DE3804733C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine magneto-optische Speichereinrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist.The invention relates to a magneto-optical storage device as it is specified in the preamble of claim 1.
Eine Speichereinrichtung dieser Art ist aus EP 01 53 676 A1 bekannt. Bei dieser Speichereinrichtung sind der Optokopf und Magneteinheit auf einander entgegengesetzten Seiten des Dachträgers angeordnet, und die Verstelleinrichtung für die Optik ist so ausgelegt, daß die Richtung des magnetischen Streufeld des Verstellorgans und die Richtung der Ausgangsmagnetisierung des Datenträgers zusammenfallen. Auf diese Weise läßt sich eine Ungleichheit der Durchmesser der beschriebenen Bereiche eliminieren, die auf das Streufeld der Verstelleinrichtung zurückgehen.A storage device of this type is known from EP 01 53 676 A1. At In this storage device, the optical head and the magnetic unit are on top of each other arranged opposite sides of the roof rack, and the adjusting device for the optics is designed so that the direction of the magnetic Stray field of the adjusting element and the direction of the output magnetization of the disk collapse. In this way an inequality can be found eliminate the diameter of the areas described on the stray field the adjustment device go back.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Vorteile einer hohen Speicherdichte und großer Aufnahmekapazität, wie sie einer optischen Speichereinrichtung eigen sind, mit der Möglichkeit einfacher Überschreibbarkeit der aufgezeichneten Daten, wie sie für eine magnetische Aufzeichnung kennzeichnend ist, in einer Einrichtung zu vereinen.The invention is based on the object, the advantages of a high storage density and large recording capacity, like an optical one Storage device are inherent, with the possibility of easy overwriting of the recorded data as for magnetic recording it is characteristic to unite in one facility.
Dabei bedient sich die Erfindung eines schwimmenden Magnetkopfes, bei dem eine Änderung des wirksamen Magnetfeldes auch bei Schwankungen des Datenträgers bei dessen Umlauf vermieden werden kann.The invention uses a floating magnetic head in which a change in the effective magnetic field even with fluctuations in the data carrier in its circulation can be avoided.
Solche schwimmende Magnetköpfe sind zwar als solche aus JP 60-26 10 52 A oder aus JP 61-39 251 A bekannt, doch arbeiten die bekannten schwimmenden Magnetköpfe funktionsnotwendig mit sehr kleinen Schwimmhöhen von deutlich weniger als 1 µm, so daß sie nur für einen Einsatz in staubfreier Umgebung in Betracht kommen. Für eine Speichereinrichtung der eingangs erwähnten Art sind die bekannten schwimmenden Magnetköpfe daher nicht geeignet. Such floating magnetic heads are from JP 60-26 10 52 A or known from JP 61-39 251 A, but the known floating ones work Magnetic heads are functionally necessary with very small swimming heights of clearly less than 1 µm, making them only for use in a dust-free environment be considered. For a storage device of the type mentioned the known floating magnetic heads are therefore not suitable.
Im einzelnen ist die erfindungsgemäße Lösung der oben gestellten Aufgabe aus dem Patentanspruch 1 ersichtlich, und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.In detail, the solution according to the invention is the object set above apparent from claim 1, and advantageous embodiments of the Invention result from the subclaims.
Dabei sind für die Erfindung die folgenden Eigenschaften kennzeichnend:The following properties are characteristic of the invention:
- (1) Eine Gestalt des schwimmenden Magnetkopfes, durch die eine Schwimmhöhe von wenigstens 1 µm erhalten werden kann.(1) A shape of the floating magnetic head through which a swimming height of at least 1 µm can be obtained.
- (2) Ein Magnetkopf, bei dem die magnetische Feldstärke sogar an einer Stelle nur geringfügig abgesunken ist, die mehrere µm von der Oberfläche oder dem Scheitel des Magnetkerns entfernt ist.(2) A magnetic head where the magnetic field strength is even at one point has only slightly dropped, which is several µm from the surface or the top of the magnetic core is removed.
- (3) Eine magneto-optische Aufzeichnung, die durch Einstrahlung von Licht von einem Optokopf, der dem Magnetkopf auf der entgegengesetzten Seite eines dazwischen angeordneten Aufzeichnungsmediums gegenübersteht, erfolgt und(3) A magneto-optical recording made by exposure to light from an optical head, which is on the opposite side of the magnetic head is opposed between the recording medium arranged and
- (4) eine dank der Ausbildung des Magnetkopfes gemäß (1) und (2) verbesserte Beständigkeit gegenüber Staub, und eine damit mögliche Austauschbarkeit des Aufzeichnungsmediums auch unter normalen Umweltbedingungen.(4) improved thanks to the design of the magnetic head according to (1) and (2) Resistance to dust, and therefore interchangeability the recording medium even under normal environmental conditions.
Beim Betrieb der Speichereinrichtung gemäß der Erfindung wird Information aufgezeichnet, indem der Optokopf einen Laserstrahl hoher Energie auf das Substrat des magneto-optischen Aufzeichnungsfilms richtet und der schwimmende Magnetkopf an den Aufzeichnungsfilm ein Modulationsmagnetfeld anlegt, das gemäß der aufzuzeichnenden Information umgekehrt wird. Auf diese Weise kann ein neues Signal überschrieben werden, während ein altes gelöscht wird. Die erzielbare Speicherdichte wird durch die Größe des Lichtpunktes und die Frequenz des angelegten Modulationsmagnetfelds bestimmt. Es wird daher mit der Erfindung eine magneto-optische Speichereinrichtung erhalten, bei der die hohe Speicherdichte und große Kapazität der Bildplatte mit der Überschreibbarkeit der Magnetplatte in Kombination zu erhalten sind, ohne daß die Berührungsfreiheit der optischen Aufzeichnung verlorengeht.When operating the storage device according to the invention, information recorded by the optical head applying a high energy laser beam aligns the substrate of the magneto-optical recording film and the floating magnetic head to the recording film a modulation magnetic field creates that is reversed according to the information to be recorded. To this This way, a new signal can be overwritten while an old one is deleted becomes. The storage density that can be achieved is determined by the size of the light spot and determines the frequency of the applied modulation magnetic field. It will therefore obtained with the invention a magneto-optical storage device, where the high storage density and large capacity of the optical disc with the The magnetic disk can be overwritten in combination without that the freedom of contact of the optical recording is lost.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:Using the drawing, the invention is for example explained in more detail. Show it:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figure 1 shows a first embodiment of the invention.
Fig. 2A bis 2D Datenaufzeichnungsvorgänge bei der Erfindung; Figures 2A to 2D data recording operations in the invention;
Fig. 3A bis 3E einen bei der Erfindung verwendeten Magnet kopf; Figs. 3A to 3E, a magnetic head used in the invention;
Fig. 4A bis 4C einen bekannten Magnetkopf; FIGS. 4A to 4C, a known magnetic head;
Fig. 5 eine Schwimm-Charakteristik des Magnetkopfs nach der Erfindung; Fig. 5 is a floating characteristic of the magnetic head according to the invention;
Fig. 6A, 6B, 7A bis 7C weitere bei der Erfindung verwendete Magnet köpfe; Fig. 6A, 6B, 7A to 7C further magnetic heads used in the invention;
Fig. 8 die Feldstärkeverteilung eines von dem Magnet kopf nach der Erfindung erzeugten Magnetfelds; Fig. 8 shows the field strength distribution of a magnetic field generated by the magnetic head according to the invention;
Fig. 9 einen Schnitt durch eine bei der Erfindung verwendete magneto-optische Platte; Fig. 9 is a section through a used in the invention magneto-optical disc;
Fig. 10A und 10B den Aufbau einer Plattenkassette; und FIG. 10A and 10B, the structure of a disc cartridge; and
Fig. 11A und 11B ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. FIG. 11A and 11B, a second embodiment of the invention.
Fig. 1 zeigt eine magneto-optische Platte 1, die ein umlau fender Datenträger ist und auf einem lichtdurchlässigen Substrat 103 einen Aufzeichnungsfilm 101 mit magneto-opti schem Effekt sowie eine Schutzschicht 102 umfaßt. Die magneto-optische Platte wird z. B. durch einen umlaufenden Motor angetrieben. Ein von einer Lichtquelle, die ein Halb leiterlaser 2 ist, ausgehender Lichtstrahl wird in einer Kollimatorlinse 3 kollimiert und durch einen Strahlteiler 4 auf eine Fokussierlinse 5 gerichtet. Der von der Fokussier linse 5 fokussierte Lichtstrahl wird auf das Substrat 103 der Platte gerichtet und bildet einen kleinen Fleck mit einem Durchmesser von ca. 1 µm auf dem Aufzeichnungsfilm 101. Die Fokussierlinse 5 ist auf einer Stelleinheit 6 angeordnet, so daß sie der Schwankung der Platte 1 so folgt, daß der Brennpunkt auf dem Aufzeichnungsfilm immer erhalten bleibt, und der Exzentrizität der Aufzeichnungs spur auf der Platte folgt, so daß der Lichtfleck immer auf eine gewünschte Spur gebracht wird. Von der Platte 1 re flektiertes Licht durchsetzt die Fokussierlinse 5, wird von einem Strahlteiler 4 reflektiert und von einem Strahlteiler 7 auf eine magneto-optische Signalerfassungsoptik 8 ge richtet, die eine Defokussierung und Spurabweichung erfaßt. Fig. 1 shows a magneto-optical disc 1 , which is a umlau fender data carrier and comprises a recording film 101 with a magneto-optical effect and a protective layer 102 on a transparent substrate 103 . The magneto-optical disk is e.g. B. driven by a rotating motor. A light beam emanating from a light source, which is a semiconductor laser 2, is collimated in a collimator lens 3 and directed through a beam splitter 4 onto a focusing lens 5 . The light beam focused by the focusing lens 5 is directed onto the substrate 103 of the plate and forms a small spot with a diameter of approximately 1 μm on the recording film 101 . The focusing lens 5 is arranged on an actuator 6 so that it follows the fluctuation of the disc 1 so that the focus on the recording film is always maintained, and the eccentricity of the recording track on the disc follows, so that the light spot is always a desired one Track is brought. From the plate 1 re reflected light passes through the focusing lens 5 , is reflected by a beam splitter 4 and directed by a beam splitter 7 to a magneto-optical signal detection optics 8 which detects defocusing and track deviation.
Die magneto-optische Signalerfassungsoptik 8 ist ein Dif ferenzsignal-Erfassungssystem, das eine λ/2-Platte 801 und einen Polarisations-Strahlteiler 803 verwendet. Ein der magneto-optischen Signalerfassungsoptik 8 zugeführtes Licht durchsetzt die λ/2-Platte 801 und die Linse 802 und wird vom Polarisations-Strahlteiler 803 in Polarisationskompo nenten S und P getrennt. Diese werden jeweils von einem Fotodetektor 804 bzw. 805 erfaßt und in elektrische Signale umgeformt, die von einem Differenzverstärker 10 verstärkt werden, der wiederum ein magneto-optisches Signal bildet.The magneto-optical signal detection optics 8 is a differential signal detection system which uses a λ / 2 plate 801 and a polarization beam splitter 803 . A light supplied to the magneto-optical signal detection optics 8 passes through the λ / 2 plate 801 and the lens 802 and is separated from the polarization beam splitter 803 into polarization components S and P. These are each detected by a photodetector 804 or 805 and converted into electrical signals, which are amplified by a differential amplifier 10 , which in turn forms a magneto-optical signal.
Ein schwimmender Magnetkopf 12 ist auf der Seite des Auf zeichnungsfilms, die hinsichtlich der Platte 1 zum Optokopf 11 entgegengesetzt ist, angeordnet. In Fig. 1 ist der Ma gnetkopf beispielhaft in einer um 90° gedrehten Lage in der Plattenebene gegenüber der wirklichen Lage gezeigt und in vergrößerter Vogelperspektive zu sehen. Der schwimmende Magnetkopf 12 umfaßt eine Spule, die an den Aufzeichnungs film ein Magnetfeld anlegt, und einen Gleiter, so daß die Magnetkopfeinheit schwimmen kann, und sie schwimmt infolge eines durch die Plattenrotation erzeugten Luftdrucks. Da die Schwimmhöhe im wesentlichen gleichbleibend ist, folgt der Magnetkopf 12 den Schwankungen der Platte 1, und im Betrieb bleibt der Abstand zwischen dem Magnetkopf 12 und der Platte 1 im wesentlichen konstant. Die Schwimmhöhe beträgt mehr als 1 µm (bevorzugt mehr als 2 µm). Bei einer solchen Schwimmhöhe findet ein Zusammenstoß des Kopfs mit der Platte infolge von Staub nicht statt (dieses Problem ist bei Magnetplatten anzutreffen), und die Verwendung der Einrichtung sowie die Entnahme des Datenträgers können in Normalatmosphäre stattfinden.A floating magnetic head 12 is arranged on the side of the recording film which is opposite to the optical head 11 with respect to the disk 1 . In Fig. 1 the Ma gnetkopf is shown by way of example in a position rotated by 90 ° in the plane of the plate relative to the actual position and can be seen in an enlarged bird's eye view. The floating magnetic head 12 includes a coil which applies a magnetic field to the recording film, and a slider so that the magnetic head unit can float, and it floats due to air pressure generated by the disk rotation. Since the floating height is essentially constant, the magnetic head 12 follows the fluctuations of the disk 1 , and in operation the distance between the magnetic head 12 and the disk 1 remains essentially constant. The swimming height is more than 1 µm (preferably more than 2 µm). At such a floating height, the head does not collide with the disk due to dust (this problem is encountered with magnetic disks), and the use of the device and the removal of the data carrier can take place in a normal atmosphere.
Der Magnetkopf 12 wird gegen die Platte 1 von einer Trag feder 13 mit einer Kraft von 5-10 g gedrückt. Es kann ent weder ein Kontakt-Start/Stopp-Verfahren, bei dem der Ma gnetkopf die Platte kontaktiert, wenn diese ihre Rotation beginnt bzw. beendet, oder ein Verfahren angewandt werden, bei dem der Magnetkopf von der Platte getrennt ist, bis die Plattendrehzahl einen vorbestimmten Wert erreicht. Unab hängig von der jeweils angewandten Methode wird ein Mecha nismus 16 zum Vertikalbewegen des Magnetkopfs 12 für den Austausch der Platte 1 benötigt.The magnetic head 12 is pressed against the plate 1 by a support spring 13 with a force of 5-10 g. Either a contact start / stop method in which the magnetic head contacts the disc when it starts or stops rotating, or a method in which the magnetic head is separated from the disc until the disc speed is used reaches a predetermined value. Regardless of the method used, a mechanism 16 for vertically moving the magnetic head 12 for the exchange of the disk 1 is required.
Der schwimmende Magnetkopf 12 ist mit dem Optokopf 11 über einen Tragarm 15 einheitlich gekoppelt, so daß er sich zusammen mit dem Optokopf 15 bewegt und der Abstand zwi schen beiden gleich bleibt. Der Magnetkopf ist exakt über dem Lichtfleck auf der Platte angeordnet. Es ist nicht not wendig, beide Köpfe einheitlich miteinander zu koppeln, wenn sie jedoch nicht einheitlich miteinander gekoppelt sind, müssen Mittel vorgesehen werden, um den Abstand zwi schen den Köpfen konstantzuhalten, wenn sich die Aufzeich nungslage in Radialrichtung der Platte verschiebt, und es müssen Magnetkopfbewegungsmittel vorgesehen sein, um den Magnetkopf in eine exakt über dem Lichtfleck befindliche Lage zu bringen.The floating magnetic head 12 is coupled to the opto head 11 via a support arm 15 so that it moves together with the opto head 15 and the distance between the two remains the same. The magnetic head is positioned exactly above the light spot on the plate. It is not necessary to couple both heads uniformly to one another, but if they are not uniformly coupled to one another, means must be provided to keep the distance between the heads constant when the recording position shifts in the radial direction of the disk, and so must Magnetic head movement means can be provided in order to bring the magnetic head into a position exactly above the light spot.
Der Optokopf 11 wird in Radialrichtung der Platte von einem Linear- oder einem Schrittmotor bewegt.The optical head 11 is moved in the radial direction of the disk by a linear or a stepper motor.
Die Fig. 2A-2D verdeutlichen eine Datenaufzeichnungsme thode. Zum Aufzeichnen von Information wird der Halbleiter laser 2 aktiviert und sendet einen starken kontinuierlichen Lichtstrahl (Fig. 2B) aus, der den magneto-optischen Auf zeichnungsfilm 101 der Platte auf etwa Curie-Temperatur erwärmt, so daß die Koerzitivkraft an der bestrahlten Flä che verringert wird. Der Magnetkopf 12 wird von einer Magnetkopf-Ansteuerschaltung 14 so angesteuert, daß ein Modulationsmagnetfeld (Fig. 2C), das entsprechend der auf zuzeichnenden Information (Fig. 2A) umgekehrt ist, an den magneto-optischen Aufzeichnungsfilm 101 angelegt und die Information aufgezeichnet wird. Fig. 2D zeigt einen Auf zeichnungszustand. Wenn die Stärke eines angelegten Magnet felds geändert werden soll, um einen Aufzeichnungszustand ungeachtet einer Änderung der Drehzahl der Platte hinsicht lich ihres Innen- oder Außenumfangs oder der Laserleistung konstantzuhalten, wird zusätzlich zu der Polaritätsumkehr eine Feldstärkemodulation verwendet, oder es wird dem Magnetfeld eine Gleichstromvormagnetisierungskomponente zugefügt. Wenn neue Daten auf einem bereits beschriebenen Bereich aufgezeichnet werden sollen, so bleibt die alte Information nicht erhalten und kann durch Überschreiben gelöscht werden. FIGS. 2A-2D illustrate a Thode Datenaufzeichnungsme. To record information, the semiconductor laser 2 is activated and emits a strong continuous light beam ( FIG. 2B), which heats the magneto-optical recording film 101 of the plate to approximately Curie temperature, so that the coercive force on the irradiated surface is reduced becomes. The magnetic head 12 is driven by a magnetic head drive circuit 14 so that a modulation magnetic field ( Fig. 2C) which is reversed in accordance with the information to be recorded ( Fig. 2A) is applied to the magneto-optical recording film 101 and the information is recorded. Fig. 2D shows a record state. If the strength of an applied magnetic field is to be changed to keep a recording state constant regardless of a change in the rotational speed of the disk in terms of its inner or outer periphery or the laser power, a field strength modulation is used in addition to the polarity reversal or a DC bias component is added to the magnetic field . If new data are to be recorded in an area already described, the old information is not retained and can be deleted by overwriting.
Ein Ausführungsbeispiel des schwimmenden Magnetkopfs 12 und der Platte 1 wird nachstehend im einzelnen erläutert. Der schwim mende Magnetkopf 12 hat eine große Schwimmhöhe bei nied riger linearer Geschwindigkeit und eine große effektive Magnetfeldfläche. Um einen Kontakt zwischen Kopf und Platte aufgrund von Staubablagerungen zu verhindern, sollte die Schwimmhöhe mehr als 1 µm und bevorzugt mehr als 2 µm be tragen, und vom Gesichtspunkt der Ausrichtung des Licht flecks mit dem Magnetkopf ist die wirksame Magnetfeldfläche des Magnetkopfkerns 50 µm×50 µm bis 1 mm×1 mm und bevorzugt 50 µm×50 µm bis 0,2 mm×0,5 mm.An embodiment of the floating magnetic head 12 and the disk 1 will be explained in detail below. The floating magnetic head 12 has a large swimming height at low linear speed and a large effective magnetic field area. In order to prevent contact between the head and the plate due to dust deposits, the floating height should be more than 1 μm and preferably more than 2 μm, and from the point of view of the alignment of the light spot with the magnetic head, the effective magnetic field area of the magnetic head core is 50 μm × 50 µm to 1 mm × 1 mm and preferably 50 µm × 50 µm to 0.2 mm × 0.5 mm.
Die Fig. 3A-3E zeigen ein Ausführungsbeispiel des verwen deten schwimmenden Magnetkopfs. Fig. 3C zeigt eine Gleiter fläche, wobei die gesamte der Platte gegenüberstehende Fläche die Gleiterfläche ist, und auf einer Mittenachse AA′ des Gleiters 301 entlang einer Laufrichtung der Platte sind zwei im wesentlichen kreisrunde Durchgangslöcher T1 und T2 gebildet. Damit ist der zum Schwimmen beitragende Gleiter flächenbereich größer als derjenige des bekannten Magnet kopfs nach den Fig. 4A-4C, so daß die Schwimmhöhe größer ist. Die Fig. 3D und 3E zeigen Luftdruckverteilungen beim Schwimmen. Der Gleiter ist damit an vier Punkten P1-P4 gelagert und schwimmt in stabiler Weise ungeachtet von Schwing- und Rollbewegungen. Die Durchgangslöcher T1 und T2 können im wesentlichen kreisrunde Ausnehmungen sein. Die Tiefe der Ausnehmungen ist so festgelegt, daß die in den Fig. 3D und 3E gezeigten Luftdruckverteilungen erhalten werden. Mit einem solchen Gleiter, bei dem die Außenabmes sungen der Gleitfläche 3 mm×4 mm, der Durchmesser der Löcher T1 und T2 0,6 mm und die Last 5 g betragen, wird die Schwimmhöhe von 2 um bei einer linearen Geschwindigkeit der Platte von 3 m/s erhalten, wie Fig. 5 zeigt. Fig. 3C zeigt zwar zwei kreisrunde Durchgangslöcher oder Ausnehmungen, es können aber gemäß den Fig. 6A und 6B auch ein bzw. drei solche Löcher oder Ausnehmungen gebildet sein. Die Form der Löcher oder Ausnehmungen braucht nicht kreisrund zu sein, sie kann oval oder viereckig sein. FIGS. 3A-3E show an embodiment of the used does floating magnetic head. Fig. 3C shows a slider surface, wherein the entire surface facing the plate is the slider surface, and on a central axis AA 'of the slider 301 along a running direction of the plate, two substantially circular through holes T 1 and T 2 are formed. Thus, the slider area contributing to swimming is larger than that of the known magnetic head according to FIGS . 4A-4C, so that the swimming height is greater. Figs. 3D and 3E show air pressure distributions when swimming. The glider is thus mounted at four points P 1 -P 4 and swims in a stable manner regardless of swinging and rolling movements. The through holes T 1 and T 2 can be substantially circular recesses. The depth of the recesses is determined so that the air pressure distributions shown in Figs. 3D and 3E are obtained. With such a slider, in which the outer dimensions of the sliding surface are 3 mm × 4 mm, the diameter of the holes T 1 and T 2 is 0.6 mm and the load is 5 g, the floating height becomes 2 μm at a linear speed of the plate obtained from 3 m / s, as shown in FIG. 5. Fig. 3C shows Although two circular through-holes or recesses, but it can also 6B, one or three such holes or recesses may be formed in FIGS. 6A and. The shape of the holes or recesses need not be circular, it can be oval or square.
Ein Magnetfeld wird an den Aufzeichnungsfilm von einer Spule 302 angelegt, die an einer Hinterkante des Gleiters befestigt ist. Ein Kern der Spule ist ein Magnetwerkstoff wie Mn-Zn-Ferrit, und er kann entweder mit dem Gleiter ein stückig ausgeführt sein, oder Spule und Kern können ge trennt hergestellt und mit dem Gleiter verbunden sein. Im letztgenannten Fall braucht der Gleiter nicht aus einem Magnetwerkstoff wie Mn-Zn-Ferrit zu bestehen, sondern kann ein nichtmagnetischer Werkstoff, z. B. Keramik, sein.A magnetic field is applied to the recording film by a coil 302 attached to a trailing edge of the slider. A core of the coil is a magnetic material such as Mn-Zn ferrite, and it can either be made in one piece with the slider, or the coil and core can be manufactured separately and connected to the slider. In the latter case, the slider need not be made of a magnetic material such as Mn-Zn ferrite, but can be a non-magnetic material, e.g. B. ceramics.
Wenn als Gleiterwerkstoff ein Magnetwerkstoff verwendet wird, konzentriert sich ein Streumagnetfeld der Stellein heit 6 auf den Gleiter, und die an den Aufzeichnungsfilm angelegte nutzbare Magnetfeldstärke wird vermindert, oder der Magnetkopf kann durch Zusammenwirken des im Kern 302 erzeugten Magnetfelds und des Streumagnetfelds schwingen. Dieses Problem wird vermieden, wenn der nichtmagnetische Gleiter verwendet wird.If a magnetic material is used as the slider material, a stray magnetic field of the actuator unit 6 concentrates on the slider and the usable magnetic field strength applied to the recording film is reduced, or the magnetic head can vibrate by the interaction of the magnetic field generated in the core 302 and the stray magnetic field. This problem is avoided when the non-magnetic slider is used.
Die Magnetfeld-Anlegeposition muß sich nicht an der Hinter kante des Gleiters befinden, sie kann auch im Gleiter gemäß den Fig. 7A-7C liegen. Es ist auch effektiv, nichtmagneti sche Keramik für den Gleiter 301 und einen Magnetwerkstoff nur für den Kern 302 des Kopfs zu verwenden oder eine hohle Spule zu verwenden. Im letztgenannten Fall kann die Gesamt induktivität des Magnetkopfs verringert werden, und das Frequenzverhalten des Magnetkopfs wird verbessert, wie noch erläutert wird.The magnetic field application position need not be at the rear edge of the slider, it can also be in the slider according to FIGS. 7A-7C. It is also effective to use non-magnetic ceramics for the slider 301 and a magnetic material only for the core 302 of the head, or to use a hollow coil. In the latter case, the overall inductance of the magnetic head can be reduced and the frequency behavior of the magnetic head is improved, as will be explained.
Die wirksame Magnetfeldfläche am Ende der Spule ist bestimmt durch (i) die Ausrichtgenauigkeit des Magnetkopfs, (ii) die Exzentrizität der Platte und (iii) das Frequenzverhalten des Magnetkopfs. Vom Gesichtspunkt von (i) und (ii) wird eine große Fläche benötigt, aber das Frequenzverhalten (iii) wird verschlechtert, weil die Induktivität ansteigt. Beispielsweise wird 0,2 mm Umfang × 0,5 mm radial bis 0,1 mm Umfang ×0,1 mm radial bevorzugt. Im ersteren Fall kann die Aufzeichnungsfrequenz 3-5 MHz, im letzteren Fall 5-10 MHz betragen.The effective magnetic field area at the end of the coil is determined by (i) the alignment accuracy of the magnetic head, (ii) the eccentricity of the plate and (iii) the frequency response of the magnetic head. From the point of view of (i) and (ii) a large area is required, but the frequency response (iii) deteriorates because of inductance increases. For example, 0.2 mm circumference × 0.5 mm becomes radial up to 0.1 mm circumference × 0.1 mm radially preferred. In the former Case, the recording frequency can be 3-5 MHz, in the latter Case be 5-10 MHz.
Im erstgenannten Fall ist die radiale Länge größer als die Umfangslänge, so daß der Lichtfleck nicht von der wirksamen Magnetfeldfläche abweicht, selbst wenn er durch die Ex zentrizität der Platte in Radialrichtung bewegt wird. Wie Fig. 1 zeigt, ist der schwimmende Magnetkopf 12 an dem Optokopf 11 durch den Tragarm 15 befestigt und wird mit dem Optokopf in Radialrichtung der Platte bewegt. Wenn in dem Magnetkopf 12 ein Mechanismus vorgesehen ist, um der Ex zentrizität der Platte zu folgen, kann die Magnetfeldfläche verringert werden. In diesem Fall wird aber eine Lage steuervorrichtung für den Magnetkopf zusätzlich zu derje nigen für den Optokopf benötigt, so daß die Einrichtung komplex und teuer wird. Bei dem vorliegenden Ausführungs beispiel hat zur Vereinfachung und Kostenverringerung der Einrichtung die wirksame Magnetfeldfläche größere radiale Länge als Umfangslänge. Wenn der Optokopf z. B. durch einen Schrittmotor schrittweise bewegt wird, ist die radiale Bewegung des Lichtflecks größer als die Plattenexzentrizi tät, und somit sollte die radiale Länge der effektiven Ma gnetfeldfläche größer als die Exzentrizität der Platte sein. Bei einer Magnetplatte oder Diskette entspricht die Magnetfeldfläche des Magnetkopfs der Aufzeichnungsspur breite, aber bei dem für die magneto-optische Platte des Ausführungsbeispiels verwendeten Magnetkopf ist die Magnet feldfläche 100-200mal breiter als die Aufzeichnungsspur breite, und zwar aus den genannten Gründen.In the former case, the radial length is greater than the circumferential length, so that the light spot does not deviate from the effective magnetic field surface, even if it is moved in the radial direction by the excentricity of the plate. As shown in Fig. 1, the floating magnetic head 12 is fixed to the optical head 11 by the support arm 15 and is moved with the optical head in the radial direction of the disk. If a mechanism is provided in the magnetic head 12 to follow the eccentricity of the disk, the magnetic field area can be reduced. In this case, however, a position control device for the magnetic head is required in addition to that for the optical head, so that the device becomes complex and expensive. In the present embodiment, for example, to simplify and reduce the cost of the device, the effective magnetic field surface has a greater radial length than the circumferential length. If the optical head z. B. is gradually moved by a stepper motor, the radial movement of the light spot is greater than the plate eccentricity, and thus the radial length of the effective magnetic field area should be greater than the eccentricity of the plate. In the case of a magnetic disk or disk, the magnetic field area of the magnetic head corresponds to the recording track width, but in the magnetic head used for the magneto-optical disk of the embodiment, the magnetic field area is 100-200 times wider than the recording track width, for the reasons mentioned.
Die Magnetfeldfläche des hier verwendeten Magnetkopfs ist 50-100mal breiter als diejenige des Magnetkopfs für eine Magnetplatte. Infolgedessen ist das Reduktionsverhältnis einer vertikalen Komponente des Magnetfelds zu einem Ab stand vom Magnetkopf wesentlich kleiner als bei dem Magnet kopf für eine Magnetplatte. Zum Beispiel beträgt bei einem Magnet kopf mit einer Magnetfeldfläche von 0,5 mm×0,2 mm die Verringerung der vertikalen Komponente des Magnetfelds in einer Position, die vom Rand des Kopfs um 20 µm entfernt ist, 2-3%, wie Fig. 8 zeigt.The magnetic field area of the magnetic head used here is 50-100 times wider than that of the magnetic head for a magnetic disk. As a result, the reduction ratio of a vertical component of the magnetic field to an Ab from the magnetic head was significantly smaller than that of the magnetic head for a magnetic disk. For example, in the case of a magnetic head with a magnetic field area of 0.5 mm × 0.2 mm, the reduction in the vertical component of the magnetic field in a position that is 20 μm away from the edge of the head is 2-3%, as shown in FIG. 8 shows.
Wenn die Magnetfeldfläche groß ist, kann die Verringerung der Magnetfeldstärke in einer Position, die von der Ober fläche des Magnetkopfs um einige zehn um entfernt ist, kleiner als gemäß Fig. 8 sein, aber der Frequenzverlauf wird verschlechtert. Um eine Aufzeichnungsfrequenz von mehreren MHz zu erzielen, ist die Magnetfeldfläche bevor zugt kleiner als 0,5 mm×0,2 mm, und der Abstand zwischen dem magneto-optischen Aufzeichnungsfilm und dem Magnetkopf ist bevorzugt kleiner als 30 µm. Dies sind wesentliche Faktoren für die Auslegung einer dauerhaften Plattenkon struktion.If the magnetic field area is large, the decrease in the magnetic field strength in a position several tens of µm away from the surface of the magnetic head may be smaller than that shown in FIG. 8, but the frequency response is deteriorated. In order to achieve a recording frequency of several MHz, the magnetic field area is preferably less than 0.5 mm × 0.2 mm, and the distance between the magneto-optical recording film and the magnetic head is preferably less than 30 μm. These are essential factors for the design of a permanent plate construction.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Platte 1. Es han delt sich um eine Einseiten-Aufzeichnungsplatte, und Licht wird auf ein Substrat 901 gerichtet, und ein Magnetfeld wird an einen Aufzeichnungsfilm 903 angelegt. Das Substrat 901 ist eine Glas- oder Kunststoffplatte mit einer Dicke von ca. 1,2 mm. Auf einer Seite eines magneto-optischen Aufzeichnungsfilms 903 (TbFeCO-Film einer Dicke von ca. 0,1 µm (1000 Å)) ist ein Anreicherungsfilm 902 (Si₃N₄- oder SiO-Film einer Dicke von ca. 0,1 µm (1000 Å)) zur Vergrößerung des Kerrschen Rotationswinkels gebildet, und ein Schutzfilm 904 (Si₃N₄- oder SiO-Film einer Dicke von ca. 0,2 µm (2000 Å)) zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsfestigkeit ist auf der anderen Seite vorgesehen. Ein Schutzüberzug 905 zur Verbesserung der Haltbarkeit der Platte ist auf dem Schutzfilm 904 mit einer Dicke von 1-20 µ, bevorzugt 5-10 µm gebildet. Der Abstand zwischen dem Aufzeichnungsfilm 903 und dem Magnetkopf 12 beträgt also ca. 10-20 µm. Bei einem solchen Abstand wird die Magnetfeldstärke nicht verringert, wie Fig. 8 zeigt. Fig. 9 shows an embodiment of the plate 1. It is a single-sided recording disk, and light is directed onto a substrate 901 , and a magnetic field is applied to a recording film 903 . The substrate 901 is a glass or plastic plate with a thickness of approximately 1.2 mm. On one side of a magneto-optical recording film 903 (TbFeCO film approximately 0.1 µm (1000 Å) thick) is an enhancement film 902 (Si₃N₄ or SiO film approximately 0.1 µm thick (1000 Å) )) to enlarge the Kerrian rotation angle, and a protective film 904 (Si₃N₄ or SiO film with a thickness of about 0.2 µm (2000 Å)) to increase the corrosion resistance and oxidation resistance is provided on the other side. A protective coating 905 to improve the durability of the plate is formed on the protective film 904 with a thickness of 1-20 μm, preferably 5-10 μm. The distance between the recording film 903 and the magnetic head 12 is therefore approximately 10-20 μm. At such a distance, the magnetic field strength is not reduced, as shown in FIG. 8.
Der Schutzüberzug 905 kann ein UV-härtbares Harz sein. Ein Füllstoff wie Al2O3 oder ein Gleitmittel kann in das UV- härtbare Harz eingemischt sein. Das Ergebnis von Durchlauf tests zeigt, daß mehr als eine Million Durchläufe praktisch keinen Einfluß auf die Schreib/Lese-Charakteristken hatten. Ferner zeigte ein Stift-auf-Platten-Test, daß mehr als eine Million Durchläufe den Schutzüberzug kaum beschädigten. Bei der magneto-optischen Platte werden die Aufzeichnungs-, Wiedergabe- und Lösch-Charakteristiken nicht beeinträch tigt, solange ein Fehler oder eine Bruchstelle nicht den Aufzeichnungsfilm erreicht. Der Schutzüberzug kann also die vorstehend beschriebene Dicke aufweisen, so daß die Halt barkeit der Platte und die Beständigkeit gegenüber der Umgebung verbessert und die Zuverlässigkeit der Einrichtung gesteigert werden.Protective coating 905 can be a UV curable resin. A filler such as Al 2 O 3 or a lubricant can be mixed into the UV-curable resin. The result of run tests shows that more than a million runs had practically no effect on the read / write characteristics. A pin-on-plate test also showed that more than a million runs barely damaged the protective coating. In the magneto-optical disk, the recording, reproducing and erasing characteristics are not affected as long as an error or a break does not reach the recording film. The protective coating can therefore have the thickness described above, so that the durability of the plate and the resistance to the environment are improved and the reliability of the device is increased.
Die Platte 1 ist austauschbar und in einer Kassette 906 gemäß den Fig. 10A und 10B aufgenommen. In der Kassette 906 ist dem Schutzüberzug der Platte gegenüber ein Staubschutz mechanismus 907, z. B. Leinenpapier zum Entfernen von auf dem Schutzüberzug befindlichem Staub, vorgesehen.The plate 1 is interchangeable and housed in a cassette 906 as shown in FIGS. 10A and 10B. In the cassette 906 is the protective coating of the plate against a dust protection mechanism 907 , for. B. linen paper for removing dust on the protective cover provided.
Die Fig. 11A und 11B zeigen ein zweites Ausführungsbei spiel. Eine Laseranordnung mit zwei in einem Gehäuse ange ordneten Laserchips dient als Laserlichtquelle 2. In Fig. 11 sind die Haltefeder 13, der Tragarm 14 und der Magnet kopf-Transportmechanismus 16 von Fig. 1 weggelassen. In Fig. 11A ist die Lagebeziehung des Fokussierpunkts auf der Platte mit einer 90°-Rotation in der Plattenebene wie in Fig. 1 gezeigt. Die Halbleiterlaseranordnung mit zwei Laserchips LD₁ und LD₂ verschiedener Wellenlänge, die in einem Gehäuse angeordnet sind, dient als Lichtquelle. LD1 ist ein rauscharmer Laser geringer Energie mit einer Wel lenlänge von 780 nm und dient zur Wiedergabe des magneto- optischen Signals und zur Steuerung des Lichtflecks, und LD2 ist ein Laser hoher Energie mit einer Wellenlänge von 830 nm und dient zum Aufzeichnen und Löschen eines Signals. Fig. 11B zeigt die Lagebeziehung der Lichtflecke SP 1 (Wel lenlänge 780 nm) und SP 2 (Wellenlänge 830 nm), die auf der Platte durch die Laserlichtquelle gebildet werden. Der Lichtfleck SP 2 läuft auf der Spur, so daß die Information vom Lichtfleck SP 2 aufgezeichnet und ein Fehler vom Licht fleck SP 1 geprüft wird. Die Fehlerprüfung erfolgt durch Vergleich des Aufzeichnungssignals mit dem vom Lichtfleck SP 2 wiedergegebenen magneto-optischen Signal mittels eines Vergleichers 17. Das Vergleichsergebnis wird einer Steuer einheit 18 zugeführt, die bei Ungleichheit der Signale, also bei Erfassung eines Fehlers, ein erneutes Aufzeichnen anweist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient das Eingangssignal der Magnetkopf-Ansteuerschaltung 14 als Ver gleichsstandard, es kann aber auch der Magnetkopf-Ansteuer strom, der den Ausgang der Magnetkopf-Ansteuerschaltung 14 darstellt, so genützt werden. FIGS. 11A and 11B show a second Ausführungsbei game. A laser arrangement with two laser chips arranged in a housing serves as laser light source 2 . In Fig. 11, the retaining spring 13 , the bracket 14 and the magnetic head transport mechanism 16 of Fig. 1 are omitted. In FIG. 11A, the positional relationship of the focusing point on the plate with a 90 ° rotation in the plate plane is as shown in FIG. 1. The semiconductor laser arrangement with two laser chips LD₁ and LD₂ different wavelength, which are arranged in a housing, serves as a light source. LD 1 is a low-noise, low-energy laser with a wavelength of 780 nm and is used to reproduce the magneto-optical signal and to control the light spot, and LD 2 is a high-energy laser with a wavelength of 830 nm and is used for recording and erasing of a signal. Fig. 11B shows the positional relationship of the light spots SP 1 (wavelength 780 nm) and SP 2 (wavelength 830 nm), which are formed on the plate by the laser light source. The light spot SP 2 runs on the track, so that the information from the light spot SP 2 is recorded and an error from the light spot SP 1 is checked. The error check is carried out by comparing the recording signal with the magneto-optical signal reproduced by the light spot SP 2 using a comparator 17 . The comparison result is supplied to a control unit 18 which , in the event of an inequality of the signals, that is to say when an error is detected, instructs a new recording. In the present embodiment, the input signal of the magnetic head drive circuit 14 serves as a comparison standard, but the magnetic head drive current, which represents the output of the magnetic head drive circuit 14 , can also be used in this way.
Im Rahmen der Erfindung werden die drei Vorgänge Löschen, Aufzeichnen und Prüfen der magneto-optischen Platte, die notwendig sind, um die auf der Platte aufgezeichnete Information zu überschreiben, während einer Plattenumdrehung ausgeführt, und dadurch wird die effektive Datenaufzeichnungszeit wesentlich verkürzt.In the context of the invention, the three operations Record and test the magneto-optical disk, the are necessary to the on to overwrite information recorded on the disc, during a Plate rotation performed, and this will make the effective Data recording time significantly reduced.
Claims (6)
- - einem auf der einen Seite des Datenträgers angeordneten Optokopf, der während der Informationsaufzeichnung einen energiereichen Laserstrahl kontinuierlich auf den Aufzeichnungsfilm des Datenträgers fokussiert, und
- - einer auf der entgegengesetzten Seite des Datenträgers angeordneten Magneteinheit zum Anlegen eines Magnetfeldes mit wählbarer Polarität und modulierbarer Stärke an den Aufzeichnungsfilm des Datenträgers,
- - An optical head arranged on one side of the data carrier, which continuously focuses an energy-rich laser beam onto the recording film of the data carrier during information recording, and
- a magnetic unit arranged on the opposite side of the data carrier for applying a magnetic field with selectable polarity and modulatable strength to the recording film of the data carrier,
daß die Magneteinheit einen schwimmenden Magnetkopf (12) enthält,
daß der Magnetkopf (12) eine Schwimmhöhe von wenigstens 1 µm aufweist,
daß der Magnetkopf eine beim Aufzeichnen und Löschen von Information wirksame Magnetfeldfläche zwischen 50 µm × 50 µm und 1 mm × 1 mm entwickelt und
daß der Laserstrahl während der Informationsaufzeichnung durch das transparente Substrat (103) des Datenträgers (1) hindurch auf dessen Aufzeichnungsfilm (101) gerichtet ist, während das von dem Magnetkopf (12) erzeugte Magnetfeld direkt am Aufzeichnungsfilm (101) des Datenträgers (1) anliegt. characterized,
that the magnetic unit contains a floating magnetic head ( 12 ),
that the magnetic head ( 12 ) has a floating height of at least 1 µm,
that the magnetic head develops an effective magnetic field area between 50 µm × 50 µm and 1 mm × 1 mm when recording and deleting information and
that the laser beam is directed during the information recording through the transparent substrate ( 103 ) of the data carrier ( 1 ) onto its recording film ( 101 ), while the magnetic field generated by the magnetic head ( 12 ) is applied directly to the recording film ( 101 ) of the data carrier ( 1 ) .
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