度である第１低速回転速度を保存し、スピンアップ制御部は、回転速度検出部から検出されたディスクの回転速度が、第１低速回転速度未満であれば、ディスクドライブが動作不能であると判断し、モータ駆動部へスピンドルモータの動作を中止させる信号を伝送するようにしてもよい。
【００２１】
また、基準値保存部は、低速回転速度の値として、第１低速回転速度と、第１低速回転速度より速い第２低速回転速度とを保存し、スピンアップ制御部は、回転速度検出部から検出されたディスクの回転速度が、目標回転速度未満であり、かつ第２低速回転速度以上であれば、第２低速回転モードに転換して前記モータ駆動部へ前記第２低速回転速度で回転させる信号を伝送し、回転速度検出部から検出されたディスクの回転速度が、第２低速回転速度未満であり、かつ第１低速回転速度以上であれば、第１低速回転モードに転換してモータ駆動部へ第１低速回転速度で回転させる信号を伝送するようにしてもよい。
【００２２】
また、スピンアップ制御部は、第１低速回転速度でディスクを回転させた後、駆動電流検出部から検出された駆動電流が所定の第２電流基準値以下に低下した場合、ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、第２低速回転モードに転換して、モータ駆動部へ第２低速回転速度までスピンアップさせる信号を伝送するようにしてもよい。
【００２３】
また、低速回転速度は、ディスクドライブのヘッドがディスクの表面から正常に浮上していると判断されるのに必要な最低回転速度であってもよい。
【００２４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ディスクドライブに用いられる流体動圧軸受において使用される流体の粘度である流体動圧軸受粘度が、正常な動作温度に基づいた臨界レベルを超えるか否かを判断するステップと；流体動圧軸受粘度が臨界レベルを超える場合に、低速モードによって低い回転速度でディスクを回転させ、ディスクドライブを予熱させるステップと；ディスクドライブを予熱させる間に、ディスクを回転させるスピンドルモータに印加される駆動電流が基準電流値より小さいか否かを判断するステップと；駆動電流が基準電流値より小さい場合に、高速モードに変更して目標回転速度に達するまでディスクの回転速度を上昇させるステップと；を含むことを特徴とする、ディスクドライブのモータ回転制御方法が提供される。
【００２５】
また、流体動圧軸受粘度が臨界レベルを超えるか否かを判断するステップは、ディスクをスピンアップさせてスピンドルモータの回転速度を目標回転速度まで上昇させるステップと；スピンドルモータの回転速度が、目標回転速度に達するか否かを判断するステップと；スピンドルモータの回転速度が、目標回転速度に達しない場合に、流体動圧軸受粘度が臨界レベルを超えると判定するステップと；を含むようにしてもよい。
【００２６】
また、流体動圧軸受粘度が臨界レベルを超えるか否かを判断するステップは、ディスクドライブが初期化されるか、またはディスクドライブの動作中に周囲の温度が変化するときに実行されるようにしてもよい。
【００２７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、情報を保存するディスクと；ディスクを回転させるスピンドルモータと；スピンドルモータにより回転されるディスクの回転速度を検出する回転速度検出部と；スピンドルモータに印加される駆動電流を検出する駆動電流検出部と；ディスクドライブの所定の目標回転速度、所定の低速回転速度、及び所定の電流基準値を保存する基準値保存部と；モータ駆動部へ所定の目標回転速度までスピンアップする信号を伝送し、回転速度検出部から検出されたディスクの回転速度が目標回転速度未満であれば、ディスクドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換してモータ駆動部へ低速回転速度で回転させる信号を伝送し、低速回転速度で回転中に駆動電流検出部で検出された駆動電流が電流基準値以下に低下した場合、ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換してモータ駆動部へ目標回転速度までスピンアップする信号を伝送するスピンアップ制御部と；を備えることを特徴とする、ディスクドライブが提供される。
【００２８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ディスクドライブの駆動時にスピンアップを行い、ディスクの回転速度が所定の目標回転速度未満であるか否かを判断するステップと；ディスクの回転速度が目標回転速度未満であれば、ディスクドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換してディスクを所定の低速回転速度で回転させるステップと；低速回転速度で回転中に、ディスク回転駆動電流が所定の電流基準値以下に低下した場合、ディスクドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換してディスクを目標回転速度までスピンアップするステップと；
を含むディスクドライブのモータ回転制御方法を実行させる命令を処理するようにコーディングされた情報が記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体が提供される。
【００２９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ディスクドライブに用いられる流体動圧軸受において使用される流体の粘度である流体動圧軸受粘度が、正常な動作温度に基づいた臨界レベルを超えるか否かを判断するステップと；流体動圧軸受粘度が臨界レベルを超える場合に、低速モードによって低い回転速度でディスクを回転させ、ディスクドライブを予熱させるステップと；ディスクドライブを予熱させる間に、ディスクを回転させるスピンドルモータに印加される駆動電流が基準電流値より小さいか否かを判断するステップと；駆動電流が基準電流値より小さい場合に、高速モードに変更して目標回転速度に達するまでディスクの回転速度を上昇させるステップと；を含むディスクドライブのモータ回転制御方法を実行させる命令を処理するようにコーディングされた情報が記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように本発明によれば、ディスクドライブの大幅な設計変更なしに、極低温状態であっても正常動作及び信頼性を保証できるディスクドライブを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の構成について説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態にかかるＨＤＤ１００の構成を示す図面である。
【００３４】
ＨＤＤ１００は、スピンドルモータ１１０により回転される少なくとも一つの磁気ディスク１２０を備えている。ＨＤＤ１００は、ディスク１２０の表面に隣接して位置したヘッド１３０も備えている。
【００３５】
ヘッド１３０は、それぞれのディスク１２０の磁界を感知して磁化させることによって、回転するディスク１２０から情報を読み取り、記録できる。一般的に、ヘッド１３０は、各ディスク１２０の表面に近接して設けられる。ここでは、ヘッド１３０を単一のヘッド１３０で図示して説明しているが、これは、ディスク１２０を磁化させるための記録用ヘッドと、ディスク１２０の磁界を感知するための分離された読み取り用ヘッドとから形成されると理解されることができる。読み取り用ヘッドは、磁気抵抗（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ：ＭＲ）素子から構成される。
【００３６】
ヘッド１３０は、スライダ１３１に統合される。スライダ１３１は、ヘッド１３０とディスク１２０の表面との間に空気軸受を生成させる構造になっている。スライダ１３１は、ヘッドジンバルアセンブリ（Ｈｅａｄ  Ｇｉｍｂａｌ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＨＧＡ）１３２に結合されている。ＨＧＡ１３２は、ボイスコイル１４１を有するアクチュエータアーム１４０に付着されている。ボイスコイル１４１は、ボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ：ＶＣＭ）１４２を特定するようにマグネチックアセンブリ１５０に隣接して位置している。ボイスコイル１４１に供給される電流は、軸受アセンブリ１６０に対してアクチュエータアーム１４０を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム１４０の回転は、ディスク１２０の表面を横切ってヘッド１３０を移動させる。
【００３７】
情報は、一般的に、ディスク１２０の環状トラック内に保存される。各トラック１７０は、一般的に複数のセクタを備えている。各セクタは、データフィールドと識別フィールドとを備えている。識別フィールドは、セクタ及びトラック（シリンダ）を識別するグレーコードで構成されている。ヘッド１３０は、他のトラックにある情報を読み取り／記録するためにディスク１２０の表面を横切って移動する。
【００３８】
図２は、低温状態でＨＤＤが到達可能なディスク回転速度を示すグラフである。
【００３９】
図２において、ＨＤＤが−３０℃の低温状態にあるとき、ディスクをスピンアップさせてからの経過時間が４秒以上では、４４００ＲＰＭより速い回転速度に達しないということを表す。
【００４０】
図３は、常温状態のＨＤＤで到達可能なディスク回転速度を示すグラフである。
【００４１】
図３において、ＨＤＤが２５℃の常温状態にあるとき、ディスクをスピンアップさせてからの経過時間が５秒以上では、９３００ＲＰＭより速い回転速度に達しないということを表す。
【００４２】
図４は、ＨＤＤの温度による到達可能な最高回転速度を示すグラフである。
【００４３】
図４において、到達可能な最高回転速度は、ＨＤＤの温度が０℃である時点を基準として大きく変化している。これは、ＨＤＤの温度が０℃以下の低温に下降するほど流体軸受の粘性力が急激に上昇して、ディスクの回転を妨害するためである。図２及び図３のように、ＨＤＤに内蔵されたモータの電圧、トルク定数、抵抗、ＦＤＢオイルのような設計パラメータが既に決定された場合、ディスクは、２５℃で最高９３００ＲＰＭで回転されることができる。一方、−３０℃では、最高４４００ＲＰＭで回転される。
【００４４】
このとき、ＨＤＤの設計ステップで既定の目標回転速度が５４００ＲＰＭであると仮定すれば、−３０℃では最高到達可能な回転速度が４４００ＲＰＭであるので、正常にスピンアップ処理を行うことができない。
【００４５】
図５は、スピンドルモータのＦＤＢ粘性の温度特性を示すグラフである。
【００４６】
図５は、図２、図３、図４で表れる現象についての原因を示すグラフである。すなわち、ＨＤＤの温度が０℃以上であるときは、ＦＤＢの粘性がほとんど変化がない一方、ＨＤＤの温度が０℃以下に下降するにつれて、ＦＤＢの粘性が大きく上昇している。これにより、低温状態では、スピンドルモータにより到達されうる最高回転速度が制限される。
【００４７】
図６は、スピンドルモータに印加される駆動電流と温度との関係を示すグラフである。
【００４８】
ＨＤＤの温度下降によるＦＤＢの粘性の向上により、スピンドルモータが常温でと同じ回転速度でディスクを回転させるためには、さらに多くの駆動電流を必要とする。図６において、一定の回転速度で回転させるために、−２０℃では２８０ｍＡ程度の駆動電流が必要である一方、０℃では１３０ｍＡ程度の駆動電流が必要である。−２０℃で４４００ＲＰＭに回転させる途中で、駆動電流が２８０ｍＡから１３０ｍＡに低減すれば、ＨＤＤの温度が２０℃ほど上昇したということを意味する。
【００４９】
また、本実施形態にかかるＨＤＤでは、ＨＤＤの温度センシングを、駆動電流の変化量が所定の変化量の基準値以上であるとき、ＨＤＤをスピンアップさせるか、またはスピンダウンさせることで構成することもできる。
【００５０】
これを利用すれば、ＨＤＤの温度を直接測定してＨＤＤが到達できる最高回転速度を推定する複雑な計算を行わなくても、簡単にＨＤＤの温度変化が分かり、これによって、さらに高速の回転速度にスピンアップするか否かを判断できる。
【００５１】
図７は、本発明の実施形態によるディスクドライブのモータ回転制御装置のブロック図である。
【００５２】
スピンアップ制御部７００は、ドライブの駆動開始時に、モータ駆動部へ所定の目標回転速度までスピンアップする信号を伝送する。
【００５３】
また、スピンアップ制御部７００は、回転速度検出部７３０から検出されたディスクの回転速度が所定の目標回転速度未満であれば、ドライブが低温状態にあると判断し、低速回転モードに転換してモータ駆動部７４０へ所定の低速回転速度で回転させる信号を伝送する。
【００５４】
また、スピンアップ制御部７００は、所定の低速回転速度で回転中に、駆動電流検出部７２０の駆動電流が所定の電流基準値以下に低減すれば、ドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換してモータ駆動部７４０へ目標回転速度までスピンアップする信号を伝送する。
【００５５】
基準値保存部７１０は、設計ステップで既定の目標回転速度、所定の低速回転速度、所定の電流基準値を保存し、スピンアップ制御部７００へこれを伝送する。
【００５６】
駆動電流検出部７２０は、スピンドルモータ７５０に印加される駆動電流を検出する。
【００５７】
回転速度検出部７３０は、スピンドルモータ７５０により回転されるディスク７６０の回転速度を検出する。
【００５８】
モータ駆動部７４０は、スピンアップ制御部７００から特定の回転速度情報を含む信号を受信し、スピンドルモータ７５０に特定の回転速度に相応する駆動電流を印加してスピンドルモータを特定の回転速度に動作させる。
【００５９】
スピンドルモータ７５０は、モータ駆動部７４０により印加される電流によってドライブのディスク軸と直接連結されて、ディスク７６０を特定の回転速度で回転させる。
【００６０】
このとき、本実施形態によるモータ回転制御装置では、設計の単純化のために、ドライブの駆動中の回転速度の変化によるリード／ライトタイミング制御を含まないので、目標回転速度を転換するためには、一旦スピンダウンさせてあらゆる設定を初期化し、目標回転速度を他の値に変更させた後に、変更された回転速度にスピンアップする過程を経る。すなわち、本実施形態において、低速回転モードや高速回転モードに転換する過程は、スピンダウン、目標回転速度変更、及びスピンアップの過程を含む。
【００６１】
図８は、本発明の実施形態によるディスクドライブのモータ回転制御方法を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、ドライブの駆動を開始する（ステップ８００）。ここでは、一実施形態として、ドライブの駆動開始時にスピンアップ及び低速回転モード転換を記載しているが、実際の応用においては、ドライブの駆動中のいつでも、ドライブの周囲温度が急激に変わる場合に本発明が適用されうる。
【００６３】
ドライブが駆動を開始すれば、スピンアップを試みる（ステップ８１０）。スピンアップは、一定の目標回転速度までディスクの回転速度を速めることを意味する。
【００６４】
スピンアップ後には、現在のディスクの回転速度が所定の目標回転速度未満であるか否かを判断する（ステップ８２０）。このとき、所定の目標回転速度は、ドライブの設計者がドライブの正常動作時に維持されるように決めた回転速度である。
【００６５】
このとき、現在のディスクの回転速度が所定の目標回転速度以上であれば、周囲温度が極低温状態ではない場合であり、ドライブが正常動作を始める場合であるので、以下の予熱過程は不要である。したがって、全ての処理を終了する。
【００６６】
一方、現在のディスクの回転速度が所定の目標回転速度未満であれば、次のステップに進む。
【００６７】
ステップ８２０で、現在の回転速度が所定の目標回転速度未満と判断された場合、ドライブが低温状態にあると判断する（ステップ８３０）。すなわち、ＦＤＢの粘性が常温より大きく向上したと判断する。
【００６８】
ドライブが低温状態にあると判断されれば、低速回転モードに転換してディスクを所定の低速回転速度で回転させる（ステップ８４０）。このとき、所定の低速回転速度は、例えば、ドライブのヘッドがディスクの表面から正常的に浮き上がる最低回転速度に設定されてもよい。現在、当業界の技術レベルでは、ディスクが最小３６００ＲＰＭに回転して初めてヘッドの正常的な浮上が可能である。
【００６９】
低速回転速度で回転中に、ディスク回転駆動電流が所定の電流基準値以下であるか否かを判断する（ステップ８５０）。このとき、所定の電流基準値とは、所定の電流基準値と相応する温度においてドライブが到達できる最大回転速度が目標回転速度を超えるほどの電流量であって、既定のパラメータで定義できる。
【００７０】
このとき、ディスク回転駆動電流が依然として所定の電流基準値以上であれば、ステップ８３０に戻ってドライブが依然として低温状態にあると判断する。
【００７１】
一方、ディスク回転駆動電流が所定の電流基準値以下であれば、ドライブの温度が上昇したと判断する（ステップ８６０）。
【００７２】
ドライブの温度が上昇したと判断されれば、高速回転モードに転換してディスクを目標回転速度までスピンアップする（ステップ８７０）。
【００７３】
図９は、本発明の望ましい実施形態によるディスクドライブのモータ回転制御方法を示すフローチャートである。
【００７４】
まず、ドライブの駆動を開始する（ステップ９００）。ここでは、一実施形態としてドライブの駆動開始時にスピンアップ及び低速回転モード転換を記載しているが、実際の応用においては、ドライブの駆動中いつでも、ドライブの周囲温度が急激に変わる場合に本発明が適用されうる。
【００７５】
ドライブが駆動を開始すれば、スピンアップを試みる（ステップ９１０）。スピンアップは、一定の目標回転速度までディスクの回転速度を速めることを意味する。
【００７６】
スピンアップ後には、現在のディスクの回転速度が所定の目標回転速度未満であるか否かを判断する（ステップ９２０）。このとき、所定の目標回転速度は、ドライブの設計者がドライブの正常動作時に維持されるように決めた回転速度である。
【００７７】
このとき、現在のディスクの回転速度が所定の目標回転速度以上であれば、周囲温度が極低温状態ではない場合であり、ドライブが正常動作を始める場合であるので、以下の予熱過程は不要である。したがって、全ての処理を終了する。
【００７８】
一方、現在のディスクの回転速度が所定の目標回転速度未満であれば、次のステップ（ステップ９２５）に進む。
【００７９】
ステップ９２０で現在の回転速度が所定の目標回転速度未満と判断された場合、スピンアップの試行回数が所定の回数以上であるか否かを判断する（ステップ９２５）。
【００８０】
ここで、所定の回数は、当業者の必要に応じて決めるものであって、所定の回数が大きすぎれば、極低温状態でドライブの正常動作が難しくなりうる。逆に、所定の回数が小さすぎれば、周囲温度が一時的に下降する場合にも、ディスクを低速回転速度で動作させてドライブの性能を保証できなくなる。所定の回数は、例えば、３回に設定されてもよい。
【００８１】
数回（所定の回数以内）のスピンアップ過程中に現在の回転速度が所定の目標回転速度に到達できるならば、以下の予熱過程は不要である。したがって、スピンアップの試行回数が所定の回数未満であれば、再びステップ９１０に戻ってスピンアップを試みる。
【００８２】
このとき、スピンアップの試行回数が所定の回数以上であれば、現在の回転速度が第２低速回転速度以上であるか否かを判断する（ステップ９３０）。このとき、現在の回転速度が第２低速回転速度以上であれば、次のステップ（ステップ９３５）に進む。
【００８３】
現在の回転速度が第２低速回転速度以上である場合、第２低速回転モードに転換してディスクを第２低速回転速度で回転させる（ステップ９３５）。
【００８４】
一方、現在の回転速度が第２低速回転速度未満である場合、現在の回転速度が第１低速回転速度以上であるか否かを判断する（ステップ９４０）。このとき、現在の回転速度が第１低速回転速度未満であれば、ドライブの駆動を中止し（ステップ９７０）、全ての処理を終了する。このとき、現在の回転速度が第１低速回転速度以上であれば、第１低速回転モードに転換してディスクを第１低速回転速度で回転させる（ステップ９４５）。ディスクを第１低速回転速度で回転させる過程で、スピンドルモータに印加されるディスク回転駆動電流が第２電流基準値以下であるか否かを判断する（ステップ９４７）。第２電流基準値は、スピンドルモータが第２低速回転速度を維持できる臨界温度に相応する電流量である。すなわち、ドライブの温度が上昇してスピンドルモータの駆動電流が第２電流基準値以下となれば、このときのスピンドルモータの最大回転速度は、第２低速回転速度を超える。
【００８５】
回転駆動電流が第２電流基準値以下であるか否かを判断するステップ（ステップ９４７）で、ディスク回転駆動電流が第２電流基準値を超えれば、再びステップ９４５に戻ってディスクの回転速度を第１低速回転速度に維持する。このとき、ディスク回転駆動電流が第２電流基準値以下となれば、第２低速回転モードに転換してディスクを第２低速回転速度までスピンアップさせる（ステップ９４９）。
【００８６】
はじめから第２低速回転速度で回転した場合でも、または第１低速回転速度から第２低速回転速度にスピンアップさせた場合でも、ディスクが一旦第２低速回転速度で回転し始めれば、スピンドルモータの回転駆動電流が所定の電流基準値以下であるか否かを判断する（ステップ９５０）。このとき、回転駆動電流が所定の電流基準値を超えれば、再びステップ９３５に戻ってディスクの回転速度を第２低速回転速度に維持する。
【００８７】
このとき、回転駆動電流が所定の電流基準値以下となれば、ドライブの温度が上昇したと判断し、高速回転モードに転換してディスクを目標回転速度までスピンアップさせる。
【００８８】
かかる過程を通じて、ドライブの設計者が目標とした回転速度でディスクを回転させて、ドライブの正常動作及びドライブの性能を保証することができる。
【００８９】
図１０は、本発明を目標回転速度が５４００ＲＰＭである場合に適用した例を示すグラフである。
【００９０】
図１０は、時間によるディスク回転速度（ＲＰＭ）の変化を示す。最初のスピンアップ時に回転速度が目標回転速度である５４００ＲＰＭに達するが、−３０℃のような極低温では、最大４４００ＲＰＭまでしか達しない。また、ディスクが４４００ＲＰＭで回転すれば、ヘッドがディスクの表面から十分に浮き上がる。したがって、ドライブは、ディスクを４４００ＲＰＭで回転させ続け、５４００ＲＰＭまでのスピンアップは保留する。時間が経過して、ディスクを４４００ＲＰＭで回転させた時点から１時間４０分となる時点でスピンドルモータの駆動電流が基準値以下となれば、目標回転速度である５４００ＲＰＭまでスピンアップを試みる（１０００）。しかし、かえってドライブの温度がさらに下降して、維持していた４４００ＲＰＭまでも維持し難くなれば、ドライブの駆動を中止する（１０１０）。
【００９１】
このとき、本実施形態では、設計の単純化のために、ドライブの駆動中の回転速度の変化によるリード／ライトタイミング制御を含まないので、目標回転速度を転換するためには、一旦スピンダウンさせてあらゆる設定を初期化し、目標回転速度を他の値に変更させた後、変更された回転速度にスピンアップする過程を経る。図１０には、このように回転速度変更時に急激に回転速度が減速する過程が示されている。
【００９２】
以上説明したように本発明によれば、ディスクドライブが極低温状態にあるか否かを、温度センサを利用せずに駆動電流により容易に感知することができる。また、ディスクドライブが極低温状態にある場合であっても、段階的なスピンアップ過程を通じて正常なスピンアップを実行できる。具体的には、ドライブが極低温状態にあるときは低い回転速度でドライブを動作させ、動作中の熱発生などその他の原因によりドライブの温度が上昇すれば、設計時に目標とした回転速度にスピンアップさせる。これにより、ディスクドライブの正常動作及び信頼性を保証することができ、極低温状態でのディスクドライブの正常動作のために、過度な駆動電流を必要としない。さらに、ドライブを大幅に設計変更することなく、低コストで周囲温度の変化によるディスク回転速度の転換が可能である。
【００９３】
ディスクドライブの回転制御方法をコンピュータで実行させるためのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。
【００９４】
本発明は、ソフトウェアを通じて実行されてもよい。ソフトウェアで実行されるとき、本発明の構成手段は、必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサで読み取り可能な媒体に保存されるか、または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号により伝送されてもよい。
【００９５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、ＨＤＤを含む多様なディスクドライブ関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＨＤＤの構成を示す図面である。
【図２】低温状態のドライブで到達可能な回転速度を示すグラフである。
【図３】常温状態のドライブで到達可能な回転速度を示すグラフである。
【図４】ドライブの温度による到達可能な最高回転速度を示すグラフである。
【図５】スピンドルモータのＦＤＢ粘性の温度特性を示すグラフである。
【図６】スピンドルモータに印加される駆動電流と温度との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態によるディスクドライブのモータ回転制御装置のブロック図である。
【図８】本発明の実施形態によるディスクドライブのモータ回転制御方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の望ましい実施形態によるディスクドライブのモータ回転制御方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明を目標回転速度が５４００ＲＰＭである場合に適用した例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９８】
１００    ＨＤＤ
１１０    スピンドルモータ
１２０    ディスク
１３０    ヘッド
１３１    スライダ
１３２    ＨＧＡ
１４０    アクチュエータアーム
１４１    ボイスコイル
１４２    ＶＣＭ
１５０    マグネチックアセンブリ
１６０    軸受アセンブリ
１７０    トラック
７００    スピンアップ制御部
７１０    基準値保存部
７２０    駆動電流検出部
７３０    回転速度検出部
７４０    モータ駆動部
７５０    スピンドルモータ
７６０    ディスク
【図１】
2007087576.tif 000003
【図２】
2007087576.tif 000004
【図３】
2007087576.tif 000005
【図４】
2007087576.tif 000006
【図５】
2007087576.tif 000007
【図６】
2007087576.tif 000008
【図７】
2007087576.tif 000009
【図８】
2007087576.tif 000010
【図９】
2007087576.tif 000011
【図１０】
2007087576.tif 000012