DE3027134A1

DE3027134A1 - Thermomagnetische aufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3027134A1
Application number: DE19803027134
Authority: DE
Inventors: Naohiro Hanaoka
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1979-07-17
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1981-02-05
Also published as: DE3027134C2; JPS5616917A; US4363052A

Description

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Thermomagnetische Aufze ichnungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine thermomagnetische Aufzeichnungsvorrichtung, insbesondere zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen, wie z. B. Ton- und Bildsignalen auf bzw. von einem magnetischen Medium mit einem jeweiligen Aufzeichnungsabschnitt und mit einer zu dessen Oberfläche senkrecht gerichteten und entsprechend seiner Dicke verlaufenden Anisotropie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1· Derartige Aufzeichnungsvorrichtungen weisen auch eine temperaturabhängige Koerzitivkraft des magnetischen Mediums auf.

Bei thermomagnetischen Aufzeichnungsvorrichtungen dieses Typs kann eine höhere Aufzeichnungsdichte mit merklich höherem Wirkungsgrad als bei anderen Vorrichtungen erreicht werden, die einen ringförmigen Magnetkopf üblicherweise in Kombination mit einer Magnetplatte oder dergleichen verwenden. Bei einem derartigen Aufzeichnungsvorgang wird eine Magnetschicht durch Punktbestrahlung mit einem Laserstrahl aufgeheizt, wobei die

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Koerzitivkraft des aufgeheizten Teils durch Verwendung der Temperaturabhängigkeit der Koerzitivkraft von magnetischen Schichten reduziert wird,und ein Signalmagnetfeld wird dabei in einem derartigen Bereich zur magnetischen Aufzeichnung angelegt.

Um die Aufzeichnungsdichte mit derartigen Aufzeichnungsvorrichtungen zu vergrößern, ist es notwendig, die Ausweitung eines magnetisierten Bereiches durch Feinsteuerung des Laserstrahls zu reduzieren und das angelegte magnetische Feld zu steuern. Derzeit ist es jedoch schwierig, den Laserstrahl auf einen beschränkten Bereich wirken zu lassen. Darüber hinaus ist es sehr schwierig, einen sehr beschränkten Bereich mit wenigen magnetischen Feldkomponenten entlang einer Richtung zu magnetisieren, die senkrecht zu der magnetischen Schicht verläuft, weil die magnetische Schicht einer derartigen Aufheizung unterliegt, daß die Temperatur graduell vom Strahlzentrum des Laserstrahls in Richtung auf dessen Peripherie verringert werden kann, wobei der magnetisierbare Bereich demgemäß ausgedehnt wird, und weil ein Signalmagnetfeld mittels eines gekerbten Ringmagnetkopfes angelegt wird. Der magnetisierte Bereich wird daher relativ groß, so daß die Rückspielauflösung und der Aufzeichnungswirkungsgrad verschlechtert werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine thermomagnetisch« Aufzeichnungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu schaffen, daß ein senkrechtes Magnetfeld nur in einem sehr schmalen Bereich eines strahlaufgeheizten Abschnittes einer magnetischen Schicht angelegt werden kann, bei welcher eine magnetische Anisotropie senkrecht zu deren Oberfläche vorgesehen ist und eine temperaturabhängige Koerzitivkraft vorhanden ist, so daß dadurch auch der magnetisierbar Bereich beschränkt wird ur.d eine hohe Aufzeichnungsdichte in ihrem Wirkungsgrad und die Rückspiel- bzw. Wiedergabeauflösung verbessert werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus

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den Unteransprüchen.

Nachfolgend sind weitere Vorteile der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit der dazugehörigen Zeichnung beschrieben. Darin zeigt :

Fig. 1 eine strukturelle Anordnung;

Fig. 2 eine vergrößerte Perspektivdarstellung eines Magnetkopfes; und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit einer Spurerzeugung ·

Die Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung zeigt gemäß Fig. 1 ein Magnetaufzeichnungsmedium 1, welches aus einer plattenähnlichen Basis 1a zusammengesetzt ist, welche von einem synthetischen Harz oder einem anderen nichtmagnetischen Material gebildet wird, und einer Magnetschicht 1b, die die Oberfläche der Basis 1a überdeckt. Die Magnetschicht 1b ist eine Dünnschicht aus Mn-Bi oder einer anderen Legierung aus elementarem Eisen und seltenen Erden, welche eine magnetische Anisotropie in einer Richtung senkrecht zu der Schichtoberfläche zeigt und eine temperaturabhängige Koerzitivkraft aufweist, wobei diese Schicht auf der Basis 1a durch Aufdampfen oder Aufsprühen ausgebildet werden kann. Das Magnetaufzeichnungsmedium ist in seinem Zentrum mit einem Antriebssystem 2 derart verbunden, daß es dadurch mit einer konstanten Geschwindigkeit in Rotation versetzt werden kann.

Der Magnetschicht 1b gegenüberliegend ist ein Lichtstrahl-Bestrahlungssystem 3 über dem Magnetaufzeichnungsmedium 1 angeordnet. Das Bestrahlungssystem 3 umfaßt einen Lichtstrahlgenerator 4, um einen Lichtstrahl, wie z.B. einen Laserstrahl,mit einer notwendigen Energie zu emittieren. Ein halbdurchlässiger Spiegel 5 reflektiert den Lichtstrahl von dem Generator 4, um ihn auf das Magnetaufzeichnungsmedium 1 in einem rechten Winkel zu lenken. Zwi-

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sehen dem Lichtstrahlgenerator 4 und dem halbdurchlässigen Spiegel 5 ist ein Polarisator oder ein Polarisierungsprisma angeordnet, und eine Beleuchtungslinse 7 ist zwischen dem halbdurchlässigen Spiegel 5 und dem Magnetaufzeichnungsmedium zwischengeordnet und konvergxert einen Lichtpunkt A (Fig. 3) des Lichtstrahls auf der Magnetschicht 1b. Der durch das Lichtstrahlbestrahlungssystem 3 gelieferte Lichtpunkt des Lichtstrahls kann in radialer Richtung zu dem Magnetaufzeichnungsmedxum 1 durch übliche Vorrichtungen bewegt werden. Darüber hinaus ist das Lichtstrahl-Bestrahlungssystem 3 mit einem Lichtsensor 8 versehen, welcher auf der der Beleuchtungslinse 7 gegenüberliegenden Seite des halbdurchlässigen Spiegels 5 und zwischen einem Detektor 9, wie z.B. einem photoelektrischen Umsetzelement, angeordnet ist, das das durch den Lichtsensor 8 übertragene Licht empfängt. Mit dem Lichtsensor 8 und dem DetektCx' 9, der reflektiertes Licht von dem Lichtstrahl von dem Magnetaufzeichnungsmedxum 1 empfängt, kann ein Signal abgeleitet werden, das für die Reproduktion von aufgezeichneten Informationen unter Verwendung einer Differenz des Rotationswinkels zwischen denjenigen Lichtstrahlen abgeleitet wird, welche durch einen magnetisieren Bereich übertragen oder reflektiert werden und zwischen anderen Teilen der Magnetschicht 1b, wobei diese Lichtstrahlen verschiedenen Polarisationsebenen unterliegen, entsprechend dem magneto-optischen Faraday-Effekt oder dem Kerr-Effekt. Der von dem Lichtstrahlgenerator 4 bei Wiedergabe-Betriebsweise emittierte Lichtstrahl, der schwächer ist als die für die Aufnahme-Betriebsweise erforderliche Energie, wird so angelegt, daß er gerade eine so hohe Intensität aufweist, die groß genug ist, um ein erforderliches S/N-Verhältnis für die Reproduktion zu liefern. (S/N-Verhältnis bedeutet Signal-zu-Rauschen-Verhältnis.)

Gegenüber der plattenähnlichen Basis 1a des Magnetaufzeichnungsmediums 1 ist darüber hinaus ein Magnetkopf 10 mit einer Einzelpolstruktur angeordnet, wobei ein Signal an den lichtpunkt-bestrahlten Bereich angelegt wird. Wie in Fig. 2 darge-

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stellt, ist der Magnetkopf 10 aus einem ferromagnetischen Körper 11, wie z.B. einem Ferritkörper, und einem nichtmagnetischen Körper 12, wie z.B. einem keramisch gebundenen Körper, aufgebaut, der an dem spitzen Ende des ferromagnetischen Körpers 11 angeordnet ist. Ein nichtmagnetischer Körper 13, •wie z.B. ein Keramikkörper, und eine dünne Magnetmembrane 14 bilden zusammen den Magnetkopf, wobei die dünne Magnetmembrane 14 sandwichartig zwischen dem nichtmagnetischen Körper 13 und dem Ferritkörper 11 mit dem darauf befindlichen nichtmagnetischen Körper 12 zwischengelagert ist. Die distale Endoberfläche bei diesem Aufbau ist bogenförmig ausgebildet, und eine Wicklung oder Spule 15 ist um die Anordnung im Bereich des nichtmagnetischen Körpers 12 herumgewickelt. Die dünne Magnetmembrane 14 ist aus einem Magnetmaterial hergestellt, welches eine hochgesättigte Magnetflußdichte, wie z.B. Permalloy, Sendust, amorphes Magnetmaterial usw., aufweist und dessen Dicke näherungsweise auf einen^um oder weniger beschränkt ist. In Kontakt mit der dünnen Magnetmembrane 14 wird der ferromagnetische Körper 11 zur Erweiterung des magnetischen Pfades verwendet, um so den magnetischen Widerstand zu reduzieren.

Bei der Herstellung des Magnetkopfes 10 werden zuerst der ferromagnetische Körper 11 und der nichtmagnetische Körper miteinander verbunden und eine Oberflächenseite der vereinten Struktur geschliffen. Wegen der dünnen Magnetmembrane 14 mit einer Dicke von 1^m oder weniger wird das magnetische Material, wie z.B. Permalloy, auf der geschliffenen Oberfläche durch Aufdampfen oder Aufsprühen gebildet, und dann wird die zuvor geschliffene eine Oberflächenseite des nichtmagnetischen Körpers 13 mit der dünnen Magnetmembrane 14 verbunden. Danach wird ein Endbereich der Anordnung auf der Seite des nichtmagnetischen Körpers 12 bogenförmig geschliffen, und schließlich werden die Windungen 15 aufgebracht.

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Der Magnetkopf 10 wird so angeordnet, daß der freie distale Endbereich der dünnen Magnetmembrane 14 der Oberfläche der plattenähnlichen Basis 1 a in Kontakt mit dieser oder in unmittelbarer Nachbarschaft zu dieser und mit einem rechten Winkel dazu sich gegenüber befindet. Des weiteren wird der Magnetkopf 10 in radialer Richtung zu dem Magnetaufzeichnungsmedium 1 und synchron mit der Bewegung des Lichtpunktes A des Lichtstrahls bewegt, während das Positionsverhältnis mit dem Lichtpunkt A aufrechterhalten wird.

Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird das Magnetaufzeichnungsmedium 1 in Rotationsbewegung versetzt,und der Lichtpunkt A des Lichtstrahls und der Magnetkopf 10 bewegen sich in radialer Richtung zu dem Magnet— aufzeichnungsmedium 1 bei der magnetischen Aufzeichnung einer Information, so daß eine spiralförmige Spur ausgebildet werden kann, wie dies in Fig. 3 mit einem durchgezogenen Pfeil dargestellt ist. Eine derartige Aufzeichnungsbe-. triebsweise wird ausgeführt, wenn der Lichtpunkt A des Lichtstrahls anliegt, um den entsprechenden Bereich der Magnetschicht 1b aufzuheizen, um deren Koerzitivkraft zu verringern, und ein Signal-Magnetfeld wird an den bestrahlten Bereich durch den Magnetkopf 10 angelegt. Darauf wird das Signal-Magnetfeld von dem Magnetkopf 10 erzeugt, wenn der ferromagnetische Körper 11 und die dünne Magnetmembrane 14 entsprechend zu dem durch die Windungen 15 fließenden Signalstromfluß erregt werden. Der Magnetfluß wird auf die dünne Magnetmembrane 14 gebündelt bzw. konvergiert, um voll die senkrechte Magnetflußintensitat zu vergrößern, und der Magnetkopf 10 ist von einer derartigen Einzelpolstruktur, daß das Signal-Magnetfeld auf einen sehr schmalen senkrechten Bereich begrenzt wird, der sich von dem Bereich der dünnen Magnetmembrane 14 in Kontakt mit der plattenähnlichen Basis 1a bis zu der Magnetschicht 1b erstreckt. Demgemäß wird sogar dann, wenn dieser Bereich durch den Lichtpunkt

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A des Lichtstrahls sehr extensiv aufgeheizt wird, ein breiter magnetisierbarer Bereich geschaffen und die Gesamtheit des derart magnetisierbaren Bereiches nicht magnetisiert; der tatsächlich magnetisierte Bereich kann also auf einen sehr schmalen Bezirk begrenzt werden. Auf diese Weise wird der Wirkungsgrad einer hohen Aufzeichnungsdichte ebenso erreicht wie eine Verbesserung der Wiedergabeauflösung.

Da die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, kann beispielsweise eine Anwendung bei einem bandähnlichen Magnetaufzeichnungsmedium ebenso vorgesehen werden wie eine Aufzeichnung auf einem plattenförmigen Magnetaufzeichnungsmedium. Da das bandähnliche Magnetaufzeichnungsmedium mit einer dünneren Basis versehen werden kann, wird die senkrechte Beeinflussung bzw. Einprägung des Signal-Magnetfeldes erleichtert. Das distale Ende des Magnetkopfes muß des weiteren nicht immer in Berührung mit der Basis stehen und kann auch so angeordnet werden, daß es sich in einem sehr geringen Abstand von der Basis befindet. Unabhängig davon, ob der distale Endbereich die Basis berührt oder nicht, ist es ratsam, eine Schutzschicht auf der gegenüberliegenden Seite des Magnetkopfes zu der Basis vorzusehen, um dadurch zu verhindern, daß ein Abrieb auf dem Magnetkopf und auf der Basis und damit ein gegenteiliger Effekt bei Schnellaufbetrieb mit dem Magnetaufzeichnungsmedium entsteht. Obwohl das Lichtstrahl-Bestrahlungssystem 3 auch als Wiedergabesystem in der oben erwähnten Ausführungsform dient, kann das Wiedergabesystem separat von dem Lichtstrahl-Bestrahlungssystem vorgesehen werden.

Wie oben beschrieben, wird bei dieser Erfindung durch ein Lichtstrahl-Bestrahlungssystem ein Lichtstrahl auf ein Magnetaufzeichnungsmedium gestrahlt und ein Signal-Magnetfeld bei einem bestrahlten Bereich des Magnetaufzeichnungsmediums zur Magnetisierung mittels eines Magnetkopfes mit einem Einzelpolaufbau verwendet, der eine dünne Magnetmembrane 14 mit

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hochgesättigter Magnetflußdichte aufweist. Demgemäß kann ein Signal-Magnetfeld mit voller Intensität in einer Richtung bei einem rechten Winkel zu dem Magnetaufzeichnungsmedium zu einem extrem schmalen Abschnitt des magnetisierbaren Bereiches angelegt werden, so daß der magnetisierbare Bereich beschränkt werden kann, wodurch die Wirksamkeit einer hohen Aufzeichnungsdichte vergrößert und daher auch die Wiedergabeauflösung verbessert wird.

Zusammenfassend weist daher die vorliegende Erfindung eine thermomagnetische Aufzeichnungsvorrichtung zur Aufzeichnung von Informationen auf einem Magnetaufzeichnungsmedium auf, das eine magnetische Anisotropie über dessen Dicke aufweist und einen Laserstrahl-Bestrahlungsmechanismus umfaßt, der einen Laserstrahl auf dieses Magnetaufzeichnungsmedium liefert, wodurch dessen Koerzitivkräfte verringert werden. Ein Einzelpol-Magnetkopf mit einer dünnen Magnetmembran ist mit seinem Endbereich gegenüber dem Magnetaufzeichnungsmedium angeordnet, wobei ein Hauptkörper diese dünne Magnetmembrane 14 unterstützt und eine Spule durch den Endbereich der dünnen Magnetmembrane einen senkrechten Magnetfluß zu dem Magnetaufzeichnungsmedium anlegt.

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Claims

Patentansprüche

^J Thermomagnetische Aufzeichnungsvorrichtung, insbesondere zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Informationen, wie z.B. Ton- und Bildsignalen, auf bzw. von einem magnetischen Medium mit einem jeweiligen Aufzeichnungsabschnitt und mit einer zu dessen Oberfläche senkrecht gerichteten und entsprechend seiner Dicke verlaufenden Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtstrahl-Bestrahlungsmechanismus (3) einen Lichtstrahl auf den Aufzeichnungsabschnitt derart lenkt, daß dieser aufgeheizt wird, wodurch die Koerzitivkraft des beheizten Abschnittes reduziert wird und dadurch, daß ein Einzelpol-Magnetkopf (1O) eine ferromagnetische Dünnschicht-Membrane (14) umfaßt, die mit ihrem Endbereich gegenüber dem magnetischen Aufzeichnungsabschnitt angeordnet ist und bei der ein Hauptkörper (11, 12 und 13) die Dünnschicht-Membrane (14) unterstützt und eine darum angeordnete Spule (15) einen senkrechten Magnetfluß auf den Aufzeichnungsabschnitt durch den Endbereich der dünnen Membrane (14) erzeugt.
2. Thermomagnetische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ferromagnetische Dünnschicht-Membrane (14) senkrecht zu dem Magnetaufzeichnungs-

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abschnitt erstreckt.
3. Thermomagnetische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper (11, 12 und 13) ein Paar nichtmagnetischer Halbstücke (12 und 13) umfaßt, welche aus einem nichtmagnetischen distalen Endbereich und einem ferromagnetisehen proximalen Bereich (11) gebildet sind, wobei die ferromagnetische Dünnschicht-Membrane (14) zwischen den Halbstücken (13 und 11 mit 12) gehalten ist.
4. Thermomagnetische Aufzeichnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl-Bestrahlungsmechanismus (3) und der Einzelpol-Magnet kopf (1O) einander gegenüberliegen und das Magnetaufzeichnungsmedium dazwischen angeordnet ist.
5. Thermomagnetische Aufzeichnungsvorrichtung nach, einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahlbestrahlungsmechanismus (3) eine Laser-Lichtquelle (4) und einen Spiegel (5) umfaßt, der Laserlicht von der Laserlichtquelle (4) auf den Magnetaufzeichnungsabschnitt reflektiert.
6. Thermomagnetische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel als ein Halbspiegel und/oder als ein halbdurchlässiger Spiegel ausgebildet ist und wobei ein Detektor (9) vorgesehen ist, der von dem magnetischen Aufzeichnungsabschnitt reflektiertes Licht durch den Halbspiegel (5) empfängt und dieses Licht in ein elektrisches Signal umsetzt.

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