JPH01150202A - 光磁気ディスクの外部磁界印加装置および光磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、均一な磁界を発生すると同時に、磁界極性反
転時間が短かい光磁気ディスクの外部磁界印加装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

光磁気ディスク装置の外部磁界印加方法としては、従来
、特開昭５７−１８６２０９号に記載されているように
、電磁コイルを用いる方法と、あるいは特開昭５９−５
４００３号に記載されているように、永久磁石を回転さ
せる方法とがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、いずれの方法も磁界極性反転時間につ
いて配慮されておらず、電磁コイルによる方法では数ｍ
　ｓｅｃ、永久磁石を回転させる方法では数十ｍ５ｅｃ
を必要としていた。光磁気ディスクの１トラツクに新た
な情報を記録する場合は、まず、古い情報を消去する動
作でディスクを１回転し、つぎに新しい情報を記録する
動作で１回転し、合計２回転が少なくとも必要であるが
、磁界極性反転に時間がかかると、さらに何回転かが必
要となり、実効的なデータ転送時間が遅くなるという問
題がおこる。消去から記録へ移る際の１トラツクジヤン
プ時間内で磁界極性反転が終了すれば、上記の問題は生
じないが、上記従来方法ではいずれの方法にしても時間
がかかりすぎる。

本発明の目的は、１トラツクジヤンプの時間、例えば約
１ｍ５ｅｃ以内で磁界極性反転が終了するような小型電
磁コイル、およびその駆動方法を有する光磁気ディスク
の外部磁界印加装置を得ることである。〜 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、電磁コイルのインダクタンスＬ０を出来る
だけ小さくすることによって、インダクタンスＬｃとコ
イル抵抗ＲＣとにより決定される電流立ち上りの時定数
をτとするとき τ＝ＬＣ／ＲＣ（１） を小さくすること、および磁界極性反転時に定常値より
も高い電圧を、瞬間的に印加することによって達成され
る。

〔作　　用〕

コイルのインダクタンスを小さくするためには、発生磁
界強度が低下しない範囲で、上記コイルに使用している
磁性体量を少なくすればよい。また、コイルの時定数が
変わらなくても、磁界極性反転時に高い電圧を印加すれ
ば、電流の立ち上りは早くなる。そこで、駆動電流が目
標値になった時点で、印加電圧を目標値まで下げれば、
見かけ上４磁界極性反転時間を短かくすることができる
。

〔実施例〕

つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図は本発明による光磁気ディスクの外部磁界印加装
置の一実施例の全体構成を示す図、第２図（ａ）〜（ｅ
）は上記実施例における電磁コイルの形状をそれぞれ示
す図、第３図（ａ）はディスク半径方向の電磁コイル形
状を示す断面図、（ｂ）は上記電磁コイルにおける磁界
強度の変化を示す図、第４図（ａ）および（ｂ）は、主
磁極終端部におけるコイル形状をそれぞれ示す図、第５
図（ａ）〜（ｃ）は電磁コイル形状のその他の例をそれ
ぞれ示す図、第６図は電磁コイルの駆動方法を示す図で
、（ａ）は印加電圧の変化、（ｂ）はコイル電流の変化
を示す図、第７図は電磁コイルの他の駆動方法を示す図
で、（ａ）は印加電圧の変化を示し、（ｂ）はコイル電
流の変化を示す図である。第１図において、１は光磁気
ディスクであり、磁気光学効果をもつ垂直磁化膜を有し
ている。半導体レーザ２から出射された光は、コリメー
トレンズ３によって平行光束に変換され、ビームスプリ
ッタ４を介して絞り込みレンズ５に入射し、上記光磁気
ディスク１上に微小スポットを形成する。上記絞り込み
レンズ５はディスク１の上下振れに追従して上下される
ように、ボイスコイル６に取付けられている。上記ディ
スク１からの反射光は、絞り込みレンズ５を通ってビー
ムスプリッタ４によって分離され、検光子７に導かれる
。

検光子７はある特定の偏光面の光だけを通過させる性質
を有している。したがって、ディスク１上の垂直磁化の
上下方向に対応して偏光面の回転した光は、上記検光子
７により光量変化に変換される。その後、レンズ８によ
って光検出器９に集光され、電気信号に変換される。

情報を記録するには、半導体レーザ２を情報信号に対応
して変調し、ディスク１上の垂直磁化膜の温度を局所的
にキュリー温度以上に加熱し、磁化を失ったところに外
部から記録磁場を印加して行う。消去は外部磁場の方向
を、上記記録の場合と逆にして行う。外部磁場は電磁コ
イル１０により発生する。さらに、電磁コイル１０に対
向させて磁性体１７が配置されている。第１図における
電磁コイル１０の形状および磁性体１７の配置としては
、後に記載するような種々の構成をとることができる。

光ヘッド１１は情報の記録位置に光スポットを位置付け
るために、ディスクの半径方向に移動できるようになっ
ている。上記移動距離あるいは現在位置は、モワレスケ
ール１３等によって知ることができる。第１図に示した
例では、透過形スケールの場合を示しており、発光源１
２と、光検知器１４によりモワレスケール１３を挟み込
み、スケールのバタン数を計数することによって位置を
認識する。

１５は計数回路である。上記計数回路１５によって、現
在の光ヘッドの位置を知ることにより、ドライブ回路１
６を動作させて光へラド１１を所望の位置に移動させる
。

本実施例では、電磁コイル１０の設置方法について特に
図示していないが、例えば、ディスクカバーの裏面に固
定設置するか、または可動式アームに設置し、上記ディ
スクの着脱時には、邪魔にならないように、ディスクの
上面から外へ移動できるようにしておくのがよい。

つぎに、第２図を用いて電磁コイル１０の構成を詳しく
説明する。上記電磁コイル１０は例えばフェライトや鉄
などのコア１０１と巻ｌｌｌＡ１０２とから構成されて
いる。第２図（ｂ）に示すような従来の電磁コイル形状
では、磁力線１０３′が分布する空間が広く、コイルに
電流を流すことによって得られる磁界のエネルギーが広
い空間に分散してしまうため、ディスク上の記録膜に印
加される磁界強度は小さい。同一の起磁力によってより
大きな磁界強度を得るためには、磁力線１０３′が分布
する空間を少なくする必要がある。ディスクに対して垂
直方向の磁界成分Ｈｅｘｔを減少させることなく、磁力
線分布の空間を少なくするためには、第２図（ａ）に示
すように、巻線１０２の周囲をコア１０１で囲み補助磁
極とする構造をとればよい。これにより、磁力線が分布
する空間は図示のように小さくなるため、磁界のエネル
ギー密度が増加し、小さな起磁力、あ５．いは小さな駆
動電流で必要な強度の磁界を得ることができる。さらに
、コア先端部分をとがらせることによって、その部分に
磁界を集中させる構造としては、第２図（ｃ）〜（ｅ）
に示すような構造なども考えられる。さらに、ディスク
を挟んで、電磁コイルと対向させて磁性体１７を配置さ
せることにより、磁界の印加効率を高めることができる
。これは、磁力線が磁性体に吸われるために垂直方向の
磁界成分が増加するためである。

第３図にディスク半径方向に関する電磁コイルの形状を
示す。主磁極１１０の長さは、記録領域全体に均一な磁
界を印加するため、上記記録領域よりも長い。また、補
助磁極１１１の長さは、上記主磁極１１０と同じである
か、または主磁極１１０よりも短かい。上記補助磁極１
１１を主磁極１１０よりも短かくすることにより、第３
図（ｂ）に示すように上記主磁極１１０の終端部分にお
ける磁界強度を約１０％上昇させることができ、記録消
去に有効な磁界印加領域が広がる。上記磁界強度が上昇
する理由は、以下のように考えられる。すなわち、主磁
極終端部より発生する磁界は、補助磁極１１１側に引か
れるため、上記補助磁極１１１が主磁極１１０に較べて
長いほど、磁界は主磁極１１０より離れた部分に到達す
る。このため、磁界の水平成分が増加し、光磁気記録に
関係する垂直成分の磁界強度が低下することになる。補
助磁極１１１を短かくすることは電磁コイルの磁性体量
を減少させることになるため、結果として、インダクタ
ンスを低下させる効果もある。例えば補助磁極１１１を
主磁極１１０と同じ長さにした場合は、上記補助磁極１
１１を巻線１０２の専有領域全体にわたって配置した場
合（第３図の破線部分）に較べて、インダクタンスは約
５〜１０％程度低下する。

上記のような形状の電磁コイルを用いることにより、広
い有効磁界印加領域を保ちながら、磁界反転時間が短か
い電磁コイルを実現することができる。

上記のように、記録領域全体に均一な磁界を印加するた
めには、コア１０１を記録領域よりも長くしておく必要
があるため、第４図に示すような位置に突起部分１０３
を設けることは可能である。例えば、記録領域の長さが
３０Ｉｍ＋の場合はコアの長さが約３５＋ｎｍ必要であ
る。したがって、ディスク内周側と外周側とにそれぞれ
約２．５ｍの余裕ができることになり、この部分に突起
１０３を設けることが可能である。第４図（ｂ）は同図
（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。上記突起部分１
０３は電磁コイル幅方向の中心に設けている。上記突起
部分１０３の高さｈは数１００μｓ程度である。ディス
クは通常±４００　）ｔｍ程度上下に振動しているが、
このとき、上記ディスク１と突起部分１０３とが接触し
ないように、上記突起部分１０３の高さｈと電磁コイル
・ディスク間の距離が選ばれる。光磁気ディスク装置に
振動などの外乱が加わると、ディスクは通常状態以上に
上下振れをおこし、電磁コイル自体も振動する。この時
、上記電磁コイルとディスクとの接触が起きるが、接触
するのは上記突起部分先端と記録領域以外のディスク表
面である。したがって、電磁コイルとの接触によって記
録領域が損傷をうけることがなく、データ破壊を防止す
ることができる。

上記突起部分１０３の材質としては、電磁コイルのコア
１０１と同じ材質としてもよいが、潤滑性や耐摩耗性が
良好な材質として、例えばテフロン系樹脂やチタン酸バ
リウム等のセラミックスを用いてもよい。また、上記突
起部分を設ける位置は、第４図（ａ）、（ｂ）に示した
場所以外に、第５図における（ａ）のように巻線１０２
上、（ｂ）のように電磁石保持材１０４上、あるいは（
ｃ）に示すように電磁石コア１０１の側壁部分等に設け
ることが考えられる。上記位置は、もちろん、ディスク
の内周側あるいは外周側のどちらか一方でも構わない。

つぎに、電磁コイルの駆動方法について説明する。第１
図における１８は電磁コイル駆動回路である。磁界反転
時に通常の電圧よりも高い電圧を瞬間的に印加すること
により、上記電磁コイルに流れる電流の立ち上り時間を
短縮することができる。

第６図には、磁界極性反転時に所定の時間ｔ。たけ通常
の電圧Ｖ工のに倍の電圧を印加した場合における電圧の
変化を（ａ）に示し、電磁コイルに流れる電流変化を（
ｂ）に示す。電磁コイルのインダクタンスをり、抵抗を
Ｒとすると、時刻ｔ＝Ｏからの電磁コイル電流工の変化
は、 となる。電流Ｉが通常の駆動電流値■。＝Ｖ１／Ｒにな
る時刻を１＝１ｏとすると、（２）式よりこれを七。に
ついて解くとっぎの関係式が得られる。

例えばに＝２とすると となり、電磁コイル時定数の６９％の時間で、電流を反
転することができることになる。一般に電流が飽和値の
９０％まで立ち上る時間は、時定数の約２倍である。こ
の点を考慮すると、一定の電圧を印加することによって
極性反転を行う場合に較べて、上記方法を用いると反転
時間を半分以下番こすることができる。

なお、上記方法では２電源が必要であるが、つぎに記す
方法を用いることにより、単一の電源番こよって同様の
効果を実現することができる。第７図には上記実施例の
変形例を示す。本変形例は。

電磁コイルの電流が所定の値Ｉ＝Ｉ。に達した時点で、
印加する電圧を第７図（ａ）に示すように高周波でＯＮ
−〇ＦＦするものである。高周波駆動時にパルス幅Ｗを
変化させれば、実効的に電磁コイルに印加される電圧を
変化することができる。

上記方法はディジタル制御が可能であるため、印加電圧
を容易に制御することができる。高周波の周波数は例え
ば電磁コイル時定数の約１７１０程度にしておけば、高
周波駆動時の電流変動はほとんど無視できる。

上記説明による１！磁コイル構造とその駆動方法を用い
ることによって、磁界極性反転時間を１ｍ５ｅｃ以下に
することが可能である。

〔発明の効果〕

上記のように本発明による光磁気ディスクの外部磁界印
加装置は、電磁コイルのインダクタンスを小さくする手
段と、磁界極性反転時に、所定の時間だけ通常の電磁コ
イル駆動電圧より高い電圧を印加する手段を設けたこと
により、電磁コイルのインダクタンスを構造によって低
下させ、高速磁界反転が可能な電磁コイル駆動方法を用
いているため、磁界反転時間を１ｍ５ｅｃ以下にするこ
とができる。これにより、光磁気ディスク装置における
トラックジャンプの時間内に磁界極性を反転させること
が可能になり、付加的なディスク回転をすることなく記
録・消去を連続して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光磁気ディスクの外部磁界印加装
置の一実施例を示す全体構成図、第２図（ａ）〜（ｅ）
は上記実施例における電磁コイルの形状をそれぞれ示す
図、第３図（ａ）はディスク半径方向の電磁コイル形状
を示す断面図、（ｂ）は上記電磁コイルにおける磁界強
度の変化を示す図、第４図（ａ）および（ｂ）は主磁極
終端部における電磁コイルの形状をそれぞれ示す図、第
５図（ａ）〜（Ｑ）は電磁コイル形状のその他の例をそ
れぞれ示す図、第６図は電磁コイルの駆動方法を示す図
で、（ａ）は印加電圧の変化、（ｂ）はコイル電流の変
化を示す図、第７図は電磁コイルの他の駆動方法を示す
図で、（ａ）は印加電圧の変化、（ｂ）はコイル電流の
変化を示す図である。 １・・・ディスク　　　　　１０・・・電磁コイル１０
１・・・コア　　　　　　１０２・・・巻線１０３・・
・突起部分　　　　１１０・・・主磁極１１１・・・補
助磁極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光磁気ディスクの外部磁界印加装置において、電磁
   コイルのインダクタンスを小さくする手段と、磁界極性
   反転時に、所定の時間だけ通常の電磁コイル駆動電圧よ
   り高い電圧を印加する手段とを設けたことを特徴とする
   光磁気ディスクの外部磁界印加装置。 ２、上記電磁コイルのインダクタンスを小さくする手段
   は、磁性体量を少なくした電磁コイルを用いることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載した光磁気ディス
   クの外部磁界印加装置。 ３、上記電磁コイルは、主磁極に巻かれた巻線外周部に
   、磁性体を配置して補助磁極とするＥ型コアを用い、デ
   ィスク半径方向に細長く形成されたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載した光磁気ディ
   スクの外部磁界印加装置。 ４、上記補助磁極は、該補助磁極の長さが主磁極と同じ
   か、または主磁極より短かいことを特徴とする特許請求
   の範囲第３項に記載した光磁気ディスクの磁界印加装置
   。 ５、上記磁気コイルは、ディスクと対向する端面に突起
   部分を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第３項のいずれかに記載した光磁気ディスクの外部
   磁界印加装置。 ６、上記突起部分は、ディスク上の情報記録領域以外の
   少なくとも１個所で、上記ディスクと接するように配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記
   載した光磁気ディスクの外部磁界印加装置。 ７、上記突起部分は、例えばセラミックス、テフロン樹
   脂等の潤滑性を有し、かつ、耐摩耗性が良好な材質より
   なることを特徴とする特許請求の範囲第５項または第６
   項に記載した光磁気ディスクの外部磁界印加装置。 ８、上記所定時間は、コイルのインダクタンスをＬ、コ
   イル抵抗をＲ、通常印加する電圧Ｖ＿１と所定時間内に
   印加する電圧Ｖ＿０との比ｋ＝Ｖ＿０／Ｖ＿１とにより
   ｔ＿０＝（Ｌ／Ｒ）ｌ＿ｎ（ｋ＋１／ｋ−１）で表わさ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した
   光磁気ディスクの外部磁界印加装置。 ９、上記駆動電圧は、上記所定時間ののち、通常の印加
   電圧Ｖ＿１に切換えることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第８項に記載した光磁気ディスクの外部磁
   界印加装置。 １０、上記駆動電圧は、所定時間ののちも高い電圧Ｖ＿
   ０を印加し、高周波でＯＮ−ＯＦＦを行うことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載した光磁気ディスクの
   外部磁界印加装置。 １１、上記高周波は、コイル時定数の約１／１０以下の
   周波数であることを特徴とする特許請求の範囲第１０項
   に記載した光磁気ディスクの外部磁界印加装置。 １２、上記高周波は、該高周波のパルス幅を可変とする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項または第１１
   項に記載した光磁気ディスクの外部磁界印加装置。