JP3387709B2 - 情報記録装置 - Google Patents
情報記録装置Info
- Publication number
- JP3387709B2 JP3387709B2 JP28307895A JP28307895A JP3387709B2 JP 3387709 B2 JP3387709 B2 JP 3387709B2 JP 28307895 A JP28307895 A JP 28307895A JP 28307895 A JP28307895 A JP 28307895A JP 3387709 B2 JP3387709 B2 JP 3387709B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- information recording
- head
- spindle motor
- pole type
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
Landscapes
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は円板状の記録媒体を
回転させて情報のアクセスを行なう例えばＦＤＤのよう
な情報記録装置に関する。
回転させて情報のアクセスを行なう例えばＦＤＤのよう
な情報記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワープロやパソコンで用いられる円板状
の情報記録媒体いわゆるフロッピーディスクへの情報の
書き込みや読み取りにはＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓ
ｋ Ｄｒｉｖｅ）が用いられる。ＦＤＤにおいてフロッ
ピーディスクを回転駆動するのに用いられるスピンドル
モータは、その必要とするトルク範囲が広く、高回転精
度が要求されることから、従来ＤＣブラシレスモータが
一般に使用されている。ＤＣモータは安価で高トルクで
あるがブラシが必要であることから信頼性という点で問
題がありあまり使用されていない。これに対して、ＤＣ
ブラシレスモータは信頼性の点では全く問題はないが、
位置検出器が必要なために高価にならざるを得ない。
の情報記録媒体いわゆるフロッピーディスクへの情報の
書き込みや読み取りにはＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓ
ｋ Ｄｒｉｖｅ）が用いられる。ＦＤＤにおいてフロッ
ピーディスクを回転駆動するのに用いられるスピンドル
モータは、その必要とするトルク範囲が広く、高回転精
度が要求されることから、従来ＤＣブラシレスモータが
一般に使用されている。ＤＣモータは安価で高トルクで
あるがブラシが必要であることから信頼性という点で問
題がありあまり使用されていない。これに対して、ＤＣ
ブラシレスモータは信頼性の点では全く問題はないが、
位置検出器が必要なために高価にならざるを得ない。
【０００３】又、ＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータの
いずれにおいても速度検出器を付加して、回転数フィー
ドバック制御が必要となるために、モータ制御がアナロ
グ制御となりかつ回路構成が大規模となり、昨今のコス
トダウンの要請に応えきれないシステムとなってきた。
いずれにおいても速度検出器を付加して、回転数フィー
ドバック制御が必要となるために、モータ制御がアナロ
グ制御となりかつ回路構成が大規模となり、昨今のコス
トダウンの要請に応えきれないシステムとなってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年のデジタル
エレクトロニクス技術の進歩により、安価な２相クロー
ポール型ステッピングモータはマイクロステップ駆動方
式により同期モータとして高回転精度で回転させる技術
が確立されてきたことと、モータ内部に位置検出器や速
度検出器を付加することなくデジタル式に制御回路が構
成できることから、システム全体が安価に構成できる利
点があり、採用が検討されているが、同期モータ故に負
荷トルク対モータ電流特性がＤＣモータのように負荷の
増減に比例してモータ電流が増減しないという欠点があ
るために、ＦＤＤのような広範なトルク範囲（０〜８０
ｇ・ｃｍ）をカバーできない。この対策として最大負荷
に合わせて電流を決めるため軽負荷時にも大きな電流を
流しておくこととなり、装置の省電力という点で不経済
となるばかりでなく、大電流設定のために振動／騒音が
大きいという欠点がある。
エレクトロニクス技術の進歩により、安価な２相クロー
ポール型ステッピングモータはマイクロステップ駆動方
式により同期モータとして高回転精度で回転させる技術
が確立されてきたことと、モータ内部に位置検出器や速
度検出器を付加することなくデジタル式に制御回路が構
成できることから、システム全体が安価に構成できる利
点があり、採用が検討されているが、同期モータ故に負
荷トルク対モータ電流特性がＤＣモータのように負荷の
増減に比例してモータ電流が増減しないという欠点があ
るために、ＦＤＤのような広範なトルク範囲（０〜８０
ｇ・ｃｍ）をカバーできない。この対策として最大負荷
に合わせて電流を決めるため軽負荷時にも大きな電流を
流しておくこととなり、装置の省電力という点で不経済
となるばかりでなく、大電流設定のために振動／騒音が
大きいという欠点がある。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みて、安価な
同期モータ（特に２相ステッピングモータ）を円板駆動
用に使用し、位置検出器や速度検出器を使用せず、安価
なデジタル的処理によるオープンループ制御で駆動し、
先に述べた同期モータの特性上のデメリット（モータド
ライブ効率の悪さ）を記憶装置本体がもっている情報を
合理的に使って駆動モータの駆動効率を上げ、ひいては
装置全体の省電力／低騒音化を行なうことができる情報
記録装置を提供することにある。
同期モータ（特に２相ステッピングモータ）を円板駆動
用に使用し、位置検出器や速度検出器を使用せず、安価
なデジタル的処理によるオープンループ制御で駆動し、
先に述べた同期モータの特性上のデメリット（モータド
ライブ効率の悪さ）を記憶装置本体がもっている情報を
合理的に使って駆動モータの駆動効率を上げ、ひいては
装置全体の省電力／低騒音化を行なうことができる情報
記録装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ＦＤＤにおいては記録媒
体の回転数が一定でかつ、ヘッドが、この記録媒体と摩
擦接触しながら情報をアクセスするが、このような機構
において記録媒体全面での摩擦係数が一定であると仮定
すれば、ヘッドによる負荷トルクの量はヘッドのトラッ
ク上の位置（半径）に比例した量となる。このように記
録媒体上におけるヘッドの位置（トラック）から記録媒
体回転用のスピンドルモータに要求される負荷トルクを
一義的に推定し、その推定情報をスピンドルモータとし
て使用する２相ステッピングモータのトルク指令値とし
て用いて必要な負荷トルクに見合った電気的入力とす
る。すなわち、ヘッドが記録媒体の内周トラックにシー
クすれば必要トルクが減少するので、スピンドルモータ
への電気的入力を下げ、逆に、記録媒体の外周にシーク
し必要トルクが増大すれば電気的入力を上げる。
体の回転数が一定でかつ、ヘッドが、この記録媒体と摩
擦接触しながら情報をアクセスするが、このような機構
において記録媒体全面での摩擦係数が一定であると仮定
すれば、ヘッドによる負荷トルクの量はヘッドのトラッ
ク上の位置（半径）に比例した量となる。このように記
録媒体上におけるヘッドの位置（トラック）から記録媒
体回転用のスピンドルモータに要求される負荷トルクを
一義的に推定し、その推定情報をスピンドルモータとし
て使用する２相ステッピングモータのトルク指令値とし
て用いて必要な負荷トルクに見合った電気的入力とす
る。すなわち、ヘッドが記録媒体の内周トラックにシー
クすれば必要トルクが減少するので、スピンドルモータ
への電気的入力を下げ、逆に、記録媒体の外周にシーク
し必要トルクが増大すれば電気的入力を上げる。
【０００７】本発明による情報記録装置は、情報記録用
の記録円板を駆動するスピンドルモータとして同期モー
タを用い、前記記録円板上の指定位置に情報の読み出し
または書き込みのためにヘッドをアクセスする情報記録
装置において、アクセスの前後における記録円板上のヘ
ッドの位置からスピンドルモータに求められる機械的出
力値を求め、求めた機械的出力値に基づいてスピンドル
モータへの電気的入力を調整するように構成した。
の記録円板を駆動するスピンドルモータとして同期モー
タを用い、前記記録円板上の指定位置に情報の読み出し
または書き込みのためにヘッドをアクセスする情報記録
装置において、アクセスの前後における記録円板上のヘ
ッドの位置からスピンドルモータに求められる機械的出
力値を求め、求めた機械的出力値に基づいてスピンドル
モータへの電気的入力を調整するように構成した。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に基づいて説
明する。
明する。
【０００９】以下では本発明による情報記録装置の一例
としてＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）
を例にとって説明する。図１（ａ）および（ｂ）は３．
５インチ用のＦＤＤを発明の説明上必要な部分だけ抜き
出して概念的に示したものであり、（ａ）は記録円板を
外した状態、（ｂ）は記録円板を装着した状態を示す。
としてＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）
を例にとって説明する。図１（ａ）および（ｂ）は３．
５インチ用のＦＤＤを発明の説明上必要な部分だけ抜き
出して概念的に示したものであり、（ａ）は記録円板を
外した状態、（ｂ）は記録円板を装着した状態を示す。
【００１０】図において、１は円板状の記録媒体（以下
では「記録円板」という）であり、この円板１の表裏両
面に同心円状に磁気的微粒子が塗布されており、中心部
には２ケの穴をもつ皿状の鉄系チャッキングハブ１′が
はめ込まれている。記録円板１全体は記録媒体面を保護
しかつ可搬性を良くするためにプラスチック製のケース
（図示せず）に納められた構造になっている。
では「記録円板」という）であり、この円板１の表裏両
面に同心円状に磁気的微粒子が塗布されており、中心部
には２ケの穴をもつ皿状の鉄系チャッキングハブ１′が
はめ込まれている。記録円板１全体は記録媒体面を保護
しかつ可搬性を良くするためにプラスチック製のケース
（図示せず）に納められた構造になっている。
【００１１】２はヘッドであり、記録円板１に接触して
円板に記録された情報を磁性粒子の磁気的変化として読
出しヘッド内のコイルで読み取る。また書き込みはとい
へば、記録円板１上の磁性粒子にヘッド２内のコイルで
磁気変化を与えて情報を書き込む。つまりヘッド２は記
録円板１に書き込まれている情報を読み出したり、書き
込んだりする機能をもっている。
円板に記録された情報を磁性粒子の磁気的変化として読
出しヘッド内のコイルで読み取る。また書き込みはとい
へば、記録円板１上の磁性粒子にヘッド２内のコイルで
磁気変化を与えて情報を書き込む。つまりヘッド２は記
録円板１に書き込まれている情報を読み出したり、書き
込んだりする機能をもっている。
【００１２】３はヘッド２を搭載したヘッドキャリッジ
と呼ばれる部分であり、ヘッド２はその先端部に設けら
れている。
と呼ばれる部分であり、ヘッド２はその先端部に設けら
れている。
【００１３】ヘッドキャリッジ３はヘッド２を記録円板
１上の適切な位置（トラック）に直線的に移動させる機
構であり、ステッピングモータ６と、その回転運動を直
線運動に変換するスクリュー５とで構成されている。回
転運動を直線運動に変換する為にヘッドキャリッジ３の
一部３ａはスクリュー５の溝に引っかけられており、ス
クリュー５が回転すると、ヘッドキャリッジ３全体が直
線運動するようになっている。このようにしてステッピ
ングモータ６へ与える位置指令（ステッピングモータ６
に与えるパルスの数で決まる）によりヘッド２を記録円
板１の任意のトラック位置に適宜移動させることができ
る。
１上の適切な位置（トラック）に直線的に移動させる機
構であり、ステッピングモータ６と、その回転運動を直
線運動に変換するスクリュー５とで構成されている。回
転運動を直線運動に変換する為にヘッドキャリッジ３の
一部３ａはスクリュー５の溝に引っかけられており、ス
クリュー５が回転すると、ヘッドキャリッジ３全体が直
線運動するようになっている。このようにしてステッピ
ングモータ６へ与える位置指令（ステッピングモータ６
に与えるパルスの数で決まる）によりヘッド２を記録円
板１の任意のトラック位置に適宜移動させることができ
る。
【００１４】７は記録円板１を回転駆動するスピンドル
モータであり、記録円板１中心部の鉄系チャッキングハ
ブ１′を安定して保持しながら回転させるチャッキング
機構８をその回転部先端に持っている。その結果、記録
円板１はスピンドルモータ７のチャッキング機構８にク
ランプされた状態で安定して回転される。
モータであり、記録円板１中心部の鉄系チャッキングハ
ブ１′を安定して保持しながら回転させるチャッキング
機構８をその回転部先端に持っている。その結果、記録
円板１はスピンドルモータ７のチャッキング機構８にク
ランプされた状態で安定して回転される。
【００１５】３．５インチ用ＦＤＤ自体のこれ以上の詳
細な構成および動作説明は省略し、本発明の重要なポイ
ントについて以下に述べる。
細な構成および動作説明は省略し、本発明の重要なポイ
ントについて以下に述べる。
【００１６】まず第１のポイントは先に説明した通り、
ヘッド２が記録円板１と接触することにより摩擦力が働
く接触型のヘッド構成であること。この場合、円板１の
回転数が一定であり、かつ、円板１とヘッド２との摩擦
係数が円板上でほぼ均一であるとすると、ヘッドの摩擦
によるスピンドルモータ７に対する必要軸出力トルクは
円板１上の半径（トラック位置）に比例した量であるこ
とが一義的に推定できる。すなわち装置としてはヘッド
２の位置からスピンドルモータ７の必要軸出力トルクが
一義的に推定できる点である。
ヘッド２が記録円板１と接触することにより摩擦力が働
く接触型のヘッド構成であること。この場合、円板１の
回転数が一定であり、かつ、円板１とヘッド２との摩擦
係数が円板上でほぼ均一であるとすると、ヘッドの摩擦
によるスピンドルモータ７に対する必要軸出力トルクは
円板１上の半径（トラック位置）に比例した量であるこ
とが一義的に推定できる。すなわち装置としてはヘッド
２の位置からスピンドルモータ７の必要軸出力トルクが
一義的に推定できる点である。
【００１７】第２のポイントとしては、２相クローポー
ル型ステッピングモータはコストが安く、かつ位置検出
器および速度検出器がない状態で、デジタル的信号処理
によるオープンループ制御により一定回転駆動が構成で
きる特徴があるために、このモータをスピンドルモータ
として採用すれば非常に簡単で安価に構成できる。しか
しながら２相ステッピングモータの特性は負荷トルクに
対して回転数と電流が決まり、その値は負荷量に関係な
く一定の値となるために、広範囲の負荷トルクに対して
安定した回転を保証するためには軽負荷時にも大きな電
流を流しておく必要があり、省電力に対して不利な使用
形態となる。また当然のことながら、振動という点にお
いても不利となる。
ル型ステッピングモータはコストが安く、かつ位置検出
器および速度検出器がない状態で、デジタル的信号処理
によるオープンループ制御により一定回転駆動が構成で
きる特徴があるために、このモータをスピンドルモータ
として採用すれば非常に簡単で安価に構成できる。しか
しながら２相ステッピングモータの特性は負荷トルクに
対して回転数と電流が決まり、その値は負荷量に関係な
く一定の値となるために、広範囲の負荷トルクに対して
安定した回転を保証するためには軽負荷時にも大きな電
流を流しておく必要があり、省電力に対して不利な使用
形態となる。また当然のことながら、振動という点にお
いても不利となる。
【００１８】前述の２つのポイントからスピンドルモー
タに安価な２相のステッピングモータを用いて省電力
化、低騒音化を図った情報記録装置を提供することが本
発明の目的であり、この目的達成手段として、ヘッドの
位置（トラック）情報からスピンドルモータの必要軸出
力トルクを推定し、スピンドルモータへの電気的入力を
コントロールする。さらに具体的に言えば、ヘッドが記
録円板の外周側へ移動することがわかれば、スピンドル
モータへの入力電力を増大させて発生軸トルクを上げ、
内周側へ移動することがわかれば入力電力を減少させ
て、発生軸出力トルクを下げ省電力化を図る。このよう
にヘッドの位置情報でスピンドルモータの電力コントロ
ールを行なうことにより、スピンドルモータに安価なモ
ータの採用を可能とし省電力化を図った情報記録装置を
構成可能とした。
タに安価な２相のステッピングモータを用いて省電力
化、低騒音化を図った情報記録装置を提供することが本
発明の目的であり、この目的達成手段として、ヘッドの
位置（トラック）情報からスピンドルモータの必要軸出
力トルクを推定し、スピンドルモータへの電気的入力を
コントロールする。さらに具体的に言えば、ヘッドが記
録円板の外周側へ移動することがわかれば、スピンドル
モータへの入力電力を増大させて発生軸トルクを上げ、
内周側へ移動することがわかれば入力電力を減少させ
て、発生軸出力トルクを下げ省電力化を図る。このよう
にヘッドの位置情報でスピンドルモータの電力コントロ
ールを行なうことにより、スピンドルモータに安価なモ
ータの採用を可能とし省電力化を図った情報記録装置を
構成可能とした。
【００１９】図２は本発明による情報記録装置のモータ
制御回路の一実施の形態を示す。この実施例は３．５イ
ンチ用ＦＤＤのスピンドルモータに２相クローポール型
ステッピングモータを用い、マイクロステップ駆動によ
り３００ｒｐｍの定速回転をさせている例である。以下
にその詳細を示す。
制御回路の一実施の形態を示す。この実施例は３．５イ
ンチ用ＦＤＤのスピンドルモータに２相クローポール型
ステッピングモータを用い、マイクロステップ駆動によ
り３００ｒｐｍの定速回転をさせている例である。以下
にその詳細を示す。
【００２０】図２において、１００はＵＰ／ＤＯＷＮカ
ウンタであり、クロックパルスＣＬＫをカウントしＲＯ
Ｍ１０１ａ、１０１ｂへのアドレス信号を生成する。Ｒ
ＯＭ１０１ａ、ＲＯＭ１０１ｂには、詳細については後
述するが、周期一定で振幅値が異なる波形率の等しい励
磁パターンが複数種類記憶されており、トルク指令によ
りどのパターンを選択するかが一義的に選べるようにな
っている。
ウンタであり、クロックパルスＣＬＫをカウントしＲＯ
Ｍ１０１ａ、１０１ｂへのアドレス信号を生成する。Ｒ
ＯＭ１０１ａ、ＲＯＭ１０１ｂには、詳細については後
述するが、周期一定で振幅値が異なる波形率の等しい励
磁パターンが複数種類記憶されており、トルク指令によ
りどのパターンを選択するかが一義的に選べるようにな
っている。
【００２１】Ｄ／Ａ変換器１０２ａ、１０２ｂはそれぞ
れＲＯＭ１０１ａ、１０１ｂの内容をアナログ電圧に変
換し（励磁パターンを生成し）、電力増幅器１０３ａ、
１０３ｂで電力増幅した後ステッピングモータ１０５の
コイル１０４ａ、１０４ｂを励磁するような構成になっ
ている。なお当然のことながら、Ｄ／Ａ変換器１０２
ａ，１０２ｂの位相関係は電気角で９０°ずれた、いわ
ゆる２相の信号を出力するように、ＲＯＭ１０１ａ、１
０１ｂの内容は記録されている。本実施の形態ではＲＯ
Ｍ１０１ａにｓｉｎ波形を記憶し、ＲＯＭ１０１ｂにｃ
ｏｓ波形を記憶したものを用いているが、回転精度を上
げるためにモータ固有のディテントトルク分を補償した
ものを前記ｓｉｎ波形、ｃｏｓ波形に重畳させたものが
より好ましい。さらにまた、コイル励磁波形の振幅値に
よって駆動モータ内の鉄損が異なることから、ＲＯＭ１
０１ａ、１０１ｂの振幅値に応じて鉄損分の補償するた
めに前記ｓｉｎ波形、ｃｏｓ波形を歪ませることも可能
である。
れＲＯＭ１０１ａ、１０１ｂの内容をアナログ電圧に変
換し（励磁パターンを生成し）、電力増幅器１０３ａ、
１０３ｂで電力増幅した後ステッピングモータ１０５の
コイル１０４ａ、１０４ｂを励磁するような構成になっ
ている。なお当然のことながら、Ｄ／Ａ変換器１０２
ａ，１０２ｂの位相関係は電気角で９０°ずれた、いわ
ゆる２相の信号を出力するように、ＲＯＭ１０１ａ、１
０１ｂの内容は記録されている。本実施の形態ではＲＯ
Ｍ１０１ａにｓｉｎ波形を記憶し、ＲＯＭ１０１ｂにｃ
ｏｓ波形を記憶したものを用いているが、回転精度を上
げるためにモータ固有のディテントトルク分を補償した
ものを前記ｓｉｎ波形、ｃｏｓ波形に重畳させたものが
より好ましい。さらにまた、コイル励磁波形の振幅値に
よって駆動モータ内の鉄損が異なることから、ＲＯＭ１
０１ａ、１０１ｂの振幅値に応じて鉄損分の補償するた
めに前記ｓｉｎ波形、ｃｏｓ波形を歪ませることも可能
である。
【００２２】図２のモータ制御回路におけるヘッドトラ
ック位置対記録円板上の直径対トルク指令の関係につい
ての具体例を図３に示した。
ック位置対記録円板上の直径対トルク指令の関係につい
ての具体例を図３に示した。
【００２３】本実施例では図３に示したように、ヘッド
トラック位置０〜７９トラックを、０〜１９トラック、
２０〜３９トラック、４０〜５９トラック、６０〜７９
トラックの４ゾーンに分類し、各ゾーンに対して図４の
Ａ〜Ｄに示すような異なるトルク指令を適用した。図４
は図３に示した異なる４種類のトルク指令値Ａ〜Ｄの具
体例としてＲＯＭ１０１ａに記憶させた励磁信号（ｓｉ
ｎ波形）を示す。
トラック位置０〜７９トラックを、０〜１９トラック、
２０〜３９トラック、４０〜５９トラック、６０〜７９
トラックの４ゾーンに分類し、各ゾーンに対して図４の
Ａ〜Ｄに示すような異なるトルク指令を適用した。図４
は図３に示した異なる４種類のトルク指令値Ａ〜Ｄの具
体例としてＲＯＭ１０１ａに記憶させた励磁信号（ｓｉ
ｎ波形）を示す。
【００２４】図２のＲＯＭ１０１ａには、先にも述べた
とおり、振幅が異なる４つの正弦波が記憶されており、
スピンドルモータへのトルク指令によりＡ〜Ｄの４つト
ルク指令のうちの１つを選択して出力するように構成さ
れている。なお、トルク指令を変えるタイミングはヘッ
ドアクチエータにトラック指令を出すのと同時が好まし
いが、駆動モータを脱調させないことが大前提であるた
めヘッドが外周側に出る場合と内周側に入る場合とで若
干変えることも必要である。要するにヘッドアクチエー
タが移動中並びにセトリングタイミング中は読み／書き
動作をしないため、駆動モータは過渡的に多少回転精度
が悪化してもタイミング的には全く問題なく、この間に
スピンドルモータのトルク指令変化による回転変動の過
渡現象を収束しておけばよいからである。
とおり、振幅が異なる４つの正弦波が記憶されており、
スピンドルモータへのトルク指令によりＡ〜Ｄの４つト
ルク指令のうちの１つを選択して出力するように構成さ
れている。なお、トルク指令を変えるタイミングはヘッ
ドアクチエータにトラック指令を出すのと同時が好まし
いが、駆動モータを脱調させないことが大前提であるた
めヘッドが外周側に出る場合と内周側に入る場合とで若
干変えることも必要である。要するにヘッドアクチエー
タが移動中並びにセトリングタイミング中は読み／書き
動作をしないため、駆動モータは過渡的に多少回転精度
が悪化してもタイミング的には全く問題なく、この間に
スピンドルモータのトルク指令変化による回転変動の過
渡現象を収束しておけばよいからである。
【００２５】具体的には、たとえばいまヘッドが仮りに
０トラック位置にあり、駆動スピンドルモータ１０５が
ＲＯＭ１０１ａのＡの振幅（ＲＯＭ１０１ｂは振幅Ａで
電気角９０゜シフトしたｃｏｓ波形）で駆動されている
ものとする。このとき負荷トルクは最大であるが（ヘッ
ドの位置が最外周にあるため）モータのコイル１０４
ａ、１０４ｂへの入力電圧も最大なため、スピンドルモ
ータ１０５は最大トルクを発生して回転することにな
る。ここでヘッドを６５トラックに移動しようとする
と、それまで選択されていた振幅Ａの波形に代えてＲＯ
Ｍ１０１ａから振幅Ｄの波形を選択しスピンドルモータ
１０５にそれまでより小振幅の電圧を供給する。その結
果スピンドルモータ１０５のコイル１０４ａ、１０４ｂ
への入力電圧が小さくなった分だけスピンドルモータ１
０５の発生トルクが低下するが、その分負荷トルクが減
少しているので、スピンドルモータ１０５のトルク不足
による脱調等の心配はなくなる。このようにヘッドの位
置により必要な負荷トルクを一義的に割り出しスピンド
ルモータ１０５への入力電力を調整することができ、結
果として省電力駆動が可能である。
０トラック位置にあり、駆動スピンドルモータ１０５が
ＲＯＭ１０１ａのＡの振幅（ＲＯＭ１０１ｂは振幅Ａで
電気角９０゜シフトしたｃｏｓ波形）で駆動されている
ものとする。このとき負荷トルクは最大であるが（ヘッ
ドの位置が最外周にあるため）モータのコイル１０４
ａ、１０４ｂへの入力電圧も最大なため、スピンドルモ
ータ１０５は最大トルクを発生して回転することにな
る。ここでヘッドを６５トラックに移動しようとする
と、それまで選択されていた振幅Ａの波形に代えてＲＯ
Ｍ１０１ａから振幅Ｄの波形を選択しスピンドルモータ
１０５にそれまでより小振幅の電圧を供給する。その結
果スピンドルモータ１０５のコイル１０４ａ、１０４ｂ
への入力電圧が小さくなった分だけスピンドルモータ１
０５の発生トルクが低下するが、その分負荷トルクが減
少しているので、スピンドルモータ１０５のトルク不足
による脱調等の心配はなくなる。このようにヘッドの位
置により必要な負荷トルクを一義的に割り出しスピンド
ルモータ１０５への入力電力を調整することができ、結
果として省電力駆動が可能である。
【００２６】このようにヘッドの位置により段階的（本
実施の形態では４段階）にスピンドルモータ１０５への
入力電力を変えることにより、スピンドルモータ１０５
の省電力駆動を図ることができる。本実施例ではスピン
ドルモータ１０５への入力電力を４段階に切り換えてい
るが、これをさらに細かくしたり、逆に粗く２段階程度
にラフに切替える方式も当然考えられ、４段階に限るこ
とではないことは当然である。
実施の形態では４段階）にスピンドルモータ１０５への
入力電力を変えることにより、スピンドルモータ１０５
の省電力駆動を図ることができる。本実施例ではスピン
ドルモータ１０５への入力電力を４段階に切り換えてい
るが、これをさらに細かくしたり、逆に粗く２段階程度
にラフに切替える方式も当然考えられ、４段階に限るこ
とではないことは当然である。
【００２７】上記の実施の形態では、スピンドルモータ
への入力電力を調整する方法として、モータへの供給電
圧の振幅値を変える方法（ＰＡＭ）を説明したが、モー
タへの供給電圧のデューティー比を変える（ＰＷＭ）方
法も可能である。またモータ電流を調整することも可能
であることは言うまでもない。
への入力電力を調整する方法として、モータへの供給電
圧の振幅値を変える方法（ＰＡＭ）を説明したが、モー
タへの供給電圧のデューティー比を変える（ＰＷＭ）方
法も可能である。またモータ電流を調整することも可能
であることは言うまでもない。
【００２８】図５は本発明の他の実施の形態として、ス
ピンドルモータ電流を調整する実施の形態を示す。図５
において、図２と同一の参照番号は同一の構成要素を示
す。
ピンドルモータ電流を調整する実施の形態を示す。図５
において、図２と同一の参照番号は同一の構成要素を示
す。
【００２９】この実施の形態が図２に示した電圧調整方
式の実施の形態と異なる点は、コイル電流を検出抵抗１
０８ａ、１０８ｂで検出し、この検出した電流値と、Ｄ
／Ａ変換器１０２ａ、１０２ｂから出力される電流指令
値とをコンパレータ１０６ａ、１０６ｂで比較して常時
これらが等しくなるようにする点である。励磁マトリッ
クス１０７ａ、１０７ｂはコンパレータ１０６ａ、１０
６ｂの出力とＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１００の信号によ
りスピンドルモータ１０５のコイル１０４ａ、１０４ｂ
に適正な励磁タイミングと励磁電流値になるようにする
ための論理マトリックスである。この結果スピンドルモ
ータ１０５のコイル１０４ａ、１０４ｂにはＤ／Ａ変換
器１０２ａ、１０２ｂの電流指令と等しいモータ電流を
流すことができ、図２の実施例と同様にＲＯＭ１０１
ａ、１０１ｂに電流振幅値が異なる励磁パターンを複数
種類記憶させておいてヘッドのトラック位置に応じたス
ピンドルモータ１０５へのトルク指令を選択して、ＲＯ
Ｍ１０１ａ、１０１ｂの電流指令の振幅値を選択してお
くようにしておけばスピンドルモータへの入力電流によ
り入力電力を調整できる。
式の実施の形態と異なる点は、コイル電流を検出抵抗１
０８ａ、１０８ｂで検出し、この検出した電流値と、Ｄ
／Ａ変換器１０２ａ、１０２ｂから出力される電流指令
値とをコンパレータ１０６ａ、１０６ｂで比較して常時
これらが等しくなるようにする点である。励磁マトリッ
クス１０７ａ、１０７ｂはコンパレータ１０６ａ、１０
６ｂの出力とＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１００の信号によ
りスピンドルモータ１０５のコイル１０４ａ、１０４ｂ
に適正な励磁タイミングと励磁電流値になるようにする
ための論理マトリックスである。この結果スピンドルモ
ータ１０５のコイル１０４ａ、１０４ｂにはＤ／Ａ変換
器１０２ａ、１０２ｂの電流指令と等しいモータ電流を
流すことができ、図２の実施例と同様にＲＯＭ１０１
ａ、１０１ｂに電流振幅値が異なる励磁パターンを複数
種類記憶させておいてヘッドのトラック位置に応じたス
ピンドルモータ１０５へのトルク指令を選択して、ＲＯ
Ｍ１０１ａ、１０１ｂの電流指令の振幅値を選択してお
くようにしておけばスピンドルモータへの入力電流によ
り入力電力を調整できる。
【００３０】上記実施の形態におけるスピンドルモータ
の使用トルク範囲はステッピングモータ特性の連続領域
（プルアウト領域）とするのがよい。またこの際スピン
ドルモータの駆動に周波数可変回路（ランプ回路）を併
用することが好ましい。
の使用トルク範囲はステッピングモータ特性の連続領域
（プルアウト領域）とするのがよい。またこの際スピン
ドルモータの駆動に周波数可変回路（ランプ回路）を併
用することが好ましい。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果がある。
（１）ＦＤＤ用スピンドルモータとして安価なクローポ
ール形ステッピングモータを使用でき、記憶装置の大巾
なコストダウンができる。 （２）負荷トルクに応じてスピンドルモータへの入力電
力が調整できるので、省電力装置が実現できる。 （３）負荷トルクにみ合った電力を投入するのでモータ
振動／騒音が著じるしく低下する。 （４）余分な電力がないのでモータの自己発熱も小さく
てすむ。 （５）回転ムラが改善する。
ール形ステッピングモータを使用でき、記憶装置の大巾
なコストダウンができる。 （２）負荷トルクに応じてスピンドルモータへの入力電
力が調整できるので、省電力装置が実現できる。 （３）負荷トルクにみ合った電力を投入するのでモータ
振動／騒音が著じるしく低下する。 （４）余分な電力がないのでモータの自己発熱も小さく
てすむ。 （５）回転ムラが改善する。
【図１】（ａ）は本発明による情報記録装置を適用する
ＦＤＤの要部を示す斜視図、（ｂ）は同ＦＤＤ要部を記
録円板装填状態で示す斜視図である。
ＦＤＤの要部を示す斜視図、（ｂ）は同ＦＤＤ要部を記
録円板装填状態で示す斜視図である。
【図２】本発明による情報記録装置のモータ制御回路の
一実施例のブロック線図を示す。
一実施例のブロック線図を示す。
【図３】ヘッドのトラック位置対記録円板上の半径対ト
ルク指令の関係を示す。
ルク指令の関係を示す。
【図４】スピンドルモータに対する異なるトルク指令を
示す。
示す。
【図５】本発明による情報記録装置のモータ制御回路の
他の実施例のブロック線図を示す。
他の実施例のブロック線図を示す。
１００ ＵＰ／ＤＯＷＮ カウンタ
１０１ａ、１０１ｂ ＲＯＭ
１０２ａ、１０２ｂ Ｄ／Ａ変換器
１０３ａ、１０３ｂ 電力増幅器
１０４ａ、１０４ｂ コイル
１０５ スピンドルモータ
１０６ マトリックス
フロントページの続き
(72)発明者 江塚 正久
静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ ミネ
ベア株式会社開発技術センター
(56)参考文献 特開 平６−52628（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−262677（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−83297（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−24470（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−32469（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−115199（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 19/28
Claims (6)
- 【請求項１】 情報記録用の記録円板を駆動するスピン
ドルモータとして２相クローポール型ステッピングモー
タを用い、前記記録円板上の指定位置に情報の読み出し
または書き込みのためにヘッドをアクセスするときの記
録円板上のヘッドの位置からスピンドルモータへの電気
的入力を調整するようにした情報記録装置であって、 前記記録円板上のヘッドの径方向の移動領域を複数のゾ
ーンに分割し、前記分割したゾーンに対応して設定した
複数の、周期が一定で振幅が異なる励磁パターンが各
々、別々のアドレスに記憶されている第１のＲＯＭと 、 該第１のＲＯＭに記憶された励磁パターンと電気的位相
角が９０度ずれたそれぞれの励磁パターンを記憶した第
２のＲＯＭと、 前記記録円板のトラック位置情報に対応した前記２つの
ＲＯＭへのアドレス信号を生成する回路と、 前記生成回路からのアドレス信号で前記２つのＲＯＭか
ら読み出したそれぞれの前記励磁パターンの信号をアナ
ログ電圧に変換する２つのＤ／Ａ変換器と、 該Ｄ／Ａ変換器の出力をそれぞれ増幅する電力増幅器
と、 該電力増幅器の出力でスピンドルモータの２つのコイル
をそれぞれ駆動する２つの駆動回路とを具備したことを
特徴とする情報記録装置。 - 【請求項２】 前記２相クローポール型ステッピングモ
ータの励磁方式をマイクロステップ駆動としたことを特
徴とする請求項１に記載の情報記録装置。 - 【請求項３】 前記２相クローポール型ステッピングモ
ータへの電気的入力の調整を電圧調整により行なうこと
を特徴とした請求項１に記載の情報記録装。 - 【請求項４】 前記２相クローポール型ステッピングモ
ータへの電気的入力の調整方式が、モータ電流を検出
し、該電流値を基準電流と比較する電流調整方式である
ことを特徴とする請求項１に記載の情報記録装置。 - 【請求項５】 前記２相クローポール型ステッピングモ
ータの使用トルク範囲をステッピングモータ特性の連続
領域（プルアウト領域）としたことを特徴とする請求項
１ないし４のいずれか１項に記載の情報記録装置。 - 【請求項６】 前記２相クローポール型ステッピングモ
ータの起動に周波数変換回路（ランプ回路）を用いたこ
とを特徴とする請求項５に記載の情報記録装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28307895A JP3387709B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 情報記録装置 |
| US08/732,036 US5914581A (en) | 1995-10-31 | 1996-10-16 | Information recording device |
| EP96307570A EP0772191A3 (en) | 1995-10-31 | 1996-10-18 | Information recording device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28307895A JP3387709B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 情報記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09128885A JPH09128885A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3387709B2 true JP3387709B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=17660932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28307895A Expired - Fee Related JP3387709B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 情報記録装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5914581A (ja) |
| EP (1) | EP0772191A3 (ja) |
| JP (1) | JP3387709B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3663302B2 (ja) * | 1998-08-20 | 2005-06-22 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気ディスク装置 |
| JP4553429B2 (ja) * | 1999-11-25 | 2010-09-29 | パナソニック株式会社 | ディスク装置 |
| US6717763B2 (en) * | 2001-05-16 | 2004-04-06 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. | Power savings method and apparatus for disk drives |
| EP1533814A4 (en) | 2002-06-28 | 2006-11-22 | Fujitsu Ltd | INFORMATION STORAGE DEVICE |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4228387A (en) * | 1977-09-14 | 1980-10-14 | Exxon Research & Engineering Co. | Variable reluctance stepper motor drive and method of operation as a DC brushless motor |
| JPS59185071A (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-20 | Hitachi Ltd | 情報記録デイスクの再生速度制御装置 |
| JPH0724142B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1995-03-15 | 株式会社ケンウッド | 光ディスクのサーボ回路 |
| DE4102796A1 (de) * | 1991-01-31 | 1992-08-06 | Thomson Brandt Gmbh | Verfahren zur verkuerzung der zugriffszeit |
| US5293565A (en) * | 1992-02-04 | 1994-03-08 | International Business Machines Corporation | Fortmat for data-storing disk media wherein addressable track angular length is independent of disk revolutions |
| US5225756A (en) * | 1992-03-26 | 1993-07-06 | David J. Coutu | Stepper motor driver circuit |
| DE4217557A1 (de) * | 1992-05-27 | 1993-12-02 | Bosch Gmbh Robert | Kontrollierte Mikroschrittsteuerung für einen Schrittmotor |
| US5576909A (en) * | 1995-02-16 | 1996-11-19 | Ministor Peripherals International Limited | Method for positioning a data transducer head in a rotating disk drive data storage device |
| US5691857A (en) * | 1995-09-29 | 1997-11-25 | Quantum Corporation | Method using matched filters for determining head positioner micro-jog in hard disk drive employing magneto-resistive heads |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28307895A patent/JP3387709B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-10-16 US US08/732,036 patent/US5914581A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-18 EP EP96307570A patent/EP0772191A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09128885A (ja) | 1997-05-16 |
| US5914581A (en) | 1999-06-22 |
| EP0772191A2 (en) | 1997-05-07 |
| EP0772191A3 (en) | 1997-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6122131A (en) | Adaptively-controlled disk drive assembly | |
| US7012391B2 (en) | Motor acceleration using continuous sequence of current limit values | |
| US6282049B1 (en) | Applying a ramped voltage source across an actuator coil to retract a disc drive actuator | |
| JPH087954B2 (ja) | ディスク装置 | |
| US9424868B1 (en) | Data storage device employing spindle motor driving profile during seek to improve power performance | |
| US6122234A (en) | Recording disk drive using a synchronous driving motor | |
| JP3387709B2 (ja) | 情報記録装置 | |
| US8766583B1 (en) | Voltage mode using pseudo current limit | |
| US7327103B1 (en) | Driver and method for control of voice coil motor in disk drive | |
| JP2001067824A (ja) | ボイスコイルモータ制御回路及び同回路を持つディスク記憶装置 | |
| US11081988B1 (en) | Data storage device with spread spectrum spindle motor control | |
| US6707269B2 (en) | Motor control circuit with adaptive dynamic range selection | |
| US9355676B1 (en) | Data storage device controlling amplitude and phase of driving voltage to generate power from a spindle motor | |
| US6747832B2 (en) | Disk apparatus and head position control method | |
| US5731924A (en) | Track following method by using off-track and on-track offset adjusting method in magnetic disk driving device | |
| JP2002032952A (ja) | モータ起動方法 | |
| JP3708522B2 (ja) | 磁気ディスク駆動装置 | |
| US5880569A (en) | Motor for use in information recording device | |
| JP2002526877A (ja) | 磁束反転検出によるアクチュエータの範囲の拡張 | |
| US11823710B2 (en) | Dual spindle motors and dual spindle motor control for data storage | |
| JP4480278B2 (ja) | ディスク装置 | |
| JP2559774B2 (ja) | ディスク駆動システム | |
| US20090261666A1 (en) | Radially Balanced Stator Forces for a Spindle Motor | |
| KR20060065995A (ko) | 스핀들 모터 드라이버의 전류 이득 변환 제어 방법 및 장치 | |
| JPH11306572A (ja) | ディスクドライブ装置、及びスキュー制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010904 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |