JPH0636482A - ヘッド駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスク装置におけるヘッド移動を、短時間
で良好に低消費電力で行う。 【構成】 最初、加速電流Ｉ_DRによってヘッドの加速が
行われる。そして、ヘッド速度が予め設定した最大スピ
ードＶ_MAXとなったときには、加速電流Ｉ_DRの出力を停
止するとともに、アクセスタイムの範囲内でＶＣＭのボ
イスコイルのショートが行われる。すると、ＶＣＭで
は、マグネットの磁界の作用によってボイスコイルに逆
起電力が生ずるようになり、ヘッドは減速するようにな
る。これによって減速に必要な電力が低減される。ま
た、ヘッド速度が予め設定した減速開始スピードＶ_SRと
なったときには、ボイスコイルに逆方向に減速電流が流
れるようになり、ヘッドの減速が行われる。その後、回
転待ちしてヘッドが目標位置に達した時点でアクセスが
終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク駆動装置
などにおけるヘッド駆動装置にかかり、更に具体的に
は、いわゆるノートブック型のパーソナルコンピュータ
や手のひらサイズのパームトップ型のパーソナルコンピ
ュータなどに用いられるディスクサイズが２．５イン
チ，１．８インチ，あるいは１．３インチ程度の比較的
小型の磁気ディスクに好適なヘッド駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクなどの磁気ディスクは、
例えば図７に示すように、一定の幅をもった同心円状の
トラックＴ０，……，Ｔ１００，……によって直径方向
に区切られており、各トラックＴは扇状のセクタＳ１，
Ｓ２，……，Ｓ４８によって回転方向に区切られてい
る。これらのセクタＳ１，Ｓ２，……の頭部には、ヘッ
ドを位置決め，及びスピンドルモータの速度信号の生成
を行うためのサーボ信号ＳＶ１，ＳＶ２，……，ＳＶ４
８が記録されている。各サーボ信号は、 ディスク１回転に１つのインデックス認識信号， 粗なトラック方向のヘッド位置決めを行うためのトラ
ック毎のグレイコードで形成された絶対アドレス， 正確な位置決めを行うためのＡ，Ｂ２つのバースト信
号， を各々含んでいる。

【０００３】このようなディスクの組み立ては、ヘッド
クラッシュの原因となる塵埃を最大限減少する必要性か
らクリーン度の高い室内で行われ、ベースとハウジング
とがシール材を介して密封されている。磁気ディスク装
置の構成について更に説明すると、ディスク１００を回
転駆動するためのスピンドルモータは、所定のベース
（図示せず）に対してインハブタイプに構成されてお
り、ディスク１００の内側に磁気回路が構成配置されて
いる。ディスクに対して情報を書込み，読出しを行うヘ
ッド１０２は、ディスク１００の表裏各面毎にそれぞれ
設けられている。

【０００４】次に、このヘッド１０２は、ロータリアク
チュエータ１０４の一端に支持されている。ロータリア
クチュエータ１０４は、ピボット軸１０６によって回転
可能に支持されているロータリアーム１０８を中心に構
成されており、その一端にはヘッド１０２が設けられて
おり、他端にはロータリアーム１０８を回転駆動するた
めのボイスコイルモータ（以下「ＶＣＭ」という）１１
０のボイスコイル１１２が設けられている。ＶＣＭ１１
０のマグネットはベース側に設けられており（図示せ
ず）、このベースにスピンドルモータ及びピボット軸１
０６のベアリング部が固定支持されている。そして、こ
のベースは、シール手段（図示せず）を介してハウジン
グ（図示せず）に密封されている。

【０００５】更に、ベースヨークには、外部との電気的
接続のためのコネクタが設けられている。そして、この
コネクタと前記ヘッド１０２あるいはロータリアクチュ
エータ１０４との間には、所要の回路が構成されたフレ
キシブルプリント基板が設けられており、一体のアセン
ブリとなっている。

【０００６】ところで、このようなヘッド駆動装置で
は、従来、図８に示すようにしてリード／ライト時のヘ
ッドの移動が行われている。すなわち、最初ボイスコイ
ル１１２に対して、シーク時の制御時間が最小となるよ
うに、ヘッド１０２を加速する方向に最大電流を流す
（同図（Ｂ）参照）。ボイスコイル１１２の通電量はＶ
ＣＭ１１０の加速度に比例するので、ロータリアーム１
０８は同図（Ａ）に示すように加速されることになる。
そして、所定の速度まで加速された時点で、今度は予め
求められている減速テーブルを用いて逆方向の最大電流
をボイスコイル１０８に流す（同図（Ｂ）参照）。する
と、ロータリアーム１０８は同図（Ａ）に示すように減
速され、目標のトラック位置となる。その後、ディスク
１００が回転してヘッド１０２が所望のセクタに達する
まで回転待ちして、所望セクタへのアクセスが終了す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術では、次のような不都合がある。 （１）ノートブックパソコンやパームトップパソコンな
どに搭載される超薄型の磁気ディスク駆動装置では、デ
ィスクのサイズは小さくなっているものの、１枚当りの
記憶容量は変わらないか逆に増加している。従って、デ
ィスク上の記録密度を上げる必要がある。このための手
法としては、磁性体の粒子を細かくしたり磁気特性を向
上するなどの他に、ディスクに対してヘッドが浮上する
タイプでは浮上量を０．１μｍ以下とする必要がある。
ここで問題となる点は、アクセス時間を短縮するため、
シーク時のヘッドスピードを速くする必要があるが、ス
ピードを速くするとヘッドの振動が増加し、ヘッドクラ
ッシュの原因となる。

【０００８】（２）また、ヘッドスピードを速くするた
めにアクチュエータのボイスコイルに供給する電流量を
大きくしなければならず、消費電力が大きくなってしま
うという不都合が生ずる。本発明は、これらの点に着目
したもので、ヘッドクラッシュの発生を低減するととも
に、短時間で良好にヘッド移動を行うことができる低消
費電力のヘッド駆動装置を提供することを、その目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、アクチュエー
タのコイルの通電制御を行って、アクセスの対象となる
ディスク上でヘッドを移動するヘッド駆動装置におい
て、ヘッドがディスク上の現在位置から目標位置までア
クセスするために必要とされるアクセスタイムを求め、
この値の範囲内でアクチュエータの駆動特性を考慮し
て、前記コイルのショートによる減速を含む駆動条件を
設定する駆動条件設定手段と、ヘッドの移動速度を検出
する速度検出手段と、これによって検出されたヘッド移
動速度に応じて、前記駆動条件に基づくコイルの加速電
流の通電，ショート，及び減速電流の通電を行う駆動制
御手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、ディスクの目標位置に至る最
終のアクセスタイムの範囲内で、加速後にアクチュエー
タのコイルがショートされる。このため、コイルに逆起
電力が発生して減速が行われることになる。従って、コ
イルの移動に伴う消費電力が低減されるようになる。ま
た、逆起電力による減速は、コイルの速度に応じて行わ
れるので、ヘッドの振動も抑制され、ヘッドクラッシュ
の発生も低減される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明によるヘッド駆動装置の実施例
について、添付図面を参照しながら説明する。なお、上
述した従来例と同様の構成部分又は従来例と対応する構
成部分については、同一の符号を用いる。 ＜第１実施例＞最初に、本発明の第１実施例について説
明する。図１には、本実施例が適用された磁気ディスク
駆動装置の電気的構成部分が示されている。同図におい
て、磁気ディスク１００に対してアクセスするためのヘ
ッド１２，１４はリード／ライト（Ｒ／Ｗ）アンプ１６
に接続されており、このＲ／Ｗアンプ１６はデータの読
出し，書込みの制御を行うＲ／Ｗコントローラ１８のパ
ルスディテクタ２０に接続されている。パルスディテク
タ２０は更にデータセパレータ２２に接続されており、
このデータセパレータ２２は、外部とのデータ授受の制
御を行うハードディスクコントローラ２４に接続されて
いる。

【００１２】ハードディスクコントローラ２４には、適
宜のバスによって、前記データセパレータ２２，メモリ
２６，各種のタイミングパルスなどを生成するゲートア
レイ２８，全体の動作制御用のマイクロコンピュータ３
０，及び接続端子３２が接続されている。この接続端子
３２は、例えばノートブックタイプのパーソナルコンピ
ュータ本体（図示せず）に接続されている。

【００１３】他方、磁気ディスク１００を回転させるＳ
ＰＭ（スピンドルモータ）３４にはＳＰＭドライバ３６
が接続されており、ヘッド１２，１４を移動させるＶＣ
Ｍ１１０にはＶＣＭドライバ４０が接続されている。ま
た、上述したゲートアレイ２８の出力側がＳＰＭドライ
バ３６に接続されており、マイクロコンピュータ３０及
びサーボ制御部４２がＶＣＭドライバ４０に接続されて
いる。その他、ゲートアレイ２８とサーボ制御部４２，
それらとパルスディテクタ２０の間もそれぞれ接続され
ており、各モータ３４，３８及びサーボ制御部４２もマ
イクロコンピュータ３０に接続されている。

【００１４】図２には、上述したＶＣＭドライバ４０の
構成例が示されている。同図において、上述したマイク
ロコンピュータ３０から出力される通電方向を示すディ
レクション信号の入力側は、インバータＡＩ，ＰＮＰ型
のトランジスタＱ１のベース，及びＮＰＮ型のトランジ
スタＱ２のベースに各々接続されている。インバータＡ
Ｉの出力側は、ＰＮＰ型のトランジスタＱ３及びＮＰＮ
型のトランジスタＱ４のベースに各々接続されている。
なお、トランジスタＱ１〜Ｑ４のベースには抵抗Ｒ１〜
Ｒ４が各々直列に接続されている。そして、トランジス
タＱ１，Ｑ２のエミッタは接続されており、トランジス
タＱ２，Ｑ４のエミッタは接続されている。また、トラ
ンジスタＱ１，Ｑ２のコレクタは接続されており、トラ
ンジスタＱ３，Ｑ４のコレクタも接続されている。そし
て、それらのコレクタ間に、ＶＣＭ１１０のボイスコイ
ル１１２が接続されている。

【００１５】トランジスタＱ１，Ｑ３のエミッタ側には
適宜の電源電圧が印加されており、トランジスタＱ２，
Ｑ４のエミッタ側はトランジスタＱ５及び抵抗Ｒを介し
てアースされている。このトランジスタＱ５のベースに
は、サーボ制御部４２から電流コントロール信号が入力
されている。また、ボイスコイル１１２には、ショート
（短絡）用のスイッチＳＷが接続されており、このスイ
ッチＳＷにはマイクロコンピュータ３０からショート信
号が入力されている。

【００１６】このように構成されたＶＣＭドライバ４０
の動作を説明すると、ディレクション信号が論理値の
「Ｌ」の場合には、トランジスタＱ１，Ｑ４が各々ＯＦ
ＦからＯＮとなって導通する。すると、同図に矢印ＦＡ
で示すように電流が流れるようになる。逆に、ディレク
ション信号が論理値の「Ｈ」の場合には、トランジスタ
Ｑ２，Ｑ３が各々ＯＦＦからＯＮとなって導通する。す
ると、同図に矢印ＦＢで示すように電流が流れるように
なる。すなわち、ディレクション信号の論理値に応じて
対角線に位置するトランジスタの組のいずれかが導通
し、ボイスコイル１１２に流れる電流の方向が反転する
ようになる。

【００１７】このときの電流値は、トランジスタＱ５及
び抵抗Ｒによって制限されている。すなわち、サーボ制
御部４２から出力された電流コントロール信号によるト
ランジスタＱ５の制御によって、電流値が規定されてい
る。また、マイクロコンピュータ３０からショート信号
が入力されると、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮとなっ
てボイスコイル１１２がショートされる。ヘッド移動時
にボイスコイル１１２がショートされると、逆起電力が
生じて発電機として作用するようになり、移動動作に制
動がかかるようになる。なお、このときマイクロコンピ
ュータ３０によってトランジスタＱ５がＯＦＦに制御さ
れる。

【００１８】次に、図３を参照しながらマイクロコンピ
ュータ３０について説明する。なお、図３には、本実施
例に関係する機能ブロックのみが示されている。同図に
おいて、ハードディスクコントローラ２４及びサーボ制
御部４２から供給される現在及び目標のヘッド位置情報
出力は、駆動条件設定部３０Ａに入力されている。ま
た、サーボ制御部４２から供給される現在のヘッド位置
情報は速度演算部３０Ｂにも入力されている。駆動条件
設定部３０Ａで設定された駆動条件は、メモリ部３０Ｃ
の設定条件格納部３０Ｄに格納されるようになってい
る。メモリ部３０Ｃには、ＲＯＭテーブル３０Ｅが含ま
れており、シーク制御に必要なデータが予め格納されて
いる。

【００１９】速度演算部３０Ｂの演算データは、設定条
件格納部３０Ｄの格納データとともに速度判定部３０Ｆ
に供給されている。速度判定部３０Ｆの判定データは、
メモリ部３０Ｃの格納データとともに、駆動指示部３０
Ｇに供給されている。そして、この駆動指示部３０Ｇか
ら、ＶＣＭドライバ４０及びサーボ制御部４２に制御信
号が出力されるようになっている。

【００２０】以上の各部のうち、駆動条件設定部３０Ａ
は、ヘッド１２，１４の現在位置と目標位置とを比較し
て、ヘッド１２，１４の駆動条件，すなわち加速電流，
最大スピード，及び減速開始スピードを設定するための
もので、設定条件はメモリ部３０Ｃの設定条件格納部３
０Ｄに格納されるようになっている。メモリ部３０Ｃの
ＲＯＭテーブル３０Ｅには、例えばヘッドシークを最短
で行う標準時間のテーブル，減速電流を規定する減速テ
ーブル，アクチュエータ１０４の回転条件パラメータな
どのデータが格納されている。なお、回転条件パラメー
タとしては、例えば、ＶＣＭ１１０の慣性モーメント，
回転中にＶＣＭ１１０のマグネットから発生する磁束と
ボイスコイル１１２の形状とターン数で決定される逆起
電圧定数，ベアリングや信号を伝えるフレキシブルプリ
ント基板のテンション，スピンドルモータ３４が回転中
に発生させる風などの負荷などが考慮される。

【００２１】次に、速度演算部３０Ｂは、位置データか
らヘッド１２，１４の速度を演算するためのものであ
る。なお、ヘッド１２，１４の現在位置データや速度
は、次のようにして得られている。すなわち、ディスク
１００が一定速度で回転しているためにサーボ信号ＳＶ
１，ＳＶ２，……がヘッド１２，１４で検出されてい
る。検出されたサーボ信号は、Ｒ／Ｗコントローラ１８
からサーボ制御部４２に供給されてＡ／Ｄ変換され、変
換後のディジタル信号がマイクロコンピュータ３０に供
給される。マイクロコンピュータ３０の駆動条件設定部
３０Ａ，速度演算部３０Ｂでは、サーボ信号からヘッド
１２，１４のトラック位置とインデックス信号を基準に
セクタの数をカウントし、現在位置を認識する。また、
その変化量を微分することでヘッド速度が演算される。

【００２２】次に、速度判定部３０Ｆは、速度演算部３
０Ｂで演算されたヘッド速度とメモリ部３０Ｃに格納さ
れている設定条件とを比較して、ヘッド速度が最大スピ
ードや減速開始スピードに達したかどうかを判定するた
めのものである。駆動指示部３０Ｇは、メモリ部３０Ｃ
の格納データや速度判定部３０Ｆの判定結果に応じて、
ディレクション信号やショート信号をＶＣＭドライバ４
０に出力し、電流値指示信号をサーボ制御部４２に出力
するためのものである。サーボ制御部４２では、この電
流値指示信号に基づいて電流値コントロール信号がＶＣ
Ｍドライバ４０に出力されるようになっている。

【００２３】次に、以上のように構成された本実施例の
全体的動作について、図４のタイムチャート及び図５の
フローチャートを参照しながら説明する。なお、図４
は、簡略化した電流と速度との関係を示したもので、実
際上は必ずしもそのようにはならない。前記図１の装置
の動作は、ヘッド１２，１４のシーク時の動作を除け
ば、実用化されている一般的なハードディスクドライブ
と基本的には同様である。すなわち、パーソナルコンピ
ュータから接続端子３２を介してディスク１００にアク
セスがあった場合、ゲートアレイ２８，マイクロコンピ
ュータ３０，サーボ制御部４２の指示に基づいてドライ
バ４０によりＶＣＭ３８が駆動される。そして、ディス
ク１００の所要のアドレスにヘッド１２，１４が移動し
てアクセスし、Ｒ／Ｗコントローラ１８の指示に基づい
てＲ／Ｗアンプ１６によりデータの読出し又は書込みが
行われる。

【００２４】この場合において、外部装置（図示せず）
からのコマンド入力に伴って（図５，ステップＳＡ）、
目標となるトラック及びセクタがマイクロコンピュータ
３０の駆動条件設定部３０Ａで検出される（ステップＳ
Ｂ）。他方、マイクロコンピュータ３０にはサーボ制御
部４２からヘッド１２，１４の現在のトラックとセクタ
の情報が入力されており、これが駆動条件設定部３０Ａ
に取り込まれる（ステップＳＣ）。駆動条件設定部３０
Ａでは、ヘッド１２，１４の現在位置と目標位置とが比
較され（ステップＳＤ）、更にＲＯＭテーブル３０Ｅに
格納されている最短標準時間や回転条件パラメータを参
照してシークの最適配分が設定される（ステップＳ
Ｅ））。すなわち、加速電流Ｉ_DR，最大スピード
Ｖ_MAX，減速開始スピードＶ_SRが各々設定される。これ
らの設定条件は、メモリ部３０Ｃの設定条件格納部３０
Ｄに格納される。

【００２５】この動作の後、駆動条件設定部３０Ａの指
示に基づいて駆動指示部３０Ｇから駆動指示が行われ、
加速方向を示すディレクション信号がＶＣＭドライバ４
０に出力されるとともに、設定条件格納部３０Ｄに格納
された加速電流Ｉ_DRの値に基づく電流値制御信号がサー
ボ制御部４２に出力される。サーボ制御部４２では、入
力信号に基づいて電流値コントロール信号が生成され、
これがＶＣＭドライバ４０に出力される。ＶＣＭドライ
バ４０では、図２に示したようにしてボイスコイル１１
２に加速電流Ｉ_DRによる通電が行われる。これによっ
て、ヘッド１２，１４の加速移動が開始される（ステッ
プＳＦ）。

【００２６】図４には、この様子が示されており、同図
（Ｂ）に示す加速電流Ｉ_DRによって同図（Ａ）に示すよ
うにヘッド１２，１４の加速が行われる。この加速時の
ヘッド速度は、速度演算部３０Ｂにおいて演算されてお
り、演算結果は速度判定部３０Ｆに出力されている。速
度判定部３０Ｆでは、このヘッド速度と設定条件格納部
３０Ｄに格納されている最大スピードＶ_MAXとが比較さ
れ、ヘッド速度が最大スピードＶ_MAXとなったかどうか
が判定される（ステップＳＧ）。そして、最大スピード
Ｖ_MAXとなったときには、その旨を駆動指示部３０Ｇに
知らせる。駆動指示部３０Ｇでは、加速電流Ｉ_DRの出力
を停止するための電流値制御信号がサーボ制御部４２に
出力されるとともに、ショート信号がＶＣＭドライバ４
０に出力される。

【００２７】すると、サーボ制御部４２の電流値コント
ロール信号によってＶＣＭドライバ４０のトランジスタ
Ｑ５がＯＦＦとなってボイスコイル１１２の通電が停止
されるとともに、スイッチＳＷがＯＮとなってボイスコ
イル１１２がショートされる（ステップＳＨ，図４
（Ｂ）参照）。このため、移動中のボイスコイル１１２
にはマグネットの磁界の作用によって逆起電力が生ずる
ようになり、ヘッド１２，１４は減速するようになる
（図４（Ａ）参照）。

【００２８】減速時のヘッド速度も同様に速度演算部３
０Ｂで演算されており、速度判定部３０Ｆではヘッド速
度と減速開始スピードＶ_SRとが比較されている（ステッ
プＳＩ）。そして、減速開始スピードＶ_SRとなったとき
には（図４（Ａ）参照）、その旨を駆動指示部３０Ｇに
知らせる。駆動指示部３０Ｇでは、ＲＯＭテーブル３０
Ｅの減速テーブルが参照され、ディレクション信号の論
理値が反転するとともに、該当する減速電流値が指示さ
れる（同図（Ｂ）参照）。これによって、ＶＣＭドライ
バ４０では、ボイスコイル１１２に対して逆方向に減速
電流が流れるようになり、ヘッド１２，１４の減速が行
われる（ステップＳＪ，図４（Ａ）参照）。その後、回
転待ちして目標位置に達した時点でアクセスが終了する
（ステップＳＫ，図４参照）。

【００２９】次に、駆動条件設定部３０Ａにおけるシー
クの最適配分について、具体例に基づいて説明する。例
えば、現在トラックＴ０のセクタＳ１にヘッド１２，１
４があるものとし、トラックＴ０からトラックＴ１００
へシークしてセクタＳ３０のデータを読み込むとする。
この場合の目標セクタに至る回転に要する時間Ｔ_Sは、
次の（１）式で表わされる。 Ｔ_S＝（移動セクタ数／全セクタ数）・１回転の時間 ……（１） 本例では、移動セクタ数は３０−１＝２９であり、全セ
クタ数は４８である。また、ディスク１００の回転数が
３６００ｒｐｍであるとすると、１回転の時間は１６．
６６ｍｓｅｃとなる。これらを（１）式に代入すると、 Ｔ_S＝（（３０−１）／４８）・１６．６６ｍｓｅｃ ≒１０ｍｓｅｃ となる。

【００３０】次に、ＲＯＭテーブル３０Ｅを参照してト
ラックＴ０からＴ１００へシークする最短の標準時間を
求めると、例えば６ｍｓｅｃという値が得られる。な
お、最短標準時間とは、図８のように最大加速・最大減
速を行ってヘッドが目標のトラック位置となるために必
要な時間である。ここで、前記Ｔ_Sの余り時間を求める
と、１０−６＝４ｍｓｅｃとなる。もし、この余り時間
が０となった場合は、目標セクタが来るまでにヘッドを
目標トラックまで移動しなければならないということで
あるから、図８の従来例のように最大加速，最大減速が
行われる。

【００３１】本例では、余り時間が４ｍｓｅｃある。そ
こで、まず、その半分の時間２ｍｓｅｃを最短標準時間
の６ｍｓｅｃに足して加速・減速のシーク時間が８ｍｓ
ｅｃとなるように加速電流Ｉ_DRを最大値の３／４の値に
設定するとともに、減速電流Ｉ_SRもＲＯＭテーブル３０
Ｅの減速テーブルの値に３／４倍の係数をかけて設定す
る。すなわち、図４に点線で示すように条件設定する。
この３／４という係数は、上述した回転条件パラメータ
を考慮したものである。次に、この条件に更に加えて、
残りの回転待ち時間の２ｍｓｅｃの３／４の時間，すな
わち１．５ｍｓｅｃ分を、ボイスコイル１１２のショー
トによって移動が遅れる時間として設定する。

【００３２】更に、これらの各時間データと前記回転条
件パラメータを考慮して最大スピードＶ_MAX，減速開始
スピードＶ_SRが各々設定される。図４の例では、点線の
如く本来シークを開始してから４ｍｓｅｃで減速を開始
するところを、３．２ｍｓｅｃの時点からボイスコイル
１１２のショートが開始されるように条件が設定され
る。なお、このボイスコイル１１２のショートによるブ
レーキは、フィードバックループを持たないオープンル
ープであり、前記回転条件パラメータのばらつきや温度
特性のためにショートによる減速が予想とずれることが
ある。しかし、シークの最終段階では、減速テーブルを
用いた通常の減速シークが行われるので、かかるばらつ
きや温度特性による不都合は生じない。特に、振動など
の外的ショックがあっても、ヘッド速度をモニタしてい
るので減速ループに良好に移行できる。

【００３３】このように、本実施例によれば、回転待ち
期間を含む実質的アクセス時間が長くならない範囲でシ
ーク制御が行われる。そして、図４（Ａ）のグラフと、
図８（Ａ）のグラフを比較すれば明らかなように、それ
らの面積＝ヘッド移動量が同じであるとすると、余り時
間を有効に活用しているため本実施例ではピークが小さ
くなる。このことは、ヘッド駆動に伴う瞬時の最大電力
が小さくなることを意味する。また、ヘッド駆動に伴う
消費電力は、図４（Ｂ）のグラフの面積に相当するが、
同図の点線の場合と実線の場合を比較すれば明らかなよ
うに、ボイスコイルショートによる減速が行われるた
め、本実施例では大幅に低減されるようになる。なお、
本実施例では、加速あるいは減速時の電流値の制限をＶ
ＣＭドライバ４０のトランジスタＱ５（図２参照）で行
っている。このため、コレクタ・エミッタ間電圧による
電力ロスが生じるが、全体としてみれば消費電力は大幅
に低減される。

【００３４】＜第２実施例＞次に、図６を参照しなが
ら、本発明の第２実施例について説明する。この第２実
施例は、前記第１実施例において電流制限時のトランジ
スタによる電力ロスが生ずること、及び、減速開始時の
ヘッド速度が速い方が、ボイスコイルショートによる逆
起電圧も大きくなって減速に有利であることを考慮した
ものである。本実施例の構成は第１実施例と同様である
が、駆動条件設定部３０Ａにおける設定手法が異なる。

【００３５】本実施例では、加速電流Ｉ_DRとして最大電
流Ｉ_MAXが設定され、これがボイスコイル１１２に印加
されてその加速が行われる。そして、第１実施例と同様
にして設定された最大スピードＶ_MAXとなると、ボイス
コイル１１２のショートが行われて逆起電圧による減速
が行われる。更に、第１実施例と同様にして設定された
減速開始スピードＶ_SRとなると、ＲＯＭテーブル３０Ｅ
の減速テーブルの減速電流をそのまま（すなわち、最大
電流Ｉ_MAX）ボイスコイル１１２に印加して減速制御が
行われる。その後、目標セクタの数セクタ手前に到達す
ると、目的セクタ位置となるまで回転待ちが行われ、そ
の後データの読出し，あるいは書込みが開始される。

【００３６】例えば、現在セクタＳ１にヘッド１２，１
４が位置しており、トラックＴ０からＴ１００へシーク
し、更にセクタＳ３０にアクセスしてそのデータを読み
出す場合を仮定する。アクセスタイムは、上述した場合
と同様に１０ｍｓｅｃである。また、トラックＴ０から
Ｔ１００へシークする最短標準時間は同様に６ｍｓｅｃ
であり、余り時間は４ｍｓｅｃである。この実施例で
は、余り時間４ｍｓｅｃ，アクセスタイム１０ｍｓｅｃ
に対して加速・減速のシーク時間がそのまま６ｍｓｅｃ
となるように、すなわち最大電流Ｉ_MAXが加速電流Ｉ_DR
として設定され、減速電流Ｉ_SRもＲＯＭテーブル３０Ｅ
の減速テーブルを用いて最大値が設定される。すなわ
ち、図６に点線で示すように条件設定が行われる。

【００３７】次に、この条件に更に加えて、残りの回転
待ち時間の４ｍｓｅｃの３／４の時間，すなわち３ｍｓ
ｅｃ分を、ボイスコイル１１２のショートによって移動
が遅れる時間として設定する。なお、アクセスタイムが
短いほどボイスコイルショートの時間は短くなる（前記
実施例でも同様）。更に、これらの各時間データと前記
回転条件パラメータを考慮して最大スピードＶ_MAX，減
速開始スピードＶ_SRが各々設定される。図４の例では、
点線の如く本来シークを開始してから３ｍｓｅｃで減速
を開始するところを、１．８ｍｓｅｃの時点からボイス
コイル１１２のショートが開始されるように条件が設定
される。なお、前記回転条件パラメータのばらつきや温
度特性による不都合が生じないことは、第１実施例と同
様である。

【００３８】このように、本実施例によれば、第１実施
例と同様に、回転待ち期間を含む実質的アクセス時間が
長くならない範囲でシーク制御が行われ、ヘッド駆動に
伴う瞬時の最大電力が小さくなって消費電力も大幅に低
減されるようになる。本実施例におけるボイスコイル１
１２の印加電流は、加速，減速いずれの場合も最大電流
であるので、電流値の制御は行われない。従って、ＶＣ
Ｍドライバ４０のトランジスタＱ５は必要がなくなるの
で、それによる電力ロスは生じない。

【００３９】＜他の実施例＞なお、本発明は何ら上記実
施例に限定されるものではなく、例えば次のようなもの
も含まれる。 （１）前記実施例に示したトラック数，セクタ数，ある
いはヘッド加速・減速の時間などは、必要に応じて適宜
設定してよい。また、回路構成も、同様の作用を奏する
ように種々設計変更が可能である。 （２）加速・減速のヘッド駆動条件を設定する際に参照
するテーブルやアクチュエータの駆動特性データも、必
要に応じて変更してよい。例えば、減速テーブルとし
て、短距離用と長距離用の２つのものを使い分けるよう
にしてよい。 （３）本発明の適用対象としては、ハードディスクドラ
イブが好適な例であるが、フレキシブルディスクや光デ
ィスクなどの駆動装置におけるヘッド駆動にも適用する
ことが可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるヘッ
ド駆動装置によれば、アクセスタイムの範囲内でアクチ
ュエータのコイルをショートして加速されたヘッドの減
速を行うこととしたので、ヘッドクラッシュを低減し
て、低消費電力で短時間で良好にヘッド移動を行うこと
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヘッド駆動装置の第１実施例を示
す構成図である。

【図２】前記実施例におけるＶＣＭドライバの構成例を
示す回路図である。

【図３】前記実施例におけるマイクロコンピュータの機
能ブロックを示す説明図である。

【図４】前記実施例の作用を示す概略のタイムチャート
である。

【図５】前記実施例の作用を示すフローチャートであ
る。

【図６】本発明の第２実施例の作用を示す概略のタイム
チャートである。

【図７】ヘッド駆動のアクチュエータの一例を示す説明
図である。

【図８】従来のヘッド駆動の作用を示すタイムチャート
である。

【符号の説明】

１２，１４…ヘッド、１６…Ｒ／Ｗアンプ、１８…Ｒ／
Ｗコントローラ、２４…ハードディスクコントローラ、
３０…マイクロコンピュータ、３０Ａ…駆動条件設定部
（駆動条件設定部）、３０Ｂ…速度演算部（速度検出手
段）、３０Ｃ…メモリ部、３０Ｄ…設定条件格納部、３
０Ｅ…ＲＯＭテーブル、３０Ｆ…速度判定部（駆動制御
手段）、３０Ｇ…駆動指示部（駆動制御手段）、３４…
スピンドルモータ、３６…ＳＰＭドライバ、４０…ＶＣ
Ｍドライバ（駆動制御手段）、４２…サーボ制御部、１
００…ディスク、１０４…ロータリアクチュエータ、１
１０…ボイスコイルモータ、１１２…ボイスコイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータのコイルの通電制御を行
   って、アクセスの対象となるディスク上でヘッドを移動
   するヘッド駆動装置において、ヘッドがディスク上の現
   在位置から目標位置までアクセスするために必要とされ
   るアクセスタイムを求め、この値の範囲内でアクチュエ
   ータの駆動特性を考慮して、前記コイルのショートによ
   る減速を含む駆動条件を設定する駆動条件設定手段と、
   ヘッドの移動速度を検出する速度検出手段と、これによ
   って検出されたヘッド移動速度に応じて、前記駆動条件
   に基づくコイルの加速電流の通電，ショート，及び減速
   電流の通電を行う駆動制御手段とを備えたことを特徴と
   するヘッド駆動装置。