DE3780317T2

DE3780317T2 - Vorrichtung zum erzeugen eines in magneto-optischer aufzeichnung benutzten, hochfrequenzmodulierten magnetfeldes.

Info

Publication number: DE3780317T2
Application number: DE8787100954T
Authority: DE
Inventors: Koichi Aso; Masatoshi Hayakawa; Takehiro Nagaki; Hiroshi Yamanoi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2007-01-24
Also published as: CA1280207C; EP0230325A2; EP0230325A3; US4796241A; DE3780317D1; EP0230325B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erzeugen eines hochfrequenten Modulationsmagnetfeldes, das zum Anlegen eines modulierenden Magnetfeldes in einer magnetooptischen Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabeeinrichtung benutzt wird. Im einzelnen bezieht sie sich auf eine solche Einrichtung, die ein Echtzeit-Überschreiben von Aufzeichnungssignalen in dem Hochfrequenzbereich gestattet.
Das magnetooptische Aufzeichnen erfolgt in dem Aufzeichnungssystem, bei dem Informationssignale auf ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium, wie eine magnetooptische Platte, durch Anwenden von Wärme, die durch ein Laserlicht erzeugt wird, geschrieben werden. Die Magnetisierungsrichtung wird durch ein Magnetfeld bestimmt, das an den erwärmten Teil auf das Abkühlen hin angelegt wird.
Eines der Merkmale der magnetooptischen Aufzeichnung besteht darin, daß es möglich ist, die Informationssignale zu Überschreiben. Demzufolge ist es in dem magnetooptischen Aufzeichnungssystem möglich, neue Daten in einen Bereich des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums einzuschreiben, wo zuvor ein Aufzeichnungsmuster eingeschrieben war.
Ein derartiges Neueinschreiben wird durch Umkehr des Vormagnetisierungs-Magnetfeldes bewirkt. Zum Erzeugen des starken Vormagnetisierungs-Magnetfeldes, das stärker als eine vorbestimmte magnetische Feldstärke ist, ist bekannt, einen Permanentmagneten zur Anregung des Magnetfeldes zu benutzen. Bei diesem Verfahren wird der Permanentmagnet durch mechanische Mittel zum Umkehren der Richtung des Magnetfeldes bewegt, und die Aufzeichnungs- und Löschvorgänge werden getrennt durchgeführt. Zum Beispiel wird der Magnet in seiner Position nach der ersten Löschung zum Aufzeichnen in dem Bereich auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium, aus dem die Aufzeichnung gerade gelöscht worden ist, umgekehrt.
Es ist ebenfalls bekannt, unterschiedliche Lösch- und Aufzeichnungs-Einrichtungen zu benutzen, die dazu bestimmt sind, unterschiedliche Teile der Überschreibfunktion zu Übernehmen. Bei diesem bekannten Verfahren werden das Löschen und die Aufzeichnung bei den verschiedenen Teilen auf dem optomagnetischen Aufzeichnungsmedium bewirkt. Indessen ist ein Echtzeit-Aufzeichnen mit den zuvor beschriebenen Verfahren zur schwierig zu erzielen.
Mit dem ersten Verfahren, das den Permanentmagneten benutzt, wird ein Hochgeschwindigkeits-Betrieb wegen der unvermeidlichen Einschränkungen im Hinblick auf die Arbeitsgeschwindigkeit nicht mit Leichtigkeit realisiert. Bei dem Verfahren, das die unterschiedlichen Lösch- und Aufzeichnungs-Einrichtungen benutzt, ist es, da die Einrichtungen in räumlich getrennten Positionen angeordnet sind, nicht möglich, ein vollständig einwandfreies Aufzeichnen zu erzielen, insbesondere in dem Fall der magnetooptischen Aufzeichnung mit einer hohen Aufzeichnungsdichte.
Andererseits kann ein Echtzeit-Überschreiben durch Benutzung eines Magnetfeld-Modulationssystems erzielt werden, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. In diesem System sind eine Lasereinrichtung 91 zum Erwärmen eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 90 mittels eines Laserstrahls durch eine Linse 93 und eine Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 92 zum Erzeugen eines Magnetfeldes, das durch Eingangssignale moduliert wird, vorgesehen.
Indessen ist es, wenn ein Hochfrequenzstrom mit z. B. mehreren MHz der Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 92 zugeführt wird, um den Wunsch nach einem Hochgeschwindigkeits-Betrieb oder einer Verbesserung der Aufzeichnungsdichte zu erfüllen, nicht möglich, die gewünschte Magnetfeldstärke zu erreichen, während außerdem eine Schwierigkeit in Hinblick auf die Wärmeerzeugung besteht.
Demzufolge ist es in dem Magnetfeld-Modulationssystem erforderlich, ein Magnetfeld einer hochkonstanten Stärke anzulegen, um die Richtung der Magnetisierung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 90 umzukehren. Indessen wird es, wenn die hochfrequenten Signale zugeführt werden, schwierig, das gewünschte starke Magnetfeld wegen der Frequenzcharakteristika des Kernmaterials der Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 92 zu erzielen. Umgekehrt ist es möglich, ein Magnetfeld zu erzeugen, das ausreichend ist, um die Magnetisierungsrichtung durch Vergrößern des Signalstroms, der der Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 90 zugeführt wird, umzukehren. Indessen treten in diesem Fall Probleme auf, wenn die Kerncharakteristika aufgrund der Wärmeerzeugung verschlechtert werden oder wenn die Temperatur höher als die Curie-Temperatur wird. Als Ergebnis wird es unmöglich, das starke Magnetfeld zu erzeugen, das in dem Hochfrequenzbereich erforderlich ist. Zusätzlich ist manchmal ein stabiler Auf zeichnungsbetrieb unmöglich zu erzielen, weil die Wärmeleistung des Laserstrahls durch die Wärme beeinflußt wird, die von der Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 90 erzeugt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes zu schaffen, das beim magnetooptischen Aufzeichnen benutzt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes zu schaffen, die ein Echtzeit-Überschreiben beim magnetooptischen Aufzeichnen erzielen kann. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes, das beim magnetooptischen Aufzeichnen benutzt wird, ohne Erzeugung eines Temperaturanstiegs in der Einrichtung zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht derselben.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht, die den betriebsbereiten Zustand der Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 7 zeigt das Diagramm einer Stromwellenform im Falle des Zuführens eines 1 MHz-Stroms.
Fig. 8 zeigt das Diagramm einer Magnetfeldwellenform, die diesem entspricht.
Fig. 9 zeigt eine graphische Darstellung, die die Charakteristika der Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung gemäß dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel angibt.
Fig. 10 zeigt eine schematische Ansicht zur Erklärung des Prinzips des Magnetfeld-Modulationssystems.
Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei ein Teil der Einrichtung in der Darstellung fortgelassen ist.
Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht derselben.
Fig. 13 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Verteilung des Magnetfeldes, das durch die in Fig. 11 gezeigte Einrichtung erzeugt wird.
Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht, die die Konfiguration einer Einrichtung zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 15 zeigt eine Schnittansicht, die die Konfiguration einer Einrichtung zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die zuvor genannten Probleme werden durch die vorliegende Erfindung mittels einer Einrichtung zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes gelöst, die einen Haupt-Magnetpol, der aus einem verlustarmen weichmagnetischen Material gebildet ist und ein Ende hat, das einer magnetooptischen Aufzeichnungsschicht gegenübersteht, und einen ummantelten Leiter, der um den Haupt-Magnetpol gewickelt ist und aus einem Aufbau aus einer Parallelverbindung einer Vielzahl von isolierten elementaren Drähten besteht, umfaßt.
Als das verlustarme weichmagnetische Material, das den Haupt- Magnetpol bildet, kann ein Material verwendet werden, das einen niedrigen Hystereseverlust oder Wirbelstromverlust hat, d. h. daß das Material einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand und eine niedrige Koerzitivkraft hat. Das verlustarme Material kann beispielsweise Ni-Zn-Ferrit enthalten.
Die isolierten elementaren leitenden Drähte, die auf den Haupt- Magnetpol gewickelt sind und parallel miteinander zum Bilden eines ummantelten Kupferdrahts geschaltet sind, sind von extrem kleinem Durchmesser, so daß der Skineffekt für die Betriebsfrequenz vernachlässigt werden kann. Demzufolge muß der Durchmesser des elementaren Drahts nur von der Größenordnung des Zweifachen der HF-Eindringtiefe der Arbeitsfrequenz sein.
Der ummantelte Leiter, der um den Haupt-Magnetpol herum angeordnet ist, besteht aus einem Aufbau aus einer Vielzahl von isolierten elementaren Drähte, die parallel miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann das Phänomen, wonach der Strom vorwiegend in dem peripheren Teil fließt, oder der Skineffekt, vermieden werden, woraus sich eine Unterdrückung der Wärmeerzeugung von dem ummantelten Leiter ergibt. Zusätzlich wird das verlustarme magnetische Material als das Material für der Haupt-Magnetpol verwendet. Auf diese Weise kann in Verbindung mit der Verwendung des ummantelten Leiters, der aus den isolierten elementaren Drähten besteht, das Magnetfeld wirksam für den Hochfrequenzbereich ohne Verursachen einer Schwierigkeit, wie einer Wärmeerzeugung, erzeugt werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren erklärt.
Mit der Einrichtung zum Erzeugen eines hochfrequenten Modulationsmagnetfeldes für eine Hochfrequenzmodulation gemäß der vorliegenden Erfindung wird es möglich, ein Echtzeit-Datenüberschreiben beim magnetooptischen Aufzeichnen zu realisieren. Die Einrichtung ist frei von Unzulänglichkeiten, wie einer zu hohen Wärmeerzeugung, und ist ausgezeichnet in ihren Hochfrequenz- Charakteristika.

Beispiel 1

Eine Einrichtung 1 zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes gemäß dem Beispiel 1 ist in Fig, 1 gezeigt. Sie umfaßt einen Haupt-Magnetpol 2, der aus einem verlustarmen weichmagnetischen Material gebildet ist und an einem Ende einer magnetooptischen Aufzeichnungsschicht gegenübersteht, und einen ummantelten Leiter 3, der aus einer Parallelschaltung einer Vielzahl von elementaren oder nichtunterteilten Drähten 5 besteht, die um den Haupt-Magnetpol 2 gewickelt sind. In dem Haupt-Magnetpol ist ein kegeliger Teil 6 ausgebildet, und es ist ein Joch 4 für den Fall, in dem die Einrichtung in enger Nachbarschaft zu dem magnetooptischen Aufzeichnungsmediums montiert ist, vorgesehen. Der Haupt-Magnetpol 2 hat einen Boden 8 in Form einer Platte, die unter rechten Winkeln zu der Axialrichtung oder der Richtung der Rotationssymmetrie des Haupt-Magnetpols 2 zur Anbringung an dem Joch 4 vorsteht. Eine Basis 9 zum Befestigen dieser Komponenten ist unterhalb des Bodens 8 des Haupt-Magnetpols 2 montiert, und ein Zuleitungsdraht 10 ist in der Basis 9 zum Anschließen jedes Endes des ummantelten Leiters 3 damit vorgesehen.
Der Haupt-Magnetpol 2 ist ein gesintertes Element in Form eines Zylinders aus Ni-Zn-Ferrit, das ein verlustarmes magnetisches Material ist, welches eine Sättigungsmagnetflußdichte von 3700 G und eine Koerzitivkraft von 0.55 Oersted (43.77 A/m) hat. Der ummantelte Leiter 3 ist um den Umfang des Magnetpols 2 herum angeordnet. Der vorderste Teil des Magnetpols 2, der dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gegenübersteht, ist als eine flache kreisförmige Oberfläche ausgebildet. Zwischen dem vordersten Teil 7 und der Umfangsfläche des Haupt-Magnetpols 2 ist ein kegeliger Teil 6 vorgesehen, der eine geneigte Oberfläche ist, die einen Winkel von 45º mit der Achse der Drehung oder der Rotationssymmetrie des Haupt-Magnetpols 2 definiert. Der kegelige Teil 6 ist wirksam, um das Magnetfeld zu erzeugen und ein Magnetfeld an das magnetooptische Aufzeichnungsmedium zu legen, wenn letzteres in der Nähe dazu angeordnet ist, wie im folgenden beschrieben wird. Der Haupt-Magnetpol 2 hat eine Höhe von ungefähr 3 mm, während der zylindrische Teil des Haupt-Magnetpols 2 mit Ausnahme des Bodens 8 desselben ungefähr 3 mm mißt. Der vorderste Teil 7 des Magnetpols mißt ungefähr 1 mm.
Der ummantelte Leiter 3, der um den Umfang des Haupt-Magnetpols 2 plaziert ist, ist aus einer Parallelschaltung eines Bündels einer Anzahl von im vorliegenden Fall ungefähr 23 von isolierten elementaren Drähten 5, die aus einem widerstandsarmen Material, wie Kupfer, gebildet sind und einen Durchmesser von ungefähr 0.1 mm haben, zusammengesetzt. Da der ummantelte Leiter 3 aus den isolierten elementaren Drähten 5 gebildet ist, besteht keine Gefahr, daß der Wirkwiderstand desselben aufgrund des Skineffekts unter der Bedingung eines Betriebs in einem Hochfrequenzbereich in der Größenordnung von einigen MHz ansteigt, so daß der Haupt-Magnetpol 2 ohne irgendwelche Übermäßige Wärmeerzeugung erregt werden kann. Für eine derartige Erregung ist der ummantelte Leiter 3 um den Umfang des Haupt- Magnetpols 2 mit 13 Windungen gewickelt und an diesem mit einem Kleber befestigt.
Das Joch 4 ist aus demselben verlustarmen magnetischen Material wie der Haupt-Magnetpol 2 gebildet und wirkt als ein magnetischer Weg oder als sog. magnetischer Rückflußweg. Das Joch 4 wirkt in der gleichen effektiven Weise die der kegelige Teil 6, wenn es dicht an das magnetooptische Aufzeichnungsmedium gebracht ist. Die Seite des Jochs 4, die dem magnetooptischen Medium gegenüberliegt, ist axial ausgedehnt, während das Zentrum des Jochs 4 ausgearbeitet ist, um ein kreisförmiges Durchgangsloch 11 zu bilden, dem der Haupt-Magnetpol 2 gegenübersteht, der einen Durchmesser von angenähert 4 mm hat. Das Joch 4 hat eine axiale Länge von ungefähr 9 mm, während es einen Außendurchmesser von ungefähr 7 mm und einen Innendurchmesser von ungefähr 6 mm hat. In einem Verbindungsteil des Jochs 4 zu dem Boden des Haupt-Magnetpols 2 ist ein Schlitz 12 zum Herausführen des ummantelten Leiters 3 ausgebildet.
Die Einrichtung 1 zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 im Querschnitt gezeigt.
Die zuvor beschriebene Einrichtung 1 zum Erzeugen des Magnetfeldes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann in Verbindung mit einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, betrieben werden.
Demzufolge ist, wie in Fig. 6 gezeigt, das magnetooptische Aufzeichnungsmedium 61 durch eine magnetooptische Aufzeichnungsschicht 63 gebildet, die ihrerseits auf einem Substrat 62 ausgebildet ist, das z. B. aus einem Polycarbonatharz, einem Methakrylsäureesterharz oder Glas hergestellt ist und durch einen Schutzfilm 64 bedeckt ist. Die magnetooptische Aufzeichnungsschicht 63 kann beispielsweise ein Tb-Fe-Co-Film mit einer Dicke von ungefähr 1000 A (1000·10&supmin;¹&sup0; m) sein. Der Schutzfilm ist aus Siliziumnitrid, Siliziumoxid oder einem synthetischen Harz gebildet und weist ungefähr eine Dicke von 1 um auf.
Die Einrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird in Verbindung mit dem zuvor beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 61 benutzt. Die Einrichtung 1 zum Erzeugen des Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes ist an derjenigen Seite des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 61 angeordnet, die der Seite desselben gegenüberliegt, auf der eine Lasereinrichtung 65 vorgesehen ist, die zum Erhitzen des magnetooptischen Mediums 63 auf eine Temperatur bestimmt ist, die höher als die Curie-Temperatur der magnetooptischen Aufzeichnungsschicht ist.
Wenn das Eingangssignal ein Hochfrequenzsignal ist, weist die Einrichtung 1 zum Erzeugen des Hochfrequenz-Modulationsfeldes Hochfrequenz-Charakteristika auf, wie sie im folgenden beschrieben werden, so daß das Ausgangsmagnetfeld in Abhängigkeit von den Eingangssignalen umgekehrt werden kann, um ein erleichtertes Überschreiben zu bewirken.

Versuchsbeispiel 1

Im folgenden werden Versuchsergebnisse betreffend die Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die als Versuchsaufbau angefertigt wurde, beschrieben. Beim Durchführen des Versuchs wurde der Einrichtung 1 ein 1 MHz-Hochfrequenzstrom zugeführt, und es wurden sowohl die Stromwellenform als auch die Wellenform des induzierten Magnetfeldes gemessen.
Fig. 7 zeigt die Wellenform des zugeführten Stroms, der sinusförmig ist und einen Scheitelwert von 2 A (Ampère) hat. Es wurden ein Tastkopf für den elektrischen Strom und ein Synchroskop für die Strommessung benutzt. Fig. 8 zeigt die Wellenform des induzierten Magnetfeldes bei einem Punkt 0.7 mm entfernt von der Oberfläche des Haupt-Magnetpols. Der Scheitelwert des Magnetfeldes betrug 30 Oersted (2387.4 A/m), woraus ersichtlich ist, daß das Hochfrequenzmagnetfeld entsprechend dem Hochfrequenzstrom erzeugt wird. Beim Durchführen dieser Messung wurde die Ausgangsspannung einer kalibrierten Integrationseinheit mit einem Synchroskop gemessen, das eine Ein-Windungs-Aufnahmespule mit einem Durchmesser von 3 mm benutzt.
Während des Versuchs wurde der Strom für ein Zeitintervall von ungefähr 30 min zugeführt. Der Temperaturanstieg der Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 1, der während dieses Zeitintervalls ermittelt wurde, lag nicht höher als 20ºC.

Versuchsbeispiel 2

Es wurde ein Versuch betreffend die Beziehung zwischen der Größe der Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 1 gemäß Beispiel 1 und sowohl der Selbstinduktion als auch der magnetomotorischen Kraft durchgeführt. Für den Versuch wurden Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtungen, die aus demselben Material und in ihrer Form ähnlich derjenigen der Einrichtung 1 des Beispiels 1 ausgebildet waren, jedoch Kernteile von jeweils unterschiedlichen Größen hatten, präpariert. Die Haupt-Magnetpole hatten Querschnittsflächen von 121 mm², 36 mm² und 7 mm². Für jeden dieser Haupt-Magnetpole wurden die Koeffizienten der Selbstinduktion und die magnetomotorische Kraft in ihren Beziehungen zu der Anzahl von Wicklungen herausgefunden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1 Querschnittsfläche der Magnetpole Koeffizienten der Selbstinduktion magnetomotorische Kraft (AT)-Erzeugung
d = Abstand von der Haupt-Magnetpol-Oberfläche
Es kann aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen geschlossen werden, daß je kleiner die Fläche des Haupt-Magnetpols ist, desto kleiner die magnetomotorische Kraft (AT; Ampèrewindungen) wird, die notwendig zum Erzeugen des erforderlichen Magnetfeldes (200 Oersted = 15916 A/m) ist. Demzufolge kann das Magnetfeld wirksamer durch Verringerung der Größe der Hochfrequenzmodulationsfelderzeugungs-Einrichtung in ihrer Gesamtheit erzeugt werden.

Vergleichsbeispiel 1

Zu Vergleichszwecken wurde der ummantelte Leiter 3 der Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 1, der aus einer Parallelschaltung einer Vielzahl von isolierten elementaren Drähten besteht, durch eine einzige Wicklung (Kupferdraht) ersetzt, der ein Strom zugeführt wurde. Die Wicklung bestand aus 13 Windungen und hatte einen Durchmesser von 0.25 mm. Der 1 MHz-Sinusstrom (mit einer maximalen Stromstärke von 2 A) wurde dem Leiter zugeführt.
Als Ergebnis überstieg der Temperaturanstieg ungefähr 100ºC während des 10-min-Intervalls. Dies war der Fall, weil die Kupfer-HF-Eindringtiefe für 1 MHz ungefähr 100 Mikron beträgt und demzufolge die wirksame Querschnittsfläche der einzigen Wicklung für den zuvor genannten Strom nicht ausreichend ist. Demzufolge kann die Wärmeerzeugung besser durch Benutzen der isolierten elementaren Drähte 5 als durch Benutzen einer einzigen Wicklung unterdrückt werden.

Beispiel 2

Die Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einem kegeligen Teil einer Form unterschiedlich von derjenigen des kegeligen Teils 6 der zuvor beschriebenen Einrichtung 1 gemäß Beispiel 1 aufgebaut sein.
Eine Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 31 gemäß dem Beispiel 2 ist in Fig. 3 gezeigt, wobei kein kegeliger Teil, jedoch ein vorderster Teil 37 vorgesehen ist und die Umfangsoberfläche 36 des Haupt-Magnetpols 32 jede andere Oberfläche unter einem rechten Winkel trifft. Der Haupt-Magnetpol 32 ist aus Ni-Zn-Ferrit gebildet, und die Wicklung, die um den Haupt-Magnetpol herum angeordnet ist, ist der ummantelte Leiter 33, der aus einer Parallelschaltung aus einer Vielzahl von isolierten elementaren Drähten besteht. Das Bezugszeichen 34 bezeichnet das Joch, das dem magnetischen Weg bildet. Die Größe und das Material dieser Komponenten sind ähnlich denjenigen der Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 1 gemäß dem vorhergehenden Beispiel 1.
Der Haupt-Magnetpol 22 kann in dieser Weise ohne den kegeligen Teil ausgebildet sein. Indessen kann die Form des kegeligen Teils von der räumlichen Stärkeverteilung des Erregungsmagnetfeldes her optimiert werden.

Beispiel 3

Eine Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 41 gemäß einem Beispiel 3 ist in Fig. 4 gezeigt, wobei das Joch 4 von der Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung gemäß dem vorhergehenden Beispiel 1 fortgelassen ist. Das Joch 4 das aus demselben verlustarmen Material wie der Haupt-Magnetpol gebildet ist und als der magnetische Weg wirkt, kann wahlweise für einen wirksameren Betrieb, wie im folgenden beschrieben, in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium und dem vordersten Teil des Haupt-Magnetpols fortgelassen werden.
Es sei angemerkt, daß das Material des Haupt-Magnetpols 42, die Größe des Pole 42, der kegelige Teil 47 und der ummantelte Leiter 43 dieselben wie diejenigen der Einrichtung 1 des vorhergehenden Beispiels 1 sein können.

Beispiel 4

Eine Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 51 gemäß einem Beispiel 4 ist in Fig. 5 gezeigt, wobei sowohl das Joch 4 als auch der kegelige Teil 6 von der Hochfrequenz-Modulationsfeld-Erzeugungseinrichtung 1 des vorhergehenden Beispiels 1 fortgelassen sind. Demzufolge treffen, wie in der Querschnittsansicht gemäß Fig. 5 gezeigt, der vorderste Teil 57 und die Umfangsoberfläche 56 des Haupt-Magnetpols 52 einander bei einem rechten Winkel ohne das Vorsehen des Jochs oder des kegeligen Teils.
Es sei angemerkt, daß das Material des Haupt-Magnetpols 52, die Größe des Pols 52 und der vorderste Teil 57 oder die Struktur des ummantelten Leiters 53 dieselben wie diejenigen der Einrichtung 1 gemäß dem vorhergehenden Beispiel 1 sind.
Die Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtungen 1, 31, 41 und 51 gemäß den zuvor beschriebenen Beispielen 1 bis 4 wurden hergestellt. Der 1 A-Gleichstrom wurde diesen Einrichtungen zugeführt, und die Beziehung zwischen der Magnetfeldstärke und dem Abstand von der Haupt-Magnetpoloberfläche wurde unter Benutzung eines Gaußmeters gemessen.
Die Ergebnisse sind in Fig. 9 gezeigt, wobei der Abstand (mm) von der Haupt-Magnetpoloberfläche über der Abszisse aufgetragen ist und die Magnetfeldstärke (Oe/A) über der Ordinate aufgetragen ist. In dieser Figur bezeichnen die Marken , , und jeweils die Eigenschaften der ersten bis vierten Beispiele der Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtungen.
Aus den Ergebnissen, die in Fig. 9 gezeigt sind, ist ersichtlich, daß das Magnetfeld wirksam durch Vorsehen des Jochs oder Vorsehen des kegeligen Teils für den Haupt-Magnetpol in dem Fall erzeugt werden kann, in dem die Haupt-Magnetpoloberfläche und das magnetooptische Aufzeichnungsmedium einen geringeren Abstand voneinander aufweisen.

Beispiel 5

Ein weiteres Beispiel der Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung ist in Fig. 11 und Fig. 12 gezeigt. Die Einrichtung hat eine ähnliche Struktur wie die Einrichtung, die in Beispiel 1 beschrieben ist, mit Ausnahme des Spaltabschnitts zwischen dem kegeligen Teil 6 des Magnetpols 2 und der Innenseite des kreisförmigen Durchgangslochs 21.
Die Öffnung 21 hat die Form eines Kreises, wenn sie in einem Abschnitt senkrecht zu der Achse des Haupt-Magnetpols 2 betrachtet wird. Indessen ist, wenn die Betrachtung in einem Abschnitt in der axialen Richtung des Haupt-Magnetpols 2 erfolgt, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, ist ein Spalt g ausgebildet, der einen im wesentlichen gleichförmigen Abstand von dem kegeligen Teil 6 des Haupt-Magnetpols 2 hat. In der vorliegenden Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 1 ist, da der Spalt g der im wesentlichen gleichförmigen Breite zwischen dem Joch 4 und dem kegeligen Teil 6 des Haupt-Magnetpols 2 ausgebildet ist, die Größe des magnetischen Flusses in dem magnetischen Weg von dem Pol 2 direkt zu dem Joch 4 verringert, und daher ist die Größe der magnetischen Flüsse, die dem magnetooptischen Medium zugeführt werden, erhöht, um auf diese Weise eine einwandfreie magnetooptische Aufzeichnung sicherzustellen.
Es sei angemerkt, daß ein Winkel O des kegeligen Teils 6 des Haupt-Magnetpols 2 oder ein Winkel zwischen der seitlichen Fläche des kegeligen Teils 6 und der Achse des Haupt-Magnetpols 2 nicht größer als 50º ist, und vorzugsweise nicht größer als 45º für eine wirksame Erzeugung eines starken Magnetfeldes ist. Andererseits beträgt die Breite q einer oberen Fläche 7 des Haupt-Magnetpols 2 0.1 bis 3 mm, vorzugsweise 0.1 bis 1 mm zum Verhindern, daß die magnetischen Flüsse fortstreuen und zum Erzeugen eines Magnetfeldes, das ausreichend für eine hochdichte magnetooptische Aufzeichnung und ein Löschen ist.
Das Magnetfeld, das durch die Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 1 erzeugt wurde, wurde gemessen, und es wurde herausgefunden, daß die Verteilung wie in Fig. 13 gezeigt ist. In dieser Figur sind der Haupt-Magnetpol 2 und die Verlängerung 22 des Jochs 4 zusammen mit der Stärke des Magnetfeldes, das an entsprechenden Positionen eintritt, gezeigt. Die Magnetfeldverteilung zeigt Einzelspitzen-Charakteristika, wobei die Spitze auf der Mittelachse des Haupt-Magnetpols 2 liegt.

Beispiel 6

Eine Modulationsmagnetfelderzeugungseinrichtung 181 gemäß einem sechsten Beispiel ist im Querschnitt in Fig. 14 gezeigt, wobei eine Verlängerung 187 eines Jochs 184, die in Richtung auf einen Haupt-Magnetpol 182 auf derjenigen Seite vorsteht, die einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gegenübersteht, derart abwärts geneigt ist, daß sie weiter von dem Aufzeichnungsmedium entfernt ist, als die Verlängerung 187 von der Achse des Haupt- Magnetpols 182 entfernt ist.
In der Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 181, die in Fig. 14 gezeigt ist, ist eine Wicklung 183 auf einem Haupt-Magnetpol 182 zum magnetischen Erregen des Pols 182 wie in den vorhergehenden Beispielen plaziert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine kegelige Oberfläche 186 auf derjenigen Seite des Haupt-Magnetpols 182 ausgebildet, die dem magnetooptischen Medium gegenüberliegt, und ein Joch 184 hat eine Verlängerung 187, wobei die Endseite derselben der kegeligen Oberfläche 186 mit einem im wesentlichen gleichförmigen Spalt g dazwischen gegenüberliegt. Diese Verlängerung 187 ist derart geneigt, daß sie einen weiteren Abstand von dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium aufweist, als dieses von der zentralen Achse des Haupt-Magnetpols 182 entfernt ist.
In der Modulationsmagnetfelderzeugungs-Einrichtung 181, die die geneigte Verlängerung 187 hat, werden die Eigenschaften des erzeugten Magnetfeldes trotz der geneigten Anordnung der Verlängerung 187 nicht beeinflußt, so daß die Einrichtung 181 für das magnetooptische Aufzeichnen geeignet ist, und zwar ähnlich dem vorhergehenden ersten Ausführungsbeispiel. Zusätzlich kann die Einrichtung 181, da das Joch 184 zurückgesetzt ist, leicht mit Sichtkontrolle montiert werden, obwohl der Abstand zwischen der Verlängerung und dem Aufzeichnungsmedium leicht verändert ist, während keine Gefahr einer möglichen Berührung mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium besteht.
Die gemessenen Daten der Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 181 des zuvor beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiels sind wie folgt gegeben. Zunächst wurde der Strom von 1 A einer Wicklung 183 zugeführt, und das erzeugte Magnetfeld wurde gemessen. Auf diese Weise waren die gemessenen Werte des Magnetfeldes 200 (15916 A/m) und 105 (83559 A/m) Oersted für den zuvor genannten Abstand c von 0.1 bzw. 0.3 mm. In dieser Hinsicht sind die Daten für die Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 181 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel äquivalent denen der Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 1 gemäß Beispiel 5.
Als Ergebnis einer Simulation durch Benutzen der Endlichelement-Methode wurden berechnete Werte von 210 (16711.8 A/m) und 99 (7878.42 A/m) Oersted der Stärke des Magnetfeldes, das durch die Einrichtung 181 erzeugt wurde, für den zuvor genannten Abstand c von 0.1 bzw. 0.3 mm gewonnen. Auf diese Weise zeigt sich aus den Ergebnissen der Simulation, daß die Stärke des erzeugten Magnetfeldes ausreichend zum Ausführen eines zuverlässigen magnetooptischen Aufzeichnens ist.

Beispiel 7

Eine Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 191 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat eine stufenförmige Verlängerung 197, wie in Fig. 15 gezeigt.
In einer Modulationsfelderzeugungs-Einrichtung 191, die im Querschnitt in Fig. 15 gezeigt ist, ist auf einem Haupt-Magnetpol 192 zum magnetischen Erregen des Magnetpols 192 wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen eine Wicklung 193 plaziert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine kegelige Oberfläche 196 auf derjenigen Seite des Haupt-Magnetpols, die dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gegenübersteht, ausgebildet, und ein Joch 194 hat eine Verlängerung 197, deren Endfläche der kegeligen Oberfläche 196 mit einem im wesentlichen gleichförmigen Spalt g dazwischen gegenübersteht. Diese Verlängerung 197 ist aus einer ersten Verlängerung 197a und einer zweiten Verlängerung 197b gebildet.
Die erste Verlängerung 197a hat eine im wesentlichen flache Seite, die dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium derart gegenübersteht, daß sie als der Rückweg für die magnetischen Flüsse aus dem Aufzeichnungsmedium benutzt wird. Die erste Verlängerung 197a ist außerdem mit einer Randfläche 198 ausgebildet, die um einen im wesentlichen gleichförmigen Abstand von der kegeligen Oberfläche 196 angeordnet ist und den Endteil des Haupt-Magnetpols 92 umgibt. Die zweite Verlängerung 197b ist zwischen der ersten Verlängerung 197a und dem zylindrischen Teil des Jochs 194 mit einem Abstand von der magnetooptischen Aufzeichnungsmedium-Schicht angeordnet, der größer als derjenige zwischen der ersten Verlängerung 197a und dem Aufzeichnungsmedium ist.
Auf diese Weise hat die Modulationsmagnetfelderzeugungs-Einrichtung 191 die stufenförmige oder terrassierte Verlängerung 197 derart, daß nur derjenige Teil der Verlängerung 197, der nahe an dem Haupt-Magnetpol 192 liegt, dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gegenübersteht. Da die zweite Verlängerung 197b in der Modulationsmagnetfelderzeugungs-Einrichtung 191 zurückgesetzt ist, kann die Einrichtung 191 leicht mit Sichtkontrolle montiert werden, während keine Gefahr einer möglichen Berührung mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium besteht.
Betreffend die Stärke des Magnetfeldes, das mit dem vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel gewonnen wird, wurde durch Messung herausgefunden, daß es ausreichend ist zum Erzielen eines guten magnetooptischen Aufzeichnens. Dabei betrug die Stärke des Magnetfeldes, wie sie mit dem Strom von 1 A, der der Wicklung 193 zugeführt wurde, gemessen wurde, 199 (15836.42 A/m) und 104 (8276.32 A/m) Oersted für den zuvor genannten Abstand c von 0.1 bzw. 0.3 mm. Daraus ist ersichtlich, daß die Magnetfeldstärke, die mit der Modulations-Magnetfelderzeugungs- Einrichtung 191 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzielt wurde, ungefähr gleich derjenigen der Modulations-Magnetfelderzeugungs-Einrichtung 101 gemäß Beispiel 5 ist.
In der Hochfrequenz-Modulationsfelderzeugungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der ummantelte Leiter, der aus einer Parallelschaltung einer Vielzahl von isolierten elementaren Drähten besteht, um den Haupt-Magnetpol herumgewickelt. Auf diese Weise kann der Skineffekt, bei dem der Strom vorwiegend in dem peripheren Bereich des Leiters fließt, verhindert werden, so daß die Wärmeerzeugung von dem ummantelten Leiter unterdrückt werden kann, um ein stabiles Aufzeichnen und eine Verringerung des Stromverbrauchs zu erreichen.
Das verlustarme Material wird als das Haupt-Magnetpolmaterial derart verwendet, daß in Verbindung mit der Benutzung des zuvor beschriebenen ummantelten Leiters, der aus den isolierten elementaren Drähten besteht, das umkehrende Magnetfeld der großen konstanten Stärke in dem Hochfrequenzbereich wirksam ohne zu beanstandende Wärmeerzeugung erzeugt werden kann. Auf diese Weise ist die Einrichtung als Vormagnetisierungsspule in dem Magnetfeld-Modulationssystem wirksam, wodurch es in ausreichendem Maße möglich ist, ein Überschreiben auf Echtzeit-Basis zu bewirken.
Falls erforderlich, kann ein Joch vorgesehen sein, das den magnetischen Weg oder den kegeligen Teil an dem vordersten Teil des Haupt-Magnetpols bildet. Diese Anordnung ist insbesondere wirksam, wenn die Einrichtung in einer Position, die näher bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium liegt, angeordnet ist.
Ferner wird in dem Fall, daß das Joch in Richtung auf den Haupt-Magnetpol auf derjenigen Seite desselben, die dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gegenübersteht, verlängert ist, ein Magnetfeld, das ausreichend und geeignet für das magnetooptische Aufzeichnen ist, erzeugt. Zusätzlich steht das Joch, das auf diese Weise verlängert ist, dem Haupt-Magnetpol mit einem erforderlichen Spalt dazwischen gegenüber. Aufgrund des Vorhandenseins dieses Spalts wird die Größe der magnetischen Flüsse, die dem Aufzeichnungsmedium zugeführt werden, erhöht, so daß ein wirksames magnetooptisches Aufzeichnen realisiert wird.

Claims

1. Einrichtung zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Modulationsmagnetfeldes, das an eine magnetooptische Aufzeichnungsschicht (63) zum Bestimmen der Magnetisierungsrichtung in der magnetooptischen Aufzeichnungsschicht (63) auf das Erhitzen der Schicht hin gelegt wird, wobei die Einrichtung umfaßt:

einen Magnetpol (2, 32, 42, 52, 182, 192), der an einem Ende der magnetooptischen Aufzeichnungsschicht zum Erzeugen eines Magnetfeldes zum Aufzeichnen oder Löschen gegenübersteht, einen Leiter (3, 33, 43, 53, 183, 193), der um den Hauptmagnetpol gewickelt ist, und

ein Joch (4, 34, 184, 194), das magnetisch mit dem Magnetpol verbunden ist und diesen einschließt,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Leiter (3, 33, 43, 53, 183, 193) ein ummantelter Leiter ist, der aus einer Parallelschaltung einer Vielzahl von isolierten nicht unterteilten Drähten (5) besteht, die mit einem Hochfrequenzstrom versorgt werden, um ein Hochfrequenzfeld zu erzeugen, wobei der Magnetpol einen kreisförmigen Querschnitt hat und aus einem verlustarmen weichmagnetischen Material besteht, und daß

das Joch den Pol unter Bildung eines Spaltes (g) zwischen dem Joch und dem einen Ende des Pols umschließt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupt-Magnetpol (2, 32, 43, 52, 182, 192) einen kegeligen Teil (6, 46, 186, 196) an seinem Ende enthält, das der magnetooptischen Aufzeichnungsschicht gegenübersteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (4, 34, 184, 194) einen im wesentlichen gleichformigen Abstand von dem kegeligen Teil innerhalb des Bereiches des Spaltes (g) hat.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch einen Ansatz (187) hat, wobei die Stirnflächen desselben zu der Mittelachse des Haupt-Magnetpols geneigt ist.