JPH057845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電磁石を用いて磁界を発生する磁界発
生装置に係り、特に高速に磁界の極性を切り換え
ることのできる磁界発生装置に関する。

（従来の技術） 一般に、テープレコーダー等における磁気テー
プに情報を記録、再生又は消去するには、磁気ヘ
ツドを磁気テープに接触させて行うことができる
ため、磁気ヘツドの近傍においてのみ所定の磁束
密度が得られれば十分である。従つて、比較的小
型の電磁石を用いて磁気ヘツドを構成することが
でき、しかも電磁石の応答は良好に得られる。
又、磁気ヘツドの左右両極間のギヤツプ等を調整
することにより、磁束を集中させることができる
ので、装置を小型化しても大きな磁束密度を得る
ことができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、近年情報の記録再生のための装
置として多用されつつある光磁気デイスク装置に
おけるバイアス電磁発生用の磁界石においては、
電磁石から数mm離れてもなお数百〜数kOeの磁束
密度が必要とされている。これは、磁化媒体が磁
気デイスク表面から1.2mm程度内側にあり、さら
に該デイスクが回転する際、同デイスクの面振れ
により、デイスク面が垂直方向に１mm程度上下動
するので、磁化媒体を電磁石から２mm程度以内に
近づけることは困難であるからである。

したがつて、光磁気デイスク装置の場合におい
ては、所定の磁束密度を得るために比較的大きな
電磁石を用いざるを得ない。

又、光磁気デイスクでは情報の記録時と消去時
でバイアス磁界の方向を切換える必要があり、こ
の記録再生の切換えを迅速に行なわなければ情報
の授受スピードが低下するという不都合が生じ
る。このため、従来から、駆動段において電磁石
のコイルに流れる電流を帰還させることにより、
磁界の変化磁においては大きな電圧を電磁石のコ
イルの両端に印加し、磁界の立上がり後において
は電磁石のコイルに適当な電圧を印加するという
電流駆動段が用いられていた。

このような電磁石において、磁界の切換えを高
速に行うことは線径の太いコイルを用いて、しか
も巻数を少なくし、且つこれに大電流を流す必要
がある。一方、大きな磁束を保持するにはアンペ
アターンをかせじことが必要であるが、発熱量を
抑えるために小さな電流を流すようにすれば巻数
を多くせざるを得ない。ところが、前述の電磁石
においては、磁界の切換えと保持とを１つのコイ
ルで行う構成としているため、コイルの巻数を多
くすれば高電圧電源が必要となつて駆動段での消
費電力が増え、これとは逆にコイルの巻数を少く
すれば電磁石での消費電力が増え発熱量も増加す
るという問題が生じる。

本発明は以上のような従来の問題点を解消すべ
く成されたもので、磁化方向の切換えが高速にで
き、且つ大きな磁束の保持を可能とし、しかも消
費電力に無駄がなく発熱を最小限に抑えることを
できる磁界発生装置を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 上述した従来の問題点は、主ヨークと、該主ヨ
ークから間隔を置いて配置され主ヨークと互いに
連結されたサイドヨークと、前記主ヨークに巻線
された第１のコイルと、該第１のコイルの外側を
取り巻くように前記主ヨークに巻線され、第１の
コイルより巻数の多い第２のコイルと、前記第１
のコイルにまず通電し、第１のコイルから発生す
る磁界が所定レベルに達したら、前記第２のコイ
ルに通電して所定レベルの磁界を保持するように
動作する駆動手段とから成る光磁気記録装置のバ
イアス磁界発生装置により解決することができ
る。

（作用） 第１のコイルは磁界立上げ時に用いられる。即
ち、第１のコイルは、第２のコイルよりコイルの
巻数が少いため、第１のコイルは第２のコイルよ
りもインダクタンスが小さく、又直流抵抗が小さ
いので、急激に電流が流れ、これによる磁界も急
激に立上る。

そして、第１のコイルに通電して磁界の立ち上
り後、第２コイルに通電することにより、該第２
のコイルにて一定の磁界が保持せしめられる。

又、第１のコイルに通電した後、第２のコイル
に通電する動作は上記駆動手段によつて行なうこ
とができる。

従つて、上記構成の磁界発生装置においては、
大磁界の立ち上げを小さい電流にて、しかも高速
に行なうことができ、立ち上り後の電流は確実に
保持せしめられる。又、このような構成によつ
て、極性の切換を高速に行うことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明するにあた
り、第２図及び第３図を参照して本発明の概念に
ついて説明する。

第２図はその概念を示す構成例（以下概念例と
称す）の概略図であり、第３図は第２図に示すも
のの変更例である。

第２図において、１は電磁石、１ａは第１のコ
イル、１ｂは第２のコイル、３はヨークである。
第１のコイル１ａは磁界立上げ時に用いられるも
のであり、第２のコイル１ｂより少い巻数でヨー
ク３に巻回されている。又、第１のコイル１ａと
第２のコイル１ｂは、夫々第１スイツチ２ａ及び
第２スイツチ２ｂを介して相互に接続されてお
り、さらにその一端はアースされ、他端は電圧＋
Ｖを印加できるようにされている。

このような構成において、磁界を発生するに
は、まず第１スイツチ２ａをONにして第１のコ
イル１ａに電流を流す。この第１のコイル１ａ
は、第２のコイル１ｂに比ベインダクタンスが小
さく、又直流抵抗が小さいので、電圧＋Ｖを印加
すると急激にで流が流れ、それに伴い電磁石１に
発生する磁界も急激に立上る。そして、一定時間
後、すなわち第１のコイル１ａによつて発生する
磁界或いは該コイルに流れる電流が規定レベルに
なつたことを検知した後に、第２スイツチ２ｂを
ONにして第１スイツチ２ａをOFFにすれば、第
２のコイル１ｂにのみ電流が流れ電磁石１から発
生する磁界が保持される。なお、保持すべき磁界
の強さにより第１のコイル1a及び第２のコイル
１ｂの巻数、直流抵抗或いは電圧＋Ｖを設定すれ
ばよい。

なお、上述のような構成は、第３図に示す構成
に変更しても同様の作用を有する。第３図に示す
ものは第２図に示すものをより簡単化したもので
あり、第１のコイル１ａ及び第２のコイル１ｂは
連続的に電磁石１に巻回されており、第１のコイ
ル１ａに相当するコイルの巻数が少なくなるよう
な位置で第１スイツチ２ａが接続されている。そ
して、第１スイツチ２ａは第２のコイル１ｂ側の
端部に接続された第２スイツチ２ｂに連結され電
圧＋Ｖを印加できるようにされている。又、第１
のコイル１ａ側の端部はアースされている。

この変更例における作用は前記構成のものと同
様であるが、前述の説明中第２スイツチ２ｂを
ONにした後第１スイツチ２ａを切ることによ
り、この変更例においては第２のコイル１ｂと第
１のコイル１ａに電流が流れて電磁石１に発生す
る磁界が保持される。

なお上記２種の概念例においてはいずれも２つ
のコイルか或いは２つに分離されたコイルが用い
られているが、巻回数或いは線径の様々異なるコ
イルを複数設け、これらコイルから適宜選択して
磁界の立上げ速度を調整することが可能である。

以下、上述のようなスイツチ動作の具体例とし
てトランジスタを使用したスイツチング回路につ
いて説明する。第４図はその概略図である。

第４図において、１は電磁石、１ａは第１のコ
イル、１ｂは第２のコイルであり、第１のコイル
１ａは第２のコイル１ｂより少なく巻回されてお
り、従つて前記と同様の作用を有している。
Trla，Tr１ｂ，Tr２ａ，Tr３ａ，Tr３ｂはト
ランジスタであり、夫々スイツチ動作をすること
ができる。３はダイオードである。

以上のような構成から成るスイツチング回路の
動作について第５図に示すタイミングチヤートを
合せて用い説明する。

時刻t₀においては全てのトランジスタがOFFの
状態になつており、コイルに電流が流れず磁界は
発生しない。次に時刻t₁で正磁界（第４図中上方
向に発生する磁界）を発生させるには、トランジ
スタTr１ａ，Tr２ｂをONにし、第１のコイル
１ａに電圧を印加する。所定の磁束密度が発生し
た時刻t₂においてトランジスタTr３ｂをONに
し、次いでトランジスタTr２ｂをOFFにするこ
とにより第２コイル１ｂを有効にし磁界を保持す
る。時刻t₃においてトランジスタTr３ｂをOFF
にすることにより磁界は消滅する。

一方、時刻t₄において逆方向の磁界を発生させ
るにはトランジスタTr１ｂ、Tr２ａをONにし、
第２コイル１ｂに逆方向の電圧を印加して逆磁界
を立上げ、その後時刻t₅において、トランジスタ
Tr３ａをONにし、次いでトランジスタTr２ａ
をONにして逆方向の一定磁界を得る。時刻t₆で
トランジスタをOFFにすることにより磁界が消
滅する。

なお、第４図中のダイオード３は電磁石１の磁
界の変化に伴つて発生する誘起電圧を阻止するた
めに設けたられたものである。

又、トランジスタを完全なスイツチング動作と
すると磁界の消滅時において非常に大きな誘起電
圧が発生するので、これを防止するには磁界の消
滅時のスイツチング時間を長くする構成とすれば
よい。正逆両方向の磁束密度に差異を持たせるた
めには、トランジスタの出力側に適当な抵抗を挿
入することによりなし得る。

次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。第１図はその概略斜視図である。

同図において、５は主ヨークであり、この主ヨ
ークの両側にはサイドヨーク６，７が設けられて
おり、これら主ヨーク５及びサイドヨーク６，７
の一端は板ヨーク４に連結されている。主ヨーク
５には、まず磁界立上げ用の内側コイル９が巻回
され、この外側には磁界保持用の外側コイル１０
が巻回されている。この内側コイル９及び外側コ
イル１０は、前述した本発明の概念を示す構成例
（以下、概念例と称す）においてそれぞれ第１の
コイル及び第２のコイルに相当するものであり、
外側コイル１０は内側コイル９より巻数が多く形
成されている。主ヨーク５は、図示のようにＴ字
型に形成されており、このような形状により、内
側及び外側コイル９，１０の巻回が容易になる。

上述の本実施例において内側コイル９は前記概
念例における第１のコイルに相当し、又外側コイ
ル１０は第２のコイル相当する。従つて、これら
内側及び外側コイル９，１０に前記概念例で用い
たスイツチング回路を接続することにより前記概
念例同様、磁界の高速の立上げ及び保持を行うこ
とができる。又、他のスイツチング素子として
VFET、GTOサイリスタ等を使用することもで
きる。

しかして、本実施例においては巻数の少い内側
コイル９が主ヨーク５に対してより近接し、この
内側コイル９の外側に外側にコイル１０が設けら
れている。このような構成の利点とする所は、該
内側コイル９が外側コイル１０に比べより直流抵
抗が小さく、インダクタンスが低い点にある。か
くして、内側コイル９は高加速度的に磁界を立上
げるのに有効に作用し得る。なお、外側コイル１
０は所定の磁界を保持するよう作用すれば良いか
ら、消費電力の低減及び発熱量を抑えることを考
慮して、巻数を多くすると共に該コイルに流す電
流を小さくすることにより、アンペアターンをか
せじようにすれば良い。

ちなみに、複数のコイルを磁界方向に並列的に
配設した場合と磁界立上げ用コイル内側に設けそ
の外側に磁界保持用コイルを設けた場合との比較
例を第６図に示す。図中、横軸は磁界の立上がり
時間を示し、縦軸は磁界の強さを示し、Ａは本実
施例装置、Ｂは従来装置を示す。図に示されるよ
うに、例えばＰガウスの磁界は本実施例装置にお
いては従来装置に比べ略半分の時間で得られるこ
とが理解される。

なお本実施例装置は光磁気デイスク等の記録媒
体を介して対物レンズ等の収束用レンズに対向す
るよう設置される。より詳細には、主ヨーク５の
磁極面の長手方向が光磁気デイスクの半径方向に
対応するよう設置される。従つて、本実施例装置
は光磁気デイスク面の垂直方向に対して装置の小
型化が容易となる。

又、内側コイル９及び外側コイル１０に、夫々
別々の電圧電源を用いれば各コイルの巻数の比を
大きくとらなくてすむので誘起電圧を低くするこ
とができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の磁界発生装置に
よれば、磁界石より数mm離れた位置で大きな磁界
を発生・保持し得るにもかかわらず、極性の切換
えを高速に行うことができる。このような装置は
光磁気デイスクのように磁気媒体に対して否接触
で情報の記録・再生及び消去を行なう場合に有益
である。又、本発明は消費電力に無駄がなく発熱
を最小限に抑えることができる磁界発生装置を提
供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気装置の実施例を示す概略
斜視図、第２図は本発明の概念を示す構成例の回
路図、第３図は第２図に示す構成例の変更例を示
す回路図、第４図はトランジスタを用いたスイツ
チング回路を示す図、第５図は第４図におけるス
イツチング動作のタイミングチヤート、第６図は
複数のコイルを並列的に設けた場合と磁界立上げ
用のコイルの外側に磁界保持用のコイルを設けた
場合との磁界の立上り速度に関する比較を示す図
である。 ５……主ヨーク、９……内側ヨーク、１０……
外側ヨーク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光磁気記録媒体に情報の記録または消去を行
   うためのバイアス磁界を発生する光磁気記録装置
   のバイアス磁界発生装置において、 主ヨークと、該主ヨークから間隔を置いて配置
   され主ヨークと互いに連結されたサイドヨーク
   と、前記主ヨークに巻線された第１のコイルと、
   該第１のコイルの外側を取り巻くように前記主ヨ
   ークに巻線され、第１のコイルより巻数の多い第
   ２のコイルと、前記第１のコイルにまず通電し、
   第１のコイルから発生する磁界が所定レベルに達
   したら、前記第２のコイルに通電して所定レベル
   の磁界を保持するように動作する駆動手段とから
   成ることを特徴とする光磁気記録装置のバイアス
   磁界発生装置。