JPS63204565A - Disk device - Google Patents

Disk device

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Publication number
JPS63204565A
JPS63204565A JP3551687A JP3551687A JPS63204565A JP S63204565 A JPS63204565 A JP S63204565A JP 3551687 A JP3551687 A JP 3551687A JP 3551687 A JP3551687 A JP 3551687A JP S63204565 A JPS63204565 A JP S63204565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carriage
laser
base
speed
fixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP3551687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yosuke Seo
瀬尾 洋右
Kazuyoshi Nakabayashi
中林 和良
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3551687A priority Critical patent/JPS63204565A/en
Publication of JPS63204565A publication Critical patent/JPS63204565A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect accurate speed by making parallel beams radiated from a laser fixed on a base incident upon a reflecting mirror fixed on a carriage and the base and allowing respective reflected beams to interface with each other to detect the position of the carriage in the half wavelength period of light. CONSTITUTION:A semiconductor laser 4 and a detector 9 are fitted to a support 10 fixed on the base 3, a full reflector 7, a half mirror 5 and a full reflector 8 are also fixed on the base and a full reflector 6 is fixed on a carriage. Laser beams emitted from the laser 4 are converted into parallel beams by a collimeter lens 11 and branched to two optical paths by the half mirror 5. Respective beams are reflected by the full reflectors 5, 6, combined again by the half mirror 5 and reach the detector through the reflector 8 and a convergent lens 12 and the quantity of light is converted into current by the detector. Since the laser beams from the laser 4 have a determined wavelength and have extremely high interference, the positional change of the carriage from the base 3 can be detected by the half wavelength period.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気および光デイスク装置に係り、特に速度制
御のための速度検出方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to magnetic and optical disk devices, and more particularly to a speed detection method for speed control.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のディスク装置では、ヘッドを移動する際のキャリ
ッジの速度検出に、コイルと磁石を用いた機械的タコメ
ーターや米国特許3,820,712号に記載の電子タ
コメーターが用いられていた。
In conventional disk drives, a mechanical tachometer using a coil and a magnet or an electronic tachometer described in US Pat. No. 3,820,712 has been used to detect the speed of the carriage when moving the head.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記記載の機械的タコメータにおいては、機構系が複雑
になること、したがって高価であること、機械的振動が
生じ易いこと、及び、低速度での精度向上が難かしい等
の問題があった。また電子タコメータにおいても、位置
誤差信号とボイスコイルモーターへの通電電流より合成
するため、加速から減速に移る時などに実際の速度との
誤差を生じ易く、また、実際の速度と合成した速度の検
証も、低速度では、容易ではない、といった問題があっ
た。この問題は速度制御の調整上のネックになっていた
と同時に、この速度偏差の不正確さは。
The mechanical tachometer described above has problems such as a complicated mechanical system, which is therefore expensive, a tendency to generate mechanical vibrations, and difficulty in improving accuracy at low speeds. In addition, in electronic tachometers, since the position error signal and the current flowing to the voice coil motor are combined, errors tend to occur between the actual speed and the actual speed when transitioning from acceleration to deceleration. There was also the problem that verification was not easy at low speeds. This problem was a bottleneck in adjusting the speed control, and at the same time, the inaccuracy of this speed deviation.

高速位置決めの妨げになっていた。This was hindering high-speed positioning.

本発明の目的は、上記ディスク装置のタコメータに要求
される広いダイナミックレンジとともに、常に、ベース
に対する正確な速度を与える安価な手段を提供すること
にある。また、別の目的は、セクターサーボとして知ら
れている、データ面に間欠的に位置信号を記録されてい
る形式のディスク装置すなわち、電子タコメータが使用
できない装置においても好適な速度検出方法を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inexpensive means to provide accurate speed relative to the base at all times, as well as the wide dynamic range required of the tachometer of the disk drive. Another object of the present invention is to provide a speed detection method which is suitable even for a type of disk device known as a sector servo in which a position signal is intermittently recorded on a data surface, that is, a device in which an electronic tachometer cannot be used. There is a particular thing.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、例えば、半導体レーザーをベースに固定し
、レーザーからの平行光を一部はキャリッジに取り付け
た反射鏡に入射し、他の一部は、ベースに固定されてい
る参照用反射鏡に入射し。
The above purpose is, for example, to fix a semiconductor laser on a base, to make part of the parallel light from the laser enter a reflector attached to a carriage, and to send the other part to a reference reflector fixed to the base. incident.

それぞれの反射光を干渉さすことにより、光の半波長周
期のキャリッジの位置検出を行ない、その位置の時間的
変化を検出することにより達成される1例えば半波長毎
の位置で電気的パルスを作成し、単位時間内のパルス数
を計数しそれに相当するアナログ量に変換することによ
り、速度を検出することができるつ 〔作用〕 レーザーからの光は、決まった波長を有し、かつ、非常
に可干渉性が高いため、キャリッジのベースに対する位
置変化を半波長周期で検出することが出来る。いま、1
 ell / sの低速度を考えると、波長を0.8μ
mの場合、周期は25kHzであり、1周期4パルスと
すると100 k Hzのパルス周波数を得ることが容
易にできる。したがって1cM/Sの速度では1μmを
0.1msで移動し、その間1周期4パルスの場合10
パルスが得られる。
This method is achieved by interfering each reflected light to detect the position of the carriage in a half-wavelength cycle of the light, and detecting the temporal change in that position.1 For example, an electrical pulse is created at a position every half-wavelength. However, the speed can be detected by counting the number of pulses within a unit time and converting it into an equivalent analog quantity. [Operation] Light from a laser has a fixed wavelength and is extremely Because of the high coherence, changes in the position of the carriage relative to the base can be detected at half-wavelength intervals. Now, 1
Considering the low speed of ell/s, we can reduce the wavelength to 0.8μ
In the case of m, the period is 25 kHz, and if one period has 4 pulses, a pulse frequency of 100 kHz can be easily obtained. Therefore, at a speed of 1 cM/S, 1 μm is moved in 0.1 ms, and if one period has 4 pulses, 10
A pulse is obtained.

したがって、0.1mg毎にパルスをカウントするとこ
の場合、0.1  cm/sの速度分解能が得られるこ
とになる。同様に1周期1パルスとすると0.4cm/
sの速度分解能が得られる。また、1.5m/sの高速
度を考えると周期は3.75MHzであり、1周期1パ
ルスとすると、0.1msの間に150パルスが得られ
る。したがって、低速度においても、1周期1パルスと
すると、 0.4 cxa/Sから1.5m/sの広い
速度範囲に渡って、例えば8ビツトのD/A変換を行な
うことによって、精度の高いアナログ速度信号を得るこ
ができる。
Therefore, if pulses are counted every 0.1 mg, a velocity resolution of 0.1 cm/s will be obtained in this case. Similarly, assuming one pulse per period, it is 0.4 cm/
A velocity resolution of s is obtained. Further, considering a high speed of 1.5 m/s, the period is 3.75 MHz, and if one pulse per period, 150 pulses are obtained in 0.1 ms. Therefore, even at low speeds, assuming one pulse per cycle, it is possible to achieve high precision by performing, for example, 8-bit D/A conversion over a wide speed range from 0.4 cxa/s to 1.5 m/s. Analog speed signals can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図は、本発明の装置構成の概略を説明する図であり、以
下に詳述する。ベース3に固定された支柱10に半導体
レーザー4、ディテクター9が取り付けられている。ま
た、全反射鏡7.ハーフミラ−5、全反射鏡8も同様に
、ベースに対して固定さ九ている。一方全反射鏡6は、
キャリッジに固定されている。レーザー4から出射され
たレーザ光はコリメートレンズ11で平行光に直された
後、ハーフミラ−5により2つの光路に分かれる。それ
ぞの光は全反射光5,6により反射され、再びハーフミ
ラ−5により、合わされ、反射鏡8、集光レンズ12を
通り、ディテクターに達する。ディテクターで光量を電
流に変換する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1st
The figure is a diagram illustrating the outline of the device configuration of the present invention, and will be described in detail below. A semiconductor laser 4 and a detector 9 are attached to a support 10 fixed to a base 3. Also, total reflection mirror 7. Similarly, the half mirror 5 and the total reflection mirror 8 are fixed to the base. On the other hand, the total reflection mirror 6 is
fixed to the carriage. The laser beam emitted from the laser 4 is converted into parallel light by a collimating lens 11, and then split into two optical paths by a half mirror 5. The respective lights are reflected by the total reflection lights 5 and 6, are combined again by the half mirror 5, pass through the reflecting mirror 8 and the condensing lens 12, and reach the detector. A detector converts the amount of light into electric current.

光量の大ききさは、キャリッジの位置に応じて変わりλ
/2(λ:光の波長)を周期とする正弦波状に変わる。
The amount of light changes depending on the position of the carriage λ
It changes into a sine wave shape with a period of /2 (λ: wavelength of light).

従って、ディテクターの出力から、1周期毎にNパルス
(N≧1)を作る様にすると、単位時間内のパルスを数
えることにより速度を検出することができる。第2図に
速度検出回路の一例を示す、ディテクター9の出力をア
ンプ13により電圧に変換し、コンパレターにより、パ
ルス化する。カウンター15はパルス毎にカウントされ
リセット信号Aにより、適当な時間間隔1例えば0.1
  ms毎に、カウンター値をl(071にセットする
。リセットパルスは、当然にリセット間隔に比べて十分
小さい様に設定している(第3図t2(tl)。ラッチ
16は、リセット間隔に応じて、カウンター15の値を
ホールドする(t8くtl)。
Therefore, if N pulses (N≧1) are generated every cycle from the output of the detector, the speed can be detected by counting the pulses within a unit time. An example of a speed detection circuit is shown in FIG. 2. The output of the detector 9 is converted into a voltage by an amplifier 13, and converted into a pulse by a comparator. The counter 15 is counted pulse by pulse and is controlled by a reset signal A at a suitable time interval 1, for example 0.1.
Every ms, the counter value is set to 1 (071).The reset pulse is naturally set to be sufficiently small compared to the reset interval (t2 (tl) in Figure 3). and holds the value of counter 15 (t8 - tl).

ラッチ16のラッチ信号(クロック)とリセット信号の
状態を第3図に示している。すなわち、カウンターのリ
セット直前の値をホールドする。ラッチ16の信号は、
D/A変換器17により階段状のアナログ信号に変換さ
れる。このアナログ信号は全く速度信号に比例したもの
である。なお、上記アナログ信号をスムーザ回路(図示
していない)でなめらかにするこがより望ましい。
The states of the latch signal (clock) and reset signal of the latch 16 are shown in FIG. In other words, the value immediately before the counter is reset is held. The signal of latch 16 is
The D/A converter 17 converts the signal into a stepped analog signal. This analog signal is entirely proportional to the speed signal. Note that it is more desirable to smooth the analog signal using a smoother circuit (not shown).

ところで、速度検出の方法には、一定数のパルスが到達
するまでの時間の逆数を求めることによっても可能であ
る。その例を第41!Iに示している6カウンター15
は、まずロード(LOAD)信号により指定パルス数が
セットされる。このセットされた値は、コンバーターに
よりパルス化されたパルス信号Pにより1パルス毎にカ
ウントダウンされる。カウント数が“O”になると、カ
ウント0”信号がHからLになるとする。また、LOA
Dm号は′L″の時セットされるとすると、カウントg
to”信号は“L ptになるとカウンターには指定パ
ルス数がセットされるので“Hppに移る。そして、再
びカウントダウンが行なわれる。したがって、カウント
“0″信号は細いパルス信号になりパルス周期が、速度
の逆数に比例した時間を示すことになる。積分器20は
、一定電流を蓄積するコンデンサーと、コンデンサーに
蓄積された電荷を放電するためのスイッチ19からなっ
ている。
Incidentally, the speed can also be detected by finding the reciprocal of the time it takes for a certain number of pulses to arrive. The 41st example! 6 counters shown in I 15
First, the specified number of pulses is set by the load (LOAD) signal. This set value is counted down every pulse by the pulse signal P pulsed by the converter. When the count number becomes “O”, the count 0” signal changes from H to L. Also, the LOA
Assuming that the Dm number is set at 'L', the count g
When the "to" signal reaches "L pt", the specified number of pulses is set in the counter, so it moves to "Hpp". Then, the countdown is performed again. Therefore, the count "0" signal becomes a thin pulse signal and the pulse period becomes This indicates a time proportional to the reciprocal of the speed.The integrator 20 consists of a capacitor that stores a constant current and a switch 19 that discharges the charge stored in the capacitor.

従って、カウント“OII倍信号“′L”パルス毎にス
イッチ19を閉じることにより、パルス周期は放電の直
前の電圧に変換される。その電圧は、ホールド回路21
により、ホールドされ、除算器に送られる。なおプレイ
回路18は、ホールド回路のタイミングを調節するため
のものである。除算器22は、一定電圧VoとVzの面
を出力するための回路であり、一般に知られている構成
で良い。
Therefore, by closing the switch 19 every count "OII times signal "'L" pulse, the pulse period is converted to the voltage immediately before discharge. That voltage is transferred to the hold circuit 21
is held and sent to the divider. Note that the play circuit 18 is for adjusting the timing of the hold circuit. The divider 22 is a circuit for outputting constant voltages Vo and Vz, and may have a generally known configuration.

従って、V o / V 1は、第2図、D/A変換変
換器力出力価な速度信号を示している。
Therefore, V o /V 1 indicates the speed signal of the D/A converter output value in FIG.

なお、以上示した構成は、−例を示したものであり、実
施例を限定されるものではない。例えば、第1図におい
ては、レーザー、ミラー、ディテクターの配置2種類等
は何ら限定されるものではなく、例えば、キャリッジと
ベースの関係を逆転することも可能であり、その場合は
、キャリッジに4.11,5,7,8,12,9等を固
定し、6をベースに固定する。また、レーザーへの戻り
光の対策など、通常流される手段についても何ら限定し
ていない、同様に、第2図、第3図においても、構成に
限定されるものではなく、例えば、μコンピューター等
によるデジタル処理技術を用いることも可能であり、そ
の場合にはデジタルサーボ等に、容易に適用できること
も、また明らかである。また、パルスの処理方法におい
ても、−周期当りのパルス数を低速度と高速度で変える
ことにより、よりダイナミックレンジを広げる等の技術
も、既存技術で容易に達成されるものであり、限定され
るものではない。
Note that the configuration shown above is an example and is not intended to limit the embodiment. For example, in FIG. 1, the arrangement of lasers, mirrors, and detectors is not limited to two types. For example, it is possible to reverse the relationship between the carriage and the base. In that case, the carriage has four types. .11, 5, 7, 8, 12, 9, etc. are fixed, and 6 is fixed to the base. In addition, there is no limitation on the means by which the light is normally transmitted, such as measures against returning light to the laser. Similarly, in FIG. 2 and FIG. It is also clear that it is possible to use a digital processing technique according to the present invention, and in that case, it can be easily applied to a digital servo or the like. In addition, regarding pulse processing methods, techniques such as widening the dynamic range by changing the number of pulses per period between low and high speeds can be easily achieved with existing technology and are not limited. It's not something you can do.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、安価な、半導体レーザー、フォトディ
テクターを用いた簡単な構成で、光の波長を基準とした
位置測定から速度を検出するため。
According to the present invention, speed can be detected from position measurement based on the wavelength of light with a simple configuration using an inexpensive semiconductor laser and a photodetector.

速度の検証、*aが容易であり、しかも、1閣/Sの低
速度でも、容易に精度の向上が行なえ、かつ1.5/s
の高速度においても、高精度の速度検出が行なえるので
、ディスク装置の速度制御が容易に調整でき、かつ、高
速度の速度制御が可能なことから、高速度の位置決めが
達成される。
Speed verification *a is easy, and accuracy can be easily improved even at a low speed of 1.5/s.
Since high-precision speed detection can be performed even at high speeds, speed control of the disk device can be easily adjusted, and since high-speed speed control is possible, high-speed positioning can be achieved.

また、付随的効果として、キャリッジの絶対位置測定が
可能なことから、サーボパターンの書き込みが専用のサ
ーボライターを用いずにそのディスク装置自体で行なえ
るための製産性向上にもなり、より安価なディスク装置
が提供できる。
Additionally, since it is possible to measure the absolute position of the carriage, servo patterns can be written on the disk device itself without using a dedicated servo writer, which improves productivity and makes it cheaper. It is possible to provide a disk device that is

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

第1図は1本発明の装置構成例の概要を示す図、第2図
は速度検出回路例を示す図、第3図は速度検出時の制御
信号のタイミングの関係を示す図、第4図は別の速度検
出回路の例を示す図である。 1・・・ディスク、2・・・キャリッジ、3・・・ベー
ス、4・・・半導体レーザー、5・・・ハーフミラ−,
6,7゜8・・・全反射鏡、9・・・フォトディテクタ
ー、10・・・支柱、11・・・コリメートレンズ、1
2・・・収光レンズ、13・・・アンプ、14・・・コ
ンパレーター、15・・・カウンター、16・・・ラッ
チ回路、17・・・D/A変換器、18・・・ディレィ
回路、19・・・アナログスイッチ、20・・・積分器
、21・・・ホールド回路。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an example of the device configuration of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a speed detection circuit, FIG. 3 is a diagram showing the timing relationship of control signals during speed detection, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of another speed detection circuit. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Disc, 2... Carriage, 3... Base, 4... Semiconductor laser, 5... Half mirror,
6,7゜8... Total reflection mirror, 9... Photodetector, 10... Support column, 11... Collimating lens, 1
2... Condensing lens, 13... Amplifier, 14... Comparator, 15... Counter, 16... Latch circuit, 17... D/A converter, 18... Delay circuit , 19... Analog switch, 20... Integrator, 21... Hold circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、回転するディスクにヘッドを位置めする機構を有す
るディスク装置において、半導体レーザーからレーザー
光を用いて、キャリッジあるいは、ヘッドの移動量を光
の波長を基に測定可能にしたことを特徴とするディスク
装置。 2、上記特許請求の範囲第1項において、キャリッジあ
るいは、ヘッドの位置変化を一定の距離毎に発生するパ
ルスに直し、そのパルスに基いて速度を検出することを
特徴とするディスク装置。 3、上記特許請求の範囲第2項において、一定時間内の
到達パルスをカウントし、カウントの数を速度に対応ず
けたことを特徴とするディスク装置。 4、上記特許請求の範囲第2項において、一定パルス数
が到達するまでの時間を測定して、その逆数を速度に対
応ずけたことを特徴とするディスク装置。
[Claims] 1. In a disk device having a mechanism for positioning a head on a rotating disk, the amount of movement of a carriage or head can be measured based on the wavelength of light using laser light from a semiconductor laser. A disk device characterized by: 2. The disk device according to claim 1, wherein a change in the position of the carriage or the head is converted into a pulse generated every fixed distance, and the speed is detected based on the pulse. 3. The disk device according to claim 2, characterized in that the arriving pulses within a certain period of time are counted, and the number of counts is correlated to the speed. 4. The disk device according to claim 2, characterized in that the time it takes for a certain number of pulses to arrive is measured and the reciprocal thereof is correlated to the speed.
JP3551687A 1987-02-20 1987-02-20 Disk device Pending JPS63204565A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU686898B2 (en) * 1994-10-26 1998-02-12 Children, Youth And Women's Health Service Incorporated Synthetic polyunsaturated fatty acid analogues

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