JPH03249519A - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数のスリットか形成されたスリット板と
センサ側とを相対移動させ、センサに対して通過するス
リット光数を計数してスリット板のセンサに対する相対
位置を検出する位置検出装置に関するものである。

［従来の技術］ この種の位置検出装置として、例えば、エンコーダかあ
り、コンピュータなどの電子機器に用いられ、情報の記
録及び再生を行うディスク装置、例えば、磁気ディスク
装置などに利用されている。磁気ディスク装置ては、現
在、１メガタイプのディスクか主流になっており、倍密
と呼ばれる２メガタイプ、１０メガタイプ、あるいは更
に高密度のディスクも用いられ始めている。５〜１０メ
ガタイプの超高密度の記録再生を行うには、それに応し
た超精密なヘット位置制御を行える機構か必要になる。

ヘッドを位置決めするための駆動源にはモータか用いら
れるか、最近では安価なボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
か用いられている。ボイスコイルモータをヘッドの駆動
源として用いる場合、ディスクとヘッドとの相対位置を
制御するために、ボイスコイルモータによって移動され
、ヘット及びセンサが取付けられたキャリッジの移動量
を位置検出装置１例えば、直線状のエンコーダを用いて
検出している。

このエンコーダには、多数のスリットが一定間隔に形成
されたスリットが設けられている。このスリットの数及
び配置は、例えば、フロッピーディスクなどのメディア
に形成されたトラックに対応している。

エンコーダを介して正確な移動量を検出するためには、
スリットとヘットか正確に対応した状態でスリ・ント板
がディスク装置に位置決めされた状態て取付けられてい
る必要かある。

エンコーダを装置に取り付けるには、エンコーダのスリ
ット板をヘット或はヘットを搭載したキャリッジに対し
て正確に位置決めしてから装置に固定する。

従来のディスク装置ては、エンコーダを装置に固定する
場合、例えば、第７図に示すように、スリット７０の端
部に“Ｌ”字形の固定部７１を取付け、その水平部に長
孔７２を設け、この長孔７２にボルト７３を通して固定
部７１を固定すると共に他端をスプリング７４によって
引っ張ることにより支持している。この場合、スリット
板の位置決めは、長孔７２とキャリッジとの相対位置を
微調整しなから、ボルト７３によりて固定することによ
り行っている。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、上記した従来の位置検出装置にあっては、スリ
ット板とキャリッジの固定をボルトを用いて行っている
ため、微調整に手間かがかると共に、スリットをボルト
によって強く締めすぎる恐れかあり１位置ずれやスリッ
ト板の変形を招き、装置のコストアップや信頼性の低下
を招くことになる。

そこて、この発明の目的は、上記した従来技術の実情に
鑑みてなされたものであり、簡単かつ高精度にスリット
板とキャリッジ間の相対位置を調整てきるようにした位
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手段］ 上記の目的を達成するために、この発明は、連続的にス
リットか形成されたスリット板と、発光素子及び受光素
子を含んで構成されると共に前記スリットに対し相対移
動か可能なセンサとを備え、前記発光素子からの光が前
記スリットを介して前記受光素子に受光する回数を係数
することにより前記スリット板と前記センサの相対位置
を検出する位置検出装置において、前記スリット板を長
平方向へ微動可能にする調整手段を、前記スリット板を
保持する固定部材の本体取付部に設けるようにしている
。

［作用コ 上記した手段によれば、スリット板の取付けられた固定
部材に設けられた調整手段は、その取付時に固定用ねじ
な緩く締めた状態でスリット板とセンサ側との相対位置
を、容易に調整することがてきる。従って、スリット板
の位置出しか容易になり、スリット板の変形及び位置ず
れを無くし、信頼性の向上を図ることかできる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について図面を参照しなから説
明する。

なお、以下においては、位置検出装置としてエンコーダ
を例にあげると共に、これをディスク装置に適用した場
合について説明する。

第１図はこの発明による位置検出装置の一実施例を示す
平面図てあり、第２′図は本発明による位置検出装置を
適用したディスク装置を示す平面図、第３図は第２図の
ディスク装置を示す斜視図である。

第１図及び第２図において、駆動源となるボイスコイル
モータ（ＶＣＭ）１は、両面を貫通するように開口され
たヨーク２．このヨーク２内の天井面及び底面に設置さ
れた、マグネット３．ヨーク２内をその長平方向へ移動
可能に配設れた移動子４．及び移動子４に巻回するよう
に設けられたコイル５の各々から構成されている。

移動子４には、Ｌ字形のキャリッジ６が一体的に取付け
られ、このキャリッジ６にはフロッピーディスクｌＯの
両面に情報の書込み／読出しを行うための磁気ヘット７
．８が装着されている。このキャリッジ６は、コイル５
に通電された際に生しる磁界とマグネット３の磁界との
相互作用て生したトルクによってフロッピーディスク１
０の半径方向ヘシークし、磁気ヘッド７．８を所定のト
ラック位置へ移動させることかてきる。

キャリッジ６には、磁気ヘット８をフロ、ンビーディス
ク１０に対し、接触／＃間を行えあせるためのへットア
ーム９かスプリング９ａに押圧されるようにして取付け
られている。このヘッドアーム９の先端下部には、磁気
ヘッド８か装着されている。

また、ボイスコイルモータｌの両側には、一対のガイド
バー１１．１２か平行に配設され、この各々にガイドさ
れながら、キャリッジ６は円滑に移動することかできる
。

ガイドバー１１に平行させて、スリット板１３かベース
の底部に固定設置されている。このスリット板１３には
、多数のスリット１４か等間隔に設けられると共に、キ
ャリッジ６に設けられた切欠部６ａに挿入されている。

キャリッジ６には、切欠部６ａの入口部にセンサである
フォトインタラプタ１５か取付けられ、このフォトイン
タラプタ１５とスリット板１３とかエンコータ１６を形
成している。エンコータ１６は、キャリッジ６のほぼ中
央に位置するように配置されている。そして、スリット
１４をまたぐ形てキャリッジ６にフォトインタラプタ１
５か取付けられている。

フォトインタラプタ１５の発光素子から照射される光は
、スリット１４を介して受光素子に受光され１通過した
スリット通過光数かカウントされることによ−って、キ
ャリッジ６の移動量、すなわち各ヘットの移動量か検出
される。

第１図に示すように、スリット１４は、“Ｈ”形に加工
した金属片の上下を９０”折曲げ加工した固定部材１７
の垂直部の各々に、スペーサ１８を介し、ねし１９によ
って取付けられる。

固定部材１７の水平部の一方の先端中央には、長溝２０
か形成され、この長溝２０には、装置の調整溝２１か対
向配設されている。また、固定部材１７の水平部の各々
には、長平方向に延びる長穴２２か形成され、このねじ
２３及びねし２３を介して固定部材１７はベース側に固
定される。

なお、スリット１４を装置に固定するに際しては、不図
示のトラック基準位置を基準にし、位置調整用メディア
ディスクに予め記録されている調整用トラ・シフ位置に
対応したトラック位置まて、キャリッジ６をエンコーダ
１６の信号を使って移動させる。ついで、調整用トラッ
ク位置の信号を磁気ヘッド７．８によって読出し、トラ
ックの中心にヘットか来るように位置を調整する。

磁気ヘッド７．８の位置を調整するには、キャリ・ンシ
６か常に調整用トラック位置に対応したエンコーダ１６
の出力によるトラック位置に追従するようにコイル５に
信号を送り続ける。

ここて、固定部材１７の長溝２０と調整溝２１に調整用
治具（例えばマイナストライバ）を差し込み、調整溝２
１を支点にして固定部材エフをディスク装置に対して移
動させ、スリット板１３の位置を調整するようにすれば
、ヘッド位置とトラック位置とは正確に合わせられたこ
とになる。

このようにして、位置調整メディア上のトラック位置と
ヘット、フロッピーディスクエ０上のトラック位置とヘ
ッド、及びスリット１４位置が正確に調整されたところ
て、ねし２３によって固定部材１７をベース側に固定す
る。

なお、スリット板１３及び固定部材１７の線膨張係数を
ほぼ等しくしておくことにより、温度変化の伸縮によっ
てスリット板１３の変形量を小さくすることがてきる。

また、第２図及び第３図では図示を省略しているか、ス
リット板１３の近傍には速度検出器か配設され、この速
度検出器によってキャリッジ６の移動速度を検出してい
る。

第４図は磁気記録再生装置のヘッド位置制御回路を示す
ブロック図である。

エンコータ１６の２つの出力端子の各々には、コンパレ
ータ２４，２５が接続され、その各々の出力端子には、
トラックカウンタ２６か接続される。このトラックカウ
ンタ２６には、プログラムに従って各種の制御を実行す
るマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２７
が接続されている。また、エンコーダ１６には、さらに
差動アンプ２８か接続されている。

磁気ヘッド７及び磁気ヘッド８には、その出力信号を増
幅するためのアンプ２９か接続され、このアンプ２９に
は位相誤差検出回路３０が接続されている。位相誤差検
出回路３０の出力信号は、マイコン２７に印加される。

また、速度検出器３３には、アンプ３１が接続され、こ
のアンプ３１の１つの出力端子には位相補償された速度
信号ｄを出力する位相補償回路３２が接続され、他の出
力端子（速度信号ｆを出力）には微分回路３３か接続さ
れている。微分回路３３にはコンパレータ３４が接続さ
れ、その出力信号（データ破壊信号ｅ）はマイコン２７
に印加される。

マイコン２７の出力端子には、加算回路３５か接続され
、この加算回路３５にはマイコンの出力信号ａのほか、
差動アンプ２８から出力される粗い位置信号す及び速度
信号ｄが印加される。加算回路３５には、ボイスコイル
モータｌを駆動するためのパワーアンプ３６が接続され
ている。

次に、第４図の回路の動作について説明する。

不図示のキーボードなどの入力手段（或はマイクロプロ
セッサのメモリなど）を介してヘット７．８の各移動先
が決定され、マイコン２７の出力端子に移動命令か送出
される。この命令は、加算回路３４を介してパワーアン
プ３６に印加され、このパワーアンプ３６によってボイ
スコイルモータ１が駆動される。

ボイスコイルモータ１か駆動されることにより、第２図
及び第３図に示した移動子４が移動し、これに一体止さ
れているキャリッジ６がガイドバー１１．１２に沿って
移動する。キャリッジ６が移動することによって、その
移動に関する情報が、例えば、９０°位相をずらせた２
つの信号φＡ、φＢとしてエンコーダ１６から出力され
る。

エンコーダ１６の出力信号は、差動アンプ２８に印加さ
れ、２つの信号波形の交点（すなわち位相差ゼロの点）
を基準としてヘット位置の粗い位置決めを行うように、
粗い位置信号すを加算回路３５に印加する。

更に、エンコーダ１６の２″″）の出力信号φＡ。

φＢは、コンパレータ２４，２５に印加され、各々設定
値との比較か行われ、その比較値はトラックカウンタ２
６に送られる。このトラックカウンタ２６ては、正方向
あるいは逆方向にカウントか行われ、そのカウント結果
は、現在ヘッドかトラックのどの位置にあるかを示す現
在位置信号Ｃとしてマイコン２７に印加される。

また、速度検出器３３て検出されたキャリッジ６の移動
速度に関する情報は、アンプ３１で増幅ののち位相補償
回路３２に印加され、この位相補償回路３２からは位相
補償された信号ｄが加算回路３−５に送出される。この
信号ｄは、位相の狂いに起因した発振が生じるのを防止
するために用いられる。

一方、アンプ３１から別途出力された信号ｆは、速度制
御のための情報としてマイコン２７に印加される。また
、信号ｆは微分回路３３に入力され、その微分出力はコ
ンパレータ３４によって基準値と比較される。

信号ｆかボイスコイルモータ１の基準値を越える速度変
動を生じた場合、コンパレータ３３は信号ｅをマイコン
２７に印加し、例えば、書込みを禁止するなどの制御を
行って衝撃によるデータ破壊の発生を防止する。

更に、ヘッド７．８によってフロッピーディスクＩＯ上
に記録されているトラックのサーボ情報か検出され、ア
ンプ２９て増幅ののち位相誤差検出回路３０に印加され
る。位相誤差検出回路３０は、トラック追従の位置誤差
信号ｇをマイコン２７へ送出する。

上記した各信号に基づいて、キャリッジ６及びヘット７
．８の正確な位置制御か行われる。例えば、マイコン２
７内の目標位置のカウント値と、フォトインタラプタＩ
５の移動に伴ってトラックカウンタ２６で得られたカウ
ント値とか一致すると、信号ａか「０」になり、差動ア
ンプ２８の出力か「０」のとき（すなわち所定のスリッ
ト位置に対応したトラック位置）にヘットが停止する。

第５図はこの発明の他の実施例を示す斜視図である。

この実施例は、第１図の構成に加えて、固定部材１７の
水平部の一方の長穴２２に隣接させて調整孔２４を設け
、この調整孔２４に偏心ねし２５を嵌入させ、この偏心
ねし２５の回転角度により微調整を行うようにしたもの
である。

偏心ねじ２５は、通常のねし加工を施したねし部２５ａ
と、これに連続して形成された楕円型の調整軸２５ｂと
を備えており、ねじ部２５ａと調整軸２５ｂは偏心して
いる。

この構成により、調整軸２５ｂの回転に応じて、ねし部
２５ａが調整軸２５ｂの膨出方向に押しやられ、固定部
材１７をねじ２３の長手方向へ微動させることかできる
。

なお、上記実施例においては、ディスク装置に適用する
ものとしたか、これに限定されるものではなく、位置検
出を必要とする装置に広く適用することが可能である。

［発明の効果コ この発明は上記の通り構成されているのて、連続的にス
リットか形成されたスリット板と、発光素子及び受光素
子を含んで構成されると共に前記スリットに対し相対移
動が可能なセンサとを備え、前記発光素子からの光が前
記スリットを介して前記受光素子に受光する回数を係数
することにより前記スリット板と前記センサの相対位置
を検出する位置検出装置において、前記スリット板を長
手方向へ微動可能にする調整手段を、前記スリット板を
保持する固定部材の本体取付部に設けたので、スリット
板の位置出しか容易になり、スリット板の変形及び位置
ずれを無くし、信頼性の向上を図ることができる。

さらに、スリット板及びその固定部材の線膨張係数をほ
ぼ等しくすることにより、温度変化による変形を防止し
、精度向上か可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による位置検出装置の一実施例を示す
平面図、第２図は本発明による位置検出装置を適用した
ディスク装置を示す平面図、第３図は第２図のディスク
装置を示す斜視図、第４図は磁気記録再生装置のヘット
位置制御回路を示すブロック図、第５図はこの発明の他
の実施例を示す斜視図、第６図は偏心ねし２５の詳細を
示す正面図、第７図は従来の位置検出装置を示す断面図
である。 図中、 １３ニスリツト板 １７：固定部材 １９．２３：ねし ２１：調整溝 ２４：調整孔 ２５ａ：ねし部 １４ニスリツト １８・スペーサ ２０：長溝 ２２：長穴 ２５・偏心ねし ２５ｂ：調整軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続的にスリットが形成されたスリット板と、発光素子
   及び受光素子を含んで構成されると共に前記スリットに
   対し相対移動が可能なセンサとを備え、前記発光素子か
   らの光が前記スリットを介して前記受光素子に受光する
   回数を係数することにより前記スリット板と前記センサ
   の相対位置を検出する位置検出装置において、前記スリ
   ット板を長手方向へ微動可能にする調整手段を、前記ス
   リット板を保持する固定部材の本体取付部に設けたこと
   を特徴とする位置検出装置。