WO2004097823A1

WO2004097823A1 - 磁界発生器、光磁気情報記憶システム、および光磁気情報記憶装置

Info

Publication number: WO2004097823A1
Application number: PCT/JP2003/005337
Authority: WO
Inventors: Tsuyoshi Matsumoto; Tohru Fujimaki; Hiroyasu Yoshikawa
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-11
Also published as: AU2003235131A1; JPWO2004097823A1

Abstract

　本発明は、磁界を発生させる磁界発生器、光の照射および磁界の印加を受けることによって少なくとも情報記録が行われる光磁気記憶媒体に対し、情報の記録および再生を行う光磁気情報記憶装置、および複数の光磁気情報記憶装置を統合してなる光磁気情報記憶システムに関し、渦電流による磁界発生効率の低下を抑えつつ、コイルで発生した熱を効率よく放熱することを目的とし、一平面内でスパイラル状に周回し、誘電体材料で覆われたコイル４３１と、その平面に平行に、コイル４３１に重なるように設けられた磁性体４３２と、その平面内でコイル４３１を取り囲むように広がり、コイル４３１の最外周に向けて突出した突部４３３１と突部４３３１の突出方向とは逆方向に窪んだ溝部４３３２とが交互に繰り返し配備された、磁性体４３２よりも熱伝導率が高い放熱体４３３とを備える。

Description

明細書，磁界発生器、光磁気情報記憶システム、および光磁気情報記憶装置技術分野

本発明は、磁界を発生させる磁界発生器、光の照射および磁界の印加を受けることによつて少なくとも情報記録が行われる光磁気記憶媒体に対し、情報の記録および再生を行う光磁気情報記憶装置、および複数の光磁気情報記憶装置を統合してなる光磁気情報記憶システムに関する。背景技術

従来より、音声信号や画像信号を記憶する大容量の記録媒体として、 C D , C D - R OM, C D - R, D VD , P D， MO, MD等といった情報記録媒体が広く使われている。特に、光の照射および磁界の印加を受けることによって少なくとも情報記録が行われる光磁気記憶媒体は、情報の書き換えが可能な高密度記録媒体として注目されており、さらなる高記録密度化などのために盛んに研究開発が行われている。また、そのような光磁気記録媒体に対する情報再生や情報記憶をより高速に行うための光磁気情報記憶装置の研究開発もさかんに行われている従来の光磁気情報記憶装置では、情報に応じた光変調によつて記録媒体に情報を記録する光変調方式が採用されているが、上述したような高記録密度化に伴い、従来の光変調方式に替えて、情報に応じた磁界変調によって情報を記録する磁界変調方式を採用する傾向が生じている。

磁界変調方式を用いた光磁気情報記憶装置は、記録のためのレーザ光を集光することにより記録媒体の記録膜の温度をキューリ一点に近づけ、その状態で、コィルによって発生された磁界を記録膜に印加することにより記録膜の磁化方向を情報に応じた方向に向けて情報を記録する。

このような磁界変調方式を用いた光磁気情報記憶装置で、大容量データの記録や再生を高速に実行するためには、記録媒体に光を集光する光学系と、磁界を発生させるコイルを、記録媒体から見て同一の側に配置するフロントイルミネーシヨンタイプの構成を有することが望ましく、この構成では、ガラス基板の一方の面に光学系が配置され、他方の面にスパイラル状の磁気コイルが配置されるのが一般的である。磁界変調方式で高速に記録と再生を行うためには、記録膜に印加する磁界の向きを高い周波数で切り替えることが必要であり、上記の構成によつて小型省電力化で低インダクタンスの磁界コイルが可能となり、高速で駆動できる磁界コイルを実現できる。

図 1は、フロントイルミネ一ションタイプの一般的な磁界発生器の構造を示す模式図である。

図 1に示す磁界発生器 7は、ガラス基板 7 1の上面に光学レンズ 7 2が配置されており、その上面とは反対側の下面には誘電体層 7 3が設けられている。この磁界発生器 7の上には、レーザ光 Lをこの光学レンズ 7 2に向けて集光するレンズ 8が設けられており、このレンズ 8により絞られたレーザ光 Lは、ガラス基板 7 1の上面に設けられた光学レンズ 7 2でさらに絞られ、ガラス基板 7 1および誘電体層 7 3を透過して、磁気記録媒体 9の記録層 9 1に照射される。誘電体層 7 3の中にはコイルが配置されている。このコイルは、レーザ光 Lが透過する領域を取り囲むように、誘電体層 7 3が広がる方向にスパイラル状に周回してなるものである。このような薄膜で構成された磁界コイルは半導体プロセスによって作製できる。

ところで、コイルに通電を行うとコイルは発熱する。一般に、物質の電気抵抗は温度の上昇に伴って高くなる。このため、コイルで発生した熱が効率よく放熱されないと、コイルは、自身の発熱によって自身の消費電力が高まり、さらに発熱量が増大してしまうという悪循環に陥る。コイルが設けられた誘電体層の熱伝導率はさほど良くないことから、コイルで発生した熱は放熱されにくく、コイルの温度が加速度的に上昇し、コイルが所定の強さの磁界を発生する前に破損してしまうことがある。したがって、コイルで発生した熱を放熱することは重要な課題である。

そこで、コイルの周辺部に銅等の熱伝導率の高い金属を配置し、コイルで発生した熱を、この金属へ伝達して外部に放熱することが考えられる。図 2は、コイルの周辺部に熱伝導率の高い金属を配置した様子を示す図であり、図 3は、図 2に示すコイルに通電を行つた際の様子を光磁気記録媒体側から見た図である。

ここでは、上述した構成要素と同一の構成要素には同じ符号を用いることにする。図 2に示すガラス基板 7 1に設けられたアルミナからなる誘電体層 7 3の内部には、コイル 7 4、ヨーク 7 5、および放熱体 7 6が配備されている。コイル 7 4は、レーザ光 Lが透過する領域を取り囲むようにスパイラル状に周回してなるものである。放熱体 7 6は、そのコイル 7 4の周囲を取り囲むように広がる非磁性の金属膜である。ヨーク 7 5は、コイル 7 4とガラス基板 7 1との間で、コィル 7 4および放熱体 7 5の、コイル側の部分を覆うよう広がる磁性膜である。このヨーク 7 5は、コイルの磁心として機能するとともに、誘電体層 7 3よりも熱伝導率が良好なものであるためコイル 7 4で発生した熱の放熱経路としても機能する。図 2に示すコイル 7 4で発生した熱は、ヨーク 7 5を通って放熱体 7 6 から外部に放熱される。

ところが、コイル 7 4に高周波数の電流を通電するとき、コイルに流れる電流が増加する際に、導電体である放熱体 7 6には、コイル 7 4に流れる電流（図 3 中の矢印 I参照）とは逆向きの誘導電流（渦電流）（図 3中の矢印 I _e参照）が流れ、コイル 7 4から発生する磁界が弱まつてしまうという問題が生じる。

この問題を解決しつつ、コイルで発生した熱を放熱するため、コイル 7 4の周囲を取り囲むように小さな銅片を分散配置する技術（例えば、特許文献 1および特許文献 2参照）を採用することが考えられるが、一つ一つの銅片は小さなものであるため放熱効率はあまり期待することができず、これらの特許文献に記載された技術は、コイルで発生した熱を効率よく放熱することができる技術とは言い難い。

(特許文献 1 )

特開平 1 0— 2 5 5 2 0 7号公報

(特許文献 2 )

特開平 1 1一 3 1 6 9 0 1号公報発明の開示

本発明は、上記事情に鑑み、渦電流による磁界発生効率の低下を抑えつつ、コィルで発生した熱を効率よく放熱することができる磁界発生器、その磁界発生器を備えた光磁気記憶装置、およびその光磁気記憶装置を複数備えた光磁気情報記憶システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の磁界発生器は、一平面内でスパイラル状に周回し、誘電体材料で覆われたコイルと、

上記平面に平行に、上記コィルに重なるように設けられた磁性体と、上記平面内で上記コイルを取り囲むように広がり、そのコイルの最外周に向けて突出した突部とその突部の突出方向とは逆方向に窪んだ溝部とが交互に繰り返し配備された、上記磁性体よりも熱伝導率が高い放熱体とを備えたことを特徴とする。

本発明の磁界発生器において、上記突部の先端を上記コイルに近接させればさせるほど、上記突部を通過する磁束が多くなる為に渦電流が多く流れるが、上記溝部は、上記突部よりも上記コイルから離れているため、上記溝部に流れる渦電流は、上記突部に流れる渦電流よりも少なくなり、上記放熱体に流れる渦電流の総量からしてみると、磁界の発生効率の低下を、許容することができる範囲に留めることができる。また、上記突部の先端を上記コイルに近接させればさせるほど、上記コイルで発生した熱を放熱しやすくなり、しかも、上記放熱体は、上記コイルを取り囲むように広がるものであるため、上記コイルのスパイラルパターンの面積よりも大きく、十分な放熱効果を有する。

また、本発明の磁界発生器において、上記磁性体が、上記平面に平行に、上記突部との重なりを避けてその突部の間に対応する位置まで延在するものである態様が好ましく、例えば一例として、

上記コイルが、上記平面の所定領域を取り巻くようにスパイラル状に周回したものであって、

上記磁性体が、上記所定領域に重なる領域を中心にして放射状に延在する複数の短冊体からなるものである態様があげられる。

上記磁性体は、上記コイルに流れる電流の周りに発生する磁束を自身の中に集束させる機能を持っており、発生した磁束は、上記突部の間に対応する位置まで延在した磁性体に集束され、上記突部を通過する磁束は減少する。このため、放熱効率を向上するため、上記コイルに上記突部の先端を近接させても、その突部に流れる渦電流の量は低減され、磁界発生効率の低下が抑えられる。

さらに、上記一例としてあげた態様において、互いに隣り合う上記短冊体の間に配備され、上記突部および上記コイルに重なるように延在した、熱伝導率が上記誘電体材料よりも高い非磁性体を備えた態様がより好ましい。，上記磁性体は、上記コイルを覆う誘電体材料よりも熱伝導率が良好なものであるため、上記コイルで発生した熱の放熱経路としても機能するが、上記磁性体を複数の短冊体からなるものにすると、放熱経路の面積の減少につながり、この磁性体を利用した放熱の効率は低下してしまう。そこで、上記非磁性体を配備させることで上記コイルにおいて発生した熱の放熱経路を確保し、さらに放熱効率を高める。なお、上記コイルで生じた磁束が上記非磁性体に集束することはなく、このため、渦電流の発生は、上記非磁性体の、上記コイルに重なる部分であっても、上記磁性体に比べれば僅かである。

また、本発明の磁界発生器において、上記溝部の窪みの中に配備され、誘電体材料で覆われた、体積抵抗率が上記放熱体よりも大きな磁性体を備えている態様も好ましい。

この態様では、上記溝部の窪みの中に配備された磁性体、すなわち上記放熱体が広がる面に配備された磁性体が、上記コイルに流れる電流の周りに発生した磁束を引き寄せ、上記突部を通過する磁束は減少する。このため、上記コイルに上記突部の先端をより近接させることができ、放熱効率を高めることができる。また、この磁性体には、渦電流が発生しやすくなるものの、渦電流は、オームの法則（渦電流量 =誘導起電カノ抵抗値）より体積抵抗率に逆比例して少なくなることから、この磁性体が上記放熱体よりも体積抵抗率が大きなものであることより、この磁性体を省略して上記突部に生じる渦電流よりも、この磁性体に生じる渦電流の方が少なく、磁界発生効率の低下を抑えることができ、さらに渦電流による発熱量も小さくできる。

またさらに、本発明の磁界発生器において、前記突部が、前記コイルの最外周に向かうにつれて狭幅になっているものであることも好ましい。

こうすることで、前記突部に生じる渦電流を少なくすることができる。

上記目的を達成する本発明の光磁気情報記憶システムは、情報の記録および再生が可能な、光の照射および磁界の印加を受けることよって少なくとも情報記録が行われるディスク状の光磁気記憶媒体が複数格納された媒体格納部と、上記光磁気記憶媒体に対して情報の記録及び又は再生を行う記録再生部と、上記媒体格納部と上記記録再生部との相互間で上記光磁気記憶媒体を移動させる媒体移動部と、上記媒体格納部、上記媒体移動部、および上記記録再生部を一体に保持するブレード筐体とをそれぞれが備えた複数の光磁気情報記憶装置と、

上記複数の光磁気情報記憶装置が実装されるとともに、それら複数の光磁気情報記憶装置を着脱自在に保持するシステム筐体と、

上記システム筐体に実装された複数の光磁気情報記憶装置それぞれにおける情報の記録及び又は再生を統括する統括部とを備え、

上記記録再生部が、

一平面内でスパイラル状に周回し、誘電体材料で覆われたコイル、その平面に平行に、そのコイルに重なるように設けられた磁性体、およびその平面内でそのコイルを取り囲むように広がり、そのコイルの最外周に向けて突出した突部とその突部の突出方向とは逆方向に窪んだ溝部とが交互に繰り返し配備された、その磁性体よりも熱伝導率が高い放熱体を有する磁界発生器と、

光を発する光源とを備え、

上記光磁気記憶媒体に、上記磁界発生器によって発生させた磁界を印加するとともに上記光源から発せられた光を照射することで、その光磁気記憶媒体に情報記録を行うものであることを特徴とする。

上記目的を達成する本発明の光磁気情報記憶装置は、情報の記録および再生が可能な、光の照射および磁界の印加を受けることよって少なくとも情報記録が行われるディスク状の光磁気記憶媒体に対して情報の記録及び又は再生を行う光磁気情報記憶装置であって、

上記光磁気記憶媒体が複数格納された媒体格納部と、

上記光磁気記憶媒体に対して情報の記録及び又は再生を行う記録再生部と、上記媒体格納部と上記記録再生部との相互間で上記光磁気記憶媒体を移動させる媒体移動部と、

上記媒体格鈉部、上記媒体移動部、および上記記録再生部が内部に一列に配置され、それら媒体格納部、媒体移動部、および記録再生部を一体に保持するブレード筐体と、

この情報記憶装置が複数実装されるシステム筐体に、この情報記憶装置を着脱自在に接続する接続部とを備え、

上記記録再生部が、

光を発する光源とを備え、

なお、本発明にいう光磁気情報記憶システムおよび光磁気情報記憶装置のいずれについても、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう光磁気情報記憶システムおよび光磁気情報記憶装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した磁界発生器の各態様に対応する各種の態様が含まれる。

以上、説明したように、本発明によれば、渦電流による磁界発生効率の低下を抑えつつ、コイルで発生した熱を効率よく放熱することができる磁界発生器、その磁界発生器を備えた光磁気記憶装置、およびその光磁気記憶装置を複数備えた光磁気情報記憶システムを提供することができる。図面の簡単な説明

図 1は、フロントイルミネーションタイプの一般的な磁界発生器の構造を示す模式図である。

図 2は、コイルの周辺部に熱伝導率の高い金属を配置した様子を示す図である図 3は、図 2に示すコイルに通電を行った際の様子を光磁気記録媒体側から見た図である。

図 4は、本発明の光情報記憶システムおよび光情報記憶装置の各実施形態を示す外観図である。

図 5は、マガジンの詳細を示す図である。

図 6は、ブレード装置のハードウエア構造を表す図である。

図 7は、ブレード装置の機能構造を表す機能プロック図である。

図 8は、ドライブのヘッド近辺の構造を表す図である。

図 9は、図 8に示す磁界発生器の部分的な構造を模式的に示す断面図である。図 1 0は、磁界発生器を MOディスク側から見た、誘電体層の内部構造を示す模式図である。

図 1 1は、コイルに向かうにれて狭幅になっている突部を有する放熱体に取り囲まれたコイルに通電を行った際の様子を MOディスク側から見た図である。図 1 2は、互いに隣り合う短冊体の間に伝熱体が配備された誘電体層をガラス基板側から見た図である。

図 1 3は、第 2実施形態の磁界発生器の部分的な構造を模式的に示す断面図である。

図 1 4は、図 1 3に示す磁界発生器を M〇ディスク側から見た、誘電体層の内部構造を示す模式図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、「情報」と「デ一夕」とを区別せずに用いる場合がある。

この図 4には、本発明にいう光記憶媒体に一例として光磁気 (MO) ディスクを用いる、本発明の光情報記憶装置の一実施形態に相当するブレード装置 1 0と、複数（この図では 1 0台）のブレード装置 1 0が組み込まれた、本発明の光情報記憶システムの一実施形態に相当する集合システム 2 0が示されている。ブレ一ド装置 1 0の筐体 1 1は、 M〇ディスクの直径の 3倍を越す長さと、 M Oディスクの直径よりもやや大きい幅（この図では高さ）と、 MOディスクの直径よりも大幅に小さい厚み（この図では幅）とを有しており、この筐体 1 1の一端には、 M〇ディスクが複数枚格納されたマガジン 1 2が着脱自在に配置されている。

集合システム 2 0の筐体 2 1には、複数のブレード装置 1 0が抜き差し自在に実装されており、各ブレード装置 1 0のマガジン 1 2は、ブレード装置 1 0が集合システム 2 0の筐体 2 1に差し込まれた状態でも着脱自在となっている。また、集合システム 2 0には、複数のブレード装置 1 0それぞれにおける情報の記録及び再生を統括する制御装置 2 2も備えられている。

このような集合システム 2 0は、筐体 2 1に複数のブレード装置 1 0がコンパクトに収まっており、コンパクトで大容量の記憶システムとなっている。また、 MOディスクやブレード装置 1 0を増やすことによって容易に容量を拡張することができ、マガジン 1 2やブレード装置 1 0の着脱や交換によってメンテナンスを容易に行うこともできる。

図 5は、マガジンの詳細を示す図である。

この図 5のパート（A) には、マガジン 1 2内に複数の MOディスク 1 3が格納されている状態を表す透視図が示されており、一点鎖線で囲まれた範囲 Pの拡大断面図が図 5のパート（B ) に示されている。

マガジン 1 2内には、着脱自在な F R AM I 4が揷入されており、この F R A M l 4の端子 1 4 aは、マガジン 1 2内に設けられた内部端子 1 2 aと接触し、その内部端子 1 2 aと繋がった外部端子 1 2 bと電気的に接続される。この外部端子 1 2 bは、図 4に示すプレード装置 1 0にマガジン 1 2が装着される際に、ブレード装置 1 0の内部配線と電気的に接続され、これにより、ブレード装置 1 0による F RAM I 4の読み書きが可能となる。

F R AM 1 4には、マガジン 1 2内における各 MOディスク 1 3の格納位置等が記録される。

本実施形態では、表裏両面に情報を記録することができるタイプの MOディスク 1 3が用いられており、 M Oディスク 1 3の表裏両面に記録膜が設けられている。表裏両面それぞれの記録膜には、後で詳述するように光の照射と磁界の印加が行われ、情報の記録や再生が行われる。図 4に示す各ブレード装置 1 0は、 M Oディスク 1 3の表裏に同時にアクセスを行うことができる構造になっている。図 6は、ブレード装置のハードウェア構造を表す図である。

図 4にも示したブレード装置 1 0は、筐体 1 1内に、上述したマガジン 1 2と、 MOディスク 1 3に対して情報記録及び情報再生を行うドライブ 1 6とを備えており、マガジン 1 2とドライブ 1 6との間には、それらの相互間で MOディスク 1 3を移動させるチェンジャ 1 5が配備されている。ドライブ 1 6は、本発明にいう記録再生部の一例に相当し、チェンジャ 1 5は、本発明にいう媒体移動部の一例に相当する。

このように、ブレード装置 1 0は、マガジン 1 2とチェンジャ 1 5とドライブ 1 6とを筐体 1 1内にコンパクトに納めたものであり、マガジン 1 2内に空きがある範囲では、 MOディスク 1 3を増やすことによって容易に記憶容量を拡張することができる。また、マガジン 1 2や M〇ディスク 1 3の着脱や交換によってメンテナンスを容易に行うこともできる。

ブレード装置 1 0の、マガジン 1 2とは逆の一端には、ブレード装置 1 0と外部とのデータ移送を担うインタ一フェースのコネクタ 1 7 aが備えられており、プレード装置 1 0が、図 4に示す集合システム 2 0の筐体 2 1に差し込まれると、このコネクタ 1 7 aは集合システム 2 0側のコネクタと接合する。このコネク夕 1 7 aは本発明にいう接続部の一例に相当する。

チェンジャ 1 5は、 MOディスク 1 3をマガジン 1 2に対して抜き差しする機能、 MOディスク 1 3を図の上下方向に移動させる機能、および M〇ディスク 1 3を、ドライブ 1 6にセットしたりドライブ 1 6から取り出す機能を有する。なお、図 4で説明したように、本実施形態における筐体 1 1は、 M〇ディスク 1 3の 3倍以上の長さを有するが、チェンジャ 1 5とドライブ 1 6は、チェンジャ 1 5上の MOディスク 1 3とドライブ 1 6に装填された MOディスク 1 3とが互いに重なりを生じるような位置関係に配置することができ、本発明にいうブレード筐体の長さは、光記憶媒体の直径の 2. 5倍以上であることが好適である。図 7は、ブレード装置の機能構造を表す機能プロック図である。

上述したように、ブレード装置 10は、マガジン 12とチェンジャ 15とドライブ 16とを備えており、更に、チェンジャ 15やドライブ 16を制御する制御部 18と、ブレード装置 10と外部とのデータ移送を担うインターフェース 17 も備えられている。このインターフェース 17は、 I EEE 1394、 USB、シリアル AT Aなどといった周知の高速なシリアル系インタ一フエ一スのなかから選択されたものであり、詳細については説明を省略する。

ドライブ 16には、 MOディスクを保持して回転させるスピンドルモータ 16 1と、 MOディスクに対して光を照射して情報の記録や再生を行うへッド 162 が備えられており、ヘッド 162は、 MOディスクの第 1面と第 2面（表裏面）それぞれ用に 2つ備えられている。また、ドライブ 16には、第 1面と第 2面それぞれ用のリードライトチャネル 163と、バッファとして機能するファーストイン ·ファーストアウト（F I FO) メモリ 164も備えられている。

制御部 18には、イン夕一フェース 17を介して、図示を省略した経路によつて装置外から、 MOディスクを指定する指定情報が入力される。制御部 18は、指定情報が入力されると、その指定情報に基づいて、マガジン 12内に格納されている複数の MOディスクの中から指定された M〇ディスクを見つけ出し、チェンジャ 15に対して、その見つけた MOディスクをマガジン 12からドライブ 1 6にセットすることを指示する。チェンジャ 15は、制御部 18から指示された MOディスクをマガジン 12から取り出してドライブ 16にセットする。つまり、制御部 18は、 F RAMI 4の格納情報に基づいてアクセス対象の MOデイスクを見つけることができるので、例えばマガジン 12を交換した場合などであつても迅速にアクセスを開始することができる。

プレード装置 10には、プレード装置 10外から FRAM14に、制御部 18 を迂回して直接にアクセスするためのアクセス経路 19が設けられており、ブレード装置 10の電源が切れている場合であっても、このアクセス経路 19を介して F R AM 14の格納情報を外部から確認することができる。図 8は、ドライブのヘッド近辺の構造を表す図である。

ドライブ 1 6には、 2つのヘッド 1 6 2が備えられており、この図 8には、それら 2つのへッド 1 6 2近辺の構造が示されている。これら 2つのへッド 1 6 2 は、スピンドルモータ 1 6 1によつて保持されて回転される M Oディスク 1 3を挟んで配置されており、各ヘッド 1 6 2は、不図示のドライブベースに固定された固定アセンブリ 3 2と、 MOディスクの半径方向に移動自在な移動アセンブリ (キヤリッジ） 3 1とで構成されている。

固定アセンブリ 3 2には、情報の読み書きに用いられるレーザ光を発生する、本発明にいう光源の一例であるレ一ザダイオード 3 2 1や、 MOディスク 1 3で反射した光に含まれている、 MOディスク 1 3に記憶されている情報に応じた信号を検出する光検出器 3 2 2が内蔵されている他、各種の光学素子なども内蔵されている。

移動アセンブリ 3 1は、 MOディスク 1 3の半径方向に移動することで、 M〇ディスク 1 3の所望の位置にレーザ光を照射した上で磁界を印加し、さらに、 M Oディスク 1 3によって反射された光を阖定アセンブリ 3 2へと返す機能を有する。この移動アセンブリ 3 1は、キャリッジベース 3 3、レ一ザ光を反射する立ち上げミラー 3 4、コイルを備えた磁界発生器 4 0、レーザ光を磁界発生器 4 0 に向けて集光する集光レンズ 3 5、および集光レンズ 3 5を動かすレンズァクチユエ一夕 3 6を備えている。

図 9は、図 8に示す磁界発生器の部分的な構造'を模式的に示す断面図であり、図 1 0は、磁界発生器を MOディスク側から見た、誘電体層の内部構造を示す模式図である。

図 9に示す磁界発生器 4 0は、一方の面に光学レンズ 4 1が配備されたガラス基板 4 2を有する。このガラス基板 4 2の、光学レンズ 4 1が配備された面とは反対側の面には誘電体層 4 3が形成されている。磁界発生器 4 0は、光学レンズ 4 1が集光レンズ 3 5に対向するとともに誘電体層 4 3がドライプ 1 6にセットされた M〇ディスク 1 3に対向するように移動アセンブリ 3 1に配備されている。集光レンズ 3 5によって絞られたレーザ光は、ガラス基板 4 2に設けられた光学レンズ 4 1でさらに絞られ、ガラス基板 4 2および誘電体層 4 3を透過して、 M〇ディスク 1 3に照射される。

図 9に示す誘電体層 4 3は、比較的熱伝導率の高いアルミナからなるものであり、その熱伝導率は 2 O W/mK前後である。この誘電体層 4 3の内部には、コィル 4 3 1と、ヨーク 4 3 2と、放熱体 4 3 3が配備されている。コイル 4 3 1 は、図 1 0に示すように、レーザ光が透過する透過領域 Cを取り囲むように、誘電体層 4 3が広がる方向にスパイラル状に周回してなるものであり、図 9に示すように、上下 2段にわたって設けられている。上下 2段にわたって設けられたスパイラル状のコイル 4 3 1は、透過領域 Cを取り巻く最内周の端で上段部分と下段部分が互いに接続している。ヨーク 4 3 2は、コイル 4 3 1とガラス基板 4 2 の間に、コイル 4 3 1に重なるように配備されている。このヨーク 4 3 2は、図 1 0に示すように、透過領域 Cを中心にして放射状に延在する複数の、パーマ口ィゃ C o N i F e合金等の軟磁性体である短冊体 4 3 2 1からなるものであり、熱伝導率は、誘電体層 4 3を構成するアルミナよりも高い。したがって、各短冊体 4 3 2は、コイル 4 3 1に流れる電流の周りに発生した磁束を自身の中に集束させる他、コイル 4 3 1で発生した熱の放熱経路としても機能する。放熱体 4 3 3は、コイル 4 3 1が設けられた平面と同じ平面内でコイル 4 3 1を取り囲むように広がる銅の金属膜であり、その面積は、コイル 4 3 1のスパイラルパターンの面積よりもはるかに大きい。また、銅の熱伝導率は、アルミナの 2 0倍である 4 0 O W/mK程度であり、パーマロイや C o N i F e合金等のヨーク 4 3 2の熱伝導率よりも高い。したがって、この放熱体 4 3 3は、十分な放熱効果を有する。なお、この放熱体 4 3 3は、銅の金属膜に限らず、ヨーク 4 3 2の熱伝導率よりも高いものであればよい。また、この放熱体 4 3 3は、コイル 4 3 1の最外周に向けて突出した突部 4 3 3 1と、その突部 4 3 3 1の突出方向とは逆方向に窪んだ溝部 4 3 3 2とを交互に繰り返し有する。放熱体 4 3 3は、図 9に示すように、ヨーク 4 3 2が設けられた平面とは異なる平面に配備されており、ヨーク 4 3 2を構成する複数の短冊体 4 3 2 1は、図 1 0に示すように、突部 4 3 3 1 との重なりを避けて、溝部 4 3 3 2の窪み、すなわち隣接する突部 4 3 3 1の間の対応する位置まで延在している。本実施形態においては、コイル 4 3 1の上段部分で発生した熱は、短冊体 4 3 2 1を経由して放熱体 4 3 3に伝わるか、あるいは直接、放熱体 4 3 3の突部 4 3 3 1に伝わり、いずれにしても放熱体 4 3 3 によって放熱される。また、コイル 4 3 1の下部部分で生じた熱は、主として、放熱体 4 3 3の突部 4 3 3 1に伝わり放熱体 4 3 3によって放熱される。実験によれば、 3 0 MH zの駆動周波数によってコイルに 2 0 0 [O e ] の磁界を発生させる際に、図 2に示す従来の構造の磁界発生器では、コイルの温度が 9 0 も上昇したが、放熱部 4 3 3の突部 4 3 3 1をコイル 4 3 1の最外周から 7〜1 0 mまで近づけて配置し、突部 4 3 3 1の幅（コイル 4 3 1の円周方向の長さ）と溝部の窪みの幅との比率を 1対 1にした構造の磁界発生器では、コイルの温度は 6 5 °C程度の上昇に抑えられ、コイルで発生した熱の放熱が効率良く行われることが確認された。

また、コイル 4 3 1に通電を行うことによりコイル 4 3 1に流れる電流の周りに発生した磁束は、溝部 4 3 3 2の窪みに対応する位置まで延在した短冊体 4 3 2 1に集束され、突部 4 3 3 1を通過する磁束は減少する。

ここで、突部 4 3 3 1の幅を、コイル 4 3 1に向かうにつれて狭くしておくことが好ましい。

図 1 1は、コイルに向かうにつれて狭幅になっている突部を有する放熱体に取り囲まれたコイルに通電を行った際の様子を M〇ディスク側から見た図である。ここでは、上述した構成要素と同一の構成要素には同じ符号を用いることにし、以降の説明においても同一の構成要素には同じ符号を用いることにする。放熱体 4 3 3は銅の金属膜であることから導電体であり、コイル 4 3 1に通電を行うと、放熱体 4 3 2にはコイル 4 3 1に流れる電流（図 1 1中の矢印 I参照）とは逆向きの誘導電流（渦電流）（図 3中の矢印 I _e参照）が流れる。電流が作る磁界の強さは距離の 2乗に反比例しており、遠く離れるほど影響は弱く、近づくにしたがって影響は強くなる。突部 4 3 3 1を、図 1 1に示すように、コイル 4 3 1 に向かうにつれて狭幅なものにすると、突部 4 3 3 1を通過する磁束をさらに少なくすることができ、突部 4 3 3 1に流れる渦電流がさらに低減される。また、溝部 4 3 3 2は、突部 4 3 3 1よりもコイル 4 3 1から離れているため、溝部 4 3 3 2に流れる渦電流は、突部 4 3 3 1に流れる渦電流よりもさらに少なくなり、放熱体 4 3 3に流れる渦電流の総量からしてみると、磁界の発生効率の低下は、十分に許容することができる範囲に留められる。

また、ヨーク 4 3 2を構成する複数の短冊体 4 3 2 1それぞれは、突部 4 3 3 1を通過する磁束を減少させるために突部 4 3 3 1との重なりを避け、かなり狭幅のものになっている。このため、ヨーク 4 3 2の面積減少による放熱経路としての機能低下が懸念される場合には、互いに隣り合う短冊体 4 3 2 1の間に伝熱体を配備することが好ましい。

図 1 2は、互いに隣り合う短冊体の間に伝熱体が配備された誘電体層をガラス基板側から見た図である。

この図 1 2では、ガラス基板側から見たことにより、ヨーク 4 3 2が紙面手前に示され、そのヨーク 4 3 2の奥側に位置するコイル 4 3 1および放熱体 4 3 3 は点線で示されている。また、図 1 2には伝熱体 4 4も示されている。図 1 2に示す伝熱体 4 4は銅からなる金属膜であって、互いに隣り合う短冊体 4 3 2 1の間で、放熱体 4 3 3の突部 4 3 3 1およびコイル 4 3 1に重なるように延在した延在部 4 4 1と、短冊体 4 3 2 1を介して隣り合う延在部 4 4 1どうしを接続する周辺部 4 4 2からなるものである。上述の如く銅の熱伝導率は 4 0 0 [W/m K] 程度であり、誘電体層を構成するアルミナの熱伝導率よりも遙かに高く、ョーク 4 3 2を構成するパーマロイや C o N i F e合金の熱伝導率が 8 0から 1 0 0 [W/mK] 程度であることから、伝熱体 4 4はヨーク 4 3 2よりも熱を伝えやすい。したがって、コイル 4 3 1で生じた熱は、この伝熱体 4 4の延在部 4 4 1を通って最終的に放熱体 4 3 3に伝わり、コイル 4 3 1において生じた熱がより効率よく放熱される。なお、伝熱体 4 4は銅であることから非磁性体であり、コイル 4 3 1で生じた磁束が伝熱体 4 4に集束することはない。このため、渦電流の発生は、延在部 4 4 1の、コイル 4 3 1に重なる部分であっても、磁性体であるヨーク 4 3 2に比べれば僅かである。

続いて、図 9に示す磁界発生器 4 0に代えて採用される、本発明の磁界発生器の第 2実施形態について説明する。

図 1 3は、第 2実施形態の磁界発生器の部分的な構造を模式的に示す断面図であり、図 1 4は、磁界発生器を M〇ディスク側から見た、誘電体層の内部構造を示す模式図である。ここでも、上述した構成要素と同一の構成要素には同じ符号を用い、重複する説明は省略し特徴的な点の説明のみに留める。

図 1 3に示す磁界発生器 4 0の特徴的な点は、放熱体 4 3 3の溝部 4 3 3 2の窪みの中に磁性体 4 5が配備されている点である。すなわち、磁性体 4 5は、図 1 4に示すように、誘電体層 4 3の、コイル 4 3 1が設けられた面と同じ面内に配備されている。この磁性体 4 5は、体積抵抗率が放熱体 4 3 3よりも大きな板片のものである。また、図 1 3に示すヨーク 4 3 2は、レ一ザ光が透過する透過領域を取り囲むドーナツ状の軟磁性膜である。このヨーク 4 3 2は、放熱体 4 3 3の突部 4 3 3 1とは非接触であり、ヨーク 4 3 2と突部 4 3 3 1の間には誘電体材料が介在しているが、図 1 4に示すように磁性体 4 5には接している。図 1 3に示す磁界発生器 4 0では、磁性体 4 5が、コイル 4 3 1に流れる電流の周りに発生した磁束を引き寄せ、突部 4 3 3 1を通過する磁束は減少する。このため、図 1 3に示す突部 4 3 3 1の先端は、図 1 1に示す突部の先端に比べ、コイル 4 3 1により近接した位置まで延びているが、図 1 3に示す突部 4 3 3 1の先端には、図 1 1に示す突部の先端に生じる渦電流程度しか生じない。一方、放熱効率の面から見ると、放熱体 4 3 3の突部 4 3 3 1の先端がコイル 4 3 1により近接している分、突部 4 3 3 1による放熱効率は高められている。ただし、この磁性体 4 5は、ヨーク 4 3 2と同じくパーマロイや C o N i F e合金からなるものであるため、銅からなる放熱体 4 3 3に比べ熱伝導率は劣る。ここでは、コイル 4 3 1の周りに、突部 4 3 3 1と磁性体 4 5を交互に配置し、突部 4 3 3 1がコィル 4 3 1によって発生した熱の放熱に寄与し、磁性体 4 5が渦電流の発生低減に寄与している。また、この磁性体 4 5には、渦電流が発生しやすくなるものの、渦電流は、オームの法則（渦電流量 =誘導起電力/抵抗値）より体積抵抗率に逆比例して少なくなることから、この磁性体 4 5が放熱体 4 3 3よりも体積抵抗率が大きなものであることより、図 1 1に示す突部に生じる渦電流よりも、この磁性体 4 5に生じる渦電流の方が少なくなり、磁界発生効率の低下は抑えられている。

以上で、本発明の実施形態についての説明を終了するが、上記の各実施形態においてはいずれも、銅で形成された放熱体 4 3 3をコイル 4 3 1に近接して配置し、コイル 4 3 1からの放熱の効率が向上している。しかも、放熱体 _{4 3 3}内部に発生する渦電流を軽減することができることから、渦電流による磁界の減衰を少なくすることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 一平面内でスパイラル状に周回し、誘電体材料で覆われたコイルと、前記平面に平行に、前記コイルに重なるように設けられた磁性体と、前記平面内で前記コィルを取り囲むように広がり、該コイルの最外周に向けて突出した突部と該突部の突出方向とは逆方向に窪んだ溝部とが交互に繰り返し配備された、前記磁性体よりも熱伝導率が高い放熱体とを備えたことを特徴とする磁界発生器。

2 . 前記磁性体が、前記平面に平行に、前記突部との重なりを避けて該突部の間に対応する位置まで延在するものであることを特徴とする請求項 1記載の磁界発生器。

3 . 前記コイルが、前記平面の所定領域を取り巻くようにスパイラル状に周回したものであって、

前記磁性体が、前記所定領域に重なる領域を中心にして放射状に延在する複数の短冊体からなるものであることを特徴とする請求項 2記載の磁界発生器。

4. 互いに隣り合う前記短冊体の間に配備され、前記突部および前記コイルに重なるように延在した、熱伝導率が前記誘電体材料よりも高い非磁性体を備えたことを特徴とする請求項 3記載の磁界発生器。

5 . 前記溝部の窪みの中に配備され、誘電体材料で覆われた、体積抵抗率が前記放熱体よりも大きな磁性体を備えていることを特徴とする請求項 1記載の磁界発生器。

6 . 前記突部が、前記コイルの最外周に向かうにつれて狭幅になっているものであることを特徴とする請求項 1記載の磁界発生器。

7 . 情報の記録および再生が可能な、光の照射および磁界の印加を受けることよつて少なくとも情報記録が行われるディスク状の光磁気記憶媒体が複数格納された媒体格納部と、前記光磁気記憶媒体に対して情報の記録及び又は再生を行う記録再生部と、前記媒体格納部と前記記録再生部との相互間で前記光磁気記憶媒体を移動させる媒体移動部と、前記媒体格納部、前記媒体移動部、および前記記録再生部を一体に保持するブレード筐体とをそれぞれが備えた複数の光磁気情報記憶装置と、

前記複数の光磁気情報記憶装置が実装されるとともに、それら複数の光磁気情報記憶装置を着脱自在に保持するシステム筐体と

前記システム筐体に実装された複数の光磁気情報記憶装置それぞれにおける情報の記録及び又は再生を統括する統括部とを備え、

前記記録再生部が、

一平面内でスパイラル状に周回し、誘電体材料で覆われたコイル、該平面に平行に、該コイルに重なるように設けられた磁性体、および該平面内で該コイルを取り囲むように広がり、該コイルの最外周に向けて突出した突部と該突部の突出方向とは逆方向に窪んだ溝部とが交互に繰り返し配備された、該磁性体よりも熱伝導率が高い放熱体を有する磁界発生器と、

光を発する光源とを備え、

前記光磁気記憶媒体に、前記磁界発生器によって発生させた磁界を印加するとともに前記光源から発せられた光を照射することで、該光磁気記憶媒体に情報記録を行うものであることを特徴とする光磁気情報記憶システム。

8 . 情報の記録および再生が可能な、光の照射および磁界の印加を受けることよって少なくとも情報記録が行われるディスク状の光磁気記憶媒体に対して情報の記録及び又は再生を行う光磁気情報記憶装置であつて、

前記光磁気記憶媒体が複数格納された媒体格納部と、

前記光磁気記憶媒体に対して情報の記録及び又は再生を行う記録再生部と、前記媒体格納部と前記記録再生部との相互間で前記光磁気記憶媒体を移動させる媒体移動部と、

前記媒体格納部、前記媒体移動部、および前記記録再生部が内部に一列に配置され、それら媒体格納部、媒体移動部、および記録再生部を一体に保持するブレード筐体と、

前記記録再生部が、

光を発する光源とを備え、

前記光磁気記憶媒体に、前記磁界発生器によって発生させた磁界を印加するとともに前記光源から発せられた光を照射することで、該光磁気記憶媒体に情報記録を行うものであることを特徴とする光磁気情報記憶装置。