JPH0660538A - 磁界変調形光磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁界変調用磁気ヘッドをディスクに対して上
昇、降下させる際に、ヘッドを上下させる速度の制御を
不要とし、簡単な構成でヘッドクラッシュを防止する。 【構成】 磁界変調形光磁気ディスク装置は、光磁気デ
ィスクの回転による動圧により浮上する磁気ヘッド４を
有しており、磁気ヘッド上下機構７によって光磁気ディ
スク１に対して上昇、降下される。磁気ヘッド４を退避
位置と使用可能位置との間を移動させるときに、ＣＰＵ
９によってスイッチ１０を開いてスピンドルモータ２の
回転サーボを切ると共にモータ駆動回路１４に指示を送
り、光磁気ディスク１の回転数を通常使用時よりも高く
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浮動する磁気ヘッドを
備えたオーバーライト可能な磁界変調形光磁気ディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスク装置は、透明なディスク
状の基板上にＴｂ−Ｆｅ薄膜などの垂直磁化膜からなる
記録膜を形成し、光ヘッドを介して集光レンズで集束さ
せた光スポットを透明基板を通して光磁気記録膜に照射
すると同時に、バイアス磁界発生コイルにより光磁気記
録膜に垂直方向にバイアス磁界を印加することにより、
光スポット照射部分に記録膜の磁化方向を記録データと
して記録する。

【０００３】このような光磁気ディスク装置において、
オーバーライト可能な記録方式として、例えば磁界変調
方式がある。この磁界変調方式では、情報を書き換える
際に、集光レンズで集束させたレーザビームのスポット
を記録膜に照射すると同時に、磁界変調用磁気ヘッドで
記録データに応じた変調磁界を印加することにより、デ
ータが記録膜の磁化の方向として記録される。

【０００４】しかし、前述のような磁界変調方式では、
情報を記録する際に、光磁気記録膜に大きな磁界を印加
する必要があり、また、記録密度を上げるために磁界の
スイッチング速度を高速化する必要がある。そこで、磁
気ディスク装置に用いられているような浮動ヘッドスラ
イダに取り付けた磁界変調用磁気ヘッドが用いられてい
る。

【０００５】磁界変調用磁気ヘッドとして浮動ヘッドス
ライダを用いた光磁気ディスク装置においては、ヘッド
の起動停止方式として従来はコンタクトスタートストッ
プ方式が用いられていた。このコンタクトスタートスト
ップ方式では、ディスクの回転停止時には浮動ヘッドス
ライダとディスクとが接触して設置され、ディスクの回
転を起動し、回転数上昇と共に浮動ヘッドスライダを浮
揚させて通常の記録再生等を行い、再びディスクを停止
させる時にディスク回転数が下がることによってまた浮
動ヘッドスライダをディスク上にランディングさせるよ
うにしている。この場合、浮動ヘッドスライダとディス
ク表面は、接触，低速摺動，離反，低速摺動，接触の各
段階を経ることになる。

【０００６】前記コンタクトスタートストップ方式は、
機構の構成が簡単で済むが、低速状態で接触摺動するた
めに、磁気ヘッドがディスクに吸着してしまう恐れがあ
る。そこで、この問題点を解決するために、ディスクを
回転させてから磁気ヘッドをディスクに向けて下ろす方
式が提案されている。例えば、特開平３−８８１８５号
公報には、ピエゾ素子を用いて浮動ヘッドスライダを上
下させる装置が開示されている。また、浮動ヘッドスラ
イダを上下させる機構として、特開平３−７３４４９号
公報には、形状記憶合金をペルチェ素子で温度制御する
ことによってヘッドを上下させるものが開示されてい
る。このように、ディスクを回転させてから磁気ヘッド
を上下させることにより、常にディスクと磁界変調用磁
気ヘッドとを非接触状態に保つことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようなディスクを回転させた状態で磁界変調用磁気ヘ
ッドを上下させる方式では、浮動ヘッドスライダの得ら
れる浮上力が小さい場合は、ヘッドを下ろす速度が比較
的速いとヘッドクラッシュする可能性が大きいという問
題点がある。

【０００８】すなわち、ディスクを回転させた状態でヘ
ッドを上下させる方式では、一旦ヘッドが降下してしま
えば、その後は安定したヘッドの浮上量が確保でき、振
動や衝撃に対しても比較的強い。しかし、ヘッドをディ
スク上に降下（ランディング）させたり、ディスクから
上昇（リフトアップ）させるような過渡的な状況下で
は、ヘッドの浮上状態が不安定になるので、得られる浮
上力が小さい場合、ヘッドを上下させる速度を適正に制
御しないとヘッドクラッシュを起こす恐れがある。ま
た、ヘッドを上下させる速度を制御する場合は、状況に
応じて適正に制御するのが困難であったり、装置構成が
複雑になってしまうなどの問題点がある。

【０００９】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、磁界変調用磁気ヘッドをディスクに対して上
昇、降下させる際に、ヘッドを上下させる速度を制御す
る必要がなく、簡単な構成でヘッドクラッシュを防止で
き、安定してヘッドを上昇、降下させることが可能な磁
界変調形光磁気ディスク装置を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による磁界変調形
光磁気ディスク装置は、光磁気ディスクの回転による動
圧により浮上する浮動磁気ヘッドと、前記光磁気ディス
クを挟んで前記磁気ヘッドと対向して設けられ前記光磁
気ディスクに光スポットを照射する光学ヘッドとを有す
る装置において、前記浮動磁気ヘッドを退避位置と使用
可能位置との間を移動させるときに、前記光磁気ディス
クの回転数を通常使用時よりも高くするディスク回転数
制御手段を備えたものである。

【００１１】

【作用】浮動磁気ヘッドを退避位置と使用可能位置との
間を移動させるときには、ディスク回転数制御手段によ
り、光磁気ディスクの回転数を通常使用時よりも高くす
る。すると、光磁気ディスクと浮動磁気ヘッドとの相対
速度が大きくなり、浮動磁気ヘッドの受ける浮上力が増
加する。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図５は本発明の第１実施例に係り、図
１は光磁気ディスク装置の構成を示すブロック図、図２
はディスクを回転させるスピンドルモータの回転数とト
ルクとの関係を示す図、図３は磁気ヘッドを降下させる
ときの動作を示すフローチャート、図４は図３のフロー
チャートに沿った動作時におけるスピンドルモータの回
転数の変化を示す波形図、図５は磁気ヘッドを上昇させ
るときの動作を示すフローチャートである。

【００１３】図１を参照して磁界変調形光磁気ディスク
装置の磁気ヘッド上下動作に関する部分の構成を説明す
る。光磁気ディスク１を装着して回転させるスピンドル
モータ２が設けられ、このスピンドルモータ２の回転速
度を検出する速度検出器としての周波数ジェネレータ
（ＦＧ）３がスピンドルモータ２に連設されている。

【００１４】また、光磁気ディスク１の近傍には、磁気
ヘッド４と光学ヘッド５とが光磁気ディスク１を挟んで
対向して設けられている。磁気ヘッド４はジンバルばね
６に取り付けられ、磁気ヘッド上下機構７に連結されて
おり、光磁気ディスク１の表面よりわずかに浮上（フロ
ーティング）して記録／再生等を行う浮動ヘッドスライ
ダが構成されている。この磁気ヘッド上下機構７は、特
開平３−８８１８５号公報や特開平３−７３４４９号公
報等に開示されている公知の機構によって構成されてい
る。磁気ヘッド上下機構７は、この上下機構を駆動する
磁気ヘッド上下機構駆動回路８が接続されており、ＣＰ
Ｕ９からの指示によって磁気ヘッド４を上昇、降下さ
せ、退避位置と使用可能位置との間を移動させるように
なっている。

【００１５】一方、前記周波数ジェネレータ３は、スイ
ッチ１０を介してＦＧアンプ１１に接続されており、こ
こでスピンドルモータ２の回転速度検出信号が増幅され
て比較回路１２の一方の入力端に入力されるようになっ
ている。比較回路１２の他方の入力端には、回転基準信
号生成器１３が接続されており、回転基準信号が入力さ
れるようになっている。比較回路１２の出力は、スピン
ドルモータ２を駆動するモータ駆動回路１４に供給され
るようになっており、回転速度検出信号と回転基準信号
との比較結果に応じてスピンドルモータ２が回転駆動さ
れるようになっている。ディスク回転数制御手段として
の前記ＣＰＵ９は、スイッチ１０やモータ駆動回路１４
にも指示を送るようになっており、スイッチ１０の開閉
によるスピンドルモータ２の回転サーボのオンオフ、ス
ピンドルモータ２の回転数の設定などを行うようになっ
ている。

【００１６】本実施例では、スピンドルモータ２がＯＦ
Ｆ、すなわち光磁気ディスク１の回転が停止していると
きは、磁気ヘッド４が光磁気ディスク１に吸着するのを
防止するため、磁気ヘッド４をフローティング位置より
もディスクから離しておく。そして、スピンドルモータ
２を起動するときは、スピンドルモータ２の回転サーボ
を切った状態でスピンドルモータ２をＯＮする。このと
き、ＣＰＵ９からの指示によってスイッチ１０を開と
し、スピンドルモータ２の回転サーボを切る。この場
合、周波数ジェネレータ３からの回転速度検出信号が遮
断されるため、比較回路１２にスピンドルモータ２の回
転情報が伝わらなくなり、モータの回転サーボがかから
なくなる。

【００１７】すると、スピンドルモータ２はフル加速を
続け、スピンドルモータ２の回転数は記録／再生時の回
転数（定常回転数）よりも高い状態となり、光磁気ディ
スク１と磁気ヘッド４との相対速度は定常回転時より大
きくなる。ここで、スピンドルモータ２の回転数とトル
クとの関係を図２に示す。記録／再生時の回転数である
定常回転数Ｂは、回転サーボをかけられるようにある程
度トルクがある状態となるように設定されている。この
定常回転数Ｂを中心として所定の幅を持った範囲（Ｂ±
ΔＢ）がリード／ライト可能な領域である。このような
モータで回転サーボを切ると、モータは最大回転数Ｃ付
近まで加速する。

【００１８】また、スピンドルモータ２を加速している
間に、光磁気ディスク１と磁気ヘッド４との相対速度が
最も大きくなるように、光学ヘッド５と一体で移動する
磁気ヘッド４をディスクの最外周に移動させておく。こ
のように、磁気ヘッド４が最外周へ移動し、スピンドル
モータ２の回転数（すなわち光磁気ディスク１の回転
数）が最大回転数Ｃに近いある所定の回転数Ａ（以下、
磁気ヘッド上下回転数Ａとする）を越えたとき、磁気ヘ
ッド４を降下させ、光磁気ディスク１上にフローティン
グさせる。

【００１９】光磁気ディスク１の表面よりフローティン
グした浮動ヘッドスライダにおいては、ヘッドの浮上量
σ，ディスクとヘッドとの相対速度ｖ，浮動ヘッドスラ
イダの面積Ｔ，ヘッドの押し付け力量ｆとの間に、 σ＝ｋ・（ｖ・Ｔ³ ／ｆ）^1/2 …（１） ただし、ｋは所定の係数 の関係があるので、ディスクの回転数（すなわち、ディ
スクとヘッドとの相対速度ｖ）を２倍にすればヘッドの
浮上量はルート２倍になる。またこのとき、同じ高さま
でヘッドを降下させると、ヘッドが受ける浮上力（ヘッ
ドの押し付け力量ｆと反対方向の力）は２倍になる。

【００２０】前記のように磁気ヘッド４を降下させると
きの動作を図３に示す。まず、ステップＳ１（以下、ス
テップは省略する）で、スピンドルモータ２の回転サー
ボを切り、そしてＳ２で、回転サーボを切った状態でス
ピンドルモータ２をＯＮする。すると、スピンドルモー
タ２は最大回転数Ｃ付近まで回転数が上昇する。次に、
Ｓ３で、光学ヘッド５及び磁気ヘッド４を光磁気ディス
ク１の最外周へ移動させ、Ｓ４で、磁気ヘッド４が光磁
気ディスク１の最外周にあるか否か、及びスピンドルモ
ータ２の回転数が最大回転数Ｃに近いある所定の磁気ヘ
ッド上下回転数Ａを越えたか否かを判断し、少なくとも
一方が満たされていないときはＳ４を繰り返す。そし
て、磁気ヘッド４が光磁気ディスク１の最外周にあり、
スピンドルモータ２の回転数が所定の磁気ヘッド上下回
転数Ａ以上となったとき、Ｓ５に進み、磁気ヘッド４を
降下させ、光磁気ディスク１上にフローティングさせ
る。

【００２１】この後、スピンドルモータ２の回転サーボ
を入れて定常回転数Ｂに戻し、記録／再生などの通常の
使用が可能なようにする。すなわち、Ｓ６で、スイッチ
１０を閉じてスピンドルモータ２の回転サーボをＯＮ
し、Ｓ７で、所定の定常回転数Ｂ±ΔＢになったか否か
を判断して、定常回転数Ｂに戻るとスピンドルモータ２
の立ち上げが完了する。スイッチ１０を閉じると、比較
回路１２で周波数ジェネレータ３からの回転速度検出信
号と回転基準信号生成器１３からの回転基準信号とが比
較され、定常回転数Ｂと一致するようにスピンドルモー
タ２の回転駆動が制御される。

【００２２】このときのスピンドルモータ２の回転数の
変化を図４に示す。回転サーボを切った状態でスピンド
ルモータ２をＯＮすると、（ａ）から最大回転数Ｃ付近
までスピンドルモータ２の回転数が上昇する。ここで、
所定の磁気ヘッド上下回転数Ａを越えた（ｂ）点から磁
気ヘッド４の降下を開始し、磁気ヘッド４の降下が終了
した（ｃ）点でスピンドルモータ２の回転サーボを入れ
ると、定常回転数Ｂに向かってモータの回転数が減少す
る。回転数がＢ±ΔＢの範囲に入った（ｄ）点より通常
の使用が可能なＲＥＡＤＹ状態であり、スピンドルモー
タ２の回転数は定常回転数Ｂに収束する。

【００２３】例えば、モータの最大回転数Ｃ＝約６５０
０rpm のスピンドルモータ２を定常回転数Ｂ＝３６００
±１０rpm で使用する装置の場合を考える。このとき、
所定の磁気ヘッド上下回転数Ａ＝６０００rpm に設定す
ると、６０００rpm 以上になってから磁気ヘッド４が降
下するので、ディスク上の同じ半径の所でヘッドを降下
させた場合でも、（１）式より定常回転時に比べて少な
くとも浮上量で２９％多く、ディスクからの距離が同じ
になったときの浮上力で６７％大きくなっており、ヘッ
ドクラッシュの危険性が極めて少なくなる。

【００２４】また、磁気ヘッド４を上昇させるときの動
作を図５を参照しながら説明する。磁気ヘッド４を上昇
させる場合は、ヘッドを降下させるときとほぼ同様の手
順を行う。まず、ステップＳ１１で、光学ヘッド５及び
磁気ヘッド４を光磁気ディスク１の最外周へ移動させ、
Ｓ１２で、磁気ヘッド４が光磁気ディスク１の最外周に
あるか否かを判断し、ヘッドが最外周にないときはＳ１
２を繰り返す。そして、磁気ヘッド４が光磁気ディスク
１の最外周に位置すると、Ｓ１３に進んでスピンドルモ
ータ２の回転サーボを切る。すると、スピンドルモータ
２は最大回転数Ｃ付近まで回転数が上昇する。次に、Ｓ
１４で、スピンドルモータ２の回転数が所定の磁気ヘッ
ド上下回転数Ａを越えたか否かを判断し、越えた場合は
Ｓ１５に進み、磁気ヘッド４を上昇させる。その後、Ｓ
１６で、スピンドルモータ２をＯＦＦすることにより、
スピンドルモータ２が停止する。

【００２５】このように、磁気ヘッド４を上昇させる場
合も同様に、最大回転数Ｃに近いある所定の磁気ヘッド
上下回転数Ａまでスピンドルモータ２の回転数を高く
し、ディスクとヘッドとの相対速度を大きくした状態に
して、ヘッドの浮上力を高めて磁気ヘッド４を上昇させ
るようにしている。

【００２６】本実施例のように、スピンドルモータ２の
回転数を記録／再生等の通常の使用時よりも高くした状
態で磁気ヘッド４を上下させると、磁気ヘッド４が光磁
気ディスク１上に降下、あるいは光磁気ディスク１上か
ら上昇するときのディスクと磁気ヘッドとの相対速度が
定常回転時よりも大きくなる。ディスクと磁気ヘッドと
の相対速度が大きいと磁気ヘッドの受ける浮上力が増す
ため、同じ速度でヘッドを上下した場合はヘッドクラッ
シュの可能性が極めて少なくなり、安定してヘッドを上
昇、降下させることが可能となる。

【００２７】また、ヘッドを上下させる速度を速くして
もヘッドクラッシュしにくいので、ヘッドを上下させる
速度を制御する必要がなく、磁気ヘッド上下機構が簡単
な構造のもので良くなる。例えば、従来はバイモルフを
使用し、印加電圧を微妙に制御してヘッドの降下速度を
制御する手段を用いていたが、このような場合でも電圧
印加状態と非印加状態とをスイッチなどで切換えるだけ
で良くなる。また、バイモルフを使用せずに安価なソレ
ノイドによるヘッド上下機構にすることも可能である。

【００２８】なお、オーバーライト対応でないディスク
が使用される可能性があるときは、まずスピンドルモー
タを定常回転数で立ち上げて、コントロールトラックを
読み、フローティングヘッドを使用してもヘッドクラッ
シュの心配の無いディスクか否かを判断する。そして、
ヘッドクラッシュの心配の無いディスクである場合は、
本実施例と同様に、スピンドルモータの回転サーボを切
ってモータの回転数を上げ、磁気ヘッドを降下させる動
作に入るようにすれば良い。

【００２９】図６は本発明の第２実施例に係る光磁気デ
ィスク装置の磁気ヘッドを降下させるときの動作を示す
フローチャートである。

【００３０】第２実施例は、ディスクによって回転数を
切換え可能な光磁気ディスク装置に適用した例である。
なお、装置の構成は第１実施例と同様であり、説明を省
略する。

【００３１】例えば、ディスクの性能（感度、面振れ
等）によって３６００rpm で回すか、１８００rpm で回
すかを切換えられる装置の場合、図６に示すフローチャ
ートのように、１８００rpm 用のディスクを装着したと
きはまず３６００rpm で回転させた状態で磁気ヘッドを
降下させる。

【００３２】まず、Ｓ２１で、スピンドルモータ２の回
転数を３６００rpm に設定し、Ｓ２２で、スピンドルモ
ータ２をＯＮしてディスクを３６００rpm で回転させ
る。なお、本実施例ではスピンドルモータ２の回転サー
ボはＯＮのままである。そして、Ｓ２３で、光学ヘッド
５及び磁気ヘッド４を光磁気ディスク１の最内周へ移動
させ、Ｓ２４でコントロールトラックを読み出し、Ｓ２
５で装着されたディスクが１８００rpm 用のディスクか
３６００rpm 用のディスクかを認識する。

【００３３】その後、Ｓ２６で、光学ヘッド５及び磁気
ヘッド４を光磁気ディスク１の最外周へ移動させ、Ｓ２
７で、磁気ヘッド４が光磁気ディスク１の最外周にある
か否かを、Ｓ２８で、スピンドルモータ２の回転数が３
６００±１０rpm であるか否かをそれぞれ判断し、各条
件が満たされていないときはそれぞれのステップを繰り
返す。そして、磁気ヘッド４が光磁気ディスク１の最外
周にあり、スピンドルモータ２の回転数が３６００±１
０rpm となったとき、Ｓ２９に進み、磁気ヘッド４を降
下させ、光磁気ディスク１上にフローティングさせる。

【００３４】次に、Ｓ３０で、Ｓ２５を基に装着された
ディスクが１８００rpm 用のディスクか否かを判断し、
１８００rpm 用のディスクの場合は、Ｓ３１に進んでス
ピンドルモータ２の回転数を１８００rpm に設定する。
すると、スピンドルモータ２は１８００rpm で回転する
ように制御される。そして、Ｓ３２で、スピンドルモー
タ２の回転数が１８００±１０rpm であるか否かを判断
し、回転数が１８００±１０rpm の範囲に入るとスピン
ドルモータ２の立ち上げが完了する。一方、Ｓ３０で３
６００rpm 用のディスクが装着されている場合は、スピ
ンドルモータ２の回転数を再設定する必要がないため、
ここでスピンドルモータ２の立ち上げが完了する。

【００３５】このように、本実施例では、１８００rpm
用のディスクを使用する場合でも、始めにまずスピンド
ルモータ２を３６００rpm まで加速してディスクと磁気
ヘッドとの相対速度を大きくしておき、磁気ヘッド４を
降下させて光磁気ディスク１上にフローティングさせる
ようにする。その後、スピンドルモータ２の回転数を落
として１８００rpm にし、記録／再生等を行う。これに
より、低回転用のディスクを使用した場合でも、ディス
クに対して磁気ヘッド４を上下させる際にヘッドクラッ
シュの発生を防止できる。

【００３６】その他の作用、効果は第１実施例と同様で
ある。

【００３７】なお、記録／再生時にヘッドが記録トラッ
クをトレースする線速度が一定となるＣＬＶディスクを
使用する装置の場合は、以下のようにして磁気ヘッドを
上下させる際のヘッドクラッシュの発生を防止すること
ができる。

【００３８】ＣＬＶディスク用の光磁気ディスク装置の
場合、内周側にヘッドがあるときはスピンドルモータの
回転数を上げ、外周側にヘッドがあるときはスピンドル
モータの回転数を下げることによって線速度を一定に保
つようにしている。しかし、ディスクに対して磁気ヘッ
ドを上下させる際には、光学ヘッド及び磁気ヘッドから
なる可動部を外周側に移動させ、線速度制御を解除して
スピンドルモータをヘッドが内周側にあるときの回転数
で回転させる。これにより、スピンドルモータの回転数
が大きい状態でヘッドは外周側に位置しているため、線
速度が速くなり、この状態で磁気ヘッドを上下させる。

【００３９】従って、ディスクと磁気ヘッドとの相対速
度は記録／再生時より上がっているため、磁気ヘッドの
浮上量が大きくなり、ヘッドクラッシュなどの不具合を
起こりにくくすることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
界変調用磁気ヘッドをディスクに対して上昇、降下させ
る際に、ヘッドを上下させる速度を制御する必要がな
く、簡単な構成でヘッドクラッシュを防止でき、安定し
てヘッドを上昇、降下させることが可能となる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図５は本発明の第１実施例に係り、
図１は光磁気ディスク装置の構成を示すブロック図

【図２】ディスクを回転させるスピンドルモータの回転
数とトルクとの関係を示す図

【図３】磁気ヘッドを降下させるときの動作を示すフロ
ーチャート

【図４】図３のフローチャートに沿った動作時における
スピンドルモータの回転数の変化を示す波形図

【図５】磁気ヘッドを上昇させるときの動作を示すフロ
ーチャート

【図６】本発明の第２実施例に係る光磁気ディスク装置
の磁気ヘッドを降下させるときの動作を示すフローチャ
ート

【符号の説明】

１…光磁気ディスク ２…スピンドルモータ ４…磁気ヘッド ５…光学ヘッド ７…磁気ヘッド上下機構 ８…磁気ヘッド上下機構駆動回路 ９…ＣＰＵ １４…モータ駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光磁気ディスクの回転による動圧により
   浮上する浮動磁気ヘッドと、前記光磁気ディスクを挟ん
   で前記磁気ヘッドと対向して設けられ前記光磁気ディス
   クに光スポットを照射する光学ヘッドとを有する磁界変
   調形光磁気ディスク装置において、 前記浮動磁気ヘッドを退避位置と使用可能位置との間を
   移動させるときに、前記光磁気ディスクの回転数を通常
   使用時よりも高くするディスク回転数制御手段を備えた
   ことを特徴とする磁界変調形光磁気ディスク装置。