JPH0383242A - 光磁気ヘッド - 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】 り泉上曵剋里豆Ｉ 本発明は、情報の書き換えが可能な光磁気記録再生装置
に装備される光磁気ヘッドに関する。

髪来公技五 高度情報化が進むにつれて、情報ファイル装置の大容量
化、高密度化が要求されてきており、このような状況の
中で高密度記録装置として書き換え可能な光磁気記録再
生装置が最近注目されてきている。

第７図はこの種光磁気記録再生装置における情報記録の
原理を示した概念図である。すなわち、まず最初に記録
媒体５１（垂直磁化膜）の磁化の向きをレーザ光５２の
進行方向に揃えておく、そして、光ヘッドの一構成部品
である対物レンズ５４を通過したレーザ光５２を、記録
媒体５１の情報記録部分５５に集束照射し、該情報記録
部分５５の温度をキュリー温度近くまで局所的に上昇さ
せて該情報記録部分５５の保磁力を減少させる。そして
、磁気ヘッド５６により記録媒体５１に磁場を印加し、
情報記録部分５５の磁化の向きを反転させることにより
該情報記録部分５５に情報の記録がなされる。

また、情報の消去は、上記した情報の記録時と磁化の方
向を逆向きにし、上述と同様、情報記録部分５５にレー
ザ光５２を集束照射して保磁力を低下させ、その後該情
報記録部分５５に磁界を印加して磁化の向きを反転させ
ることにより行なわれる。

さらに、情報の再生は、カー効果と呼称される磁気光学
現象を利用し、磁化の向きを呼び出すことにより行なわ
れる。すなわち、レーザ光を記録媒体に入射させると、
反射光の偏光面が磁化の向きにしたがって、左又は右に
わずかに回転する。

そこで、検光子によってこの回転の向きを検出し、光量
変換することにより情報の再生が行なわれる。尚、この
カー効果には、光の入射面と磁化の方向との相対的関係
から、横カー効果、縦カー効果、極力−効果の３種類が
ある。

上記光磁気記録再生装置においては、上述したように光
と磁気の相互作用により情報の書き換えが行なわれるた
め、光磁気ヘッド、すなわち光ヘッドと磁気ヘッドは、
重ね書きやアクセス時間等の装置の性能、装置の信頼性
、さらには装置の大きさなどに重要な要素を有する部品
となっている。

第８図（ａ）〜（ｄ）は、オートフォーカス機構を備え
た従来の光磁気ヘッドの概念図を示したものである。

第８図（ａ）に示した光磁気ヘッドは、記録媒体５７の
下方に矢印Ｗ方向に移動可能な光ヘッド５８が配設され
ると共に、記録媒体５７の上方には略長円形状の電磁石
５９（磁気ヘッド）が固定状態で配設されている。

また、第８図（ｂ）に示した光磁気ヘッドは、記録媒体
５７の下方に配設された光ヘッド６０と該記録媒体５７
の上方に配設された電磁石６１（磁気ヘッド）とが連通
部材６２で接続されて、該電磁石６１と光へラド６０と
が共に矢印Ｘ方向に移動可能となっているものである。

尚、電磁石６１は、光磁気ヘッドの移動が可能であるの
で、第８図（ａ）に示した電磁石５９よりも小型のもの
が使用されている。

さらに、第８図（Ｃ）に示した光磁気ヘッドは、記録媒
体５７の下方に矢印Ｙ方向に移動可能な左右一対の光ヘ
ッド６３ａ、６３ｂが配設されると共に、記録媒体５７
の上方には光ヘッド６３ａ、６３ｂに対応した左右一対
の永久磁石６４ａ、６４ｂ（ｌｉｆｔ気ヘッド）が固定
状態で配設されている。

また、第８図（ｄ）に示した光磁気ヘッドは、記録媒体
５７の下方に配設された矢印Ｚ方向に移動可能な左右一
対の光ヘッド６５ａ、６５ｂの内部に永久磁石６６ａ、
６６ｂが組み込まれている。すなわち、該光磁気ヘッド
においては、永久磁石６６ａ、６６ｂが、前記光ヘッド
６５ａ、６５ｂに内装されている対物レンズ（図示せず
）と−磁化され、永久磁石６６ａ、６６ｂが前記対物レ
ンズと一体となってフォーカシング制御されるため、情
報記録部分での磁界強度は常に一定であり、記録媒体５
７の面振れによる磁界強度の変動を防止することができ
る。

Ｂが　゛しよ　と　る課 上記した従来の光磁気ヘッドにおいては、以下のような
問題点があった。すなわち、 ■第８図（ａ）に示した光磁気ヘッドにおいては、１組
の光磁気ヘッドしかないため、情報の書き換えを行なう
ことが困難である６すなわち、該光磁気ヘッドで情報の
書き換えを行なうためには高周波での極性変換可能な大
型の電磁石が必要となり、該電磁石の大型化に伴う電力
の増大や発熱等の問題が新たに生じる。

■第８図（ｂ）に示した光磁気ヘッドにおいては、電磁
石６１が小型であるため、記録媒体５７の面振れに起因
する磁界強度の変動が生じ易く、記録信号等の品質低下
を招く虞がある。

また、上記のと同様、電磁石６１を大型化すると、上記
■の問題点に加えて光磁気ヘッドの重量増大を招き、該
光磁気ヘッドの記録媒体５７へのアクセス速度の低下を
招来する。

■第８図（ｃ）及び第８図（ｄ）に示した光磁気ヘッド
は、夫々永久磁石６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂを具
備した２組の光磁気ヘッドが使用されており、一方の光
磁気ヘッドを記録専用とし、他方の光磁気ヘッドを消去
専用とすることにより、記録の書き換えが可能である。

特に第８図（ｄ）に示した光磁気ヘッドは、前述したよ
うに、前記永久磁石６６ａ、６６ｂが対物レンズと一体
となって移動するため、情報記録部分での磁界強度が常
に一定であり、記録媒体５７の面振れによる磁界強度の
変動が防止される。

しかし、この光磁気ヘッドにおいても、記録専用の光磁
気ヘッドと、消去専用の光磁気ヘッドを夫々別個に設け
なければならず、したがってその信号処理系やサーボ信
号処理系等ち２系統必要となり、装置が複雑化し、装置
の小型化、軽量化及びコストの低廉化に支障をきたすと
いう課題があった・ 本発明はこのような課題に鑑み、装置の簡素化、小型化
及び低コスト化が可能な光磁気ヘッドを提供することを
目的とする。

・　　　　゛　るｔ−めの 上記目的を達成するために本発明に係る光磁気ヘッドは
、オートフォーカス機構を備えた光ヘッドと、外部磁界
印加用の電磁石との一体化が図られていることを第１の
特徴としている。

また、前記オートフォーカス機構が、光源を記録媒体に
結像させる結像部材と、該結像部材を駆動させる磁界発
生機構を具備したアクチュエータ部とからなり、前記結
像部材が略長円形形状又は略長方形形状に形成されると
共に、前記結像部材の両端にアクチュエータ部が配設さ
れていることを第２の特徴としている。

さらに、前記電磁石が、リング型ヨークと、該ヨークに
巻装されるコイルとから構成されていることを第３の特
徴としている。

また、前記１１１磁石が、前記結像部材に環装されてい
ることを第４の特徴としている。

住良 上記構成によれば、本発明に係る光磁気ヘッドは、外部
磁界印加用の電磁石が光ヘッドと一体化されているので
、該電磁石に流す電流の向きを切り替えることにより、
該電磁石の極性変換が可能となり、１組の光磁気ヘッド
でもって、情報の書き換え動作を全て行なうことが可能
となると同時に、光ヘッドはオートフォーカス機構を具
備し、電磁石と光ヘッドとが一体的に移動することによ
り、フォーカシング制御されるので、情報記録部分の磁
界を常に一定に保つことができ、面振れによる磁界強度
の変動が防止されると共に、電磁石を低消費電力、小型
化することができる。

第５図は本発明に係る光磁気ヘッドの要部を模式的に示
した概念図である。ｌはオートフォーカス機構（トラッ
キング機構等ち兼ねている）であって、結像部材２と該
結像部材２の周縁に配設されたアクチュエータ部３とか
らなり、さらに該アクチュエータ部３は、永久磁石４と
前記結像部材２の移動方向を制御するコイル部５とから
構成されている。そして、このオートフォーカス機構ｌ
が、磁気ヘッドとしての電磁石６に内設されることによ
り、Ｅ！ｉ気ヘッドと光ヘッドとが一体化された光磁気
ヘッドが構成されている。

ところで、上記光磁気ヘッドにおいては、電磁石６かも
発生する磁束がオートフォーカス機構１の内部を通過す
るため、該磁束によりオートフォーカス機構ｌが誤動作
する虞がある。すなわち、オートフォーカス機構１は永
久磁石４とコイル部５との間に働く電磁力を利用して結
像部材２を移動させているが、コイル部５への非通電時
においても電磁石６に通電されると、結像部材２が誤っ
て移動してしまう虞がある。

第７図は上述したオートフォーカス機構の誤動作の防止
を考慮した光磁気ヘッドの要部を模式的に示した概念図
である。

該光磁気ヘッドは、電磁石７が、高透磁率材料からなる
リング型のヨーク９と、該ヨーク９に巻装されたコイル
１０とからなり、電磁石７をオートフォーカス機構１に
環装することにより光ヘッドと磁気ヘッドとを一体化し
たものである。すなわち、ヨーク９に高透磁率材料が使
用されているため、該ヨーク９は磁路を形成し、該ヨー
ク９の先端に設けられた開口端８から図示省略の記録媒
体に磁界を印加するように構成されている。　該光磁気
ヘッドにおいては、磁束はヨーク９内を通過するので、
磁束漏れが抑制され、オートフォーカス機構１と電磁石
７とが互いに干渉して誤動作するのを防止することがで
きる。

また、前記結像部材が略長円形形状又は略長方形形状に
形成された場合は、球面形影状に形成された場合に比べ
、光磁気ヘッドの小型化・軽量化が可能である。

さらに、前記結像部材の両端に前記アクチュエータ部が
配設され、前記電磁石が前記結像部材に環装されること
により、該電磁石と前記アクチュエータ部とが空間的に
離隔されるため、たとえ前記ヨークから磁束が漏れても
前記アクチュエータ部と干渉することもない。

丈施男 以下、本発明に係る実施例を図面に基づき詳説する。

第４図は本発明に係る光磁気ヘッドが装備された光磁気
記録再生装置を模式的に示した要部概念図であって、該
光磁気記録再生装置は、円周方向に高速回転する記録媒
体１１を軸支する軸受は部１２と、前記記録媒体１１の
下方に配設される矢印Ａ方向に移動可能な光磁気ヘッド
１３とを備えている。

光磁気ヘッド１３は、光ヘッド１４と、磁気ヘッドとし
ての電磁石１５とから構成されている。

また、光ヘッド１４には、レンズアクチュエータ１６（
オートフォーカス機構等）、及び図示省略の半導体レー
ザ、集光レンズ、対物レンズ、整形用プリズム、光検出
器等が適所に配設されている。そして、電磁石１５と対
物レンズ（結像部材）とが接合されることにより、光ヘ
ッド１４と電磁石１５とが一体化された構成となってい
る。

すなわち、前記レンズアクチュエータ１６は、第１図及
び第２図に示すように、対物レンズ１７（結像部材）と
、該対物レンズ１７の両端に配設されたアクチュエータ
部１８とから構成されている。

対物レンズ１７は、長円形状に形成され、さらにレーザ
光の入射・出射方向（すなわち、第１図において紙面に
垂直方向）であって、上方及び下方には上下一対の開口
部１９ａ、１９ｂが形成されている。すなわち、非透明
材料からなるリング状のマスキング部材２０で対物レン
ズ１７の上方及び下方をマスキングすることにより、開
口部１９ａ、１９ｂが形成されている。

また、アクチュエータ部１８は、対物レンズ１７の両端
に接合されて該対物レンズ１７と一体化された上下一対
の永久磁石２１と、光磁気へラドベース２２に固定され
たコイル部２３とから構成されている。そして、コイル
部２３への通電により発生するコイル部２３と永久磁石
２１との間の電磁力により、対物レンズ１７は光磁気へ
ラドベース２２に対して相対運動を行なう。

すなわち、コイル部２３は、いわゆる４分割２層の合計
８個のコイルからなり、これらコイルに流す電流の向き
及び大きさを調整することにより、５自由度を与えるこ
とができる。すなわち、該対物レンズ１７は、コイルに
流す電流の向き及び大きさを調整することにより、第２
図において、上下方向、左右方向及び紙面に垂直の３軸
方向に移動が可能であり、また左右方向（記録媒体１１
に対して垂直方向）を除く上下方向及び紙面に垂直の２
軸のまわりに回転可能となるように構成されている。

このように本実施例においては、５自由度を与えるコイ
ル部２３を具備したアクチュエータ部１８が長円形状に
形成された対物レンズ１７の両端に配設されているので
、対物レンズ１７をスリーブ状の永久磁石で囲み、該永
久磁石にコイル部を周設して５自由度型コイル部を構成
したレンズアクチュエータに比べ小型化・軽量化され、
延いては光磁気ヘッドの小型化・軽量化を図ることがで
きる。

また電磁石１５は、対物レンズ１７の略中央部であって
、磁化の向きが入射面と直交するように該対物レンズ１
７に環装され、対物レンズ１７との−磁化が図られてい
る。

電磁石１５は、第３図に示すように、開口端２４を有す
るリング型のヨーク２５と、該ヨーク２５に巻装された
コイル２６とから構成されている。

ヨーク２５は、本実施例では高透磁率フェライトで形成
されているが、高透磁率を有するちのであれば、他の材
料を使用してもよい、また、該ヨーク２５はリング型に
形成されているので、外部磁界を印加するための開口端
２４の隙間Ｔのみから磁束は漏出する。したがって、該
隙ｒａ’ｌＴをできるだけ狭く形成して閉磁路に近い構
成となし、磁気抵抗をできるだけ小さくすることにより
、ヨーク２５からレンズアクチュエータ１６への磁束漏
れを抑制することができる。

また、コイル２６は、対物レンズ１７とヨーク２５との
間に形成される隙間を利用することにより、該ヨーク２
５に巻装されている。すなわち、これら隙間の有効利用
を図ることにより、光磁気ヘッドの小型化を達成するこ
とができる。尚、本実施例では、該ヨーク２５と対物レ
ンズ１７との間に形成される左右２箇所の隙間を利用し
てコイル２６が対物レンズ２５に巻装されているが、巻
装箇所が限定されることはなく、他の部分に巻かれてい
てち良く、１箇所のみに巻かれていても良い。

またヨーク２５は、対物レンズ１７に接合され、該対物
レンズ１７との一体化が図られている。すなわち、ヨー
ク２５は、第１のヨーク２５ａと第２のヨーク２５ｂと
からなる２分割構造となっており、第１のヨーク２５ａ
及び第２のヨーク２５ｂの先端が対物レンズ１７の記録
媒体１１の対向面に形成された一対の切欠部２７ａ、２
７ｂに挿入され、さらに所定の接着剤でちって第１のヨ
ーク２５ａの基端及び第２のヨーク２５ｂの基端が０部
で互いに接合されている。この結果、ヨーク２５が対物
レンズ１７に環装され、電磁石１５と対物レンズ１７と
の一体化が図られている２本実施例においては、長円形
状の対物レンズ１７が使用されているので、該対物レン
ズ１７に環装されるヨーク２５の磁路長を短くすること
ができ、さらに隙間Ｔも対物レンズ１７を通過するレー
ザ光の光路を妨げない部分に形成することにより容易に
狭く形成することができ、磁束漏れの防止が図られてい
る。

このように構成された光磁気ヘッドにおいては、半導体
レーザから出射されたレーザ光は、集光レンズ及び整形
用プリズムを経て、対物レンズ１７の開口部１９ａに入
光され、記録媒体１１の情報記録部分に集光される。そ
して、該情報記録部分をキュリー温度付近まで加熱して
該情報記録部分の保磁力を低下させた後、電磁石１５に
通電して記録媒体１１に磁界を印加し、磁化の向きを反
転させることにより、情報記録部分に情報が記録される
。この場合において、電磁石１５が対物レンズ１７と一
体的に接合されているので、電磁石１５が対物レンズ１
７と一体的に移動してフォーカシング制御され、情報記
録部分の磁界強度は常に一定となり、面振れによる磁界
強度の変動を防止することができる。

そしてその後、記録媒体１１からの反射光は、対物レン
ズ１７の開口部１９ｂから出射され、集光レンズ及び検
光子を経て光検出器に導かれる。

情報の消去も、上述と同様の原理でもって行なわれる（
但し、磁化の向きは情報記録時と逆方向である）。

情報の再生は、本実施例では、レーザ光の入射面と電磁
石１５による磁界の印加方向とが互いに直交している構
成となっているため、横カー効果を利用して磁化の向き
を呼出し再生することができる。すなわち、横カー効果
により、所定の反射率でちってレーザ光が反射し、該レ
ーザ光の向きを検出することにより、情報の再生が行な
われる。また、光の入射面と磁化の向きの空間配置を変
更することにより、縦カー効果や極力−効果を利用して
情報の再生を行なうこともできる。

すなわち、縦カー効果とは、磁化の方向が入射面内にあ
る場合をいう、該縦カー効果を利用して情報再生を行な
う場合は、第１図において、磁界印加方向が上下方向と
なるように、ヨークを適当な箇所で分割し、第３図にお
い、て紙面と垂直方向に隙間Ｔを形成するようにヨーク
を構成すればよい。

また、極力−効果とは、磁化の方向が反射面に垂直な場
合をいう、該極力−効果を利用して情報再生を行なう場
合は、ヨーク２５の開口端２４を横カー効果や縦カー効
果による再生の時よりも記録媒体１１に近接させ、開口
端２４の隙間Ｔを記録媒体１１のトラック方向に揃え、
ヨークの後続端近傍の垂直磁界を利用することにより再
生を行なうことができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく要旨
を逸脱しない範囲において変更可能なことはいうまでち
ない、結像部材として対物レンズを使用したが、記録媒
体上に集束させ得るちのであればよく、フレネルレンズ
やホログラムレンズ等を使用してもよい、また、レンズ
アクチュエータの構成についても上記実施例に限定され
ることはなく、周知の２自由度型のちのであってもよい
。

発！じと九里 以上詳述したように本発明に係る光磁気ヘッドは、オー
トフォーカス機構を備えた光ヘッドと、外部磁界印加用
の電磁石との一体化が図られているので、電磁石の極性
変換を行なうことにより、１組の光磁気ヘッドでもって
、記録・再生を行なうことができ、装置の小型化・軽量
化がなされ、低コスト化を図ることができる。

また、オートフォーカス機構が、光源を記録媒体に結像
させる結像部材と、該結像部材を駆動させる磁界発生機
構を具備したアクチュエータ部とからなり、前記結像部
材が略長円形形状又は略長方形形状に形成されると共に
、前記結像部材の両端にアクチュエータ部が配設される
ことにより、より一層の小型化・軽量化が図られた光磁
気ヘッドを得ることができる。

また電磁石が、リング型ヨークと、該ヨークに巻装され
るコイルとから構成されることにより、該ヨークに磁路
が形成され、　ｉｔＭ１石からオートフォーカス機構へ
の磁束の漏れが抑制され、信頼性に優れた光磁気ヘッド
を得ることができる。

さらに、前記電磁石が、前記略長円形形状又は略長方形
形状に形成された結像部材に環装されることにより、ヨ
ークの磁路長を短くすることができ、磁束漏れを抑える
ことができると共に、より一層の光磁気ヘッドの小型化
・軽量化等を図ることができ、また前記アクチュエータ
部と前記電磁石とが空間的に互いに離隔されるので、該
電磁石と前記アクチュエータ部とが互いに干渉すること
らなく、オートフォーカス機構の誤動作を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光磁気ヘッドの一実施例を示す要
部正面図、第２図は第１図におけるＩＩ　−ＩＩ断面図
、第３図は第１図におけるＩＩＩ　−ＩＩＩ断面図、第
４図は本発明に係る光磁気ヘッドの概略を示す模式図、
第５図は本発明に係る光磁気ヘッドの作用の一例を説明
するための光磁気ヘッドの要部概念図、第６図は本発明
に係る光磁気ヘッドの作用の別の例を説明するための光
磁気ヘッドの要部概念図、第７図は光磁気記録再生装置
の記録原理を説明するための図、第８図（ａ）〜（ｄ）
は従来例の光磁気ヘッドの概略を示す模式図である。 １・・・オートフォーカス機構、２・・・結像部材、３
・・・アクチュエータ部、６・・・電磁石、７・・・電
磁石、９・・・ヨーク、１０・・・コイル、１１・・・
記録媒体、１４・・・光ヘッド、１５・・・電磁石、１
６・・・レンズアクチュエータ（オートフォーカス機構
）、１７・・・対物レンズ（結像部材）、１８・・・ア
クチュエータ部、２５・・・ヨーク、２６・・・コイル
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）オートフォーカス機構を備えた光ヘッドと、外部
   磁界印加用の電磁石との一体化が図られていることを特
   徴とする光磁気ヘッド。
2. （２）オートフォーカス機構が、光源を記録媒体に結像
   させる結像部材と、該結像部材を駆動させる磁界発生機
   構を具備したアクチュエータ部とからなり、 前記結像部材が略長円形形状又は略長方形形状に形成さ
   れると共に、前記結像部材の両端にアクチュエータ部が
   配設されていることを特徴とする請求項１記載の光磁気
   ヘッド。
3. （３）電磁石が、リング型のヨークと、該ヨークに巻装
   されるコイルとから構成されていることを特徴とする請
   求項１記載の光磁気ヘッド。
4. （４）電磁石が、結像部材に環装されていることを特徴
   とする請求項１記載の光磁気ヘッド。