JPH01269234A - ディスクレコーダ又はプレーヤ用の半径アクセス装置 - 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】 本発明はデータの記録及び再生の分野に関しており、特
に、情報を所望のデータトラックに書込み（又はデータ
トラックから読取り）できるように、データ記憶ディス
クに対する書込み／読取りヘッドの半径方向位置を制御
するための装置の改良に関する。

［従来技術］ データ記憶ディスク（例えば磁気、磁気光学及び光学デ
ィスク）の記録表面に対する書込み／読取りヘッドの半
径方向位置を制御するために、今までに多様な半径方向
アクセスメカニズムが提案され使用されてきた。一般的
に、このようなメカニズムは、ディスクの回転面に平行
な平面内の直線状又は円弧状の軌道に沿ってヘッドを前
進させるょう９２機ツォ６．直線的な６，７ｈ動に対応
するため、種々にデザインされたステッピングモータ／
及びリニアモータの両方が使用されてきた。ステッピン
グ装置においては、モータシャフトの回転運動は通常、
親ねじ、ラック及びビニオンの組み合わせ、又は、多く
の場合モータシャフトに巻き付けられたスプリットバン
ドによって、直線運動に変換される。ステッピングモー
タはまた、円弧状の軌道をもたらす機構にも使用される
。リニアモータにおいては、その運動は、ヘッドを支持
する移動可能に設置されたキャリッジに直接伝達される
。はとんどの場合、駆動ａｔＲが何であろうとキャリッ
ジは、がた、あそび及び摩擦にともなう問題を回避する
ために、精密なアラインメント及び部品製造における高
度の精密性を要求される多数の軸受及びブツシュによっ
て懸吊される。

Ｐ、Ｂｒｙｅｒの米国特許第４，４２６，６６９号には
、２対の平らな若しくは平面状の屈曲部材（ｆｌｅｘｕ
ｒｅｍｅｍｂｅｒ）を組み込んだ、軸受を有さず、あそ
びやがたのない半径方向アクセスメカニズムが開示され
ている。屈曲部材の一方の対は、書込み／読取り変換器
が載置される可動のキャリッジを支持し、他方の対は前
記の対を支持し、それによってキャリッジを直線経路に
沿って移動させることができる。更にキャリッジは、永
久磁界中に置かれ、磁化可能な固定子を包囲する音声コ
イル等を支持している。このコイルに電流を流すことに
よって、コイル（及びその支持キャリッジ）は磁界中を
一方向若しくは他の方向に進むが、このような運動は屈
曲部材によって直線経路に限定される。

［発明が解決しようとする課題］ 前記特許に開示された半径方向アクセスメカニズムは、
軸受及びブツシュを使用するメカニズムに対してはいく
らかの利点を提供するが、物理的寸法が比較的大きく、
従ってそれを小形のディスクドライブに使用することが
できない。

このことから、本発明は、これまでに提案された類似の
メカニズムに比べ、構造が単純であり、寸法が小さく、
且つ、軸受を有さず、あそび、がたのない半径方向アク
セスメカニズム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］ 上記目的を達成するために本発明の半径方向アクセスメ
カニズムは基本的には、１対の平らな屈曲部材と、該屈
曲部材をそれぞれの端の一つに沿って支持する手段であ
って、該部材の残りの非支持部分が収束線に向かって収
束するように支持する手段と、前記屈曲部材のそれぞれ
の非支持端部を前記収束線の手前の位置で相互に連結す
る半径方向アクセスアームと、前記屈曲部材が収束する
点の近傍に置かれた仮想点の回りの前記アクセスアーム
の動きを制御する電磁気手段とを含む。前記アクセスア
ームは読取り／書込みヘッドを、好ましくは屈曲支持体
の中間位置で支持する。半径方向アクセス装置は、ヘッ
ドが最も内側のデータトラックから最も外側のデータ１
−ラックへと円弧状の経路に沿って動くときに、ヘッド
の向きがディスク上の各データトラックに対して実質的
に同一になるようにデータ記憶ディスクに対して位置し
ている。

本発明及びその種々の利点は、以下の好ましい実施例の
説明から当業者に掟より明らかになるであろう。

［実施例］ 第１図に示されているように、本発明の半径方向アクセ
ス装置は、２個の収束屈曲部材ＢＳ、及びＯＳ２と、連
結部材ＢＤと、１対の固定支持体Ｓ及びＳ′とを備えて
いる。支持体Ｓ及びＳ′は部材ＢＳ、及びＤＳ２をそれ
ぞれの端部Ｓ１及びＳ２で支持する役目をする。屈曲部
材が（実線で示された）位置にあるときは、それぞれの
非支持端部は点Ｐに向かって収束する。図に示すように
連結部材ＢＤは、この収束点に達する手前で収束屈曲部
材を連結する。

連結部材ＢＤにしっかりと接続され且つ支持体Ｓ及びＳ
′間の領域内を該連結部材ＢＤから外側に直角に延伸す
るのが半径方向アクセスアームＣＴであって、このアー
ムＣＴは読取り／書込みヘッド１１を支持する。図から
分かるように、アームＣＴは、部材ＢＳ、及びＤＳ２が
それぞれの支持体の回りで屈曲するときに、点Ｐの回り
で見掛は上の枢軸運動を行なう。（屈曲部材の可撓性の
ためにアームＣＴの運動は点Ｐの回りの真の枢軸運動で
はないが、例えば屈曲部材を以下のように工夫すること
によって真の枢軸運動からの偏差を最小にできることに
留意されたい、）ヘッドＩＩは、内側半径ｒ、と外側半
径ｒ。

との間に位置するディスク上のデータトラックに情報を
記録及び／又は再生するいかなるデータ記録又は再生ヘ
ッド（例えば光学式、磁気式又は磁気光学式ヘッド）で
あってもよい。

第１図に実線で示したように、このメカニズムの定位置
は、ヘッドがディスクの中閤トラック半径ｒ上の点Ｔに
あるときに対応し、ここではデータトラックに対するヘ
ッドの配向角度は角度ψで表している。多くの場合ヘッ
ド自体或いはそれによって生成される記録スポットは非
対称であるので、ディスクに対するヘッドの半径方向位
置とは関係なく、ヘッド／トラック角度型は全てのトラ
ックに対して同じであるのが望ましい。半径方向アクセ
ス装置はこの理想を達成することはできないが、以下に
記述するように、装置がディスクに対して特別の方法で
位置決めされるならば、ヘッド／トラックの角度を許容
可能な限界内に維持することができる。

褥第１図を参照し、部材ＢＳ、及びＤＳ２がそれぞれの
支持体Ｓ及びＳ′に対して屈曲するときに、ヘッドＨが
円弧状の軌道Ｔ。ＴＴ２に沿って移動することを理解さ
れたい。図に示すように、部材ＢＳ、及びＤＳ２がそれ
ぞれ位ｉＢ。Ｓｌ及びり。Ｓ２へと反時計方向に屈曲す
るとき、連結部材［１０は位置Ｂ、Ｄ、に移動する。こ
の移動の結果、アームＣＴが位置Ｃ６Ｔ０に移動すると
、アームＣＴの支持するヘッドが半径ｒ０の外側ディス
クトラックに移動する。部材ＢＳ、及びＤＳ２の反時計
方向の運動によって生成されるアームＣＴよ の角度変化を角Φ。とじ、該角度変化によりもたらされ
るヘッドの向きを角度ψ。と定義する。この場合、ヘッ
ドが外側トラックに正対する点Ｔ。は、ヘッドが中間１
〜ラツクｒに正対する半径方向ラインＯＴに対して角度
α。たけ角度的にずれている。

同様の解析から部材［ＩＳ、及びＤＳ２がそれぞれの支
持内側のトラックに移動させることが理解される。

ここでヘッド／トラックの配向角度は変化角変型。

であり、ヘッドは半径方向ラインＯＴに対して角度α、
たけ角度的にずれている。条件Φ−α＝０が満たされる
ならばヘッド／トラックの配向角度は同じである、即ち
アクセスアームの角度変位（Φ）が、ディスクの中心と
移動前のヘッド位置とを結ぶ半径方向ラインと、ディス
クの中心と移動後のヘラ羊 ド位置を結ぶ半径方向ラインとの間の相等しい角度変位
（α）によって相殺されるときには必ず、ヘッド／トラ
ック配向角度が当初位置と新たなヘッド位置とで同じで
あることが理解される。これを第新たな位ＩＣ６Ｔ０に
来ると、ヘッドＨはディスク半径ｒの当初位置からディ
スクの外側半径ｒ０の位置へと移動する。中間半径ｒの
ところでは、ヘッド／トラック配向角度ψは、アームＣ
Ｔと、中間トラックの点Ｔにおける接線Ｔ′との間の角
度として定義することができる１、角度！は、またアー
ムＣＴと点移動した後には、新たなトラックの点Ｔ０に
おける接線ビ。はもはや軸へとは一致せず、アームＣ，
Ｔ。と接線己との間の角度はψ１市となる。簡単な幾何
学から、接線Ｔ′とＴ０′との間の角度（即ちα。）は
点Ｔから新たな位ｉＴ。への角度変位α。に等しいこと
は明らかである。重＋Φ。−重＋Δψ＋α。であること
から、Δ重＝Φ０−α。の関係が成立することは明らか
である。即ち、Φ０＝α０であれば必らず配向誤差角度
Δ市はゼロである。従って、ディスクの中心０に対する
半径方向アクセス装置の位置決めにおいてヘッド／トラ
ック配向誤差を最小にするためには、この条件に出来る
限り近付けることが必要である。

次いで第３図から第５図を説明する。上記屈曲メカニズ
ムは、一対の直立支持体ｓ、ｓ’が載置されたフレーム
Ｆを備えた半径方向アクセス装置として具体化される。

支持体Ｓ及びＳ′の夫々は、屈曲部材１０がフレームの
上面５に対し直角に且つ間隔を置いて延伸するように平
面状の屈曲部材１０の一方の端を支持する。支持体は、
屈曲部材のそれぞれの非支持部分がフレームＦの実際の
境界線の外側に位置する収束線に向かって収束するよう
に配置される。各屈曲部材は好ましくは、例えば成形プ
ラスチック部分１２ａ及び１２ｂで強化されたベリリウ
ム−調合金製の薄い（例えば０．１Ｏｎ＋ｍ）矩形の金
属プレート１２からなる。プレート１２の上縁１２ｃ及
びプレート１２にある２つの矩形切欠部１２ｅによって
プレート１２と同じ材料及び厚さの４つの連結タブ１４
ａ〜１４ｄが形成される。タブ１４ａ及び１４ｂをもつ
屈曲部材端部は支持体ｓ、ｓ’にしっかりと連結されて
おり、タブ１４ｃ及び１４ｄをもつ反対側の屈曲部材端
部は以下に説明するように半径方向アクセスアーム２０
に連結されている。タブ１．４ａ〜１４ｄは、アーム２
０の半径方向のアクセス移動の間中、蝶番の働きをし、
アームが見掛けの枢軸運動をすることを許容する。

上記したように、屈曲部材１０は、通常の磁気式、磁気
光学式若しくは光学式の読取り／書込みヘッドの全ての
必須素子を含む半径方向アクセスアーム２０を支持する
。かかるヘッドを図式的に円１１で表すが、これは例え
ば光学式の書込み／読取りヘッドであれば対物レンズを
示す。図に示すように、アーム２０は、読取り／書込み
ヘッドと共に磁気式若しくは光学式装置の全ての必須素
子（レーザ、光学素子、検知器等〉を支持することに加
えて、回転データ記憶ディスクＤに対するヘッド１１の
半径方向位置を制御するための線形音声コイルモータの
コイル３０を支持する。ディスクＤは回転のためにスピ
ンドル２５上に支持されており、半径方向アクセス装置
は支持フレームＦと回転ディスクとの間に配置されてい
る。

半径方向アクセスアーム２０は、矩形に区切られた細長
いハウジング２２を有する。ハウジング２２の端部２２
ａは、屈曲部材のタブ・１４ｃ及び１４ｄを締めつける
楔の形をしている。この形状によって、アーム２０は屈
曲＋→支持体ｓ、ｓ’の中間の定位置をとる。情報を実
際に読取ったり書込んだりする間中、読取り／書込みヘ
ッドのデータ記憶ディスクと直接に相互作用する部分（
例えば図の円１１）は、屈曲支持体間を移動するような
位置にあることが好ましい。

アーム２０の見掛けの枢軸移動を生起し、ひいてはディ
スクＤに対するヘッドＩＩの半径方向位置を制御するた
めにアーム２０は、電流が選択的に流されるときに、磁
界中で移動する矩形の音声コイル３０を支持している。

図に示すように、コイル３０はアーム２２のフォーク状
端部２２ｃによって支持されている。磁界は、中央コア
プレート４２、端部片４０．４１及びフレームＦによっ
て支持されているプレート３８．３９とを有する（例え
ばスチール製の）磁化可能な磁束制限フレーム内に配置
される１対の永久磁石３４．３６によって与えられる。

必要に応じて、フレーム部材及び磁石は、アーム２０が
移動するときにコイル３０がたどる円弧状の軌道に対応
する形状とすることができる。このような形状であれば
磁石とコイルが置かれる中央コア表面との間の空隙をよ
り小さくでき、この結果、この空隙の磁束密度がより高
くなり、モータの出す力がより大きくなる。変形例とし
て磁石及び磁化可能なフレームプレートの両方がディス
ク表面に平行となり、その結果ディスクが漂遊磁束から
より良く保護されるようにモータの向き、を定めても良
い。更に、コイル３０及びモータφの駆動力がよりベツ
ドに近付くので、アクチュエータの動作の力学的条件が
改善される。

使用に際しては、外部電源からの電流は好ましくはヘッ
ドハウジング２２に包含される電線によってコイル３０
に与えられる。電流のレベル及び極性に従って、アーム
２０はその仮想枢軸の回りを回転し、それによって読取
り／書込みヘッド）１が半径ｒ。

とｒ。との間の所望のデータトラックに対向する位置に
来るように、上記のごとく円弧状経路に沿ってトラック
を横断させる。上記したように、このメカニズムがディ
スクの中心に対して適切に置かれるならば、ヘッド／ト
ラック配内角度誤差（Δ重）を最小にすることができる
。かかる誤差の大きさは勿論枢軸アームの有効長さに依
存するが、有効データ記憶ディスクの内側と外側トラッ
クのおおよその距離が直径にして約９ｃｍである場合、
±０．７５°内に維持することができる。

［発明の効果コ ヘッド支持キャリッジがディスク半径に沿って直線的に
移動する前記の従来技術のメカニズムと比較して、本発
明の半径方向アクセス装置は特に以下の点で有益である
： ａ）その枢軸運動によって、該メカニズムはよりコンパ
クトであり、従って、より小さなディスクドライブ装置
に組み込むことができる。

ｂ）その枢軸運動によって、アクチュエータの実効質量
がより小さくなり、それによってアクセス時間をより速
く且つ消費電力をより少りくできる。

Ｃ）その枢軸運動によって、ヘッド接続ケーブル（電力
及び信号を与えるための）をヘッドの変位範囲全体にわ
たって移動させる必要がなくなる。このようなケーブル
を枢軸に近接したハウジング２２に入れることができる
ときには、ヘッドの横断方向にわずかな距離だけ移動さ
せればよいことに留意されたい。

本発明をその好ましい実施例を参照しながら詳細に説明
したが、その変更例及び修正例も本発明の主旨及び範囲
内にあることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半径方向アクセス装置の基礎をなす屈
曲メカニズムの概略説明図であり、第２図は該メカニズ
ムの角度パラメータを定義する部分４−４に沿った部分
断面図であり、第５図は第３図の装置の斜視図である。 ＢＳ、　、ＢＳ２．１０・・・屈曲部材、ＢＤ・・・連
結部材、ＣＴ、２０・・・÷＋→→アーム、Ｆ・・・フ
レーム、Ｈ・・・読取り／書込みヘッド、ｓ、ｓ’・・
・支持体、１２・・・金属プレート、１２ａ　、　１２
ｂ・・・成形プラスチック部分、１４ａ〜１４ｄ・・・
連結タブ、２２・・・ハウジング、２５・・・スピンド
ル、３０・・・コイル、３４．３６・・・永久磁石、３
８．３９・・・プレート、４０゜４１・・・端部片、４
２・・・中央コアプレート。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）書込み／読取りヘッドのデータ記憶ディスクに対
   する半径方向の移動を制御するための半径方向アクセス
   装置であって、前記ヘッドが前記ディスク上の複数の同
   心のデータトラックのいずれか１つに情報を書込む又は
   情報を読取るために設置されており、前記装置は、 （ａ）フレームと、 （ｂ）単一の平面内でのみ屈曲するように構成された型
   の１対の平らな屈曲部材であって、前記平面は該部材に
   垂直であり、各々が間隔を置いて配置された第１及び第
   ２の端を有する屈曲部材と、 （ｃ）前記屈曲部材の夫々を前記端の一方に沿って支持
   するために前記フレームに取付けられた支持手段であっ
   て、前記屈曲部材の夫々の支持端が相互に間隔を置いて
   固定され、前記屈曲部材のそれぞれの非支持部分が前記
   支持手段から収束線の方向へ延伸するように支持する支
   持手段と、 （ｄ）前記屈曲部材の夫々の外側方向に延伸する端を前
   記収束線の手前の位置で相互に連結する半径方向アクセ
   スアームであって、前記アームが、前記屈曲部材の間及
   び、前記屈曲部材の非支持端間を結ぶ線から外側方向に
   延伸する部分を有し、前記部分が書込み／読取りヘッド
   を支持する半径方向アクセスアームと、 （ｅ）前記部分を前記収束線によって定義される仮想枢
   軸の回りで見掛けの枢軸運動をさせるべく、前記アーム
   に運動を与える手段とを備えており、前記アームに支持
   された書込み／読取りヘッドが、ディスクの半径に対し
   て円弧状経路に沿って移動することを特徴とするディス
   クレコーダ／プレーヤのための屈曲部を有する半径方向
   アクセス装置。
2. （２）前記運動を与える手段が、前記アームに支持され
   ており、選択的に励起可能なコイルと、前記フレームに
   支持されており、前記コイル近傍に磁界を生成するため
   の磁界生成手段とを含む電磁気手段を有する請求項１に
   記載の装置。
3. （３）前記屈曲部材の夫々が、両側から延伸しており、
   間隔を置いて配置された１対の可撓性のタブを備えた、
   実質的に剛性の矩形の中央部を有する請求項１に記載の
   装置。
4. （４）前記タブの対の一方が前記支持手段に固定されて
   おり、前記タブの対の他方が前記枢軸アームに固定され
   ている請求項３に記載の装置。
5. （５）前記装置は、前記アームが見掛けの枢軸運動をす
   るときの該アームの角度変位が、ディスクの中心と前記
   アームの運動後のヘッド位置とを結ぶ線と、ディスクの
   中心と前記アームの運動前のヘッド位置とを結ぶ線との
   間の角度変位に実質的に等しくなるようにディスクに対
   して位置決めされる請求項１に記載の装置。