JPH05205425A - 光磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光磁気記録媒体上方に磁界変調オーバーライ
ト用磁気ヘッドを備え、さらに同ヘッドを光磁気記録媒
体に接触させた状態で記録再生を行う光磁気記録再生装
置において、スピンドルモーターの回転数、又は回転数
変動の検出手段を持ち、該出力信号の検出によって、磁
気ヘッド取り付け台の高さを光磁気記録媒体面に対して
垂直方向に移動させる機構を備える。 【効果】 光磁気記録媒体の反りや回転させることによ
る面振れによって起こる磁気ヘッドの光磁気記録媒体に
対する押圧変動をスピンドルモーターの回転数、又は回
転数変動から求め、サスペンション取り付け台を光磁気
記録媒体面にたいして上下に移動させて適正な押圧を常
に保つことにより、スピンドルモーターの回転数変動を
抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録再生装置の特
に磁気ヘッドを光磁気記録媒体面上に接触させて磁界変
調オーバーライトするものにおいて磁気ヘッドの光磁気
記録媒体への押圧の制御を行う装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報の記録再生及び消去の可能な
光メモリ素子としての光磁気記録媒体の開発が、進めら
れている。この光磁気記録媒体における記録方式には大
別して光変調方式と磁界変調方式がある。磁界変調方式
は一定強度のレーザー光を照射しながら記録すべき情報
に応じて外部磁界の向きを反転させるものであり、これ
はオーバーライト、つまり記録済みの情報の消去過程を
経ないで、直接書き換えが可能な実現しやすい記録方式
として注目を集めている。しかし、上記のように磁界ヘ
ッドを用いて外部磁界の向きを反転させる必要があり、
そのとき反転速度を高めて転送レートを向上させるため
には磁気ヘッドコアにおけるコイルの巻数を小さくし
て、低インダクタンス化を図らねばならない。また、磁
気ヘッド部の低消費電力化のため、コイル電流を小さく
することも必要である。それに伴って磁界強度が低下す
るので磁気ヘッドは光磁気記録媒体にできるだけ接近さ
せる必要がある。特にポータブルタイプのＣＤ−ＭＯ
（書き換え型ＣＤ）のような光磁気記録再生装置につい
ては磁気ヘッド駆動に際しての低消費電力化実現のた
め、磁気ヘッドと光磁気記録媒体を接触させる方式も提
案されている。例えば、特開平２−１０２７７９３に
は、一定厚さのスペーサーを介して、磁気ヘッドを接触
させたものが示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＣＤーＭＯ
のような光磁気記録再生装置では光磁気記録媒体の基板
としてポリカーボネートのような樹脂材料が使用されて
おり基板には大きな面振れが存在することがよくある。
したがって固定状態で支持された磁気ヘッドを光磁気デ
ィスクに接近させて配置すると面振れの影響で磁気ヘッ
ドが光磁気記録媒体に衝突し、磁気ヘッド、又は光磁気
記録媒体に損傷を生じる問題がある。また磁気ヘッドを
サスペンションで支持して光磁気記録媒体の表面側に付
勢しながら、光磁気媒体の回転に伴う風圧により磁気ヘ
ッドを光磁気記録媒体表面から微少量だけ浮上させる、
わゆる浮上型磁気ヘッドの採用も考えられるが、ＣＤー
ＭＯでは線速度が１．２〜１．４ｍ／ｓ程度と非常に遅
いので安定な浮上特性を得ることは困難である。そこで
光磁気記録再生装置の低消費電力化も実現するにあたり
磁気ヘッドをサスペンションで支持して光磁気記録媒体
の表面に付勢した状態のままでオーバーライトする方法
が検討されているが、上記基板のように面振れの大きな
光磁気記録媒体が装着された場合には、光磁気記録媒体
を回転させるスピンドルモーターの回転変動が発生し、
安定した記録再生特性を得ることができないという問題
があった。また、反りの大きな光磁気記録媒体の場合に
は、摩擦力が大きくなり、スピンドルモーターが回転し
ないこともあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気ヘッドを
光磁気記録媒体に接触させてオーバーライトを行うＣＤ
−ＭＯのような光磁気記録再生装置において、前述の問
題を解決するために、光磁気記録媒体を回転させるスピ
ンドルモーターの回転数を検出する手段を備え、該回転
数検出手段から出力される信号により、磁気ヘッドの光
磁気記録媒体に対する押圧を検出する。そして、磁気ヘ
ッドを光磁気記録媒体に加圧しながら支持しているサス
ペンション取り付け台に光磁気記録媒体に対して垂直に
移動可能な手段を持たせて、その押圧が適正な値になる
ようサスペンション取り付け台と光磁気記録媒体との距
離を調整する。適正な押圧とは、スピンドルモーターが
起動して、設定された回転数に達することができる押圧
を言う。

【０００５】

【作用】上記手段と作用により、磁気ヘッドをサスペン
ションで光磁気記録媒体に対して付勢し、接触させた状
態でオーバーライトを行う光磁気記録再生装置において
光磁気記録媒体がＰＣ等の樹脂材料で反りの大きなも
の、あるいは面振れの大きなものであっても回転数、あ
るいは回転数変動検出手段をもったスピンドルモーター
により、押圧、あるいは押圧変動の大きさを判定し、光
磁気記録媒体に対して垂直方向に移動可能なサスペンシ
ョン取り付け台の高さ調整を行うことにより、適正な押
圧で磁界変調オーバーライトすることが可能となる。ま
た、上記取り付け台にアクチェータ機能を持たせれば常
に一定押圧でスピンドルモーターを回転させることが可
能ともなる。

【０００６】

【実施例】本発明の１実施例を図１から図３に基づいて
説明すれば以下のとおりである。図１に示すように、光
磁気記録再生装置は光磁気記録媒体１と、光磁気記録媒
体１を支持するディスクターンテーブル２と、光磁気記
録媒体１を上方から押さえてディスクターンテーブル２
上に固定するディスク押え３と、ディスクターンテーブ
ル２とともに光磁気ディスクを回転させるスピンドルモ
ーター４と、光磁気記録媒体１の下方に位置し、記録又
は再生時に対物レンズ５を介して光磁気記録媒体１にレ
ーザー光を照射するとともに光磁気記録媒体１からの反
射光に基づいて情報の再生を行う光ピックアップ６と、
光磁気記録媒体１の上方に位置し、変調された記録デー
タを光磁気記録媒体１に磁界を印加する磁界変調オーバ
ーライト用磁気ヘッド７を備えている。光ピックアップ
６はピックアップキャリッジ８上に設けられ、ピックア
ップキャリッジ８は図示しないリニアモーター等の移動
手段により光磁気記録媒体１の半径方向に移動させられ
るようになっている。

【０００７】また、図２，及び図３に示すように、磁気
ヘッド７はバネ材でできたサスペンション９の一部に接
着等により固定されており、もう一端は光磁気記録媒体
面に対して垂直方向に移動可能なサスペンション取り付
け台１０に固定されている。そしてピックアップキャリ
ッジ８上に設けられた支持台１１によりサスペンション
取り付け台１０は支持されている。またこの支持台１１
の下方にはリードスクリュー１２を備えたサスペンショ
ン取り付け台１０を駆動させる駆動モーター１３があ
り、これはピックアップキャリッジ８内に組み込まれて
いる。

【０００８】なお、この発明による光磁気ディスク装置
はオーバーライトの際は磁気ヘッド７と光磁気記録媒体
１は接触した状態で行われるものとする。上記構成にお
いてこの光磁気記録再生装置は記録再生を行うわけであ
るが、ＣＤ−ＭＯのような光磁気記録媒体は基板として
ポリカーボネート等の樹脂材料を用いることが多く、基
板自身に反りやうねりがある上、ミスチャッキング（デ
ィスクターンテーブル上のほこり等による）により、デ
ィスク回転時に図１中に示したように上下方向に面振れ
が発生する。

【０００９】この時、磁気ヘッド７を光磁気記録媒体１
に常時接触するようにバネ材であるサスペンション９に
より光磁気記録媒体１上面に対して加圧した状態に保持
する。この時上記のように光磁気記録媒体１の反り、及
び面振れ量がそれぞれディスク毎に異なるためローディ
ングされた光磁気記録媒体１に対する磁気ヘッド７の押
圧が変動して、スピンドルモータ４にかかる回転負荷が
変動し、これにより回転数の変動が引き起こされる。す
なわち光磁気記録媒体１と磁気ヘッド取り付け台１０の
距離が大きいと押圧が小さくなり、回転数が増大し、小
さいと押圧が大きくなり、回転数が低下する。これは記
録時、及び再生時には記録ビット長、及び再生ビット長
の変動となり記録再生特性の悪化となる。そこで回転数
を検出する手段を備えたスピンドルモーター４を使用す
ることによって押圧の大小による回転数の変化を検出
し、光磁気記録媒体１に対するサスペンション取り付け
台高さを適正位置に調整するような構造となっている。

【００１０】ここでは回転数を検出する手段は特に指定
しないが例えば図４から図６に示すような構成がある。
ここでは、スピンドルモーター４内にエンコーダーなる
円盤１４をスピンドルモーター回転軸４ａに設ける。こ
の円盤１４には外周部に幅の狭いスリット１４ａがあ
り、このスリット穴の有無を検出するため、光源１５ａ
とフォトセンサー１５ｂが対向配置される。以上の構成
により、単位時間に検出されるスリットの数により回転
数を求めることが可能となる。この場合、あらかじめ光
磁気記録媒体１の半径方向の各ポジションにおける回転
数と押圧の関係、及び押圧とサスペンション取り付け台
１０の高さの関係を調べた上で光磁気ディスク装置にこ
れらのデータを記憶させておく必要がある。

【００１１】スピンドルモーターには回転数一定のもの
や半径位置によって回転数を変えて線速度一定とするも
の等あるが、スピンドルモーターの起動トルク、及び回
転トルクが磁気ヘッドの接触により発生する摩擦力より
小さい場合にはモーターが回転しないので、サスペンシ
ョン取り付け台の高さを大きくして押圧を小さくしてや
れば、摩擦力も小さくなり、スピンドルモーターは回転
し、回転数が所定の値となる。

【００１２】図１３，、及び図１４に回転数と押圧の関
係（内周、及び外周）、及び光磁気記録媒体からサスペ
ンション取り付け台の高さと押圧の関係を示す。ここで
取り上げているスピンドルモーターはＣＤ用である。光
磁気記録媒体の保護コートは、ＳｉＯ₂膜であり、磁気
ヘッドとの摩擦係数は最大静止摩擦係数は０．６で、動
摩擦係数０．２５であった。上記検出手段から得られる
回転数と半径位置から図１３によりその時の適正押圧を
求め、図１４からこのときのサスペンション取り付け台
の高さの変化量を決める。

【００１３】次に、図７から図９に基づいてサスペンシ
ョン取り付け台１０の上下方向の移動機構の１例を説明
する。図８は、光磁気記録媒体１が基準位置にありサス
ペンション９により、適正な押圧を受けて磁気ヘッド７
は光磁気記録媒体に接触している。図７は光磁気記録媒
体１が基板の反りにより上方向へずれた状態を示してい
る。この時、図８の状態からサスペンション取り付け台
１０が適正な高さになるまで、モーターを駆動し、リー
ドスクリュー１２を回転させ、ネジ部によりガイド溝１
１ａに沿ってサスペンション取り付け台１０を上方向に
移動させる。図９は逆に下方向に光磁気記録媒体１がず
れた状態を示しており、この時はリードスクリュー１２
が上記の場合とは逆の方向に回転して、サスペンション
取り付け台１０は下方向に移動する。この機構において
は光磁気記録媒体１の回転時の面振れに対応するもので
なく、光磁気記録媒体の最大反りにおいても適正な押圧
範囲になるように設定するものであり、光磁気記録媒体
交換時や最初に設定した押圧範囲を超えた場合に動作さ
せるものである。

【００１４】次に光磁気記録媒体１の面振れに追従して
押圧を一定に保つ機構について図１０から図１２に基づ
いて説明する。磁気ヘッド７の押圧をスピンドルモータ
４の回転数から検出し、これを基にサスペンション９の
高さを移動させることは、第１の実施例と同様であるが
サスペンション取り付け台１０を上下に移動させる機構
として一般に光磁気記録再生装置において対物レンズを
光磁気記録媒体の面振れに対して追従させるために使わ
れるアクチュエータ機構を採用している。同図中、サス
ペンション取り付け台１０にはコイル１６が両サイドに
接着等により取り付けられ、支持台１１とは板バネ１９
により連結されている。以上の構成により、押圧力の変
動から得たデータを基にコイル１６に流される電流の方
向、及び大きさを決め、上下方向にサスペンション取り
付け台１０を移動させて常に磁気ヘッド７と光磁気記録
媒体１が適正な押圧を保ったまま接触し、記録すること
が可能になる。

【００１５】同図を用いた実施例として、実施例１の回
転数制御の行われているスピンドルモーターを使う場合
を考えてみる。すなわち、このモーターの場合、光ピッ
クアップの読み取り半径位置によってあらかじめ決めら
れた回転数を保つわけであるが、これは実施例１のよう
な回転数検出装置を持っており、これから出力される回
転数変動を読み取り、これをゼロになるようにモーター
の電流を変えているのである。本発明でのモーターの回
転数変動は、ディスクと磁気ヘッドの摩擦力の変動によ
り引き起こされる。この摩擦力Ｆは磁気ヘッドの押圧Ｎ
によって次式のように表されるから Ｆ＝ｕ・Ｎ （ｕは、摩擦係数） このモーターの場合摩擦力がある一定値を保持するなら
ば回転数変動は起こらないわけであるが、先に述べたよ
うに光磁気記録媒体の面振れによる押圧変動が摩擦力変
動となり、回転数変動が引き起こされる。このとき、サ
スペンション取り付け台のディスクに対する高さにフィ
ードバックをかけて押圧Ｎを一定に保つようにしてやれ
ば、摩擦力Ｆを一定にすることができる。本発明ではス
ピンドル部で検出される回転数変動がゼロになるように
サスペンション高さにフィードバックをかけているわけ
である。

【００１６】ここではスピンドルモーター自身の回転数
制御のための回転数変動検出部からの出力をサスペンシ
ョンの押圧へのフィードバックに利用したものであり、
本発明の図４〜図６の検出機構でなくともそれぞれのス
ピンドル特有の回転数変動検出部からの変動出力を用い
ればよいのは勿論である。

【００１７】また、反り、及び面振れの大きな光磁気記
録媒体に対しては本実施例と実施例１を組み合わせる事
もできる。

【００１８】次に上述の構成において光磁気記録再生装
置は記録再生を行ない電流値を検出する手段を備えたス
ピンドルモーターを使用することによって記録時に光磁
気記録媒体のそり等から発生する磁気ヘッドの接触圧の
大小による電流値の変化を検出し磁気ヘッド取付台高さ
を適正位置に調整する構造について説明する。ここでの
電流値検出は単にモーターに流れる電流値が検出できれ
ば良くその手段については特に指定しない。また記録時
においてあらかじめ光磁気記録媒体の半径方向の各ポジ
ションにおけるモーター電流値と磁気ヘッド押圧（スピ
ンドルモーターにかかる負荷トルク）の関係及びこの押
圧と磁気ヘッドを支持し光磁気記録媒体に対して押圧し
ているサスペンション取付台高さの関係（適切な接触状
態が得られる関係）を調査したうえで光磁気記録再生装
置にこれらのデータを記憶させておく必要がある。（図
１７のデータ）光磁気記録再生装置のスピンドルモータ
ー制御には回転数一定のものやピックアップが読み書き
する信号の半径位置によって回転数を変えて線速度一定
とするものがあるがＣＤーＭＯのような光磁気記録再生
装置では後者の方式が一般的であり回転数制御はピック
アップの読む信号によって行なわれているこの方式によ
ると回転数と半径位置の関係は図１５に示すようにｒが
大きくなる（外周に行く）につれて回転数は低くなる。

【００１９】この実施例においてはオーバーライト時す
なわち磁気ヘッドが光磁気記録媒体に接触している際に
この面振れによりモーターにかかる負荷変動を低減させ
ることを目的としているので記録時についての説明とす
る。

【００２０】したがって再生時においては、面振れによ
るモーターへの負荷変動の影響はほとんどなく回転数制
御は従来のＣＤのようにピックアップの読みとる信号を
もとに行なえば良い。

【００２１】記録時においても回転数制御は基本的に再
生時と同じであるが光磁気記録媒体の面振れにより磁気
ヘッドの光磁気記録媒体にかかる押圧力が変動し回転数
を一定に保つためにモーターに流れる電流値が大きく変
動することになる。ここで仮にある半径位置ｒｏにピッ
クアップがある時（磁気ヘッドが光磁気記録媒体に接触
している半径位置と同じ）のスピンドルモーターの規定
の回転数Ｎｏは決まっており同時に前記の事前調査デー
タから適正な磁気ヘッド押圧時のモーター電流値Ｉ_Rは
一義的に決まる。これはＤＣモーターの一般的な特性と
してモーター回転負荷トルクとモーターに流れる電流値
は図１６に示すように比例関係にあり、このことは、記
録時において磁気ヘッドの押圧力は電流値と比例関係に
あるのと同意と考えられるためである。

【００２２】以上よりスピンドルモーターに電流値検出
手段を持たせて、光磁気記録媒体の面振れ等により電流
値変動量が大きい時あるいは適正電流値に対して検出す
る電流値が、全体的にシフトしている時には磁気ヘッド
の光磁気記録媒体面に対して押圧力が適正値となるよう
に適正電流値とのずれ量をサスペンション取付台高さ調
整量に事前データにより換算調整し安定したオーバーラ
イトを得ることができる。

【００２３】図１７は前記の装置に記憶させるデータで
あるがこの内容を説明するとある半径位置ｒｏにおいて
その時の適正電流値Ｉ_Rは基準値として決まっており光
磁気記録媒体の面振れ等により負荷変動が発生した時の
電流値がＩ₁（Ｉ₂）であったとすると、この値から磁気
ヘッド押圧力Ｔ₁（Ｔ₂）がわかりさらにこのＴ₁（Ｔ₂）
値より適正な押圧を得るサスペンション取付台高さ調整
量│Ｙ₁−Ｙ₀│（│Ｙ₂ーＹ₀│）を導くことができる。

【００２４】この高さ調整機構は上述の実施例のリード
スクリュー機構によるものまた実施例２のアクチェータ
ー機構によるものさらにこれらのタイプの機構を組み合
わせたものいずれであっても良い。図１８に電流値検出
からサスペンション高さ調整の流れを示す。

【００２５】

【発明の効果】上記手段と作用により、磁気ヘッドをサ
スペンションで光磁気記録媒体に付勢し、接触させた状
態でオーバーライトを行う光磁気記録再生装置において
光磁気記録媒体がＰＣ等の樹脂材料で面振れの大きなも
のであっても面振れによる押圧変動を回転数変動検出手
段をもったスピンドルモーターによりその大きさを判定
し、光磁気記録媒体に対して垂直方向に移動可能なサス
ペンション取り付け台の高さ調整を行うことにより適正
な押圧で磁界変調オーバーライトすることが可能とな
る。また上記取り付け台にアクチェーター機能を持たせ
れば常に適正押圧でスピンドルモーターを回転させるこ
とが可能ともなる。従って、この構成によれば磁気ヘッ
ドを記録媒体に充分近づけておくことが出来るため磁気
ヘッドに流す電流値も小さくでき、磁気ヘッドドライバ
ーの駆動時の負担も小さくなる。また、本構成の場合磁
気ヘッドと光磁気記録媒体の距離が一定に保たれるた
め、安定した記録特性を得ることもできる。これは、特
に低消費電力化を大きな課題としているポータブルタイ
プで小型薄型の光磁気記録再生装置には有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における磁気ヘッド昇降機構の１例であ
り、その正面図である。

【図２】図１における磁気ヘッド昇降機構の側面図であ
る。

【図３】図１における磁気ヘッド昇降機構の上面図であ
る。

【図４】本発明の回転数検出手段を備えたスピンドルモ
ーターの１例を示す図である。

【図５】図４におけるスピンドルモーター内の回転数検
出機構を示す図である。

【図６】図５における回転数検出機構の断面図である。

【図７】図１における磁気ヘッド昇降機構において光磁
気記録媒体に対する磁気ヘッドの押圧が適正値より大き
くなった状態の磁気ヘッド付近を示す図である。

【図８】図１における磁気ヘッド昇降機構において光磁
気記録媒体に対する磁気ヘッドの押圧が適正値となった
状態の磁気ヘッド付近を示す図である。

【図９】図１における磁気ヘッド昇降機構において光磁
気記録媒体に対する磁気ヘッドの押圧が適正値より小さ
くなった状態の磁気ヘッド付近を示す図である。

【図１０】本発明における、磁気ヘッド昇降機構の１例
を示す図であり、光磁気記録媒体の面振れに対して追従
させるときの機構を示す。

【図１１】図１０における磁気ヘッド昇降機構の側面図
である。

【図１２】図１０における磁気ヘッド昇降機構の上面図
である。

【図１３】スピンドルモーターの回転数とサスペンショ
ンのディスクに対する押圧の関係を示す図である。

【図１４】光磁気記録媒体表面からサスペンション取り
付け台までの高さとサスペンションの押圧の関係を示す
図である。

【図１５】回転数と半径位置の関係を示す図である。

【図１６】モータ回転負荷トルクとモータに流れる電流
値の関係を示す図である。

【図１７】装置に記憶させておくデータの例を示す図で
ある。

【図１８】本発明に係る光磁気記録再生装置の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１ 光磁気記録媒体 ２ ディスクターンテーブル ３ ディスク押さえ ４ スピンドルモーター ５ 対物レンズ ６ 光ピックアップ ７ 磁気ヘッド ８ ピックアップキャリッジ ９ サスペンション １０ サスペンション取り付け台 １１ 支持台 １２ リードスクリュー １３ 駆動モーター １４ エンコーダ １４ａ スリット １５ フォトセンサー １５ａ 発光部 １６ コイル １７ ヨーク １８ マグネット １９ 板バネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁界変調オーバーライト用磁気ヘッドを
   光磁気記録媒体面上に接触させてオーバーライトを行う
   機構を有する光磁気記録再生装置において、光磁気記録
   媒体を回転させるスピンドルモーターの回転数を検出す
   る手段を備え、上記磁気ヘッドを光磁気記録媒体面上に
   接触させてオーバーライトしている際に上記回転数検出
   手段の出力信号により磁気ヘッドの光磁気記録媒体面上
   に対する押圧を検出し、この検出出力により押圧の調整
   を行うことを特徴とする光磁気記録再生装置。
2. 【請求項２】 上記磁気ヘッドを光磁気記録媒体面に対
   して垂直方向に移動可能な手段を備え、スピンドルモー
   ター回転数変動検出手段から出力される変動信号によ
   り、磁気ヘッドを光磁気記録媒体面に対して垂直方向に
   上下させ、磁気ヘッドの光磁気記録媒体面への押圧を適
   性値に保つ機構を備えることを特徴とする請求項１記載
   の光磁気記録再生装置。