DE3510620C2 - - Google Patents

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  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Erzeugung eines Vormagnetisierungsfelds auf einem photo-magnetischen Aufzeichnungsmedium nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der GB-OS 20 83 677 bekannt. Dort sind ein Löschfeld und ein Schreibfeld vorgesehen, zwischen denen sich ein magnetischer Film befindet, der senkrecht zu seiner Oberfläche magnetische Eigenschaften aufweist. Der jeweilige magnetische Zustand dieses Films wird mit Hilfe eines Permanentmagneten festgelegt. Nachteilig ist hierbei, daß für die Einstellung der Stärke und der Richtung des Magnetfelds ein mechanisches Antriebsmittel vorgesehen sein muß, um den Permanentmagneten zu bewegen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Richtung und die Stärke des Magnetfelds ohne mechanische Antriebsmittel veränderbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß wegen fehlender mechanischer Magnetfeldbewegungs- und trägervorrichtungen kein instabiles Magnetfeld auftritt, das durch die sich bewegenden Elemente hervorgerufen werden könnte, die vibrieren oder ein Spiel aufweisen. Außerdem sind keine mechanischen Massen zu bewegen, welche die Zugriffszeit vergrößern. Bei der Erfindung werden mehrere stationäre Spulen geschaltet oder umgeschaltet, wobei der Abstand zwischen dem Aufzeichnungsmedium und diesen Spulen nicht verändert wird. Außerdem sind die Spulen bezüglich der Aufnehmer-Bewegungseinrichtung getrennt angeordnet, und sie werden mit Hilfe elektrischer Schaltmittel umgeschaltet, die wesentlich schneller als mechanische Mittel reagieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Vormagnetisierungsfelds gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 3 eine elektrische Schaltungsanordnung, welche für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet werden kann;
Fig. 4 eine Ausführungsform einer Spule, welche bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet werden kann.
Wie bereits erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zur Erzeugung eines Vormagnetisierungsfelds. In der Fig. 1, welche eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung des Vormagnetisierungsfelds zeigt, liegt eine Scheibe oder Platte 2 auf einem Plattenteller 1. Eine solche Scheibe 2 besteht beispielsweise aus MnBi, TbFe oder DyFe. Ein Aufnehmer 7 gibt einen Lichtstrahl ab, der auf einer Oberfläche der Scheibe 2 als Punkt gebündelt wird. Um auf diesem Punkt Daten zu speichern oder zu löschen, wird ein Magnetfeld senkrecht zur Oberfläche der Scheibe 2 erzeugt. Zu diesem Zweck sind mehrere kleine Spulen 8₁, 8₂, 8₃, welche die Spulengruppe 8 bilden, auf der anderen Seite der Scheibe 2, bezogen auf den Aufnehmer 7, vorgesehen. Die kleinen Spulen 8₁, 8₂, 8₃ sind in einem Abstand von der Scheibe 2 angeordnet und liegen auf einer Grundplatte 9, so daß sie sich überlappen.
Eine bestimmte Spule, z. B. 8₁, kann entsprechend einem Lesesignal oder Lokalisierungssignal vom Aufnehmer 7, das dessen Bewegung entspricht, ausgewählt werden. Dieser ausgewählten Spule wird Strom zugeführt, und es wird ein vorgegebenes, senkrecht verlaufendes Vormagnetisierungsfeld mit der gewünschten Polarität erzeugt, die dem Speicher- oder Löschvorgang entspricht.
Wie die Fig. 1 zeigt, werden sowohl die Spulen 8₁ und 8₂ als auch die Spulen 8₂ und 8₃ überlappt angeordnet und jeweils entsprechend der Bewegung des Aufnehmers 7 geschaltet. Wenn die das Magnetfeld erzeugende Einrichtung aus den beiden Spulen 8₁ und 8₃ besteht, ist das Magnetfeld an den Übergangsstellen oder an den Randbezirken dieser Spulen relativ schwach. Deshalb ist die Spule 8₂ vorgesehen, um das Magnetfeld in den Randbereichen zu kompensieren. Das Vormagnetisierungsfeld, das durch die Spulen 8₁, 8₂, 8₃ erzeugt wird, wird nicht auf einen begrenzten Punkt des magnetischen Speichermediums fokussiert, sondern es wird gleichmäßig über einen bestimmten größeren Bereich des Speichermediums gegeben.
Ein Blockschaltbild, welches die Funktionsweise der Vorrichtung erklärt, ist in der Fig. 2 dargestellt. In dieser Fig. 2 ist mit der Bezugszahl 10 der Eingang für ein Lesesignal bezeichnet, während 11 eine Datentrenneinrichtung zeigt, welche das Lesesignal in ein Datensignal und in ein Taktsignal aufspaltet. Mit 12 ist eine Adressenerkennungsschaltung bezeichnet, die ein Adressensignal vom Datensignal erhält. Eine Steuerschaltung, die das Adressensignal in ein Spulenauswahlsignal umwandelt, ist mit 13 bezeichnet. Der Polaritätsauswahleingang, zu dem ein Befehl zum Scheibenantrieb geht, der bestimmt, ob eine Speicherung oder Löschung durchgeführt werden soll, weist die Bezugszahl 14 auf, d. h. es liegt ein Polaritätsauswahlsignal vor. Mit der Bezugszahl 15 ist eine Schaltung bezeichnet, die eine Folgeauswahl eines Vormagnetisierungsfelds vornimmt und die Spulen entsprechend dem Polaritätsauswahlsignal und dem Spulenauswahlsignal auswählt. Mit 16 ist schließlich eine Spule bezeichnet.
Die Folgeauswahlschaltung für das Vormagnetisierungsfeld, wie sie in der Fig. 3 dargestellt ist, enthält einen Polaritätsauswahlteil I, der die Polarität des Spulenstroms auswählt, um den Lese- oder Schreibvorgang auszuwählen, sowie einen Spulenauswahlteil II, der eine bestimmte Spule auswählt und ihr den magnetisierenden Strom zuführt.
In dem Polaritätsauswahlteil I ist der erste Polaritätsauswahleingang 17 über einen Inverter 18 und über Basiswiderstände 19, 20 mit den Basen von Transistoren 21 und 22 verbunden. Der Kollektor des Transistors 21 ist über die Basis-Vorspann-Widerstände 23 und 24 eines Transistors 25 mit einer Spannungsquelle V cc verbunden. Ein Transistor 26 ist mit dem Transistor 25 zu einer Darlington-Schaltung verbunden.
Der Spulenauswahlteil II weist die Inverter 37 und 38 auf, die mit den Polaritätsauswahleingängen 17 bzw. 27 verbunden sind. Außerdem enthält er NAND-Gatter 42 bis 47, die Ausgangssignale der Inverter 37 und 38 empfangen, sowie Spulenauswahlsignale von den Spulenauswahleingängen 39, 40, 41. Auch Opto-Koppler 48 bis 53 sind vorgesehen, welche mit den jeweiligen NAND-Gattern 42 bis 47 verbunden sind. Die Opto-Koppler sind auf der rechten Seite mit einer gemeinsamen Leitung verbunden, die mit einem Emitter des Transistors 22 im Polaritätsauswahlteil I verbunden sind.
Kleine Spulen 54-56, die erfindungsgemäß ein Vormagnetisierungsfeld erzeugen, weisen einen gemeinsamen Verbindungspunkt an dem einen Ende ihres gewundenen Drahtes auf. Der gemeinsame Verbindungspunkt ist mit einem Emitter des Transistors 26 und einem Kollektor des Transistors 32 an das Polaritätsauswahlteil I angeschlossen. Das andere Drahtende jeder Spule ist mit den Opto-Kopplern 48 und 49, 50 und 51 oder 52 und 53 getrennt verbunden.
Die Fig. 4 zeigt eine allgemeine Struktur einer der Spulen, die bei dem erfindungsgemäßen System zur Erzeugung von Vormagnetisierungsfeldern Verwendung findet. Nimmt man an, daß eine Speicher- oder Löschzone auf einer Scheibe rechteckig ist und daß die Längen der größeren Seiten des Rechtecks 2 a betragen und daß die Längen der kürzeren Seiten 2 b sind, so erhält man folgende Gleichung
Hierin ist H eine senkrechte Komponente des magnetischen Felds im Punkt P, die in einer Scheibe mit dem Abstand x vom Zentrum der Spule angeordnet ist, wie es die Fig. 4 zeigt, während I der elektrische Strom ist, der durch die Spule 57 fließt. Wenn ein Aufnahmebereich auf einer Scheibe eine Breite von 40 mm in radialer Richtung zur Scheibe hat, dann sind die bevorzugten Werte 40 mm für 2 a, 5 mm für 2 b und 5 mm für x, sofern ein Magnetfeld mit einer senkrechten Spule erzeugt wird. In diesem Fall beträgt die senkrechte Komponente H des Magnetfelds im Punkt P gleich 26,3 A/m, vorausgesetzt, daß der Magnetisierungsstrom gleich 1 A und die Windungszahl der Spule gleich 1 ist. Für den Fall, daß vier Spulen verwendet werden, um ein äquivalentes Magnetfeld zu erzeugen, sind die Abmessungen jeder Spule 10 mm für 2 a, 5 mm für 2 b und 5 mm für x, wobei die senkrechte Komponente H des Magnetfelds im Punkt P gleich 27,6 A/m ist, vorausgesetzt, daß der Magnetisierungsstrom 1 A und die Windungszahl einer Spule gleich 1 ist. Dies bedeutet, daß das erhaltene Magnetfeld fast dasselbe ist, wenn eine Spule verwendet wird bzw. wenn vier Spulen verwendet werden. Was den Gleichstromwiderstand der Spule betrifft, so ist dieser allerdings in dem Fall, daß vier Spulen verwendet werden, ¹/₃ des Widerstands bei Verwendung von einer Spule. Folglich erhält man dasselbe magnetische Feld wie im letzten Fall auch im ersten Fall mit ¹/₃ der Magnetisierungsleistung. Die bevorzugteste Anzahl kleiner Spulen sollte im Hinblick auf die Magnetisierung und nicht im Hinblick auf eine Spule ausgelegt werden.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Erzeugung eines Vormagnetisierungsfelds beschrieben, dessen Struktur oben erläutert wurde. In diesem System wird ein Adressensignal aus einem Lesesignal genommen, das ein Ausgangssignal des Abnehmers 7 ist. Sodann wird dieses Adressensignal durch die Steuereinheit 13 in Spulenauswahlsignale umgewandelt, die eine Spule auswählen, welche dem Ort des Abnehmers 7 entspricht. Die Folgeauswahlschaltung 15 für das Vormagnetisierungsfeld wählt eine Spule 8₁, 8₂, 8₃ entsprechend den Spulenauswahlsignalen aus und gibt elektrischen Strom auf die ausgewählte Spule, und zwar mit einer bestimmten Polarität entsprechend dem Polaritätsauswahlsignal, das eine Strompolarität auswählt, welche dem Schreib- oder Löschvorgang entspricht. Folglich wird das gewünschte Vormagnetisierungsfeld in der Nähe des Abnehmers 7 mit einer gewünschten Polarität erzeugt. Es gibt auch andere Methoden für die Auswahl einer Spule. Beispielsweise kann eine Spule entsprechend einem Lokalisierungssignal statt von dem erwähnten Adressensignal von einem Positionserkenner ausgewählt werden, wie beispielsweise einem Strichkodierer, der mit dem Aufnehmer 7 verbunden ist.
Wenn das erste Polaritätsauswahlseingangssignal 17 durch die Folgeauswahlschaltung für das Vormagnetisierungsfeld auf niedrigen Pegel gebracht wird, nimmt das Ausgangssignal des Inverters 18 einen hohen Pegel an. Hierdurch wird der Transistor 21 auf EIN geschaltet, so daß die Transistoren 25 und 26, die den Spulen elektrischen Strom zuführen, in den EIN-Zustand gelangen. Unterdessen gelangt der Transistor 22, der von den Spulen 54, 55 und 56 über den Spulenauswahlteil II Strom abnimmt, in den EIN-Zustand mit einem hohen Ausgangspegel des Inverters 18. In diesem Zustand, wenn das Spulenauswahlseingangssignal einen hohen Pegel erhält, nimmt der Ausgang des NAND-Gatters 43 wegen des hohen Ausgangspegels des Inverters 38 einen niedrigen Pegel an, worauf der Opto-Koppler 49 in den EIN-Zustand gelangt. Folglich fließt ein Spulenstrom von der Spannungsquelle V cc über den Transistor 26, die Spule 54, den Opto-Koppler 49 und den Einzugstransistor 22 zur Masse.
Auf die gleiche Weise erfolgt die Auswahl der Polaritätsauswahleingänge 17, 27 sowie der Spulenauswahleingänge 39, 40, 41. Ein gewünschtes Magnetfeld kann in jeder der Spulen 54, 55, 56 mit einer gewünschten Polarität erhalten werden.
Die Zahl der Spulen ist nicht auf drei beschränkt, obwohl in der oben erwähnten bevorzugten Ausführungsform drei Spulen verwendet sind. Außerdem kann ein Opto-Koppler durch andere Elemente ersetzt werden, beispielsweise durch eine Kombination aus einer lichtemittierenden Diode und einem Fototransistor oder Feldeffekttransistor etc.
Das Speichermedium ist nicht auf eine Scheibe beschränkt, und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines vorgespannten Magnetfelds ist nicht auf eine Spule beschränkt.

Claims (15)

1. Vorrichtung für die Erzeugung eines Vormagnetisierungsfeldes auf einem photo-magnetischen Aufzeichnungsmedium, welches senkrecht zu seiner Oberfläche magnetische Eigenschaften aufweist, wobei auf einer Seite des Aufzeichnungsmediums eine Strahlungsquelle vorgesehen ist, die einen gebündelten Strahl auf das Aufzeichnungsmedium wirft, und wobei auf der anderen Seite dieses Aufzeichnungsmediums eine Einrichtung für die Erzeugung eines Vormagnetisierungsfelds vorgesehen ist, deren Vormagnetisierungsfeld auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) für die Erzeugung eines Vormagnetisierungsfelds mindestens zwei ein Magnetfeld erzeugende Elemente (8₁, 8₂, 8₃) aufweist, von denen jedes ein individuelles Magnetfeld erzeugen kann, wobei diese individuellen Magnetfelder als Vormagnetisierungsfelder dienen, die auf eine vorgegebene Fläche des Aufzeichnungsmediums (2) gerichtet sind, und daß eine Auswahleinrichtung (I, II) vorgesehen ist, welche die ein Magnetfeld erzeugenden Elemente (8₁, 8₂, 8₃) so auswählt, daß ein vorgegebenes Magnetfeld entsteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Magnetfelder, die von den mindestens zwei Elementen (8₁, 8₂, 8₃) erzeugt werden, sich überlappen, um ein resultierendes Magnetfeld zu erzeugen, welches auf eine vorgegebene Fläche des Aufzeichnungsmediums (2) gerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Elemente (8₁, 8₂, 8₃) vorgesehen sind, die jeweils ein individuelles Magnetfeld erzeugen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Magnetfeld erzeugenden Elemente (8₁, 8₂, 8₃) Spulen (8₁, 8₂, 8₃; 54 bis 56) sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spule (8₁, 8₂, 8₃; 54 bis 56) aus einem Grundelement und einer daran befestigten Folie besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spule (8₁, 8₂, 8₃; 54 bis 56) aus einem gewendelten Draht besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (8₁, 8₂, 8₃; 54 bis 56) entlang des Radius eines kreisförmigen Aufzeichnungsmediums (2) angeordnet sind und daß die Polarität des Stroms, der einer ausgewählten Spule (8₁, 8₂, 8₃; 54 bis 56) zugeführt wird, der Polarität eines Signals entspricht, das den Speicher- oder Löschvorgang bestimmt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spule (8₁, 8₂, 8₃; 54 bis 56) in Übereinstimmung mit einem Adressensignal ausgewählt wird, das bereits in dem Aufzeichnungsmedium (2) gespeichert ist und hieraus ausgelesen wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spule (8₁, 8₂, 8₃; 54 bis 56) entsprechend einem Lokalisierungssignal ausgewählt wird, das von einem Positionsdetektor abgegeben wird, der mit einem Aufnehmer für das Einspeichern und Löschen verbunden ist.
10. Vorrichtung nach einem oder nach mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Träger (9) zwei Spulen nebeneinander vorgesehen sind, über denen sich eine dritte Spule befindet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (2) eine rotierende Scheibe ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Magnetfeld erzeugenden Elemente vom magnetischen Aufzeichnungsmedium (2) entfernt angeordnet sind und ein ausgewähltes und erzeugtes Vormagnetisierungsfeld stets gleichmäßig auf das magnetische Aufzeichnungsmedium (2) fällt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polaritätsauswahlschaltung (I) und eine Spulenauswahlschaltung (II) elektrisch miteinander gekoppelt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Polaritätsauswahlschaltung (I) zwischen dem Anschluß einer Spannungsquelle (V cc ) und Masse (GND) parallel zueinander liegende, aus in Reihe geschalteten Transistoren (26, 32; 36, 20; 35, 31) bestehende Steuerschaltungen aufweist, von denen einige eine Darlingtonschaltung beinhalten.
15. Vorrichtung nach einem oder nach mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenauswahlschaltung (II) mehrere Opto-Koppler (48 bis 53) aufweist, die mit NAND-Gattern (42 bis 47) verbunden sind, und daß an die Opto-Koppler (48 bis 53) jeweils eine Spule (54 bis 56) mit ihrem einen Anschluß angeschlossen ist, wobei die jeweils anderen Anschlüsse dieser Spulen (54 bis 56) zusammengeschaltet sind.
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