JP3491655B2 - 記録装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録装置および方
法に関し、特に、レーザ光を記録媒体に照射する照射部
の周囲に、磁界発生部を装着し、これらの照射部と磁界
発生部により記録媒体の所定の位置にレーザ光および磁
界を印加し、データを記録する記録装置および方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、動画、静止画などのビデオデータ
をデジタルに記録する技術の発達に伴い、大容量のデー
タが取り扱われるようになり、従来、一般的に利用され
てきたフロッピーディスクなどの磁気ディスクに代わっ
て、さらに記録密度が高い、光磁気記録を利用した情報
記録媒体（光磁気ディスク）が普及しつつある。

【０００３】このような記録媒体にデータを記録する装
置においては、最近の携帯用パーソナルコンピュータな
どの普及に伴い、省電力化および小型軽量化が進められ
ている。

【０００４】このような光磁気ディスクにおいては、デ
ータを記録するとき、ディスク上のデータを記録する位
置にレーザ光を照射して、その位置の磁性体材料の温度
をキュリー温度まで上昇させ、その位置に記録されてい
るデータに対応する保磁力を解消し、さらに、その位置
（温度がキュリー温度になっている位置）に、新たに記
録するデータに対応する磁界を印加して、データを記録
する。

【０００５】このように、データの記録時に磁界を印加
する磁界変調コイル（磁気ヘッド）は、レーザ光を照射
する光ピックアップ装置の、ディスクを挟んで反対側に
配置される。そして、磁界変調コイルと光ピックアップ
装置は、それぞれ、データを記録する位置に移動した
後、磁界またはレーザ光をその位置に印加する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、ディスクの制作時の成形の精度やディスクの装着時
の取り付け精度に起因してディスクに偏芯が生じている
場合、光ピックアップ装置は、トラッキングサーボ機構
により、データを記録する位置に正確に移動するが、磁
気ヘッドは、光ピックアップ装置とは独立に移動するの
で、ディスクの偏芯に対応して、データを記録する位置
に正確に移動しないことがある。

【０００７】従って、磁気ヘッドは、コアを利用して強
い磁界を発生することにより、磁気ヘッドの位置がデー
タの記録位置からずれている場合においても、所定の強
度の磁界を、データを記録する位置に印加するようにな
されている。これに起因して、コア損やヒステリシス損
が生じ、省電力化が困難であるという問題を有してい
る。

【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、光ピックアップ装置の光学系に磁界変調コイ
ルを装着することにより、レーザ光の照射位置と磁界の
印加位置を正確に一致させることにより、比較的弱い磁
界でも記録ができるようにして、コアを不要とするとと
もに、光ピックアップ装置と磁界変調コイルを一体とし
て駆動することにより、従来の磁気ヘッドの駆動系を不
要とし、装置の小型（薄型）軽量化および構造の簡素化
を実現するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の記録装
置は、記録媒体に照射する光を発生する発生手段と、発
生手段により発生された光を収束する収束手段と、収束
手段により収束された光を記録媒体に照射する照射手段
と、照射手段に装着され、記録媒体に対して印加する磁
界を発生する磁界発生手段と、磁界発生手段において発
生した熱を放熱する放熱手段とを備え、照射手段は、収
束された光の光路に沿った階段形状を有し、磁界発生手
段および放熱手段は、照射手段の階段の周囲に装着され
ることを特徴とする。

【００１０】請求項６に記載の記録方法は、記録媒体に
照射する光を発生するステップと、発生した光を収束す
るステップと、収束した光を、所定の照射部により記録
媒体に照射するとともに、照射部の周囲に装着された磁
界発生部により、記録媒体に対して印加する磁界を発生
するステップと、放熱部により、磁界発生部において発
生した熱を放熱するステップとを含み、照射部は、収束
された光の光路に沿った階段形状を有し、磁界発生部お
よび放熱部は、照射部の階段の周囲に装着されることを
特徴とする。

【００１１】請求項１に記載の記録装置においては、記
録媒体に照射する光が発生され、発生された光が収束さ
れ、収束された光が記録媒体に照射され、記録媒体に対
して印加する磁界が発生され、磁界発生のために発生し
た熱が放熱され、照射手段は、収束された光の光路に沿
った階段形状に構成され、磁界発生手段および放熱手段
は、照射手段の階段の周囲に装着される。

【００１２】請求項６に記載の記録装置においては、記
録媒体に照射する光が発生され、発生された光が収束さ
れ、収束された光が記録媒体に照射され、記録媒体に対
して印加する磁界が発生され、磁界発生のために発生し
た熱が放熱され、照射部は、収束された光の光路に沿っ
た階段形状に構成され、磁界発生部および放熱部は、照
射部の階段の周囲に装着される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施例について、図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、本発明の記録装置の一実施例の構
成を示している。この実施例においては、光磁気ディス
ク１は、モータ２により所定の速度で回転されるように
なされている。ヘッド３は、所定の装置（図示せず）か
ら供給される記録信号を光磁気ディスク１に記録すると
ともに、光磁気ディスク１からデータを読み取り、ＭＯ
再生信号として出力するようになされている。

【００１５】また、ヘッド３は、光磁気ディスク１に照
射するレーザ光のトラッキングおよびフォーカスの調整
に利用するサーボ用信号を、ヘッドアンプ４を介してフ
ォーカスマトリックス回路５およびトラッキングマトリ
ックス回路８に出力するようになされている。

【００１６】フォーカスマトリックス回路５は、供給さ
れたサーボ用信号から、フォーカスエラー信号を算出
し、位相補償回路６に出力するようになされている。

【００１７】位相補償回路６は、フォーカスマトリック
ス回路５より供給されたフォーカスエラー信号の位相補
償を行い、位相補償した信号を、アンプ７を介して、ヘ
ッド３の駆動用アクチュエータ４５（図３）に出力する
ようになされている。

【００１８】トラッキングマトリックス回路８は、供給
されたサーボ用信号から、トラッキングエラー信号を算
出し、位相補償回路９に出力するようになされている。

【００１９】位相補償回路９は、トラッキングマトリッ
クス回路８より供給されたトラッキングエラー信号の位
相補償を行い、位相補償した信号を、アンプ１０を介し
て、ヘッド３の駆動用アクチュエータ４５（図３）に出
力するようになされている。

【００２０】図２は、ヘッド３の一構成例を示してい
る。半導体レーザ２１（発生手段）は、所定の波長のレ
ーザ光を発生し、コリメータレンズ２２に入射させるよ
うになされている。

【００２１】コリメータレンズ２２は、半導体レーザ２
１からのレーザ光を平行光線に整え、整形プリズム２３
を介して、ビームスプリッタ２４に入射させるようにな
されている。

【００２２】ビームスプリッタ２４は、整形プリズム２
３からのレーザ光を、光磁気ヘッド部２５の対物レンズ
４２に向けて透過させるとともに、光磁気ヘッド部２５
からの、光磁気ディスク１により反射されたレーザ光
（戻り光）をビームスプリッタ２６に向けて反射させ
る。

【００２３】光磁気ヘッド部２５は、対物レンズ４１
（収束手段）、磁界変調コイル４２などを有し、光磁気
ディスク１の基板１Ａを介して、記録層１Ｂにレーザ光
を照射させるとともに、データ記録時には、磁界変調コ
イル４２により、アンプ３６を介して供給される記録信
号に対応する強度の磁界を、レーザ光の照射位置に印加
するようになされている。また、光磁気ヘッド部２５
は、光磁気ディスク１の記録層１Ｂで反射されたレーザ
光（戻り光）をビームスプリッタ２４に入射させるよう
になされている。

【００２４】ビームスプリッタ２６は、ビームスプリッ
タ２４によって反射された戻り光を、所定の割合で、レ
ンズ２７に向けて反射するとともに、１／２波長板３０
を介してレンズ３１に向けて透過させる。

【００２５】レンズ２７は、ビームスプリッタ２６より
供給された戻り光（平行光線）を収束光にし、非点収差
を与えるシリンドリカルレンズ２８を介して、光検出器
２９に入射させるようになされている。

【００２６】光検出器２９は、受光部が４分割されてお
り、それぞれの受光部に入射したレーザ光を、電気信号
に変換し、サーボ用信号として、ヘッドアンプ４に出力
するようになされている。

【００２７】レンズ３１は、１／２波長板３０を介して
供給された戻り光（平行光線）を収束光にし、ビームス
プリッタ３２に入射させるようになされている。

【００２８】ビームスプリッタ３２は、レンズ３１から
の収束光を、光検出器３３に向けて透過させるととも
に、光検出器３４に向けて反射させる。

【００２９】光検出器３３および光検出器３４は、ビー
ムスプリッタ３２から入射する戻り光の光量に対応する
電気信号を、それぞれ差動アンプ３５に出力するように
なされている。

【００３０】差動アンプ３５は、光検出器１４の出力と
光検出器１５の出力の差を計算し、その計算結果をＭＯ
再生信号として、所定の装置（図示せず）に出力するよ
うになされている。

【００３１】図３は、光磁気ヘッド部２５の一構成例を
示している。対物レンズ４１は、ビームスプリッタ２４
からのレーザ光を収束し、先玉レンズ４３（照射手段）
に入射させるようになされている。磁界変調コイル４２
（磁界発生手段）は、所定の装置から供給される記録信
号に対応する磁界を発生し、レーザ光の照射位置に印加
するようになされている。駆動用アクチュエータ４５
は、アンプ７とアンプ１０より供給されるフォーカスエ
ラー信号とトラッキングエラー信号に応じて、フォーカ
スとトラッキングの調整を行うようになされている。

【００３２】図４は、先玉レンズ４３のより詳細な形状
を示している。先玉レンズ４３は、ディスク基板１Ａと
ほぼ同じ屈折率の材料で作成され、非球面の曲面５１と
平面５２を有し、その間は階段状に形成されている。曲
面５１より入射した、対物レンズ４１からの収束光は、
平面５２から出射され、光磁気ディスク１の記録層１Ｂ
における所定の位置に照射される。なお、先玉レンズ４
３の曲面５１は、対物レンズ４１の形状や位置、基板１
Ａの厚さや屈折率などに応じて、記録層１Ｂに照射され
るレーザ光が球面収差の影響を受けないように最適化さ
れている。

【００３３】なお、先玉レンズ４３の平面５２を曲面５
１と同様に最適化された曲面形状にして、先玉レンズ４
３の焦点距離を長くすることにより、先玉レンズ４３
を、その端部が、磁界変調コイル４２の端部よりディス
ク１から遠くなるように配置することができるため、デ
ィスク１と光磁気ヘッド２５の衝突した場合、ディスク
１と磁界変調コイル４２が接触し、衝突による先玉レン
ズ４３の損傷を防ぐことができる。

【００３４】先玉レンズ４３は、対物レンズ４１で収束
されたレーザ光が曲面５１に対してほぼ垂直に入射する
ように配置される。従って、先玉レンズ４３を含めた光
学系によるＮＡは、対物レンズ４１単体のときのＮＡ
に、先玉レンズ４３の屈折率を乗じた値となるため、レ
ーザ光は大きいＮＡで集光され、ディスク１の記録層１
Ｂに照射される。

【００３５】先玉レンズ４３は、拡大してその断面を図
５に示すように、レーザ光（収束光）の光路に沿って、
階段状に形成されており、磁界変調コイル４２および放
熱板４４（放熱手段）は、階段形状の周囲に装着されて
いる。

【００３６】このとき、磁界変調コイル４２は、レーザ
光を遮らないで、できるだけ小さい半径となるように、
先玉レンズ４３の光磁気ディスク１１に近い位置に装着
される。なお、磁界変調コイル４２を、中心が光軸上に
位置し、レーザ光の焦点からコイル４２の中心までの光
軸方向の距離の（２^1/2／２）倍の半径を有するように
装着すると、レーザ光の焦点での単位消費電力あたりの
磁界強度が最大となるが、先玉レンズ４３のＮＡ（レー
ザ光の光路）、光軸に対するコイル４２の取り付け精
度、および、光軸と垂直な方向にコイル４２を複数回巻
回することを考慮すると、結局、レーザ光を遮らない
で、できるだけ小さい半径で装着することが最も好まし
い。

【００３７】このように、先玉レンズ４３を、先端ほ
ど、径が小さくなるように階段状に形成し、その先端に
コイル４２を装着することで、コイル径を小さくし、比
較的小さい電力で強い磁界を印加することができる。

【００３８】さらに、ディスク１に最も近い位置で磁界
変調コイル４２が光学系に一体化されているので、この
点からも小さい電力で強い磁界を印加することができ
る。従って、コアがなくとも、充分強い磁界を印加する
ことができる。

【００３９】なお、磁界変調コイル４２は、階段形状に
することにより形成された円柱形状の円周に沿って、そ
の径が順次大きくなるか、または小さくなるように、ス
パイラル状に連続して導線を巻いて１つの層を形成し、
その層における最内周または最外周で次の層と接続され
る。そしてこの層の数は偶数個とされる。このようにす
ることで、磁界変調コイル４２の導線の両端が最外周に
位置するので、アンプ３６との結線が容易となる。この
とき、導線は、隣接する層と逆向きに巻くようにする。
即ち、時計回りで巻かれた層の隣りの層は反時計回りで
巻かれる。このようにすることで、複数の層で発生する
磁界の方向が統一されることになる。

【００４０】例えば、図６に示すように、２層のコイル
の場合は、コイル４２の導線は、第１層（図中、上側の
層）の最外周（番号１）から始まって、番号２乃至番号
９の位置を順番通りに巻回され、第１層の最内周（番号
１０）に到達する。次に、第２層（図中、下側の層）の
最内周（番号１１）を通り、番号１２乃至番号１９の順
番に巻回され、第２層の最外周（番号２０）に到達す
る。

【００４１】このように、偶数層の導線を重ねた場合、
磁界変調コイル４２の導線の両端は、いずれも最外周に
くるので、偶数層の導線で構成される磁界変調コイル４
２を使用することにより、配線が単純になり、装置を小
型化することができる。

【００４２】先玉レンズ４３に装着されている放熱板４
４は、先玉レンズ４３に使用される硝材より熱伝導率の
高い材質（セラミック、ダイヤモンド、シリコンカーバ
イトなど）で作成され、高速変調時におけるコイル４２
の発熱による磁界強度の低減を抑制するようになされて
いる。

【００４３】次に、この実施例の動作について説明す
る。

【００４４】最初に、データの記録時においては、半導
体レーザ２１で発生したレーザ光は、コリメータレンズ
２２、整形レンズ２３、およびビームスプリッタ２４を
介して、光磁気ヘッド部２５に供給され、光磁気ヘッド
部２５の対物レンズ４１および先玉レンズ４３を介し
て、光磁気ディスク１の記録層１Ｂの所定の位置に照射
される。このように照射されたレーザ光を熱源とし、そ
の位置の磁性体材料の温度をキュリー温度まで上昇さ
せ、その部分の磁化を解消する。

【００４５】そして、記録するデータに対応して変調さ
れた記録信号を、アンプ３６を介して、磁界変調コイル
４２に供給すると、磁界変調コイル４２は、その記録信
号に対応する磁界を、レーザ光が照射されている位置に
印加する。

【００４６】このようにして、所定のデータ（記録信
号）の光磁気ディスク１への記録が行われる。なお、記
録モード時においても、後述する再生時における場合と
同様に、フォーカス制御とトラッキング制御が行われ
る。

【００４７】次に、データの再生時においては、半導体
レーザ２１で発生したレーザ光が、コリメータレンズ２
２、整形レンズ２３、およびビームスプリッタ２４を介
して、光磁気ヘッド部２５に供給され、光磁気ヘッド部
２５の対物レンズ４１および先玉レンズ４３を介して、
光磁気ディスク１の記録層１Ｂの所定の位置に照射され
る。

【００４８】そして、その反射光（戻り光）が、先玉レ
ンズ４３、対物レンズ４１、ビームスプリッタ２４，２
６、１／２波長板３０、レンズ３１、およびビームスプ
リッタ３２を介して、光検出器３３，３４に入射し、検
出される。このとき、戻り光は、カー効果の影響を受け
ており、記録層に記録された磁区の方向（記録されてい
るデータの値に対応する）によって方位角が傾いてい
る。

【００４９】光検出器３３，３４は、受光した光量に対
応する電気信号を差動アンプ３５に出力し、差動アンプ
３５は、光検出器３３，３４の出力の差を計算し、ＭＯ
再生信号として出力する。

【００５０】また、戻り光の一部はレンズ２７、シリン
ドリカルレンズ２８を介して光検出器２９に入射され、
光電変換される。フォーカスマトリックス回路５とトラ
ッキングマトリックス回路８は、この信号からフォーカ
スエラー信号とトラッキングエラー信号をそれぞれ生成
し、駆動アクチュエータ４５に供給する。駆動アクチュ
エータ４５は、このエラー信号に対応して対物レンズ４
１と先玉レンズ４３を有する光学系をフォーカス制御す
るとともに、トラッキング制御する。

【００５１】以上のように、先玉レンズ４３に磁界変調
コイル４２を装着し、適正な位置に磁界を印加すること
により、コアを不要とし、省電力化を行うとともに、光
学系と磁界変調コイル４２が一体となって駆動されるの
で、駆動系が単純になり、装置が小型軽量化される。

【００５２】なお、上記実施例においては、先玉レンズ
４３として、非球面の曲面５１と平面５２を有するレン
ズを用いるようにしたが、曲面５１が球面のＳＩＬを用
いることもできる。また、記録するデータで磁界を変調
する磁界変調方式でデータの記録が行われているが、記
録するデータで光を変調する光変調方式でデータの記録
を行うこともできる。なお、その場合、半導体レーザ２
１からビームスプリッタ２４までの間に、記録するデー
タに応じて光を変調する音響光学変調器を挿入する。

【００５３】さらに、上記実施例においては、光磁気デ
ィスクに対して、情報の記録または再生を行っている
が、本発明は、光磁気ディスクの他、光磁気カードなど
の記録媒体に対する、情報の記録または再生にも応用す
ることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上のごとく、請求項１に記載の記録装
置および請求項６に記載の記録方法によれば、記録媒体
に光を照射する照射部に、記録媒体に向けて磁界を発生
する磁界発生部を装着し、照射部を、収束された光の光
路に沿った階段形状に構成し、磁界発生部および放熱部
を、照射部の階段の周囲に装着するようにしたので、光
の照射位置と磁界の印加位置を一致させ、省電力化を容
易にするとともに、光ピックアップ装置と磁界変調コイ
ルが一体となって駆動されるので、従来の磁気ヘッドの
駆動系を不要とし、装置の小型軽量化および構造の単純
化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１のヘッド３の一構成例を示す図である。

【図３】図２の光磁気ヘッド部２５の一構成例を示す図
である。

【図４】図３の先玉レンズ４３の形状の詳細を示す斜視
図である。

【図５】図３の先玉レンズ４３に磁界変調コイル４２お
よび放熱板４４が装着された状態を示す断面図である。

【図６】図４の磁界変調コイル４２の導線の巻き方を説
明する図である。

【符号の説明】

１ 光磁気ディスク， ３ ヘッド， ５ フォーカス
マトリックス回路，８ トラッキングマトリックス回
路， ２１ 半導体レーザ， ２５ 光磁気ヘッド部，
２９，３３，３４ 光検出器， ４１ 対物レンズ，
４２ 磁界変調コイル， ４３ 先玉レンズ， ４４
放熱板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 健二 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 大里 潔 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 市村 功 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−250753（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−222946（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−317216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−58124（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/10 - 11/105 G11B 5/00 - 5/31

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気光学効果を応用した記録媒体に対し
   て、磁界と光を印加してデータの記録を行う記録装置に
   おいて、 前記記録媒体に照射する光を発生する発生手段と、 前記発生手段により発生された光を収束する収束手段
   と、 前記収束手段により収束された光を前記記録媒体に照射
   する照射手段と、 前記照射手段に装着され、前記記録媒体に対して印加す
   る磁界を発生する磁界発生手段と、 前記磁界発生手段において発生した熱を放熱する放熱手
   段とを備え、 前記照射手段は、前記収束された光の光路に沿った階段
   形状を有し、 前記磁界発生手段および前記放熱手段は、前記照射手段
   の前記階段の周囲に装着される ことを特徴とする記録装
   置。
2. 【請求項２】 前記磁界発生手段は、中空の円柱形状を
   呈し、前記円柱形状の円周に沿って、かつ、その径が順
   次大きくなるか、または小さくなるように連続して巻か
   れた導線を１つの層として、前記導線の両端が最外周に
   位置するように、最内周または最外周において連続させ
   て前記円柱形状の軸方向に偶数層の導線を重ねたコイル
   であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 【請求項３】 前記磁界発生手段の前記記録媒体側の端
   部と前記照射手段の前記記録媒体側の端部は同一平面上
   に位置することを特徴とする請求項１に記載の記録装
   置。
4. 【請求項４】 前記磁界発生手段は、前記照射手段に固
   定され、 前記磁界発生手段の前記記録媒体側の端部が、前記照射
   手段の前記記録媒体側の端部と前記記録媒体の間に位置
   することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記放熱手段は、前記照射手段の材質よ
   り熱伝導率の高い材質で構成されることを特徴とする請
   求項１に記載の記録装置。
6. 【請求項６】 磁気光学効果を応用した記録媒体に対し
   て、磁界と光を印加してデータの記録を行う記録方法に
   おいて、 前記記録媒体に照射する光を発生するステップと、 発生した前記光を収束するステップと、 収束した前記光を、所定の照射部により前記記録媒体に
   照射するとともに、 前記照射部の周囲に装着された磁界発生部により、前記
   記録媒体に対して印加する磁界を発生するステップと、 放熱部により、前記磁界発生部において発生した熱を放
   熱するステップとを含み、 前記照射部は、前記収束された光の光路に沿った階段形
   状を有し、 前記磁界発生部および前記放熱部は、前記照射部の前記
   階段の周囲に装着される ことを特徴とする記録方法。