JPH0512819A - 信号記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔を正確
に一定に保つ。 【構成】 基板１８に磁気ヘッド１５を取り付けると共
に基板１８に印刷によって静電容量検出電極２０を設け
る。この電極２０とディスク１又はグランドとの間の静
電容量が所定値となるように基板１８のディスク１に対
する高さを制御する。基板１８に駆動コイル２７を一体
化する。基板１８はアーム１９で垂直方向移動自在に支
持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号を磁気記録又は光
磁気記録するための信号記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクを使用して信号を記録再
生する装置は、ディスクに光ビーム（レーザビーム）を
投射する手段と磁界を与える磁気ヘッドとを有する。記
録方式として、光変調方式と磁界変調方式との２種類が
あるが、いずれにしても光ビーム投射手段の他に磁気ヘ
ッドが必要になる。

【０００３】ところで、光磁気ディスクに強い磁界を与
えるためには磁気ヘッドを可能な限り光磁気ディスクに
接近させることが望ましい。しかし、あまり接近させる
とディスクの面振れ等によって磁気ヘッドがディスクに
接触し、いずれか一方又は両方が損傷する恐れがある。
この種の問題を解決するために光ヘッドにおけるフォー
カスサーボの信号に基づいて磁気ヘッドの垂直方向位置
を制御することが特開平２−２５２１５２号公報に開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フォーカスサ
ーボの信号は磁気ヘッドとディスクとの間隔を正確に示
しているとは限らない。

【０００５】そこで、本発明の目的は、磁気ヘッドとデ
ィスクとの間隔を簡単な構成で正確に検出し、上記間隔
を一定に保つように制御することができる磁気又は光磁
気記録方式の信号記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、記録媒体ディスクに信号を磁気又は光磁気
記録する装置において、記録時に前記ディスクの主面に
対して間隔を有して対向配置される磁気ヘッドと、前記
磁気ヘッドが前記ディスクの主面に対して垂直方向に又
はこの方向の成分を有する方向に移動できるように前記
磁気ヘッドを支持しているヘッド支持機構と、前記磁気
ヘッドと前記ディスクとの間隔を静電容量に基づいて検
出するために前記ディスクに対向配置された間隔検出用
電極と、前記磁気ヘッドと前記ディスクとの間隔を一定
に保つために、前記間隔検出用電極と前記ディスク又は
グランドとの間の静電容量が所定値になるように前記磁
気ヘッドの前記垂直方向の位置を制御する磁気ヘッド位
置制御手段とを備えていることを特徴とする信号記録装
置に係わるものである。

【０００７】なお、間隔検出用電極は前記磁気ヘッドと
共に前記ヘッド支持機構で移動自在に支持されているこ
とが望ましい。また、磁気ヘッドと間隔検出用電極とが
共通の基板に設けられていることが望ましい。また、間
隔検出用電極が基板に印刷された金属膜であることが望
ましい。また、磁気ヘッドの巻線が基板に印刷によって
形成されていることが望ましい。 また、間隔検出用電
極が基板のディスクに対向する一方の主面に形成され、
間隔検出用電極を基板の他方の主面に電気的に導出する
ための貫通孔が基板に形成されていることが望ましい。
また、磁気ヘッドの巻線を積層基板で形成し、間隔検出
用電極を積層基板に設けることができる。また、ディス
クにおける同心円状又は渦巻状トラックの円周方向又は
接線方向に磁気ヘッドと間隔検出用電極とを配列させる
ことが望ましい。また、間隔検出用電極を円周方向又は
接線方向に長手に形成することが望ましい。また、間隔
検出用電極を複数個配置することができる。また、間隔
検出用電極をディスクの半径方向の異なる位置に複数個
配置することができる。

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば、磁気ヘッドとディス
クとの間隔を間隔検出用電極とディスク又はグランドと
の静電容量に基づいて検出し、これに基づいて上記間隔
をフィードバック制御するので、ディスクと磁気ヘッド
との間隔を一定に保つことが可能になる。請求項２に示
すように間隔検出用電極と磁気ヘッドとを共通の支持機
構で支持することにより、間隔検出機構を簡単にするこ
とができ、且つ間隔の正確な検出が可能になる。請求項
３に示すように共通の基板に磁気ヘッドと間隔検出用電
極を設けると、構成が簡略化され且つ検出精度が高くな
る。請求項４に示すように間隔検出用電極を基板に印刷
で形成すれば、構成が簡単になる。請求項５に示すよう
に巻線を印刷で形成すれば、小型化が達成される。請求
項６に示すように貫通孔を設けることにより、配線が容
易になる。請求項７に示すように巻線を積層基板で形成
すれば、これを間隔検出用電極の基板として使用するこ
とが可能になり、小型化が達成される。請求項８に示す
ように円周方向又は接線方向に磁気ヘッドと間隔検出用
電極とを配置すれば、ディスク上の磁性体層又は金属層
のパターンの影響の少ない間隔検出が可能になる。即
ち、ディスクの円周領域又は外周領域における静電容量
を中央領域と同様に得ることができる。請求項９に示す
ように間隔検出用電極を長手に形成すれば、請求項８と
同様な作用を得ることができる。請求項１０に示すよう
に間隔検出用電極を複数個設けると、ディスクに対して
磁気ヘッドを平行に保つように間隔制御することができ
る。請求項１１に示すようにディスク半径方向に複数の
間隔検出用電極を配設すれば、ディスクの内周側と外周
側で選択的に使用して間隔検出精度を高めることができ
る。

【０００９】

【第１の実施例】次に、図１〜図４を参照して本発明の
第１の実施例に係わる光磁気記録再生装置を説明する。
光磁気記録再生装置は、図１に示すように、光磁気ディ
スク１を支持するターンテーブル２と、ここに結合され
たモータ３と、信号変換器４と、この信号変換器４をデ
ィスク１の半径方向に移動するための移動装置５とから
成る。

【００１０】光磁気ディスクは、合成樹脂基板６と、こ
の上に形成され且つキュリー温度まで加熱された領域が
外部磁界の方向に反転するような性質を有している周知
の磁性体層７と、合成樹脂被覆層８とから成る。

【００１１】信号変換器４は、原理的に示す光ヘッド９
を有する。この光ヘッド９はレーザー光源１０と対物レ
ンズ１１とから成り、ディスク１に光ビーム（レーザー
ビーム）１２を投射する。光ビーム１２をディスク１に
収束させて投射するために、光磁気ディスク記録再生装
置又は光ディスクプレーヤの分野で周知なフォーカス制
御系が設けられているが、これ等の図示は省略されてい
る。光ヘッド９はガイド１３によってディスク１の半径
方向に案内されているヘッドキャリッジ１４に取付けら
れている。

【００１２】信号変換器４は光ヘッド９の他に、磁気ヘ
ッド１５を有する。磁気ヘッド１５は、図２に原理的に
示すように磁性体コア１６と巻線１７とから成る。コア
１６は絶縁基板１８に支持され、ディスク１に対向して
いる。巻線１７は基板１８のディスク対向側主面１８ａ
に印刷によって形成されている。基板１８はその主面１
８ａがディスク１に対向するように配置され、一対のバ
ネ性を有する金属板から成る支持アーム１９の先端に固
着されている。アーム１９はキャリッジ１４に片持ち支
持され、ディスク１の半径方向に延びている。

【００１３】基板１８のディスク対向側主面１８ａには
印刷によって形成された金属膜から成る間隔検出用電極
２０とガード電極２１とが設けられている。間隔検出用
電極２０はディスク１との間の静電容量の変化によって
間隔の変化を検出する静電容量センサを構成するもので
ある。基板１８にはディスク対向側主面１８ａから反対
側主面１８ｂに至る貫通孔２２、２３、２４、２５が設
けられ、巻線１７、間隔検出用電極２０、及びガード電
極２１の電気的接続に利用されている。磁気ヘッド１５
と間隔検出用電極２０とはディスク１の渦巻状又は同心
円状のトラックの接線２６の方向に配列されている。な
お、この配列方向をトラックの円周方向にすることもで
きる。

【００１４】磁気ヘッド１５をディスク１の主面に対し
て垂直方向に移動させるための装置を構成するムービン
グコイル即ち駆動コイル２７が基板１８に固着されてい
る。駆動コイル２７はキャリッジ１４に固着された磁石
２８が発生する磁束中に置かれているので、駆動コイル
２７に電流を流すと、これが変化する。即ち、駆動コイ
ル２７はスピーカのボイスコイルと同一の原理で移動す
る。

【００１５】図３は間隔検出用電極１５とディスク１と
の間の静電容量Ｃ1 とディスク１とターンテーブル等の
グランド部材２９との間の静電容量Ｃ2を示す。磁気ヘ
ッド１５とディスク１との間隔が変化すれば、間隔検出
用電極２０とディスク１との間隔Ｄも変化し、静電容量
Ｃ1 が変化する。ディスク１はターンテーブル２に固定
されているので、静電容量Ｃ2 は間隔Ｄの変化に対応し
て実質的に変化しない。従って、間隔検出用電極２０と
グランドとの間の静電容量を検出することによって間隔
Ｄを知ることができる。

【００１６】図４は間隔検出用電極２０とグランドとの
間の容量Ｃ1 、Ｃ2 に基づく駆動コイル２７のフィ−ド
バック制御回路２９を示す。この制御回路２９は、容量
Ｃ1、Ｃ2 を抵抗Ｒ1 に交流電圧を与える交流電源３０
を有する。交流電源３０の交流電圧は抵抗Ｒ1 と容量Ｃ
1、Ｃ2 のインピーダンスとで分割されて増幅器３１に
入力する。増幅器３１の出力に接続されたバンドパスフ
ィルタ３２は交流電圧の周波数成分を抽出する。バンド
パスフィルタ３２から得られる検出信号はダイオード３
３とコンデンサ３４とから成る整流平滑回路で直流に変
換される。直流に変換された検出信号は可変抵抗３５で
分圧された後に補償回路３６に入力する。補償回路３６
は、間隔Ｄと検出電圧との非直線性を補償し、間隔Ｄと
検出電圧との関係を直線的にするための回路である。補
償回路３６の出力は誤差増幅器３７の一方の入力端子に
与えられる。誤差増幅器３７は他方の入力端子に接続さ
れた基準電圧源３８の基準電圧と検出電圧との差に対応
した出力（誤差出力）を発生し、これを駆動コイル２７
に印加する。なお、誤差増幅器３７と駆動コイル２７と
の間に駆動増幅回路を設けることができる。

【００１７】駆動コイル２７によって磁気ヘッド１５及
び間隔検出用電極２０を移動させる方法として大別して
次の２つがある。第１は、駆動コイル２７の電流が零の
時に磁気ヘッド１５がディスク１に対して所望位置にな
るようにアーム１９の位置を決定し、間隔Ｄが所定値よ
りも小さくなった時には、誤差増幅器３７から負の出力
電圧を発生させ、間隔Ｄを広げる方向の電流を駆動コイ
ル２７に流し、間隔Ｄが所定値よりも大きくなった時に
は誤差増幅器３７から正の出力電圧を発生させ、間隔を
狭める方向の電流を駆動コイルに流す方法である。第２
の方法は、駆動コイル２７に所定の電流を流した時に間
隔Ｄを所定値にするように各部を設定し、間隔Ｄの変化
に応じてこれを補正するように駆動コイル２７の電流を
変える方法である。

【００１８】この光磁気記録再生装置で信号を書き込む
時には、例えば磁界変調方式を採用し、ディスク１の磁
性体層７の記録部分に無変調の光ビーム１２を投射して
加熱し、ここに磁気ヘッド１５で磁界を与える。光ビー
ム１２で加熱されている部分は磁気ヘッド１５から与え
られる外部磁界の方向に一致した方向に磁化される。な
お、磁界変調方式を採用する場合には磁気ヘッド１５の
巻線１７に正方向と逆方向との両方の電流を選択的に流
すように構成する。

【００１９】以上説明した光磁気記録再生装置は、磁気
ヘッド１５とディスク１との間隔Ｄを独立に検出するた
めの手段を有し、間隔Ｄを独立に制御しているので、間
隔Ｄの制御を正確に行うことができる。また、間隔Ｄの
検出を磁気ヘッド１５と同一の基板１８に設けた間隔検
出用電極２０に基づいて行っているので、間隔Ｄを簡単
な構成で正確に検出することができる。また、巻線１７
及び間隔検出用電極２０を基板１８に印刷で形成したの
で、これ等を容易に形成することができる。また、トラ
ック接線方向に磁気ヘッド１５と間隔検出用電極２０と
が配列されているので、間隔検出用電極２０はディスク
１の半径方向において磁気ヘッド１５と同一位置にあ
り、ディスク１の内周側及び外周側において磁性体層７
に対向する。また、巻線１７及び間隔検出用電極２０を
貫通孔２２、２３、２４を介して基板１８の上面に電気
的に接続しているので、外部回路への接続を容易に達成
することができる。また、基板１８に磁気ヘッド１５及
び間隔検出用電極２０を設けた構成であるので、ディス
ク１の回転時に基板１８が浮上しやすくなる。

【００２０】

【第２の実施例】次に、図５を参照して第２の実施例を
説明する。但し、磁気ヘッド１５と間隔検出用電極２０
以外の部分は図１〜図４と同一であるので、図５には示
されていない。この実施例及び後述する実施例におい
て、第１の実施例と共通する部分の説明は省略する。第
２の実施例では磁気ヘッド１５のコイル１７が積層基板
４０に埋設されている。積層基板４０は巻線１７の１タ
ーン分が設けられた単位基板４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、
４０ｄを積層し、その上に被覆基板４０ｅを配置して一
体化したものである。なお、各基板の巻線１７は螺旋状
になるように相互に接続されている。間隔検出用電極２
０は積層基板４０の下面に設けられている。この様に構
成すれば磁気ヘッド１５の巻線１７の小型化及び量産化
が可能になる。

【００２１】

【第３の実施例】図６に示す実施例では磁気ヘッド１５
を含む基板１８上の間隔検出用電極２０のパターンが直
線２６で示すトラック接線方向に長手に形成されてい
る。これにより、ディスク１の内周側及び外周側におい
て間隔検出用電極２０をディスク１の磁性体層７又は金
属層に対向させることができる。

【００２２】

【第４の実施例】図７の実施例では２つの間隔検出用電
極２０ａ、２０ｂが磁気ヘッド１５を含む基板１８上の
直線２６即ちトラック接線方向に沿って形成されてい
る。この２つの間隔検出用電極２０ａ、２０ｂは並列接
続されて図４の制御回路２９に接続される。この様に複
数の間隔検出用電極２０ａ、２０ｂを形成すれば、片寄
りの少ない間隔検出が可能になる。

【００２３】

【第５の実施例】図８の実施例では２つの間隔検出用電
極２０ａ、２０ｂを独立の制御回路２９ａ、２９ｂに接
続し、２つの駆動コイル２７ａ、２７ｂを制御回路２９
ａ、２９ｂで夫々制御している。図８の間隔検出用電極
２０ａ、２０ｂの配置は図７のそれと同一である。２つ
の駆動コイル２７ａ、２７ｂは基板１８のトラック接続
方向における一端と他端に夫々固着され、この中にコア
１６ａ、１６ｂが挿入されている。この様に複数の間隔
検出用電極２０ａ、２０ｂと複数の駆動コイル２７ａ、
２７ｂを設けると、ディスク１に対する基板１８の平行
度を高めることができる。

【００２４】

【第６の実施例】図９の実施例では、４つの間隔検出用
電極２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、４つの駆動コ
イル２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄと、４つの制御回
路２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄが設けられている。
この様に構成すれば、図８よりも更にディスク１に対す
る基板１８の平行度が高くなる。

【００２５】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 図１０に示すように３つの間隔検出用電極２７
ａ、２７ｂ、２７ｃと、３つの駆動コイル２７ａ、２７
ｂ、２７ｃと、３つの制御回路２９ａ、２９ｂ、２９ｃ
を設けることができる。 （２） 図１１に示すように直線２６で示すトラック接
続方向に長手に延びる基板１８の中心よりも左側と右側
に分けて第１及び第２の間隔検出用電極２０ａ、２０ｂ
を設け、これをスイッチＳＷの接点ａ、ｂを介して制御
回路２９に選択的に接続してもよい。ディスク１の中心
が図１１の基板１８の左側の場合には、第１の間隔検出
用電極２０ａをディスク１の中間トラックよりも外周側
における間隔Ｄの検出に使用し、第２の間隔検出用電極
２０ｂを中間トラックよりも内周側における間隔検出に
使用する。なお、図１１において、第１の間隔検出用電
極２０ａを破線の位置に設けることができる。 （３） 磁気ヘッド１５のコア１６を原理的に示した
が、Ｃ型コアとしてもよい。 （４） 基板１８をアーム１９で片持ち支持せずに、基
板１８の左側にもアーム１９に相当するものを配置し、
両側から支持して平行度を高めることができる。また、
基板１８をジンバルバネで支持することができる。 （５） ディスク１の非回転時に磁気ヘッド１５をディ
スク１に接触させておき、ディスク１が所定回転数以上
になった時に磁気ヘッド１５をディスク１から浮上させ
るように構成することができる。 （６） 光ビームを併用しないで磁気ヘッド１５のみで
磁気ディスクに信号を磁気記録する磁気ディスク装置に
も本発明を適用することができる。 （７） 磁石２８を基板１８に固着し、駆動コイル２７
をキャリッジ１４に固定することができる。 （８） 間隔検出用電極２０とグランドとの間の静電容
量を検出する回路は図４に限ることなく、検出静電容量
と３つのインピーダンス素子とをブリッジ接続する回路
等によって容量変化を検出することができる。 （９） ディスク１に静電容量検出用の透明の金属層を
設けることができる。

【００２６】

【発明の効果】各請求項の発明によれば、ディスクと磁
気ヘッドの間隔を正確に所定範囲に収めることが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる光磁気記録再生
装置を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】間隔検出用電極の静電容量を説明するための断
面図である。

【図４】間隔検出用電極の静電容量で駆動コイルを制御
する制御回路を示す回路図である。

【図５】第２の実施例の磁気ヘッドとその近傍を示す断
面図である。

【図６】第３の実施例の基板における間隔検出用電極の
配置を図２と同様に示す図である。

【図７】第４の実施例の間隔検出用電極の配置を図２と
同様に示す図である。

【図８】第５の実施例の間隔検出用電極及び駆動コイル
の配置及び制御方法を示す図である。

【図９】第６の実施例の間隔検出用電極及び駆動コイル
の配置及び制御方法を示す図である。

【図１０】変形例の間隔検出用電極及び駆動コイルの配
置及び制御方法を示す図である。

【図１１】別の変形例の間隔検出用電極の配置及び制御
方法を示す図である。

【符号の説明】

１ 光磁気ディスク ９ 光ヘッド １５ 磁気ヘッド １８ 基板 １９ アーム ２０ 間隔検出用電極 ２７ 駆動コイル

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体ディスクに信号を磁気又は光磁
   気記録する装置において、 記録時に前記ディスクの主面に対して間隔を有して対向
   配置される磁気ヘッドと、 前記磁気ヘッドが前記ディスクの主面に対して垂直方向
   に又はこの方向の成分を有する方向に移動できるように
   前記磁気ヘッドを支持しているヘッド支持機構と、 前記磁気ヘッドと前記ディスクとの間隔を静電容量に基
   づいて検出するために前記ディスクに対向配置された間
   隔検出用電極と、 前記磁気ヘッドと前記ディスクとの間隔を一定に保つた
   めに、前記間隔検出用電極と前記ディスク又はグランド
   との間の静電容量が所定値になるように前記磁気ヘッド
   の前記垂直方向の位置を制御する磁気ヘッド位置制御手
   段とを備えていることを特徴とする信号記録装置。
2. 【請求項２】 前記間隔検出用電極は前記磁気ヘッドと
   共に前記ヘッド支持機構に移動自在に支持されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の信号記録装置。
3. 【請求項３】 前記磁気ヘッドと前記間隔検出用電極と
   が共通の基板に設けられていることを特徴とする請求項
   ２記載の信号記録装置。
4. 【請求項４】 前記間隔検出用電極が前記基板に印刷で
   形成された金属膜である請求項３記載の信号記録装置。
5. 【請求項５】 前記磁気ヘッドはコアと巻線とから成
   り、前記巻線が前記基板に印刷によって形成されている
   ことを特徴とする請求項３記載の信号記録装置。
6. 【請求項６】 前記間隔検出用電極は前記基板の前記デ
   ィスクに対向する一方の主面に形成されており、前記基
   板には前記間隔検出用電極を前記基板の他方の主面に電
   気的に導出するための貫通孔が形成されていることを特
   徴とする請求項３記載の信号記録装置。
7. 【請求項７】 前記磁気ヘッドは巻線とコアとから成
   り、前記巻線は積層基板に埋設されており、前記間隔検
   出用電極は前記積層基板に設けられていることを特徴と
   する請求項２記載の信号記録装置。
8. 【請求項８】 前記ディスクにおける同心円状又は渦巻
   状トラックの円周方向又は接線方向に前記磁気ヘッドと
   前記間隔検出用電極が配列されていることを特徴とする
   請求項２記載の信号記録装置。
9. 【請求項９】 前記間隔検出用電極が前記円周方向又は
   接線方向に長手に形成されていることを特徴とする請求
   項８記載の信号記録装置。
10. 【請求項１０】 前記間隔検出用電極が複数個配置され
    ていることを特徴とする請求項２記載の信号記録装置。
11. 【請求項１１】 前記間隔検出用電極が前記ディスクの
    半径方向の異なる位置に複数個配置されていることを特
    徴とする信号記録装置。