JP3128026B2

JP3128026B2 - コイル駆動回路

Info

Publication number: JP3128026B2
Application number: JP04324775A
Authority: JP
Inventors: 朋弘甲田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-11-10
Filing date: 1992-11-10
Publication date: 2001-01-29
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JPH06150207A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光磁気ディスク
装置の磁気ヘッドを駆動する場合に用いて好適なコイル
駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、光磁気ディスクの記録の原理を
示している。記録層２６を有する光磁気ディスク２５
は、スピンドルモータ２４により回転されるようになさ
れている。この光磁気ディスク２５の上面には、光学ヘ
ッド２３が配置され、内蔵するレーザダイオードなどよ
り出射されたレーザ光が、光磁気ディスク２５の記録層
２６に照射されるようになされている。一方、光磁気デ
ィスク２５の下面には、磁気ヘッド２２が配置され、記
録データに対応して駆動回路２１により駆動され、記録
データに対応する磁界を記録層２６に印加するようにな
されている。

【０００３】光学ヘッド２３が出射するレーザ光が照射
されると、レーザ光が照射された範囲において、記録層
２６の温度がキューリ点温度以上に上昇し、記録層２６
に記録されている磁界が消去される。そして、記録層２
６がキューリ点温度以下に冷却するとき、その磁界の方
向が、磁気ヘッド２２により印加する磁界の方向に対応
するようになる。このため、磁気ヘッド２２により印加
する磁界の方向を記録データに対応して変化させること
により、論理１または論理０のデジタルデータを記録層
２６に記録することができる。

【０００４】図７は、駆動回路２１の従来の構成例を示
している。この例においては、コイル１０と、このコイ
ル１０に対して並列に接続されたコンデンサ１１によ
り、磁気ヘッド２２が構成されている。そして、この磁
気ヘッド２２が、スイッチ２乃至５およびダイオード６
乃至９により構成されるブリッジ回路の中点に接続され
ている。即ち、ブリッジ回路の各辺は、スイッチ２とダ
イオード６、スイッチ３とダイオード７、ダイオード８
とスイッチ４、ダイオード９とスイッチ５によりそれぞ
れ構成されており、磁気ヘッド２２は、ダイオード６と
８およびダイオード７と９の接続点の間に接続されてい
る。そして、スイッチ２と３の一端は、所定の電圧源Ｖ
₁に接続され、スイッチ４と５の一端は接地されてい
る。制御回路１は、入力される記録データに対応して、
スイッチ２乃至５を駆動するようになされている。

【０００５】次に、その動作について、図８のタイミン
グチャートを参照して説明する。磁気ヘッド２２によ
り、例えばＮ極の磁界を記録層２６に印加するとき、コ
イル１０に対して、図７において左から右方向に電流＋
Ｉが流される。このとき、制御回路１はクロック（図８
（ｄ））に同期してスイッチ２と５をオンさせ（図８
（ｂ））、スイッチ３と４をオフさせる（図８
（ｃ））。これにより、スイッチ２、ダイオード６、コ
イル１０、ダイオード９、スイッチ５の経路で電流＋Ｉ
が流れる（図８（ａ））。

【０００６】一方、磁気ヘッド２２によりＳ極の磁界を
発生するとき、コイル１０に、図７において左方向に流
れる−Ｉの電流を供給する。このとき制御回路１は、ス
イッチ３と４をオンし（図８（ｃ））、スイッチ２と５
をオフする（図８（ｄ））。これにより、スイッチ３、
ダイオード７、コイル１０、ダイオード８、スイッチ４
の経路で電流が流れる（図８（ａ））。

【０００７】ところで、コイル１０により、記録層２６
に対して充分な強さの磁界を印加するには、コイル１０
のインダクタンスの値をできるだけ大きくすることが好
ましい。しかしながら、コイル１０のインダクタンスを
大きくすると、その時定数も大きくなり、スイッチ２乃
至５をスイッチングすることにより、コイル１０に供給
する電流の方向を高速で切り換えることが困難になる。
即ち、高周波の信号を記録する（スイッチ２乃至５を高
速でスイッチングする）には、コイル１０のインダクタ
ンスは小さい方がよい。しかしながら、上述したよう
に、コイル１０のインダクタンスを小さくすると、充分
な強さの磁界を発生することができなくなる。

【０００８】そこで本出願人は、特願平４−２２７５３
９号として、図９に示すような駆動回路を先に提案し
た。

【０００９】この提案においては、スイッチ２とコイル
１０の間に、定電流源回路１５と補助コイル１７を挿入
し、また、同様に、スイッチ３とコイル１０の間に、定
電流源回路１６と補助コイル１８とを挿入している。

【００１０】このように、補助コイル１７，１８を挿入
することで、コイル１０に流す電流の向きを切り換える
タイミングにおいて、補助コイル１７，１８に蓄積され
たエネルギーを利用して、コイル１０に流れる電流の方
向を迅速に切り換えることができるようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この図
９に示すように構成した場合、消費電力が大きくなる課
題があった。

【００１２】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、高速に磁界を反転することができるように
するとともに、電力消費ができるだけ少なくなるように
するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のコイル駆動回路
は、磁界を発生するコイル１０と、コイル１０を駆動す
るためスイッチングする、ブリッジ接続された第１乃至
第４のスイッチング素子としてのスイッチ２乃至５と、
スイッチ２と並列に接続された第１の補助コイル３５
と、スイッチ３と並列に接続された第２の補助コイル３
６と、第１の補助コイル３５をオンまたはオフするため
にスイッチングする第１の補助スイッチング素子として
のスイッチ３１と、第２の補助コイル３６をオンまたは
オフするためにスイッチングする第２の補助スイッチン
グ素子としてのスイッチ３２と、コイル１０を所定の基
準周波数より低い周波数の信号で駆動する場合、スイッ
チ２乃至５を用いてコイル１０を駆動し、コイル１０を
基準周波数より高い周波数の信号で駆動する場合、スイ
ッチ４およびスイッチ５とともに、第１の補助コイル３
５および第２の補助コイル３６を用いてコイル１０を駆
動するように、スイッチ２乃至５と、スイッチ３１およ
び３２を駆動する制御回路１とを備えることを特徴とす
る。

【００１４】コイル１０と第１の補助コイル３５の間、
およびコイル１０と第２の補助コイル３６の間には、そ
れらを分離する分離回路としてのダイオード３７，３８
を挿入することができる。

【００１５】

【作用】上記構成のコイル駆動回路においては、基準周
波数より低い周波数の信号で駆動する場合、第１のスイ
ッチング素子乃至第４のスイッチング素子が用いられ、
基準周波数より高い周波数の信号で駆動する場合、第３
のスイッチング素子と第４のスイッチング素子、並びに
第１の補助コイルと第２の補助コイルが用いられる。そ
の結果、コイルにおける駆動電流の高速の反転を許容す
るとともに、その周波数が基準周波数より低い場合にお
いては、第１と第２の補助コイルを用いないようにし
て、無駄に電力が消費されることを抑制することができ
る。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明のコイル駆動回路の一実施例
の構成を示す回路図であり、図７に示した従来の場合と
対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は
繰返しになるので適宜省略する。本実施例においては、
スイッチ２とダイオード６の直列回路に対して、スイッ
チ３１、定電流源回路３３、補助コイル３５およびダイ
オード３７の直列回路が並列に接続されている。また、
スイッチ３とダイオード７の直列回路に対して、スイッ
チ３２、定電流源回路３４、補助コイル３６およびダイ
オード３８の直列回路が並列に接続されている。そし
て、スイッチ３１，３２がスイッチ２乃至５と同様に、
制御回路１により切り換え制御されるようになされてい
る。制御回路１には、この駆動回路２１の動作状態を切
り換えるための回路切換信号が、図示せぬ回路から供給
されるようになされている。その他の構成は、図７にお
ける場合と同様である。

【００１７】次に、図２および図３のタイミングチャー
トを参照して、その動作について説明する。制御回路１
は、回路切換信号が、記録データの周波数が比較的低い
ものであることを示す信号（低周波モードの信号）であ
るとき、スイッチ３１，３２をオフさせる（図２
（ｄ））。そして、入力される記録データ（図２
（ｅ））に対応して、スイッチ２乃至５をオンまたはオ
フする。即ち、記録データとして論理０が入力されたと
き、制御回路１はスイッチ３と４をオンし（図２
（ｃ））、スイッチ２と５をオフする（図２（ｂ））。
これにより、スイッチ３、ダイオード７、コイル１０、
ダイオード８、スイッチ４の経路で電流−Ｉが流れる
（図２（ａ））。

【００１８】これに対して、論理１が入力されたとき、
制御回路１はスイッチ２，５をオンし（図２（ｂ））、
スイッチ３，４をオフする（図２（ｃ））。これによ
り、スイッチ２、ダイオード６、コイル１０、ダイオー
ド９、スイッチ５の経路で電流＋Ｉが流れる（図２
（ａ））。

【００１９】即ち、以上の動作は、図７の例における場
合と同様の動作となる。

【００２０】一方、制御回路１は、入力される記録デー
タが、比較的高い周波数の信号であることを示す回路切
換信号（高周波モードの信号）が入力されたとき、スイ
ッチ２，３をオフし（図３（ｂ））、スイッチ３１，３
２をオンさせる（図３（ｃ））。そして制御回路１は、
入力される記録データに対応して、スイッチ４と５をオ
ンまたはオフする。

【００２１】例えば、記録データ（図３（ｆ））が論理
０であるとき、制御回路１はスイッチ４をオンし（図３
（ｅ））、スイッチ５をオフさせる（図３（ｄ））。こ
れにより、スイッチ３２、定電流源回路３４、補助コイ
ル３６、ダイオード３８、コイル１０、ダイオード８、
スイッチ４の経路で電流−Ｉが流れる（図３（ａ））。

【００２２】これに対して、記録データ（図３（ｆ））
が論理１であるとき、制御回路１はスイッチ５をオンし
（図３（ｄ））、スイッチ４をオフする（図３
（ｅ））。これにより、スイッチ３１、定電流源回路３
３、補助コイル３５、ダイオード３７、コイル１０、ダ
イオード９、スイッチ５の経路で電流＋Ｉが流れる（図
３（ａ））。

【００２３】いま、スイッチ３２、定電流源回路３４、
補助コイル３６、ダイオード３８、コイル１０、ダイオ
ード８、スイッチ４の経路で電流−Ｉが流れているとす
ると、このとき、スイッチ３１、定電流源回路３３、補
助コイル３５、ダイオード３７、ダイオード８、スイッ
チ４の経路で、補助コイル３５にも定電流源回路３３が
出力する定電流が流れている。

【００２４】この状態において、コイル１０に流れる電
流の方向を切り換えるべく、いまオンしているスイッチ
４をオフし、いまオフしているスイッチ５をオンする
と、コイル１０とコンデンサ１１は共振し、コイル１０
には電流−Ｉを保持しようとする逆起電力が発生する。
このため、ダイオード６とダイオード８の接続点の電位
は高電位になる。しかしながら、このダイオード６とダ
イオード８の接続点には、ダイオード３７を介して補助
コイル３５が接続されている。そして、この補助コイル
３５のインダクタンスの値は、コイル１０のインダクタ
ンスの値より充分大きい値に設定されている。その結
果、コイル１０により発生する逆起電力に対抗して、補
助コイル３５から電流が供給され、コイル１０を流れる
電流の方向が速やかに切り換えられる。

【００２５】このことは、スイッチ３１、定電流源回路
３３、補助コイル３５、ダイオード３７、コイル１０、
ダイオード９、スイッチ５の経路でコイル１０に電流＋
Ｉが流れている状態において、スイッチ５をオンからオ
フに切り換え、スイッチ４をオフからオンに切り換える
場合においても同様である。即ち、この場合において
も、ダイオード７と９の接続点に、ダイオード３８を介
して補助コイル３６が接続されているため、補助コイル
３６から供給される電流が、コイル１０に発生する逆起
電力に抗してコイル１０に流れる電流の方向を迅速に切
り換える。

【００２６】以上のようにして、コイル１０を高速で駆
動することができる。

【００２７】尚、ダイオード３７または３８は、それぞ
れ補助コイル３５または３６をコイル１０から分離する
ために設けられている。このダイオード３７，３８が無
い場合、コイル１０に対して、補助コイル３５あるいは
補助コイル３６が直列に接続される。その結果、電流方
向の切り換え時にコイル１０とコンデンサ１１の間に発
生する共振現象に、この補助コイル３５または３６が付
加されることとなり、その共振周波数が小さくなる。換
言すれば、共振周期が長くなり、迅速な切り換えが困難
になる（電流−Ｉから＋Ｉへの切り換え、あるいはその
逆の切り換えは、この共振周期の約１／２の時間で行わ
れる）。そこで、実施例のように、コイル１０が共振動
作を実行するとき、補助コイル３５または３６をコイル
１０から分離するためのダイオード３７，３８を設けて
おくことが好ましい。

【００２８】駆動回路２１を低周波モードで駆動する
か、高周波モードで駆動するかの切り換えは、コイル１
０とコンデンサ１１のインダクタンスとキャパスタンス
の値をそれぞれＬまたはＣとするとき、その共振周波数
ｆ（＝１／（２π（ＬＣ）^1/2））を基準として行うこ
とができる。即ち、記録データの周波数がこの共振周波
数より高いとき、高周波モードで動作させ、この共振周
波数より低いとき、低周波モードで動作させる。

【００２９】高周波モードで動作させる場合、上述した
ように、補助コイル３５から出力する電流をコイル１０
に供給している状態においても、補助コイル３６から出
力する電流を、ダイオード９、スイッチ５の経路で流し
ている。また同様に、補助コイル３６より供給する電流
をコイル１０に流している期間において、補助コイル３
５より出力する電流をダイオード８、スイッチ４の経路
で流している。このため、必要以上に電力が消費される
ことになる。しかしながら、低周波モードにおいては、
補助コイル３５，３６が用いられないため、このような
無駄な電力が消費されることがなくなる。

【００３０】以上の実施例においては、スイッチ３１，
３２を高周波モードにおいて常にオンするようにした
が、コイル１０に供給する電流の方向をスイッチングす
る直前から、スイッチ３１または３２をオンするように
することもできる。

【００３１】即ち、この場合、図４のタイミングチャー
トに示すように、スイッチ５をオンし、スイッチ４をオ
フし（図４（ｄ），（ｅ））、さらにスイッチ３２をオ
フして（図４（ｃ））、コイル１０に流す電流を−Ｉか
ら＋Ｉに切換えるとき（図４（ａ））、スイッチ４がオ
フし、スイッチ５がオンし、かつ、スイッチ３２がオフ
する時刻ｔ₂（図４（ｃ），（ｄ），（ｅ））より若干
前の時刻ｔ₁において、スイッチ３１をオンする（図４
（ｂ））。

【００３２】このようにすると、時刻ｔ₁より前の時刻
においては、スイッチ３１がオフされているため、補助
コイル３５に電流が供給されず、その分だけ無駄に電力
が消費されるのが抑制される。そして、時刻ｔ₁から時
刻ｔ₂の間において、スイッチ４がオンしているタイミ
ングでスイッチ３１がオンされるため、スイッチ３１、
定電流源回路３３、補助コイル３５、ダイオード３７、
ダイオード８、スイッチ４の経路で電流が流れる。この
ため、時刻ｔ₂において、スイッチ５をオンし（図４
（ｄ））、スイッチ４をオフし（図４（ｅ））、スイッ
チ３２をオフし（図４（ｃ））、コイル１０に流れる電
流（図４（ａ））を−Ｉから＋Ｉに切り換えるとき、補
助コイル３５に電流（図４（ｆ））が流れているため、
その切り換えが迅速に行われる。

【００３３】同様にして、時刻ｔ₄において、スイッチ
５をオフし（図４（ｄ））、スイッチ４をオンし（図４
（ｅ））、スイッチ３１をオフする（図４（ｂ））と
き、時刻ｔ₄より若干前の時刻ｔ₃において、スイッチ３
２をオンすると（図４（ｃ））、時刻ｔ₃から時刻ｔ₄の
期間において、スイッチ３２、定電流源回路３４、補助
コイル３６、ダイオード３８、ダイオード９、スイッチ
５の経路で電流（図４（ｇ））が流れ、コイル１０の電
流（図４（ａ））を＋Ｉから−Ｉに切り換える動作が迅
速に行われる。

【００３４】尚、図４の実施例において、スイッチ２，
３は、常にオフされている（図４（ｈ））ことは、図３
における場合と同様である。

【００３５】図５は、本発明のコイル駆動回路の他の実
施例を示している。この実施例においては、図１の実施
例におけるダイオード８と９が省略されている。その他
の構成は、図１における場合と同様である。

【００３６】この図５の実施例のように構成した場合、
コイル１０により発生される逆起電圧をダイオード６と
７により負担しなければならないため、その耐圧を図１
の実施例における場合より大きくする必要がある。図１
の実施例においては、コイル１０により発生される逆起
電圧をダイオード６と８、またはダイオード７と９によ
り負担するようにしているため、その耐圧は、図５の実
施例における場合の１／２でよい。しかしながら、ダイ
オード６，７の耐圧が大きい場合には、このダイオード
８，９を省略し、部品点数を少なくすることができる。

【００３７】このような記録データの周波数の切り換え
は、例えば、所謂、ゾーンＣＡＶ方式と称されるディス
クにデータを記録するとき行われる。この場合、所定の
半径位置までのクロック周波数に較べ、そこより外周の
領域におけるクロック周波数が、より高い周波数に切り
換えられる。

【００３８】あるいは、ディスク毎に異なるクロックを
用いるような場合にも本発明は適用することができるの
はもとよりである。

【００３９】

【発明の効果】以上の如く請求項１に記載のコイル駆動
回路によれば、基準周波数より高い周波数の信号で駆動
する場合にのみ、第１の補助コイルと第２の補助コイル
を用いるようにし、基準周波数より低い周波数の信号で
駆動する場合においては、この第１の補助コイルと第２
の補助コイルを用いないようにしたので、高い周波数の
信号で駆動する場合、高速の応答が可能となり、低い周
波数の信号で駆動する場合、必要以上に電力が消費され
るのを抑制することができる。

【００４０】請求項２に記載のコイル駆動回路によれ
ば、コイルと補助コイルの間に、それらを分離する分離
回路を挿入するようにしたので、基準周波数より高い周
波数の信号で駆動することが困難になるようなことが防
止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコイル駆動回路の一実施例の構成を示
す回路図である。

【図２】図１の実施例の低周波モードにおける動作を説
明するタイミングチャートである。

【図３】図１の実施例の高周波モードにおける動作を説
明するタイミングチャートである。

【図４】図１の実施例の高周波モードにおける他の動作
を説明するタイミングチャートである。

【図５】本発明のコイル駆動回路の他の実施例の構成を
示す回路図である。

【図６】光磁気ディスク装置の記録の原理を説明する図
である。

【図７】従来のコイル駆動回路の構成例を示す回路図で
ある。

【図８】図７の例の動作を説明するタイミングチャート
である。

【図９】従来のコイル駆動回路の他の例の構成を示す回
路図である。

【符号の説明】

１制御回路２乃至５スイッチ６乃至９ダイオード１０コイル１１コンデンサ２１駆動回路２２磁気ヘッド２３光学ヘッド２５光磁気ディスク３１，３２スイッチ３３，３４定電流源回路３５，３６補助コイル３７，３８ダイオード

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁界を発生するコイルと、前記コイルを駆動するためスイッチングする、ブリッジ
接続された第１乃至第４のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子と並列に接続された第１の
補助コイルと、前記第２のスイッチング素子と並列に接続された第２の
補助コイルと、前記第１の補助コイルをオンまたはオフするためにスイ
ッチングする第１の補助スイッチング素子と、前記第２の補助コイルをオンまたはオフするためにスイ
ッチングする第２の補助スイッチング素子と、前記コイルを所定の基準周波数より低い周波数の信号で
駆動する場合、前記第１乃至第４のスイチング素子を用
いて前記コイルを駆動し、前記コイルを前記基準周波数
より高い周波数の信号で駆動する場合、前記第３のスイ
ッチング素子および第４のスイチング素子とともに、前
記第１の補助コイルおよび第２の補助コイルを用いて前
記コイルを駆動するように、前記第１乃至第４のスイッ
チング素子と、前記第１および第２の補助スイッチング
素子を駆動する制御回路とを備えることを特徴とするコ
イル駆動回路。
【請求項２】前記コイルと前記第１の補助コイルの
間、および前記コイルと前記第２の補助コイルの間に
は、それらを分離する分離回路が挿入されていることを
特徴とする請求項１に記載のコイル駆動回路。