JPH02168476A - 最終減衰ステップを用いる情報記憶ディスク用トランスデューサの位置制御システム - Google Patents

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】 〔発明の分野〕 この発明は総体的に、回転情報装置（貯蔵）ディスクに
対する、読取り／書込みへ・ノドの位置の制御方法に関
し、特に、回転記憶ディスクに対する読取り／書込みヘ
ッドの位置の制御に用いられるステンピングモータの、
リングアウト（ｒｉｎｇｏｕ　ｔ）時間の減少方法に関
する。

〔発明の背景〕

情報記憶ディスクに記憶され得るデータ量を、実用的範
囲で増大することは一般的に望ましい。

データは総体的に、同心円トラックとしてディスク上に
記憶される。明らかなように、できる限り多数のトラッ
クをディスク面上に備えることが望ましく、これは、ト
ラックが実用的範囲で狭く、かつ実用的範囲で相互に近
接していなければならないことを意味する。しかし、読
取り／書込みヘッドを、任意の所望トラックの中央上方
に位置決めすると共に、データがトラックに書込まれる
間、あるいはトラックから読取られる間、その位置に保
持されることも必要である。トラックがその幅を小さく
すると共に、相互にさらに近接して配置されるようにな
ると、読取り／書込みへ・７ドを正しく位置決めするこ
とは、次第に困難になる。ディスクが回転している間、
読取り／書込みヘッドを所望トラックの中心上方に信頼
性をもって位置決めすることが、この能力であり、これ
は記録ディスクの実用的密度を限定する。

磁気記憶ディスクにおいては、単一または列をなす読取
り／書込みトランスデユーサ（変換器）を、所望トラッ
ク上方に粗位置決めするにあたり、典型的には、フィー
ドバック制御がなされない間ループ位置決めシステムが
用いられる。柔軟な磁気記憶ディスクにおいては、これ
は典型的には、読取り／書込みヘッドのための唯一の位
置決めシステムである。硬質磁気記憶ディスクにおいて
は、粗位置決めに続いて一般的には、所望トラックの中
心上方に読取り／書込みヘッドを正確に位置決めするた
めに、フィードバンク制御がなされる位置決めシステム
を用いる微細位置決めが行なわれる。微細位置決めシス
テムは一般に、ある種の磁気パターン上にロックされる
と共に、それを追走する。これらの磁気サーボ機構の大
部分は、記録面の重要部分を磁気サーボパターンのため
に用いている。これは明らかに、データを記録するため
に可能な記録面の領域を減少させる。

この発明の目的は、閉ループ・サーボシステムを用いる
ことなく、所定目標（ターゲソ［・）トラックに対する
アクセス（待ち合わせ）タイムを減少させることである
。特に、この発明の目的は、サーボデータの記憶のため
にディスク面スペースを犠牲にすることなく、低いアク
セスタイムを有するディスクドライブを提供することで
ある。

特に、読取り／＠込みヘッドを目標トラックの中心上方
に微細位置決めするのに必要な時間を減少させることが
できる、簡単な装備のシステムを提供することがこの発
明の目的である。このアクセスタイムの減少は、ディス
ク面上で読取り／書込みヘッドを一つのトラックから別
のトラックに移動するために必要な時間を減少させるに
あたり、極めて重要である。

従来、設定時間、すなわち読取り／書込みヘッドを、一
つのトラックから別のトラックに移動する際に低速化さ
せ、かつ最終的に停止させるのに要する時間を減少する
ことが読取り／書込みヘッドの微細位置決めにおいて極
めて望ましいことが確認されている。約６５ミリ秒から
４０ミリ秒以下へのアクセスタイムの減少を達成するた
めに、最初は開ループ制御法が用いられており、その場
合、ステッパモータに対するステップ入力指令パルスを
正確にタイミング合わせすることにより、最少リングア
ウト時間が達成される。しかし、この開ループ法は、モ
ータ・パラメータが製造許容範囲により変動することか
ら、その有効性が限定される。したがって、不変アルゴ
リズムにおいて、ステップ応答はいずれのモータに対し
ても、最少のリングアウトをもたらさなくなる。単一ス
テップ応答リングアウト時間、すなわち読取り／書込み
ヘッドを目標トラック上方に最終的に設定するのに要す
る時間、を最少にする閉ループ法は文献中には記載され
ているが、これには、巻き体重圧をデコードすると共に
、フィードバック信号を発信するために外部センサまた
は広範な電子工学が要求される。

したがって、この発明の目的は、モータ・ステノブサイ
ズがモータの逆起電力（ｅｍｆ）の−電気サイクルに比
較して小さい、という事実を利用する単純な電圧フィー
ドバンク法を、利用し包含することである。

〔発明の概要〕

この発明において、設定時間を大きく低減させるために
、読取り／書込みヘッドの所望トラック上方への設定の
制御にあたり、リング検出器の出力を用いる装置および
方法が記載されている。従来のシステムは、読取り／書
込みヘッド位置決めシステムが自然にリングアウトし、
それ力）らこの処理が完了した時に、制御用マイクロプ
ロセッサに対してシークコンプリート信号を送信するこ
とを可能にしており、リング検出器の出力は特別に発信
されたトルク減衰パルスのタイミングを、変化または制
御するために利用されると共に、このパルスはシークス
テ・ノブ・シーケンスの終了時に、ステッパモータに送
信される。これらのトルク減衰パルスはステップパルス
であり、そのタイミングおよび／または持続時間は、読
取り／書込みヘッドを所望トラック上方に設定するため
に消散されるべき「エネルギー」に基づいて、目標トラ
ックに対するステッパモータに対して正または負トルク
を適用する。エネルギーは、モータの開巻き体または非
付勢フェーズの逆起電力電圧をモニタリングし、かつ読
取り／書込みヘッドが所望トラック・ゼロまたは目標ト
ラック点に直行する速度の指示を展開することにより、
間接的に測定される。

好ましい実施例において、この速度は、ステップモータ
が零速度軸を横切る時に測定された、リング検出器から
のリングパルス時間出力により表示される。リング検出
器から追加信号を取出すことにより、読取り／書込みヘ
ッドがトラックを横切る方向も限定される。読取り／書
込みヘッドの移動速度およびその方向に基づいて、マイ
クロプロセッサは減衰パルスのタイミングを選定するた
め、ルックアンプ表を呼出す（アクセスする）。

特に、ルックアンプ表は、種々のリングパルス時間の初
期条件に対してリングアウトを最少にするため、モータ
の選定されたフェーズに適用され得る減衰パルスのタイ
ミングを包含している。所定の種々の初期速度に対して
、トルク減衰パルス（第１減衰ステツプパルス指令によ
り指令される）の開始にクロスされる零速度からの時間
であるステップ時間Ｔ、が、リングパルス時間、すなわ
ちエネルギー、に対してプロットできる。同様のプロッ
トが、トルク減衰パルス（第２減衰ステツプパルス指令
により指令される）の終了にクロスされる、零速度から
の時間であるステップ時間Ｔ２についてもなされる。こ
のデータから、最小自乗法を用いる多項式がデータ点に
適合され、エネルギー関数、すなわち、リングパルス時
間（ステラモータが、零速度点に対して予じめ限定され
た正および負スレッショルド間の、零速度軸を横切る速
度の測定値）と、トルク減衰パルス指令時間Ｔ、および
Ｉ２、すなわち、トルク減衰パルスの適用時間およびそ
の持続時間、からなるエネルギー関数が展開される。こ
のパルスはモータの選定されたフェーズを消勢し、初期
エネルギー関数計算に与えられたリングアウト時間を最
少にすると共に、このモータフェーズの知識が、特定ト
ラック上に設定されるために付勢される。この情報に基
づいて、マイクロプロセッサはモータの選定されたフェ
ーズを消勢して、読取り／書込みヘッドを所望トラック
上方に迅速に設定し、装置の設定時間を大きく減少させ
ることができる。

この明細書においては、スタードライブ形式で駆動され
る１０フエーズモータに関連した方法および装置が開示
されるが、その結果は任意数のフェーズおよび他のドラ
イブ形式を有するモータにも適用することができる。

好ましい実施例において、目標トラックにモータを位置
決めするにあたり、通常は消勢されているフェーズの一
つが、モータを制動するため短時間付勢され、あるいは
通常は付勢されているフェーズがトルク減衰パルスの持
続時間消勢されて、同一目標を達成するようにされる。

この発明は、設定時間を減少するため、長シークの最終
ステップパルス指令のタイミングを制御するのに、特に
有用である。これらのステップパルス指令は、モータを
トラック上方に迅速に設定するため、ステップパルス信
号の通常発信される順序の終りに追加される。

エネルギーに対する基準は、読取り／書込みヘッドが零
速度、すなわち目標トラックから最大移動点を通過する
場合の、リング検出器パルスの幅を意味するものであり
、このパルス幅は、目標トラックに対するトランスデユ
ーサのエネルギーに直接関連を有している。

この発明を説明するにあたり、以下の約束が用いられる
；「モータ係止位置」はモータに関する安定平衡位置を
意味し、「正トルク減衰パルス」は、最初のトラックシ
ーク方向に追加モータトルクを発生するパルスを意味し
、「負トルク減衰パルス」は、最初のトラックシーク方
向においてモータトルクを減少するパルスを意味し、「
リンギング（ｒｉｎｇｉｎｇ）　Ｊは、シークの終りに
目標トラックを横切る時、トランスデユーサが有するエ
ネルギー測定量である。

この発明の特徴および利点は、この発明の好ましい実施
例に関する図面およびそれによる詳細な説明から、明ら
かになるであろう。

〔好ましい実施例の詳細な説明〕

第１図において、ディスク１２のような記録媒体に対し
て位置決めできる、単一または複数の読取り／書込みヘ
ッド１０が示される。ディスク１２は複数の同心トラッ
ク１４を包含し、ディスクは磁化性媒体で、データが通
常の方法により、読取り／書込みヘッドｌＯによりトラ
ック１４のラインに沿って、記録および検索されるよう
になっている。モータ１６を備える位置決め装置は、読
取り／書込みヘッドＩＯをディスクＩ２上方の、予じめ
選定された記録位置またはトラック１４まで移動するよ
うに付勢される。位１決め装置はステッパモータ１６（
その多フェーズが第２図に示される）を備え、これは読
取り／書込みヘットｌＯを任意の一つのトラック上に位
置決めするように、付勢される。ヘッドはディスクの面
に隣接して、アーム１８に支持されており、そこで読取
り／書込みヘッド１０は、ディスク１２が回転される時
、薄い空気フィルム上を浮動する。ディスク１２の中心
軸２２と同心に配置された駆動装置２０は、ディスク１
２と読取り／書込みヘッド１０との間に相対移動を生じ
るように設けられており、それにより通常の方法におい
て、磁気記憶媒体とヘッドとの間のデータの転送が可能
になる。

駆動装置はこの場合、ディスク１２を中心軸２２の回り
に回転する直駆動七−タを備えている。

第１図の他の主用要素を簡単に検討すると、読取り／書
込みヘッド１０がシークモードにおいて、一つのトラッ
クから所望目標トラックへ移動される時、モータに送ら
れるステップパルス数がモニターされて、プロセッサ２
８が、目標トラックに対して移動する読取り／書込みヘ
ッドの位置を、継続的に計算する。この目標トラックは
、メモリ３０からの位置指令２９により限定される。目
標トラックが読取り／書込みヘッド１０により通過され
る時、リング検出器３１の出力がモニターされ、どのく
らいのリンギングが存在するかが決定される。目標トラ
ックに到達する時、所定アルゴリズムが用いられて、読
取り／書込みヘッドｌＯが目標トラックに対して最終的
に位置決めされる。

この発明はリング検出器の出力を新規な方法において用
い、設定時間を減少し、したがってアクセスタイム、す
なわち読取り／書込みヘッドをディスク面上で、初期ト
ラックから目標トラックまで移動するのに要する時間、
を減少するようになっている。

選定されたトラックに対する読取り／書込みヘッド１０
の特別の位置決めは、例示されるＩＯフェーズ型ステン
パモータの異なるフェーズを、選択的に付勢することに
より達成される。これは第２図を参照することにより、
良好に理解される。

この説明において、モータは１０極を備え、それぞれに
コイルが巻回されている。対向する極（１８０’１％１
隔）のコイルは、第３図にコイル３０Ａ〜３０Ｅで示さ
れるように、相互に直列に巻回されている。５つの外部
モータコイルは１０リード、Ａ＋；Ａ−；Ｂ＋；Ｂ−；
Ｃ，＋；Ｃ−；Ｄ十；　Ｄ−；およびＢ＋、Ｅ−として
別々に引出されている。あ゛るいは、同極性のすべての
リードが内部的に相互に結合されて、５つの残りのモー
タリードと共に、単一中央タップリードとして引出され
る。好ましい適応性を有する減衰機構は、モータリード
のいずれのアクセス方法にも適合できる。

第２図のベクトル図を参照すると、電気サイクル当り２
０のモータ係止位置がある。２または４フエーズがオン
状態にある位置は、偶数の読取り／書込みトラック中心
であり、また５または３フ工−ズ位置は、奇数の読取り
／書込みトラック中心である。この発明の操作性の理解
のため、奇数のオン−トラック中心が、５フエーズ・オ
ンまたは３フエーズ・オン状態で保持されることに留意
される。たとえば、一つのベクトルの矢印端に示される
数字「５」により表示されるトラック５は、順序τＢＣ
ＤＥまたは順序Ａ、Ｂ、Ｅに保持される。トラック４は
順序τＢＤＥまたはτＥに保持される。

モータ・フェーズが活動状態にある時、モータにより発
生されるトルクは、ロータ位置により正弦波的に変化す
る。安定モータ係止点は、トルクが零で、トルク位置曲
線が負の正接にある位置である。その場合、係止位置は
零トルク、および組合された活動状態の巻き体について
最小逆起電力の点である。たとえば、トラック４につい
てのベクトル図を参照すると、ここでは活動状態の巻き
体は一λ−１Ｂ、Ｄ、Ｅで、Ｃ巻き体はオフ状態にある
。組合された活動状態にある巻き体は、非活動状態の巻
き体Ｃに対して９０°の関係にある。したがって、巻き
体Ｃにより発生される逆起電力は、トラ・ツク４　（お
よびトラック１４）において、そのピーク状態にある。

同様に、トラック５については、もしこのトラックが、
３フエーズ・オンの状態で保持されている場合は、活動
状態にあるフェーズはＡ、Ｂ、Ｅであり、オフ・フェー
ズＣおよびＤは組合された活動状態のフェーズがら７２
゜の位置にある。したがって、巻き体ＣまたはＤにより
発生される逆起電力はトラック５　（およびトラック１
５）において、そのピーク付近にある。

このパターンに従うことにより、いずれの偶数トラック
係止位置も、最大逆起電力を発生するオフ巻き体を有し
、かついずれの奇数トラック位置も、３フエーズ・オン
モードにおいて、はぼ最大逆起電力を発生するオフ巻き
体を有することが解る。

この逆起電力はリング検出器により読取られ、目標トラ
ック位置が横切られる時のシステムエネルギー、したが
ってトランスデユーサ速度を表示する信号が展開される
。

フィードバックを用いない既知のステンパモータ位置決
めシステムにおいては、設定時間は最悪の場合に予期さ
れる最大時間として設定されなければならず、その結果
、任意のシークの終りにおいて設定するにあたり異常に
長い時間となる。この発明の目的はこのシステムを修正
して、修正されたリング検出器、すなわちシーク中の読
取り／書込みヘッドが目標トラックを横切る速度、およ
び方向を表示する検出器の出力を使用することにより、
シーク設定時間を最少にすることである。

第４図のタイミング図は、このリング検出器３２の出力
からなる、リング３９および方向４１信号を示している
。

第３図の概略図において、リング検出器３２は、マイク
ロプロセッサ２８からのセレクタ３４を介する指令に応
答して、任意のコイルの出力に選択的に連結されるよう
に示されている。リング検出器３２は、ステッパモータ
の選択された、すなわち非付勢コイルから逆起電力信号
を受け、それを各対の活動増幅器３３Ａ、Ｂの入力に適
用する。

他の入力は、オフ・トラックの特定のレベル、たとえば
、±５％を表示するようにセットされた、スレッショル
ドレヘルのバイアス電圧＋■、−■を受ける。２進出力
を有するリング検出器は、逆起電力信号が電圧レベル＋
■、−Ｖ間にあり、つのスレッショルドから他のスレッ
ショルドに十分に迅速に通過する時、出力レベルをスイ
ッチする。ステッパモータが正から負の速度（目標トラ
ックに対して）にスイッチする速度が、トランスデユー
サが目標トラックを通過する速度、したがってミストラ
ッキング量を直接表示する、ということが仮定される。

この目標を達成するため、別の増幅器３６が各巻き体３
０Ａ−Ｅに設けられると共に、モータの直列接続された
コイルの２つの出力を横切って連結される。各増幅器３
６Ａ〜Ｅの出力は、セレクタ３４を介してマイクロプロ
セッサ２８により、リング検出器３２　（窓比較器とし
て機能する）に多重化される。マイクロプロセッサ２８
は、第２図に示されるようにステッパが到着するトラッ
クを保持し、前述のように非付勢巻き体に連結された増
幅器３６Ａ−Ｅを選択する。

逆起電力信号は軽く減衰された正弦曲線で、その振幅は
ヘッド速度に比例する。速度は正弦曲線と知られている
から、目標トラックにおいて係止位置からの距離も、逆
起電力から推定される。リング検出器の窓比較器スレソ
トヨルドは、±５％オフ・トラックに対応するようにセ
ントされ、したがってリング検出器出力、−リング３９
　（第４図）の可能な幅が限定される。

リング検出器は窓期間中、すなわち逆起電力信号が窓比
較器により限定されるスレッショルド内にある時、選択
された増幅器３６の出力をディジタル化する。窓比較器
またはリング検出器３２に包含される２つの増幅器の出
力を分離し、一つの増幅器の出力のみを見ることにより
、目標トラックを横切る時の読取り／書込みヘッドの移
動方向を表示する方向信号４１が展開される。

マイクロプロセッサは、目標トラックに到達する間、−
リング３９として示される比較器出力をモニターし、逆
起電力信号が半振動サイクルを越えて窓内に存する時は
、シークコンプリート信号４０　（第４図）が真実であ
るとセットする。これにより、ヘッドが設定されると直
ちに、シークコンプリート信号４０が真実であるとセッ
トされ得る。

前述の方法は、シーク設定時間が終了し、シークコンプ
リートをマイクロプロセ・ノサヘ送ることができる時点
を決定するために、逆起電力をモニターしている。以下
の議論は、ステ・ツバの設定時間を減少するための逆起
電力情報の利用を示している。

非付勢コイルの逆起電力が常時モニターされている。４
フエーズ・オン１−ラソクカく目標トラックとして指定
される場合、モニターされる逆起電力３７は非付勢コイ
ルに誘導されるもので、目標トラックのへタルト方向に
対して９０°の角度にある。

５フエーズが付勢されてトラックが保持される場合は、
非付勢フェーズは通常、逆起電力信号を読取ることを容
易にはしない。しかし第２図を検討することから、付勢
された５フエーズにより到達された目標トラックは、付
勢された３フエーズによっても到達され得ることが明ら
かである。３付勢コイルの場合は、目標トラックのへク
ルト方向に対して７２°の角度を有する、２つのコイル
のうちの一方が逆起電力信号をもたらすためにモニター
される。たとえば、システムがトラック５をシークし、
その位置がコイル■およびでを消勢することにより保持
され、かつこれらコイルの一方から逆起電力をサンプリ
ングする場合は、同一ベクトル位置が付勢τＢＥにより
達成される。これら２つのコイルは目標トラックを保持
するため、後で再付勢される。

第２および４図は、リング検出器出力から得られたトル
ク減衰パルスが、この発明によりシーク設定時間を減少
するために利用される方法を示すために利用できる。リ
ングパルス３９の持続時間に基づいてアクセスされたル
ックアンプ表は、トランスデユーサを位置決めするステ
ンパモータの選択されたコイルに適用される、各トルク
減衰パルスＴ、１．２．３の遅延時間および持続時間を
決定する。

たとえば、読取り／書込みヘッドがトラック４を目標に
した場合、モータフェーズτＢＤＥが付勢される。ヘッ
ドが第４図の最上方ラインに示されるように、トラック
を横切った場合、リングパルス３９、ＴＰＩがリング検
出器３２に発生される。このパルスの持続時間および表
示された走行方向に基づいて、トルク減衰パルスＴＤＩ
、４２が発信され、モータの選択されたフェーズに適用
される。このパルスは順パルスと呼ばれ、その理由は、
これがモータトルクを、最初のシータ方向に存するよう
に補正するからである。このパルスＴ、ｌはリングパル
スＴＰｌの後端部に対して、定期間５２遅延される。こ
のパルスはさらに、選択された非付勢フェーズ、たとえ
ばでを付勢することにより、あるいは好ましくは付勢さ
れているフェーズ、たとえば■を遮断することにより、
モータトルクを修正するために計算された持続時間を有
している。これにより、読取り／書込みヘッドに対して
トラック４方向への位置補正トルクが提供され、したが
って読取り／書込みヘッドが目標トラックに適切に位置
決めされる。第４図の最上部に示されるように、ヘッド
がトラック４を横切って後退移動する場合、第２リング
パルスＴ　Ｐ　２が発信され、その結果、トルクパルス
Ｔｌ１１２．４４が発信される。これは、モータトルク
の変化が第１パルスＴ　ｆｌｌの作用に対して反対であ
ることから、逆パルスと呼ばれる。

順および逆パルス４２．４４はトルク減衰パルスを構成
しており、その理由は各パルスＴｌ１１．２．３が、目
標トラックに到達するために通常付勢されるモータフェ
ーズが、パルスの先導端で遮断され、かつパルスの後端
でオンにスイッチされて、その短時間中に、存在するモ
ータトルクを修正することを示しているからである。

これは、モータを目標トラックに設定するのに要するモ
ータトルクを生じる。各パルスＴ０１．２または３の幅
は、モータを目標トラックにおける特定の予じめ限定さ
れた位置へ駆動するために、位置決めアルゴリズムおよ
びフェーズ図（第２図）により通常は付勢されているコ
イルの一つが消勢れる時間を表示している。これはモー
タに対して、適切な位置決め補正トルクを提供する。あ
るいは、特別の目標トラックが限定される時に通常は消
勢されるモータのフェーズが、時間ＴＩ、１．．Ｔゎ２
またはＴ、３だけ付勢される。

トラック零からトラック４ヘシークする特別の例を考え
る（かつ第２図のフェーズ図及び第４図のタイミング図
を参照する）と、コイルτＢＤＥがこの位置に到達する
ように付勢され、また逆起動力３７がコイルＣ１非付勢
コイルから読取られる。この例において、信号リング３
９および方向４１は、読取り／書込みヘッドがシリンダ
５方向に移動し過ぎ、減衰トルクが発生されなければな
らないことを示している。正トルク減衰パルス４２の期
間、Ｔ　ｏ　１について、コイルＣがオンにされる。モ
ータが目標トラック方向に戻り移動する時、コイルは、
トルク減衰パルスＴｅｌにより限定される時間の終りに
消勢される。ラインリング３９上の次のパルスＴＰ２は
、シリンダ５方向にシリンダ４を前に通過された読取り
／書込みヘッドがここで反対方向に移動し、シリンダ３
に向けて目標トラック４を横切る。読取り／書込みヘッ
ドがここで、シリンダ３に向けて移動し過ぎたことから
、コイルＣはトラック４からほぼ最大移動時間に消勢さ
れ、パルスＴ　ｎ　２の期間減衰トラックが発信される
。これは、シリンダ４を通過してシリンダ５に向かうよ
うにモータを駆動するトルクを減少する。この例におい
て、パルスＴ　Ｐ　３により表示されるように、第３目
標トラツクの横断が生じ゛る。したがって、第３トルク
減衰パルスＴＤ３が適用され、再びパルスの期間、通常
は消勢されるコイルが付勢され、読取り／書込みヘッド
がトラック上に設定される。

第４図の検討から明らかなように、減衰パルスＴＤＩ、
２．３が通常は、速度が最大である点５０あるいはその
少し前において適用される。したがって、点５０は第１
及び第２減衰パルスＴ０１、Ｔａ２の先導端４１．４２
に整合される。

数字５により表示されるトチツクが目標トラックである
ような場合、逆起電力をサンプリングするため、このト
ラックを目標とする作業が、付勢された３フエーズによ
り行われる。読取り／書込みヘッドはこのトラックに、
付勢されたフェーズτＢＥにより到達し、逆起電力が非
付勢フェーズから読取られる。トランスデユーサをトラ
ック上に設定し、かつリングアウト、順および／または
逆パルスを減衰するため、フェーズＢまたはＥがそれぞ
れ、パルスＴｏｌ、ＴＤ２の期間、オン状態にされなけ
ればならない。トラックに到達するために通常適用され
る力は、目標トラックに到達するために付勢されていな
い２つのコイルの一方のコイルを、オン状態にすること
により修正される。

目標トラックを横切る読取り／書込みヘッドの移動速度
が減速されると、リング３９で示される窓パルスは大き
くなる。この窓の後端部から次に続くトルク減衰パルス
の先導端までの遅延時間は、対応して減少される。

ルックアンプ表値を減衰パルスについて計算するにあた
り、トルク減衰パルスＴ　ｏ　ｌ、２の持続時間４２．
４４と、リング３９における窓の後端部からトルク減衰
パルスの先導端ま・での時間遅延５２を計算する場合、
リングパルスの幅が考慮されなければならない。第４図
における例を検討すると、目標トラックを通過する書込
みヘッドの最大移動点において生じる信号リング３９、
Ｔ　ｐ　１は極めて狭く、パルスＴｒｉの後端部と第１
トルク減衰パルスＴ　ｏ　１の先導端との間の遅延５２
は、かなり重要である。これに対して、パルスＴ　Ｐ　
３の幅により示される移行状態は低速であり、読取り／
書込みヘッドは減少された速度を有し、目標トラック上
を通過する場合、５％ミストラック窓の外側をかろうじ
て通過し、したがって窓パルスＴ、３の後端部からトル
ク減衰パルスＴｌ１３の先導端までの遅延５４は、極め
て短かくなる。前述のように、リングパルスＴｐ１、Ｔ
ｅ３またはＴＰ３の幅に到達した後で、マイクロプロセ
ッサによりアクセスされるルックアツプ表中に、これら
の遅延が限定されている。

所定量の組込み減衰を有することも、モータの既知の特
性である。窓パルスリング３９が一度、ある所定幅に到
達すると、次の零横断において、読取り／書込みヘッド
が、モータの固有の減衰によりトラック上に設定される
。

第１トルク減衰パルスが設定を達成しない場合は、順ト
ルク減衰パルス４２、Ｔ　ｏ　１に逆トルク減衰パルス
４４、Ｔ　ｎ　２が続いて、適切な設定が達成される。

場合によっては、限定された数のトルク減衰パルス４２
．４４のみが適用される。その理由および他の動作仮定
は、後述の特別の例から明らかになるであろう。

第５図から始まる順次の図面は、読取り／書込みヘッド
が目標トラックを横切るとき、リング検出器からの窓パ
ルスリング３９の幅の測定値に基づいてアクセスされる
、ルックアツプ表に記憶され得るセットをなすトルク減
衰パルス時間の展開状態を示している。前述の実施例は
、モータの非付勢フェーズを付勢することにより、時間
ＴＤｎだけトルク減衰パルスを発生させることに、主と
して関連を有するものである。後の議論は、時間Ｔ０ｎ
だけ非付勢フェーズが付勢される場合の、コンピュータ
によりもたらされるシミュレーションに関するものであ
る。第５Ａ図は、速度対位置エラーを示す１０フエーズ
モータのコンピュータシミュレーションのプロットで、
８フエーズがオン状態にあり、モータは初期トラックか
ら、毎秒１５００半ステツプの初期速度、および初期位
置エラー零の状態で始動される。第５Ｂ図は同一モータ
における、モータ速度および位置対時間のプロットであ
る。第５Ｃ図は開回路フェーズペア逆起電力電圧対時間
、およびリング検出器出力対時間のプロットである。こ
れは、前述のように位置および位置決めエラーを確定す
るために、リング検出器においてモニターされる逆起電
力信号である。第５Ｃ図の下方のプロットに示される逆
起電力電圧は、トランスデユーサが目標トラック上に設
定されるにつれて、徐々に零に減衰される。リング検出
器の出力である第５Ｃ図の上方のプロットは、目標トラ
ックの横断が急速である時、リング検出器出力において
パルス幅が極めて狭いこと、そして読取り／書込みヘッ
ドが目標トラック上に設定されるにつれて、幅が広げら
れること、を示している。

第６Ａ図は速度対位置エラーを示す、サンプルディスク
駆動についてのフェーズ平面である。ここでは、最初の
目標トラックの横断は正速度から負速度へ進むことが仮
定されており、その逆も、前述の好ましい実施例におい
ては、リング検出器の方向出力が、トラック横断方向を
示す信号を移送するから、真実であるといえる。

第６Ｃ図は点Ａにおて、トランスデユーサが目標トラッ
クを最初に横断する時間における速度を推定するために
用いられる、最初の零速度横断を示しており、これは非
付勢フェーズの逆起電力をモニターすることにより位置
付けされる。目標トラックの横断は急速であるから、対
応する狭いリング検出器出力が後に続く。リング検出器
出力の幅を測定することにより、モータの選択されたフ
ェーズに適用されるトルク減衰パルスの開始および終了
に対する遅延Ｔ１およびＴ２が確立できる。

第６Ｃ図から、上方の図に示されるパルス幅は、逆起電
力信号により限定される零速度横断の傾斜に直接従属し
ていることが注目される。

第１３および１４図は時間Ｔ１およびＴ２の計算値を示
している。前述のように、リングパルス時間または検出
器窓パルス出力（リング３９、第４図）の幅が、位置エ
ラーに直接関連を有する、零速度横断におけるシステム
のエネルギー量、に直接関連づけられることが知られて
いる。矛盾なく実現できる状態でこの関係を限定するた
め、システムの初期速度は第７〜１２図に示されるよう
に変動され、第１３および１４図に、時間Ｔ２またはＴ
２　（マイクロ秒）対リングパルス時間としてプロット
され得る、一連の点を提供している。

リング検出器出力により表示されるように、任意の初期
速度について、２つの持続時間、減衰パルスの適用に対
する一方の時間ＴＩ、および減衰パルスの持続時間を表
示する第２のものＴ２−Ｔ、、がリングアウトを最小に
することが解った。これら２つのステップ時間は第７〜
１２図に示されるように、種々の初期速度に対して見出
されると共に、各解答についてリングパルス時間に対し
てプロットされている。したがって、順ステップ時間Ｔ
＋（零速度横断から正ステップ指令までの時間）が、第
１３図に示されるように、リングパルス時間に対してプ
ロットできる。同様のプロットが第１４図に示されるよ
うに、零速度横断からトルクパルス指令の終了までの時
間である時間Ｔ２も対して行なうことができる。このデ
ータから、最小自乗法を用いる多項式がデータ点に適用
できる。

このエネルギー関数が与えられると、リングパルス時間
は、ステップモータが零速度軸を横切る時に測定でき、
また時間Ｔ、およびＴ２は、アルゴリズムにより計算さ
れるか、あるいは前述ルックアツプ表から選択されて、
モータの所望フェーズに適用されて、必要な減衰トルク
を発生すると共に、リングアウト時間を最小化している
。

各リングパルス時間幅について選択されたセットをなす
点を記憶することにより、適切な順および逆ステップ減
衰指令の遅延時間および持続時間が、選択できる。指令
により影響を受けるモータの適切なパルスは、第２図の
極の図に基づいて容易に得られる。モータの適切なフェ
ーズに適用されるこれらの指令を組合せることにより、
零位置エラーおよび迅速設定時間を有する着地（設定）
が、矛盾なしに達成される。前述のように、第１３およ
び１４図の曲線は、第７〜１２図に図示された条件から
得られた。たとえば第７図は、１秒当り６００ステツプ
の速度である初期条件を示し、その結果としての２つの
時間ＴｔおよびＴ２は、７７０ミリ秒および１２８５ミ
リ秒である。

第１３および１４図に示される曲線が展開された後で、
システムの初期速度および初期位置は、システムの応答
を観察するために変更され、第１５〜１９図に示される
曲線が得られる。第１５〜１９図のそれぞれは、毎秒５
００〜２５００ステツプの範囲の異なる初期速度と、−
１ステツプ〜十１ステツプの範囲の初期オフ・トラック
エラーを示している。

この例においては一対の時間が示されると共に、それぞ
れ別々のリングパルスＴ−に応じて発生されたものが用
いられているが、多くの場合、２つのパルスＴ。ｌおよ
びＴａ２が用いられる。一対のパルス４２．４４の利用
は最も一般的であり、かつモータを目標トラックに設定
するための有用な場合である。２対を越えるもの、の利
用は、リングアウト時間の減少においては、達成される
効率が制限される。

この発明に対する他の実施例は、この開示内容を研究し
た者にとっては明らかであろう。したがって、この発明
の範囲は特許請求の範囲の記載内容によってのみ限定さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はシステムの本質的要素のブロック図、第２図は
モータの選択されたフェーズを付勢することにより、所
定電気サイクル中に到達され得る２０のモータ係止位置
を示す図、第３図はリング検出器とモータフェーズとの
間を連結状態を示し、かつ読取り／書込みヘッドがトラ
ックを横切る際のパルス幅および方向の両方を示す信号
を展開するために必要な連結状態を示す、この発明の好
ましい装置の図、第４図はモータの非付勢フェーズに接
続することにより、リング検出器および制御マイクロプ
ロセッサにより展開される信号を示す図、第５図は、ト
ルク減衰パルス時間の展開状態を示す図、第５Ａ、５Ｂ
および５０図は所望目標トラック上への読取り／書込み
ヘッドの位置決め操作の詳細、および必要な位置決め情
報を展開するために測定される信号を示す図、第６Ａ、
６Ｂおよび６０図は、読取り／書込みヘッドを目標トラ
ックまたはトラック零に最終的に位置決めするために、
リング検出器出力に応答して適用される２つの最終トル
ク減衰パルスの適用状態を示す図、第７〜１２図は２つ
の最終位置決めパルスを展開し、かつ読取り／書込みヘ
ッドを目標トラック上に位置決めするために用いられる
種々の位置決めシーケンス工程を示す図、第１３図はス
テップパルス指令時間Ｔ、を展開するために、第６〜１
２図から発信されるデータに適合される曲線の図、第１
４図はステップパルス指令時間Ｔ２を発信するために、
同一図面から発信されるデータに適合される曲線の図、
第１５〜１９図はこの発明のために開発された制御シー
ケンスを用いるポテンシャルシステム応答を示す図であ
る。 ｌＯ・・・・・・読取り／書込みトランスデユーサ、１
２・・・・・・磁気記憶ディスク、 １４・・・・・・同心トラック、 Ｉ６・・・・・・モータ装置、　　２０・・・・・・駆
動装置、２８・・・・・・駆動用コンピュータ制御装置
、３０・・・・・・リング検出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の同心トラックを保有する磁気記憶ディスクに
   対して、ディスク上に記憶されたデータを読取りおよび
   書込むために、読取り／書込みトランスデューサを位置
   決めするシステムであって、 前記ディスク上の前記複数のトラックから選択された目
   標トラック上の所定記録位置に、読取り／書込みトラン
   スデューサを移動するために選択的に付勢され得る複数
   のフェーズを備えるモータ装置、 前記ディスクおよび読取り／書込みトランスデューサ間
   に相対移動をもたらし、前記ディスクおよび読取り／書
   込みトランスデューサ間のデータの転送を可能にする駆
   動装置、 前記トランスデューサをトラックからトラックへ駆動す
   るため、前記モータ装置にシーケンス・ステップパルス
   を送信する駆動用コンピュータ制御装置、 前記トランスデューサが前記目標トラック上を通過する
   ことを検出し、前記通過を表示する信号を発信するリン
   グ検出装置であって、前記駆動用コンピュータ制御装置
   が前記リング検出装置の出力信号に応答して、前記モー
   タ装置の選択されたフェーズに適用される減衰パルスを
   選択的に制御するようにしたリング検出装置、からなる
   位置決めシステム。 ２、前記目標トラックが、前記フェーズのうちの選択さ
   れたものを付勢することにより到達されると共に、前記
   リング検出装置が、前記目標トラックに到達するために
   付勢されていないフェーズの一つの逆起電力信号を瞬間
   的に読取るようにした、請求項１記載の位置決めシステ
   ム。 ３、前記モータの奇数の前記フェーズが目標トラックに
   到達するために付勢されると共に、前記位置決めシステ
   ムが、前記トランスデューサが前記目標トラック上を通
   過する時、前記奇数のフェーズのうちの２つを瞬間的に
   消勢する装置を包含し、前記リング検出装置が、最大逆
   起電力信号を検出するために、前記２つの瞬間的に消勢
   されるフェーズに連結される、請求項２記載の位置決め
   システム。 ４、前記リング検出装置が前記目標トラックのいずれの
   側にもスレッショルドを限定する装置を包含し、前記リ
   ング検出装置の出力信号の幅が、前記トランスデューサ
   が前記２つのスレッショルド間を移動する時間の関数と
   されることにより、目標トラックにおけるトランスデュ
   ーサの速度を表示するようにした、請求項２記載の位置
   決めシステム。 ５、前記リング検出装置が、前記トランスデューサが目
   標トラックを移動する時の移動方向を表示する装置を包
   含する、請求項４記載の位置決めシステム。