(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層上で走査スポットに集束される放射ビームを形成する放射源及び対物レンズと、前記対物レンズと記録層との間に配置したコア及び巻線を有し、前記走査スポットの位置に磁界を発生させる磁気コイルとを具え、前記コアが前記巻線の全高さに亘る透明材料を有する、光磁気記録層を走査する装置において、前記透明材料により、前記コア中における放射ビームの集束度が前記コイルの周囲媒質中における放射ビームの集束度よりも小さくなるようにし、前記巻線の最大内径を前記巻線中の放射ビームの最大直径に等しくし、前記コアを、コア中の放射ビームの頂角に等しい頂角を有する切頭円錐状としたことを特徴とする光磁気記録層を走査する装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記コアの少なくとも１個の表面を湾曲させたことを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、前記対物レンズ系をコアと一体化したことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の装置において、前記コアが、コイルの走査スポットと対向する側において前記巻線から突出することを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４に記載の装置において、前記コイルが磁気材料から成るヨークを有することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、放射源と、記録層上で走査スポットに集束される放射ビームを形成する対物レンズ系と、前記対物レンズ系と記録層との間に配置され、コアを有する巻線で構成され前記走査スポットの位置に磁界を発生させる磁気コイルとを具える光磁気記録層を走査する装置に関するものである。コイルのコアは、巻線の内側のコイルの中央部分を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
上述した型式の装置により光磁気記録媒体に情報を書込み並びに書込んだ情報を読取ることができる。ここで、書込方法として２つ方法がある。第１の方法では、走査スポットの位置における磁界を一定に維持し、走査スポットの放射強度を記録すべき情報に応じて変調する。第２の方法では、書込中走査スポットの強度を一定に維持するか又は固定周波数で変調し、情報に応じて磁界の極性を変える。第２の方法は第１の方法よりも一層高い情報密度が得られ、しかも予め記録されている情報に直接新たな情報を重ねて書込むことができる。しかしながら、必要な電力及び走査スポットの位置における磁界の変化速度について問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した型式の走査装置は米国特許第３７８１９０５  号明細書から既知である。この装置においては、対物レンズ系と記録媒体との間に配置したコイルにより磁界を発生させている。また、コイルは空心コアを有し、この空心コアを通して集束性放射ビームを通過させている。この既知のコイルでは、コアが相対的に大きいため必要な磁界を発生させるために大きな電力を必要とする欠点がある。この結果、コイルには許容し得ない熱量が発生してしまう。この既知のコイルの別の欠点は、コイルの高さが大きいため、対物レンズ系と記録媒体との間の小さな空間内にコイルを配置するのが困難になることである。
【０００４】
本発明の目的は、コイルにおける消費電力が少なくなると共にコイルを収容するための大きな空間を形成することができる装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段並びに作用】
上記目的を達成するため、透明材料により、前記コア中における放射ビームの集束度が前記コイルの周囲媒質中における放射ビームの集束度よりも小さくなるようにし、前記巻線の最大内径を前記巻線中の放射ビームの最大直径に等しくし、前記コアを、コア中の放射ビームの頂角に等しい頂角を有する切頭円錐状としたことを特徴とする。コイルのコア中における放射ビームの集束度が一層小さくなるため、対物レンズ系と記録媒体との間の距離が一層長くなると共にコアの直径は一層小さくなる。コア上にコイル巻線をできるだけ密に巻回することにより、コイルに必要な電力が低減される。固体状の周密コアの別の利点は、放射ビームを遮光するほこり粒子がコア中にたまるのを防止することがきる。さらに、周密コアをコイル用の巻回ジグとして利用することができる。
【０００６】
本発明による光磁気記録層を走査する装置は、コアを、コア中の放射ビームの頂角にほぼ等しい頂角を有する錐頭円錐状としたことを特徴とする。この結果、コアの直径を一層小さくすることができるので、消費電力は一層小さくなる。
【０００７】
コアの少なくとも１個の表面を彎曲させることにより、放射ビームの性能を一層広範囲に亘って制御することができる。例えば、コア表面に所望の光学特性を持たせることにより、コアの直径を一層小さくすることができる。この場合、コアの集束効果を有し、対物レンズ系の機能の一部を果たす。
【０００８】
本発明による光磁気記録層を走査する装置の特有の実施例において、対物レンズ系をコアと一体化する。この装置は対物レンズ系とコイルとを一体化することにより一層小型化することができる。
【０００９】
本発明による装置の特有の実施例においては、コアを巻線からわずかに下方に突出させる。この実施例は、記録媒体が接触しても、記録媒体は損傷を受け易いコイルの代りに強固なコアが接触することになり、従ってコイルが損傷する不具合を回避することができる。
【００１０】
本発明の実施例は、コイルが磁性材料から成るヨークを有することを特徴とする。ヨークは走査スポットの位置に磁束を集中させるので、一層小さい電力損失で必要な磁界を発生させることができる。さらに、ヨークは巻線で発生した熱を放射させる効果も達成する。
以下、図面に基き本発明を詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】
図１は米国特許第３７８１９０５  号から既知の走査装置の一部を示す。例えば、レーザダイオードのような放射源１からビーム２を放射し、このビームを例えば、１個のレンズ３を具える対物レンズ系により集束性放射ビーム４に変換する。放射ビーム４は、光磁気記録に好適な記録媒体６の記録層７上にスポット５を形成する。記録層は例えば基板８上に形成され、走査ヘッド側に透明保護膜９をコートする。透明基板を用いる場合、基板８と透明保護膜９の位置は相互変換することができる。レンズ３は既知のサーボ機構（図示せず）によって光軸及び光軸と直交する方向に沿って適切に位置決めされ、スポット５を記録層７上の所望の位置に維持し記録媒体を走査する。情報信号及びサーボ信号を発生させるために必要な既知の光学素子及び電気的素子は図示しないことにする。
【００１２】
スポット５の位置における磁界すなわち記録層７に情報を書込み及び書込んだ情報を消去するために必要な磁界は、巻線１０を有する磁気コイルによって発生させる。この既知のコイルは空心コア１１を有する円筒状をなし、空心コアも円筒状をなし集束性放射ビーム４を通過させる。磁界は、スポット５によって加熱された記録層７の磁化を反転させるのに十分な強さにする必要がある。消費電力及びコイルの発熱を最小にするため、コイルは所定の電力においてできるだけ強い磁界を発生する必要がある。コイルからの距離が増大するとコイルの軸上における磁界は急激に減少する。この理由により、コイル１０はスポット５にできるだけ近接配置する必要がある。コイルとスポットとの間の最小距離は保護膜９又は透明基板８の厚さ及び走査中における記録媒体６の垂直方向の変位によって決定される。高さ調整可能なレンズ３にコイル１０を機能的に結合することにより、コイル１０はレンズ３と共にできるだけ満足し得るように記録媒体６の表面を追従する。コイル１０と保護層９との間の最小距離は走査装置の許容される記録媒体の平坦公差により並びに走査装置に衝撃が生じた場合のコイルと記録媒体との間で予期される垂直方向の移動量により決定される。さらに、コイル１０から離れすぎていない光軸上の位置における磁界強度はコイル巻線の直径に反比例するから、磁界を強くするためにはコイル径を小さくする必要がある。コイルの最小内径は集束性放射ビーム４の形状により決定される。既知のコイル１０において、コアの内径及びコイル１０と保護層９との間の距離は固定されている。公差及び磁界強度を考慮すると、良好な条件はコイルとスポットとの間の距離をコイルの直径にほぼ等しくすることである。コイル巻線の外側に特別の巻線を付加してスポット５の位置における磁界を強くすることは有効ではない。この理由は、付加した巻線とスポットとの間の距離が相対的に大きくなってしまうからである。
【００１３】
コイルに課せられる別の要件は、書込速度を最大にするため磁界の極性を急速に反転させる必要があることである。コイルのリアクタンスはコイルの制御周波数及びインダクタンスに従って線形に増大するので、コイルのインダクタンスを低くして高周波数で巻線に十分な電流を供給する必要がある。コイルのインダクタンスはコイルの直径の２乗に直接比例するので、コイルの直径はできるだけ小さくする必要がある。このように構成することにより、コイル巻線の全長が短くなるので、コイル抵抗が小さくなり従って電力消費も少なくなる利点が達成される。しかしながら、既知のコイルの直径は、上述したコイルに課せられる要件を満たす程十分に小さくすることができない。
【００１４】
図２に示すように、本発明よる走査装置では、コア１１にガラスのような透明材料を充填することによりコイルの直径を小さくすることができる。このコアは    １．０  以上の屈折率を有するので、コアに入射する光線は法線方向に曲げられ、この結果コア中における集束性ビーム４の頂角２αは空心コアよりも一層小さくなる。従って、コイルの上側の位置におけるビーム４は、記録層７上に同一のスポット５を形成する場合空心コイルの場合と比べて一層小さな断面を有することができる。コイルと記録媒体との間の距離は同一に維持されるので、コイル巻線は、図１と図２の比較によって表わされるように、一層小さな内径を有することができる。コアの直径を微少な製造公差を考慮してコア中の放射ビーム４の最大径にほぼ等しくなるように選択すると共に巻線をコア上に直接又はコア上の薄い中間層上に設けることにより巻線の内径を一層小さくすることができる。通常の走査装置の場合、コア径の減少量は、レンズ３の開口数（ＮＡ）及びコアの屈折率に応じて巻線の幅の２０％と４０％との間である。コアについて高い屈折率を有する材料を用いることが好ましい。この理由は、コア径の減少量は屈折率に応じて増大するからである。
【００１５】
透明コアは軟磁性とすることも好ましい。尚、透明磁性コアを有するコイルは特開平３−１８１０４５号から既知である。しかしながら、この既知のコアにおいては、巻線の内径を小さくして磁界を強くすることについては、何ら方策がとられていない。
【００１６】
本発明による巻線の直径が既知のコイルの直径よりも１０％小さくなれば、コイルに同一電流を供給する場合スポット５の位置における磁界は１０％増大する。さらに、抵抗成分とリアクタンス成分から成る本発明のコイルのインピダンスは既知のコイルのインピダンスよりも少なくとも１０％小さくなるので、同一の消費電力の場合本発明における磁界は既知のコイルの磁界よりも少なくとも２０％以上増大する。このコアはビーム４の集束性を変化させるので、レンズ３と記録媒体６との間の距離が一層長くなり、レンズ３と記録媒体６との間のコイルを収納する空間が一層大きくなる。高い周波数で情報を書込む典型的な巻線は  ０．１ｍｍの内径及び  ０．１ｍｍの高さを有し、コイルの下側とスポットとの間の距離は  ０．１ｍｍである。
【００１７】
図３は本発明によるコイルの特別な実施例を示す。コア１１は截頭円錐形状を有しているので、コイルの内径はコア中の集束ビーム４の形状に対応する。従って、特別に小さな直径を有する付加的な巻回部はコイルの下側に配置することができる。発生した磁界は巻線の形態に依存するので、これら付加的な巻回部はスポット５の位置における磁界に対して比較的強く寄与する。図２に示すコイルと比較して、図３に示すコア形状に起因するスポット位置における磁界の増加量は１０％になる。
【００１８】
図２及び図３に示すコアが例えばガラスまたはプラスチックで構成される場合、コイル１０の製造の際コアをジグとして用いることができる。コイルを別の巻線ジグで製造する場合、コイルのコアは巻回した後粘性を有する透明な合成材料を充填し、その後例えば、紫外放射で硬化させる。
【００１９】
図２及び図３に示すコアの表面を彎曲させ、すなわちコアの上側及び下側を非平面形状とすることができる。一方の側の表面に微小偏位させて非球面とすることにより、球面収差を補正することができる。放射ビーム４に対して空気コアを有する装置用に設計したレンズ３を用いる場合、高い屈折率を有するコアを用いると放射光路中に球面収差が生じてしまう。この球面収差はコア表面を非球面とすることにより補正することができる。この非球面は、例えばコアが透明な合成材料から成る場合、所望の形状を有するモールドを用いることにより容易に形成することができる。コアの表面を彎曲させることによりコアにレンズ作用を与えることができるので、コアが集束効果を有しレンズの機能の一部を達成することができる。
【００２０】
図４はレンズ３とコア１１とを一体化した光磁気走査装置を示す。レンズ３及びコア１１を一体的に結合し、又はこれらを単一の光学素子で構成する。図４のコアは平坦な表面１４を有するので、コアを容易に製造することができ従って安価に製造することができる。一方、スポット５の所望の品質は、満足し得るレンズ設計を利用することにり良好に維持することができる。
【００２１】
コア１１の表面１３及び１４における反射損失を制御するため、これらの表面に無反射コートを形成することができる。
【００２２】
巻回部が損傷を受け易い場合巻回部が記録媒体と接触しても損傷しないようにするため、コイルの下側において巻線１０に保護コーティングを形成することが好ましい。コア１１の下側部分１４をコイルよりもわずかに下方に突出させれば、この部分だけが記録媒体と接触するので、このように構成することにより巻線を保護することもできる。このコア部分は凸形状とすることが好ましい。このように構成することによりコア中における光線は、下側が平坦な場合よりも光軸に対して一層平行になるため、コイルのコアの直径を一層小さくすることができる。
【００２３】
コイルに磁気材料から成るヨーク１５を設けることにより、スポット５の位置における磁界は一層増強する。この磁気材料は、例えばフェライトとすることができる。図４に示すヨークの形態は、磁界が最も増強した形態を示す。巻線の下側に巻回部を付加することにより、この下側に磁気材料を設けるよりも一層強い磁界を形成することができる。ヨークを設けることによる磁界の増強は、コイルの形態に応じて  １．７倍にもなる。磁界強度を同一に維持する場合、ヨークを有するコイルを流れる電流はこの倍率だけ低減され、コイルにおける消費量は１／３  に減少する。ヨーク１５はコイルで生じた熱の消散を増強するので、コイルに一層大きな電流を流すことができ、従って一層強い磁界を発生させることができる。勿論、図２及び図３に示す装置についても、開口が形成されているヨーク１５を用いて放射ビーム４を通過させることができる。
【００２４】
すでに知られているように、光磁気記録媒体は上述した装置によって再生することができる。この場合、コイルは付勢せずより低い強度のビーム４を読取ビームとして用いる。読取ビームの偏光状態は、形成されている磁気ドメインによって変化する。記録媒体からのビームはビームスプリッタによってビーム４の光路から出射し、その後偏光状態の変化を検出する。尚、読取り及び消去に関する詳細な説明は、本願人による特開平１−３１９１４９号公報を参考にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】既知のコイルを有する既知の走査装置の一部を示す線図である。
【図２】本発明による走査装置を示す線図である。
【図３】本発明によるコイルの実施例を示す線図である。
【図４】一体化したレンズ及びコイルを有する本発明によるコイルを示す線図である。
【符号の説明】
１  放射源
３  対物レンズ
５  スポット
６  記録媒体
７  記録層
８  基板
１０    コイル
１１  コア
１５  ヨーク
【図１】
0003604160.tif 000002
【図２】
0003604160.tif 000003
【図３】
0003604160.tif 000004
【図４】
0003604160.tif 000005