JPH0371456A - 磁気ヘッド位置制御装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、光磁気ディスク記録装置に用いられる磁気ヘ
ッドの光磁気ディスクの記録面に対する遠近方向の位置
制御を行う磁気ヘッド位置制御装置に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、磁気ヘッドの光磁気ディスクの記録面に対す
る遠近方向の位置制御を行う磁気ヘッド位置制御装置で
あって、光磁気ディスクの記録面にフォーカス制御され
た光ビームを照射する光学ヘッドの上記光磁気ディスク
の記録面に対する遠近方向への位置変化に追従して、磁
気ヘッドを上記光磁気ディスクの記録面に対する遠近方
向に駆動変位させ、上記光学ヘッドと所定相対距離位置
になるように上記磁気ヘッドの位置制御を行うことによ
り、上記磁気ヘッドと上記光磁気ディスクとの相対距離
を一定に保持するようにして、上記磁気ヘッドを上記光
磁気ディスクに近接配置できるようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 一般に、光磁気ディスク記録装置は、光学ヘッドと磁気
ヘッドとが光磁気ディスクを挟んで上記光磁気ディスク
と非接触に対向配設されており、例えば記録信号に応じ
た磁界を上記磁気ヘッドから上記光磁気ディスクに印加
するとともに、同一領域を上記光学ヘッドからの光ビー
ムで加熱することによって記録動作を行うようになって
いる。

このとき、光学ヘッドは、光磁気ディスクの記録面に照
射した光ビームの上記記録面からの反射光を利用して上
記光ビームのフォーカス情報を得て、上記光磁気ディス
クの記録面に所定のビームスポットを結ぶように上記光
ビームをフォーカス制御している。このため、上記光学
ヘッドは、光磁気ディスクに面振れや厚みのバラツキが
生じたり、ディスクテーブルが傾いたりして、上記光磁
気ディスクの位置が変動した場合にも、上記フォーカス
制御によって上記光磁気ディスクの記録面に対する相対
距離が常に一定に保たれるので、上記光磁気ディスクに
接触することがない。これに対して、磁気ヘッドは、光
磁気ディスクの記録面との相対距離を直接検出する簡易
な手段が無いために、前述のような理由で光磁気ディス
クの位置が変動した場合に上記光磁気ディスクに接触し
ないように、上記光磁気ディスクからやや離れた位置に
配されているのが現状である。

Ｄ６発明が解決しようとする課題 ところが、上述のように磁気ヘッドを光磁気ディスクの
記録面から離れた位置に配すると、上記光磁気ディスク
に所定の記録磁界を与えるために、上記磁気ヘッドから
強い磁界を発生さ廿なければならないので、消費電力が
大きくなるという欠点がある。また、上記磁気ヘッドが
光磁気ディスクの記録面から離れすぎた場合には、上記
光磁気ディスクに印加される磁界が不充分となり、エラ
ーレイトの増大やＳ／Ｎ比、Ｃ／Ｎ比の低下を招くばか
りか、最悪の場合には記録不能となる虞れもある。

そこで、このような実情に鑑みて本発明は提案されたも
のであって、光磁気ディスク記録装置における磁気ヘッ
ドによる消費電力の低減を図るとともに信頼性の高い記
録動作を可能にすることを目的とし、光磁気ディスクの
記録面にフォーカス制御された光ビームを照射する光学
ヘッドに対して所定の相対距離位置になるように磁気ヘ
ッドの位置制御を行うことにより、上記磁気ヘッドと上
記光磁気ディスクの記録面との相対距離を一定に保持す
るようにして、上記磁気ヘッドを上記光磁気ディスクに
近接配置できるようにした磁気ヘッド位置制御装置を提
供するものである。

８４課題を解決するための手段 本発明に係る磁気ヘッド位置制御装置は、上述の目的を
達成するために、光磁気ディスクの記録面にフォーカス
制御された光ビームを照射する光学ヘッドに対して上記
光磁気ディスクを挟んで対向配設される磁気ヘッドを上
記光磁気ディスクの記録面に対する遠近方向に位置制御
する磁気ヘッド位置制御装置であって、上記光学ヘッド
の上記光磁気ディスクの記録面に対する遠近方向への変
位位置を検出する光学ヘッド位置検出手段と、上記磁気
ヘッドを上記光磁気ディスクの記録面に対する遠近方向
に駆動変位させる磁気へンド駆動手段と、上記磁気ヘッ
ドの上記光磁気ディスクの記録面に対する遠近方向への
変位位置を検出する磁気ヘッド位置検出手段と、上記各
位置検出手段からの検出出力の差に応じた位置制御出力
を上記磁気ヘッド駆動手段に与える制御手段とを備え、
上記制御手段により、上記光学ヘッド位置検出手段によ
る検出出力を目標値として上記磁気ヘッドの位置制御を
行い、上記光学ヘッドと上記磁気ヘッドとの相対距離を
一定に保持することを特徴としている。

１１作用 本発明に係る磁気へノド位置制御装置において、光学ヘ
ッドは、光磁気ディスクの記録面に照射する光ビームの
フォーカス制御によって、上記光磁気ディスクの記録面
に対して常に一定の相対距離位置に保持される。すなわ
ち、上記光学ヘッドは、光磁気ディスクが面振れ等によ
って変位すると、上記フォーカス制御によって、この変
位に追従して上記光磁気ディスクの記録面に対する遠近
方向に変位する。

そして、光学ヘッド位置検出手段は、上記光学ヘッドの
上記光磁気ディスクの記録面に対する遠近方向への変位
位置を検出する。

また、磁気ヘッド駆動手段は、上記光学ヘッドに対して
、上記光磁気ディスクを挟んで対向配設される磁気ヘッ
ドを制御手段からの位置制御出力に応じて上記光磁気デ
ィスクの記録面に対する遠近方向に駆動変位させる。

そして、磁気ヘッド位置検出手段は、上記磁気ヘッドの
上記光磁気ディスクの記録面に対する遠近方向への変位
位置を検出する。

さらに、上記制御手段は、上記各位置検出手段からの検
出出力の差に応じた位置制御出力を上記磁気ヘッド駆動
手段に与える。これにより、上記制御手段は、上記光学
ヘッド検出手段による検出出力を目標値とする閉ループ
の追値制御ループで上記磁気ヘッドの位置制御を行う。

この位置制御によって、上記光学ヘッドと上記磁気ヘッ
ドとの相対距離を一定に保持する。

Ｇ、実施例 以下、本発明の好適な実施例について図面を参照しなが
ら説明する。

第１図は、本発明を適用した光磁気ディスク記録装置の
要部を示したものである。

この光磁気ディスク記録装置は、図示しない機構により
回転駆動される光磁気ディスクｌを挟んで上下にそれぞ
れ上記光磁気ディスク１と非接触に対向配設された磁気
ヘッド２と光学ヘッド３とを有している。上記磁気ヘッ
ド２の記録コイル４には、端子５から変調回路６とドラ
イバ回路７を介して記録電流が与えられる。上記磁気ヘ
ッド２は、この記録電流に応じて記録磁界を上記光磁気
ディスク１に印加する。また、上記光学ヘッド３は、図
示しないレーザ駆動手段によりレーザダイオードが駆動
され、書き込みのための光ビームを上記光磁気ディスク
１に照射するようになっている。この光学へラド３は、
上記光磁気ディスク１の記録面に対する遠近方向（矢印
Ｙ方向）に変位自在となっており、上記光磁気ディスク
ｌからの戻り光より検出されるフォーカスエラー信号に
応して上記遠近方向（矢印Ｙ方向）に駆動変位されるこ
とによって、常に上記光磁気ディスク１の記録面との相
対距離が一定になるようにフォーカス制御されている。

上記光学ヘッド３が上記光磁気ディスク１の記録面に照
射する光ビームは、このフォーカス制御によって、上記
記録面に所定のビームスポットを結ぶようになっている
。また、上記磁気ヘッド２と光学ヘッド３とは、図示し
ないスライダに取り付けられており、両者が同時に上記
光磁気ディスクｌの半径方向（矢印Ｘ方向）に移動され
るようになっている。これらの機構は良く知られている
ので、ここでは詳しい説明を省略する。

さらに、上記磁気ヘッド２は、上記磁気ディスク１の記
録面に対する遠近方向（矢印Ｙ方向）に変位自在に設け
られている。

そして、上記磁気へラド２の上記磁気ディスクｌの記録
面に対する遠近方向への変位位置は、磁気ヘッド位置検
出手段βにより検出される。また、上記光学ヘッド３の
上記磁気ディスク１の記録面に対する遠近方向への変位
位置は、光学ヘッド位置検出手段９により検出される。

これら位置検出手段８，９には、半導体装置検出センサ
（ＰＳＤ）や後述する差動トランスの原理を利用したも
の、あるいは相対する金属板間の距離に応して静電容量
が変化することを利用したもの等を用いることができる
。

上記各位置検出手段８．９の検出出力は、それぞれレベ
ル調整用のアンプ１０．１１を介して制御回路１２に供
給される。この制御回路１２は、減算器１３．アンプ１
４及び制御出力形成回路１５からなっている。上記減算
器１３は、上記磁気ヘッド位置検出手段８から上記アン
プ１０を介して供給される上記磁気ヘッド２の変位位置
の検出出力より、上記光学ヘッド位置検出手段９から上
記アンプ１１を介して供給される上記光学ヘッド３の変
位位置の検出出力を差し引く減算処理を行う、すなわち
、この減算器１３は、上記各位置検出手段８．９の検出
出力の差を示す減算出力信号を形成している。そして、
この減算器１３からの減算出力信号は、上記アンプ１４
に送られて適宜増幅及び位相補正が施され、上記制御出
力形成回路１５に与えられる。上記制御出力形成回路１
５は、上記アンプ１４からの信号に応じて位置制御出力
を形成し、この位置制御出力を磁気ヘッド駆動手段１６
に与える。そして、上記磁気ヘッド駆動手段１６は、上
記位置制御出力に応じて作動する例えば電磁的な手段に
よって、次のように上記磁気ヘッド２を上記磁気ディス
ク１の記録面に対する遠近方向に駆動変位させる。

すなわち、例えば第２図に実線で示すように、上述のフ
ォーカス制御によって上記光磁気ディスク１の下面から
下方に距離ｄｌだけ離れた位置ＰＩに上記光学ヘッド３
が位置している場合には、上記磁気ヘッド駆動手段１６
は、上記制御出力形成回路１５からの位置制御出力に応
じて作動して、上記磁気ヘッド２を上記光学ヘッド３か
ら上方に所定距離ａＺ（ここで、ｃＬ　＞ｄ、である。

）だけ離れた位置Ｐ８に位置させる。これにより、上記
磁気ヘッド２は、上記光磁気ディスク１の上面から上方
に距Ｍｄ、だけ離れることになる。ここで、上記距離ｄ
ｌは、上記磁気ヘッド２が上記光磁気ディスク１に接触
する虞れがない程度に近接するように設定される。

そして、例えば第２図に一点鎖線で示すように、上記光
磁気ディスク１が面振れ等により例えば下方に距離ｄ４
だけ変位した場合には、上記光学ヘッド３もフォーカス
制御により同じく下方へ距離ｄ４だけ変位して位置ＰＩ
に位置する。それに伴い上記光学ヘッド位置検出手段９
からの検出出力も変化し、上記光学ヘッド３の変位量に
相当する変化分が上記減算器１３による減算出力信号と
なる。上記制御出力形成回路１５は、この減算出力信号
に応じた位置制御出力を形成する。上記磁気ヘッド駆動
手段１６は、この位置制御出力により上記光学ヘッド３
の変位に追従して、上記磁気ヘッド２を下方に駆動変位
させる。上記磁気ヘッド２の変位位置が上記磁気ヘッド
位置検出手段８により検出されて、上記減算器１３に帰
還される。

これにより上記磁気ヘッド駆動手段１６は、上記磁気ヘ
ッド２を下方に距ｇｌ　ａ　４だけ駆動変位させて位置
Ｐ４に位置させる。したがって、上記光磁気ディスク１
の変位に拘らず、上記磁気へラド２と上記光磁気ディス
ク１との相対距離は常に上記距離ｄｌに保持される。

また、同様に、上記光磁気ディスク１が上方に変位した
場合には、フォーカス制御により上記光学ヘッド３が上
方に変位するので、この変位に追従して、上記磁気ヘッ
ド駆動手段１６により、上記磁気ヘッド２が上方に駆動
変位されて、上記磁気ヘッド２と上記光磁気ディスク１
との相対距離はｄ、に保たれる。

このように、上記光磁気ディスク１の記録面に対する遠
近方向への上記磁気ヘッド２及び上記光学ヘッド３の変
位位置をそれぞれ検出して、その検出出力の差に応じて
上記光学ヘッド３と上記磁気へラド２との相対距離ｄ２
を保持するように上記磁気ヘッド２を駆動変位させるこ
とによって、上記光磁気ディスク１が面振れ等により変
位しても上記磁気ヘンド２と上記光磁気ディスクｌとの
距離ｄｌを一定に保つことができる。したがって、上記
光磁気ディスクｌの変位によって上記磁気ヘッド２と上
記光磁気ディスク１とが接触する虞れがないので、上記
磁気ヘッド２を上記光磁気ディスフ１に近接して配する
ことが可能となる。このため、従来よりも弱い磁界で上
記光磁気ディスク１に情報を記録することができるので
、上記磁気ヘッド２の消費電力を少なくすることができ
る。

また、上記光磁気ディスクｌの変位によって上記光磁気
ディスク１が上記磁気ヘッド２から遠く離れることがな
いので、記録磁界が不充分となることがなく、このため
、磁界不足によるエラーレイトの増大やＳ／Ｎ比、Ｃ／
Ｎ比の低下、記録不能等になることがない。

さらに、このような上記光学へラド３の変位位置を目標
値とした上記磁気ヘッド２の位置制御は、第３図に示す
ように、ループゲインをＧとする負帰還ループの追値制
御ループで表され、上記光学ヘッド３のフォーカス制御
にエラーΔＸが生しても、上記磁気ヘッド２の位置制御
への影響は、ΔＸ／Ｇとなる。したがって、上記光学へ
ラド３と上記磁気ヘッド２とは上述のようにほぼ一致し
て動くことになり、上記磁気ヘッド２側にも位置検出手
段８を設けて閉ループの制御系としたことにより、振動
や温度ドリフト等の影響も所定帯域内においては１／Ｇ
と非常に小さくすることができる。すなわち、上記磁気
ヘッド２及び上記光学ヘッド３の変位位置をそれぞれ検
出して、その検出出力の差により上記磁気ヘッド２の位
置制御を行っているので、コモンモードの外乱に極めて
強く、信頼性が高いばかりでなく、検出出力のリニアリ
ティや経時変化を無視することができる。その上、上記
各位置検出手段８．９で検出される上記磁気ヘッド２や
上記光学ヘッド３の絶対位置情報を上記光磁気ディスク
１に対する衝突防止に応用することも可能である。

第４図は、上記磁気ヘッド２．上記磁気ヘンド位置検出
手段８及び磁気ヘッド駆動手段１６が一体となった磁気
ヘッド装置の具体的構成例を示している。

この磁気ヘッド装置は、上述の図示しないスライダによ
り第４図中に示す矢印Ｘ方向、すなわち光磁気ディスク
１の半裸方向に駆動される外筐体２１を備え、この外筐
体２１の内側に、第４図中に示す矢印Ｙ方向、すなわち
上記光磁気ディスク１の記録面に対する遠近方向に可動
自在に支持されたボビン２２を有している。このボビン
２２の底面部には、記録コイル４が巻装された磁気ヘッ
ド２が取り付けられている。この磁気へラド２は、上記
記録コイル４に与えられる記録電流に応して発生する記
録磁界を上記光磁気ディスク１に印加するようになって
いる。また、上記ボビン２２には、駆動コイル２３が巻
装されている。また、上記外筐体２１の外周部には、マ
グネット２４が取り付けられている。そして、これら駆
動コイル２３及びマグネット２４は、上記磁気ヘッド駆
動手段１６となる磁気回路を構成している。すなわち、
上述の制御回路１２の制御出力形成回路１５位置制御出
力に応じた駆動電流が上記駆動コイル２３に供給される
ことにより、上記ボビン２２は、上記矢印Ｙで示した上
記光磁気ディスク１の記録面に対する遠近方向に駆動変
位される。これにより、上記ボビン２２に取り付けられ
た磁気ベンド２は、上記ボビン２２とともに上記矢印Ｙ
方向に駆動変位される。このような駆動系のｆＪＩＩｔ
ｃは、従来、光学ヘッドのフォーカス制御に用いられて
いているものと同様のものである。

さらに、上記外筺体２１の上面壁中央部分にはヨーク２
５が垂下状態に取り付けられている。そして、このヨー
ク２５の上部と下部にはそれぞれ検出コイル２６．２７
が巻装されている。これら検出コイル２６．２７は、上
記磁気ヘッド位置検出手段８となるものであって、上記
駆動コイル２３ともに差動トランスを構成している。す
なわち、上記駆動電流に重畳して所定の交流信号電流を
上記駆動コイル２３に流しておくと、この駆動コイル２
３に対する位置によって、上記検出コイル２６と上記検
出コイル２７に対する上記駆動コイル２３のリラクタン
スが変化し、上記各検出コイル２６．２７に誘起される
電圧に差が生じる。したがって、上記各検出コイル２６
．２７に誘起される電圧の差をとると、例えば第５図に
示すように上記磁気ヘッド２の位置に応じた値の電圧が
得られるので、これにより、上記磁気ヘッド２の位置が
検出できる。なお、上記駆動コイル２３に重畳する信号
電流は、単一正弦波、三角波、方形波等いずれの交流波
形のものを用いてもよい。また、上記各検出コイル２６
．２７から充分な検出出力が得られる場合には、上記ヨ
ーク２５を用いなくともよい。

なお、上記光学ヘッド３の位置検出手段も、同様に差動
トランスとなる２つの検出コイルを用いて構成すること
ができる。したがって、上記磁気ヘッド２及び上記光学
ヘッド３の位置検出手段や駆動手段をそれぞれ同し構造
にするならば、製造工程の一部を同一化できるため安価
に量産することも可能である。

Ｈ３発明の詳細 な説明したように、本発明に係る磁気ヘッド位置制御装
置では、光磁気ディスクの記録面にフォーカス制御され
た光ビームを照射する光学ヘッドの上記光磁気ディスク
の記録面に対する遠近方向への変位位置が光学ヘッド位
置検出手段により検出される。また、上記光学へラドに
対して、上記光磁気ディスクを挟んで対向配設された磁
気ヘッドが、制御手段からの位置制御出力に応じて磁気
ヘンド駆動手段により上記光磁気ディスクの記録面に対
する遠近方向に駆動変位される。さらに、上記磁気ヘッ
ドの上記光磁気ディスクの記録面に対する遠近方向への
変位位置が磁気ヘッド位置検出手段により検出される。

そして、上記制御手段は、上記各位置検出手段からの検
出出力の差に応じた位置制御出力を上記磁気ヘッド駆動
手段に与えて、上記光学ヘッド検出手段による検出出力
を目標値とする閉ループの追値制御ループで上記磁気ヘ
ッドの位置制御を行うことにより、上記光学ヘッドの上
記光磁気ディスクの記録面に対する遠近方向への変位に
追従して、上記磁気ヘッドを上記光磁気ディスクの記録
面に対する遠近方向に変位させ、上記光学ヘッドと上記
磁気−・ラドとを相対距離を一定に保持することができ
る。これにより、上記磁気ヘッドを上記光磁気ディスク
の記録面に対して所定の相対距離位置に保持することが
できる。

しかも、上記制御手段による上記磁気ヘンドの位置制御
は、上記光学ヘッド検出手段による検出出力を目標値と
する閉ループの追値制御ループによる位置制御であるの
で、温度ドリフトや外乱等の影響が極めて小さく、安定
した位置制御が可能で、上記光学ヘッドと上記磁気ヘッ
ドとの所定相対距離を確実に保持することができる。

したがって、本発明に係る磁気ヘッド位置制御装置を用
いた光磁気ディスク記録装置では、光磁気ディスクの位
置が変動しても磁気ヘッドが上記光磁気ディスクと接触
する虞れがないので、上記磁気ヘッドを上記光磁気ディ
スクに近接して配することが可能となる。よって、上記
光磁気ディスク記録装置では、従来よりも弱い磁界で上
記光磁気ディスクに情報を記録することができるので、
上記磁気ヘッドの消費電力を少なくすることができる。

その上、上記光磁気ディスクと上記磁気ヘッドとの距離
が変化しないので、上記光磁気ディスクの変位によって
上記光磁気ディスクが上記磁気へ・ラドから遠く離れる
ことがない。このため、上記磁気ヘッドから上記光磁気
ディスクに印加される記録磁界が不充分となることがな
く、磁界不足によるエラーレイトの増大やＳ／Ｎ比、　
　Ｃ／Ｎ比の低下、記録不能等になることがないので、
信頼性の高い記録動作を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した光磁気ディスク記録装置の要
部を示すブロック図、第２図は上記光磁気ディスク記録
装置に用いられる磁気ヘンドと光学ヘッドの光磁気ディ
スクに対する相対位置関係を説明するための模式図、第
３図は本発明に係る磁気ヘッド制御装置の制御系の原理
的な構成を等価的に示すブロック図、第４図は上記光磁
気ディスク記録装置に用いられる磁気ヘッド装置の具体
例を示す断面図、第５図は上記磁気ヘンド装置における
磁気ヘッドの位置の検出出力を示す特性図である。 １・・・光磁気ディスク ２・・・磁気ヘッド ３・・・光学ヘッド ８・・・磁気ヘッド位置検出手段 ９・・・光学ヘッド位置検出手段 １２・・・制御回路 １６・・・磁気ヘッド駆動手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光磁気ディスクの記録面にフォーカス制御された光ビー
   ムを照射する光学ヘッドに対して上記光磁気ディスクを
   挟んで対向配設される磁気ヘッドを上記光磁気ディスク
   の記録面に対する遠近方向に位置制御する磁気ヘッド位
   置制御装置であって、上記光学ヘッドの上記光磁気ディ
   スクの記録面に対する遠近方向への変位位置を検出する
   光学ヘッド位置検出手段と、 上記磁気ヘッドを上記光磁気ディスクの記録面に対する
   遠近方向に駆動変位させる磁気ヘッド駆動手段と、 上記磁気ヘッドの上記光磁気ディスクの記録面に対する
   遠近方向への変位位置を検出する磁気ヘッド位置検出手
   段と、 上記各位置検出手段からの検出出力の差に応じた位置制
   御出力を上記磁気ヘッド駆動手段に与える制御手段とを
   備え、 上記制御手段により、上記光学ヘッド位置検出手段によ
   る検出出力を目標値として上記磁気ヘッドの位置制御を
   行い、上記光学ヘッドと上記磁気ヘッドとの相対距離を
   一定に保持することを特徴とする磁気ヘッド位置制御装
   置。