JPH01232581A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、円盤状記録媒体に対して情報の記録再生を行
なうヘッド部か畝置された移動体の可動方向の位置を検
出する位置検出装置に係わり、特に元ディスク鉄ｔｉに
好適な位置検出装置に関するものである。

〔発明の背景〕

元ディスク帽し磁気ディスク装隘等においては、ヘッド
部か載置された移動体（以降、キャリッジと称す）を、
ディスクの半径方向に送り、目憚トラックに位置決めす
るアクセス制御かなされる。このアクセス制御を７＃ｉ
Ｊ遂にしかも梢度艮（竹なうには、ディスクの半径方向
に２けるキャリッジの位置を検出する位［構出＃Ｃ直か
必要である〇従来、この位置検出装置の一部とし℃、接
触式の一麿変位型ボテ／ショメータを用いる方式かあっ
た。この方式は、直嶽状の抵抗体の上を、キャリッジに
取付けられたブラシが接触しながら移動し、この移動賃
に応じた抵抗変化により、キャリッジの位置を検出する
ようにしていた。

また、他の位置検出手段の例として、非接触で光字的に
キャリッジの位置検出を行なう方式が、特開昭６２−１
７２５３７号に開示されている。この方式は、５本の元
ビームを発するレーザダイオードを光弾として用い、３
本の元ビームのうち両側の２本を１７２阪艮板、ビーム
スプリッタ寺の光字部品で分隠し、反射部、透過都か父
互に格子状に配列された光字スケールに果元照射し、そ
の反射光を２分割の光検出器に入射させて元′ｄＬ変侠
し、キャリッジの移動に伴い光検出器の出力に表われる
反射パルスを専用のデジタル１ｇ号処理回路で計数する
ことにより、キャリッジの移動方向および移動鼠を検出
するようにしていた。

〔％明が解決しようとする課題〕

ｉｊＬ腺’１４１位型ボテンシ１メータを用いた方式は
、ブラシを抵抗体Ｋｍ肚させて位ｔｉ！Ｌ慣出を行なう
ため、摩擦が増大するという課題があり、また長期間の
使用による抵抗体の摩耗は避けられないという課題もあ
った。

％開昭６２−１７２５５７号公報に開示された方式を１
、非接触で位置検出を行なっているため、上６己した課
題を解決できる。しかしながら、光Ｗとして５本の光ビ
ームを発するレーザダイオードが必要であり、一般に広
く用いられている１本の元ビームを発するレーザダイオ
ードは使用できないため、？ｆＩ３ｉＩｉｔｌになると
いう課題かあった。また、光学スケールの板検出範囲は
少なくともキャリッジの可動範囲以上の長さ以上が必要
であるため、両側となりやすい。さらに、記録再生用と
位ｔｔｈ：慣出用の元ビームを分離するだめの１／２仮
長板、ビームスプリッタ等の光学部品か必資であり、構
成が仮嬌になるという課題かあった。

不発明の目的は、上記した課題を解決し、構成が間単に
でき、さらに低価格化が可能な位置検出装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための＋段〕

上記目的は、元ディスク装置９Ｍｉ気ディスク装置など
、ディスクに対して情報の記録再生を行なうヘッド部が
ｗＥｔ直され、ディスクの半径方向Ｋ　ｉｊＪ動なキャ
リッジの、可動方向の位置を検出する位置検出装置にお
いて、元ビームを発する光源と、上記キャリッジの可動
方向に対して傾斜ｌｆｉ臆状に配置され光Ｈから照射さ
れた元ビームの一部を」遇させろスリットｈを備えた週
へい手段と、スリットなｍ過した元ビームを入射させる
ことによりこの元ビームの入射位置を検出する位置構出
手取を設けることにより、達成される。

また、とくに党ディスク鉄ｋにおいては、上す己の光源
に代えて、光ヘッドな、レーザ光源から出射されたレー
ザ光のうち元ディスクに照射されない光成分（情報の記
妹丹主に利用されない光成分）がキャリッジの可動方向
に対して垂貝な方向に出射するように構成し、キャリッ
ジの可動方向に対して傾斜したスリットを備えた遮へい
手段を設け、上記の元ディスクに照射されない光成分を
遮へい手段に照射し、スリットを通過した元ビームを入
射させることによりこの元ビームの入射位置を検゛出す
る位置検出手段を設けることによっ℃も達成される。

〔作用〕

光源から出射された光ビームは、傾斜ｒｆ腺状Ｑ）スリ
ットを備えた遮へい手段に照射され、一部が・通過し、
短冊の形状をした短冊状ビームとなる。

この短冊状ビームの位置は、スリットかキャリッジの移
動方向に対して９ｔＭＬ、て収けられているため、キャ
リッジの吸ＷＫ応じてこれとｍ＝方向に移動する。そし
て、短冊状ビームを九゛＃Ｌ変換型の位置検出手段に入
射させ、短冊状ビームの移動量を検出することにより、
キャリッジの移動量か検出できる。また、短冊状ビーム
の移動量は、スリットの傾斜法に応じてキャリッジの移
動量を縮少したものになるため、位置検出手段の筏出範
曲はキャリッジの可＠範囲よりも小さ（することかでき
る。

また、上記の光源に代えて、光ヘッドにおいて光ディス
クに照射されない光成分（悄獄の記録再生にオリ用され
ない光成分）を出射させ、上記と同様な違へい手段およ
び位置検出手段を用いることにより、キャリッジの移動
量を検出できる。

〔実施力〕

以下、不発明の実施例について図面を用いて説明する。

第１図は本発明による第１の央爲例の構成を示す構成図
であり、（α）は全体傅成図、（，６１は石へい板１２
の拡犬糾視図、第２図は動作説明図、第３図は第２図の
要部拡大図である。なお、本実力例は、元ディスク装置
、磁気ディスク装置なと、ヘッド怖１Ｊ）祇−されたキ
ャリッジを並進的に駆動する装置であれは比重の装置に
通用できるか、第１図〜第５図においては、−例として
元ディスク装置に通用した場合につい℃示しである。

ます、本実施例の構成について、第１図を用いて説明す
る。１は、光学系２および封切レンズ駆ＩｔＩＪ装置ｔ
５より成る元ヘッドであり、光学系２からのレーザ元を
対物レンズ駆ＩｉＪ鉄直５の対物レンズ６αにより元デ
ィスク４へ来光照射して、悄轍の記録再生を付なう。５
はキャリッジであり、上記の光ヘッド１が載ｋｇれてい
る。また、キャリッジ５には味覚６か取付けられており
、ガイドシャフト７により、元ディスク４０半径方向（
比１図ｔａ＋において紙面に舌直な方向、第１図（５１
におけるｙ方向）Ｋ移動目在なように支持されている。

８は、キャリッジ５を元ディスク４０半径方向に駆動す
るりニアモータであり、その駆動コイル８αがキャリッ
ジ５０両９１１１都に取付けられており、この駆動コイ
ル８αに対向するように永久磁石８ｂ、センタヨークＦ
３ｃ　、サイドヨーク８ｄが設げられている。

１０は、発光ダイオード等の光源であり、元ビーム１０
αを放射するものであり、基台としてめシャーシ９に固
定されている。１１は、上記の元源１ｏに対向するよう
にキャリッジ５に取付られた遮へい板であり、第１図（
ｂｌに示すようにキャリッジ５の移動方向（ｙ方向）に
対して傾斜した直戚状のスリット１１αか設けられてい
る。１２＆工、上記の店へい板１１に対向するようにシ
ャーシ９に固定された元″ｉ４型の位置検出菓子であり
、受光ｔｉｔｉ１２ｃに入射する元ビーム１０αの２方
向の入射位置に応じて種子１２，６　、１２ｄの元ｄ訛
が叢化し、両光電流の差または比をとることにより、入
射位置を検出するものである。なお、この位置検出菓子
１２としては、例えは、非分割型の半導体位置検出菓子
がオも用できる。

以下、本実施例の動作について、第１２１／−第３図を
用いて説明する。第１図において、リニアモータ遣の、
足動コイル８αに電流を供帖することにより駆動力か発
生し、この駆動力により、キャリッジ５は元ヘッドエ、
遇へい板１１と一体となって元ディスク４の半径方向（
ｙ方向）に移動する。そして、この＃動に伴ない、位置
検出手段１２に対する光ビーム１０αの入射位置か変化
する。

この入射位置の変化について、第２図を用いて説明する
。第２図【α１はキャリッジ５か可動範囲の中央部に位
置する励会、同区（ｂｌはｙ■方向に移動した場合、同
図ＦＣＩはｙ■方向に移動した場合を示す。第２図（α
１において、光源１ｏからの元ビーム１０αは連べい板
１１に照射されており、その一部かスリット１１αを透
過し、位置検出索子１２に入射する。ここで、スリット
１１αの逍過元は、纂５図に拡大して示すように斜めの
短冊状ビーム１６（ハツチングして示す）となる。そし
て、位置検出索子１２の受光部１２αは２方向に細長い
ため、短冊状ビーム１５の中央微小部１３αのみが受光
部１２αで検出されることになる。

そこで、キャリッジ５がｙ■方向に任意の距離Ｌ１だげ
移動すると、過へい板１１もり、移動し、第２図（創の
状態となる。すなわち、スリット１１αを通過する短冊
状ビーム１５か２■方向に移動し、位置検出索子１２の
受光部１２αへの入射位置も図中に示す距離α、たけ移
動し、この距離α１が位ｔｉＬ検出系子１２により検出
される。ここで、スリット１１αの傾斜角をθとすれば
、ＬｌとＣ１との間には、αＩ Ｌ１＝−（１１ ｔａミル なる関係式が成立している。

一方、キャリッジ５か上述とは、ｉｌ＆ｃｙ■方向に任
意の距離Ｌ２だけ移動すると、遮へい板１１もり、移動
じ、第２図（Ｃ１の状態となる。短冊状ビーム１５は、
上述とは逆に２■方向に移動し、受光部１２αへの入射
位置もα、たけ移動し、この距離α、が位置検出素子１
２により検出される。ここで、Ｌ、とＣ２の間には、 Ｌ、　＝＝−５−（２） ｔａｒＬｌ） なる関係式が成立している。したかつて、位置検出素子
１２で２万同のビーム移動−を検出することにより、キ
ャリッジ５の任意位置を恢出できる。

ここで、（１）式、（２Ｊ式を１とめると、となる。（
６）式において、例えばθ＝２０反とすると−となる。

（４１式は、キャリッジ５の９ｆＡＩＪｎを０．６６活
に相中して検出でさることを示している（θの設定憧は
、４５展以下であれは比恩である）。すなわち、筐［構
出素子１２０ｍ出軛囲は小さくて艮い。

一般に恒ｔＩＬ検出系子１２は、検出範囲か入ぎくｌ心
と七の価格は累進的に上昇するため、本実施例のように
検出範囲を小さくすればコスト的に低価格なものが使用
できる。

以上説明したように、本実施例によれば、光源１０、遮
へい板１１２位置位置検出索子のみでキャリッジ５０位
厘検出が可能であるため、構成が量率となる。また、光
源１０としては、一般に広く用いられている１本のビー
ムを発する発光ダイオード等が使用でき、従来技術で用
いていた３本の元ビームを発するレーザダイオード、１
／２［長板、ビームスグリツタは不要であり、また位ｔ
［検出索子１２の検出範囲をキャリッジ５の可動範囲よ
りも小さくできるため、低コスト化を実現できる。。

次に、本発明による第２の実り例について説明する。第
４図は本発明による第２の実施例の構成を示す構成図で
あり、第５図は四夾ＩＭ例の動作説明図である。なお、
本実施例は、元ディスク装置。

−気ディスクＩｉｉ、ｔＩｔなど、ヘッド部が載置され
たキャリッジを並進的に駆動する装置であれは任意の装
置に適用できるが、°第４図および褐５囚においモは、
−例として光デイスク装置に適用した場合について示し
である。

第４図において、光ヘッドユ、光学系２．対物レンズ駆
！ＩＪＪ装置５９元ディスク４．キャリッジ５゜４受６
．ガイドシャフト７、リニアモータ８．シャーシ９の配
置は第１図に示した第１の実施例と同一である。第２の
実施例において、第１の夷画例と異なるのは、光源１０
および位置検出索子１２をキャリッジ５に取付け、遮へ
い板１１をシャーシ９に固定した点である。ここで、光
源１０はキャリッジ５の突出部５αに取付けられており
、遮へい仮１１には則述の第１の実施例と同様に傾斜直
載状のスリン）１１ｇが設けられている。

以下、本実施例の動作について第４図および第５図を用
いて説明する。第４−において、リニアモータ互の駆動
コイル８αに電流を供給することにより駆動力が発生し
、この駆動力により、キャリッジ５は元ヘッド１１光源
１０．位置検出素子１２と一体となって光デイスク４０
半径方向（ｙ方向）に移動する。そして、この移動に伴
ない、位置検出累子１２に対する光ビーム１０αの入射
位置が変化する。

この入射位置の変化について、第５図を用いて説明する
。第５図（α）はキャリッジ５が可動範囲の中央部に位
置する場合、同図（Ａｌはｙ■方向に移動した場合、同
ＩＷＩｐｌはｙ■方向に移動した場合を示す。第５図（
α）において、光源１０からの元ビーム１０αは遮へい
板１１に照射されており、その一部がスリット１１αを
透過して短冊状ビーム１３となる。そして、前述の第１
の実施例と同殊にして、位置検出索子１２の受光部１２
αは２方向に細長いため、短冊状ビーム１３の中央部の
みが受光部１２αで検出される。

そこで、キャリッジ５がｙＯ方向に任意の距離Ｌ１だげ
移動すると、光源１０および位置検出索子１２もＬ１移
動し、第５図（，６１の状態となる。すなわち、スリッ
ト１１αを通過する短冊状ビーム１５は、位置検出素子
１２の受光部１２αに対してｚＯ方向に距離α１だけ移
動し、この距離α１が位置検出素子１２により検出され
る。

一方、キャリッジ５がｙＣ）方向に任意の距離り。

だげ移動すると、第５図（ｃｌの状態となる。この場合
、短冊状ビーム１３は、受光部１２αに対して２■方向
にα、たけ移動し、この距離α２が位置検出素子１２に
より検出される。

なお、本実施例においても、前述の第１の実施例と同様
に（１）〜（４）式が成立している。すなわち、位置検
出索子１２の検出範囲は、キャリッジ５の可動範囲と比
較して少さ（できる。

以上説明したように、本実施例によれば、前述のｍｌの
実施例と同様に、構成が藺単にできるとともに、低コス
ト化が実現できる。

次に、本発明による第５の実施例について説明する。第
６図は本発明による第６の実施例の構成を示す構成図で
あり、第７図は光学系２の構成の一例を示す平面構成図
である。

第６図に示すように本実施例は、前述の第２の実施例で
用いた光源１ｏからの元ビーム１ｏαに代えて、光学系
２において元ディスク４に照射されない元ビーム２０を
位置検出用として用いるものであり、光学系２以外の他
部は第２の実施例と同様であるので説明は省略する。

ここで、元ディスク４に照射されない光ビーム２０は、
例えば、光ディスク４に光磁気ディスクを用いる光山気
ディスク装置においては必ず発生するものであり、以下
第７図を用いて光学系２の構成について説明する。

ｉｋ極偏偏光源（例えはＳ偏光）である半導体レーザ２
１より出射されたレーザ光は、コリメートレンズ２２に
より平行光２５とされ、ビームスグリツタ２５に、入射
される。平行光２５は、ビームスプリッタ２５ＶＣより
大部分（例えば７０　％　）が反射され、残部（例えば
５０チ）が透過される。このう゛ち反射レーザ光は、立
上げミラー２４により紙面の表方向に反射され、第６図
に示す対物レンズ３αにより集光され、元ディスク４＆
Ｃ対して悄獄の記録が行なわれる。

一方、再生時には上述と同一の光路を粧て照射されたレ
ーザ光は、周知のカー効果によって偏光面か変化して反
射され、対物レンズ３αにより平行光に戻り、立上げミ
ラー２４を経て、ビームスプリッタ２３に入射する。こ
のビームスプリッタ２３テは、カー効果による信号成分
（第７図におい℃はＰ偏向）は透過し、これと直交する
偏光成分（第７図においてはＳ偏光）は一部〔例えば７
０％　）が反射し、残部（例えば３０チ）が透過する。

このＰ偏光およびＳ偏光のレーザ光は、検出レンズ２５
円柱レンズ２６を経て、偏光ビームスプリッタ２７に入
射する。偏光ビームスプリッタ２７は平行四辺形の形状
を有しており、偏光膜面２７αと全反射面２７ｂ　、　
２７ｃが設けられている。ここで、Ｓ偏光のレーザｔ２
８は偏光膜面２７αにより反射され（破ｓｔで示す）、
さらに全反射面２７ｂで反射されて、光検出器３０に入
射され、電気信号３１に変換される。

また、カー効果による信号成分を表わすＰ偏光のレーザ
光２９ｆ４光膜面２７αを透過し、全反射面２７ｃで反
射され、丹び偏光膜面２７αを透過し、さらに全反射面
２７Ａで反射されて、光検出器５２に入射され、電気信
号３５に変換される。そして、電気信号５１と電気信号
５５０走分を演其することにより、再生信号が得られる
。

ところで、半導体レーザ２１より出射されたレーザ光の
うちビームスプリッタ２６を−ａ遇したレーザ光２０は
、這へい板１１に照射され、前述の第２の実施例と全く
同様にしてスリット１１ｃＬを通過した元ビームを位置
検出素子１２により受光することにより、キャリッジ５
０位重を検出できる。

ここで、元ビーム２０は上述したように光磁気ディスク
装置においては一般に必ず発生し、情報の記録再生には
使用されないため、本実施例はこの元ビーム２０を効率
的に使用できるものである。

以上説明したように本実施例によれは、位ｆｉ検出用の
元ビームとして、光学系２において元ディスクに照射さ
れない光ビーム２０を用いており、前述の第２の実施例
で用いた光源１０が不要となるため、さらに構成を簡単
にできる。また、前述の第１および第２の実施例と同様
に、位置検出素子１２は検出範囲の小さなものが使用で
きるため、低コスト化か可能である。

なＸ、光字系２の構成は第７図に示したものに限らず、
元ビーム２０を出射するものであれば良く、その構成は
問わない。また、元ビーム２０に代えて、ハーフミラ−
、ビームスプリッタ等を用いて元ディスク４からの反射
した光の一部を分離し、キャリッジ５の移動方向に対し
て垂直方向に出射させ、これを位置・演出用光ビームと
しても艮い。

ところで、以上の第１〜第３の＊施例においては、遮へ
い板１１として傾斜＠紛状の穴（スリット１１α）を備
えたものを用いたが、これに代えて、第８図に示すもの
を用いても艮い。すなわち、透明ガラス、透明樹脂等か
ら成る基板４１に対して、印刷等により、非透明材４１
ｂが傾腑＠祿状領域４１αを残して塗付形成することに
より、傾斜直−領域４１αを透明に保ち、元ビーム２ｏ
が通過できろようにしても艮い。

これにより、遮へい板１１を梢友艮り、シかも安価に製
作できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれは、元詠、鎖Ｓ＋直蔵
状のスリットを有する遮へい仮９位ｍ瑛出素子のみでキ
ャリッジの位置検出が可Ｖ４ａであるため、構成を間単
にできる。また、光源として一般に広く用いられている
発光ダイオードが使用でき、さらに泣面検出素子の検出
範囲をキャリッジの可動範囲よりも小さく抑えることが
できるため、低コスト化が可能となる。

また、軸に光デイスク装置においては、位置検出用の光
ビームとして、光ヘッドの光学系において光ディスクに
照射されない光成分または元ディスクを反射した光の一
部を分離した光成分を用いることができ、上記の光源は
不要となるため、さらに構成の量率化および低コスト化
が可能となるｄ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１の実施例の構成図、第２図は
同実施９１１の動作説明図、第３図は第２図の４！！部
拡大図、第４図は本発明による第２の実施例の構成図、
第５図は１ｉｌｒＪ実施例の動作説明図、第６図は本発
明による第３の実施例の構成図、第７図は同実力例に用
いる光学系の構成の一例を示す平面４ｓ成図、第８図は
第１〜第３の実地例で用いろ遮へい板の他の例を示す構
成図である。 １・・・光ヘッド　　　　　４・・・元ディスク５・・
・中ヤリツジ　　　　１０・・・光源１１・・・遮へい
板　　　　　１１α・・・スリット１２・・・位置検出
素子　　　２５・・・ビームスプリッタ４１・・・：！
ｆｉ孜 第　　１　回 χ　λ　図 （α） ス３　図 １４　口 ５　５　　図 ）ζ　　　ム　　　匡８ 篤７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円盤状記録媒体に対して情報の記録再生を行なうヘ
   ッド部が載置され、前記円盤状記録媒体の半径方向に可
   動な移動体の、可動方向の位置を検出する位置検出装置
   において、光ビームを発する光源と、前記移動体の可動
   方向に対して傾斜直線状に配置され、前記光源から照射
   された光ビームの一部を通過させるスリットを備えた遮
   へい手段と、前記スリットを通過した光ビームの位置を
   検出する位置検出手段を設けたことを特徴とする位置検
   出装置。 ２、前記遮へい手段は前記移動体に取付けられ、前記光
   源および前記位置検出手段は外部固定体に取付けられて
   いることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。 ３、前記光源および前記位置検出手段は前記移動体に取
   付けられ、前記遮へい手段は外部固定体に取付けられて
   いることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。 ４、光ディスクに対してレーザ光源からのレーザ光を照
   射し情報の記録再生を行なう光ヘッドと、該光ヘッドが
   載置され前記光ディスクの半径方向に移動自在なキャリ
   ッジより成る光ディスク装置において、前記光ヘッドを
   、前記レーザ光源から出射されたレーザ光のうち前記光
   ディスクに照射されない光成分または前記光ディスクを
   反射した光の一部を分離した光成分を、前記キャリッジ
   の移動方向に対して垂直な方向に出射させるように構成
   し、前記キャリッジの移動方向に対して傾斜したスリッ
   トを有する遮へい手段を設け、前記光ディスクに照射さ
   れない成分を該遮へい手段に照射するように構成し、前
   記スリットを通過した光ビームの位置を検出する位置検
   出手段を設けたことを特徴とする光ディスク装置。 ５、透明基板の上に非透明材が印刷等により傾斜直線状
   領域を残して塗付形成されていることを特徴とする請求
   項１記載の位置検出装置又は請求項４記載の光ディスク
   装置に使用される遮へい手段。