JPH03152702A - バイアス磁界発生機構 - 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再生装置のバイアス磁界発生機構に
関する。

［従来の技術］ 光磁気記録再生装置では、情報の記録、および消去を行
う場合、記録媒体上のレーザ光の焦点位置に数百エルス
テッドの磁界を作る必要がある。

この記録消去時の磁界をバイアス磁界等と呼ぶ。

このバイアス磁界を発生させるための方法としては、電
磁石を使う方法と永久磁石を使う方法があるが、小型の
光磁気記録再生装置では永久磁石を用いることが多い。

永久磁石を用いた従来の方法について、３つの例をあげ
る。

第４図において、永久磁石４０１は光ディスク（光磁気
記録媒体）４０３に近接して配置され、回転中心４０２
回りに回転できるように支持されている。この永久磁石
は同軸に接続されたモータ４０４によって駆動され、Ｎ
極とＳ極を反転できる構造となっている。

電磁コイルを用いて、磁石を反転する構造を採った例を
第５図に示す。第５図（ａ）は平面図、第５図（ｂ）が
第５図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

第４図で示した例と同様に着磁された棒状゛の永久磁石
５０１は第５図（ａ）に見るように、両端部で回転支持
部５０２で可回転に支持されている。そして、鉄片５０
４との吸引力によって永久磁石の両磁極が第５図（ｂ）
の上または下にくるような向きで安定して止まるような
っている。この永久磁石５０１を取り巻くように駆動コ
イル５０３が置かれている。駆動コイル５０３に電流を
流すと第５図（ｂ）で垂直方向の磁界が発生するため、
この磁界の向きに従って永久磁石５０１は極性を反転す
る。

２つの駆動コイルを用いて、磁石を反転する構造を採っ
た例を第６図に示す。第６図（ａ）は平面図、第６図（
ｂ）が第６図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。駆動コイル
の数と配置が異なるだけで後は第５図の例と同じ構造で
ある。第６図（＋）で２つの駆動コイル６０２．６０３
に矢印６０５゜６０６の向きに電流を流すと第６図（ｂ
）で矢印６０７の向きに磁界が発生する。これによって
永久磁石６０１は９０度回転する。そこで、−タイミン
グ良く電流を切ると、鉄片６０４との吸引力が手伝って
１８０度の反転が完了する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来例のうちモータを用いて永久磁石を回転させる方式
では、モータを使うことにより全体のコストが上がり、
また小型化も困難であるなどの欠点があった。

駆動コイル１個を用いる例では、永久磁石が２方向で安
定する構造のため、反転に際し回転初期に最大のトルク
が必要であるが、駆動コイルの発生するトルクは回転初
期には極めて小さい。このため、コイルが大゛きめにな
り、省電力、小型化・が困難であった。

駆動コイルを２個用いる例では、コイルにより発生する
トルクが９０度までであるため、１８０度回転させるた
めには、微妙なタイミングでの電流制御が必要である。

このため、安定して高速反転させるのが難しい。また、
２つのコイルを用いるため、小型化も難しい。

そこで、本発明は、部品点数を少なくし、部品を小型化
し、反転のための制御も容易で、反転時間を短縮しやす
い構造の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のバイアス磁界発生機構は、 光磁気記録再生装置で、情報の記録時または消去時に記
録媒体面に磁界を発生させるための手段であるバイアス
磁界発生機構において、（ａ）厚み方向に着磁した棒状
の永久磁石、（ｂ）前記永久磁石が長手方向を軸として
回転できるように支持する回転支持機構、 （ｃ）細長く巻かれた電磁コイルであって、その２辺が
前記永久磁石に沿うように置かれ、なおかつ、その２辺
は前記永久磁石の回転中心から概ね９０度方向となる位
置関係に配置された駆動コイルによって構成されたこと
を特徴とする。

［作用］ 第１図は本発明の実施例における主要構成部品の形状を
示す斜視図である。永久磁石１０１は回転支持機構（図
では省略しである）で支持され、回転中心１０４を軸と
して回転可能である。また永久磁石１０１に沿ってコイ
ル１０２が置かれ、また、上部゛に軟磁性材料で作られ
た鉄片１０３が配置されている。

第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施例におけ
る動作図で、永久磁石の回転中心に直交する面での断面
を示した図である。永久磁石２０１は回転中心２０５を
中心に自由に回転できる。駆動コイルを流れる電流は、
コイル断面Ａ　２０２、コイル断面Ｂ２Ｏ３を紙面に垂
直な方向に流れ、互いに向きが逆となる。

これらの図を用いて、永久磁石に働くトルクについて説
明する。

まず、駆動コイルに電流を流したときに発生するトルク
を考える。電流の向きは、コイル断面Ａ２０２で紙面手
前向き、コイル断面Ｂ２Ｏ３で紙面真向きとする。

永久磁石が第２図（ａ）の位置の時、コイル断面Ａ２０
２を流れる電流の作る磁界はＮ磁極に対して矢印２０６
の向きの力を与える。Ｓ磁極は距離が離れており受ける
力は小さいので無視する。このとき永久磁石に働くトル
クの向きは右回りである。コイル断面Ｂ２Ｏ３を流れる
電流の作る磁界が永久磁石に与える力はＮ、　　Ｓ両磁
極で対称な向きとなり、トルクを生じない。

同様に考えて、第２図（ｂ）では、Ｓ磁極に働く力は矢
印２０７方向であるから、永久磁石に働くトルクの向き
は同じく右回りである。

また、第２図（ａ）から第２図（ｂ）に右回り回転する
途中では、フィル断面Ａ２０２を流れる電流の作る磁界
から受けるトルクが減る１こつれ、コイル断面Ｂ２Ｏ３
を流れる電流の作る磁界から受けるトルクが増加してい
くので、コイル形状にもよるがほぼ一定の右回りの合成
トルクが働（。

次に第２図（ｃ）では、コイル断面Ａ２０２とコイル断
面Ｂ２Ｏ３を流れる電流の作る合成磁界は矢印２０８と
反対向きとなるので、Ｓ磁極に対して働く力は矢印２０
８となる。従って、永久磁石に働くトルクは０である。

ただし、永久磁石が右または左回りに少しずれると、図
の位置に戻そうとするトルクが働く。

次に、鉄片２０４と永久磁石２０１との間に働く力を考
える。ＮおよびＳ磁極に対して鉄片に近づける方向の吸
引力が常に働いているため、第２図（８）の位置または
１８０度回転してＮ％　Ｓ磁極を入れ換えた位置で安定
し、これら向きからずれると、元へ戻そうとするトルク
が生ずる。

第２図（１））の位置または１８０度回転してＮ、　　
Ｓ磁極を入れ換えた位置ではトルクは０となるが不安定
な位置であり、この向きからずれるとさらにずれる方向
にトルクが働く。従って、第２図（ｃ）の位置では右回
りの力が働く。

以上のようなトルクが動くことを念頭に、実際に永久磁
石２０１を反転させる過程を説明する。

まず、駆動コイルに電流が流れていない状態で、永久磁
石が第２図（ａ）の位置にあるものとする。

永久磁石２０１は、鉄片２０４との磁気的吸引力によっ
て安定している。次にコイル断面Ａ２０２で紙面手前向
き、コイル断面Ｂ２Ｏ３で紙面真向きの電流を流した場
合を考える。電流が作る磁界によって、永久磁石２０１
に右回りのトルクが発生する。コイルに流れる電流が十
分な大きさを持っていれば、このトルクが鉄片２０４と
磁極との間で発生する吸引力を上回り、２永久磁石は右
回りに回転を始める。常に右回りのトルクを受けながら
、第２図（ｂ）の位置となり、さらに回転して第２図（
ｃ）の位置になる。この位置でも鉄片との吸引力は右回
りのトルクが働くが、駆動コイルによって生じるトルク
が左回りに変わるので、このとき電流を切ると、鉄片と
の吸引力によって、Ｓ磁極が上になる位置まで回転し安
定する。以上でＮＳ　Ｓ磁極が反転する。

再びＮ極が上になるように回転させるには、駆動コイル
に流す電流の向きを反対にすれば、前述と同様の過程で
反転することができる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第３図（ａ）は、本発明のバイアス磁界発生機構の実施
例を示す下面図である。また第３図（ｂ）は第３図（ａ
）のＡ−Ａ断面図である。

永久磁石の長手方向の長さは光ディスクの記録領域の幅
に合わせて決める。たとえば、直径５．２５インチの光
デイスク用の光磁気記録再生装置に用いる場合はおよそ
３５ミリ程度とすれば良い。永久磁石３０１はホルダー
３０６の溝部に納められ、接着されている。ホルダー３
０６の両端には、円柱状突起が設けられていて、ベアリ
ング３０４の内輪と係合している。

また、このベアリング３０４はバイアス磁界発生機構全
体を納めるケース３０７に明けられた穴に係合している
。このケースとベアリングで負荷トルクの小さい回転支
持機構を構成している。これによって、永久磁石３０１
は、回転中心３０５を軸として小さなトルクで回転がで
きる構造となっている。また、駆動コイル３０２はケー
ス３０７の内面に固定されているら駆動コイルは永久磁
石が回転する際に、接触することがない範囲でできるだ
け永久磁石に接近するように設計することが好ましい。

これは必要トルクを得るための電力を小さくするためで
ある。また、駆動コイルは、通電時に永久磁石にトルク
を与えると同時にその反作用を受けるので、接着など確
実な方法で固定することが望ましく、これによって、振
動などを抑えることができる。鉄片３０３はケースの外
側に固定され、永久磁石との吸引力により永久磁石を２
方向で安定するようにしている。この鉄片は、永久磁石
との距離にあわせ、適当な大きさ、厚さを選び、最適な
吸引力を得るように設計することが大切である。

また、図には示していないが、ホール素子などを適当な
位置に取り付けることにより、バイアス磁界の極性を監
視することが可能であり、さらに、これを利用して電流
を切るタイミングを最適化することが可能である。この
タイミングの最適化は反転時間の短縮に寄与するもので
ある。また、反転時間をより速くするためには、永久磁
石の回転角を検出して、回転方向と反対向きのトルクを
発生させ、ブレーキをかけることも効果ある。

前記実施例では、永久磁石を２方向に安定させるために
、鉄片との磁気的吸引力を用いているが、これは機械的
構造で実現することも可能である。

［発明の効果］ 本発明のバイアス磁界発生機構には、以下のような格別
の効果がある。

すなわち、永久磁石を用いてバイアス磁界を発生させる
方式で、反転時以外は通電の必要がないので、連続消去
を行っても、発熱の心配がなく、消費電力も小さい。

バイアス磁界発生用の永久磁石が磁界反転用の駆動系も
兼ねているため、非常に小型である。とりわけ、本発明
で改良した駆動コイルは類似の方式と比較しても極めて
省スペースなため、光磁気記録再生装置の小型薄型化の
ために非常に有効である。

本発明の特に工夫された駆動コイルの形状と配置は、大
きな起動トルク発生させるとともに、磁石が１３５度回
転する間、連続的のトルクを発生させるため、高速かつ
安定した反転動作を可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバイアス磁界発生機構の一実施例の主
要部品を示す斜視図。 第２図（ａ　）（ｂ　）（ｃ　）は本発明のバイアス磁
界発生機構の一実施例における動作図。 第３図（ａ）は本発明のバイアス磁界発生機構の実施例
の平面１ 第３図（ｂ）は本発明のバイアス磁界発生機構の実施例
の断面図。 第４図はモータを用いた従来例の斜視図。 第５図（ａ）は１つの駆動コイル用いた従来例の平面乳 第５図（ｂ）は１つの駆動コイル用いた従来例の断面ｌ 第６図（ａ）は２つの駆動コイル用いた従来例の平面乳 第６図（ｂ）は２つの駆動コイル用いた従来例の断面１ １　０　１゜ ４０１． １０２． ６０２． １０３． ５０４． ３０４　　・ ３０６　　・ ３０７　・ ３０８、 ０１１ ０１１ ３０２． ６０３　・ ２０４． ６０４　＠ ４０３　鳴 　０１１ ６０１　・ ５０３． ３０３、 ・・永久磁石 ・・駆動コイル ・鉄片 Φベアリング ・ホルダー ・ケース ・光ディスク 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光磁気記録再生装置で、情報の記録時または消去時に記
   録媒体面に磁界を発生させるための手段であるバイアス
   磁界発生機構において、 （ａ）厚み方向に着磁した棒状の永久磁石、 （ｂ）前記永久磁石が長手方向を軸として回転できるよ
   うに支持する回転支持機構、 （ｃ）細長く巻かれた電磁コイルであって、その２辺が
   前記永久磁石に沿うように置かれ、なおかつ、その２辺
   は前記永久磁石の回転中心から概ね９０度方向となる位
   置関係に配置された駆動コイルによって構成されたこと
   を特徴とするバイアス磁界発生機構。