JPS61269203A - 磁界印加装置 - 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、レーザ光によって、情報の記録再生消去を行
う光磁気記録再生消去装置などに用いられる外部磁界印
加手段に関する。

（従来技術とその問題点） 光デイスクメモリは、高密度・大容量記録が可能であり
、かつ非接触・高速アクセスもできるという点から、大
容量ファイルメモリの一つとして近年注目を集めている
。その中でも、記録媒体としてＭｎＢ１．ＭｎＣｕＢ１
．ＭｎＴｉＢ１＋ＭｎＡｔＧｅなどの結晶性磁性薄膜あ
るいはＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏなどの希土類金属とＦｅ
、（’ｏ、Ｎｉなどの遷移金属との組み合せによって作
成される非晶質磁性範膜を用いた光磁気ディスクメモリ
は、記録情報の書き替えが可能であるという利点を有し
ていることから各所で盛んに研究されている。

従来、公知の光磁気記録再生消去方式においては、情報
の記録・再生・消去に対して、それぞれ次の様な動作が
とられる。記録媒体は、あらかじめ、媒体の保磁力以上
の外部磁界により一方向に着磁される。記録にはレーザ
光により発生する熱を利用する。レーザ光ビームを１〜
２μｍψの微小スポットに絞って、記録媒体に照射し、
媒体温度を上昇させる。キューり温度記録の場合には、
記録媒体をキューり温度以上に上昇させ、外部印加磁界
あるいは記録媒体の反磁界によって、反転磁区を形成す
る。補償温度記録の場合には、記録媒体の補償温度を室
温付近に設定し、レーザ光ビーム照射によって、ある温
度まで昇温させた時の媒体保磁力低下を利用し、外部印
加磁界によって反転磁区を形成する。これらの手段によ
り、記録２値信号ｒｘＪｒｏＪを記録媒体の反転磁区の
有無に対応した形で記録できる。

再生は磁気光学効果（Ｋｅｒｒ効果又ζｆｆａｒａｄａ
ｙ効果）を用いて行なわれる。即ち、記録媒体の反転磁
区の有無に対応して、媒体からの反射光あるいは透過光
の偏光面が回転することを利用して、記録媒体から情報
を読み出す。記録媒体には、記録時にくらべ低パワーレ
ベルのレーザ光が照射され、その反射光または透過光か
ら信号を再生する。

記録情報を消去する場合には、外部磁界を記録時とは逆
極性に印加し、レーザ光ビームを記録時と同等の強度で
、記録媒体に一様に照射する。いわゆる一括消去が行わ
れる。この過程で、記録媒体の磁化状態は記録前の初期
状態に戻る。

ここで、公知の外部磁界印加手段としては、空心コイル
、電磁石あるいは永久磁石が知られている。

しかしながら、記録時と消去時では、通常数百エルステ
ッド以上の印加磁界が必要であるために空心コイルを用
いる場合には、コイルが大盤化しこれに伴って、磁界切
り替え速度が遅くなると共に、記録媒体とコイルとの距
離を十分に接近させないと所要印加磁界が得られないと
いう欠点がある。また、電磁石を用いる場合にも、磁界
印加手段は大型化し磁界切り替え速度が遅いという欠点
を生じる。さらに永久磁石を用いる場合は、磁界切り替
えに、機械的駆動手段を用いる必要があるため、その機
構は複雑化し、又この場合も、磁界切り替え速度は遅い
ものとなる。

以上述べた様に、従来のいずれの方式においても、数百
エルステッド以上の磁界を、高速で切り替えることは困
難である。従って消去には、上述した一括消去方式が用
いられ、また記録には、一定磁界印加中に、レーザパワ
ーを高速変調する方法が用いられていた。すなわち、従
来装置では、既に記録された情報に、新しい情報を高速
で重ね書きする、いわゆるオーバライド性能を持たせる
ことは不可能であった。

（発明の目的） 本発明の目的は、この様な問題点を解決するために成さ
れたものであり、大きな磁界の高速スイッチングが可能
な新規な外部磁界印加装置を提供することによって、光
磁気記録・再生・消去装置の記録・消去特性を改善させ
ることにある。

（発明の構成） 本発明の構成は、磁界印加装置において、第１の永久磁
石と少なくとも、その一方の磁極に対向する部分及び巻
線が施シこされた部分を有する第１の高透磁率磁性体と
から成る第１の磁界印加部分と、前記第１の高透磁率磁
性体に対向する前記磁極と異なる極性の磁極が前記磁極
近傍に位置するように配設された第２の永久磁石と、こ
の近接して配置される両磁極の近傍に設けられた第２の
高透磁率磁性体とを備えたことを特徴とする。

（構成の詳細な説明） 次に本発明の構成例について図面を用いて詳細に説明す
る。第１図は本発明に係る磁界印加手段１の構成を示し
た図である。図によれば、第１の磁界印加部分２は、板
状の永久磁石３と、この一方の磁極（Ｎ極）に対向する
部分と巻線６が施された部分とを有する高透磁率磁性体
５とから成りこの高透磁率磁性体５が対向した永久磁石
３の磁極（Ｎ極）と異なる極性の磁極（Ｓ極）が前記Ｎ
極に近接する様に、第２の板状永久磁石４が配設され、
さらに、近接して配置された当該両磁極の近傍に第２の
高透磁率磁性体７が設けられている。

ここで第１の永久磁石３の総磁束量は、第２の永久磁束
４より大きくなる様に、構成される。さらに、上記巻線
６は、電流源に接続されている。第２図（ａ）　、　（
ｂ）を用いて、本構成の動作を説明する。

巻線８に電流が流れていない時は、第２図（ａ）に示す
様に、高透磁率磁性体５は永久磁石３の磁極から生じる
磁束８を、もう一方の磁極へ効率良く導く磁路を形成す
るため、第１の磁界印加部分２から外部へは殆ど磁界が
印加されない。この時、第２の高透磁率磁性体７は第２
の永久磁石４によって、上向きに磁化され、この磁化に
よって、第二の高透磁率磁性体７の下方には、上向きの
バイアス磁界が発生している。

次に、巻線６に電流工が流れる場合、電流工によって、
第１の高透磁率磁性体５内に生じる磁束の分だけ、永久
磁石３の磁極から磁束が外部に漏れるため、第１の磁界
印加部分２の外部に磁界が印加される様になる。ここで
、上述の様に、第１の永久磁石３の総磁束量が、第２の
永久磁石４より大きい場合には、第１の永久磁石３から
生じる磁束は、第２図（ｂ）に示す様に第二の永久磁石
４と磁路を形成すると共に、第２の高透磁率磁性体７を
逆向きに磁化し、さらにこの磁化から、下方の垂直方向
へバイアス磁界が印加される様になる。

第３図は、巻線電流工と、上記バイアス磁界の関係を示
したものである。バイアス磁界）ＩＢは電流工が零の時
は、下向き垂直磁界であり、電流工の増加に伴って、減
少し、電流値工Ｃで、上向きとなりさらに電流値工８以
上で、飽和する傾向を示す。

この様に巻線６への電流の有無を調整することによって
、第２の高透磁率磁性体７の下方部分には望む方向に垂
直磁界を発生することができる。

ここで、永久磁石３．４としては、厚さ数ミリメートル
、幅及び長さが数ミＩＪ〜数十ミリメートルのサマリウ
ムコバルト磁石や、アルニコ磁石もしくは、フェライト
磁石が用いられるが、第１の永久磁石３の総磁束量が第
２の永久磁石より大きくなる様にする必要がある。

高透磁率磁性体５．７と１７は、厚さ数ミリメートル、
磁路長及び幅が数ミリ−数十数ミリメートルッケル・鉄
合金もしくは、Ｎ１ｚｎフエライトやＭｎＺｎフェライ
ト等のソフトフェライトが用いられる。又、巻線６とし
ては、線径数十ミクロン−数百ミクロンの銅線が用いら
れ巻数は数十ターンであり、電流値Ｉｓとしては、数十
〜数百ミリアンペアが適当である。第１の磁界印加部分
２と第２の永久磁石４及び第２の高透磁率磁性体７は、
互いに数百ミクロン−数ミリ離れた位置に配設される。

この様にして、構成した磁界印加手段では、巻線のイン
ダクタンスＬを数十μＨ以下にすることが容易である。

従って、数百エルステッドオーダの垂直磁界を、数メガ
へルツオーダで、切替えることが第２の高透磁率磁性体
７から数ミリメートル離れた位置において、実現できる
。

本構成の主要部を成す第１の磁界印加部分２．の構成に
は種々のものが考えられる。第４図〜第７図は、この部
分の他の構成例１２，１６，２０．２４を示す図である
。

第４図では、高透磁率磁性体１４において、巻）ｌｉ［
Ｉ５が施こされた部分の幅が、永久磁石１３の磁極に対
向する部分より小さいことを特徴とする。

第５図では、高透磁率磁性体１８において、巻。

線１９が施こされた部分の厚みが、永久磁石１７の磁極
に対向する部分より小さいことを特徴とする。

第６図では、高透磁率磁性体２２において、巻＠２３が
施こされた部分の幅及び厚みと共に、永久磁石２１の磁
極に対向する部分より小さいことを特徴とする。

これらの構成例は、いずれも第１図に示す構成例に比べ
て、巻線部の高透磁率磁性体の断面積を小さくすること
によって、より低い電流値で、巻線部の磁化が飽和する
様にでき、その結果、印加磁界の高速切り替えを容易に
するものである。

第７図では、高透磁率磁性体２６がＵ型をしており、こ
のため、永久磁石２５の磁化から発生する磁束を、上記
の構成例より効率良くもう一方の磁極に導くことができ
るので、巻線２７に通電しない時に、印加磁界を、より
完全に庶蔽できる。

以上、磁界印加部分の構成として、高透磁率磁性体がＬ
型、Ｕ型のものについて述べたが、この構成に限らず、
少なくとも永久磁石の磁極の一方に対向する部分及び巻
線が施こされた部分を有するものであれば良い。

また第１図では第２の高透磁率磁性体と第２の永久磁石
が同一方向であり、第１の磁界印加部分と前記方向とが
直交するように配置されているか他の配置でも本発明の
効果は失なわれず、前記３つの要素は互いに直角に配置
される必要はない。

（実施例） 第８図に示す様に、光磁気記録再生消去装置を構成し、
これを用いて、光磁気ディスクへの情報記録・再生・消
去を行なった。本構成では、光磁気ディスクの両側に、
光磁気記録用ヘッド２８と磁界印加手段１が配されてい
る。磁界印加子［１の第１の磁界印加部分としては、第
６図に示したものを用いた。第１の永久磁石としては、
厚さ２闘幅及び高さ３０ｍのサマリウムコバルト磁石を
用い、第１の高透磁率磁性体としては、Ｍｎ７．ｎフェ
ライトを、磁極に対向する部分が、厚さ２■幅３５ｍに
、巻線部が厚さｌ■高さ１０鱈に成形したものを用いた
。第２の永久磁石としては、篤１の永久磁石と、はぼ同
一形状のアルニコ磁石を用い、第１の磁界印加部分と約
２ｍの間隔を隔てて互いに異なる磁極が直交する様に配
設しさらに、第２の永久磁石から１＋ｍ隔れた、真下に
、ＭｎＺｎフェライトから成り、厚み３Ｗ幅２０ｍ高さ
１゜諺の第２の高透磁率磁性体を配設した。

光磁気記録用ヘッド２８は、従来と同等のものでであり
、次の様な構成を有する。３０は、直線偏向のレーザ光
源であり、例えば半導体レーザが使用される。３１，３
２．３３はビームスプリッタである。

レーザ光ビーム集光用レンズ３４はアクチュエータ３５
により支持されている。フォーカスエラならびにトラッ
キングエラー信号は、それぞれフォーカスエラー検出用
受光素子３６．トラッキングエラー検出用受光素子３７
によって検出され、サーボ制御回路３８．３９に入力さ
れ、サーボ信号となり前記アクチュエータ３５にフィー
ドバックされる。再生信号は偏光フィルタ４０を通過後
、再生信号検出用受光素子４１によって検出され、再生
信号増幅回路４２によって増幅される。偏光フィルタ４
０としては、たとえばダラムトムソンプリズムが用いら
れる。再生信号検出用受光素子４１と１７はたとえばＰ
ＩＮフォトダイオードまたは、アバランシェフォトダイ
オードが使用される。レーザ光源３０の変調には、レー
ザ光源変調用回路が使用され記録時・消去時・再生時に
合わせて、レーザ光のパワーが変調される。

光磁気ディスク４４としては、１２０ｗψのプラスチッ
ク基板上に、スパッタ法により、’ｌ’ｂｌｉ’ｅを８
０ＯＡ厚に、形成したディスクを使用した。基板として
は、あらかじめ幅０．８μｍピッチ２，５μｍ、深さ７
００Ａの溝が形成されているプリグループ基板を用いた
。

第９図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）に記録の動作モ
ード図を示す。

（ａ）に示す様に記録媒体をキューり温度以上に上昇で
きる一定強度のレーザビームを照射しながら第一の磁界
印加部分の巻線に、（ｂ）に示す様な変調電流を流すこ
とによって、記録パターンに対応した外部磁界が印加さ
れ記録媒体の走向に伴う冷却過程で印加磁界方向に対応
して、（ｄ）に示す様な記録磁化状態が実現される。

まず線速９ｍ／ｓｅｃにて、ディスク面上４ｍＷの一定
強度レーザ光を照射しながら巻線に、ＩＭＨ２で２００
ｍＡの変調電流を流したところ、この電流に対応した良
好な記録ができた。

この記録トラック上に、新たに同一条件で記録磁界を０
．５ＭＨ２で印加したところ、この記録磁界に対応した
記録ができた。前に記録した信号の消え残りは見られず
、オーバライドが実現できた。

本発明の適用は、これに限らず大きい磁界の高速スイッ
チングを要求される分野に同様に適用できる。又、従来
の光磁気記録方式における磁界印加装置としても用いら
れることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上述べた様に、本発明によれば、大きい磁界の高速ス
イッチングが可能な外部磁界印加装置を提供できる。従
って、本発明を用いた光磁気記録再生消去装置では、従
来の一括消去を必要とせずに直接、所望の記録が可能な
オーバライド性能が実現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図、第４図〜第７図は、本発明の構成例を示す図、
第２図（ａ）　、　（ｂ）　、第３図は、本発明の詳細
な説明する図、第８図は本発明の実施例を示す図第９図
（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は本発明の実施例の動
作モード図である。 図において、ｌ−・磁界印加手段、２，１２，１６，２
０．２４・・・磁界印加部分、３，４，１３．１７，２
１．２５−・・永久磁石、５，７゜１４．１８，２２．
２６・・・高透磁率磁性体、６，１５，１９，２３．２
７・・・巻線、８，９，１０．１１・−・磁束、２８・
・・光磁気記録用へラド２９・・・電流源、３０・−レ
ーザ光源、３１，３２．３３−・・ビームスプリッタ、
３４・・・レーザビーム集光用レンズ、３５・・・アク
チュエータ、３６．３７−・エラー検出用受光素子、３
８．３９・・・サーボ制御回路、４０・・・偏光フィル
タ、４１・−再生信号検出用受光素子、４２・−増幅回
路、４３・・・レーザ光源変調用回路、４４・・・光磁
気ディスク、４５・・・記録媒体、４６・−記録媒体走
向方向、４７・・・記録磁化である。 代芹人介η士内原　　晋 吊　δ　図 を 盲ヒ鋒楓化：１に杷、 ｈ詑４乙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の永久磁石と少なくともその一方の磁極に対向する
   部分及び巻線が施こされた部分を有する第１の高透磁率
   磁性体とから成る第１の磁界印加部分と、第１の高透磁
   率磁性体に対向する前記磁極と異なる極性の磁極が前記
   磁極近傍に位置するように配設された第２の永久磁石と
   、これらの近接して配置される両磁極の近傍に設けられ
   た第２の高透磁率磁性体とを備えたことを特徴とする磁
   界印加装置。