JP2001101784A - ディスクドライブ装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロード・アンロード型のディスクドライブ装
置におけるヘッドのロードが行われた後のモータの回転
制御を精度よく行うことができるディスクドライブ装置
を提供する。 【解決手段】 ヘッドのロード・アンロードに関連して
スルーレートを切替えることとしたので、定常回転時に
はモータの動作音を低減し、かつヘッドのロードに起因
するスピンドルモータの負荷変動時においても精度よく
回転速度を制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブ（ＨＤＤ）等に用いられるディスクドライブ装置
およびその制御方法にかかり、詳細には、記録媒体上に
情報を書き込みまたはそこから情報を読み出すためのヘ
ッドを記録媒体上にロードしまたはそこからアンロード
するためのロード・アンロード機構を備えたディスクド
ライブ装置およびその制御方法に好適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク等のディスク状記録媒体を
回転させ、この記録媒体の回転により生じるエアーベア
リングにより、アクチュエータ機構のヘッドアームを構
成するサスペンション・アセンブリに実装されたヘッド
スライダをディスク表面から浮上させて記録媒体にデー
タを書き込み、また記録媒体からデータを読み込むディ
スクドライブ装置においては、記録媒体が回転停止して
いる非動作時に、ヘッドスライダをディスク表面の退避
領域に着地させていた。退避領域はデータ領域外に形成
されている。このようなディスクドライブ装置をコンタ
クト・スタート・ストップ型のディスクドライブ装置と
称する。

【０００３】上記のコンタクト・スタート・ストップ型
のディスクドライブ装置においては、ヘッドスライダが
データ領域表面に吸着されたり、衝撃によりデータ領域
に移動してディスク表面を傷つけたりする可能性があっ
た。そこで、このような問題を回避し、非動作時の信頼
性を高めることを目的として、ロード・アンロード型と
称されるディスクドライブ装置が開発されている。例え
ば、ロード・アンロード型のディスクドライブ装置は、
ロード・アンロード機構を備える。ロード・アンロード
機構は、例えば、ヘッドアームのサスペンション・アセ
ンブリと、ディスクドライブ装置に設けられたランプ・
ブロックと称される部品とにより構成されるヘッド保持
機構を備え、ディスクドライブ装置の非動作時に、ラン
プ・ブロックにサスペンション・アセンブリを保持させ
ることにより、ヘッドスライダをディスク表面に接触さ
せずに退避位置にアンロードするものである。上記サス
ペンション・アセンブリには凸部を有するタブが設けら
れており、また上記のランプ・ブロックにはランプが形
成されている。ランプ・ブロックはランプがディスクの
外周部近傍に位置するように配設されている。ロード・
アンロード機構は、ディスクドライブ装置の動作を停止
するとき、ヘッドアームを旋回させ、サスペンション・
アセンブリのタブ凸部をランプのタブ保持平面に載せる
ことにより、ヘッドスライダをアンロードする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ロード・アンロード型
のディスクドライブ装置において、ヘッドのロードは、
記録媒体を回転駆動するモータを起動した後にその回転
が安定、定常状態に制御された後に行われる。これは、
記録媒体上に書き込まれたサーボ情報とタイミングが合
致した（サーボロックと呼んでいる）場合にヘッドが記
録媒体上に正しくロードされたと認識する手法を採用し
ているからである。記録媒体の回転速度が７２００ｒｐ
ｍ、または１００００ｒｐｍ以上の高速回転のディスク
ドライブ装置、さらには記録媒体の枚数が多くヘッドの
数が多いディスクドライブ装置において、ヘッドスライ
ダが記録媒体にロードされた瞬間にヘッドスライダが空
気抵抗を受けることによる影響を受け前記モータの回転
負荷が急激に上昇する。この状態を放置しておくと前記
モータの回転速度は急激に低下するが、外的要因に対し
て安定した回転制御を行うため、ある程度の制御帯域を
確保していると、急激な負荷の上昇に対してかなり急激
な電流増大が必要となる。

【０００５】ディスクドライブ装置の前記モータには多
相直流サーボモータとして通常３相直流サーボモータが
用いられている。この３相直流サーボモータは、周知の
ように３つのコイルのうち２つ、つまり２相が通電相と
なり、残りの相はｏｆｆ相となり、このｏｆｆ相からの
逆起電圧を検出し、そのタイミングに基づき通電相を切
替えていく。この通電相の切替時には電流の変化が急峻
となるために、回転動作音が大きくなってしまう。この
問題を解決するために、相電流切替時の電流の立上り、
立下りを緩やかにする電流スルーレートの制御を行って
いる。しかしこのようなスルーレート制御を行っている
と、電流の変化がない場合は逆起電圧の検出を正確に行
うことができるが、ｏｆｆ相に電流が流れない時間が短
くなるために電流が変化した瞬間はｏｆｆ相に対する電
流の流入、つまりキックバックが生ずる。前述のように
ロード・アンロード型のディスクドライブ装置ではヘッ
ドスライダが記録媒体にロードされると急激な電流増大
が必要となるためにこのキックバックが増大し、逆起電
圧を誤ったタイミングで検出してしまう。その結果、前
記モータの回転制御を精度よく行うことが困難となる。

【０００６】したがって本発明は、記録媒体の駆動モー
タに急激な負荷の変動が生じた場合のモータの回転制御
を安定して行うことができるディスクドライブ装置およ
びその制御方法の提供を課題とする。また、本発明は定
常回転時にはモータからの動作音を低減できるディスク
ドライブ装置およびその制御方法の提供を課題とする。
さらに本発明は、ロード・アンロード型のディスクドラ
イブ装置におけるヘッドのロードが行われた後のモータ
の回転制御を精度よく行うことができるディスクドライ
ブ装置およびその制御方法の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従来のディスクドライブ
装置は、記録媒体を駆動するスピンドルモータの電流ス
ルーレートの制御を行っていたが、ロード・アンロード
型のディスクドライブ装置におけるヘッドのロードが行
われたときも含め、前記スピンドルモータ駆動過程にお
いてその電流スルーレート（以下、単にスルーレートと
記すことがある）は一定に維持されていた。そこで本発
明では、スルーレートをヘッドのロードに関連付けて切
替えることにより、ヘッドのロードによるスピンドルモ
ータへの急激な負荷の変動に対応することのできるディ
スクドライブ装置およびその制御方法を提供する。

【０００８】すなわち本発明のディスクドライブ装置
は、所定回転速度で回転す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駆動されるディスク状記録
媒体と、前記スピンドルモータの回転を制御するととも
に相電流切替時のスルーレート切替え機能を有するモー
タドライバと、前記ディスク状記録媒体の記録情報を読
み出しまたは書き込むためのヘッドと、を備えたことを
特徴としている。このディスクドライブ装置によれば、
モータドライバ装置が相電流切替時のスルーレート切替
え機能を有しているので、モータに急激な負荷の変動が
生じた場合にそれに対応すべくスルーレートを切替える
ことを可能とする。この本発明のディスクドライブ装置
はロード・アンロード型のディスクドライブ装置に適用
可能であり、その場合のディスクドライブ装置、ボイス
コイルモータを備えたアクチュエータにより前記ヘッド
を駆動して前記ディスク状記録媒体上にロードしまたは
そこからアンロードするロード・アンロード機構を備え
ることになる。また、前記モータドライバのスルーレー
ト切替えは、前記ヘッドの前記ディスク状記録媒体への
ロード前に行われることとすることができる。ヘッドが
ディスク状記録媒体にロードされると前述のようにスピ
ンドルモータへの負荷が急激に増大するが、それに対応
すべく事前にスルーレートを切替えておくものである。
より具体的には、スピンドルモータに供給する電流を矩
形波とするか、または矩形波に近づけるものである。こ
うすることにより、スピンドルモータへの負荷増大に伴
う急激な電流増大があっても、スピンドルモータにおけ
る逆起電圧を適正なタイミングで検出することができ
る。

【０００９】また本発明によれば、情報を記録するディ
スク状記録媒体と、前記記録媒体を回転駆動する３相直
流サーボモータと、前記ヘッドを駆動して前記ディスク
状記録媒体上にロードしまたはそこからアンロードする
アクチュエータと、前記ヘッドのロードおよびアンロー
ドを指令するロード・アンロードコントローラと、前記
ロード・アンロードコントローラによるロード開始指令
に基づき前記３相直流サーボモータに供給する電流のス
ルーレートを変更するスルーレート切替器と、を備えた
ことを特徴とするディスクドライブ装置が提供される。
このディスクドライブ装置はヘッドのロードまたはアン
ロードを指令するロード・アンロードコントローラを備
えており、このロード・アンロードコントローラから発
せられるロード開始指令に基づきスルーレート切替器が
ディスク状記録媒体駆動モータとしての３相直流サーボ
モータへのスルーレートを切替えるので、ヘッドがディ
スク状記録媒体にロードされるに際してスルーレートの
切替えをタイミングよく確実に行うことができる。

【００１０】前記ロード開始指令に基づくスルーレート
の変更は、スルーレートを高くするものとすることがで
きる。ここで、スルーレートの高・低について図６
（ａ）〜図６（ｄ）を参照して簡単に説明する。図６
（ａ）は矩形波電流であるが、この波形の電流はスルー
レートの制御がなされていないことを示す。次に、図６
（ｂ）から図６（ｃ）の波形を比較すると図６（ｂ）、
図６（ｃ）、図６（ｄ）の順に電流値の時間に対する立
上り角度（立下り角度）が小さくなっているが、この角
度の大きいものをスルーレートが高い（Ｈｉｇｈ）、ま
た、角度の小さいものをスルーレートが低い（Ｌｏｗ）
と本願明細書では呼ぶ。したがって、スルーレートを何
ら制御していない図６（ａ）の場合は、最もスルーレー
トが高いという見方をすることができる。ディスク状記
録媒体が定常回転時にはモータの動作音を低減するため
に一般にはスルーレートを低く制御しているが、この低
いスルーレートでは、前述のように、ヘッドロードによ
る前記モータにおける急激な電流増大による逆起電圧の
不適切な検出を生ずるため、スルーレートを高くしよう
というものである。

【００１１】ヘッドがロードした後に３相直流サーボモ
ータの回転速度が安定し定常状態になったならば、一旦
高くしたスルーレートを低くすることが前記モータから
の動作音低減のために有効である。そのために、前記デ
ィスクドライブ装置は３相直流サーボモータの回転速度
検出器を備え、前記スルーレート切替器は、この回転速
度検出器からの回転速度情報に基づきスルーレートを変
更することとすることが望ましい。

【００１２】本発明のディスクドライブ装置は、ロード
・アンロード型ディスクドライブ装置における磁気ディ
スクを所定回転速度で駆動する直流サーボモータを制御
するディスクドライブ装置の制御方法であって、ヘッド
ロード開始前は第１のスルーレートで前記多相直流サー
ボモータを制御し、ヘッドロード開始後かつヘッドロー
ド前に前記第１のスルーレートとは異なる第２のスルー
レートで前記多相直流サーボモータを制御するディスク
ドライブ装置の制御方法により制御することができる。
さらに、前記第２のスルーレートによる多相直流サーボ
モータの制御の後に、前記第２のスルーレートとは異な
る第３のスルーレートに切替えて前記多相直流サーボモ
ータを制御することとしてもよい。図６（ａ）および図
６（ｄ）を用いてこの制御方法の１例を説明すると、図
６（ｄ）に示す第１のスルーレートとしての低いスルー
レートでヘッドロード開始以前はモータを制御していた
が、ヘッドロード開始後は図６（ａ）に示す第２のスル
ーレートとしての高いスルーレート（スルーレートの制
御なし）とする。そして、前記磁気ディスクの回転速度
が定常状態になったことを検出した後には、図６（ｄ）
に示す第３のスルーレートとしての低いスルーレートに
切替えることができる。なお、この例では第１および第
３のスルーレートは一致しているが、これに限らず第１
のスルーレートとは異なる図６（ｃ）のスルーレートを
第３のスルーレートとしてもよい。

【００１３】ロード・アンロード型のディスクドライブ
装置は、記録媒体の記録情報を読み出しまたは書き込む
ためのヘッドが非動作時に退避するランプ（ＲＡＭＰ）
を備えており、スルーレートの切替えを前記ランプを前
記ヘッドが移動中に行うと見ることもできる。したがっ
て、本発明においては、記録媒体の記録情報を読み出し
または書き込むためのヘッドが非動作時に退避するラン
プおよび前記記録媒体を回転駆動するモータとを備えた
ディスクドライブ装置の制御方法であって、前記記録媒
体が回転駆動後かつ前記記録媒体へのロードのために前
記ヘッドがランプを移動中に、それまで前記モータへ供
給されていた当初の電流よりスルーレートの高い電流を
供給することを特徴とするディスクドライブ装置の制御
方法が提供される。この制御方法において、高いスルー
レートの電流は、矩形波または矩形波に近似する電流と
することができる。また、前記ヘッドのロード完了後
に、前記モータに供給する電流を当初のスルーレートに
戻すことができる。さらに、前記ヘッドのロード完了後
に、前記モータの回転速度を検出し、その回転速度に基
づき前記モータに供給する電流のスルーレートを低くす
ることもできる。

【００１４】以上の本発明ディスクドライブ装置および
ディスクドライブ装置の制御方法は、理解を容易にする
ためにロード・アンロード型のディスクドライブ装置に
ついて説明した。しかし、本発明はロード・アンロード
型のディスクドライブ装置に限定して適用されるもので
はないし、またロード・アンロード型のディスクドライ
ブ装置であってもヘッドのロード時にのみ適用されるも
のでもない。ヘッドのロードによりモータへの負荷が急
激に変動しモータの回転速度が急激に降下することがが
問題なのであり、ロード・アンロード型のディスクドラ
イブ装置におけるヘッドのロード時以外にモータへの負
荷が急激に増大したような場合の対応にも本発明を適用
することができる。したがって本発明は、ディスク状記
録媒体を回転させるスピンドルモータを制御するディス
クドライブ装置の制御方法であって、前記スピンドルモ
ータの回転速度変動を検出するステップと、前記回転速
度変動を検出した後に前記スピンドルモータへのスルー
レートを変更するステップと、からなることを特徴とす
るディスクドライブ装置の制御方法が提供される。この
制御方法において、引き続いて、前記スピンドルモータ
の回転速度が定常状態になったことを検出するステップ
と、前記定常状態を検出した後に前記スピンドルモータ
へのスルーレートを元に戻すステップと、を付加するこ
とができる。また、同様に、前記スピンドルモータの回
転速度が定常状態になったことを検出するステップと、
前記定常状態を検出した後に前記スピンドルモータへの
スルーレートを低くするステップと、を付加することも
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明をＨＤＤに適用した
実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 （第１実施形態）図１に示すように、ディスクドライブ
装置としてのハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤ）
１０では、底浅箱型のアルミニウム合金製のベース１２
の開放上部がカバー１４で閉成されてエンクロージャー
ケース１６をなす。このエンクロージャーケース１６
は、矩形な薄箱状とされておりコンピュータ内またはキ
ーボード内に水平に配置可能である。ブラス製のカバー
１４はベース１２に矩形枠状のシール部材（図示せず）
を介して、ビス止めされて、エンクロージャーケース１
６内が気密化されている。カバー１４上面にはアコース
ティックプレート４２が配置される。アコースティック
プレート４２はエンクロージャーケース１６内の騒音が
外部に漏れるのを防止するための部材である。このエン
クロージャーケース１６内には、ベース１２の中央から
やや端寄りにハブイン構造の３相直流サーボモータから
なるスピンドルモータ１８が設けられている。このスピ
ンドルモータ１８のハブ２０の上面にはガラス基板また
はアルミニウム基板からなる磁気ディスク２２が３枚ス
ペーサ２６を介して同軸上に積層してトップクランプ２
８で固定装着され、スピンドルモータ１８で回転駆動さ
れる。なお、このスピンドルモータ１８は定格時に７２
００ｒｐｍまたは１００００ｒｐｍで回転するものを用
いることができる。

【００１６】また、エンクロージャーケース１６内に
は、アクチュエータ３０が設けられている。このアクチ
ュエータ３０には一端部に磁気ヘッド３２を有し、中間
部がピボット３４を介してベース１２上に支持され、ピ
ボット３４回りに回転自在とされる。アクチュエータ３
０の他端部にはＶＣＭ（ボイスコイルモータ）用コイル
３６が設けられ、このＶＣＭ用コイル３６と共働すべく
エンクロージャーケース１６内に設けられるＶＣＭ４４
によって、アクチュエータ３０が回動される。ベース１
２外面（下面）には、回路基板としての図示しないカー
ドが取り付けられ、このカードはベース１２の外面を覆
うような大きさの矩形とされる。前記カードと上記スピ
ンドルモータ１８との間ではモータ駆動用の電力、信号
等の入出力が行われ、カードとアクチュエータ３０との
間ではＶＣＭ用コイル３６への動力や磁気ヘッド３２の
読み取り等のための電力、信号の入出力が行われる。こ
のカードとアクチュエータ３０との間での入出力は、フ
レキシブルケーブル（ＦＰＣ）３８を介して行われる。
本実施の形態のＨＤＤ１０はロード・アンロード型と称
されるディスクドライブ装置である。このロード・アン
ロード型ＨＤＤは非動作時にはアクチュエータ３０の磁
気ヘッド３２をランプ・ブロック４０にて保持すること
により、磁気ヘッド３２を磁気ディスク２２表面に接触
させずに退避位置にアンロードするものである。動作時
にはアクチュエータ３０が駆動することにより磁気ヘッ
ド３２は磁気ディスク２２上に位置することとなる。

【００１７】次に本発明の実施形態にかかるＨＤＤ１０
を図２のブロック図を参照しつつ説明する。図２におい
て、２２はデータ記録媒体である磁気ディスク（１枚の
み表示）、３０はアクチュエータ、４６は磁気ディスク
２２を回転駆動するスピンドルモータ１８を含むＶＣＭ
スピンドルドライバ、４８はロード・アンロード制御、
アクチュエータ３０の速度制御および、磁気ディスク２
２に対しデータの読み出しまたは書き込み等の動作を制
御するＣＰＵ／ハードディスクコントローラ（Hard Dis
k Controller：ＨＤＣ）である。このＨＤＤ１０は、ロ
ード・アンロード機構を備えており、動作開始の際にヘ
ッドスライダを磁気ディスク２２表面上空にロードし、
また動作停止の際にヘッドスライダを磁気ディスク２２
表面上空から退避位置にアンロードする。磁気ディスク
２２は、ＨＤＤ１０が動作しているとき、スピンドルモ
ータ１８のスピンドル軸を中心にして回転駆動され、Ｈ
ＤＤ１０が非動作のとき、回転停止（静止）する。磁気
ディスク２２の表面には、データが記録されるデータ領
域と、サーボデータが予め記録されているサーボ領域と
を含むトラックが同心円状に配置されている。

【００１８】ＶＣＭスピンドルドライバ４６は、磁気デ
ィスク２２を回転駆動するスピンドルモータ１８と、ス
ピンドルモータ１８およびＶＣＭ用コイル３６からの逆
起電圧を検出する逆起電圧検出回路と、スピンドルモー
タ１８への電流スルーレートを切替える切替器とを備え
ている。このスルーレート切替器は、ＭＰＵ／ＨＤＣ４
８からのヘッドロード開始指令を受けてスピンドルモー
タ１８へ供給する電流のスルーレートを切替える。切替
えられるスルーレートとしては、図６（ｂ）に示す高い
スルーレート（Ｈｉｇｈスルーレート）と同（ｄ）に示
す低いスルーレート（Ｌｏｗスルーレート）が用意され
ている。また、ロード・アンロード機構では、一般に磁
気ヘッド３２の位置および移動速度を検出するための特
別なセンサは設置されておらず、アクチュエータ３０の
速度制御はＶＣＭ用コイル３６両端に生じる逆起電圧を
検出することにより行う。すなわち、アクチュエータ３
０はＶＣＭ駆動回路により駆動されるが、逆に、このア
クチュエータ３０が移動するとＶＣＭ用コイル３６両端
には逆起電圧が生ずる。したがって、ＶＣＭ用コイル３
６両端に生じる逆起電圧を検出し制御対象に用いるよう
にすれば、ロード時およびアンロード時のヘッドの速度
制御が可能になる。また、スピンドルモータ１８のｏｆ
ｆ相の逆起電圧を検出することにより、そのタイミング
に基づき通電相を順次切替えていく。

【００１９】磁気ヘッド３２が磁気ディスク２２表面上
空にあるときは、ヘッド位置を示す信号がＭＰＵ／ＨＤ
Ｃ４８に入力され、また、磁気ヘッド３２のロードおよ
びアンロード制御を行う場合には、ＶＣＭスピンドルド
ライバ４６内部の逆起電圧検出回路により検出された逆
起電圧がＭＰＵ／ＨＤＣ４８に入力される。ＭＰＵ／Ｈ
ＤＣ４８は、磁気ディスク２２に対しデータの読み出し
／書き込み等の動作を制御するＨＤＣと、アクチュエー
タ３０の速度制御を行うとともに、該速度制御に先立っ
てロード・アンロード制御を行うＣＰＵとから構成され
る。メモリ５２にソフトウェアとしてのマイクロコード
が格納されており、このマイクロコードに基づきＭＰＵ
５０はＶＣＭスピンドルドライバ４６にスルーレートの
切替えを指令することができる。また、ＭＰＵ／ＨＤＣ
４８は、ディスクドライブ装置が動作を停止する際に、
アクチュエータ３０のＶＣＭ用コイル３６に駆動電流を
流し、アクチュエータ３０を旋回させ、磁気ヘッド３２
を磁気ディスク２２の表面上空から退避位置にアンロー
ドさせる。また、ディスクドライブ装置が動作を開始す
る際に、アクチュエータ３０を旋回させ、回転動作を開
始した磁気ディスク２２表面の上空にヘッドスライダを
ロードさせる。このロード開始指令をすると同時にスル
ーレートの切替えを指令するようになっている。さら
に、ＭＰＵ／ＨＤＣ４８は、スピンドルモータ１８の回
転速度を検出する回転速度検出器として機能する。つま
り、スピンドルモータ１８のｏｆｆ相の逆起電圧５４を
検出することにより得られる相切替えのタイミングから
回転検出を行っている。より具体的には、一般に相切替
えのタイミングはスピンドル１周のうち複数回あり、こ
の信号を分周してスピンドル１周に対して１回発生する
パルスを生成し、このパルスであるＰＨＡＳＥ信号５６
を監視することにより回転速度を検出する。また、サー
ボ信号５８が適正に読み始められたならば、磁気ヘッド
３２のロードが完了したと判断することができる。

【００２０】次に、以上の構成によるディスクドライブ
装置のスピンドルモータ１８の駆動状態、磁気ヘッド３
２の状態およびスルーレート制御の対応関係を図３に基
づき説明する。スピンドルモータ１８起動時には回転速
度を定常状態に素早く得るために、図６（ｂ）に示すＨ
ｉｇｈスルーレートの電流が供給される。この時点で磁
気ヘッド３２はランプ・ブロック４０上に退避するアン
ロードの状態にある。前記ＰＨＡＳＥ信号５６に基づき
スピンドルモータ１８の回転速度が定常状態になったこ
とを検出したならば、スピンドルモータ１８からの動作
音を低減することを主眼として、ＭＰＵ／ＨＤＣ４８か
らの指令に基づきＶＣＭスピンドルドライバ４６はスル
ーレートを図６（ｄ）に示すＬｏｗスルーレートに切替
える。次に、ＭＰＵ／ＨＤＣ４８からロード開始指令が
ＶＣＭスピンドルドライバ４６に送られるとアクチュエ
ータ３０が旋回を開始、つまり磁気ヘッド３２のロード
が開始される。これと同時にスルーレートはＨｉｇｈス
ルーレートに切替えられる。磁気ヘッド３２がディスク
上に乗ると磁気ディスク２２、つまりスピンドルモータ
１８の回転速度が降下する。すると、回転速度を定常状
態に維持しようとして、サーボ機構によりスピンドルモ
ータ１８への電流を急激に増大する。ここで、スルーレ
ートがＨｉｇｈスルーレートであるため、スピンドルモ
ータ１８からの適正な逆起電圧を検出するとことができ
る。

【００２１】その後、前記ＰＨＡＳＥ信号５６に基づき
スピンドルモータ１８の回転速度が定常状態になったこ
とを検出すると、ＭＰＵ／ＨＤＣ４８からの指令に基づ
きＶＣＭスピンドルドライバ４６はスルーレートを元の
Ｌｏｗスルーレートに切替える。この状態で磁気ヘッド
３２はＭＰＵ／ＨＤＣ４８からの指令に基づき磁気ディ
スク２２から情報の読み出しまたは書き込みを行う。そ
の後ＭＰＵ／ＨＤＣ４８からのアンロード指令がＶＣＭ
スピンドルドライバ４６に与えられるとアクチュエータ
３０は後退旋回運動を行い磁気ヘッド３２のアンロード
が行われる。磁気ヘッド３２のアンロードによりスピン
ドルモータ１８の回転への負荷が低下するためにスピン
ドルモータ１８の回転速度はロード時とは逆に上昇す
る。これに対応してスピンドルモータ１８に供給される
電流は減少する。しかし、アンロード後は情報の読み出
しまたは書き込みを行うことがないので、回転速度が変
動したとしてもＨＤＤ１０の特性に影響を与えない。そ
の後スピンドルモータ１８は定常回転速度に復帰する。
ロード完了後にはスルーレートをＬｏｗスルーレートの
まま維持するのでスピンドルモータ１８の動作音は小さ
い。

【００２２】図４は磁気ヘッド３２のロードによるスピ
ンドルモータ１８の回転速度誤差の変動を示すグラフ
（横軸：時間、縦軸：回転速度誤差）であり、（ａ）は
本実施の形態に従いロード開始と同時にスルーレートを
Ｈｉｇｈスルーレートに切替えた場合のグラフ、また
（ｂ）はロード開始後もＬｏｗスルーレートを維持した
場合のグラフである。なお、図４（ａ）（ｂ）のグラフ
において、１はロード開始時を、また２はロード完了時
を示している。スピンドルモータ１８の回転誤差がロー
ド開始後に一旦大きくなりロード完了後に小さくなると
いう傾向は図４（ａ）（ｂ）ともに一致しているが、本
実施の形態にかかる図４（ａ）の場合は回転精度が常に
安定しているのに対し、図４（ｂ）の場合は回転誤差が
大きく変動しスピンドルモータ１８の回転精度が極めて
不安定であることがわかる。以上のように本実施の形態
によれば、スルーレートを磁気ヘッド３２のロードおよ
びアンロードに関連付けて切替えることとしたため、定
常回転時にはスピンドルモータ１８の動作音を低減し、
かつ磁気ヘッド３２のロード時にはスピンドルモータ１
８を精度よく制御することができる。

【００２３】（第２実施形態）以上の第１実施形態では
磁気ヘッド３２のロード・アンロードに関連してスルー
レートの切替える例について説明したが、本発明におい
てスルーレートの切替えはロード・アンロードに関連し
て行うものに限らない。以下その例を説明する。なお、
ＨＤＤ１０としての装置の構成は第１実施形態と同様な
のでその説明は省略し、図５を参照しつつスピンドルモ
ータ１８の駆動状態、磁気ヘッド３２の状態、スルーレ
ート制御を対比しつつその内容を説明する。

【００２４】図５はスピンドルモータ１８の起動がすで
になされ、かつ磁気ヘッド３２がロードの状態にあり、
このときのスルーレートは図６（ｃ）で示す中程度の制
御がなされたもの（Ｍｉｄｄｌｅスルーレート）とす
る。このスピンドルモータ１８の回転速度が定常状態に
おいて、外的な要因に基づく急激な負荷がスピンドルモ
ータ１８に加わると回転速度が低下するとともに、スピ
ンドルモータ１８にはその回転速度を維持するために電
流供給が急激に増大する。スピンドルモータ１８の回転
速度の低下を前記ＰＨＡＳＥ信号５６に基づき検出し、
その検出結果に基づきスルーレートをＭｉｄｄｌｅスル
ーレートから制御の行わない図６（ａ）に示す矩形波電
流に切替える。その後スピンドルモータ１８の回転速度
を継続して検出し、回転速度が定常状態に復帰したこと
を検出したら、スルーレートは再びＭｉｄｄｌｅスルー
レートに切替える。その後ＭＰＵ／ＨＤＣ４８からのア
ンロード指令がＶＣＭスピンドルドライバ４６に与えら
れるとアクチュエータ３０は後退旋回運動を行い磁気ヘ
ッド３２のアンロードが行われる。磁気ヘッド３２のア
ンロードによりスピンドルモータ１８の回転への負荷が
低下するためにスピンドルモータ１８の回転速度はロー
ド時とは逆に増加する。これに対応してスピンドルモー
タ１８に供給される電流は減少する。その後スピンドル
モータ１８は定常回転速度に復帰する。以上の第２実施
形態によれば、外的要因によりスピンドルモータ１８の
回転が変動した場合でも、その後の回転速度を精度よく
制御することができる。また、定常回転時にはＭｉｄｄ
ｌｅスルーレートとしているのでスピンドルモータ１８
の動作音は低減されている。なお、この実施の形態では
回転速度が定常状態に復帰した後には当初のＭｉｄｄｌ
ｅスルーレートに切替えているが、前述のＬｏｗスルー
レートに切替えることもできる。

【００２５】以上の実施形態において、スルーレート
は、図６（ａ）に示すスルーレート制御なし、図６
（ｂ）に示すＨｉｇｈスルーレート、図６（ｃ）に示す
Ｍｉｄｄｌｅスルーレートおよび図６（ｄ）に示すＬｏ
ｗスルーレートの４つを示した。このＨｉｇｈ、Ｍｉｄ
ｄｌｅおよびＬｏｗはあくまで相対的なものとして捉え
れば足りるが、本発明者等の経験による１つの指標とし
て、下記の式により各スルーレートを特定することがで
きることを示しておく。例えば、モータの回転速度が１
００００rpm（＝１０krpm）のときのＨｉｇｈスルーレ
ートは、１.５mA×１０＝１５mA/μsec.（±２０％）と
なる。ただし、下記式はあくまで１指標であり、本発明
のスルーレートを限定するものではない。

【００２６】 スルーレート制御なし ２mA×回転速度（krpm）／μsec.±２０％ Ｈｉｇｈスルーレート １.５mA×回転速度（krpm）／μsec.±２０％ Ｍｉｄｄｌｅスルーレート １mA×回転速度（krpm）／μsec.±２０％ Ｌｏｗスルーレート ０.５mA×回転速度（krpm）／μsec.±２０％

【００２７】本発明のディスクドライブ装置の制御方法
は、磁気ディスク２２の定格回転速度が７２００ｒｐ
ｍ、１００００ｒｐｍといった７２００ｒｐｍ以上の高
速回転型のＨＤＤ１０に適用することが最も効果的であ
る。しかし、本発明のディスクドライブ装置の制御方法
は、この高速回転型のＨＤＤ１０に限り適用されるもの
ではない。また、実施の形態ではＨＤＤ１０に適用した
例を説明したが、これに限らず、他のディスク状記録媒
体を備えたディスクドライブ装置に広く適用可能であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、ス
ルーレートをスピンドルモータへの負荷に関連して切替
えることとしたので、定常回転時にはモータの動作音を
低減し、かつスピンドルモータへの負荷変動時において
も精度よく回転速度を制御することができる。特に本発
明のディスクドライブ装置およびその制御方法は、ロー
ド・アンロード型のディスクドライブ装置に適用するこ
とができ、定常回転時にはスピンドルモータの動作音を
低減し、かつヘッドのロード時にはスピンドルモータを
精度よく制御することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態にかかるＨＤＤの分解斜視図であ
る。

【図２】 本実施形態にかかるＨＤＤの構成を示すブロ
ック図である。

【図３】 本実施形態にかかるＨＤＤにおけるモータの
駆動状態、ヘッドの状態およびスルーレート制御を対比
して示す図である。

【図４】 （ａ）本実施の形態にかかるＨＤＤの制御に
よるモータ回転誤差を示すグラフ、（ｂ）は従来のＨＤ
Ｄの制御によるモータ回転誤差を示すグラフである。

【図５】 本発明にかかるＨＤＤの制御方法の他の実施
形態を示す図である。

【図６】 種々のスルーレートの電流波形を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０…ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、１８…スピ
ンドルモータ、２２…磁気ディスク、２６…スペーサ、
２８…トップクランプ、３０…アクチュエータ、３２…
磁気ヘッド、３４…ピボット、３６…ＶＣＭ用コイル、
３８…フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）、４０…ランプ
・ブロック、４２…アコースティックプレート、４４…
ＶＣＭ、４６…ＶＣＭスピンドルドライバ、４８… Ｍ
ＰＵ／（ハードディスクコントローラ）ＨＤＣ、５０…
ＭＰＵ、５２…メモリ、５４…逆起電圧、５６…ＰＨＡ
ＳＥ信号、５８…サーボ信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柚場 昭典 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 各務 直行 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 Ｆターム(参考） 5D076 AA01 BB01 EE01 FF04 GG12 5D109 KA20 KB05 KB23 KD08 KD46 KD47

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定回転速度で回転するスピンドルモー
   タと、 前記スピンドルモータにより回転駆動されるディスク状
   記録媒体と、 前記スピンドルモータの回転を制御するとともに相電流
   切替時の電流スルーレート切替え機能を有するモータド
   ライバと、 前記ディスク状記録媒体の記録情報を読み出しまたは書
   き込むためのヘッドと、 を備えたことを特徴とするディスクドライブ装置。
2. 【請求項２】 前記ヘッドをボイスコイルモータを備え
   たアクチュエータにより駆動して前記ディスク状記録媒
   体上にロードしまたはそこからアンロードするロード・
   アンロード機構を備えたことを特徴とする請求項１に記
   載のディスクドライブ装置。
3. 【請求項３】 前記モータドライバの電流スルーレート
   切替えは、前記ヘッドの前記ディスク状記録媒体へのロ
   ード前に行われることを特徴とする請求項２に記載のデ
   ィスクドライブ装置。
4. 【請求項４】 前記モータドライバのスルーレート切替
   えは、前記モータに供給する電流を矩形波とするか、ま
   たは矩形波に近づけるものであることを特徴とする請求
   項３に記載のディスクドライブ装置。
5. 【請求項５】 情報を記録するディスク状記録媒体と、 前記ディスク状記録媒体を回転駆動する３相直流サーボ
   モータと、 前記ヘッドを駆動して前記ディスク状記録媒体上にロー
   ドしまたはそこからアンロードするアクチュエータと、 前記ヘッドのロードおよびアンロードを指令するロード
   ・アンロードコントローラと、 前記ロード・アンロードコントローラによるロード開始
   指令に基づき前記３相直流サーボモータに供給する電流
   のスルーレートを変更するスルーレート切替器と、 を備えたことを特徴とするディスクドライブ装置。
6. 【請求項６】 前記ロード開始情報に基づく電流スルー
   レートの変更は、スルーレートを高くするものであるこ
   とを特徴とする請求項５に記載のディスクドライブ装
   置。
7. 【請求項７】 前記ディスクドライブ装置は前記３相直
   流サーボモータの回転速度検出器を備え、前記スルーレ
   ート切替器は、この回転速度検出器からの回転速度情報
   に基づき電流のスルーレートを変更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装置。
8. 【請求項８】 前記回転速度検出器からの回転速度情報
   に基づく電流スルーレートの変更は、スルーレートを低
   くするものであることを特徴とする請求項７に記載のデ
   ィスクドライブ装置。
9. 【請求項９】 ロード・アンロード型ディスクドライブ
   装置における磁気ディスクを所定回転速度で回転する多
   相直流サーボモータを制御するディスクドライブ装置の
   制御方法であって、 ヘッドロード開始前は第１の電流スルーレートで前記多
   相直流サーボモータを制御し、 ヘッドロード開始後かつヘッドロード前に前記第１の電
   流スルーレートとは異なる第２の電流スルーレートで前
   記多相直流サーボモータを制御することを特徴とするデ
   ィスクドライブ装置の制御方法。
10. 【請求項１０】 前記第２の電流スルーレートによる多
    相直流サーボモータの制御の後に、前記第２の電流スル
    ーレートとは異なる第３の電流スルーレートに切替えて
    前記多相直流サーボモータを制御す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装置の制御方法。
11. 【請求項１１】 前記第２の電流スルーレートから前記
    第３の電流スルーレートへの切替えは、前記磁気ディス
    クの回転速度が定常状態になったことを検出した後に行
    われることを特徴とする請求項９に記載のディスクドラ
    イブ装置の制御方法。
12. 【請求項１２】 記録媒体の記録情報を読み出しまたは
    書き込むためのヘッドが非動作時に退避するランプおよ
    び前記記録媒体を回転駆動するモータとを備えたディス
    クドライブ装置の制御方法であって、 前記記録媒体が回転駆動後かつ前記記録媒体へのロード
    のために前記ヘッドがランプを移動中に、それまで前記
    モータへ供給されていた当初の電流よりスルーレートの
    高い電流を供給することを特徴とするディスクドライブ
    装置の制御方法。
13. 【請求項１３】 前記高いスルーレートの電流は、矩形
    波または矩形波に近似する電流であ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装置の制御方法。
14. 【請求項１４】 前記ヘッドのロード完了後に、前記モ
    ータに供給する電流を当初のスルーレートに戻すことを
    特徴とする請求項１２に記載のディスクドライブ装置の
    制御方法。
15. 【請求項１５】 前記モータの回転速度を検出し、その
    回転速度に基づき前記モータに供給する電流のスルーレ
    ートを低くすることを特徴とする請求項１２に記載のデ
    ィスクドライブ装置の制御方法。
16. 【請求項１６】 ディスク状記録媒体を回転するスピン
    ドルモータを制御するディスクドライブ装置の制御方法
    であって、 前記スピンドルモータの回転速度変動を検出するステッ
    プと、 前記回転速度変動を検出した後に前記スピンドルモータ
    への電流スルーレートを変更するステップと、 からなることを特徴とするディスクドライブ装置の制御
    方法。