JPH03130903A - 磁気ヘッド装置 - 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、光磁気記録装置に用いられる磁気ヘッド装置
に関する。

〔従来の技術〕

光磁気ディスクを記録媒体として用いた光磁気記録装置
は、高密度記録が可能であるばかりでなく、書き換えも
可能な装置として期待されている。

このような光磁気記録装置では、記録方式として種々の
ものがあるが、中でも前の記録情報の上から新たな情報
を重ね書きできるというオーバライドが可能な磁界変調
方式が知られている。

この磁界変調方式は、第５図に示すように、光ヘッド１
０１から記録媒体１０２に一定強度のレーザ光を照射し
て温度をキュリー温度以上に上界させ、そのレーザ光照
射部位に磁気ヘッド１０３から記録信号に応じて変調し
た磁界を印加するものである。磁気ヘッド１０３は、磁
気ヘッド駆動回路１０４で駆動され、記録媒体１０２に
与える磁界の極性が記録信号の１とＯに対応じて切換え
られる。これにより、記録媒体１０２上の磁性膜の磁化
の方向が図中に矢印で示す如く、記録信号に応じて反転
し、この磁化状態を保つことで記録情、報を記録するこ
とができる。

ところで、磁気ヘッドを駆動する磁気ヘッド駆動回路と
しては、例えば第６図に示すような構成のものがある。

ＳＷ２はコイルＬｌ、Ｌ２の電流切換用のスイッチ素子
、１０５は反転回路である。コイルＬｌ。

Ｌ２は、第７図に示すように、コア１０６の外周に巻回
されており、これによって磁気ヘッド１０３となる電磁
石が構成される。

次に、前記磁気ヘッド駆動回路の動作について、第８図
を参照しながら説明する。

まず、記録信号はスイッチ素子ＳＷＩ及び反転回路１０
５を介してスイッチ素子ＳＷ２に人力される。従って、
スイッチ素子ＳＷＩ、ＳＷ２に人力される信号は互いに
位相が反転し、記録信号が“°１′”のときはスイッチ
素子ＳＷＩがオン、スイッチ素子ＳＷ２がオフである。

また、記録信号が“Ｏ゛′のときは、反対にスイッチ素
子ＳＷ１がオフ、スイッチ素子ＳＷ２がオンである。こ
れにより、記録信号が“１“°である場合は、コイルＬ
１に電流が供給され、記録信号が“ｌ　Ｏｎである場合
は、コイルＬ２に電流が供給される。この電流供給によ
り、磁気ヘッド１０３から図に示すような記録信号に応
じて極性を切換えた変調磁界が発生され、記録媒体１０
２に与えられる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、このような磁気ヘッド駆動回路では、コ
イルＬｌと抵抗器Ｒ１及びコイルＬ２と抵抗器Ｒ２がそ
れぞれ直列に接続されているため、第８図に示すように
、コイルＬＬ、Ｌ２の電流の立上りがゆるやかになる。

即ち、コイルと抵抗の積分回路が構成されるため、コイ
ルＬｌ、Ｌ２のインダクタンスと抵抗器Ｒ１，Ｒ２の抵
抗値によって定まる時定数で、各コイルＬｌ、Ｌ２の電
流が立上ってしまう。そのため、変調磁界の立上りもゆ
るやかになり、これに起因して再生信号のノイズ成分が
大きくなって、信号の分離が困難になる問題がある。

また、再生信号の振幅は発生磁界が強いほど大きくなる
が、そのためにはコイルＬＬ、Ｌ２に充分な電流を流さ
なければならない。従って、高い転送レートで信号の記
録再生を行うためには、コイルＬｌ、Ｌ２の電流を充分
に大きくして電流の立上り時間を速くする必要がある。

ここで、発生磁界の強さが±５０００ｅ、各コイルの電
流の立上り時間が５０ｎｓｅｃ必要であり、このときの
コイルＬｌ、Ｌ２のインダクタンスが２μＨ２その電流
値が５００ｍＡであるとする。各コイルの電流の立上り
時間ｔは、ｔ＝Ｌ／Ｒであるため、これから抵抗値Ｒを
逆算すると、４０Ωである。従って、５００ｍＡの電流
を各コイルに供給するには、２０Ｖの電圧が必要であり
、消費電力はＩＯＷも必要である。

このように、従来の装置では、高い転送レートで信号の
記録再生を行うためには、コイルの電流の立上りを速く
することが要求されるが、そのためには消費電力が大き
くなり、装置内の温度上昇を招くなどの問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その
目的は低消費電力でありながらコイルの電流の立上りを
効果的に速め、もって高速磁界切換えを可能にした磁気
ヘッド装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、磁界発生用の主コイルを有し
、記録信号に応じて主コイルの電流を切換えることによ
り、記録媒体に印加する磁界を変調する磁気ヘッド装置
において、前記主コイルの磁界発生に先立って、磁界の
立上りを速めるための補助磁界を発生する補助磁界発生
手段を有することを特徴とする磁気ヘッド装置が提供さ
れる。

〔作　用〕

本発明では、奇生コイルの磁界発生に先立って、高速で
立上る補助磁界を発生し、これによって磁界の立上りを
速めるようにしたものである。補助磁界の発生は極く短
時間で、後は主コイルで発生した磁界を印加すれば、全
体として立上りの速い変調磁界が形成できる。従って、
磁界の立上り時のみ有効に補助磁界轡発生するため、主
コイルの磁界を発生する場合、低電圧で駆動でき、これ
によって消費電力を低減することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。第１図は本発明の磁気ヘッド装置の一実
施例を示す回路図である。なお、第１図では従来装置と
同一部分は同一符号を付しである。

第１図において、Ｌｌ及びＬ２は磁界発生用の主コイル
であって、巻数は同じでインダクタンスが同じに設定さ
れ、極性が互いに逆極性に設定されている。主コイルＬ
ｌは電流制限用の抵抗器Ｒ１を介してスイッチ素子ＳＷ
Ｉに接続され、同様に主コイルＬ２は電流制限用の抵抗
器Ｒ２を介してスイッチ素子ＳＷ２に接続されている。

スイッチ素子ＳＷＩ、ＳＷ２としては、例えばトランジ
スタが用いられ、その制御端子に信号を与えることでス
イッチ素子ＳＷＩ、ＳＷ２がオンし、主コイルＬＬ、Ｌ
２に電流が供給される。

Ｌ３．Ｌ４は、主コイルＬｌ、Ｌ２によって発生される
磁界に先立って、高速立上りの磁界を発生する補助コイ
ルである。補助コイルＬ３は主コイルＬ１と同極性に、
また補助コイルＬ４は主コイルＬ２と同極性に設定され
ている。従って、補助コイルＬ３は主コイルＬ１の立上
り前に、高速で立上る磁界を発生し、全体として記録媒
体への印加磁界の立上りを速めるよう機能する。同様に
、補助コイルＬ４は主コイルＬ２の磁界の立上りを速め
る役割を持つ。補助コイルＬ３．Ｌ４は、それぞれスイ
ッチ素子ＳＷ３．ＳＷ４に接続され、同様にスイッチ素
子ＳＷ３．ＳＷ４のスイッチング動作によって電流が制
御される。なお、補助コイルＬ３．Ｌ４の巻数は同じで
インダクタンスは同じであるが、主コイルＬｌ、Ｌ２の
インダクタンスよりも小さく設定されている。また、主
コイルＬｌ、Ｌ２に与えられる電源電圧ｖ１は、補助コ
イルＬ３．Ｌ４の電源電圧ｖ２よりも低く設定されてい
る。

主コイルＬｌ、Ｌ２及び補助コイルＬ３．Ｌ４は、第２
図に示すように、磁性材料よりなるコアｌに巻回されて
いる。この場合、図中に各コイルの端子をａ　％　ｈで
示しているが、これは第１図に示す端子と対応じている
。第２図から明らかなように、主コイルＬｌと補助コイ
ルＬ３は同じ方向に巻いてあり、主コイルＬ２と補助コ
イルＬ４も同し方向に巻かれている。但し、主コイルＬ
１、補助コイルＬ３の方向に対して、主コイルＬ２と補
助コイルＬ４の巻く方向は逆方向であり、これによって
極性が逆の磁界を発生する構成である。

パルス発生回路２は、入力された記録信号を基に、スイ
ッチ素子ＳＷＩ〜ＳＷ４の駆動信号を生成する回路であ
る。第３図はそのパルス発生回路２の具体的構成を示し
た回路図である。

パルス発生回路２は、デイレイライン３、アンド回路４
〜６、ノア回路７、インバータ回路８゜９の論理回路の
組合せで構成される。デイレイライン３は、記録信号の
“１゛と１１０１＋の各始まりを遅らせるもので、デイ
レイライン３の出力と記録信号をインバータ回路８．９
で反転した信号の論理積をとることによって、補助パル
ス３３．Ｓ４が生成される。従って、補助パルス３３．
３４は記録信号の“１”、Ｏ”の始めに出力され、その
時間幅はデイレイライン３の遅れ時間によって決定され
る。

またデイレイライン３の出力と記録信号をアンド回路５
で論理積をとることで主パルス３１が生成され、ノア回
路７で論理和をとることで主パルスＳ２が生成される。

主パルスＳｌは補助パルスＳ３の後に出力され、主パル
スＳ２は補助パルスＳ４の後に出力される。

第４図に前記パルス発生回路２によって生成される各パ
ルス信号と、第１図に示した各コイルの電流波形を示す
。以下、第４図を参照しながら前記実施例の動作を説明
する。

第４図（ａ）は記録信号、第４図０））は主パルス３１
、第４図（Ｃ）は主パルスＳ２である。また、第４図（
ｄ）は補助パルス３３．第４図（ｅ）は補助パルスＳ４
を示す。まず、記録信号がローレベルからハイレベルに
立上った場合、これに同期して補助パルスｓ３が立上り
、ハイレベルになる。補助パルスＳ３は、スイッチ素子
ＳＷ３の制御端子に入力され、スイッチ素子ＳＷ３がオ
ンする。これにより、第４図（ロ）に示すように、補助
コイルＬ３にピーク値Ｉ３の電流が流れ、磁界が発生さ
れる。補助コイルＬ３には抵抗は接続されていないため
、その電流の立上りは急であり、速い立上り時間となる
。従って、補助コイルＬ３によって発生される磁界の立
上りも、電流の立上りに伴って速く立上ることになる。

補助パルスＳ３のパルス幅は、デイレイライン３によっ
て定まる時間りであり、この時間が経過するとスイッチ
素子ＳＷ３はオフとなる。このオフと同時に主パルス３
１が立上り、スイッチ素子ＳＷＩの制御端子に人力され
る。これにより、スイッチ素子ＳＷＩがオンし、主コイ
ルＬ１に第４図（ｆ）に示すような電流が供給され、記
録媒体に印加する磁界が発生される。

つまり、記録信号が“１”に立上ると、第４図（ｊ）に
示す如く、まず補助コイルＬ３に短時間電流を供給して
立上りの速い補助磁界を発生させ、この後生コイルＬｌ
に電流を供給して主磁界を発生するというものである。

従って、立上りの遅い主磁界の発生前に短時間だけ立上
りの速い補助磁界を発生することにより、効果的に磁界
の立上りを速めることができる。なお、記録信号がロー
レベルになると主パルスＳＬはローレベルになり、スイ
ッチ素子ＳＷＩはオフされる。

一方、記録信号がローレベルに立下ると、これに同期し
て補助パルスＳ４が出力され、スイッチ素子ＳＷ４の制
御端子に人力される。これにより、スイッチ素子ＳＷ４
がオンし、第４図（ｉ）に示すように、補助コイルＬ４
にピーク値■４の電流が供給され、磁界が発生される。

次いで、時間りの後、補助パルスＳ４が立下ると同時に
主パルスＳ２が立上り、スイッチ素子ＳＷ２の制御端子
に入力される。これにより、スイッチ素子ＳＷ２がオン
し、第４図（濁に示すように、主コイルＬ２に電流が供
給され、記録媒体に印加する磁界が発生される。

ここで、補助コイルＬ４、主コイルＬ２で発生された磁
界は、前記補助コイルＬ３、主コイルＬｌの磁界とは逆
極性である。また、補助コイルＬ４で発生された補助磁
界は、第４図（ｊ）に示す如く、立上りの急な磁界であ
り、同様に磁界の立上りを効果的に速めることができる
。

ここで、前記実施例で必要な消費電力について説明する
。まず、仕様として従来同様に必要な磁界を±５０００
ｅ、磁界の立上り時間を５０ｎｓｅｃとする。また、主
コイルＬＬ、Ｌ２の巻数は従来の３倍の巻数でインダク
タンスは２０μＨとし、かつ１５０ｍＡの電流で５００
０ｅの磁界を発生させるものとする。補助コイルＬ３．
Ｌ４は、それぞれインダクタンスを０．５μＨとし、Ｉ
への電流で５０００ｅの磁界を発生させる。

磁界の立上り時間は５Ｑｎｓｅｃであるため、補助パル
ス３３．Ｓ４のパルス幅りを５０ｎｓｅｃとし、この時
間に補助コイルＬ３．Ｌ４の電流をｌＡに増加すること
にする。この場合、補助コイルＬ３゜Ｌ４には電流制限
用抵抗がなく、スイッチ素子ＳＷ３．ＳＷ４のオン抵抗
や、補助コイルＬ３゜Ｌ４の直流抵抗を無視すると、補
助コイルＬ３゜Ｌ４に必要な電源電圧Ｖ２は次式で求め
られる。

Ｖ２＝補助コイルＬ３のインダクタンスＸ　（ｄｌ／ｄ
ｔ）＝　０．５　ｐＨＸ　（ＩＡ１５０　ｎ５ｅｃ）　
＝　１０　Ｖまた、主コイルＬＬ、Ｌ２の電源電圧Ｖ１
は、補助コイルＬ３．Ｌ４で立上りの速い磁界を発生し
ているので、特に高い電圧は必要なく、ここでは５ｖの
電圧を用いることにする。更に、記録信号は、２ＭＨｚ
、デユーティは５０％とする。

以上の条件から、まず補助コイルＬ３．Ｌ４側で消費さ
れる平均電力は０．９　Ｗ、主コイルＬｌ。

Ｌ２側で消費される平均電力は０．６７５　Ｗとなり、
合計で約１．６Ｗとなる。従って、同じ仕様で従来はＩ
ＯＷであったが、これに対して本発明では約１／６の消
費電力に低減することができる。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、主コイルの磁界発
生前に、抵抗骨のない補助コイル側で補助磁界を発生す
るため、磁界の立上りを効果的に速めることができる。

また、補助コイルで磁界の立上りを速めたため、主コイ
ルの駆動電圧を低電圧にでき、主コイル側の消費電力を
低減できる。

一方、補助コイル側では消費電力の最大値は大きくなる
が、補助コイルの磁界発生は極く短時間でよい。従って
、低消費電力でありながら磁界の立上りを有効に速める
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気ヘッド装置の一実施例を示す回路
図、第２図はコイルを巻回した状態を示す説明図、第３
図はパルス発生回路の具体的構成を示す回路図、第４図
（ａ）〜（ｊ）は前記実施例の動作を示すタイムチャー
ト、第５図は光変調方式の光磁気記録装置の概略構成図
、第６図は従来例の磁気ヘッド装置の回路図、第７図は
その磁気ヘッド装置の各コイルの巻回状態を示す説明図
、第８図は従来装置の動作を示すタイムチャートである
。 ＬＬ、Ｌ２・・・主コイル、Ｌ３．Ｌ４・・・補助コイ
ル、ＳＷＩ〜ＳＷ４・・・スイッチ素子、Ｒ１，Ｒ２・
・・抵抗器、ｌ・・・コア、２・・・パルス発生回路、
３・・・デイレイライン、４〜６・・・アンド回路、７
・・・ノア回路、８〜９・・・インバータ回路。 第 図 第 ６ 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁界発生用の主コイルを有し、記録信号に応じて
   主コイルの電流を切換えることにより、記録媒体に印加
   する磁界を変調する磁気ヘッド装置において、 前記主コイルの磁界発生に先立って、磁界の立上りを速
   めるための補助磁界を発生する補助磁界発生手段を有す
   ることを特徴とする磁気ヘッド装置。
2. （２）前記補助磁界発生手段は、記録信号の立上り及び
   立下りにそれぞれ同期した所定時間幅の駆動信号を生成
   する駆動手段と、この駆動信号で駆動される補助コイル
   を有することを特徴とする請求項第１項記載の磁気ヘッ
   ド装置。