JPH04254932A - 光磁気ピックアップ装置及び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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気カー効果等の磁気光
学効果を利用して光磁気記録媒体（以下光磁気ディスク
と記す）に情報信号を記録又は再生するに適した光磁気
ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、広く利用されている光磁気ディス
クで、オーバライト（重ね書き）が可能なものとし、１
ビームを用いるものでは磁界変調方式が知られている。

【０００３】この磁界変調方式の光磁気ピックアップ装
置を図１１によって説明する。

【０００４】図１１において、１は光磁気ディスクであ
り、この光磁気ディスク１はスピンドルモータで回転さ
せられ、スピンドルハブ２上にクランプされる。光磁気
ディスク１は、　１．２ミリ厚程度のガラス等の透明な
基板１ａ上に誘電体層、磁気光学効果の大きい磁性層、
誘電体層、反射層、並に保護膜等が形成され、大別すれ
ば基板１ａと記録磁性層１ｂより構成されている。

【０００５】光磁気ピックアップ装置は光磁気ディスク
１の下方に設けられ、半導体レーザ３等よりなるレーザ
ビーム発生源から出射したレーザビームをリレーレンズ
４、プリズム５、第１のビームスプリッタ６並に対物レ
ンズ７の光学系を介して、光磁気ディスク１の上方に配
設した外部磁界発生手段８との共働によって記録磁性層
１ｂ上に焦点を結び磁化反転等が行なわれて、記録が行
なわれる。

【０００６】記録磁性層１ｂからの戻り光は対物レンズ
７、第１のビームスプリッタ６、第２のビームスプリッ
タ９、リレーレンズ１０並に検光子１１の光学系を通っ
てＡＰＤ（アバランシェホトダイオード）１２等の信号
検出器に入射して再生用主信号が取り出される。

【０００７】更に、戻り光は第２のビームスプリッタ９
、リレーレンズ１３の光学系を介してＰＤ（ホトダイオ
ード）１４に入射し、サーボ信号の検出が成される。

【０００８】上述の各光学系は矢印で示される様に、フ
ォーカス及びトラッキングサーボを行なうための駆動手
段を持ち、更に光磁気ディスク１の輻方向にこれら光学
系を含む駆動手段と共にシークさせる搬送手段を有して
いる。

【０００９】上述の構成の磁界変調方式で、光磁気ディ
スク１を回転駆動させ、外部磁界８から磁界を印加した
記録磁性層１ｂにレーザビーム発生源３からレーザビー
ムを集束するとレーザビーム集束領域の記録磁性層１ｂ
を磁化されて、リアルタイムで情報信号のオーバライト
が可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き、磁界変調
方式の光磁気ピックアップ装置においては両面型光磁気
ディスク（２枚の光磁気ディスクを貼り合せたもの）を
用いて記録再生を行なう場合には両面型光磁気ディスク
の下面側に光磁気ピックアップ装置の光学系ブロックを
、上面側に外部磁界発生手段８を配して記録を行なうた
め、下面側から下側の記録磁性層にレーザビームを集束
させることが出来ても、この両面型光磁気ディスク自体
が厚いため、上面側の外部磁界発生手段８からの磁界を
充分な強さで下面側の記録磁性層まで印加することが出
来ない問題があった。

【００１１】これは磁界変調方式の外部磁界発生手段８
においては、高周波のデータ信号に応じた高周波の電流
を外部磁界手段８のコイルに流さなければならないが、
電流は高周波になればなるほどコイルを流れ難くなるた
め、発生磁界に限界があるうえに、外部磁界発生手段８
から記録磁性層１ｂまでの距離が大きいためである。よ
って、現行の技術では磁界変調方式による両面型光磁気
ディスクへの記録は極めて困難とされている。

【００１２】更に、多くの光学系、フォーカス並にトラ
ッキングサーボ駆動手段をケーシング内に入れた光学ブ
ロック１を光磁気ディスク１の輻方向にシークさせる必
要があるが、これら光学ブロックが重いためにシーク速
度を早めることが出来ない等の問題があった。

【００１３】本発明は叙上の問題点に鑑み成されたもの
であり、簡単な構成で両面型光磁気ディスクへの磁界変
調方式による情報信号の記録及び再生を可能とすると共
に、光学ブロックを極めて軽く構成し、シーク速度を早
めることの出来る光磁気ピックアップ装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の光磁気ピックア
ップ装置は、その例が図１に示されている様にレーザビ
ーム発生手段３からのレーザビームを光磁気記録媒体１
に集束させる光学レンズ１５と、この光学レンズ１５の
光磁気記録媒体１側に配設した透明基板又は中心に透孔
２２を穿った基板を有する磁界発生手段１６と、少くと
も磁界発生手段１６を支持する弾性支持部材１７と、レ
ーザビーム発生手段３からの入射レーザビーム及び光磁
気記録媒体１からの反射レーザビームを入射及び反射さ
せる光学部材１８を有する移動体１９と、光学レンズ１
５を光学部材１８と磁界発生手段１６間に配設し磁界発
生手段１６を保持する弾性支持部材１１を移動体１９に
揺動自在に配設してなるものである。

【００１５】

【作用】本発明の光磁気ピックアップ装置によれば、フ
ォーカスサーボを行なうためのサーボ駆動手段を有さな
い、磁界発生手段１６或は必要に応じて光学レンズ１５
を弾性支持部材１７で支持して、光磁気ディスク１の回
転時の浮上力によるエアベアリングのみでフォーカスサ
ーボを掛けたと同様の動作をさせているので磁界発生手
段１６だけのアクチエータが構成されて全体として軽量
化出来てシーク速度を速く出来る光磁気ピックアップ装
置が得られる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の光磁気ピックアップ装置の一
実施例を図１乃至図１０によって説明する。

【００１７】図１は本発明の光磁気ピックアップ装置の
原理を示す光学系の構成図であり、図１に於いて、半導
体レーザ３から出射したレーザビームはコリメータレン
ズ等を含む、光学レンズ系２０を介してビームスプリッ
タ２１の一方の端面で直角に反射され、再びこのビーム
スプリッタ２１の他の端面で直角に反射されて、移動体
１９内に設けられたプリズム１８に入射し、プリズム１
８で上方に直角に反射されて、対物レンズ１５と薄膜ヘ
ッド１６の中心に穿った透孔２２を通して光磁気ディス
ク１の記録磁性層１ｂに焦点を結ぶ様に成されている。

【００１８】上述の構成で薄膜ヘッド１６が外部磁界を
与える外部磁界発生手段となる。

【００１９】光磁気ディスク１からの戻り光は再び薄膜
ヘッド１６の透孔２２、対物レンズ１５、プリズム１８
、ビームスプリッタ２１の系路を通り、ビームスプリッ
タ２１で反射されてＡＰＣ用のフォトダイオード２３に
入射される。

【００２０】更に、ビームスプリッタ２１を通過した戻
り光は１／２波長板２４、リレーレンズ等の光学レンズ
系２５を介してフォトダイオード２６に入射して、フォ
トダイオード２６からはトラッキングサーボ信号が取り
出される。

【００２１】上述の光学系の構成図において、移動体１
９以外の光学系は固定部に設けられて固定光学系２７を
構成している。この固定光学系２７には後述するも移動
体１９との間にガルバノミラー等が配され、移動体１９
は光磁気ディスク１の輻方向にシークされる様に成され
ている。

【００２２】上述の光学系の原理図から解る様に移動体
１９に配設するものはプリズム１８、対物レンズ１５、
並に薄膜ヘッド１６だけであり、フォーカスサーボ駆動
手段やトラッキングサーボ駆動機構を含む光学系が全く
ないので、シークはＨＤＤ（ハードディスクドライブ）
並みに高速化が可能となる。

【００２３】上述の移動体１９の概念図を図２乃至図４
に示す。図２は光学系及びシークさせる駆動手段を含む
光磁気ピックアップ装置の斜視図、図３は移動体の平面
図、図４は移動体の側面図である。

【００２４】図２乃至図４において、移動体１９は略箱
型のプラスチック等よりなるケーシングでこのケーシン
グ２８内にプリズム１８が配設される。このプリズム１
８は４５°に傾斜した反射ミラーであってもよい、弾性
支持部材であるジンバル１７は図４に示す様に、板バネ
で構成され、対物レンズ１５と磁界発生手段の薄膜ヘッ
ド１６を保持するアクチエクタケーシング２９をケーシ
ング２８の上面に片持ち保持させている。

【００２５】アクチエクタケーシング２９は略円筒状の
プラスチックから成り、同じくプラスチック製の対物レ
ンズ１５が円筒内周内に固定され、対物レンズ１５の上
面にコイルを蒸着した基板が配設されて薄膜ヘッド１６
が構成される。薄膜ヘッド１６の基板には中心に透孔２
２が穿たれ、基板の重量を減少させている。勿論、基板
がガラスでコイルがネサ等の場合は透孔２２を穿つ必要
はない。

【００２６】薄膜ヘッド１６も、磁界発生手段であれば
よく、セラミック等基板に渦巻状のコイルをパターニン
グしたもの或は空芯ボビンにコイルを巻回したもの等で
よく、小型軽量に構成させればよい。

【００２７】ケーシング２８の前面には図４に示す様に
プリズム１８へレーザ半導体３からのレーザビームを入
射させる透孔３０が穿たれると共にプリズム１８で反射
したレーザビームを対物レンズ１５に導く透過３１が穿
たれている。

【００２８】ケーシング２８の左右側壁には図２及び図
３に示す様に、中空の角形ボビン３２Ｌ，３２Ｒが接着
剤等を介して固定されている。これら両角形ボビン３２
Ｌ，３２Ｒにはコイル３３Ｌ，３３Ｒが巻回され、ボビ
ン３２Ｌ，３２Ｒの中空部には扁平な板状の磁石３４Ｌ
，３４Ｒが挿通され、移動体１９は磁石３４Ｌ，３４Ｒ
の長手方向に摺動されて移動してシークが行なわれる。

【００２９】光磁気ディスク１で反射された戻り光は薄
膜ヘッド１６の透孔２２→対物レンズ１５→ケーシング
２８の透孔３１→プリズム１８→ケーシング２８の透孔
３０→ガルバノミラー３４→図１に示した固定光学系２
７の系路で情報信号及びトラッキングサーボ用信号が検
出される。

【００３０】上述の実施例では対物レンズ１５をアクチ
エクタケーシング２９に内蔵させたが、対物レンズ１５
をケーシング２８内に固定させ、アクチエクタケーシン
グ２９を省いて薄膜ヘッド１６を直接ジンバル１７に固
定させる様にしてもよい。

【００３１】上述の様に構成させた場合のトラッキング
サーボに用いるガルバノミラー３４のガルバノモータを
図５に示す。

【００３２】図５において、ガルバノミラー３４はムー
ビングコイル型のガルバノモータ構成とされ、空芯の角
形に巻回したコイル３５にミラー３６が固定され、コイ
ル３５の上下にマグネット３７，３８が配されてガルバ
ノモータを形成している。ミラー３６及びコイル３５は
ジンバル用の板バネ３９で保持され、トラッキング方向
ｉからの入射ビームに対しＪ方向の出射ビームと成され
て固定光学系２７のビームスプリッタ２１に入射される
。

【００３３】次に本発明のフォーカスサーボ状態を説明
する。本発明で最も単純な構成では図６に示す様に移動
体１９はケーシング２８内に配設した対物レンズ１５と
４５°傾斜させたミラーを有し、このケーシング２８の
上部にジンバル１７を介して透孔２２を穿った薄膜ヘッ
ド１６が片持ち保持され、光磁気ディスク１の記録磁性
層１ｂで反射した戻り光は固定光学系２７に入射される
。

【００３４】今、スピンドルモータ４０のスピンドルハ
ブ２にクランプされた光磁気ディスク１を回転させると
、光磁気ディスク１の回転によって回る空気がディスク
下面と薄膜ヘッドである磁界発生手段１６との間の空気
流によって薄膜ヘッド１６は一定の浮上力が与えられる
。この浮上力による浮上量Ｇは　０．２〜３μｍと成る
様に選択される。この浮上量Ｇはスピンドルモータ４０
の回転速度と薄膜ヘッド１６の大きさに依存して定める
ことが出来る。

【００３５】この最適浮上量Ｇに於いて、磁界発生手段
１６からの外部磁界が記録磁性層１ｂに交叉する様にな
せば、フォーカスサーボを省くことが可能となり、フォ
ーカスサーボ駆動用の磁石やコイルを必要としないので
移動体１９全体を小さく出来るだけでなく、部品点数を
大幅に減少させることが可能になりシーク速度を早めら
れる。

【００３６】上述したアクチエクタケーシング２９や外
部磁界を付与する磁界発生手段である薄膜ヘッド１６の
基板にエアを通すスリット等を形成させてエアベアリン
グによる浮上量Ｇを制御させることも出来る。

【００３７】更に、光磁気ディスクの起動停止時に薄膜
ヘッド１６の上面がＨＤＤの様にコンタクト，スタート
，ストップ方式と同様としたり、ディスクの一面に接触
しない様に起動停止時にも、所定のギャップを設けて置
く様にジンバル１７の偏倚力を調整することも出来る。

【００３８】上述の様にディスク回転時の浮上量を一定
に定め、磁界発生手段１６からの外部磁界を光磁気ディ
スク１の記録磁性層１ｂに近づけるために好適な光磁気
ディスク１は図７に示す様に、従来の光磁気ディスクと
逆のプロセスで製作したものを用いるを可とする。

【００３９】図７は片面のみの通常の光磁気ディスク１
を示すものであり、透明なガラスの如き基板４２に従来
のプリグルーブとは逆に、プリグルーブと同様の動作を
行なう突部４３を同心円状或は螺旋状に形成する。次に
この突部４３を有する基板４２上にアルミニウム等の金
属層４４を蒸着して透磁率を高め、外部磁界の磁束のパ
スを通り易くする。

【００４０】次に、この金属層４４の上に記録磁性層１
ｂをスパッタリングする。この記録磁性層１ｂはＳｉＮ
（窒化シリコン）層の上にＴｂ，Ｆｅ，Ｃｏ（テレビウ
ム，鉄，コバルト）層を更にＳｉＮ層を重ねて形成され
る。

【００４１】記録磁性層１ｂの上には５〜１０μｍ程度
にＵＶをコーティングして保護層４６を形成する。

【００４２】上述の如き構成の光磁気ディスク１によれ
ば外部磁界発生手段である薄膜ヘッド１６のコイル面か
ら記録磁性層１ｂまでの距離を極めて小さくすることが
出来て、外部磁界の磁束を記録磁性層１ｂによく通すこ
とが可能となる。

【００４３】図８はガラス基板１ａの両面にプルグルー
ブとなる同心円状又は螺旋状の突部４３ａ，４３ｂを形
成し、図７と同様に上下画面に金属層４４，記録磁性層
４５、並にＵＶ等の保護層４６を形成したものである。

【００４４】この様な両面型の光磁気ディスク１ａでも
、上下に本発明の光磁気ピックアップ装置を２個配置す
ることで、両面から２つの信号の記録、再生を行うこと
が出来る。

【００４５】即ち、図７及び図８の構成によれば、磁界
発生手段１６の基板で形成されるコイルパターンに、記
録しようとする信号を増幅した高周波の電流信号を供給
することにより磁界が発生する。この磁界は記録信号に
応じて高速反転制御されており、光磁気ディスク１及び
１ａの記録磁性層１ｂに印加される。そして、この記録
磁性層１ｂの磁界の印加された領域に、レーザ半導体３
から照射されるレーザビームを対物レンズ１５及び光透
過性を有する保護層４６を介して集束し、記録磁性層１
ｂの温度をキュリー点以上に上昇させることにより情報
信号の記録を行うことができる。

【００４６】以上の説明から明らかなように、本実施例
における光磁気ピックアップ装置は、レーザ半導体３か
らのレーザビームが対物レンズ１５を介して磁界発生手
段１６の基板に穿った透孔２２を通る様に片面又は両面
光磁気ディスク１又は１ａの一面側に磁界発生手段１６
を対向して設けることにより、コイルパターンと光磁気
ディスク１又は１ａとの距離を短くでき、従来までは極
めて困難であるとされていた光磁気変調方式による両面
型光磁気記録ディスクへの記録及び再生が可能となる。

【００４７】以下、本発明の光磁気ピックアップ装置の
具体的構成例を図９及び図１０によって説明する。

【００４８】図９及び図１０において、５１は剛性材よ
り成る長方形状の基板で、その表面の長手方向の両側部
に略コ字状の外側ヨーク５２及び５３が対向して固着さ
れて、この外側ヨーク５２及び５３の内面側に厚さ方向
に着磁された磁石３４Ｌ及び３４Ｒが被着されている。 そして、外側ヨーク５２及び５３の内側両端面５２ａ，
５２ｂ間及び５３ａ，５３ｂ間に渡って内側ヨーク５６
及び５７を接合することにより、磁石３４Ｌ及び３４Ｒ
をそれぞれ外側ヨーク５２及び５３とにより囲繞して閉
磁路とし、所定のギャップｇａを形成するようになされ
ている。

【００４９】１９は移動体で、前後方向及び上下方向に
互いに交差する如く透孔３０及び３１が穿設され、右半
部側には非磁性材により形成される角形ボビン３２Ｒを
左半部側には同様の角形ボビン３２Ｌを配設し、移動体
１９のケーシング２８の両側面２８ａ及び２８ｂとの間
に左右一対の通孔５４ａ及び５４ｂが形成されるように
嵌着してあり、空芯の角形ボビン３２Ｌ，３２Ｒの外周
面にシーク用の駆動コイル３３Ｌ，３３Ｒを巻装してあ
る。

【００５０】又、移動体１９のケーシング２８上に固定
された板バネよりなるジンバル１７上に対物レンズ１５
を内蔵すると共に、この対物レンズ１５の上側に配設し
た外部磁界発生手段である基板に透孔２２を穿った薄膜
ヘッド１６がアクチエータケーシング２９と一体化され
て固定されている。

【００５１】このアクチエータケーシング２９は移動体
１９のケーシング２８の上方に穿った透孔３１に対向し
て設けられ、ケーシング２８内には図４で説明したプリ
ズム１８が固定されている。

【００５２】このように構成される移動体１９の一対の
通孔５４ａ及び５４ｂに前述した内側ヨーク５６及び５
７が挿通される。この通孔５４ａ及び５４ｂの内面、即
ち移動体１９の側面２８ａ及び２８ｂと、この側面に対
向する内側ヨーク５６及び５７の磁石非対向面５６ａ及
び５７ａに断面コ字状の案内溝１９ａ１　及び１９ｂ１
　と５６ａ１　及び５７ａ１　（図示せず）が形成され
て、この案内溝内のそれぞれの隅部にシャフト６０を取
付けてある。

【００５３】これらシャフト６０はセラミックやステン
レス等から形成されるロッドの外面を研磨して形成し、
例えば、接着剤によってそれぞれの案内溝の隅部に固定
する。これにより移動体１９の両側に４本ずつのシャフ
ト６０が互いに対向して配されている。この４本ずつの
シャフト６０間、即ち移動体１９の一側面の案内溝１９
ａ１　の一対のシャフト６０と一方の内側ヨーク５６の
案内溝５６ａ１　の一対のシャフト６０との間及び他側
面の案内溝１９ｂ１　の一対のシャフト６０と他方の内
面ヨーク　　５７の案内溝５７ａ１　の一対のシャフト
６０との間にそれぞれボール６１を介装する。これらボ
ール６１はステンレス，セラミック，ルビー又はサファ
イア等の非磁性材により形成するのが好ましい。

【００５４】このようにして移動体１９はボール６１を
介して内側ヨーク５６，５７に支承されて内側ヨーク５
６，５７に沿って移動自在であり、この移動においてボ
ール６１は外面を研磨して形成されたシャフト６０の間
において転動するので移動体１９は安定して正確に移動
される。なお、この移動体１９の移動において所定の位
置で係止されるように、基板５１の表面の前後端部にＡ
ＢＳ樹脂、ゴム等より成るストッパーを植設してある。 ３４は移動体１９の前後方向の透孔３０を後方へ延長し
た方向に略４５°の角度に傾斜して配設した図５で説明
したガルバノミラー、２７はガルバノミラー３４に対し
て略９０°の方向に対応して配設された図１で説明した
固定光学系であり、図９において４０は光ディスク１を
回転駆動するスピンドルモータである。

【００５５】以上のように構成される本例の光磁気ピッ
クアップ装置は、移動体１９のボビン３２Ｌ，３２Ｒに
巻装したシーク用の駆動コイル３３Ｌ，３３Ｒに通電す
ることにより磁気ギャップｇａ内の磁界と電流との作用
によって移動体１９には推力が付与されて案内軸を兼用
する内側ヨーク５６，５７に沿って前方又は後方へ移動
する、即ち、リニアモータ方式により光磁気ディスク１
の輻方向に移送される。

【００５６】上述の実施例ではリニアモータを用いてデ
ィスクの輻方向に移動体をシークさせたが、回動軸に回
動自在に取り付けたアームの先端にアクチクタケーシン
グを取り付けディスクの輻方向に略リニアの軌跡をえが
く様に動作するポジショナーであってもよいことは勿論
であり本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得る
。

【００５７】

【発明の効果】本発明の光磁気ピックアップ装置によれ
ばフォーカスを行うためのコイルや磁石をアクチエクタ
ケーシングに設ける必要がなく、光磁気ディスク回転時
の浮上によるエアベアリングでフォーカス量が規定出来
るので、アクチエクタを極めて小型，軽量に出来て、シ
ーク速度をＨＤＤ並みに高速化出来るものが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気ピックアップ装置の原理を示す
光学系構成図

【図２】本発明の光磁気ピックアップ装置の模式的斜視
図

【図３】本発明の光磁気ピックアップ装置に用いる移動
体の平面図

【図４】本発明の光磁気ピックアップ装置に用いる移動
体の側断面図

【図５】本発明の光磁気ピックアップ装置に用いるガル
バノミラーの斜視図

【図６】本発明の光磁気ピックアップ装置のフォーカス
量を定める浮上量の説明図

【図７】本発明の光磁気ピックアップ装置に用いる単面
型光磁気ディスクの側断面図

【図８】本発明の光磁気ピックアップ装置に用いる両面
型光磁気ディスクの側断面図

【図９】本発明の光磁気ピックアップ装置の一実施例を
示す斜視図

【図１０】本発明の光磁気ピックアップ装置の組立状態
を示す斜視図

【図１１】従来の光磁気ピックアップ装置の原理図

【符号の説明】

１　　光磁気ディスク ３　　レーザ半導体 １５　　対物レンズ（光学レンズ） １６　　薄膜ヘッド（外部磁界発生手段）１７　　ジン
バル（弾性支持部材） １９　　移動体 ２９　　アクチエクタケーシング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レーザビーム発生手段からのレーザビ
   ームを光磁気記録媒体に集束させる光学レンズと、上記
   光学レンズの上記光磁気記録媒体側に配設した透明基板
   又は中心に透孔を穿った基板を有する磁界発生手段と、
   少くとも上記磁界発生手段を支持する弾性支持部材と、
   上記レーザビーム発生手段からの入射レーザビーム及び
   上記光磁気記録媒体からの反射レーザビームを入射及び
   反射させる光学部材を有する移動体と、上記光学レンズ
   を上記光学部材と磁界発生手段間に配設し、上記磁界発
   生手段を保持する上記弾性支持部材を上記移動体に揺動
   自在に配設してなることを特徴とする光磁気ピックアッ
   プ装置。