JPH03254403A - 光磁気記録用バイアス磁界発生装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光磁気記録用バイアス磁界発生装置に関し、特
に電磁石型のバイアス磁界発生装置の磁気回路構成に関
する。

〔従来の技術〕

いわゆる光磁気記録は磁性膜の磁化の方向によって情報
を記録する。磁性膜の磁化を反転させる為に必要な保磁
力は、温度の上昇とともに小さくなる。この現象を利用
する事によって、レーザビームを磁性膜に集光させて磁
化反転を行ない情報を記録する。磁化の方向は外部から
印加されるバイアス磁界の方向で決まり、情報の消去と
記録ではバイアス磁界の方向が逆になる。

かかるバイアス磁界を発生する為に従来から電磁石が用
いられている。第７図に従来の電磁石型の光磁気記録用
バイアス磁界発生装置を示す。図示する用に、従来の装
置は所定の長さと幅を有する頂部が形成されたコアと、
コアに巻回され通電によりコア頂部から磁束を発生する
為のコイルとから構成されている。コア頂部は情報記録
媒体である光磁気ディスクの半径方向に沿って対向配置
され、光磁気ディスクの表面に対してバイアス磁界を印
加する。光磁気記録においては情報の記録と消去を高速
で切換える必要がある為コイルの通電方向を同期的に逆
転させ磁界を反転させている。

この場合、光磁気ディスクに対して有効に作用する磁束
はコア頂部平面の近傍に発生した垂直成分である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電磁石型のバイアス磁界発生装置においては連続して磁
束を発生する為に常時コイルか通電されている。この為
、発熱量が大きいという欠点かある。発熱を抑える為に
はコア頂部近傍の磁束発生効率を高め通電量を減らす必
要がある。しかしながら、第７図に示す従来例において
は磁束を導く磁気回路の磁気抵抗が大きい為充分な磁束
発生効率を得る事ができないという問題点があった。と
ころで、磁束発生効率を高める為にコイルの巻数を上げ
る事が考えられる。しかしながら、この場合にはコイル
のインダクタンスが大きくなり磁界の高速反転が困難と
なる。又電磁石が発生する総磁束量を高める為に通電量
を増加すると、必然的にコイルの発熱量が増大してしま
う。又、磁界反転速度を下げず且つコイルの発熱量を増
加させずにバイアス磁界を上げる為に電磁石全体の寸法
を大きくする事が考えられる。しかしながら、電磁石の
寸法を大きくした場合には光磁気記録装置に組込む場合
において困難を生ずる。

〔問題点を解決する為の手段〕

上述した従来の技術の問題点に鑑み、本発明は磁束発生
効率を高め磁束を集中させて情報の記録消去に必要なバ
イアス磁界の磁束密度を向上させ以ってコイルの発熱量
を低減させる事を目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明にかかる光磁気記録用
バイアス磁界発生装置は第１図に示す構成を有する。第
１図は本発明にかかる装置の分解斜視図である。図示す
る様に、本装置は所定の長さと幅を有する頂部１が形成
されたコア２を有する。コア２の周囲には巻回されたコ
イル３が配置されており通電によりコア頂部１から磁束
を発生する。コア頂部１の長さ方向に沿ってコア２の両
側には一対のサイドヨーク４が配置されている。

サイドヨーク４はコイル３の側面を囲むとともにコア２
に磁気的に連結している。コイル３の組込まれた一対の
サイドヨーク４の上部にはトップヨーク５が配置される
。トップヨーク５は各サイドヨーク４に磁気的に連結さ
れ且つコイル３の上面６を覆う様に配置される。そして
、コア頂部１を囲む様に載置されコア頂部１の幅方向に
沿ってコア頂部の側面との間に所定のギャップを規定し
ている。このギャップの幅寸法はコア頂部１の表面近傍
の磁束分布を最適化する様に設定されている。

コア２と一対のサイドヨーク４は底部７を介して結合さ
れており且つ一体的に成形された強磁性材料例えば鉄か
ら構成されている。又トップヨーク５はコア頂部１に所
定のギャップを介して整合する長穴８が形成された鉄等
からなる強磁性板で構成されている。

〔作　　用〕

本発明にかかるバイアス磁界発生装置においては、コア
、サイドヨーク及びトップヨークで磁気回路を構成して
いる。コア頂部とトップヨークは所定のギャップを介し
て近接配置されている為磁束はこのギャップを通りやす
くなる。従って磁気回路の磁気抵抗が減少し全磁束量が
増大する。

従って、コア頂部表面の近傍における有効磁束密度が増
大する。しかしながらギャップの幅を縮小しすぎるとコ
ア頂部に発生した磁束がトップヨークに引張られ光磁気
ディスクに作用する有効磁束成分が低下するので好まし
くない。

〔実　施　例〕

以下図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明
する。第２図は本発明にかかるバイアス磁界発生装置を
光磁気記録装置に組込んだ状態を示す模式的断面図であ
る。バイアス磁界発生装置９はハウジングＩＯの上に搭
載されている。本装置９は、所定の長さと幅を有する頂
部１が形成されたコア２と、コア２の周りに巻回された
コイル３と、コイル３の側面を囲む一対のサイドヨーク
４と、コイル３の端面を覆い且つコア頂部１との間に所
定のギャップを規定するトップヨーク５とから構成され
ている。磁界発生装置９と対向する様にヘッド１１が配
置されている。ヘッド１１は光磁気記録装置のベース１
２の上に搭載されており、且つレーザビームを集光する
為の対物レンズ１３を有している。磁界発生装置９とヘ
ッド１１の間には光磁気ディスクＩ４が装着可能になっ
ている。光磁気ディスク１４は円板状の透明担体１５と
担体１５の表面に形成された光磁気記録媒体１６とから
構成されている。

コア頂部１はディスク１４の半径方向に沿って配置され
ており、その長さ寸法は例えば１６關に設定されている
。又その幅寸法は光磁気記録装置に対する組込み誤差を
考慮して例えば１關に設定されている。コア頂部１はデ
ィスク１４の記録媒体１６に接近して配置されており磁
界が効率的に印加される構造となっている。従って情報
の記録及び消去に有効な磁束はコア頂部１の表面近傍に
発生する垂直成分である。又記録媒体１６の磁界が印加
される部分には、透明担体１５を介して対物レンズ１３
によりレーザビームが集光される様になっている。

かかる構成により、バイアス磁界を反転して遭択的に情
報の記録及び消去を行なう。

次に第３図を参照して本発明にかかるバイアス磁界発生
装置の動作を詳細に説明する。第３図は磁界発生装置の
コア頂部幅方向に沿って切断した模式的断面図であり磁
束の分布を示している。図示する様に、コアとトップヨ
ークとサイドヨークは磁気回路を形成しており、コア頂
部から発生した磁束はトップヨークを介してサイドヨー
クに流れコアに戻ってくる。本発明においてはトップヨ
ークとコア頂部の間に所定のギャップが形成されている
為、コアから流れ出た磁束のかなりの部分がこのギャッ
プを通ってトップヨークに向かう。

従って、磁気回路の磁気抵抗が減少し全磁束量が増大す
る。その為、ギャップからはみだす磁束も増え磁束発生
効率が向上する。特に、光磁気ディスクに対して有効に
作用するコア頂部表面近傍の磁束密度が著しく高くなり
コイルに対する通電量を下げてもなお有効なバイアス磁
界を発生する事ができる。

これに対して第４図は従来のバイアス磁界発生装置の模
式的断面図でありその磁束分布状態を示す。中央にある
コアから流れ出た磁束は空中を通りコアの底部に戻って
くる。この為、磁気抵抗が高く総磁束量は本発明にかか
るバイアス磁界発生装置に比べて低い。その結果、コア
頂部の表面近傍における磁束密度も本発明に比べて低く
なる。

それ故、同等のバイアス磁界を脅生ずる為にはより多く
の通電量が必要となり結果的に電磁石の発生熱量が増大
する。

次に第５図にコア頂部とサイドヨークの間のギャップ距
離をパラメータとして、コア頂部表面の近傍における磁
束密度の分布を示す。図示するグラフにおいて、横軸は
コア頂部の中心を原点とした幅方向の距離を示し、縦軸
は磁束密度を示す。

距離の単位はミリメータであり磁束密度の単位は１Ｏ−
２テスラである。但し磁束密度については光磁気ディス
クに対して有効に作用する垂直成分の分布を示している
。グラフに示す測定結果は以下の表に示す条件で得られ
たものである。

表 グラフにおいて、曲線１はギャップ寸法が０．５關の場
合における磁束密度の幅方向分布を示し、曲線２はギャ
ップ寸法が１．Ｏｍｍの場合における磁束密度分布を示
し、曲線３はギャップ寸法が１．５關の場合における磁
束密度分布を示す。そして曲線４は参考の為従来の構造
における磁束密度分布を示す。グラフから明らかな様に
、トップヨークを使い且つコア頂部との間にギャップを
形成した場合には従来に比し著しく有効磁束密度を向上
する事ができる。ギャップ寸法を小さくする程磁束密度
のレベルが上昇する事が分かる。しかしながら、過剰に
ギャップ寸法を縮小するとコア頂部から発する磁束が過
度にトップヨークエツジによって引張られ磁束密度の有
効垂直成分が低下するので好ましくない。又、曲線１．
２及び３を比較すれば明らかな様にギャップ寸法が許容
範囲において小さい程磁束密度のレベルが上昇するが、
一方では磁束密度分布のピーク幅が狭まっている。即ち
、ギャップの狭い方がピークの裾野の切れが急峻になり
平坦なピーク領域か狭くなるので光磁気記録装置に対す
る組込み許容誤差を吸収できない可能性が生ずる。従っ
て、ギャップ寸法は個々の光磁気記録装置の仕様に従っ
て磁束密度のピークレベル及びピーク幅が最適となる様
に設定する事が好ましい。

第５図に示す例においては、例えばギャップ寸法を１５
ｍ１こ設定した場合、磁束密度の発生効率は従来例に比
較して約２倍向上する事ができる。この結果、従来例と
同一のレベルの磁束密度を得る為にはコイルに流れる電
流をおよそ５０％程度に下げる事ができる。従って、従
来に比し発熱量を著しく減少させる事が可能となる。

最後に、第６図にギャップ量と総磁束量の関係を示す。

図示のグラフにおいて、横軸はコア頂部とトップヨーク
との間のギャップ量を示し、縦軸は電磁石によって発生
する総磁束量を示している。

総磁束量はギャップ量が５．０關即ちコアとサイドヨー
クの間にトップヨークが配置されていない場合を基準と
して相対値で示した。ギャップ量あるいはギャップ寸法
が小さくなる程総磁束量は増加している。例えば、ギャ
ップ量が１．０ｍの場合にはトップヨークがない場合に
比べて２．３倍の総磁束量が得られる。しかしながら、
電磁石のインダクタンスは総磁束量に比例しているので
、インダクタンスも約２，３倍に増加する。従って、こ
のままではギャップを設けた副作用としてバイアス磁界
の高速切換え特性が劣化するという不具合が生ずる。し
かしながら、この対策としてコイルの起磁力即ちアンペ
アターンを一定に保ちながらコイルの巻数とコイル電流
を調節する事によりインダクタンスを下げる事ができる
。例えば、コイル巻数を１　／２としコイル電流を２倍
とすればアンペアターンを一定にしつつインダクタンス
を１／４に下げる事ができる。即ち消費電力を変えずに
インダクタンスのみを調整する事ができるので問題はな
い。

〔発明の効果〕

上述した様に、本発明によれば、コイルの側面をサイド
ヨークで囲み且つコイルの上面をトップヨークで覆うと
ともに、コア頂部の幅方向端面とトップヨークの端面の
間に所定の磁気ギャップを形成する事により、磁気抵抗
を下げ総磁束量を増大させる事ができる。この結果、コ
ア頂部の表面近傍における磁束密度の発生効率が向上す
る。

従って、かかるバイアス磁界発生装置を光磁気記録装置
に組込んだ場合、従来に比しコイルの通電量を下げる事
ができ発熱量を低く抑える事ができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光磁気記録用バイアス磁界発生
装置の分解斜視図、第２図は第１図に示す装置を光磁気
記録装置に組込んだ状態を示す模式的断面図、第３図は
第１図に示す磁界発生装置の磁束分布を示す模式的断面
図、第４図は従来のバイアス磁界発生装置の磁束分布を
示す模式的断面図、第５図はバイアス磁界発生装置にお
けるコア頂部近傍の磁束密度分布を示すグラフ、第６図
は磁界発生装置におけるコア頂部とトップヨーク端面と
の間のギャップ量と総磁束量との関係を示すグラフ、及
び第７図は従来の光磁気記録用バイアス磁界発生装置の
構造を示す模式的斜視図である。 １・・・コア頂部 ３・・・コイル ５・・・トップヨーク ９・・・バイアス磁界発生装置 １０・・・ハウジング １３・・・対物レンズ １５・・・透明担体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．所定の長さと幅を有する頂部が形成されたコアと、
   上記コアに巻回され通電によりコア頂部から磁束を発生
   する為のコイルと、上記コア頂部の長さ方向に沿ってコ
   アの両側に配置され上記コイルの側面を囲むとともにコ
   アに磁気的に連結している一対のサイドヨークと、各サ
   イドヨークに磁気的に連結され上記コイルの上面を覆う
   様に配置されているとともに上記コア頂部の幅方向に沿
   ってコア頂部の側面と所定のギャップを介して配置され
   ているトップヨークとからなる光磁気記録用バイアス磁
   界発生装置。
2. ２．上記ギャップの寸法はコア頂部近傍の磁束分布を最
   適化する様に設定されている請求項１に記載の光磁気記
   録用バイアス磁界発生装置。
3. ３．上記コアと上記一対のサイドヨークは一体的に成形
   された磁性材料から構成されている請求項１に記載の光
   磁気記録用バイアス磁界発生装置。
4. ４．上記トップヨークは上記コア頂部に所定のギャップ
   を介して整合する長穴が形成された磁性板からなる請求
   項１に記載の光磁気記録用バイアス磁界発生装置。