電源電圧調整回路及び情報記憶装置
【課題】情報記憶装置の低消費電力化を図る。
【解決手段】磁気ヘッド１６が磁気ディスク１２の読み出し又は書き込み対象データ領域上に位置していないと、判断部６０が判断した場合に、サーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、パワーダウン制御回路３６が電圧可変レギュレータを介してＲＤＣ３２に供給する電圧を降下させる。この場合、ＲＤＣを機能させる必要がないタイミング（情報の読み出し又は書き込みやサーボマークの読み取りが行われないタイミング）で電圧を降下させることで、磁気ヘッドによる読み出し又は書き込みに影響を与えることなく、低消費電力化を図ることができる。
【解決手段】磁気ヘッド１６が磁気ディスク１２の読み出し又は書き込み対象データ領域上に位置していないと、判断部６０が判断した場合に、サーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、パワーダウン制御回路３６が電圧可変レギュレータを介してＲＤＣ３２に供給する電圧を降下させる。この場合、ＲＤＣを機能させる必要がないタイミング（情報の読み出し又は書き込みやサーボマークの読み取りが行われないタイミング）で電圧を降下させることで、磁気ヘッドによる読み出し又は書き込みに影響を与えることなく、低消費電力化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電圧調整回路及び情報記憶装置に関し、特にヘッドとの間で情報のやり取りを行うリードチャネルに対して供給する電源電圧を調整する電源電圧調整回路、及び当該電源電圧調整回路を具備する情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、磁気記録装置、例えばハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」と呼ぶ）は、コンピュータの外部磁気記憶装置や民生用ビデオ記憶装置等に用いられている。近年、ユーザは、データ量の大きな情報（例えば動画など）を扱うことが多くなってきているため、これら情報を保存するためのＨＤＤには、大容量化、高速化、低コスト化が求められてきている。
【０００３】
ＨＤＤのＳｏＣ（System on Chip）内には、リード・ライト・チャネル（ＲＤＣ）が設けられている。このＲＤＣは、磁気ヘッドを用いてディスク媒体に書き込むデータをコード変調してヘッドＩＣに出力したり、ディスク媒体から読み出した再生波形、すなわちヘッドＩＣの出力信号からデータを検出してコード復調する信号処理を行うものである。
【０００４】
近年、ＨＤＤは、携帯用電子機器などに搭載されて、モバイル環境において使用されたり、ＵＳＢ等を用いてパソコン等に外部接続され、ＵＳＢ規格、あるいはＩＥＥＥ１３９４規格によるバス給電により使用されることも多くなってきている。このような環境で使用されるＨＤＤには、特に消費電力の改善（低減）が求められる。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、記憶装置のリードライト回路部に対し、実際のリードライト動作中も低消費電力化を実現するために、リードライト回路部の必要とする箇所のみ活性化するパワーセーブ技術が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−７３７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の技術を用いれば、記憶装置のうちのリードライトに不必要な箇所における電力消費を低減できるので、ある程度の低消費電力化は可能である。しかるに、更なる低消費電力化は今後も期待されるところであり、低消費電力化のための新たな技術の出現が待望されている。
【０００８】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、低消費電力化を図ることが可能な電源電圧調整回路及び情報記憶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】
【０００９】
本明細書に記載の電源電圧調整回路は、情報記録媒体に対する情報の読み出し又は書き込みを実行するヘッドの位置と、ホストから入力されるコマンドとの関係から、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置しているか否かを判断する判断部と、前記判断部により、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置していないと判断された場合に、前記情報記録媒体上のサーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、前記ヘッドとの間で情報のやりとりをするリードチャネルに対して供給する電源電圧の制御目標値を調整する電圧制御部と、を備える電源電圧調整回路である。
【００１０】
これによれば、ヘッドが情報記憶媒体の読み出し又は書き込み対象のデータ領域上に位置していないことが判断部により判断された場合に、サーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、電圧制御部がリードチャネルに供給される電源電圧の制御目標値を調整するので、情報の読み出し又は書き込み及びサーボマークの読み取りの必要がないようなタイミング（リードチャネルを機能させる必要がないタイミング）で電源電圧を降下させることができる。これにより、ヘッドによる読み出し又は書き込みに影響を与えることなく低消費電力化を図ることが可能となる。
【００１１】
本明細書に記載の情報記憶装置は、情報記録媒体への情報の読み出し又は書き込みを実行するヘッドと、前記ヘッドとの間で情報のやりとりを行うリードチャネルと、前記リードチャネルに対して、電源電圧を供給する電源電圧供給部と、前記電源電圧の制御目標値を調整する、本明細書に記載の電源電圧調整回路と、を備える情報記憶装置である。
【００１２】
これによれば、本明細書に記載の電源電圧調整回路を具備しているので、低消費電力化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書に記載の電源電圧調整回路及び情報記憶装置は、低消費電力化を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の情報記憶装置の一実施形態であるＨＤＤ１００について、図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態のＨＤＤ１００の構成を概略的に示す図である。この図１に示すように、ＨＤＤ１００は、情報記憶媒体としての磁気ディスク１２と、磁気ディスク１２を回転駆動するスピンドルモータ（Spindle Motor（ＳＰＭ））１４と、磁気ディスク１２に対するデータの書き込みや磁気ディスク１２からのデータの読み出しを実行する磁気ヘッド（ＨＥＡＤ）１６と、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２上でシーク（移動）するボイスコイルモータ（Voice Coil Motor（ＶＣＭ））１８と、サーボコンボ（Servo Combo（ＳＶＣ））３０と、スピンドルモータ１４やボイルコイルモータ１８などの駆動制御を実行するシステムオンチップ（System on Chip（ＳｏＣ））２０と、電源電圧供給部としての電圧可変レギュレータ２２と、マルチプレクサ（multiplexer（ＭＵＸ））４６と、を備えている。
【００１６】
ＳｏＣ２０は、ハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller（ＨＤＣ））２６、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）２８、リード・ライト・チャネル（ＲＤＣ）３２、電圧確認部としてのＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３４、電圧制御部としてのパワーダウン制御回路３６、マイクロプロセッシングユニット（Micro Processing Unit（ＭＰＵ））２４、及び各部の動作制御を行うファームウェア等が高度に集積化されたものである。
【００１７】
ハードディスクコントローラ２６は、磁気ヘッド１６の位置とコマンドの内容とを比較することにより磁気ヘッド１６が読み出し又は書き込み対象のデータ領域上に位置しているか否かを判断する判断部６０と、サーボフレームカウンタの値に基づいて電圧制御のタイミングを検出するタイミング検出部７０とを含んでいる。また、ハードディスクコントローラ２６は、エラー訂正回路、バッファ・コントロール回路、キャッシュ・コントロール回路、及びインタフェース制御回路（いずれも不図示）等も含んでおり、リード／ライト制御等も実行する。ＳＤＲＡＭ２８は、データのバッファ用として使用される高速アクセスが可能なメモリである。
【００１８】
ＲＤＣ３２は、ライトデータを磁気ディスク１２に書き込む（記録する）ための変調回路や、ライトデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換回路や、磁気ディスク１２からデータを読み出す（再生する）ための復調回路等を備えている。ＲＤＣ３２は、ヘッドＩＣ（Head Integrated Circuit（ＨＤＩＣ））４０との間でデータ（信号）をやりとりする。ヘッドＩＣ４０は、ライトデータに従って磁気ヘッド１６に供給すべき電流の極性を切り替えることにより磁気ディスク１２にデータを記録し、また磁気ヘッド１６により再生されたリードデータをＲＤＣ３２へ出力する。
【００１９】
ＡＤコンバータ３４は、温度センサ４２の出力や電圧可変レギュレータ２２から出力される電圧値をモニタリングし、ＭＰＵ２４やパワーダウン制御回路３６に出力する。
【００２０】
パワーダウン制御回路３６は、パワーダウンイネーブル信号や制御信号を電圧可変レギュレータ２２に供給するものである。このパワーダウン制御回路３６は、制御レジスタ５４と、制御テーブルと、比較器４４とを有している。制御レジスタ５４は、パワーダウン制御に用いるサーボフレームカウンタのカウント値を算出するものである。制御テーブルは、情報を読み出し又は書き込みする対象のゾーンと、ＲＤＣ３２に供給する電圧値の制御信号との関係を示すテーブル（図６参照）である。比較器４４は、制御テーブルに基づいて、電圧可変レギュレータ２２に対して、制御信号を供給する。
【００２１】
ＭＰＵ２４は、ＨＤＤ１００の全体の制御、主にヘッドのポジショニング制御、インタフェース制御、各周辺ＬＳＩの初期化や設定、ディフェクト管理などを行う。
【００２２】
電圧可変レギュレータ２２は、外部電源から供給される電源電圧を、ＳｏＣ２０内の各部や、ＳｏＣ２０外部の各部に供給する。電圧可変レギュレータ２２は、少なくともＲＤＣ３２に対して供給する電圧値を変更することができるようになっている。例えば、電圧可変レギュレータ２２は、パワーダウン制御回路３６から出力される制御信号値に基づいて電圧値を変更して、ＲＤＣ３２に対して供給を行う。また、電圧可変レギュレータ２２は、パワーダウン制御回路３６から出力されるパワーダウンイネーブル信号がアサートされているか、ネゲートされているかに応じて電圧値を変更して、ＲＤＣ３２に対して電源電圧を供給する。本実施形態では、図５等に示すように、パワーダウンイネーブル信号がアサートされている場合に１．２Ｖの電源電圧をＲＤＣ３２に供給し、ネゲートされている場合に１．０Ｖの電源電圧をＲＤＣ３２に供給する。
【００２３】
ＳＶＣ３０は、スピンドルモータ１４及びボイスコイルモータ１８を駆動制御し、磁気ディスク１２における磁気ヘッド１６のサーボ（位置決め）制御を行う。
【００２４】
マルチプレクサ４６は、温度センサ４２の出力及び電圧可変レギュレータ２２から出力される電圧値のいずれかを選択的にＡＤコンバータ３４に出力するものである。
【００２５】
次に、上記のように構成されるＨＤＤ１００を用いた、磁気ディスク１２に対するデータの書き込み方法、及び磁気ディスク１２からのデータの読み出し方法、並びに電源電圧の制御方法について図２、図３のフローチャートに沿って説明する。
【００２６】
図２のフローチャートが開始される前提として、電源電圧制御のための初期設定はすでに終了しているものとする。この初期設定には、パワーダウン制御回路３６の制御レジスタ５４の設定、パワーダウンイネーブル信号がアサートされた場合の電圧値（ここでは１．２Ｖ）及びネゲートされた場合の電圧値（ここでは１．０Ｖ）の設定が含まれる。また、初期設定には、パワーダウン制御回路３６が、予めＳｏＣ２０の内部メモリにパラメータとして展開されているゾーン情報に基づいて、シリンダ、ゾーン、電圧値及び制御信号値の関係を示す制御テーブル（図６参照）を作成する設定が含まれる。
【００２７】
まず、ＨＤＤ１００の電源が投入されると、ＭＰＵ２４は、図２のステップＳ１２において、磁気ディスク１２を回転するとともに、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２上に移動し、最初のサーボマークの検出を開始する。この最初のサーボマークの検出にあたって、ＭＰＵ２４（ファームウェア）は、図４の時点Ａ１に示すように、サーボゲートをアサートする。また、磁気ディスク１２の回転は、ＭＰＵ２４がＳＶＣ３０を介してスピンドルモータ１４を駆動制御することにより実行し、磁気ヘッド１６の移動は、ＭＰＵ２４がＳＶＣ３０を介してボイスコイルモータ１８を駆動制御することにより実行する。
【００２８】
次のステップＳ１４では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、磁気ヘッド１６にてサーボマークを検出するまで待機する。そして、サーボマークを検出した時点（サーボマークディテクト信号が出力された図４に示すＡ２の時点）で、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、ステップＳ１６において、サーボフレームカウンタのカウントを開始する（ステップＳ１６）。
【００２９】
次いで、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）は、ステップＳ１８において、カウント値がａに到達したか否かを判断する。ここで、値ａは、磁気ヘッド１６が位置している磁気ディスク１２上の半径位置（ここでは、ゾーン）それぞれに対応して予め定められている値である。このステップＳ１８の判断が肯定されると、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ２０においてサーボゲートをネゲートする（図４の時点Ａ３参照）。
【００３０】
次いで、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ２２において、最初のサーボマーク検出直後の動作中であるか否かを判断する。ここでの判断が肯定されると、ステップＳ２４に移行する。
【００３１】
次のステップＳ２４では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、サーボフレームカウンタのカウント値がＮに到達するまで待機する。ここで、値Ｎは、磁気ヘッド１６が位置しているディスク上の半径位置（例えばゾーン）それぞれに対応して予め定められている値であるものとする。ここでの判断が肯定されると、ステップＳ２６において、ハードディスクコントローラ２６が、サーボゲートをアサートし（図４の時点Ｂ参照）、ステップＳ１４に戻る。
【００３２】
次いで、ステップＳ１４においてサーボマークの検出が行われると、ステップＳ１６においてサーボフレームカウンタのカウントが開始される（図４の時点Ｃ参照）。そして、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）は、次のステップＳ１８において、カウント値がａに到達したか否かを判断する。このステップＳ１８の判断が肯定されると、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ２０においてサーボゲートをネゲートする（図４の時点Ｄ参照）。次いで、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ２２において、最初のサーボマーク検出直後の動作中であるか否かを判断し、ここでの判断が否定された場合には、ステップＳ２８に移行する。なお、ステップＳ２２の判断が否定された段階で、図３のフローチャートが図２のフローチャートと並行して開始される。
【００３３】
図３のフローチャートでは、まず、ステップＳ６０において、ハードディスクコントローラ２６がホストからコマンド（ここでは、磁気ディスク１２にデータを書き込むためのコマンドとする）を受信するまで待機する。また、ホストからのコマンドを受信した後も、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ６２において、磁気ヘッド１６が読み出し又は書き込み対象のデータ領域に到達するまで待機する。
【００３４】
一方、図２のステップＳ２８では、ハードディスクコントローラ２６（判断部６０）が、サーボマークから検出した情報と、ホストからのコマンドとを比較した結果に基づいて、磁気ヘッド１６が読み出し又は書き込み対象のデータ領域に到達したか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合には、ステップＳ３０に移行する。なお、ホストからのコマンドを受信していない場合にも、ここでの判断は否定され、ステップＳ３０に移行する。
【００３５】
次のステップＳ３０では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、サーボフレームカウンタのカウント値がｂに到達したか否かを判断する。ここで、値ｂは、値ａに所定数ｋ（例えばｋ＝３）を加算した値である。この値ｂ（＝ａ＋ｋ）は制御レジスタ５４により算出される。ここでの判断が肯定されると、ステップＳ３２に移行し、パワーダウン制御回路３６が、パワーダウンイネーブルをアサートする（図４の時点Ｅ参照）。このように、本実施形態では、サーボゲートがアサートされている間（時点Ｂ〜Ｄ間）は、電源電圧を降下させないので、サーボ情報の読み取り処理に対する影響を回避することができる。
【００３６】
次いで、ステップＳ３４では、ＡＤコンバータ３４が、ＲＤＣ３２に供給されている電源電圧の値を測定する。この測定結果は、パワーダウン制御回路３６に送られる。
【００３７】
次のステップＳ３６では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、カウント値がｃに到達するまで待機する。ここで、値ｃは、値Ｎから所定数ｋを減算した値である。この値ｃ（＝Ｎ−ｋ）は制御レジスタ５４により算出される。
【００３８】
次いでステップＳ３８では、パワーダウン制御回路３６が、パワーダウンイネーブルをネゲートする（図５の時点Ｆ参照）。
【００３９】
次いで、ステップＳ４０では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、カウント値がＮに到達するまで待機する。本実施形態では、上述のように、サーボゲートをアサートする前の段階（時点Ｆ）からＲＤＣ３２に供給する電圧を上昇させているので、図５に示すカウント値がｃからＮになるまでの期間（補償期間）中に、電源電圧が１．２Ｖまで上昇するようになっている。
【００４０】
その後、カウント値がＮに到達した時点で、次のステップＳ４２に移行し、ＡＤコンバータ３４が、ＲＤＣ３２に供給されている電源電圧の値を測定する。この測定結果は、パワーダウン制御回路３６に送られる。
【００４１】
なお、ステップＳ３４、Ｓ４２における測定の結果、電圧値が所望の値（ステップＳ３４では１．０Ｖ、ステップＳ４０では、１．２Ｖ）からかけ離れていた場合には、例えば、ハードディスクコントローラ２６がエラーを出力するものとする。ただし、これに限らず、電圧値が所望の値からかけ離れていた場合には、レジスタで用いる値ｋを補正（フィードバック制御）することとしても良い。
【００４２】
その後、ハードディスクコントローラ２６は、サーボゲートをアサートし（ステップＳ２６）、ステップＳ１４に戻る。なお、次のデータ領域も、上記と同様、読み出し又は書き込み（ここでは、書き込み）を行わないデータ領域であった場合には、ステップＳ１４〜Ｓ４２を上述した順番で実行することにより、図５の時点Ｄ’→Ｅ’→Ｆ’→Ｇ’のように、電源電圧が制御される。この場合にも、時点Ｄ’〜Ｅ’、時点Ｆ’〜Ｇ’の間（補償期間の間）に電源電圧の昇降が行われているので、サーボゲートがアサートされている間は、電源電圧が１．２Ｖに維持されている。
【００４３】
一方、図２のステップＳ１４→Ｓ１６→Ｓ１８→Ｓ２０→Ｓ２２を経て、ステップＳ２８の判断が肯定された場合、すなわち読み出し又は書き込み対象のデータ領域に到達した場合には、ステップＳ４０に直接移行する。この場合、図３のステップＳ６２における判断も肯定されるので、ステップＳ６４において、パワーダウン制御回路３６のファームウェアが、ゾーンに応じた電圧制御を以下のようにして実行する。
【００４４】
パワーダウン制御回路３６（比較器４４）は、図６に示すテーブルに基づいて、ホストから入力されたコマンドが指定するゾーン番号から電圧値を決定し、制御信号値を生成する。例えば、ホストから受信したコマンドにおいて指定されていたゾーン番号が「２」であった場合には、電圧が「１．１８Ｖ」に決定され、制御信号値「３」が生成される。
【００４５】
その後、パワーダウン制御回路３６（比較器４４）は、電圧可変レギュレータ２２に対して、制御信号値を供給する。そして、電圧可変レギュレータ２２は、当該制御信号値に基づいて、図７の時点Ｈ（サーボフレームカウンタのカウント値がａの時点）から、時点Ｉ（サーボフレームカウンタのカウント値がｃの時点）までの間、電源電圧制御を実施し、制御後の電源電圧をＲＤＣ３２に対して供給する。
【００４６】
なお、上記のようにしてＲＤＣ３２に対する電源電圧の供給が開始された後、ＭＰＵ２４が、電圧可変レギュレータ２２から正確な電源電圧（設定された電圧）が供給されているか否かの確認を行うこととしても良い。この場合、正確な電源電圧が供給されているか否かは、例えば、電圧可変レギュレータ２２に入力された制御信号値と、パワーダウン制御回路３６において設定された値とが一致しているか否かにより確認することができる。また、マルチプレクサ４６とＡＤコンバータ３４を介して取得した電圧可変レギュレータ２２の出力値（電圧値）が、設定された電圧となっているか否かにより確認することもできる。この確認の結果、設定された電圧となっていなかった場合には、再度電圧可変レギュレータ２２に制御信号値を供給することもできる。
【００４７】
そして、上記電源電圧制御を行っている間に、ＲＤＣ３２では、書き込むデータの信号処理を行い、ステップＳ６６において、そのデータの信号をヘッドＩＣ４０に転送する。ヘッドＩＣ４０では、磁気ヘッド１６を用いて、転送信号を指定されたゾーン（シリンダ）に書き込む。
【００４８】
次いでステップＳ６８では、データ転送が終了するまで待機し、データ転送が終了した段階でステップＳ６０に戻る。
【００４９】
一方、図２では、ステップＳ４０において、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、カウント値がＮに到達するまで待機する。そして、カウント値がＮに到達した後は、ステップＳ４２において、ＡＤコンバータ３４が、ＲＤＣ３２に供給されている電源電圧の値を測定し、ハードディスクコントローラ２６が、サーボゲートをアサートした後（ステップＳ２６）、ステップＳ１４に戻る。
【００５０】
なお、上記においては、磁気ディスク１２に対してデータを書き込む場合の処理シーケンスについて説明したが、磁気ディスク１２からデータを読み込む場合も、データのやりとりの方向は異なるものの基本的には同様の処理が行われる。
【００５１】
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、ハードディスクコントローラ２６（判断部６０）により、磁気ヘッド１６が磁気ディスク１２の読み出し又は書き込み対象データ領域上に位置していないと判断された場合に、サーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、パワーダウン制御回路３６が電圧可変レギュレータ２２を介してＲＤＣ３２に供給する電圧を調整する（電圧可変レギュレータ２２の制御目標値をパワーダウンイネーブル信号を用いて調整する）ので、ＲＤＣ３２を機能させる必要がないタイミング（情報の読み出し又は書き込みやサーボマークの読み取りが行われないタイミング）で電圧を降下させることができる。これにより、磁気ヘッド１６による読み出し又は書き込み（データの読み出し又は書き込みや、サーボ情報の読み取りなど）に影響を与えることなく、低消費電力化を図ることができる。
【００５２】
また、本実施形態のような低消費電力化が図られたＨＤＤ１００は、携帯用電子機器などに搭載される場合や、パソコン等に外部接続され、ＵＳＢ規格、あるいはＩＥＥＥ１３９４規格によりバス給電されるような場合など、外部電源から供給される電圧値が小さい場合にも好適に適用することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、ＲＤＣ３２に供給する電源電圧を降下させるタイミングを、サーボマーク検出時点からカウントされるサーボフレームカウンタの値に基づいて検出するので、簡易な方法で、電圧を降下させるタイミングを判断することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、サーボゲートがアサートされる前後の補償期間において、電圧を昇降させるので、サーボゲートがアサートされている間は常にサーボマークの検出に必要な電圧を供給することができる。これにより、サーボ情報の読み取りを高精度に行うことができる。
【００５５】
また、本実施形態では、サーボゲートがアサートされている間に、サーボマークの検出に必要な電圧が供給されているか否かを確認することとしているので、当該確認結果を用いて補償期間の長さを変更したり、エラーを出力したりすることで、データの読み出し又は書き込みに対する影響を抑制しつつ、低消費電力化を図ることが可能である。
【００５６】
また、本実施形態では、磁気ヘッド１６が読み出し又は書き込み対象のデータ領域上に位置している場合にも、磁気ヘッド１６の転送レートに応じた電源電圧を供給するようにしているので、データを読み出し又は書き込みしている間の低消費電力化を図ることができる。この場合、電圧可変レギュレータ２２からは、ＲＤＣ３２と、その他のＳｏＣ２０内部ブロック（内部の構成要素）には独立に電源電圧が供給されるので、ＲＤＣ３２の電源電圧を変化させることが、ＳｏＣ２０内部の他のブロックや、外部ブロック(ヘッドＩＣ４０、磁気ヘッド１６、ボイスコイルモータ１８、スピンドルモータ１４等)に影響を与えることはない。
【００５７】
また、本実施形態によると、パワーダウン制御回路３６は、ヘッドＩＣ４０がデータの書き込み又は読み出しを実行する磁気ディスク１２上のゾーンと、磁気ディスク１２上の各ゾーンと各ゾーンの転送レートに応じた電圧値との関係を示す制御テーブルに基づいて、ＲＤＣ３２に与える電圧値を決定するので、適切な電圧値を簡易に決定することが可能である。
【００５８】
なお、上記実施形態では、図１に示す温度センサ４２の計測結果に応じた電源電圧制御を行うこととしても良い。例えば、低温ほどＳｏＣ２０を構成する半導体の動作が高効率になると考えられるので、読み出し又は書き込み対象でないデータ領域上に磁気ヘッド１６が存在する場合で、温度が常温に比べて低い場合には、図４、図５及び図７で示した電圧（通常時１．２Ｖ、電圧降下時１．０Ｖ）をより低く設定（例えば、通常時１．１Ｖ、電圧降下時０．９Ｖなどに設定）することとしても良い。また、これとは逆に、温度が比較的高い場合には、図４等で示した電圧をより高く設定（例えば、通常時１．３Ｖ、電圧降下時１．０Ｖなどに設定）することとしても良い。これにより、温度に依存して変化するＲＤＣ３２の特性を考慮した、高精度な電圧制御を行うことが可能である。
【００５９】
また、読み出し又は書き込み対象のデータ領域上に磁気ヘッド１６が存在する場合にも、図１に示す温度センサ４２の計測結果に応じた電源電圧制御を行うこともできる。この場合、例えば、図６に示すようなテーブルを、温度に応じて複数用意しておき、温度センサ４２の計測結果に応じてテーブルを使い分けるようにすることとしても良い。例えば、常温の場合、図６のテーブル（上限１．２Ｖ，下限１．０Ｖ）を用い、低温の場合、図６のテーブルの上限と下限を下降させたテーブル（例えば上限が１．１Ｖで、下限が０．９Ｖのテーブル）を用い、高温の場合、図６のテーブルの上限と下限を上昇させたテーブル（例えば上限が１．３Ｖで、下限が１．１Ｖのテーブル）を用いることとしても良い。この場合にも、温度に依存して変化するＲＤＣ３２の特性を考慮した、高精度な電圧制御を行うことが可能である。
【００６０】
なお、上記実施形態では、図２のフローチャートを常時実行する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、ＨＤＤ１００に設けたスイッチを介して、ユーザが「通常モード」と「パワーセーブモード」を設定できるようにしておき、「パワーセーブモード」のときのみ、図２のフローチャートを実行するようにしても良い。また、ユーザによる設定に応じてモードを切り替える場合に限らず、例えば、ＡＣアダプタを介して外部電源に接続される場合には、「通常モード」、ＵＳＢケーブルを介して外部電源に接続される場合には「パワーセーブモード」というように、ＨＤＤ１００の使用状態に応じて、モードを切り替えることとしても良い。
【００６１】
なお、上記実施形態では、図６に示すように、ゾーンごとに電圧値を異ならせる場合について説明したが、これに限らず、例えば、電圧可変レギュレータ２２の性能上、細かい電圧制御ができない場合には、複数ゾーンごとに電圧値を異ならせることとしても良い。
【００６２】
また、上記実施形態では、補償期間経過後、電圧値の確認を行うこととしたが、これに限らず、電圧値の確認は必ずしも行わなくても良い。
【００６３】
なお、上記実施形態では、タイミング検出部７０が、サーボフレームカウンタを０からＮまでカウントアップする場合について説明したが、これに限らず、例えば、Ｎから０までカウントダウンすることとしても良い。
【００６４】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】一実施形態に係るＨＤＤのブロック図である。
【図２】磁気ディスクに対するデータの記録再生方法及び電源電圧の制御方法について示すフローチャート（その１）である。
【図３】磁気ディスクに対するデータの記録再生方法及び電源電圧の制御方法について示すフローチャート（その２）である。
【図４】電源電圧の制御について説明するための図（その１）である。
【図５】電源電圧の制御について説明するための図（その２）である。
【図６】読み書きを行うデータ領域上に磁気ヘッドが存在する場合の電圧制御テーブルを示す図である。
【図７】電源電圧の制御について説明するための図（その３）である。
【符号の説明】
【００６６】
１２ 磁気ディスク（情報記録媒体）
１６ 磁気ヘッド（ヘッド）
２２ 電圧可変レギュレータ（電源電圧供給部）
３２ ＲＤＣ（リードチャネル）
３４ ＡＤコンバータ（電圧確認部）
３６ パワーダウン制御回路（電圧制御部）
６０ 判断部
７０ タイミング検出部
１００ ＨＤＤ（情報記憶装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電圧調整回路及び情報記憶装置に関し、特にヘッドとの間で情報のやり取りを行うリードチャネルに対して供給する電源電圧を調整する電源電圧調整回路、及び当該電源電圧調整回路を具備する情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、磁気記録装置、例えばハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」と呼ぶ）は、コンピュータの外部磁気記憶装置や民生用ビデオ記憶装置等に用いられている。近年、ユーザは、データ量の大きな情報（例えば動画など）を扱うことが多くなってきているため、これら情報を保存するためのＨＤＤには、大容量化、高速化、低コスト化が求められてきている。
【０００３】
ＨＤＤのＳｏＣ（System on Chip）内には、リード・ライト・チャネル（ＲＤＣ）が設けられている。このＲＤＣは、磁気ヘッドを用いてディスク媒体に書き込むデータをコード変調してヘッドＩＣに出力したり、ディスク媒体から読み出した再生波形、すなわちヘッドＩＣの出力信号からデータを検出してコード復調する信号処理を行うものである。
【０００４】
近年、ＨＤＤは、携帯用電子機器などに搭載されて、モバイル環境において使用されたり、ＵＳＢ等を用いてパソコン等に外部接続され、ＵＳＢ規格、あるいはＩＥＥＥ１３９４規格によるバス給電により使用されることも多くなってきている。このような環境で使用されるＨＤＤには、特に消費電力の改善（低減）が求められる。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、記憶装置のリードライト回路部に対し、実際のリードライト動作中も低消費電力化を実現するために、リードライト回路部の必要とする箇所のみ活性化するパワーセーブ技術が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−７３７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の技術を用いれば、記憶装置のうちのリードライトに不必要な箇所における電力消費を低減できるので、ある程度の低消費電力化は可能である。しかるに、更なる低消費電力化は今後も期待されるところであり、低消費電力化のための新たな技術の出現が待望されている。
【０００８】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、低消費電力化を図ることが可能な電源電圧調整回路及び情報記憶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】
【０００９】
本明細書に記載の電源電圧調整回路は、情報記録媒体に対する情報の読み出し又は書き込みを実行するヘッドの位置と、ホストから入力されるコマンドとの関係から、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置しているか否かを判断する判断部と、前記判断部により、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置していないと判断された場合に、前記情報記録媒体上のサーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、前記ヘッドとの間で情報のやりとりをするリードチャネルに対して供給する電源電圧の制御目標値を調整する電圧制御部と、を備える電源電圧調整回路である。
【００１０】
これによれば、ヘッドが情報記憶媒体の読み出し又は書き込み対象のデータ領域上に位置していないことが判断部により判断された場合に、サーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、電圧制御部がリードチャネルに供給される電源電圧の制御目標値を調整するので、情報の読み出し又は書き込み及びサーボマークの読み取りの必要がないようなタイミング（リードチャネルを機能させる必要がないタイミング）で電源電圧を降下させることができる。これにより、ヘッドによる読み出し又は書き込みに影響を与えることなく低消費電力化を図ることが可能となる。
【００１１】
本明細書に記載の情報記憶装置は、情報記録媒体への情報の読み出し又は書き込みを実行するヘッドと、前記ヘッドとの間で情報のやりとりを行うリードチャネルと、前記リードチャネルに対して、電源電圧を供給する電源電圧供給部と、前記電源電圧の制御目標値を調整する、本明細書に記載の電源電圧調整回路と、を備える情報記憶装置である。
【００１２】
これによれば、本明細書に記載の電源電圧調整回路を具備しているので、低消費電力化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書に記載の電源電圧調整回路及び情報記憶装置は、低消費電力化を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の情報記憶装置の一実施形態であるＨＤＤ１００について、図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態のＨＤＤ１００の構成を概略的に示す図である。この図１に示すように、ＨＤＤ１００は、情報記憶媒体としての磁気ディスク１２と、磁気ディスク１２を回転駆動するスピンドルモータ（Spindle Motor（ＳＰＭ））１４と、磁気ディスク１２に対するデータの書き込みや磁気ディスク１２からのデータの読み出しを実行する磁気ヘッド（ＨＥＡＤ）１６と、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２上でシーク（移動）するボイスコイルモータ（Voice Coil Motor（ＶＣＭ））１８と、サーボコンボ（Servo Combo（ＳＶＣ））３０と、スピンドルモータ１４やボイルコイルモータ１８などの駆動制御を実行するシステムオンチップ（System on Chip（ＳｏＣ））２０と、電源電圧供給部としての電圧可変レギュレータ２２と、マルチプレクサ（multiplexer（ＭＵＸ））４６と、を備えている。
【００１６】
ＳｏＣ２０は、ハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller（ＨＤＣ））２６、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）２８、リード・ライト・チャネル（ＲＤＣ）３２、電圧確認部としてのＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３４、電圧制御部としてのパワーダウン制御回路３６、マイクロプロセッシングユニット（Micro Processing Unit（ＭＰＵ））２４、及び各部の動作制御を行うファームウェア等が高度に集積化されたものである。
【００１７】
ハードディスクコントローラ２６は、磁気ヘッド１６の位置とコマンドの内容とを比較することにより磁気ヘッド１６が読み出し又は書き込み対象のデータ領域上に位置しているか否かを判断する判断部６０と、サーボフレームカウンタの値に基づいて電圧制御のタイミングを検出するタイミング検出部７０とを含んでいる。また、ハードディスクコントローラ２６は、エラー訂正回路、バッファ・コントロール回路、キャッシュ・コントロール回路、及びインタフェース制御回路（いずれも不図示）等も含んでおり、リード／ライト制御等も実行する。ＳＤＲＡＭ２８は、データのバッファ用として使用される高速アクセスが可能なメモリである。
【００１８】
ＲＤＣ３２は、ライトデータを磁気ディスク１２に書き込む（記録する）ための変調回路や、ライトデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換回路や、磁気ディスク１２からデータを読み出す（再生する）ための復調回路等を備えている。ＲＤＣ３２は、ヘッドＩＣ（Head Integrated Circuit（ＨＤＩＣ））４０との間でデータ（信号）をやりとりする。ヘッドＩＣ４０は、ライトデータに従って磁気ヘッド１６に供給すべき電流の極性を切り替えることにより磁気ディスク１２にデータを記録し、また磁気ヘッド１６により再生されたリードデータをＲＤＣ３２へ出力する。
【００１９】
ＡＤコンバータ３４は、温度センサ４２の出力や電圧可変レギュレータ２２から出力される電圧値をモニタリングし、ＭＰＵ２４やパワーダウン制御回路３６に出力する。
【００２０】
パワーダウン制御回路３６は、パワーダウンイネーブル信号や制御信号を電圧可変レギュレータ２２に供給するものである。このパワーダウン制御回路３６は、制御レジスタ５４と、制御テーブルと、比較器４４とを有している。制御レジスタ５４は、パワーダウン制御に用いるサーボフレームカウンタのカウント値を算出するものである。制御テーブルは、情報を読み出し又は書き込みする対象のゾーンと、ＲＤＣ３２に供給する電圧値の制御信号との関係を示すテーブル（図６参照）である。比較器４４は、制御テーブルに基づいて、電圧可変レギュレータ２２に対して、制御信号を供給する。
【００２１】
ＭＰＵ２４は、ＨＤＤ１００の全体の制御、主にヘッドのポジショニング制御、インタフェース制御、各周辺ＬＳＩの初期化や設定、ディフェクト管理などを行う。
【００２２】
電圧可変レギュレータ２２は、外部電源から供給される電源電圧を、ＳｏＣ２０内の各部や、ＳｏＣ２０外部の各部に供給する。電圧可変レギュレータ２２は、少なくともＲＤＣ３２に対して供給する電圧値を変更することができるようになっている。例えば、電圧可変レギュレータ２２は、パワーダウン制御回路３６から出力される制御信号値に基づいて電圧値を変更して、ＲＤＣ３２に対して供給を行う。また、電圧可変レギュレータ２２は、パワーダウン制御回路３６から出力されるパワーダウンイネーブル信号がアサートされているか、ネゲートされているかに応じて電圧値を変更して、ＲＤＣ３２に対して電源電圧を供給する。本実施形態では、図５等に示すように、パワーダウンイネーブル信号がアサートされている場合に１．２Ｖの電源電圧をＲＤＣ３２に供給し、ネゲートされている場合に１．０Ｖの電源電圧をＲＤＣ３２に供給する。
【００２３】
ＳＶＣ３０は、スピンドルモータ１４及びボイスコイルモータ１８を駆動制御し、磁気ディスク１２における磁気ヘッド１６のサーボ（位置決め）制御を行う。
【００２４】
マルチプレクサ４６は、温度センサ４２の出力及び電圧可変レギュレータ２２から出力される電圧値のいずれかを選択的にＡＤコンバータ３４に出力するものである。
【００２５】
次に、上記のように構成されるＨＤＤ１００を用いた、磁気ディスク１２に対するデータの書き込み方法、及び磁気ディスク１２からのデータの読み出し方法、並びに電源電圧の制御方法について図２、図３のフローチャートに沿って説明する。
【００２６】
図２のフローチャートが開始される前提として、電源電圧制御のための初期設定はすでに終了しているものとする。この初期設定には、パワーダウン制御回路３６の制御レジスタ５４の設定、パワーダウンイネーブル信号がアサートされた場合の電圧値（ここでは１．２Ｖ）及びネゲートされた場合の電圧値（ここでは１．０Ｖ）の設定が含まれる。また、初期設定には、パワーダウン制御回路３６が、予めＳｏＣ２０の内部メモリにパラメータとして展開されているゾーン情報に基づいて、シリンダ、ゾーン、電圧値及び制御信号値の関係を示す制御テーブル（図６参照）を作成する設定が含まれる。
【００２７】
まず、ＨＤＤ１００の電源が投入されると、ＭＰＵ２４は、図２のステップＳ１２において、磁気ディスク１２を回転するとともに、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２上に移動し、最初のサーボマークの検出を開始する。この最初のサーボマークの検出にあたって、ＭＰＵ２４（ファームウェア）は、図４の時点Ａ１に示すように、サーボゲートをアサートする。また、磁気ディスク１２の回転は、ＭＰＵ２４がＳＶＣ３０を介してスピンドルモータ１４を駆動制御することにより実行し、磁気ヘッド１６の移動は、ＭＰＵ２４がＳＶＣ３０を介してボイスコイルモータ１８を駆動制御することにより実行する。
【００２８】
次のステップＳ１４では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、磁気ヘッド１６にてサーボマークを検出するまで待機する。そして、サーボマークを検出した時点（サーボマークディテクト信号が出力された図４に示すＡ２の時点）で、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、ステップＳ１６において、サーボフレームカウンタのカウントを開始する（ステップＳ１６）。
【００２９】
次いで、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）は、ステップＳ１８において、カウント値がａに到達したか否かを判断する。ここで、値ａは、磁気ヘッド１６が位置している磁気ディスク１２上の半径位置（ここでは、ゾーン）それぞれに対応して予め定められている値である。このステップＳ１８の判断が肯定されると、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ２０においてサーボゲートをネゲートする（図４の時点Ａ３参照）。
【００３０】
次いで、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ２２において、最初のサーボマーク検出直後の動作中であるか否かを判断する。ここでの判断が肯定されると、ステップＳ２４に移行する。
【００３１】
次のステップＳ２４では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、サーボフレームカウンタのカウント値がＮに到達するまで待機する。ここで、値Ｎは、磁気ヘッド１６が位置しているディスク上の半径位置（例えばゾーン）それぞれに対応して予め定められている値であるものとする。ここでの判断が肯定されると、ステップＳ２６において、ハードディスクコントローラ２６が、サーボゲートをアサートし（図４の時点Ｂ参照）、ステップＳ１４に戻る。
【００３２】
次いで、ステップＳ１４においてサーボマークの検出が行われると、ステップＳ１６においてサーボフレームカウンタのカウントが開始される（図４の時点Ｃ参照）。そして、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）は、次のステップＳ１８において、カウント値がａに到達したか否かを判断する。このステップＳ１８の判断が肯定されると、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ２０においてサーボゲートをネゲートする（図４の時点Ｄ参照）。次いで、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ２２において、最初のサーボマーク検出直後の動作中であるか否かを判断し、ここでの判断が否定された場合には、ステップＳ２８に移行する。なお、ステップＳ２２の判断が否定された段階で、図３のフローチャートが図２のフローチャートと並行して開始される。
【００３３】
図３のフローチャートでは、まず、ステップＳ６０において、ハードディスクコントローラ２６がホストからコマンド（ここでは、磁気ディスク１２にデータを書き込むためのコマンドとする）を受信するまで待機する。また、ホストからのコマンドを受信した後も、ハードディスクコントローラ２６は、ステップＳ６２において、磁気ヘッド１６が読み出し又は書き込み対象のデータ領域に到達するまで待機する。
【００３４】
一方、図２のステップＳ２８では、ハードディスクコントローラ２６（判断部６０）が、サーボマークから検出した情報と、ホストからのコマンドとを比較した結果に基づいて、磁気ヘッド１６が読み出し又は書き込み対象のデータ領域に到達したか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合には、ステップＳ３０に移行する。なお、ホストからのコマンドを受信していない場合にも、ここでの判断は否定され、ステップＳ３０に移行する。
【００３５】
次のステップＳ３０では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、サーボフレームカウンタのカウント値がｂに到達したか否かを判断する。ここで、値ｂは、値ａに所定数ｋ（例えばｋ＝３）を加算した値である。この値ｂ（＝ａ＋ｋ）は制御レジスタ５４により算出される。ここでの判断が肯定されると、ステップＳ３２に移行し、パワーダウン制御回路３６が、パワーダウンイネーブルをアサートする（図４の時点Ｅ参照）。このように、本実施形態では、サーボゲートがアサートされている間（時点Ｂ〜Ｄ間）は、電源電圧を降下させないので、サーボ情報の読み取り処理に対する影響を回避することができる。
【００３６】
次いで、ステップＳ３４では、ＡＤコンバータ３４が、ＲＤＣ３２に供給されている電源電圧の値を測定する。この測定結果は、パワーダウン制御回路３６に送られる。
【００３７】
次のステップＳ３６では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、カウント値がｃに到達するまで待機する。ここで、値ｃは、値Ｎから所定数ｋを減算した値である。この値ｃ（＝Ｎ−ｋ）は制御レジスタ５４により算出される。
【００３８】
次いでステップＳ３８では、パワーダウン制御回路３６が、パワーダウンイネーブルをネゲートする（図５の時点Ｆ参照）。
【００３９】
次いで、ステップＳ４０では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、カウント値がＮに到達するまで待機する。本実施形態では、上述のように、サーボゲートをアサートする前の段階（時点Ｆ）からＲＤＣ３２に供給する電圧を上昇させているので、図５に示すカウント値がｃからＮになるまでの期間（補償期間）中に、電源電圧が１．２Ｖまで上昇するようになっている。
【００４０】
その後、カウント値がＮに到達した時点で、次のステップＳ４２に移行し、ＡＤコンバータ３４が、ＲＤＣ３２に供給されている電源電圧の値を測定する。この測定結果は、パワーダウン制御回路３６に送られる。
【００４１】
なお、ステップＳ３４、Ｓ４２における測定の結果、電圧値が所望の値（ステップＳ３４では１．０Ｖ、ステップＳ４０では、１．２Ｖ）からかけ離れていた場合には、例えば、ハードディスクコントローラ２６がエラーを出力するものとする。ただし、これに限らず、電圧値が所望の値からかけ離れていた場合には、レジスタで用いる値ｋを補正（フィードバック制御）することとしても良い。
【００４２】
その後、ハードディスクコントローラ２６は、サーボゲートをアサートし（ステップＳ２６）、ステップＳ１４に戻る。なお、次のデータ領域も、上記と同様、読み出し又は書き込み（ここでは、書き込み）を行わないデータ領域であった場合には、ステップＳ１４〜Ｓ４２を上述した順番で実行することにより、図５の時点Ｄ’→Ｅ’→Ｆ’→Ｇ’のように、電源電圧が制御される。この場合にも、時点Ｄ’〜Ｅ’、時点Ｆ’〜Ｇ’の間（補償期間の間）に電源電圧の昇降が行われているので、サーボゲートがアサートされている間は、電源電圧が１．２Ｖに維持されている。
【００４３】
一方、図２のステップＳ１４→Ｓ１６→Ｓ１８→Ｓ２０→Ｓ２２を経て、ステップＳ２８の判断が肯定された場合、すなわち読み出し又は書き込み対象のデータ領域に到達した場合には、ステップＳ４０に直接移行する。この場合、図３のステップＳ６２における判断も肯定されるので、ステップＳ６４において、パワーダウン制御回路３６のファームウェアが、ゾーンに応じた電圧制御を以下のようにして実行する。
【００４４】
パワーダウン制御回路３６（比較器４４）は、図６に示すテーブルに基づいて、ホストから入力されたコマンドが指定するゾーン番号から電圧値を決定し、制御信号値を生成する。例えば、ホストから受信したコマンドにおいて指定されていたゾーン番号が「２」であった場合には、電圧が「１．１８Ｖ」に決定され、制御信号値「３」が生成される。
【００４５】
その後、パワーダウン制御回路３６（比較器４４）は、電圧可変レギュレータ２２に対して、制御信号値を供給する。そして、電圧可変レギュレータ２２は、当該制御信号値に基づいて、図７の時点Ｈ（サーボフレームカウンタのカウント値がａの時点）から、時点Ｉ（サーボフレームカウンタのカウント値がｃの時点）までの間、電源電圧制御を実施し、制御後の電源電圧をＲＤＣ３２に対して供給する。
【００４６】
なお、上記のようにしてＲＤＣ３２に対する電源電圧の供給が開始された後、ＭＰＵ２４が、電圧可変レギュレータ２２から正確な電源電圧（設定された電圧）が供給されているか否かの確認を行うこととしても良い。この場合、正確な電源電圧が供給されているか否かは、例えば、電圧可変レギュレータ２２に入力された制御信号値と、パワーダウン制御回路３６において設定された値とが一致しているか否かにより確認することができる。また、マルチプレクサ４６とＡＤコンバータ３４を介して取得した電圧可変レギュレータ２２の出力値（電圧値）が、設定された電圧となっているか否かにより確認することもできる。この確認の結果、設定された電圧となっていなかった場合には、再度電圧可変レギュレータ２２に制御信号値を供給することもできる。
【００４７】
そして、上記電源電圧制御を行っている間に、ＲＤＣ３２では、書き込むデータの信号処理を行い、ステップＳ６６において、そのデータの信号をヘッドＩＣ４０に転送する。ヘッドＩＣ４０では、磁気ヘッド１６を用いて、転送信号を指定されたゾーン（シリンダ）に書き込む。
【００４８】
次いでステップＳ６８では、データ転送が終了するまで待機し、データ転送が終了した段階でステップＳ６０に戻る。
【００４９】
一方、図２では、ステップＳ４０において、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、カウント値がＮに到達するまで待機する。そして、カウント値がＮに到達した後は、ステップＳ４２において、ＡＤコンバータ３４が、ＲＤＣ３２に供給されている電源電圧の値を測定し、ハードディスクコントローラ２６が、サーボゲートをアサートした後（ステップＳ２６）、ステップＳ１４に戻る。
【００５０】
なお、上記においては、磁気ディスク１２に対してデータを書き込む場合の処理シーケンスについて説明したが、磁気ディスク１２からデータを読み込む場合も、データのやりとりの方向は異なるものの基本的には同様の処理が行われる。
【００５１】
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、ハードディスクコントローラ２６（判断部６０）により、磁気ヘッド１６が磁気ディスク１２の読み出し又は書き込み対象データ領域上に位置していないと判断された場合に、サーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、パワーダウン制御回路３６が電圧可変レギュレータ２２を介してＲＤＣ３２に供給する電圧を調整する（電圧可変レギュレータ２２の制御目標値をパワーダウンイネーブル信号を用いて調整する）ので、ＲＤＣ３２を機能させる必要がないタイミング（情報の読み出し又は書き込みやサーボマークの読み取りが行われないタイミング）で電圧を降下させることができる。これにより、磁気ヘッド１６による読み出し又は書き込み（データの読み出し又は書き込みや、サーボ情報の読み取りなど）に影響を与えることなく、低消費電力化を図ることができる。
【００５２】
また、本実施形態のような低消費電力化が図られたＨＤＤ１００は、携帯用電子機器などに搭載される場合や、パソコン等に外部接続され、ＵＳＢ規格、あるいはＩＥＥＥ１３９４規格によりバス給電されるような場合など、外部電源から供給される電圧値が小さい場合にも好適に適用することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、ハードディスクコントローラ２６（タイミング検出部７０）が、ＲＤＣ３２に供給する電源電圧を降下させるタイミングを、サーボマーク検出時点からカウントされるサーボフレームカウンタの値に基づいて検出するので、簡易な方法で、電圧を降下させるタイミングを判断することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、サーボゲートがアサートされる前後の補償期間において、電圧を昇降させるので、サーボゲートがアサートされている間は常にサーボマークの検出に必要な電圧を供給することができる。これにより、サーボ情報の読み取りを高精度に行うことができる。
【００５５】
また、本実施形態では、サーボゲートがアサートされている間に、サーボマークの検出に必要な電圧が供給されているか否かを確認することとしているので、当該確認結果を用いて補償期間の長さを変更したり、エラーを出力したりすることで、データの読み出し又は書き込みに対する影響を抑制しつつ、低消費電力化を図ることが可能である。
【００５６】
また、本実施形態では、磁気ヘッド１６が読み出し又は書き込み対象のデータ領域上に位置している場合にも、磁気ヘッド１６の転送レートに応じた電源電圧を供給するようにしているので、データを読み出し又は書き込みしている間の低消費電力化を図ることができる。この場合、電圧可変レギュレータ２２からは、ＲＤＣ３２と、その他のＳｏＣ２０内部ブロック（内部の構成要素）には独立に電源電圧が供給されるので、ＲＤＣ３２の電源電圧を変化させることが、ＳｏＣ２０内部の他のブロックや、外部ブロック(ヘッドＩＣ４０、磁気ヘッド１６、ボイスコイルモータ１８、スピンドルモータ１４等)に影響を与えることはない。
【００５７】
また、本実施形態によると、パワーダウン制御回路３６は、ヘッドＩＣ４０がデータの書き込み又は読み出しを実行する磁気ディスク１２上のゾーンと、磁気ディスク１２上の各ゾーンと各ゾーンの転送レートに応じた電圧値との関係を示す制御テーブルに基づいて、ＲＤＣ３２に与える電圧値を決定するので、適切な電圧値を簡易に決定することが可能である。
【００５８】
なお、上記実施形態では、図１に示す温度センサ４２の計測結果に応じた電源電圧制御を行うこととしても良い。例えば、低温ほどＳｏＣ２０を構成する半導体の動作が高効率になると考えられるので、読み出し又は書き込み対象でないデータ領域上に磁気ヘッド１６が存在する場合で、温度が常温に比べて低い場合には、図４、図５及び図７で示した電圧（通常時１．２Ｖ、電圧降下時１．０Ｖ）をより低く設定（例えば、通常時１．１Ｖ、電圧降下時０．９Ｖなどに設定）することとしても良い。また、これとは逆に、温度が比較的高い場合には、図４等で示した電圧をより高く設定（例えば、通常時１．３Ｖ、電圧降下時１．０Ｖなどに設定）することとしても良い。これにより、温度に依存して変化するＲＤＣ３２の特性を考慮した、高精度な電圧制御を行うことが可能である。
【００５９】
また、読み出し又は書き込み対象のデータ領域上に磁気ヘッド１６が存在する場合にも、図１に示す温度センサ４２の計測結果に応じた電源電圧制御を行うこともできる。この場合、例えば、図６に示すようなテーブルを、温度に応じて複数用意しておき、温度センサ４２の計測結果に応じてテーブルを使い分けるようにすることとしても良い。例えば、常温の場合、図６のテーブル（上限１．２Ｖ，下限１．０Ｖ）を用い、低温の場合、図６のテーブルの上限と下限を下降させたテーブル（例えば上限が１．１Ｖで、下限が０．９Ｖのテーブル）を用い、高温の場合、図６のテーブルの上限と下限を上昇させたテーブル（例えば上限が１．３Ｖで、下限が１．１Ｖのテーブル）を用いることとしても良い。この場合にも、温度に依存して変化するＲＤＣ３２の特性を考慮した、高精度な電圧制御を行うことが可能である。
【００６０】
なお、上記実施形態では、図２のフローチャートを常時実行する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、ＨＤＤ１００に設けたスイッチを介して、ユーザが「通常モード」と「パワーセーブモード」を設定できるようにしておき、「パワーセーブモード」のときのみ、図２のフローチャートを実行するようにしても良い。また、ユーザによる設定に応じてモードを切り替える場合に限らず、例えば、ＡＣアダプタを介して外部電源に接続される場合には、「通常モード」、ＵＳＢケーブルを介して外部電源に接続される場合には「パワーセーブモード」というように、ＨＤＤ１００の使用状態に応じて、モードを切り替えることとしても良い。
【００６１】
なお、上記実施形態では、図６に示すように、ゾーンごとに電圧値を異ならせる場合について説明したが、これに限らず、例えば、電圧可変レギュレータ２２の性能上、細かい電圧制御ができない場合には、複数ゾーンごとに電圧値を異ならせることとしても良い。
【００６２】
また、上記実施形態では、補償期間経過後、電圧値の確認を行うこととしたが、これに限らず、電圧値の確認は必ずしも行わなくても良い。
【００６３】
なお、上記実施形態では、タイミング検出部７０が、サーボフレームカウンタを０からＮまでカウントアップする場合について説明したが、これに限らず、例えば、Ｎから０までカウントダウンすることとしても良い。
【００６４】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】一実施形態に係るＨＤＤのブロック図である。
【図２】磁気ディスクに対するデータの記録再生方法及び電源電圧の制御方法について示すフローチャート（その１）である。
【図３】磁気ディスクに対するデータの記録再生方法及び電源電圧の制御方法について示すフローチャート（その２）である。
【図４】電源電圧の制御について説明するための図（その１）である。
【図５】電源電圧の制御について説明するための図（その２）である。
【図６】読み書きを行うデータ領域上に磁気ヘッドが存在する場合の電圧制御テーブルを示す図である。
【図７】電源電圧の制御について説明するための図（その３）である。
【符号の説明】
【００６６】
１２ 磁気ディスク（情報記録媒体）
１６ 磁気ヘッド（ヘッド）
２２ 電圧可変レギュレータ（電源電圧供給部）
３２ ＲＤＣ（リードチャネル）
３４ ＡＤコンバータ（電圧確認部）
３６ パワーダウン制御回路（電圧制御部）
６０ 判断部
７０ タイミング検出部
１００ ＨＤＤ（情報記憶装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体に対する情報の読み出し又は書き込みを実行するヘッドの位置と、ホストから入力されるコマンドとの関係から、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置しているか否かを判断する判断部と、
前記判断部により、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置していないと判断された場合に、前記情報記録媒体上のサーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、前記ヘッドとの間で情報のやりとりをするリードチャネルに対して供給する電源電圧の制御目標値を調整する電圧制御部と、を備える電源電圧調整回路。
【請求項２】
前記サーボマークを検出した時点からのタイミングを、前記サーボマーク検出時点からカウントされるサーボフレームカウンタの値に基づいて検出するタイミング検出部を更に備える請求項１に記載の電源電圧調整回路。
【請求項３】
前記電圧制御部は、前記サーボマークの検出タイミングを示すサーボゲートがアサートされている間は、前記電源電圧が前記サーボマークの検出に必要な電圧となるように、前記タイミングを決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源電圧調整回路。
【請求項４】
前記サーボゲートがアサートされている間の電源電圧の値を確認する電圧確認部を更に備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源電圧調整回路。
【請求項５】
前記電圧制御部は、前記リードチャネルの温度に応じて、前記電源電圧の制御目標値を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源電圧調整回路。
【請求項６】
前記電圧制御部は、前記判断部による判断の結果、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置している場合に、前記電源電圧の制御目標値を前記ヘッドの転送レートに応じた値に調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電源電圧調整回路。
【請求項７】
前記電圧制御部は、前記ヘッドが前記情報の読み出し又は書き込みを実行する前記情報記録媒体上のゾーンに応じて、前記電源電圧の制御目標値を調整することを特徴とする請求項６に記載の電源電圧調整回路。
【請求項８】
情報記録媒体への情報の読み出し又は書き込みを実行するヘッドと、
前記ヘッドとの間で情報のやりとりを行うリードチャネルと、
前記リードチャネルに対して、電源電圧を供給する電源電圧供給部と、
前記電源電圧の制御目標値を調整する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電源電圧調整回路と、を備える情報記憶装置。
【請求項１】
情報記録媒体に対する情報の読み出し又は書き込みを実行するヘッドの位置と、ホストから入力されるコマンドとの関係から、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置しているか否かを判断する判断部と、
前記判断部により、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置していないと判断された場合に、前記情報記録媒体上のサーボマークを検出した時点からのタイミングに応じて、前記ヘッドとの間で情報のやりとりをするリードチャネルに対して供給する電源電圧の制御目標値を調整する電圧制御部と、を備える電源電圧調整回路。
【請求項２】
前記サーボマークを検出した時点からのタイミングを、前記サーボマーク検出時点からカウントされるサーボフレームカウンタの値に基づいて検出するタイミング検出部を更に備える請求項１に記載の電源電圧調整回路。
【請求項３】
前記電圧制御部は、前記サーボマークの検出タイミングを示すサーボゲートがアサートされている間は、前記電源電圧が前記サーボマークの検出に必要な電圧となるように、前記タイミングを決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源電圧調整回路。
【請求項４】
前記サーボゲートがアサートされている間の電源電圧の値を確認する電圧確認部を更に備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源電圧調整回路。
【請求項５】
前記電圧制御部は、前記リードチャネルの温度に応じて、前記電源電圧の制御目標値を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源電圧調整回路。
【請求項６】
前記電圧制御部は、前記判断部による判断の結果、前記ヘッドが前記コマンドで指定されたデータ領域上に位置している場合に、前記電源電圧の制御目標値を前記ヘッドの転送レートに応じた値に調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電源電圧調整回路。
【請求項７】
前記電圧制御部は、前記ヘッドが前記情報の読み出し又は書き込みを実行する前記情報記録媒体上のゾーンに応じて、前記電源電圧の制御目標値を調整することを特徴とする請求項６に記載の電源電圧調整回路。
【請求項８】
情報記録媒体への情報の読み出し又は書き込みを実行するヘッドと、
前記ヘッドとの間で情報のやりとりを行うリードチャネルと、
前記リードチャネルに対して、電源電圧を供給する電源電圧供給部と、
前記電源電圧の制御目標値を調整する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電源電圧調整回路と、を備える情報記憶装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１５３００５（Ｐ２０１０−１５３００５Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３２５８８（Ｐ２００８−３３２５８８）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
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