JPH03154249A - 光磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、重ね書き・大記憶容量・高速転送レート・高
速アクセス・小型化の可能な光磁気ディスク装置に関す
る。

［従来技術］ 近年、デジタルオーディオディスク、光学式ビデオディ
スクと呼ばれる再生専用型光ディスク、及び電子ファイ
ル等に用いられる追記型光ディスクが実用化され、家庭
、オフィスへと急速に普及しつつある。更に、昨年書換
え型光ディスクが実用化され、コンピュータ外部メモリ
、マルチメディア用メモリとして使用されはじめた。こ
れは光磁気効果を用いたもので、詳細はｒｏ　　ｐｌｕ
ｓＥ」誌、１９８８年１１月号８２〜８９ページに記載
されている。

この装置に用いられるディスクはカートリッジに収納さ
れ、装置に対して着脱可能である。ディスクは２枚を張
合わせたもので、片面２９７ＭＢ（５１２Ｂ／５ｅｃｔ
ｏｒの場合、トラックピッチ１．６μｍ）両面５９４Ｍ
Ｂの記憶容量をもっている。データ転送速度７．４Ｍｂ
ｉｔｓ／ｓ、平均シーク時間９５ｍ５である。装置寸法
は１４６Ｗｘ８２．８ＨＸ２０３．２Ｄ　（ｍｍ）　、
カートリッジ寸法は１３５ｘ１５３Ｘ１１　（ｍｍ）で
ある、装置の高さは８２．８ｍｍであり、いわゆる”フ
ルハイド”である。

尚、この装置に使われている光ヘッドにおいて対物レン
ズの開口数は０．５、レーザ波長は７８５ｎｍである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術では以下のような問題点を有す
る。

第１の問題点は重ね書きができないため、データの書換
えに時間がかかることである。これは１回転目で消去し
、２回転目で新データを記録するため、データ書換えに
必ず２回転を要するからである。フロッピーディスクド
ライブ（ＦＤＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
は重ね書きができるため、データ書換えは１回転で済む
、その結果、実際に使ってみるとＨＤＤと比ベデータ書
換え時に遅くなるという感じがする。

第２の問題点は装置のハーフハイド化、即ち装置の高さ
を４１．４ｍｍとすることが極めて難しいことである。

その理由は第４図に示すように、ディスク１００を挾ん
で光ヘッド１０１と対向する側にバイアス磁界発生装置
１０２（この従来例では永久磁石回転方式）が配置され
、その上に回路基板１０３が置かれる構造になっている
ために、高さが太き（ならざるをえないのである。

第３の問題点はアクセスが遅いことである。これは平均
シーク時間が９５ｍ５もあることによる、この従来列に
使用されている光ヘッドは、レンズアクチュエータと全
ての光学部品を一体化したタイプで、総重量１６０ｇと
かなり重い、このため、光ヘッドの移動に時間がかかる
。

第４の問題点はデータ転送レートが遅いことである。仕
様的にほとんど同等の転送レートのＨＤＤと比べると、
読み出し時間は３０％ぐらい長くかかる。これは光ディ
スクのフォーマットにおいて、ヘッダ部の３重書きとか
強力なＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ　　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ　
　Ｃｏｄｅ）のために実質的データ転送レートが低いこ
とによる。

例えば、ＨＤＤではＥＣＣは４バイトだが、光ディスク
では６０バイトである。

第５の問題点は両面ディスクであるため、片面にデータ
が一杯になるとカートリッジをひっくり返して入れ直さ
なければならないことである。これは使い勝手上好まし
いことではない。

そこで本発明の目的は、このような問題点を解決するも
ので、重ね書きが可能で、アクセス速度・データ転送速
度が速（、片面で両面ディスク並みの記憶容量を有し、
かつハーフハイド化が可能な光磁気記録再生装置を提供
することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光磁気記録再生装置は、保磁力とキュリー温度
の異なる２層以上の光磁気記録膜を積層した光磁気ディ
スクを用いて重ね書きを行う光磁気ディスク駆動装置に
おいて、 ａ）光ヘッドの対物レンズアクチュエータの漏れ凪束に
より光磁気ディスクに１キロエルステッド以下の記録磁
場を印加し、 ｂ）光ヘッドと隣接して永久磁石を配置して光磁気ディ
スクに１キロエルステッド以上の初期化磁場（記録磁場
と逆方向）を印加し、 Ｃ）光ヘッドは移動光学系と固定光学系に分かれた分離
型ヘッドとなっており、 ｄ）８動光学系には対物レンズとフォーカスアクチュエ
ータが搭載され、固定光学系にはトラッキングアクチュ
エータが搭載され、 ｅ）光磁気ディスクはＺＣＡＶ（Ｚｏｎｅｄ　　Ｃｏｎ
５ｔａｎｔ　　Ａｎｇｕｌａｒ　　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）
フォーマットである、ことを特徴とする。

［実施例］ 第１図（ａ）、（ｂ）は本発明になる５、２５“光磁気
ディスク装置の概略構造図である。第１図（ａ）は装置
上面から見たときの概略構造図、（ｂ）はフロントベゼ
ルと反対の面からスピンドルモータの方を見たときの概
略構造図である。１はスピンドルモータで３６００ｒｐ
ｍで回転する、２は移動光学系でフォーカスアクチュエ
ータが入っており、３は固定光学系でトラッキングアク
チュエータ、半導体レーザ、フォトダイオード、各種光
学部品で構成されている。４は移動光学系２をガイドす
るためのレール、５は移動光学系２を駆動するためのり
ニアモータの移動部分、６はリニアモータの固定部分で
ある。７は１キロエルステッド以上の初期化磁場を記録
媒体面に印加するための永久磁石である。初期化磁場は
記録領域（半径＝３０〜６０ｍｍ）全体に印加できるよ
う、細長い形状をしている。８は永久磁石７の磁束密度
がフォーカスアクチュエータに影響を与えないようにす
るための磁気シールド板である。９は光磁気ディスクで
ある。基板はガラスの上に紫外線硬化樹脂により案内溝
、プリピットを形成したものを用いている。初期化磁場
と記録磁場を補助に用いて重ね書きする方法の原理及び
記録媒体については、ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ　　ＯＦ
　　ＴＨＥＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　　ＳＹＭＰＯ
ＳＩＵＭ　　ＯＮ　　０ＰＴＩＣＡＬ　　ＭＥＭＯＲＹ
（１９８７年）の１５５〜１５９ページ、又は５ＰＩＥ
Ｖｏ１．１０７８　０ｐｔｉｃａｌ　　ＤａｔａＳｔｏ
ｒａｇｅ　　Ｔｏｐｉｃａｌ　　Ｍｅｅｔｉｎｇ　（１
９８９年）の２５８〜２６４ページに詳述されているの
で、ここでは簡単に述べる。光磁気記録膜は非晶質稀土
類遷移金属系合金薄膜で、稀土類としてＮｄ、Ｄｙ、Ｔ
ｂ、Ｇｄ、遷移金属としてはＦｅ、Ｃｏが使用される。

これらの材料の組成を調整し゛てキュリー温度、保磁力
を変化させ、それらの膜を複数積層する。更に、これら
をＡｌ５ｉＮ保護膜でサンドイッチした構造になってい
る。これらの膜はスパッタ、真空蒸着等の方法で製膜さ
れる。１０は光磁気ディスク９を収納するケースで厚み
は７ｍｍである。ケース１０には開口部があり、ここに
移動光学系２、永久磁石７が入る。Ｒ口部には開閉式の
シャッタが設けられている。

第２図（ａ）、（ｂ）はフォーカスアクチュエータの構
造図である。（ａ）はスピンドルモータの方から見た構
造図である。１０は対物レンズ、１１は駆動コイル、１
２は永久磁石、１３はヒンジ部である。１４の点線は永
久磁石１２の作る漏れ磁束であり、これが記録磁場とな
る。磁場強度は１キロエルステッド以下である。このフ
ォーカスアクチュエータはムービングマグネット型であ
るため、記録媒体面と永久磁石との距離が常に一定に保
たれる。その結果、記録媒体面での記録磁場強度は常に
一定となる。

第３図は光磁気ディスク９に対する記録磁＃ｉ１４と初
期化磁場１５との位Ｗ関係、方向を示したものである。

この２つの磁場の配置により、重ね書きできることは前
述の２件の文献より明らかである。

第１図（ａ）、（ｂ）、第２図（ａ）、（ｂ）、第３図
より明らかなように、磁場発生機構は全て光ヘツド側に
配置されているため装置の薄型化にとって非常に有効で
ある。また、ディスクは単板であるためケース１０の厚
みは７ｍｍとなる（従来例はｌ１ｍｍ）、こうして、装
置のハーフハイド化が可能となる。

また、本実施例は対物レンズとフォーカスアクチュエー
タのみを移動させる方式のため、移動部の重量は３０ｇ
程度と極めて軽量である。その結果、平均シーク時間は
４０　ｍ　ｓ以下となり高速アクセスが可能となる０分
離型ヘッドの詳細な構造については、特願平１−８５９
１９、特願平１−１１４６２１、特願平１−１２４７３
７に記載されているので、ここでは省略する。ただし、
対物レンズの開口数は０．６、レーザ波長は７８０ｎｍ
である。

次に、ディスクフォーマットについて説明する、本実施
例になる光磁気ディスクのフォーマットはＺＣＡＶであ
る。これはディスクの回転数を一定とし、ディスクを径
方向に幾つかのゾーンに分割し、各ゾーン内で線記録密
度がほぼ一様になるように外周ゾーンへいくにつれてト
ラック当たりのセクタ数を増加させる方式である。ゾー
ンを細かく分割すると、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　　
Ａｎｇｕｌａｒ　　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）ディスクの１５
倍に近い記憶容量が得られる０本実施例のフォーマット
は、 記録領域の半径２３０〜６０．０２４ｍｍトラックピッ
チ＝１．２μｍ ゾーン数＝３０ トラック数／ゾーン＝８３４ セクタ数／トラック＝３１（最内周ゾーン）６０（最外
周ゾーン） フォーマット容量＝５８３ＭＢ セクタ容量＝５１２Ｂ となっている、従来例の両面あわせた容量と同等の容量
が５．２５インチディスク片面でえられている。従って
、カートリッジを裏返す必要がなく使い勝手がよい。

データ転送レートは、最内周ゾーンで１１．１Ｍ　ｂ　
ｉ　ｔ　ｓ　／　ｓ　、最外周ゾーンで２１．５Ｍｂｉ
ｔ　ｓ　／　ｓ、３０個のゾーンで平均すると、１６゜
３Ｍｂｉｔｓ／ｓとなる。平均した転送レートでみると
、従来例の２倍以上となっている。このように、転送レ
ートを向上できる第１の要因は回転数を３６００ｒｐｍ
に上げたことであるが、この時のディスク加速度にアク
チュエータが追従できるような構造になっていることが
重要なポイントなのである。即ち、本実施例ではフォー
カスアクチュエータとトラッキングアクチュエータが分
離されているため、２軸アクチユエータのようなフォー
カス方向とトラッキング方向の達成振動がなく、その結
果３６００ｒｐｍでも充分に追従できるのである。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明は下記のような利点を有する
。

第１の利点は、多層光磁気記録膜と初期化磁場及び記録
磁場を用いることにより、重ね書きが可能となり、デー
タ書換え時の速度が大幅に向上する。

第２の利点は、記録媒体に印加する磁場（初期化磁場、
記録磁場）発生機構が光ヘツド側に配置されていること
、更に、単板ディスクのためカートリッジの厚みが薄い
ことにより、装置の薄型化、ハーフハイド化が可能とな
る。その結果、本装置を小型パーソナルコンピュータに
内臓することが可能となる。あるいは、本装置を２台内
臓したサブシステムも可能となる。

第３の利点は、光ヘッドのうち対物レンズとフォーカス
アクチュエータ部のみが移動する構造となっているため
、移動部が軽量化されておりシーク時間が大幅に向上す
る。

第４の利点は、フォーカスアクチュエータとトラッキン
グアクチュエータを分離したことにより、大きなディス
ク加速度にも充分に追従できるようになり、ディスク回
転数３６００ｒｐｍが可能となる。その結果、データ転
送レートが大幅に向上する。

第５の利点は、ディスクフォーマットをＺＣＡ■にする
ことにより記憶容量が大幅に向上し、単板の片面ディス
クでも従来の両面ディスクと同等の記憶容量が得られる
ことである。その結果、ディスクをひっくり返す必要が
なくなり、使い勝手が向上する。

本発明は上記実施例に限定されることなく、幾多の変更
を加え得る０例えば、書換え可能なビデオディスク、光
カードなどにも適用できる。また、それほど高速のアク
セス、データ転送を必要としない用途であれば、一体型
光ヘッドを使用できる。更に、初期化磁場をカートリッ
ジの外から印加することも可能である。ディスクをケー
スに収納しないタイプでも本発明を適用できることはあ
きらかである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の光磁気ディスク装置の
概略構造図である。 第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の光磁気ディスク装置に
用いられるフォーカスアクチュエータの構造図である。 第３図は本発明における初期化磁場と記録磁場との関係
図である。 第４図は従来の光磁気ディスク装置の概略構造図である
。 １−・−スピンドルモータ ２・・・移動光学系 ３・・・固定光学系 ４・・・レール ５・・・リニアモータの拶動部分 ６・・・リニアモータの固定部分 ７・・・初期化磁場用永久磁石 ８・・・磁気シールド板 ９・・・光磁気ディスク １０・−・ケース １１・・−駆動コイル １２・・・永久磁石 １３・・・ヒンジ部 １４・・・漏れ磁束（記録磁場） １５・・・初期化磁場 １００・・・ディスク １０１・・・光ヘッド １０２・・・バイアス磁界発生装置 １０３・・・回路基板 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 保磁力とキュリー温度の異なる２層以上の光磁気記録膜
   を積層した光磁気ディスクを用いて重ね書きを行う光磁
   気ディスク駆動装置において、ａ）光ヘッドの対物レン
   ズアクチュエータの漏れ磁束により前記光磁気ディスク
   に１キロエルステッド以下の記録磁場を印加するととと
   もに、ｂ）前記光ヘッドと隣接して永久磁石を配置して
   前記光磁気ディスクに１キロエルステッド以上の初期化
   磁場（前記記録磁場と逆方向）を印加し、ｃ）前記光ヘ
   ッドは移動光学系と固定光学系に分かれた分離型ヘッド
   となつており、 ｄ）前記移動光学系には対物レンズとフォーカスアクチ
   ュエータが搭載され、 ｅ）前記光磁気ディスクはＺＣＡＶ（ＺｏｎｅｄＣｏｎ
   ｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）フォーマ
   ットである、ことを特徴とする光磁気記録再生装置。