JPH03203876A - 磁気ヘッドの光学的位置制御方法 - 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】 り粟上件机肚分互 本発明は、記録媒体への情報の書込みおよび読出しに用
いら九る磁気ヘッドの光学的な位置制御方法に関し、特
に、光磁気用記録再生装置に好適に応用できる磁気ヘッ
ドの位置制御方法に関する。

獲米勿技穫 光磁気記録、特に磁界変調型の光磁気記録においては、
記録信号品質が磁界の強さに影響を受けるため、記録媒
体から一定の高さに磁気ヘッドを維持して駆動すること
が必要である。

従来から、磁気ヘッドによる磁界印加方法としては、大
型電磁石による交流駆動や、永久磁石の回転を利用した
ものが提案されているが、これらは信号の書込みの際の
磁界の反転速度が遅いという問題がある。

一方、ハードディスク駆動装置において既に技術的に確
立されている浮上型の磁気ヘッドを、光磁気記録のオー
バーライド用磁気ヘッドとして用いることも提案されて
いる（特開昭６３−２１７５４８号公報）。浮上型の磁
気ヘッドは、磁気ヘッドをエアスライダに組み込み、加
圧アーム、ジンバルスプリングで保持し、ディスクの回
転による空気流の動圧で磁気ヘッドを浮上せしめるもの
である。

しかしながら、ハードディスク駆動装置で用いられてき
た上記の空気浮上型磁気ヘッドを、そのまま光磁気ディ
スク駆動装置に応用しても、必ずしも満足のいく結果は
得られない。

空気浮上型磁気ヘッドは数μｍの浮上量で作動するため
にゴミやホコリなどの影響を受けやすい。ハードディス
ク駆動装置では、この対策としてディスクと外部とを密
閉遮断しているが、光磁気ディスクはリムーバルディス
クのために密閉することが難しい。

また、小さな浮上量で動作させるためにはディスクの面
振れに対する追従性も問題となる。

ハードディスク駆動装置では固定ディスク方式として面
振れを１０μ誼以下に抑えているが、光磁気ディスクの
場合はチャッキング条件やディスク自体の精度誤差のた
め面振れ量が著しく大きく、追従性の点で困難な問題が
多い。このため、ヘッドクラッシュにつながる危険性が
あり、記録媒体や磁気ヘッドを損傷するおそれがある。

さらに、記録ディスク上に対物レンズにより光をフォー
カシングさせ、オートフォーカス機構により対物レンズ
を具えた駆動部を駆動し、対物レンズと記録ディスクと
の距離を設定値に維持する光駆動装置を用い、これに磁
気ヘッドを取り付け、磁気ヘッドと記録ディスクとの距
離をフィードバック制御することが考えられる。

しかしこの方式では、オートフォーカス用の光学系も駆
動する必要があり、小型軽量化の点で問題がある。

磁気ヘッド位置制御で光学的手段を用いるものもあるが
、その方式に明確な規定がなく、具体性に欠ける（特開
昭６２−８４４５４号公報等）。

発明が解決しようとする課題 本発明は、記録媒体に対する磁気ヘッドの距離の変位量
を光学的に検知し、磁気ヘッドと記録媒体との距離を制
御する方法を提供するものである。

叉濃四〇１皮 本発明の磁気ヘッドの光学的位置制御方法は、磁気ヘッ
ドを可動部に搭載して駆動し、磁気ヘッドと記録媒体と
の距離が一定となるように磁気ヘッドの位置を制御する
方法において、平行光束を第１の対物レンズにより集光
させて記録媒体または磁気ヘッド上に結像させ、この反
射光を再び第１の対物レンズに通過せしめて第２の対物
レンズに導き、第２の対物レンズにより集光させて磁気
ヘッド可動部（第１の対物レンズによる結像が磁気ヘッ
ド可動部上であった場合は記録媒体上）で結像させ、こ
の反射光を第２の対物レンズに再び導き、第２の対物レ
ンズからの射出光の平行性を検知して、磁気ヘッド可動
部を駆動することを特徴とする。

１−隨一貫 第１図は１本発明の動作原理を示す説明図である。

レーザーからの平行光束は、ハーフミラ−ＨＭｌを経て
第１の結像レンズ（対物レンズ）Ｌｌにより集光されて
、記録ディスク１１上に投影される。この記録ディスク
１１からの反射光は、第１の結像レンズＬ工と記録ディ
スク１１との距離に応じた光束の広がりをもっており、
第１の結像レンズＬ□、ハーフミラ−ＨＭ、、ハーフミ
ラ−ＨＭ２を経て、第２の結像レンズＬ２により磁気ヘ
ッド可動部１３上に再び投影される。ここでまた、第２
の結像レンズＬｚと磁気ヘッド可動部１３との距離に応
じて、記録ディスク１１の位置情報を含んだ光束が反射
される。この反射光は、記録ディスク１１と磁気ヘッド
可動部１３との相対位置情報を含んでいるので、これを
ハーフミラ−ＨＭ２を介してエラー信号検出系１９に導
く。

いま、第１および第２の結像レンズＬ１．　Ｌ。

とじて、焦点距離が同じレンズを用い、記録ディスク１
１と磁気ヘッド可動部１３のそれぞれのレンズＬ□、Ｌ
２の焦点位置を原点と考えると、工ラー信号検出系１９
には平行光束が戻ってくることになる。第１図中に示し
たように、記録ディスク１１が面振れ等により、原点に
対してΔＤだけ左側に移動したとすると（１１→１１’
）、エラー信号検出系１９に戻ってくる光の平行性が悪
くなる。この場合に、磁気ヘッド可動部１３をΔＤ（厳
密には若干具なる）だけ左側に移動させると、エラー信
号検出系に戻ってくる光束は再び平行光となり、記録デ
ィスク１１の移動量が補償されてエラーは生じないこと
になる。このように、記録ディスク１１と磁気ヘッド可
動部１３の移動量を常に同じとすることができるので、
この状態でサーボをかけることにより、記録ヘッド１１
と磁気ヘッド可動部１３の間隔は常に一定に保たれる。

５１は固定光学系を示す。

なお、平行光束を第２の結像レンズＬ２により磁気ヘッ
ド可動部１３に投影し、この反射光を第２の結像レンズ
Ｌ２→ハーフミラーＨＭ２→ハーフミラ−ＨＭ、を介し
て、第１の結像レンズＬ１により記録ディスク１１に投
影したのち、この反射光を、第１の結像レンズＬ□→ハ
ーフミラーＨＭ工を介してエラー信号検出系１９に導い
ても同じ結果が得られる。

第２図は本発明の実施例で用いられる光学系を示す上面
図、第３図はその磁気ヘッド可動部１３の近傍を示す側
面図であり、第４図は磁気ヘッド可動部１３の拡大説明
図である。なお、この光学系はすべて固定されている。

また、図は、記録ディスク１１と磁気ヘッド１５との距
離が設定値（距離Ｄ）にある状態を示している。

レーザー光源３５からの光ビームはコリメータレンズ３
３で平行光束となり、プリズム３１、λ／４板２９を経
て第１の対物レンズ２１に入射する。第１の対物レンズ
２１からの出射光は、反射ミラー２５を介して記録ディ
スク１１に投影され、記録ディスク１１面上に焦点を結
んでいる。記録ディスク１１からの反射光は、反射ミラ
ー２７、第１の対物レンズ２１を経て平行光束となり、 λ／４板２９→プリズム３１→λ／４板２９を経て第２
の対物レンズ２３に入射する。

第２の対物レンズ２３からの出射光は反射ミラー２７を
介して磁気ヘッド可動部１３の上面に設けられた反射板
１７に投影され、反射板１７上に焦点を結ぶ。磁気ヘッ
ド可動部１３は、記録ディスク１１と対向する位置、す
なわち下面に磁気ヘッド１５を有している。

第１の対物レンズ２１と第２の対物レンズ２３とで同じ
焦点距離のレンズを使用し、第１の対物レンズ２１と記
録ディスク１１との間の光路長と、第２の対物レンズ２
３と反射板１７どの間の光路長を同じとする。

磁気ヘッド可動部１３の反射板１７からの反射光は、第
２の対物レンズ２３を通過して平行光束となり、λ／４
板２９、プリズム３１を経てエラー信号検出系に入射す
る。

エラー信号検出光学系は、集光レンズ３７、シリンドリ
カルレンズ３９、反射ミラー４１．４分割フォトダイオ
ード４３から構成されており、４分割フォトダイオード
４３に光が真円状にスポット入射している。

いま、記録ディスク１１が面振れによりΔＤだけ下降す
ると、記録ディスク１１での反射後に第１の対物レンズ
２１から出射する出射光が平行光束でなくなり、わずか
に拡散し、第２の対物レンズ２３、磁気ヘッド可動部１
３の反射板１７を経て、集光レンズ３７に入射する光も
拡散して平行性が損なわれ、４分割フォトダイオード４
３のスポットパターンが楕円形となり、エラー信号が検
出される。そこで、これを補償する方向に、すなわち、
磁気ヘッド可動部１３をΔＤだけ下降させ、記録ディス
ク１１と磁気ヘッド１５との相対位置関係を維持する。

磁気ヘッド可動部１３の駆動方法としては、従来からア
クチュエータに用いられてきた方式をそのまま採用でき
、例えば、磁気ヘッド可動部１３にコイルを巻回し、別
体の磁気装置とともにリニアモータを構成すればよい。

以上、光磁気記録における磁気ヘッドの位置制御を中心
に説明したが、本発明の制御機構は、他の記録方式、例
えば、一般の磁気記録装置における磁気ヘッドの位置制
御機構にも適用できる。

２月Ｒυ弧果 本発明によれば、対物レンズにより集光させて記録媒体
および磁気ヘッド可動部に投影させ、対物レンズとこれ
らとの距離情報を含んだ反射光から、記録媒体と磁気ヘ
ッドとの距離の変位を検知することにより、磁気ヘッド
可動部の面でエラー信号を取って、記録媒体と磁気ヘッ
ド位置を相対的に検知することができ、しかもこれらを
閉ループ内に入れることができるため。

厳密な制御をすることができる。

また、可動部を磁気ヘッドのみとし、検知用の光学系を
固定できるため、小型軽量化が可能である。

さらに、記録媒体からの反射光を利用するが、記録媒体
の反射率変化の影響を受けることがなし）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動作原理を示す説明図である。 第２図は本発明の実施例における光学系を示す説明図（
上面図）であり、第３図はその磁気ヘッド可動部の近傍
を示す側面図である。 第４図は、本発明で用いられる磁気ヘッド可動部を示す
側面図である。 Ｌ工・・・第１の結像レンズ　Ｌ２・・・第２の結像レ
ンズＨＭ１・・・第１のハーフミラ− ＨＭ２・・・第２のハーフミラ− １１・・・記録ディスク　　　１３・・・磁気ヘッド可
動部１５・・・磁気ヘッド　　　　１７・・・反射板１
９・・・エラー信号検出系　２１・・・第１の対物レン
ズ２３・・・第２の対物レンズ　２５．２７・・・反射
ミラー２９・・・λ／４板　　　　　　３１・・・プリ
ズム３３・・・コリメータレンズ　３５・・・レーザー
光源３７・・・集光レンズ ３９・・・シリンドリカルレンズ ４１・・・反射ミラー ４３・・・４分割フォトダイオード ５１・・・光学系固定部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ヘッドを可動部に搭載して駆動し、磁気ヘッド
   と記録媒体との距離が一定となるように磁気ヘッドの位
   置を制御する方法において、 平行光束を第１の対物レンズにより集光させて記録媒体
   または磁気ヘッド上に結像させ、この反射光を再び第１
   の対物レンズを通過せしめて第２の対物レンズに導き、
   第２の対物レンズにより集光させて磁気ヘッド可動部（
   第１の対物レンズによる結像が磁気ヘッド可動部上であ
   った場合は記録媒体上）で結像させ、この反射光を第２
   の対物レンズに再び導き、第２の対物レンズからの射出
   光の平行性を検知して、磁気ヘッド可動部を駆動するこ
   とを特徴とする磁気ヘッドの光学的位置制御方法。