JP2535873B2

JP2535873B2 - デイスク装置

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Publication number: JP2535873B2
Application number: JP62037414A
Authority: JP
Inventors: 一彦安田; 澄夫和田
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 1987-02-19
Filing date: 1987-02-19
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPS63204571A; US4875116A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、記録媒体デイスクを使用して信号の記録又
は再生を行うためのデイスク装置に関し、更に詳細に
は、トラツクに対するヘツドの位置を示す信号を得るた
めの装置に関する。

〔従来の技術〕

固定磁気デイスク装置において、デイスク上のトラツ
クとヘツドとの位置関係を検出するために、多相のエン
コーダを設け、このエンコーダの出力に基づいて、トラ
ツク境界信号、ヘツド位置信号、シーク時のヘツド速度
信号を形成することは、例えば、米国特許第4,396,959
号明細書（特開昭57−86910号公報）等で公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来のエンコーダは、２相出力を得るため
に２つの発光素子と２つの受光素子とを90度の位相差を
有して移動スリツト板の一方の側と他方の側に配置する
ことによつて構成されている。従つて、エンコーダの構
成が必然的に複雑になつた。

なお、特開昭60−35382号公報には、１つの移動スリ
ット板と１つの固定スリット板とを使用して光学的にデ
ィスクのトラック位置を検出することが開示されてい
る。しかし、トラックの境界位置の検出及び目標トラッ
クの中心位置へのヘッドの位置決めの両方を容易に行う
ことを可能にするための構成は開示されていない。

そこで、本発明の目的はトラックの境界位置の検出及
び目標トラックの中心位置へのヘッドの位置決めの両方
を容易に行うことが可能であり且つ簡単に構成すること
が可能なヘッド位置検出手段を備えたディスク装置を提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するための本発明は、複数のトラック
を有する記録媒体ディスクと、前記ディスクの回転手段
と、前記ディスクに関係して信号を変換するヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動させるため
のヘッド移動手段と、前記ヘッドの前記ディスクの半径
方向位置を検出するためのヘッド位置検出手段とを備
え、前記ヘッド位置検出手段が、配列された複数の光透
過部を有して前記ヘッドの前記ディスク半径方向への移
動に追従して変位する移動光学板と、光透過部を有して
前記移動光学板に対向配置された固定光学板と、前記移
動光学板と前記固定光学板との組み合わせの一方の側に
配置された発光素子と、前記組み合わせの他方の側に配
置された受光素子とからなるディスク装置において、前
記移動光学板の前記光透過部の前記移動光学板の移動方
向における幅が前記トラックのピッチと実質的に等しく
設定され、前記移動光学板の前記光透過部の相互間の光
非透過部分の幅が前記トラックのピッチと実質的に等し
く設定され、前記移動光学板の前記光透過部の中心及び
前記光非透過部分の中心が前記トラックの相互間の中心
に対応し、前記移動光学板の前記光透過部の端縁が前記
トラックの中心に対応し、前記受光素子の出力波形の1/
2周期が前記トラックのピッチに相当し、且つ前記受光
素子の出力波形の正のピークと負のピークの中間が前記
トラックの中心に一致するように前記移動光学板の前記
光透過部の位置との位置が決定されていることを特徴と
するディスク装置に係わるものである。

［発明の作用及び効果］本発明は次の作用効果を有する。

（イ）移動光学板の光透過部の幅がトラックピッチと
等しくなるように設定されているのみでなく、光透過部
の端縁をトラックの端縁に対応させないでトラックの中
心に対応させるように光透過部が設けられているので、
受光素子の出力波形の正ピークと負ピークがトラックの
境界に対応し、正ピークと負ピークとの間の同一方向の
傾きを有した領域の中間がトラックの中心に対応する。
従って、トラックの中心からヘッドのずれを示す情報を
受光素子の出力波形に基づいて正確に得ることができ
る。要するに、受光素子の出力波形はヘッドのトラック
上の位置情報を含んでおり、ヘッドのトラック中心から
のずれは受光素子の出力波形の正ピークと負ピークとの
間の傾きを有した領域の中間値（例えば基準電圧Vr）と
現在の受光素子の出力値との左によって判断することが
できる。受光素子の出力波形の中間よりも正ピークに近
い領域と負ピークに近い領域とのいずれも同一の傾きを
有しているので、受光素子の出力波形の傾きの方向性を
考慮しないで、ヘッドのトラック中心からの一方側への
ずれ及び他方側へのずれの両方を正確且つ容易に検出す
ることができ、ヘッドのトラック中心への位置決めを正
確に行うことが可能になる。

（ロ）受光素子の出力波形の1/2周期がトラックピッ
チに相当するので、受光素子の出力波形の正ピークと負
ピークとの両方を検出し、これの計数することによって
移動トラック数を知ることができる。従って、移動トラ
ック数の検知が容易である。

〔実施例〕

次に、第１図〜第８図を参照して本発明の実施例に係
わる固定磁気デイスク装置を説明する。剛性の大きい記
録媒体磁気デイスク１はハブ２に固定され、ハブ２はデ
イスクモータ３に結合されている。モータ３は制御駆動
回路４にて駆動され、デイスク１を高速回転させる。

磁気ヘツド５はバネ性を有するアーム6aを介してキヤ
リツジ６に取り付けられている。キヤリツジ６はデイス
ク１の半径方向に伸びるガイド棒８に支持され、デイス
ク半径方向に移動自在である。

キヤリツジ６のアクチユエータとしてブラシレス直流
モータ９（以下シークモータと呼ぶ）が設られている。
このシークモータ９の角運動をキヤリツジ６の直線運動
に変換するために、モータ軸10に駆動輪11が固着され、
ここにベルト12がα状に巻き付けられ、ベルト12の両端
がキヤリツジ６に固着され、中間点が駆動輪11に固定さ
れている。この種の角運動−直線運動変換機構は周知で
あるので、この詳しい説明を省略する。

シークモータ９には１相エンコーダ13が一体化されて
いる。このエンコーダ13は、モータ軸10に固着された移
動スリツト板14と、この移動スリツト板14に対向配置さ
れた固定スリツト板15と、２つのスリツト板14、15の一
方の側に配置された発光素子16と、他方の側に配置され
た受光素子17とから成る。なお、固定スリツト板15、発
光素子16、受光素子17は支持体16aで支持され、シーク
モータ９に一体化されている。

第２図はエンコーダ13を示す斜視図である。移動光学
板としての移動スリツト板14は、多数の光透過光学スリ
ツト19即ち光透過部を円周上に配列したものであり、固
定光学板としての固定スリツト板15は１つの光透過光学
スリツト20即ち光透過部を有する。発光素子16と受光素
子17とは、両スリツト19、20が一致した時に最大の光学
出力が得られるように配置されている。

第３図はデイスク１のトラツク21と移動スリツト板14
のスリツト19との関係、及び移動スリツト板14と固定ス
リツト板15との関係を原理的に示すものである。デイス
ク１には多数のトラツク21が同一ピツチで同心円状に形
成されている。しかし、第３図（Ａ）では図示の都合上
各トラツク21が直線で示されている。また、移動スリツ
ト板14のスリツト19も図示の都合上円周上に配列されず
に直線上に配列されている。斜線を付して説明的に示さ
れている複数トラツク21のピツチをＰ、スリツト19の幅
をＷ、スリツト19の相互間の光非透過部分22の幅をＸと
すれば、Ｐ＝Ｗ＝Ｘに設定されている。また、固定スリ
ツト板15の光学スリツト20の幅Ｙは移動スリツト板14の
スリツト幅Ｗと等しく設定されている。デイスク１のト
ラツク21と移動スリツト板14のスリツト19との位相関係
は、各スリツト19のセンタ及びスリツト相互間の光非透
過部分22のセンタがトラツク境界（トラツク中間位置）
に対応し、スリツト19の縁部23がトラツク21のセンタに
対応するように設定されている。従つて、第３図に示す
如くスリツト19の中心とトラツク境界とが一致した場合
に、固定スリツト板15のスリツト20と移動スリツト板14
のスリツト19とが完全に一致し、受光素子17から最大レ
ベルの出力が得られ、また光非透過部分22の中心とトラ
ツク境界とが一致した場合には、固定スリツト20に光非
透過部分22が対向するために受光素子17から最小レベル
の出力が得られる。

再び第１図を説明すると、エンコーダ13には位置、速
度及び境界検出回路24が接続されている。この検出回路
24はエンコーダ13から得られる１相のエンコーダ出力と
マイクロプロセツサ25即ちCPUからライン26で与えられ
るヘツド５の移動方向を示す信号（以下、単に方向信号
と呼ぶ）とに基づいてトラツク21とヘツド５との位置関
係を示す信号（以下、単に位置信号と呼ぶ）を形成して
ライン27に出力し、またエンコーダ出力に基づいてヘツ
ド５の移動速度を示す信号（以下、単に速度信号と呼
ぶ）を形成してライン28に出力し、またエンコーダ出力
に基づいてトラツク境界を示す信号（以下、トラツク境
界信号と呼ぶ）を形成してライン29に出力するものであ
る。この検出回路24の詳細は、第４図によつて後に説明
する。

マイクロプロセツサ25は、ライン30から与えられるト
ラツク指令信号、ライン29から与えられるトラツク境界
信号、電源オン検出回路31から与えられる電源オン時点
を示す信号（以下、電源オン信号と呼ぶ）に基づいてシ
ークモータ９を制御するデータをライン32に与え、方向
信号をライン26に与え、更に速度制御期間を示す信号を
ライン33に与えるものである。

マイクロプロセツサ25のデータ出力ライン32とシーク
モータ９との間には、デイジタル・アナログ変換器34、
モータ制御回路35、駆動回路36が順に接続されている。

デイジタル・アナログ変換器34はマイクロプロセツサ
25から与えられたモータ制御に必要なデータをアナログ
信号に変換して制御回路35に与える。

制御回路35には、デイジタル・アナログ変換器34の他
に、方向信号ライン26、位置信号ライン27、速度信号ラ
イン28が接続されている。なお、位置制御を選択的に行
うために、スイツチ27aが位置信号ライン27に直列に接
続されている。スイツチ27aの制御端子はライン57でマ
イクロプロセツサ25に接続され、マイクロプロセツサ25
が位置制御を許す期間にスイツチ27aはオン状態にな
る。速度信号ライン28にも直列にスイツチ28aが接続さ
れ、この制御端子はライン33でマイクロプロセツサ25に
接続されている。このスイツチ28aは、マイクロプロセ
ツサ25が速度制御を許す期間にオン状態になる。

制御回路35は、ヘツド５の位置の制御及びヘツド５の
移動速度を制御するための回路である。即ち、ライン27
の位置信号に応答してシークモータを制御する場合に
は、位置信号とマイクロプロセツサ25から与えられる基
準信号とを比較し、両者の差が零になるようにシークモ
ータ９を制御する。速度制御の期間においては、マイク
ロプロセツサ25から与えられる速度制御信号とライン28
から与えられる速度信号とが一致するようにシークモー
タ９の速度が制御される。

駆動回路36は、制御回路35から基準電圧以下の電圧が
入力した時に第１の方向（逆転方向）にシークモータ９
を付勢し、基準電圧を越える電圧が入力した時に第２の
方向（正転方向）にシークモータ９を付勢する。

第４図は第１図の位置、速度及びトラツク境界検出回
路24の構成を詳しく示す。エンコーダ出力ライン37は第
１のコンパレータ38の一方の入力端子に直接に接続され
ていると共に、位相反転回路39を介して他方の入力端子
に接続されている。この第１のコンパレータ38は、ヘツ
ド５の送り方向即ちシークモータ９の回転方向の切り換
えに対応させて位置信号及び速度信号の向きを変えるた
めのタイミング信号の形成に利用される。排他的ORゲー
ト40の一方の入力端子はコンパレータ38に接続され、他
方の入力端子は方向信号ライン26に接続され、出力端子
はＤフリツプフロツプ41のデータ入力端子Ｄに接続され
ている。

第２のコンパレータ42の一方の入力端子はエンコーダ
出力ライン37に接続され、他方の入力端子は基準電圧源
44aに接続されている。基準電圧源44aの電圧値はエンコ
ーダ出力波形の最大値よりも僅かに低い値に設定されて
いる。従つて、第２のコンパレータ42はエンコーダ出力
波形のピーク検出パルスを発生する。第３のコンパレー
タ43の一方の入力端子は反転回路39に接続され、他方の
入力端子は基準電圧源44aに接続されている。従つて、
第３のコンパレータ43はエンコーダ出力の位相反転波形
のピーク検出パルスを発生する。第２及び第３のコンパ
レータ42、43の出力は共通に接続され、トラツク境界信
号ライン29に接続されている。

タイミング信号を作るためのＤフリツプフロツプ41の
クロツク入力端子Ｃはトラツク境界信号ライン29に接続
されているので、コンパレータ42、43から得られるピー
ク検出パルスから成るトラツク境界信号の前縁に応答し
てデータ入力端子Ｄの状態を読み込む。但し、電源投入
時にＱ出力端子を高レベルに設定するために、プリセツ
ト端子Ｓに電源オン検出回路31が接続されている。

第１の位置信号抽出スイツチ44はエンコーダ出力ライ
ン37と位置信号出力ライン27との間に接続され、この制
御端子はＤフリツプフロツプ41のＱ出力端子に接続され
ている。第２の位置信号抽出スイツチ45は、反転回路39
と位置信号出力ライン27との間に接続され、この制御端
子はＤフリツプフロツプ41の出力端子に接続されてい
る。第１及び第２の位置信号抽出スイツチ44、45の出力
端子は共通に接続され、この出力段に位置信号補正用ス
イツチ46が接続されている。この補正用スイツチ46の制
御端子はNOT回路47を介してトラツク境界信号ライン29
に接続されているので、トラツク境界パルスの発生期間
に位置信号の送出が禁止される。これにより、トラツク
境界における直線性の悪い部分を位置信号から除去する
ことができる。

速度信号を得るための第１の微分回路48はエンコーダ
出力ライン37に接続され、第２の微分回路49は反転回路
39に接続されている。第１の速度信号抽出スイツチ50は
第１の微分回路48に接続され、この制御端子にはＤフリ
ツプフロツプ41のＱ出力端子に接続されている。第２の
速度信号抽出スイツチ51は第２の微分回路49に接続さ
れ、この制御端子にはＤフリツプフロツプ41の出力端
子が接続されている。第１及び第２の速度信号抽出スイ
ツチ50、51の出力端子は共通出力ライン52は第１の選択
出力スイツチ53を介して速度信号出力ライン28に接続さ
れていると共に、サンプリングスイツチ54とホールド回
路55と第２の選択出力スイツチ56とを介して速度信号出
力ライン28に接続されている。第１の選択出力スイツチ
53の制御端子はトラツク境界信号出力ライン29に接続さ
れ、この第１の選択出力スイツチ53はトラツク境界パル
スの発生期間のみオフになる。

サンプリングスイツチ54の制御端子はトラツク境界信
号出力ライン29に接続され、このサンプリングスイツチ
54はトラツク境界パルス発生期間にオン状態になる。ホ
ールド回路55はサンプリングスイツチ54のオン開始時点
の入力電圧を保持して出力するように構成されている。
第２の選択出力スイツチ56の制御端子はNOT回路47に接
続され、この第２の選択出力スイツチ56はトラツク境界
パルスが発生している期間のみオン状態になる。

第５図は第１図の制御回路35を原理的に示す。制御回
路35は、速度制御用誤差増幅器61と位置制御用誤差増幅
器62とを含む。速度制御用誤差増幅器61の一方の入力端
子は速度信号ライン28と第１図のスイツチ28aとを介し
て検出回路24に接続され、他方の入力端子はスイツチ63
の接点ａを介して又は反転回路64とスイツチ63の接点ｂ
を介して第１図のデイジタル・アナログ変換器34に接続
される。位置制御用誤差増幅器62の一方の入力端子は位
置信号ライン27とスイツチ27aを介して検出回路24に接
続され、他方の入力端子は前段の誤差増幅器61の出力に
接続されている。誤差増幅器62の出力端子は駆動回路36
に接続される。

〔動作〕

次に、第６図〜第８図の波形図を参照して第１図〜第
５図の装置の動作を説明する。ヘツド５は電源投入前に
デイスク１の内周のランデイングゾーンに置かれてい
る。デイスク装置の電源を投入すると、デイスクモータ
３が回転を開始し、デイスク１上にヘツド５が浮上す
る。電源オン検出回路31は電源オンに応答して電源オン
検出パルス（初期化パルス）を発生し、マイクロプロセ
ツサ25に与えると共に、検出回路24のＤフリツプフロツ
プ41のプリセツト端子Ｓに与える。マイクロプロセツサ
25は電源投入に応答してキヤリプレーシヨン制御信号を
出力する。即ち、ヘツド５をデイスク１の最外周のトラ
ツク零（基準トラツク又はホームトラツク）に移動する
ための制御信号を出力する。この制御信号はヘツド５を
第１の方向（アウト方向）に移動させるための第６図
（Ｄ）に示す高レベルの方向信号と、最内周トラツクか
ら最外周トラツク（トラツク零）までヘツド５を高速移
動させるための速度制御データとから成る。方向信号は
ライン26によつて第４図の排他的ORゲート40に与えられ
る。また、マイクロプロセツサ25は電源投入後の所定期
間t₀〜t₁において第６図（Ｉ）に示す如く速度制御を禁
止する低レベルの速度制御指定信号をライン33からスイ
ツチ28aに与え、スイツチ28aをオフ状態に制御する。ま
た、マイクロプロセツサ25はライン57から第６図（Ｊ）
に示す位置制御指定信号を出力する。電源投入時には位
置制御が許可されるためスイツチ27aがオン状態にな
り、速度制御が禁止されるためにスイツチ28aがオフ状
態になる。第６図t₀〜t₁期間にはマイクロプロセツサ25
から基準電圧Vrのデータが出力され、デイジタル・アナ
ログ変換器34でアナログの基準電圧Vrに変換される。こ
の基準電圧Vrは第６図の位置信号の基準電圧に対応す
る。

また、電源投入時には、キヤリブレーシヨン動作を行
うために、マイクロプロセツサ25からライン26に、第１
の方向（アウト方向）を示す高レベルの方向信号が与え
られる。ライン26の方向信号が高レベルであると、スイ
ツチ63はこれに応答して接点ｂをオンになし、反転回路
64を介して誤差増幅器61に基準電圧が与えられる。t₀〜
t₁期間では速度信号が遮断されているために、誤差増幅
器61の出力は入力に対応した値となり、位置制御の誤差
増幅器62の入力となる。

電源投入時における移動スリツト板14と固定スリツト
板15との関係は不安である。しかし、シーク動作の開始
時に石上りの傾斜のエンコーダ出力波形が得られるよう
に２つのスリツト板14、15の関係が自動的に設定され
る。この動作を第８図を参照して詳しく説明する。電源
投入時にはデイジタル・アナログ変換器34から基準電圧
Vrが与えられ、誤差増幅器62は、この基準電圧Vrとエン
コーダ出力に基づく位置信号と比較し、この誤差出力を
零にするようにシークモータ９を制御する。誤差増幅器
62の出力が基準電圧Vrよりも低い時にはシークモータ９
は第１の方向（アウト方向）にヘツド５を移動するよう
に逆転駆動され、誤差増幅器62の出力が基準電圧Vrより
も高い時にはシークモータ９は第２の方向（イン方向）
にヘツド５を移動するように正転駆動される。第８図の
三角波は、ヘツド５を第１の方向（アウト方向）に一定
速度で移動した場合にエンコーダ13から得られる位置信
号を原理的に示す。電源投入時に移動スリツト板14がａ
点又はｂ点のエンコーダ出力を発生する位置にあるとす
れば、ヘツド５及び移動スリツト板14が第１の方向（ア
ウト方向）に移動するようにシークモータ９が第１の回
転方向（逆転方向）に付勢され、基準電圧Vrとエンコー
ダ出力（位置信号）とが等しくなる０点で停止する。一
方、電源投入時に移動スリツト板14が第８図のｃ点又は
ｄ点のエンコーダ出力を発生する位置にあるとすれば、
ヘツド５及び移動スリツト板14が第２の方向（イン方
向）に移動するようにシークモータ９が第２の回転方向
（正転方向）に付勢され、エンコーダ出力が０点になつ
た時に停止する。この結果、電源投入時にはエンコーダ
出力（位置信号）の右上り傾斜の０点のエンコーダ出力
が必ず得られるように移動スリツト板14が初期設定され
る。第６図（Ａ）にはt₀〜t₁の期間にエンコーダ出力が
ｂ点側から０点に移動することが示されている。

初期化動作が終つた後のt₁で第６図（Ｈ）に示すヘツ
ド移動速度に対応するような基準速度制御データをマイ
クロプロセツサ25から出力し、これをデイジタル・アナ
ログ変換器34でアナログに変換して制御回路35に与える
と、制御回路35は基準速度制御信号と検出回路24の出力
ライン28とスイツチ28aとを通して与えられる検出速度
信号とを比較し、検出速度信号が基準速度信号に近づく
ようにシークモータ９を制御する。

電源投入時のキヤリブレーシヨン動作時にはヘツド５
を第１の方向（アウト方向）に移動するためにシークモ
ータ９はシヤフト10を第１の回転方向（逆転方向）に角
度変位させるように駆動される。ヘツド５がランデイン
グゾーンからトラツク零に向つて移動すると、移動スリ
ツト板14もこれに追従して変位し、エンコーダ13即ち受
光素子17から第６図（Ａ）で実線で示す三角波のエンコ
ーダ出力Ａが得られる。第６図（Ａ）には波形を簡略化
して三角波で示しているが、実際には正弦波形状の出力
が得られる。なお、第６図（Ａ）のエンコーダ出力Ａの
波形はヘツド５が一定速度で移動しているものとして描
かれている。ヘツド５の移動速度が変化すると、三角波
の周期及び傾斜部分の傾きが変化する。

この装置では、第８図で説明したように、電源投入時
にエンコーダ出力波形は右上り傾斜領域で安定している
ので、t₁時点からヘツド５の移動を開始すると、エンコ
ーダ13は必ず右上り傾斜の出力を発生する。エンコーダ
出力Ａの正のピーク及び負のピークは移動スリツト19の
中心及びトラツク境界に対応し、基準電圧Vrを横切る点
（正ピークと負ピークとの中間点）が移動スリツト19の
端縁23及びトラツクの中心に対応している。

エンコーダ出力Ａを位相反転回路39で位相反転するこ
とによつて第６図（Ａ）で点線で示す反転信号が得ら
れる。エンコーダ出力Ａとこの反転信号とはコンパレ
ータ42、43にそれぞれ入力し、電圧源44aから与えられ
る各信号Ａ、の正ピークレベルよりも僅かに低い基準
電圧V_Sと比較され、ライン29に第６図（Ｂ）に示すトラ
ツク境界信号を出力する。

第１のコンパレータ38は、エンコーダ出力Ａと反転信
号とを比較し、第６図（Ｃ）に示す出力を発生する。
エンコーダ出力Ａはヘツド移動開始時に必ず右上り傾斜
（正の傾き）となるので、この期間に第１のコンパレー
タ38の出力は第６図（Ｃ）に示す如く高レベルになる。
電源投入時には方向信号が第６図（Ｄ）に示す如く第１
の方向（アウト方向）を示す高レベルに設定されるた
め、排他的ORゲート40の出力はコンパレータ38の出力の
反転信号である低レベルとなる。第６図（Ｂ）に示す如
くt₂時点でトラツク境界パルスが発生すると、この前縁
がＤフリツプフロツプ41のクロツクとなり、排他的ORゲ
ート40の低レベル出力をラツチし、そのＱ出力が第６図
（Ｅ）に示す如く低レベル、出力が第６図（Ｆ）に示
す如く高レベルになる。その後、コンパレータ38の出力
が反転するごとにフリツプフロツプ41の出力も反転す
る。t₂時点まではＱ出力が高レベルであるために、これ
に応答して第１の位置信号抽出スイツチ44がオン状態に
なり、エンコーダ出力Ａがスイツチ44とスイツチ46とを
通つて出力ライン27に送出される。t₂〜t₄期間にはフリ
ツプフロツプ41のＱ出力が低レベルになり、出力が高
レベルになるため、第１の位置信号抽出スイツチ44はオ
フ状態になり、第２の位置信号抽出スイツチ45がオン状
態となり、反転信号が抽出される。但し、スイツチ46
が第６図（Ｂ）のトラツク境界パルスに応答してオフ状
態になり、t₂〜t₃期間等において位置信号の送出を一時
中断する。即ち、第６図（Ａ）に示すエンコーダ出力Ａ
及び反転信号のピーク近傍の波形の送出がスイツチ46
によつて禁止される。t₄〜t₅期間になると、フリツプフ
ロツプ41のＱ出力が高レベルになるため、スイツチ44が
オン状態になり、エンコーダ出力Ａが抽出される。

t₁〜t₆期間では速度制御と位置制御との両方が選択さ
れ、ヘツド５がトラツク零に送られる。

第６図（Ｂ）のトラツク境界信号をマイクロプロセツ
サ25が計数すること、又はトラツク零センサ（図示せ
ず）によつてヘツド５がトラツク零に至つたことが検出
されると、マイクロプロセツサ25はヘツド５の移動制御
（シーク制御）を停止させる。この例では、第６図
（Ｂ）に示すトラツク零の直前のトラツク境界パルスに
応答して第６図（Ｉ）の速度制御指定信号が低レベルに
転換し、位置制御のみの状態になる。トラツク零（目標
トラツク）の直前の境界近傍時点t₆では第６図（Ｇ）に
示す如く基準電圧Vrより大幅に低い位置信号が得られる
ので、第１図の制御回路35は位置信号が基準電圧Vrに近
づくようにシークモータ９を制御する。この時、ライン
26から第１の方向（アウト方向）を示す高レベルの方向
信号が出力されており、位置信号は基準電圧Vrよりも低
いレベルにあるので、指定されている通りの方向（第１
の方向）にヘツド５が移動するようにシークモータ９が
第１の回転方向（逆回転方向）に付勢される。t₇時点で
位置信号が基準電圧Vrに一致すると、シークモータ９の
回動が停止し、ヘツド５はトラツク零（目標トラツク）
のセンタに位置決めされる。

（シーク動作） t₈時点でのマイクロプロセツサ25に例えば“トラツク
4"にヘツド５を移動させる指令がライン30によつて与え
られると、マイクロプロセツサ25は第６図（Ｄ）に示す
如く第２の方向（イン方向）を示す低レベルの方向信号
をライン26に出力する。また、第６図（Ｉ）に示す如く
t₈〜t₁₂で高レベルの速度制御指定信号をライン33に送
り、スイツチ28aをオン状態にする。制御回路35はシー
ク指令に従つてヘツド５を“トラツク4"に移動するよう
にシークモータ９を駆動する。これによりエンコーダ13
からは第６図（Ａ）に示す波形の１相の出力Ａが得ら
れ、且つ反転回路39で反転信号が形成される。t₈〜t
₁₂期間には排他的ORゲート40に低レベルの方向信号が入
力しているので、第６図（Ｃ）のコンパレータ38の出力
は位相反転されずにフリツプフロツプ41の入力となる。
t₉でトラツク境界パルスが発生するまでは、フリツプフ
ロツプ41の出力が高レベルであり、スイツチ45で反転
信号が抽出されている。なお、t₈以後では、ヘツド５
がt₈以前とは逆に第２の方向（イン方向）に移動してい
るので、t₈〜t₉のエンコーダ出力Ａは第６図（Ａ）に示
す如くt₆〜t₇のエンコーダ出力Ａの傾きとは逆の傾きを
有する。t₉〜₁₀ではエンコーダ出力Ａが抽出され、t₁₀
〜t₁₁では反転信号が抽出され、t₁₁〜t₁₂ではエンコ
ーダ出力Ａが抽出され、t₁₂〜t₁₃では反転信号が抽出
される。トラツク境界パルスの計数によつてt₁₂時点で
“トラツク4"の直前の境界であることが判定されると、
速度制御が中断され、制御回路35がt₁₂〜t₁₃の位置信号
に応答するようになり、位置信号が基準電圧Vrに一致す
るように制御され、ヘツド５は“トラツク4"のセンタに
位置決めされる。

（速度検出）次に、第７図を参照して速度検出方法を説明する。第
４図の第１の微分回路48によつて第７図（Ａ）に示すエ
ンコーダ出力Ａを微分すると、第７図（Ｃ）で実線で示
す微分波形A₁が得られ、第２の微分回路49によつて第７
図（Ａ）に示す反転信号を微分すると第７図（Ｃ）で
点線で示す微分波形A₂が得られる。第７図（Ｃ）の微分
波形の波高値は第７図（Ａ）のエンコーダ出力Ａ及び反
転信号の周期が短くなるほど高くなり、シークモータ
９の回転速度情報を含む。第１の速度信号抽出スイツチ
50は、フリツプフロツプ41のＱ出力が高レベルの時にオ
ン状態になるので、今ヘツド５が第１の方向（アウト方
向）に移動しているとすれば、t₁〜t₂期間に第７図
（Ａ）のエンコーダ出力Ａの右上り傾斜（正の傾き）部
分に対応する微分波形A₁が抽出される。第２の速度信号
抽出スイツチ51は、フリツプフロツプ41の出力が高レ
ベルになつた時にオン状態となり、t₂〜t₄期間に第７図
（Ｃ）の微分波形A₂を抽出する。これにより、２つのス
イツチ50、51の出力ライン52に第７図（Ｄ）の波形が得
られる。エンコーダ出力Ａ及び反転信号のピーク近傍
の微分波形は平坦にならないので、第７図（Ｄ）のt₂〜
t₃、t₄〜t₅に示す如く落ち込み部分が生じる。そこで、
この落ち込み部分の補償が行われる。スイツチ53は、第
７図（Ｂ）のトラツク境界パルス期間t₂〜t₃、t₄〜t₅に
オフ状態になり、速度信号の伝送を中断する。従つて、
スイツチ53を通つて第７図（Ｄ）の平坦性の良い部分の
みが抽出される。一方、スイツチ54は、トラツク境界パ
ルスに応答してオンになる。この結果、ホールド回路55
に、トラツク境界パルスの前縁における第７図（Ｄ）の
波高値がホールドされる。ホールド回路55にホールドさ
れた電圧は、スイツチ56のオン期間に出力される。スイ
ツチ56はトラツク境界パルスに応答してオンになるの
で、結局、トラツク境界パルス区間がこの前値ホールド
によつて補間され、出力ライン28に第７図（Ｅ）の速度
信号を得ることができる。

速度信号は制御回路35に送られ、デイジタル・アナロ
グ変換器34から与えられる基準（目標）速度制御信号と
比較され、検出速度信号が基準速度制御信号に追従する
ようにシークモータ９の制御が行われる。

〔他の実施例〕

次に、第９図及び第10図によつて他の実施例を説明す
る。この実施例のデイスク装置は、トラツク境界信号形
成回路以外は第１図〜第８図の実施例のものと同一に構
成されている。従つて、共通する部分の説明を省略す
る。第９図は第１図の検出回路24に対応する部分を示
す。従つて、第９図の大部分は第４図と同一である。第
９図において第４図と異なる点は、トラツク境界信号を
形成する回路である。第４図の方法ではエンコーダ出力
Ａ及び反転信号のピークを直流基準電圧V_Sと比較して
トラツク境界信号を得たが、エンコーダ出力の周波数が
低くなると、ピーク近傍がなだらかな曲線になり、ノイ
ズ又は振動によつて基準電圧V_Sとエンコーダ出力Ａ又は
反転信号との正確な比較が困難になり、比較出力の変
動によるチヤタリングが発生する恐れがある。第９図の
回路はこの欠点を解決することができるものであり、エ
ンコーダ出力ライン37に全波整流及びバイアス回路71が
接続されている。この全波整流及びバイアス回路71は、
第10図（Ａ）に示すライン37のエンコーダ出力Ａを基準
電圧Vrを中心にして全波整流し、＋Ｖの直流バイアス電
圧を付加して第10図（Ｂ）に示すような信号を出力す
る。

バイアス除去回路72は、演算増幅器73と、抵抗74、7
5、76、77とから成り、演算増幅器73の非反転入力端子
が抵抗74を介して全波整流及びバイアス回路71に接続さ
れ、反転入力端子が抵抗76を介して＋Ｖの電源端子78に
接続されている。このバイアス除去回路72から第10図
（Ｃ）に示す波形が得られる。

反転増幅回路79は、演算増幅器80と、抵抗81、82、83
とから成る。演算増幅器80の反転入力端子は抵抗81を介
して全波整流及びバイアス回路71に接続され、非反転入
力端子は抵抗83を介して＋Ｖの電源端子84に接続されて
いる。従つて、この反転増幅回路79からは第10図（Ｄ）
に示す如くバイアス電圧＋Ｖを中心に反転した信号が得
られる。コンパレータ85の一方の入力端子は一方の演算
増幅器73に接続され、他方の入力端子は他方の演算増幅
器80に接続されているので、第10図（Ｅ）に示す如く入
力波形Ｃと入力波形Ｄとが比較され、出力ライン29に第
10図（Ｆ）に示すトラツク境界信号を得ることが出来
る。コンパレータ85の一方の入力波形Ｃと他方の入力波
形Ｄは、互いに交差する近傍で互いに離れる方向に変化
しているので、ノイズ又は振動に対して影響を受けない
比較出力を得ることが可能になる。

〔変形例〕

本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例え
ば次の変形が可能なものである。

（１）温度変化によるトラツクとエンコーダとのずれ
を補正する手段を付加してもよい。

（２）磁気デイスク装置に限ることなく、光学ヘツド
によつて光学的にデータを記録又は再生するデイスク装
置にも適用可能である。

（３）エンコーダ13をシークモータ９に結合したが、
キヤリツジ６に結合し、移動スリツト板14を直線的に変
位させるようにしてもよい。

（４）シークモータ９をステツピングモータ、ボイス
コイルモータ等に置き換えることができる。

（５）スイツチ50、51の出力側に単一又は複数の微分
回路を設けて速度信号を得てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる磁気デイスク装置を示
すブロツク図、第２図は第１図のエンコーダを示す斜視図、第３図はデイスクのトラツクと移動スリツト板及び固定
スリツト板との関係を原理的に示す平面図、第４図は第１図の検出回路を示すブロツク図、第５図は第１図の制御回路を示すブロツク図、第６図は第４図の各部の状態を示す波形図、第７図は速度信号の形成を説明するための第４図の各部
の波形図、第８図は初期状態におけるエンコーダ出力の変形を示す
波形図、第９図は別の実施例の検出回路を示すブロツク図、第10図は第９図の各部の状態を示す波形図である。１……磁気デイスク、５……磁気ヘツド、９……シーク
モータ、13……エンコーダ、14……移動スリツト板、15
……固定スリツト板、16……発光素子、17……受光素
子、19……移動スリツト、20……固定スリツト。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のトラックを有する記録媒体ディスク
と、前記ディスクの回転手段と、前記ディスクに関係して信号を変換するヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動させるため
のヘッド移動手段と、前記ヘッドの前記ディスクの半径方向位置を検出するた
めのヘッド位置検出手段とを備え、前記ヘッド位置検出手段が、配列された複数の光透過部
を有して前記ヘッドの前記ディスク半径方向への移動に
追従して変位する移動光学板と、光透過部を有して前記
移動光学板に対向配置された固定光学板と、前記移動光
学板と前記固定光学板との組み合わせの一方の側に配置
された発光素子と、前記組み合わせの他方の側に配置さ
れた受光素子とからなるディスク装置において、前記移動光学板の前記光透過部の前記移動光学板の移動
方向における幅が前記トラックのピッチと実質的に等し
く設定され、前記移動光学板の前記光透過部の相互間の光非透過部分
の幅が前記トラックのピッチと実質的に等しく設定さ
れ、前記移動光学板の前記光透過部の中心及び前記光非透過
部分の中心が前記トラックの相互間の中心に対応し、前
記移動光学板の前記光透過部の端縁が前記トラックの中
心に対応し、前記受光素子の出力波形の1/2周期が前記
トラックのピッチに相当し、且つ前記受光素子の出力波
形の正のピークと負ピークの中間が前記トラックの中心
に一致するように前記移動光学板の前記光透過部の位置
が決定されていることを特徴とするディスク装置。