JPS6089878A - 磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置 - Google Patents

磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置

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Publication number
JPS6089878A
JPS6089878A JP19769483A JP19769483A JPS6089878A JP S6089878 A JPS6089878 A JP S6089878A JP 19769483 A JP19769483 A JP 19769483A JP 19769483 A JP19769483 A JP 19769483A JP S6089878 A JPS6089878 A JP S6089878A
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JP
Japan
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track
stepping motor
head
head positioning
magnetic recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP19769483A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigemitsu Higuchi
重光 樋口
Shinji Mizunuma
水沼 真二
Masayoshi Sunada
砂田 正義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP19769483A priority Critical patent/JPS6089878A/ja
Publication of JPS6089878A publication Critical patent/JPS6089878A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition 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
    • G11B5/54Disposition 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 into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5526Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof

Landscapes

  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、磁気記録再生装置、特にステッピングモータ
を利用する磁気ヘッド位置決め装置に関するものである
〔発明の背景〕
従来のフロッピーディスクのような磁気ディスクが着脱
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、磁気ヘッ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
りのトラック数(トラック密度)、磁気ヘッドの構成・
寸法によって変化するが、データの両側にガートバンド
を有するトンネルイレーズ屋のヘッドを利用すれば、そ
の値は、大体、トンネルイレーズギャップ幅に相当する
。従って、トラック密度が増加すれば、より高いヘッド
位置決め精度が要求される、第1図に、従来フロッピー
ディスクで広く用いられているヘッド位置決め装置の一
例を示す。
第1図において、1はステッピングモータ、2はステッ
ピングモータのシャフトに圧入されたプ”I、’はスチ
ールベルト、4はフロッピーディスクドライブの図示し
ないシャーシに固定されたレール、5はキャリジ、6は
ヘッドアーム、7,8はそれぞれ磁気ヘッド、9は図示
しない磁気記録媒体(フロッピーディスク)をフロッピ
ーディスクドライブに固定するためのチャッキング装置
、10は基準トラック位置センサである。ヘッド位置決
め装置の動作は、まず、シャーシに固定されたステッピ
ングモータ1は、制御信号により、回転角、一度が階段
状に変化する。
よってプーリ2も階段状に回転する。プーリ2の回転は
スチールベルト3を介してキャリジ5をレール4に沿っ
て直線運動させる。すなわちキャリジ5は、ステッピン
グモータ1の階段状の回転に応じて、離散的な直線運動
をする。ステッピングモータ1は一定角度ごとの回転な
行うのでキャリジ5は、一定間隔ごとの直線運動を行う
。従って、キャリジ5およびキャリジ5に固定されたヘ
ッドアーム6に取付けられた磁気ヘッド7.8は一定間
隔ごとの直線運動を行うこの間隔をトラック間の間隔(
トラック密度の逆数)に設定すれば、磁気ヘッドがトラ
ックの位置に位置決めされる。なお、基準トラック位置
センサ10は、キャリジ5の位置を検出することにより
、磁気ヘッドが基準トラック位置(通常最外周トラック
位置)に達したのを知るためのものである。
このような磁気ヘッ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
ッピングモータの角度誤差(通常、回転角度の±51r
程度)(2)プーリ径の絶対値精度 (3)レールのシ
ャーシへの取付は精度(4)磁気ディスクのチャツキイ
ブ精度 (5)磁気ディスクの温湿度による伸縮 等が
存在する。現状の3インチ径の磁気ディスクを用いた磁
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100TPt
(トラック/インチ21インチあたりのトラック数)か
ら150TPi程度がトラック密度の限界となっており
、高密度化への障害となっている。
〔発明の目□的〕
本発明の目的は、ヘッド位置決め精度を向上させ、高密
度記録を実現することが可能なステッピングモータを用
いた磁気ヘッド位置決め装置を提供することにある。
・〔発明の概要〕 本発明は′、前記した位置決め誤差要因のうち(1)お
よび+21 s (3)の要因に起因する磁気ヘッド位
置決め誤差を減少することにより□ヘッド位置決め精度
を向上させるものである。これらの要因によるヘッド位
置決め誤差はステッピングモータごとに、また、各部品
ごとに異っており、よって磁気記録再生装置1台ごと、
さらには、ト/ ラックごとに異っている。
本発明においては、装置組立後のヘッド位置決め誤差を
あらかじめ1台ごとに測定し、その誤差を補正する手段
をドライブに備え、補正値を1台ごと記憶させ、その値
により、ヘッド位置を制御することにより、ヘッド位置
決め誤差を吸収し、ヘッド位置決め精度の向上を実現す
る。
位置誤差補正の手段としては、ステッピングモータの階
段状の回転後の静止位置がステッピングモータ内部磁界
を制御することにより、微少に変化することを利用する
〔発明の実施例〕
以下本発明を図面を引用しながら、詳細に説明する。第
2図は本発明の一実施例である。第2図において1はス
テッピングモータ、11はトラックカウンタ、12はp
ROM (プログラマブルリードオンリーメモリ)、1
3は変換器、14はステッピングモータドライバ、15
は発振器、16は分局器である。まず入力信号について
説明すると、5TEPは、上位のコントローラから送ら
れてくる磁気ヘッドを1トラック分移動させるための信
号である。本実施例では、5TEPの立下り1回ごとに
ステッピングモータが一定角度回転する。I)IREC
TIONも上位のコントローラからの信号で、ステッピ
ングモータの回転方向を示し、この信号がローレベルの
時に、磁気ヘッドは磁気ディスクの内側トラック方向へ
移動する。7Tφφは、第1図の基準トラック位置セン
サ10の出力で、磁気ヘッド7.8が基準トラック位置
に達したときにローレベルとなる。またPOWEROM
信号は、このシステムの電源が立上ったときにハイレベ
ルとなる信号である。
各部の動作を説明する。トラックカウンタ11は、電源
オン時に磁気ヘッド7.8を基準トラック位置(磁気デ
ィスクの最外周トラックで通常そのトラックの番号な0
として1トラツク内側へ移動するごとにトラック番号が
1ずつ増加する)に移動させられるとともにリセットさ
れる(0に合せられる)。そして通常は上位のコントロ
ーラからの5TEPおよびI)IRECTION信号に
より、カウントUPあるいはカウントダウンして、トラ
ック番号を示す。トラックカウンタ11のバイナリ値の
下位2ビツトのデータQo 、Q+はEORゲートを通
して、ステッピングモータドライバ14のD1端子に印
加され、またデータQ1は同様に1)2端子に印加され
る。従ってステッピングモータドライバ14のDt 、
D2端子には、トラックカウンタ11をカウントダウン
には(D2゜Dl)の変化は、(oto)→(o+1)
−e(1,i)→(1+o)→(0,0)→・・・・曲
・と繰返す。また逆にカウントダウン時には、(o、o
)→(’no)→(1,1)→(0,1)→(oto)
・・・・・・・・・と繰返す。
ステッピングモータドライバ14は例えば、日立製作新
製のIC、EA 13421 Pであり、第2図にはそ
の動作原理を示している。信号線E1の入力電圧に応じ
た電流は、l)1端子がローレベルのときには、スイッ
チトランジスタQ!−Qsがオンすることにより、ステ
ッピングモータ1の7巻線のα方向に流され、D1端子
がハイレベルのときは、スイッチトランジスタQ+ 、
 Q、がオンすることにより、b方向へと流される。す
なわち、信号線E1およびE2に印加された電圧がDl
およびD2端子への入力信号によって、方向を制御され
てステッピングモータ1のAおよび8巻線に印加される
。従って、ステッピングそ一タ1として例えば、三筒精
器製のハイブリッド型ステッピン夛モータMSND 2
00 屋を使えニ、トラックカウンタのカウントUpあ
るいはカウントダウンにより、前記したようにDl、D
2信号が変化するのでステップモータ1の内部の磁界が
第3図に示すように回転し、ステッピングモータ1が回
転することとなる。よって磁気ヘッドは1トラック分ず
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4図に、ステッ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。同図Aは、7
巻線、8巻線に印加する電圧比を変えた場合のステッピ
ングモータの静止位置を示している。横軸は7巻線、8
巻線の電圧を縦軸は静止位置を示している。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っ
て、±1/2ステップ分静止位置を制御できることがわ
かる。従って、7巻線、8巻線の電圧を制御することに
より任意の位置へ磁気ヘッドを位置決めできる。また同
図Bは、A巻線B巻線に印加する電圧をpWM (パル
ス幅変調)−□変調によりそのDtLty比を変化させ
た場合の静止位置を示している。A巻線B巻線のDut
y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行う。まず、組立終
了後、個々のトラックにおいて、位置決め誤差が0とな
るための7巻線と8巻線に印加すべき電圧(あるいは1
)tbty比)を測定する。(通常、ディスクに位置決
め誤差を測定するための特別な信号を書き込んでおき、
この信号を磁気ヘッ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っている。)この電圧値ある
いは、Dutyに相当するデータを第2図の280M1
2に書込む。よって、ドライブごと、トラックごとに位
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。従って、このド
ライブの使用時には、トラックごとに位置決め誤差な0
とするための信号が、トラックカウンタ11の出力に応
じてpROM12から読出され、交換器13.およびス
テッピングモータドライバ14によって、ステッピング
モータ1を位置決め誤差が0となる位置に静止させる。
次に第2図の変換器13の具体的な構成例について説明
する。第5図は例A変換器(デジタル・アナログ変換器
)を用いた構成例である。12はFROM、、 17は
”/J変換器、14はステッピングモータドライバであ
る。pROM12に書込まれているデータは、例A変換
器17によってアナログ電圧値に変えられ、ドライバト
ランジスタQogQt。
によりステッピングモータドライバ140入力端子E1
.E2を定電圧駆動する。従って、第4図■に示した電
圧で制御するのに適した方法である。
しかしながらこの方法においては、Q、、Q、。が非飽
和の動作をするために発熱が多いという欠点を有するが
、定電圧駆動であるので、スイッチングノイズを発生し
ないといり利点を有する。
第6図は、他の構成例で、DLLtyを変える方法を示
したものである。15は発振器、16は分周器、12は
PROM、1Bはデジタルコンパレータ14はステッピ
ングモータドライバである。分周器16は常に発振器1
5のパルスをバイナリ値に分周している。従って、1定
パルスごとにキャリが発生しフリップフロップFF2お
よびFFsをリセットしている。デジタルコンパレータ
18はpROM12の出力値と分局器16の出力値を比
較し一致したらそれぞれフリップフロップFF2あるい
はFF5をセットする。よってpROMの値に従ったD
μtyの信号がFF2およびFF3に発生し、Qllお
よびQltをスイッチングする。従ってステッピングモ
ータドライバの入力端子E1.E2には、pROMデー
タに従ったDuty比のVc cが印加される。この方
式は、Qll m Qttが飽和動作のため効率が良い
が、スイッチングノイズの発生が欠点である。
次にこのシステムにおいては、実際のトラック位置とト
ラックカウンタ11の値が一致していないと目的の補正
データが正しく pliOM 12から出力され力いた
め、電源の立上り時にトラックカウンタ11をリセット
する必要がある。電源立上り時のタイミングチャートを
第7図に示す。
pOjVERオン信号が立上ると、フリップフロップF
F1はセットされ、アップダウンカウンタで構成される
トラックカウンタ11はカウントダウンモードとなる。
発振器15の出力パルスは分局器16により分周されて
、#、41を通り、トラックカウンタ11のCLK端子
に印加される。このとき5TEp信号は、図示しないゲ
ートによりノ・イレベルとなっている。分局器16の出
力パルス周期は通常、数m5ec程度に設定すればよい
0従って数m S g c ごとにトラックカウンタ1
1がカウントダウンするとともにステッピングモータも
回転し、磁気ヘッドを基準トラック方向に移動させる。
磁気ヘッドが基準トラック位置に達すると基準トラック
位置センサ10からの信号TKφφはローレベルとなり
、フリップフロップFF1をリセットするとともに、ト
ラックカウンタ11をリセットする。よって、トラック
カウンタ11の値と実際のトラック位置は一致し、これ
以降。
5TEP 、 DIRECTIONの入力に応じて、磁
気ヘッド7.8は前述したような補正の動作によって、
位置決め誤差が少ない位置に位置決めされる。
以上、フロッピーディスクをもとに説明したが、本発明
はフロッピーディスクだけに制限されるものではなく、
ステッピングモータを用い 。
たオープンループ式位置制御方式には広く利用しうるも
のである。
また、第7図に示したDtbty比を変える変換器の例
においては、入力端子E1とE2に加えられた信号をコ
ンプリメンタリ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、FF5を除くことも可能である
またFROM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
バックアップされたRAM (ランダムアクセスメモリ
)でもよいのは明らかである。
本発明によれば、新しいヘッド位置決め装置を用いるこ
となく、電子部品のみでヘッド位置決め誤差を向上でき
るという効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ステッピングモータを利用したオープ
ンルーズヘッド位置決め装置の位置決め誤差を向上させ
るごとができた。位置決め誤差は従来の±20μ扉から
、±5μmへ向上し、3インチサイズのフロッピーディ
スクにおいて1も、全誤差要□因の和を略±22μ扉に
改善することができ、200 TPiと従来の2倍に記
録密度を向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のヘッド位置決め装置の斜視図第2図は本
発明の一実施例の回路図、第3図はステッピングモータ
回転の原理図、第4図はステッピング七−夕の制御特性
を示す特性図、第5図、第6図は変換器の回路図、第7
図は電源立上り時のタイミングチャートである。 1ニスチツピングモータ 7.8:磁気ヘッド 10;基準トラック位置センサー 11ニドラツクカウンター 12 : pROM 13:変換器 14ニスチツピングモータドライノく 代理人弁理士 高 橋 明 夫 。、。 第C)図 第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 少くともステッピングモータによってヘッドを位
    置決めする磁気記録再生装置においてトラックの数を計
    数する手段と、不揮発性のデータ記憶手段を設け、該デ
    ータ記憶手段には、あらかじめ、トラックごとのヘッド
    位置決め誤差を補正する値を記憶し、その値により該ス
    テッピングモータを制御することを特徴とする磁気記録
    再生装置のヘッド位置決め装置。 、2. ステッピングモータの制御を、巻線の駆動電圧
    の制御により行うことを特徴とする特許請晶囲第−項に
    示す磁気記録再生装置のへイド位置決め装置。 3、 ステッピングモータの制御を、巻線の駆動電圧f
    )DWty比を制御することにより行うことを特徴とす
    る特許請晶囲第−項に示す磁気記録再生装置のヘッド位
    置決め装置。 4、 電源立上り時には、磁気ヘッドを基準トラックへ
    ・移動させるとともに、該トラック計数手段をある値に
    セットすることを特徴とする特許請ホ篭囲第−項に示す
    磁気記録再生装置のヘッド位置決め装置。
JP19769483A 1983-10-24 1983-10-24 磁気記録再生装置のヘツド位置決め装置 Pending JPS6089878A (ja)

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