JPH03254404A - 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における磁気回路構
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
を記録するものである。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表面
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極性が逆になる
。

バイアス磁界の極性を反転させる為に従来から一般に電
磁石型の磁界発生装置が用いられている。

第８図に従来例を示す。図示する様に、従来の光磁気記
録用バイアス磁界発生装置は、所定の長さ寸法と幅寸法
の頂部を有するコアと、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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

光磁気記録においては情報の記録及び消去を高速で切換
えながら連続して行なう為コイルは常に通電状態におか
れる。この為、ジュール熱が発生し電磁石の温度が上昇
するという問題点があった。

即ち、第８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磁束発生効率が悪く、情報の記
録及び消去に必要な所望のバイアス磁界を得る為に比較
的大きな通電量が必要でありジュール熱の発生が顕著で
あった。

上記問題点に鑑み、本発明は磁束発生効率の優れた電磁
石型バイアス磁界発生装置を提供する事を一般的な目的
とする。ところで、情報の記録及び消去の為に必要なバ
イアス磁界において、有効な磁束成分はコア頂部の表面
近傍に発生した部分である。即ち、バイアス磁界発生装
置を光磁気記録装置に組込む場合には、コア頂部が情報
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
される。この場合、コア頂部の表面近傍における磁束分
布はコア頂部の幅方向に沿って均一である事が好ましい
。磁束分布を均一とする事により余分な磁束の発生を除
く事ができその分インダクタンスが低下し情報の記録消
去に応答したバイアス磁界の反転速度を向上できるから
である。ところで、上述した本発明の一般的目的に従っ
て電磁石の磁束発生効率を向上させた場合にコア頂部の
幅方向における磁束分布が不均一になる虞れがある。こ
の点に鑑み、本発明は磁束発生効率の向上に合わせて磁
束分布の均一化を行なう事を特徴的な目的とする。

〔問題点を解決する為の手段〕

上述した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図は本装置の模式的分解斜視図である。図示する
様に、本装置は所定の長さ寸法と幅寸法の頂部１が形成
されたコア２を有する。コア頂部１の長さ方向に沿って
その頂面に長溝１ａが形成されている。コア２の周囲に
は巻回されたコイル３が配置されている。コイル３は通
電によりコア頂部１から磁束を発生する為のものである
。コア頂部１の長さ方向に沿ってコア２の両側に一対の
サイドヨーク４が配置されている。

一対のサイドヨーク４はコイル３の側面を囲むとともに
底部７を介してコア２に磁気的に連結している。トップ
ヨーク５がコイル３の上面６を覆う様に装着される。ト
ップヨーク５は一対のサイドヨーク４によって支持され
且つこれらに磁気的に連結される。さらにトップヨーク
５はコア頂部１の幅方向に沿ってコア頂部１の側面と所
定のギャップを介して配置される様になっている。

上記ギャップの寸法はコア頂部１の表面近傍の磁束量を
最適化する様に設定されている。ストップヨーク５は長
さ方向中央部においてコア頂部１に上述した所定のギャ
ップを介して整合する長穴８が形成された磁性板から構
成されている。又コア２と一対のサイドヨーク４は底部
７を介して一体的に整形された磁性材料から構成されて
いる。

コア頂部１の長さ方向に沿ってその頂面に形成された長
溝１ａの幅方向断面寸法形状は、コア頂部１から発生す
る磁束量に実質的な影響を与える事なくコア頂部１の表
面近傍における幅方向磁束分布を平坦化する様に設定さ
れている。例えば上記長溝１ａはコア頂部１の幅方向中
央に形成され且つ幅方向断面が■字形状又はＵ字形状を
有する。

〔作　　用〕 本発明によれば、一対のサイドヨークがコイルの側面を
囲む様に配置されており、サイドヨークに磁気的に連結
されたトップヨークの端面がコア頂部の側面に対向配置
され磁気ギャップを形成している。この為、コアから発
生した磁束がトップヨークを介してサイドヨークに流れ
易くなり磁気回路の磁気抵抗が低下し総磁束発生量が増
加する。

この結果、コア頂部の表面から垂直に発散する有動磁束
量も増え磁束発生効率が従来に比し改善される。

さらにコア頂部の長さ方向に沿ってその表面に長溝が形
成されており、磁束分布の平坦化が可能となる。即ちこ
の長溝を設ける事により磁束分布の中央に現われる突出
したピークを取除く事ができる。このピークを除いた分
だけコイルのインダクタンスが低下しバイアス磁界の反
転速度を向上する事ができる。

〔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
りコア頂部の幅方向に沿ってとられた断面を示す。図示
する様に、バイアス磁界発生装置９はハウジング１０の
上に搭載されている。バイアス磁界発生装置９は、所定
の長さ寸法と幅寸法の頂部ユを有するコア２と、コア２
に装着されたコイル３と、コイル３の側面を囲む様に配
置された一対のサイドヨーク４と、サイドヨーク４に磁
気的に連結されコイル３の表面を覆う様に配置されてい
るとともにコア頂部１との間に磁気ギャップを規定して
いるトップヨーク５とから構成されている。

バイアス磁界発生装置９に対向してヘッド１ｊか配置さ
れている。ヘッド１１はベース１２の上に搭載されてお
り、且つ対物レンズ１３を具備している。

対物レンズ１３はレーザビームを集光する為のものであ
る。

かかる構成を有する光磁気記録装置において、情報の記
録及び消去を行なう場合には、バイアス磁界発生装置つ
とヘッド１１の間に情報媒体である光磁気ディスク１４
が挿入される。光磁気ディスク１４はへラド１１側に配
置された透明担体１５とバイアス磁界発生装置９の側に
配置された情報媒体１６とからなる２層構造を有してい
る。この為、情報媒体１６はコア頂部１の表面に近接配
置されバイアス磁界が有効に印加される。コア頂部１は
光磁気ディスク１４の半径方向に沿って整列されており
、その長さ寸昧は例えば１６關である。又その幅寸法は
光磁気記録装置に組込む場合の位置誤差を考慮して例え
ば１關に設定されている。加えてコア頂部１には長溝が
形成されている。

バイアス磁界の印加されている情報媒体１６の部分に対
して対物レンズ１３によりレーザビームが集光されバイ
アス磁界の極性に応じて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図は本装置の磁束分
布を示す模式的断面図である。この断面はコア頂部の幅
方向に沿って取られている。

図示する様に、中央のコアと一対のサイドヨークとその
中間に配置されたトップヨークとが磁気回路を構成し、
コア頂部から発生した磁束はトップヨーク及びサイドヨ
ークを介してコアに戻っていく。この時、コア頂部側面
とトップヨーク端面との間に設けられた磁気ギャップが
磁束をよく導（ので磁気回路の磁気抵抗が小さくなる。

この結果、コア頂部から発生する総磁束量が増加しバイ
アス磁界として有効なコア頂部表面近傍の磁束密度が高
くなる。従って有効な磁束の発生効率が著しく向上する
。

仮にコア頂部が単純な平面である場合には幅方向に沿っ
た中央部に突出した磁束分布のピークが現われる。この
ピークは余分なものでありコイルのインダクタンスを低
下させる為に取除く事が望ましい。従って、コア頂部の
長手方向に沿って長溝が形成されている。この長溝の幅
方向断面寸法形状は、コア頂部から垂直方向に発生する
有効磁束量に実質的な影響を与える事なく、コア頂部表
面近傍における磁束分布を平坦化しピークを除く様に設
定されている。即ち、かかる長溝をコア頂部の中央に形
成する事により、コア頂部と対向する情報媒体との間の
距離が幅方向中央において部分的に拡大される。この距
離に応し、て中央における磁束密度が低下し余分なピー
クを取除く事ができるのである。

比較の為第４図に従来のバイアス磁界発生装置の磁束分
布を示す。図示する様に、従来の装置においてはコア頂
部から発生した磁束は大部分空中を通ってコアに戻って
くる。この為、磁気回路の磁気抵抗が大きく十分な総磁
束量を得る事ができない。従って、コア頂部の表面近傍
における有効磁束密度も小さなものとなる。

第５図は種々のコア頂部形状を有するバイアス磁界発生
装置について、コア頂部表面近傍における有効磁束密度
の分布を測定した結果を示すグラフである。横軸はコア
頂部の中央を原点とし幅方向に沿った距離を表わし、縦
軸は有効磁束密度の大きさを現わす。距離の単位はミリ
メータであり磁束密度の単位はｌｏ−２テスラである。

なお磁束密度については有効なバイアス磁界を形成する
垂直成分の大きさを示している。又、測定の為に設定さ
れた諸条件を以下の表に示す。

又磁束密度の測定をするに当って採用されたコア頂部の
断面形状を第６図に示す。第６図に示すアルファベット
記号と第５図に示すアルファベット記号は対応している
。

グラフから明らかな様に、断面形状Ａを有する磁束密度
の分布は平坦である。即ち、コア頂部の中央に限定して
Ｖ字状の溝を形成する事により磁束密度分布の平坦化が
遠戚される。同様にコア頂部形状Ｂについてもほぼ平坦
な磁束密度分布を得る事ができる。形状Ｂはコイル内の
磁束回り込みを減らす目的でコアの肉厚を小さくしたも
のである。この結果、形状Ａに比べて若干磁束密度レベ
ルを向上させる事ができる。しかしながら、コアの肉厚
を過度に削り込んでいくと磁気飽和が起こり易くなる。

形状Ｃについては平坦な磁束密度分布が得られるが、形
状Ａ及びＢに比べて磁束密度レベルが低下する。形状Ｃ
は形状Ａに比べて大きくＵ字溝を形成したものである。

この様に、長溝の寸法形状を大きくしすぎると磁束発生
効率が低下する。従って、形状Ａの様にコア頂部の中央
に限定して長溝を形成する事が好ましい。形状りの場合
には最も大きな磁束密度を得る事ができる。

しかしながら、磁束密度分布の中央に余分なピークが現
われてしまう。即ち、コア頂部の表面を平面形状とした
場合には均一な磁束密度分布を得る事ができない。これ
に対して、形状Ａの様に長溝を形成する事によりピーク
部分のみを実質的に除去する事ができる。そして、コア
頂部表面の近傍における磁束密度のレベルに実質的な影
響はない。

さらに形状Ａ′の場合にも形状Ａと同様に−様な磁束密
度分布が得られる。但し、第５図に示すグラフには形状
Ａ′に対応する曲線は示されていない。形状Ａ′はＵ字
溝の代わりにＵ字溝を形成したものである。

第５図に示すグラフには比較の為トップヨークがない電
磁石について測定された磁束密度分布を曲線Ｅとして示
している。グラフから明らかな様に、曲線Ｅの磁束密度
レベルはトップヨークを用いた場合に比べて低くなって
おり磁束発生効率の改善が不十分である。さらにサイド
ヨークをも除いた従来の電磁石についても磁束密度を測
定した。

その結果を曲線Ｆに示す。図から明らかな様に、従来の
電磁石の構造においては磁束発生効率は極めて不十分で
ある。

最後に第７図に磁気ギャップ量と総磁束量の関係を示す
。横軸は磁気ギャップ量を現わし単位はｎである。又縦
軸は総磁束量を現わし磁気ギャップが形成されていない
場合即ちトップヨークが用いられていない場合を基準に
した相対量で現わしている。グラフから明らかな様に、
ギャップ量を小さくする程総磁束量を増加する事ができ
発生効率が高まる。しかし過度にギャップ量を小さくす
るとコア頂部から発生する磁束かトップヨークの端部に
引張られ磁束の有効垂直成分が低下するので限界がある
。例えば、ギャップ量を１．０＋ａｍに設定した場合に
は総磁束量はギャップがない場合に比べて約２．３倍増
加する。この結果第５図に示すグラフの曲線ＡとＥを比
較すれば明らかな様に有効磁束密度が約１．５倍向上す
る。その為コイル電流を約７０％程度に下げる事かでき
従って消費電力を半減できる。結果としてコイルの発熱
量を低く抑える事ができる。

ところで第７図のグラフに示される様に、総磁束量が２
．３倍増加すると、インダクタンスも総磁束量に比例す
るのでその分増加する。従ってこのままではインダクタ
ンスの増加に起因してバイアス磁界の極性反転速度が小
さくなってしまう。この対策としてコイルのアンペアタ
ーン（Ａ　Ｔ）を変えない様にしてコイルの巻数とコイ
ル電流を調節し消費電力を変えずにインダクタンスのみ
を下げる事ができる。例えばコイルの巻数を半分にしコ
イル電流を倍増する事でインダクタンスを１／４に縮小
する事かできる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によればコイル側面をサイド
ヨークで囲み且つトップヨークをサイドヨークに対して
磁気的に連結するとともにコア頂部の側面とトップヨー
クの端面の間に磁気ギャップを形成する事によりバイア
ス磁界の発生効率を著しく高める事ができるという効果
がある。加えて、コア頂部の長さ方向に沿って長溝を形
成する事により磁束密度分布を平坦化する事が可能とな
り余分な磁束を取除きコイルのインダクタンスを下げバ
イアス磁界の反転速度を向上す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
装置の模式的分解斜視図、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
す断面図、第３図は本発明にかかる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
図は種々のコア頂部断面形状を有するバイアス磁界発生
装置の磁束密度分布を示すグラフ、第６図は種々のコア
頂部断面形状を示す断面図、第７図は本発明にかかるバ
イアス磁界発生装置のコア頂部周辺に形成されたギャッ
プの量と総磁束発生量との関係を示すグラフ、及び第８
図は従来のバイアス磁界発生装置を示す模式的斜視図で
ある。 １・・・コア頂部　　　　　　１ａ・・・長　溝２・・
・コ　ア　　　　　　　３・・・コイル４・・・サイド
ヨーク　　　　　５・・・トップヨーク８・・・長　大 ９・・・バイアス磁界発生装置 １０・・・ハウジング　　　　　１１・・・ヘッド１２
・・・ベース　　　　　　　１３・・・対物レンズ１４
・・・光磁気ディスク　　　１５・・・透明担体１６・
・・情報媒体 第１図 第３ 図 第４ 図 第５図 第６ 図 ２３−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．所定の長さ寸法と幅寸法の頂部を有し且つ該頂部の
   長さ方向に沿ってその頂面に長溝が形成されているコア
   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．上記長溝の幅方向断面寸法形状は、コア頂部から発
   生する磁束量に実質的な影響を与える事なくコア頂部近
   傍における磁束分布を平坦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．上記長溝は頂部幅方向の中央に形成され且つ幅方向
   断面がＶ字形状又はＵ字形状を有する請求項２に記載の
   光磁気記録用バイアス磁界発生装置。