JP2901266B2 - 磁気ヘッド・ディスク間距離制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ヘッド・ディスク間距離制御装置に関
し、特に光磁気記録媒体に対して磁界変調記録方式によ
って情報の重ね書きを行わせ得る高周波変調磁界発生装
置を用いる場合の光磁気ディスク装置に好適な磁気ヘッ
ド・ディスク間距離制御装置に関する。

〔従来の技術〕

光磁気記録媒体を利用した光磁気ディスクメモリは、
光ディスクメモリの高密度、大容量、媒体可換、および
ランダムアクセス可能などの種々の特長を活かし、さら
に書き換えが可能であるという利点を持つことにより、
注目されているファイル装置である。

このようなディスクを用いる光磁気ディスク装置にお
いて、情報を書き換える際に、一般に行われている光変
調記録方式を用いると、この場合は、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いという問題が
生ずる。これは、光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効的に
低下してしまうこととなるからである。

もし、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。

そこで、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。

この方式に使用できる磁界変調記録用磁気ヘッドとし
ては、まず一つはハード磁気ディスク装置のように、浮
上磁気ヘッドを用いる方法が考えられる。ところが、こ
の浮上磁気ヘッドを用いる方法においては、磁気ヘッド
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。更にまた、ディスク上のゴミ
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採る必要が生じ、光磁気ディ
スクの特長の一つである媒体可換性が維持できない可能
性がある。

そこで、更にこのような点からの対策として、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の適用が考えられる。この場
合、磁気ヘッドの空気浮上は不可能なので、磁気ヘッド
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る。

第４図（ａ），（ｂ）は、このようなバルク型磁気ヘ
ッドの上面図及び断面図を示しており、ここでは、その
具体的な構成として、第４図に示すようなフェライトヨ
ーク21とコイル22から成る構造のバルク型磁界変調用磁
気ヘッドを考える。磁界変調用磁気ヘッドとしてこのよ
うなバルク型磁気ヘッドを適用するときは、これがディ
スクに対する垂直方向において、上述のような観点から
選定される所定位置に固定して配置されることとなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、オーバーライトを可能にし、かつ前述
した浮上磁気ヘッドを用いる場合のような観点をも解消
し得るものとしてバルク型の磁気ヘッドを適用しようと
するとき、次のような記録再生特性などの点が実用上の
障害となる。

すなわち、上述したバルク型の磁界変調用磁気ヘッド
を用いる場合は、ディスクに対して垂直方向における磁
気ヘッドの位置は固定されている結果、そのために、デ
ィスクの面振れによって磁気ヘッドとディスクとの距離
が変化する。記録再生時に使用ディスクのこのような面
振れが発生すると、このとき、磁気ヘッドを常に同じ電
流で駆動する場合には、記録媒体面上における磁界強度
が変化する。

第５図は、第４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。この第５図の結果か
ら、例えば、記録媒体面上において必要な印加磁界強度
が300Oeとすると、磁気ヘッドとディスクとの距離は0.2
5mmとなるが、前述したようなディスクの面振れがある
ので、その面振れに伴い磁気ヘッドとディスクとの距離
を0.25mm一定にすることはできず、従って、必要な印加
磁界強度、この場合は300Oeを保つことはできない。

具体的にいえば、第５図によれば、ディスクの面振れ
量がもし200μmp−ｐ程度あるとした場合、記録媒体面
上の磁界強度は200Oeから400Oeの間で±100Oe程度変化
していることが示されている。

上記のように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、或る光
磁気ディスクの磁界強度に対する消し残り特性をみる
と、磁界強度が200Oeの場合と400Oeの場合との消し残り
特性を比較すると、消し残り特性で5dB程度の違いが生
じ、記録再生特性の劣化を招くこととなる。特に、磁界
変調方式を採用する理由の一つが、オーバーライトを可
能にすること、すなわち別途、一度消去を行ってから記
録するのではなく、重ね書きを行い得るようにするとい
う点にあることからみると、面振れに伴う磁界強度の変
化に起因して上述のような消去の不安定性が生じてしま
うのは、大きな問題となる。

本発明の目的は、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場合に、記録媒体面上
の磁界強度を常に一定に保つことができ、記録再生特性
の向上が図れ、しかも高速スイッチング動作等の性能に
も優れる磁気ヘッド・ディスク間距離制御装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の磁気ヘッド・ディスク間距離制御装置は、 光磁気記録媒体面上に磁界変調記録方式によって記録
磁界を印加するヘッドと、 ヘッドの両脇に前記光磁気記録媒体面からの垂直方向の
距離が異なるように配置した、発光部と受光部とから構
成される、２つの前記光磁気記録媒体面に対する距離を
検出する反射型センサと、 これら２つの反射型センサにより検出した各距離に対
する出力の差動信号を基に前記ヘッドの前記光磁気記録
媒体面に対する距離を一定に保つべく制御する駆動機構
とを有することを特徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、磁界変調用の磁気ヘッドの記録媒体
面に対する距離を検出し、その距離を一定に保つように
制御することにより、記録媒体面上の磁界強度を常に一
定に保つことが可能である。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す斜視図である。

本実施例の磁気ヘッド・ディスク間距離制御装置は、
第１図に示すように、ディスク10を挟んで、光学系すな
わちレーザ光を光磁気記録媒体としてのディスク10に照
射するレンズ等を含む光学系と反対側に、高周波変調磁
界発生装置が配される。

高周波変調磁界発生装置は、磁界変調記録方式によっ
てディスク10に記録磁界を印加する磁界変調記録磁気ヘ
ッドとして、図示の例では、第４図に示したフェライト
ヨーク21とコイル22から成るバルク型磁界変調用の磁気
ヘッド11を有している。

本実施例では、この他、磁気ヘッド11のディスク10と
の間の距離を検出するセンサとしての反射型センサと、
当該センサの検出出力を基に磁気ヘッド11のディスク10
に対する距離を一定に保つように制御する駆動機構とを
備える。

反射型センサは、図示例では、２つの反射型センサ1
2,13を使用し、第１図に示す如く、これら２つの反射型
センサ12,13は、第４図に示したような磁界変調記録用
の磁気ヘッド11の両側に取り付ける。具体的には、磁気
ヘッド・センサ固定部14を使用し、これに磁気ヘッド11
と反射型センサ12,13を取り付けるが、後述もするよう
に、それぞれの反射型センサ12,13は、ディスク10との
距離が少し異なるように垂直方向にずらして取り付け
る。

上記駆動機構は、本実施例では、シャフト15、板ばね
16、コイル17、永久磁石18及びヨーク19を有し、更にこ
れらを支持するための支持板20を備える。

磁気ヘッド11をディスク10の面振れに対して駆動する
方法の一例を第１図に示した構成に基づいてより具体的
に説明すると、次の通りである。

すなわち、磁気ヘッド11と反射型センサ12,13を取り
付けた磁気ヘッド・センサ固定部14にシャフト15を取り
付け、このシャフト15を２枚の板ばね16で保持する。２
枚の板ばね16の間のシャフト15にコイル17を取り付け
る。また、コイル17を囲むように、永久磁石18とヨーク
19を組み合わせて磁気回路を形成する。

これら磁気回路及び板ばね16の一端側が支持部20に取
り付けられるが、この場合に、磁気回路については、第
１図の実施例に示すように永久磁石18とヨーク19からな
る磁気回路は、ディスク10側には閉磁路になるようにす
ることによって、磁気回路の影響がディスク10上に現れ
ないようにできる。すなわち、磁気回路のギャップは、
第１図に示すように図中上側に向って開口するように形
成すれば、ディスク10側には閉磁路となるようにするこ
とができ、これによって磁気回路の影響がディスク10上
に現れるのを防ぐことができる。そして、上記ギャップ
中にコイル17を配置し、このコイル17への供給電流を反
射型センサ12,13の出力を用いて制御することによりシ
ャフト15を介して磁気ヘッド・センサ固定部14、従っ
て、磁気ヘッド11を図中上下方向に移動させるように駆
動する。

このように、本実施例の磁気ヘッド・ディスク間距離
制御装置は、光磁気記録媒体であるディスク10の面上に
磁界変調記録方式によって記録磁界を印加する磁気ヘッ
ド11と、この磁気ヘッド11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の反射型センサ12,13と、検
出した距離を基に、磁気ヘッド11の前記記録媒体面に対
する距離を一定に保つように制御する駆動機構とから構
成され、磁気ヘッド11の前記記録媒体面に対する距離が
常に一定に保たれるようにする。

更に、第２図及び第３図をも参照して具体的に説明す
る。

距離検出センサとして用いる上述の反射型センサ12,1
3は、光源と受光部から構成されていて、センサと反射
板との距離に対して出力が変化する。

第２図は、反射型センサの端面と反射板との距離に対
する出力の関係を示している。

既述したように、これら２つの反射型センサは、第１
図に示すように、それぞれのセンサ12,13をセンサとデ
ィスク10との距離が少し異なるように垂直方向にずらし
て取り付けるものであるが、このようにずらしたとき、
それぞれの反射型センサの反射板との距離に対する出力
は、第２図に示すようになる。すなわち、図中、特性l
₁₂は反射型センサ12の、また特性l₁₃は反射型センサ13
のそれぞれの出力特性を示している。

第３図は、このときの２つの反射型センサ12,13から
得られる出力の差動信号を示している。この差動信号が
ゼロクロスするところで、磁気ヘッド11とディスク10と
の距離が最適になるように磁気ヘッド11を取り付けるこ
とにより、この差動信号を用いて磁気ヘッド11を常にデ
ィスク10に対して垂直方向の最適な位置に制御すること
ができる。すなわち、既述した如く、コイル17に電流を
流すことによって、磁気ヘッド11がディスク10に対して
垂直方向に上下に駆動せしめられるので、上述の２つの
反射型センサ12,13の差動出力から得られたエラー信号
を基にコイル17に流す電流を制御することにより、磁気
ヘッド11とディスク10の距離を常に一定にすることがで
きる。

このようにして、第１図の構成では、磁界変調用の磁
気ヘッド11のディスク10面に対する距離を検出し、その
距離を一定に保つように制御することにより、ディスク
10面上の磁界強度を常に一定に保つことができ、記録再
生特性の向上が図れる。これにより、消し残り特性の不
安定も解消され、オーバーライトを行う場合のものとし
て好適である。

また、第１図のような構成を採らないときは、バルク
型の磁気ヘッドの場合は、使用ディスクの面振れによる
接触の危険性を考慮して、磁気ヘッドとディスクとの距
離は0.3mm以上を確保する必要があったのに対し、本発
明に従えば、バルク型のものでも、記録媒体面と磁気ヘ
ッド11との距離を常に一定に保つことができるため、磁
気ヘッド11をディスク10に対して、さらに近付けること
が可能となる。このことにより、より一層少ない電流で
必要な印加磁界を得ることができるようになり、高速ス
イッチングに応えられ、実用上も優れたものとすること
ができる。

すなわち、ディスク10の面振れに起因する磁界強度の
変化を防止せんとする場合、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、
その解決策の一つとして考えられるが、しかし、現状で
は、適用する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（既述のように、磁
界変調記録方式においては、オーバーライトを可能にす
るべく、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ことが要求され
る）に対しては、この電流制御型の方法は実用上制御不
能であるのに対し、第１図の構成によれば高速スイッチ
ング動作を妨げることもないのである。

このように、記録媒体面と磁気ヘッド11との距離を常
に一定に保つことができるため、記録再生特性の向上に
留まらず、磁気ヘッド11をディスク10に対して一層近付
けることを可能ならしめ、このことにより、少ない電流
で必要な印加磁界を得ることができるようになり、高速
スイッチングが可能となること、および磁気ヘッド11の
温度上昇が抑えられることなどの利点もある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、磁界変調用の
磁気ヘッドの記録媒体面に対する距離を検出し、その距
離を一定に保つように制御することができるので、記録
媒体面上の磁界強度を常に一定に保つことができ、記録
再生特性が向上する効果がある。

また、これのみならず、より少ない電流で必要な印加
磁界を得ることができるようになり、高速スイッチング
も可能となり、磁気ヘッドの温度上昇も抑えられるなど
の効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、 第２図は反射型センサの反射板との距離に対する出力の
関係の一例を示す図、 第３図は２つの反射型センサの出力の差動出力の一例を
示す図、 第４図（ａ）及び（ｂ）はバルク型磁気ヘッドの上面図
及び断面図、 第５図はバルク型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である。 10……ディスク 11……磁気ヘッド 12,13……反射型センサ 14……磁気ヘッド・センサ固定部 15……シャフト 16……板ばね 17,22……コイル 18……永久磁石 19……ヨーク 20……支持部 21……フェライトヨーク

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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ヘッドと、 ヘッドの両脇に前記光磁気記録媒体面からの垂直方向の
   距離が異なるように配置した、発光部と受光部とから構
   成される、２つの前記光磁気記録媒体面に対する距離を
   検出する反射型センサと、 これら２つの反射型センサにより検出した各距離に対す
   る出力の差動信号を基に前記ヘッドの前記光磁気記録媒
   体面に対する距離を一定に保つべく制御する駆動機構と
   を有することを特徴とする磁気ヘッド・ディスク間距離
   制御装置。