JPH01253611A - 位置検出装置 - 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］ 本発明は位置検出装置に係り、さらに詳しくは複数のス
リットか形成されたスリット板と、このスリン１へ板に
対して相対的に移動可能て発光素子と少なくとも２つの
受光素子を搭載したキャリッジとを有し、スリットを通
過した発光素子からの光を受光素子で受光し、スリン］
・数を割数することによりスリット板のキャリッジに対
する相対位置を検出する位置検出装置に関する。

［従来の技術］ このような位置検出装置には、例えばエンコーダがあり
、コンピュータ等の電子機器に用いられ、情報の記録及
び再生を行なうディスク装置、例えば磁気ディスク装置
等に利用されている。磁気ディスク装置では現在１メガ
タイプのディスクが主流であるが、倍密と呼ばれる２メ
カタイプ、１０メカタイプあるいはそれ以上の高密度の
ディスクが用いられ始めている。５〜１０メガタイプと
いう超高密度の記録再生を行なうには、それに応じた超
精密にヘッド位置を制御する機構か必要になる。

このようなディスク装置において、最近では安価なこと
からボイスコイルモータがヘッドの駆動源として用いら
れている。ボイスコイルモータをヘットの駆動源として
用いる場合には、ディスクとヘッドとの相対位置を制御
するために、ボイスコイルモータによってオ多動される
へ・ン１之キャリ・ンジの移動量を例えは冒頭で述べた
位置検出装置を用いて検出している。

［発明か解決しようとする課題］ 冒頭で述へた種類の位置検出装置、すなわち複数のスリ
ットか形成されたスリッ１〜板及び発光素子と受光素子
とからなるフォトインタラプタによって構成される位置
検出装置を使用する場合に、従来は発光素子と受光素子
か１対１に対応しているフィトインタラプタか使用され
ている。

そして・メディアとしてのディスクのトラック位置と正
確に対応した位置にヘッドを位置決めするために複数、
例えは２対の発光、受光素子からなるフォトインタラプ
タが使用されている。このフォトインタラプタの２つの
受光素子は例えば互いに位相か９０°ずれた信号を出力
するなど一定の関係を有する。

複数の受光素子からの信号を例えば差動増幅器を用いて
処理し、ディスクの１〜ラック位置と正確に対応した位
置にヘットの位置決め制御が行なわれる。

しかし、経時変化等によって複数の発光素子からの出力
間に変化が生じると、受光素子から出力される信号間の
関係にも変動が生じ、ヘットの正確な位置決めが不可能
になるという問題があった。

本発明は以上のような従来の欠点を除去するためになさ
れたもので、フォトインタラプタの発光素子に経時変化
等が生じても受光素子の出力信号間の関係に変動がなく
、従ってヘッドを正確に位置決めすることのできる位置
検出装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために本発明によれば、位置検出
装置に用いられる互いに一定の関係にある複数の受光素
子に対応する発光素子を共通にする構成か採用されてい
る。

［作　用コ 以上のような構成によって、発光素子に経時変化が生じ
ても受光素子の出力する信号間の関係に変動が生じるこ
とがないので、ヘッドをディスクに対して正確に位置決
めすることができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

以下に述べる実施例では位置検出装置はエンコーダとし
て構成されており、例えばディスク装置のヘット位置の
検出に利用されている。

第１図及び第２図に示すディスク装置は、駆動源として
ホイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０を有し、ボイスコイ
ルモータ１０のヨーク１２内にはマグネッ１〜１４とコ
イル１６ａを有する移動子１６か設けられている。移動
子１６にはへラドキャリッジ１８か一体的に取り付けら
れており、コイル１６ａに電流が流されるとマグネット
１４の磁界との相互作用によって移動子１６が移動され
て、それと一体にヘッドキャリッジ１８が移動される。

ヘットキャリッジ１８にはへラドアーム２０が一体的に
取り付けられている。ヘッドアーム２０はキャリッジ１
８をキャリッジの移動方向に貫通し、装置に固定されて
いる一対のガイドバー２２．２２に案内されて、ディス
ク２４の中心に接近する方向及びこれから離れる方向ヘ
シークし、ヘッド２６を所定のトラック位置に移動させ
ることができる。ヘッドアーム２０には一対の記録再生
ヘッド２６が設けられており、周知のようにこのヘッド
２６によってディスクの両面に情報が記録され、読み出
されあるいは消去される。

更に、前記ガイドバー２２と平行に位置検出装置、例え
はエンコーダ２８が設けられており、このエンコーダ２
８はへラドキャリッジ１８に形成された案内用の切欠部
１８ａに挿通され、かつ弾性部材を介して装置に固定さ
れている。エンコーダ２８にはスリット２８ａが等間隔
で形成されており、ヘットキャリッジ１８内に配置され
た後述のフォトインタラプタの発光素子から発射される
光をスリットを介して受光素子で受光し、通過したスリ
ットの数を計数することによって移動子１６及びそれと
一体のへラドキャリッジ１８の移動量、ずなわちヘッド
２６の移動量を検出することができる。

本実施例の場合にはエンコーダ２８は、ヘットキャリッ
ジ１８のほぼ中央で、ヘット２６の’４３ｍ中心線Ｍ近
傍にヘット移動方向に沿って配置されている。そしてエ
ンコータ２８をまたく形でヘットキャリッジ１８にフォ
トインタラプタ３０か取りイ」けられている。このフ（
トインタラブタ３０には、１個の発光素子１３０とこれ
に対応する３個の受光素子１３２，１３４，１３６が設
けられＣおり、ヘラ１−キャリッジ１８の移動に伴って
通過したエンコーダのスリットを検出することによって
ヘットキャリッジの移動量ずなわちヘット２６の移動量
か検出される。ここで、一番下の受光素子１３６はヘッ
ド２６のトラック００位置を検出するものでエンコータ
２８に設りられたトラック００用のスリット２８ａと関
連して配置されている。

次に、以上のような構成のディスク装置の制御について
、第５図に示す回路図を用いて説明する。

不図示のキーボード等の入力手段あるいはマイクロプロ
セツサのメモリ等を介してヘット２６の移動先が決定さ
れて、信号線ａから移動命令が送出され、加算回路５４
．パワーアンプ５０を介してホイスコイルモータ（ＶＣ
Ｍ）１０が駆動される。ホイスコイルモータ１０が駆動
されるとコイル１．６　ａに流れる電流とマグネット１
４との相互作用によって移動子１６及びこれと一体に固
定されたヘットキャリッジ１８がガイドバー２２に沿っ
て牙多動される。

ヘッドキャリッジ１８が移動されると、このヘットキャ
リッジと一体的に設番づられたフ（トインタラブタ３０
の発光素子１３０から発射された光線が受光素子１３２
，１３４，１３６で受光される。そして、受光素子１３
２，１３４からは第６図に示すようにそれぞれ互いに所
定量位相のずれた信号φＡ、φＢが出力される。これら
の信号φＡ、φＢは後段の差動アンプ５２に入力されて
信号φＡとφＢの交点Ｑ、すなわち位相差ゼロの点が求
められる。この点Ｑがヘット２６をディスク２４上のト
ラックに位置決めする点である。両信号の交点ＱからＱ
までをピッチＰとすると、このビッヂＰはディスク２４
上のトラックのピッチと正確に対応している。時の経過
と共に発光素子１３０に劣化が生じても発光素子１３０
は共通であるので、３個の受光素子１３２，１３４゜１
３６かそれぞれ受りる光量は同率の変化を受けるので、
各受光素子から発生される信号間には相変らず一定の関
係か保たれ、前記ピッチＰに変化は生じない。このピッ
チＰに基つく差動アンプ５２の出力がヘット２６の粗い
位置信号すとして後段の加算回路５４へ人力される。

また、前記エンコーダ２８の出力信号は後段のコンパレ
ータ５６，５８にそれぞれ入力されて所定の値と比較さ
れた後に、その出力か後段の１〜ラツクカウンタ６０へ
人力されて正方向あるいは逆方向にカウントが行なわれ
、その出力か現在ヘットがトラックのどの位置にあるか
を示す現在位置信号Ｃとしてマイコン６２に入力される
。

また、速度検出器６４て検出されたヘラｌ−キャリッジ
の移動速度に関する情報が後段のアンプ６６で増幅され
て、位相補償回路６７へ人力され、位相補償された信号
ｄが加算回路５４へ人力されて、位相の狂いによる発振
が生しるのを防止する。またアンプ６６から信号ｆは速
度制御するためにマイコン６２に入力される。

更に速度検出器６４で検出され、アンプ６６て増幅され
たベットキャリッジの移動速度に関する信号は、微分回
路６８へ人力されて後段のコンパレータ７０において所
定の値と比較される。このコンパレータ７０の基準値を
越える速度変動が生じた場合には、コンパレータからの
出力信号ｅがマイコン６２に印加されて、例えば書き込
みを禁止するなどして、衝撃によるデータ破壊が防止さ
れる。

更に、ヘッド２６自体によってフロッピーディスク２４
上に記録されているトラックのサーボ情報が検出されて
後段のアンプ７２で増幅され、位着誤差検出回路７４に
人力されて、トラック追従の位置誤差信号ｇがマイコン
６２に人力される。

このように１ノて直接加算回路５４へ人力される粗い位
置信号すと位相補償された速度信号ｄ並びにマイコン６
２へ入力さ、ｉする現在位置信号Ｃ１速度信号ｆ、速度
変動による書き込み時の衝撃防止信号ｅ及びトラック追
従のサーボイ言号ｇに従って・　ヘットキャリッジ１８
及Ｃ・それど一体に移動されるヘッド２６の正確な移動
制御か行なわれ、例えばマイコン６２内の目標位置のカ
ウント値と、エンコーダ２８の移動に伴ってトラックカ
ウンタ６０によって得られたカウント値か一致すると、
信号ａか「０」どなり、差動アンプ５２か「０」のとき
、すなわち所定のスリッ）・位置に対応しまたトラック
位置てヘラ［−が停止すること１．７なる。

第７図に示すような従来のフォトインタラプタ３０′で
は、発光素子と受光素子は対て設りられているために、
発光素子１４０，１４２．１４４はそれぞね受光素子１
４６，１４８，１５０と対応している。

このような構成では、時の経過とともに発光素子１４０
〜１４４に変化が生じるか各発光素子間の変化−必ずし
も同一でないために、例えは発光素子１４２か余分に劣
化するとその出力φＢ′は第６図に点線て示ずようにず
れた波形を示す。すると他の発光素子１４０からのｊ４
４力信号φＡとの交点Ｑ′はそれぞれ本来の交点Ｑから
前後にずれてビッヂＰｌ、Ｐ２か形成される。従って、
トラックのピッチ（Ｐ）とヘッド２６の穆動ビッヂ（Ｐ
ｌ、Ｐ２）にはずれが生じる。

しかし、本発明においては各受光素子に対して発光素子
が共通であるので、発光素子に経時変化（劣化）が生じ
ても、各受光素子の出力するイ８号間の関係は一定に保
たわるので、ピッチのず４］は生じ／♂い。

また、第４図に示すように、フォトインタラプタ３０の
発光素Ｊ’　１３０の出力を受光素子１３２〜１３６に
より均一に配分することができるようにするために、発
光素子１３０の前にし／ンズ１３１を設りてもよい。

なお、以上の説明においては位置検出装置なディスク装
置に用いる例を示したが、本発明はこれに限定さ２］ず
に発光素子と複数の受光素子とからなるフォトインタラ
プタを用いて受光素子間の一定の関係を利用するもので
あれは、広い範囲に利用できることは勿論である。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、互い
に一定の関係にある複数の受光素子に対応する発光素子
を共通にしているので、発光素子に経時変化等が生して
も、受光素子間の互いの関係に変動が生じることはなく
、常に正確な出力が可能な優れた位置検出装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明が用いられるディスク装置の
上面図及び斜視図、第３図はツー４トインタラブタの一
実施例の斜視図、第４図はフォトインタラプタの他の実
施例の斜視図、第５図はヘッド位置制御回路のブロック
回路図、第６図はフォトインタラプタの受光素子の信号
波形を示す波形図、第７図は従来のフォトインタラプタ
の斜視図Ｃある。 ３０．３０′・・・フォトインタラプタ１３０・・・発
光素子 １３２〜１３６・・・受光素子 特許出願人　キャノン電子株式会社 代理人　弁理士　　加　　藤　　卓 フォトイ）フうプ７の斜Ｘ貝藺 第３図 フλ）−イ）７−７１７のＩ１８見師 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）複数のスリットが形成されたスリット板と、このス
   リット板に対して相対的に移動可能で発光素子と少なく
   とも２つの受光素子を搭載したキャリッジとを有し、ス
   リットを通過した発光素子からの光を受光素子で受光し
   、スリット数を計数することによりスリット板のキャリ
   ッジに対する相対位置を検出する位置検出装置において
   、互いに一定の関係にある複数の受光素子に対応する発
   光素子を共通にしたことを特徴とする位置検出装置。