DE3650686T2

DE3650686T2 - Externes Magnetfeld-Umpolungsgerät für magneto-optisches Plattengerät

Info

Publication number: DE3650686T2
Application number: DE3650686T
Authority: DE
Inventors: Takashi Naito; Susumu Tosaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1985-04-29
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2006-04-29
Also published as: KR940005552B1; WO1986006534A1; EP0222916A1; DE3650686D1; EP0222916A4; EP0485359A3; EP0222916B1; EP0485359B1; EP0485359A2; US4748606A; KR880700389A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umpolen eines externen Magnetfelds für ein G rät für opto-magnetische Platten mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Es ist bereits ein Gerät bekannt, das ein Magnetfeld zum Löschen einer Aufnahme auf einem opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium liefert (Patent Abstracts of Japan, Bd. 8, Nr. 282 (P-323) (1719), 22. Dezember 1984 (JP-A-59 146 408)), wobei Wicklungen von zwei getrennten Elektromagneten zum Drehen eines Permanentmagneten rechtwinklig zueinander und parallel zur Längsachse des Permanentmagneten angeordnet sind. Diese Wicklungen haben eine solche Größe, daß sie sich über die gesamte Länge des Permanentmagneten erstrekken. Wenn man den Wicklungen der Elektromagneten Strom zuführt, kann der Permanentmagnet gedreht werden, so daß sein Magnetfeld in der einen oder anderen Richtung auf eine photoelektrische magnetische Aufzeichnung eines photoelektrischen magnetischen Aufzeichnungsmediums einwirkt. Die Kosten dieses bekannten Geräts sind jedoch relativ hoch.
Es ist außerdem eine magneto-optische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung bekannt (GB-A-20 83 677), die mit einem Aufzeichnungsmedium in Form einer Platte arbeitet, die ein Substrat aufweist, auf dem dünne Schichten ausgebildet sind. Die Richtungen leichter Magnetisierbarkeit der Schichten verlaufen senkrecht zur Ebene des Substrats, und beide Schichten werden in der gleichen Richtung magnetisiert. Auf entgegengesetzten Seiten der Platte sind eine optische Sammellinse und ein drehbarer Permanentmagnet angeordnet, der parallel zur Ebene der Aufzeichnungsplatte bewegt werden kann. In diesem Zusammenhang finden sich jedoch keine detaillierten Informationen über die Montage des Permanentmagneten.
Es ist bereits ein Gerät für magneto-optische Platten bekannt, das Daten auf einer magneto- optischen Platte aufzeichnen und von dieser wiedergeben kann (siehe z. B. die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.58-14306 und die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.57-133537).
Außerdem beschreibt FR-A-249475 eine verbesserte Vorrichtung zur Vormagnetisierung des Rotors eines Motors für Kleinuhren.
Das Grundkonzept des oben erwähnten Geräts für magneto-optische Platten wird anhand von Fig. 1 und 2 beschrieben. In Fig. 1 ist eine mit 1 bezeichnete magneto-optische Platte dargestellt. Bevor auf dieser magneto-optischen Platte Daten aufgezeichnet werden, wird die Platte in gleicher Richtung (Abwärtsrichtung) gleichförmig magnetisiert, wie dies in den Zeichnungsfiguren beispielhaft dargestellt ist. Vor einer der Flächen der Platte 1 befindet sich eine optische Abtastvorrichtung 2, mit deren Hilfe Daten auf der Plattenfläche aufgezeichnet und von dieser wiedergegeben werden können. Die optische Abtastvorrichtung 2 benutzt in bekannter Weise einen Laser (z.B. einen Halbleiterlaser) für die Datenaufzeichnung und -wiedergabe. Der Laserstrahl wird von einem Objektiv 3 auf der Plattenoberfläche zur Konvergenz gebracht. Der optische Pfad ist mit 3a bezeichnet.
Als Vorrichtung zur Erzeugung des externen Magnetfelds dient ein Elektromagnet 5, der auf der der optischen Abtastvorrichtung 2 abgewandten Seite der Platte und dieser optischen Abtastvorrichtung 2 gegenüber angeordnet ist. Der Elektromagnet 5 erzeugt ein zu der Plattenfläche vertikales externes Magnetfeld H, wie dies in den Zeichnungsfiguren dargestellt ist.
Wenn die optische Abtastvorrichtung 2 über einen vorbestimmten Bereich der Plattenoberfläche bewegt wird und einen Laserstrahl darauf richtet, so daß die Plattenoberfläche auf eine über der Curie-Temperatur liegende Temperatur (beispielsweise 400 ºC) erwärmt wird, werden die magnetischen Domänen in dem erwärmten Teil irregulär. Wenn dann dem Elektromagnetenen 5 ein bestimmter Strom zugeführt wird, so daß an die Platte ein externes Magnetfeld H (Fig. 2) angelegt wird, dessen Richtung der Richtung des externen Magnetfelds H von Fig. 1 entgegengesetzt ist, nimmt die Magnetisierungsrichtung des erwärmten Teils der Platte 1 die Richtung des externen Magnetfelds H an, wie dies durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Wenn dann die Bestrahlung mit dem Laser unterbrochen wird, wird das interne Magnetfeld aufrechterhalten, wie dies durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Wenn die Richtung des internen Magnetfelds beim nächsten Mal wieder inververtiert werden soll, genügt es, das externe Magnetfeld H, wie in Fig. 1 dargestellt, umzupolen und die oben erwähnte Abtastung durchzuführen. Der Wert "0" entspricht dann der in Fig. 1 dargestellten Magnetisierungsrichtung und der Wert "1" der durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 angedeuteten Magnetisierungsrichtung. Wenn die Abtastung mit Magnetisierung in dieser Weise sequentiell mit einer vorbestimmten Schrittweite in Umfangsrichtung der Platte 1 durchgeführt wird, können die Daten "0" und "1" in Umfangsrichtung der Platte auf dieser aufgezeichnet (oder auch aufgezeichnet) werden.
Die Einrichtung zur Erzeugung des externen Magnetfelds ist nicht auf die Verwendung eines Elektromagneten beschränkt, sondern sie kann statt dessen auch mit einem Permanentmagneten ausgestattet sein. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung für ein Beispiel eines Geräts 10 zum Umpolen eines externen Magnetfelds, bei der das externe Magnetfeld mit einem Permanentmagneten 5 erzeugt wird. Der flache rechteckige fest geformte Permanentmagnet 5, der mit der dargestellten Polarität magnetisiert ist, ist gegenüber der Platte 1 angeordnet und auf dem Gerät drehbar montiert. Seine Drehwelle 6 ist über eine Kupplungseinrichtung 8 mit der Drehwelle eines Schrittmotors 7 verbunden.
Der Motor 7 wird von einem Treibersignal aus einer (nicht dargestellten) Systemsteuerung gesteuert, und der Permanentmagnet 5 führt eine halbe Umdrehung durch, wenn sich der Motor 7 dreht. Diese halbe Umdrehung des Permanentmagneten wird von zwei Schaltern 11 und 12 detektiert, die in Fig. 4 dargestellt sind.
Zu diesem Zweck ist, wie in Fig. 4 dargestellt, an einem Halter 13, der den Permanentmagneten 5 enthält, ein Ansatz 13A angebracht, und die beiden Schalter 11 und 12 sind an den Positionen angeordnet. in die der Permanentmagnet 5 gelangt, wenn er um 180º gedreht wird. Die Zuführung des Treibersignals zu dem Motor 7 wird durch ein Signal unterbrochen, das erzeugt wird, wenn der Ansatz 13A mit den Schaltern 11 bzw. 12 in Berührung kommt. Auf diese Weise kann die der halben Umdrehung entsprechende Position des Permanentmagneten 5 stabilisiert werden.
Wenn die Vorrichtung 10 zum Umpolen des externen Magnetfelds in der beschriebenen Weise anstelle eines Elektromagneten den Permanentmagneten aufweist, treten jedoch folgende Probleme auf.
Da die Vorrichtung 10 zum Umpolen des externen Magnetfelds mit dem Schrittmotor 7 als Antriebsquelle für das Umdrehen des Permanentmagneten 5 arbeitet, benötigt sie außer dem Motor 7 selbst noch weitere Schaltungen, wie z. B. eine Treiberschaltung usw.. Dadurch werden die Herstellkosten der Vorrichtung insgesamt erhöht. Da die Vorrichtung außerdem Verschleißteile aufweist, wie den Motor 7, die beiden Schalter 11, 12 usw., ist ihre Lebensdauer begrenzt, die Zuverlässigkeit beeinträchtigt und eine Miniaturisierung, z. B. wegen der Anordnung des Motors 7, nicht möglich.
Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Umpolen eines externen Magnetfelds der im Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Art so auszubilden, daß die Kosten verringert, die Zuverlässigkeit verbessert und die Abmessungen verkleinert werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 erreicht.
Da die abstoßenden Kräfte, die zwischen den von dem Strom durch die Wicklung verursachten Magnetfeldern und dem Magnetfeld des Permanentmagneten selbst erzeugt werden, im Rotationszentrum des Permanentmagneten unterschiedlich groß sind, kann der Permanentmagnet erfindungsgemäß durch die Differenz der abstoßenden Kräfte in der gewünschten Richtung (im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn) gedreht werden. Wenn die Wicklung im leitfähigen Zustand bleibt, wird der Permanentmagnet nach einer halben Umdrehung stabilisiert. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Richtung des Magnetfelds des Permanentmagneten und die Richtung des Magnetfelds der Wicklung gleich werden und deshalb die auf den Permanentmagneten einwirkende abstoßende Kraft verschwindet.
Im Ergebnis wird die Richtung des durch die Platte verlaufenden externen Magnetfelds invertiert. Wenn ein Strom mit entgegengesetzter Richtung durch Wicklung fließt und dadurch die Richtung dieses externen Magnetfelds erneut invertiert wird, wird der Permanentmagnet wieder um eine halbe Umdrehung gedreht und aus dem gleichen Grund in diesem Zustand stabilisiert.
Wenn das Magnetfeld des Permanentmagneten positiv genutzt wird und das Magnetfeld der Wicklung nur während der erforderlichen Zeit erzeugt wird, ist es möglich, die entgegensetzte Polarität des Permanentmagneten relativ zu der Plattenfläche frei zu konvertieren.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung, bei der die auf den Permanentmagneten einwirkende Drehkraft von dem Magnetfeld des Permanentmagneten und dem Magnetfeld der Wicklung erzeugt wird, kann das Gerät miniaturisiert und sehr zuverlässig ausgebildet werden.
Fig. 1 und 2 zeigen Diagramme zur Erläuterung des Konzept bekannter magneto-optischer Aufzeichnungsverfahren,
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Umpolen eines externen Magnetfelds nach dem Stand der Technik,
Fig. 4 zeigt eine Teildarstellung, an der die Arbeitsweise der Vorrichtung von Fig. 3 veranschaulicht wird,
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht,
Fig. 6 zeigt einen Hauptteil der Vorrichtung von Fig. 5 in einer Querschnittsansicht.
Anhand von Fig. 5 werde ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 20 zum Umpolen eines externen Magnetfelds gemäß der Erfindung erläutert.
Wie Fig. 5 zeigt, ist auf einer Montageplatte 23 eine Kurzschlußwicklung 33 montiert. Der Permanentmagnet 15 ist entlang des Zentrums Lc der Wicklung 25 angeordnet, während die Kurzschlußwicklung 33 einer Fläche des Permanentmagneten 15 gegenüberliegt.
Das heißt, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kurzschlußwicklung auf der Oberseite des Permanentmagneten 15 und in einem vorbestimmten Abstand von dieser und links von der Drehwelle 22 des Permanentmagneten angeordnet, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.
Wenn die Vorrichtung in der beschriebenen Weise aufgebaut ist, kreuzt der magnetische Fluß aus der Wicklung 25 die Kurzschlußwicklung 33 teilweise, so daß in dieser eine elektromotorische Kraft induziert wird. Auf der Basis dieser elektromotorischen Kraft erzeugt die Kurzschlußwicklung 33 ein bestimmtes Magnetfeld. Das aus diesem Magnetfeld und dem Magnetfeld 25 zusammengesetzte resultierende Magnetfeld ist um einen bestimmten Winkel, z.B. θ, geneigt. Deshalb wirkt auf den Permanentmagneten 15 eine Drehkraft ein, so daß er gedreht werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 9 der EP-Patentanmeldung 86 902 518.9 darg stellt, die Länge des Permanentmagneten 15 so gewählt, daß sie im wesentlichen der Anzahl der Spuren entspricht, die auf einer Platte aufgezeichnet werden können. Wenn Daten auf einer vorbestimmten Spur aufgezeichnet werden, wird die optische Abtastvorrichtung zu dieser Spur bewegt. Dies ist lediglich ein Beispiel.
Um zu prüfen, ob der Permanentmagnet 15 korrekt invertiert ist, ist an der Hauptmontag platte 23 gegenüber dem Permanentmagneten 15 eine Vorrichtung, z.B. ein Hall-Element, befestigt, mit dem die Umpolung des Magnetfelds detektiert werden kann, Dieses Element liegt einer langgestreckten Öffnung gegenüber, wie dies in Fig. 9 in der erwähnten EP-Patentanmeldung dargestellt ist. Da Polarität und Pegel des Detektor-Ausgangssignals des Hall- Elements sich in Abhängigkeit davon ändern, ob der dem Hall-Element gegenüberliegende Pol des Permanentmagneten 15 der Nordpol oder der Südpol ist, und ob das externe Magnetfeld Hm des Permanentmagneten 15 das Hall-Element senkrecht durchdringt, kann mit Hilfe dieses Detektor-Ausgangssignals die korrekte Invertierung des Permanentmagneten 15 geprüft und seine Polarität detektiert werden.
Das Detektor-Ausgangssignal wird einer Systemsteuerung zugeführt, die den Strahlzustand des Lasers auf der Basis des Detektor-Ausgangssignals steuert.
Die für ein magneto-optisches Plattengerät bestimmte Vorrichtung zum Umpolen eines externen Magnetfelds gemäß der Erfindung invertiert den Permanentmagneten durch das von der elektromagnetischen Wicklung erzeugte Magnetfeld, so daß die Erfindung sich für die Verwendung in einem magneto-optischen Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät, z. B. einem Plattenspeicher, eignet.

Claims

1. Vorrichtung zum Umpolen eines externen Magnetfelds für ein Gerät für magneto-optische Platten

mit einem gegenüber einer magneto-optischen Platte (1) und in einem vorbestimmten Abstand von deren Oberfläche angeordneten drehbaren Permanentmagneten (15) zur Erzeugung eines externen Magnetfelds (Hm), das senkrecht durch die Plattenoberfläche verläuft, wobei der Permanentmagnet (15) mittels einer Drehwelle (22) drehbar montiert ist, deren Achse parallel zu der Oberfläche der Platte verläuft,

mit einer Wicklung (25), die ein Magnetfeld (Hc) erzeugt, wenn ihr Strom zugeführt wird, um den Permanentmagneten (15) durch eine Rotationskraft zu drehen, die auf der Basis einer abstoßenden Kraft erzeugt wird, die zwischen den beiden Magnetfeldern auftritt und an den Permanentmagneten (15) angelegt wird, um die Richtung des von dem Permanentmagneten erzeugten externen Magnetfelds umzupolen,

wobei der Permanentmagnet (15) mittels der Drehwelle an einem Rahmen drehbar gelagert ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß der genannte Rahmen mit einer Kurzschlußwicklung (33) ausgestattet ist,

und daß ein Magnetfeld, das aus dem von der Kurzschlußwicklung (33) erzeugten Magnetfeld und dem von der genannten Wicklung (25) erzeugten Magnetfeld zusammengesetzt ist, den Permanentmagneten (15) unter einer Neigung mit einem vorbestimmten Winkel relativ zu einer zu der Drehwelle (2) des Permanentmagneten (15) senkrechten Achse und relativ zu der Plattenoberfläche kreuzt.