JP2855806B2 - 磁気ヘッド・ディスク間距離検出装置 - Google Patents

磁気ヘッド・ディスク間距離検出装置

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光磁気記録装置に関して、特に磁界変調記
録方式によって情報のオーバーライトを行いうる高周波
変調磁界発生装置の光磁気記録媒体面との距離検出装置
に関する。
〔従来の技術〕
光磁気ディスク装置は、光ディスク装置の高密度、大
容量、ディスク可換、およびランダムアクセス可能など
の種々の特徴を活かし、さらに書き換え可能という利点
をもつことにより、注目されているファイル装置であ
る。
しかし、光磁気ディスク装置は、情報を書き換える際
に、一般に行われている光強度変調記録方式を用いる
と、オーバーライトが不可能であるためにデータ転送速
度が遅くなるという欠点がある。これは、光強度変調記
録方式の光磁気ディスク装置では、情報を書き換える際
に、一度消去を行ってから記録する必要があるために、
記録時に転送速度が実行的に低下してしまっているから
である。そこで、光磁気ディスク装置においてオーバー
ライトが可能となれば、記録再生とも同一の転送速度で
実行できるので、データ転送速度が向上し、より広範囲
な分野に適用可能となる。
オーバーライトを可能にするために、これまでいくつ
かの方法が提案されている。その中の一つの方法とし
て、記録時に連続的にレーザ光を照射した状態で、印加
磁界の極性をスイッチングさせる磁界変調記録方式があ
る。
磁界変調記録用磁気ヘッドとしては、まず、“Proc.I
nt.Symp.on Optical Memory",1987,P.149に述べられて
いるように、第3図に示すような、ハード磁気ディスク
装置に使われている浮上型磁気ヘッドを用いる方法が考
えられる。浮上型磁気ヘッドは、高速スイッチングが可
能であり、高密度記録が実現できる。しかし、浮上スラ
イダ23の磁気ヘッド31の浮上量が数μm程度と小さいた
めに、ヘッドクラッシュを起こす危険性がある。磁界変
調によるオーバーライトが使われると考えられる小型デ
ィスクにおいては、ラップトップコンピュータにヴィル
ドインされるなど、かなり荒っぽい使われ方が予想され
るため、信頼性が重要な項目であり、スペーシング量は
大きい方がよい。
また、浮上型磁気ヘッドは、ディスク大のゴミなどに
影響を受けるために、ハード磁気ディスク装置のように
密閉型の防塵構造を取る必要が生じ、光磁気ディスクの
大きな特徴の一つであるディスク可換性が維持できない
可能性がある。
さらに、光磁気ディスクを用いた書き換え可能なコン
パクトディスク(MD−CD)を想定した場合、線速が遅い
ために空気浮上を利用することが困難になるという問題
がある。
そこで、“Japanese Journal of Applied Physics",V
ol.26,p.231(1987)で述べられているように、第4図
に示すような、ディスク上のゴミの影響を受けない程度
の間隔を保つバルク型の磁界変調用磁気ヘッドが考えら
れる。この場合、磁気ヘッド41の空気浮上は不可能なの
で、磁気ヘッド41はディスクに対する垂直方向におい
て、面振れによっても接触しない程度の位置に固定され
ている。
ここで、第5図に示すようなフェライトコア51とコイ
ル52からなるバルク型磁界変調用磁気ヘッドを考える。
第6図は、第5図の磁気ヘッドにおいて、磁気ヘッド中
心軸上の端面からの距離に対する磁界強度の変化のシミ
ュレーション結果を示している。例えば、記録媒体面上
において必要な印加磁界強度が3000eとすると、磁気ヘ
ッドとディスクとの距離は0.25mmとなる。
しかしながら、上述したバルク型の磁界変調用磁気ヘ
ッドは、ディスクに対する垂直方向において磁気ヘッド
の位置を固定した場合、ディスクの面振れによって磁気
ヘッドと記録媒体面との距離が変化する。このとき、磁
気ヘッドを常に同じ電流で駆動する場合、記録媒体面上
における磁界強度が変化する。たとえば、第6図より、
ディスクの面振れ量が200μmp−p程度ある場合、記録
媒体面上の磁界強度は、2000eから4000eの間で±1000e
程度変化している。
記録磁界強度が変化すると記録条件が異なり、記録再
生特性に変化が生じる。例えば、ある光磁気ディスクの
磁界強度に対する消去特性をみると、磁界強度が2000e
の場合と4000eの場合とを比較すると、消去後のノイズ
レベルで5dB程度の違いが生じている。
そこで、ディスクの面振れによって変化するディスク
と磁気ヘッドとの距離に対して、磁気ヘッドの駆動電流
を変化させることによって、常にディスク上の磁界強度
が一定になるように制御することも可能である。しか
し、現状では磁気ヘッドのインダクタンスが数μHと大
きいために、高速スイッチング動作に対しては、この電
流制御型の方法は実用上制御困難である。
これに対して、特願平1−85824号公報記載のよう
に、磁気ヘッドとディスクとの距離を検出し、その位置
信号をもとに、磁気ヘッドとディスクとのスペーシング
量が常に一定になるように、磁気ヘッドの位置を制御す
ることが行われている。このことにより、記録媒体面上
に印加される磁界強度が常に一定になり、高性能化が期
待できる。
第7図は、磁気ヘッドとディスクとの距離を検出し
て、そのスペーシング量を常に一定に保つ方式の一構成
図であり、第8図は従来の磁気ヘッド・ディスク間距離
検出部のセンサ部と距離信号検出処理部との配線図を示
すものである。
第7図において、1は磁気ヘッド、2は光磁気ディス
ク、3および4は光反射型センサ、71は磁気ヘッドアク
チュエータ、72は永久磁石、73はヨーク、74は板ばね、
75はコイルである。
また、第8図において、1は磁気ヘッド、2は光磁気
ディスク、3および4は光反射型センサ、5および6は
発光ダイオード、7および8はフォトデテクタ、9は位
置誤差信号検出処理部、10〜13は抵抗器、14は減算器、
15は位置誤差信号出力、16は接続線である。
第7図,第8図にあるように、磁気ヘッド1と光磁気
ディスク2との距離を検出するために、2つの光反射型
センサ34を磁気ヘッド1の両側に設けている。それぞれ
の光反射型センサは、発光ダイオード5,6とフォトデテ
クタ7,8から構成されている。それぞれの光反射型セン
サ3,4における発光ダイオード部5,6は、位置誤差信号検
出処理部9の電源+Vaから抵抗器10,11を介して駆動さ
れる。この発光ダイオード部5,6の光出力は、光磁気デ
ィスク2で反射され、それぞれのフォトデテクタ部7,8
で受光される。フォトデテクタは光磁気ディスク2の表
面との距離を表す信号を出力する。このフォトデテクタ
7,8の出力は+Va、および抵抗器12,13によって電圧に変
換され、減算器14によってそれらの差動出力が位置誤差
信号出力15として得られる。2つの光反射型センサ3,4
と位置誤差信号検出処理部9は、複数の接続線16によっ
て接続されている。このように得られた位置誤差信号15
が距離制御回路にフィードバックされて、磁気ヘッドア
クチュエータ71によって、磁気ヘッド・ディスク間の距
離が一定に保たれる構成になっている。
磁気ヘッドアクチュエータ71は、たとえば第7図に示
すように、永久磁石72とヨーク73で構成される磁気回路
の中に、板ばね74で支えられたコイル75に流す電流を制
御することにより、光磁気ディスク2に対して垂直方向
に移動し、磁気ヘッド・ディスク間距離の制御を行う構
成になっている。
ここで、磁気ヘッド1の両側に設けられた2つの光反
射型センサ3,4は、それぞれ光磁気ディスク2の表面と
の距離が異なっている。そのために、磁気ヘッド1と光
磁気ディスク2の表面との距離は2つの光反射型センサ
3,4の差動出力によって得られ、またこれにより、光磁
気ディスク2の表面の反射率が変動しても、常に一定の
スペーシングを保つことができるようになっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した、磁気ヘッドとディスクとの距離を検出し
て、そのスペーシング量を常に一定に保つ方式におい
て、2つの光反射型センサを用いてスペーシング量の検
出を行う場合、光反射型センサの特性の変動などにより
影響を受け、実際のスペーシング量に対する位置誤差信
号の大きさに変動が生じてしまい、正確なスペーシング
量を保つことができなくなるという問題点がある。
また、第8図に示したように、磁気ヘッド・ディスク
間距離検出装置における2つの光反射型センサと位置誤
差検出信号処理部との接続線が多数必要となる。これら
の接続線は磁気ヘッドの支持特性に機械的な影響を及ぼ
し、接続線数が多い場合には、そのダンピングによって
磁気ヘッドの追従特性に影響が現れるという問題点があ
る。
本発明はこのような問題点に対し、磁気ヘッドと光磁
気ディスクとの距離を検出する光反射型センサとして、
一つの光反射型センサを光磁気ディスクに対して垂直方
向に振動させ、この振動のタイミングに同期させて、距
離の異なる2ヶ所の一定の位置において、光反射型セン
サと光磁気ディスクとの距離を示すフォトデテクタの出
力を時分割に取り出し、それらの位置信号の差動出力か
ら磁気ヘッドと光磁気ディスクとの距離を検出すること
により、光反射型センサの特性の変動の影響を受けなく
なり、また接続線数を減らすことができ、磁気ヘッドの
安定で信頼性の高い追従特性が得られる磁気ヘッド・デ
ィスク間距離検出装置を提供する。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、レーザ光を光ヘッドにより光磁気記録媒体
面上に照射する磁気ヘッド・ディスク間距離検出回路に
おいて、 前記光磁気記録媒体面上に、磁界変調記録方式によっ
て記録磁界を印加する高周波変調磁界発生磁気ヘッド
と、 前記高周波変調磁界発生磁気ヘッドの前記記録媒体面
に対する距離を検出するセンサとして、発光ダイオード
とフォトデテクタからなる光反射型センサと、 前記光反射型センサを前記記録媒体面に対して垂直方
向に振動させる光反射型センサアクチュエータと、 前記光反射型センサを駆動し、前記高周波変調磁界発
生磁気ヘッドと前記光磁気記録媒体面との相対距離の検
出信号を出力する位置誤差信号検出処理部と、 前記光反射型センサと前記位置誤差信号検出処理部と
の間を接続する複数本の接続線と、 前記高周波変調磁界発生磁気ヘッドと前記光磁気記録
媒体面との相対距離が常に一定になるように前記高周波
変調磁界発生磁気ヘッドを前記記録媒体面と垂直方向に
移動させる磁気ヘッドアクチュエータとを有し、 前記光反射型センサを前記光反射型センサアクチュエ
ータによって、前記光磁気記録媒体面に対して垂直方向
に振動させ、この振動のタイミングに同期させて、距離
の異なる2ヶ所の一定の位置で、前記光反射型センサと
前記光磁気記録膜との距離を示す前記フォトデテクタの
出力を交互に検出し、それらの位置信号の差動出力から
前記高周波変調磁界発生磁気ヘッドと前記光磁気記録媒
体面との距離を検出することを特徴としている。
〔作用〕
本発明は、上記構成により1つの光反射型センサで磁
気ヘッド・ディスク間の距離を検出することにより、光
反射型センサの特性の変動の影響を受けず、また、接続
線数を減らして磁気ヘッドの支持特性への影響を低減
し、高精度で信頼性の高い追従特性を実現する。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図は本発明の一実施例である磁気ヘッド・ディス
ク間距離検出装置の基本構成図であり、この磁気ヘッド
・ディスク間距離検出装置はレーザ光を光磁気記録媒体
面上に照射する光ヘッドを具備している。
この磁気ヘッド・ディスク間距離検出装置は、ディス
ク2の光磁気記録媒体面上に、磁界変調記録方式によっ
て記録磁界を印加する高周波変調磁界発生磁気ヘッド1
と、この高周波変調磁界発生磁気ヘッド1のディスク2
の記録媒体面に対する距離を検出するセンサとして、発
光ダイオード5とフォトデテクタ7からなる光反射型セ
ンサ3と、この光反射型センサ3をディスク2の記録媒
体面に対して垂直方向に振動させる光反射型センサアク
チュエータ22と、光反射型センサ3を駆動し、高周波変
調磁界発生磁気ヘッド1とディスク2の光磁気記録媒体
面との相対距離の検出信号を出力する位置誤差信号検出
処理部9と、光反射型センサ3と位置誤差信号検出処理
部9との間を接続する複数本の接続線16と、高周波変調
磁界発生磁気ヘッド1とディスク2の光磁気記録媒体面
との相対距離が常に一定になるように高周波変調磁界発
生磁気ヘッド1をディスク2の記録媒体面と垂直方向に
移動させる磁気ヘッドアクチュエータにより構成され、
光反射型センサ3を光反射型センサアクチュエータ22に
よって、ディスク2の光磁気記録媒体面に対して垂直方
向に振動させ、この振動のタイミングに同期させて、距
離の異なる2ヶ所の一定の位置において、光反射型セン
サ3と光磁気記録膜との距離を示すフォトデテクタ7の
出力を交互に検出し、それらの位置信号の差動出力から
高周波変調磁界発生磁気ヘッド1とディスク2の光磁気
記録媒体面との距離を検出する。
このような磁気ヘッド・ディスク間距離検出装置は、
さらに、反射型センサアクチュエータ22を駆動する反射
型センサアクチュエータ駆動回路23と、磁気ヘッド1を
支持する磁気ヘッド支持部27と、磁気回路24と、板ばね
25と、コイル26とを備えている。
また、位置誤差信号検出処理部9は、抵抗器10,12
と、タイミング発生回路17と、スイッチ18,19と、ホー
ルド回路20,21と、減算器14とを備えている。
次に、本実施例の動作を、第2図の信号波形図を参照
して説明する。
まず、発光ダイオード5とフォトデテクタ7とによっ
て構成されている光反射型センサ3は、例えば、永久磁
石とヨークで構成される磁気回路24の中に、板ばねなど
の支持部25で磁気ヘッド支持部27に片持ちで支えられた
コイル26とから構成される光反射型センサアクチュエー
タ22に取り付けられている。このコイル26に、光反射型
センサアクチュエータ駆動回路23によって、第2図
(a)に示すような駆動電圧Aを流すことによって、光
磁気ディスク2に対して垂直方向に振動する。
発光ダイオード5は、位置誤差検出処理部9の電源+
Vaから抵抗器10を介して駆動され、常に一定の光パワー
を発光する。光磁気ディスク2からの反射光を検出する
フォトデテクタ7は、位置誤差検出処理部9の電源+Va
および抵抗器12によって電圧変換され、第2図(b)に
示すような出力Bが得られる。そして、この出力を光反
射型センサ3を振動させる駆動電圧Aのタイミングに同
期させて、タイミング発生回路17によってスイッチ18,1
9を動かし、2点の一定の位置における出力をサンプリ
ングして、ホールド回路20,21によってそれぞれの出力
をホールドする。それぞれの出力Cおよび出力Dは、第
2図(c)および(d)に示すような波形となる。減算
器14によって得られる、出力Cおよび出力Dの出力の差
動出力Eが第2図(e)に示すように得られる構成にな
っている。この差動出力Eが磁気ヘッド・ディスク間位
置誤差信号15に相当する。
この位置誤差信号15が、第7図に示したように磁気ヘ
ッドアクチュエータの駆動回路にフィードバックされ
て、磁気ヘッドアクチュエータにより、磁気ヘッドと光
磁気ディスクとの距離が常に一定に保たれ、記録特性の
一様なオーバーライトが達成される。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明は、磁気ヘッド・ディスク
間距離検出装置において、一つの光反射型センサを光磁
気ディスクに対して垂直方向に振動させて、距離の異な
る2ヶ所の定位置において、時分割で位置信号を取り出
すことにより、光磁気ディスクの反射率が変動しても正
確なスペーシング量を保つことができ、しかも光反射型
センサの特性の変動の影響を受けることがなく、また位
置誤差信号検出処理部との接続線の本数を少なくするこ
とにより、磁気ヘッド部分の良好な支持特性が得られ、
高精度で信頼性の高い追従特性を得ることのできる磁気
ヘッド・ディスク間距離検出装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例である磁気ヘッド・ディス
ク間距離検出装置の構成図、 第2図は、第1図の実施例の各部における信号波形図、 第3図は、浮上型磁気ヘッドの構成図、 第4図は、固定型磁気ヘッドの構成図、 第5図は、磁気ヘッドの断面図、 第6図は、磁気ヘッドの端面からの距離に対する磁界強
度の変化を示す図、 第7図は、磁気ヘッド・ディスク間距離制御装置の構成
図、 第8図は、従来の磁気ヘッド・ディスク間距離検出装置
の構成図である。 1……磁気ヘッド 2……ディスク 3……光反射型センサ 5……発光ダイオード 7……フォトデテクタ 9……位置誤差信号検出処理部 10,12……抵抗器 14……減算器 16……接続線 17……タイミング発生回路 18,19……スイッチ 20,21……サンプルホールド回路 22……光反射型センサアクチュエータ 23……光反射型センサアクチュエータ駆動回路 24……磁気回路 25……板ばね 26……コイル 27……磁気ヘッド支持部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光を光ヘッドにより光磁気記録媒体
    面上に照射する磁気ヘッド・ディスク間距離検出回路に
    おいて、 前記光磁気記録媒体面上に、磁界変調記録方式によって
    記録磁界を印加する高周波変調磁界発生磁気ヘッドと、 前記高周波変調磁界発生磁気ヘッドの前記記録媒体面に
    対する距離を検出するセンサとして、発光ダイオードと
    フォトデテクタからなる光反射型センサと、 前記光反射型センサを前記記録媒体面に対して垂直方向
    に振動させる光反射型センサアクチュエータと、 前記光反射型センサを駆動し、前記高周波変調磁界発生
    磁気ヘッドと前記光磁気記録媒体面との相対距離の検出
    信号を出力する位置誤差信号検出処理部と、 前記光反射型センサと前記位置誤差信号検出処理部との
    間を接続する複数本の接続線と、 前記高周波変調磁界発生磁気ヘッドと前記光磁気記録媒
    体面との相対距離が常に一定になるように前記高周波変
    調磁界発生磁気ヘッドを前記記録媒体面と垂直方向に移
    動させる磁気ヘッドアクチュエータとを有し、 前記光反射型センサを前記光反射型センサアクチュエー
    タによって、前記光磁気記録媒体面に対して垂直方向に
    振動させ、この振動のタイミングに同期させて、距離の
    異なる2ヶ所の一定の位置で、前記光反射型センサと前
    記光磁気記録膜との距離を示す前記フォトデテクタの出
    力を交互に検出し、それらの位置信号の差動出力から前
    記高周波変調磁界発生磁気ヘッドと前記光磁気記録媒体
    面との距離を検出することを特徴とする磁気ヘッド・デ
    ィスク間距離検出装置。
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