JP2785195B2 - ディスク装置の光学式エンコーダ - Google Patents
ディスク装置の光学式エンコーダInfo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/02—Driving or moving of heads
- G11B21/10—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
- G11B5/59677—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks with optical servo tracking
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばハードデイスク装置におけるトラツ
キング制御用に最適なディスク装置の光学式エンコーダ
に関するものである。
キング制御用に最適なディスク装置の光学式エンコーダ
に関するものである。
例えば、本発明の出願人が先に出願した先願例(例え
ば、実願昭62−55533号)に見られるように、従来から
ハードディスク装置は、第5図及び第6図に示すよう
に、ケース兼用シヤーシ1上に設けられたディスクモー
タ(図示略)の太い軸2によつてデイスク状記録媒体で
あるハードデイスク3を例えば矢印a方向に回転駆動す
る一方、先端に浮上式磁気ヘツド4が設けられた第1の
所定長のアーム5をボイスコイルモータ6によつてアー
ム軸7を中心に矢印b、b′方向に揺動駆動させて、磁
気ヘツド4によつてハードディスク3の複数のトラック
への記録又は再生を行つている。
ば、実願昭62−55533号)に見られるように、従来から
ハードディスク装置は、第5図及び第6図に示すよう
に、ケース兼用シヤーシ1上に設けられたディスクモー
タ(図示略)の太い軸2によつてデイスク状記録媒体で
あるハードデイスク3を例えば矢印a方向に回転駆動す
る一方、先端に浮上式磁気ヘツド4が設けられた第1の
所定長のアーム5をボイスコイルモータ6によつてアー
ム軸7を中心に矢印b、b′方向に揺動駆動させて、磁
気ヘツド4によつてハードディスク3の複数のトラック
への記録又は再生を行つている。
そして、このハードデイスク装置に設けられたトラツ
キング制御用の光学式エンコーダ9は、アーム5に軸7
近傍で固着されたウイング10と、このウイング10の先端
に固着されたガラス板からなるスケール11と、そのスケ
ール11の一側方である下部に配置されたガラス板からな
るレテイクル12及びフオトダイオード等の受光素子13
と、スケール11の他側方である上方に配置された発光ダ
イオード等の発光素子14とによつて構成されている。そ
して、レティクル12、受光素子13及び発光素子14によつ
てセンサー15が構成され、そのセンサー15は合成樹脂等
の取付台16によつてシヤーシ1上に固着されている。
キング制御用の光学式エンコーダ9は、アーム5に軸7
近傍で固着されたウイング10と、このウイング10の先端
に固着されたガラス板からなるスケール11と、そのスケ
ール11の一側方である下部に配置されたガラス板からな
るレテイクル12及びフオトダイオード等の受光素子13
と、スケール11の他側方である上方に配置された発光ダ
イオード等の発光素子14とによつて構成されている。そ
して、レティクル12、受光素子13及び発光素子14によつ
てセンサー15が構成され、そのセンサー15は合成樹脂等
の取付台16によつてシヤーシ1上に固着されている。
また、スケール11は、第7図に示すように、アーム5
と一体に揺動されると共に、複数の等角間隔のスリット
パターン11aにウイング10によって軸7の中心7aから第
2の所定長の円弧に沿って配置されている。一方、レテ
ィクル12は、4つのスリットパターン12aが軸7の中心7
aから第2の所定長と略同じ所定長の円弧に沿って配置
され、各スリットパターン12aの下部には受光素子13の
4つの受光部(図示せず)が対応して配置されていた。
4つの受光部即ち4つのスリットパターン12aは等角間
隔のスリットパターン11aに対して、スケール11の揺動
方向が検知できるように受光部が4つの位相の異なる信
号を出力できるように配置されていた。
と一体に揺動されると共に、複数の等角間隔のスリット
パターン11aにウイング10によって軸7の中心7aから第
2の所定長の円弧に沿って配置されている。一方、レテ
ィクル12は、4つのスリットパターン12aが軸7の中心7
aから第2の所定長と略同じ所定長の円弧に沿って配置
され、各スリットパターン12aの下部には受光素子13の
4つの受光部(図示せず)が対応して配置されていた。
4つの受光部即ち4つのスリットパターン12aは等角間
隔のスリットパターン11aに対して、スケール11の揺動
方向が検知できるように受光部が4つの位相の異なる信
号を出力できるように配置されていた。
従って、レテイクル12のスリツトパターン12aの各一
対、合計4つの位相A、及びB、をレテイクルセン
ター(第5図に示すようにアーム軸7の中心7aを通る放
射線であつて、スケール11の揺動方向である矢印b、
b′方向におけるレテイクル12の中心位置を言う)Pの
両側に一列状に並べた配置に設定していた。
対、合計4つの位相A、及びB、をレテイクルセン
ター(第5図に示すようにアーム軸7の中心7aを通る放
射線であつて、スケール11の揺動方向である矢印b、
b′方向におけるレテイクル12の中心位置を言う)Pの
両側に一列状に並べた配置に設定していた。
そして、発光素子14から照射されてスケール11のスリ
ツトパターン11aを透過した光を、レテイクル12のスリ
ツトパターン12aに順次透過させて受光素子13の受光部
で検出(受光すること)する。その際、例えばスケール
11の矢印b方向の移動時に、第8A図に示すような例えば
B、A、、の位相順の4つの位相の検出出力を順次
得る。そして、この4つの位相の検出出力によつて、第
8C図に斜線で示したような、ハードデイスク3の4つの
トラツクTに対する磁気ヘツド4のジヤストトラツク位
置H1を得るようなトラツキング制御を行う。
ツトパターン11aを透過した光を、レテイクル12のスリ
ツトパターン12aに順次透過させて受光素子13の受光部
で検出(受光すること)する。その際、例えばスケール
11の矢印b方向の移動時に、第8A図に示すような例えば
B、A、、の位相順の4つの位相の検出出力を順次
得る。そして、この4つの位相の検出出力によつて、第
8C図に斜線で示したような、ハードデイスク3の4つの
トラツクTに対する磁気ヘツド4のジヤストトラツク位
置H1を得るようなトラツキング制御を行う。
しかしながら、従来のレティクル12の各スリットパタ
ーン12aは、僅かながらも円弧方向に幅を持ち、これに
よって揺動方向に対応した2つの基準線が上記幅分隔て
て存在する。従って一方の基準線をレティクルセンタP
に合わせても他方はこの幅に対応した円弧角だけずれる
ことになる。このズレがアーム5、ウイング10及びケー
ス1の膨張係数の相違と相乗してトラックピッチの変化
の誘因となる。即ち、常温から高温への温度変化によつ
て、スケール11に対してレテイクル12及びそれと一体の
受光素子13が第5図〜第7図に示すy軸方向に位置ずれ
を生じた場合に、サーマルオフトラツクを発生し易かつ
た。
ーン12aは、僅かながらも円弧方向に幅を持ち、これに
よって揺動方向に対応した2つの基準線が上記幅分隔て
て存在する。従って一方の基準線をレティクルセンタP
に合わせても他方はこの幅に対応した円弧角だけずれる
ことになる。このズレがアーム5、ウイング10及びケー
ス1の膨張係数の相違と相乗してトラックピッチの変化
の誘因となる。即ち、常温から高温への温度変化によつ
て、スケール11に対してレテイクル12及びそれと一体の
受光素子13が第5図〜第7図に示すy軸方向に位置ずれ
を生じた場合に、サーマルオフトラツクを発生し易かつ
た。
即ち、レテイクル12の上記y軸方向の位置ずれによ
り、レテイクル12のスリツトパターン12aの4つの位相
A、及びB、がそれぞれ第7図に実線で示す正規の
位置から点線で示す位置へy軸に沿つて移動して、レテ
イクルセンターPより左側の一対の位相A、は矢印
b′方向の位置ずれX1を発生し、レテイクルセンターP
より右側の一対の位相B、は矢印b方向の位置ずれX2
を発生する。
り、レテイクル12のスリツトパターン12aの4つの位相
A、及びB、がそれぞれ第7図に実線で示す正規の
位置から点線で示す位置へy軸に沿つて移動して、レテ
イクルセンターPより左側の一対の位相A、は矢印
b′方向の位置ずれX1を発生し、レテイクルセンターP
より右側の一対の位相B、は矢印b方向の位置ずれX2
を発生する。
この結果、例えばスケール11の矢印b方向への移動時
におけるスケール11のスリツトパターン11aに対するレ
テイクル12のスリツトパターン12aの位相を見ると、レ
テイクルセンターPより左側の一対の位相A、は位相
が進み、レテイクルセンターPより右側の一対の位相
B、は位相が遅れる。これにより、第8B図に実線で示
すように、検出出力のB、A及び、の位相が互いに
近づき、A、及び、Bの位相が互いに遠ざかるよう
な4つの検出出力B、A、、の全てに位相ずれを生
じ、第8C図に1点鎖線で示すように、ハードデイスク3
の4つのトラツクTの全てに対する磁気ヘツド4のトラ
ツクピツチずれH2を発生すると言う問題点があつた。
におけるスケール11のスリツトパターン11aに対するレ
テイクル12のスリツトパターン12aの位相を見ると、レ
テイクルセンターPより左側の一対の位相A、は位相
が進み、レテイクルセンターPより右側の一対の位相
B、は位相が遅れる。これにより、第8B図に実線で示
すように、検出出力のB、A及び、の位相が互いに
近づき、A、及び、Bの位相が互いに遠ざかるよう
な4つの検出出力B、A、、の全てに位相ずれを生
じ、第8C図に1点鎖線で示すように、ハードデイスク3
の4つのトラツクTの全てに対する磁気ヘツド4のトラ
ツクピツチずれH2を発生すると言う問題点があつた。
このため従来は、上記検出出力の各位相間での位相調
整を行う必要があつて、レテイクル12のスリツトパター
ン12aの4つの位相に対してそれぞれ4個のオフセツト
調整用ボリユーム及びゲイン調整用ボリユームを用いる
必要があつて、センサー15の受光側に合計8個の調整用
ボリユームを使用しなければならないと言う問題点があ
つた。
整を行う必要があつて、レテイクル12のスリツトパター
ン12aの4つの位相に対してそれぞれ4個のオフセツト
調整用ボリユーム及びゲイン調整用ボリユームを用いる
必要があつて、センサー15の受光側に合計8個の調整用
ボリユームを使用しなければならないと言う問題点があ
つた。
本発明は、温度変化等による検出出力の位相ずれをな
くすことができるようにしたデイスク装置の光学式エン
コーダを提供することを目的としている。
くすことができるようにしたデイスク装置の光学式エン
コーダを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の光学式エンコー
ダは、軸を中心に揺動される第1の所定長のアームに取
付けられてディスク状記録媒体の複数のトラックへの記
録、再生を行うヘッドと、上記アームと一体に揺動され
ると共に上記軸から第2の所定長の円弧に沿って等角間
隔の複数のスリットを有するスケールと、上記スケール
の一側方に配置されたレティクル及び受光素子と、上記
スケールの他側方に配置された発光素子とを備え、上記
受光素子は、上記スリットと協働して上記トラックの1
つに上記ヘッドをトラッキング制御させるに必要な4つ
の信号を出力する4組の受光部を含み、上記レティクル
は、各受光部に対応した複数の第2スリットを含み、上
記受光部及び上記第2スリットは、上記ヘッドが上記ト
ラックの1つを追従した時に得られるレティクルセンタ
に線対称に配置されると共に、線対称関係にある上記受
光部が各々結線されることを特徴とする。
ダは、軸を中心に揺動される第1の所定長のアームに取
付けられてディスク状記録媒体の複数のトラックへの記
録、再生を行うヘッドと、上記アームと一体に揺動され
ると共に上記軸から第2の所定長の円弧に沿って等角間
隔の複数のスリットを有するスケールと、上記スケール
の一側方に配置されたレティクル及び受光素子と、上記
スケールの他側方に配置された発光素子とを備え、上記
受光素子は、上記スリットと協働して上記トラックの1
つに上記ヘッドをトラッキング制御させるに必要な4つ
の信号を出力する4組の受光部を含み、上記レティクル
は、各受光部に対応した複数の第2スリットを含み、上
記受光部及び上記第2スリットは、上記ヘッドが上記ト
ラックの1つを追従した時に得られるレティクルセンタ
に線対称に配置されると共に、線対称関係にある上記受
光部が各々結線されることを特徴とする。
以下、本発明をハードデイスク装置に適用した光学式
エンコーダの一実施例を第1図〜第4図によつて説明す
る。なお、第5図〜第8C図に示した従来例と同一構造部
には同一の符号を付してその説明を省略した。
エンコーダの一実施例を第1図〜第4図によつて説明す
る。なお、第5図〜第8C図に示した従来例と同一構造部
には同一の符号を付してその説明を省略した。
本発明の光学式エンコーダ9は、第1図及び第2図に
示すように、レテイクル12の4つのスリツトパターン12
a及びそれに対向された受光素子13の4つの受光部13aの
各一対、合計4つの位相A、及びB、をそれぞれ2
分割し、その2分割した各々2個、合計8個の分割位相
1/2A、1/2及び1/2B、1/2を、レテイクルセンターP
を中心にしてスケール11の揺動方向である矢印b、b′
方向の両側に左右対称形に振り分けた。そして、第2図
に示すように、受光素子13の受光部13aはレテイクルセ
ンターPの両側に振り分けられている分割位相1/2A、1/
2及び1/2B、1/2の同位相どうしを電気配線E1、E2、
E3、E4によつて結線したものである。
示すように、レテイクル12の4つのスリツトパターン12
a及びそれに対向された受光素子13の4つの受光部13aの
各一対、合計4つの位相A、及びB、をそれぞれ2
分割し、その2分割した各々2個、合計8個の分割位相
1/2A、1/2及び1/2B、1/2を、レテイクルセンターP
を中心にしてスケール11の揺動方向である矢印b、b′
方向の両側に左右対称形に振り分けた。そして、第2図
に示すように、受光素子13の受光部13aはレテイクルセ
ンターPの両側に振り分けられている分割位相1/2A、1/
2及び1/2B、1/2の同位相どうしを電気配線E1、E2、
E3、E4によつて結線したものである。
従つて、本発明の光学式エンコーダ9によれば、レテ
イクルセンターPの両側に振り分けられている各々2
個、合計8個の分割位相1/2A、1/2及び1/2B、1/2の
合成出力によつて4つの位相A、及びB、の検出出
力を得ることになる。
イクルセンターPの両側に振り分けられている各々2
個、合計8個の分割位相1/2A、1/2及び1/2B、1/2の
合成出力によつて4つの位相A、及びB、の検出出
力を得ることになる。
即ち、例えばスケール11のスリツトパターン11aのレ
テイクル12に対する第1図で矢印b方向の移動時におい
て、例えば位相Bに対する位相Aを見ると、常温時には
位相ずれが全くないので、第3図に点線で示すレテイク
ルセンターPに対する1/2A右の出力と1/2A左の出力との
合成出力によつて、第2図に1点鎖線で示す三角波の正
規の検出出力Aが得られる。
テイクル12に対する第1図で矢印b方向の移動時におい
て、例えば位相Bに対する位相Aを見ると、常温時には
位相ずれが全くないので、第3図に点線で示すレテイク
ルセンターPに対する1/2A右の出力と1/2A左の出力との
合成出力によつて、第2図に1点鎖線で示す三角波の正
規の検出出力Aが得られる。
一方、高温時には、レテイクル12の第1図に点線で示
すy軸方向への位置ずれによつて、位相Bに対して、第
3図に細線で示すようにレテイクルセンターPに対する
1/2A右の出力の位相が進み、1/2A左の出力の位相が遅れ
ることになるが、これら1/2A右の出力と1/2A左の出力と
の合成出力は第2図に実線で示すような台形波となり、
検出出力の基準電圧Vに対して十分に大きい検出出力A
を得ることができる。従つて、温度変化等による検出出
力の位相ずれをなくすことができ、サーマルオフトラツ
ク等を防止できる。
すy軸方向への位置ずれによつて、位相Bに対して、第
3図に細線で示すようにレテイクルセンターPに対する
1/2A右の出力の位相が進み、1/2A左の出力の位相が遅れ
ることになるが、これら1/2A右の出力と1/2A左の出力と
の合成出力は第2図に実線で示すような台形波となり、
検出出力の基準電圧Vに対して十分に大きい検出出力A
を得ることができる。従つて、温度変化等による検出出
力の位相ずれをなくすことができ、サーマルオフトラツ
ク等を防止できる。
また、検出出力の各位相間での位相調整を行う必要が
ないことから、レテイクル12のスリツトパターン12aの
4つの位相A、及びB、に対するオフセツト調整用
ボリユーム及びゲイン調整用ボリユームをそれぞれ1個
でまかなえる。
ないことから、レテイクル12のスリツトパターン12aの
4つの位相A、及びB、に対するオフセツト調整用
ボリユーム及びゲイン調整用ボリユームをそれぞれ1個
でまかなえる。
なお、第4図は変形例を示したものであり、例えば左
右2個の分割位相1/2BをレテイクルセンターP上で1個
の位相Bに構成して、全体の位相を各々2個の分割位相
1/2A、1/2、1/2と1個の位相Bとの7つに構成した
ものである。このように構成しても、前述同様の効果が
得られる。
右2個の分割位相1/2BをレテイクルセンターP上で1個
の位相Bに構成して、全体の位相を各々2個の分割位相
1/2A、1/2、1/2と1個の位相Bとの7つに構成した
ものである。このように構成しても、前述同様の効果が
得られる。
以上、本発明の実施例に付き述べたが、本発明は上記
実施例に限定されることなく、本発明の技術的思想に基
づいて、各種の有効な変更が可能である。
実施例に限定されることなく、本発明の技術的思想に基
づいて、各種の有効な変更が可能である。
また本発明は、ハードデイスク装置の光学式エンコー
ダに限定されることなく、デイスク状記録媒体を用いる
各種のデイスク装置の光学式エンコーダに適用可能であ
る。
ダに限定されることなく、デイスク状記録媒体を用いる
各種のデイスク装置の光学式エンコーダに適用可能であ
る。
本発明は、上述のとおり構成されてるので、次に記載
する効果を奏する。
する効果を奏する。
例えば、アーム及びウイングの膨張係数の相違によ
り、アーム及び軸間の長さとウイング及び軸間の長さと
の比率が温度によって変化しても、各揺動方向の基準線
が一致すると共にレティクルセンタにも位置合わせされ
ているので、記録媒体のトラックピッチのズラが生ぜ
ず、これによってトラック密度を向上させる利点が得ら
れる。
り、アーム及び軸間の長さとウイング及び軸間の長さと
の比率が温度によって変化しても、各揺動方向の基準線
が一致すると共にレティクルセンタにも位置合わせされ
ているので、記録媒体のトラックピッチのズラが生ぜ
ず、これによってトラック密度を向上させる利点が得ら
れる。
また、温度変化等による検出出力の位相ずれをなくす
ことができるので、サーマルオフトラツクを防止でき
る。
ことができるので、サーマルオフトラツクを防止でき
る。
温度変化等による検出出力の位相ずれをなくすことが
できるので、検出出力の各位相間での位相調整を行う必
要がなく、レテイクルのスリツトパターンの4つの位相
に対するオフセツト調整用ボリユーム及びゲイン調整用
ボリユームをそれぞれ1個でまかなえて、センサーの受
光側の調整ボリユームを従来の8個から2個に大巾に削
減できる。
できるので、検出出力の各位相間での位相調整を行う必
要がなく、レテイクルのスリツトパターンの4つの位相
に対するオフセツト調整用ボリユーム及びゲイン調整用
ボリユームをそれぞれ1個でまかなえて、センサーの受
光側の調整ボリユームを従来の8個から2個に大巾に削
減できる。
図面は本発明の一実施例を示したものであつて、第1図
はレテイクル部分の平面図、第2図は受光素子部分の平
面図、第3図は検出出力の波形図、第4図は変形例の平
面図である。 第5図はハードデイスク装置の平面図、第6図は同上の
光学式エンコーダ部分の側面図である。 第7図は従来のレテイクル部分の平面図、第8図(A)
(B)(C)は従来の検出出力の位相ずれとトラツキン
グとを説明する説明図である。 なお、図面に用いられている符号において、 3……ハードデイスク(デイスク状記録媒体) 5……ヘツドアーム 7……アーム軸 9……光学式エンコーダ 11……スケール 11a……スケールのスリツトパターン 12……レテイクル 12a……レテイクルのスリツトパターン 13……受光素子 13a……受光素子の受光部 14……発光素子 A,,B,……位相 1/2A,1/2,1/2B,1/2……分割位相 P……レテイクルセンター b,b′……スケール揺動方向 である。
はレテイクル部分の平面図、第2図は受光素子部分の平
面図、第3図は検出出力の波形図、第4図は変形例の平
面図である。 第5図はハードデイスク装置の平面図、第6図は同上の
光学式エンコーダ部分の側面図である。 第7図は従来のレテイクル部分の平面図、第8図(A)
(B)(C)は従来の検出出力の位相ずれとトラツキン
グとを説明する説明図である。 なお、図面に用いられている符号において、 3……ハードデイスク(デイスク状記録媒体) 5……ヘツドアーム 7……アーム軸 9……光学式エンコーダ 11……スケール 11a……スケールのスリツトパターン 12……レテイクル 12a……レテイクルのスリツトパターン 13……受光素子 13a……受光素子の受光部 14……発光素子 A,,B,……位相 1/2A,1/2,1/2B,1/2……分割位相 P……レテイクルセンター b,b′……スケール揺動方向 である。
Claims (1)
- 【請求項1】軸を中心に揺動される第1の所定長のアー
ムに取付けられてディスク状記録媒体の複数のトラック
への記録、再生を行うヘッドと、上記アームと一体に揺
動されると共に上記軸から第2の所定長の円弧に沿って
等角間隔の複数のスリットを有するスケールと、上記ス
ケールの一側方に配置されたレティクル及び受光素子
と、上記スケールの他側方に配置された発光素子とを備
え、 上記受光素子は、上記スリットと協働して上記トラック
の1つに上記ヘッドをトラッキング制御させるに必要な
4つの信号を出力する4組の受光部を含み、 上記レティクルは、各受光部に対応した複数の第2スリ
ットを含み、 上記受光部及び上記第2スリットは、上記ヘッドが上記
トラックの1つを追従した時に得られるレティクルセン
タに線対称に配置されると共に、線対称関係にある上記
受光部が各々結線されることを特徴とするディスク装置
の光学式エンコーダ。
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