JPH0520812A - 磁気デイスク装置の磁気ヘツド位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置決め精度を向上させる。 【構成】 この装置はＶＣＭ駆動回路２と、ＶＣＭ１
と、定電流回路４とにより構成されている。ＶＣＭ１は
従来どおりの第１の巻線１ａの他に、第２の巻線１ｂを
備えている。巻線１ｂは、第１の巻線１ａと同一のマグ
ネットによってトルクを発生し、巻線１ａよりはるかに
小さいトルク定数を有している。そして、定電流回路４
は巻線１ｂに接続されている。定電流回路４は巻線１ｂ
に常に電流５を流しており、その結果、ＶＣＭ１には小
さいトルクが発生している。従って、ＶＣＭ１に働く本
来の外力が小さく、位置制御のための動作点がＨブリッ
ジ型電力増幅器のデッドゾーンに入るような場合でも、
巻線１ｂによるトルクによってある程度の外力が働くこ
とになり、動作点をクロスオーバー歪みの影響を受けな
い位置に移動して位置制御の精度を高めることが可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置の磁
気ヘッドを位置決めする装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】（１）一般に磁気ディスク装置では、磁
気ヘッドは目標のトラックまで速度制御モードによって
移動され、目標トラックに到達した後は位置制御モード
によって目標トラック上に保持される。磁気ヘッドの駆
動にはボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと記す）が用
いられ、ＶＣＭは、一種の定電流回路であるＶＣＭ駆動
回路の電力増幅器から電流が供給されることによってト
ルクを発生する。

【０００３】従来のＶＣＭ駆動回路の一例を図４に示
す。この回路は定電流制御回路１７と、トランジスタ１
１〜１４を備えたＨブリッジ回路により構成されてい
る。定電流制御回路１７は、ＶＣＭ駆動信号１８の極性
によりＶＣＭ１０に流すべき電流の方向を判断し、トラ
ンジスタ１３または１４と電流検出抵抗１５または１６
からなる定電流回路により、ＶＣＭ駆動回路１８の大き
さ（電圧）に比例した電流をＶＣＭ１０に流す。

【０００４】すなわち、トランジスタ１１がオン状態で
トランジスタ１４により電流制御することによってａ方
向にＶＣＭ駆動電流が流れ、逆にトランジスタ１２がオ
ン状態でトランジスタ１３により電流制御することによ
ってｂ方向にＶＣＭ駆動電流が流れる。そして、ＶＣＭ
１０に流す駆動電流の方向と大きさにより、磁気ヘッド
を目的のトラックへ移動させるための速度制御や、磁気
ヘッドを目的のトラック上に保持するための位置制御を
行うことができる。

【０００５】しかし、Ｈブリッジ構成のＶＣＭ駆動回路
の場合には、ＶＣＭ駆動電流の極性を切り替える際、ト
ランジスタ１１と１３あるいはトランジスタ１２と１４
がわずかの間でも同時に電流駆動可能状態にあると、本
来電流を流すべきＶＣＭ１０には電流が流れず、トラン
ジスタ１１と１３、あるいはトランジスタ１２と１４
に、過大な貫通電流が流れてしまう。そこで、従来は貫
通電流を防止するためにＶＣＭ駆動電流切り替え時にト
ランジスタ１１〜１４をすべて電流駆動不可能状態とす
るデッドゾーン（不感帯）を設けている。しかしこの方
法には電流切り替え時にクロスオーバー歪みが生じると
いう欠点がある。

【０００６】ところで、位置制御モードによって磁気ヘ
ッドを目標トラック上に保持しておくためには、通常、
重力その他の外力に打ち勝つための定常負荷電流を流し
ておかなければならない。そして、そのような外力が大
きく、上記デッドゾーンを越えた動作点で位置制御を行
う場合には、クロスオーバー歪みの影響は生じない。し
かし、外力が小さく、デッドゾーンにかかる動作点で位
置制御を行う場合には、クロスオーバー歪みの影響が生
じ、磁気ヘッドの位置決め精度が悪化してしまう。シー
クの高速化のため可動部の軽量化を計ると、ますます外
力が小さくなり、クロスオーバー歪みの影響を受け易く
なる。 （２）通常、磁気ディスク装置の磁気ヘッドはディスク
が回転する前はディスク媒体に接触しており、ディスク
が回転すると、それに伴って発生する気流の力でディス
ク媒体から浮上する。そのためディスク媒体には、ディ
スクが回転を開始するとき磁気ヘッドが浮上し、ディス
クが回転を停止するとき磁気ヘッドが着地するためのラ
ンディングゾーンが設けられている。そして、ディスク
が回転を停止するときは、磁気ヘッドは必ずこのランデ
ィングゾーンへ移動するためのリトラクト動作を行わな
ければならない。ところで、ディスクが回転を停止して
リトラクト動作が行われるのは、磁気ディスク装置の電
源がオフされるときが多く、従ってリトラクト動作を行
うための電源としてはバックアップ電源やスピンドルの
逆起電力といった容量の小さい電源が用いられる。

【０００７】図４のＶＣＭ駆動回路で、電源オフ時のリ
トラクト動作を行おうとすると、駆動回路全体に電源を
供給しなければならず、さらに磁気ディスク装置の電源
がオフしたとき、ＶＣＭ駆動信号１８をＶＣＭリトラク
ト信号に切り替えるための回路を設ける必要がある。す
なわち、リトラクト動作用の小容量の電源にとっては負
荷が大きく、さらに信号切り替え用の複雑な回路が必要
である。 （３）ＶＣＭの単位電流当りに発生する力、つまりトル
ク定数は、磁気ヘッドが移動する領域の中央部と周辺部
とでは異なり、その分布は図５に示すようなＶＣＭ固有
のトルク分布となっている。

【０００８】速度制御モードでは、位置情報やＶＣＭ駆
動電流により磁気ヘッドの移動速度を検出し、その速度
が目的の速度になるような制御を行うことにより、磁気
ヘッドを目的のトラックへ移動させる。その際の速度検
出には、パラメータとしてＶＣＭの可動部重量やトルク
定数が用いられる。従って、ヘッド位置によるトルクの
変動が大きいと速度検出誤差が大きくなり、目的のトラ
ックに到達してから位置制御モードに切り替えた後の過
渡応答の収束が悪化する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】すなわち従来の磁気ヘ
ッドの位置決めにはつぎのような問題があった。 （１）外力が小さい場合、磁気ヘッドを目標トラック上
に保持する位置制御モードにおいて、Ｈブリッジ型電力
増幅器のクロスオーバー歪みの影響を受け易く、位置決
め精度が悪化する。 （２）リトラクト動作を行う場合、そのための電源に大
きな負荷がかかり、またリトラクト動作のために複雑な
回路が必要である。 （３）磁気ヘッドの位置によってＶＣＭ駆動トルクが変
化するため、位置制御モードに切り替えてからの過渡応
答が悪化する。

【００１０】本発明の第１の発明の目的は、問題（１）
を解決し、位置決め精度の向上を可能とする磁気ディス
ク装置の磁気ヘッド位置決め装置を提供することにあ
る。また、第２の発明の目的は、問題（２）解決し、リ
トラクト動作のために消費する電力が少なく、かつ複雑
な回路を必要としない磁気ディスク装置の磁気ヘッド位
置決め装置を提供することにある。さらに、第３の発明
の目的は、問題（３）を解決し、位置制御モードへの切
り替え後、過渡応答が悪化することのない磁気ディスク
装置の磁気ヘッド位置決め装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、第１の巻
線からなるボイスコイルモータと、前記第１の巻線に電
流を流して前記ボイスコイルモータを駆動する駆動回路
とを備え、前記ボイスコイルモータによって磁気ディス
ク装置の磁気ヘッドを移動させて位置決めする装置にお
いて、前記ボイスコイルモータに前記第１の巻線と共に
設けられた第２の巻線と、前記第２の巻線に電流を流
し、前記ボイスコイルモータに微小トルクを発生させる
定電流回路とを備えたことを特徴とする。

【００１２】第２の発明は、第１の巻線からなるボイス
コイルモータと、前記第１の巻線に電流を流して前記ボ
イスコイルモータを駆動する駆動回路とを備え、前記ボ
イスコイルモータによって磁気ディスク装置の磁気ヘッ
ドを移動させて位置決めする装置において、前記ボイス
コイルモータに前記第１の巻線と共に設けられた第２の
巻線と、前記第２の巻線に電流を流して前記ボイスコイ
ルモータにトルクを発生させ、前記磁気ヘッドをランデ
ィングゾーンに移動させるリトラクト回路とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１３】第３の発明は、第１の巻線からなるボイス
コイルモータと、前記第１の巻線に電流を流して前記ボ
イスコイルモータを駆動する駆動回路とを備え、前記ボ
イスコイルモータによって磁気ディスク装置の磁気ヘッ
ドを移動させて位置決めする装置において、前記ボイス
コイルモータに前記第１の巻線と共に設けられた第２の
巻線と、前記第２の巻線に惹起される起電力にもとづい
て、前記ボイスコイルモータのトルクの分布を測定する
トルク分布測定回路とを備えたことを特徴とする。

【００１４】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１に第１の発明による磁気ディスク装置の
磁気ヘッド位置決め装置の一例を示す。この装置は、図
４に示したものと同一構成のＶＣＭ駆動回路２と、ＶＣ
Ｍ１と、定電流回路４とにより構成されている。ＶＣＭ
１は従来のＶＣＭとは異なり、従来どおりの第１の巻線
１ａの他に、第２の巻線１ｂを備えている。この第２の
巻線１ｂは、第１の巻線１ａと同一のマグネットによっ
てトルクを発生し、第１の巻線１ａよりはるかに小さい
トルク定数を有している。そして、定電流回路４は第２
の巻線１ｂに接続されている。

【００１５】磁気ヘッドを駆動する場合には、ＶＣＭ駆
動回路２によってＶＣＭ１の第１の巻線１ａにＶＣＭ駆
動電流３を流し、磁気ヘッドを駆動する。

【００１６】一方、定電流回路４は第２の巻線１ｂに常
に電流５を流しており、その結果、ＶＣＭ１には小さい
トルクが発生している。従って、ＶＣＭ１に働く本来の
外力が小さく、位置制御のための動作点がＨブリッジ型
電力増幅器のデッドゾーンに入るような場合でも、第２
の巻線１ｂによるトルクによってある程度の外力が働く
ことになり、動作点をクロスオーバー歪みの影響を受け
ない位置に移動して位置制御の精度を高めることが可能
となる。なおこの場合、駆動回路２は外力の増加分に相
当する補正電流を第１の巻線１ａに流すことになる。

【００１７】次に第２の発明による磁気ディスク装置の
磁気ヘッド位置決め装置の一例について、図２を参照し
て説明する。この装置は、図４に示したものと同一構成
のＶＣＭ駆動回路２と、ＶＣＭ１と、リトラクト回路６
とにより構成されている。ＶＣＭ１は従来のＶＣＭとは
異なり、従来どおりの第１の巻線１ａの他に、第２の巻
線１ｂを備えている。この第２の巻線１ｂは、第１の巻
線１ａと同一のマグネットによってトルクを発生し、第
１の巻線１ａよりはるかに小さいトルク定数を有してい
る。そして、リトラクト回路６は第２の巻線１ｂに接続
されている。

【００１８】磁気ヘッドを駆動する場合には、ＶＣＭ駆
動回路２によってＶＣＭ１の第１の巻線１ａにＶＣＭ駆
動電流３を流し、磁気ヘッドを駆動する。

【００１９】通常の動作状態ではリトラクト回路６は第
２の巻線１ｂに電流を流さず、磁気ディスク装置の電源
がオフされた場合に、リトラクト電流７を第２の巻線１
ｂに流し、磁気ヘッドをランディングゾーンにリトラク
トさせる。このリトラクト回路６は単なるスイッチと定
電流回路とによって構成できるので、その回路構成は簡
素である。また、第２の巻線１ｂには少ない電流を流せ
ばよいので、その消費電力は小さい。

【００２０】次に第３の発明による磁気ディスク装置の
磁気ヘッド位置決め装置の一例について、図２を参照し
て説明する。この装置は、図４に示したものと同一構成
のＶＣＭ駆動回路２と、ＶＣＭ１と、リトラクト回路６
とにより構成されている。ＶＣＭ１は従来のＶＣＭとは
異なり、従来どおりの第１の巻線１ａの他に、第２の巻
線１ｂを備えている。この第２の巻線１ｂは、第１の巻
線１ａと同一のマグネットによってトルクを発生し、第
１の巻線１ａよりはるかに小さいトルク定数を有してい
る。そして、トルク分布測定回路８は第２の巻線１ｂに
接続されている。

【００２１】磁気ヘッドを駆動する場合には、ＶＣＭ駆
動回路２によってＶＣＭ１の第１の巻線１ａにＶＣＭ駆
動電流３を流し、磁気ヘッドを駆動する。

【００２２】第２の巻線１ｂのトルク定数は小さいが、
マグネットの磁束を横切るときには必ず逆起電力を発生
する。トルク分布測定回路８はその逆起電力にもとづい
て磁気ヘッドの各位置における磁束密度の分布、つまり
トルク分布を測定する。ただしその際、磁気ヘッドの移
動速度を一定とする必要があるので、ＶＣＭ駆動回路２
によってＶＣＭ駆動電流３を制御し、磁気ヘッドを定速
度制御する。

【００２３】そして、トルク分布測定回路８によって予
めトルク分布を測定して測定結果をＲＡＭなどのメモリ
に記憶させておき、磁気ヘッドを速度制御によって目的
のトラックに移動させる際、速度検出などの補正をかけ
ることが可能となり、位置制御モードへの切り替え後の
過渡応答を改善できる。

【００２４】なお、以上説明した３つの発明は互いに独
立して個々に実施することはもちろん可能であるが、次
のように３つ同時に実施することも可能である。すなわ
ち、例えばトルク分布測定回路８によってヘッド位置に
対するトルク定数の分布を測定しておき（第３の発
明）、通常の使用状態では定電流回路４によってクロス
オーバー歪みの影響をなくした位置制御を行い（第１の
発明）、磁気ディスク装置の電源がオフされたときは定
電流回路４をリトラクト回路６として働かせて磁気ヘッ
ドをランディングゾーンへリトラクトさせる（第２の発
明）。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明による磁
気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め装置では、ＶＣＭ
に第２の巻線が設けられ、定電流回路はその巻線に電流
を流して小さいトルクを発生させる。従って、磁気ヘッ
ドを目標トラック上に保持する位置制御モードにおい
て、外力が小さい場合でもＨブリッジ型電力増幅器のク
ロスオーバー歪みの影響を避けることができ、磁気ヘッ
ドの位置決め精度を向上させることができる。

【００２６】また、第２の発明による磁気ディスク装置
の磁気ヘッド位置決め装置では、ＶＣＭに第２の巻線が
設けられ、リトラクト回路は磁気ディスク装置の電源が
オフされたとき、第２の巻線に電流を流してトルクを発
生させ、磁気ヘッドをランディングゾーンにリトラクト
させる。そして、リトラクト回路は単なるスイッチと定
電流回路によって構成できるので、回路構成は簡素であ
る。また、第２の巻線には少ない電流を流せばよいの
で、その消費電力は小さい。

【００２７】そして、第２の発明による磁気ディスク装
置の磁気ヘッド位置決め装置では、ＶＣＭに第２の巻線
が設けられ、トルク分布測定回路によって第２の巻線に
発生する逆起電力にもとづき、磁気ヘッドの位置に対す
るトルクの分布を測定することができる。従って、予め
トルク分布を測定して測定結果をＲＡＭなどのメモリに
記憶させておき、磁気ヘッドを速度制御によって目的の
トラックに移動させる際、速度検出などの補正をかけて
適応制御を行うことが可能となり、位置制御モードへの
切り替え後の過渡応答を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明による磁気ディスク装置の磁気ヘッ
ド位置決め装置の一例を示すブロック図である。

【図２】第２の発明による磁気ディスク装置の磁気ヘッ
ド位置決め装置の一例を示すブロック図である。

【図３】第３の発明による磁気ディスク装置の磁気ヘッ
ド位置決め装置の一例を示すブロック図である。

【図４】従来のボイスコイルモータ駆動回路を示す回路
図である。

【図５】ボイスコイルモータの磁気ヘッドの位置に対す
るトルクの分布を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ボイスコイルモータ １ａ 第１の巻線 １ｂ 第２の巻線 ２ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）駆動回路 ４ 定電流回路 ６ リトラクト回路 ８ トルク分布測定回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の巻線からなるボイスコイルモータ
   と、前記第１の巻線に電流を流して前記ボイスコイルモ
   ータを駆動する駆動回路とを備え、前記ボイスコイルモ
   ータによって磁気ディスク装置の磁気ヘッドを移動させ
   て位置決めする装置において、 前記ボイスコイルモータに前記第１の巻線と共に設けら
   れた第２の巻線と、 前記第２の巻線に電流を流し、前記ボイスコイルモータ
   に微小トルクを発生させる定電流回路とを備えたことを
   特徴とする磁気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め装
   置。
2. 【請求項２】第１の巻線からなるボイスコイルモータ
   と、前記第１の巻線に電流を流して前記ボイスコイルモ
   ータを駆動する駆動回路とを備え、前記ボイスコイルモ
   ータによって磁気ディスク装置の磁気ヘッドを移動させ
   て位置決めする装置において、 前記ボイスコイルモータに前記第１の巻線と共に設けら
   れた第２の巻線と、 前記第２の巻線に電流を流して前記ボイスコイルモータ
   にトルクを発生させ、前記磁気ヘッドをランディングゾ
   ーンに移動させるリトラクト回路とを備えたことを特徴
   とする磁気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め装置。
3. 【請求項３】第１の巻線からなるボイスコイルモータ
   と、前記第１の巻線に電流を流して前記ボイスコイルモ
   ータを駆動する駆動回路とを備え、前記ボイスコイルモ
   ータによって磁気ディスク装置の磁気ヘッドを移動させ
   て位置決めする装置において、 前記ボイスコイルモータに前記第１の巻線と共に設けら
   れた第２の巻線と、 前記第２の巻線に惹起される起電力にもとづいて、前記
   ボイスコイルモータのトルクの分布を測定するトルク分
   布測定回路とを備えたことを特徴とする磁気ディスク装
   置の磁気ヘッド位置決め装置。