JPS62173606A

JPS62173606A - 双極性磁界発生装置

Info

Publication number: JPS62173606A
Application number: JP1507686A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Hayakawa; 正俊早川; Osamu Ishikawa; 理石川; Masahiko Kaneko; 正彦金子; Takehiro Nagaki; 永木　猛弘; Toshio Mori; 森　桐史雄; Koichi Aso; 阿蘇　興一
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1987-07-30
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH0766486B2

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〕本発明は磁気回路の一部に永久磁石材料等の硬質磁性材
料を用いた双極性磁界発生装置に関し、特に光磁気記録
再生装置等におけるバイアス磁界の印加に好適な双極性
磁界発生装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、光磁気記録等を行うためのバイアス磁界の印
加に使用される磁界発生装置において、主磁極とヨーク
をそれぞれ硬質磁性材料と軟質磁性材料で形成し核上磁
極に巻回された巻線にパルス電流を供給して着磁の方向
を切り替えることにより、容易に双極性の磁界を発生さ
せ且つ消費電力も少なく重ね書きを可能にするものであ
る。

〔従来の技術〕

光磁気記録装置において、光磁気ディスク等の光磁気記
録媒体上に熱磁気的に記録ビットをＳＮ比良く書き込む
ためには、光磁気記録媒体の膜面と垂直に一定値以上の
バイアス磁界を印加しておく必要がある。また、一度記
録されたデータを消去するためには、記録時と逆向きの
磁界を印加して、レーザービーム等を照射し媒体をある
温度以上に加熱する必要がある。

このようにデータの書き込みや消去を行うための磁界の
発生装置としては、永久磁石を使用し、機械的動作によ
り永久磁石を反転させる機構のものが知られている。即
ら、永久磁石から発生ずる磁界をバイアス磁界として用
い、その磁界の向きが記録時と消去時でそれぞれ逆にな
るように永久磁石を機械的に反転させる機構になってい
る。

また、永久磁石を使用せずに、電磁石を使用し、所定の
電流を該電磁石に流すことでバイアス磁界を発生させる
機構のものも知られている。これは電磁石から発生する
バイアス磁界によって、データの書き込みや消去を行っ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の永久磁石を機械的動作によって反
転させる機構のものは、長期間使用した場合には機械的
動作を伴うために信頼性の点で不安がある。

また、上述の電磁石を使用し、所定の電流を該電磁石に
流すことでバイアス磁界を発生させる機構のものは、少
なくとも使用時において電力を消費し、また、通電によ
る熱の発生が有り、Ｑ熱から誤動作等の弊害が生ずるお
それがある。

そこで、本発明は上述の問題点に泥み、信頼性も高く安
定して磁界を発生させ、且つ低消費電力を実現し、更に
発熱等の弊害のない双極性磁界発生装置の提供を目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一端が磁気記録層に対向し硬質磁性材料によ
り形成された主磁極と、該主磁極に巻回された巻線と、
軟磁性材料により形成され上記主磁極で発生する磁束の
リターンバスとなるヨークと、上記主磁極の極性を反転
して着磁をするために上記巻線と接続するパルス電流発
生手段とを有してなる双極性磁界発生装置により上述の
問題点を解決する。

〔作用〕

本発明の双極性磁界発生装置は、記録媒体へのデータの
書き込み時や消去時におけるバイアス磁界の発生は、硬
質磁性材料である主磁極とリターンバスとなるヨークに
よって行う機構になっている。従って、書き込み時や消
去時では、通電は不要であり、電力が消費されることも
なく、また、発熱等は防止される。

そして、本発明は、書き込み時と消去時とで磁界の方向
を反転させるための機構、即ち双極性のバイアス磁界を
発生させるための機構として、主磁極を所定の方向に着
磁するための巻線と、この巻線に接続するようにパルス
電流発生手段を有し、このパルス電流発生手段より発生
するパルス電流を巻線に加えることで主磁極の着磁の方
向を反転させることができる。これは、主磁極は、例え
ば第３図に示すようなヒシテリシス特性を有する硬質磁
性材料で形成されており、パルス電流を上記巻線を介し
て主磁極に対して作用させ、第３図中、Ａ点からＢ点あ
るいはＢ点からＡ点と着磁の状態を変化させることがで
きるからである。

このように主磁極の磁界の方向を反転させることができ
るため、書き込み時と消去時の両方に本発明の双極性磁
界発生装置を使用することができる。このため機械的な
動作等の機構部は不要であり、装置の信頼性や装置の安
定性は高いものとなる。

〔実施例〕

本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。

本実施例の双極性磁界発生装置１は、第１図に示す構成
になっている。

すなわち、本実施例の双極性磁界発生装置１は、光磁気
記録媒体の光磁気記録層等の磁気記録層に対向して用い
られ硬質磁性材料により形成された主磁極２と、該主磁
極２に巻回されこの主磁極２の着磁の方向を反転させる
ための巻線３と、軟磁性材料により形成され上記主磁極
２で発生する磁束のリターンバスとなるヨーク４と、上
記主磁極２に双極性の着磁を施すために上記巻線３と接
続するパルス電流発生手段５により構成されている。

上記主磁極２は、硬質磁性材料で形成されておリ、例え
ば異方性アルニコ合金等を用いることができる。また、
主磁極２は、バイアス磁界を形成するに足る残留磁化特
性を有するものであれば良く、上記パルス電流発生手段
５によってパルス電流が当該主磁極２に巻回する上記巻
線３に供給されたときには、着磁の方向が反転するよう
なヒシテリシス特性を示す材料であれば良い。この主磁
極２の形状は、略直方体であり、第２図に示すように、
光磁気記録媒体等の磁気記録層に対して対向する対向面
６が、該媒体の記録有効領域の少なくとも径方向に亘る
長さＲ１を有している。また、特に略直方体に限定され
ず、磁気抵抗や放熱等を考慮して最適化を図っても良い
。また、媒体上の１トラック幅に該当する幅の長さにし
ても良い。

また、この対向面６には、テーパを形成しても良く、記
録媒体を近接させた場合に有効である。

上記巻線３は、主磁極２に巻回されて該主磁極２の磁化
の方向を反転させる場合にのみパルス電流が加えられる
ものである。巻線３は、例えばポリイミド樹脂等の絶縁
材料を被覆した導線であり、主磁極２の着磁の方向を反
転させるのに足る磁界を発生させるものであれば良い。

この巻線３を巻回する場合には、アクリル樹脂等の巻枠
を用いても良い。

上記ヨーク４は、記録時や消去時において、上記主磁極
２で発生する磁束のリターンバスとなるものであり、例
えばＦｅ−Ｎｉ系等の軟磁性材料で形成されている。こ
のヨーク４の形状は断面口字状になっており、その底面
の中心に上記主磁極２が取り付けられ、ヨーク４と主磁
極２を組み合わせた形状は、所謂断面Ｅ字状になってい
る。

上記パルス電流発生手段５は、例えば第１図に示すよう
な、コンデンサ充放電回路を用いることができる。この
パルス電流発生手段５は、電流の方向を反転制御し得る
直流電源７と、充電や放電を行うコンデンサ８と、抵抗
９．１０を有しており、スイッチ１１の切り換えにより
、コンデンサ８の充電と放電を選択することができる。

このコンデンサ８の放電の場合に上記パルス電流が発生
し、このパルス電流が上記巻線３を流れて、所定の主磁
極２の着磁の方向を反転させ得る磁界が発生する。尚、
図示の例では、後述する実験のために、抵抗９と並列に
電流測定の為のデジタルメモＩＪ　−１２を取り付け、
また、電源を可変直流電源７としている。

このような双極性磁界発生装置１は、例えば第２図に示
すような状態で使用することができる。

すなわち、第２図中、１点鎖線で示す光磁気記録媒体２
０の一方の面に、当該媒体の径方向に亘るように上記主
磁極２の上記対向面６が対向するように配設される。こ
のように双極性磁界発生装置ｌを配設し、記録時と消去
時とで上記パルス電流により主磁極２の磁界の方向を反
転させて使用することにより、データの市ね書きいわゆ
るオーバーライドが可能になる。

この双極性磁界発生装置１の記録状態と消去状態ではそ
れぞれ極性の異なる上記主磁極２の残留磁束密度に依存
したバイアス磁界を発生する。そして、このバイアス磁
界を利用してレーザービーム等を照射し記録や消去を行
うことができる。この場合には、上記主磁極の残留磁化
を利用するため電力の消費がなく、また、電流を流す必
要がないため、発熱等の弊害を有効に抑えることができ
る。

また、上記双極性磁界発生装置１において、記録状態か
ら消去状態にあるいは消去状態から記録状態にする場合
には、パルス電流を用いて主磁極２の磁界方向を反転さ
せることで簡単に使用状態を変えることができる。そし
て、パルス電流によって主磁極２の着磁方向を反転させ
るため、確実にこの反転制御を行うことができ、従来の
ように機械的動作によらないため、装置の信頼性が向上
する。

ここで、以上のような双極性磁界発生装置１について、
本件発明者らが行った実験に基づいて説明する。

先ず、主磁極２の材料に保磁力０．７３ｋＯｅ。

最大エネルギー積３．５ＭＧＯｃの異方性アルニコ合金
を使用し、ヨーク４の材料をＦＧ−Ｎｉ系の軟磁性材料
としていわゆる４５パーマロイを使用した。巻線３は０
．３５ｕの被覆銅線を使用し、３５０回の巻線とし、ま
た上記コンデンサ８は、４９５μＦの容量のものを用い
た。

そして、上記パルス電流発生手段５のスイッチ１１を操
作して、上記コンデンサ８の充放電によってパルス電流
を発生させ、このパルス電流を上記デジタルメモリー１
２を使用して測定し、さらにそのパルス電流における若
磁後の磁界強度を、ガウスメーターを使用して測定した
。

このような実験の結果を第５図に示す。第５図は横軸が
パルス電流の最大電流値（Ａ）であり、縦軸が磁界強度
（Ｏｅ）である。このパルス電流の最大電流値と磁界強
度の関係は、最大電流値に依存して磁界強度が指数関数
的に立ち上がるような特性を示している。また、主磁極
２の対向面６からの距離ｄに応じて、距ｆｉｄが小さい
方がより強い磁界が形成されていることがわかる。尚、
距離ｄは１龍、３龍、５ｍの各距離について測定した。

また、同様の実験を主磁極２の材料を換えて行った。主
磁極２の材料に保磁力１．４　ｋｏｅ、最大エネルギー
積５．０ＭＧＯａの異方性アルニコ合金を用いた。

その結果として、第６図に示すようなパルス電流の最大
電流値（Ａ）と磁界強度（Ｏｅ）の関係が得られている
。この場合には、第５図に示した保磁力０．７３ｋＯｅ
、最大エネルギー積３．５ＭＧＯｅの異方性アルニコ合
金を主磁極２の材料とする双極性磁界発生装置１と比較
して、各距離ｄ毎に、それぞれ強い磁界が得られている
ことがわかる。

ここで、参考のために距離ｄが３非の場合に、約５００
０ｅの磁界を得るためのパルス電流について説明すると
、第４図に示すようなパルス波形であれば良い。立ら上
がり時間は２．７ｍ５ｅｃであり、パルス幅１０は１０
．３ｍ５ｅｃである。

また、最大電流値は４Ａである。尚、この波形は、シャ
ント抵抗９の値を０．５Ωとした際のデジタルメモリー
１２のデータである。また、コンデンサ８への充電電圧
を大きくすることで、パルスの立ち上がりを急峻にする
ことができる。

本実施例の双極性磁界発生装置１と対比するための比較
例を示す。

この比較例は、第８図に示すように、主磁極８２とヨー
ク８４を両方ともＦｅ−Ｎｉ系の軟磁性材料いわゆる４
５パーマロイで形成したものである。巻線８３は、銅製
の巻枠に、直径０．６−１の被覆銅線を１５０回巻いて
、直流抵抗を１．４４Ωとした。

これを用いて、上述の実験の例と同様な測定を行い。そ
の結果から、第７図に示すような電流−磁界特性が得ら
れている。

また、この比較例のデータと本実施例の双極性磁界発生
装置■のデータから、電力の得失については、第１表の
結果がｉｑられている。

（以下、余白）第１表第１表のデータは、それぞれ３　ｍｍ離れた点で５００
０ｅの磁界を得るために必要な電力を示している。主磁
極とヨークを軟磁性材料で構成した比較例では、連続し
て通電するため所定の磁界を発生させ得る電力が大きく
なっている。一方、本実施例の双極性磁界発生装置ｌを
使用した場合には、パルス電流は主磁極の着磁の方向の
反転のためにのみ使用され、記録状態や消去状態では通
電しない。そして、反転の周期を例えば５９ｍｓ　ｅ　
ｃとしても、第１表に示すように十分に省電力化を図る
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明の双極性磁界発生装置は、記録媒体へのデータの
書き込み時や消去時におけるバイアス磁界の発生は、硬
質磁性材料である主磁極とリターンバスとなるヨークに
よって行う機構になっている。従って、書き込み時や消
去時では、通電は不要であり、電力が消費されることも
なく、また、発熱等は防止される。また、巻線とパルス
電流発生手段により書き込み時および消去時にバイアス
磁界をそれぞれ反転させて用いることができる。

このため機械的な動作を伴う機構部等は不要であり、装
置の信頼性や装置の安定性は高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る双極性磁界発生装置の構成を示す
模式図、第２図はその使用状態の一例を示す斜視図、第
３図は主磁極の材料のヒシテリシス特性を示す特性図、
第４図は本発明の双極性磁界発生装置における一例とし
てパルス電流の波形図、第５図は本発明に係る双極性磁
界発生装置の最大電流値と磁界強度の関係を示す特性図
、第６図は本発明に係る他の例の双極性磁界発生装置の
最大電流値と磁界強度の関係を示す特性図である。また、第７図は比較例の電流と磁界強度の関係を示す特
性図、第８図は比較例の構成を示す模式図である。１・・・双極性磁界発生装置２・・・主磁極３・・・巻線４・・・田−り５・・・パルス電流発生手段特　許　出　願　人　　ソニー株式会社代理人　　　弁
理士　　　　　小池　見間　　　　　　　　　田村榮− ヒシ干すシヌ牛許４生第３図ハｌ′番ス運Ｉ吟ｔ−例第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

一端が磁気記録層に対向し硬質磁性材料により形成され
た主磁極と、該主磁極に巻回された巻線と、軟磁性材料
により形成され上記主磁極で発生する磁束のリターンバ
スとなるヨークと、上記主磁極の極性を反転して着磁を
するために上記巻線と接続するパルス電流発生手段とを
有してなる双極性磁界発生装置。