[发明专利]步进电动机的控制方法

说明书

本发明涉及步进电动机的控制方法，特别涉及用步进电动机使磁头准确地在软盘等盘状记录媒体的预定磁道位置上移动的步进电动机的控制方法。

利用软盘等盘状记录媒体的记录再生装置中，由磁头将数据记录到盘状记录媒体上及从盘状记录媒体上读出数据，为了使该磁头在盘状记录媒体的预定磁道位置移动，在现有技术中是采用带步进电动机的磁头驱动机构。

磁头驱动机构除了步进电动机外，由保持磁头的滑架、电动机驱动电路和脉冲发生电路构成。脉冲发生电路与设在记录再生装置外部的微电脑等构成的控制部连接。步进电动机的转子与输出轴直接连接，输出轴螺纹连接在滑架上，在步进电动机的转子旋转的同时，输出轴也旋转，与输出轴螺纹连接着的滑架作线形移动，这样，保持在滑架上的磁头也在盘状记录媒体上沿径向作线形移动，磁头从一个磁道位置移动到预定磁道位置。

在上述构造中，当驱动步进电动机，使磁头从盘状记录媒体的一个磁道位置移动到预定磁道位置时，是按下述的顺序进行驱动控制的。即，先由控制部发出阶跃脉冲及方向指定信号，把它们供给脉冲发生电路。然后，脉冲发生电路应答供给来的阶跃脉冲及方向指定信号，发生切换步进电动机励磁相的脉冲，把该脉冲供给电动机驱动电路。接着，电动机驱动电路放大了供给来的脉冲后，作为驱动电流加在步进电动机的励磁相上，根据驱动电流的励磁极性，使步进电动机的转子及输出轴向正转方向或反转方向旋转。这时，与输出轴螺纹连接着的滑架随着输出轴的正转方向或反转方向旋转，在盘状记录媒体上沿其内径方向或外径方向作线形移动，从而使磁头移动到预定磁道位置。当磁头到达预定磁道时，电动机驱动电路对步进电动机励磁相停止供给驱动电流，使磁头停止在预定的磁道位置，可以向该磁道读取。

但是，使磁头移动的步进电动机，通常因加在转子和输出轴上的负荷状态的不同，而具有旋转停止时的位置不同的旋转特性、即所谓的磁滞旋转特性。

图5是表示该步进电动机的输出转矩特性的图，纵轴表示转矩T，横轴表示转子的旋转角度θ。

如图5所示，当加在输出轴(转子)上的负荷为理想的无负荷状态时，步进电动机的转子即使向正转方向或反转方向旋转，在输出转矩成为0之前，旋转力加在转子上，在输出转矩成为0的旋转角度θo，转子停止。当输出轴(转子)上加上了一些负荷，输出转矩T在以0转矩为中心的微小转矩范围内(±Tf)时，旋转力已经不加在转子上，在该时刻转子成为停止状态。这时，转子停止的旋转角度θ由加在输出轴上的负荷大小及负荷惯性等决定，成为与旋转角度-θf旋转角度+θf范围内的任一旋转角度对应的位置，当转子向正转方向旋转时，表示与靠近旋转角度-θf的旋转角度对应的位置时的磁滞旋转特性；当转子向反转方向旋转时，表示与靠近旋转角度+θf的旋转角度对应的位置时的磁滞旋转特性，该旋转角度范围内(±θf)成为步进电动机的不灵敏区。

该不灵敏区的宽度，通常换算为磁头的移动距离约为10μm，小于软盘等盘状记录媒体的磁道宽度110μm。

这样，由于步进电动机的磁滞旋转特性，用步进电动机移动磁头的记录再生装置中，不容易使磁头准确地停止在预定磁道位置内的指定部位，不容易停止在所希望的磁道中心。由于该磁滞旋转特性，再加上磁头组装时的精度及使用时基于温度环境等因素的误差，磁头移动到预定磁道以外的其它磁道位置，不能在预定磁道移动。

为了防止上述问题，在日本专利公开公报第210198／195号中提出了磁头移动机构，该机构能消除因步进电动机的磁滞旋转特性造成的磁头停止位置误差。

该专利公开公报第210198／1985号揭示的磁头移动机构，是用步进电动机把磁头移动到预定磁道位置后，切换步进电动机的励磁相，反复交替地使其朝正转方向及反转方向旋转驱动，在进行了任一方向的旋转驱动后，结束步进电动机的旋转驱动，使磁头准确地停止在预定磁道位置内的指定部位，即，准确停止在磁道中心。

上述专利公开公报第210198／1985号揭示的磁头移动机构，虽然能基本上消除因步进电动机的磁滞旋转特性造成的磁头停止位置误差，使磁头准确地停止在预定磁道位置的磁道中心上，但是，由于是在步进电动机的不灵敏区内进行磁头定位，所以，为了使磁头准确地停止在磁道中心上，必须切换步进电动机的励磁相，反复交替地进行正转方向及反转方向的旋转驱动，为了进行磁头定位，必须进行很多的操作。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种步进电动机的控制方法，该方法能较简单且准确地进行步进电动机不灵敏区内的磁头定位。