JPS60195784A - 磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置 - Google Patents

磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置

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Publication number
JPS60195784A
JPS60195784A JP4910484A JP4910484A JPS60195784A JP S60195784 A JPS60195784 A JP S60195784A JP 4910484 A JP4910484 A JP 4910484A JP 4910484 A JP4910484 A JP 4910484A JP S60195784 A JPS60195784 A JP S60195784A
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JP
Japan
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stepping motor
head positioning
stepping
motor
magnetic recording
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Pending
Application number
JP4910484A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Mizunuma
水沼 真二
Masayoshi Sunada
砂田 正義
Shigemitsu Higuchi
重光 樋口
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
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Publication date
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Publication of JPS60195784A publication Critical patent/JPS60195784A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G11B5/58Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59627Aligning for runout, eccentricity or offset compensation

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、磁気記録再生装置に係シ、特にステッピング
モータを利用する磁気ヘッド位置決め装置のヘッド位置
決め精度の向上を図るようにした、磁気記録再生装置の
ヘッド位置決め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a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図は、従来フロッピーディスクで広く用いられてい
るヘッド位置決め装置の従来例の略示斜視図である。
この第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は
スチールベルト、4はフロッピーディスクドライブの図
示しないシャーシに固定され九レール、5はキャリッジ
、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7
0ツピーデイスクドライブに固定するためのチャツ午ン
グ装置、10は基準トラック位置上/すである。
このような構成の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〕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。このプーリ2の
回転はスチールベルト3を介してキャリッジ5をレール
4に沿って直線運動させる。すなわちキャリッジ5は、
ステッピングモータ1の階段状に変化する回転に応じて
直線運動をする。
したがって、キャリッジ5及びキャリッジ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ものである。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7.8がトラックの位置に位置決めされる。
そして、基準トラック位置上ンサ10は、中ヤリツジ5
の位置を検出することにより、磁気ヘッド7.8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
を知るための本のである。
このような磁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
ッピングモータの一方向の回転による角度誤差(通常回
転角度の±25−程度)、(カスチッピングモータの回
転方向による角度誤差(通常回転角度の±1%程度)、
(3)ステラフ時トステップ後のステッピングモータの
駆動電圧切換えによる角度誤差、(4)プーリ径の絶対
値精度、(5)磁気記録媒体のチャッキング精度、(6
)磁気記録媒体の温湿度による伸縮等が存在する。
現状の3インチ径の磁気記録媒体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@力為ら、100Tpi()ラ
フ2フ pのトラック数)から150Tl)i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
次に、上記のステップ時とステップ後のステツいて、さ
らに詳しく説明する。
通常70ツビーデイスクドライブのステッピングモータ
においては、第2図に示すようにトラック移動時には正
確なヘッド位置決めとステラビン夛モータの高速1g1
転を実現するため高い電圧(通常12v)によシ駆動す
る。ヘッド位置決め完了C時間t1経過)後省電力のた
め低い電圧(通常5V)によシ励磁しておく。
第3図はステッピングモータの角度誤差説明図である。
そして図のMはステップ時の角度誤差、Nはステップ完
了後の角度誤差である。
ステッピングモータの励磁電圧を切換える瞬間コイルに
流れる電流がアンバランスになるため、両条件で角度誤
差が異なり、かつこの角度誤差はトラック毎に異なるも
のである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、ステッピングモータを用いた磁気ヘッ
ド位置決め装置において、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にあみ。
〔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)お
よび(3)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Kよシヘッド位置決め精度を向上させるも
のでるる。上記の要因によるヘッド位置決め誤差は、ス
テッピングモータととに、 tた各部品ごとに異ってお
り、よって磁気記碌男性装宜1台ごと、さらKは、トラ
ックととに異っている。
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
をドライブに備え、補正値を1台ごと記憶させ、その値
によシ、ヘッド位置を制御することによシ、ヘッド位置
決め誤差を吸収し、ヘッド位置決め精度の向上を実現し
たものである。
位置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内部磁界
を制御することKよ楓微少に変化することを利用し、容
易に実現することができるようKしたものである。すな
わちトラックカウンタと、ステッピングモータをステッ
プさせる信号、かつステッピングモータの励磁電圧を切
換える信号により、PROBから各トラックごとの磁気
ヘッド位置決め誤差を補正するデータを出方して、ステ
ッピングモータを微少偏位させるようにしたものである
〔発明の実施例〕
以下本発明を図面を引用しながら、詳#l#C!If!
fJIJする。第2図は本発明の一実施例でおる。しか
して図示構成の14以外は第1図のステッピングモータ
IK新たに付設されるものでおる。第2図においてlは
ステラピンクモ〜り、11#′iトラツクを計数する手
段に係るトラックカウンタ、12はデータ記憶手段に係
るFROM(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、1
5は発振器、16は分周器、17はワンショット回路で
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、5TE
Pの立下)1回ごとにステッピングモータが一定角度回
転する。DIRECTION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。TKOOは、第1図の基
準トラック位置センサ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。
またPOWI ON信号は、このシステムの電源が立上
った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を0
として1トラツク内側へ移動するごとにトラック番号が
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(9に合せられる)。そして通常は上位のコントロ
ーラからの9111およびDIREC:Tl0N信号に
よ)、カウントUPあるいはカウントDOWN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ビツトQo 、QtはEOR,ゲートを通して
ステッピングモータドライバ14のDI端子に印加され
、また前記の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Dt 、n、端子
には、トラックカウンタ11をカウントUP時には(D
I 、 DI )の変化は、(0,0)→(0,1)→
(1,1)→(1,0)→(0,0)→・・・と繰返す
。また逆にカウントDOWN時には、(0,0)→(1
,0)→(1,1)→(0,1)→(0,0)・・・と
繰返す。ステッピングモータドライバ14は例えば、日
立製作新製のIC!、 HA13421Pであシ第5図
にはその動作原理を示している。Elの入力電圧に応じ
た電流は垢端子がローレベルのときKは、スイッチトラ
ンジスタTl 、’raがオンすることによシスチッピ
ングモータ1のへ巻線のa方向に流され、D1端子がハ
イレベルのときは、スイッチトランジスタTl、T4が
オンすることによシ、b方向へと流される。入力端子E
3の入力電圧に応じた電流についてもスイッチトランジ
スタTl〜Ts Kよシ同様に行われる。すなわち、入
力端子E、およびE!に印加された電圧がDlおよびD
m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1のA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として例エバ、ハイブリッド型
ステッピングモータ産を使えば、トラックカウンタ11
0カウントUPあるいはカウントDOWNKよシ前記し
たようKDt。
Dm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5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。
次にステップ時とステップ完了時のステッピングモータ
の巻線電圧の切換えKついて、第4図で説明する。8T
EP信号又は分周器16の出力Qによpワンショット回
路19の出力Qがある一定時間ローレベルになる。この
ときスイッチトランジスタT’tsがONして+12V
の電圧が変換器13を介して、ステッピングモータ1の
巻線に印加される。ある時間経過するとワンショット回
路190出力Qがハイレベルになυ、スイッチトランジ
スタT’tsがOFF’するため、ダイオードD1を通
して+5vがステッピングモータlの、I、IK印加さ
れる。ステップ動作が完了するまでの時間は第1図に示
すヘッド位置決め製電によシ一定であるから、ワンショ
ット回路19の出力時間は固定である。
次に1位置決め誤差の補正について説明する。
第6図はステッピングモータの巻線の電圧を制御したと
きの微少静止位瞳変化の実測値を示す制御方法説明図で
ある。すなわち同図■は人相巻線。
B相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。横軸は人相巻線、B相
巻線の電圧を、縦軸は静止位置を示している。これKよ
如同−或圧印加時の釣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。
し九がって人相巻線、B相巻線の電圧を制御することに
よシ、任意の位置へ磁気ヘッドを位置決めできる。
また、同図■は人相巻線、B相巻線に印加する電圧をP
WM変調(パルス巾変調)Kよプ、そのデユーティ比を
変化させた場合の静止位置を示している。これKよりA
相巻線、B相巻線のデユーティ比を変えることによシ、
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して行うものである
。まず組立終了後、個々のトラックにおいて、変換器に
供給する電圧+12Vと+5vの2通、CKついて、位
置決め誤差が0となるための人相巻線とB相巻線に印加
すべき電圧Cあるいはデユーティ比)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とと
K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 K相当するデ
ータを第4図の280M12に書込む。これによってド
ライブごと、トラックごと、かつステッピングモータの
励磁電圧ごとに位置決め誤差を0とするための補正用デ
ータがFROM12内部に書き込噛れていることとなる
。従ってこのドライブの使用時には、トラックととに位
置決め誤差を0とするための信号が、トラックカウンタ
11の出力とワンショット回路19の出力に応じてFR
OMI 2から続出され、変換器13、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。
次に第4図の変換器13の具体的な構成例について説明
する。第7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PROM、17はD
/A変換器、14はステッピングモータドライバである
。FROMI2に書込まれてhるデータは、D/λ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To 、 TIOによシスチッピングモータ
ドライバ14の入力端子E、、B、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。第8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PROM、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。分局器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Φヤリが発生しフリップフロップ
FF2およびPF3をリセットしている。デジタルコン
パレータ18はFROMI2の出力値と分局器16の出
力値を比較し、一致し九らそれぞれクリップフロップF
F2′hるいはFF3をセットする。よってFROMI
 2の値に従ったDutyの信号がFF2およびPF3
に発生し、’I’llおよびTllをスイッチングする
。従ってステッピングモータドライバ14の入力端子E
t 、Exには、PR,0M12のデータに従ったDu
tF比のVccが印加される。この方式は、Qtt r
 Qttが飽和動作の丸め効率が良いものである。
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FROMI2から出力されないため、電
源の立上シ時にトラックカウンタ11をリセットする必
要がある。ここで電源立上シ時のタイミングチャートを
第9図に示す。
すなわちPOWBROM信号が立上ると、フリップフロ
ップFPIはセットされ、アップダウンカウンタで構成
でれるトラックカウンタ11はカラン)DOWNモード
となる。発振器15の出力パルスは分局器16によp分
周されて第4図の8人1゜NA2を通りトラックカウン
タ11のCLKI21に印加される。このとき19TE
P信号は、図示しないゲートによシハイレベルとなって
いる。分局器16の出力パルス周期は通常、数m5ec
程度に設定すればよい。従って、数m(6)ごとにトラ
ックカウンタ11がカウントDOWNするとともにステ
ッピングモータ本回転し、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TKOO
はローレベルとなシ、7リツプフロツプFFIをリセッ
トするとともに、)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、DIRhcTION
の入力とワンショット19の出力によシ、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ものである。
上述したところによシ、上記実施例によれば、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た。従来の±
15μmから13μmへと改善され、3インチサイズの
フロッピーディスクにおいても、全誤差要因の和に係る
ものを略±21μmlc改善することができ、200T
l)iと従来の2倍にトラック密度を向上させることが
可能となった。
以上フロッピーディスクドライブをもとに説明したが、
本発明はフロッピーディスクドライブだけの使用に限定
されるものではなく、ステツ\゛ピングモータを用いた
オープンルーズ式の位置制御方式には広く利用しうるも
のである。ま九第8図に示したデユーティ比を変える変
換器の例においては、入力端子E1 とElをコンプリ
メンタリに動作させることによ)、デジタルコンパレー
タ18を1個KL、フリップフロップF’F’3を除く
ことも可能である。さらに、FROMは不揮発性の記憶
手段であればよく、紫外線消去型几OM、マスクROM
を問わず、電池によシバツクアップされ九R,AM(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〕
本発明によれば新しいヘッド位置決め装置を用いること
なく、電子部品を従来の本のに付加するのみでヘッド位
置決め精度を向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例のヘッド位置決め装置の略示斜視図、第
2図はステッピングモ〜り駆動電圧の変化を示した図、
第3図はステッピングモータの角度誤差説F!A図、第
4図は本発明の一実施例に係る磁気記碌再生装置のヘッ
ド位置決め装置の回路図、第5゛図はステッピングモー
タの回転原理図、第6図はステッピングモータの制御方
法説明図、第7゜8図はその変換器の各回路図、第9図
は電源立上り時のタイミングチャート図である。 1・・・ステッピングモータ、7.8・・・磁気ヘッド
、10・・・基準トラック位置センサ、11・・・トラ
ックカウンタ、12・・・280M、13・・・変換器
、14・・・ステッピングモータドライバ、19・・・
ワンショット回路。 代理人 弁理士 高橋明夫 第 1 図 1θ Vyg 図 VJqrfJ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも、ステップ時とステップ後の駆動電圧を
    別にし九ステッピングモータ、このステッピングモータ
    によシ磁気ヘッドを位置決めするようKした磁気記録再
    生装置のヘッド位置決め装置において、トラックを計数
    する手段と、予めステップ時とステップ後双方のトラッ
    ク毎のヘッド位置決め誤差を補正する値を記憶させた不
    揮発性のデータ記憶手段を設け、そのデータ記憶手段の
    前記補正値によシ上記ステッピングモータをfllJl
    lするように構成したことを特徴とする磁気記録再生装
    置のヘッド位置決め装置。 2、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、ステッ
    ピングモータの制御を、その巻線の駆動電圧の制御によ
    り行わせるように構成したものである磁気記録再生装置
    のヘッド位置決め装置。 3、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、ステッ
    ピングモータの制御を、その巻線の駆動電圧のデユーテ
    ィ比の制御によ如行うように構成したものである磁気記
    録再生装置のヘッド位置決め装置。 4、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、電源立
    上シ時において、磁気ヘッドを基準トラック方向に移動
    させ、当該磁気ヘッドが基準トラック位置に違したとき
    に、基準トラック位瞳センサによシ、トラックを計数す
    る手段をリセットし、その値と実際のトラック位置とを
    一致させるように構成したものである磁気記録再生装置
    のヘッド位置決め装置。
JP4910484A 1983-10-07 1984-03-16 磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置 Pending JPS60195784A (ja)

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JP4910484A JPS60195784A (ja) 1984-03-16 1984-03-16 磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置
US06/658,299 US4622603A (en) 1983-10-07 1984-10-05 Head positioning system for magnetic recording/playback apparatus

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