JPH0254481A - Magnetic head positioning device - Google Patents

Magnetic head positioning device

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Publication number
JPH0254481A
JPH0254481A JP20503688A JP20503688A JPH0254481A JP H0254481 A JPH0254481 A JP H0254481A JP 20503688 A JP20503688 A JP 20503688A JP 20503688 A JP20503688 A JP 20503688A JP H0254481 A JPH0254481 A JP H0254481A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
magnetic head
carriage
magnetoelectric
magnescale
Prior art date
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Pending
Application number
JP20503688A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Morita
功 森田
Toshiaki Hattori
敏明 服部
Akira Ishii
彰 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP20503688A priority Critical patent/JPH0254481A/en
Publication of JPH0254481A publication Critical patent/JPH0254481A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent the title device from increasing in size and to improve the accuracy by moving a magnetic scale unit and a magnetoelectric converting means relatively as a carriage moves and positioning them according to the output of the electromagnetic converting means. CONSTITUTION:A head assembly 12 where a magnetic head 11 is mounted is fixed to the carriage 13. This carriage 13 is arranged on a linear guide 14 slidably as shown by an arrow. The magnetoelectric converter 15 is fixed on the flank of the carriage 13. Further, a magnet scale unit 16 is arranged nearby the flank of the guide 14 opposite the converter so that the carriage 13 moves lengthwise. The unit 16 consists of magnet scales 16a and 16b and S and N poles are magnetized in the scales 16a and 16b alternately at pitch lambda. Further, the scales 16a and 16b are arranged in parallel while shifting in magnetization position by a distance lambda/16. Consequently, the resolution of the position detection of the magnetic head can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、例えば磁気ディスクに対して情報の記録あ
るいは再生を行なう磁気ディスク装置等に用いられる磁
気ヘッド位置決め装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a magnetic head positioning device used in, for example, a magnetic disk device that records or reproduces information on a magnetic disk.

(従来の技術) 従来の磁気ディスク装置、とりわけハードディスクドラ
イブ装置では、円板状に形成された磁気ディスクをスピ
ンドルモータで高速回転させ、この高速回転する磁気デ
ィスクの表面上に同心円状に形成されたトラックに、記
録・再生手段としての磁気ヘッドを近付けて駆動するこ
とによりトラック上に情報を記録したり、あるいはトラ
ック上に記録された情報を再生したりするようになって
いる。
(Prior Art) In conventional magnetic disk devices, especially hard disk drive devices, a disk-shaped magnetic disk is rotated at high speed by a spindle motor, and magnetic disks formed concentrically on the surface of this high-speed rotating magnetic disk are used. Information is recorded on the track or information recorded on the track is reproduced by driving a magnetic head as a recording/reproducing means close to the track.

このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドを目的の
トラックに移動させるための駆動源としてステッピング
モータやボイスコイルモータが一般に用いられている。
In such magnetic disk drives, a stepping motor or a voice coil motor is generally used as a drive source for moving a magnetic head to a target track.

上記ステッピングモータは、アクセス時間は遅いが、モ
ータ自体に位置(角度)検出機構を備えており、また、
他のモータに比べて安価なことから小径の磁気ディスク
装置に多く用いられている。
The above stepping motor has a slow access time, but the motor itself is equipped with a position (angle) detection mechanism, and
Because they are cheaper than other motors, they are often used in small-diameter magnetic disk drives.

一方、上記ボイスコイルモータは、高速アクセスに好適
であり、大容量の磁気ディスク装置に採用されているが
、位置検出機構を備えていない。
On the other hand, although the voice coil motor is suitable for high-speed access and is employed in large-capacity magnetic disk drives, it does not include a position detection mechanism.

そのため、通常は、いわゆる面サーボ方式と呼ばれる制
御方式を採用して磁気ヘッドの位置検出を行なっている
。すなわち、データの記録・再生に用いる磁気ディスク
の他に位置・速度制御専用の磁気ディスクを備え、この
磁気ディスクからサーボ情報を得て位置や速度の検出を
行なっている。
Therefore, a control system called a so-called surface servo system is usually employed to detect the position of the magnetic head. That is, in addition to the magnetic disk used for recording and reproducing data, a magnetic disk dedicated to position and speed control is provided, and servo information is obtained from this magnetic disk to detect position and speed.

しかし、かかるデータの記録・再生用以外に制御専用の
磁気ディスクを備えることは、小径の磁気ディスク装置
にとっては実装が困難であるとともに、価格的にも不利
である。
However, providing a magnetic disk exclusively for control other than for recording and reproducing such data is difficult to implement in a small-diameter magnetic disk device, and is also disadvantageous in terms of cost.

そこで、近年、磁気ディスク装置の小型化、高記録容量
化、アクセスの高速化、あるいは低価格化等の要請に応
えるものとして、DCサーボモータと、磁気スケール(
マグネスケール)およびMR素子(磁電素子)から成る
位置・速度検出機構とを用いて磁気ヘッドの位置や速度
を検出するものが開発されている。
Therefore, in recent years, DC servo motors and magnetic scales (
A system has been developed that detects the position and speed of a magnetic head using a position/speed detection mechanism consisting of a magnetic head (magnescale) and an MR element (magnetoelectric element).

たとえば、第8図に、リニア方式による磁気ヘッド駆動
機構を示す。図において、1は記録媒体としての磁気デ
ィスクであり、図示しないスピンドルモータにより高速
回転されるようになっている。ヘッドアセンブリ2の先
端部には磁気へラド3が搭載されており、このヘッドア
センブリ2自体はキャリッジ4に固定され、さらに、こ
のキャリッジ4はリニアガイド5に対し摺動自在に配設
されている。また、ビニオン6は、DCサーボモータ7
の回転軸に固定されるとともに、キャリッジ4の側部に
設けられたラック8に歯合するようになっている。そし
て、ビニオン6がDCサーボモータ7で回転駆動される
ことによりキャリッジ6がリニアガイド5上を摺動し、
これにより磁気ヘッド3を磁気ディスク1の表面に沿っ
て図示矢印方向へ移動させ、目的とするトラックへ移動
させるようになっている。
For example, FIG. 8 shows a linear magnetic head drive mechanism. In the figure, reference numeral 1 denotes a magnetic disk as a recording medium, which is rotated at high speed by a spindle motor (not shown). A magnetic helad 3 is mounted on the tip of the head assembly 2, and the head assembly 2 itself is fixed to a carriage 4, and the carriage 4 is arranged to be slidable with respect to a linear guide 5. . In addition, the pinion 6 is connected to a DC servo motor 7.
It is fixed to the rotating shaft of the carriage 4, and meshes with a rack 8 provided on the side of the carriage 4. Then, the carriage 6 slides on the linear guide 5 as the pinion 6 is rotationally driven by the DC servo motor 7.
As a result, the magnetic head 3 is moved along the surface of the magnetic disk 1 in the direction of the arrow shown in the figure, and is moved to a target track.

上記DCサーボモータフの回転軸には円板状の磁気スケ
ール(マグネスケール)9が取付けられている。このマ
グネスケール9の外周部は、S極とN極とが所定のピッ
チで交互に出現するように着磁されている。また、この
マグネスケール9の外周部近傍には磁電素子(MR素子
)から成る磁電変換器10が設けられており、マグネス
ケール9の回転に伴う磁界の変化を検出し、これにより
磁気ヘッド3の位置および速度を検出するようになって
いる。
A disc-shaped magnetic scale (Magnescale) 9 is attached to the rotating shaft of the DC servo motor. The outer periphery of the magnetscale 9 is magnetized so that S poles and N poles appear alternately at a predetermined pitch. Further, a magnetoelectric transducer 10 consisting of a magnetoelectric element (MR element) is provided near the outer circumference of the magnetescale 9, and detects changes in the magnetic field accompanying the rotation of the magnetescale 9, thereby controlling the magnetic head 3. It is designed to detect position and velocity.

また、他の従来の磁気ヘッド駆動機構として、ロータリ
方式によるものを第9図に示す。図において、1は記録
媒体としての磁気ディスクであり、上記と同様に、図示
しないスピンドルモータにより高速回転されるようにな
っている。キャリ・ノジ4aは、回転軸4bを中心に回
動自在に設けられており、その一端部にはヘッドアセン
ブリ2aを介して磁気ヘッド3aが搭載されており、他
端部にはラック8aが設けられている。また、ビニオン
6aは、DCサーボモータ7aの回転軸に固定されると
ともに、上記ラック8aに歯合するようになっている。
Further, as another conventional magnetic head drive mechanism, one based on a rotary system is shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a magnetic disk as a recording medium, which, like the above, is rotated at high speed by a spindle motor (not shown). The carry nozzle 4a is rotatably provided around a rotating shaft 4b, and a magnetic head 3a is mounted on one end thereof via a head assembly 2a, and a rack 8a is provided on the other end. It is being Further, the pinion 6a is fixed to the rotating shaft of the DC servo motor 7a, and meshes with the rack 8a.

そして、ビニオン6aがDCサーボモータ7aで回転駆
動されることによりキャリッジ4aが回転軸4bを支点
として回動し、磁気ヘッド3aを磁気ディスク1の表面
に沿って図示矢印方向へ移動させ、目的とするトラック
へ移動させるようになっている。
Then, the carriage 4a rotates about the rotating shaft 4b as the pinion 6a is rotationally driven by the DC servo motor 7a, and the magnetic head 3a is moved along the surface of the magnetic disk 1 in the direction of the arrow shown in the figure. It is now possible to move the track to the desired track.

上記キャリッジ4aの一端側の磁気ヘッド3aより遠方
には、S極とN極とが所定のピッチで交互に出現するよ
うに着磁された円弧状のマグネスケール9aが取付けら
れている。また、このマグネスケール9aの近傍にはM
R素子から成る磁電変換器10aが設けられており、キ
ャリッジ4aと一体のマグネスケール9aの回動に伴う
磁界の変化を検出し、これにより磁気ヘッド3aの位置
および速度を検出するようになっている。
At a distance from the magnetic head 3a at one end of the carriage 4a, an arcuate magnet scale 9a is attached, which is magnetized so that S poles and N poles appear alternately at a predetermined pitch. Also, near this Magnescale 9a, M
A magnetoelectric transducer 10a consisting of an R element is provided to detect changes in the magnetic field accompanying rotation of the magnet scale 9a integrated with the carriage 4a, thereby detecting the position and speed of the magnetic head 3a. There is.

上記したような磁気ヘッド3.3aの位置および速度検
出の分解能を向上させるために、リニア方式の場合はマ
グネスケール9の径を大きくし、ロータリ方式の場合は
マグネスケール9aを回転軸4bから離れた位置に設け
ることが試みられている。このような構成により検出分
解能を向上させることはできるが、反面、マグネスケー
ル9.9aのイナーシャ(慣性モーメント)が増大し、
アクセス時間の低下を招くという欠点がある。また、上
記マグネスケール9の径を大きくしたり、マグネスケー
ル9aを回転軸4bから離れた位置に設けるためには相
当のスペースを必要とし、装置の小型化が図れないとい
う欠点もある。
In order to improve the resolution of detecting the position and speed of the magnetic head 3.3a as described above, the diameter of the magnescale 9 is increased in the case of a linear system, and the diameter of the magnescale 9a is moved away from the rotating shaft 4b in the case of a rotary system. Attempts are being made to install it in a different location. Although detection resolution can be improved with such a configuration, on the other hand, the inertia (moment of inertia) of Magnescale 9.9a increases,
This has the disadvantage of reducing access time. Furthermore, increasing the diameter of the Magnescale 9 or disposing the Magnescale 9a at a position distant from the rotating shaft 4b requires a considerable amount of space, and there is also the drawback that the device cannot be miniaturized.

また、上記磁電変換器10.10aは、例えば第10図
に示すように、4素子2相のMR素子により構成される
ものが用いられている。すなわち、マグネスケール9.
9aの着磁ピッチλに対し、各MR素子をλ/4間隔で
配置し、さらに、λ/2間隔にある2つのMR素子同士
を接続し、それぞれの中間部での出力E1およびE2を
得れば、これらの出力信号の位相差は第11図に示すよ
うに、λ/4(90度)となり、マグネスケール9.9
a上で上記着磁ピッチλを4分割したと等価な精度の信
号を得ることができる。
Further, the magnetoelectric transducer 10.10a is constructed of four-element, two-phase MR elements, as shown in FIG. 10, for example. That is, Magnescale 9.
With respect to the magnetization pitch λ of 9a, each MR element is arranged at a spacing of λ/4, and two MR elements at a spacing of λ/2 are connected to each other to obtain outputs E1 and E2 at the intermediate portions of each. Then, the phase difference between these output signals is λ/4 (90 degrees), as shown in Fig. 11, and the magnetic scale is 9.9.
A signal with accuracy equivalent to dividing the magnetization pitch λ into four on a can be obtained.

一方、磁気ディスクの記録容量の向上を図ろうとする場
合はトラック密度を向上させる必要があり、これに対応
して上記マグネスケール9.9aの着磁ピッチλを小さ
くするか、あるいはMR素子数を増やして着磁ピッチλ
の分割数を増やす必要がある。
On the other hand, when trying to improve the recording capacity of a magnetic disk, it is necessary to improve the track density, and correspondingly, the magnetization pitch λ of the Magnescale 9.9a described above must be decreased or the number of MR elements must be increased. Increase the magnetization pitch λ
It is necessary to increase the number of divisions.

上記着磁ピッチλは、現状では200pが程度が限界で
あり、これ以上のピッチで着磁させることは困難である
。また、上記分割数を増加させるものとして、例えば、
8素子4相のMR素子を用いて上記着磁ピッチλを8分
割して使用している例もあるが、これ以上素子数を着磁
列方向に増加させると、MR素子とマグネスケールとの
離間距離が素子により異なり、正確な位置決めができな
くなるという欠点がある。このことは、特にロータリ方
式の場合に顕著である。
The above-mentioned magnetization pitch λ is currently limited to 200p, and it is difficult to magnetize with a pitch larger than this. In addition, as an example of increasing the number of divisions, for example,
There is an example in which an 8-element, 4-phase MR element is used with the magnetization pitch λ divided into 8, but if the number of elements is increased further in the direction of the magnetized column, the difference between the MR element and Magnescale will be reduced. There is a drawback that the separation distance varies depending on the elements, making accurate positioning impossible. This is particularly noticeable in the case of a rotary system.

(発明が解決しようとする課題) この発明は、上記したように、磁気スケールの径を大き
くしたり、回転軸から離れた位置に設けることにより検
出分解能を向上させるものは、磁気スケールの慣性モー
メントが増大してアクセス時間の低下を招くとともに、
相当のスペースを必要とし、装置の小型化が図れないと
いう欠点、および、磁気ディスクのトラック密度の向上
に伴う位置・速度検出の分解能の向上が図れないという
欠点を除去するもので、装置が大型になるのとアクセス
時間の低下とを防止しつつ磁気ヘッドの位置・速度検出
の分解能を向上させることのできる磁気ヘッド位置決め
装置を提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, this invention improves the detection resolution by increasing the diameter of the magnetic scale or by providing it at a position away from the rotation axis. increases, leading to a decrease in access time, and
This eliminates the drawbacks of requiring a considerable amount of space and making it impossible to miniaturize the device, as well as the inability to improve the resolution of position and speed detection due to improved track density on magnetic disks. It is an object of the present invention to provide a magnetic head positioning device that can improve the resolution of detecting the position and speed of a magnetic head while preventing a decrease in access time and a decrease in access time.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、この発明の磁気ヘッド位置
決め装置は、情報の記録・再生を行なう磁気ヘッドを移
送するキャリッジと、所定の着磁ピッチで相反する極性
が交互に着磁された複数の磁気スケールが所定の位相差
を有するように配設されて成る磁気スケールユニットと
、この磁気スケールユニットの着磁面に対向して設けら
れ、前記キャリッジの移動に伴う前記磁気スケールユニ
ットとの相対運動による磁界の変化を電気信号に変換す
る磁電変換手段と、この磁電変換手段からの電気信号に
より前記磁気ヘッドの位置・速度を検出して位置決めを
行なう制御手段とを具備したことを特徴とする特 また、同様の目的で、情報の記録・再生を行なう磁気ヘ
ッドを移送するキャリッジと、所定の着磁ピッチで相反
する極性が交互に着磁された磁気スケールと、この磁気
スケールの着磁面に対向してそれぞれが所定の位相差を
有するように配設され、前記キャリッジの移動に伴う前
記磁気スケールとの相対運動による磁界の変化を電気信
号に変換する複数の磁電変換器から成る磁電変換モジュ
ールと、この磁電変換モジュールからの電気信号により
前記磁気ヘッドの位置・速度を検出して位置決めを行な
う制御手段とを具備したことを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a magnetic head positioning device of the present invention includes a carriage for transporting a magnetic head for recording and reproducing information, and a predetermined magnetized a magnetic scale unit comprising a plurality of magnetic scales magnetized alternately with opposite polarities at a pitch so as to have a predetermined phase difference; magneto-electric conversion means for converting changes in the magnetic field due to relative movement with the magnetic scale unit as the carriage moves into electric signals; and positioning by detecting the position and speed of the magnetic head using the electric signals from the magneto-electric conversion means. Further, for the same purpose, a carriage for transporting a magnetic head for recording and reproducing information, and a carriage that is alternately magnetized with opposite polarities at a predetermined magnetization pitch. A magnetic scale is disposed facing the magnetized surface of the magnetic scale so as to have a predetermined phase difference, and changes in the magnetic field due to relative movement with the magnetic scale accompanying movement of the carriage are electrically detected. It is characterized by comprising a magneto-electric conversion module consisting of a plurality of magneto-electric transducers that convert it into signals, and a control means that detects the position and speed of the magnetic head and performs positioning based on the electric signals from the magneto-electric conversion module. .

(作用) この発明は、キャリッジを移動させて磁気ヘッドを目的
の位置に位置決めするに際し、複数の磁気スケールが所
定の位相差を有するように配設された磁気スケールユニ
ットと、この磁気スケールユニットに対向して設けられ
た磁電変換手段とを、磁気ヘッドを搭載したキャリッジ
の移動に伴って相対的に移動させ、この相対移動にとも
なって上記磁電変換手段から得られる信号に基づき上記
磁気ヘッドの移動距離・速度を検出し、位置決めを行な
うようにしたものである。上記所定の位相差を単独の磁
気スケールの場合に得られる信号の位相差より小さくな
るように設定することにより、上記複数の磁気スケール
の位相差の分の分解能で位置決めができるものとなって
いる。
(Function) This invention provides a magnetic scale unit in which a plurality of magnetic scales are arranged so as to have a predetermined phase difference, and a magnetic scale unit in which a magnetic head is positioned at a target position by moving a carriage. The magnetic head is moved relative to the magneto-electric transducer provided oppositely as the carriage carrying the magnetic head moves, and the magnetic head is moved based on a signal obtained from the magneto-electric transducer as a result of this relative movement. It detects distance and speed and performs positioning. By setting the above predetermined phase difference to be smaller than the phase difference of the signal obtained in the case of a single magnetic scale, positioning can be performed with a resolution equal to the phase difference of the plurality of magnetic scales. .

また、上記磁気スケールは1組だけ設け、これに対向す
る磁電変換手段を所定の位相並存するようにして複数個
設けることにより上記と同様の作用をせしめることがで
き、この場合も上記と同様の効果を生じる。
Further, by providing only one set of the magnetic scales and providing a plurality of magnetoelectric conversion means facing the same so that they coexist in a predetermined phase, the same effect as above can be obtained. produce an effect.

(実施例) 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、リニア方式による磁気ヘッド駆動機構の要部
を示すものである。磁気ヘッド11が搭載されたヘッド
アセンブリ12はキャリッジ13に固定されている。そ
して、このキャリッジ13は、例えば従来例で示したよ
うなりCサーボモータ(図示しない)により駆動力を伝
達され、リニアガイド14上を図示矢印方向へ摺動可能
に配設されている。なお、上記キャリッジ13を駆動す
るモータは、DCサーボモータに限らずボイスコイルモ
ータであっても良い。また、上記キャリッジ13の側面
には、MR素子から成る磁電変換器(磁電変換手段)1
5が固着されている。
FIG. 1 shows the main parts of a linear magnetic head drive mechanism. A head assembly 12 on which a magnetic head 11 is mounted is fixed to a carriage 13. The carriage 13 receives driving force from a C servo motor (not shown) as shown in the conventional example, and is disposed so as to be slidable on a linear guide 14 in the direction of the arrow in the drawing. Note that the motor for driving the carriage 13 is not limited to a DC servo motor, but may be a voice coil motor. Further, on the side surface of the carriage 13, a magneto-electric transducer (magneto-electric transducer) 1 consisting of an MR element is provided.
5 is fixed.

また、リニアガイド14の側面近傍には、上記キャリッ
ジ13の移動方向を長手方向としたマグネスケールユニ
ット(磁気スケールユニット)16が、上記磁電変換器
15と対向するように配設されている。
Further, near the side surface of the linear guide 14, a magnet scale unit (magnetic scale unit) 16 whose longitudinal direction is the moving direction of the carriage 13 is arranged so as to face the magnetoelectric transducer 15.

上記マグネスケールユニット16は、第2図および第3
図に詳図するように、2列のマグネスケール16aおよ
び16bにより構成されており、各マグネスケール16
a、16bはS極とN極とがピッチλで交互に出現する
ように着磁されている。また、第1のマグネスケール1
6aと第2のマグネスケール16bとは、第3図および
第4図に示すように、着磁位置をλ/16の距離だけず
らして平行に配設されている。
The Magnescale unit 16 is shown in FIGS. 2 and 3.
As detailed in the figure, it is composed of two rows of Magnescales 16a and 16b, and each Magnescale 16
The magnets a and 16b are magnetized so that S poles and N poles appear alternately at a pitch λ. In addition, the first Magnescale 1
As shown in FIGS. 3 and 4, the magnet scale 6a and the second magnet scale 16b are arranged in parallel with their magnetized positions shifted by a distance of λ/16.

上記磁電変換器15は、第1図および第2図に示す矢印
方向へ移動可能に配設されており、それぞれ第1のマグ
ネスケール16aおよび第2のマグネスケール16bに
対向して移動することにより磁電変換された信号を出力
するようになっている。また、上記磁電変換器15は8
素子4相のMR素子a −hで構成されるもので、第3
図に示すように、第1および第2のマグネスケール16
aおよび16bの着磁ピッチλに対し、各MR素子をλ
/4間隔で配置し、さらに、λ/2間隔にある2つのM
R素子同士を接続し、それぞれの中間部での出力E1〜
E4を得るようになっている。これらの各出力信号E1
〜E4の位相・差はλ/8(45度)となり、第1のマ
グネスケール16a上で上記着磁ピッチλを8分割した
と等価な精度の信号が得られるようになっている。第5
図に上記磁電変換器15の各MR素子a −hの結線状
態を示す。
The magnetoelectric transducer 15 is disposed so as to be movable in the directions of the arrows shown in FIGS. 1 and 2, and by moving opposite to the first magnescale 16a and the second magnescale 16b, respectively. It outputs a magneto-electrically converted signal. Further, the magnetoelectric converter 15 has 8
It is composed of four-phase MR elements a to h, and the third
As shown in the figure, the first and second magnescales 16
For the magnetization pitch λ of a and 16b, each MR element is
/4 spacing, and two M at λ/2 spacing.
Connect the R elements and output E1 ~ at the middle part of each
It is now possible to obtain E4. Each of these output signals E1
The phase/difference between ~E4 is λ/8 (45 degrees), and a signal with accuracy equivalent to dividing the magnetization pitch λ into 8 on the first magnet scale 16a can be obtained. Fifth
The figure shows the connection state of each MR element a to h of the magnetoelectric converter 15.

同様に、上記各出力信号E1〜E4は第2のマグネスケ
ール16bの上でも位相差がλ/8(45度)となり、
上記着磁ピッチλを8分割したと等価な精度の信号が得
られるようになっている。
Similarly, each of the output signals E1 to E4 has a phase difference of λ/8 (45 degrees) on the second magnet scale 16b.
A signal with accuracy equivalent to dividing the magnetization pitch λ into 8 can be obtained.

上記・磁電変換器15が各マグネスケール16aあるい
は16bに対向して移動した際に得られる着磁ピッチλ
を8分割したと等価な精度の信号は、従来の8素子4相
の磁電変換器により得られる信号と同じものである。し
かし、上記第1のマグネスケール16aと第2のマグネ
スケール16bとはλ/16ずらして配設されているの
で、磁電変換器15が上記第1のマグネスケール16a
に対向して移動する際に得られる信号E1〜E4と、第
2のマグネスケール16bに対向して移動する際に得ら
れる信号E1〜E4とを制御手段(図示しない)で合成
することにより、λ/16の位相を有する信号を生成す
るようになっている。これにより、着磁ピッチλを16
等分したと等価な精度の信号を得ることができるものと
なっている。
The magnetization pitch λ obtained when the magnetoelectric transducer 15 moves opposite to each magnescale 16a or 16b
A signal with an accuracy equivalent to dividing into 8 is the same signal obtained by a conventional 8-element 4-phase magnetoelectric converter. However, since the first magnescale 16a and the second magnescale 16b are arranged with a shift of λ/16, the magnetoelectric converter 15 is connected to the first magnescale 16a.
By combining the signals E1 to E4 obtained when moving facing the second magnet scale 16b and the signals E1 to E4 obtained when moving facing the second magnet scale 16b, using a control means (not shown), It is designed to generate a signal having a phase of λ/16. As a result, the magnetization pitch λ is set to 16
It is possible to obtain a signal with an accuracy equivalent to that obtained by dividing the signal into equal parts.

以上により、分解能を従来の2倍に向上させることがで
き、したがって、磁気ヘッドの位置決め分解能を2倍に
向上させることができるものとなっている。また、ヘッ
ドアクセス系の慣性モーメントの増加を抑制することが
できるので、アクセス時間の低下を招くことなく、また
装置が大型になることもない。
As a result of the above, the resolution can be improved to twice that of the conventional method, and therefore the positioning resolution of the magnetic head can be improved twice as much. Furthermore, since it is possible to suppress an increase in the moment of inertia of the head access system, the access time does not decrease and the apparatus does not become large.

セクタサーボ方式を用いる場合、サーボトラックはデー
タトラックの中間に位置することから、例えば、・第1
のマグネスケール16aをサーボトラック用に対応させ
、第2のマグネスケール16bをデータトラック用に対
応させ、ディスク製造メーカにおいてサーボデータを記
録する際は、第1のマグネスケール16aを用いて位置
決めを行い、以降は磁電変換器15を第2のマグネスケ
ール16bの上に移動させて使用する。
When using the sector servo method, since the servo track is located in the middle of the data tracks, for example:
The magnetic scale 16a is adapted for the servo track, and the second magnetic scale 16b is adapted for the data track. When a disk manufacturer records servo data, the first magnetic scale 16a is used for positioning. Thereafter, the magnetoelectric transducer 15 is moved onto the second magnet scale 16b for use.

また、第6図は、ロータリ方式による磁気ヘッド駆動機
構の要部を示すものである。キャリッジ21は、回転軸
22を中心に回動自在に設けられており、その一端部に
はヘッドアセンブリ23を介して磁気ヘッド24が搭載
されており、他端部にはラック25が設けられている。
FIG. 6 shows the main parts of a rotary type magnetic head drive mechanism. The carriage 21 is rotatably provided around a rotating shaft 22, and a magnetic head 24 is mounted on one end of the carriage 21 via a head assembly 23, and a rack 25 is provided on the other end. There is.

また、ビニオン26は、DCサーボモータ27の回転軸
に固定されるとともに、上記ラック25に歯合するよう
になっている。そして、ビニオン26が回転駆動される
ことによりキャリッジ21が回転軸22を支点として回
動し、磁気ヘッド24を磁気ディスク1(図示しない)
の表面に沿って図示矢印方向へ回動させ、目的とするト
ラックへ移動させるようになっている。
Further, the pinion 26 is fixed to the rotating shaft of the DC servo motor 27 and meshes with the rack 25. When the pinion 26 is rotationally driven, the carriage 21 rotates about the rotating shaft 22, and the magnetic head 24 is moved to the magnetic disk 1 (not shown).
is rotated along the surface in the direction of the arrow shown in the figure to move it to the desired track.

また、上記キャリッジ21の内部下方には、円弧状のマ
グネスケールユニット27が取付けられている。このマ
グネスケールユニット27も、上記リニア方式の実施例
と同様に、λ/16の距離をずらして配設された2列の
マグネスケールにより構成されている。また、このマグ
ネスケールユニット27に対向する位置には図示矢印方
向へ移動可能な磁電変換器28が設けられており、キャ
リッジ21と一体のマグネスケールユニット27の回動
に伴う磁界の変化を検出し、これにより磁気ヘッド24
の位置および速度を検出するようになっている。
Furthermore, an arc-shaped Magnescale unit 27 is attached to the inside and lower part of the carriage 21 . This Magnescale unit 27 is also composed of two rows of Magnescales arranged at a distance of λ/16, as in the linear type embodiment. Further, a magnetoelectric transducer 28 that is movable in the direction of the arrow shown in the figure is provided at a position facing the Magnescale unit 27, and detects changes in the magnetic field due to rotation of the Magnescale unit 27 integrated with the carriage 21. , thereby the magnetic head 24
It is designed to detect the position and velocity of the

上記構成により、上記したリニア方式の場合と同様に作
用し、着磁ピッチλを16等分したと等価な精度の信号
を得ることができるものとなっている。すなわち、分解
能を2倍に向上させることができ、したがって、磁気ヘ
ッドの位置決め分解能を2倍に向上させることができる
ものとなっている。
With the above configuration, it works in the same way as the linear method described above, and it is possible to obtain a signal with accuracy equivalent to dividing the magnetization pitch λ into 16 equal parts. In other words, the resolution can be doubled, and therefore the positioning resolution of the magnetic head can be doubled.

次に、上記マグネスケールとMR素子とによる位置・速
度検出機構は、第7図に示すように、1列のマグネスケ
ール31と、2組の磁電変換器32a、32bを搭載し
た磁電変換モジュール32を用いて構成することもでき
る。
Next, as shown in FIG. 7, the position/velocity detection mechanism using the above-mentioned Magnescale and MR element includes a magneto-electric conversion module 32 equipped with one row of Magne-scale 31 and two sets of magneto-electric transducers 32a and 32b. It can also be configured using

上記マグネスケール31は、第7図に示すように、S極
とN極とがピッチλで交互に出現するように着磁されて
いる。上記磁電変換モジュール32は、マグネスケール
31に対向して移動することにより磁電変換された信号
を出力するようになっている。この磁電変換モジュール
32は、2組の8素子4相のMR素子から成る磁電変換
器32aおよび32bを、マグネスケール31の着磁列
方向(長手方向)にλ/16だけの距離をずらして配設
したものである。各磁電変換器32a132bは、第3
図に示すリニア方式の実施例の場合と同様に、マグネス
ケール31の着磁ピッチλに対し各MR素子をλ/4間
隔で配置し、さらに、λ/2間隔にある2つのMR素子
同士を接続し、それぞれの中間部での出力E1〜E4を
得るようにな7ている。したがって、それぞれの磁電変
換器32a、32bから得られる上記出力信号E1〜E
4の位相差はλ/8(45度)となり、マグネスケール
31上で上記着磁ピッチλを8分割したと等価な信号が
得られるようになっている。
As shown in FIG. 7, the Magnescale 31 is magnetized so that S poles and N poles appear alternately at a pitch λ. The magnetoelectric conversion module 32 is configured to output a magnetoelectrically converted signal by moving opposite to the magnet scale 31. This magnetoelectric conversion module 32 has two sets of magnetoelectric transducers 32a and 32b each consisting of an 8-element, 4-phase MR element, which are arranged at a distance of λ/16 in the magnetized column direction (longitudinal direction) of the magnetescale 31. It was established. Each magnetoelectric transducer 32a132b has a third
As in the case of the linear type embodiment shown in the figure, each MR element is arranged at an interval of λ/4 with respect to the magnetization pitch λ of the magnet scale 31, and two MR elements at an interval of λ/2 are arranged. 7 to obtain outputs E1 to E4 at the respective intermediate portions. Therefore, the above output signals E1 to E obtained from the respective magnetoelectric transducers 32a and 32b
The phase difference of 4 is λ/8 (45 degrees), and a signal equivalent to dividing the magnetization pitch λ into 8 on the magnet scale 31 can be obtained.

ここで、上記磁電変換器32aと磁電変換器32bとは
λ/16ずらして配設されていることから、上記各磁電
変換器32a、32bがらの出力信号E1〜E4を合成
することにより、λ/16の位相を有する信号を生成す
る。これにより、着磁ピッチλを16等分したと等価な
精度の信号を得ることができるものとなっている。
Here, since the magnetoelectric transducer 32a and the magnetoelectric transducer 32b are arranged with a shift of λ/16, by combining the output signals E1 to E4 from each of the magnetoelectric transducers 32a and 32b, A signal with a phase of /16 is generated. This makes it possible to obtain a signal with accuracy equivalent to dividing the magnetization pitch λ into 16 equal parts.

この場合も、分解能を2倍に向上させることができ、し
たがって、磁気ヘッドの位置決め分解能を2倍に向上さ
せることができるものとなっている。
In this case as well, the resolution can be doubled, and therefore the positioning resolution of the magnetic head can be doubled.

なお、上記実施例では、ハードディスクドライブ装置に
適用した場合について説明したが、フロッピーディスク
装置の磁気ヘッド位置決め装置としても適用できる。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a hard disk drive device has been described, but the present invention can also be applied to a magnetic head positioning device of a floppy disk device.

また、上記実施例では、2組のマグネスケール、あるい
は2組の磁電変換器を用いて検出分解能を2倍向上させ
る場合について説明したが、マグネスケールや磁電変換
器の数は上記に限定されるものでなく、3組以上のマグ
ネスケール、あるいは3組以上の磁電変換器を用いてさ
らに検出分解能を向上させることも可能である。
Furthermore, in the above embodiment, a case has been described in which the detection resolution is doubled by using two sets of Magnescales or two sets of magnetoelectric transducers, but the number of Magnescales or magnetoelectric transducers is limited to the above. It is also possible to further improve the detection resolution by using three or more sets of Magnescale or three or more sets of magnetoelectric transducers.

[発明の効果コ 以上詳述したようにこの発明によれば、装置が大型にな
るのとアクセス時間の低下とを防止しつつ磁気ヘッドの
位置・速度検出の分解能を向上させることのできる磁気
ヘッド位置決め装置を提供できる。
[Effects of the Invention] As detailed above, the present invention provides a magnetic head that can improve the resolution of position and speed detection of the magnetic head while preventing the device from increasing in size and reducing access time. A positioning device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図から第5図はこの発明の一実施例を示すもので、
第1図は磁気ヘッド駆動機構の概略構成を示す図、第2
図はマグネスケールユニットの構成を示す図、第3図は
MR素子の配置を示す図、第4図はマグネスケールの配
置を説明するための図、第5図はMR素子の結線状態を
示す図、第6図は他の実施例の磁気ヘッド駆動機構の概
略構成を示す図、第7図はさらに他の実施例のMR素子
の配置を示す図、第8図ないし第11図は従来の実施例
を示す図であり、第8図はリニア方式の磁気ヘッド駆動
機構の構成図、第9図はロータリ方式の磁気ヘッド駆動
機構の構成図、第10図はMR素子の配置を示す図、第
11図はMR素子の出力信号を説明するための図である
。 11・・・磁気ヘッド、12・・・ヘッドアセンブリ、
13・・・キャリッジ、14・・・リニアガイド、15
−・・磁電変換器(磁電変換手段)、16甲マグネスケ
ールユニツト(磁気スケールユニット)、16a・・・
第1のマグネスケール、16b・・・第2のマグネスケ
ール、31・・・マグネスケール(磁気スケール) 3
2・・・磁電変換モジュール、32a。 32b・・・磁電変換器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 因 6b 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
FIG. 1 to FIG. 5 show an embodiment of this invention.
Fig. 1 is a diagram showing the schematic configuration of the magnetic head drive mechanism;
The figure shows the configuration of the Magnescale unit, Figure 3 shows the arrangement of the MR element, Figure 4 shows the arrangement of the Magnescale, and Figure 5 shows the wiring state of the MR element. , FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a magnetic head drive mechanism of another embodiment, FIG. 7 is a diagram showing the arrangement of an MR element in another embodiment, and FIGS. 8 to 11 are diagrams showing a conventional implementation. FIG. 8 is a configuration diagram of a linear type magnetic head drive mechanism, FIG. 9 is a configuration diagram of a rotary type magnetic head drive mechanism, FIG. 10 is a diagram showing the arrangement of MR elements, and FIG. FIG. 11 is a diagram for explaining the output signal of the MR element. 11... Magnetic head, 12... Head assembly,
13... Carriage, 14... Linear guide, 15
--Magnetoelectric converter (magnetoelectric conversion means), 16A magnet scale unit (magnetic scale unit), 16a...
First Magnescale, 16b... Second Magnescale, 31... Magnescale (magnetic scale) 3
2... Magnetoelectric conversion module, 32a. 32b...Magnetoelectric converter. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue No. 6b Figures Figures Figures Figures Figures Figures Figures

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)情報の記録・再生を行なう磁気ヘッドを移送する
キャリッジと、 所定の着磁ピッチで相反する極性が交互に着磁された複
数の磁気スケールが、所定の位相差を有するように配設
されて成る磁気スケールユニットと、 この磁気スケールユニットの着磁面に対向して設けられ
、前記キャリッジの移動に伴う前記磁気スケールユニッ
トとの相対運動による磁界の変化を電気信号に変換する
磁電変換手段と、 この磁電変換手段からの電気信号により前記磁気ヘッド
の位置・速度を検出して位置決めを行なう制御手段と、 を具備したことを特徴とする磁気ヘッド位置決め装置。
(1) A carriage that transports a magnetic head that records and reproduces information and a plurality of magnetic scales that are alternately magnetized with opposite polarities at a predetermined magnetization pitch are arranged so that they have a predetermined phase difference. a magnetic scale unit comprising: a magnetic scale unit; and a magneto-electric conversion means provided opposite to a magnetized surface of the magnetic scale unit, for converting a change in a magnetic field due to relative movement with the magnetic scale unit as the carriage moves into an electrical signal. A magnetic head positioning device comprising: a control means for detecting the position and speed of the magnetic head and positioning the magnetic head using an electric signal from the magnetoelectric conversion means.
(2)情報の記録・再生を行なう磁気ヘッドを移送する
キャリッジと、 所定の着磁ピッチで相反する極性が交互に着磁された磁
気スケールと、 この磁気スケールの着磁面に対向してそれぞれが所定の
位相差を有するように配設され、前記キャリッジの移動
に伴う前記磁気スケールとの相対運動による磁界の変化
を電気信号に変換する複数の磁電変換器から成る磁電変
換モジュールと、この磁電変換モジュールからの電気信
号により前記磁気ヘッドの位置・速度を検出して位置決
めを行なう制御手段と、 を具備したことを特徴とする磁気ヘッド位置決め装置。
(2) A carriage that transports a magnetic head for recording and reproducing information, a magnetic scale that is alternately magnetized with opposite polarities at a predetermined magnetization pitch, and a carriage that faces the magnetized surface of the magnetic scale. a magnetoelectric transducer, which is arranged to have a predetermined phase difference, and which converts changes in the magnetic field due to relative movement with the magnetic scale as the carriage moves into electrical signals; A magnetic head positioning device comprising: control means for detecting the position and speed of the magnetic head and positioning the magnetic head using an electric signal from a conversion module.
JP20503688A 1988-08-18 1988-08-18 Magnetic head positioning device Pending JPH0254481A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373475A (en) * 1989-08-14 1991-03-28 Y E Data Inc Magnetic disk device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373475A (en) * 1989-08-14 1991-03-28 Y E Data Inc Magnetic disk device

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