(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータディスクメモリシステムにおいてディスクからヘッドをランプアンロードするための速度制御方法であって、該方法は、
スピンドルモータ内の１または複数のスピンドル逆起電力（ＥＭＦ）電圧整流器をイネーブルするステップと、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）回路内のすべての電流をディスエーブルするステップと、ＶＣＭを整定させるステップとを含み、該ＶＣＭを整定させるステップは、ＶＣＭ速度が第１の最小しきい値と第１の最大しきい値との間になるまでＶＣＭ速度を繰返し調節するステップを含む、ヘッドをランプアンロードするための速度制御方法。
【請求項２】
該ＶＣＭ速度を繰返し調節するステップは、ディスクのアクチュエータに関連してＶＣＭ速度を測定して、測定されたＶＣＭ速度を検出するステップを含み、もし測定されたＶＣＭ速度が第１の最大速度よりも大きければ、ＶＣＭ内の減速電流をイネーブルしてＶＣＭを減速し、もし測定されたＶＣＭ速度が第１の最小速度限度よりも小さければ、ＶＣＭ内の加速電流をイネーブルしてＶＣＭを加速する、請求項１に記載のヘッドをランプアンロードするための速度制御方法。
【請求項３】
ＶＣＭ速度が第２の最大速度と第２の最小速度との間で検出されるとＶＣＭ内のすべての電流をディスエーブルするステップをさらに含む、請求項１に記載のヘッドをランプアンロードするための速度制御方法。
【請求項４】
コンピュータディスクメモリシステムにおいてディスクからヘッドをランプアンロードするための速度制御システムであって、該システムは、
スピンドルモータに結合された１または複数のディスクプラッタと、
１または複数のヘッド素子を関連する１または複数のヘッドランプにランプロードするまたはそれからランプアンロードするためのアクチュエータに結合された１または複数のヘッド素子を有するヘッドアセンブリとを含み、該スピンドルモータに結合されたＶＣＭおよびスピンドルドライバはＶＣＭドライバを有し、該ＶＣＭドライバは、ＶＣＭ速度を測定し、かつ、測定されたＶＣＭ速度に応じてＶＣＭ速度を第１の最大速度と第１の最小速度との間になるように加速または減速して、１または複数のヘッド素子が安全に関連のランプの組にランプロードされるかまたはそれからランプアンロードされるようにアクチュエータを駆動する、ヘッドをランプアンロードするための速度制御システム。
【請求項５】
コンピュータディスクメモリシステムにおいてディスクからヘッドをランプアンロードするための速度制御方法であって、該方法は、
電力異常時に１または複数のスピンドル逆起電力（ＥＭＦ）電圧整流器をイネーブルするステップと、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）回路内のすべての電流をディスエーブルするステップと、ＶＣＭ整定プロセスを提供するステップとを含み、
該ＶＣＭ整定プロセスを提供するステップは、ＶＣＭ電流を測定するステップと、その測定に応じて、ＶＣＭ速度が第１の最大速度しきい値と第１の最小速度しきい値との間になるまでＶＣＭ速度を制御するステップとを含み、
該ＶＣＭ速度を制御するステップは、もし測定されたＶＣＭ速度が第１の最大速度しきい値よりも大きければ、ＶＣＭ内の減速電流をイネーブルしてＶＣＭ速度を測定および判定するステップを繰返し、もし測定されたＶＣＭ速度が第２の最小速度限度よりも大きければ、ＶＣＭ内の減速電流をイネーブルする、ヘッドをランプアンロードするための速度制御方法。
【請求項６】
該ＶＣＭ電流を制御するステップは、
ＶＣＭ電流が減速電流、加速電流またはコースト電流に等しいかを検出するステップと、検出されたＶＣＭ電流に応じて、検出されたＶＣＭ電流でＶＣＭ速度を測定するステップをさらに含み、ＶＣＭ電流が減速電流で測定されたときには、測定されたＶＣＭ速度が第２の最大ＶＣＭ速度よりも小さいかどうかを検出し、ＶＣＭ電流が加速電流で測定されたときには、測定されたＶＣＭ速度が第２のＶＣＭ速度最小値よりも大きいかどうかを検出する、請求項５に記載のヘッドをランプアンロードするための速度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、ディスクドライブおよび記憶媒体装置に関し、より特定的には、ディスクドライブアクチュエータのための速度制御回路に関する。
【０００２】
【発明の背景】
従来のディスクドライブは、読出および書込ヘッド素子の組を、データ記憶ディスク表面の関連する組の上に位置付けるためのアクチュエータアセンブリを含む。ユーザの設計または突然の電力損失による典型的な電力遮断時には、この読出および書込ヘッドの組をそれらに関連するディスク表面から安全に移動させて、ヘッドとディスク表面が接触することによってディスク表面が損傷を被ったりデータが損失したりすることがないようにする、ヘッド引込み方法を提供することが望ましい。このヘッド引込み方法はまた、電力損失時の電力が低下した状態で機能しなくてはならない。先行技術によるヘッド引込み方法においては、電力損失中は、回転するディスクの組の回転質量が、ディスクに結合されたスピンドルモータによって逆起電力（ＥＭＦ）に変換されて、ヘッドを搬送するアクチュエータを駆動するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）に直接印加されていた。しかし、ランプローディングおよびアンローディングの信頼性は、ＶＣＭアクチュエータがヘッドランプの近くをそれを横切って移動する際のＶＣＭアクチュエータの速度に大いに左右されるので、ＶＣＭアクチュエータのあらゆる速度にわたって正確な制御を提供することが、ヘッドランプのアンロードまたはロード動作の信頼性を最大にするために極めて重要となる。したがって、ランプロードおよびアンロードプロセス中にＶＣＭアクチュエータの速度を制御するための効率的な手段が求められる。
【０００３】
【発明の概要】
本発明は、ディスクからヘッドをランプアンロードするための速度制御方法であって、該ヘッドをランプアンロードするための速度制御方法は、ＶＣＭ速度を測定するためにＶＣＭ整定期間を提供するステップと、測定されたＶＣＭ速度に応じて、ＶＣＭ速度を最大ＶＣＭ速度Ｄと最小ＶＣＭ速度Ａとの間に維持するために、印加されたＶＣＭ電流を加速もしくは減速するか、または、ＶＣＭを通じるすべての電流をディスエーブルするよう制御するステップと、を含む。
【０００４】
【詳細な説明】
図１は、本発明の原理に従って提供される、記憶ディスクの組のディスク表面から１または複数の読出および書込ヘッドをアンロードするためのランプアンローディングシステム１０を示す、概略ブロック図である。ランプアンローディングシステム１０は、１または複数の読出および書込ヘッド２６に結合されたアクチュエータ２４を含む。データ記憶ディスク２０の組、または同様の他のデータ記憶媒体もしくはプラッタは、スピンドルモータ２２に結合され、スピンドルモータ２２は、動作中、記憶ディスク２０の組を回転するよう駆動する。ＶＣＭドライバ回路１２はＶＣＭドライバ１６およびスピンドルドライバ１４を含み、それらはそれぞれアクチュエータ２４およびスピンドルモータ２２に結合される。電力低下時または電力損失状態において、ＶＣＭドライバ１６はＶＣＭ速度を測定するが、この測定はたとえば、ＶＣＭ端子電圧を測定し、ＶＣＭの抵抗にわたる電圧降下を減算して、アクチュエータ速度および誘導性フライバック電圧に比例する逆ＥＭＦ電圧を導出することによって行なう。ＶＣＭ内の電流がほぼ一定値に維持されていれば、過渡の誘導性フライバック電圧の大きさは無視してもよい。したがって、ＶＣＭ速度は、ＶＣＭの抵抗にかかる電圧降下を減じた、ＶＣＭにかかる端子電圧の測定された差と等価に設定することができる。測定されたＶＣＭ速度が一旦決まれば、ＶＣＭドライバ１６は、測定されたＶＣＭ速度が第１のＶＣＭ最小速度しきい値Ａと第１のＶＣＭ最大速度しきい値Ｄとの間であるかを検出する。この検出された比較結果に応じて、ＶＣＭドライバ１６は、ＶＣＭ減速電流またはＶＣＭ加速電流をイネーブルまたはディスエーブルして、ＶＣＭ速度を最大速度Ｄと最小速度Ａとの間になるように制御する。最大速度しきい値および最小速度しきい値は、ヘッド２６をディスク２０から離れるように移動させるための、ユーザが定めた「安全なＶＣＭ速度」に適合するように、調節することが可能である。
【０００５】
スピンドルドライバ１４はスピンドルモータ２２に結合されて、スピンドルモータ２２から変換された逆ＥＭＦを受取る。逆ＥＭＦは、結合されたＶＣＭドライバ１６に提供されてＶＣＭ速度測定のために使用される。逆ＥＭＦはまた、アクチュエータ２４を制御するためにも提供され、アクチュエータ２４が今度は、特定された最大速度しきい値と最小速度しきい値の範囲内でヘッド２６が動くように制御する。
【０００６】
図２は、本発明の原理に従って提供される、図１に示したコンピュータディスクメモリシステム内でディスクの組からヘッドをランプアンロードするための、速度制御方法１００のフローチャートである。通常のディスクドライブ動作１０２中に、ステップ１０４において電力異常が検出されなければ、ディスクドライブの通常の動作が維持される。しかし、ステップ１０４で電力異常が検出されると、ステップ１０６において、統合されたスピンドルドライバ／ＶＣＭドライバ１２が「電力異常」ビットをセットして、ＶＣＭドライバ１６およびスピンドルドライバ１４をディスエーブルする。これに応じて、スピンドルドライバ／ＶＣＭドライバ１２は、ステップ１０８において１または複数のスピンドル逆ＥＭＦ電圧整流器をイネーブルし、ステップ１１０においてＶＣＭ内のすべての電流をディスエーブルしてＶＣＭ整定プロセスを開始する。ＶＣＭ整定プロセスは、ステップ１１４において、まず、ＶＣＭ電流がＶＣＭ「減速」（または「−」）電流、ＶＣＭ「コースト」（または「０」）電流、またはＶＣＭ「加速」（「＋」）電流と等価であるかどうかを検出するステップを含む。ステップ１１４で検出された結果に応じて、速度制御ランプアンローディング方法１００は次に、図２に示すように、ＶＣＭ速度の測定および調節を行なう一連のステップのいずれかをたどって下に進む。これらのステップは図２に、より詳細に示す。ＶＣＭ速度を第２のＶＣＭ速度最小しきい値Ｂおよび第２のＶＣＭ速度最大しきい値Ｃと少なくとも１回以上比較し、その結果に応じて、速度制御ランプアンローディング方法１００は、ステップ１３０において減速電流をディスエーブルするか、ステップ１２６においてすべてのＶＣＭ電流をディスエーブルするか、または、ステップ１３４において加速ＶＣＭ電流をイネーブルするか、のいずれかを行なう。
【０００７】
好ましい実施例においては、アクチュエータ２４の動きは、スピンドルモータドライバ／ＶＣＭドライバ１２内の電子速度タコメータ回路（図示せず）を使用して制御される。回転アクチュエータ２４の速度を推定するために、バイポーラ非線形制御方法が、回転アクチュエータ２４の速度を駆動して、測定されたＶＣＭ速度が最小ＶＣＭ速度しきい値Ａと最大ＶＣＭ速度しきい値Ｄの間にあるかどうかを、図示するように検出する。この比較結果に応じて、ＶＣＭ電流は、整流されたスピンドル逆起電力（ＥＭＦ）電圧から「加速」電流、「減速」電流または「コースト」電流方向のいずれかで読出／書込ヘッドアクチュエータのボイスコイルモータへと駆動され、これにより、アクチュエータの速度が収束するか、または、アクチュエータの速度が２つの速度しきい値の間にある場合には、読出／書込ヘッドアクチュエータのボイスコイル電流が流れないようにされる。この動作は、ディスクドライブサブシステムから電力が除かれて、制御方法がスピンドルモータの逆起電力電圧から抽出されたエネルギのみで動作することが求められるときに行なわれる。
【０００８】
電子速度タコメータは、ＶＣＭの合計電圧を測定し、ＶＣＭの内部抵抗にわたる電圧降下の推定値を減じることによって、速度の推定値が導出されるように、構成される。ボイスコイル電流の換算係数が不確かであると、測定された逆起電力電圧の正確さが低下して、測定された速度に誤差をもたらすおそれがあることにも留意する必要がある。同じＶＣＭ内の電流変化にともなうＶＣＭのインダクタンスによる電圧過渡は、特に、回転アクチュエータの指定された加速状態に変化が起きた後、ある時間期間、その指定された加速状態を維持することによって、速度制御方法によって無視される。このような過渡電圧は、測定された逆起電力電圧の正確さを損なうおそれがあり、また、読出／書込ヘッドアクチュエータの測定された速度に誤差を生じさせるおそれがある。速度制御方法１００にヒステリシスを付加することにより、ＶＣＭ抵抗にわたる電圧降下の推定値に大きな誤差があっても許容することができるようになり、またこの際、ディクドライブ装置から電力が除かれたときに直面する速度範囲内で大きな歪みが生じることもない。
【０００９】
ディスクドライブにおけるヘッドのランプアンローディング方法１００は、指定された動作または電力損失のいずれかによるディクドライブの起動時または停止時に、ヘッドとディスクの接触によってディスク表面が損傷するのを防ぎ、またその結果、ユーザデータの損失を防ぐ。電力損失時には、速度が制御されたヘッドランプアンローディング方法１００およびシステム１０は、非常に低い電力で、または電力なしで動作せねばならず、しかも自給できねばならない。ランプロードおよびアンロードの信頼性は、ＶＣＭアクチュエータがランプの近くをランプを横切って動く際のＶＣＭアクチュエータの速度の制御によるところが非常に大きいので、ヘッドランプアンロード動作の信頼性を最大にするには、アンロードプロセスにおいてＶＣＭアクチュエータのあらゆる速度に対して正確な制御が要求される。
【００１０】
好ましくは、ＶＣＭ速度の測定は、ヘッド引込み動作１００中に行なわれる。１実施例においては、ヘッド引込み動作は、整流されたスピンドル逆ＥＭＦ電圧を使用して達成することができる。また、ＶＣＭ電流の変化は、引込みＶＣＭドライバ出力の状態変化後、速度測定値を乱してしまうが、このＶＣＭ電流変化によって引起される、測定された速度の誤った過渡を抑制するためにブランキング技術を使用すれば、引込みプロセス中に直面することになるアクチュエータ速度の範囲が大幅に改善されるであろう。
【００１１】
さらに、速度制御ランプアンローディング方法１００は、スピンドル逆ＥＭＦ電圧を監視して、電圧がしきい値よりも低くなったときには引込み特徴の動作を停止し、さらなるヘッド引込み動作を防ぐことによって、ヘッド２６の不正なまたは危険な動きを防止する。
【００１２】
好ましい実施例においては、以下に一例として定義すると、引込み動作がうまく行なわれるように、ランプ角度、ＶＣＭトルク定数、スピンドルモータ２２およびＶＣＭモータ２８の双方の抵抗、ヘッドフレクシャのグラム負荷力、スピンドル慣性、およびアクチュエータアセンブリ内のヘッドの数、に注意を払う必要がある。１実施例においては、ヘッド２６を「安全な」速度で動作させるようにＶＣＭ速度を測定する反復ループは、標本化線形または切換式キャパシタネットワークで速度制御のループ関数を達成することで実現が可能である。
【００１３】
この実施例においては、アクチュエータ２４に印加されるＶＣＭ速度しきい値は、加速イネーブルしきい値、減速ディスエーブルしきい値、加速ディスエーブルしきい値および減速イネーブルしきい値にそれぞれ対応する「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」および「Ｄ」を含む。これらは、増加する速度で構成されて、アクチュエータが「Ａ」しきい値と「Ｄ」しきい値との間で制御されるようにしている。このような構成により、加速モードと減速モードとの間にデッドバンドが与えられ、また、速度測定技術に使用される推定ＶＣＭ抵抗に大きな誤差が存在することが許される。ここで留意されるべき重要な点は、この構造によれば、ＶＣＭ抵抗の推定値の誤差がわずかである場合にはＶＣＭ速度測定に正確さを欠くものの、「Ａ」および「Ｄ」しきい値がトリップ（trip）されるときにＶＣＭに電流が存在しないので、これらのしきい値「Ａ」および「Ｄ］が非常に正確に検出できることである。これにより、ＶＣＭの抵抗推定値に誤差があった場合にも、ＶＣＭアクチュエータに、よく制御された速度制限を課すことができる。
【００１４】
したがって、読出書込ヘッド装置において、速度制御方法１００を実現することによって、読出書込ヘッド装置がディスク上に置かれている活性動作モードから読出書込ヘッド装置がディスクから離れている非活性動作モードへの、アクチュエータの所望の動きを、電力低下状態においても制御することができるようになり、したがって、メモリサブシステムの信頼性の高い動作が可能になる。
【００１５】
以上に説明した本発明の実施例は、例示および説明のために提供されたものであって、それらは本発明を、説明したような厳密な形に限定することを意図するものではない。特に、出願人は、ここに開示した本発明の機能的な実現が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアおよび／または他の利用可能な機能的コンポーネントまたはビルディングブロックでも同様に実現され得ると考える。
【００１６】
他の変形および実施例も、上述の教示に鑑みて可能であり、したがって、本発明の範囲は、この詳細な説明によって限定されるものではなく、前掲の請求の範囲によって限定されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理に従って提供される、ヘッドの速度制御ランプアンローディングシステムの概略ブロック図である。
【図２】  本発明の原理に従って提供される、図１のコンピュターディスクメモリシステムにおいてディスクからヘッドを速度を制御してランプアンロードする方法のフローチャート図である。
【符号の説明】
１０  ヘッドのランプアンローディングシステム、１２  ＶＣＭおよびスピンドルドライバ回路、１４  スピンドルドライバ、１６  ＶＣＭドライバ、２０  ディスクプラッタ、２２  スピンドルモータ、２４  アクチュエータ、２６  読出および書込ヘッド、１００  ヘッドをランプアンローディングするための速度制御方法、１１８  ＶＣＭ速度を測定するステップ、１２６  ＶＣＭのすべての電流をディスエーブルするステップ、１３０  ＶＣＭの減速電流をイネーブルするステップ、１３４  ＶＣＭの加速電流をイネーブルするステップ。
【図１】
0004236797.tif 000002
【図２】
0004236797.tif 000003