JPH06195862A - ディスク装置 - Google Patents

ディスク装置

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JPH06195862A
JPH06195862A JP34284692A JP34284692A JPH06195862A JP H06195862 A JPH06195862 A JP H06195862A JP 34284692 A JP34284692 A JP 34284692A JP 34284692 A JP34284692 A JP 34284692A JP H06195862 A JPH06195862 A JP H06195862A
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JP
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stepping motor
control
signal
drive
time
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JP34284692A
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Makoto Fujimoto
真 藤本
Yuji Tsuyukuchi
裕司 露口
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Teac Corp
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Teac Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステッピングモータによりディスク媒体を駆
動するディスク装置に関し、脱調現象が起きても再起動
してディスク媒体を所定の回転速度で回転制御する。 【構成】 検出手段16は電流供給手段15から駆動手
段27に供給される駆動電流ID が、たとえばステッピ
ングモータ14の脱調現象によって所定値以上となった
ことを検出して過剰電流検出信号hを生成する。第2の
制御手段17は、ステッピングモータ14の回転速度が
制御信号CEXによらずにたとえばステッピングモータ1
4の脱調現象によって低下して駆動電流ID が所定値以
上となったときに、ステッピングモータ14が再び第1
の制御手段26からの制御信号CEXに応じた所定速度で
回転するよう過剰電流検出信号hに基づいて第1の制御
手段26を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディスク装置に係り、特
にステッピングモータによりディスク媒体を駆動するデ
ィスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえばFDD(フロッピィディスクド
ライブ)装置等のディスク装置では、従来よりDCモー
タを用いてフロッピィディスク(以下、ディスクと記
す)を回転駆動することが行われており、FGサーボ方
式によりDCモータを閉ループ制御してディスクを所定
の回転速度に制御するのが一般的である。
【0003】図6は、上記FGサーボ方式による閉ルー
プ制御を適用した従来のFDD装置の一例のブロック図
である。
【0004】図において、6は制御回路であり、インタ
フェース回路5を介して接続される外部制御装置(たと
えば、ホストコンピュータ)からの制御信号に基づい
て、FDD装置全体の信号処理系及び駆動系を制御す
る。
【0005】11はディスク駆動用のDCモータである
スピンドルモータであり、その回転速度に応じた周波数
のFG信号を生成するFG(Frequeycy Generater)12が
配設されている。スピンドルモータ11は制御回路6か
らの制御信号に応じてスピンドルモータ駆動制御回路1
0によりFG信号に基づいて閉ループ制御され、フロッ
ピィディスク1がチャッキングされる回転軸4を所定の
回転速度で駆動する。
【0006】また、ステッピングモータ9は制御回路6
からの制御信号に応じてステッピングモータ駆動制御回
路8により制御され、先端に磁気ヘッド3が配設された
ヘッドキャリッジ2をディスク1の半径方向の所定位置
に移動制御する。磁気ヘッド3と接続された信号処理回
路7は、磁気ヘッド3からの再生信号に所定の信号処理
を施すとともに、記録時には制御回路6からの記録信号
に所定の信号処理を施して磁気ヘッド3へ供給する。
【0007】しかし、上記のとおり閉ループ制御を行う
ためには図示の如くFG12が必要であり、またスピン
ドルモータ駆動制御回路10にサーボアンプが必要とな
り、回路が複雑で装置が高価になる欠点がある。
【0008】そこで、スピンドルモータ11に替わって
ステッピングモータを用いることでFG12を省略し、
回転軸4の回転速度を開ループ制御することが行われる
ようになってきている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記したとおり、従来
のDCモータ(スピンドルモータ)による閉ループ制御
では回転速度に応じたFG信号に基づいて回転速度を一
定に制御しているため、スピンドルモータを停止するよ
う制御しないかぎりスピンドルモータが停止することは
ない。
【0010】しかし、ステッピングモータを用いた開ル
ープ制御の構成は、周知の如くステッピングモータの回
転速度を検出する検出機構を持っていない。このため、
たとえば回転速度を急激に可変しようとした時などにデ
ィスクが振動し、これによりステッピングモータに共振
現象が生じた場合には、駆動回路の負荷が急激に変動す
ることにより電源からの入力がこれに応じきれなくなる
ために同期が保たれずに回転制御が効かなくなる、いわ
ゆる脱調現象を起こすことがある。ステッピングモータ
が脱調すると、ステッピングモータはやがて回転を停止
してディスクが止まってしまう問題がある。
【0011】本発明は、ステッピングモータを開ループ
制御してディスクを回転駆動し、いったん脱調現象が起
きても直ぐに所定の回転速度でディスクを回転駆動する
ことのできるディスク装置を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の問題は、図1の原
理図のとおり構成することにより解決される。
【0013】すなわち、ディスク状の記録媒体1を回転
駆動するステッピングモータ14と、制御信号CEXに基
づいてステッピングモータ14を駆動する駆動手段27
と、駆動手段27に駆動電流ID を供給する電流供給手
段15と、制御信号CEXを生成して駆動手段27を制御
する第1の制御手段26とを具備し、ステッピングモー
タ14が制御信号CEXに応じた所定速度で回転するよう
開ループ制御する構成のディスク装置において、電流供
給手段15から駆動手段27に供給される駆動電流ID
が所定値以上となったことを検出して過剰電流検出信号
hを生成する検出手段16と、ステッピングモータ14
の回転速度が制御信号CEXによらずに低下して駆動電流
D が所定値以上となったときに、ステッピングモータ
14が再び第1の制御手段26からの制御信号CEXに応
じた所定速度で回転するよう過剰電流検出信号hに基づ
いて第1の制御手段26を制御する第2の制御手段17
とを具備した構成とすることにより解決される。
【0014】
【作用】上記構成の本発明によれば、検出手段16は電
流供給手段15から駆動手段27に供給される駆動電流
D が、たとえばステッピングモータ14の脱調現象に
よって所定値以上となったことを検出して過剰電流検出
信号hを生成するよう作用する。また、第2の制御手段
17は、ステッピングモータ14の回転速度が制御信号
EXによらずに、たとえばステッピングモータ14の脱
調現象によって低下して駆動電流ID が所定値以上とな
ったときに、ステッピングモータ14が再び第1の制御
手段26からの制御信号CEXに応じた所定速度で回転す
るよう過剰電流検出信号hに基づいて第1の制御手段2
6を制御するよう作用する。
【0015】
【実施例】図2は本発明の一実施例のブロック図であ
る。同図中、図6と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。
【0016】図2は、図6のスピンドルモータ11に替
えてステッピングモータ14を用い、ステッピングモー
タ駆動制御回路13からの励磁電流IEXによりステッピ
ングモータ14を駆動制御して回転軸4の回転速度を開
ループ制御する構成のFDD装置(ディスク装置)を示
しており、この構成によればFG(Frequeycy Generate
r)を省略して簡単な回路構成とすることができる。
【0017】また、図3は図2中のステッピングモータ
駆動制御回路13の要部のブロック図である。
【0018】図3において、駆動回路(駆動手段)27
は、電源VCCに抵抗Rを介し接続された電源端子DRに
駆動電流ID を供給されて駆動され、図には表れない制
御回路からオン入力端子ONに供給されるスタート信号
aがハイレベルとされると、機構制御回路(第1の制御
手段)26からの上記制御信号である4相の励磁信号C
EXのタイミングに基づいた励磁電流IEXを図には表れな
いステッピングモータへと出力する。なお、電源VCC
抵抗Rとで、上記した電流供給手段(15)を構成して
いる。
【0019】励磁信号CEXは機構制御回路26により論
理的に生成されて出力される4相のパルス信号であり、
これらのパルスの間隔に応じた速度でステッピングモー
タが回転駆動される。なお、ステッピングモータの起動
時には、後述するとおり励磁信号CEXのパルス間隔をし
だいに狭くしてステッピングモータの回転速度をしだい
に増大させるスローアップ制御が行われる。
【0020】コンパレータ21は、+入力端子を基準電
圧源Esに、−入力端子を電源端子DRと抵抗Rとの共
通接続点Kに接続されており、共通接続点Kの電圧VK
を基準電圧源Esからの基準電圧Vsと比較する。これ
らコンパレータ21と基準電圧源Esとで、上記した検
出手段(16)を構成している。
【0021】ところで、ステッピングモータは、前述し
た脱調現象を起こすと定速回転時よりも消費する励磁電
流IEXが増加することが知られている。
【0022】次に示す図4(A)及び(B)は駆動回路
27の駆動電流ID の波形の一例を示す図であり、図4
(A)は定速回転時、図4(B)は脱調現象が発生して
ステッピングモータが停止した時の測定結果を夫々示し
ている。
【0023】両図に示すとおり、駆動電流ID の波形は
励磁電流IEXのタイミングに応じてレベルが変化する鋸
波となり、定速回転時の値は最大約500mA0-Pである。と
ころが、脱調現象が発生した図4(B)の場合には、駆
動電流ID は定速回転時よりも増加して直流レベルで約
300mA過剰に流れ、最大約800mA0-Pの値を示している。
【0024】ところが、上記の共通接続点Kの電圧VK
は、駆動回路27の駆動電流ID の増減に応じた抵抗R
による電圧降下の増減分変動する。たとえば、ステッピ
ングモータが脱調現象を起こして駆動電流ID が図4
(B)に示す如く約 300mA増加した場合、抵抗Rの値を
4.7Ωとすれば共通接続点Kの電圧VK は約1.41
V低下する。
【0025】基準電圧源Esは、コンパレータ21がス
テッピングモータ脱調時の駆動電流ID の増加による電
圧VK の低下を検出し、たとえば脱調時に反転してハイ
レベルとなる過剰電流検出信号hを出力するような基準
電圧Vsを出力するよう構成されている。
【0026】一方、前述した第2の制御手段(17)
は、図3において単安定マルチバイブレータ22及び2
3、オア回路24、タイマ25により構成されており、
単安定マルチバイブレータ22のAトリガ入力には制御
回路からのスタート信号aが、単安定マルチバイブレー
タ23のAトリガ入力にはコンパレータ21からの過剰
電流検出信号hが夫々供給されている。
【0027】また、タイマ25は、リセット入力Rに入
力されるパルスでリセットされて、後述するステッピン
グモータ起動時のスローアップ制御に要する時間よりも
長い時間を計時すると出力信号fが反転するよう構成さ
れている。
【0028】上記構成のステッピングモータ駆動制御回
路13の動作について、図5に示すタイミングチャート
を参照して説明する。図5(A)〜(D)及び(F)〜
(H)に示す各波形には図3中と同一の符号a〜d及び
f〜hを付してあり、図5(G)は抵抗Rを流れる駆動
電流ID の波形を示す。また、図5(E)はステッピン
グモータの回転速度VM を示す。
【0029】図5中時刻t1 においてスタート信号aが
ハイレベルとなると、機構制御回路26及び駆動回路2
7がオンされるとともに、単安定マルチバイブレータ2
2がトリガされて同図(B)に示す正のパルス信号bを
オア回路24へ出力する。
【0030】したがって、オア回路24の出力信号d
は、同図(D)に示すとおりパルス信号bと同期して時
刻t1 で立ち上がる。
【0031】オア回路24の出力信号dは機構制御回路
26のスローアップトリガ端子STRに供給されてお
り、機構制御回路26は出力信号dの立ち上がりでトリ
ガされてスローアップ制御を開始する。
【0032】すなわち、時刻t1 から時刻t2 までのス
ローアップ時間Tsの間は励磁信号CEXのパルス間隔を
しだいに狭くしてゆき、時刻t2 以降はステッピングモ
ータを所定の速度で定速回転させるよう所定のパルス間
隔とする。
【0033】これにより、ステッピングモータの回転速
度VM は、時刻t1 から時刻t2 にかけてたとえば直線
的に増大し、スローアップ時間Tsの後の時刻t2 以降
は一定の速度で回転するよう制御される。
【0034】この結果、駆動回路27への駆動電流ID
は、図5(G)にgで示す如く増減変化する。すなわ
ち、大略して、スローアップ時間Tsの間はステッピン
グモータの回転速度VM に反比例して減少し、スローア
ップ時間Tsの後の定速回転しているときはほぼ一定の
値となる。
【0035】このとき、共通接続点Kの電圧VK (波形
は図示せず)は駆動電流ID の波形gとは逆方向に増減
変化し、大略して、スローアップ時間Tsの間はステッ
ピングモータの回転速度VM に比例して増大し、スロー
アップ時間Tsの後の定速回転しているときはほぼ一定
の値となる。
【0036】コンパレータ21は前述したとおりこの電
圧VK と基準電圧Vsとを比較し、駆動電流ID が所定
値よりも増加したときに反転してハイレベルとなる過剰
電流検出信号hを図5(H)の如く出力する。過剰電流
検出信号hは前述のとおり単安定マルチバイブレータ2
3のAトリガ入力に入力されており、一方、単安定マル
チバイブレータ23のリセット入力Rにはタイマ25の
出力信号fが入力されている。
【0037】タイマ25は、時刻t1 においてハイレベ
ルとされるオア回路24からの出力信号dをリセット入
力Rに入力されてリセットされ、時刻t1 から所定時間
Tを計時した時刻t3 において出力信号fが反転する
(図5(F))。この所定時間Tは、スローアップ時間T
sよりもΔTなる時間だけ長く設定されている。
【0038】したがって、時刻t3 まではタイマ25の
出力信号fがローレベルとなっており単安定マルチバイ
ブレータ23のリセット入力Rはローレベルとされてい
るため、そのAトリガ入力に過剰電流検出信号hが入力
されていても、単安定マルチバイブレータ23はトリガ
されずにその出力信号cは図5(C)に示すとおりロー
レベルのままである。このように、タイマ25は、所定
時間Tの間、単安定マルチバイブレータ23の出力信号
cが過剰電流検出信号hによるトリガをマスクしてい
る。
【0039】上記したとおり、時刻t1 においてスター
ト信号aがハイレベルとなると、ステッピングモータは
スローアップ制御されて起動する。その後、スローアッ
プ時間Tsの間に図5(E)に示すとおり回転速度VM
をしだいに増加し、時刻t2において定速回転に移行す
る。
【0040】この定速回転中の時刻t4 にディスクがた
とえば外乱等を受けて振動し、ステッピングモータが共
振して脱調現象が生じ、機構制御回路26からの励磁信
号C EXによらずに回転を停止した場合は、図4に基づい
て説明したとおり駆動回路27の駆動電流ID (g)が
増加する(図5(G))。よって、前述したとおり過剰電
流検出信号hは時刻t4 においてハイレベルとなる。
【0041】一方、タイマ25の信号出力fは定速回転
中の時刻t3 以降はハイレベルとされ、単安定マルチバ
イブレータのリセット入力Rはハイレベルとされてい
る。したがって、そのAトリガ入力に供給される過剰電
流検出信号hがハイレベルとされると、単安定マルチバ
イブレータ23はトリガされてその出力信号cは反転し
てハイレベルとなる。
【0042】これにより、機構制御回路26のスローア
ップトリガ端子STRに供給されているオア回路24の
出力信号dは、時刻t4 においてハイレベルとなる。こ
の結果、機構制御回路26はトリガされて前述と同様の
スローアップ制御を開始する。また、タイマ25も前述
と同様に、時刻t4 乃至時刻t7 までの所定時間Tの
間、単安定マルチバイブレータ23の出力信号cが過剰
電流検出信号hによるトリガをマスクしている。
【0043】この間、時刻t4 乃至時刻t5 までの間
に、過剰電流検出信号hは図示の如く何度か反転を繰り
返す。このときの時刻t4 における最初の反転(ハイレ
ベルへの)は、ステッピングモータの脱調現象に起因す
る駆動電流ID の増加を検出したことによるものであ
り、その他の反転はスローアップ制御によって回転速度
が低くされているためである。
【0044】上記したとおり本実施例によれば、定速回
転中の時刻t4 においてステッピングモータが脱調して
励磁信号CEXによらずに回転を停止しても、駆動電流I
D の増加を検出することによりこれを再起動してスロー
アップ制御し、所定のスローアップ時間Tsののちに定
速回転させるよう制御することができる。また、FGを
省略できて回路構成を簡単なものにすることができるの
で、装置を低コストにすることができる。
【0045】なお、上記の実施例ではFDD装置につい
て説明したが、ディスク媒体をステッピングモータによ
り駆動するディスク装置であれば本発明を適用すること
ができ、たとえば光学ディスク装置であってもよい。
【0046】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、第2の制御
手段は、ステッピングモータの回転速度が第1の制御手
段からの制御信号によらずに、たとえばステッピングモ
ータの脱調現象によって低下して駆動電流が所定値以上
となったときに、ステッピングモータが再び上記制御信
号に応じた所定速度で回転するよう検出手段からの過剰
電流検出信号に基づいて第1の制御手段を制御するた
め、ステッピングモータが共振などにより脱調して回転
を停止したことを検出し、ステッピングモータを再起動
して再び所定速度で回転制御することができる特長があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の一実施例のブロック図である。
【図3】本発明の一実施例の要部のブロック図である。
【図4】本発明の一実施例の駆動電流ID の波形の一例
を示す図である。
【図5】本発明の一実施例のタイミングチャートであ
る。
【図6】従来のディスク装置の一例のブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 フロッピィディスク 13 ステッピングモータ駆動制御回路 14 ステッピングモータ 21 コンパレータ 22,23 単安定マルチバイブレータ 24 オア回路 25 タイマ 26 機構制御回路 27 駆動回路 VCC 電源 Es 基準電圧源 R 抵抗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスク状の記録媒体を回転駆動するス
    テッピングモータと、 制御信号に基づいて該ステッピングモータを駆動する駆
    動手段と、 該駆動手段に駆動電流を供給する電流供給手段と、 前記制御信号を生成して該駆動手段を制御する第1の制
    御手段とを具備し、 該ステッピングモータが前記制御信号に応じた所定速度
    で回転するよう開ループ制御する構成のディスク装置に
    おいて、 前記電流供給手段から該駆動手段に供給される前記駆動
    電流が所定値以上となったことを検出して過剰電流検出
    信号を生成する検出手段と、 前記ステッピングモータの回転速度が前記制御信号によ
    らずに低下して前記駆動電流が前記所定値以上となった
    ときに、前記ステッピングモータが再び前記第1の制御
    手段からの前記制御信号に応じた所定速度で回転するよ
    う該過剰電流検出信号に基づいて前記第1の制御手段を
    制御する第2の制御手段とを具備したことを特徴とする
    ディスク装置。
JP34284692A 1992-12-22 1992-12-22 ディスク装置 Pending JPH06195862A (ja)

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