JPS6032907B2 - 磁気デイスク装置における速度制御サ−ボ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高周波ノイズの影響を受けずに安定な動作
ができるようにした磁気ディスク装置における速度制御
サーボ回路に関する。

第１図は磁気ディスク装置におけるヘッド位置決め機構
のアクチュェータの部分の構成を概略的に示し、第２図
は駆動シャフトに対するローラの角度勾配を示す図であ
る。

この第１図、第２図の両図の１は駆動シャフトで、駆動
シャフト１は一定速度で回転するようになっている。駆
動シャフト１を一定速度で回転させると、それに接する
ローラは摩擦のためにすべることなく、一定角度で回転
するようになっている。そこで、このローフ２にボイス
コイルモータ３で角度をつけると、それに応じた速度で
ローラ２は駆動シャフトーに沿って矢印（第２図）のご
とくに動く。したがって、ローラ２をキャリッジ４上に
載遣し、その先に磁気ヘッド（図示せず）を取り付け、
ボイスコイルモータ３のボイスコイル５に流す電流を制
御することによって、ヘッド移動時における速度制御を
行なえるように構成されている。すなわち、ローラ２の
軸が駆動シャフト１と傾きをもっとき、ローラ２はロー
ラ２と駆動シャフト１との間で摩擦結合させながら、駆
動シャフト１に沿ってラ螺旋状の通路をたどる。

そしてローラ２は駆動シャフトーによって回転するだけ
でなく、駆動シャフトーの回転軸に平行な方向に直線運
動を行なう。ローラ２はキャリッジ４によって移動する
ので、キャリッジ４のアーム（図示せず）を介して取り
付けられた磁気ヘッドは磁気ディスク（図示せず）上を
半径方向に往復運動をする。このように、キャリッジ４
の所望の運動はローラ２の回転軸と駆動シャフトーの回
転軸との図の角度を単に変えることによって得られるよ
うになっている。このような磁気ディスク装置における
ヘッド位置決め機構の速度制御サーボ回路は第３図に示
すように構成されている。

この第３図の１０１は加算器で、目標速度信号１０１ａ
とキャリッジ速度信号１０１ｂの差をとるためのもので
ある。この加算器１０１の出力、すなわち、誤差信号は
微分回路１０２に加えられ、誤差信号の周波数偏差を行
なうようになっている。微分回路１０２は２次以上必要
である。微分回路１０２の出力は電圧−電流変換器１０
３に加えられるようになっている。

電圧−電流変換器１０３は微分回路１０２の出力をうけ
て電圧から電流に変換するためのものであり、この電圧
−電流変換器１０３の出力はヘッド位置決め機構１０４
に送出されるようになっている。このヘッド位置決め機
構１０４は第１図に示した構造のものである。また、１
０５はキャリッジの速度を検出し、電圧に変換するため
のもの、すなわち、速度検出器である。この速度検出器
１０５はキャリッジ速度信号１０１ｂを上述の加算器１
０１に送出するようになっている。そして、電圧−電流
変換器１０３から速度検出器１０５までの伝達関数はい
わゆる３次以上である。この第３図に示すような速度制
御サーボ回路の動作は、ヘッドをあるトラックから他の
トラックへ移動させる際に、移動すべき距離に対応した
目標速度信号１０１ａが加算器１０１に与えられると、
この加算器１０１の出力端に誤差信号で現われ、この誤
差信号は微分回路１０２で周波数補償をうけた後、電圧
−電流変換器１０３により、ボイスコイルモータ３のボ
イスコイル５を動かす電流となる。

この電流により、ボイスコイルモータ３のボイスコイル
５が動き、ローラ２に角度がつくことにより、キャリッ
ジ４が動き出す。キャリッジ４の動きは速度検出器１０
５によりキャリツジ速度信号１０１ｂとして検出される
。このキヤリッジ速度信号１０１ｂが加算器１０１に目
標速度１０１ａの逆極性でフィードバックされる。この
ようにして、サーボ回路は加算器１０１の出力（誤差信
号）が０になるように動き、目標速度にしたがって、所
定の動作）ヘッドの移動、すなわち、キャリッジ移動）
を行なう。しかし、このような構成によるサーボ回路で
は、周波数補償用としての微分回路１０２に、２次以上
の微分回路を使用するため、高周波でのゲインが上がり
、微分回路１０２の出力に必要以上に多くの高周波成分
が含まれてしまう。

たとえば、不本意ながら入力に不連続点ができてしまっ
た場合などでは、そのために動作が不安になってしまう
と云う欠点があった。この発明は、上記従来の欠点を除
去するためになされたもので高周波ノイズの影響をうけ
ることがなく、安定な動作が可能な磁気ディスク装置に
おける速度制御サーボ回路を提供することを目的とする
。

以下、この発明の磁気ディスク装置における速度制御サ
ーボ回路の実施例について図面に基づき説明する。

第４図はその一実施例の構成を示すブロック図である。
この第４図における２０１は加算器であって、加算器２
０１の入力端には目標速度信号ａ、キャリツジ速度信号
ｂ、積分出力ｃを入力するようになっている。加算器２
０１の出力端より誤差信号ｄを微分回路２０２に送出す
るようになっている。この微分回路２０２は誤差信号ｄ
の周波数補償をするためのもので、１次の微分回路が使
用されている。微分回路２０２の出力ｅは電圧−電流変
換器２０３に送出するようになっている。

この電圧−電流変換器２０３は微分回路２０２の出力ｅ
（以下、電圧信号ｅと云う）を電流信号ｆに変換するた
めのものである。この電流信号ｆはヘッド位置決め機構
２０４に出力するようになっている。へッド位置決め機
構２０４は第１図に示したヘッド位置決め機構である。
ヘッド位置決め機構２０４は出力ｇ，ｈを発生し、出力
ｇは速度検出器２０５に送出し、出力検出器２０６に送
出するようになっている。速度検出器２０５はキャリツ
ジの速度を検出して、電圧に変換するためのものであり
、その出力端から上述のごとく、キャリツジ速度信号ｂ
を加算器２０１の入力端に加えるようになっている。ま
た電流検出器２０６はヘッド位置検出機構２０４の出力
ｇ、すなわち、ヘッド位置決の検出機構におけるボイス
コイルモータ３のボイスコイル５に流れる電流を検出す
るためのもので、出力ｉを積分器２０７に送出するよう
になっている。

積分器２０７はこの出力ｉを積分して、上述のごとく、
積分出力ｃを力雄算器２０１の入力端に送出するように
なっている。次に、以上のように構成されたこの発明の
磁気ディスク装置における速度制御サーボ回路の動作に
ついて説明する。

まず、ヘッドあるトラックから他のトラックへ移動させ
る際に、移動すべき距離に対応した目標速度信号ａが加
算器２０１に与えられると、加算器２０１の出力端に誤
差信号ｄが現われる。この誤差信号ｄは微分回路２０２
に送出され、そこで、１次の微分操作が行なわれる。し
かる後に、微分回路２０２は電圧信号ｅを出力する。こ
の電圧信号ｅは電圧−電流変換器２０３に送られる。こ
の電圧−電流変換器２０３は電圧信号ｅに加えられると
、この電圧信号ｅはそこで電流信号日こ変換される。こ
の電流信号ｆはヘッド位置決め機構２０４におけるボイ
スコイルモータ３のボイスコイル５を動かす電流となる
。

このボイスコイル５に電流信号ｆが加えられることによ
りボイスコイル５が動き、ローラ２に角度がつき、それ
にをもない、キャリッジ４が動き出す。このキャリッジ
４の動きはキャリッジ速度信号ｂとして速度検出器２０
５で検出して取り出される。このキャリッジ速度信号ｂ
は目標速度信号ａとは逆の極性となっている。また、ボ
イスコイル５に流れる電流は電流検出器２０６で検出し
、これを積分器２０７に出力ｊとして送出する。

この積分器２０７で電流検出器２０６の出力ｉを積分し
、積分出力ｃを加算器２０１に加える。この積分出力ｃ
は目標速度信号ａとは逆の極性となっている。このよう
にして得られた積分出力ｃ、キャリッジ速度ｂおよび目
標速度信号ａを加算器２０１に入れる。加算器２０１は
この積分出力ｃ、キャリッジ速度信号ｂ、目標速度信号
ａを加算して誤差信号ｄが０となるように速度制御サ−
ボ回路全体が動く。このようにして、目標速度信号に沿
って所要の動作が行なわれ、ヘッドは目的のトラックに
行く。第５図はこの発明の第２の実施例の構成を示すフ
ロツク図である。

この第５図の実施例では、積分器２０７の次数を加減す
ることにより、微分による誤差信号ｄに対する周波数補
償を省いたものであり、したがって、第４図における微
分回路２０２が不要となるようにしたものである。その
他の構成ならびに動作原理については第４図と同様であ
り、第４図と同一部分には同一符号を付してその説明を
省略する。第６図はこの発明の第３の実施例の構成を示
すフロック図である。

この第６図の実施例も第４図および第５図と動作原理は
同じであるが、第４図、第５図とは異なる点は積分器２
０７の入力を電圧−電流変換器２０３の入力端より取り
出すようにしてものである。これにより、電流検出回路
２０６が省略できるようにしたものである。その他の部
分は第４図の実施例と同様であるから、第４図と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略する。第７図は
この発明の第４の実施例を示すブロック図である。

この第７図の場合は積分器２０７の次数を加減して、誤
差信号ｄに対する周波数補償用の微分回路２０２を省略
したものである。そして、積分器２０７の入力は電圧−
電流変換器２０３の入力端から導入するようにし、さら
に、電流検出器２０６を省略してある。その他の部分は
第４図と同様であり、第４図と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。以上詳述したように、この
発明の磁気ディスク装置における速度制御サーボ回路に
よれば、ヘッドを取り付けたキャリッジローラを戦層す
るとともに、このローラをボイスコイルモータで角度を
つけて一定速度で回転する駆動シャフトに沿って回転さ
せかっこの駆動シャフトの回転軸に平行な方向に直線運
動を行なわせるようにして、ヘッドが磁気ディスク上を
半径方向に往復運動をするようにしたヘッド位置決め手
段において、ヘッドを目的のトラックに位置決めするに
際し、ヘッドが所定のトラックから他のトラックに移動
する距離に対応してあらかじめ設定された目標値と、ボ
イスコイルモータのボイスコイルに流れる電流の積分値
とキャリッジの動きから得られるキャリッジ速度信号と
を加算器に加えて誤差信号をとり、この誤差信号の電圧
をボイスコイルに流す電流に変換し、この電流から上述
の積分値とキャリッジ速度信号とを取り出すようにし、
誤差信号が０となるように回路全体を動作させるように
したので、高周波ノイズの影響をうけることがなくなり
、動作を安定にすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の磁気ディスク装置における速度制御
サ−ボ回路に適用されるヘッド位置決め機構のアクチュ
ェータ部分の概略的構成を示す図、第２図は同ヘッド位
置決め機構における駆動シャフトに対するローラの角度
配置を示す図、第３図は従来の磁気ディスク装置におけ
る速度制御サーボ回路の構成を示すブロック図、第４図
はこの発明の磁気ディスク装置における速度制御サ−ボ
回路の一実施例の構成を示すブロック図、第５図ないし
第７図はそれぞれこの発明の他の実施例の構成を示すブ
ロック図である。 １・・・・・・駆動シャフト、２・・・・・・ローラ、
３・・…・ボイスコイルモータ、４・・…・キヤリツジ
、５…・・・ボイスコイルのモー夕、２０１・・・・・
・加算器、２０２・・・・・・微分回路、２０３・・・
・・・電圧−電流変換器、２０４・・・・・・ヘッド位
置決め機構、２０５・・・・・・速度検出器、２０６・
…・・電流検出器、２０７・・…・積分器。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヘツドを取り付けたキヤリツジ上に載置されるとと
   もにボイスコイルモータで角度をつけられたローラが一
   定速度で回転する駆動シヤフトに沿つて回転するととも
   にこの駆動シヤフトの回転軸に平行な方向に直線運動を
   行なうことにより上記ヘツドが磁気デイスク上を半径方
   向に往復運動をするヘツド位置決め手段と、上記ヘツド
   が上記磁気デイスクの所定のトラツクから他のトラツク
   に移動する際にその移動する距離に対応してあらかじめ
   設定された目標速度信号と上記キヤリツジの動きから得
   られるキヤリツジ速度信号と上記ボイスコイルモータの
   ボイスコイルの電流を積分出力とを加算して誤差信号を
   出力する加算器と、この誤差信号の電圧を電流に変換し
   て上記ボイスコイルモータのボイスコイルに通電する電
   圧−電流変換器と、この電圧−電流変換器により得られ
   た電流で上記ボイスコイルが動くことにより上記キヤリ
   ツジの動きから上記キヤリツジ速度信号を取り出して上
   記加算器に送出する速度検出器と、上記ボイスコイルの
   電流を積分した上記積分出力を上記加算器に送出する積
   分器とよりなる磁気デイスク装置における速度制御サー
   ボ回路。 ２ 上記誤差信号は微分回路で微分して周波数補償を行
   なつた後に上記電圧−電流変換器に入力することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の磁気デイスク装置に
   おける速度制御サーボ回路。 ３ 上記積分器は上記ボイスコイルの電流を検出する電
   流検出器の出力を積分した積分出力を上記加算器に加え
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気デ
   イスク装置における速度制御サーボ回路。 ４ 上記積分器は上記誤差信号または上記微分回路の出
   力を積分した積分出力を上記加算器に加えることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の磁気デ
   イスク装置における速度制御サーボ回路。