JPH0327784A - 速度検出回路 - 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） この発明は可動部材の速度検出回路に係り、特に磁気デ
ィスク装置のヘッド移動速度検出に好通な速度検出回路
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の速度検出回路の構成および動作を磁気ディスクで
の使用例について説明する。第３図は閉ループ制御を用
いた磁気ディスク装置のヘッド速度制御系の一般的構成
を示す図である。同図において、磁気円板１に書き込ま
れた位置情報は可動部材である磁気ヘッド２によって読
み出され、位近誤差信号検出回路３によって位置誤差信
号２１に変換される。位置誤差信号２１は磁気ヘッドと
トラック中心との位置誤差を表わす信号である。位置誤
差信号２１と電流信号２７は速度検出回路４に入力して
、演算・合成され、速度信号２２となる。差動アンプ５
はこの速度信号２２と目標速度信号２３の差を増幅し、
速度制御信号２４を出力する。速度制御信号２４はパワ
ーアンプ６により電流２５に変換されリレー７がオンし
ている間は磁気ヘッド駆動用モータ８にこの電流が流れ
る。リレー７は、装置が起動し、磁気円板ｌの回転数が
規定内に収まった時点から論理制御回路１０から出力さ
れるＩＩＪ御信号２６によってオンする。電流２５はま
た、電流／電圧変換回路１１によって電流信号２７に変
換され、速度検出回路４へ送出される。磁気ヘッド駆動
用モータ８は電流２５に応じた力を発生し、磁気ヘッド
２の取り付けられたアクチュエータ９を駆動する。以上
のような閉ループ制御により、磁気ヘッド２の速度が目
標速度に等しくなるように速度制御が行われる。

ところで、磁気ディスク装置では装置停止時には磁気ヘ
ッドをリトラクトゾーンあるいはシッピングゾーンと呼
ばれる。データの記録されない領域に待避させるのが一
般的であり、これを行うためにアクチュエータ９にリト
ラクト用バネ１２をつけることがある。また、磁気ヘッ
ドの固定された可動部と、固定部とに接続されたフレキ
シブルプリント配線板（ＦＰＣ）などの可撓性信号ケー
ブルもバネの効果をもつ。これらのバネカや、重力はア
クチュエータに定常的な外力を与える。このため、閑ル
ーブ制御峙には、この外力を補償する力をモータに発生
させるだけの直流電流がモータに流れている。

次に、第４図を用いて従来の速度検出回路４について説
明する。第４図において、位置誤差信号２１は微分・整
流回路１３に入力する。原理的にはこの出力が速度を表
わすが、通常、ノイズ除去のため、その後段に低域通過
フィルタとして加算積分回路ｌ５を設ける。さらに、加
算積分回路１５による信号の歪みを補正するために、加
速度情報をもつ電流信号２７を高域通通フィルタ１４を
介して加算する。高域通過フィルタｌ４の役割は前に述
べた直流電流を除き、速度信号２２のオフセットをなく
すことにある。こうして、磁気ヘッドの移動速度に比例
した速度信号２２が得られる。

（発明が解決しようとする課題） 従来の速度検出回路は以上のように構成されているので
装置起動直後のヘッド移動時に速度信号が不正確になり
、適切な速度制御ができなくなるという問題点があった
。以下、第４図および第５図を用いてそのメカニズムを
説明する。

第５図において、制御信号２６の立下りはモータへの通
電開始すなわち、閉ループ制御開始を意味する。このと
きを起点として電流は、直流成分だけに着目すると電流
信号２７は同図に示すように一定量オフセットをする。

この値さｈとすると、高域通通フィルタｌ４によって、
変換された電流信号２８の時間的変化は ーと ｙ　（ｔ）　＝ｈ　（ｅ）” となる。ただし、通電開始時刻をｔ＝０，Ｔを高域通過
フィルタの時定数とする。時定数丁は通常数１００ｍｓ
以上である。この変換された電流信号２Ｂが速度信号に
加算されるため、モータ，通電直後には速度信号２２が
同図２２に示すような波形となっているにも関わらず、
これに対応する実際の磁気ヘッド速度３１は速度信号２
２から変換された電流信号２日を差引いた同図３１に示
す形となる。こうして、モータ通電後数１００ｍｓの間
は正確な速度制御ができなくなる。

この発明は前記のような問題点を解消するためになされ
たもので、モータへの通電開始直後にも正確な速度検出
および速度制御をすることを町能にする速度検出回路を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

このため、この発明に係る速度検出回路は、可動部材の
運動方向に沿った位置誤差信号を入力して速度信号を出
力する微分・整流回路と、前記可動部材を駆動するモー
タに流れる電流信号を入力して前記速度信号の歪を補正
する電圧を出力する第１の高域通過フィルタと、前記モ
ータに通電開始峙に流れる電流の直流成分に対応した逆
電圧の直流電圧を入力して速度信号のオフセットを打ち
消す電圧を出力する第２の高域通過フィルタと、並びに
、前記の微分・整流回路、第１の高域通過フィルタ、第
２の高域通過フィルタからの各出力を入力し、演算・合
成して前記可動部材の速度に対応した速度｛Ｘ号を出力
する加算積分回路とを備えた構成によって前記の目的を
達成しようとするものである。

〔作用〕

以上の構成により、微分・整流回路は可動部材の運動方
向に沿った位置誤差信号を入力して速度信号を出力し、
第１の高域通過フィルタは前記可動部材を駆動するモー
タに流れる電流信号を入力して前記速度信号の歪を補正
する電圧を出力し、第２の高域通過フィルタは前記モー
タに通電開始時に流れる電流の直流成分に対応した逆電
圧の直流電圧を入力して速度信号のオフセットを打ち消
す電圧を出力し、そして、加算積分回路は前記の微分・
整流回路、第１の高域通過フィルタ、第２の高域通過フ
ィルタからの各出力を入力し演算・合成して前記可動部
材の速度に対応した、駆動モータへの通電開始時から常
に正確な，速度信号を出力する。

〔実施例〕

以下、この発明の速度検出回路を実施例により説明する
。なお、本発明の典型的使用例を表わす磁気ディスク装
置のヘッド速度制御系の構成については前述した従来例
第３図のものと同様であるので図示および説明は省略す
る。

第１図は、本発明に係る−・実施例の速度検出回路４を
示す構成図である。同図においては、従来例を示す第４
図と比較して定電圧発生回路１６および第２の高域通過
フィルタ１４ｂが付加されているのが特徴であり、モー
タ通電開始と同時に定電圧発生回路１６から出力される
直流電圧２９を第２の高域通過フィルタ１４ｂを介して
加算積分回路１５に入力する。即ち、従来の速度信号に
加算して、本発明による速度信号２２となる構成となっ
ている。

Ｌ記第１図に示した回路の動作を第２図のタイミングチ
ャートを用いて説明する。

第１図において位置誤差信号２１は微分・整流回路ｌ３
に入力する。原理的には、この微分・整流回路１３から
の出力が速度を表わすが、通常ノイズ除去のため、その
後段に低域通過フィルタとして加算積分回路１５を設け
る。さらに、加算積分回路１５による信号の歪みを補正
するために加速度情報をもつ電流信号２７を第１の高域
通過フィルタ１４ａに入力する。なお、この第１の高域
通過フィルタ１４ａは、従来例の高域通過フィルタ１４
に相当するものである。そして、従来例の説明で述べた
ように電流信号２７は直流成分をもっているが、第１の
高域通過フィルタ１４ａによってそれが除かれるため、
装置が定常動作している間は電流信号２７の直流成分の
影響がない、すなちわ、オフセットのない速度信号２２
が得られる。

ところで、上記電流信号２７の直流成分はモータへの通
電が開始し、閉ループ制御が始まると同時に発生すると
考えられる。この様子を第２図に示す。同図において、
制御信号２６の立下がりのタイミングで磁気ヘッド駆動
用モータ８への通電が始まるものとする。電流信号２７
の直流成分がこのとき図のようにステップ状に変化し、
そして、この値をｈとする。第１の高域通過フィルタ１
４ａは、この電流信号２７を入力し、変換された電流信
号２８を出力する。そして、変換された電流信号２８の
時間的変化は ｙ＋（ｔ）＝ｈ　（ｅ）’　　＝　（１）となる。ただ
し、通電開始時刻をｔ＝ｏ，Ｔを第１の高域通過フィル
タ１４ａの時定数とする。

一方、定電圧発生回路１６は、制御｛Ｘ号２６によりタ
イミングを制御されて、磁気ヘッド駆動用モータ８への
通電回路と同時に直流電圧２９を出力する。この値は、
電流信号２７の直流成分と丁度符号を逆にした値とする
。電流信号２７の直流成分の値は、アクチュエータへか
かるバネカ，重力などによって決定されるので予想が可
能であり、この直流電圧２９の値をーｈとする。第２の
高域通過フィルタ１４ｂは、この直流電圧２９を入力し
て、変換された直流電圧３０を出力する。

そして、変換された直流電圧３０の時間的変化は， 一と ｙｚ（ｔ）＝−ｈ　　（ｅ）”＝　（２）となり、図中
の３０がこの時間的変化を示す。

第２の高域通過フィルタ１４ｂの時定数は第１の高域通
過フィルタ１４ａの時定数と同じ値Ｔとする。

（１）式と（２）式を加算すると零となる。これは、速
度信号２２に、電流信号２７の直流成分の影響が出す、
常にオフセットのない、正確な速度信号が保証されるこ
とを意味する。第２図最下段の波形は，このとき、速度
信号２２と対応する実際の磁気ヘッド速度３１が一致す
る様子を示したものである。

なお、この実施例では定電圧発生回路１６を速度検出回
路４の中に備えているが、本発明に係る速度検出回路は
、磁気ヘッド駆動モータ８への通電開始時に、電流信号
２７の直流成分に対応した逆電圧の直流電圧を第２の高
域通過フィルタ１４ｂに入力できればよく、必ずしも速
度検出回路内に定電圧発生回路を必要とはしない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、微分・整流回
路が可動部材の位置誤差信号を入力して出力した速度信
号と、第！の高域通過フィルタが可動部材を駆動するモ
ータに流れる電流信号を入力して出力した前記速度信号
出力を補正する電圧と、第２の高域通過フィルタ回路が
前記モータに通電開始時に流れる電流の直流成分に対応
した逆電圧の直流電圧を入力して出力した速度信号のオ
フセットを打ち消す直流電圧とを、加算積分回路に入力
し、演算・合戟して速度信号を出力するので、可動部材
を駆動するモータへの通電開始と同時に、前記可動部材
の速度に対応した、常に正確な速度信号を得ることがで
きる。

従って、可動部材の速度制御を精度よく行うことができ
る速度検出回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による速度検出回路の構成
図、第２図は第１図に示した回路の動作を示すタイミン
グチャート、第３図は磁気ディスク装置におけるヘッド
速度制御系の構成を示すブロック図，第４図は従来の速
度検出回路の構成図、第５図は第４図に示した回路の動
作を示すタイミングチャートである。 １は磁気円板、２は町動部材である磁気ヘッド、３は位
置誤差信号検出回路、４は速度検出回路、５は差動アン
ブ、６はパワーアンプ、７はリレー、８は磁気ヘッド、
９はアクチュエータ、！０は論理制御回路、！１は電流
／電圧変換回路、ｌ２はリトラクト用バネ、ｌ３は微分
・整流回路、１４は高域通過フィルタ，１４ａは第１の
高域通過フィルタ、１４ｂは第２の高域通過フィルタ、
１５は加算積分回路、１６は定電圧発生回路、２ｌは位
置誤差信号、２２は速度信号，２３は目標速度信号、２
４は速度制御信号、２５は電流、２６は制御信号、２７
は電流信号、２８は第１の高域通過フィルタにより変換
された電流信号、２９は直流電圧、３０は第２の高域通
過フィルタにより変換された直流電圧。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 第２図 ２６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可動部材の運動方向に沿った位置誤差信号を入力して速
   度信号を出力する微分・整流回路と、前記可動部材を駆
   動するモータに流れる電流信号を入力して前記速度信号
   の歪を補正する電圧を出力する第１の高域通過フィルタ
   と、前記モータに通電開始時に流れる電流の直流成分に
   対応した逆電圧の直流電圧を入力して速度信号のオフセ
   ットを打ち消す電圧を出力する第２の高域通過フィルタ
   と、並びに、前記の微分・整流回路、第１の高域通過フ
   ィルタ、第２の高域通過フィルタからの各出力を入力し
   、演算・合成して前記可動部材の速度に対応した速度信
   号を出力する加算積分回路とを備えた速度検出回路。