JPS6149695A - ヘツド送り装置 - Google Patents
ヘツド送り装置Info
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- JPS6149695A JPS6149695A JP16931384A JP16931384A JPS6149695A JP S6149695 A JPS6149695 A JP S6149695A JP 16931384 A JP16931384 A JP 16931384A JP 16931384 A JP16931384 A JP 16931384A JP S6149695 A JPS6149695 A JP S6149695A
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- JP
- Japan
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- motor
- movement
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/34—Monitoring operation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔発明の利用分野〕
本発明は、４子スチルカメラ、小型の７０ツビデイスク
などの磁気ヘッドのヘッ°ド送υ装置に光り、特に高速
送りに適するヘッドの送り装置に関する。 〔発明の背景〕 従来のヘッド位置決め装置は、パルスモータを制御」印
するものか、あるいは、文献「口径エレクトロニクｘＪ
’ａ２．ｔ、ｉａ Ｐ２２０または、特１ｉＲｌ［５
７−６５８１号に見られるようにＤＣモータの停止制御
によつ
などの磁気ヘッドのヘッ°ド送υ装置に光り、特に高速
送りに適するヘッドの送り装置に関する。 〔発明の背景〕 従来のヘッド位置決め装置は、パルスモータを制御」印
するものか、あるいは、文献「口径エレクトロニクｘＪ
’ａ２．ｔ、ｉａ Ｐ２２０または、特１ｉＲｌ［５
７−６５８１号に見られるようにＤＣモータの停止制御
によつ
【行なわれている。
電子スチルカメラなどの磁気ヘッド送！＋装ｆ４へ応用
される。 ここでは、磁気ヘッドを高速にアクセスすることが強く
要望され、上記のＤＣモータの停止ｊｊｌ］御は微少ス
テップ送りに適さｒ【いことおよび構成の複雑さから、
パルスモータは高速化の点で最適とは言い雌い。 （発明の目的〕 本発明の１的は、構成が比較的簡単で、高速アクセス、
微少ステップ送りに適したヘッドの一１＝１ｄ／／Ｉ ｙ＝ｙａ （ｉ −８） ： ｓｐａは定常状態テノ移
動速度 ：Δｔｄは電圧を加えて いる時間 ：！は系の時定数 で求ｔυ、この速度？で回転するＤＣモータに逆ｒに圧
のプレ・−午パルスを加え、停止するまでの時間°ｆＢ
が、 Ｔ 】コ＋＝ −１？ 電１ □ ＩＰ＋ＳＰＯ で求まり、この２つの式を用いれば、ヘッドの移動距離
がＤＣモータに加える正のパルスのパルス幅Δｔｄを決
定することにより一意に決定されることを利用したもの
である。 記録媒体の目的のトラック位置までのヘッド４ｉ ｒＪ
ｈ量を上４５２式で求まる移動量と一致させ、このトキ
必要な正のパルスのパルス・幅および負のパルスのパル
ス幅ＴＢを決定し、この正および負のパルスｉＤｃモー
タに加え、目的位１戊でヘッドが停止するようにしたも
のである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明を第１の実施例にて説明する。 ｒも１図は、ヘッド送り装置の構成を示す斜視図でＦＡ
２図は、本実施例の制＃系のブロック図を示す。 磁気７−）２１は、ハブ２０で中心をフートモータ１９
へ押えられ、矢印２ａ方向に所定の回転数で回転する。 磁気−、ラド５は、軸受２５．２６に両端を固定された
ガイド軸２２に摺動するヘッドキャリッジ２４へ固定さ
れている。 −力、送りねじ１６μ、一端におねじがＷｊＡ動キャリ
クジ１７のめとじ部とかん合し、曲端は駆動キャリッジ
１７とｌ−動するようになっている。また、送りねじ１
６Ｆよ、両端を１油受１５，２３で回動可として支持さ
れている。 ＤＣモータ１の回転は、歯車１Ｂ、１４ヲ介して伝えら
ｈ ｍ ＝ｈキャリッジ１７を矢印２９方向へ移動させ
る。 グレート５０は、ヘッドキャリッジ２４に固定されバネ
２７によって駆動キャリッジ１７を押圧している。した
がって、上記の駆動キャリッジ１７の移動に併って、磁
気ヘッド５は、内周方向へ移動する。２５は、図示はし
ていないシャーンと当接する玉軸受である。 送りねじ１６の一端には、エンコーダ２が設けられ、送
りねじ１６と一体に回転する。エンコーグ２は、周辺に
磁性材が塗布されＭＲ素子などで作られたヘッド６．４
が当接している。 さらに、ヘッド５．４ＶＣ対向して、１回転当シ５０ハ
ルス位の信号が記録され、ヘッド３と４で位相が９０″
ずれている。 一方、初期の絶対位置を検知する゛ためフォトカッグラ
フが設けられグレート７で遮ぎられる信号で位置を判定
している。ここで、ヘッド３４、フォトカッグラフの信
号は、第２図で示すように波形整形器？、１０．１１で
マイクロプロセッサ８へ入力される。 したがって、マイクロプロセッサ８では、送りねじ１６
及び磁気ヘッド５の絶対位置、移動方向などが判別され
る。 また、ヘッド３．４の出力は、Ｆ、Ｖ変換器１３ニ入力
される。ここでは、送りねじ１６０１回転当りの分解能
として５０Ｘ４＝２００パルス分をａ） ’″Ｃいる。 つまり、送りねじ１６のピッチを３５０μｍとすると、
磁気へラド５の位置で約２μｍとなる。 ロセツ−７７−９の指令及びＦ−Ｖｆ換器１３の出力が
入力される。 つぎにヘッド５のアクセス動作について説明する。 第６図、第５図は、モータ１に加える制御′電圧波形を
示す波形図、第４図、第６図は、そのときのヘッド５の
移動速度を示すグラフである。 第６図、第４図を用いて、トラック移動ピッチが所定ト
ラック数より大きい場合（本実施例では７トラツクとす
る。）の制御について説明する。 モータ１１Ｃ時刻ｔ１で１ブスの制御電圧子Ｅ（以下駆
動パルスと言う。）が加えられると、速度？を除々に増
加させ時刻ｔ２で定常速度？ＯＫ達する。時刻ｔｒｃお
ける速度？は以下の関係式％式％） このときのヘッド５の移動量θ１は速度Ｖを時刻口から
時刻ｔ２まで積分した値： ＝ ５ｐ３（（ｔｚ−ｔ＋ ）−＝ （１−ｅ−（ｔ２
” ）／’） ｉ・・（２）に等しく ｒｃる。本実施
例では、ｔ２−ｔｌ≧４ｔで定常状態に達する。このと
きの移動量θ１はθｉ＝５．０２ｙＯＴ となる。 ここで、モータと送り機構の一次遅れの時定ξ（１牙１
０ｍ式、定常速度？］を２０ａｒｎ／享とした場合に、
θｌ＝６０４ｎｍとｒ【乙。磁気ンート２１のトラック
ピッチを１００μｍとすると、この移！ｌｌ１ｔ ｈ’
ｒ、けＩなぼ７トラツクピツチ分となる。時刻ｔ２から
時刻ｔ３すでの′ｇ勤諺θ２法 Ｑｚ＝（ｔラーｊｙ）ｙａ・・・・・・・・・・・・・
・（２；）となる。 次に定常速度？Ｎからマイナスの制８電圧−Ｅを加えた
ときに−＼ラッド停止するまでの移動量（ｊｓＶｃつい
て考える。このときのマイナスの制ｆｉｌｌ信月をブレ
ーキパルスと昌う。移動１土度？Ｂは、 ｖ’Ｂ＝ （ｙｌ ＋？。 、、−（ｔ−１３）／
ｌ −、。 ６１１１１１６１．（４）ここで？１は
時刻い時の速度であるので？）−（ｔ−ｔｓ）７ｗ ＝％ＰＯとなる。よって’ Ｂ ＝ａ ２？Ｏｅ
−ｙ。 となる。 したがって停止までの移動量Ｏ１は −Ｖり（ｔｉ−ｔ５） となる。 ここでブレーキパルスのノくルス幅（ｔａ−ｔＳ）をｔ
Ｂとおくと −ｊ Ｂ／ｌ θｇ＝２ｔＦａ（１−ｅ ）−ｙｏｔＢ ・・−
＋＋−＋＋−１ｓｌとなる。 移ｍ ＲＤ ｌは、ブレーキパルス（４）の電圧が一定
でめれば初速’２０だけに依存する。したがって初速ｖ
ｐＯを一定とすると移動量θ３は一定になる。 このときのブレーキパルスのノ（ルス幅ｔＢ＝０とおく
と、 υ１Ｔｒｉブレーキパルス印加時の速度であり初速ｕ
Ｇ Ｖｃ号しい。したが工て、 ｊＢ ＝ −ｒ ｉｎ （／ ） 中０．６９１となり
、８動量ｔｉｓは、 Ｑ３ ＝ Ｏｊｌ ？口！ 以上！べたようにヘッド５の全移動量θ１＋０２＋０３
のりちθ１＋０５は、ヘッド移動量が７トラツク以上で
は、−駕となるので、目的のトラック数だけ移動するに
は、移動量０２を制御してやればよい。 全し動量をθＯとすると、 ００＝３．０２？ＯＺ ＋（ｔｓ−ｔｚ％ｏ＋０．３１
”ｆ＝５．５５ｖｏｔ −１−（Ｌｓ−ｔｚ ）？１１
−＝・・−＝−−１７）となる。 °したがって、ヘッドを所定のトラック数Ｎｔ１″とけ
移動するには、トラックｆｆＮｔＶＣ＋−ラックピッチ
ｗ４を叫けたｎｔｘｗｔが移動量θＯに等しくなるよう
に時間（ｔｉ−ｔｚ）を決定すればよすなわち、 （Ｉａ＝５．３Ｆｙａｔ＋（ｔｓ−１ｚ ）ｙｏ＝Ｎ
ｔ ＸＷｔｔｓ−ｔｔ ＝（ＮＬＸＷｔ−５ｊ５パｒ）
／ｙ。 々なり、制御パルスとして′、ＴＪＡ動パルスのパルス
幅ｔ１）は、ｔｌ）＝４ｔ−トＮ ｔ ＠ Ｍ ｔ／′
？ｌ！−５，３５２Ｏｆとなる。 したがって、所戻のトラ７り数Ｎｔだけヘッドを移動す
るためには、上記パルスｍｔｔ＋の駆動パルスを加え、
その直後にパルス幅ｔＢのブレーキパルスを加えればよ
い。 次に、トラック数７以下のヘッドの移動を制御する場合
、および前記７トラツク以上の移動の場合のヘッド位置
合わせの微調Ｗ：〒用なう場合について説明する。 この場合には、ヘッドの移動速度フは、定常速度？Ｏに
達しない。絹５図、第６図にこの場合の制御信号波形ニ
ジよび、ヘッドの移動速度Ｖのグラフを示す。 第６図にお−てθ４は正の制御パルスつまシ駆動パルス
を時間ｔｌ）だけ加えた場合の移動量、１１ ａ ハ負
の制御バルスクまシブレーキパルスをｔＢだけ加えた場
合の移動量である。 駆動パルスからブレーキパルスへ引（奥えた時％ｆｌｌ
ｔ ａでのヘッド５の移動速度ｋｓｚとすると、その
ときの全移動量ＩＪａは、 θａ＝（１４−１−Ｏｓ −ｔＤ／ｒ ＝ ｙｔ＋ （ｔｐ−ｔ （１−８） ）＋Ｉ （？Ｉ
＋ｖｐ ） （ｌ−８”／”）−ｙ。ｔＢ・・・・・
・（８） と／χる。 ここでブレーキパルスのパルス幅ＴＢｄ、７ｍ６式より
ｅｓ ＝−ｉｎ□である。 ｙ＋ ＋ ｖ。 さらに速度Ｖ１は第１式よシ求まるので、これを代入す
ると、 ｔ Ｂ ＝ −’ ｄ ” ２−８−（Ｌ−ｉｓ ）
／ｒ＝−＋ｄｎ □−８−ｔＤ／τ ・・・・・・・・
・・・・（９）となる。 したがって、第７式は、ｓＡ駆動パルスパルス幅ｔＤに
より一意に定する。 目的のヘッド移動量を第８式の全移動量θＯと一致させ
てパルス幅ｔＤを計算により求め、サラにそのパルスａ
ｔｐにより第９式からパルス幅ｔＢを求めれば、目的の
ヘッド移動量に応じた駆動パルスおよびブレーキパルス
ヲ得ることができる。 またこの全稈Ｆ、ＴＩＪ 頂θＯをエンコーダ２．７の
分解能に合わせて、駆動パルスおよびブレーキパルスの
パルス幅を決定すれば、エンコーダの１パルスに応じて
分ｌ（イ能分だけヘッドが移動する微調整装置を得るこ
とができる。 次に本発明の更して最適な制御について説明する０ ヘッド移動量が７トラツク以上の場合には第７式の全移
動量θＯで１駆動パルスおよびブレーキパルスのパルス
幅を決定したが、移動量が多い場合には誤差を生ずるｌ
ｒ（れがある。そこで第７式に基づいてヘッドを移動し
７と後、エンコーダーの分１＋ｌＴ ｉｆ巳ＶＣ合わせ
た全移動量によシヘッド１ｉ ｊｉ′ｔ、を微ｄＪ４整
すれば、ヘッドを正確なトラック位置に、移動できる。 また７トラツク未満の移動の場合には、全体の所要時間
もそれほど多くないので、全移動量をトラックピッチに
一致させ、１トラック分の制ｈ＋ｖ信号をモータ１Ｖｃ
ｍ返し送る方法も考えられる。 以上本実施例によれば、高速アクセスに適ししかもパル
ス状のイぎ号でヘッド位置を制御できマイクロプロセッ
サによる制御に適したヘッド送り機（１りを提供できる
。 次に本発明の第２の実施例を第７図〜第１１図を用いて
説明する。 本実施例の特徴は、前記実施例におけるエンコーダ２を
ブラシレスモータ４００ロータ軸に設けられたマグネッ
ト４５とその磁極を検出するホール素子４５．４４で構
成したことにおる。 第７図は本実施例の、ヘッド送り装置の斜視図で、第１
図との違いはエンコーダ２．ヘッド３．４が無い点のみ
である。 第８図に本実施例に用いるブラシレスＤＣモータの病造
を示す。４１は、ロニタ軸であり６極ＶＣ７ｆｔ磁され
たマグネット４５と一体となり、軸受（図示せず）で支
持され回動する。４６はクース４２に固定された駆動コ
イルであシ、電気的ＶＣ９０″ずれて２相（第９図テ４
６−１ 、４６−２）設けられている。 ４３ 、４４は、磁極の検知素子でるるホール素子であ
シ、同様に位相が９０′ずれている。 第９図のブロック図を説明する。ホール素子４５ 、４
４には一定電圧が供給され、その出力は波形整形器４７
、４８を介してマイクロ１０セツサ４９へ入力される
。さらに、１イクロプロセツサ４９は、駆動回路５０ケ
通じて、駆動コイル４６−１．４６−２へ駆動電流を供
給する。 まずステップ電動の動作を第１０図にて説明する。 第１０図でｌａ） 、 ｔｅｌはそれぞれ波形整形後の
ホール素子４３ 、４４の出力であり、＋ｊ＞ 、 ｌ
づは駆動コイルの電流波形、げ）はマイクロプロセッサ
４９より与えられる息−動（ｇ ＠’Ｌ示す。 （α） 、 Ｉｂｉの波形は、ホール素子が一定ｉｌ流
でノ（イアスされ【いるため図のようＶご圧いに位相が
９０′ずれ、函はの周波数（１回転描！７６極）の６号
となる。したがって、２相のエンコーダと同；：Ｑ ｉ
ｔ力方向判別と、４倍の周波数（４周期）聾での分ｉヂ
Ｆ龍で位置か判別される。このｆｉｔは、モータの回転
角てｈ”えば、３６０’÷（６’＞Ｃ４）＝ １５″と
１する。また、送りねじ１６のビツナを５５０μｍＣＱ
７ｊＬ１４ 、１５の減速比（Ｉ−ぺとすれは、磁気ヘ
ッド２４の移動禁として約５μｍとｒ（る。 ７１ゾａ７’ロセツサ４９は、Ａ ’の実施例で説明し
たよりに（イ）のように−走時間ｔ１だけ正方向の電圧
を与え、１＝ｌＩのときの速度を？１とすると、 電源 ｔＨＤｃモータと送り機構よシなる系 の時定数。 ｙｙ：Ｄｃモータと送り機構よシなる系をマイナス電源
で駆動したとき定 まる定常速度。 （逆方向に駆動）を与えれば電源で停止し得る
・最短時間となる。つまり、ブレーキ時の速度ＶＢ゛
は、 −（′−“Ｄ）／′ −・・・・・・・・（１０）ｔ
ｐｐ ｓ＝ （ＰＩ−１？ｏ ） Ｑであり、を雪ｔｐ
＋ｔＢで、？Ｂ−０とすると（１０）より、 ｔ Ｂ ＝ −ｔ ｌ ｎ□ ・・・・・・・・・・・
・・・（１１）？＋＋？１１ となる。ただし、送り機構は一次遅れ系として近似して
いる。 そこで、げ）のような羽動信号を与え、このときの移動
はを既述した分解能約５μｍＶＣ合せれば磁極の検知、
）り子によるエンコーダの１パルスの出力ＶｃＪ：り位
置制御、グ可能となる。 １’） 、 ＋’）は、実際の！リヘ勤コイルに流れる
駆動室・光波形となる。（破線は、通常の連続回・猷に
よる・・＋Ｊ、 ！１ｌｌｌ波形である。）ここで、具
体的数値レリとして、ＩをｉＱｍα、ｙＪ忙２０μ／ｒ
ｎへとすれば、パルス幅口、ｔＢはでれそれ約２ ｍ、
ｍ 、 １．７ ｍｗとなる。 つさ゛に、綴吻の検知系子によるエンコーダの分１（１
ｆ能以上の間隔で移動させる場合を第１１図に示す。 本図では、４磁極分（２４０’）正方向［’ｊＭ動され
つぎに、３磁極分（１８０’）逆方向ＶＣ１もＲ（ｂさ
れ（回転方向は変わらない）合計７磁極分（４２０’）
１に２１のして停止した場合を示している。 マイクロプロセッサ４９は、ｍ述と同仰げ）のように一
定時間ｔ１だけ正方向の′＋１圧を与えるようＶｃ鋤き
、時間ｔＢで逆方向ＩＣなるようＶＣ駆動コイル−１、
＋４１へ電流を通じている。時間ｔｐ、ｔＢの値１ｋ（
１１）式のように与えれば１￥止し得る最′ＰＪ、ｌ辱
間となる。 以上の説明では１、ステップ駆１１ｉｂのみを説明した
が、連続回転を長くする（パルス幅ｔｐを長くして、ｙ
ｌ ＝ ＳＰ ＯとなるのでｔＢ ＝０．６９１とな
る）ことによって高速１クセス１１の作がＣｉｆ叱とな
るＯ さらに、パルス幅ｔＢをあらかじめ３を定して与えたが
、＃動速度？Ｂ＝０を磁極の検知素子よりなるエンコー
ダより検知して時間ｔＢを制御することもできる。 以上述べた例では、ｍ極のクズ知素子としてホール素子
を用いたが、フォトカッ１うとスリット板を用いても同
様に構成できる。 また、本実施例では回転型のブラシレスＤＣモータとし
て説明したが、本モータを１ｆｆｉ型にした、いわゆる
リニヤモータとしても同様な↑ｆｆｊ成が可能となる。 以上述べた様ＶＣ，本実本実施工れば、モータの磁極検
知索子の出力をエンコーダに兼用して利用するので、特
に尚鞘ＪＲなエンコーダを必女とせず、ス戸ツ７°モー
タ並のオープン制御が可能となり、しかもＤＣモータで
めるので＝ｉ速アクセスに適した磁気ヘッド等の送り鉄
匝を提供し得るＯ 以上２つの実施例においては正の座動ノ（ルスとＶ＜の
ブレーキパルスの゛１ル圧を同一として股間したが、そ
の電圧が違っても、総移！１ｉＪ７・逢θＯを目４囁の
移１す量と一歓させ、駆動パルスとプレーギパルスのパ
ルス幅を決定すれば同様の制御が行なえる。 〔発明の効果〕 以上述べた様に本発明によれば、高速アクセスに１１！
Ｊシ、シかもパルス（ステップ）状の信号でヘッド位ｌ
Ｉ′ｊを制御でき、マイクロプロセッサ／、Ｃどに１ｒ
１シた（１り成のヘッド送り機（丙をイ１り成しイ；Ｉ
る・
される。 ここでは、磁気ヘッドを高速にアクセスすることが強く
要望され、上記のＤＣモータの停止ｊｊｌ］御は微少ス
テップ送りに適さｒ【いことおよび構成の複雑さから、
パルスモータは高速化の点で最適とは言い雌い。 （発明の目的〕 本発明の１的は、構成が比較的簡単で、高速アクセス、
微少ステップ送りに適したヘッドの一１＝１ｄ／／Ｉ ｙ＝ｙａ （ｉ −８） ： ｓｐａは定常状態テノ移
動速度 ：Δｔｄは電圧を加えて いる時間 ：！は系の時定数 で求ｔυ、この速度？で回転するＤＣモータに逆ｒに圧
のプレ・−午パルスを加え、停止するまでの時間°ｆＢ
が、 Ｔ 】コ＋＝ −１？ 電１ □ ＩＰ＋ＳＰＯ で求まり、この２つの式を用いれば、ヘッドの移動距離
がＤＣモータに加える正のパルスのパルス幅Δｔｄを決
定することにより一意に決定されることを利用したもの
である。 記録媒体の目的のトラック位置までのヘッド４ｉ ｒＪ
ｈ量を上４５２式で求まる移動量と一致させ、このトキ
必要な正のパルスのパルス・幅および負のパルスのパル
ス幅ＴＢを決定し、この正および負のパルスｉＤｃモー
タに加え、目的位１戊でヘッドが停止するようにしたも
のである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明を第１の実施例にて説明する。 ｒも１図は、ヘッド送り装置の構成を示す斜視図でＦＡ
２図は、本実施例の制＃系のブロック図を示す。 磁気７−）２１は、ハブ２０で中心をフートモータ１９
へ押えられ、矢印２ａ方向に所定の回転数で回転する。 磁気−、ラド５は、軸受２５．２６に両端を固定された
ガイド軸２２に摺動するヘッドキャリッジ２４へ固定さ
れている。 −力、送りねじ１６μ、一端におねじがＷｊＡ動キャリ
クジ１７のめとじ部とかん合し、曲端は駆動キャリッジ
１７とｌ−動するようになっている。また、送りねじ１
６Ｆよ、両端を１油受１５，２３で回動可として支持さ
れている。 ＤＣモータ１の回転は、歯車１Ｂ、１４ヲ介して伝えら
ｈ ｍ ＝ｈキャリッジ１７を矢印２９方向へ移動させ
る。 グレート５０は、ヘッドキャリッジ２４に固定されバネ
２７によって駆動キャリッジ１７を押圧している。した
がって、上記の駆動キャリッジ１７の移動に併って、磁
気ヘッド５は、内周方向へ移動する。２５は、図示はし
ていないシャーンと当接する玉軸受である。 送りねじ１６の一端には、エンコーダ２が設けられ、送
りねじ１６と一体に回転する。エンコーグ２は、周辺に
磁性材が塗布されＭＲ素子などで作られたヘッド６．４
が当接している。 さらに、ヘッド５．４ＶＣ対向して、１回転当シ５０ハ
ルス位の信号が記録され、ヘッド３と４で位相が９０″
ずれている。 一方、初期の絶対位置を検知する゛ためフォトカッグラ
フが設けられグレート７で遮ぎられる信号で位置を判定
している。ここで、ヘッド３４、フォトカッグラフの信
号は、第２図で示すように波形整形器？、１０．１１で
マイクロプロセッサ８へ入力される。 したがって、マイクロプロセッサ８では、送りねじ１６
及び磁気ヘッド５の絶対位置、移動方向などが判別され
る。 また、ヘッド３．４の出力は、Ｆ、Ｖ変換器１３ニ入力
される。ここでは、送りねじ１６０１回転当りの分解能
として５０Ｘ４＝２００パルス分をａ） ’″Ｃいる。 つまり、送りねじ１６のピッチを３５０μｍとすると、
磁気へラド５の位置で約２μｍとなる。 ロセツ−７７−９の指令及びＦ−Ｖｆ換器１３の出力が
入力される。 つぎにヘッド５のアクセス動作について説明する。 第６図、第５図は、モータ１に加える制御′電圧波形を
示す波形図、第４図、第６図は、そのときのヘッド５の
移動速度を示すグラフである。 第６図、第４図を用いて、トラック移動ピッチが所定ト
ラック数より大きい場合（本実施例では７トラツクとす
る。）の制御について説明する。 モータ１１Ｃ時刻ｔ１で１ブスの制御電圧子Ｅ（以下駆
動パルスと言う。）が加えられると、速度？を除々に増
加させ時刻ｔ２で定常速度？ＯＫ達する。時刻ｔｒｃお
ける速度？は以下の関係式％式％） このときのヘッド５の移動量θ１は速度Ｖを時刻口から
時刻ｔ２まで積分した値： ＝ ５ｐ３（（ｔｚ−ｔ＋ ）−＝ （１−ｅ−（ｔ２
” ）／’） ｉ・・（２）に等しく ｒｃる。本実施
例では、ｔ２−ｔｌ≧４ｔで定常状態に達する。このと
きの移動量θ１はθｉ＝５．０２ｙＯＴ となる。 ここで、モータと送り機構の一次遅れの時定ξ（１牙１
０ｍ式、定常速度？］を２０ａｒｎ／享とした場合に、
θｌ＝６０４ｎｍとｒ【乙。磁気ンート２１のトラック
ピッチを１００μｍとすると、この移！ｌｌ１ｔ ｈ’
ｒ、けＩなぼ７トラツクピツチ分となる。時刻ｔ２から
時刻ｔ３すでの′ｇ勤諺θ２法 Ｑｚ＝（ｔラーｊｙ）ｙａ・・・・・・・・・・・・・
・（２；）となる。 次に定常速度？Ｎからマイナスの制８電圧−Ｅを加えた
ときに−＼ラッド停止するまでの移動量（ｊｓＶｃつい
て考える。このときのマイナスの制ｆｉｌｌ信月をブレ
ーキパルスと昌う。移動１土度？Ｂは、 ｖ’Ｂ＝ （ｙｌ ＋？。 、、−（ｔ−１３）／
ｌ −、。 ６１１１１１６１．（４）ここで？１は
時刻い時の速度であるので？）−（ｔ−ｔｓ）７ｗ ＝％ＰＯとなる。よって’ Ｂ ＝ａ ２？Ｏｅ
−ｙ。 となる。 したがって停止までの移動量Ｏ１は −Ｖり（ｔｉ−ｔ５） となる。 ここでブレーキパルスのノくルス幅（ｔａ−ｔＳ）をｔ
Ｂとおくと −ｊ Ｂ／ｌ θｇ＝２ｔＦａ（１−ｅ ）−ｙｏｔＢ ・・−
＋＋−＋＋−１ｓｌとなる。 移ｍ ＲＤ ｌは、ブレーキパルス（４）の電圧が一定
でめれば初速’２０だけに依存する。したがって初速ｖ
ｐＯを一定とすると移動量θ３は一定になる。 このときのブレーキパルスのノ（ルス幅ｔＢ＝０とおく
と、 υ１Ｔｒｉブレーキパルス印加時の速度であり初速ｕ
Ｇ Ｖｃ号しい。したが工て、 ｊＢ ＝ −ｒ ｉｎ （／ ） 中０．６９１となり
、８動量ｔｉｓは、 Ｑ３ ＝ Ｏｊｌ ？口！ 以上！べたようにヘッド５の全移動量θ１＋０２＋０３
のりちθ１＋０５は、ヘッド移動量が７トラツク以上で
は、−駕となるので、目的のトラック数だけ移動するに
は、移動量０２を制御してやればよい。 全し動量をθＯとすると、 ００＝３．０２？ＯＺ ＋（ｔｓ−ｔｚ％ｏ＋０．３１
”ｆ＝５．５５ｖｏｔ −１−（Ｌｓ−ｔｚ ）？１１
−＝・・−＝−−１７）となる。 °したがって、ヘッドを所定のトラック数Ｎｔ１″とけ
移動するには、トラックｆｆＮｔＶＣ＋−ラックピッチ
ｗ４を叫けたｎｔｘｗｔが移動量θＯに等しくなるよう
に時間（ｔｉ−ｔｚ）を決定すればよすなわち、 （Ｉａ＝５．３Ｆｙａｔ＋（ｔｓ−１ｚ ）ｙｏ＝Ｎ
ｔ ＸＷｔｔｓ−ｔｔ ＝（ＮＬＸＷｔ−５ｊ５パｒ）
／ｙ。 々なり、制御パルスとして′、ＴＪＡ動パルスのパルス
幅ｔ１）は、ｔｌ）＝４ｔ−トＮ ｔ ＠ Ｍ ｔ／′
？ｌ！−５，３５２Ｏｆとなる。 したがって、所戻のトラ７り数Ｎｔだけヘッドを移動す
るためには、上記パルスｍｔｔ＋の駆動パルスを加え、
その直後にパルス幅ｔＢのブレーキパルスを加えればよ
い。 次に、トラック数７以下のヘッドの移動を制御する場合
、および前記７トラツク以上の移動の場合のヘッド位置
合わせの微調Ｗ：〒用なう場合について説明する。 この場合には、ヘッドの移動速度フは、定常速度？Ｏに
達しない。絹５図、第６図にこの場合の制御信号波形ニ
ジよび、ヘッドの移動速度Ｖのグラフを示す。 第６図にお−てθ４は正の制御パルスつまシ駆動パルス
を時間ｔｌ）だけ加えた場合の移動量、１１ ａ ハ負
の制御バルスクまシブレーキパルスをｔＢだけ加えた場
合の移動量である。 駆動パルスからブレーキパルスへ引（奥えた時％ｆｌｌ
ｔ ａでのヘッド５の移動速度ｋｓｚとすると、その
ときの全移動量ＩＪａは、 θａ＝（１４−１−Ｏｓ −ｔＤ／ｒ ＝ ｙｔ＋ （ｔｐ−ｔ （１−８） ）＋Ｉ （？Ｉ
＋ｖｐ ） （ｌ−８”／”）−ｙ。ｔＢ・・・・・
・（８） と／χる。 ここでブレーキパルスのパルス幅ＴＢｄ、７ｍ６式より
ｅｓ ＝−ｉｎ□である。 ｙ＋ ＋ ｖ。 さらに速度Ｖ１は第１式よシ求まるので、これを代入す
ると、 ｔ Ｂ ＝ −’ ｄ ” ２−８−（Ｌ−ｉｓ ）
／ｒ＝−＋ｄｎ □−８−ｔＤ／τ ・・・・・・・・
・・・・（９）となる。 したがって、第７式は、ｓＡ駆動パルスパルス幅ｔＤに
より一意に定する。 目的のヘッド移動量を第８式の全移動量θＯと一致させ
てパルス幅ｔＤを計算により求め、サラにそのパルスａ
ｔｐにより第９式からパルス幅ｔＢを求めれば、目的の
ヘッド移動量に応じた駆動パルスおよびブレーキパルス
ヲ得ることができる。 またこの全稈Ｆ、ＴＩＪ 頂θＯをエンコーダ２．７の
分解能に合わせて、駆動パルスおよびブレーキパルスの
パルス幅を決定すれば、エンコーダの１パルスに応じて
分ｌ（イ能分だけヘッドが移動する微調整装置を得るこ
とができる。 次に本発明の更して最適な制御について説明する０ ヘッド移動量が７トラツク以上の場合には第７式の全移
動量θＯで１駆動パルスおよびブレーキパルスのパルス
幅を決定したが、移動量が多い場合には誤差を生ずるｌ
ｒ（れがある。そこで第７式に基づいてヘッドを移動し
７と後、エンコーダーの分１＋ｌＴ ｉｆ巳ＶＣ合わせ
た全移動量によシヘッド１ｉ ｊｉ′ｔ、を微ｄＪ４整
すれば、ヘッドを正確なトラック位置に、移動できる。 また７トラツク未満の移動の場合には、全体の所要時間
もそれほど多くないので、全移動量をトラックピッチに
一致させ、１トラック分の制ｈ＋ｖ信号をモータ１Ｖｃ
ｍ返し送る方法も考えられる。 以上本実施例によれば、高速アクセスに適ししかもパル
ス状のイぎ号でヘッド位置を制御できマイクロプロセッ
サによる制御に適したヘッド送り機（１りを提供できる
。 次に本発明の第２の実施例を第７図〜第１１図を用いて
説明する。 本実施例の特徴は、前記実施例におけるエンコーダ２を
ブラシレスモータ４００ロータ軸に設けられたマグネッ
ト４５とその磁極を検出するホール素子４５．４４で構
成したことにおる。 第７図は本実施例の、ヘッド送り装置の斜視図で、第１
図との違いはエンコーダ２．ヘッド３．４が無い点のみ
である。 第８図に本実施例に用いるブラシレスＤＣモータの病造
を示す。４１は、ロニタ軸であり６極ＶＣ７ｆｔ磁され
たマグネット４５と一体となり、軸受（図示せず）で支
持され回動する。４６はクース４２に固定された駆動コ
イルであシ、電気的ＶＣ９０″ずれて２相（第９図テ４
６−１ 、４６−２）設けられている。 ４３ 、４４は、磁極の検知素子でるるホール素子であ
シ、同様に位相が９０′ずれている。 第９図のブロック図を説明する。ホール素子４５ 、４
４には一定電圧が供給され、その出力は波形整形器４７
、４８を介してマイクロ１０セツサ４９へ入力される
。さらに、１イクロプロセツサ４９は、駆動回路５０ケ
通じて、駆動コイル４６−１．４６−２へ駆動電流を供
給する。 まずステップ電動の動作を第１０図にて説明する。 第１０図でｌａ） 、 ｔｅｌはそれぞれ波形整形後の
ホール素子４３ 、４４の出力であり、＋ｊ＞ 、 ｌ
づは駆動コイルの電流波形、げ）はマイクロプロセッサ
４９より与えられる息−動（ｇ ＠’Ｌ示す。 （α） 、 Ｉｂｉの波形は、ホール素子が一定ｉｌ流
でノ（イアスされ【いるため図のようＶご圧いに位相が
９０′ずれ、函はの周波数（１回転描！７６極）の６号
となる。したがって、２相のエンコーダと同；：Ｑ ｉ
ｔ力方向判別と、４倍の周波数（４周期）聾での分ｉヂ
Ｆ龍で位置か判別される。このｆｉｔは、モータの回転
角てｈ”えば、３６０’÷（６’＞Ｃ４）＝ １５″と
１する。また、送りねじ１６のビツナを５５０μｍＣＱ
７ｊＬ１４ 、１５の減速比（Ｉ−ぺとすれは、磁気ヘ
ッド２４の移動禁として約５μｍとｒ（る。 ７１ゾａ７’ロセツサ４９は、Ａ ’の実施例で説明し
たよりに（イ）のように−走時間ｔ１だけ正方向の電圧
を与え、１＝ｌＩのときの速度を？１とすると、 電源 ｔＨＤｃモータと送り機構よシなる系 の時定数。 ｙｙ：Ｄｃモータと送り機構よシなる系をマイナス電源
で駆動したとき定 まる定常速度。 （逆方向に駆動）を与えれば電源で停止し得る
・最短時間となる。つまり、ブレーキ時の速度ＶＢ゛
は、 −（′−“Ｄ）／′ −・・・・・・・・（１０）ｔ
ｐｐ ｓ＝ （ＰＩ−１？ｏ ） Ｑであり、を雪ｔｐ
＋ｔＢで、？Ｂ−０とすると（１０）より、 ｔ Ｂ ＝ −ｔ ｌ ｎ□ ・・・・・・・・・・・
・・・（１１）？＋＋？１１ となる。ただし、送り機構は一次遅れ系として近似して
いる。 そこで、げ）のような羽動信号を与え、このときの移動
はを既述した分解能約５μｍＶＣ合せれば磁極の検知、
）り子によるエンコーダの１パルスの出力ＶｃＪ：り位
置制御、グ可能となる。 １’） 、 ＋’）は、実際の！リヘ勤コイルに流れる
駆動室・光波形となる。（破線は、通常の連続回・猷に
よる・・＋Ｊ、 ！１ｌｌｌ波形である。）ここで、具
体的数値レリとして、ＩをｉＱｍα、ｙＪ忙２０μ／ｒ
ｎへとすれば、パルス幅口、ｔＢはでれそれ約２ ｍ、
ｍ 、 １．７ ｍｗとなる。 つさ゛に、綴吻の検知系子によるエンコーダの分１（１
ｆ能以上の間隔で移動させる場合を第１１図に示す。 本図では、４磁極分（２４０’）正方向［’ｊＭ動され
つぎに、３磁極分（１８０’）逆方向ＶＣ１もＲ（ｂさ
れ（回転方向は変わらない）合計７磁極分（４２０’）
１に２１のして停止した場合を示している。 マイクロプロセッサ４９は、ｍ述と同仰げ）のように一
定時間ｔ１だけ正方向の′＋１圧を与えるようＶｃ鋤き
、時間ｔＢで逆方向ＩＣなるようＶＣ駆動コイル−１、
＋４１へ電流を通じている。時間ｔｐ、ｔＢの値１ｋ（
１１）式のように与えれば１￥止し得る最′ＰＪ、ｌ辱
間となる。 以上の説明では１、ステップ駆１１ｉｂのみを説明した
が、連続回転を長くする（パルス幅ｔｐを長くして、ｙ
ｌ ＝ ＳＰ ＯとなるのでｔＢ ＝０．６９１とな
る）ことによって高速１クセス１１の作がＣｉｆ叱とな
るＯ さらに、パルス幅ｔＢをあらかじめ３を定して与えたが
、＃動速度？Ｂ＝０を磁極の検知素子よりなるエンコー
ダより検知して時間ｔＢを制御することもできる。 以上述べた例では、ｍ極のクズ知素子としてホール素子
を用いたが、フォトカッ１うとスリット板を用いても同
様に構成できる。 また、本実施例では回転型のブラシレスＤＣモータとし
て説明したが、本モータを１ｆｆｉ型にした、いわゆる
リニヤモータとしても同様な↑ｆｆｊ成が可能となる。 以上述べた様ＶＣ，本実本実施工れば、モータの磁極検
知索子の出力をエンコーダに兼用して利用するので、特
に尚鞘ＪＲなエンコーダを必女とせず、ス戸ツ７°モー
タ並のオープン制御が可能となり、しかもＤＣモータで
めるので＝ｉ速アクセスに適した磁気ヘッド等の送り鉄
匝を提供し得るＯ 以上２つの実施例においては正の座動ノ（ルスとＶ＜の
ブレーキパルスの゛１ル圧を同一として股間したが、そ
の電圧が違っても、総移！１ｉＪ７・逢θＯを目４囁の
移１す量と一歓させ、駆動パルスとプレーギパルスのパ
ルス幅を決定すれば同様の制御が行なえる。 〔発明の効果〕 以上述べた様に本発明によれば、高速アクセスに１１！
Ｊシ、シかもパルス（ステップ）状の信号でヘッド位ｌ
Ｉ′ｊを制御でき、マイクロプロセッサ／、Ｃどに１ｒ
１シた（１り成のヘッド送り機（丙をイ１り成しイ；Ｉ
る・
弔１図は本発明の第１の実施例のヘッド送り装置ｔ′〔
の斜視図、１１２図は第１の実施列の１ｕす御糸のブロ
ック図、第３図および第５図はＤＣモータへ加える制御
（８号の波形図、第４図はおよび・（−６図はそれぞれ
第３図又は第５図の制御信号が加えられた場合のヘッド
の移動速度を示す特１゛Ｌ図、第７図は本発明の第２の
実施例のヘッド送り装置幌の斜視図、相８図は第２の実
施例に用−るブラシレスＤＣモータの要部を切り欠いて
示す斜視図、第９図は１８２の実施例の制御系のブロッ
ク図、第１０図。第１１図は第９図に示す制御系各部の
イば帯波形を示す波形図である。 符号の説明 １・・・ＤＣモータ ２〜・エンコーダ３．
４・・・磁気ヘッド ５・・・ヘッド７・・・フ
ォトカブラ ８・・・マイクロプロセッサ １２・・・駆動回路４
０・・・ブラシレスＤＣモータ ４５ 、４４・・・ホール素子 ４５・・マグネッ
ト４６・・・駆動コイル ４７ 、４８・・・波形整形器 ４９・・・マイクロプロセッサ
の斜視図、１１２図は第１の実施列の１ｕす御糸のブロ
ック図、第３図および第５図はＤＣモータへ加える制御
（８号の波形図、第４図はおよび・（−６図はそれぞれ
第３図又は第５図の制御信号が加えられた場合のヘッド
の移動速度を示す特１゛Ｌ図、第７図は本発明の第２の
実施例のヘッド送り装置幌の斜視図、相８図は第２の実
施例に用−るブラシレスＤＣモータの要部を切り欠いて
示す斜視図、第９図は１８２の実施例の制御系のブロッ
ク図、第１０図。第１１図は第９図に示す制御系各部の
イば帯波形を示す波形図である。 符号の説明 １・・・ＤＣモータ ２〜・エンコーダ３．
４・・・磁気ヘッド ５・・・ヘッド７・・・フ
ォトカブラ ８・・・マイクロプロセッサ １２・・・駆動回路４
０・・・ブラシレスＤＣモータ ４５ 、４４・・・ホール素子 ４５・・マグネッ
ト４６・・・駆動コイル ４７ 、４８・・・波形整形器 ４９・・・マイクロプロセッサ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、記録媒体に記録された信号を検出するヘッドと、前
記ヘッドを前記記録媒体の目的の位置に移動するヘッド
移動手段と、前記ヘッド移動手段に設けられ、上記ヘッ
ドを移動するモータとを有するヘッド送り装置において
、ヘッドの位置を検出するエンコーダと、ヘッドの現在
位置から移動目標位置までのヘッド移動量から前記モー
タに加える駆動パルスのパルス幅と前記駆動パルスと逆
極性のブレーキパルスのパルス幅を決定し、前記駆動パ
ルスと前記ブレーキパルスより成るモータ駆動信号を発
生し、前記モータに供給するモータ制御手段を有するこ
とを特徴とするヘッド送り装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記モータ制御手
段は、前記駆動パルスによるヘッドの移動量と、前記ブ
レーキパルスによるヘッドの移動量の総移動量が前記ヘ
ッド移動量に一致するよう前記駆動パルスのパルス幅お
よび前記ブレーキパルスのパルス幅を決定することを特
徴とするヘッド送り装置。 ３、特許請求の範囲第１項ないし第２項において、前記
モータ制御手段は、前記駆動パルスのパルス幅を基に前
記駆動パルスの立ち下がり時点におけるヘッドの移動速
度ν１を計算する第１の計算手段と、前記移動速度ν１
とヘッドの定常移動速度ν０および制御系の一次応答遅
れ時間ιから、前記ブレーキパルスのパルス幅Ｔ＿Ｂを ＴＢ＝−ιｌｎ［ν０／（ν０＋ν１）］ の関係に決定する第２の計算手段を有することを特徴と
するヘッド送り装置。 ４、特許請求の範囲第１項ないし第３項において、前記
モータ制御手段は、１回の制御におけるヘッド移動量を
前記エンコーダの分解能と一致させ、前記ヘッド移動量
を前記分解能で除した回数だけ前記モータへ前記モータ
駆動信号を供給することを特徴とするヘッド送り装置。 ５、特許請求の範囲第１項ないし第３項において、前記
モータ制御手段は、１回の制御におけるヘッドの移動量
を前記記録媒体のトラックピッチと一致させ、前記ヘッ
ド移動量を前記トラックピッチで除した回数だけ前記モ
ータへ前記モータ駆動信号を供給することを特徴とする
ヘッド送り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169313A JPH063999B2 (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | ヘッド送り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169313A JPH063999B2 (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | ヘッド送り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149695A true JPS6149695A (ja) | 1986-03-11 |
| JPH063999B2 JPH063999B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=15884216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59169313A Expired - Lifetime JPH063999B2 (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | ヘッド送り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063999B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8030861B2 (en) * | 2006-07-04 | 2011-10-04 | Nxp B.V. | Method for controlling a deceleration process of a DC motor and controller |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5762786A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | Device to drive dc motor by step |
| JPS58148684A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-09-03 | Tokyo Juki Ind Co Ltd | モ−タの停止制御装置 |
| JPS5984379A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-16 | Nec Corp | デイスク状記録担体のトラツクアクセス装置 |
-
1984
- 1984-08-15 JP JP59169313A patent/JPH063999B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5762786A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | Device to drive dc motor by step |
| JPS58148684A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-09-03 | Tokyo Juki Ind Co Ltd | モ−タの停止制御装置 |
| JPS5984379A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-16 | Nec Corp | デイスク状記録担体のトラツクアクセス装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8030861B2 (en) * | 2006-07-04 | 2011-10-04 | Nxp B.V. | Method for controlling a deceleration process of a DC motor and controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH063999B2 (ja) | 1994-01-12 |
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