JPH01320434A - 光学式エンコーダ - 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、例えはディスク装置におけるヘッドのトラッ
キングコントａ−ル用に適用するのに最適な光学式エン
コーダに関するものである。

Ｃ発明の概要〕 本発明は１例えばディスク装置のへラドアーム等の如（
、揺動中心軸の周りで揺動される揺動部材の位置検出を
行う光学式エンコーダにおいて、多数のスリットを円環
状に形成しである円板スケールを揺動中心軸の外周に取
付けて揺動アームと一体に回転させるよう１１１成する
ことにより、温度変化による誤差（サーマルオフトラッ
ク等）カ住じないようＫしたものである。

〔従来の技術〕

本発明の出願人は、ハードディスク装置におけるヘッド
のトラッキングコントロール用の光学式エンコーダに関
する先願例として、例えば実願昭６２−５５５３３号を
先に出願している。

第４図は、上記先願例のヘッドアームを一部展開して詳
細に示したものであって、アーム軸１の周ジで揺動され
るアルミニウム裂のへッドアーム２の先端に、ハードデ
ィスク３を記録、再生するための上下一対の浮上式ヘッ
ド４を取付け、ヘッドアーム２の一部にステンレス與の
ウィング５を取付けて、そのウィング５の先端に光字式
エンコーダ６のガラス板からなるガラススケール７を取
付け、そのガラススケール７に多数のスリット８をアー
ム軸１を中心とする円弧状に形成し、そのスリット８を
検出する７オトカプラ９の発光素子１０と受光素子１１
とをガラススケール７の上下に固定して配置させている
。

そして、ハードディスク３を高速回転させる一部、ヘッ
ドアーム２をボイスコイルモータ（図示せず〕Ｋよって
アーム軸１を中心に矢印ａ方向に揺動させて、ヘッド４
でハードディスク３を記録。

再生させる際に、ガラススケール７をヘッドアーム２と
一体に揺動させて、そのスリット８をフォトカプラ１０
によって光学的に検出して、ヘッド４のトラッキングコ
ントロールを行うよう忙したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この先願例では、サーマルオフトランクが生じ
易かった。

即ち、第４図に示すように、ガラススケール７の中心Ｓ
Ｃが７オトカプラ９の中心ＰＣに位置する時、ヘッド４
はハードディスク３の記録ゾーンの最内周ＩＤと最外周
ＯＤのセンターＭＤＫ位置する。そこで、ヘッドアーム
２を成る角度θ８８回転せた位置での７オトカプラ９の
スリット検出点Ａ、を見た場合、常温状態から温度が上
昇すると、アルミニウム袈のヘッドアーム２及びステン
レス製のウィング５はｘ１ｙ方向に良く膨張するのに対
して、ガラス製のガラススケール７はあまり膨張しない
ために、スリット検出点Ａ１がスリット８の長さ方向に
対して成る角度αを持った点Ａ２へ移動してしまう。こ
の結果、ヘッド４を同じトラック数移動させる場合、常
温時には、ヘッドアーム４が角度θＸ回転するが、高温
時には。

ヘッドアーム４が角度θ２しか回転しなくなり、ヘッド
４は角度θＸ−θ８の誤差に相当するオフトラックを生
じる。

なお、ガラススケール７の膨張によってスリット検出点
Ａｌがスリット８の長さ方向の延長線上の点Ａ３へ移動
するのであれば、常温時と高温時でのへラドアーム２の
回転角は一定角度θ里になるので、ヘッド４のオフトラ
ックは生じない。

また、先願例では、ヘッドアーム２の一部に取付りられ
たウィング５とガラススケール７の重心がアーム軸１の
中心から遠く離間された位ｉ１にあるため、ヘッドアー
ム２の揺動時のイナーシャが太き（、ヘッド４の高速ア
クセスに不利であった。

また、ガラススケール７はウィング５に接着されるが、
その際、１０ζクロン程度の同：ｒ５度でガラススケー
ル７のスリット８群のＲ中心とアーム軸１の中心とを一
致させなければならず１組立てが非常に面倒であった。

本発明は、温度変化による誤差（サーマルオフトラック
等）を生じないようＫした光学式１ンコーダを提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明の光学式エンコーダ
は１円板の中心に対して放射状をなす多数のスリットを
該円板の円周方向に所定のピッチで円環状に形成した円
板スケールを設け、該円板スケールをアーム軸等の揺動
中心軸の外周に取付けてヘッドアーム等の揺動部材と一
体に回転させるように４１１ｇし、上記円板スケールの
スリットを検出する光検出手段を定位置に固定して設け
たものである。

〔作　用〕

上記のように構成された光学式エンコーダの円板スケー
ルは、温度変化によって全方向に均一に膨張或いは収縮
する。例えば１円板スケールが膨張する場合には、第４
図に示したスリット検出点Ａ１は、その円板スケールの
スリットの長さ方向（円板の中心に対する放射線方向）
の延長線上の点Ａ３へ移動することになり、常温時と高
温時でのへラドアームの回転角が一定の角度θ１となり
、ヘッドのオフトラックが生じない。

〔実施例〕

以下、本発明を適用したハードディスク装置の一実施例
を図面を参照して説明する。

まず、第３図によってハードディスク装置の全体を説明
する。

密封ケース１４はケース本体１５とその上部を密封する
ケース蓋体（図示せず〕によって構成されている。この
密封ケース１４内にディスク状記録媒体であるハードデ
ィスク１６が収容されている。このハードディスク１６
はディスクテーブル１７上に装着されてスピンドルモー
タ１８によって例えは矢印す方向に高速で回転動勢され
る。また、密封ケース１４内圧揺動部材であるヘッドア
ーム１９が収容されている。このヘッドアーム１９は揺
動中心軸であるアーム１１１２０の周りで揺動目在［１
１１！成され、先端には上下一対の浮上式ヘッド２１が
板はね２２を介して取付けられている。

そして、このヘッドアーム１９の他端に取付けられたボ
イスコイル２３を駆動するボイスコイルモータ２４によ
ってヘッドアーム１９がアーム軸２０を中心に矢印ａ方
向忙揺動駆動されるように構成されている。そして、ア
ーム軸２０の外周に光学式エンコーダ２５が取付けられ
ている。

このハードディスク装置は、ハードディスク１６をスピ
ンドルモータ１８によって矢印す方向に高速回転させる
一方、ヘッドアーム１９をボイスコイルモータ２４によ
ってアーム軸２０を中心に矢印ａ方向に揺動さゼて、ヘ
ッド２１でハードディスク１６を記碌、再生させる際に
、光学式エンコーダ２５によってヘッドアーム１９の位
置検出を行いながら、ヘッド２１のトラッキングコント
ロールを行う。

次に、第１図及び第２図忙よって、光学式エンコーダ２
５の詳細を説明する。

まず、アーム軸ベース２６の円筒Ｗｍ　２６　ａがケー
ス本体１５の底壁１５ａに設けられた貫通孔２７に下方
から貫通され、アーム軸ペース２６の下端の７ランク部
２６ｂが底壁１５ａの下面に複数のねじ２８によって着
脱自在に取付けられている。

そして１円筒部２６ａ内にアーム軸２ｏが士下−対のベ
アリング２９を介して回転自在に軸支され。

密封ケース１４内に収容されたヘッドアーム１９がアー
ム軸２０の上端２０ａＫねじ３０によって固着されて、
ヘッドアーム１９かアーム軸２ｏと一体に回転される。

そして、アーム軸２０の下端２０ｂの外周に円板スケー
ル３１が間怠状態に接着されている。そして、光検出手
段である７オトカプラ３２を構成する発光ダイオード等
の発光素子３３とフォトダイオード等の受光素子３４が
円板スケール３１の上下に配置され、これらがアーム軸
ベース２６の７ランク部２６ｂの下面に取付けられたエ
ンコーダ用プリント基板３５に取付けられている。なお
、円板スケール６１と受光素子６４との間に配置された
レティクル３６もプリント基板３５に取付けられていて
、これらＫよって光学式エンコーダ２５が構成されてい
る。なお、この光学式エンコーダ２５はプリント基板３
５に取付けられたカバー３７で密封されていて、光学式
エンコーダ２５内への外光の入射やダストの侵入が防止
されている。

なお、プリント基板３５には光学式エンコーダ２５のア
ンプ回路３８が設けられている。

以上の如き構造によれば、光学式エンコーダ２５がモジ
ール化されていて、アーム軸ペース２６のケース本体１
５に対する着脱によって、光学式エンコーダ２５の全体
を自由忙着脱することができるので、光学式エンコーダ
２５の修理や交換等の作業を簡単に行える。しかも、光
学式エンコーダ２５のアンプ回路３８が設けられたエン
コーダ用プリント基板３５が、ハードディスク１６やヘ
ッドアーム１９の駆動系のプリント基８［（図示せず）
から完全に切り離されていて、光学式エンコーダ専用の
基板に構成されているので（従来は上記駆動系とエンコ
ーダ系とのプリント基板が一緒であった。〕、光学式エ
ンコーダ２５の修理や交換に際して、上記駆動系のプリ
ント基板を再！１１整したり、或いはその逆に、上記駆
動系のプリント基板の修理−’Ｐ父換に際して、上記プ
リント基板３５を再調整するような煩られしさがない。

次に１円板スケール３１はガラス材からなる円板３９の
中心０に対して放射状をな丁多数のスリット４０をその
円板６９の円周方向に所定のピッチで円環状に形成し念
ものである。なお、レティクル３６にも同様のスリット
（図示せず）が形成されている。そして、この円板スケ
ール３１をアーム軸２０の下端２０ｂの外周に取付ける
場合には１円板３９の中心に形成し九貫通孔４１を下端
２０ｂの外周に嵌合させ、スリット４０の外周の光検出
等によって１円板スケール３１とアーム軸２０との間怠
度を出しながら１円板スケール３１をアーム軸２０の下
端２０ｂの段５２０Ｃの下面に接着する自動組立機が使
用される。

以上のように構成された光学式エンコーダ２５は、アー
ム軸２０に接着された円板スケール６１がへラドアーム
１９と一体に回転し、スリット４０を７オトカプラ３２
が光検出して、ヘッドアーム１９の位置検出全行って、
ヘッド２１のトラッキングコントロールを行う。

そして、前記〔作用〕の項で説明したように。

円板スケール６１は、温度変化によって全方向に均一に
膨張或いは収縮するので、温度変化によるヘッド２１の
オフトラックは生じない。

以上１本発明の実施例に付き述べたが１本発明は実施例
に限定されることなく１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、ハードディスク装置の光学式エンコーダ
に限定されることなく、各種のディスク状記録媒体を用
いる各種の記録、再住装ｆｉｌを始め。

ノギスやスケール等の各種の機器の位置検出装置に適用
可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、上述のと？り構成されているので。

次に記載する効果を奏する。

温度変化による誤差（サーマルオフトラック等）を生じ
ないので、揺動部材の位置検出を常時高ａ度に行え、デ
ィスクの高密度記録化等が可能になる。

円板スケールの重心が揺動中心軸の中心にあって、揺動
部材の揺動時のイナーシャが小さいので。

ヘッドの高速アクセス化が可能である。

円板スケールを揺動中心軸の外周に取付ける場合、円板
スケールと揺動中心軸との間怠度を出しながら接着する
工程の自動化が可能であり、組立てが容易である。

円板スケールの膨張係数にこだわる必要がないので、安
価なガラス材を使用できて１円板スケールのコストダウ
ンが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学式エンコーダを説明する縦断面側
面図、第２図は第１図のロー■矢視ての平面図、第６−
は本発明の光学式エンコーダを適用したハードディスク
装置の平面図、第４図は先願例を説明する平面図である
。 なお、−面に用いられている符号において、１９・・・
・・・・・ヘッドアーム（揺動部材）２０・・・・・・
・・アーム軸（揺動中心軸）２５・・・・・・・・光学
式エンコーダ３１・・・・・・・・円板スケール ３２・・・・・・・・７オト力ブラＣ光検出手段）３９
・・・・・・・・円板 ４０・・・・・・・・スリット である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 揺動中心軸の周りで揺動される揺動部材の位置検出を行
   う光学式エンコーダにおいて、 円板の中心に対して放射状をなす多数のスリットを該円
   板の円周方向に所定のピッチで円環状に形成した円板ス
   ケールを設け、該円板スケールを上記揺動中心軸の外周
   に取付けて上記揺動部材と一体に回転させるように構成
   し、上記円板スケールのスリットを検出する光検出手段
   を定位置に固定して設けたことを特徴とする光学式エン
   コーダ。