JP2013093074A - ディスク装置および浮上方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空気浮上ではディスク装置内で塵埃が発生あるいは混入すると、スライダの空気流入側からスライダとディスクの間に塵埃が入り込み、ディスクを傷つけたり、ヘッドを損傷するおそれがある。もしくは、塵埃との衝突で、ディスクに対するスライダの浮上量が乱れ、スライダとディスクとの接触の可能性が増加する。これらにより、スライダのクラッシュによりディスク上の記録情報が破壊される可能性がある。
【解決手段】浮上用コイルを用いて、気流に依存しない磁気浮上を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、光を用いて情報を記録または再生するディスクにおける浮上方法、及びディスク装置に関するものである。

パソコンなどの様々な情報機器において情報の保存が必要である。代表的な情報の保存装置であるハードディスク装置ではヘッド先端にスライダが取り付けられている。スライダのディスク１に対向する面は空気潤滑面であり、スライダはディスク１の回転にともなって発生する空気の気流を、その空気潤滑面とディスク１の表面との間に引き込み、それによってディスク媒体から浮上している。すなわち、スライダは、ディスク１との間に自己加圧式の空気潤滑膜を形成・維持している。したがって、スライダのディスク１に対する浮上量、すなわちディスク１の表面とスライダとの間隔は、その空気潤滑膜の厚さである。そして、この膜によって、ディスク１の回転中にスライダとディスク１が機械的に接触しにくくなり、摩擦及び摩耗が抑制されている。

特開２００５−２０９３４０号公報

ハードディスク装置の高記録密度化を図るためには、記録再生素子２０を備えたスライダとディスク１との間隔で定義される浮上量を小さくすることが重要である。現在、浮上量は１０ｎｍ程度まで小さくが進んでおり、環境変化に伴う浮上量の変動を最小化し、スライダとディスク１との接触の可能性を低下させることが、要望されている。

また、装置内で塵埃が発生あるいは混入すると、スライダの空気流入側からスライダとディスク１の間に塵埃が入り込むおそれがある。スライダとディスク１の間に挟まった塵埃は、ディスク１を傷つけたり、ヘッドを損傷するおそれがある。さらに、塵埃との衝突で、ディスク１に対するスライダの浮上量が乱れ、スライダとディスク１との接触の可能性が増加する。特に、ディスク１に対するスライダの浮上量が、ディスク１の表面粗さより規定されるグライドハイトを下回ると急激にスライダとディスク１とが接触する可能性が増大し、最悪、スライダのクラッシュによりディスク上の記録情報が破壊される可能性がある。

本発明は上述した課題を解決することができるディスク装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係るディスク装置では、情報を記録される媒体である情報保持手段と、ヘッド先端に搭載されており、情報保持手段に対して光を用いて、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段と、記録再生手段と同様にヘッド先端に搭載されており、少なくとも１つ以上の浮上用コイルに電流を流すことで磁界を発生させる磁界発生手段と、磁界発生手段からの磁界を用いて、情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させて、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させる浮上手段とを備えたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項２に係るディスク装置では、情報保持手段は磁化された磁化層を含み、磁界を発生し、浮上手段は情報保持手段が発生する磁界と磁界発生手段が発生する磁界を用いて、情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項３に係るディスク装置では、情報保持手段は磁化層は全面に渡って均一に磁化されることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項４に係るディスク装置では、情報保持手段は磁化層は、媒体面に対する垂直方向や記録再生手段に対する進行方向に、磁化方向の変化を繰り返すハルバッハ配列で磁化されることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項５に係るディスク装置では、情報保持手段は回転する円盤状であり、その半径位置によらず、１回転内におけるハルバッハ配列の繰返し数は同じであることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項６に係るディスク装置では、情報保持手段は磁界発生手段が情報保持手段の上を移動したときに誘導電流を発生し、誘導電流により磁界を発生し、浮上手段は情報保持手段の誘導電流が発生する磁界と磁界発生手段が発生する磁界を用いて、情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項７に係るディスク装置では、浮上手段は回転する円盤状の情報保持手段に対して、記録再生手段が位置する半径位置に応じて磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を変えることで、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項８に係るディスク装置では、浮上手段は回転する円盤状の情報保持手段の回転数に応じて磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を変えることで、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項９に係るディスク装置では、回転する円盤状の情報保持手段の径外で記録再生手段を支持する支持手段と、装置を停止する時などにおいて、情報保持手段の回転数が所定回転以下になる前に、記録再生手段を径外に移動して、支持手段で支持させる退避手段とを備えたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１０に係るディスク装置では、情報保持手段はスパイラルあるいは同芯円状のトラックを有し、待機時に記録再生手段が同じトラック上に居続けないように、記録再生手段が存在する情報保持手段の半径位置を所定パターンで動かす待機手段とを備えたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１１に係るディスク装置では、情報保持手段は磁界発生手段が情報保持手段の上を移動したときの誘導電流により発生する熱を放熱する放熱層を含むことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１２に係るディスク装置では、磁界発生手段は複数の浮上用コイルを有して、情報保持手段に対する垂直方向や進行方向に浮上用コイルの向きの変化を繰り返し、全ての浮上用コイルに同じ電流を流すと、磁極の向きを逆転させながら交互に並んだハルバッハ配列を形成することを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１３に係るディスク装置では、情報保持手段に対する記録再生手段の浮上量を検出する浮上量検出手段とを備え、浮上手段は浮上量検出手段で検出された浮上量が所定量になるように、磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を制御することを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１４に係るディスク装置では、磁界発生手段は浮上用コイルのほかに永久磁石を搭載することを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１５に係るディスク装置では、磁界発生手段は永久磁石の発生する磁界が、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させるために必要な磁界の平均値に相当することを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１６に係るディスク装置では、回転する円盤状の情報保持手段の回転で発生する気流が記録再生手段の近傍に侵入するのを防ぐように気流を回避させる気流回避手段とを備えたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１７に係るディスク装置では、回転する円盤状の情報保持手段の回転で発生する気流が減るように情報保持手段近傍の気圧を大気圧より低く保つ気圧低減手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項１８に係る浮上方法では、浮上用コイルに電流を流すことで磁界を発生させる磁界発生手段と、情報記録媒体に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生素子と情報記録媒体の間隔を所定量に磁気浮上させるために磁界発生手段からの磁界を用いて、情報記録媒体と記録再生素子とを反発あるいは吸引させる力を発生させる浮上手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の請求項１に係るディスク装置では、情報を記録される媒体である情報保持手段と、ヘッド先端に搭載されており、情報保持手段に対して光を用いて、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段と、記録再生手段と同様にヘッド先端に搭載されており、少なくとも１つ以上の浮上用コイルに電流を流すことで磁界を発生させる磁界発生手段と、磁界発生手段からの磁界を用いて、情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させて、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させる浮上手段とを備えたので、空気浮上のための気流が不要になり、また、気流を受けるスライダが不要でヘッド浮上部の大きさを低減でき、塵埃がヘッド浮上部に衝突する可能性を低減できる。

さらに、本発明の請求項２に係るディスク装置では、情報保持手段は磁化された磁化層を含み、磁界を発生し、浮上手段は情報保持手段が発生する磁界と磁界発生手段が発生する磁界を用いて、情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させるので、ディスクの回転数や、ヘッド浮上部が存在するディスクの半径位置に依存しない安定した浮上を実現できる。

さらに、本発明の請求項３に係るディスク装置では、情報保持手段は磁化層は全面に渡って均一に磁化されるので、ディスクの回転数や、ヘッド浮上部が存在するディスクの半径位置に依存しない安定した浮上を実現できる。

さらに、本発明の請求項４に係るディスク装置では、情報保持手段は磁化層は、媒体面に対する垂直方向や記録再生手段に対する進行方向に、磁化方向の変化を繰り返すハルバッハ配列で磁化されるので、ヘッド浮上部に搭載した浮上用コイルに外部から制御電流を流さずとも安定した浮上を実現できる。

さらに、本発明の請求項５に係るディスク装置では、情報保持手段は回転する円盤状であり、その半径位置によらず、１回転内におけるハルバッハ配列の繰返し数は同じであるので、ヘッド浮上部が存在するディスクの半径位置による線速の変化が発生しても、ディスクに対するヘッド浮上部の浮上量の変化を抑制できる。

さらに、本発明の請求項６に係るディスク装置では、情報保持手段は磁界発生手段が情報保持手段の上を移動したときに誘導電流を発生し、誘導電流により磁界を発生し、浮上手段は情報保持手段の誘導電流が発生する磁界と磁界発生手段が発生する磁界を用いて、情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させるので、ディスクに磁化された磁化層を設けることなく、簡易な構成で浮上を実現できる。

さらに、本発明の請求項７に係るディスク装置では、浮上手段は回転する円盤状の情報保持手段に対して、記録再生手段が位置する半径位置に応じて磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を変えることで、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させるので、ヘッド浮上部が存在するディスクの半径位置による線速の変化から発生する、誘導電流による反発力あるいは吸引力の変化を補正できる。

さらに、本発明の請求項８に係るディスク装置では、浮上手段は回転する円盤状の情報保持手段の回転数に応じて磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を変えることで、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させるので、回転数による線速に違いから発生する、誘導電流により反発力あるいは吸引力の変化を補正できる。

さらに、本発明の請求項９に係るディスク装置では、回転する円盤状の情報保持手段の径外で記録再生手段を支持する支持手段と、装置を停止する時などにおいて、情報保持手段の回転数が所定回転以下になる前に、記録再生手段を径外に移動して、支持手段で支持させる退避手段とを備えたので、ディスクの回転数が低い時に浮上力が低減したことで発生する、ヘッド浮上部とディスクとの衝突を回避できる。

さらに、本発明の請求項１０に係るディスク装置では、情報保持手段はスパイラルあるいは同芯円状のトラックを有し、待機時に記録再生手段が同じトラック上に居続けないように、記録再生手段が存在する情報保持手段の半径位置を所定パターンで動かす待機手段とを備えたので、待機時の誘導電流による加熱で、ディスクに記録された情報の記録状態が劣化するのを抑制できる。

さらに、本発明の請求項１１に係るディスク装置では、情報保持手段は磁界発生手段が情報保持手段の上を移動したときの誘導電流により発生する熱を放熱する放熱層を含むので、待機時の誘導電流による加熱で、ディスクに記録された情報の記録状態が劣化するのを抑制できる。

さらに、本発明の請求項１２に係るディスク装置では、磁界発生手段は複数の浮上用コイルを有して、情報保持手段に対する垂直方向や進行方向に浮上用コイルの向きの変化を繰り返し、全ての浮上用コイルに同じ電流を流すと、磁極の向きを逆転させながら交互に並んだハルバッハ配列を形成するので、浮上用コイルに流す電流の量に対する浮上力を大きくできる。

さらに、本発明の請求項１３に係るディスク装置では、情報保持手段に対する記録再生手段の浮上量を検出する浮上量検出手段とを備え、浮上手段は浮上量検出手段で検出された浮上量が所定量になるように、磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を制御するので、個体差やデバイスの経年劣化などによる、ディスクに対するヘッド浮上部の浮上量の変動を抑制できる。

さらに、本発明の請求項１４に係るディスク装置では、磁界発生手段は浮上用コイルのほかに永久磁石を搭載するので、ヘッド浮上部に搭載された浮上用コイルの消費電力を低減できる。

さらに、本発明の請求項１５に係るディスク装置では、磁界発生手段は永久磁石の発生する磁界が、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させるために必要な磁界の平均値に相当するので、ヘッド浮上部に搭載された浮上用コイルの消費電力を低減できる。

さらに、本発明の請求項１６に係るディスク装置では、回転する円盤状の情報保持手段の回転で発生する気流が記録再生手段の近傍に侵入するのを防ぐように気流を回避させる気流回避手段とを備えたので、塵埃がヘッド浮上部に衝突したり、ヘッド浮上部とディスクの間に挟まることで、ヘッド浮上部やディスクが損傷するのを抑制できる。

さらに、本発明の請求項１７に係るディスク装置では、回転する円盤状の情報保持手段の回転で発生する気流が減るように情報保持手段近傍の気圧を大気圧より低く保つ気圧低減手段とを備えたので、塵埃がヘッド浮上部に衝突したり、ヘッド浮上部とディスクの間に挟まることで、ヘッド浮上部やディスクが損傷するのを抑制できる。

また、本発明の請求項１８に係る浮上方法では、浮上用コイルに電流を流すことで磁界を発生させる磁界発生手段と、情報記録媒体に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生素子と情報記録媒体の間隔を所定量に磁気浮上させるために磁界発生手段からの磁界を用いて、情報記録媒体と記録再生素子とを反発あるいは吸引させる力を発生させる浮上手段とを備えたので、空気浮上のための気流が不要になり、また、気流を受けるスライダが不要でヘッド浮上部の大きさを低減でき、塵埃がヘッド浮上部に衝突するのを低減できる。

実施の形態１における浮上の構成を示す図 実施の形態１におけるディスクに対するヘッド浮上部の浮上量と記録再生素子からの再生信号の振幅の関係の一例を示す図 実施の形態１におけるヘッド浮上部のディスク上の位置の一例を示す図 実施の形態２における浮上の構成と、停止時におけるヘッド浮上部のディスク上の位置の一例を示す図 実施の形態３における浮上の構成と、待機時におけるヘッド浮上部のディスク上の位置の一例を示す図 実施の形態３における待機時におけるヘッド浮上部のディスク上の位置変化パターンの一例を示す図 実施の形態４における浮上の構成を示す図 実施の形態４における浮上制御部から出力される制御電流の一例を示す図 実施の形態５における浮上の構成を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態１である光ディスク装置の動作について図１および図２および図３を参照して説明する。図１に浮上の構成を示す。図２にディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量と記録再生素子２０からの再生信号の振幅の関係の一例を示す。図３にヘッド浮上部１０のディスク上の位置の一例を示す。

本実施の形態１において、情報保持手段はディスク１である。記録再生手段は記録再生素子２０である。磁界発生手段は浮上用コイル２１である。浮上手段は浮上制御部２３である。浮上量検出手段は浮上量検出部３３である。

ヘッド浮上部１０には浮上用コイル２１と記録再生素子２０が搭載されている。記録再生素子２０はディスク１に対して、記録や再生を行う素子であり、再生された信号は浮上量検出部３３へ送る。浮上量検出部３３は記録再生素子２０からの再生信号に基づいて、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量を算出して、浮上制御部２３へ送る。浮上制御部２３は浮上量検出部３３からの浮上量に基づいて、制御電流を生成し、浮上用コイル２１へ送る。浮上用コイル２１は、浮上制御部２３からの制御電流を流すことで、磁界を発生させる。

ディスク１に導電性を有する導電層を設けると、磁界の変化に対して抗うように誘導電流が流れる。これを利用し、回転するディスク１に対して、電流を流した浮上用コイル２１を含むヘッド浮上部１０を近づけると、ディスク１の導電層に渦電流の誘導電流が発生する。その誘導電流により発生する磁界は浮上用コイル２１が発生する磁界と逆方向となるため、ディスク１とヘッド浮上部１０には磁気の反発力が生じる。そのため、ヘッド浮上部１０はディスク１に対して浮上することができる。浮上用コイル２１に流す電流が大きいほど、反発力が大きくなるため、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量は大きくなる。

ディスク１に記録された情報を読み取るためには、ヘッド浮上部１０に搭載された記録再生素子２０をディスク１に近づける必要がある。図２に示すように、記録再生素子２０とディスク１の間隔が小さいほど、記録再生素子２０から出力される再生信号の振幅は大きくなる。予め、記録再生素子２０とディスク１との間隔と、記録再生素子２０からの再生信号の振幅の関係を測定しておくことで、浮上量検出部３３は記録再生素子２０からの再生信号の振幅を計測することで、記録再生素子２０とディスク１の間隔、すなわち浮上量を計測できる。

浮上制御部２３は、浮上量検出部３３が検出したディスク１に対する記録再生素子２０を含むヘッド浮上部１０の浮上量に基づいて、１０ｎｍなどの目標浮上量と比較し、その誤差を補正するように、浮上用コイル２１に流す電流の量を制御する。

このようにして、磁気浮上によりディスク１に対してヘッド浮上部１０を浮上させることができ、空気浮上のための気流が不要になる。また、気流を受けるスライダが不要でヘッド浮上部１０の大きさを低減でき、塵埃がヘッド浮上部１０に衝突する可能性を低減できる。

尚、本実施の形態１では、誘導電流によって発生する磁界と浮上用コイル２１が発生する磁界の反発力を用いていたが、ディスク１が磁化された磁化層を有して、磁化層によって発生する磁界と浮上用コイル２１が発生する磁界の反発力を用いてもよい。さらに、ディスク１の全面にわたって均一に磁化された磁化層を用いることで、ディスク１の回転数や、ヘッド浮上部１０が存在するディスク１の半径位置に依存しない安定した浮上を実現できる。

あるいは、ディスク１の面に対する垂直方向やヘッド浮上部１０に対する進行方向に磁化方向の変化を繰り返すハルバッハ配列で磁化することで、ヘッド浮上部１０に搭載した浮上用コイル２１に外部から制御電流を流さずとも浮上用コイル２１に誘導電流が生じて安定した浮上を実現できる。さらに、ヘッド浮上部１０が存在するディスク１の半径位置によらず１回転内におけるハルバッハ配列の繰返し数は同じとすることで、どの半径位置でも同じ浮上力を得ることができる。

また、本実施の形態１では、浮上量検出部３３でディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量を検出して、浮上制御部２３が検出された浮上量に基づいて制御電流を生成していたが、ヘッド浮上部１０が存在するディスク１の半径位置を検出して、浮上制御部２３が半径位置に基づいて制御電流を生成してもよい。すなわち、浮上制御部２３は、回転するディスク１に対して、記録再生素子２０が位置する半径位置に応じて浮上用コイル２１に流す電流の量を変えることで、ディスク１と記録再生素子２０の間隔を所定量に磁気浮上させても良い。これにより、ヘッド浮上部が存在するディスクの半径位置による線速の変化から発生する、誘導電流による反発力あるいは吸引力の変化を補正できる。

あるいは、ディスク１の回転数を検出して、浮上制御部２３が回転数に基づいて制御電流を生成してもよい。すなわち、浮上制御部２３は回転するディスク１の回転数に応じて、浮上用コイル２１に流す電流の量を変えることで、ディスク１と記録再生素子２０の間隔を所定量に磁気浮上させてもよい。これにより、回転数による線速に違いから発生する、誘導電流により反発力あるいは吸引力の変化を補正できる。

また、本実施の形態１では、１つの浮上用コイル２１を用いて磁界を発生していたが、複数の浮上用コイル２１を用いて、磁界を発生してもよい。

また、本実施の形態１では、浮上用コイル２１は単一の方向の磁界を発生していたが、複数の浮上用コイル２１を用いて、ディスク１に対する垂直方向や進行方向に磁界発生方向の変化を繰り返し、通電磁の磁極の向きを逆転させながら交互に並べてハルバッハ配列を形成してもよい。ハルバッハ配列により、浮上用コイル２１に流す電流の量に対する浮上力を大きくできる。

また、本実施の形態１では、記録再生素子２０からの再生信号を用いて、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量を検出していたが、固体浸漬レンズ用いて、エバネッセント光の量によって、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量を検出してもよい。

また、本実施の形態１では、誘導電流によって発生する磁界と浮上用コイル２１が発生する磁界の反発力を用いていたが、上記２つの磁界の方向を逆として、磁界の吸引力を用いてもよい。

（実施の形態２）
本実施の形態２である光ディスク装置の動作について図４を参照して説明する。図４に停止時におけるヘッド浮上部１０のディスク上の位置の一例を示す。

本実施の形態２において、情報保持手段はディスク１である。支持手段はヘッド支持部３０である。退避手段は退避制御部３１である。

誘導電流を用いた磁気浮上では、ディスク１の回転数が低いほど、ディスク１に対する磁界変化が小さくなるため、誘導電流が小さくなり、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量を小さくなる。浮上用コイル２１に流す電流を増やすことでディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量を大きくできるが、あまり大きな電流を流すと、発熱のため浮上用コイル２１を破損するおそれがある。

消費電力低減のため、ディスク装置を使用しない時にディスク装置全体を停止することがある。その際、回転しているディスク１を停止させる必要があるが、上記のように、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量が小さくなり、ディスク１とヘッド浮上部１０が衝突してしまう。

図４に示すように、退避制御部３１は、ディスク１の回転数の低下によるディスク１とヘッド浮上部１０の衝突を防ぐために、ディスク１の回転を減速方向へ変更する前に、ヘッド浮上部１０をディスク１の径外に配置したヘッド支持部３０へ退避させる。ヘッド支持部３０は機械的にヘッド浮上部１０を支えるため、ディスク１が停止しても、ディスク１やヘッド浮上部１０の破損は起こらない。

このようにして、ディスク装置の停止のように、ディスク１の回転数が低い時あるいは停止時に浮上力が低減したことで発生する、ディスク１とヘッド浮上部１０との衝突を回避できる。

尚、本実施の形態２では、ディスク１の回転数を減速開始する前に退避制御部３１がヘッド浮上部１０をヘッド支持部３０へ退避させていたが、ディスク１の回転数を減速開始した後、計測されたディスク１の回転数が所定回転数になったときに、退避制御部３１がヘッド浮上部１０をヘッド支持部３０へ退避させてもよい。

（実施の形態３）
本実施の形態３である光ディスク装置の動作について図５および図６を参照して説明する。図５に浮上の構成と、待機時におけるヘッド浮上部１０のディスク上の位置の一例を示す。図６に待機時におけるヘッド浮上部１０のディスク上の位置変化パターンの一例を示す。

本実施の形態３において、情報保持手段はディスク１である。待機手段は待機制御部３２である。

ディスク１は同心円上のトラックを複数有し、記録再生素子２０はそのトラック上に対して情報の記録や再生を行う。

誘導電流を用いた磁気浮上では、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上を実現するために、ディスク１の導電層に誘導電流が流れると、その電流の量に応じて、ディスク１の導電層に熱が発生する。ディスク１に対して記録も再生も行わない待機状態である場合に、同じトラック上にヘッド浮上部１０が存在し続けることがある。その場合、ヘッド浮上部１０が存在するトラック近傍に熱が蓄積されてしまい、熱によって、そのトラックに記録された情報の記録状態が劣化するおそれがある。

図５に示すように、待機制御部３２によってヘッド浮上部１０は半径方向に動かされる。待機制御部３２は、ディスク１に対して記録も再生も行わない状態になると、ヘッド浮上部１０が存在するディスク１の半径位置を随時変更する。従来は図６の破線で示すように、同じ半径位置のトラック上に存在し続けていたが、待機制御部３２によって、図６の実線で示すように、ヘッド浮上部１０は半径方向に三角波形状で内周側と外周側を往復する。

このようにして、ディスク１の導電層に発生する誘導電流による加熱で、ディスク１に記録された情報の記録状態が劣化するのを抑制できる。

尚、本実施の形態３では、ヘッド浮上部１０が存在するディスク１の半径位置を三角波状のパターンで変化させていたが、正弦波状やノコギリ波状や方形波状などのパターンであってもよい。

また、本実施の形態３では、ディスク１の導電層に発生する誘導電流による熱が同じトラックに蓄積しないように分散させていたが、ディスク１の導電層の近傍に放熱層を設けて、導電層で発生する熱を放熱層が逃がすことで、誘導電流による熱の蓄積を抑制してもよい。これにより、待機時の誘導電流による加熱で、ディスクに記録された情報の記録状態が劣化するのを抑制できる。

（実施の形態４）
本実施の形態４である光ディスク装置の動作について図７および図８を参照して説明する。図７に浮上の構成を示す。図８に浮上制御部２３から出力される制御電流の一例を示す。

本実施の形態４において、情報保持手段はディスク１である。記録再生手段は記録再生素子２０である。磁界発生手段は浮上用コイル２１および永久磁石２２である。浮上手段は浮上制御部２３である。浮上量検出手段は浮上量検出部３３である。

ヘッド浮上部１０には浮上用コイル２１と永久磁石２２と記録再生素子２０が搭載されている。記録再生素子２０はディスク１に対して、記録や再生を行う素子であり、再生された信号は浮上量検出部３３へ送る。浮上量検出部３３は記録再生素子２０からの再生信号に基づいて、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量を算出して、浮上制御部２３へ送る。浮上制御部２３は浮上量検出部３３からの浮上量に基づいて、制御電流を生成し、浮上用コイル２１へ送る。浮上用コイル２１は、浮上制御部２３からの制御電流を流すことで、磁界を発生させる。永久磁石２２は常に磁界を発生させる。浮上用コイル２１から発生する磁界と永久磁石２２から発生する磁界は同軸になるように配置される。

ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上を実現するために、浮上用コイル２１には常に電流を流す必要がある。そのため、空気浮上に対して、消費電力が大きくなる。

ヘッド浮上部１０に永久磁石２２をも搭載することで、同じ磁界を発生するために必要な浮上用コイル２１に流す電流の量を低減することができる。外乱やディスク１の表面粗さによって変化する、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上量を補正するため、浮上制御部２３は図８の実線で示すような浮上用コイル２１に対する制御電流を生成する。このＤＣ成分である図８の破線で示すような制御電流に相当する磁界を発生する永久磁石２２を、浮上用コイル２１が発生する磁界と同軸に配置することで、浮上用コイル２１に必要な電流はＡＣ成分のみとなり、消費電力を低減できる。

このようにして、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上に必要な、浮上用コイル２１に用いる消費電力を低減できる。

尚、本実施の形態４では、浮上制御部２３が生成する制御電流のＤＣ成分に相当する磁界を発生する永久磁石２２を用いていたが、ディスク個体による誘導電流の量のばらつき応じて、浮上制御部２３が生成する制御電流の期待値のＤＣ成分に相当する磁界を発生する永久磁石２２を用いてもよい。

また、本実施の形態４では、永久磁石の発生する磁界が、ディスク１と記録再生素子２０の間隔を、所定量に磁気浮上させるために必要な磁界の平均値に相当してもよい。これにより、ヘッド浮上部に搭載された浮上用コイルの消費電力を低減できる。

また、本実施の形態４では、１つの永久磁石２２を用いて磁界を発生していたが、複数の永久磁石２２を用いて、磁界を発生してもよい。その場合、複数の永久磁石２２が発生する磁界が合わさった合計磁界の軸が浮上用コイル２１が発生する磁界の軸に合うように、浮上用コイル２１や永久磁石２２を配置する。

（実施の形態５）
本実施の形態５である光ディスク装置の動作について図９を参照して説明する。図９に浮上の構成を示す。

本実施の形態５において、情報保持手段はディスク１である。記録再生手段は記録再生素子２０である。磁界発生手段は浮上用コイル２１である。気流回避手段は気流回避部３４である。

ヘッド浮上部１０には浮上用コイル２１と記録再生素子２０が搭載されている。記録再生素子２０はディスク１に対して、記録や再生を行う素子である。浮上用コイル２１は、制御電流を流すことで、磁界を発生させる。気流回避部３４はヘッド浮上部１０の進行方向手前に配置され、ディスク１の回転によって発生する気流を上方に受け流す。

空気浮上ではディスク１とヘッド浮上部１０の間に気流を流して、ディスク１に対するヘッド浮上部１０の浮上力を得ていたが、誘導電流などを用いた磁気浮上を行うことで、空気の気流をディスク１とヘッド浮上部１０の間に流す必要はなくなる。

気流回避部３４をヘッド浮上部１０の進行方向手前に配置することで、気流に乗りヘッド浮上部１０に向かってくる塵埃を、気流回避部３４で受け流した気流に乗せて、上方へ回避させることができる。

このようにして、気流に乗ってヘッド浮上部１０に向かってくる塵埃とヘッド浮上部１０との衝突や、その塵埃がヘッド浮上部１０とディスク１の間に挟まることで、ヘッド浮上部１０やディスク１が損傷するのを抑制できる。

尚、本実施の形態５では、気流回避部３４によって塵埃を含む気流を上方に回避させていたが、左右方向に回避させてもよい。

また、本実施の形態５では、気流の方向を変えることで、塵埃の飛来を回避していたが、ディスク１の近傍の空気を減圧あるいは真空にして、気流による塵埃が動き自体を抑制してもよい。すなわち、光ディスク装置は、回転するディスク１の回転で発生する気流が減るように、記録再生素子２０の近傍の気圧を大気圧より低く保つ気圧低減手段を備えていてもよい。これにより、塵埃がヘッド浮上部に衝突したり、ヘッド浮上部とディスクの間に挟まることで、ヘッド浮上部やディスクが損傷することを抑制できる。

以上のように、実施の形態１から５までの光ディスク装置は、主に下記の構成を有している。

すなわち、実施の形態１から５までの光ディスク装置は、情報を記録される媒体である情報保持手段と、ヘッド先端に搭載されており、情報保持手段に対して光を用いて、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段と、記録再生手段と同様にヘッド先端に搭載されており、少なくとも１つ以上の浮上用コイルに電流を流すことで磁界を発生させる磁界発生手段と、磁界発生手段からの磁界を用いて、情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させて、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させる浮上手段とを備えている。

この構成によれば、空気浮上のための気流が不要になり、また、気流を受けるスライダが不要でヘッド浮上部の大きさを低減でき、塵埃がヘッド浮上部に衝突する可能性を低減できる。

また、実施の形態１から５までの光ディスク装置においては、情報保持手段は磁界発生手段が情報保持手段の上を移動したときに誘導電流を発生し、誘導電流により磁界を発生し、浮上手段は情報保持手段の誘導電流が発生する磁界と磁界発生手段が発生する磁界を用いて、情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させてもよい。

この構成によれば、ディスクに磁化された磁化層を設けることなく、簡易な構成で浮上を実現できる。

また、実施の形態１から５までの光ディスク装置は、情報保持手段に対する記録再生手段の浮上量を検出する浮上量検出手段とを備えていてもよい。このとき、浮上手段は、浮上量検出手段で検出された浮上量が所定量になるように、磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を制御しても良い。

この構成によれば、個体差やデバイスの経年劣化などによる、ディスクに対するヘッド浮上部の浮上量の変動を抑制できる。

また、実施の形態２として説明したように、光ディスク装置は、回転する円盤状の情報保持手段の径外で記録再生手段を支持する支持手段と、装置を停止する時などにおいて、情報保持手段の回転数が所定回転以下になる前に、記録再生手段を径外に移動して、支持手段で支持させる退避手段とを備えていても良い。

この構成によれば、ディスクの回転数が低い時に浮上力が低減したことで発生する、ヘッド浮上部とディスクとの衝突を回避できる。

また、実施の形態３として説明したように、情報保持手段はスパイラルあるいは同心円状のトラックを有していてもよい。このとき、光ディスク装置は、待機時に記録再生手段が同じトラック上に居続けないように、記録再生手段が存在する情報保持手段の半径位置を所定パターンで動かす待機手段とを備えていても良い。

この構成によれば、待機時の誘導電流による加熱で、ディスクに記録された情報の記録状態が劣化することを抑制できる。

また、実施の形態４として説明したように、光ディスク装置において、磁界発生手段は浮上用コイルのほかに永久磁石を搭載しても良い。

この構成によれば、ヘッド浮上部に搭載された浮上用コイルの消費電力を低減できる。

また、実施の形態５として説明したように、光ディスク装置は、回転する円盤状の情報保持手段の回転で発生する気流が記録再生手段の近傍に侵入するのを防ぐように気流を回避させる気流回避手段とを備えていても良い。

この構成によれば、塵埃がヘッド浮上部に衝突したり、ヘッド浮上部とディスクの間に挟まることで、ヘッド浮上部やディスクが損傷することを抑制できる。

本発明に係るディスク装置は、ディスクに対して所定量で浮上を行う浮上動作に適用できる。よって、この応用機器である大容量のディスクレコーダやコンピュータ用メモリ装置などに利用することができる。

１ ディスク
１０ ヘッド浮上部
２０ 記録再生素子
２１ 浮上用コイル
２２ 永久磁石
２３ 浮上制御部
３０ ヘッド支持部
３１ 退避制御部
３２ 待機制御部
３３ 浮上量検出部
３４ 気流回避部

Claims (18)

1. 情報を記録される媒体である情報保持手段と、ヘッド先端に搭載されており、前記情報保持手段に対して光を用いて、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段と、前記記録再生手段と同様にヘッド先端に搭載されており、少なくとも１つ以上の浮上用コイルに電流を流すことで磁界を発生させる磁界発生手段と、前記磁界発生手段からの磁界を用いて、前記情報保持手段と前記記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させて、前記情報保持手段と前記記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させる浮上手段とを備えたことを特徴とするディスク装置。
2. 情報保持手段は磁化された磁化層を含み、磁界を発生し、浮上手段は前記情報保持手段が発生する磁界と磁界発生手段が発生する磁界を用いて、前記情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させることを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
3. 情報保持手段は磁化層は全面に渡って均一に磁化されることを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
4. 情報保持手段は磁化層は、媒体面に対する垂直方向や記録再生手段に対する進行方向に、磁化方向の変化を繰り返すハルバッハ配列で磁化されることを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
5. 情報保持手段は回転する円盤状であり、その半径位置によらず、１回転内におけるハルバッハ配列の繰返し数は同じであることを特徴とする請求項４記載のディスク装置。
6. 情報保持手段は磁界発生手段が前記情報保持手段の上を移動したときに誘導電流を発生し、誘導電流により磁界を発生し、浮上手段は前記情報保持手段の誘導電流が発生する磁界と前記磁界発生手段が発生する磁界を用いて、前記情報保持手段と記録再生手段とを反発あるいは吸引させる力を発生させることを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
7. 浮上手段は回転する円盤状の情報保持手段に対して、記録再生手段が位置する半径位置に応じて磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を変えることで、前記情報保持手段と前記記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させることを特徴とする請求項６記載のディスク装置。
8. 浮上手段は回転する円盤状の情報保持手段の回転数に応じて磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を変えることで、前記情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させることを特徴とする請求項６記載のディスク装置。
9. 回転する円盤状の情報保持手段の径外で記録再生手段を支持する支持手段と、装置を停止する時などにおいて、前記情報保持手段の回転数が所定回転以下になる前に、前記記録再生手段を径外に移動して、前記支持手段で支持させる退避手段とを備えたことを特徴とする請求項６記載のディスク装置。
10. 情報保持手段はスパイラルあるいは同芯円状のトラックを有し、待機時に記録再生手段が同じトラック上に居続けないように、前記記録再生手段が存在する前記情報保持手段の半径位置を所定パターンで動かす待機手段とを備えたことを特徴とする請求項６記載のディスク装置。
11. 情報保持手段は磁界発生手段が前記情報保持手段の上を移動したときの誘導電流により発生する熱を放熱する放熱層を含むことを特徴とする請求項６記載のディスク装置。
12. 磁界発生手段は複数の浮上用コイルを有して、情報保持手段に対する垂直方向や進行方向に浮上用コイルの向きの変化を繰り返し、全ての浮上用コイルに同じ電流を流すと、磁極の向きを逆転させながら交互に並んだハルバッハ配列を形成することを特徴とする請求項６記載のディスク装置。
13. 情報保持手段に対する記録再生手段の浮上量を検出する浮上量検出手段とを備え、浮上手段は前記浮上量検出手段で検出された浮上量が所定量になるように、磁界発生手段の浮上用コイルに流す電流の量を制御することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
14. 磁界発生手段は浮上用コイルのほかに永久磁石を搭載することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
15. 磁界発生手段は永久磁石の発生する磁界が、情報保持手段と記録再生手段の間隔を所定量に磁気浮上させるために必要な磁界の平均値に相当することを特徴とする請求項１４記載のディスク装置。
16. 回転する円盤状の情報保持手段の回転で発生する気流が記録再生手段の近傍に侵入するのを防ぐように気流を回避させる気流回避手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
17. 回転する円盤状の情報保持手段の回転で発生する気流が減るように前記情報保持手段近傍の気圧を大気圧より低く保つ気圧低減手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
18. 浮上用コイルに電流を流すことで磁界を発生させる磁界発生手段と、情報記録媒体に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生素子と情報記録媒体の間隔を所定量に磁気浮上させるために前記磁界発生手段からの磁界を用いて、情報記録媒体と記録再生素子とを反発あるいは吸引させる力を発生させる浮上手段とを備えたことを特徴とする浮上方法。

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