JP2993246B2 - 磁界変調ヘッド支持機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、書き換え可能な光磁気
ディスクに対して情報信号の書込み及び／又は読出しを
行うための光磁気ディスク記録再生装置において、光磁
気ディスクへ外部磁界を発生させるための磁界変調ヘッ
ドの支持機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、書き換え可能な光磁気ディスク
の磁界変調ヘッドは、光磁気ディスクへ十分な外部磁界
を与えるために、できるだけ近接して配置されている。
そして光磁気ディスクに対して磁界変調ヘッドを所定の
ギャップ（一例として１００μｍ）に維持するための一
般的な方法として、磁界変調ヘッドのアクセス中、該ヘ
ッドをサーボ制御し常に磁気ディスクとのギャップを一
定に保持するいわゆる非接触式のものがある。

【０００３】また、上述した磁界変調ヘッドの非接触式
に比べて安価な方法として、磁界変調ヘッドをジンバル
ばねによって光磁気ディスクの信号記録面へ直接当接さ
せるようにしたいわゆる接触式のものが、例えばフロッ
ピーディスク等にも見られるように広く知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非接触
式あるいは接触式の光磁気ディスク記録再生装置のいず
れの場合でも例えば屋外での使用時に装置自身の姿勢差
によって、磁界変調ヘッドが重力及び慣性力の影響を受
けディスクとの正常な位置関係が損なわれる。例えば非
接触式の場合ではディスク面に対する磁界変調ヘッドの
ギャップ（クリアランス）が変化したり、該ヘッドに不
用な振動が発生するため、その都度、磁界変調ヘッドを
サーボ駆動させてディスク面とのギャップを所定値に維
持させる必要があった。また、接触式の場合ではディス
ク面への加圧力が強く加わることによってディスク面に
ダメージを及ぼすといった問題があった。このように装
置の屋外等での使用では振動や衝撃に対して何ら対策も
されていないため信頼性が損なわれるものであった。

【０００５】そこで上述した点に鑑み本出願人は、磁界
変調ヘッドが装置の姿勢差による重力や慣性力の影響を
回避し、併せて耐震性を向上するようにした磁界変調ヘ
ッド支持機構を提案している。本発明はこの種磁界変調
ヘッド支持機構をさらに改良したもので、アーム可動部
を中心として回動されるような外乱が装置に加えられて
も磁界変調ヘッドに作用する慣性力を打ち消すことので
きる磁界変調ヘッド支持機構を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明による磁界変調ヘッド支持機構は、光磁気デ
ィスクの内外径方向へ移動可能で、光磁気ディスクのト
ラックにレーザビームを照射する光学ピックアップ装置
と、光学ピックアップ装置に上記光磁気ディスクを介在
して対向し、光学ピックアップ装置と同期して移動する
アーム機構に光磁気ディスクのトラックに外部磁界を発
生させる磁界変調ヘッドとを備えている光磁気ディスク
記録再生装置において、アーム機構は支持部材に光磁気
ディスク面に対して接離方向に支点軸を中心として回動
可能に支持される支点内分形のアーム部材から構成さ
れ、アーム部材はその一端側に磁界変調ヘッドが設けら
れ、他端側に磁界変調ヘッド側に作用する重力とつり合
うバランサーを設け、アーム部材の支点軸の周囲にアー
ム部材の回転運動に伴い相反する方向の回転運動を行う
アンチローリング機構を備え、装置の姿勢差により支点
軸を中心として回動するアーム部材の回動的外乱をアン
チローリング機構によって打ち消すようにしたものであ
る。

【０００７】

【作用】上述のように構成した磁界変調ヘッド支持機構
は、アーム部材が支点軸を支点として重力に対して磁界
変調ヘッドとつり合うバランサーが設けられ、一方、支
点軸の周囲に回転自在なアンチローリング機構を備えた
ことにより、装置の姿勢差により磁界変調ヘッドに作用
する重力あるいは慣性力は、バランサーによって打ち消
すことができる。また、装置の姿勢差により支点軸を中
心としてアーム部材を回動するような回動的外乱に対し
ては、アンチローリング機構の回動動作によって打ち消
すことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は書き換え可能な光磁気ディスク（以下Ｍ₀
ディスクという）の記録再生装置を構成する主要部の斜
視図、図２は同じ主要部の一部破断正面図を示し、磁界
変調ヘッドが接触式の場合について説明する。

【０００９】光磁気ディスク記録再生装置は、書き換え
可能なＭ₀ ディスク１に対し、このディスク１の裏面側
に配置した光学ピックアップ装置２と、Ｍ₀ ディスクの
表面側で該Ｍ₀ ディスク１を挟んで光学ピックアップ装
置２と対向して配置された磁界変調ヘッド３とを有して
いる。

【００１０】Ｍ₀ ディスク１は、ターンテーブル４上に
水平状態に装着され、ターンテーブル４と、マグネット
５の磁気力によって吸着されるクランピングプレート６
とで挟持されて保持されている。そしてこのように保持
されたＭ₀ ディスク１は、ターンテーブル４に直結した
スピンドルモータ７によって回転駆動される。

【００１１】光学ピックアップ装置２は、半導体レーザ
や各種レンズを有する光学系８、Ｍ₀ ディスクへ集束し
たレーザ光を照射する対物レンズ９およびこの対物レン
ズ９をトラッキング方向／フォーカス方向へ駆動する二
軸デバイス１０を備え、これらの構成体からなる光学ピ
ックアップ装置２が並行する一対のガイドシャフト１
１，１１に支持され、図示しないリニアモータ等の駆動
機構によりＭ₀ ディスク１の内外径方向へ移動可能であ
る。

【００１２】一方、磁界変調ヘッド３は、光学ピックア
ップ装置２と同期してＭ₀ ディスク１の内外径方向へ移
動するアーム機構１２に備えられている。以下、本発明
の要部である磁界変調ヘッド３とその支持機構の詳細を
図３に示した分解斜視図について説明する。

【００１３】アーム機構１２は剛性体からなるアーム１
３と、このアーム１３をシーソー状に支承する支承板１
４とより構成されている。すなわち、アーム１３にはそ
の後方側の左右部に同軸的に支点軸となるピボット軸１
５，１５が設けられ、このピボット軸１５，１５がベア
リング１６，１６を介して支承板１４の軸受板１７ａ，
１７ｂに形成した軸受部１８，１８に支承される。そし
て支承板１４は光学ピックアップ装置２の取付部２ａに
設けたねじ穴１９にねじ（図示せず）で固定される。

【００１４】アーム１３の前端部（図４において右端
側）にはその下面にヘッドコア２０と磁界変調コイル２
１（図２参照）とよりなる上述した磁界変調ヘッド３が
取付けられている。また、この磁界変調ヘッド３に隣接
してＭ₀ ディスク面に接触する球面状の接触面２３を有
する摺動子２２が取付けられている。

【００１５】さらに、アーム１３の後端部（図４におい
て左端側）にバランサー２４がねじ２５で取付けてあ
る。すなわち、アーム１３は磁界変調ヘッド３及び摺動
子２２側のウエイトと、バランサー２４側のウエイトと
がピボット軸１５を支点として重力に対して丁度つり合
うように調整されている。

【００１６】一方、アーム１３にはピボット軸１５を中
心とする半径の円弧面を有する接面２６がアーム上面側
に突出して設けられ、この接面２６が支承板１４の一方
の軸受板１７に軸２７で回転自在に支承した摩擦係数の
大きい例えばゴム部材からなるアンチローリングホイー
ル２８の外周面に当接されており、このホイール２８と
接面２６との半径は等しく設定してある。また、アーム
１３はアーム後端部と支承板１４との間に介裝したコイ
ルばね２９のばね力によって摺動子２２側を下方、つま
りＭ₀ ディスク面側へばね付勢している。また、３０は
アーム１３の下方への回動を規制しているストッパーで
ある。

【００１７】尚、支承板１４のピボット軸１５の組付け
を容易にするため、本例では支承板１４から一方の軸受
板１７ａを分割式にし、ピボット軸１５，１５、ベアリ
ング１６，１６を介して軸受板１７ａ，１７ｂに軸受し
たのち、支承板１４に軸受板１７ａをねじ３１で固定し
ている。

【００１８】かくして、磁界変調ヘッド支持機構は以上
のように構成され、アーム１３はその前端部に設けられ
た摺動子２２がＭ₀ ディスク１面にコイルばね２９のば
ね力によって常に押し付けられ、光学ピックアップ装置
２のＭ₀ ディスク１の内外径方向への移動に同期してア
ーム１３と共に摺動子２２が高速回転するＭ₀ ディスク
１面を接触しながら移動するようになされている。これ
によってＭ₀ ディスク１面と所定のギャップを隔てて対
応する磁界変調ヘッド３と光学ピックアップ装置２によ
るＭ₀ ディスク１への書込み及び／又は読出し動作が行
える。

【００１９】さて、ここで本発明による磁界変調ヘッド
が装置の姿勢差によって生じる重力あるいは慣性力に影
響されず、これらの影響を打ち消すことができる理由を
説明する。

【００２０】アーム１３がピボット軸１５を支点として
磁界変調ヘッド（以下ヘッド３という）を設けた一端側
と、バランサー２４を設けた他端側とが重力に対してつ
り合っていることは前述した通りである。従ってヘッド
３がディスク１面側へ加圧される力はコイルバネ２９の
ばね力によるもののみとなる。これはコイルばね２９の
設計が容易にできる。つまりディスク１へ押し付ける力
としてヘッド３に作用している重力を考えなくてもよい
からである。さらにこのことは、装置の姿勢差によって
ディスク１へのヘッド３の押し付け力が変化することを
避けることができる。これは屋外で使用する装置の場合
では重要である。ところで、重力と加速度による慣性力
とは区別できないということはアインシュタインの相対
性理論により等価原理として知られている。

【００２１】ここで、一例としてアーム１３のバランス
状態を図５の概略図を参照して説明する。図中、ヘッド
３側の質量をＭ、ピボット軸１５（以下支点ａという）
からヘッド３までの距離をＬとし、そしてバランサー２
４側の質量をｍ、支点ａからバランサー２４までの距離
をＬａとする。今、ここで支点ａに上向きの加速度αが
加わったとすると、重力に対してはつり合っていたので
あるから、支点ａまわりのモーメントを考えて、ｍｇＬ
ａ＝ＭｇＬ（ｇは重力加速度）となり、ｍｌ＝ＭＬに置
き換えられる。この式にαを乗ずると、ｍαＬａ＝Ｍα
Ｌとなる。すなわち、これは加速度αによる慣性力によ
ってもつり合いが成立することを示している。

【００２２】つまり、支点ａに回動方向以外の加速度が
加わってもアーム１３が回動することはない。これは支
点ａに対して重力のつり合いが成立する全方向について
成立する。かくして支点ａに加速度αが加わったときに
アーム１３が回動しないのであるから、このときヘッド
３は支点ａと並進運動をする。そして支点ａは固定部に
固定されており、ディスク１もまたモータの軸を介して
固定部と並進運動をするから、ヘッド３とディスク１の
間には加速度αによる見かけの力は働かないことにな
る。すなわち、外部からの振動に対してヘッド３はディ
スク１に対して何ら外力を及ぼさないことになり、従っ
てヘッド３の加圧力はコイルばね２９のみによることが
立証でき、これによってヘッド３が装置に姿勢差が生じ
ても重力あるいは慣性力に影響されず、ディスク１面に
常に所定の押圧力をもって設定することができるという
ことが理解できる。

【００２３】ところで、上述した装置の姿勢差は、図５
で説明したように支点ａ、つまりピボット軸１５に上向
きの加速度の（又はピボット軸１５に下向きの加速度で
も同様である）が加わった時のアーム１３に生じる重力
と慣性力との影響力について説明したものであるが、し
かし、装置の姿勢差によってはアーム１３をピボット軸
１５を中心として回動するような外乱も生じる。この場
合は、アーム１３がピボット軸１５を支点としてヘッド
３とバランサー２４がつり合うようにしただけの構成で
は、上述した外乱やこれに伴う振動には影響されてしま
うことになる。

【００２４】そこで上述したようにアーム１３がピボッ
ト軸１５を中心として回動するような外乱に対してはア
ンチローリングホイール２８の付設によって解決してい
る。すなわち、アーム１３にピボット軸１５を中心とす
る円弧面を有する接面２６を設け、この接面２６を支承
板１４に回転自在に支承され接面２６と同一半径を有す
るアンチローリングホイール２８と当接させておく構成
としたことで、アーム１３がピボット軸１５を中心とし
て一方向へ回動しようとする慣性モーメントは、接面２
６によってアンチローリングホイール２８を逆方向へ回
動させるモーメントが発生し、従ってアーム１３に受け
る回動的外乱はアンチローリングホイール２８によって
常に打ち消される作用が働いていることになる。この結
果、アーム１３はＭ₀ ディスク１面に対して相対的に回
動しないこととなり、言い変えればＭ₀ ディスク１面に
対して摺動子２２が常に一定の押圧力で接するというこ
とが理解できる。

【００２５】このように本発明による磁界変調ヘッド支
持機構は、アーム１３があらゆる方向からの外乱や振
動、つまり装置のいかなる姿勢差に対しても影響される
ことがなく、Ｍ₀ ディスク１面とヘッド３とのギャップ
を常に一定の距離に保つことができ、装置の屋外での使
用に対して信頼性の高いヘッド支持機構となる。

【００２６】図６〜図８にアンチローリングホイール２
８のいくつかの実施例を示す。いづれの場合においても
アンチローリングホイール２８と接面２６との半径は等
しく構成してある。

【００２７】図６は、アンチローリングホイール２８の
一側面にその回転中心と同軸的に重り３２を取付けたも
のである。この重り３２は接面２６に作用する慣性モー
メントと、アンチローリングホイール２８に作用する慣
性モーメントを等しくするためのものである。従って重
り３２を設けるようにしたことでアンチローリングホイ
ールの設計自由度が向上できると共に、慣性モーメント
の設定量の調整が容易となる。

【００２８】図７は、アンチローリングホイール２８を
内面側に互いに噛み合わされるリブ３３ａ及び３４ａを
有する回転体３３及び３４とし、この両回転体３３，３
４間に粘性体のシリコンオイル（図示せず）を充填し、
一方の回転体３３の側面に慣性モーメント用の重り３５
を貼り付けたものをねじ３６で支承板１７ｂのねじ孔１
７ｃに支持したものである。このように構成したことに
よって図示しない接面側とアンチローリングホイール２
８側との質量にバラツキが生じたとしても、シリコンオ
イルのダンパー作用によりアームが慣性によっていつま
でも回動するようなことが解消できる。

【００２９】図８は、接面２６とアンチローリングホイ
ール２８とが非接触式の場合を示すもので、周面にベル
ト溝を有する接面２６と、同じく周面にベルト溝を有す
るアンチローリングホイール２８とをタスキ掛けしたベ
ルト３７によって連動するようにしている。このように
構成することでアンチローリングホイール２８の位置が
制約されることもない。

【００３０】以上説明した本発明による磁界変調ヘッド
支持機構は、Ｍ₀ ディスク面に接触子２２が接触式の場
合について示したが、その他、磁界変調ヘッド３をアク
チュエータ等によってサーボ制御し、ヘッド３をＭ₀ デ
ィスクとのギャップを一定に保ついわゆる非接触式の場
合にも同様に行うことができる。

【００３１】尚、本発明は上述しかつ図面に示した実施
例に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲
内で種々の変形実施が可能である。例えば実施例ではＭ
₀ ディスク１が水平状態に配置されて使用するものにつ
いて説明したが、Ｍ₀ ディスク１が垂直状態に配置され
て使用する光磁気ディスク記録再生装置にも適用可能で
ある。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ーム部材がその一端側に設けた磁界変調ヘッドと、他端
側に設けたバランサーとが支点軸を支点として重力に対
してつり合うようになされ、アームに支点軸を中心とす
る回転運動に伴い相反する回転方向へ連動するアンチロ
ーリング機構を備えたので、装置のいかなる姿勢差の外
乱や振動に対しても全く影響されることがなく、Ｍ₀ デ
ィスク面に対して磁界変調ヘッドを常に所定の姿勢状態
に維持することができ、これによって装置の屋外での使
用に対して信頼性の高い磁界変調ヘッド支持機構が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁界変調ヘッド支持機構を備えた
光磁気ディスク記録再生装置の要部の斜視図である。

【図２】本発明による磁界変調ヘッド支持機構を備えた
光磁気ディスク記録再生装置の部分断面正面図である。

【図３】本発明による磁界変調ヘッド支持機構の分解斜
視図である。

【図４】本発明による磁界変調ヘッド支持機構の組立て
状態の側面図である。

【図５】アームのバランス状態を証明するための概略図
である。

【図６】アンチローリングホイールの他の例の斜視図で
ある。

【図７】アンチローリングホイールの別の実施例の分解
斜視図である。

【図８】非接触式アンチローリングホイールの斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ Ｍ₀ ディスク ２ 光学ピックアップ装置 ３ 磁界変調ヘッド １２ アーム機構 １３ アーム １４ 支承板 １５ ピボット軸（支点軸） １７ａ，１７ｂ 軸受板 ２２ 摺動子 ２４ バランサー ２６ 接面 ２８ アンチローリングホイール（アンチローリング機
構） ２９ コイルばね ３２ 重り ３３，３４ 回転体 ３５ 重り ３７ ベルト

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光磁気ディスクの内外径方向へ移動可能
   で、上記光磁気ディスクのトラックにレーザビームを照
   射する光学ピックアップ装置と、 上記光学ピックアップ装置に上記光磁気ディスクを介在
   して対向し、上記光学ピックアップ装置と同期して移動
   するアーム機構に上記光磁気ディスクのトラックに外部
   磁界を発生させる磁界変調ヘッドとを備えている光磁気
   ディスク記録再生装置において、 上記アーム機構は支持部材に光磁気ディスク面に対して
   接離方向に支点軸を中心として回動可能に支持される支
   点内分形のアーム部材から構成され、 上記アームはその一端側に上記磁界変調ヘッドが設けら
   れ、他端側に上記磁界変調ヘッド側に作用する重力とつ
   り合うバランサーを設け、 上記アーム部材の上記支点軸の周囲に上記アーム部材の
   回転運動に伴い相反する方向の回転運動を行うアンチロ
   ーリング機構を備え、 装置の姿勢差により上記支点軸を中心として回動する上
   記アーム部材の回動的外乱を上記アンチローリング機構
   によって打ち消すようにしたことを特徴とする磁界変調
   ヘッド支持機構。