JPS637569A - 磁気デイスク装置のヘツド位置決め装置 - Google Patents

磁気デイスク装置のヘツド位置決め装置

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JPS637569A
JPS637569A JP14966086A JP14966086A JPS637569A JP S637569 A JPS637569 A JP S637569A JP 14966086 A JP14966086 A JP 14966086A JP 14966086 A JP14966086 A JP 14966086A JP S637569 A JPS637569 A JP S637569A
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JP
Japan
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amount
track
step motor
magnetic disk
correction
Prior art date
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Pending
Application number
JP14966086A
Other languages
English (en)
Inventor
Takejiro Oguchi
小口 竹次郎
Yusuke Watanabe
渡辺 雄祐
Kazumi Tanabe
田辺 和美
Nobuhiko Ito
伸彦 伊藤
Takehiro Fujihira
藤平 武博
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS637569A publication Critical patent/JPS637569A/ja
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (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】 [技術分野] 本発明は、磁気ディスク装置におけるヘッドの位置決め
装置に関する。
[従来技術] 磁気ディスクは、フロッピーディスク等に比べてトラッ
ク密度が非常に高く、ヘッドの位置決めには高い精度が
要求される。このため、上記位置決め時においては、磁
気ディスクの各トラックに記録されたサーボ情報を読み
取り、ヘッドの位置を検知しながら上記位置合わせを行
なうというようなサーボ制御が行なわれる。
また、上記位置決めのためのへラドアクチュエータには
ステップモータが使用される場合が多い。
この場合、上記サーボ情報より検知したオフトラック量
に基づいて、ステップモータの2つの励磁相に対する励
磁電流の比を変えて、そのステップモータの回転量を調
節するというマイクロステップ駆動方式が知られている
第7図(a)〜(c)は、上記方式の一例を示したもの
である。この場合、ステップモータには、同図(a)に
示すように励磁相のA相とB相に同時に励磁電圧v1と
V2とが印加される。この励磁電圧Vl。
v2は、同図(b)に示すように、オンする時間丁1お
よびTlの和が一定周期Tになるように設定されると共
に1時間T1とTlとの比、つまりデユーティ比は可変
できるようになっている。
この時間TI、T2をT+=T2に設定すると、ステッ
プモータのロータの磁極は上記A相と8相の中央で静止
する。また、TI>TlあるいはTl<Tlに設定する
と、その磁極は上記デユーティ比に応じて中央から人相
寄りあるいはB相寄りで静止する。
これにより、上記サーボ情報によ、り検知したオフトラ
ック量に基づいて、上記時間T1とTlとを設定してス
テップモータを駆動し、ヘッドの位置を補正して所定位
置に位置決めするようにしている。
ところで、上記T1とTlの比であるデユーティ比に対
して上記磁極の位置は、同図(c)に示すように変化す
る。すなわち、いま励磁電圧vtおよびv2が一定の環
境温度のもとて定常電圧■0のとき、上記位置が実線で
示すように変化するものとする。ここで、上記電圧Vl
、V2が定常電圧vOより高いVHに変動すると、励磁
電流が増加することにより、上記位置は破線で示すよう
に変化するようになる。また、上記Vl、V2が定常電
圧Voより低いVLに変動すると、励磁電流が低下する
ことにより、上記位置は一点鎖線で示すように変化する
ようになる。
一方、上記において励磁電圧Vl、V:lが定常電圧V
oで一定のとき、環境温度が低下すると、励磁巻線の抵
抗値が減少して励磁電流が上昇することにより、上記位
置は上記破線で示したものと同様に変化するようになる
。また、環境温度が上昇すると、それとは逆に上記−点
鎖線で示したものと同様に変化するようになる。
このため、従来のこのようなマイクロステップ駆動方式
によるサーボ制御においては、供給される@源電圧や環
境温度の変動により、上記ヘッドの位置補正が正確に行
なわれないという問題があった。
なお、実際のヘッドの位置決め制御においては。
オフトラック量の検知と位置補正とを繰り返して行なう
ので、上記のように位置補正が不正確になると、ヘッド
の位置決め時間が長くかかることになる。
[目的コ 本発明は、上記の問題を解決し、ヘッドの位置補正が正
確に行なえる磁気ディスクのヘッド位置決め装置を提供
することを目的とする。
[構成] このため本発明は、検知したオフトラック量に応じて、
ステップモータの2つの励磁相に対する通電量の比を補
正して回転量を調節し、ヘッドの位置補正を行なう場合
に、上記2つの励磁相に対する通電量を一定比を保持さ
せながら共に変化させる原因を定量的し;調定し、その
測定量に基づいて上記通電量の比の補正量を変えるよう
にしたことを特徴とするものである。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決め装置のブロック構成図である。この装置は
、ユニット化されて図示せぬコンピュータシステムに搭
載され、その本体より電源が供給されるようになってい
る。図において、1は磁気ディスク2を回転させるスピ
ンドルモータ、3はスピンドルモータ1を所定速度で回
転させるスピンドルモータ駆動回路である。4はリード
・ライトヘッド(以下、単にヘッドという)5a、5b
を搭載するキャリッジ6を駆動するステップモータ、7
はステップモータ4を駆動するステップモータ駆動回路
である。
8はヘッド5a 、 5bに書込信号を送出すると共に
その続出信号を取り出す情報記録再生回路、9は上記取
り出した読出信号からサーボ信号を検出するサーボ信号
検出回路である。10は図示せぬホストコンピュータと
の間で、制御信号、ステータス信号、続出データあるい
は書込データを送受するインタフェース回路である。1
1は上記ホストコンピュータ側装置本体から供給される
電源電圧を検知する電圧センサである。12は上記各回
路を制御するマイクロコンピュータである。
本実施例のヘッド位置決め装置は以上の構成で。
目標のトラックへのヘッド5a、5bの位置決め制御は
次のように行なわれる。
マイクロコンピュータ12はステップモータ駆動回路7
を制御し、ステップモータ4を目標トラックに対応する
回転量だけ回転させる。これにより、キャリッジ6は移
動してこれに搭載されたヘッド5a 、 5bは目標の
トラック上にシークする。
上記ステップモータ4の回転量は目標トラックまでの距
離に対応するステップ数と予め設定されている補正量と
により設定されるものである。ところが、磁気ディスク
やキャソリッジ6は環境温度の影響等を受けるので、上
記において目標トラックとヘッド5a 、 5bとの間
にはサーマルオフトラックと呼ばれるようなオフトラッ
クが生じている。
本実施例では、このオフトラックをなくすために、イン
デックスバーストサーボ方式により第2図に示すように
、ヘッド5g 、 5bの位置補正を行なうようにして
いる。すなわち、この装置の電源は図示せぬコンピュー
タシステムより供給されており、そのシステムの機種、
使用条件あるいは環境変化等により、その電源電圧が変
化することが考えられる。このため、電源の仕様は±1
2V±10%と規定し、各回路はこの範囲で動作するよ
うに設計されている。
そこで、このとき電圧センサ11により正確な電源電圧
Vcを検知し、マイクロコンピュータ12は。
この電圧Vcを記憶する(第3図処理21)。
本実施例のヘッド位置決め装置では、第7図(a)。
(b)で示したように、ステップモータ4のA相とB相
の励磁相への励磁電圧V1とv2のデユーティ比を変え
ることによりステップモータ4の回転量を制御し、ヘッ
ド5a、5bの位置補正を行なうようにしている。
ここで1例えば第4図の実線に示すように2電源電圧V
cは定常電圧ν0が供給されており、上記デユーティ比
りがDoのときにオフトラック量がゼロになり、正しく
上記位置補正がなされる状態にあるとする。いま、実際
には上記デユーティ比りがDlに設定されて、オフトラ
ック量TRIが生じているとすれば、デユーティDの補
正量Cは、オフトラック量をTR,定常電圧Voにおけ
るそのグラフの傾斜を定数にで示すと、 C=Tp −K            ・・・・・・
(1)となり1本式よりこのときの補正量Coを求める
ことができる。
ところが、第7図(c)で説明したように電源電圧Vc
が上記電圧Voより高い電圧V)Iあるいは低い電圧V
Lに変化すると、上記傾斜が変化するため、同じオフト
ラック量T1を補正する場合に、上記補正量Cは第4図
のCHあるいはCLで示す大きさにしなければならなく
なる。
一方、上記デユーティDの可変範囲は、例えば第7図(
c)のVで示すような一定範囲で行なわれるので、この
範囲において上記各グラフの傾斜が直線であると近似で
きる。そこで、上記定常電圧をvOlそのときの電g電
圧をVc、上記グラフの傾斜による定数をKとすれば、
補正定数に′は、として求められる。そこで、電源電圧
Vcの変動を補償した補正量Cは、前記(1)式になら
って、次式より求めることができる。
C=TR−K’             ・・・・・
・(3)マイクロコンピュータ12は、電圧センサ11
により検知した電g電圧Vcと、予め設定された定常電
圧■0および定数Kにより、上記(2)式により補正定
数に′ を算出する(処理22)。
この装置は、前記したようにインデックスバーストサー
ボ方式を採用しており、磁気ディスク2の各データトラ
ックには、第3図(a)に示すようにデータエリアDT
に挟まれたインデックス部のギャップにサーボ情報Sa
、Sbが記録されている。前記目標トラックにヘッド5
aまたは5bがシークすると。
情報記録再生回路8は目標トラックのある記録面のヘッ
ド5aまたは5bより信号を取り出す。
このとき、上記サーボ情報は第3図(b)〜(d)に示
すようなサーボバースト信号として出力される。
つまり、ヘッド5aまたは5bが目標トラックに対して
同図(a)のHHに示すようにオフトラックしている場
合、上記サーボバースト信号は同図(b)に示すように
、サーボ情報Sa 、 Sbの信号レベルVa、Vbは
、Va>Vbとして出力される。−方、上記とは逆に。
ヘッド5a 、 5bが同図(a)のHLで示すように
オフトラックしている場合、同図(d)に示すように上
記信号レベルは、Va< vbとなる。そして、ヘッド
5a。
5bが同図(a)のHoで示すようにオントラック状態
になると、同図(c)に示すように上記信号レベルはV
a = Vbとなる。これにより、上記信号レベルva
vbとの偏差はオフトラック量を示すことになる。
サーボ信号検出回路9は、上記サーボバースト信号を入
力して積分した後、その値をアナログデジタル変換し、
上記サーボ情報Sa、Sbの信号レベルVa 、 Vb
を出力する(処理23)。
マイクロコンピュータ12は、上記信号レベルVaとv
bとの偏差を求め、この偏差と予め設定された一定値と
を比較することにより、オフトラック量が許容量である
かどうか判別する(処理24)。ここで、上記偏差が上
記−定値を越えるとき、前記励磁電圧Vl、V2のデユ
ーティ比りの補正すべき値である補正量Cを次のように
算出する。
オフトラック量TRは、前記信号レベルva、vbより
、 として求めることができる。そこで、上式を前記(3)
式に代入すれば、補正量Cは、次式より求められる。
マイクロコンピュータ12は、サーボ信号検出回路9か
ら出力される前記信号レベルva 、 vbと処理22
において算出した定数に′とにより上式に基づいて補正
量Cを算出する(処理25)。次に、ステップモータ駆
動回路7を制御し、上記算出した補正量Cだけ励磁電圧
Vl、V:のデユーティ比りを補正し、ステップモータ
4を駆動する。これにより、アクチュエータ6と共にヘ
ッド5a 、 5bが移動し、その位置が補正される(
処理26)。
この後、処理23にもどり1以上の動作が繰り返される
。このとき、処理24において、オフトラック量が許容
値以下であれば、ヘッド5a 、 5bの位置決めは完
了する。
以上のように、本実施例では、サーボバースト信号のレ
ベルVaとvbとによりオフトラック量を算出し、その
オフトラック量に基づいてステップモータ4への励磁電
圧Vl、V2のデユーティ比りを補正してヘッド5a 
、 5bの位置を補正制御する際に、電源電圧Vcを検
知して、その電圧Vcに応じて上記デユーティ比りの補
正量Cを変えるようにしている。これにより、電源電圧
Vcの変化による上記位置補正における誤差が小さくな
り、正確なヘッド5a 、 5bの位置決めが行なえる
ようになる。
さて、第5図は本発明の他の実施例に係る磁気ディスク
装置のヘッド位置決め装置のブロック構成図である。図
において、第1図と同一符号は同一部分あるいは同一回
路を示し、第1図と異なる点は、電圧センサ11を除去
して温度センサ13を配設した点である。
本実施例のヘッド位置決め装置は、この構成で、前記実
施例と同様にマイクロコンピュータ12によりステップ
モータ4が所定量駆動され、ヘッド5a。
sbが目標トラック上にシークされる。
このとき生じるオフトラックをなくすために。
第6図に示すような位置補正制御がなされる。すなわち
、同図において第2図と異なる点は、処理21の代わり
に処理27を実行し、処理22の代わりに処理28を実
行するようにした点である。
第7図(c)において説明したように、ステップモータ
4の励磁電圧のデユーティ比りと磁極位置との関係は、
励磁電圧の大きさや環境温度の変動に応じて変化するも
のであった。そこで、本実施例では上記環境温度の変動
を補償するために、まずはじめにマイクロコンピュータ
12は、温度センサ13によりそのときの環境温度TE
を検知する(第6図処理27)。
前記において説明したように、環境温度により上記デユ
ーティ比りと磁極位置との関係が変化するのは、ステッ
プモータの励磁巻線の抵抗値が変化することによる。こ
こで、定常温度Tioにおいて、第4図のVoで示した
実線のような特性をもっていたとする。このとき、オフ
トラック量TRIをなくすために必要なデユーティ比り
の補正量Cは、定数Kを用いて、前記(1)式より補正
量COが求めることができる。
ところが、いま環境温度TEが一定量上昇したとすると
、上記励磁巻線の抵抗値は増大し、励磁電流が減少する
ことから、第4図の■しで示した一点鎖線のような特性
を示すようになる。また、環境温度TEが低下したとす
ると、上記とは逆になり、同図のVHで示した破線のよ
うな特性を示すようになる。そこで、前記(2)式と同
様にこの場合の補正定数に′は、定常温度TOとそのと
きの定数にとにより1次式のように求められる。
マイクロコンピュータ12には、上記定常温度TOおよ
び上記定数Kが予め設定されており、上式より補正定数
に′を算出する(処理28)。
以下、第2図と同様に、バーストサーボ情報によりオフ
トラック量を検知し、上記で算出した補正定数に′を用
いてステップモータ4への励磁電圧のデユーティ比りの
補正量Cを求め、ヘッド5a 、 5bの位置補正を行
なうようにする(処理23〜26)。
以上のように、本実施例では環境温度TEを検知し、こ
の温度TEに応じてステップモータ4への励磁電圧のデ
ユーティ比りの補正量Cを変えるようにしている。これ
により、環境温度TEの変化によるヘッド5a 、 5
bの位置補正誤差が小さくなり、正確な位置決めが行な
えるようになる6なお1以上の各実施例において、補正
定数に′は、電源電圧Vcあるいは温度TEに比例する
ものとして算出するようにしたが、他の演算式で求めた
り予め補正値をメモリにテーブルとして記憶させておく
ようにしてもよい。さらに、ステップモータ4の回転量
の制御は、2つの励磁相への励磁電圧のチョッピングデ
ユーティのデユーティ比りを変えて行なう例を示したが
、チョッピングを行なわないで、その電流比を変える場
合においても1本発明は同様に適用できる。
[効果コ 以上のように本発明によれば、検知したオフトラック量
に基づいてステップモータの2つの励磁相への通電量の
比を補正し、ヘッドの位置補正を行なう場合において、
電源電圧あるいは環境温度を検知して、その検知結果に
基づいて上記通電量の補正量を変えるようにしたので、
上記位置補正が正確に行なえるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決め装置のブロック構成図、第2図はその位置
補正動作を示すフローチャート。 第3図(a)はインデックスバーストサーボ方式の記録
情報の説明図、第3図(b)〜(d)はバーストサーボ
信号のレベル変化を示す波形図、第4図はデユーティ比
とオフトラック量の関係を示す説明図、第5図は本発明
の他の実施例に係る磁気ディスク装置のヘッド位置決め
装置のブロック構成図、第6図はその位置補正動作を示
すフローチャート、第7図(a)はマイクロステップ駆
動方式の説明図、同図(b)は励磁電圧の波形図、同図
(c)は励磁電圧のデユーティ比と磁極位置の変化を示
すグラフである。 1・・・スピンドルモータ、2・・・磁気ディスク、3
・・・スピンドルモータ駆動回路、4・・・ステップモ
ータ、 5a、5b ・・・ リード・ライトヘッド、
6・・・ キャリッジ、7・・・ステップモータ駆動回
路。 8・・・情報記録再生回路、9・・・サーボ信号検出回
路、10・・・インタフェース回路、11・・・電圧セ
ンサ、12・・・マイクロコンピュータ、13・・・温
度センサ。 第2図 第3図 (a) A b (b) (c) (d) 第4図 □テ゛ニーティ建D +−KLロ、\シ1−へど #く一←な 第6図 ■−■ 第7図 (a)      (b) (C) (○)(1)(■)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ヘッドを駆動するステップモータと、磁気ディス
    クに記録されたサーボ情報を読み取りオフトラック量を
    検知するオフトラック量検知回路と、上記ステップモー
    タを所定量回転させると共に、上記ステップモータの2
    つの励磁相に対する通電量の比を適宜設定して上記ステ
    ップモータの回転量を調節するマイクロステップ駆動回
    路と、上記オフトラック量に基づいて上記設定した通電
    量の比に対する補正量を算出する演算手段とを備え、上
    記補正量に応じて上記ステップモータを回転させて上記
    ヘッド位置を補正する磁気ディスク装置のヘッド位置決
    め装置において、上記2つの励磁相への通電量を一定比
    を保持させながら変化させる原因を定量的に測定する測
    定手段を配設する一方、上記演算手段は上記測定による
    測定量に基づいて上記算出する補正量の値を変えて、上
    記ヘッドの位置補正の誤差を少なくするようにしたこと
    を特徴とする磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載において、上記測定手
    段に電源電圧を測定する電圧センサを使用し、電源電圧
    の変動による上記通電量の変化に対して上記位置補正誤
    差を少なくするようにしたことを特徴とする磁気ディス
    ク装置のヘッド位置決め装置。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載において、上記測定手
    段に環境温度を測定する温度センサを使用し、環境温度
    の変動による上記通電量の変化に対して上記位置補正誤
    差を少なくするようにしたことを特徴とする磁気ディス
    ク装置のヘッド位置決め装置。
JP14966086A 1986-06-27 1986-06-27 磁気デイスク装置のヘツド位置決め装置 Pending JPS637569A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04505095A (ja) * 1989-10-26 1992-09-03 シーメンス アクチエンゲゼルシャフト マイクロステッピング単極モーター用のパラメトリック電流制御法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04505095A (ja) * 1989-10-26 1992-09-03 シーメンス アクチエンゲゼルシャフト マイクロステッピング単極モーター用のパラメトリック電流制御法

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