JPH01243273A

JPH01243273A - ディスク装置のヘッド位置検出装置

Info

Publication number: JPH01243273A
Application number: JP6869588A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Yamaguchi; 山口　裕久; Atsushi Endo; 遠藤　渥
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-27

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のヘッド位置検出装置に係り、特
にヘッドと記録媒体（ディスク）内トラックどの相対位
置関係を検出するディスク装置のヘッド位置検出装置に
関する３□ 従来の技術例えば光デイスク装置には、光学式ヘッドと記録媒体た
る光ディスクの相対位置を検出するヘッド位置検出装置
が設けられている。

従来におけるヘッド位置検出装置を第６図及び第７図に
示す。第６図に示されるヘッド位置検出装置１はヘッド
位置検出手段としてマイクロスイッチ２，３を用いたも
のである。また第７図に示されるヘッド位置検出装置４
は、ヘッド位置検出手段として可変抵抗器５を用いたも
のである。尚、各図において６は光学式ヘッドを、７は
ガイドロッドを８はアクチュエータを夫々示している。

発明が解決しようとする課題しかるに従来のヘッド位置検出装置の内、マイクロスイ
ッチ２，３を用いたヘッド位置検出装置１では、各スイ
ッチ毎にバラツキが大きく、また１個のスイツヂ内にお
いても開閉成位置にヒステリシスがあるため、スイッチ
２，３を最適な位置に調整して取付けるのが困難である
という課題があった。

また、この方式のヘッド位置検出装置１では一般にスイ
ッチ２，３はディスクに対し最内周と最外周の２箇所し
か設けないため、この中間における位置検出を行なうこ
とができないという課題があった。また、中間位置にお
いても検出を行なおうとした場合には、多数のスイッチ
を必要とし、構造が複雑になると共にコストが上昇して
しまうという課題があった。

一方、可変抵抗器５を用いたヘッド位置検出部＠４では
、−膜内なカーボン接点式の可変抵抗器の場合、経年変
化による接触不良が発生することが多く、これに起因し
て誤位置情報が生成されてしまい、光学ヘッド６が誤動
作してしまうという課題があった。また、これを防止す
るには高価な可変抵抗器が必要となる。

本発明は上記の点に鑑みて創作されたものであり、簡単
な構成で光学ヘッドの移動範囲の全域においてヘッド位
置検出を行ない得るディスク装置のヘッド位置検出装置
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課題を解決するために本発明では、ディスク装置の
ヘッド位置検出装置を夫々位置検出部が形成されてなる
複数の被検知体と、この被検知体と対応して配設されており、各被検知体の
位置検出部に基づいて位置検出信号を夫々生成する複数
の光センサとにより構成した。

そして、複数の被検知体又は複数の光センサの内、一方
を固定すると共に他方をヘッドに伴い移動する構成とし
、複数の光センサの複数の被検知体に対する相対的な移
動に伴い夫々出力される該位置検出信号の組合せにより
、上記ヘッドの位置検出を行なう構成とした、１作用ディスク装置のヘッド位置検出装置を上記構成とするこ
とにより、位置検出信号は光センサにより生成されるた
め経年劣化に伴う誤信号の発生はなくなる。また光セン
サの動作については個々のバラツキやヒステリシスがな
いため位置調整を容易に行なうことができる。更に複数
の光センサと複数の被検知体の組合せによりヘッドの位
置検出が行なわれるため、小なるスペースにおいて多く
の位置情報を得られることができ、この位置情報に基づ
いて他の機構、機器の制御を行なうことが可能となる。

実施例次に本発明の実施例について図面と共に説明する。第１
図は本発明の一実施例であるディスク装置のヘッド位置
検出装置９を示す要部構成である。

このヘッド位置検出部＠９は、例えば光デイスク装置に
取付けられ、光学式ヘッドの位置検出を行なうものであ
る。

同図中、１０は光学式ヘッドであり、図示しない駆動手
段により駆動され、ガイドロッド１１に沿って図中矢印
ＡＩ、Ａ２方向へ移動する構成とされている。また、光
学式ヘッド１０には、光ディスクと対向し光ディスクに
記録されている情報を読み取るアクチュエータ１２が設
けられると共に、本発明の要部をなす３個の制御シャッ
タ１３〜１５が取付は固定されている。この各制御シャ
ッタ１３〜１５には、夫々所定の位置検出溝１３８〜’
ｔ５ａが形成されている。この複数の制御シャッタ１３
〜１５は光学式ヘッド１０のＡ＋　、Ａ２方向の移動に
伴い移動する。

図中、１６〜１８で示されるのは光センサであり、発光
素子及び受光素子を有し、第２図に示されるように、コ
字状溝１６ａ〜１８ａが形成されており、受光素子の光
が受光素子に到っている時に１信号（第２図（Ａ）に示
す）、また制御シャッタ１３〜１５がコ字状溝１６ａ〜
１８ａに進入し、受光素子の光が遮断されている時にＯ
信号（第２図（Ｂ）に示す）の各位置検出信号有生成す
る。この各光センサ１６〜１８は、各コ字状溝１６ａ〜
１８ａ内に制御シャッタ１３〜１５を移動自在に嵌入し
た状態でディスク装置内に取付は固定される。光センサ
１６〜１８を用いることにより、開閉成される際のヒス
テリシスはなくなり、また個々のセンザ間のバラツキも
少なくなり、調整も容易に行ない得る。

よって、光学式ヘッド１０が図中矢印Ａ＋。

Ａ２方向へ移動すると、これに伴い各光センサ１６〜１
８は相対的に制御シャッタ１３〜１５上を移動する。こ
れにより各光センサ１６〜１８は、夫々に対応した制御
シャッタ１３〜１５に形成された位置検出溝１３ａ−１
５ａにより位置検出信号を生成する。この各光センサ１
６〜１８が生成する位置検出信号の組合せにより、光学
式ヘッド１０の位置を検知することができる。

ここで具体的な光学式ヘッド１０の位置検知と、位置検
出信号の組合ゼの一例について第３図を用いて説明する
。本実施例の場合、制御シャッタ１３〜１５及び光セン
サ１６〜１８は夫々３個であり、また光センサ１６〜１
８は１信号或いはＯ信号のバイナリ−信号を生成するた
め、全部で８相（２３組）の組合せが可能である。そこ
で、光学式ヘッド１０がディスク（記録媒体）の最内周
にある位置（これをＢＯＤ位置という）から最外周にあ
る位ｉ１　（ＥＯＤ位置という）を８区分に分け、夫々
の区分をＢＯＤ、Ｎｏ、１〜Ｎ（１６、ＥＯＤと名付け
ることとする。

第３図（Ａ）〜（Ｑ）は光学式ヘッド１０がディスクの
最内周（ＢＯＤ位置）から最外周（ＥＯＤ位置）へ到る
までの各制御シャッタ１３〜１５（光センサを閉塞する
部分をハツチングで示す）と光センサ１６〜１８の相対
的位置関係を順を追って示したものである。尚、図中Ｒ
５２等で示される数字は光学ヘッド１０が実際にディス
クと対向している位置をディスクの回転中心からの距離
寸法（単位ｓ＋）で示したものであり、またカッコ書き
された（０．Ｏ，Ｏ’）等は各光センサ１６〜１８の位
置検出信号を示しており、左から光センサ１６．１７．
１８の順に表示しである。また、上記した８組に分けた
区分は各図の下欄に示しである。

例えば第３図（Ａ）は光学式ヘッド１０がＢＯＤ位置に
ある状態を示しており、光学式ヘッド１０はディスクの
回転中心から５２ｍ１の所にあり、かつ各光センサ１６
〜１８は夫々位置検出信号と＝　　７　− してＯ信号を生成している。また第３図（Ｃ）は光学式
ヘッド１０がＭＯＤ位置から次の区分であるＮα１位置
へ移る境界位置に到った状態を示している。この境界位
置においては、光センサ１６〜１８の生成する位置検出
信号の組合せは（０，０゜０）或いは（０，０，１）で
ある。また、この境界位置を越えると第３図（Ｄ＞に示
されるように位置検出信号の組合せは（０，０，１）と
なる。

光学式ヘッド１０がＢＯＤ位置からＥＯＤ位置に向は移
動する間に、位置検出信号の組合せは同図に示される如
く順次変位する。よって、この位置検出信号の組合せに
より、光学式ヘッド１０の現在ある位置を検知すること
ができる。

ここで、光学式ヘッド１０がある区分より次の区分へ移
る境界位置に到った場合（第３図（Ｃ）。

（Ｅ）、（Ｇ）、（Ｉ）、（Ｋ）、（Ｍ）、（０）で示
される場合）について注目する。

この境界位置において、光学式ヘッド１ｏの移動に伴い
光センサ１６〜１８の位置検出信号の組合せは変化する
。これは、光センサ１６〜１８の生成する位置検出信号
が切換わることを意味する。

本実施例では、−の区分から次の区分へ光学式ヘッド１
０が移動する際、３個ある光センサの内ひとつだけが切
換ねるよう構成してなる。

即ち、第３図（Ｃ）を例に挙げて説明すれば、ＢＯＤ位
置から次の区分であるＮα１位置へ移る際、光センサ１
７は位置検出溝１４ａに進入して切換ねることになるが
、他のふたつの光センサ１６゜１８は制御シャッタ１３
．１５の光を遮断する部分に確実に対向しており、これ
らのセンサ１６゜１８が切換わることは絶対ない。他の
境界位置く第３図（Ｅ）、（Ｇ）、（Ｉ）、（Ｋ）、（
Ｍ）、（Ｏ）で示す位置）においても同様な構成となっ
ており、境界位置においては３個ある光センサ１６〜１
８の内、ひとつのみが切換わる。

例えば上記と異なる構成とし、境界位置においてふたつ
の光センサが切換わる構成とした場合、このふたつの光
センサが同時に切換わるよう構成するのは困難であり、
位置精度の差異により若干のタイミングずれが必然的に
発生してしまう。従って、この切換えの瞬間においては
、現在光学式ヘッド１０がある位置と全く異なった区分
位置の位置検出信号の組合せとなってしまい、これに起
因してディスク装置内のシステムに誤動作が発生する虞
れがある。

これに対し、本実施例の如く、境界位置においてひとつ
の光センサのみが切換わる構成とすると切換時において
現在光学式ヘッド１ｏがある位置と全く異なった区分位
置を示す位置検出信号の組合せとなることは絶対になく
、境界位置を中心にそれより前の区分位置を示す組合せ
か、それに続く次の区分位置を示す組合せのどちらかと
なる。

このため、システムの誤動作を確実に防止することがで
きる。

続いて第４図に本発明になるヘッド位置検出装置９を適
用してなるディスク装置１９のブロックダイヤグラムを
示し、ヘッド位置検出装置９がら出力される位置検出信
号の組合せを利用した各機構、装置の制御について述べ
る。尚、同図において、２０はディスク、２１はディス
クモータ、２２はラジアルモータ、２３はシステム・コ
ントローラ、２４はセンサ出カニニット、２５．２６は
サーボゲイン切換器、２７はディスクモータ・ドライバ
、２８はアクチュエータ・ドライバ、２９はラジアルモ
ータ・ドライバを夫々示している。

ディスク装置１９では、ヘッド位置検出装置９より出力
される位置検出信号の組合せを利用して、■ディスクモ
ータ２１のＣＬ　Ｖ　（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　１−ｉｎｅ
ａｒｖｅｒｏｃ　ｉｔｙ　　線速度一定）制御、　■ア
クチュエータ１２のフォーカス、トラッキングゲイン制
御、■ラジアルモータ２２のアクセス制御及びイニシャ
ライズ頭出し検出（ＢＯＤ位置検出）等を行なっている
。

まず、■ディスクモータ２１のＣＬＶ制御について述べ
る。、Ｃｔ−Ｖモードではトラックの各位置で線速度を
一定とするために、光学式ヘッド１０の対向している位
置に応じて回転数を最内周（約１８０Ｏｒｐｍ　）から
最外周（約６Ｏｒｐｍ　）の間で変化させる。従って、
チャプター・サーチ等を行なった場合、ディスクモータ
２１は即時に所定の回転数に安定させねばならない。こ
の時、現在の光学式ヘッド１０の位置が位置検出信号の
組合せ（以下、組合せ信号という）により判っているな
らば、極めて短い時間で回転数を安定さぜることができ
る。

組合せ信号は、このようにディスクモータ２１の安定回
転のための過渡的な粗情報として用いられる。

ここで、過渡的なといったのは、ディスクモータ２１の
回転が安定すれば、光学式ヘッド１０から読み取られる
位置信号より光学式ヘッド１０の現在位置をより正確に
検出できるためであり、また粗情報といったのは、ヘッ
ド位置検出装置９で検知し得る位置にはある程度の範囲
（第３図参照）があるからである。尚、上記のように位
置検出の範囲に幅があっても、ディスクモータ２１の短
期安定回転化のためには十分である。

一方、ディスクモータ２１の回転数の変化に応じて、こ
のディスクモータ２１の回転制御を行なうサーボ系（主
としてディスクモータドライバ２７）に侵入する外乱入
力周波数も比例して増減するという問題点がある。

仮にサーボ系をゲイン固定とした場合、高回転時の外乱
周波数ｆ１は第５図（Ａ）に示すようにザーボ系ゼロ・
クロス（同図中、破線で示す）より下であり安定である
が、低回転になると外乱周波数も第５図（Ｂ）に示すよ
うにｆ２となり余裕がなくなり発振してしまう。

そこで、ヘッド位置検出装置９が出力する組合せ信号を
用いて、サーボ系のゲインを可変とする、。

具体的には、システム・コントローラ２３を介して供給
される組合せ信号によりサーボゲイン切換器２５を作動
させてゲインを可変させる（高回転では高ゲイン、低回
転では低ゲインとする）。これにより、回転数の高低に
拘らずディスクモータ２１は円滑な回転を行なうことが
できる。

尚、■フォーカス、トラッキングゲイン制御における、
アクチュエータ１２の外乱入力も上記した■と全く同様
の理由により周波数変化を行なう。

このため、■と同様に、組合せ信号によりサーボゲイン
切換器２６を作動させ、アクヂュ■−夕のサーボ系のゲ
インを可変する構成とすることにより、フォーカス、ト
ラッキングゲイン制御を外乱の影響を受けることなく行
なうことができる。これにより、ディスク装置１９の再
生特性を向上させることができる。

更に、■ラジアルモータ２２のアクセス制御及びイニシ
ャライズ頭出し検出について述べれば、ＣＡ　Ｖ　（Ｃ
ｏｎ５ｔａｎｔ　Ａｎｇｕｌａｒ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　
　回転数−定）、ＣＬＶを問わず、アクセス中にディス
ク内のトラック情報を読み出すことは技術的困難を伴う
ことが多い。しかるに、本信号をアクセス中の粗情報と
して用いれば、アクセス時間の短縮化を図ることができ
る。

一方、イニシャライズ時、光学式ヘッド１ｏはリードイ
ン・トラックの中に正確に止ることが要求される。仮に
リードイン・トラック外に止ってしまうと種々の誤動作
が発生ずる可能性がある。

しかるに、本信号を用いれば高い繰返し精度で頭出しを
行なうことが可能となる。

発明の効果上述の如く本発明によれば、位置検出信号は光センサに
より生成されるため経年劣化に伴う誤信号の発生はなく
なり、また光センサの動作については個々のバラツ４二
やヒステリシスがないため位置調整を容易に行なうこと
ができ、更に複数の光センサと複数の被検知体の組合せ
によりヘッドの位置検出が行なわれるため、小なるスペ
ースにおいて多くの位置情報を得られることができ、こ
の位置情報に基づいて他の機構、機器の制御を行なうこ
とが可能となる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるヘッド位置検出装置を
説明するための図、第２図は光センサを拡大して示す図
、第３図は光学式ヘッドがＢＯＤ位置からＥＯＤ位置へ
到るまでの制御シャッタと光センサの相対的移動を順を
追って示す図、第４図は本発明になるヘッド位置検出装
置を組込んでなるディスク装置のブロックダイヤグラム
、第５図は高回転時と低回転時の外乱入力周波数とサー
ボ系のゼロ・クロスを比較して示す図、第６図及び第７
図は従来のヘッド位置検出装置の一例を示す図である。９・・・ヘッド位置検出装置、１０・・・光学式ヘッド
、１２・・・アクチュエータ、１３〜１５・・・制御シ
ャッタ、１３ａ〜１５ａ・・・位置検出溝、１６〜１８
・・・光センサ１．１９・・・ディスク装置、２０・・
・ディスク、２１・・・ディスクモータ、２２・・・ラ
ジアルモータ、２３・・・システム・コントローラ、２
５．２６・・・サーボゲイン切換器。特許出願人　ティアツク株式会社＝　　１６　− 第１図旦第２図第６図上・↓１□Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】夫々位置検出部が形成されてなる複数の被検知体と、該被検知体と対応して配設されており、該各被検知体の
位置検出部に基づいて位置検出信号を夫々生成する複数
の光センサとよりなり、該複数の被検知体又は該複数の光センサの内、一方を固
定すると共に他方をヘッドに伴い移動する構成とし、該複数の光センサの該複数の被検知体に対する相対的な
移動に伴い夫々出力される該位置検出信号の組合せによ
り、該ヘッドの位置検出を行なう構成としたディスク装
置のヘッド位置検出装置。