JPH052845A - 移動体位置検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源からの出射光を移動体に固定した可動ス
リット板を通して複数の受光素子で受光することにより
移動位置を検知する装置において、各受光素子の検知信
号のレベル調整を簡単かつ正確に行なう。 【構成】 光源からの出射光を光量調整用の別の受光素
子で検知して、出射光量を常に一定レベルに調節するよ
うにしているが、可動スリット板の取り付けにより、上
記別の受光素子への入射光量が減少しない構成にした。 【効果】 上記検知信号のレベル調整は、可動スリット
板の取り付け前に、簡単かつ正確に行なうことができ、
従来のように可動スリット板の取り付けにより調整状態
がずれる不都合が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に各種ディスク装置
のヘッド駆動機構に好適な移動体位置検知装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８は、磁気ディスク装置に配設される
ヘッド駆動機構の一例を示す平面図を示したものであ
る。図において、メインアーム１は、ピポット軸２に軸
支され、その一端部は、ボイスコイルモータ３に連結す
ると共に、他方の先端部には、磁気ヘッド４が取り付け
られている。そして、メインアーム１の側方にエンコー
ダユニット５が配設されている。

【０００３】図９は、エンコーダユニット５の側断面図
を示したもので、可動スリット板５１は、サブアーム５
２を介してメインアーム１と共にピポット軸２に軸支さ
れている。この可動スリット板５１は、図１０に示すよ
うに、一定間隔で光を透過する多数のスリット５１１が
形成されており、１つ１つのスリット部のみ光を透過す
るようになっている。

【０００４】可動スリット板５１の上方には、支持機構
５３により発光素子５４が固定され、可動スリット板５
１の下方には、固定スリット板５５と受光素子ユニット
５６とが固定されている。そして、それらを固定してい
る支持機構５３や前記ピポット軸２は、装置フレーム６
に固定されている。

【０００５】固定スリット板５５は、図１１に示すよう
に、中央部に細長い窓５５１が形成される一方、その両
側の４個所に一定間隔の多数のスリット５５２，５５
３，５５４，５５５が形成されている。この固定スリッ
ト板５５も、１つ１つのスリット部のみ光を透過するよ
うになっている。

【０００６】受光素子ユニット５６は、図１２に示すよ
うに、中央部に１つの受光素子５６１が位置し、その周
辺に４つの受光素子５６２，５６３，５６４，５６５が
位置するものである。

【０００７】この構成で、受光素子ユニット５６の受光
素子５６１は、発光素子５４から出射された光を可動ス
リット板５１のスリットと、固定スリット板５５の窓５
５１とを介して受光する。そして、図示せぬ制御部は、
その受光素子５６１により検知される光量が常に一定に
なるように発光素子５４の発光量を調節する。

【０００８】一方、このとき、受光素子５６２は、発光
素子５４からの出射光を可動スリット板５１のスリット
５１１と、固定スリット板５５のスリット５５２とを介
して受光する。また、他の各受光素子５６３〜５６５も
同様に、スリット５１１と、それぞれ対応した位置の受
光素子５６３ 〜５６５とを介して、上記出射光を受光
する。

【０００９】ところで、磁気ヘッド４を移動する場合、
メインアーム１が回動する。これに応じて可動スリット
板５１も移動する。これにより、発光素子５４の出射光
は、スリット５１１とスリット５５２〜５５５により、
周期的に通過したり遮光されたりする。このとき、受光
素子５６２〜５６５は、それぞれ受光量に応じて検知信
号を出力する。

【００１０】この場合、受光素子５６２〜５６５の各検
知信号は、それぞれπ／２ずつ位相がずれた信号が得ら
れるように、各スリット位置や間隔が設定されている。

【００１１】そして、図示せぬ制御回路は、例えば、受
光素子５６２と５６３および受光素子５６４と５６５と
いうように、それぞれ２つの受光素子から得られる検知
信号の差信号を取り出す。これらの差信号は、可動スリ
ット板５１が移動するとき、正負の値をもつ交流信号と
なる。そして、その２つの交流信号の位相関係に基づい
て、可動スリット板５１の移動量すなわち磁気ヘッド４
の移動位置を判定するようにしている。

【００１２】ところで、上記差信号を取り出す際には、
受光素子５６２と５６３および受光素子５６４と５６５
の各検知信号のピークレベルは、それぞれ同一レベルで
なくてはならない。もし、その信号レベルがずれていた
とすると、差信号である交流信号の位相が変動し、磁気
ヘッド４の移動位置を正確に判定できなくなる。

【００１３】このため、磁気ディスク装置に、このよう
なヘッド駆動機構を組み付ける場合には、上記各検知信
号のピークレベルが一致するように所定の検知回路の出
力レベルを調整している。従来、この調整は、エンコー
ダユニット５内に可動スリット板５１を配設する前に、
受光素子５６２〜５６５に対応した各検知信号が上記検
知回路から一定レベルで出力されるようにレベル調節し
ていた。そして、その後、可動スリット板５１を取り付
けるようにしていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、受光素子５
６２〜５６５の入射光は、スリット５５２〜５５５によ
り最初から１／２程度遮光されており、可動スリット板
５１が配設されたとしても、それらのスリット位置がス
リット５１１側のスリット位置と一致したとき同量の光
量が入射する。このため、可動スリット板５１の配設後
も入射する最大光量は変化しない。

【００１５】一方、受光素子５６１の入射光は、可動ス
リット板５１の配設により、スリット５１１により遮光
されて、光量が１／２に減少する。この場合、前記制御
部により、受光素子５６１の受光量が一定になるよう
に、発光素子５４の出射光量が約２倍に調節されること
になる。

【００１６】発光素子５４の出射光量が、このように増
大すると、受光素子５６２〜５６５の入射光も増大し
て、それぞれ検知信号の信号レベルも上昇する。この場
合、４つの受光素子５６２〜５６５は、それぞれ検知特
性に僅かの差があり、受光量が一定比率で増大しても、
検知信号の信号レベルは同一比で上昇せず、レベル差が
生じていた。

【００１７】このため、可動スリット板５１の配設前
に、受光素子５６２〜５６５の各検知信号を一定レベル
に調節しても、可動スリット板５１を配設すると、各検
知信号にレベル差が生じてしまうため、正確に調整する
ことができないという不都合があった。

【００１８】この不都合をなくすためには、可動スリッ
ト板５１を配設した状態で、各検知信号を一定レベルに
調節すればよい。ところが、可動スリット板５１を配設
すると、前記のように、受光素子５６２〜５６５の各検
知信号は、可動スリット板５１の移動に応じて信号レベ
ルが変化する。

【００１９】このように変化する信号を一定レベルに調
節するためには、各検知信号のピークレベルを測定し
て、そのピークレベルを同一レベルに調整しなければな
らない。

【００２０】可動スリット板５１の配設前の状態では、
受光素子５６２〜５６５の各検知信号は、レベル変化し
ないので、通常の電圧計により測定することができる。
これに対して、上記のようにレベル変化する信号のピー
クレベルを測定するためには、可動スリット板５１を動
かしながらオシロスコープ等でピーク電圧を読み取らな
ければならない。このため、信号レベルの調整作業が面
倒になるという不都合がある。

【００２１】本発明は、以上の不都合を解消し、位置検
知用受光素子の検知信号のレベル調整を簡単かつ正確に
行なうことができる移動体位置検知装置を提供すること
を目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、光
源から光量調整用受光素子に対しては、可動スリット板
のある，なしに拘らず、通過光量を一切制限しない光路
を形成するようにしたことを特徴としている。

【００２３】

【作用】位置検知用受光素子の検知信号をレベル調整し
た後、可動スリット板を取り付けても、光量調整用の受
光素子の受光量は変化しないので光源の光量も変化しな
いようになる。従って、位置検知用受光素子の検知信号
の信号レベルも変化せず、調整状態が保持される。これ
により、上記検知信号のレベル調整を簡単かつ正確に行
なうことができる。

【００２４】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、磁気ディス
ク装置のヘッド駆動機構に適用した本発明の実施例を説
明する。

【００２５】本実施例のヘッド駆動機構は、図８，図９
および図１１，図１２に示したものと同一構成で、可動
スリット板の構造のみが異なっている。

【００２６】図１は、その可動スリット５７の平面図を
示している。この可動スリット５７は、図１０で示した
従来例と同様に略扇形のもので、その幅Ｌ１は、図１０
のものより広く形成されている。そして、その半径方向
の中央部には、円弧状に細長い透過窓５７１が形成さ
れ、その両側に、一定間隔の多数のスリット５７２と５
７３とがそれぞれ形成されている。この可動スリット５
７は、例えば、透明の基板に、上記透過窓５７１とスリ
ット５７２，５７３の部分を除く他の部分に光を遮断す
る材料を蒸着して形成する。

【００２７】図２は、位置検知回路のブロック構成図を
示したものである。図において、検知回路７０１は、受
光素子５６２からその受光量に応じた検知信号を取り出
すものである。同様に、検知回路７０２〜７０４は、受
光素子５６３〜５６５の検知信号をそれぞれ取り出すも
のである。なお、検知回路７０２には、検知信号の出力
レベルを調整するレベル調整手段７０２ａが配設され、
検知回路７０４には、同様にレベル調整手段７０４ａが
配設されている。

【００２８】レベル差検出回路７０５は、検知回路７０
１と７０２の各検知信号を入力して両者のレベル差を示
す信号を出力するもので、レベル差検出回路７０６は、
同様に検知回路７０３と７０４の各検知信号のレベル差
信号を出力するものである。なお、レベル差検出回路７
０６側には、その出力レベルを調整するレベル調整手段
７０６ａが配設されている。

【００２９】デコード回路７０７は、レベル差検出回路
７０５と７０６との各出力信号の位相関係に基づいて４
種類の信号を生成するものである。パルス信号生成回路
７０８は、その４種の信号から磁気ヘッド４の移動に応
じたパルス信号を生成するものである。

【００３０】光量調節回路７０９は、受光素子５６１の
検知信号に基づいて発光素子５４の出射光量を調節する
ものである。

【００３１】以上の構成で、いま、図示せぬ磁気ディス
ク装置へのヘッド駆動機構の組み付け作業過程で、エン
コーダユニット５を装置に取り付けるものとする。この
場合、可動スリット板５７を残して、他の各部を先に取
り付けた状態で、上記位置検知回路を動作させる。

【００３２】これにより、発光素子５４が発光する。受
光素子５６１は、固定スリット板５５のスリット５５１
を通過した発光素子５４の出射光を受光する。光量調節
回路７０９は、受光素子５６１の検知信号レベルが一定
になるように発光素子５４の出射光量を調節する。これ
により、発光素子５４は常に一定光量で発呼する。

【００３３】また、受光素子５６２〜５６５は、固定ス
リット板５５のスリット５５３〜５５５のそれぞれを通
過した光を受光する。検知回路７０１〜７０４は、受光
素子５６２〜５６５から検知信号を取り出す。また、レ
ベル差検出回路７０５は、検知回路７０１と７０２の各
検知信号の差信号を出力し、レベル差検出回路７０６
は、検知回路７０３と７０４の各検知信号の差信号を出
力する。

【００３４】ところで、発光素子５４からの出射光は、
スリット５５３〜５５５によりそれぞれ一定の割合だけ
遮光されて、受光素子５６２〜５６５には、それぞれほ
とんど同一光量の光が入射する。しかし、受光素子５６
２〜５６５の各素子間や検知回路７０１〜７０４の各回
路間の特性のバラツキにより、得られる検知信号にはレ
ベル差が生じる。

【００３５】そこで、作業者は、レベル調整手段７０２
ａにより検知回路７０１と検知回路７０２の各検知信号
を同一レベルに調整すると共に、レベル調整手段７０４
ａにより検知回路７０３と検知回路７０４の検知信号を
同様に調整する。また、その後、例えば、受光素子５６
２と５６３，受光素子５６４と５６５の内のそれぞれ一
方に一時的に蓋を被せるなどして、一方の受光量を零に
した状態で、レベル調整手段７０６ａによりレベル差検
出回路７０５と７０６から同一レベルの差信号が出力さ
れるように調整する。

【００３６】これらの調整の後、可動スリット５７を取
り付ける。いま、このようにして、ヘッド駆動機構が磁
気ディスク装置に組み付けられ、磁気ディスク装置が所
定のアクセス動作を開始したとする。

【００３７】磁気ディスク装置がアクセス動作する場
合、ボイスコイルモータ３によりメインアーム１が駆動
されて磁気ヘッド４が移動する。また、メインアーム１
の移動に連動して可動スリット５７が移動する。

【００３８】ところで、可動スリット５７が配設された
状態では、図３に示すように、窓５５１の上に透過窓５
７１が位置する。また、可動スリット５７は、一定範囲
を往復移動するが、どの移動位置においても、発光素子
５４からの出射光は、透過窓５７１を通過して受光素子
５６１に入射するように、可動スリット５７の幅Ｌ１や
透過窓５７１の長さが充分広く形成されている。これに
より、可動スリット５７の配設により、受光素子５６１
の受光量が減少することがなく、発光素子５４の発光量
も変化しない。

【００３９】ところで、可動スリット５７の透過窓５７
１と５７２および固定スリット板５５のスリット５５２
〜５５５における個々のスリットはいずれも同一間隔で
形成されている。また、透過窓５７１と５７２とは、円
弧の中心から見て同一位置に配設されている。いま、上
記一定間隔を一周期すなわち２πと考えると、固定スリ
ット板５５のスリット５５２と５５４とは、スリット位
置がπ／２ずれている。また、スリット５５２と５５３
およびスリット５５４と５５５とは、それぞれ位相がπ
だけずれている。

【００４０】従って、いま、可動スリット５７が一定速
度で移動したとすると、受光素子５６２より得られる検
知信号ａと受光素子５６３により得られる検知信号＊ａ
とは、図４（ａ）に示すように、位相がπだけずれたも
のとなる。また、同様に、受光素子５６４の検知信号ｂ
と受光素子５６５の検知信号＊ｂとは、同図（ｂ）に示
すように、位相がπだけずれると共に、その検知信号ｂ
と上記検知信号ａとはπ／２だけずれたものとなる。

【００４１】レベル差検出回路７０５は、同図（ｃ）に
示すように、検知信号ａと＊ａの差信号（ａ−＊ａ）を
出力し、レベル差検出回路７０６は、検知信号ｂと＊ｂ
の差信号（ｂ−＊ｂ）を出力する。デコード回路７０７
は、上記差信号（ａ−＊ａ）をＡ端子に入力し、差信号
（ｂ−＊ｂ）をＢ端子に入力する。

【００４２】このデコード回路７０７は、４つの出力端
子を有している。その１つの出力端子からは、同図
（ｄ）に示すように、上記Ａ端子の入力電圧が正のと
き、ハイレベルになる信号ｄ１を出力する。もう１つの
出力端子からは、同図（ｅ）に示すように、上記Ｂ端子
の入力電圧が正のとき、ハイレベルになる信号ｄ２を出
力する。さらにもう１つの出力端子からは、同図（ｆ）
に示すように、上記Ａ端子とＢ端子の入力電圧が和が正
のとき、ハイレベルになる信号ｄ３を出力する。そし
て、あと１つの出力端子からは、同図（ｇ）に示すよう
に、上記Ａ端子の電圧からＢ端子の電圧を引いた電圧値
が正のとき、ハイレベルになる信号ｄ４を出力する。

【００４３】パルス信号生成回路７０８は、上記各信号
ｄ１〜ｄ４を入力し、同図（ｈ）に示すように、各信号
の変化時点で１パルスずつ出力するようなパルス信号Ｐ
を出力する。

【００４４】図示せぬ制御回路は、このパルス信号Ｐの
パルス周期により磁気ヘッド４の移動速度を判定すると
共に、パルス数により移動距離を判定する。そして、そ
れらの判定結果により、磁気ヘッド４の位置決めを行な
うことになる。

【００４５】ところで、図４の実線および一点鎖線は、
前記レベル調整手段７０２ａ，７０４ａ，７０６ａによ
る信号レベルの調整が正しく行なわれている場合を示し
ている。

【００４６】ここで、仮に、レベル調整手段７０２ａの
調整が不適切なために、検知信号＊ａが、図４（ａ）の
破線で示すように信号レベルが低下したとする。この場
合、差信号（ａ−＊ａ）は、同図（ｃ）の破線で示すよ
うに、負側のレベルが上昇してゼロクロスタイミングが
ずれる。すると、デコード回路７０７の各出力信号ｄ
１，ｄ３，ｄ４も、同図（ｄ），（ｆ），（ｇ）の破線
で示すように、信号の変化タイミングがずれる。する
と、パルス信号生成回路７０８のパルス信号も同図
（ｈ）の破線に示すように、パルス信号タイミングがず
れる。制御回路は、このようなパルス信号のタイミング
のずれが発生すると、磁気ヘッド４の移動速度や移動距
離を正確に判定することができなくなる。このような状
態を防止するため、エンコーダユニット５の配設時に前
述した検知信号のレベル調整を行なっている。

【００４７】また、常に受光素子５６１の検知光量が一
定になるように発光素子５４の発光量を調節しているの
で、環境温度の変化や各部の部品の劣化などにより、発
光量が減少して、磁気ヘッド４の位置検知エラーを起こ
すことも防止される。

【００４８】以上のように、本実施例では、可動スリッ
ト５７に透過窓５７１を形成することにより、可動スリ
ット５７を配設しても、受光素子５６１への入射光量が
減少しないようにしている。従って、受光素子５６２〜
５６５の検知信号のレベル調整の後、可動スリット５７
を配設しても、発光素子５４の出射光量も変化しないた
め、調整状態がそのまま保持される。これにより、レベ
ル調整は、普通の電圧計で簡単かつ正確に行なうことが
できるようになる。

【００４９】ところで、上記実施例では、受光素子５６
１は、受光素子５６２〜５６５の中央位置に配設するよ
うにしたが、図５に示すように、例えば、受光素子５６
２〜５６５の内側に配設するようにしてもよい。

【００５０】その場合、その配置に対応して、固定スリ
ット板５５は、図６に示すように、窓５５１をスリット
５５２〜５５５の内側に配設する。また、可動スリット
５７は、図７に示すように、１つ１つのスリット長を２
倍にしたスリット５７４を形成する共に、その内側に透
過窓５７１を形成する。そして、この場合、４つの受光
素子５６２〜５６５の中央位置の真上に発光素子５４を
配置する。

【００５１】この構成により、発光素子５４の出射光
が、スリット５７４やスリット５５２〜５５５を、前記
実施例の場合に比べてより垂直に通過するようになる。
このため、通過光を遮断すべき時点で正確に遮断するこ
とができる。これにより、受光素子５６２〜５６５の各
検知信号が理想的な三角波に近い波形が得られ、位置検
知精度が向上するようになる。

【００５２】また、受光素子５６１は、受光素子５６２
〜５６５の外側に配設するようにしてもよい。さらに、
受光素子５６１は、スリット５５２〜５５５と同一平面
に配置するのではなく、例えば、可動スリット板５１の
上など、他の位置に配置することも考えられる。

【００５３】さらに、上述の各実施例では、回動する移
動体の移動位置を検知する例について説明したが、本発
明は、直線移動する移動体の移動位置を検知する場合に
も同様に適用することができる。この場合には、可動ス
リット５７や固定スリット板５５を方形に形成すると共
に各スリットを並行に形成すればよい。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光源か
ら光量調整用の受光素子には、可動スリット板のある，
なしに拘らず、通過光量を制限しない光路を形成するよ
うにしたので、位置検知用受光素子の検知信号のレベル
調整した後、可動スリット板を取り付けても、調整した
状態が保持されるので、検知信号のレベル調整を簡単か
つ正確に行なうことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る可動スリット板の平面
図。

【図２】位置検知回路のブロック構成図。

【図３】可動スリット板と固定スリット板の位置関係を
示す平面図。

【図４】上記位置検知回路の動作を示す各信号の波形
図。

【図５】本発明の他の実施例における受光素子ユニット
の平面図。

【図６】その実施例における固定スリット板の平面図。

【図７】上記実施例における可動スリット板の平面図。

【図８】ヘッド位置決め機構の一例を示す平面図。

【図９】そのヘッド位置決め機構の側断面図。

【図１０】従来の可動スリット板の平面図。

【図１１】固定スリット板の平面図。

【図１２】受光素子ユニットの平面図。

【符号の説明】

１ メインアーム ２ ピポット軸 ３ ボイスコイルモータ ４ 磁気ヘッド ５ エンコーダユニット ６ 装置フレーム ５２ サブアーム ５３ 支持機構 ５４ 発光素子 ５５ 固定スリット板 ５６ 受光素子ユニット ５７ 可動スリット ５５２〜５５５，５７２〜５７４ スリット ５５１ 窓 ５６１〜５６５ 受光素子 ５７１ 透過窓 ７０１〜７０４ 検知回路 ７０２ａ，７０４ａ，７０６ａ レベル調整手段 ７０５，７０６ レベル差検出回路 ７０７ デコード回路 ７０８ パルス信号生成回路 ７０９ 光量調節回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を出射する光源と、一定位置に配設さ
   れ上記光源からの出射光を受光する光量調整用受光素子
   と、その光量調整用受光素子の検知信号に基づいて上記
   光源の出射光量を調節する光量調節手段と、往復移動す
   る移動体に固定され一定間隔の複数のスリットが形成さ
   れている可動スリット板と、一定位置に配置され一定間
   隔の複数のスリットが形成されている固定スリット板
   と、上記光源から出射され上記可動スリット板と上記固
   定スリット板を通過した光を受光する複数の位置検知用
   受光素子と、それらの位置検知用受光素子による各検知
   信号の信号レベルの相対関係に基づいて上記移動体の移
   動位置を検知する移動体位置検知装置において、上記光
   源から上記光量調整用受光素子に対して上記可動スリッ
   ト板のある，なしに拘らず通過光量を一切制限しない光
   路を形成していることを特徴とする移動体位置検知装
   置。
2. 【請求項２】 上記光量調整用受光素子は上記可動スリ
   ット板を通過した上記光源の出射光を受光する位置に配
   設されると共に、上記可動スリット板には上記光源の出
   射光をそのまま上記光量調整用受光素子に通過させる通
   過窓を形成することにより上記光路を形成していること
   を特徴とする請求項１記載の移動体位置検知装置。
3. 【請求項３】 上記位置検知用受光素子と上記光量調整
   用受光素子とはそれぞれ上記光源に面した同一平面上に
   配設されると共に、上記位置検知用受光素子は上記光量
   調整用受光素子よりも上記光源に近い位置に配置されて
   いることを特徴とする請求項２記載の移動体位置検知装
   置。