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公開番号2025018058
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023121460
出願日2023-07-26
発明の名称ディスク装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G11B 19/28 20060101AFI20250130BHJP(情報記憶)
要約【課題】消費電力を低減する。
【解決手段】一つの実施形態によれば、ディスク装置において、コントローラは、回転待ち時間がある場合、第1の期間における第1の区間でモータ電流の絶対値を増加させ、第1の区間より後の第2の区間でモータ電流の絶対値を第1の平均変化率で変化させ、第2の区間より後の第3の区間でモータ電流の絶対値を第2の平均変化率で減少させ、第3の区間より後の第4の区間でモータ電流の絶対値を第3の平均変化率で減少させる。コントローラは、回転待ち時間がない場合、第2の期間における第5の区間でモータ電流の絶対値を増加させ、第5の区間より後の第6の区間でモータ電流の絶対値を第4の平均変化率で変化させ、第6の区間より後の第7の区間でモータ電流の絶対値を第5の平均変化率で減少させる。第2の期間は、ヘッドを加速又は減速させる期間である。第5の平均変化率は、第4の平均変化率より急峻である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ヘッドと、
記録面を有するディスクと、
前記記録面に沿って前記ヘッドをシークさせるモータと、
前記モータを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記ヘッドが前記ディスクの目標トラックに到達してから目標セクタに到達するまで回転待ち時間がない場合、前記ヘッドを加速又は減速させる第１の期間における第１の区間でモータ電流の絶対値を増加させ、前記第１の期間における前記第１の区間より後の第２の区間でモータ電流の絶対値を第１の平均変化率で変化させ、前記第１の期間における前記第２の区間より後の第３の区間でモータ電流の絶対値を前記第１の平均変化率より急峻な第２の平均変化率で減少させ、
前記回転待ち時間がある場合、前記ヘッドを加速又は減速させる第２の期間における第４の区間でモータ電流の絶対値を増加させ、前記第２の期間における前記第４の区間より後の第５の区間でモータ電流の絶対値を第３の平均変化率で変化させ、前記第２の期間における前記第５の区間より後の第６の区間でモータ電流の絶対値を前記第３の平均変化率より急峻な第４の平均変化率で減少させ、前記第２の期間における前記第６の区間より後の第７の区間でモータ電流の絶対値を前記第４の平均変化率より急峻な第５の平均変化率で減少させる
ディスク装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記コントローラは、逆起電圧を考慮した限界電流を推定し、前記回転待ち時間がある場合、前記第６の区間でモータ電流の絶対値を前記限界電流の絶対値の変化に沿う前記第４の平均変化率で減少させる
請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
前記コントローラは、逆起電圧を考慮した限界電流を推定し、前記回転待ち時間がある場合、前記第２の期間の電流指示値を生成し、前記限界電流を超える前記第６の区間の前記電流指示値を前記限界電流で置き換えて補正し、補正後の電流指示値で前記モータを駆動する
請求項２に記載のディスク装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第５の区間でモータ電流の絶対値を前記限界電流の絶対値の変化の平均変化率よりゼロに近い前記第３の平均変化率で変化させる
請求項２に記載のディスク装置。
【請求項５】
電源電圧をＶ、逆起電圧をＶ
ＢＥＭＦ
、前記モータの回路抵抗をＲとするとき、前記コントローラは、前記限界電流ｉ
ＶＣＭ＿ｌｉｍｉｔ
を
ｉ
ＶＣＭ＿ｌｉｍｉｔ
＝（Ｖ－Ｖ
ＢＥＭＦ
）／Ｒ
により推定する
請求項２に記載のディスク装置。
【請求項６】
前記コントローラは、電源電圧Ｖとして、測定された電源電圧、又はワースト条件に対して設計された電源電圧を用いる
請求項５に記載のディスク装置。
【請求項７】
電源電圧をＶ、逆起電圧をＶ
ＢＥＭＦ
、前記第６の区間のモータ電流をｉ
ＶＣＭ
とするとき、前記コントローラは、前記モータの回路抵抗Ｒとして、
Ｒ＝（Ｖ－Ｖ
ＢＥＭＦ
）／ｉ
ＶＣＭ
により推定されるＲを用いる
請求項５に記載のディスク装置。
【請求項８】
前記コントローラは、逆起電圧Ｖ
ＢＥＭＦ
として、測定された逆起電圧、又は前記ヘッドの半径方向の速度をｖ、電流力定数をＫｆとするときに
Ｖ
ＢＥＭＦ
＝ｖＫｆ
により推定されるＶ
ＢＥＭＦ
を用いる
請求項５に記載のディスク装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記ヘッドの半径方向の速度ｖとして、前記ヘッドで前記ディスクからリードされるサーボ情報により復調された位置の微分、又は前記復調された位置及び電流指示値から推定される速度を用いる
請求項５に記載のディスク装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、モータ電流ｉ
ＶＣＭ
として、測定された電流、前記ヘッドで前記ディスクからリードされるサーボ情報により復調された位置の２階微分に加速度電流変換係数を乗じて推定される電流、又は前記復調された位置及び電流指示値から推定される加速度に前記加速度電流変換係数を乗じて推定される電流を用いる
請求項７に記載のディスク装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、ディスク装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
モータを有するディスク装置は、そのモータに駆動電力を供給することで、所定の制御動作を実現する。このとき、ディスク装置における消費電力を低減することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第６０３８０９６号明細書
米国特許第９２７５６６７号明細書
米国特許第７１１０２１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一つの実施形態は、消費電力を低減できるディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの実施形態によれば、ヘッドとディスクとモータとコントローラとを有するディスク装置が提供される。ディスクは、記録面を有する。モータは、記録面に沿ってヘッドをシークさせる。コントローラは、回転待ち時間がある場合、第１の期間における第１の区間でモータ電流の絶対値を増加させ、第１の期間における第１の区間より後の第２の区間でモータ電流の絶対値を第１の平均変化率で変化させ、第１の期間における第２の区間より後の第３の区間でモータ電流の絶対値を第２の平均変化率で減少させ、第１の期間における第３の区間より後の第４の区間でモータ電流の絶対値を第３の平均変化率で減少させる。回転待ち時間は、ヘッドがディスクの目標トラックに到達してから目標セクタに到達するまでの時間である。第１の期間は、ヘッドを加速又は減速させる期間である。第２の平均変化率は、第１の平均変化率より急峻である。第３の平均変化率は、第２の平均変化率より急峻である。コントローラは、回転待ち時間がない場合、第２の期間における第５の区間でモータ電流の絶対値を増加させ、第２の期間における第５の区間より後の第６の区間でモータ電流の絶対値を第４の平均変化率で変化させ、第２の期間における第６の区間より後の第７の区間でモータ電流の絶対値を第５の平均変化率で減少させる。第２の期間は、ヘッドを加速又は減速させる期間である。第５の平均変化率は、第４の平均変化率より急峻である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態にかかるディスク装置の構成を示す図。
実施形態におけるシーク動作を示す図。
実施形態におけるシーク期間とその各区間の定義を示す図。
実施形態におけるＶＣＭの等価回路を示す図。
実施形態における回転待ち時間がない場合のＶＣＭ電流波形を示す図。
実施形態における回転待ち時間がある場合のＶＣＭ電流波形を示す図。
実施形態における回転待ち時間がある場合のＶＣＭ電流波形を示す図。
実施形態の第１の変形例における回転待ち時間がある場合のＶＣＭ電流波形を示す図。
実施形態の第２の変形例における回転待ち時間がある場合のＶＣＭ電流波形を示す図。
実施形態の第３の変形例におけるＪＩＴシーク制御部の機能構成を示す図。
実施形態の第３の変形例におけるサーボ制御部の機能構成を示す図。
実施形態の第４の変形例におけるＪＩＴシーク制御部の機能構成を示す図。
実施形態の第４の変形例におけるサーボ制御部の構成を示す図。
実施形態の第５の変形例におけるＪＩＴシーク制御部の機能構成を示す図。
実施形態の第５の変形例におけるサーボ制御部の構成を示す図。
実施形態の第６の変形例におけるＪＩＴシーク制御部の機能構成を示す図。
実施形態の第６の変形例におけるサーボ制御部の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるディスク装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（実施形態）
実施形態にかかるディスク装置は、モータを有し、そのモータに駆動電力を供給することで、所定の制御動作を実現するが、ディスク装置における消費電力を低減するための工夫が施される。
【０００９】
ディスク装置１は、図１に示すように、ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）１０、モータドライバ２０、ヘッドアンプ３０、コントローラ３、揮発性メモリ７０、バッファメモリ８０、不揮発性メモリ９０を有する。図１は、ディスク装置１の構成を示す図である。コントローラ３は、リードライトチャネル（ＲＷＣ）４０、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）５０、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）６０を有する。
【００１０】
ＨＤＡ１０は、ケース１０ａ、ヘッドＨ、アームＡＭ、ディスクＤＫ、スピンドルモータ１２、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１３、軸受１４、筐体ＨＳを有する。筐体ＨＳは、下ケースＨＳａ及び上ケースＨＳｂ（図示せず）が嵌合される。ヘッドＨ、アームＡＭ、ディスクＤＫ、スピンドルモータ１２、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１３、軸受１４は、筐体ＨＳ内に収容される。
（【００１１】以降は省略されています）

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