JPS61217903A - 光磁気装置の外部磁界印加装置 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、垂直磁化膜を有する光磁気ディスクなどの記
録媒体への情報記録の際に外部磁界を印加する光磁気装
置の外部磁界印加装置に関する。

（発明の背景） 従来、垂直磁気異方性を有するＭｎ　Ｂｉ　、　Ｔｂ１
”ｅ等の垂直磁化膜を備えた記録媒体では、情報を熱磁
気的に記録消去するために外部磁界を印加する方式をと
っており、例えば光磁気記録を例にとると、記録トラッ
ク位置に垂直磁化の方向を反転させるに充分な強さの外
部磁界を印加した状態でヘッドからレーザスポットを照
射してキューリ点温度まで加熱し、冷却の過程で外部磁
界で定まる方向に磁化して記録する。また消去について
は、記録時に対し外部磁界の方向を反転させて行なう。

このための外部磁界の印加方式としては、例えば特開昭
５７−１３３５０３号の方式では、円形磁気コイルを記
録媒体（以下「光磁気ディスク」という）に相対させ、
この磁気コイルをヘッドと共に移動させ、記録と消去の
ための磁化の方向の反転はコイルに流す電流の極性を切
換えることで行なう方式をとっている。また特開昭５７
−１７６５０５号の方式にあっては、光磁気ディスクの
半径方向に棒状の永久磁石を配置して外部磁界を印加し
、情報の記録と消去の際の磁化の方向の反転については
、モータによって永久磁石を機械的に回転させることで
行なっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の外部磁界の印加方式に
あっては、次の問題があった。

まず、円形磁気コイルを使用した方式にあっては、磁気
コイルはコイルの巻数下とコイルに流す電流Ａの積ＡＴ
に比例した強さの磁界を発生する。

またコイルのインダンタンス分による抵抗をＲとすると
、発熱量はＲＡ”比例する。これらの関係から光磁気デ
ィスクの記録と消去に必要な強さの磁界を得るため、巻
数下を多くするとコイルの重さが増え、インダクタンス
の増加と抵抗Ｒが増える。そのため、光磁気ヘッドと磁
気コイルを乗せたスライダの応答性が悪くなり、トラッ
キング制御におけるアクセスタイムが長くなる。また磁
力線の強さの立上り時間と磁化方向を反転する切換時間
も長くなる。

そこでコイルの巻数下を少なくして電流Ａを大きくする
と、発熱量が増加し長時間使用できない。

次に、永久磁石を使用した方式にあっては、永久磁石の
モータ回転で磁界の方向を機械的に切換えて記録と消去
を行なっているため、切換時間が長くなり、また棒状の
永久磁石を回転させる機構が必要になる。

一方、光磁気ディスクをコンピュータの外部メモリとし
て使用するためには次の条件を満足させる必要がある。

第１に磁界の方向を高速切換できることである。

これはセクタ単位での記録または消去を実現するためで
ある。即ち、光磁気ディスクの記録トラックの１周分を
複数分割、例えば３０分割するフォーマツティングでセ
クタを形成した場合、このセクタ単位で情報の記録と消
去を行なうために外部磁界の方向の高速切換が要求され
、例えば１ｍｓ程度で切換える必要がある。

第２に長時間使用に耐えうろことである。通常の使用状
態での記録と消去のための外部磁界の持続時間は、セク
タ単位あるいは数トラック分に相当する程度の時間であ
り、長くても１秒程度である。しかしながら、光磁気デ
ィスクにあっては、ディスク全面の消去と初期化（磁化
方向を一定に揃える）も必要となる。このディスク全面
の消去や初期化のために全トラックをトレースする時間
は、例えば直径３ＱＣｍのディスクでは約３０分となる
。

従って、光磁気ディスクをコンピュータの外部メモリと
して使用する場合、従来の円形コイルを使用した外部磁
界印加方式にあっては、発熱の問題から長時間の使用に
耐えることができず、一方、永久磁石を使用した方式に
あっては、磁界方向の高速切換が困難であるという不具
合があった。

（発明の目的） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、光磁気ディスクに印加する外部磁界の磁力線の強
さの立上りが早いことで磁化の方向を高速切換でき、且
つ長時間の使用を可能とするコンピュータの外部メモリ
として好適な光記録装置の外部磁界印加装置を提供する
ことを目的とする。

（発明の概要） この目的を達成するため本発明にあっては、光磁気ディ
スクに相対して巻数が多く低電流駆動される長時間使用
に耐えうる第１の磁界発生コイルを固定配置すると共に
、第１の磁界発生コイルと光磁気ディスクを間に介して
相対する位置に光磁気ヘッドとともに移動する巻数が小
さく大電流駆動される磁界の方向の高速切換が可能な第
２の磁界発生コイルを配置し、第１及び第２の磁界発生
コイルへの電流制御により記録または消去に必要な強さ
の外部磁界を発生するようにしたものでおる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示した説明図でおり、同図
＜ａ　＞に光磁気ディスクの半径方向に沿って見た側面
図を、また同図（ｂ　）に光磁気ディスクの周側面側か
ら見た端面図を示す。

まず構成を説明すると、１は光磁気ヘッドの対物レンズ
であり、アクチュエータ４に取り付けられている。対物
レンズ１の周囲には、第２の磁界発生コイルとしての空
芯コイル構造をもった円形磁気コイル３が配置されてい
る。ここで、対物シン１１１円形磁気コイル３及びアク
チュエータ４と図示しないコリメータレンズや半導体レ
ーザ等によって光磁気ヘッドを構成しており、この光磁
気ヘッドはスライダによって光磁気ディスク２の半径方
向に移動可能となっている。

一方、円形磁気コイル３を備えた光磁気ヘッドに相対す
る光磁気ディスク２の反対側には、フェライト軟鉄等の
透磁率の大きい材料で作られたＥ型ヨーク６が対物レン
ズ１に対向して配置され、Ｅ型ヨーク６の両側に第１の
磁界発生コイルとしＴ　（Ｄ　ｆｌｉ＆　気コイル５が
巻き回されている。Ｅ型ヨーク６の光磁気ディスク２の
半径方向に対する長さは、光磁気ディスク２の記録範囲
を越える長さとしている。また、対物レンズ１の光軸と
Ｅ型ヨーク６の中央部とを一致させている。

ここで、第２の磁界発生コイルとしての円形磁気コイル
３は巻数下を少なくすることで小型軽量に構成されてお
り、円形磁気コイル３に流す電流Ａを大きくすることで
必要な磁界強度を得ている。

また、円形磁気コイル３は巻数下が少ないことでコイル
のインダクタンスを小ざくでき、その結果、磁力線の強
さの立上りが早くなって磁界の方向を高速に切換えるこ
とができる。

一方、Ｅ型ヨーク６に巻き回した第１の磁界発生コイル
としての磁気コイル５は、巻数下を多くしており、従っ
て、電流Ａが小さくても必要な磁界の強さを得ることが
でき、また電流が小ざいことから発熱が少なく、長時間
連続使用しても温度上昇が少ないようにしている。

次に、第１図の実施例による外部磁界の印加を説明する
。第２図は光ディスク２の全面を消去おるいは初期化す
るときの磁力線の状態を示した図である。この場合には
、巻数Ｔが多い磁気コイル５側に電流を流すことによっ
て磁力線７が発生し、Ｅ型ヨーク６の中央部に磁力線が
集中する。このとき、光磁気ディスク２内に形成された
垂直磁性薄膜に垂直な磁力線を与えることとなり、同時
に、円形磁気コイル３を設けた光磁気ヘッド側からし一
ザ光のビームスポットが光ディスク２に照射されること
から、レーザスポットの照射でキューリイ点に上昇した
垂直磁性薄膜に一定方向の垂直な磁力線を印加すること
で光磁気ディスク２のトラックを全て一定の磁化方向に
揃える消去あるいは初期化が行なわれる。勿論、磁力線
７の向きはコイル５に流す電流の向きを切換えることに
よってでき、磁力線７の強さは電流の大きさによって変
わる。

このような磁気コイル５による外部磁界を使用した光磁
気ディスク２の全面の消去あるいは初期化は、例えば３
Ｑｃｍディスクで約３０分程度のトレース時間を要する
が、磁気コイル５は巻数下が大きいことから消去あるい
は初期化に必要な強さの磁界を得るために流す電流値が
低くて済み、温度上昇が少ないことから長時間の連続使
用に耐えることができる。

第３図は光磁気ディスク２のセクタ単位での記録と消去
の際の磁力線の状態を示した図である。

この場合には、光磁気ヘッド側に設けた円形磁気コイル
３に電流を流すことによって磁力線８が発生し、この磁
力線８はＥ型ヨーク６の中央部に集中する。このため、
垂、直磁性薄膜に効率よく垂直方向から磁力線８を印加
することができる。ここで、円形磁気コイル３は巻数Ｔ
が少ないことがらセクタ単位での記録と消去に必要な磁
界の強さをコイルに大電流を流すことで得ており、巻数
下が少ないことでコイルのインダクタンスも少ないため
、電流を印加したときの磁力線の強さの立上りが早く、
円形磁気コイル３に流す電流の向きを変えることによっ
て磁力線８の方向を高速切換えすることができる。

このように、光磁気ディスクの全面を消去あるいは初期
化する際には、巻数Ｔの多いＥ型ヨーク６に巻いた磁気
コイル５に低電流を流して必要な外部磁界を発生し、一
方、セクタ単位での記録や消去の際には光磁気ヘッド側
に設けた巻数下の少ない円形磁気コイル３に電流を流し
て磁界の方向の高速切換えを行なう使い分けをしている
ため、コンピュータの外部メモリとして使用するとき、
に要求される外部磁界を長時間に亘って連続的に発生す
ることと、磁界の方向を高速切換えすることの両者を満
足した外部磁界の印加を実現することができる。

第４図はＥ型ヨーク６の磁気コイル５と光磁気ヘッド側
の円形磁気コイル３とを同時に使用して記録または消去
のための外部磁界を印加する制御回路の一実施例を示し
たブロック図である。

第４図において、１６はＥ型ヨークに磁気コイルを巻い
たＥ型磁気コイルであり、電源２２に電流の方向を切換
えるスイッチ２０を介して接続され、スイッチ２０によ
る極性の切換えで磁力線の向きを変えることができる。

１７は光磁気ヘッド側に設けられる円形磁気コイルであ
り、電Ｉ２１に極性を切換えるスイッチ１９を介して接
続され、スイッチ１つによる極性の切換えで磁力線の向
きを変えることができる。Ｅ型磁気コイル１６と円形磁
気コイル１７の間には磁力線の強さを検出するセンサ、
例えばホールセンサ１５が配置され、両方のコイル１６
．１７から発生する磁力線の強さ、即ち両方のコイルか
ら発生した磁力線の剛性磁界を検知できる位置に配置し
ている。ホールセンサ１５の出力は差動アンプ１４の（
−）入力端子に与えられ、差動アンプ１４の（＋）入力
端子には基準電源２３が接続され、差動アンプ１４はホ
ールセンサ１５の検出出力と基準電源２３との差を増幅
し、スイッチ１８を介して電源２１に帰還を掛け、電！
２１は差動アンプ１４の差動出力が零となるように円形
磁気コイル１７に対する電流を制御する。即ち、差動ア
ンプ１４はホールセンサ１５で検出されるコイル１６と
１７による磁力線の強さが基準電源２３で定まる一定の
磁力線の強さとなるように電源２１によりコイル１７に
流す電流を制御する。このことから、基準電源２３の電
圧を変えることによってコイル１６と１７の磁力線で得
られる剛性磁界の強さを制御することができる。

次に、第４図の実施例の動作を説明する。

まず、スイッチ１８をオンすると共にスイッチ１９．２
０を例えば電源２１．２２の（＋）側に入れる。このた
め、コイル１６と１７の間には磁力線１１が発生し、磁
力線１１の強さはホールセンサ１５で検出されて差動ア
ンプ１４に与えられ、差動アンプ１４はホールセンサ１
５の検出電圧が基準電圧２３に一致するように電源２１
によるコイル１７への電流を制御し、磁力線１１の強さ
をコントロールする。

第５図は第４図の実施例による磁力線の変化を示した・
タイムチャートである。

第５図において、１０は基準電源２３で設定された目標
値としての磁力線の強さであり、１２がＥ型磁気コイル
１６の磁力線の変化を示し、また１３が円形磁気コイル
１７の磁力線の強さを示し、実際に得られる磁力線は実
線で示す１１の変化となり、この磁力線１１の変化はコ
イル１６と１７の磁力線１２．１３を加え合せた強さで
与えられる。

まず、スイッチ１８，１９．２０を入れると、Ｅ型磁気
コイル１６については電源２２より一定電流が供給され
ることｔＪ’ら、破線で示す磁力線１２のように時間の
経過と共に目標値１０に向かって緩やかに増加する。こ
れに対し、円形磁気コイル１７は電＠２１側の電流供給
を受けると、巻数下が少ないことから磁力線の強さの立
上りが一点鎖線で示す磁力線１３のように早い。このと
き、電源２１には差動アンプ゛１４によって合成した磁
力線１１と目標値１０との間の偏差が帰還されているた
め、合成された磁力線１１の強さが目標値１０に近づく
と電源２１による円形磁気コイル１７への電流は減少し
、磁力線１２と１３の和が目標値１０に一致するように
制御し、時刻ｔ２でＥ型磁気コイル１６による磁力線１
２が目標値１０に達するとスイッチ１８をオフとし、Ｅ
型磁気コイル１６のみによる一定の磁力線の強さに保つ
。

このように、Ｅ型磁気コイル１６と円形磁気コイル１７
の両方に同時に電流を供給し、その合成された磁力線の
強さで定まる外部磁界を印加するようにすれば、第２．
３図に示したように独立に磁界を印加する場合に比べ磁
力線の強さの立上りを更に早めることができ、セクタ単
位での記録や消去における磁力線の方向の切換えを更に
高速切換えとすることができる。勿論、長時間の外部磁
界の印加を必要とする光磁気ディスク全面の消去や初期
化の際にも、初期段階における合成された磁力線発生で
立上りが早く、一定時間を経過すると巻数の少ないＥ型
磁気コイル１６のみによる磁力線の発生に切換ねるため
、長時間連続使用しても問題はない。

尚、第４図の実施例では、コイル１６と１７の間の磁力
線の強さ、即ち第５図における磁力線１１の強さをホー
ルセンサ１５で検出していたが、Ｅ型磁気コイル１６の
みの磁力線、即ち第５図の磁力線１２の強さのみをホー
ルセンサで検出し、目標とする磁力線の強さが得られる
ように電源２１の制御で円形磁気コイル１７の電流を制
御するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、巻数下が多い
ことで低電流駆動できる第１の磁界発生コイルと、巻数
が少ないことで大電流駆動される第２の磁界発生コイル
とを組合せて光磁気ディスクに記録または消去に必要な
外部磁界を印加するようにしたため、通常のセクタ単位
等での記録と消去については巻数の少ない磁界発生コイ
ルを使用することで磁化方向の高速切換えができ、一方
、ディスク全面の消去や初期化の際には巻数が多いこと
で低電流駆動される磁気発生コイルを使用することで長
時間連続使用しても発熱の問題がなく、これによって磁
化方向の高速切換えを長時間による外部磁界の印加を両
立させることができ、コンピュータの外部メモリとして
要求される条件を満足する外部磁界の印加ができる。ま
た、可動側となる光磁気ヘッドに搭載されるコイルは巻
数の少ないコイルであることから、小型軽量となり、ア
クセス性の良い光磁気ディスク装置を実現することがで
きる。

更に、巻数の多い磁気発生コイルと巻数の少ない磁気発
生コイルの両方に電流を流して合成磁界を作り出すこと
で、磁力線の強さの立上りを更に早めることができ、極
めて早い磁化方向の高速切換えを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した説明図、第２図はデ
ィスク全面の消去や初期化の際の磁力線の発生状態を示
した説明図、第３図はセクタ単位の記録または消去の際
の磁力線の発生状態を示した説明図、第４図は２つのコ
イルを同時に駆動して合成磁界を発生させる回路構成を
示したブロック図、第５図は第４図の回路による磁力線
の強さの変化を示したタイムチャートである。 １：対物レンズ ２：光磁気ディスク ３．１７：円形磁気コイル（第２の磁界発生コイル）４
：アクチュエータ ５：ｍ気コイル（第１の磁界発生コイル）６：Ｅ型ヨー
ク ７．８，２３：磁力線 １４：差動アンプ ゛　１５：ホールセンサ １６二Ｅ型磁気コイル １８．１９．２０：スイッチ ２１．２２：電源 ２３：基準電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 垂直磁気異方性を有する磁性薄膜を備えた円盤状記録媒
   体の半径方向の記録領域を越えた磁界印加領域を有する
   巻数が多い第１の磁界発生コイルと、該第１の磁界発生
   コイルと記録媒体を介して相対し光磁気ヘッドと共に半
   径方向に移動自在な巻数の少ない第２の磁界発生コイル
   と、前記第１の磁界発生コイルを低電流駆動すると共に
   前記第２の磁界発生コイルを大電流駆動して消去または
   記録に必要な磁界を発生させる手段を備えたことを特徴
   とする光磁気装置の外部磁界印加装置。