JPH01286182A - ディスク装置 - 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］ 本発明はディスク装置に間し、特にボイスコイルモータ
の移動子に、ヘッドを搭載したベツドキャリッジを結合
し、ヘッドをディスクの所定位置に移動させるディスク
装置に関するものである。

［従来の技術］ 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で
は現在１メガタイプのディスクが主流であるが、２メガ
タイプ、１０メガ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
に制御できるモータが必要であって、従来のリードスク
リュー式直流モータに代わってリニアパルスモータが採
用され始めている。このリニアパルスモータの製造はか
なりの精度を必要とし、全体のコスト増大を招くので、
ボイスコイルモータが安価でかつ高速であるなどの理由
から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（以下ＶＣＭと略称する）をヘッド
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ＶＣＭによって移動されヘッ
ドが取り付けられたキャリッジの移動量を直線状のエン
コーダを用いて検出している。

またＶＣＭによって移動されるヘッドキャリッジの動き
自体を監視する速度検出器が設けられていて、サーボ回
路に速度信号をフィードバックし制御性能を向上させて
いる。

この速度検出器は、たとえば移動子に取り付けられたコ
イルとこのコイルを貫通して配置された鉄ヨーク及びこ
の鉄ヨークと一体のマグネットから構成されたボイスコ
イルであって、鉄ヨークと移動子のコイルとの相対的な
移動によってコイルに話起される電圧を測定することで
速度の検出が行なわれている。

最近では上記の速度検出用のコイルをヘッドの移動中心
線に関してヘッドキャリッジ駆動用のＶＣＭと反対の側
に設けて速度検出用のコイルかヘッドキャリッジ駆動用
のＶＣＭからの爛れ磁束の影響を受けないような配慮が
なされている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のような構成の速度検出用コイルにおいて、さらに
検出精度を向上させるために速度検出用のコイルを２個
設けてそれぞれのコイルを互いに逆巻きにし、かつマグ
ネットの極性も互いに逆に配置して両コイルの出力の和
をとることによって、検出出力を増大させるとともにヘ
ッドキャリッジ駆動用ＶＣＭや外部からの磁界の影響を
相殺し、ノイズを低減できる構成が採用されている。

しかしこのような構成にすると、可動部すなわちヘッド
キャリッジの重量が増加しかつその分消費電力も増加す
るために、ヘッドキャリッジの高速化及び低消費電力化
が阻まれるという問題があった。

本発明は上述の欠点を除去するためになされたもので、
ヘッドキャリッジの高速化が可能でかつ低消費電力で作
動できるディスク装置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］ 上記の課題を解決するために本発明によればディスク装
置のヘッドキャリッジの移動速度を検出する速度検出器
に用いられるコイルをヘッドキャリッジとともに移動す
る第１のコイルと、ヘッドキャリッジに対し静止し、第
１のコイルと逆方向に巻かれた第２のコイルから構成す
るようにしている。

［作　用］ 以上のような構成によって、速度検出器の２つの逆巻き
コイルからの信号の和をとることによりてノイズが相殺
され、またヘッドキャリッジと一体に移動される速度検
出用コイルは１つだけであるので、可動部の重量を低減
できる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。

策ユ」ＬＩ囮 第１図及び第２図に示すディスク装置は、駆動源として
ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０を有し、ＶＣＭＩＯ
のヨーク１２内にはマグネット１４とコイル１６ａを有
する移動子１６が設けられている。移動子１６にはヘッ
ドキャリッジ１８が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。ヘッドキャリッ
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１８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と平行にエンコーダ２８が設け
られており、このエンコーダ２８はヘッドキャリッジ１
８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２
８にはスリット２８ａが等間隔で形成されており、ヘッ
ドキャリッジ１８内に配置されたフォトインタラプタの
不図示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−体のヘッドキャリッ
ジ１８の移動量、すなわちヘッド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はヘッドキャリッジ
１８のほぼ中央で、ヘッド２６の移動中心線Ｍ近傍にヘ
ッド移動方向に沿って配置されている。そしてエンコー
ダ２８をまたぐ形でヘッドキャリッジ１８にフォトイン
タラプタ３０が取り付けられている。このフォトインタ
ラプタ３０には、たとえば２組の発光素子と受光素子が
設けられており、ヘッドキャリッジ１８の移動に伴なっ
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
てヘッドキャリッジの移動量すなわちヘッド２６の移動
量が検出される。

さらにヘッド２６の移動中心線Ｍに関してボイスコイル
モータ１０と反対の側（第１、第２図中右側）に速度検
出器６４が設けられている。

この速度検出器６４はヘッドキャリッジ１８と一体に移
動する検出ユニット１００と固定の検出ユニット２００
とから構成されている。検出ユニット１００はヘッドキ
ャリッジ１８に一体的に固定された移動子１４２と、こ
の移動子に巻回されたコイル１４２ａと、移動子のコイ
ルを貫通して配置され、かつ一部を装置に固定された鉄
ヨーク１４４と、この鉄ヨーク１４４に設けられたマグ
ネット１４６とから構成されている。

一方検出ユニット２００は構造はほぼ検出ユニット１０
０と同様であるが、ディスク装置に固定されており、ま
た検出ユニット２００のコイル２４２ａは上述のコイル
１４２ａと逆巻きにしてコイル１４２ａと接続されてい
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
３図に示す回路図を用いて説明する。

不図示のホストシステムからステップ命令を受けること
によりヘッド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ＶＣＭＩＯが駆動される。ＶＣＭＩＯが駆動さ
れると、コイル１６ａに流れる電流とマグネット１４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
れたベツドキャリッジ１８がガイドバー２２に沿って移
動される。

ヘッドキャリッジ１８が移動されると、このヘッドキャ
リッジと一体的に設けられたフォトインタラプタ３０と
装置に固定されているエンコーダ２８の作用によって、
キャリッジの移動に関する情報がたとえば９０°位相を
ずらせた２つの信号φＡ、φＢとしてエンコーダ２８か
ら出力される。

エンコーダ２８の出力信号はまず後段の差動アンプ５２
に入力されて、両信号波形の交点すなわち差ゼロの点を
基準としてヘッド位置の粗い位置決めが行なわれ、差動
アンプ５２の出力が粗い位置信号すとして後段の加算回
路５４へ入力される。

また前記エンコーダ２８の疑似正弦波の出力信号は後段
のコンパレータ５６，５８で方形波に整形された後トラ
ックカウンタ６０へ入力されて正方向あるいは逆方向に
カウントが行なわれ、その出力が現在ヘッドがトラック
のどの位置にあるい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。

またべ”ラドキャリッジ１８の移動に伴なって移動子１
４２が移動されると、この移動子１４２に巻回されたコ
イル１４２ａと鉄ヨーク１４４に設けられたマグネット
１４６の磁界との相互作用によってコイル１４２ａに誘
導電圧が発生する。

この際、もう１つの固定の検出ユニット２００が設けら
れており、このコイル２４２ａは可動の検出ユニット１
００のコイル１４２ａとは逆に巻かれているので、磁気
的ノイズがあった場合このコイル２４２ａが検出するノ
イズは第４図に示すようにコイル１４２ａが検出するノ
イズと逆の波形を有する。したがって両信号の和をとる
ことでノイズが相殺される。一方速度に比例した電圧が
コイル１４２ａに発生するので、この電圧を測定すれば
移動速度がわかる。また検出ユニット２００のコイル２
４２ａに対応するマグネットは省略し単なるヨークとし
て構成することができる。

このようにして取り出されたベツドキャリッジ１８の移
動に関する速度信号は、後段のアンプ６６へ入力され、
さらに位相補償回路６７へ入力されて位相補償された信
号ｄが加算回路５４へ入力されて、制御性能を向上させ
る。またアンプ６６からの信号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で増幅され
たベツドキャリッジの移動速度に関する信号は、微分回
路６８へ入力されて加速度信号に変換され後段のコンパ
レータ７０において所定の値と比較される。このコンバ
レータフ０の基準値を越える加速度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、たとえば書き込みを禁止するなどして、外部からの
？ｆＩ￥ｌ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、位置誤差検出回路フ４に入
力されてトラック追従の位置誤差信号ｇがマイコン６２
に入力される。

このようにして直接加算回路５４へ入力される粗い位置
信号すと位相補償された速度信号ｄ並びにマイコン６２
へ入力される現在位置信号Ｃ９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
ーボ信号ｇに従ってヘッドキャリッジ１８及びそれと一
体に移動されるヘッド２６の正確な移動制御が行なわれ
、たとえばマイコン６２内の目標位置のカウント値と、
エンコーダ２８の移動に伴なってトラックカウンタ６０
によって得られたカウント値が一致すると、信号ａがｒ
ＱＪとなり、差動アンプ５２にが「０」のとき、すなわ
ち所定のスリット位置に対応したトラック位置でヘッド
が停止することになる。この後トラッキング制御に８行
する。

呈ｆｆｌ± 第５図に示すものは本発明の第２の実施例であって、デ
ィスク装置としての全体の構造は第１図と第２図に示す
第１の実施例とほぼ同様であるが、速度検出器の２つの
検出ユニット１００．３００のコイルが同一の磁気回路
内に配置されている。

すなわち鉄ヨーク１４４とマグネット１４６を共通のも
のとして、一方のコイル１４２ｂは固定配置され、他方
のコイル１４２ａはヘッドキャリッジ１８と一体的に移
動できるように設けられている。

なお、この場合にもコイル１４２ａと１４２ｂは互いに
逆に巻かれている。

本実施例の場合のディスク装置の制御は前述の実施例の
場合とほとんど同じであるが、鉄ヨーク１４４とマグネ
ット１４６が共通であるので、その分スペース、部品点
数及び組立工数が少なくて済む。かつ同一磁路であるた
め同一のノイズ誘導となりコモンノイズに間してより効
果的に改善される。

なお第６図に示すものは従来のディスク装置であって、
ヘッドキャリッジ１８にＶＣＭの互いに逆巻きにされた
２個のコイル４２ａ、４２ａが一体的に設けられている
。

このような構成だとヘッドキャリッジ１８に２つのコイ
ル４２ａ、４２ａの重量がかかるのでヘッドキャリッジ
の高速化及び消費電力の低減が阻まれ、さらにはヘッド
の移動中心線に関して質量がアンバランスになるために
速度検出器側により強い質量慣性力が作用するなどの種
々の問題があるが、本発明装置ではこのような問題は生
じない。

［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、ディス
ク装置のヘッドキャリッジの速度を検出する速度検出器
のコイルをヘッドキャリッジごと一体に移動する第１の
コイルと、ヘッドキャリッジに対して静止し第１のコイ
ルと逆方向に巻かれた第２のコイルから構成しているの
で、両コイルの出力信号の和をとることによって外部ノ
イズが相殺されコモンモードノイズも低減される。

またヘッドキャリッジと一体に移動されるコイルは１つ
だけであるので、可動部の重量を低減でき、その分ヘッ
ドキャリッジの高速化が可能で、かつ消費電力を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示形を示す
説明図、第５図は本発明の第２の実施例を示す斜視図、
第６図は従来のディスク装置を示す斜視図である。 １０・・・ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１８・・・ヘ
ッドキャリッジ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ボイスコイルモータの移動子にヘッドを搭載したヘ
   ッドキャリッジを結合し、ヘッドをディスクの所定位置
   に移動させるディスク装置において、 ヘッドキャリッジの移動に従ってコイルに誘導される電
   圧を介しヘッドキャリッジの移動速度を検出する速度検
   出器を設け、 前記コイルをヘッドキャリッジとともに移動する第１の
   コイルと、ヘッドキャリッジに対して静止し第１のコイ
   ルと逆方向に巻かれた第２のコイルから構成することを
   特徴とするディスク装置。 ２）前記第１と第２のコイルをそれぞれヘッドキャリッ
   ジの移動方向に対し横方向あるいは縦方向に配置したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のディスク
   装置。