KR100239989B1 - 자계반전을 위한 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자계반전을 위한 회로배열에 관한 것이다.

자기공학 기록 및 재생장치에서 저장되어 있는 비트에 따라 자기광학 디스크의 자기광학층을 역자화 시킬 수 있도록 하기 위해 전자석이 제공된다.

자계의 빠르고 확실한 반전을 성취하기 위해서 코일(SP1), 다이오드(D1) 및 제1제어가능 스위치(S1)의 직렬접속 그리고 코일(SP1) 및 제2제어가능 스위치(S2)의 직렬접속이 병렬로 연결되고 전류원(Q)은 상기 배열에 병렬로 배열된다. 제어가능 스위치(S1 및 S2)는 제어회로(G)에 의해 제어된다.

Description

자계반전을 위한 회로

제1도는 본 발명의 제1실시예를 나타낸 도면.

제2도 내지 제7도는 그 기능을 설명하기 위해 다른 스위치의 위치가 다른 제1실시예를 나타낸 도면.

제8도는 코일을 통과하는 전류(I)를 도시한 그래프.

제9도는 커패시터에서의 전압(U)을 도시한 그래프.

제10도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 도면.

본 발명의 제1실시예는 먼저 제1도를 참조로하여 설명되고, 계속해서 제1도 내지 제9도를 참조로하여 설명된다.

제1도에서, 전류원(Q)의 두 전자에는 다이오드(D) 및 제어가능한 스위치(S1)의 직렬회로, 이 직렬회로에 병렬로 접속된 커패시터(C) 및 코일(SP1) 및 제어가능한 스위치(S2)의 직렬회로가 제공된다. 다이오드(D)는 전류원(Q)에 의해 도통방향으로 바이어스된다. 두 개의 제어가능 스위치(S1,S2)의 제어입력은 제어장치(G)에 접속된다.

이제, 제1실시예가 제1도 내지 제9도에 의해 설명된다.

제1도는, 제어가능 스위치(S2)가 개방되어 있는 반면에 제어가능한 스위치(S1)는 폐쇄되어 있다. 따라서, 전류원(Q)에 의해 공급되는 정전류(I)는 코일(SP1)을 통해 흐른다. 따라서, 커패시터(C)에서의 전압(U)는 제로가 된다.

시간(t1)에서, 제어회로(G)는 전류원(Q)을 단락시키기 위해 제어가능 스위치(S1)를 개방하고 제어가능 스위치(S2)를 폐쇄시킨다. 커패시터(C)에서의 순시 전압(U)이 절대 최대전압(Umax)까지 상승하는 동안 코일 전류(I)는 서서히 감소한다. 이러한 상태는 제2도에 도시되어 있다.

시간(t2)에서, 제3도에서 도시된 바와 같이, 커패시터(C)에서의 전압(Umax)은 최대가 되는 반면에 코일(SP1)에 흐르는 순시 전류(I)는 제로가 된다. 커패시터(C)가 방전될 때, 커패시터(C)에 걸리는 전압은 감소하는 반면에 다른 방향으로 흐르는 코일 전류(I)는 증가한다. 이러한 상태가 제4도에 도시되어 있다.

시간(t3)에서, 커패시터(C)는 완전히 방전되어 결과적으로 커패시터(C)에 걸리는 전압은 제로가 되는 반면에, 코일전류(I)는 절대 최소전류(Imin)에 도달한다. 커패시터(C)는 제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 이제 역으로 충전된다.

제6도에 도시된 역충전 과정 동안, 코일 전류(I)는 절대 최소전류(Imin)에서 제로로 증가한다. 동시에, 커패시터(C)에서의 전압(U)은 시간(t4)에서 제로로부터절대 최소전압(Umin)으로 강하된다. 커패시터(C)가 역으로 충전될 때, 전압(U)은 절대 최소전압(Umin)에서 제로로 증가하는 반면에 코일전류(I)는 제로에서 절대 최대전류(Imax)로 증가한다. 이러한 역충전 과정은 제7도에 도시되어 있다.

시간(t5)에서, 제어회로(G)가 제어가능 스위치(S1)를 폐쇄하고 제어가능 스위치(S2)를 개방하여, 전류원(Q)은 전류원(Q)의 한 전극으로부터코일(SP1), 다이오드(D) 및 제어가능 스위치(S1)를 통해 전류원(Q)의 다른 전극으로 흐르는 전류를 다시 공급할 수 있다. 이제, 회로는 제1도에서 기술한 바와 같은 원래의 상태로 된다. 코일(SP1)에 흐르는 전류의 반전 그리고 전류의 반전에 의한 자계의 반전의 새로운 주기가 이제 시작될 수 있다.

다이오드(D)는 본 발명의 기능을 위해 필요하지는 않다. 그러나, 다이오드(D)는 제어가능스위치(S1)가 시간(t3)에서부터 폐쇄될 수 있도록 하는 장점을 제공한다. 이는 커패시터(C)가 코일(SP1)에 저장된 에너지가 제어가능 스위치(S1)를 통해 단락되는 것을 다이오드(D)가 방지하기 때문이다. 다이오드(D)가 없으면, 제어가능 스위치(S1)는 시간(t5)일 때 정확하게 폐홰되어야만 한다. 따라서, 다이오드(D)가 있으면, 제어가능 스위치(S1)는 시간(t3 및 t5) 사이에 폐쇄될 수 있으며, 사긴(t5)에서부터 제어가능 스위치(S2)는 개방할 수 있다.

제10도에서는 전류원(Q)의 구성을 기술하는 제2실시예가 도시되어 있다.

코일(SP2)과 회복 다이오드(FD)의 직렬 접속은 제어가능 스위치(S2)에 병렬로 배열된다. 코일(SP2) 및 회복 다이오드(FD)의 접속점은 제어가능 스위치(S3)를 통해 공급 전압원(VS)의 한 전극과 접속되고, 회복 다이오드(FD) 및 제2제어가능 스위치(S2)의 공통 접속점은 공급 전압원(VS)의 다른 전극에 접속된다. 코일(SP2)을 통과하는 전류를 측정하는 홀 센서(Hall Sensor;HS)는 2단 제어기(RG)의 입력과 접속되고, 2단 제어기의 출력은 제어가능 스위치(S3)의 제어입력과 접속된다. 2단 제어기(RG)는 제어가능 스위치(S3)의 개폐에 의해 코일(SP2)을 통과하는 전류를 일정한 값으로 조절한다.

본 발명의 중요한 장점은 간단한 설계에 의해서도 에너지 소비가 줄어들 수 있다는, 통상 서로 반대되는 두가지 요구가 이루어졌다는 사실에 있다.

자기 광학 기록 및 재생 장치에 있어서, 본 발명은 자기 광학 디스크상에 이미 기록된 데이터가 직접 겹쳐 기록될 수 있다는 장점을 제공한다. 이와 반대로 공지된 자기 공학 기록 및 재생 장치에 있어서, 구 데이터는 새로운 데이터가 기록되기 전에 먼저 소거되어야 한다.

이러한 목적을 위해 새로운 데이터가 저장되어 있는 기억장소의 자기 광학층은 레이저에 의해 보상온도까지 가열된다. 이에 따라, 이들 기억장소들은 한 방향으로 자화된다. 디스크는 초기화되었다고 하는데, 이는 상기 방법에 대한 기술적 용어이다. 그 다음에, 코일에서 발생된 자계의 방향은 다시 반전된다.

새로운 데이터를 기록하기 위해서, 레이저의 출력은 저장될 비트에 따라 높은 낮은 값 사이에서 스위칭된다. 만일, 예를 들어 논리 0인 이전에 소거된 기억장소에 저장된다면, 레이저는 보상온도에 도달되지 않도록 낮은 출력으로 동작한다. 그러나, 논리 1을 기록하기 위해서, 레이저는 기억장소가 코일에 의해 역으로 자화될 수 있도록 새로 기록될 기억장소를 보상점까지 가열한다. 이러한 복잡한 방식에서, 데이터는 새로운 데이터가 기록되기 전에 먼저 자기 광학 디스크상에서 소거된다.

본 발명은 자기 광학 장치 뿐만 아니라 다른 자기 기록 장치에도 적합하다.

본 발명은 자계의 방향을 전환시키기 위한 회로에 관한 것이다.

이러한 회로는 예컨대, 자기 광학 기록 및 재생장치에서 자기 광학 기록 매체의 자기층내의 자화 방향을 전환하기 위해 사용된다.

자기 광학 기록 매체로 예컨대 자기 광학 디스크가 공지되어 있으며, 자기 광학 디스크의 경우 광 투과층 다임에 자기 광학층이 놓이고, 이 자기 광학층에 데이터가 기록되며 이 자기 광학층으로부터 데이터가 판독된다. 먼저, 자기 광학 디스크에 데이터가 기록되는 방법을 설명하면 다음과 같다.

디스크상에 포커싱되는 레이저빔에 의해 자기 광학층이 퀴리온도 근처의 온도로 가열된다. 그러나, 대개 자기 광학층을 대략 퀴리온도 이하의 보상온도까지만 가열되면 충분하다. 디스크상의 초점 뒤에서 전자석이 설치되어 있으며, 상기 전자석은 레이저 빔에 의해 가열되는 부분을 하나의 또는 다른 자화방향으로 자화시킨다. 레이저빔의 차단후 가열된 부분을 다시 보상온도 이하로 냉각시키기 때문에 전자석에 의해 정해진 자화방향이 유지된다. 말하자면, 자화방향이 동결된다. 이러한 방법으로 각 비트가 상이한 자화방향의 영역에 기억된다. 예컨대, 한 영역의 한 자화방향은 논리 1을 나타내는 반면, 반대 자화방향은 논리 0을 나타낸다.

데이터의 판독에는 커효과(Kerr effect)가 이용된다. 선형으로 편광된 광빔의 편광면은 자화된 거울에 반사시 측정가능한 각만큼 회전된다. 거울이 어떤 방향으로 자화되어 있으냐에 따라 반사된 광빔의 편광면이 오른쪽으로 또는 왼쪽으로 회전된다. 그러나, 디스크상의 각 영역이 자화된 거울과 같이 작용하기 때문에, 스캐닝하는 광빔의 편광면이 스캐닝되는 영역의 자화방향에 따라 측정가능한 각만큼 왼쪽 또는 오른쪽으로 회전된다.

디스크로부터 반사되는 광빔의 편광면의 회전으로부터, 광학 스캐닝 장치는 어떤 비트인지를, 즉 논리 1인지 또는 논리 0인지를 안다.

자기 광학층을 하나의 또는 다른 방향으로 자화시키는 공지된 방법은 자기 광학 디스크 뒤에 전자석으로써 작용하는, 코일을 가진 회로를 설치하는 것이다. 상기 코일은 광학 스캐닝 장치에 의해 스캐닝된 전체 영역의 자화방향을 전환할 수 있는 치수로 설계되어야 한다. 상기 영역은 기록 및 재생장치의 타입에 따라 디스크 가장자리로부터 디스크 중심으로 진행하는 예컨대 방사상 또는 원호형 스트립이다. 스트립의 자화방향으로 전환하기 위해, 전체 스트립상에서 자계강도가 최소값을 가져야 하기 때문에 코일의 횡단면 및 인덕턴스가 비교적 커야 한다.

또다른 공지된 방법에서의 코일이 광학 스캐닝 장치상에 고정된다. 상기 코일은 예컨대, 광학 스캐닝 장치의 대물렌즈 둘레에 감겨질 수 있다. 이 방법의 경우 코일은 광학 스캐닝 장치와 함께 트래킹 제어회로에 의해 자기 광학 디스크상의 데이터 트랙을 따라 이동되므로, 방사상 또는 원호형 스트립의 자화방향을 전환하는 것이 아니라 자기 광학층의 중심적인 거의 점 형태의 레이저 점을 가진 보다 작은, 예컨대 원형 영역만의 자화방향을 전환시키면 되므로 동일한 최소 자계강도를 발생시키는데 보다 작은 횡단면 및 인덕턴스가 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 자계방향의 전환이 보다 확실하고 빠르게 이루어지도록 하는 코일을 가진 회로를 제공하는데에 있다.

본 발명은 목적은 커패시터(C)와, 제1제어기능 스위치(S1)와, 제1코일(SP1) 및 제2제어가능 스위치(S2)의 직렬 접속이 병렬로 접속되며; 상기 제2제어가능 스위치(S2)의 두 개의 단자에 전류원(Q)이 접속되며; 상기 제1 및 제2 제어가능 스위치(S1,S2)가 제어회로(G)에 의해 제어되며; 기본 상태에서, 상기 제1제어가능 스위치(S1)가 폐쇄되어 있는 반면에, 상기 제2제어기능 스위치(S2)가 개방되어 있으며; 상기 제1코일(SP1)의 자계의 방향을 반전시키기 위하여, 제1처리단계에서 상기 제어회로(G)가 상기 제1제어기능 스위치(S1)를 개방하는 동시에 상기 제2제어가능 스위치(S2)를 폐쇄하며; 제2처리 단계에서 코일전류(I)가 상기 커패시터(C)의 역충전 주기에 따라 절대 최대전류(Imax)로 다시 상승될 때 상기 제어회로(G)가 상기 제1제어가능 스위치(S1)를 다시 폐쇄하고 상기 제2제어가능 스위치(S2)를 다시 개방하는 회로에 의해 달성된다.

Claims (5)

1. 커패시터(C)가 제1코일(SP1)과 병렬로 접속되는, 자계의 방향을 반전시키기 위한 회로에 있어서, 상기 커패시터(C)와, 제1제어가능 스위치(S1)와, 상기 제1코일(SP1) 및 제2제어가능 스위치(S2)의 직렬 접속이 병렬로 접속되며; 상기 제2제어가능 스위치(S2)의 두 개의 단자에는 전류원(Q)이 접속되며; 상기 제1 및 제2제어가능 스위치(S1,S2)는 제어회로(G)에 의해 제어되며; 기본 상태에서, 상기 제1제어가능 스위치(S1)는 폐쇄되어 있는 반면에, 상기 제2제어가능 스위치(S2)는 개방되어 있음; 상기 제1코일(SP1)의 자계의 방향을 반전시키기 위하여, 제1처리단계에서 상기 제어회로(G)가 상기 제1제어가능 스위치(S1)를 개방하는 동시에 상기 제2제어가능 스위치(S2)를 폐쇄하며; 제2처리 단계에서 상기 제어회로(G)는 코일전류(I)가 상기 커패시터(C)의 역충전 주기에 따라 전대 최대전류(Imax)로 다시 상승될 때 상기 제1제어가능 스위치(S1)를 다시 폐쇄하고 상기 제2 제어가능 스위치(S2)를 다시 개방하는 것을 특징으로 하는 자계의 방향을 반전시키기 위한 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1제어가능 스위치(S1)를 경유하는 전류 경로를 차단하기 위하여 상기 제1제어가능 스위치(S1)와 직렬로 다이오드(D)가 접속되는 것을 특징으로 하는 자계의 방향을 반전시키기 위한 회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2처리 단계에서, 상기 제어회로(G)는 상기 코일전류(I)가 절대 최소전류(Imin)에서부터 절대 최대전류(Imax)로 상승하는 시간간격(t3,t5)에서 상기 제1제어가능 스위치(S1)를 다시 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 자계의 방향을 반전시키기 위한 회로.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 제2코일(SP2) 및 회복 다이오드(FD)의 직렬 접속은 상기 제2제어가능 스위치(S2)의 두 단자와 병렬로 배열되며; 상기 제2코일(SP2) 및 상기 회복 다이오드(FD)의 공통 접속점은 제3제어가능 스위치(S3)를 통해 공급 전압원(VS)의 한 전극과 접속되고, 상기 공급 전압원(VS)의 다른 전극은 상기 회복 다이오드(FD) 및 상기 제2제어가능 스위치(S2)의 공통 접속점과 접속되며; 전류센서 소자(HS)는 상기 제2코일(SP2)에 배열되며, 상기 전류센서 소자(HS)는 상기 제2코일(SP2)을 통해 흐르는 전류를 조절하는 제어기(RG)의 입력과 접속되며; 상기 제어기(RG)의 출력은 상기 제3제어가능 스위치(S3)의 제어입력과 접속되는 것을 특징으로 하는 자계의 방향을 반전시키기 위한 회로.
5. 제4항에 있어서, 홀 프로브를 상기 전류 센서 소자(HS)로서 제공하는 것을 특징으로 하는 자계의 방향을 반전시키기 위한 회로.