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Dokumentenidentifikation DE3586453T2 18.03.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0179671
Titel Gerät zum magnetooptischen Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Daten.
Anmelder NEC Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Okada, Mitsuya, Minato-ku Tokyo, JP
Vertreter Moll, W., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Glawe, U., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., 8000 München; Delfs, K., Dipl.-Ing.; Mengdehl, U., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Niebuhr, H., Dipl.-Phys. Dr.phil.habil., 2000 Hamburg; Merkau, B., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Aktenzeichen 3586453
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 28.10.1985
EP-Aktenzeichen 853077816
EP-Offenlegungsdatum 30.04.1986
EP date of grant 05.08.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.03.1993
IPC-Hauptklasse G11B 13/04
IPC-Nebenklasse G11B 11/10   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum magnetooptischen Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Daten auf einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium unter Nutzung des Laserstrahls.

Wenn verschiedene Arten von Daten oder Information verarbeitet werden sollen, sind Aufnahme, Darstellung und Wiedergabe die wesentlichen Techniken zur Behandlung von Daten oder Informationen und daher sind viele Arten von Techniken dafür entwickelt worden. Beispielsweise können eine Bildröhre, ein Festkörperbildelement, eine Sensoranordnung oder dgl. als Einrichtung zum Lesen erwähnt werden. Als Darstellungseinrichtung kann als Display beispielsweise eine Katodenstrahlröhre, ein optischer Projektor und Plasmabildschirme sowie ein Drucker, z. B. ein elektrostatischer Drucker und ein Tintenstrahldrucker angeführt werden. Während als Aufzeichnungseinrichtung beispielsweise eine Magnetscheibe, ein Magnetband, eine Magnettrommel, ein Magnetblasenelement und ein Halbleiterspeicher angeführt werden können.

Diese Einrichtungen zum Lesen, Aufnehmen und Darstellen sind in ihrem Auflösungsvermögen, der Aufnahme-, Wiedergabe- und Lesegeschwindigkeit oder dgl. aufgrund der Entwicklung in der Lasertechnik, die einen starken und scharfen Lichtstrahl liefert, wesentlich verbessert worden, und so sind viele Maschinen und Vorrichtungen entwickelt worden, die eine solche Lasertechnik nutzen.

Unter anderem ist ein optisches Speichermaterial, das zum Wiedereinschreiben von Information oder Daten geeignet ist, von Interesse, und insbesondere wurden in jüngeren Jahren viele Studien durchgeführt, um magnetooptische Aufnahmematerialien zu entwickeln.

Beim Aufnehmen und Wiedergeben von Information auf einer magnetooptischen Scheibe wird ein statisches Magnetfeld der Oberfläche der Scheibe zugeführt, auf welcher eine kristalline oder amorphe Schicht aus magnetischen Materialien aufgebracht ist und als ein Aufnahmemedium wirkt, so daß eine quermagnetisierte Schicht auf der Scheibe induziert wird, wobei deren Magnetisierung aufgrund des zugeführten statischen Magnetfeldes in gleicher Richtung orientiert ist. Dann werden Information oder Daten auf der Oberfläche durch Bestrahlen mit einem Laserspot aufgenommen, während ein schwaches Magnetfeld mit einer Magnetisierungsrichtung, die der vorher magnetisierten Schicht entgegengesetzt ist, einer gewünschten Position auf dem Aufnahmemedium zugeführt wird. In diesem Stadium steigt die Temperatur durch die Strahlungsintensität des Laserstrahls über den Curiepunkt, und als Ergebnis wird die Magnetisierung an diesem Punkt umgekehrt, und die Aufnahme von Information oder Daten abgeschlossen. Die auf der magnetooptischen Aufnahmescheibe aufgenommene Information kann durch Laserbestrahlung der Oberflächenschicht auf der magnetooptischen Scheibe wiedergegeben werden, indem der Rotationsgrad der aufgrund des Kerreffektes polarisierten Ebene oder der aufgrund des Faradayeffektes des Aufnahmemediums über einem in dem Lichtweg angeordneten Analysator als Stärke von durchgefallenem oder reflektiertem Licht polarisierten Ebene detektiert wird. Das Aufnahmemedium umfaßt im allgemeinen eine Scheibe aus Kunststoff oder Glas als Träger und eine amorphe Legierungsschicht, die aus einem Seltenerdmetall, wie Gadolinium (Gd), Terbium (Tb), Dysprosium (Dy) und Holmium (Ho) und einem Übergangsmetall, wie Eisen (Fe), Kobalt (Co) und Nickel (Ni), z. B. Gd-Fe, Gd-Co, Tb-Fe, Tb-Gd-Fe, zusammengesetzt ist.

Solche magnetooptischen Materialien müssen die folgenden Anforderungen erfüllen:

i) Es muß ein derart beschaffenes Material sein, das die Magnetisierung leicht bei einer relativ niedrigen Temperatur umgekehrt werden kann, um die Empfindlichkeit des Aufnahmemediums während des Aufnahmeverfahrens zu verbessern;

ii) es muß einen ziemlich großen KERR-Rotationswinkel haben, damit das s/N-Verhältnis der Wiedergabesignale vergrößert wird;

iii) auf dessen Oberfläche kann eine quermagnetisierte Schicht ausgebildet sein, die es ermöglicht, Information in größerer Aufnahmedichte aufzunehmen.

Um die magnetooptische Aufnahme von Information oder Daten durchzuführen, ist es notwendig, die Richtung des der Scheibe zum Zeitpunkt des Aufnehmens und Löschens von Information zuzuführenden Magnetfeldes zu wechseln, und deshalb wird als Mittel zum Zuführen eines Magnetfeldes im allgemeinen ein Elektromagnet, ein Permanentmagnet oder eine Luftspule verwendet. Da sich jedoch die zur Aufnahme von Information erforderliche Magnetfeldstärke gewöhnlich von der zum Löschen aufgenommener Information erforderlichen Magnetfeldstärke unterscheidet, ist es notwendig, nicht nur die Richtung des dem Elektromagneten und der Luftspule zugeführten Stromes sondern auch dessen Stärke zu verändern, um vom Aufnehmen zum Löschen und umgekehrt umzuschalten. Die Leistung des Elektromagneten und der Luftspule ist im allgemeinen durch ihre Maximalwerte der erzeugten Magnetfeldstärke festgelegt, und als Ergebnis werden ein großbemessener Elektromagnet und eine solche Luftspule benötigt, genauso wie eine Energieversorgung mit kompliziertem Aufbau benötigt wird.

Falls ferner ein Permanentmagnet verwendet wird, muß das Gerät zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Information oder Daten mit einem Antriebsmechanismus versehen sein, um den Magneten zu bewegen und das Magnetfeld umzudrehen, und dieses macht den Aufbau des Gerätes sehr kompliziert.

EP-A-0 153 676 offenbart ein Gerät zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Daten auf einem dünnen Film aus magnetischem Material. Der Film wird mit einem Laserstrahl bestrahlt, um Änderungen an einer Ausgangsmagnetisierungsrichtung durchführen zu können und dadurch Information einzuschreiben und/oder zu löschen. Der Laserstrahl wird durch ein von einem Betätigungselement gesteuertes optisches System fokussiert. In das Betätigungselement eingeschlossen ist eine Spule, deren Streufeld konstant ist und dem Film in Richtung seiner Ausgangsmagnetisierung zugeführt wird. Eine zweite Spule führt während des Löschens ein Magnetfeld in der Ausgangsmagnetisierungsrichtung oder während des Aufnehmens in der umgekehrten Richtung zu.

Unter solchen Umständen hat der Erfinder dieser Anmeldung derartige Vorrichtungen zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Information eifrig studiert, um die die herkömmlichen Geräte begleitenden Probleme zu lösen und fand heraus, daß diese Probleme durch Teilen der Einrichtung zum Zuführen eines Magnetfelds zu einem Aufnahmemedium in zwei unterschiedliche Elemente und durch Integrieren derselben in einem Aufnahmekopf der Vorrichtung gelöst werden können.

Ein Hauptziel dieser Erfindung ist, ein einen Laserstrahl nutzendes Gerät zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Information oder Daten zu schaffen, mit dem es möglich wird, die die herkömmlichen Geräte begleitenden Probleme zu lösen.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist, ein einen Laserstrahl verwendendes Gerät zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Information oder Daten zu schaffen, mit dem ein zum Aufnehmen und Löschen von Information erforderliches Magnetfeld zuführbar ist, und das einen einfachen Aufbau und eine miniaturisierte Vorrichtung zum Zuführen eines Magnetfelds aufweist.

Gemäß der Erfindung ist ein Gerät zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Daten oder Information vorgesehen, in dem ein dünner Film eines amorphen magnetischen Materials einer Seltenerd-Übergangs-Legierung mit einer magnetischen Queranisotropie auf einem Substrat aufgebracht ist und als ein Curie- oder Kompensationstemperatur-Aufnahmemedium verwendet wird und ein Laserstrahl als Lichtquelle zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen der Daten verwendet wird, wobei das Gerät ein Betätigungselement für ein Linsensystem aufweist, welches durch eine Spule angetrieben wird, und mit einer ersten Vorrichtung zum Zuführen eines konstanten magnetischen Feldes zum Aufnahmemedium in der Richtung seiner Ausgangsmagnetisierung, welche unabhängig vom Betätigungselement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine zweite Vorrichtung aufweist, die ebenfalls unabhängig von der Spule des Betätigungselements angeordnet ist, und welche benutzt wird, um ein magnetisches Feld zum Aufnahmemedium in entweder der Richtung der Ausgangsmagnetisierung während des Löschens oder in der Richtung der Umkehrmagnetisierung während des Aufnehmens hinzuführen, so daß das resultierende Magnetfeld auf eine begrenzte örtliche Fläche in der Nähe einer Fläche, wo der Laserstrahl auf das Aufnahmemedium auffällt aufgebracht wird, um so ein Löschen oder Aufzeichnen zu ermöglichen.

Das Gerät der vorliegenden Erfindung wird nun im einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 (a) Eine Schrägdarstellung eines Teils eines herkömmlichen Gerätes zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Information oder Daten und (b) die gleiche Darstellung wie in (a), die einen Teil eines weiteren herkömmlichen Gerätes wiedergibt;

Fig. 2 (a) eine Schrägdarstellung eines Teils einer bevorzugten Ausführungsform des Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 (b) eine Vorderansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 (c) die gleiche Darstellung wie in (b) von der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 (d) eine vertikale Schnittdarstellung des in Fig. 2 (a) dargestellten Gerätes;

Fig. 4 ein Schaubild, das das Aufnahmevermögen der magnetooptischen Scheibe wiedergibt, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wenn Daten unter Benutzung des Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung aufgenommen werden; und

Fig. 5 ein Schaubild, das die Wieder-Aufnahmeeigenschaft der magnetooptischen Scheibe wiedergibt, wenn die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Nun Bezug nehmend auf Fig. 1 (a) und (b) werden zwei unterschiedliche Typen herkömmlicher Geräte, insbesondere einer Aufnahmescheibe und einem Magnetaufnahmekopf, offenbart.

Das in Fig. 1 (a) dargestellte Gerät umfaßt eine Einrichtung zum Antreiben einer Aufnahmescheibe 1, wie einen Motor, einen Magnetaufnahmekopf 2, der dazu dient, unter Verwendung eines Laserstrahls Daten aufzunehmen, wiederzugeben und zu löschen, eine Einrichtung zum Zuführen eines Magnetfeldes, wobei in diesem Fall ein Permanentmagnet 3 verwendet wird, welche aber ebenso ein Elektromagnet oder eine Luftspule sein kann. Der Kopf 2 ist mit einem Betätigungselement 4 für ein Kollektivlinsensystem versehen und fokussiert den Laserstrahl 5 auf einen gewünschten Bereich, um Daten aufzunehmen, wiederzugeben oder zu löschen. Der Kopf 2 wird durch eine Haltevorrichtung, die für eine Radialbewegung des Kopfes vorgesehen ist, beweglich getragen. Mit der Radialbewegung kann der Kopf 2 über den gewünschten Datenspuren positioniert werden und erlaubt einen direkten Zugriff.

Gemäß dem in Fig. 1 (a) dargestellten Gerät wird die Aufnahme von Daten auf dem magnetischen Aufnahmemedium ausgeführt, indem beispielsweise der Teil, auf dem Daten aufgenommen werden, unter Verwendung eines Laserstrahls auf eine Temperatur erhitzt wird, die höher als der Curiepunkt liegt, um eine Magnetisierung darauf zu löschen, und der Teil während der Zuführung eines externen Magnetfeldes unter den Curiepunkt abgekühlt wird, um die Magnetisierungsrichtung an diesem Bereich zu wechseln. Die Aufnahme von Information oder Daten ist auch durch Nutzung der Tatsache möglich, daß ferrimagnetisches Material eine niedrige Koerzitivkraft um die Kompensationstemperatur herum aufweist, daß heißt, Daten durch partielles Aufheizen des Aufnahmemediums mit einer Kompensationstemperatur nahe Raumtemperatur und Umkehren seiner Magnetisierung durch Zuführen eines externen Magnetfeldes, größer als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums, aufzunehmen.

Andererseits können aufgenommene Daten durch Bestrahlung eines gewünschten Bereichs des Aufnahmemediums und Erfassung der Stärke des durchgegangenen Lichts und des reflektierten Lichts wiedergegeben werden. In diesem Zusammenhang wird die polarisierte Ebene des durchgegangenen oder reflektierten Lichts in rechter oder linker Richtung gedreht, entsprechend der Magnetisierungsrichtung des Aufnahmebereichs. Falls ein Polarisator so angeordnet ist, daß seine Drehachse quer zur Drehrichtung der polarisierten Ebene liegt, kann folglich nur der aufgenommene Pit, der eine gewünschte Magnetisierungsrichtung aufweist, erfaßt werden.

Darüber hinaus kann die Löschung von aufgenommenen Daten durch Wiederholen des Aufnahmeverfahrens ausgeführt werden, außer, wenn die Richtung des zuzuführenden externen Magnetfelds umgekehrt ist.

In Fig. 1 (b) wird ein weiteres herkömmliches Gerät zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Daten gezeigt. In diesem Gerät wird eine Luftspule 11 anstatt eines Permanentmagneten 3 (siehe Fig. 1 (a)) verwendet. In diesem Fall ist die Spule 11 im Kopf 2 integriert, während der Magnet 3 und Kopf 2 an gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 6 angeordnet sind (siehe Fig. 1 (a)). Die anderen Elemente des Geräts sind mit den in Fig. 1 (a) offenbarten gleich, und deshalb lassen wir deren Beschreibung durch Angabe der gleichen Bezugszahl wie in Fig. 1 (a) weg.

Ein herkömmliches Gerät, das typischerweise durch diese zwei in Fig. 1 (a) und 1 (b) dargestellten Beispiele wiedergegeben wird, hat jedoch eine Menge zu lösender Probleme und läßt ausreichend Raum für Verbesserungen.

Wie bereits oben erwähnt, unterscheidet sich die Richtung des während einer Aufnahme von Daten auf dem Aufnahmemedium zugeführten externen Magnetfeldes von der des während eines Löschens der aufgenommenen Daten zugeführten Magnetfeldes, und deshalb ist es nötig, die Richtung des externen Magnetfeldes zu wechseln, wenn der Status von der Aufnahme auf Löschung umgeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist es notwendig, nicht nur die Richtung des elektrischen Stroms, der dem verwendeten Elektromagneten oder der Luftspule zugeführt werden muß, zu wechseln, sondern auch dessen Stärke. Ferner muß ein Elektromagnet oder eine Luftspule mit einem großen Format verwendet werden, da in dem magnetooptischen Aufnahmegerät eine Vorrichtung zum Zuführen eines Magnetfelds zum Aufnahmemedium mit einem hohen Maximalwert an des Magnetfeldstärke wirksam verwendet wird, und darüber hinaus führt dies zu einem komplizierten Aufbau der Energieversorgung.

Währenddessen muß es, hinsichtlich des Permanentmagneten, mit einem Antriebsmechanismus versehen sein, um den Magneten zu bewegen und die Richtung des Magnetfelds umzukehren. Die Umkehrung der Richtung des Magnetfelds wird nötig und ausgeführt, wenn aufgenommene Daten gelöscht werden oder Daten nach Löschung der vorher aufgenommenen Daten wieder aufgenommen werden. Auch dieses macht den Aufbau das Gerätes komplizierter.

Jedoch können diese Nachteile der herkömmlichen Geräte gemäß einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, die unten mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die unterschiedliche bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung wiedergeben, konkreter beschrieben wird, wirksam ausgeschlossen werden. Darüber hinaus werden die Merkmale der Erfindung für den Fachmann offensichtlich, so wie die Offenbarung in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung gemacht wird.

Fig. 2 (a) gibt eine bevorzugte-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wieder, und das Gerät umfaßt einen Magnetaufnahmekopf 21, eine Einrichtung 22 zum Antreiben einer Scheibe 23, eine Einrichtung 24 zum Zuführen eines konstanten Magnetfeldes zu der Scheibenoberfläche, welche ein Permanentmagnet, eine Luftspule oder ein Elektromagnet sein kann und auf dem Kopf 21 an dessen Ende angeordnet ist, eine Vorrichtung 25 zum Zuführen eines variablen Magnetfeldes zu der Scheibenoberfläche, welche eine Luftspule oder einen Elektromagneten umfaßt und unterhalb des Magneten 24 angeordnet ist, und ein Betätigungselement 26, das zwischen dem Kopf 21 und dem Magneten 24 angeordnet ist. In diesem Gerät wird zudem ein Laserstrahl 27 verwendet, um Damen auf der Scheibe 23 aufzunehmen, wiederzugeben und zu löschen. Der Laserstrahl wird durch das Betätigungselement 26 für die darin eingebaute Kollektivlinse eingestellt.

Das Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Magneten 24 und 25 in dem Kopf 21 integriert sind. Die in dem Kopf 21 integrierten Magnete 24 und 25 können auf der gleichen Seite der Aufnahmescheibe 23 (siehe Fig. 2 (a)) oder auf unterschiedlichen Seiten der Aufnahmescheibe 23 (siehe Fig. 2 (b) und (c)) angeordnet sein.

Nun auf Fig. 2 (d) Bezug nehmend, die eine vertikale Schnittdarstellung des Antriebsmechanismus der in Fig. (a) gezeigten Einrichtung zum Zuführen eines Magnetfeldes zum Aufnahmemedium, umfaßt der Antriebsmechanismus einen Träger 31 des magnetooptischen Kopfes, wobei die Magneten 24 und 25 in dieser Reihenfolge in den Träger 31 ein- oder an diesen angreifen, und der Träger mit einem Kollektivlinsensystem 32 in seinem inneren Bereich versehen ist, und das Linsensystem durch einen dafür vorgesehenen Antriebsmechanismus 33 abgestützt wird. Gemäß dem Linsensystem 32 und dem dafür vorgesehenen Antriebsmechanismus kann ein Laserstrahl verschoben und auf die gewünschte stelle des Aufnahmemediums 23 auf dem Daten aufgenommen, wiedergegeben oder gelöscht werden, fokussiert werden. Die Aufnahme wird praktisch auf der magnetooptischen Aufnahmeschicht 34 bewirkt. In der Ausführungsform wird das Kollektivlinsensystem 32 durch ein Betätigungselement 35 zum Antrieb des Linsensystems 32, wie einer Schwingspule, gehalten und angetrieben. Ferner ist der Permanentmagnet 24 so an die Außenfläche des Trägers 31 angepaßt, daß der Abstand zwischen dem Magneten 24 und der Unterfläche des Aufnahmemediums 23 eingestellt werden kann.

Im allgemeinen variiert der Abstand zwischen der Oberfläche des Magneten 25 (oder in einigen Fällen des Magneten 24) und der Unterfläche des Aufnahmemediums 23 in Abhängigkeit von der Brennweite des verwendeten Linsensystems 32. Falls beispielsweise die Linse eine Brennweite von 2-3 mm hat, fällt der Abstand in den Bereich von 0,2 mm bis 2 mm, vorzugsweise etwa 1 mm. Falls der Abstand geringer als die Untergrenze von 0,2 mm ist, berührt der Magnet 25 möglicherweise die Oberfläche des Aufnahmemediums und als Ergebnis zerbricht das letztere im schlimmsten Fall, während, falls der Abstand größer als die Obergrenze von 2 mm ist, nicht sichergestellt werden kann, daß eine ausreichende Empfindlichkeit bei der Aufnahme, Wiedergabe und dem Löschen von Daten auf dem Aufnahmemedium beibehalten wird.

Die Vorrichtung 25 zum Zuführen eines variablen Magnetfeldes zu der Aufnahmescheibe 34 kann beispielsweise entsprechend einem in Fig. 3 (a) gezeigten Steuersystem gesteuert werden, das einen Impulsgenerator 41, eine Vorrichtung 42 zum Umkehren der Polarität der durch den Generator 41 erzeugten Impulse und eine Antriebsvorrichtung 43 für die Spule 25 umfaßt, wobei die Vorrichtung 42 zum Umkehren der Polarität des Impulses mit einem Schalter 44 versehen ist, der dazu dient, vom Aufnahmestatus in den Löschstatus und umgekehrt zu wechseln, während die Antriebsvorrichtung 43 für die Spule mit einem variablen Widerstand 45 versehen ist, mit dem ein gewünschter Pegel des Spulenantriebsstromes eingestellt werden kann.

Der Impulsgenerator 41 des Steuersystems erzeugt einen Impuls mit einer extrem hohen und mit der Scheibendrehung synchronisierten Impulsfolgefrequenz, der auf einem mit der Scheibendrehung synchronisierten und in den Generator 41 eingegebenen Impuls 46 basiert, so daß die Aufnahme einer gewünschten Pitdichte bei einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit der Scheibe erhalten werden kann. Das Ausgabesignal des Impulsgenerators 41 wird in die Vorrichtung 42 zum Umkehren der Polarität der eingegebenen Impulse eingegeben. Die Vorrichtung 42 wird durch den Schalter 44 gesteuert, der dazu dient, zwischen dem Aufnahmestatus und dem Löschstatus umzuschalten, und gibt einen Impuls mit einer gewünschten Polarität aus. Die den durch die Vorrichtung 42 ausgegebenen Impuls empfangende Antriebsvorrichtung 43 wird mit einem Aufnahme/Lösch-Trägerimpuls, der bei 47 getrennt eingegeben wird, getriggert und gibt einen verstärkten Impuls aus. Der von der Antriebsvorrichtung 43 ausgegebene Strompegel wird durch den an der Vorrichtung 43 angebrachten variablen Widerstand 45 eingestellt.

Somit wird ein Impuls zum Antreiben der Spule von der Vorrichtung 43 ausgegeben, und der Impuls ermöglicht es, mit der Drehung der Scheibe synchron zu sein und Daten in einer gewünschten Pitdichte zu löschen oder aufzunehmen. Zusätzlich wird die Polarität des Pulses zum Antreiben der Spule durch den Umschalter 44 gesteuert, und die Impulsstärke zum Antreiben der Spule wird durch den variablen Widerstand 45 eingestellt u

Währenddessen wird mit Bezug auf Fig. 3 (b) ein Steuersystem für die Vorrichtung 24 zum Zuführen eines beständigen Magnetfeldes zum Aufnahmemedium in Form eines Blockbildes beschrieben. Falls die Vorrichtung 24 ein Elektromagnet oder eine Luftspule ist, wird eine konstante Stromquelle 51 für das System vorgesehen und deren Ausgang wird dem Elektromagneten eingegeben. Ein variabler Widerstand 52 ist zusammen mit der konstanten Stromquelle 51 vorgesehen und steuert den aus der Quelle 51 ausgegebenen Strom. Deshalb ist es möglich, eine gewünschte Stromstärke an den Elektromagneten oder die Luftspule, welche die Vorrichtung zum Zuführen eines konstanten Magnetfelds zum Aufnahmemedium bilden, aufgrund der Steuerung des variablen Widerstandes 52 zu leiten. Darüber hinaus kann das konstante Magnetfeld bei einer gewünschten Stärke gehalten werden, da die durch den Elektromagneten oder die Luftspule erzeugte Magnetfeldstärke proportional der zugeführten Stromstärke ist.

In dem Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Aufnahmemedium 23 ein ziemlich dickes Substrat und einen amorphen dünnen Film aus einem magnetischen Material mit der magnetischen Queranisotropie. Bevorzugte Bespiele eines solchen magnetischen Materials sind eine Legierung aus einem Seltenerdmetall und einem Übergangsmetall, z. B. GdFe, GdCo, TbFe, TbGdFe, DyFe. Wohingegen als Material für das Substrat eine Glas- oder Kunststoffscheibe erwähnt werden kann.

Die Aufnahme, Wiedergabe und Löschung von Daten auf der Scheibe kann entsprechend dem gleichen Verfahren, wie den hier bereits offenbarten, ausgeführt werden. Als ein zum Ausführen dieser Verfahren verwendeter Laserstrahl können Gaslaser, beispielsweise Argonlaser, Kryptonlaser, Helium- Kadmium-Laser, Helium-Neon-Laser, oder ein Halbleiterlaser, beispielsweise ein CSP-Laser (Planar-Laser für kanalisierte Substrate) erwähnt werden.

Somit ist es gemäß des Gerätes dieser Erfindung möglich, die folgenden Wirkungen zu erzielen:

i) Die Größe der Vorrichtung zum Zuführen eines variablen Magnetfeldes kann verkleinert werden, da die Vorrichtung zum Zuführen eines Magnetfeldes zum Aufnahmemedium in zwei unterschiedliche Elemente unterteilt ist, das heißt, einer Vorrichtung zum Zuführen eines konstanten Magnetfeldes und einer Vorrichtung zum Zuführen eines variablen Magnetfeldes;

ii) die Induktivität der Vorrichtung zum Zuführen eines Magnetfeldes ist wegen der Verkleinerung der Vorrichtung zum Zuführen eines variablen Magnetfeldes sehr gering und als Ergebnis ist die Ansprechgeschwindigkeit auch hoch genug, um die magnetooptische Aufnahme, -Wiedergabe und - Löschung von Daten oder Information auszuführen, und es kann ermöglicht werden, Daten auf jeder Sektoreinheit aufzunehmen oder zu löschen;

iii) es ist möglich, den Aufbau der Stromversorgung für die Vorrichtung zum Zuführen eines variablen Magnetfeldes zu vereinfachen;

iv) das Gerät kann mit verschiedenen Arten von magnetooptischen Scheiben verwendet werden, die eine unterschiedliche Art von Aufnahme- und Löscheigenschaften haben, durch Steuern des von der Einrichtung zum Zuführen eines konstanten Magnetfeldes zum Aufnahmemedium erzeugten Magnetfeldes und Einstellen des Spitzenwertes des der Vorrichtung zum Zuführen eines variablen Magnetfeldes zum Medium (wie einer Luftspule) zugeführten Impulsstromes.

Beispiel

Unter Verwendung eines Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem in Fig. 2 (a) offenbarten Aufbau, wurde ein Aufnahme- und Löschtest mit einem Aufnahmemedium ausgeführt, das aus einem dünnen magnetischen Film aus TbFe mit magnetischer Queranisotropie zusammengesetzt war.

In diesem Beispiel bestand die als Vorrichtung zum Zuführen eines variablen Magnetfeldes verwendete Luftspule aus einem umhüllten Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,1 mm, und die Spule hat eine Länge von 0,5 mm, wobei der äußere Durchmesser 6,0 mm, der innere Durchmesser 2,0 mm und die Anzahl der Windungen 100 beträgt. Diese Spule liefert ein Magnetfeld von 20,67 Ampere/Meter (260 Oe) an der Stelle 0,5 mm von dem Ende der Spule entfernt.

Die verwendete magnetooptische Scheibe wies ein Kunststoffsubstrat mit einer Führungsnut (0,8 um breit ) und einer Dicke von 1,2 mm und einer Aufnahmeschicht aus einem TbFe- Film, der auf dem Substrat durch die Tieftemperatur-Sputtertechnik aufgebracht worden war, auf. Die Koerzitivkraft der des TbFe-Films betrug 159 Ampere/Meter (2 KOe) bei Raumtemperatur.

Auf die oben erwähnte Aufnahmescheibe wurden unter Verwendung des Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung Daten aufgenommen, und das sich ergebende Aufnahmevermögen der Scheibe ist in Fig. 4 dargestellt, in der die Abszisse das zugeführte Magnetfeld während der Aufnahme wiedergibt, wobei deren linke Seite die Richtung der Ausgangsmagnetisierung und deren rechte Seite die Richtung umgekehrten Magnetisierung darstellt, und die Ordinate, das regenerierende C/N während des Aufnahmeverfahrens ist. Aus den Ergebnissen aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß das regenerierende C/N gesättigt ist, wenn das zugeführte Magnetfeld größer als 1,59 Ampere/Meter (20 Oe) in Richtung der umgekehrten Magnetisierung ist.

Währenddessen gibt Fig. 5 das Ergebnis der Messung des Wiederaufnahmevermögens mit Bezug auf die Stärke des während des Löschverfahrens zugeführten Magnetfeldes wieder. In Fig. 5 gibt die Abszisse die Stärke des während des Löschens zugeführten Magnetfeldes wieder, und die Ordninate steht für das regenerierende C/N während des Wiederaufnahmeverfahrens.

Gemäß dem in Fig. 5 dargestellten Ergebnis wurde herausgefunden, daß das regenerierende C/N während des Wiederaufnehmens gesättigt ist, und daß das gleiche Niveau für das Aufnahmevermögen, wie das während des anfänglichen Aufnahmeverfahrens beobachtete, erhalten wird, wenn die Stärke des zugeführten Magnetfeldes größer als 21,46 Ampere/Meter (270 Oe) in Richtung der Ausgangsmagnetisierung ist.

Wie aus den in Fig. 4 und 5 dargestellten Ergebnissen klar wird, beträgt die zum Aufnehmen von Daten erforderliche Stärke des Magnetfeldes zumindest 1,59 Ampere/Meter (20 Oe) und die zum Löschen von Daten erforderliche Stärke beträgt zumindest 21,46 Ampere/Meter (270 Oe).

Dann wurden die Position des Kopfes, auf dem der Permanentmagnet angeordnet ist, und der Magnetisierungszustand des Permanentmagneten, welcher als Vorrichtung zum Zuführen eine konstanten Magnetfeldes zu der Scheibe dient, eingestellt, so daß ein Magnetfeld von 10,33 Ampere/Meter (130 Oe) immer zu der Scheibenoberfläche in Richtung der Ausgangsmagnetisierung zugeführt werden kann. Darüber hinaus durch Zuführung eines Impulsstromes von + 0,58 A zur Luftspule. Somit kann ein Magnetfeld von 1,59 Ampere/Meter (20 Oe) zur Aufnahmeschicht der magnetooptischen Scheibe in Richtung der umgekehrten Magnetisierung während des Aufnehmens zugeführt werden, während ein Magnetfeld von 22,26 Ampere/Meter (280 Oe) zur Aufnahmeschicht in Richtung der Anfangsmagnetisierung während des Löschens zugeführt werden kann. Diese Magnetfelder mit der oben angeführten Stärke wurden herausgefunden, um sie der gewünschten Position der Aufnahmeschicht, die 0,5 mm vom Ende der Luftspule entfernt liegt, zuzuführen.

Somit wurde bestätigt, daß das Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung ein ausgezeichnetes Aufnahme- und Löschvermögen bietet, wenn Daten oder Information auf einem magnetooptischen Aufnahmemedium mit magnetischer Queranisotropie aufgenommen werden. Beispielsweise wird ein Permanentmagnet in dem Beispiel als Vorrichtung zum Zuführen eines konstanten Magnetfeldes verwendet, jedoch können auch ein Elektromagnet oder eine Luftspule, die unter einem konstanten Strom betrieben werden, ebenfalls wirksam verwendet werden, und ferner können die Magnete innerhalb des Aufnahmekopfes angeordnet werden, oder die Vorrichtung zum Zuführen eines variablen Magnetfeldes kann koaxial in der Vorrichtung zum Zuführen eines konstanten Magnetfeldes angeordnet werden.


Anspruch[de]

1. Gerät zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen von Daten oder Information, bei welchem ein dünner Film eines amorphen magnetischen Materials einer Seltenerd-Übergangs-Legierung mit einer magnetischen Queranisotropie auf einem Substrat aufgebracht ist und als Curie- oder Kompensations- Temperatur-Aufnahmemedium (34) verwendet wird und ein Laserstrahl (27) als Lichtquelle zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen der Daten verwendet wird, wobei das Gerät ein Betätigungselement (26) für ein Linsensystem (32) aufweist, welches durch eine Spule (35) angetrieben wird, und einer erste Vorrichtung (24) zum Zuführen eines konstanten magnetischen Feldes zum Aufnahmemedium (34) in der Richtung seiner Ausgangsmagnetisierung, welche unabhängig vom Betätigungselement (26) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine zweite Vorrichtung (25) aufweist, die ebenfalls unabhängig von der Spule (35) des Betätigungselements (26) angeordnet ist, und welche benutzt wird, um ein magnetisches Feld zum Aufnahmemedium (34) zuzuführen in entweder der Richtung der Ausgangsmagnetisierung während des Löschens oder in der Richtung der Umkehrmagnetisierung während des Aufnehmens, so daß das resultierende Magnetfeld auf eine begrenzte örtliche Fläche aufgebracht wird in der Nähe einer Fläche, wo der Laserstrahl (27) auf das Aufnahmemedium auffällt, um so ein Löschen oder Aufzeichnen zu ermöglichen.

2. Gerät nach Anspruch 1, daß die erste Vorrichtung (24) zum Aufbringen eines konstanten magnetischen Feldes auf das Medium einen Permanentmagneten und einen Elektromagneten und eine Luftkernspule aufweist, die unter Konstantstrombedingung betrieben wird.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, daß die zweite Vorrichtung (25) zum Zuführen des variablen magnetischen Feldes zum Aufnahmemedium ein Elektromagnet oder eine Luftkernspule ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, daß die erste Vorrichtung (24) zum Zuführen des konstanten magnetischen Feldes und die zweite Vorrichtung (25) zum Zuführen des variablen magnetischen Feldes zum Aufnahmemedium ein Permanentmagnet und ein Elektromagnet bzw. eine Luftkernspule ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, daß der Elektromagnet oder die Luftkernspule auf unterschiedlichen Seiten des Aufnahmemediums angeordnet sind.

6. Gerät nach Anspruch 4, daß der Permanentmagnet und der Elektromagnet oder die Luftkernspule auf der gleichen Seite des Aufzeichnungsmediums angeordnet sind.

7. Gerät nach Anspruch 1, daß die zweite Vorrichtung (25) zum Zuführen des variablen magnetischen Feldes gesteuert wird durch ein Steuersystem mit einem Impulsgenerator (41), welcher Pulse erzeugt mit einer hohen Pulswiederholungsfrequenz und synchronisiert mit der Drehung der Scheibe, eine Vorrichtung (42) zum Umkehren der Polarität des Impulses vom Impulsgenerator (41) und eine Spulenantreibvorrichtung (43) und daß die Vorrichtung zum Umkehren der Polarität der Impulse versehen ist mit einem Schalter (44), der zwischen der Aufnahmestufe und der Löschstufe umgeschaltet werden kann, und daß die Spulenantriebsvorrichtung versehen ist mit einem variablen Widerstand (45) zum Einstellen des Pegels des Spulentreiberstromes.

8. Gerät nach Anspruch 1, daß die erste Vorrichtung (24) zum Zuführen eines stetigen magnetischen Feldes ein Elektromagnet oder eine Luftkernspule ist und durch ein Steuersystem mit einem variablen Widerstand gesteuert wird.







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