JP2004164752A - 磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを備えた磁気記録装置並びに磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを備えた磁気記録装置並びに磁気記録再生装置 Download PDFInfo
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Abstract
【目的】磁気記録媒体への記録時に、サーボ技術を用いて一定幅で安定して信号トラックを書き込むことが可能な磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを備えた磁気記録装置、並びに、信号トラックを一定幅で安定して記録できるとともに、再生信号のばらつきを抑制することが可能な磁気記録再生装置を提供することを目的としている。
【解決手段】サーボ素子▲１▼から読み込まれた信号Ｓ１をサーボ用ヘッドアンプ手段１５による信号処理手段１６で信号処理した信号Ｓ３と、サーボ素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ２をサーボ用ヘッドアンプ手段１５による信号処理手段１７で信号処理した信号Ｓ４を比較回路２１で比較し、出力差がある場合に、磁気テープの送り速度をテープスピード制御手段１８で変えて、一定の幅で且つ安定して信号トラックを書き込めるようにしている。
【選択図】 図３
【解決手段】サーボ素子▲１▼から読み込まれた信号Ｓ１をサーボ用ヘッドアンプ手段１５による信号処理手段１６で信号処理した信号Ｓ３と、サーボ素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ２をサーボ用ヘッドアンプ手段１５による信号処理手段１７で信号処理した信号Ｓ４を比較回路２１で比較し、出力差がある場合に、磁気テープの送り速度をテープスピード制御手段１８で変えて、一定の幅で且つ安定して信号トラックを書き込めるようにしている。
【選択図】 図３
Description
本発明は、磁気テープに記録信号を記録する映像機器の磁気記録装置やコンピュータ用のデータ磁気記録装置などに係り、特に磁気記録媒体への記録時に、サーボ技術を用いて一定幅で安定して信号トラックを書き込むことが可能な磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを備えた磁気記録装置並びに磁気記録再生装置に関する。
【０００１】
【従来の技術】
映像機器での磁気記録装置、またはコンピュータ用のデータを保存する磁気記録再生装置などでは、回転ヘッド装置の回転ドラムに磁気ヘッドが搭載され、磁気テープが前記回転ドラムにヘリカル軌跡で接触して走行するとともに前記回転ドラムが回転して、磁気テープに対してヘリカルスキャン方式で記録動作が行なわれる。
【０００２】
再生時には、磁気ヘッドが記録パターン上を正確にトレースすることが重要であるため、サーボ情報が書き込まれたトラックを基準位置として再生ヘッドがデータ・トラック上を追従するようになっているのが一般的である。
【０００３】
再生時に、再生ヘッドが信号トラック上を正確にトレースできるように従来から様々な工夫がなされてきた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２３１２５公報
【特許文献２】
特開２００２−１８３９２３公報
【特許文献３】
特許番号第２６３７９１１号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年の高記録密度化に伴い、信号トラックの幅が狭くなり、最近では２．０μｍ程度にまで信号トラックの幅が狭まっている。
【０００６】
このような狭トラック化の中で、回転ドラムの機械的精度や、磁気ヘッドの煽り調整の精度などによって、記録時に各トラックの幅にばらつきが生じて記録されやすく、その結果、サーボ信号が記録された領域を正確に読みながら再生ヘッドの信号トラック上へのトレースが精度良く行われても、再生信号にばらつきが生じるといった問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、特に磁気記録媒体への記録時に、サーボ技術を用いて一定幅で安定して信号トラックを書き込むことが可能な磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを備えた磁気記録装置、並びに、信号トラックを一定幅で安定して記録できるとともに、再生信号のばらつきを抑制することが可能な磁気記録再生装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁気記録媒体上に隣接する信号トラック同士を異なるアジマス角で記録し、且つ一つおきの信号トラック同士を同じアジマス角で記録する磁気ヘッドであって、
前記磁気ヘッドには、記録素子と、前記磁気ヘッドの磁気記録媒体上の走行方向に対して前記記録素子と並列に設けられたサーボ素子とが設けられ、
前記サーボ素子は、前記記録素子が前記磁気記録媒体上に、あるアジマス角で信号を記録している最中に、そのアジマス角と同じアジマス角を有する既に記録された信号トラック上を走行することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明は、磁気記録媒体への記録時に、サーボ素子による信号トラックの読み込みによって、記録素子による信号トラックを一定幅で安定して記録することが可能になる。これによって前記磁気ヘッドとは別の磁気ヘッドに設けられた再生素子、あるいは前記記録素子やサーボ素子と同じ磁気ヘッドに内臓された再生素子によって前記信号トラックに記録された信号を再生するときに、少ないばらつきで再生信号を出力することができる。
【００１０】
本発明では、前記磁気ヘッドには磁気ヘッドの磁気記録媒体上の走行方向に対して記録素子とサーボ素子とが並列に設けられ、前記記録素子が前記磁気記録媒体上に、あるアジマス角で信号を記録している最中に、前記サーボ素子は、そのアジマス角と同じアジマス角を有する既に記録された信号トラック上を走行するものである。
【００１１】
このように本発明では既に記録された信号トラック上をサーボ領域として使用し、また記録素子のアジマス角と同じアジマス角を有する信号トラック上を前記サーボ素子が走行できるようにサーボ素子と記録素子との形成位置関係を適正化することで、前記サーボ素子を記録素子のアジマス角と同じアジマス角を有する信号トラック上に走行させることができ、これによって前記サーボ素子から得られた出力信号の大きさを基に、前記記録素子のトラックずれを随時補正しながら記録を行うことができ、一定幅で安定した信号トラックを記録していくことが可能になる。
【００１２】
また本発明では、前記サーボ素子は、前記記録素子が前記磁気記録媒体上に記録を行っている最中の信号の直前に同じ磁気ヘッドで記録された信号トラック上を走行することが、磁気ヘッドの小型化や記録素子とサーボ素子との配置を容易化できて好ましい。
【００１３】
また本発明では、前記サーボ素子は、ＭＲ型薄膜磁気ヘッドであることが、信号トラック幅の狭小化を実現する上で好ましい。
【００１４】
また本発明では、前記磁気ヘッドには、前記記録素子の厚み方向に重ねて再生素子が設けられることが好ましく、また前記再生素子はＭＲ型薄膜磁気ヘッドであることが好ましい。
【００１５】
また本発明における磁気記録装置は、前記された磁気ヘッドと、ある記録時に信号トラック上を走行した前記サーボ素子から読み取られた信号と、現在、磁気記録媒体に記録中の磁気ヘッドのサーボ素子から読み取られた信号とをそれぞれ信号処理して出力するためのサーボ用アンプ手段と、前記出力のレベルを比較するための比較回路及び記録素子の走行位置補正手段を有するサーボ実行手段と、を含むことを特徴とするものである。
【００１６】
ある記録時にサーボ素子から読み取られた信号と、現在、記録中の磁気ヘッドのサーボ信号から読み取られた信号との出力のレベルを比較し、出力差がなければ、記録素子にトラックずれが生じていないと判断し、一方、出力差が生じたときには、記録素子にトラックずれが生じていると判断し、かかる場合、例えば磁気記録媒体の送り速度を変えるなどして、記録素子の磁気記録媒体に対する走行位置を随時補正しているため、メカ系精度などに問題があっても、常に一定幅の信号トラックを書き込めるようになっている。このように本発明では、記録の段階で常に一定幅の信号トラックを書き込める電気回路が磁気記録装置に組み込まれている。
【００１７】
また本発明の磁気記録再生装置は、記録素子、サーボ素子及び再生素子が設けられた前記の磁気ヘッドと、ある記録時に信号トラック上を走行した前記サーボ素子から読み取られた信号と、現在、磁気記録媒体に記録中の磁気ヘッドのサーボ素子から読み取られた信号とをそれぞれ信号処理して出力するためのサーボ用アンプ手段と、前記出力のレベルを比較するための比較回路及び記録素子の走行位置補正手段を有するサーボ実行手段と、を含み、
再生時に、前記再生素子から読み取られた信号を、前記サーボ用アンプ手段に送り、前記サーボ用アンプ手段から再生信号として出力することで、前記サーボ用アンプ手段をサーボ用回路としてのみならず再生用回路としても用いることを特徴とするものである。
【００１８】
上記した磁気再生装置であれば、前記サーボ用アンプ手段をサーボ用回路としてのみならず再生回路手段としても用いることができ、この結果、回路設計が容易になり、また部品点数の削減や装置の小型化を実現できる。
【００１９】
また本発明では、前記再生素子から読み取られた信号を出力するための再生用アンプ手段が、前記サーボ用アンプ手段と別個に設けられ、再生時に、前記再生素子から読み取られた信号が前記再生用アンプ手段から再生信号として出力されるとともに、前記サーボ素子から読み取られた信号も前記サーボ用アンプ手段から再生信号として出力されるものであってもよい。
【００２０】
上記の発明では、再生時に再生素子から読み込まれた信号を再生信号として出力するとともに、サーボ素子から読み取られた信号も、再生信号として出力するため、倍速再生を行うことが可能になっている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドが磁気テープ上を走行する際の位置関係とを示すための概念図である。
【００２２】
図１に示す磁気ヘッドＨは、例えば磁気テープＴに信号を記録し、再生する映像機器の磁気記録再生装置、またはコンピュータ用のデータ磁気記録再生装置などを構成する摺動型磁気ヘッドである。
【００２３】
図２に示す磁気ヘッドＨ１，Ｈ２は、図６に示されるような、回転ヘッド装置に設置することができる。
【００２４】
図６に示す磁気記録再生装置に設けられる回転ヘッド装置５０では、固定ドラム（図示せず）が固定され、前記固定ドラム上に、これと同軸の回転ドラム５０ａが回転自在に支持され、モータの動力により回転ドラム５０ａが矢印方向へ回転駆動される。磁気記録媒体である磁気テープＴは、回転ヘッド装置５０にヘリカル軌跡にて所定角度巻付けられて矢印方向へ走行する。この間、回転ドラム５０ａが回転し、この回転ドラム５０ａに搭載された摺動型磁気ヘッドＨ１が磁気テープＴを走査する。
【００２５】
図６では、一組の摺動型磁気ヘッドＨ１、Ｈ２を、回転ドラム５０ａ上に、互いに対向する位置に設置しているが、３個以上の摺動型薄膜磁気ヘッドを設置してもよい。
【００２６】
図８に示すように磁気ヘッドＨ１は、磁気テープＴ上を矢印Ａ方向に走行していき、その領域に今度は磁気ヘッドＨ２が、磁気テープＴ上を矢印Ａ方向に走行していき、その結果、磁気テープＴには、前記磁気テープ走行方向に対して斜め方向に複数の信号トラックＢ、Ｃが記録される。このように磁気テープＴの走行方向に対し斜め方向に信号トラックが記録されていく方式をヘリカルスキャン方式と呼び、また磁気ヘッドＨ１と磁気ヘッドＨ２は異なるアジマス角で形成されているため、図８に示す信号トラックＢとそれに隣接する信号トラックＣは互いに異なるアジマス角を有して記録される。すなわち互いに隣接する信号トラックＢ、Ｃは異なるアジマス角を有するとともに、一つおきに記録された信号トラック（ＢとＢ、あるいはＣとＣ）は同じアジマス角を有するものとなっている。
【００２７】
また図８での記録方式では、各信号トラックＢ、Ｃ間にガード・バンドは形成されておらず（いわゆるガード・バンドレス）、各信号トラックＢ、Ｃが一部で重なり合いながら記録され、その重なり具合により、信号トラックＢ、Ｃの幅が所定幅に規制される。
【００２８】
図１に示すように本発明における磁気ヘッドＨには、記録素子２と、前記磁気ヘッドＨの磁気テープＴ上の走行方向Ａに対して前記記録素子２と並列（図示Ｘ方向）に設けられたサーボ素子３とが設けられている。図１に示すように前記磁気ヘッドＨ１にはさらに、前記記録素子２の厚み方向（図示Ｚ方向）に重ねて再生素子４が設けられていることが好ましい。
【００２９】
図１は、前記記録素子２が、これから前記磁気テープＴ上にアジマス角α２で信号を記録しようとする状態を示している。この記録時、前記サーボ素子３は、既に記録された信号トラック上であって、前記アジマス角α２と同じアジマス角α２を有する信号トラックＣ１上を走行するように、前記サーボ素子３の形成位置が決められている。
【００３０】
記録時に、前記記録素子２が前記磁気テープＴ上にアジマス角α２で信号を記録している最中、前記サーボ素子３は同じアジマス角α２を有する信号トラックＣ１上を走行して、前記信号トラックＣ１からの信号を読み取り、この信号出力の大きさを基にして、随時、前記記録素子２の記録テープＴ上での走行位置を補正し、前記記録素子２にトラックずれが生じないようにしており、その結果、前記記録素子２が一定幅で且つ安定して記録トラックＣ２を形成できるようになっている。
【００３１】
図１では、磁気ヘッドＨに設けられた記録素子２が前記磁気テープＴ上を走行して信号を記録している最中、既に記録された同じアジマス角α２を有する信号トラックＣ１上をサーボ素子３が走行することで、記録の最中にサーボをかけながら記録していくことが可能になり、特にサーボ信号領域を新たに設けなくても、既に記録された信号トラックをサーボ領域として用いることができるから、記録時に簡単にサーボをかけることができる。
【００３２】
そして本発明では、上記したように記録時にサーボをかけながら記録を行うことで、例えば回転ヘッド装置５０の機械的精度に多少問題があったり、磁気ヘッドの煽り調整が図６に示す二つの磁気ヘッドＨ１、Ｈ２間で高精度に行われなかった場合でも、記録時に記録素子２のトラックずれを随時修正しながら信号トラックを記録していくため、一定幅の信号トラックを安定して書き込むことができる。そのため、前記信号トラックを再生素子４が再生する際に再生信号にばらつきが生じにくくなる。
【００３３】
また本発明では図１に示すサーボ素子３は、前記記録素子２が前記磁気テープＴ上に記録を行っている最中の信号の直前に、同じ磁気ヘッドＨで記録された信号トラックＣ１上を走行することが好ましい。図１において同じ磁気ヘッドＨで記録された信号トラックは、Ｂ１とＢ２、あるいはＣ１とＣ２であり、図１のように磁気ヘッドＨが記録素子２によって信号トラックＣ２を記録している最中であると、同じ磁気ヘッドＨで記録された信号トラックはＣ１である。
【００３４】
直前に記録された信号トラック上をサーボ素子３が走行するようにすれば、記録素子２とサーボ素子３間の間隔は狭くてすむため、磁気ヘッドＨの小型化を図ることができ、また信号トラックＣ１よりもさらに前に記録された信号トラック上をサーボ素子３が走行するようにすると、サーボをかけながら記録できる信号トラックが減少し、一定幅での信号トラック形成が一部で適切に行うことができなくなってしまう。よって、サーボ素子３は、前記記録素子２が前記磁気テープＴ上に記録を行っている最中の信号の直前に、同じ磁気ヘッドＨで記録された信号トラックＣ１上を走行することが好ましい。
【００３５】
図１に示す磁気ヘッドＨに設けられた記録素子２、サーボ素子３及び再生素子４は薄膜技術を用いて形成することができる。
【００３６】
図９は前記磁気ヘッドＨを媒体対向面から見た部分断面図である。前記磁気ヘッドＨは、アルミナチタンカーバイドからなる基板１１の形成面１１ａ上に、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２などの絶縁性材料からなる下地層を介して、再生素子４と、前記再生素子４と幅方向（図示Ｘ方向）に離れた位置にサーボ素子３が設けられる。
【００３７】
前記再生素子４とサーボ素子３は共にＭＲ型薄膜磁気ヘッドであることが好ましい。図９に示すように、前記ＭＲ型薄膜磁気ヘッド２２は、薄膜形成プロセスによって、アルミナチタンカーバイドからなる基板１１上に、下地層である絶縁層２２ａを介して、下部シールド層２２ｂ、下部ギャップ層２２ｃ、ＭＲ素子層２２ｄ、ハードバイアス層２２ｅ、電極層２２ｆ、上部ギャップ層２２ｇおよび、上部シールド層２２ｈが積層されて形成されている。下部シールド層２２ｂと上部シールド層２２ｈに挟まれた磁気テープに対向する部分が再生素子４の磁気ギャップＧａとなる。
【００３８】
図９に示すように再生素子４の上には記録素子２が設けられ、前記記録素子２は薄膜技術を用いて形成されたインダクティブヘッドである。図９に示すように、上部シールド層と兼用の下部コア層２３ａ上に、ギャップ層２３ｂ、コイル層２３ｃおよび上部コア層２３ｄが積層されて形成されている。下部コア層２３ａと上部コア層２３ｄに挟まれた磁気テープに対向する部分が記録素子２の磁気ギャップＧｂとなる。
【００３９】
前記下部ギャップ層２２ｃ、上部ギャップ層２２ｇ、ギャップ層２３ｂは、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２によって形成されている。また、下部シールド層２２ｂ、上部シールド層２２ｈ（下部コア層２３ａ）、上部コア層２３ｄは、パーマロイなどの軟磁性材料によって形成されている。電極層２２ｆ、コイル層２３ｃは、Ｃｕなどの導電性材料によって形成されている。ハードバイアス層２２ｅは、ＰｔＣｏなどの硬磁性材料によって形成されている。
【００４０】
ＭＲ素子層２２ｄはスピンバルブ型薄膜素子などのＧＭＲ型素子やＡＭＲ型素子などである。
【００４１】
また、インダクティブヘッド２３上に、保護膜である絶縁層２４が積層されている。
【００４２】
上記した薄膜技術を用いて記録素子２、サーボ素子３及び再生素子４を形成すれば、各素子のトラック幅を狭小化でき、磁気テープＴ上に信号トラックを狭ピッチで記録・再生を行うことが可能になるため、高記録密度化に適切に対応可能な磁気ヘッドＨを製造することができる。
【００４３】
上記したように前記再生素子４とサーボ素子３は共にＭＲ型薄膜磁気ヘッドで形成されるが、図９に示すように前記サーボ素子３のトラック幅Ｔｗ２の方が再生素子４のトラック幅Ｔｗ１に比べて大きく形成されている。
【００４４】
サーボ素子３は、信号トラック上を走行しているとき、その信号トラックから読み取った出力を基にして信号トラック上でのセンタリングを調整するとともに前記出力の強弱を検出して現在走行している信号トラックの幅の変動を求めて、その都度、例えば磁気テープＴの送り速度を変えるようになっている。このため、正確に信号トラックから得られる出力を検出するには、前記サーボ素子３のトラック幅Ｔｗ２は信号トラックの幅を包含する大きさであることが好ましい。
【００４５】
一方、再生素子４は隣接トラックからのクロストークを抑えるために、前記再生素子４のトラック幅Ｔｗ１は、信号トラックの幅寸法よりも小さい寸法で形成されることが好ましい。このため前記再生素子２のトラック幅Ｔｗ１を、前記サーボ素子３のトラック幅Ｔｗ２よりも小さい幅で形成することが好ましい。
【００４６】
また前記サーボ素子３は、ＭＲ素子層２２ｄが信号トラックからの信号の磁界強度を検知できればよく、したがってＭＲ素子層２２ｄにノイズ信号が侵入することを防ぐためのシールド層２２ｂ、２２ｈや、前記ＭＲ素子層２２ｄ内に設けられたフリー磁性層（図示しない）を一方向に単磁区化するためのハードバイアス層２２ｅは形成されなくてもサーボ素子として機能させることができる。ただし後述するように前記サーボ素子３を再生素子としても用いる場合やより安定な信号が必要な場合には、前記シールド層２２ｂ、２２ｈやハードバイアス層２２ｅは設けられていることが好ましい。
【００４７】
また図９に示すように、前記記録素子２のトラック幅はＴｗ３で形成され、前記トラック幅Ｔｗ３は前記再生素子４のトラック幅Ｔｗ１よりも広く形成される。
【００４８】
次に図２以降を用いて、記録時におけるサーボのかけ方の具体例について説明する。図２は、サーボ素子▲１▼と記録素子▲１▼とを有する磁気ヘッドＨ１が磁気テープＴ上を矢印Ａ方向に図２に示す地点まで走行した後、次にサーボ素子▲２▼と記録素子▲２▼とを有する磁気ヘッドＨ２が磁気テープＴ上を矢印Ａ方向に走行している途中の状態を表している。
【００４９】
図２に示すように、サーボ素子▲１▼及び記録素子▲１▼とは異なるアジマス角α２を有するサーボ素子▲２▼が前記信号トラックＢ１の隣に既に記録された信号トラックＣ１上を走行し、このとき、図３に示すように、前記サーボ▲２▼が信号トラックＣ１上を走行することで読み取られた信号Ｓ２が、サーボ用ヘッドアンプ手段１５に送り込まれ、ここで信号処理された信号Ｓ４がサーボ実行手段２５の比較回路２１に送り込まれる。
【００５０】
このとき、比較回路２１には既に、サーボ素子▲１▼によって読み取られた信号Ｓ１が、サーボ用ヘッドアンプ手段１５の信号処理手段１６に送り込まれ、ここで信号処理された信号Ｓ３が送り込まれている。
【００５１】
そして比較回路２１では、サーボ素子▲１▼からの信号Ｓ３の出力レベル（１）と、サーボ素子▲２▼からの信号Ｓ４の出力レベル（２）との出力差を比較し、出力に差がない場合には、現在、記録素子▲２▼が走行している位置にトラックずれが生じていないと判断して磁気テープＴの送り速度をそのままの状態で維持しながら、記録ヘッドアンプ手段１９により、記録素子▲２▼から記録信号が出力される。
【００５２】
しかし前記出力レベル（１）と出力レベル（２）とに出力差が生じたときは、前記記録素子▲２▼の走行位置にトラックずれが生じていると判断し、その位置ずれの信号が磁気テープスピードを調整するテープスピード制御手段１８に与えられて、磁気テープＴの送り速度を速めたりあるいは遅くしたりして、随時、前記記録素子▲２▼の走行位置を補正しながら、前記記録ヘッドアンプ手段１９により、記録素子▲２▼から記録信号が出力されるようになっている。
【００５３】
上記のように、サーボ素子から時間的に前後して読み取られた信号を比較回路２１によって比較し、出力差が生じたときに磁気テープの送り速度を変動させながら磁気テープ上における記録素子の位置に随時修正をかけることで、この結果、前記記録素子▲２▼が磁気テープＴ上を走行したことで形成される信号トラックＣ２の一部が、既に書き込まれた信号トラックＢ２上に重ね書きされることで定まる信号トラックＢ２の幅ＴＰを一定の幅で形成していくことが可能になっている。
【００５４】
またサーボ素子▲１▼で読み込まれた出力レベル（１）は、どの位置での信号トラックの出力レベルかは問わず、例えば記録時に一番最初に読み込まれた出力レベルでも良いし、一回前の記録時にサーボ素子により読み込まれた信号トラックの出力レベルであってもよい。
【００５５】
次に図３で説明したサーボ用ヘッドアンプ手段１５、サーボ実行手段２５及び記録ヘッドアンプ手段１９を用い、これらの各手段と、磁気ヘッドに設けられた再生素子による信号再生手段との時間的な連動関係について説明する。
【００５６】
図４に示すようにサーボ素子▲１▼、サーボ素子▲２▼、再生素子▲１▼及び再生素子▲２▼はすべてヘッド切換手段１０に接続されている。ここでサーボ素子▲１▼と再生素子▲１▼は共に図２に示す同じ磁気ヘッドＨ１内に設けられており、サーボ素子▲２▼と再生素子▲２▼は共に同じ磁気ヘッドＨ２内に設けられている。サーボ素子▲１▼と再生素子▲１▼とが図２に示すアジマス角α１の信号トラック（例えばＲチャンネル）上を走行し、サーボ素子▲２▼と再生素子▲２▼とが図２に示すアジマス角α２の信号トラック（例えばＬチャンネル）上を走行する。
【００５７】
磁気ヘッドに設けられた記録素子による記録時には、ヘッド切換手段１０はサーボ素子▲１▼、サーボ素子▲２▼で読み込まれた信号Ｓ１、Ｓ２が再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０に送り込まれ、その後は図３で説明したように、前記再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０内で信号処理が行われ、信号処理された信号Ｓ３、Ｓ４がサーボ実行手段２５内に設けられた比較回路２１でサーボ素子▲１▼からの信号Ｓ３の出力レベル（１）とサーボ素子▲２▼からの信号Ｓ４の出力レベル（２）が比較されて、出力差があるか否かが判断され、出力差がある場合にはその信号がテープスピード制御手段１８に送り込まれ、磁気テープＴの送り速度が変えられるようになっている。
【００５８】
一方、磁気ヘッドに設けられた再生素子▲１▼による信号の再生時、あるいは再生素子▲２▼による信号の再生時には、ヘッド切換手段１０は、再生素子からの信号Ｓ５、Ｓ６が再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０に送り込まれるように切り換えられ、この再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０内での信号処理手段１６で信号処理が行われた後、再生信号として出力されるようになっている。
【００５９】
このように図４に示す電気回路では、再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０で、記録時にサーボ素子▲１▼及びサーボ素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ１、Ｓ２を信号処理し、且つ再生時に再生素子▲１▼及び再生素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ３、Ｓ４を信号処理できるようになっている。このため図４に示す電気回路を本発明における磁気記録再生装置内に設けることで、サーボ回路の一部を再生回路の一部に併用でき、この結果、電気部品点数を少なくでき、磁気記録再生装置の小型化を促進することが可能になっている。
【００６０】
次に図５ではサーボ素子▲１▼及びサーボ素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ１、Ｓ２を信号処理し、信号処理された信号Ｓ３、Ｓ４を比較回路２１に送り込むためのサーボ用ヘッドアンプ手段１５と、再生素子▲１▼及び再生素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ５、Ｓ６を信号処理して、再生信号として出力するための再生用ヘッドアンプ手段２８とがそれぞれ別々に設けられている。図５に示すように、再生用ヘッドアンプ手段２８には信号処理手段２６、２７が設けられ、前記再生素子▲１▼から読み込まれた信号Ｓ５は信号処理手段２６によって信号処理されて再生信号として出力され、再生素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ６は信号処理手段２７によって信号処理されて再生信号として出力されるようになっている。
【００６１】
図５では、サーボ用ヘッドアンプ手段１５を、サーボ素子▲１▼及びサーボ素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ１、Ｓ２を記録時に、信号処理してサーボ実行手段２５の比較回路２１に送り込むとともに、再生時には、それぞれの信号Ｓ１、Ｓ２を信号処理手段１６、１７で信号処理し再生信号として出力することも可能である。すなわち再生時には、再生素子▲１▼及び再生素子▲２▼のみならず、サーボ素子▲１▼及びサーボ素子▲２▼も再生素子として機能させることが可能であり、この結果、図５に示す電気回路を本発明における磁気記録再生装置内に組み込めば、倍速再生を行うことが可能であり、また転送レートの向上、エラー補正の向上を図ることができる。
【００６２】
図４及び図５に示す電気回路はリード・アフターライト方式での記録再生装置にも使用可能である。図７はリード・アフターライト方式での各磁気ヘッドＨ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６が回転ヘッド装置５０に取り付けられた状態を示しており、磁気ヘッドＨ３及び磁気ヘッドＨ４は、図１における記録素子２とサーボ素子３が設けられた記録専用ヘッドであり、磁気ヘッドＨ５及び磁気ヘッドＨ６は再生素子４が設けられた再生用専用ヘッドである。図７に示すリード・アフターライト方式では、今、磁気ヘッドＨ３によって磁気テープＴに記録が行われており、さらに磁気テープＴが矢印方向に送り込まれ、回転ドラムが矢印方向に回転することで、今度は磁気ヘッドＨ６が磁気テープＴ上を走行し、磁気ヘッドＨ３によって書き込まれた信号トラック上を前記磁気ヘッドＨ６に設けられた再生素子によって読み込む。同様にして、次に磁気ヘッドＨ４によって磁気テープＴ上に信号トラックが書き込まれ、その信号トラックを磁気ヘッドＨ５の再生素子が読み込む。この動作を繰り返し行う。
【００６３】
図７に示す磁気テープＴ上に磁気ヘッドＨ３と磁気ヘッドＨ６とが同じタイミングで走行しないように、磁気テープＴの回転ドラムへの巻きつけ角度を規制した場合、常に磁気テープＴ上にはたった一つの磁気ヘッドしか走行していない状態になるが、かかる場合、図４及び図５に示す電気回路をどちらでも用いることができる。
【００６４】
図４に示すサーボ素子▲１▼が磁気ヘッドＨ３に、サーボ素子▲２▼が磁気ヘッドＨ４に、再生素子▲１▼が磁気ヘッドＨ６に、再生素子▲２▼が磁気ヘッドＨ５に設けられているとすると、サーボ素子▲１▼によってサーボ信号を読み込み出力し、それが終了するとヘッド切換手段１０によって再生素子▲１▼からの信号を読み込み出力し、次にサーボ素子▲２▼からの信号、次に再生素子▲２▼からの信号を読み込み出力できるように、その都度、ヘッド切換手段１０によって再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０への接続を切り換えることができる。
【００６５】
ただし、磁気テープＴ上に磁気ヘッドＨ３と磁気ヘッドＨ４とが同じタイミングで走行する時期があるように、磁気テープＴの回転ドラムへの巻きつけ角度を規制した場合は図４に示す電気回路を用いることはできず、図５に示す電気回路を用いることになる。磁気ヘッドＨ３と磁気ヘッドＨ４とが同じタイミングで走行する時期があると、磁気テープＴ上に同時走行しているときは、ヘッド切換手段１０によって再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０への接続の切り換えを行うが不可能だからである。
【００６６】
なおサーボ素子は、信号トラックの幅に対応した信号を検出できればよいので、データ信号に影響のない低周波数のサーボ領域を設けて、このサーボ領域上を前記サーボ素子が走行できるようにしたり、あるいは前記サーボ素子によって単純にある周波数領域の出力レベルを検出できるようにすればよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明によれば、磁気記録媒体への記録時に、サーボ技術を用いて一定幅で安定して信号トラックを書き込むことが可能になる。このため再生信号のばらつきを従来に比べて抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す磁気ヘッドの構造と、前記磁気ヘッドと磁気テープとの走行位置関係を説明するための概念図、
【図２】記録時にサーボのかけ方を説明するための概念図、
【図３】本発明におけるサーボ回路及び記録回路の一例図、
【図４】本発明における、サーボ回路、記録回路及び再生回路の一例図、
【図５】本発明におけるサーボ回路、記録回路及び再生回路の一例図、
【図６】回転ヘッド装置の一例図、
【図７】図６とは別の回転ヘッド装置の一例図、
【図８】本発明における磁気ヘッドを用いて磁気テープ上に信号トラックを形成したときの状態を説明するための概念図、
【図９】本発明における磁気ヘッドを媒体対向面側から見た部分断面図、
【符号の説明】
２ 記録素子
３ サーボ素子
４ 再生素子
１０ ヘッド切換手段
１５ サーボ用ヘッドアンプ手段
１６、１７、２６、２７ 信号処理手段
１８ テープスピード制御手段
１９ 記録ヘッドアンプ手段
２０ 再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段
２１ 比較回路
２５ サーボ実行手段
２８ 再生用ヘッドアンプ手段
Ｂ、Ｃ 信号トラック
Ｈ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６ 磁気ヘッド
【０００１】
【従来の技術】
映像機器での磁気記録装置、またはコンピュータ用のデータを保存する磁気記録再生装置などでは、回転ヘッド装置の回転ドラムに磁気ヘッドが搭載され、磁気テープが前記回転ドラムにヘリカル軌跡で接触して走行するとともに前記回転ドラムが回転して、磁気テープに対してヘリカルスキャン方式で記録動作が行なわれる。
【０００２】
再生時には、磁気ヘッドが記録パターン上を正確にトレースすることが重要であるため、サーボ情報が書き込まれたトラックを基準位置として再生ヘッドがデータ・トラック上を追従するようになっているのが一般的である。
【０００３】
再生時に、再生ヘッドが信号トラック上を正確にトレースできるように従来から様々な工夫がなされてきた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２３１２５公報
【特許文献２】
特開２００２−１８３９２３公報
【特許文献３】
特許番号第２６３７９１１号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年の高記録密度化に伴い、信号トラックの幅が狭くなり、最近では２．０μｍ程度にまで信号トラックの幅が狭まっている。
【０００６】
このような狭トラック化の中で、回転ドラムの機械的精度や、磁気ヘッドの煽り調整の精度などによって、記録時に各トラックの幅にばらつきが生じて記録されやすく、その結果、サーボ信号が記録された領域を正確に読みながら再生ヘッドの信号トラック上へのトレースが精度良く行われても、再生信号にばらつきが生じるといった問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、特に磁気記録媒体への記録時に、サーボ技術を用いて一定幅で安定して信号トラックを書き込むことが可能な磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを備えた磁気記録装置、並びに、信号トラックを一定幅で安定して記録できるとともに、再生信号のばらつきを抑制することが可能な磁気記録再生装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁気記録媒体上に隣接する信号トラック同士を異なるアジマス角で記録し、且つ一つおきの信号トラック同士を同じアジマス角で記録する磁気ヘッドであって、
前記磁気ヘッドには、記録素子と、前記磁気ヘッドの磁気記録媒体上の走行方向に対して前記記録素子と並列に設けられたサーボ素子とが設けられ、
前記サーボ素子は、前記記録素子が前記磁気記録媒体上に、あるアジマス角で信号を記録している最中に、そのアジマス角と同じアジマス角を有する既に記録された信号トラック上を走行することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明は、磁気記録媒体への記録時に、サーボ素子による信号トラックの読み込みによって、記録素子による信号トラックを一定幅で安定して記録することが可能になる。これによって前記磁気ヘッドとは別の磁気ヘッドに設けられた再生素子、あるいは前記記録素子やサーボ素子と同じ磁気ヘッドに内臓された再生素子によって前記信号トラックに記録された信号を再生するときに、少ないばらつきで再生信号を出力することができる。
【００１０】
本発明では、前記磁気ヘッドには磁気ヘッドの磁気記録媒体上の走行方向に対して記録素子とサーボ素子とが並列に設けられ、前記記録素子が前記磁気記録媒体上に、あるアジマス角で信号を記録している最中に、前記サーボ素子は、そのアジマス角と同じアジマス角を有する既に記録された信号トラック上を走行するものである。
【００１１】
このように本発明では既に記録された信号トラック上をサーボ領域として使用し、また記録素子のアジマス角と同じアジマス角を有する信号トラック上を前記サーボ素子が走行できるようにサーボ素子と記録素子との形成位置関係を適正化することで、前記サーボ素子を記録素子のアジマス角と同じアジマス角を有する信号トラック上に走行させることができ、これによって前記サーボ素子から得られた出力信号の大きさを基に、前記記録素子のトラックずれを随時補正しながら記録を行うことができ、一定幅で安定した信号トラックを記録していくことが可能になる。
【００１２】
また本発明では、前記サーボ素子は、前記記録素子が前記磁気記録媒体上に記録を行っている最中の信号の直前に同じ磁気ヘッドで記録された信号トラック上を走行することが、磁気ヘッドの小型化や記録素子とサーボ素子との配置を容易化できて好ましい。
【００１３】
また本発明では、前記サーボ素子は、ＭＲ型薄膜磁気ヘッドであることが、信号トラック幅の狭小化を実現する上で好ましい。
【００１４】
また本発明では、前記磁気ヘッドには、前記記録素子の厚み方向に重ねて再生素子が設けられることが好ましく、また前記再生素子はＭＲ型薄膜磁気ヘッドであることが好ましい。
【００１５】
また本発明における磁気記録装置は、前記された磁気ヘッドと、ある記録時に信号トラック上を走行した前記サーボ素子から読み取られた信号と、現在、磁気記録媒体に記録中の磁気ヘッドのサーボ素子から読み取られた信号とをそれぞれ信号処理して出力するためのサーボ用アンプ手段と、前記出力のレベルを比較するための比較回路及び記録素子の走行位置補正手段を有するサーボ実行手段と、を含むことを特徴とするものである。
【００１６】
ある記録時にサーボ素子から読み取られた信号と、現在、記録中の磁気ヘッドのサーボ信号から読み取られた信号との出力のレベルを比較し、出力差がなければ、記録素子にトラックずれが生じていないと判断し、一方、出力差が生じたときには、記録素子にトラックずれが生じていると判断し、かかる場合、例えば磁気記録媒体の送り速度を変えるなどして、記録素子の磁気記録媒体に対する走行位置を随時補正しているため、メカ系精度などに問題があっても、常に一定幅の信号トラックを書き込めるようになっている。このように本発明では、記録の段階で常に一定幅の信号トラックを書き込める電気回路が磁気記録装置に組み込まれている。
【００１７】
また本発明の磁気記録再生装置は、記録素子、サーボ素子及び再生素子が設けられた前記の磁気ヘッドと、ある記録時に信号トラック上を走行した前記サーボ素子から読み取られた信号と、現在、磁気記録媒体に記録中の磁気ヘッドのサーボ素子から読み取られた信号とをそれぞれ信号処理して出力するためのサーボ用アンプ手段と、前記出力のレベルを比較するための比較回路及び記録素子の走行位置補正手段を有するサーボ実行手段と、を含み、
再生時に、前記再生素子から読み取られた信号を、前記サーボ用アンプ手段に送り、前記サーボ用アンプ手段から再生信号として出力することで、前記サーボ用アンプ手段をサーボ用回路としてのみならず再生用回路としても用いることを特徴とするものである。
【００１８】
上記した磁気再生装置であれば、前記サーボ用アンプ手段をサーボ用回路としてのみならず再生回路手段としても用いることができ、この結果、回路設計が容易になり、また部品点数の削減や装置の小型化を実現できる。
【００１９】
また本発明では、前記再生素子から読み取られた信号を出力するための再生用アンプ手段が、前記サーボ用アンプ手段と別個に設けられ、再生時に、前記再生素子から読み取られた信号が前記再生用アンプ手段から再生信号として出力されるとともに、前記サーボ素子から読み取られた信号も前記サーボ用アンプ手段から再生信号として出力されるものであってもよい。
【００２０】
上記の発明では、再生時に再生素子から読み込まれた信号を再生信号として出力するとともに、サーボ素子から読み取られた信号も、再生信号として出力するため、倍速再生を行うことが可能になっている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドが磁気テープ上を走行する際の位置関係とを示すための概念図である。
【００２２】
図１に示す磁気ヘッドＨは、例えば磁気テープＴに信号を記録し、再生する映像機器の磁気記録再生装置、またはコンピュータ用のデータ磁気記録再生装置などを構成する摺動型磁気ヘッドである。
【００２３】
図２に示す磁気ヘッドＨ１，Ｈ２は、図６に示されるような、回転ヘッド装置に設置することができる。
【００２４】
図６に示す磁気記録再生装置に設けられる回転ヘッド装置５０では、固定ドラム（図示せず）が固定され、前記固定ドラム上に、これと同軸の回転ドラム５０ａが回転自在に支持され、モータの動力により回転ドラム５０ａが矢印方向へ回転駆動される。磁気記録媒体である磁気テープＴは、回転ヘッド装置５０にヘリカル軌跡にて所定角度巻付けられて矢印方向へ走行する。この間、回転ドラム５０ａが回転し、この回転ドラム５０ａに搭載された摺動型磁気ヘッドＨ１が磁気テープＴを走査する。
【００２５】
図６では、一組の摺動型磁気ヘッドＨ１、Ｈ２を、回転ドラム５０ａ上に、互いに対向する位置に設置しているが、３個以上の摺動型薄膜磁気ヘッドを設置してもよい。
【００２６】
図８に示すように磁気ヘッドＨ１は、磁気テープＴ上を矢印Ａ方向に走行していき、その領域に今度は磁気ヘッドＨ２が、磁気テープＴ上を矢印Ａ方向に走行していき、その結果、磁気テープＴには、前記磁気テープ走行方向に対して斜め方向に複数の信号トラックＢ、Ｃが記録される。このように磁気テープＴの走行方向に対し斜め方向に信号トラックが記録されていく方式をヘリカルスキャン方式と呼び、また磁気ヘッドＨ１と磁気ヘッドＨ２は異なるアジマス角で形成されているため、図８に示す信号トラックＢとそれに隣接する信号トラックＣは互いに異なるアジマス角を有して記録される。すなわち互いに隣接する信号トラックＢ、Ｃは異なるアジマス角を有するとともに、一つおきに記録された信号トラック（ＢとＢ、あるいはＣとＣ）は同じアジマス角を有するものとなっている。
【００２７】
また図８での記録方式では、各信号トラックＢ、Ｃ間にガード・バンドは形成されておらず（いわゆるガード・バンドレス）、各信号トラックＢ、Ｃが一部で重なり合いながら記録され、その重なり具合により、信号トラックＢ、Ｃの幅が所定幅に規制される。
【００２８】
図１に示すように本発明における磁気ヘッドＨには、記録素子２と、前記磁気ヘッドＨの磁気テープＴ上の走行方向Ａに対して前記記録素子２と並列（図示Ｘ方向）に設けられたサーボ素子３とが設けられている。図１に示すように前記磁気ヘッドＨ１にはさらに、前記記録素子２の厚み方向（図示Ｚ方向）に重ねて再生素子４が設けられていることが好ましい。
【００２９】
図１は、前記記録素子２が、これから前記磁気テープＴ上にアジマス角α２で信号を記録しようとする状態を示している。この記録時、前記サーボ素子３は、既に記録された信号トラック上であって、前記アジマス角α２と同じアジマス角α２を有する信号トラックＣ１上を走行するように、前記サーボ素子３の形成位置が決められている。
【００３０】
記録時に、前記記録素子２が前記磁気テープＴ上にアジマス角α２で信号を記録している最中、前記サーボ素子３は同じアジマス角α２を有する信号トラックＣ１上を走行して、前記信号トラックＣ１からの信号を読み取り、この信号出力の大きさを基にして、随時、前記記録素子２の記録テープＴ上での走行位置を補正し、前記記録素子２にトラックずれが生じないようにしており、その結果、前記記録素子２が一定幅で且つ安定して記録トラックＣ２を形成できるようになっている。
【００３１】
図１では、磁気ヘッドＨに設けられた記録素子２が前記磁気テープＴ上を走行して信号を記録している最中、既に記録された同じアジマス角α２を有する信号トラックＣ１上をサーボ素子３が走行することで、記録の最中にサーボをかけながら記録していくことが可能になり、特にサーボ信号領域を新たに設けなくても、既に記録された信号トラックをサーボ領域として用いることができるから、記録時に簡単にサーボをかけることができる。
【００３２】
そして本発明では、上記したように記録時にサーボをかけながら記録を行うことで、例えば回転ヘッド装置５０の機械的精度に多少問題があったり、磁気ヘッドの煽り調整が図６に示す二つの磁気ヘッドＨ１、Ｈ２間で高精度に行われなかった場合でも、記録時に記録素子２のトラックずれを随時修正しながら信号トラックを記録していくため、一定幅の信号トラックを安定して書き込むことができる。そのため、前記信号トラックを再生素子４が再生する際に再生信号にばらつきが生じにくくなる。
【００３３】
また本発明では図１に示すサーボ素子３は、前記記録素子２が前記磁気テープＴ上に記録を行っている最中の信号の直前に、同じ磁気ヘッドＨで記録された信号トラックＣ１上を走行することが好ましい。図１において同じ磁気ヘッドＨで記録された信号トラックは、Ｂ１とＢ２、あるいはＣ１とＣ２であり、図１のように磁気ヘッドＨが記録素子２によって信号トラックＣ２を記録している最中であると、同じ磁気ヘッドＨで記録された信号トラックはＣ１である。
【００３４】
直前に記録された信号トラック上をサーボ素子３が走行するようにすれば、記録素子２とサーボ素子３間の間隔は狭くてすむため、磁気ヘッドＨの小型化を図ることができ、また信号トラックＣ１よりもさらに前に記録された信号トラック上をサーボ素子３が走行するようにすると、サーボをかけながら記録できる信号トラックが減少し、一定幅での信号トラック形成が一部で適切に行うことができなくなってしまう。よって、サーボ素子３は、前記記録素子２が前記磁気テープＴ上に記録を行っている最中の信号の直前に、同じ磁気ヘッドＨで記録された信号トラックＣ１上を走行することが好ましい。
【００３５】
図１に示す磁気ヘッドＨに設けられた記録素子２、サーボ素子３及び再生素子４は薄膜技術を用いて形成することができる。
【００３６】
図９は前記磁気ヘッドＨを媒体対向面から見た部分断面図である。前記磁気ヘッドＨは、アルミナチタンカーバイドからなる基板１１の形成面１１ａ上に、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２などの絶縁性材料からなる下地層を介して、再生素子４と、前記再生素子４と幅方向（図示Ｘ方向）に離れた位置にサーボ素子３が設けられる。
【００３７】
前記再生素子４とサーボ素子３は共にＭＲ型薄膜磁気ヘッドであることが好ましい。図９に示すように、前記ＭＲ型薄膜磁気ヘッド２２は、薄膜形成プロセスによって、アルミナチタンカーバイドからなる基板１１上に、下地層である絶縁層２２ａを介して、下部シールド層２２ｂ、下部ギャップ層２２ｃ、ＭＲ素子層２２ｄ、ハードバイアス層２２ｅ、電極層２２ｆ、上部ギャップ層２２ｇおよび、上部シールド層２２ｈが積層されて形成されている。下部シールド層２２ｂと上部シールド層２２ｈに挟まれた磁気テープに対向する部分が再生素子４の磁気ギャップＧａとなる。
【００３８】
図９に示すように再生素子４の上には記録素子２が設けられ、前記記録素子２は薄膜技術を用いて形成されたインダクティブヘッドである。図９に示すように、上部シールド層と兼用の下部コア層２３ａ上に、ギャップ層２３ｂ、コイル層２３ｃおよび上部コア層２３ｄが積層されて形成されている。下部コア層２３ａと上部コア層２３ｄに挟まれた磁気テープに対向する部分が記録素子２の磁気ギャップＧｂとなる。
【００３９】
前記下部ギャップ層２２ｃ、上部ギャップ層２２ｇ、ギャップ層２３ｂは、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２によって形成されている。また、下部シールド層２２ｂ、上部シールド層２２ｈ（下部コア層２３ａ）、上部コア層２３ｄは、パーマロイなどの軟磁性材料によって形成されている。電極層２２ｆ、コイル層２３ｃは、Ｃｕなどの導電性材料によって形成されている。ハードバイアス層２２ｅは、ＰｔＣｏなどの硬磁性材料によって形成されている。
【００４０】
ＭＲ素子層２２ｄはスピンバルブ型薄膜素子などのＧＭＲ型素子やＡＭＲ型素子などである。
【００４１】
また、インダクティブヘッド２３上に、保護膜である絶縁層２４が積層されている。
【００４２】
上記した薄膜技術を用いて記録素子２、サーボ素子３及び再生素子４を形成すれば、各素子のトラック幅を狭小化でき、磁気テープＴ上に信号トラックを狭ピッチで記録・再生を行うことが可能になるため、高記録密度化に適切に対応可能な磁気ヘッドＨを製造することができる。
【００４３】
上記したように前記再生素子４とサーボ素子３は共にＭＲ型薄膜磁気ヘッドで形成されるが、図９に示すように前記サーボ素子３のトラック幅Ｔｗ２の方が再生素子４のトラック幅Ｔｗ１に比べて大きく形成されている。
【００４４】
サーボ素子３は、信号トラック上を走行しているとき、その信号トラックから読み取った出力を基にして信号トラック上でのセンタリングを調整するとともに前記出力の強弱を検出して現在走行している信号トラックの幅の変動を求めて、その都度、例えば磁気テープＴの送り速度を変えるようになっている。このため、正確に信号トラックから得られる出力を検出するには、前記サーボ素子３のトラック幅Ｔｗ２は信号トラックの幅を包含する大きさであることが好ましい。
【００４５】
一方、再生素子４は隣接トラックからのクロストークを抑えるために、前記再生素子４のトラック幅Ｔｗ１は、信号トラックの幅寸法よりも小さい寸法で形成されることが好ましい。このため前記再生素子２のトラック幅Ｔｗ１を、前記サーボ素子３のトラック幅Ｔｗ２よりも小さい幅で形成することが好ましい。
【００４６】
また前記サーボ素子３は、ＭＲ素子層２２ｄが信号トラックからの信号の磁界強度を検知できればよく、したがってＭＲ素子層２２ｄにノイズ信号が侵入することを防ぐためのシールド層２２ｂ、２２ｈや、前記ＭＲ素子層２２ｄ内に設けられたフリー磁性層（図示しない）を一方向に単磁区化するためのハードバイアス層２２ｅは形成されなくてもサーボ素子として機能させることができる。ただし後述するように前記サーボ素子３を再生素子としても用いる場合やより安定な信号が必要な場合には、前記シールド層２２ｂ、２２ｈやハードバイアス層２２ｅは設けられていることが好ましい。
【００４７】
また図９に示すように、前記記録素子２のトラック幅はＴｗ３で形成され、前記トラック幅Ｔｗ３は前記再生素子４のトラック幅Ｔｗ１よりも広く形成される。
【００４８】
次に図２以降を用いて、記録時におけるサーボのかけ方の具体例について説明する。図２は、サーボ素子▲１▼と記録素子▲１▼とを有する磁気ヘッドＨ１が磁気テープＴ上を矢印Ａ方向に図２に示す地点まで走行した後、次にサーボ素子▲２▼と記録素子▲２▼とを有する磁気ヘッドＨ２が磁気テープＴ上を矢印Ａ方向に走行している途中の状態を表している。
【００４９】
図２に示すように、サーボ素子▲１▼及び記録素子▲１▼とは異なるアジマス角α２を有するサーボ素子▲２▼が前記信号トラックＢ１の隣に既に記録された信号トラックＣ１上を走行し、このとき、図３に示すように、前記サーボ▲２▼が信号トラックＣ１上を走行することで読み取られた信号Ｓ２が、サーボ用ヘッドアンプ手段１５に送り込まれ、ここで信号処理された信号Ｓ４がサーボ実行手段２５の比較回路２１に送り込まれる。
【００５０】
このとき、比較回路２１には既に、サーボ素子▲１▼によって読み取られた信号Ｓ１が、サーボ用ヘッドアンプ手段１５の信号処理手段１６に送り込まれ、ここで信号処理された信号Ｓ３が送り込まれている。
【００５１】
そして比較回路２１では、サーボ素子▲１▼からの信号Ｓ３の出力レベル（１）と、サーボ素子▲２▼からの信号Ｓ４の出力レベル（２）との出力差を比較し、出力に差がない場合には、現在、記録素子▲２▼が走行している位置にトラックずれが生じていないと判断して磁気テープＴの送り速度をそのままの状態で維持しながら、記録ヘッドアンプ手段１９により、記録素子▲２▼から記録信号が出力される。
【００５２】
しかし前記出力レベル（１）と出力レベル（２）とに出力差が生じたときは、前記記録素子▲２▼の走行位置にトラックずれが生じていると判断し、その位置ずれの信号が磁気テープスピードを調整するテープスピード制御手段１８に与えられて、磁気テープＴの送り速度を速めたりあるいは遅くしたりして、随時、前記記録素子▲２▼の走行位置を補正しながら、前記記録ヘッドアンプ手段１９により、記録素子▲２▼から記録信号が出力されるようになっている。
【００５３】
上記のように、サーボ素子から時間的に前後して読み取られた信号を比較回路２１によって比較し、出力差が生じたときに磁気テープの送り速度を変動させながら磁気テープ上における記録素子の位置に随時修正をかけることで、この結果、前記記録素子▲２▼が磁気テープＴ上を走行したことで形成される信号トラックＣ２の一部が、既に書き込まれた信号トラックＢ２上に重ね書きされることで定まる信号トラックＢ２の幅ＴＰを一定の幅で形成していくことが可能になっている。
【００５４】
またサーボ素子▲１▼で読み込まれた出力レベル（１）は、どの位置での信号トラックの出力レベルかは問わず、例えば記録時に一番最初に読み込まれた出力レベルでも良いし、一回前の記録時にサーボ素子により読み込まれた信号トラックの出力レベルであってもよい。
【００５５】
次に図３で説明したサーボ用ヘッドアンプ手段１５、サーボ実行手段２５及び記録ヘッドアンプ手段１９を用い、これらの各手段と、磁気ヘッドに設けられた再生素子による信号再生手段との時間的な連動関係について説明する。
【００５６】
図４に示すようにサーボ素子▲１▼、サーボ素子▲２▼、再生素子▲１▼及び再生素子▲２▼はすべてヘッド切換手段１０に接続されている。ここでサーボ素子▲１▼と再生素子▲１▼は共に図２に示す同じ磁気ヘッドＨ１内に設けられており、サーボ素子▲２▼と再生素子▲２▼は共に同じ磁気ヘッドＨ２内に設けられている。サーボ素子▲１▼と再生素子▲１▼とが図２に示すアジマス角α１の信号トラック（例えばＲチャンネル）上を走行し、サーボ素子▲２▼と再生素子▲２▼とが図２に示すアジマス角α２の信号トラック（例えばＬチャンネル）上を走行する。
【００５７】
磁気ヘッドに設けられた記録素子による記録時には、ヘッド切換手段１０はサーボ素子▲１▼、サーボ素子▲２▼で読み込まれた信号Ｓ１、Ｓ２が再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０に送り込まれ、その後は図３で説明したように、前記再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０内で信号処理が行われ、信号処理された信号Ｓ３、Ｓ４がサーボ実行手段２５内に設けられた比較回路２１でサーボ素子▲１▼からの信号Ｓ３の出力レベル（１）とサーボ素子▲２▼からの信号Ｓ４の出力レベル（２）が比較されて、出力差があるか否かが判断され、出力差がある場合にはその信号がテープスピード制御手段１８に送り込まれ、磁気テープＴの送り速度が変えられるようになっている。
【００５８】
一方、磁気ヘッドに設けられた再生素子▲１▼による信号の再生時、あるいは再生素子▲２▼による信号の再生時には、ヘッド切換手段１０は、再生素子からの信号Ｓ５、Ｓ６が再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０に送り込まれるように切り換えられ、この再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０内での信号処理手段１６で信号処理が行われた後、再生信号として出力されるようになっている。
【００５９】
このように図４に示す電気回路では、再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０で、記録時にサーボ素子▲１▼及びサーボ素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ１、Ｓ２を信号処理し、且つ再生時に再生素子▲１▼及び再生素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ３、Ｓ４を信号処理できるようになっている。このため図４に示す電気回路を本発明における磁気記録再生装置内に設けることで、サーボ回路の一部を再生回路の一部に併用でき、この結果、電気部品点数を少なくでき、磁気記録再生装置の小型化を促進することが可能になっている。
【００６０】
次に図５ではサーボ素子▲１▼及びサーボ素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ１、Ｓ２を信号処理し、信号処理された信号Ｓ３、Ｓ４を比較回路２１に送り込むためのサーボ用ヘッドアンプ手段１５と、再生素子▲１▼及び再生素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ５、Ｓ６を信号処理して、再生信号として出力するための再生用ヘッドアンプ手段２８とがそれぞれ別々に設けられている。図５に示すように、再生用ヘッドアンプ手段２８には信号処理手段２６、２７が設けられ、前記再生素子▲１▼から読み込まれた信号Ｓ５は信号処理手段２６によって信号処理されて再生信号として出力され、再生素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ６は信号処理手段２７によって信号処理されて再生信号として出力されるようになっている。
【００６１】
図５では、サーボ用ヘッドアンプ手段１５を、サーボ素子▲１▼及びサーボ素子▲２▼から読み込まれた信号Ｓ１、Ｓ２を記録時に、信号処理してサーボ実行手段２５の比較回路２１に送り込むとともに、再生時には、それぞれの信号Ｓ１、Ｓ２を信号処理手段１６、１７で信号処理し再生信号として出力することも可能である。すなわち再生時には、再生素子▲１▼及び再生素子▲２▼のみならず、サーボ素子▲１▼及びサーボ素子▲２▼も再生素子として機能させることが可能であり、この結果、図５に示す電気回路を本発明における磁気記録再生装置内に組み込めば、倍速再生を行うことが可能であり、また転送レートの向上、エラー補正の向上を図ることができる。
【００６２】
図４及び図５に示す電気回路はリード・アフターライト方式での記録再生装置にも使用可能である。図７はリード・アフターライト方式での各磁気ヘッドＨ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６が回転ヘッド装置５０に取り付けられた状態を示しており、磁気ヘッドＨ３及び磁気ヘッドＨ４は、図１における記録素子２とサーボ素子３が設けられた記録専用ヘッドであり、磁気ヘッドＨ５及び磁気ヘッドＨ６は再生素子４が設けられた再生用専用ヘッドである。図７に示すリード・アフターライト方式では、今、磁気ヘッドＨ３によって磁気テープＴに記録が行われており、さらに磁気テープＴが矢印方向に送り込まれ、回転ドラムが矢印方向に回転することで、今度は磁気ヘッドＨ６が磁気テープＴ上を走行し、磁気ヘッドＨ３によって書き込まれた信号トラック上を前記磁気ヘッドＨ６に設けられた再生素子によって読み込む。同様にして、次に磁気ヘッドＨ４によって磁気テープＴ上に信号トラックが書き込まれ、その信号トラックを磁気ヘッドＨ５の再生素子が読み込む。この動作を繰り返し行う。
【００６３】
図７に示す磁気テープＴ上に磁気ヘッドＨ３と磁気ヘッドＨ６とが同じタイミングで走行しないように、磁気テープＴの回転ドラムへの巻きつけ角度を規制した場合、常に磁気テープＴ上にはたった一つの磁気ヘッドしか走行していない状態になるが、かかる場合、図４及び図５に示す電気回路をどちらでも用いることができる。
【００６４】
図４に示すサーボ素子▲１▼が磁気ヘッドＨ３に、サーボ素子▲２▼が磁気ヘッドＨ４に、再生素子▲１▼が磁気ヘッドＨ６に、再生素子▲２▼が磁気ヘッドＨ５に設けられているとすると、サーボ素子▲１▼によってサーボ信号を読み込み出力し、それが終了するとヘッド切換手段１０によって再生素子▲１▼からの信号を読み込み出力し、次にサーボ素子▲２▼からの信号、次に再生素子▲２▼からの信号を読み込み出力できるように、その都度、ヘッド切換手段１０によって再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０への接続を切り換えることができる。
【００６５】
ただし、磁気テープＴ上に磁気ヘッドＨ３と磁気ヘッドＨ４とが同じタイミングで走行する時期があるように、磁気テープＴの回転ドラムへの巻きつけ角度を規制した場合は図４に示す電気回路を用いることはできず、図５に示す電気回路を用いることになる。磁気ヘッドＨ３と磁気ヘッドＨ４とが同じタイミングで走行する時期があると、磁気テープＴ上に同時走行しているときは、ヘッド切換手段１０によって再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段２０への接続の切り換えを行うが不可能だからである。
【００６６】
なおサーボ素子は、信号トラックの幅に対応した信号を検出できればよいので、データ信号に影響のない低周波数のサーボ領域を設けて、このサーボ領域上を前記サーボ素子が走行できるようにしたり、あるいは前記サーボ素子によって単純にある周波数領域の出力レベルを検出できるようにすればよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明によれば、磁気記録媒体への記録時に、サーボ技術を用いて一定幅で安定して信号トラックを書き込むことが可能になる。このため再生信号のばらつきを従来に比べて抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す磁気ヘッドの構造と、前記磁気ヘッドと磁気テープとの走行位置関係を説明するための概念図、
【図２】記録時にサーボのかけ方を説明するための概念図、
【図３】本発明におけるサーボ回路及び記録回路の一例図、
【図４】本発明における、サーボ回路、記録回路及び再生回路の一例図、
【図５】本発明におけるサーボ回路、記録回路及び再生回路の一例図、
【図６】回転ヘッド装置の一例図、
【図７】図６とは別の回転ヘッド装置の一例図、
【図８】本発明における磁気ヘッドを用いて磁気テープ上に信号トラックを形成したときの状態を説明するための概念図、
【図９】本発明における磁気ヘッドを媒体対向面側から見た部分断面図、
【符号の説明】
２ 記録素子
３ サーボ素子
４ 再生素子
１０ ヘッド切換手段
１５ サーボ用ヘッドアンプ手段
１６、１７、２６、２７ 信号処理手段
１８ テープスピード制御手段
１９ 記録ヘッドアンプ手段
２０ 再生兼サーボ用ヘッドアンプ手段
２１ 比較回路
２５ サーボ実行手段
２８ 再生用ヘッドアンプ手段
Ｂ、Ｃ 信号トラック
Ｈ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６ 磁気ヘッド
Claims (8)
- 磁気記録媒体上に隣接する信号トラック同士を異なるアジマス角で記録し、且つ一つおきの信号トラック同士を同じアジマス角で記録する磁気ヘッドであって、
前記磁気ヘッドには、記録素子と、前記磁気ヘッドの磁気記録媒体上の走行方向に対して前記記録素子と並列に設けられたサーボ素子とが設けられ、
前記サーボ素子は、前記記録素子が前記磁気記録媒体上に、あるアジマス角で信号を記録している最中に、そのアジマス角と同じアジマス角を有する既に記録された信号トラック上を走行することを特徴とする磁気ヘッド。 - 前記サーボ素子は、前記記録素子が前記磁気記録媒体上に記録を行っている最中の信号の直前に同じ磁気ヘッドで記録された信号トラック上を走行する請求項１記載の磁気ヘッド。
- 前記サーボ素子は、ＭＲ型薄膜磁気ヘッドである請求項１または２に記載の磁気ヘッド。
- 前記磁気ヘッドには、前記記録素子の厚み方向に重ねて再生素子が設けられる請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッド。
- 前記再生素子はＭＲ型薄膜磁気ヘッドである請求項４記載の磁気ヘッド。
- 請求項１ないし５のいずれかに記載された磁気ヘッドと、ある記録時に信号トラック上を走行した前記サーボ素子から読み取られた信号と、現在、磁気記録媒体に記録中の磁気ヘッドのサーボ素子から読み取られた信号とをそれぞれ信号処理して出力するためのサーボ用アンプ手段と、前記出力のレベルを比較するための比較回路及び記録素子の走行位置補正手段を有するサーボ実行手段と、を含むことを特徴とする磁気記録装置。
- 請求項４または５に記載の磁気ヘッドと、ある記録時に信号トラック上を走行した前記サーボ素子から読み取られた信号と、現在、磁気記録媒体に記録中の磁気ヘッドのサーボ素子から読み取られた信号とをそれぞれ信号処理して出力するためのサーボ用アンプ手段と、前記出力のレベルを比較するための比較回路及び記録素子の走行位置補正手段を有するサーボ実行手段と、を含み、
再生時に、前記再生素子から読み取られた信号を、前記サーボ用アンプ手段に送り、前記サーボ用アンプ手段から再生信号として出力することで、前記サーボ用アンプ手段をサーボ用回路としてのみならず再生用回路としても用いることを特徴とする磁気記録再生装置。 - 前記再生素子から読み取られた信号を出力するための再生用アンプ手段が、前記サーボ用アンプ手段と別個に設けられ、再生時に、前記再生素子から読み取られた信号が前記再生用アンプ手段から再生信号として出力されるとともに、前記サーボ素子から読み取られた信号も前記サーボ用アンプ手段から再生信号として出力される請求項７記載の磁気記録再生装置。
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