JPS63204565A

JPS63204565A - デイスク装置

Info

Publication number: JPS63204565A
Application number: JP3551687A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Seo; 瀬尾　洋右; Kazuyoshi Nakabayashi; 中林　和良
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1988-08-24

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〕本発明は磁気および光デイスク装置に係り、特に速度制
御のための速度検出方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のディスク装置では、ヘッドを移動する際のキャリ
ッジの速度検出に、コイルと磁石を用いた機械的タコメ
ーターや米国特許３，８２０，７１２号に記載の電子タ
コメーターが用いられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記記載の機械的タコメータにおいては、機構系が複雑
になること、したがって高価であること、機械的振動が
生じ易いこと、及び、低速度での精度向上が難かしい等
の問題があった。また電子タコメータにおいても、位置
誤差信号とボイスコイルモーターへの通電電流より合成
するため、加速から減速に移る時などに実際の速度との
誤差を生じ易く、また、実際の速度と合成した速度の検
証も、低速度では、容易ではない、といった問題があっ
た。この問題は速度制御の調整上のネックになっていた
と同時に、この速度偏差の不正確さは。

高速位置決めの妨げになっていた。

本発明の目的は、上記ディスク装置のタコメータに要求
される広いダイナミックレンジとともに、常に、ベース
に対する正確な速度を与える安価な手段を提供すること
にある。また、別の目的は、セクターサーボとして知ら
れている、データ面に間欠的に位置信号を記録されてい
る形式のディスク装置すなわち、電子タコメータが使用
できない装置においても好適な速度検出方法を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、例えば、半導体レーザーをベースに固定し
、レーザーからの平行光を一部はキャリッジに取り付け
た反射鏡に入射し、他の一部は、ベースに固定されてい
る参照用反射鏡に入射し。

それぞれの反射光を干渉さすことにより、光の半波長周
期のキャリッジの位置検出を行ない、その位置の時間的
変化を検出することにより達成される１例えば半波長毎
の位置で電気的パルスを作成し、単位時間内のパルス数
を計数しそれに相当するアナログ量に変換することによ
り、速度を検出することができるつ〔作用〕レーザーからの光は、決まった波長を有し、かつ、非常
に可干渉性が高いため、キャリッジのベースに対する位
置変化を半波長周期で検出することが出来る。いま、１
　ｅｌｌ　／　ｓの低速度を考えると、波長を０．８μ
ｍの場合、周期は２５ｋＨｚであり、１周期４パルスと
すると１００　ｋ　Ｈｚのパルス周波数を得ることが容
易にできる。したがって１ｃＭ／Ｓの速度では１μｍを
０．１ｍｓで移動し、その間１周期４パルスの場合１０
パルスが得られる。

したがって、０．１ｍｇ毎にパルスをカウントするとこ
の場合、０．１　　ｃｍ／ｓの速度分解能が得られるこ
とになる。同様に１周期１パルスとすると０．４ｃｍ／
ｓの速度分解能が得られる。また、１．５ｍ／ｓの高速
度を考えると周期は３．７５ＭＨｚであり、１周期１パ
ルスとすると、０．１ｍｓの間に１５０パルスが得られ
る。したがって、低速度においても、１周期１パルスと
すると、　０．４　ｃｘａ／Ｓから１．５ｍ／ｓの広い
速度範囲に渡って、例えば８ビツトのＤ／Ａ変換を行な
うことによって、精度の高いアナログ速度信号を得るこ
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、本発明の装置構成の概略を説明する図であり、以
下に詳述する。ベース３に固定された支柱１０に半導体
レーザー４、ディテクター９が取り付けられている。ま
た、全反射鏡７．ハーフミラ−５、全反射鏡８も同様に
、ベースに対して固定さ九ている。一方全反射鏡６は、
キャリッジに固定されている。レーザー４から出射され
たレーザ光はコリメートレンズ１１で平行光に直された
後、ハーフミラ−５により２つの光路に分かれる。それ
ぞの光は全反射光５，６により反射され、再びハーフミ
ラ−５により、合わされ、反射鏡８、集光レンズ１２を
通り、ディテクターに達する。ディテクターで光量を電
流に変換する。

光量の大ききさは、キャリッジの位置に応じて変わりλ
／２（λ：光の波長）を周期とする正弦波状に変わる。

従って、ディテクターの出力から、１周期毎にＮパルス
（Ｎ≧１）を作る様にすると、単位時間内のパルスを数
えることにより速度を検出することができる。第２図に
速度検出回路の一例を示す、ディテクター９の出力をア
ンプ１３により電圧に変換し、コンパレターにより、パ
ルス化する。カウンター１５はパルス毎にカウントされ
リセット信号Ａにより、適当な時間間隔１例えば０．１
　　ｍｓ毎に、カウンター値をｌ（０７１にセットする
。リセットパルスは、当然にリセット間隔に比べて十分
小さい様に設定している（第３図ｔ２（ｔｌ）。ラッチ
１６は、リセット間隔に応じて、カウンター１５の値を
ホールドする（ｔ８くｔｌ）。

ラッチ１６のラッチ信号（クロック）とリセット信号の
状態を第３図に示している。すなわち、カウンターのリ
セット直前の値をホールドする。ラッチ１６の信号は、
Ｄ／Ａ変換器１７により階段状のアナログ信号に変換さ
れる。このアナログ信号は全く速度信号に比例したもの
である。なお、上記アナログ信号をスムーザ回路（図示
していない）でなめらかにするこがより望ましい。

ところで、速度検出の方法には、一定数のパルスが到達
するまでの時間の逆数を求めることによっても可能であ
る。その例を第４１！Ｉに示している６カウンター１５
は、まずロード（ＬＯＡＤ）信号により指定パルス数が
セットされる。このセットされた値は、コンバーターに
よりパルス化されたパルス信号Ｐにより１パルス毎にカ
ウントダウンされる。カウント数が“Ｏ”になると、カ
ウント０”信号がＨからＬになるとする。また、ＬＯＡ
Ｄｍ号は′Ｌ″の時セットされるとすると、カウントｇ
ｔｏ”信号は“Ｌ　ｐｔになるとカウンターには指定パ
ルス数がセットされるので“Ｈｐｐに移る。そして、再
びカウントダウンが行なわれる。したがって、カウント
“０″信号は細いパルス信号になりパルス周期が、速度
の逆数に比例した時間を示すことになる。積分器２０は
、一定電流を蓄積するコンデンサーと、コンデンサーに
蓄積された電荷を放電するためのスイッチ１９からなっ
ている。

従って、カウント“ＯＩＩ倍信号“′Ｌ”パルス毎にス
イッチ１９を閉じることにより、パルス周期は放電の直
前の電圧に変換される。その電圧は、ホールド回路２１
により、ホールドされ、除算器に送られる。なおプレイ
回路１８は、ホールド回路のタイミングを調節するため
のものである。除算器２２は、一定電圧ＶｏとＶｚの面
を出力するための回路であり、一般に知られている構成
で良い。

従って、Ｖ　ｏ　／　Ｖ　１は、第２図、Ｄ／Ａ変換変
換器力出力価な速度信号を示している。

なお、以上示した構成は、−例を示したものであり、実
施例を限定されるものではない。例えば、第１図におい
ては、レーザー、ミラー、ディテクターの配置２種類等
は何ら限定されるものではなく、例えば、キャリッジと
ベースの関係を逆転することも可能であり、その場合は
、キャリッジに４．１１，５，７，８，１２，９等を固
定し、６をベースに固定する。また、レーザーへの戻り
光の対策など、通常流される手段についても何ら限定し
ていない、同様に、第２図、第３図においても、構成に
限定されるものではなく、例えば、μコンピューター等
によるデジタル処理技術を用いることも可能であり、そ
の場合にはデジタルサーボ等に、容易に適用できること
も、また明らかである。また、パルスの処理方法におい
ても、−周期当りのパルス数を低速度と高速度で変える
ことにより、よりダイナミックレンジを広げる等の技術
も、既存技術で容易に達成されるものであり、限定され
るものではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、安価な、半導体レーザー、フォトディ
テクターを用いた簡単な構成で、光の波長を基準とした
位置測定から速度を検出するため。

速度の検証、＊ａが容易であり、しかも、１閣／Ｓの低
速度でも、容易に精度の向上が行なえ、かつ１．５／ｓ
の高速度においても、高精度の速度検出が行なえるので
、ディスク装置の速度制御が容易に調整でき、かつ、高
速度の速度制御が可能なことから、高速度の位置決めが
達成される。

また、付随的効果として、キャリッジの絶対位置測定が
可能なことから、サーボパターンの書き込みが専用のサ
ーボライターを用いずにそのディスク装置自体で行なえ
るための製産性向上にもなり、より安価なディスク装置
が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の装置構成例の概要を示す図、第２図
は速度検出回路例を示す図、第３図は速度検出時の制御
信号のタイミングの関係を示す図、第４図は別の速度検
出回路の例を示す図である。１・・・ディスク、２・・・キャリッジ、３・・・ベー
ス、４・・・半導体レーザー、５・・・ハーフミラ−，
６，７゜８・・・全反射鏡、９・・・フォトディテクタ
ー、１０・・・支柱、１１・・・コリメートレンズ、１
２・・・収光レンズ、１３・・・アンプ、１４・・・コ
ンパレーター、１５・・・カウンター、１６・・・ラッ
チ回路、１７・・・Ｄ／Ａ変換器、１８・・・ディレィ
回路、１９・・・アナログスイッチ、２０・・・積分器
、２１・・・ホールド回路。

Claims

【特許請求の範囲】１、回転するディスクにヘッドを位置めする機構を有す
るディスク装置において、半導体レーザーからレーザー
光を用いて、キャリッジあるいは、ヘッドの移動量を光
の波長を基に測定可能にしたことを特徴とするディスク
装置。２、上記特許請求の範囲第１項において、キャリッジあ
るいは、ヘッドの位置変化を一定の距離毎に発生するパ
ルスに直し、そのパルスに基いて速度を検出することを
特徴とするディスク装置。３、上記特許請求の範囲第２項において、一定時間内の
到達パルスをカウントし、カウントの数を速度に対応ず
けたことを特徴とするディスク装置。４、上記特許請求の範囲第２項において、一定パルス数
が到達するまでの時間を測定して、その逆数を速度に対
応ずけたことを特徴とするディスク装置。