JPS60136975A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気記録再生装置

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Publication number
JPS60136975A
JPS60136975A JP24384283A JP24384283A JPS60136975A JP S60136975 A JPS60136975 A JP S60136975A JP 24384283 A JP24384283 A JP 24384283A JP 24384283 A JP24384283 A JP 24384283A JP S60136975 A JPS60136975 A JP S60136975A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
head
stepping motor
track
magnetic recording
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24384283A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigemitsu Higuchi
重光 樋口
Shinji Mizunuma
水沼 真二
Masayoshi Sunada
砂田 正義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP24384283A priority Critical patent/JPS60136975A/ja
Publication of JPS60136975A publication Critical patent/JPS60136975A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/10Indicating arrangements; Warning arrangements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5526Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof

Landscapes

  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、磁気記録再生装置、特にステッピングモータ
を利用して磁気ヘッドの位置決めをする磁気記録再生装
置に関するものである。
〔発明の背景〕
従来のフロッピーディスクのような磁気ディスクが着脱
可能な磁気記録再生装置においては、装置間の互換性を
保つために、磁気ヘッドの位置決め誤差がある許容値以
下であることが要求される。この許容値は、単位長さあ
たりのトラック数(トラック密度)、磁気ヘッドの構成
・寸法によって変化するが、データの両側にガートバン
ドを有するトンネルイレーズ型のヘッドを利用すれば、
その値は、大体、トンネルイレーズギャップ幅に相当す
る。従って、トラック密度が増加すれば、より高いヘッ
ド位置決め精度が要求される。
第1図に、従来フロッピーディスクで用いられているヘ
ッド位置決め装置の一例を示す。第1図において、1は
ステッピングモータ、2はステッピングモータのシャフ
トに圧入されたプーリ、3&”!、スチールベルト、4
はフロッピーティスクドライブの図示しないシャーシに
固定されたレール、5はキャリジ、6はヘッドアーム、
7.8はそれぞれ磁気ヘッド、9は図示しない磁気記録
媒体(フロッピーディスク)をフロッピーディスクドラ
イブに固定するだめのチャッキング装置、10は基準ト
ラック位置上ンサである。
ヘッド位置決め装置の動作は、まず、シャーシに固定さ
れたステッピングモータ1は、制御信号により、回転角
度が階段状に変化する。よってプーリ2も階段状に回転
する。プーリ2の回転はスチールベルト6を介してキャ
リジ5をし一ル4に沿って直線運動させる。すなわち、
キャリジ5は、ステッピングモータ10階段状の回転に
応じて、離散的な直線運動tする。ステッピングモータ
1は一定角度ごとの回転を行うのでキャリジ5は、一定
間隔ごとの直線運動を行う。従って、キャリジ5および
キャリジ5に固定されたヘッドアーム6に取付けられた
磁気ヘッド7.8は、一定間隔ごとの直線運動を行う0
この間隔をトラック間の間隔(トラック密度の逆数)に
設定すれば、磁気ヘッドがトラックの位置に位置決めさ
れる。なお、基準トラック位置センサ10はキャリジ5
の位置を検出することにより、磁気ヘッドが基準トラッ
ク位置(通常最外周トラック位置)に達したのを知るた
めのものである。
このような味気ヘッド位置決め装置を用いた磁気記録再
生装置における位置決め誤差要因としては、(1)ステ
ッピングモータの角度誤差(通常、回転角度の±6%程
度)、(2)プーリ径の絶対値精度、(3)レールのシ
ャーシへの取付1m度、(4)磁気ディスクのチャッキ
ング精度、(5)磁気ディスクの温湿度による伸縮、(
6)上下2つのヘッドの取付は誤差等が存在する。現在
の3インチ径の磁気ディスクを用いた磁気記録再生装置
では、これらの合計が80μm程度あり、前記したトン
ネルイレーズ幅の制限から100TPi(トラック/イ
ンチ;1インチあたりのトラック数)から1s o T
Pi程度がトラック密度の限界となっており、高密度化
への障害となっている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、磁気ヘッドの位置決めのためにステッ
ピングモータを用いた磁気記録再生装置において、ヘッ
ド位置決め精度を向上させ、高密度記録を実現すること
が可能な磁気記録再生装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、前記した位置決め誤差要因のうち、(1)、
f21.(31および(6)の要因に起因する磁気ヘッ
ド位置決め誤差を減少することによりヘッド位置決め誤
差を減少することにより、ヘッド位置決め精度を向上す
るものである。これらの要因によるヘッド位置決め誤差
は、ステッピングモータごとにまた各部品ごとに異って
おり、よって磁気記録再生装置1台ごとに、さらにはト
ラックごとに異っている。
本発明においては、装置組立後のヘッド位置決め誤差を
あらかじめ1台ごとに測定し、その誤差を補正する手段
をドライブ装置に備え、補正値を1台ごとに記憶させ、
その値によりヘッド−位置を制御することにより、ヘッ
ド位置決め誤差を吸収し、ヘッド位置決め精度を向上さ
せるものである。位置決め誤差補正の手段としては、ス
テッピングモータの階段状の回転後の静止位置がステッ
ピングモータの内部磁界を制御することより微少に変化
することを利用し、実現する。
〔発明の実施例〕
以下本発明を図面を引用しながら、計測に税関する。第
2図は本発明の一実施例である。第2図において1はス
テッピングモータ、11はトラックカウンタ、12はF
ROM(プロブラマプルリードオンリーメモリ)、13
は変換器、14はステッピングモータドライバ、15は
発振器、16は分周器、19は遅延回路、20はタイマ
ー回路、21は磁気ヘッドに接続された信号読出回路、
22は信号出力端子である。まず入力信号について説明
すると、5TEPは、上位のコントローラから送られて
くる磁気ヘッドを1トラック分移動させるための信号で
ある。本実施例では、5TEPの立下91回ごとにステ
ッピングモータが一定角度回転する。DIRECTIO
Nも上位のコントローラからの信号で、ステッピングモ
ータの回転方向を示し、この信号がローレベルの時に、
磁気ヘッドは磁気ディスクの内側トラック方向へ移動す
る。
■φやは、第1図の基準トラック位置センナ10の出力
で、磁気ヘッド7.8が基準トラック位置に達したとき
にローレベルとなる。5IDEは上下ヘッドを選択する
ための信号で、5IDEがノ・イレベルのときには、通
常、第1図に示す2個のヘッドのうち、下側がヘッド8
が選択され(下側ヘッドにより信号が記録再生される。
)、四−レベルのときは上側ヘッド7が選択される。
またPσ■RON信号は、このクステムの電源が、立上
りだときにハイレベルとなる信号である。
各部の動作を説明する。トラックカウンタ11は、電源
オン時に磁気ヘッド7.8を基準トラック位置(磁気デ
ィスクの最外周トラックで通常そのトラックの番号な0
として1トラツク内側へ移動するごとに上2ツク膏号が
1ずつ増加する)に移動させられるとともにリセットさ
れる(αに合せられる)。そして通常は上位のコントロ
ーラからの5TEPおよびDIRECTION信号によ
り、カウント即あるいはカウントDC%’/Nして、ト
ラック番号を示す。トラックカウンタ11のバイナリ値
の下位2ピツトQo 、 Q、はEORゲートを通して
ステッピングモータドライバ14のり、端子に印加され
、またQlは同様にり、端子に印加される。
従ってステッピングモータドライバ14のり、 、 D
端子には、トラックカウンタ11をカウント即時には(
DI、D、)の変化は、(o、o)→(o、1)→(1
,1)→(1,o)→(0,0)→・・・と繰返す。ま
た逆にカウント[時には、(0,0)→(1,0)→(
1,1)→(o、1 )→(a、O)・・・と繰返す。
ステッピングモータドライバ14は例えば、日立製作所
製のIC,HA、13421Pであり第2図にはその動
作原理を示している。E、の入力電圧に応じた電流はD
1端子が四−レベルのときには、スイッチトランジスタ
Q* −Q−がオンすることによりステッピングモータ
1のA巻線のα方向に流され、用端子がハイレベルのと
きは、スイッチトランジスタQ、、Q4がオンすること
により、b方向へと流される。すなわち、ElおよびE
!に印加された電圧がDlおよびり、端子への入力信号
によって、方向を制御されてステッピングモータ10A
および8巻線に印加される。従って、ステッピングモー
タ1として例えば、三協精器製のノーイブリッド型ステ
ッピングモータMSHD200型を使えば、トラックカ
ウンタのカウント罪あるいはカラン1−[により前記し
たようにり、、D、信号が変化するのでステップモータ
1の内部の磁界が、第3図に示すように回転し、ステッ
ピングモータ1が回転することとなる。よって磁気ヘッ
ドは1トラック分ずつ移動する。
次に、位置決め誤差の補正について説明する。
第4図に、ステッピングモータの巻線の電圧を制御した
ときの微少静止位置変化の実測値を示す。同図Aは、A
巻IWjiB巻線に印加する電圧比を変えた場合のステ
ッピングモータの静止位置を示している。横軸はへ巻線
、B巻線の電圧な縦軸は静止位置を示している。同一電
圧印加時のつり合いの位置から、電圧を制御することに
よって、±1/2ステップ分静止位置を制御できること
がわかる。従りて、A巻線、8巻線の電圧を制御するこ
とにより任意の位置へ磁気ヘッドを位置決めできる。ま
た同図Bは、A巻線。
8巻線に印加する電圧をPWM(パルス幅変調)変調に
よりそのDuty比を変化させた場合の静止位置を示し
ている。へ巻線B巻線のDuty比を変えることにより
、電圧比を変えたときと同様に静止位置を制御できるこ
とがわかる。
位置決め誤差の補正は以下のごとく行う。
まず、組立終了後、個々のトラックにおいて、位置決め
誤差が0となるためのA巻線とB4#Iに印加すべき電
圧(あるいはDuty比)を測定する。(通常、ディス
クに位置決め誤差を測定するための特別な信号を書き込
んでおき、この信号を磁気ヘッドで読取ることにより位
置決め誤差を測定することが公知となっている。)この
電圧値あるいは、1)utyに相当するデータを第2図
のFROMl 2に書込む。よってドライブごと、トラ
ックごとに位置決め誤差な0とするための補正用データ
がFROMl 2内部に書き込まれていることとなる。
従ってこのドライブの使用時には、トラックごとに位置
決め誤差な0とするだめの信号が、トラックカウンタ1
1の出力に応じてPRO1’1d12から続出され、変
換器15、およびステッピングモータドライバ14によ
って、ステッピングモータ1を位置決め誤差が0となる
位置に静止させる。
以上述べた方法はトラック間における位置決め誤麦を0
とする方法であるが、本発明で説明している上下に2つ
のヘッドを待つ磁気記録再生装置においては、上下ヘッ
ドのトラック位置合わせも本システムによって行わせた
ほうがよい。この上下ヘッド合せ誤差は埃仕略5〜10
μm存在する。従って、上記したトラック間のヘッド位
置決め誤差の補正と同様な手法で上下ヘッド合せ誤差に
起因するヘッド位置決め誤差が吸収しうる。以下説明す
る。FROMI 2のアドレスには5IDE信号が入力
されている。従ってFROMには、5IDEのレベル(
上下ヘッドの選択)に応じて、個々に補正データを記憶
しておくことができ、トラック間だけでなく5IDEに
起因するヘッド位置決め誤差も補正しうる。しかしなが
ら、この方法は欠点を有する。というのは、従来、5I
DHの切換えは、ヘッドの移動を伴わないために瞬時(
従来仕様では0.1m5ec以下)で行いえたが、本実
施例によれば、ヘッド移動時間だけ切換え時間を有する
。第8図は、本実施例による5IDE切換え時のヘッド
の移動の様子を示したものである。図からも明らかなよ
うに、3〜4m3ecかかってしまうことがわかる。従
ってこの時間内に信号の記録・再生が行われると、ヘッ
ドが正しい位置に位置決めされていないために信号誤り
を発生する恐れがある。
従って、第2図において、5IDE信号が切換えられて
、FROMl 2のアドレスが変わるとFROMl 2
の出力データが変わりステップモータ1は微少変位し、
磁気ヘッド7あるいは8を正しい位置に位置決めする。
そのとき遅延回路19および排他的論理a (EOR’
) EOR2によって構成される5IDE切換え検出器
により、5IDE信号の変化を示すパルスがタイマー回
路20に与えられ、一定時間タイマー回路のQ出力をロ
ーレベルとする。従って、信号読出し回路21の再生デ
ータにかかわらず、信号出力端子22の出力はNAND
ゲートの入力がOとなることにより強制的にハイレベル
となり、再生データは上位のシステムに送られない。
よってヘッドが切換えられると、タイマー回路20で設
定される時間だけ信号は読出されず、従って、従来フロ
ッピディスクコントローラによりこのシステムを駆動す
れば、信号の舊込みも行われず、誤動作が回避される。
タイマー回路20の設定時間としては、第8図に示すよ
うに、ヘッド移動に要する時間以上とればよいことは明
白である。
次に第2図の変換器13の具体的な構成例について説明
する。第5図はD/A変換器(デジタル・アナログ変換
器)を用いた構成例である。12はFROM、 17は
瑳へ、変換器、14はステッピングモータドライバであ
る。FROMl 2に書込まれているデータは、D/A
変換器17によってアナログ電圧値に変えられ、ドライ
バトランジスタQ・sQsによりステッピングモータド
ライバ14の入力端子E、 、 E、を定電圧駆動する
。従って、第4図■に示した電圧で制御するのに適した
方法である。
しかしながらこの方法においては、Q、、Qわが非飽和
の動作をするために発熱が多いという欠点を有するが、
定電圧駆動であるので、スイッチングノイズを発生しな
いという利点を有する。
第6図は、他の構成例で、Dutyを変える方法を示し
たものである。15は発振器、16は分周器、12はF
ROM、 18はデジタルコンパレータ、14はステッ
ピングモータドライバである。分周器16は常に発振器
15のパルスをバイナリ値に分周している。従って一定
パルスごとにキャリが発生しフリップフロップFF2お
よびFF3をリセットしている。デジタルコンパレータ
18はPROM12の出力値と分局器16の出力値を比
較し、一致しだらそれぞれ7リツプフロツプFF2ある
いはFF3をセットする。よってFROMの値に従った
I)utyの信号がFF2およびFF5に発生し、Qu
およびQ2.をスイッチングする。従ってステッビング
モータド2イバのE、 、 E、入力端子には、 FR
OMデータに従ったDuty比のVccが印加される。
この方式は、Qu+Quが飽和動作のため効率が良いが
、スイッチングノイズの発生が欠点である。
次にこのシステムにおいては、実際のトラック位置とト
ラックカウンタ11の値が一致していないと目的の補正
データが正しく FROM12から出力されないため、
電源の立上り時にトラックカウンタ11をリセットする
必要がある。電源立上り時のタイミングチャートを第7
図に示す。
PmRON信号が立上ると、フリップフロップFF1は
セットされ、アクブダウンカウンタで構成されるトラッ
クカウンタ11はカウント[モードとなる。発振器15
の出力パルスは分局器16により分周されて、NA1¥
通りトラックカウンタ11のCLK端子に印加される。
このとき5TEP信号は。
図示しないゲートにより)・イレベルとなっている。分
局器16の出力パルス周期は通常、数mf3ec程度に
設定すればよい。従りて、amset、ごとにトラック
カウンタ11がカウントmするとともにステッピングモ
ータを回転し、磁気ヘッドを基準トラック方向に移動さ
せる。磁気ヘッドが基準トラック位置に達すると、基準
トラック位置センサ10からの信号■φ中はローレベル
となり、フリップフロップFF1をリセットするととも
に、トラックカウンタ11をリセットする。よって、ト
ラックカウンタ11の値と実際のトラック位置は一致し
、これ以降5TEP 、 DIRECTIONの入力に
応じて、磁気ヘッド7.8は前述したような補正の動作
によって、位置決め誤差が少ない位置に位置決めされる
以上、フロッピーディスクをもとに説明したが本発明は
フロッピーディスクだけに制限されるものではなく、ス
テッピングモータを用いたオープンループ式位置制御方
式には広く利用しうるものである。
また、第7図に示したDuty比を変える変換器の例に
おいては、ElとE、をコンプリメンタリ動作させるこ
とにより、デジタルコンパレータ18を1個にし、FF
5を除くことも可能である。
またFROMは不揮発性の記憶手段であればよく、紫外
線消去WROM、マスクROMを問わず、電池によりバ
ックアップされたRAM(ランダムアクセスメモリ)で
もよいのは明らかである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ステッピングモータを利用したオープ
ンループヘッド位置決め装置の位置決め誤差を向上させ
ることができる。特に、ダブルヘッドタイプ(両面型)
の位置決め装置においても誤動作なく、位置決め精度の
向上が図れる。位置決め誤差は従来の±20μmから±
5声に向上し、3インチサイズのフロッピーディスクに
おいても、全誤差要因の和を略±22μmに改善するこ
とができトラック密度200 TPiと従来の2倍に記
録密度をあげることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のヘッド位置決め装置の斜視図、第2図は
本発明の一実施例の回路図、第3図はステッピングモー
タ回転の原理図、第4図はステッピングモータの制御特
性を示す特性図、第5図、第6図は変換器の回路図、第
7図は電源立上り時のタイミングチャート、第8図は5
IDE信号切換え時のヘッド位置の実例を示す特性図で
ある。 1ニスチツピングモータ、7.8 :磁気ヘッド、10
:基準トラック位置センサー、 11ニドラツクカウンタ、 12 : FROM。 13:変換器、 14ニスチツピングモータドライバ、 19:遅延回路、 20:タイマー回路、21:信号読
出し回路。 第3 図 第 4 図 ioo % = /2 Y 第4図 /、) /l。 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 少なくともステッピングモータによってヘッドの位
    置決めをする磁気記録再生装置において、トラックを計
    数する手段と、不揮発性のデータ記憶手段を設け、該デ
    ータ記憶手段にはあらかじめ、ヘッド位置決め誤差を補
    正する値を記憶し、その値により、該ステッピングモー
    タを制御することを特徴とする磁気記録再生装置。 2、複数の磁気ヘッドの取り付は位置の誤差をステッピ
    ングモータを制御して補正する磁気記録再生装置におい
    て、ヘッド切換え検出回路とタイマー回路を設け、ヘッ
    ド切換え後一定時間、再生データを無効にする信号を発
    生することを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の磁
    気記録再生装置。
JP24384283A 1983-12-26 1983-12-26 磁気記録再生装置 Pending JPS60136975A (ja)

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JP24384283A JPS60136975A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 磁気記録再生装置

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JP24384283A JPS60136975A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 磁気記録再生装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62217472A (ja) * 1985-11-20 1987-09-24 シーゲイト テクノロジィ インターナショナル デイスクドライブにおける熱誘起トラツク外れエラ−の補償方法
JPS62277668A (ja) * 1986-05-27 1987-12-02 Fuji Electric Co Ltd 磁気デイスク記憶装置
JPH0287380A (ja) * 1988-09-21 1990-03-28 Nec Corp 磁気ディスク装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62277668A (ja) * 1986-05-27 1987-12-02 Fuji Electric Co Ltd 磁気デイスク記憶装置
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