JPH04195778A - 磁気記録装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録装置に係り、特に磁気ヘッドの浮上量
を一定に制御できる磁気記録装置に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録装置の記録密度が高まるにつれ、ディスク内外
周あるいは外乱等による磁気ヘッドの浮上量変動を抑制
することが、重要な技術課題となる。

従来、磁気ヘットの浮上量制御方法としては、例えば特
開昭６２−２５０５７号に記載されているように、ディ
スクと磁気ヘッド間の静電容量を検出する方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし従来の方式は、ディスク表面の微少な凹凸に対す
る感度が低く、浮上量制御の精度が必ずしも充分ではな
かった。

本発明の目的は、磁気ヘッドの浮上量変動を高感度で検
出し、安定な浮上が可能な磁気記録装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するため、本発明におし１て（ま磁気
ヘットの先端に半導体レーザチップを埋め込み、レーザ
光を磁気記録媒体に照射し、その反射光を半導体レーザ
チップに戻し、半導体レーザチップの動作特性変化から
半導体レーザチップと記録媒体間の距離変化に応じた信
号を検出して磁気ヘッドの浮上量制御を行なうことを特
徴とする。

〔作用〕

半導体レーザチップの光出射端面を記録媒体しこ対向さ
せて近接配置し、記録媒体から反射されたレーザ光を半
導体レーザチップに戻るようにすると、反射光はレーザ
内部に入り、半導体レーザチップと記録媒体間の複合共
振作用により、レーザの発振状態が変化するという効果
が知られて−る。

特公昭６４−９６６７号には、この効果用しすると同時
に、記録媒体上に反射率変化を有するノ（ターン層を形
成し、これによって磁気ヘットのトラッキング制御を行
なうことが開示されている。また特開昭６３−２０９０
３６号には、上記の効果を用いることによって、記録信
号を再生することが示されている。

しかし、いずれにも磁気ヘッドの浮上量制御という観点
は示されていない。

本発明では、半導体レーザと記録媒体間の複合共振作用
を両者間の距離変化の検出に利用し、磁気ヘッドの浮上
量制御に用いることを特徴とする。

本発明によれば、磁気記録媒体からのレーザ反射光を利
用するので、磁気ヘッドを高安定に浮上させることがで
きる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図により説明する。

スライダ１に取り付けられた磁気ヘッド部３にはコイル
４が巻かれており、ギャップ部Ｇで発生する磁界により
、磁気記録媒体８に記録を行なう。

スライダ１は磁気記録媒体の回転よって発生する空気圧
により、媒体上をサブミクロンのオーダーで浮上してい
る。スライダ１と磁気ヘッド部３は支持アーム２に取り
付けられており、上下機構７を介してアクチュエータ（
図示せず）に連結されて、磁気記録媒体の半径方向に移
動させることができる。

磁気ヘッド部３の先端には半導体レーザチップ６と光検
出器５が配置されており、半導体レーザチップ６の光出
射端面ば磁気記録媒体８と対向している。後述するよう
に、磁気記録媒体８からの反射光が半導体レーザチップ
６に帰還されると複合共振作用により発振状態が変化す
る。発振状態の変化は発光光量変化となって現れるため
、半導体レーザチップ６に近接配置した光検出器５によ
って、磁気記録媒体８と半導体レーザチップ６間の距離
変化にともなう浮上量制御を得ることができる。

第２図に浮上量制御信号検出の原理を示す。半４体レー
ザチップ６はスライダー１に取り付けられているため、
半導体レーザチップ６の光出射端面と磁気記録媒体８の
間隔は１μｍ以下のサブミクロンオーダーに設定できる
。半導体レーザチップ６の光出射端面における発光領域
は通常約１μｍ×約２〜３μｍ程度であるが、光出射端
面からほぼ１μｍ程度の範囲ではビーム径はほとんど変
化しない。

半導体レーザチップ６の光出射端面から出射した光は磁
気記録媒体８で反射し、再び半導体レーザチップ６に戻
る。半導体レーザチップ６の内部では磁気記録媒体８側
の端面と光検出器５側の端面の間で共振が起き、これに
よりレーザが発振する。ところが図示のように磁気記録
媒体８が存在すると、これが外部共振器として作用する
ため。

半導体レーザチップ６および磁気記録媒体８の間で複合
共振作用が起きる。この複合共振作用の例を第３図に示
す。半導体レーザチップ６に直流電流を流し、その光出
力を観測すると第３図のような特性が得られる。この場
合、光出力を検出するのは、いわゆる前方出力または第
２図に示したようないわゆる後方出力いずれでもかまわ
ない。さて、第３図中、曲線９は半導体レーザチップ６
への戻り光量が大きい場合１曲線１０は半導体レーザチ
ップ６への戻り光量が小さい場合である。レーザ駆動電
流を■。に設定しておけば、戻り光量の大小によって光
検出器出力はＰｌとＰ２の間を変化する。

戻り光量の大小は、半導体レーザチップ６と磁気記録媒
体８の間隔によって第４図のように変化する。光出力変
動の周期は、レーザの発振波長をλとするとλ／２とな
る。したがって、発振波長０．７８μｍの半導体レーザ
を使用すると、光出力変動の１周期は浮上量変動０．３
９μｍに相当する。一般的な磁気ディスク装置における
ヘッド浮上量は０．１〜０．３μｍ程度であるから、半
導体レーザチップの発光端面がスライダの摺動面と同一
面に配置されていれば、通常の光出力はその変動の第１
番目の周期内に存在することになる。

しかし実際には１発光端面保護等の観点から半導体レー
ザチップを摺動面より若干上に設定することが好ましい
。したがって、光出力はその変動の第２番目以降の周期
内に設定することになる。

いま浮上量が検出器出力の一頂点Ｑ１にあるとすると、
浮上量変動にともなう光量低下は。

±０．０５μｍの変動に対して約１０％程度である。し
たがって、０．０１μｍ以下の浮上量変動は充分検出可
能であるが、浮上量制御のための方向判定が難しいため
、好ましい位置とはいえない。

実際には、Ｑ２のような位置に初期設定することが好ま
しい。浮上量制御のための方向判定を行なうためには、
浮上量を増加あるいは減少させたときの光量変化をあら
かじめ検出しておく。ヘッドクラッシュ防止等の観点か
ら浮上量を増加させる方がより好ましい。浮上量を大幅
に増加させ、次以降の周期における頂点Ｑ３あるいはＱ
４を検出してもかまわない。

第５図に浮上量制御の流れを示す。光検出器５で受光し
た光出力信号はコントローラ１００によって浮上量制御
信号となる。この信号で上下機構７を駆動することによ
って、浮上量ｄを一定に制御する。

第６図に上下機構７の具体的構成を示す。同図（ａ）は
アクチュエータ７００と支持アーム２の間に圧電素子７
０１を配置したものである。この構成は、圧電素子の形
状に対する制約が比較的ゆるいという利点がある。同図
（ｂ）は、圧電素子７０１を支持アーム２とスライダ１
の間に配置したものである。圧電素子の形状は（ａ）よ
り小さくする必要があるが、スライダ１を直接変位させ
ているため、支持アーム２の振動等の影響を抑制するこ
とができる。同図（ｃ）は磁気ヘット部３とスライダ１
を分離し、両者の間に圧電素子７０１を配置したもので
ある。（ａ）（ｂ）よりも圧電素子形状のうける制約は
大きいが、従来の装置と比べて支持系の変更点がほとん
どないため、従来技術の適用範囲が広いといえる。さら
に、圧電素子７０１を駆動することにより、スライダに
よる浮上量を低下させることなく、磁気ヘッド部分のみ
を磁気記録媒体に接近させることが可能である。

したがって、再生信号にエラーが発生した場合。

磁気ヘッド部のみわずかに浮上量を低下させて再び再生
動作を行なうといったことができる。また、磁気ヘッド
部のみ磁気記録媒体に近づけることができるため、高密
度記録再生を安定に行なうことができるという利点もあ
る。

以上の説明に於いては、半導体レーザチップに近接配置
された光検出器から光出力信号を得ているが、半導体レ
ーザチップに一定電流を通電した状態で、チップにおけ
る電圧変動を検出しても同様の信号が得られる。

また、本実施例においては半導体レーザチップを磁気ヘ
ット部に付加した場合について説明したが、半導体レー
ザチップと磁気ヘッド部を同一基板上に一体形成させて
もよい。また、半導体レーザチップと光検出器を同一基
板上に一体形成することもできる。さらに、磁気ヘッド
の構造については詳述していないが、面内記録用のいわ
ゆるリングヘッド、垂直記録用のヘッド等いずれの構造
であってもかまわない。磁気ヘッド部とスライダーを異
なる材質で作成し、磁気ヘッド部をスライダーに埋め込
む構造をとってもかまわないことはいうまでもない。

なお、以上説明した浮上量制御と同時に、磁気記録媒体
上に記録トラック中心に対して偏心した凹部あるいは反
射率の異なる部分を交互に配置し、その反射光変化によ
って生ずる半導体レーザの発振状態変化を用いてトラッ
キング制御を行なうことも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、磁気記録媒体と半導体レーザの間隔の
変化によって半導体レーザの発振状態が変化するので、
磁気ヘッドの浮上量変動を高精度で検知することができ
る。こわにより、浮上量を制御し、磁気ヘッドを高安定
に浮上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図およ
び第３図は信号検出の原理を示す図、第４図は浮上量検
出信号の様子を示す図、第５図は浮上量制御方法を説明
する図、第６図は上下機構の構成を示す図である。 １・・・スライダー、２・・支持アーム、３・・磁気ヘ
ッド部、４・・・コイル、５・・光検出器、６・・半導
体レーザチップ、７・・・上下機構、８・・・磁気記録
媒体、１００・・・コントローラ、７００・・・アクチ
ュエータ、７０１・圧電素子。 第　１　（２） ３、燻誌鍵ケ１本 ￥Ｊ２（２）　　　　　　　ＶＪ３（２）８稙孔詑鋒煤
休 第４（２１ ５ｓ　　図 ￥Ｊ　Δ　図 ６スン （ｂ） （Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気記録層を有する磁気記録媒体上に近接して浮上
   する磁気ヘッドであって、磁界発生部分近傍に配置され
   たレーザ手段より発生するレーザ光を直接該磁気記録媒
   体に照射し、該磁気記録媒体からの反射光を該レーザ手
   段に帰還させることによって該レーザ手段の動作特性を
   変化させ、該磁気記録媒体からの反射光強度変化にとも
   なう該レーザ手段の動作特性変化によって、該磁気ヘッ
   ドと該磁気記録媒体間の距離変化に対応する信号を検出
   する磁気ヘッドを具備することを特徴とする磁気記録装
   置。 ２、該磁気ヘッドが浮上量制御手段を有し、上記信号を
   用いて、上記距離が一定になるように制御されているこ
   とを特徴とする、請求項１記載の磁気記録装置。 ３、上記磁気ヘッドが、磁界発生部分及び磁界検出部分
   のうち少なくとも一方を移動させる手段を有し、上記信
   号を用いて、上記磁界発生部分及び磁界検出部分のうち
   少なくとも一方と該磁気記録媒体間の距離が一定になる
   ように制御されていることを特徴とする、請求項１記載
   の磁気記録装置。 ４、上記浮上量制御手段が該磁気ヘッドの支持バネと該
   支持バネの支持部材間に配置された圧電素子であること
   を特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録装置。 ５、上記浮上量制御手段が該支持バネと該磁気ヘッド間
   に配置された圧電素子であることを特徴とする請求項１
   又は２記載の磁気記録装置。 ６、該磁気ヘッドの磁界発生部分及び磁界検出部分を移
   動させる手段が、該磁界発生部分及び磁界検出部分と該
   磁気ヘッドのスライダー部分の間に配置された圧電素子
   であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
   載の磁気記録装置。