JPS63121184A - 磁気デイスク装置におけるステツピングモ−タのダンピング装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は磁気ディスク装置におけるステッピングモー
タのダンピング装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、ハードディスク装置において、磁気ヘッドを磁気
ディスクの半径方向に移動させる駆動源として例えばス
テッピングモータが使用され、同モータを駆動させて磁
気ヘッドを所定の到達位置に移動（シーク動作）させる
ようになっていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、磁気ヘッドの移動シーク終了時に同ヘッドが
移動方向に行き過るために、停止位置付近で磁気ヘッド
が振動してしまう問題があった。

これは、ステッピングモータ特有の振動であって、その
振動がなくなるまでの時間（セトリング時間）データの
読取り書込みができない状態になりアクセスタイムに悪
影響を及ぼす。そのため、逆相励磁等の電気的制御によ
り振動を最小限にとどめるようにしていたが、シークト
ラック数やシーク開始トラック等の諸条件によりステッ
ピングモータの過渡状態に変化が生じセトリング時間を
あまり短縮できなかった。

（発明の目的） この発明は上記問題点を解消するため゛になされたもの
であって、常に安定した最適なダンピングを可能としセ
トリング時間を短縮することができる磁気ディスク装置
におけるステッピングモータのダンピング装置を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記目的を達成するために、第１図に示すよ
うに磁気ヘッド１を磁気ディスク２の各トラックを横切
って予め設定された到達位置に移動させるステッピング
モータ３と、前記ステッピングモータ３を歩道駆動させ
るパルスを出力するパルス出力手段４と、前記磁気ヘッ
ド１がトラックを横切る際に同磁気ヘッド１が検知する
磁束の変化に基づいてその時の磁気ヘッド１の位置を算
出するヘッド位置検出手段５と、同じく前記磁気ヘッド
１がトラックを横切る際に同磁気ヘッド１が検知する磁
束の変化に基づいてその時の磁気ヘッド１の移動速度を
検出するヘッド移動速度検出手段６と、前記ヘッド位置
検出手段５が算出したヘッド位置に基づいて前記磁気ヘ
ッド１の到達位置までの距離を割出すヘッド到達距離検
出手段７と、前記ヘッド到達距離検出手段７により割出
された到達位置までの距離が予め定めた距離になったと
き、前記ヘッド移動速度検出手段６にて算出したその時
のヘッド移動速度に基づいて磁気ヘッド１が振動するこ
となく到達位置に停止させるために以後のパルス出力手
段４から出力するパルスの出力タイミングを割り出し同
出力手段４を制御するパルスタイミング制御手段８とか
らなる磁気ディスク装置におけるステッピングモータの
ダンピング装置をその要旨とするものである。

（作用） パルス出力手段４から出力されるパルスによって歩道駆
動されるステッピングモータ３にて磁気ヘッド１が磁気
ディスク２の各トラックを横切って予め設定された到達
位置に移動される。

このとき、ヘッド位置検出手段５は磁気ヘッド１がトラ
ックを横切る際に同磁気ヘッド１が検知する磁束の変化
に基づいてその時の磁気ヘッド１の位置を篩出し、ヘッ
ド移動速度検出手段６は同じく前記磁気ヘッド１がトラ
ックを横切る際に同磁気ヘッド１が検知する磁束の変化
に基づいてその時の磁気ヘッド１の移動速度を検出する
。又、ヘッド到達距離検出手段７はヘッド位置検出手段
５が算出したヘッド位置に基づいて前記磁気ヘッド１の
到達位置までの距離を割出す。

パルスタイミング制御手段８はヘッド到達距離検出手段
７により割出された到達位置までの距離が予め定めた距
離になったとき、前記ヘッド移動速度検出手段６にて算
出したその時のヘッド移動速度に基づいて磁気ヘッド１
が振動することなく到達位置に停止させるために以後の
パルス出力手段４から出力するパルスの出力タイミング
を割り出し同出力手段４を制御する。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第２図において、磁気ディスク装置９のケース１０内に
はスピンドル１１が回転可能に支持され、そのスピンド
ル１１には２枚の磁気ディスク１２が一定間隔をおいて
水平に取着されている。そして、ケース１０の下側にお
けるスピンドル１１の下端にはスピンドル回転用モータ
１３が連結されていて、同モータ１３の回転によりスピ
ンドル１１を介して各磁気ディスク１２は回転する。

前記ケース１０内の一側にはへラドアクチュエータ１４
が磁気ディスク１２の半径方向に沿って移動可能に設け
られ、ケース１０下面に取着されたステッピングモータ
１５にて半径方向に往復動される。そして、そのヘッド
アクチュエータ１４には各磁気ディスク１２の各面に対
応してアーム１６が設けられ、そのアーム１６の先端部
にはそれぞれ磁気ヘッド１７が取着されている。

そして、前記ステッピングモータ１５の駆動に伴うヘッ
ドアクチューエータ１４の移動にて磁気ヘッド１７が磁
気ディスク１２の半径方向に移動し、同ヘッド１７が予
め設定された到達位置に移動される。

次に、この磁気ディスク装置９におけるステッピングモ
ータ１５のダンピング装置の電気的構成を第３図及び第
４図に基づいて説明する。

磁気ヘッド１７を磁気ディスク１２に対して半径方向に
移動させると、磁気ヘッド１７は各磁気ディスク１２に
形成されたトラックを交互に横切りその時々の磁束の変
化を検知することになる。

即ち、第４図に示すようにトラック１８上を通過してい
るときには検知信号ＳＧ１のレベルは大ぎく、反対にト
ラックとトラックの間を通過しているときには検知信号
ＳＧ１のレベルは小さくなる。

ＡＭ復調器１９はアンプ２０にて増幅された磁気ヘッド
１７の検知信号ＳＧＩをＡＭ復調しその復調信＠ＳＧ２
を微分回路２１に出力する。微分回路２１はＡＭ復調器
２０からの信号ＳＧ２を微分し微分した信号ＳＧ３をゼ
ロクロスディレクタ２２に出力する。ゼロクロスディレ
クタ２２は微分回路２１の出力信号ＳＧ３に対しそのレ
ベルが０以上のときにＨレベルとなり、又、０以下のと
きにＬレベルとなるパルス信号ＳＧ４を出力する。

そして、このゼロクロスディレクタ２２のパルス信号Ｓ
Ｇ４は磁気ヘッド１７がトラック１８を通過する毎に１
パルスの方形波を持つ信号となる。

ヘッド位置検出手段、ヘッド移動速度検出手段、ヘッド
到達距離検出手段、及びパルスタイミング制御手段とし
てのマイクロコンピュータ２３は、前記ゼロクロスディ
レクタ２２からのパルス信号ＳＧ４のパルス数°を計数
することによりその時の磁気ヘッド１７の位置（トラッ
ク数）を算出する。

そして、マイクロコンピュータ２３はこの算出したヘッ
ド位置（トラック数）に基づいて予め設定した磁気ヘッ
ド１７の到達位置く目標トラック）までのステップ数、
即ち到達位置までの距離を割出すようになっている。

又、マイクロコンビエータ２３は同パルス信号ＳＧ４の
立上りから立下りまでの時間Δｔを計測することにより
その時の磁気ヘッド１５の移動速度を検出する。

パルス出力手段としてのステッピングモータドライバ２
４はステッピングモータ１５を歩進駆動させるパルス、
即ち、励磁相の切換えを行うためのパルスを出力する。

同ステッピングモータドライバ２４は前記マイクロコン
ピュータ２３がら第５図に示すトリガパルス信号ＳＧ５
を入力し、そのトリガパルス信号ＳＧ５に応答してステ
ッピングモータ１５を歩進駆動させるパルス、即ち、励
磁相の切換えを行なうためのパルスを出力する。

従って、ステッピングモータ１５はマイクロコンピュー
タ２３が出力するトリガパルス信号ＳＧ５の出力タイミ
ング（トリガパルスの時間間隔ｔ）を制御することによ
りその回転角速度（磁気ヘッド１７の移動速度）が制御
される。

本実施例の磁気ディスク装置においてはステッピングモ
ータ１５の１ステツプで磁気ヘッド１７を１トラツク移
動させるようになっている。

次に、このステッピングモータ１５のダンピング装置の
作用を説明する。

マイクロコンピュータ２３は磁気ヘッド１７を予め設定
された到達位置（目標トラックｎ）に接近移動させるべ
くステッピングモータドライバ２４に所定のタイミング
でトリガパルス信号ＳＧ５を出力する。同信号ＳＧ５に
応答してステッピングモータドライバ２４はステッピン
グモータ１５を歩進駆動させるパルスを出力しステッピ
ングモータ１５を駆動させる。

ステッピングモータ１５の駆動にてヘッドアクチュエー
タ１４が移動し磁気ヘッド１７が目標トラックｎに向っ
て移動される。この移動中において、磁気ヘッド１７は
トラック１８を横切る際に同磁気ヘッド１７が検知する
磁束の変化に基づく検知信号ＳＧ１を出力する。同検知
信号ＳＧ１は、アンプ２０にて増幅され、ＡＭ復調器１
９にて信号ＳＧ２にＡＭ復調された後、微分回路２１に
て信号ＳＧ３に微分され、さらに、ゼロクロスディレク
タ２２によってパルス信号ＳＧ４としてマイクロコンピ
ュータ２３に入力される。この信号ＳＧ４に基づいてマ
イクロコンピュータ２３はその時の磁気ヘッドの位置（
トラック数）を算出するとともに磁気ヘッド１７の移動
速度を検出する。

同時に、マイクロコンピュータ２３はその時の磁気ヘッ
ド１５のトラック位置の算出に基づき目標トラックｎま
でのステップ数、即ち到達位置までの距離を割出す。

そして、マイクロコンピュータ２３は磁気ヘッド１７が
目標トラックｎに近づき、第５図に示す目標トラックｎ
まであと２トラツクになったとき、その時の磁気ヘッド
１７の移動速度に基づき磁気ヘッド１７が振動すること
なく到達位置に停止させるために以後のステッピングモ
ータドライバ２４に出力するトリガパルス信号ＳＧ５の
出力タイミングを割出す。このタイミングは磁気ヘッド
１７が到達位置く目標トラックｎ）に達したとき出力さ
れる最終トリガパルス信号ＳＧ５とその最終トリガパル
ス信号ＳＧ５の１つ手前のトリガパルス信号ＳＧ５どの
時間間隔ｔ２と、その最終トリガパルス信号ＳＧ５の１
つ手前のトリガパルス信号ＳＧ５と最終トリガパルス信
号ＳＧ５の２つ手前のトリガパルス信号ＳＧ５との時間
間隔ｔ１である。

即ち、本実施例においては、第５図中破線で示すように
目的トラックｎより１つ手前のトラック（ｎ−１）へダ
ンピングなしで停止させた場合の磁気へラド１７の動き
に対し、このときの磁気ヘッド１７のオーバーシュート
の最大値が目的トラックｎとなるようにステッピングモ
ータドライバ２４へのトリガパルス時間間隔ｔ１を決定
している。さらに、磁気ヘッド１７が目標トラックｎの
真上に位置した時にトリガパルス信号ＳＧ５を出力する
ようにトリガパルス時間間隔ｔ２を決定している。

そして、このようにオーバーシュートの最大値でトリガ
パルスを出力することにより目標トラックｎに磁気ヘッ
ド１７を振動させることなく停止させることができる。

このことは試験的に得られた結果であって、ダンピング
のための２つのパルス時間間隔ｔ１゜ｔ２は予め試験に
より磁気ヘッド１７の種々の移動速度に対して磁気ヘッ
ド１７を振動させることなく停止させることができる最
適なパルス時間間隔ｔ１．ｔ２が求められており、その
データがマイクロコンピュータ２３に記憶されている。

そして、マイクロコンピュータ２３はその時の磁気ヘッ
ド１７の移動速度が決まれば２つのパルス時間間隔ｔ　
１　、　、ｔ　２を算出することができるようになって
いる。

その結果、ステッピングモータドライバ２４はこのトリ
ガパルス信号ＳＧ５に基づいてステッピングモータ１５
を歩道駆動させるパルス（励磁相の切換えを行なうため
のパルス）を出力することにより同モータ１５を駆動制
御して磁気ヘッド１５を目的トラックｎに振動なく停止
させることができることとなる。

従って、本実施例においては磁気ヘッド１７の移動中に
常に磁気ヘッド１７の位置（トラック数）、移動速度、
及び目標トラックまでの距離を検知しており目標トラッ
クｎの２つ手前のトラックまで近づくと磁気ヘッド１７
のその時の移動速度に基づき最適のダンピング条件とな
る２つのパルス時間間隔ｔ１．ｔ２を求めステッピング
モータ１５を制御するようにしたので、正確にダンピン
グ制御されヘッド位置が振動することがなく、確実にセ
トリング時間を短縮させることができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されることはなく、例
えば上記実施例ではステッピングモータ３の１ステツプ
で磁気ヘッドを１トラツク移動するようにしたが、複数
のステップで１トラツク移動させるようにしてもよい。

又、磁気ヘッド１７の予め定めた到達位置までの距離は
ステッピングモータ３のステップ数の他にも通常の距離
としてもよく、そのダンピングの為のパルスタイミング
も各種の方法にて制御する等この発明の要旨を逸脱しな
い範囲で変更してもよい。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は常に最適なダンピング
が行なわれセトリング時間を短縮することができる優れ
た効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明するためのクレーム対応
図、第、２図はこの発明を具体化した磁気ディスク装置
の構造を説明するための図、第３図はこの発明のダンピ
ング装置の電気ブロック図、第４図は磁気ヘッドがトラ
ックを横切る際出力される信号の処理を説明するための
図、第５図はダンピング制御を説明するためのタイムチ
ャート図である。 １は磁気ヘッド、２は磁気ディスク、３はステッピング
モータ、４はパルス出力手段、５はヘッド位置検出手段
、６はヘッド移動速度検出手段、７はヘッド到達距離検
出手段、８はパルスタイミング制御手段である。 特許出願人　　　ブラザー工業株式会社代　理　人　　
　弁理士　　恩１）博宣第４図 Ｎ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ヘッド（１）を磁気ディスク（２）の各トラッ
   クを横切って予め設定された到達位置に移動させるステ
   ッピングモータ（３）と、 前記ステッピングモータ（３）を歩進駆動させるパルス
   を出力するパルス出力手段（４）と、前記磁気ヘッド（
   １）がトラックを横切る際に同磁気ヘッド（１）が検知
   する磁束の変化に基づいてその時の磁気ヘッド（１）の
   位置を算出するヘッド位置検出手段（５）と、 同じく前記磁気ヘッド（１）がトラックを横切る際に同
   磁気ヘッド（１）が検知する磁束の変化に基づいてその
   時の磁気ヘッド（１）の移動速度を検出するヘッド移動
   速度検出手段（６）と、前記ヘッド位置検出手段（５）
   が算出したヘッド位置に基づいて前記磁気ヘッド（１）
   の到達位置までの距離を割出すヘッド到達距離検出手段
   （７）と、 前記ヘッド到達距離検出手段（７）により割出された到
   達位置までの距離が予め定めた距離になったとき、前記
   ヘッド移動速度検出手段（６）にて算出したその時のヘ
   ッド移動速度に基づいて磁気ヘッド（１）が振動するこ
   となく到達位置に停止させるために以後のパルス出力手
   段（４）から出力するパルスの出力タイミングを割り出
   し同出力手段（４）を制御するパルスタイミング制御手
   段（８）と からなる磁気ディスク装置におけるステッピングモータ
   のダンピング装置。 ２、磁気ヘッド（１）の予め定めた到達位置までの距離
   はステッピングモータ（３）のステップ数から算出され
   、磁気ヘッド（１）が振動することなく到達位置に停止
   させるためのパルスの出力タイミングは磁気ヘッド（１
   ）が到達位置に達したとき出力される最終パルスとその
   最終パルスの１つ手前のパルスとの時間間隔（ｔ２）と
   、その最終パルスの１つ手前のパルスと最終パルスの２
   つ手前のパルスとの時間間隔（ｔ１）である特許請求の
   範囲第１項に記載の磁気ディスク装置におけるステッピ
   ングモータのダンピング装置。