JPH0322673B2 - - Google Patents
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- JPH0322673B2 JPH0322673B2 JP58193553A JP19355383A JPH0322673B2 JP H0322673 B2 JPH0322673 B2 JP H0322673B2 JP 58193553 A JP58193553 A JP 58193553A JP 19355383 A JP19355383 A JP 19355383A JP H0322673 B2 JPH0322673 B2 JP H0322673B2
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- stepping motor
- head
- head positioning
- track
- magnetic
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition 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
- G11B5/58—Disposition 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
- G11B5/596—Disposition 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
- G11B5/59627—Aligning for runout, eccentricity or offset compensation
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、磁気記録再生装置のヘツド位置決め
装置に係り、特に、ステツピングモータを利用す
る磁気ヘツド位置決め装置の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ツド位
置決め装置に関するものである。 〔発明の背景〕 従来のフロツピーデイスクのような磁気デイス
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、磁気ヘツドの位置決
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ツク数
（トラツク密度）、磁気ヘツドの構成・寸法によつ
て変化するが、データの両側にガードバンドを有
するトンネルイレーズ型のヘツドを利用すれば、
その値は、大体、トンネルイレーズギヤツプ幅に
相当する。 したがつて、トラツク密度が増加すれば、より
高いヘツド位置決め精度が要求されるものであ
る。 第１図は、従来、フロツピーデイスクで広く用
いられているヘツ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はステツピングモー
タ、２はステツピングモータのシヤフトに圧入さ
れたプーリ、３はスチールベルト、４はフロツピ
ーデイスクドライブのシヤーシ（図示せず）に固
定されたレール、５はキヤリジ、６はヘツドアー
ム、７は上磁気ヘツド、８は下磁気ヘツド、９
は、図示しない磁気記録媒体（フロツピーデイス
ク）をフロツピーデイスクドライブに固定するた
めのチヤツキング装置、１０は基準トラツク位置
センサである。 このような構成のヘツド位置決め装置の動作
は、まず、シヤーシに固定されたステツピングモ
ータ１は、制御信号により、回転角度が段階状に
変化する。よつて、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、キヤリジ５をレール４に沿つて直線運動
させる。 すなわち、キヤリジ５は、ステツピングモータ
１の段階状に変化する回転に応じて、直線運動を
する。つまり、ステツピングモータ１は一定角度
ごとの回転を行うので、キヤリジ５は、一定間隔
ごとの直線運動を行うものである。 したがつて、キヤリジ５およびキヤリジ５に固
定されたヘツドアーム６に取付けられた上、下磁
気ヘツド７，８は、一定間隔ごとの直線運動を行
うものである。 この間隔をトラツク間（トラツク密度の逆数）
に設定すれば、上、下磁気ヘツド７，８がトラツ
クの位置に位置決めされる。 そして、基準トラツク位置センサ１０は、キヤ
リジ５の位置を検出することにより、上、下磁気
ヘツド７，８が基準トラツク位置（通常、最外周
トラツク位置）に達したのを知るためのものであ
る。 このような磁気ヘツ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)ステツ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±2.5％程度）、(2)ス
テツ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)プーリ径の絶対
値精度、(4)レールのシヤーシへの取付け精度、(5)
磁気デイスクのチヤツキング精度、(6)磁気デイス
クの温湿度による伸縮等が存在する。 現状の３インチ径の磁気デイスクを用いた磁気
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（トラツク／インチ：１インチあたりのト
ラツク数）から150Tpi程度がトラツク密度の限
界となつており、高密度化への障害となつてい
る。 次に、上記のステツピングモータの回転方向に
よる角度誤差について、さらに詳しく説明する。 ここで、第２図は、ステツピングモータの回転
角度と出力トルクの関係図であり、第３図は、ス
テツピングモータの角度誤差説明図である。 そして、図のＭは、時計方向の回転、Ｎは、反
時計方向の回転の時の出力トルクを示すものであ
る。 ステツピングモータは、出力トルクが０になつ
た点で静止するが、ステツピングモータに負荷を
つないだ場合、摩擦トルクにより、出力トルクに
ヒステリシスが生じる。したがつて、回転方向に
より、図示のように静止位置が異なり、第３図に
示すように、角度誤差に差が出、かつ、この角度
誤差はトラツクごとに異なるものである。 〔発明の目的〕 本発明は、ステツピングモータを用いた磁気ヘ
ツド位置決め装置において、ヘツド位置決め精度
を向上させ、高密度記録を実現させるようにし
た、磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置の提
供を、その目的とするものである。 〔発明の概要〕 本発明に係る、磁気記録再生装置のヘツド位置
決め装置の構成は、少なくとも、ステツピングモ
ータにより磁気ヘツドを位置決めするようにした
磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置におい
て、トラツクを計数する手段と、予め前記ステツ
ピングモータの移動方向によるトラツク毎のヘツ
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とを設け、そのデータ記憶手
段の前記補正値により上記ステツピングモータを
制御するように構成したものである。 なお詳述すると、次のとおりである。 すなわち、本発明は、さきに述べた位置決め誤
差要因のうち、主として、(2)の要因に起因する磁
気ヘツド位置決め誤差を減少させることにより、
ヘツド位置決め精度を向上させるようにしたもの
である。 上記した要因によるヘツド位置決め誤差は、ス
テツピングモータごとに、また各部品ごとに異つ
ており、これにより、磁気記録再生装置１台ご
と、さらには、トラツクごと、ステツピングモー
タの回転方向ごとに異つている。 本発明においては、ヘツド位置決め装置組立後
のヘツド位置決め誤差を予め１台ごとに測定し、
その誤差を補正する手段をフロツピーデイスクド
ライブに備え、補正値を１台ごとに記憶させ、そ
の値により、ヘツド位置を制御することにより、
ヘツド位置決め誤差を吸収し、ヘツド位置決め精
度の向上を実現したものである。 そして、誤差補正の手段としては、ステツピン
グモータの階段状の回転後の静止位置が、ステツ
ピングモータの内部磁界を制御することにより、
微少に変化することを利用し、容易に実現するこ
とができるようにしたものである。 すなわち、トラツクカウンタとステツピングモ
ータの回転方向を決める信号により、PROMか
ら移動方向によるトラツクごとの磁気ヘツド位置
決め誤差を補正するデータを出力して、ステツピ
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〕 本発明に係る実施例を、各図を参照して説明す
る。 まず、第４図は、本発明の一実施例に係る、磁
気記録再生装置のヘツド位置決め装置の回路図で
ある。 しかして、図示構成のものは、第１図のステツ
ピングモータ１に新たに付設されるものである。 図において、１はステツピングモータ、１１
は、トラツクを計数する手段に係るトラツクカウ
ンタ、１２は、データ記憶手段に係るPROM（プ
ログラマブルリードオンリーメモル）、１３は変
換器、１４はステツピングモータドライバ、１５
は発振器、１６は分周器である。 まず、入力信号について説明すると、STEP
は、上位のコントローラから送られてくる磁気ヘ
ツドを１トラツク分移動させるための信号であ
る。 本実施例では、STEPの立下り１回ごとにステ
ツピングモータ１が一定角度回転するものであ
る。 また、DIRECTIONも上位のコントローラか
らの信号で、ステツピングモータ１の回転方向を
指示し、この信号がローレベルのときに、磁気ヘ
ツドは磁気デイスクの内側トラツク方向へ移動す
る。 TKφφは、第１図の基準トラツク位置センサ１
０の出力で、上、下磁気ヘツド７，８が基準トラ
ツク位置に達したときにローレベルとなる。 さらに、POWER ON信号は、このシステム
の電源が立上つたときにハイレベルとなる信号で
ある。 次に、各部の動作を説明する。 トラツクカウンタ１１は、電源オン時に、上、
下磁気ヘツド７，８を基準トラツク位置（磁気デ
イスクの最外周トラツクで、通常、そのトラツク
の番号を０として１トラツク内側へ移動するごと
にトラツク番号が１ずつ増加する。）に移動させ
られるとともにリセツトされる（０に合せられ
る）ものである。 そして、通常は、上位のコントローラからの
STEPおよびDIRECTION信号により、カウント
UPあるいはカウントDOWNして、その出力トラ
ツク番号を示すものである。 トラツクカウンタ１１のバイナリ値の下位２ビ
ツトの出力Q0，Q1はEORゲートを通して、ステ
ツピングモータドライバ１４のD1端子に印加さ
れ、また、前記のQ1は、同様にD2端子に印加さ
れる。 したがつて、ステツピングモータドライバ１４
のD1，D2端子においては、トラツクカウンタ１
１をカウントUP時には（D2，D1）の変化は、
（０、０）→（０、１）→（１、１）→（１、０）
→（０、０）→…と繰返すものである。 また逆に、カウントDOWN時には、（０、０）
→（１、０）→（１、１）→（０、１）→（０、
０）…と繰返すものである。 このステツピングモータドライバ１４は、例え
ば、日立製作所製のIC、HA13421Pであり、第５
図は、ステツピングモータの動作原理を示す回転
原理図である。 しかして、第４図の入力端子E1の入力電圧に
応じた電流は、D1端子がローレベルのときには、
スイツチトランジスタT2，T3がオンすることに
より、ステツピングモータ１のＡ相巻線のａ方向
に流され、D1端子がハイレベルのときは、スイ
ツチトランジスタT1，T4がオンすることにより、
ｂ方向へと流される。入力端子E2の入力電圧に
応じた電流についても、スイツチングトランジス
タT5〜T8により、同様に行われる。 すなわち、入力端子E1およびE2に印加された
電圧が、D1およびD2端子への入力信号によつて、
方向を制御されてステツピングモータ１のＡ相お
よびＢ相巻線に印加される。 したがつて、ステツピングモータ１として、例
えば、一般市販のハイブリツド型ステツピングモ
ータを使えば、トラツクカウンタ１１のカウント
UPあるいはカウントDOWNにより、前記したよ
うにD1，D2端子の信号が変化するので、ステツ
ピングモータ１の内部の磁界が、第５図に示すよ
うに回転し、ステツピングモータ１が回転するこ
ととなる。よつて磁気ヘツドは１トラツク分ずつ
移動する。 次に、位置決め誤差の補正について説明する。 第６図は、ステツ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
制御方法説明図である。 すなわち、同図Ａは、Ａ相巻線、Ｂ相巻線に印
加する電圧比を変えた場合のステツピングモータ
の静止位置を示している。横軸は、Ａ相巻線、Ｂ
相巻線の電圧を、縦軸は、静止位置を示してい
る。これにより、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つて、±1/2ステ
ツプ分静止位置を制御できることがわかる。 したがつて、Ａ相巻線、Ｂ相巻線の電圧を制御
することにより、任意の位置へ磁気ヘツドを位置
決めできる。 また、同図Ｂは、Ａ相巻線、Ｂ相巻線に印加す
る電圧をPWM変調（パルス幅変調）により、そ
のジユーテイ（Duty）比を変化させた場合の静
止位置を示している。これにより、Ａ相巻線、Ｂ
相巻線のデユーテイ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、以下のごとくして行う
ものである。 まず、組立終了後、個々のトラツクにおいて、
ステツピングモータ１の回転方向により、位置決
め誤差が０となるためのＡ相巻線とＢ相巻線に印
加すべき電圧（あるいはデユーテイ比）を測定す
る（通常、デイ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
気ヘツ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つている。）。この電圧値ある
いは、デユーテイに相当するデータを第４図の
PROM１２に書込む。 これにより、ドライブごと、トラツクごと、か
つステツピングモータの回転方向ごとに位置決め
誤差を０とするための補正用データがPROM１
２内部に書き込まれていることとなる。 したがつて、このドライブの使用時には、トラ
ツクごとに位置決め誤差を０とするための信号
が、トラツクカウンタ１１の出力と
DIRECTION信号に応じてPROM１２から読出
され、変換器１３、およびステツピングモータド
ライバ１４によつて、ステツピングモータ１を、
位置決め誤差が０となる位置に静止させる。 ステツピングモータ１の回転方向により
PROM１２に書き込むデータは以下のごとくし
て決定するものである。 ここで、第７図は、回転方向によるステツピン
グモータの静止位置の分布図であつて、あるトラ
ツクにおける時計方向回転時イと反時計方向回転
時ロのステツピングモータの静止位置の度数の実
測値を示すものである。 このように、静止位置は、多少バラツキはある
が、ほとんど一定している。 これらのイ、ロの中心値を、位置決め誤差０と
なるような電圧値あるいは、デユーテイに相当す
るデータとして、さきに第４図のPROM１２に
書き込んでおけば、位置決め誤差を小さくするこ
とができる。 次に、さきの第４図に示した変換器１３の具体
的な各構成例を、第８，９図の回路図により説明
する。 まず、第８図は、Ｄ／Ａ（デジタル・アナログ）
変換器を用いた構成例である。 既述のように、１２はPROM、１４はステツ
ピングモータドライバであり、１７はＤ／Ａ変換
器である。 すなわち、PROM１２に書込まれているデー
タは、Ｄ／Ａ変換器１７によつてアナログ電圧値
に変えられ、ドライバトランジスタT9，T10によ
り、ステツピングドライバ１４の入力端子E1，
E2を定電圧駆動とする。 したがつて、これは、さきの第６図のＡに示し
た電圧で制御するのに適した方法である。 次に、第９図は、他の構成例で、デユーテイを
変える方法に係る回路図である。 図で、１２はPROM、１４はステツピングモ
ータドライバで、１５は発振器、１６は分周器、
１８はデジタルコンパレータであり、後述する第
４図の発振器１５、分周器１６を共用するもので
ある。 すなわち、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。 したがつて、一定パルスごとにキヤリが発生
し、フリツプフロツプFF２およびFF３をリセツ
トしている。デジタルコンパレータ１８は、
PROM１２の出力値と分周器１６の出力値とを
比較し、一致したら、それぞれフリツプフロツプ
FF２あるいはFF３をセツトする。 よつて、PROM１２の値に従つたデユーテイ
の信号がフリツプフロツプFF２およびFF３に発
生し、ドライバトランジスタT11およびT12をス
イツチングする。 したがつて、ステツピングモータドライバ１４
の入力端子E1，E2には、PROM１２のデータに
従つたデユーテイ比のVCCが印加される。 この方式は、ドライバトランジスタT11，T12
が飽和動作のため、効率が良いものである。 次に、前後したが、第４図で述べたシステムに
おいては、実際のトラツク位置とトラツクカウン
タ１１の値とが一致していないと、目的の補正デ
ータが正しくPROM１２から出力されないため、
電源の立上り時にトラツクカウンタ１１をリセツ
トする必要がある。 ここで、第１０図は、電源立上り時のタイミン
グチヤート図である。 すなわち、POWER ON信号が立上ると、さ
きの第４図のフリツプフロツプFF１はセツトさ
れ、アツプダウンカウンタで構成されるトラツク
カウンタ１１は、カウントDOWNモードとなる。 また、発振器１５の出力パルスは分周器１６に
より分周されて、図のNA１，NA２を通り、ト
ラツクカウンタ１１のCLK端子に印加される。
このとき、STEP信号は、図示しないゲートによ
りハイレベルとなつている。分周器１６の出力パ
ルス周期は、通常、数ｍSec程度に設定すればよ
い。 したがつて、数ｍSecごとにトラツクカウンタ
１１がカウントDOWNするとともに、ステツピ
ングモータ１も回転し、磁気ヘツドを基準トラツ
ク方向に移動させる。 磁気ヘツドが基準トラツク位置に達すると、基
準トラツク位置センサ１０からの信号TKφφはロ
ーレベルとなり、フリツプフロツプFF１をリセ
ツトするとともに、トラツクカウンタ１１をリセ
ツトする。 よつて、トラツクカウンタ１１の値と実際のト
ラツク位置は一致し、これ以降、STEP、
DIRECTIONの入力に応じて、上、下磁気ヘツ
ド７，８は、前述したような補正の動作によつ
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。 以上に述べた実施例に係る本発明によれば、ス
テツピングモータを利用したオープンループヘツ
ド位置決め装置の位置決め誤差を改善させること
ができた。 すなわち、位置決め誤差は、従来の±20μｍか
ら、±4μｍへと改善され、３インチサイズのフロ
ツピーデイスクにおいても、全誤差要因の和に係
るものを略±21μｍに改善することができ、
200Tpiと、従来の２倍に記録密度を向上させる
ことが可能となつたものである。 以上、フロツピーデイスクをもとに説明した
が、本発明は、フロツピーデイスクだけの使用に
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プ式の位置制御方式には広く
利用しうるものである。 また、第９図に示したデユーテイ比を変える変
換器の例においては、入力端子E1とE2をコンプ
リメンタリに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、フリツプフロツプ
FF３を除くことも可能である。 さらに、PROMは、不揮発性の記憶手段であ
ればよく、紫外線消去型ROM、マスクROMを
問わず、電池によりバツクアツプされた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、新しいヘツド位置決め装置を
用いることなく、電子部品を従来のものに付加す
るのみでヘツド位置決め精度を向上できるという
効果を奏するものである。
装置に係り、特に、ステツピングモータを利用す
る磁気ヘツド位置決め装置の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ツド位
置決め装置に関するものである。 〔発明の背景〕 従来のフロツピーデイスクのような磁気デイス
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、磁気ヘツドの位置決
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ツク数
（トラツク密度）、磁気ヘツドの構成・寸法によつ
て変化するが、データの両側にガードバンドを有
するトンネルイレーズ型のヘツドを利用すれば、
その値は、大体、トンネルイレーズギヤツプ幅に
相当する。 したがつて、トラツク密度が増加すれば、より
高いヘツド位置決め精度が要求されるものであ
る。 第１図は、従来、フロツピーデイスクで広く用
いられているヘツ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はステツピングモー
タ、２はステツピングモータのシヤフトに圧入さ
れたプーリ、３はスチールベルト、４はフロツピ
ーデイスクドライブのシヤーシ（図示せず）に固
定されたレール、５はキヤリジ、６はヘツドアー
ム、７は上磁気ヘツド、８は下磁気ヘツド、９
は、図示しない磁気記録媒体（フロツピーデイス
ク）をフロツピーデイスクドライブに固定するた
めのチヤツキング装置、１０は基準トラツク位置
センサである。 このような構成のヘツド位置決め装置の動作
は、まず、シヤーシに固定されたステツピングモ
ータ１は、制御信号により、回転角度が段階状に
変化する。よつて、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、キヤリジ５をレール４に沿つて直線運動
させる。 すなわち、キヤリジ５は、ステツピングモータ
１の段階状に変化する回転に応じて、直線運動を
する。つまり、ステツピングモータ１は一定角度
ごとの回転を行うので、キヤリジ５は、一定間隔
ごとの直線運動を行うものである。 したがつて、キヤリジ５およびキヤリジ５に固
定されたヘツドアーム６に取付けられた上、下磁
気ヘツド７，８は、一定間隔ごとの直線運動を行
うものである。 この間隔をトラツク間（トラツク密度の逆数）
に設定すれば、上、下磁気ヘツド７，８がトラツ
クの位置に位置決めされる。 そして、基準トラツク位置センサ１０は、キヤ
リジ５の位置を検出することにより、上、下磁気
ヘツド７，８が基準トラツク位置（通常、最外周
トラツク位置）に達したのを知るためのものであ
る。 このような磁気ヘツ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)ステツ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±2.5％程度）、(2)ス
テツ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)プーリ径の絶対
値精度、(4)レールのシヤーシへの取付け精度、(5)
磁気デイスクのチヤツキング精度、(6)磁気デイス
クの温湿度による伸縮等が存在する。 現状の３インチ径の磁気デイスクを用いた磁気
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（トラツク／インチ：１インチあたりのト
ラツク数）から150Tpi程度がトラツク密度の限
界となつており、高密度化への障害となつてい
る。 次に、上記のステツピングモータの回転方向に
よる角度誤差について、さらに詳しく説明する。 ここで、第２図は、ステツピングモータの回転
角度と出力トルクの関係図であり、第３図は、ス
テツピングモータの角度誤差説明図である。 そして、図のＭは、時計方向の回転、Ｎは、反
時計方向の回転の時の出力トルクを示すものであ
る。 ステツピングモータは、出力トルクが０になつ
た点で静止するが、ステツピングモータに負荷を
つないだ場合、摩擦トルクにより、出力トルクに
ヒステリシスが生じる。したがつて、回転方向に
より、図示のように静止位置が異なり、第３図に
示すように、角度誤差に差が出、かつ、この角度
誤差はトラツクごとに異なるものである。 〔発明の目的〕 本発明は、ステツピングモータを用いた磁気ヘ
ツド位置決め装置において、ヘツド位置決め精度
を向上させ、高密度記録を実現させるようにし
た、磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置の提
供を、その目的とするものである。 〔発明の概要〕 本発明に係る、磁気記録再生装置のヘツド位置
決め装置の構成は、少なくとも、ステツピングモ
ータにより磁気ヘツドを位置決めするようにした
磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置におい
て、トラツクを計数する手段と、予め前記ステツ
ピングモータの移動方向によるトラツク毎のヘツ
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とを設け、そのデータ記憶手
段の前記補正値により上記ステツピングモータを
制御するように構成したものである。 なお詳述すると、次のとおりである。 すなわち、本発明は、さきに述べた位置決め誤
差要因のうち、主として、(2)の要因に起因する磁
気ヘツド位置決め誤差を減少させることにより、
ヘツド位置決め精度を向上させるようにしたもの
である。 上記した要因によるヘツド位置決め誤差は、ス
テツピングモータごとに、また各部品ごとに異つ
ており、これにより、磁気記録再生装置１台ご
と、さらには、トラツクごと、ステツピングモー
タの回転方向ごとに異つている。 本発明においては、ヘツド位置決め装置組立後
のヘツド位置決め誤差を予め１台ごとに測定し、
その誤差を補正する手段をフロツピーデイスクド
ライブに備え、補正値を１台ごとに記憶させ、そ
の値により、ヘツド位置を制御することにより、
ヘツド位置決め誤差を吸収し、ヘツド位置決め精
度の向上を実現したものである。 そして、誤差補正の手段としては、ステツピン
グモータの階段状の回転後の静止位置が、ステツ
ピングモータの内部磁界を制御することにより、
微少に変化することを利用し、容易に実現するこ
とができるようにしたものである。 すなわち、トラツクカウンタとステツピングモ
ータの回転方向を決める信号により、PROMか
ら移動方向によるトラツクごとの磁気ヘツド位置
決め誤差を補正するデータを出力して、ステツピ
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〕 本発明に係る実施例を、各図を参照して説明す
る。 まず、第４図は、本発明の一実施例に係る、磁
気記録再生装置のヘツド位置決め装置の回路図で
ある。 しかして、図示構成のものは、第１図のステツ
ピングモータ１に新たに付設されるものである。 図において、１はステツピングモータ、１１
は、トラツクを計数する手段に係るトラツクカウ
ンタ、１２は、データ記憶手段に係るPROM（プ
ログラマブルリードオンリーメモル）、１３は変
換器、１４はステツピングモータドライバ、１５
は発振器、１６は分周器である。 まず、入力信号について説明すると、STEP
は、上位のコントローラから送られてくる磁気ヘ
ツドを１トラツク分移動させるための信号であ
る。 本実施例では、STEPの立下り１回ごとにステ
ツピングモータ１が一定角度回転するものであ
る。 また、DIRECTIONも上位のコントローラか
らの信号で、ステツピングモータ１の回転方向を
指示し、この信号がローレベルのときに、磁気ヘ
ツドは磁気デイスクの内側トラツク方向へ移動す
る。 TKφφは、第１図の基準トラツク位置センサ１
０の出力で、上、下磁気ヘツド７，８が基準トラ
ツク位置に達したときにローレベルとなる。 さらに、POWER ON信号は、このシステム
の電源が立上つたときにハイレベルとなる信号で
ある。 次に、各部の動作を説明する。 トラツクカウンタ１１は、電源オン時に、上、
下磁気ヘツド７，８を基準トラツク位置（磁気デ
イスクの最外周トラツクで、通常、そのトラツク
の番号を０として１トラツク内側へ移動するごと
にトラツク番号が１ずつ増加する。）に移動させ
られるとともにリセツトされる（０に合せられ
る）ものである。 そして、通常は、上位のコントローラからの
STEPおよびDIRECTION信号により、カウント
UPあるいはカウントDOWNして、その出力トラ
ツク番号を示すものである。 トラツクカウンタ１１のバイナリ値の下位２ビ
ツトの出力Q0，Q1はEORゲートを通して、ステ
ツピングモータドライバ１４のD1端子に印加さ
れ、また、前記のQ1は、同様にD2端子に印加さ
れる。 したがつて、ステツピングモータドライバ１４
のD1，D2端子においては、トラツクカウンタ１
１をカウントUP時には（D2，D1）の変化は、
（０、０）→（０、１）→（１、１）→（１、０）
→（０、０）→…と繰返すものである。 また逆に、カウントDOWN時には、（０、０）
→（１、０）→（１、１）→（０、１）→（０、
０）…と繰返すものである。 このステツピングモータドライバ１４は、例え
ば、日立製作所製のIC、HA13421Pであり、第５
図は、ステツピングモータの動作原理を示す回転
原理図である。 しかして、第４図の入力端子E1の入力電圧に
応じた電流は、D1端子がローレベルのときには、
スイツチトランジスタT2，T3がオンすることに
より、ステツピングモータ１のＡ相巻線のａ方向
に流され、D1端子がハイレベルのときは、スイ
ツチトランジスタT1，T4がオンすることにより、
ｂ方向へと流される。入力端子E2の入力電圧に
応じた電流についても、スイツチングトランジス
タT5〜T8により、同様に行われる。 すなわち、入力端子E1およびE2に印加された
電圧が、D1およびD2端子への入力信号によつて、
方向を制御されてステツピングモータ１のＡ相お
よびＢ相巻線に印加される。 したがつて、ステツピングモータ１として、例
えば、一般市販のハイブリツド型ステツピングモ
ータを使えば、トラツクカウンタ１１のカウント
UPあるいはカウントDOWNにより、前記したよ
うにD1，D2端子の信号が変化するので、ステツ
ピングモータ１の内部の磁界が、第５図に示すよ
うに回転し、ステツピングモータ１が回転するこ
ととなる。よつて磁気ヘツドは１トラツク分ずつ
移動する。 次に、位置決め誤差の補正について説明する。 第６図は、ステツ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
制御方法説明図である。 すなわち、同図Ａは、Ａ相巻線、Ｂ相巻線に印
加する電圧比を変えた場合のステツピングモータ
の静止位置を示している。横軸は、Ａ相巻線、Ｂ
相巻線の電圧を、縦軸は、静止位置を示してい
る。これにより、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つて、±1/2ステ
ツプ分静止位置を制御できることがわかる。 したがつて、Ａ相巻線、Ｂ相巻線の電圧を制御
することにより、任意の位置へ磁気ヘツドを位置
決めできる。 また、同図Ｂは、Ａ相巻線、Ｂ相巻線に印加す
る電圧をPWM変調（パルス幅変調）により、そ
のジユーテイ（Duty）比を変化させた場合の静
止位置を示している。これにより、Ａ相巻線、Ｂ
相巻線のデユーテイ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、以下のごとくして行う
ものである。 まず、組立終了後、個々のトラツクにおいて、
ステツピングモータ１の回転方向により、位置決
め誤差が０となるためのＡ相巻線とＢ相巻線に印
加すべき電圧（あるいはデユーテイ比）を測定す
る（通常、デイ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
気ヘツ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つている。）。この電圧値ある
いは、デユーテイに相当するデータを第４図の
PROM１２に書込む。 これにより、ドライブごと、トラツクごと、か
つステツピングモータの回転方向ごとに位置決め
誤差を０とするための補正用データがPROM１
２内部に書き込まれていることとなる。 したがつて、このドライブの使用時には、トラ
ツクごとに位置決め誤差を０とするための信号
が、トラツクカウンタ１１の出力と
DIRECTION信号に応じてPROM１２から読出
され、変換器１３、およびステツピングモータド
ライバ１４によつて、ステツピングモータ１を、
位置決め誤差が０となる位置に静止させる。 ステツピングモータ１の回転方向により
PROM１２に書き込むデータは以下のごとくし
て決定するものである。 ここで、第７図は、回転方向によるステツピン
グモータの静止位置の分布図であつて、あるトラ
ツクにおける時計方向回転時イと反時計方向回転
時ロのステツピングモータの静止位置の度数の実
測値を示すものである。 このように、静止位置は、多少バラツキはある
が、ほとんど一定している。 これらのイ、ロの中心値を、位置決め誤差０と
なるような電圧値あるいは、デユーテイに相当す
るデータとして、さきに第４図のPROM１２に
書き込んでおけば、位置決め誤差を小さくするこ
とができる。 次に、さきの第４図に示した変換器１３の具体
的な各構成例を、第８，９図の回路図により説明
する。 まず、第８図は、Ｄ／Ａ（デジタル・アナログ）
変換器を用いた構成例である。 既述のように、１２はPROM、１４はステツ
ピングモータドライバであり、１７はＤ／Ａ変換
器である。 すなわち、PROM１２に書込まれているデー
タは、Ｄ／Ａ変換器１７によつてアナログ電圧値
に変えられ、ドライバトランジスタT9，T10によ
り、ステツピングドライバ１４の入力端子E1，
E2を定電圧駆動とする。 したがつて、これは、さきの第６図のＡに示し
た電圧で制御するのに適した方法である。 次に、第９図は、他の構成例で、デユーテイを
変える方法に係る回路図である。 図で、１２はPROM、１４はステツピングモ
ータドライバで、１５は発振器、１６は分周器、
１８はデジタルコンパレータであり、後述する第
４図の発振器１５、分周器１６を共用するもので
ある。 すなわち、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。 したがつて、一定パルスごとにキヤリが発生
し、フリツプフロツプFF２およびFF３をリセツ
トしている。デジタルコンパレータ１８は、
PROM１２の出力値と分周器１６の出力値とを
比較し、一致したら、それぞれフリツプフロツプ
FF２あるいはFF３をセツトする。 よつて、PROM１２の値に従つたデユーテイ
の信号がフリツプフロツプFF２およびFF３に発
生し、ドライバトランジスタT11およびT12をス
イツチングする。 したがつて、ステツピングモータドライバ１４
の入力端子E1，E2には、PROM１２のデータに
従つたデユーテイ比のVCCが印加される。 この方式は、ドライバトランジスタT11，T12
が飽和動作のため、効率が良いものである。 次に、前後したが、第４図で述べたシステムに
おいては、実際のトラツク位置とトラツクカウン
タ１１の値とが一致していないと、目的の補正デ
ータが正しくPROM１２から出力されないため、
電源の立上り時にトラツクカウンタ１１をリセツ
トする必要がある。 ここで、第１０図は、電源立上り時のタイミン
グチヤート図である。 すなわち、POWER ON信号が立上ると、さ
きの第４図のフリツプフロツプFF１はセツトさ
れ、アツプダウンカウンタで構成されるトラツク
カウンタ１１は、カウントDOWNモードとなる。 また、発振器１５の出力パルスは分周器１６に
より分周されて、図のNA１，NA２を通り、ト
ラツクカウンタ１１のCLK端子に印加される。
このとき、STEP信号は、図示しないゲートによ
りハイレベルとなつている。分周器１６の出力パ
ルス周期は、通常、数ｍSec程度に設定すればよ
い。 したがつて、数ｍSecごとにトラツクカウンタ
１１がカウントDOWNするとともに、ステツピ
ングモータ１も回転し、磁気ヘツドを基準トラツ
ク方向に移動させる。 磁気ヘツドが基準トラツク位置に達すると、基
準トラツク位置センサ１０からの信号TKφφはロ
ーレベルとなり、フリツプフロツプFF１をリセ
ツトするとともに、トラツクカウンタ１１をリセ
ツトする。 よつて、トラツクカウンタ１１の値と実際のト
ラツク位置は一致し、これ以降、STEP、
DIRECTIONの入力に応じて、上、下磁気ヘツ
ド７，８は、前述したような補正の動作によつ
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。 以上に述べた実施例に係る本発明によれば、ス
テツピングモータを利用したオープンループヘツ
ド位置決め装置の位置決め誤差を改善させること
ができた。 すなわち、位置決め誤差は、従来の±20μｍか
ら、±4μｍへと改善され、３インチサイズのフロ
ツピーデイスクにおいても、全誤差要因の和に係
るものを略±21μｍに改善することができ、
200Tpiと、従来の２倍に記録密度を向上させる
ことが可能となつたものである。 以上、フロツピーデイスクをもとに説明した
が、本発明は、フロツピーデイスクだけの使用に
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プ式の位置制御方式には広く
利用しうるものである。 また、第９図に示したデユーテイ比を変える変
換器の例においては、入力端子E1とE2をコンプ
リメンタリに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、フリツプフロツプ
FF３を除くことも可能である。 さらに、PROMは、不揮発性の記憶手段であ
ればよく、紫外線消去型ROM、マスクROMを
問わず、電池によりバツクアツプされた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、新しいヘツド位置決め装置を
用いることなく、電子部品を従来のものに付加す
るのみでヘツド位置決め精度を向上できるという
効果を奏するものである。
第１図は、従来例のヘツド位置決め装置の略示
斜視図、第２図は、ステツピングモータの回転角
度と出力トルクの関係図、第３図は、ステツピン
グモータの角度誤差説明図、第４図は、本発明の
一実施例に係る、磁気記録再生装置のヘツド位置
決め装置の回路図、第５図は、ステツピングモー
タの回転原理図、第６図は、ステツピングモータ
の制御方法説明図、第７図は、回転方向によるス
テツピングモータの静止位置の分布図、第８，９
図は、その変換器の各回路図、第１０図は、電源
立上り時のタイミングチヤート図である。 １……ステツピングモータ、７……上磁気ヘツ
ド、８……下磁気ヘツド、１０……基準トラツク
位置センサ、１１……トラツクカウンタ、１２…
…PROM、１３……変換器、１４……ステツピ
ングモータドライバ、１５……発振器、１６……
分周器、１７……Ｄ／Ａ変換器、１８……デイジ
タルコンパレータ。
斜視図、第２図は、ステツピングモータの回転角
度と出力トルクの関係図、第３図は、ステツピン
グモータの角度誤差説明図、第４図は、本発明の
一実施例に係る、磁気記録再生装置のヘツド位置
決め装置の回路図、第５図は、ステツピングモー
タの回転原理図、第６図は、ステツピングモータ
の制御方法説明図、第７図は、回転方向によるス
テツピングモータの静止位置の分布図、第８，９
図は、その変換器の各回路図、第１０図は、電源
立上り時のタイミングチヤート図である。 １……ステツピングモータ、７……上磁気ヘツ
ド、８……下磁気ヘツド、１０……基準トラツク
位置センサ、１１……トラツクカウンタ、１２…
…PROM、１３……変換器、１４……ステツピ
ングモータドライバ、１５……発振器、１６……
分周器、１７……Ｄ／Ａ変換器、１８……デイジ
タルコンパレータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも、ステツピングモータにより磁気
ヘツドを位置決めするようにした磁気記録再生装
置のヘツド位置決め装置において、トラツクを計
数する手段と、予め前記ステツピングモータの移
動方向によるトラツク毎のヘツド位置決め誤差を
補正する値を記憶させた不揮発性のデータ記憶手
段とを設け、そのデータ記憶手段の前記補正値に
より上記ステツピングモータを制御するように構
成したことを特徴とする磁気記録再生装置のヘツ
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、
ステツ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ツド位置決め装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
ステツピングモータの制御を、その巻線の駆動電
圧のジユーテイ比の制御により行うように構成し
たものである磁気記録再生装置のヘツド位置決め
装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
電源立上り時において、磁気ヘツドを基準トラツ
ク方向に移動させ、当該磁気ヘツドが基準トラツ
ク位置に達したときに、基準トラツク位置センサ
により、トラツクを計数する手段をリセツトし、
その値と実際のトラツ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ツド
位置決め装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19355383A JPS6085474A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19355383A JPS6085474A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6085474A JPS6085474A (ja) | 1985-05-14 |
| JPH0322673B2 true JPH0322673B2 (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=16309960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19355383A Granted JPS6085474A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-18 | 磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6085474A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63140468A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-13 | Fuji Electric Co Ltd | デイスク記憶装置のヘツド停止位置制御装置 |
| JP2591856B2 (ja) * | 1990-10-02 | 1997-03-19 | 群馬日本電気株式会社 | フロッピィディスク装置 |
| WO1995018994A1 (de) * | 1994-01-11 | 1995-07-13 | Robert Bosch Gmbh | Korrekturverfahren zwischen dem elektrischen phasenwinkel und dem mechanischen abtriebswinkel eines schrittmotors |
| JPH0824025A (ja) * | 1994-07-11 | 1996-01-30 | Sankyo Sogyo:Kk | ランドセル |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022780A (ja) * | 1983-07-19 | 1985-02-05 | Nec Corp | フロツピイデイスク装置 |
-
1983
- 1983-10-18 JP JP19355383A patent/JPS6085474A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6085474A (ja) | 1985-05-14 |
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