JP2005332451A - 磁気ヘッド装置および磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 リニアテープシステムにおいて記録の高密度化を図るとともに、高転送レート化を可能とする磁気ヘッド装置および磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】 ヘッドブロックには、磁気テープ4の走行方向と平行に形成された一対の記録ヘッド12a,12bと、記録ヘッド12a,12b間に形成された再生ヘッド13とから1チャネル分のマルチヘッドが構成され、磁気テープ4の幅方向に所定の間隔で4チャネル分のマルチヘッドが配置されている。各記録ヘッド12aおよび12bのヘッド面には、一対の磁極がそれぞれ磁気テープ4の幅方向および走行方向にずらして隣接配置されており、これにより、各マルチヘッドによる磁気テープ4に対する1回の走査で記録トラックT1〜T4が同時に記録される。
【選択図】 図3
【解決手段】 ヘッドブロックには、磁気テープ4の走行方向と平行に形成された一対の記録ヘッド12a,12bと、記録ヘッド12a,12b間に形成された再生ヘッド13とから1チャネル分のマルチヘッドが構成され、磁気テープ4の幅方向に所定の間隔で4チャネル分のマルチヘッドが配置されている。各記録ヘッド12aおよび12bのヘッド面には、一対の磁極がそれぞれ磁気テープ4の幅方向および走行方向にずらして隣接配置されており、これにより、各マルチヘッドによる磁気テープ4に対する1回の走査で記録トラックT1〜T4が同時に記録される。
【選択図】 図3
Description
本発明は、磁気テープの走行方向と平行する複数のトラック上に、複数の薄膜磁気ヘッドから同時に磁気信号を記録する磁気ヘッド装置およびこれを具備する磁気記録再生装置に関し、特に、複数の記録チャネルに対してマルチヘッドによって連続して磁気信号の記録を行うようにした磁気ヘッド装置およびこれを具備する磁気記録再生装置に関する。
一般に、磁気記録ヘッドは、磁性材料から成る第1の磁気コア層(磁極)と第2の磁気コア層とこれら2つの磁気コア層に記録磁界を誘導するコイルとを有し、このコイルにより2つの磁気コア層の先端間に漏れ磁界を発生させる。このような磁気記録ヘッドに対して、磁気テープなどの磁気記録媒体を2つの磁気コア層の先端に接触した状態、または近接した状態で走行させることによって、コイルに印加した磁気信号を記録することができる。
近年の記録技術では、記録密度の高密度化を図るために、磁気記録媒体に形成する記録トラックの幅方向の寸法を小さくする狭トラック化とマルチトラック化が求められている。狭トラック化を実現するためには、磁気ヘッドの磁気コア層(磁極)の幅寸法を小さくする必要があって、今日では薄膜形成技術とホトリソグラフィ技術を用いて、磁気記録ヘッドのコア、コイル、ギャップ、絶縁層などのすべての部分を製造する技術が実用化されている。また、記憶容量の大容量化や高転送レート化を実現する記録再生方式としては、いわゆるヘリカルスキャンシステムとリニアテープシステムとが提案され、それぞれ実用化されている。
例えばビデオテープレコーダ(VTR:Video Tape Recorder)やDAT(Digital Audio Tape)レコーダ等に採用されているヘリカルスキャンシステムは、高速で回転するドラムに磁気ヘッドを備え、このドラムに対して磁気テープを摺動させて、この磁気テープに対して斜め方向に高速で記録再生を行うという記録再生方式であり、すでにマルチトラック化の技術が実用化している。
特許文献1には、ヘリカルスキャン方式における薄膜磁気記録ヘッドのマルチ化によって、トラックピッチを高密度化して記録密度の高密度化を図る技術が開示されている。
また、リニアテープシステムにおける線形走査では、磁気ヘッドと磁気テープとの間の相対運動が線形となり、磁気テープ上に多数のトラックが形成されることが一般的で、この場合には磁気テープ上のあらゆるトラックが他のトラックと物理的に隣接して形成される。典型的な多数トラック式テープの場合には、読み出しまたは記録時に、磁気ヘッドが磁気テープの1トラック上に位置した状態でそのトラックの物理的端部に達するまで、磁気テープが磁気ヘッドを横切って移動する。ついで、磁気ヘッドが他のトラックへと移動し、その磁気ヘッドを横切って磁気テープが逆方向に移動する。このような磁気テープの記録再生方式は、リニアサーペンタイン(linear serpentine:線形蛇行)方式として知られている。
また、リニアテープシステムにおける線形走査では、磁気ヘッドと磁気テープとの間の相対運動が線形となり、磁気テープ上に多数のトラックが形成されることが一般的で、この場合には磁気テープ上のあらゆるトラックが他のトラックと物理的に隣接して形成される。典型的な多数トラック式テープの場合には、読み出しまたは記録時に、磁気ヘッドが磁気テープの1トラック上に位置した状態でそのトラックの物理的端部に達するまで、磁気テープが磁気ヘッドを横切って移動する。ついで、磁気ヘッドが他のトラックへと移動し、その磁気ヘッドを横切って磁気テープが逆方向に移動する。このような磁気テープの記録再生方式は、リニアサーペンタイン(linear serpentine:線形蛇行)方式として知られている。
特許文献2には、リニアテープシステムにおいて、狭幅に記録された記録トラックの再生を可能とし、記録の高密度化を図る技術が開示されている。ここでは、1つの記録トラックに対して複数の再生ヘッドを対応させたマルチ再生ヘッド(以下、マルチヘッドという。)を有し、このマルチヘッドの各再生用磁気ヘッドを記録トラックの幅方向にずらして配置するとともに、マルチヘッドの全体の幅が記録トラックの幅よりも広く形成されている。これによって、マルチヘッドに対して相対的に磁気テープがトラック幅方向に揺らぎを生じても、マルチヘッドのいずれかの再生ヘッドが記録トラックを余すことなくスキャンすることができ、よって、いわゆるノントラッキング再生方式を用いた磁気データの完全再生を可能にしている。
サーペンタイン記録再生方式の磁気テープ装置によれば、磁気ヘッドと磁気テープとの接触面積が小さいため、接触によるテープへのダメージが少なくなりテープの走行速度の高速化が達成できる。このため、高い信頼性と高速度の記録再生が要求されているライブラリ用の磁気記録再生装置として広く利用されている。
特開2002−216313号公報(段落番号〔0011〕〜〔0017〕)
特開2003−132504号公報(段落番号〔0012〕〜〔0016〕)
ところで、磁気テープの長手方向に互いに平行する複数のトラックが形成されるリニアテープシステムでは、ヘリカルスキャン方式の磁気記録に比較して、走行する磁気テープに対する物理的な負荷が小さく、エラー検出やエラー訂正を行ううえで利点を有するが、ヘリカルスキャン方式の磁気記録のように高転送レート化を実現し難いという欠点があった。そこで、従来から磁気テープの幅方向に所定間隔で記録チャネルを形成し、それぞれに対応する複数のマルチヘッドを設けることによって、各チャネルのトラックに対して同時に磁気信号を記録するインターリーブ(interleave)構造の磁気ヘッド装置が考えられていた。
ところが、複数の記録チャネルのそれぞれに対してマルチヘッドによって連続して磁気信号の記録を行うとき、磁気テープの伸び縮みによってオフトラックが生じやすく、記録密度の高密度化における信頼性に欠けるという問題があった。
また、上述したようなサーペンタイン方式の磁気ヘッド装置では,サーボヘッドをサーボトラックにオントラックさせることによって、データトラックに対するヘッドを位置決めしていなければならない。そのため、磁気テープの高密度化のためには、サーボヘッド数を増加させ、サーボトラック数やデータヘッド数を増加する必要がある。しかも、データトラックの幅が小さくなるため、サーボヘッドの幅も小さく、サーボヘッド間隔も狭くなって、サーボ信号のS/N比の悪化により位置決め精度が低下するという問題が生じていた。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、リニアテープシステムにおいて記録の高密度化を図るとともに、高転送レート化を可能とする磁気ヘッド装置および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、磁気テープの走行方向と平行する複数のトラック上に、複数の薄膜磁気ヘッドから同時に磁気信号を記録する磁気ヘッド装置において、n個の前記薄膜磁気ヘッドをそれぞれ具備し、互いに前記磁気テープの記録方向と直交する幅方向に所定間隔だけ離れて位置するm個のマルチヘッドを備え、前記n個の薄膜磁気ヘッドが、前記各マルチヘッドのヘッド面で各一対の磁極をそれぞれ前記磁気テープの幅方向および走行方向にずらして隣接配置されていることを特徴とする磁気ヘッド装置が提供される。
このような磁気ヘッド装置では、各マルチヘッドは、前記磁気テープの前記所定間隔だけ離れた位置でそれぞれ前記薄膜磁気ヘッドのn個分の磁極幅に相当するチャネル幅の記録チャネルに対して、所定の磁気信号を同時に記録することが可能となる。
また、前記n個の薄膜磁気ヘッドが各一対の磁極の互いに隣接する端部で重なるように配置すれば、隣接するトラック間に磁気信号の記録がなされない空白領域を確実になくすことができる。
また、記録された磁気信号を検出する複数の再生用磁気ヘッドを備えることにより、記録された磁気信号をチェックして記録精度を高めることができる。
また、本発明では、磁気テープの走行方向と平行する複数のトラック上に、複数の薄膜磁気ヘッドから同時に磁気信号を記録し、再生する磁気記録再生装置であって、前記磁気テープを走行させるテープ走行手段と、n個の前記薄膜磁気ヘッドをそれぞれ具備し、互いに前記磁気テープの記録方向と直交する幅方向に所定間隔だけ離れて位置するm個のマルチヘッドを有する磁気ヘッド装置とを備え、前記n個の薄膜磁気ヘッドが、前記各マルチヘッドのヘッド面で各一対の磁極をそれぞれ前記磁気テープの幅方向および走行方向にずらして隣接配置されたことを特徴とする磁気記録再生装置が提供される。
また、本発明では、磁気テープの走行方向と平行する複数のトラック上に、複数の薄膜磁気ヘッドから同時に磁気信号を記録し、再生する磁気記録再生装置であって、前記磁気テープを走行させるテープ走行手段と、n個の前記薄膜磁気ヘッドをそれぞれ具備し、互いに前記磁気テープの記録方向と直交する幅方向に所定間隔だけ離れて位置するm個のマルチヘッドを有する磁気ヘッド装置とを備え、前記n個の薄膜磁気ヘッドが、前記各マルチヘッドのヘッド面で各一対の磁極をそれぞれ前記磁気テープの幅方向および走行方向にずらして隣接配置されたことを特徴とする磁気記録再生装置が提供される。
さらに、磁気ヘッド装置を前記磁気テープの幅方向に順次移動させて、前記マルチヘッド毎に前記複数のトラックを切換えて走査させることにより、マルチヘッドによって、複数のトラック単位でサーペンタイン記録パターンを形成することができる。
本発明によれば、リニアテープシステムにおけるマルチトラックへの効率的な記録が可能になり、記録の高密度化と高転送レート化を可能とする磁気ヘッド装置および磁気記録再生装置を提供できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る磁気記録再生装置の構成を示す平面図である。
本発明の磁気ヘッド装置を用いた磁気記録再生装置1は、図1に示すように、例えばシングルリールタイプのテープカートリッジに巻回されている磁気テープに対して記録、または再生を行うドライブ装置であり、磁気テープの長手方向に対し磁気記録を行うリニア記録方式を用いた磁気記録再生装置である。
本発明の磁気ヘッド装置を用いた磁気記録再生装置1は、図1に示すように、例えばシングルリールタイプのテープカートリッジに巻回されている磁気テープに対して記録、または再生を行うドライブ装置であり、磁気テープの長手方向に対し磁気記録を行うリニア記録方式を用いた磁気記録再生装置である。
この磁気記録再生装置1は、テープカートリッジ2が装着されるカートリッジ装着部3と、カートリッジ装着部3に装着された磁気テープ4を装置本体5内に引き出すとともに、ガイド機構6により所定の走行経路に沿って磁気テープ4を搬送する搬送機構(図示せず)と、装置本体5内に搬送された磁気テープ4を巻き取る巻取り部7と、装置本体5内に搬送された磁気テープ4に摺接して磁気信号の記録、または再生を行う磁気ヘッドブロック8とを有する。
カートリッジ装着部3には、磁気記録再生装置1の装置本体5の一側面部に形成されたカートリッジ挿脱口が設けられるとともに、装置本体5内に挿入されたテープカートリッジ2のローディング、またはアンローディングを行うローディンク機構が形成されている。テープカートリッジ2のローディング位置には、テープカートリッジ2内に収納され、磁気テープ4が巻回されたテープリール9を回転させるリール駆動機構が形成されている。このローディング機構は、カートリッジ挿脱口より挿入されたテープカートリッジ2をローディング位置に搬送し、リール駆動機構に係合させる。リール駆動機構は、テープリール9を回転駆動することにより、磁気テープ4を装置本体5内で走行させ、また、装置本体5内に繰り出された磁気テープ4をテープカートリッジ2内に巻き戻す。ローディング機構は、記録や再生が終了して、磁気テープ4がテープカートリッジ2に巻き戻されたときに、テープカートリッジ2をローディング位置からアンローディング位置に搬送し、カートリッジ挿脱口より排出する。
磁気テープ4を搬送する搬送機構は、テープカートリッジ2内より磁気テープ4を引き出すテープ引出部材(図示せず)と、磁気テープ4を引き出したテープ引出部材の移動をガイドするガイド機構6とを備えている。テープ引出部材は、ローディング位置に搬送されたテープカートリッジ2内に進入し、磁気テープ4の先端部に設けられたリーダブロックと係合するとともに、テープカートリッジ2から磁気テープ4を引き出す。磁気テープ4の先端部と係合したテープ引出部材は、ガイド機構6によりガイドされ、後述する磁気ヘッドブロック8に磁気テープ4を摺接させるとともに、磁気テープ4を巻き取る巻取り部7に搬送する。
巻取り部7は、搬送機構により装置本体5内に搬送された磁気テープ4を巻き取る巻取りリールと、巻取りリールを回転駆動する回転駆動機構を有する。巻取りリールは、搬送機構により搬送された磁気テープ4が巻取り部7に巻回されると、回転駆動機構により回転されることにより、磁気テープ4を走行させながら巻き取る。磁気テープ4は、巻取りリールの回転駆動機構、あるいは上述したカートリッジ装着部3に設けられたテープリール9を駆動するリール駆動機構によって、巻取りリールとテープリール9のいずれかが回転駆動されることにより、磁気ヘッドブロック8上を図1中矢印A方向、あるいは反矢印A方向に走行される。
図2は、図1に示す磁気記録再生装置の磁気ヘッド装置におけるヘッド面のマルチヘッドの構成を示す平面図である。
磁気ヘッドブロック8は、装置本体5内を走行する磁気テープ4に対して磁気信号の記録、または再生を行うヘッド面を備えており、例えば図2(A),(B)に示すマルチヘッドでは、磁気テープ4の走行方向に並行する4本の記録トラック上に、磁気信号を同時に記録することができる。
磁気ヘッドブロック8は、装置本体5内を走行する磁気テープ4に対して磁気信号の記録、または再生を行うヘッド面を備えており、例えば図2(A),(B)に示すマルチヘッドでは、磁気テープ4の走行方向に並行する4本の記録トラック上に、磁気信号を同時に記録することができる。
図2(A)に示すヘッドブロック8aには、磁気テープ4の走行方向と平行に形成された一対の記録ヘッド12a,12bと、記録ヘッド12a,12b間に形成された再生ヘッド13とから1チャネル分のマルチヘッド14aが構成され、磁気テープ4の幅方向に所定の間隔だけ離れた位置に、m個(ここでは、4チャネル分)の同一構成のマルチヘッド14a〜14dが配置されている。
図2(B)に示すヘッドブロック8bでは、1チャネル分のマルチヘッド15aが、磁気テープ4の走行方向と平行に形成された一対の再生ヘッド13a,13bと、再生ヘッド13a,13b間に形成された記録ヘッド12とから構成され、磁気テープ4の幅方向に所定の間隔だけ離れた位置に、4チャネル分のマルチヘッド15a〜15dが配置されている。
このヘッドブロック8aは、磁気テープ4の走行方向に応じて、幅方向に形成されたマルチヘッド14a〜14dの各記録ヘッド12a,12bのいずれか一方が選択され、水平方向に摺動する磁気テープ4の4本の記録チャネルに直線状にデータの書き込みを行い、その直後に再生ヘッド13により記録された磁気信号を検出して書き込みの正否を確認するように構成されている。また、ヘッドブロック8bは、幅方向に形成されたマルチヘッド15a〜15dの各記録ヘッド12により、水平方向に摺動する磁気テープ4の4本の記録チャネルに直線状にデータの書き込みを行い、その直後に、磁気テープ4の走行方向に応じて再生ヘッド13a,13bのいずれか一方が選択され、記録された磁気信号を検出して書き込みの正否を確認するように構成されている。したがって、いずれのヘッドブロック8a,8bでも、記録ヘッド12によって記録されたデータを直ちに再生ヘッド13により再生することが可能となり、磁気信号が正確に記録されたか否かを確認する、いわゆるリードアフターライトを行うことができる。
このような磁気ヘッドブロック8は、磁気テープ4がテープリール9及び巻取りリール間に亘って走行されることにより、磁気テープ4の全長に亘って形成された記録トラックに磁気信号の記録を行う。磁気テープ4の終端に達すると、各マルチヘッド14から磁気テープ4の幅方向に隣接する次の記録トラックにデータの書き込みができるように、磁気ヘッドブロック8の位置が移動される。その後、磁気テープ4はその走行方向が反転して摺動されることになって、マルチヘッド14では別の4本の記録トラックに対して磁気テープ4の全長に亘って直線状に磁気信号の記録を行うことができる。以下では、図2(A)に示す構成のヘッドブロック8aについて説明する。
図3は、磁気テープに形成される記録チャネルの一部を示す平面図である。
図3に示すように、磁気テープ4の幅方向の両端近傍には、それぞれトラッキング用のサーボパターン41,42がプリフォーマットされている。これらのサーボパターン41,42の間には、4組の記録チャネルA〜Dがそれぞれ4本ずつの物理トラック(A1〜A4,B1〜B4,C1〜C4,D1〜D4)によって、すなわち合計16本の物理トラックによって形成されている。なお、記録チャネルAのうちの2本を図3中右上に拡大して示しているが、いずれの物理トラックも4本の記録トラックT1〜T4から構成されている。
図3に示すように、磁気テープ4の幅方向の両端近傍には、それぞれトラッキング用のサーボパターン41,42がプリフォーマットされている。これらのサーボパターン41,42の間には、4組の記録チャネルA〜Dがそれぞれ4本ずつの物理トラック(A1〜A4,B1〜B4,C1〜C4,D1〜D4)によって、すなわち合計16本の物理トラックによって形成されている。なお、記録チャネルAのうちの2本を図3中右上に拡大して示しているが、いずれの物理トラックも4本の記録トラックT1〜T4から構成されている。
図3には、図2(A)に示すヘッドブロック8aにおけるマルチヘッド14a〜14dを構成する記録ヘッド12a,12bと再生ヘッド13を示している。このマルチヘッド14a〜14dでは、磁気テープ4が図3中矢印X方向に走行されると、4本の記録トラックA1,B1,C1,D1に対して直線状にデータの書き込みを行う。磁気テープ4の全長に亘って4本の記録トラックA1,B1,C1,D1ヘデータの記録を行うと、マルチヘッド14は、磁気テープ4の幅方向に移動され別の4本の記録トラック、例えばA2,B2,C2,D2に対応した位置とされるとともに、磁気テープ4の走行方向が反転し、図3中矢印Y方向に走行され、これらの記録トラックA2,B2,C2,D2に対して直線状にデータを同時に書き込む。
以下、磁気テープ4の全長に亘って記録が行われ磁気テープ4の走行方向が反転されるたびに、順次A1→A2→A3→A4と、磁気テープ4の幅方向に亘って形成された物理トラックにデータの記録が行われる。図2(B)のヘッドブロック8bにおいても、他の3つのチャネルB〜Dに対して、それぞれ対応する記録トラックに磁気信号を同時に記録している。
この記録順序については、磁気テープ4の幅方向に順番にA1→A2→A3→A4と記録するものとして説明したが、A1→A3→A2→A4の順番であってもよく、あるいは順次A1→A4→A2→A3の順番であってもよい。
これらデータの書き込みを行うマルチヘッド14は、後述するように薄膜形成技術によって基板上に各構成要素が積層されてなるn個(例えば4個)のいわゆる薄膜磁気ヘッドが用いられている。これら4個の薄膜磁気ヘッドによる4チャネルのマルチヘッド14は、例えばメッキ法やスパッタ法、イオンミリング法等の薄膜形成技術によって基板上に磁気コアやコイル等の各構成要素が形成されるため、狭トラック化が可能であり、さらなる磁気記録媒体の高密度化に対応することが可能となっている。
このように、図2(A),(B)に示すようなヘッド面を有する磁気ヘッドブロック8では、磁気テープ4の幅方向に亘って4チャネル分のマルチヘッド14が形成され、磁気テープ4の1回の走行によって4トラック分の磁気信号を同時に記録することができる。したがって、単一の薄膜磁気ヘッドでその磁極幅を狭く構成して、記録密度を高密度化した場合、磁気テープの伸び縮みや走行むらなどがあってもオフトラックが生じにくくなり、メカニカルな位置制御だけによって複数トラックを順次オントラック制御する従来装置に比較して、記録精度や信頼性が高くなるという利点がある。
一般に、磁気信号の記録/再生時にはエラーが発生するので、ディジタル画像信号、ディジタルオーディオ信号、サブコードなどの磁気信号では、エラー訂正符号の符号化がなされている。エラー訂正符号としては、マトリクス状のデータ配列の行(水平)方向とその列(垂直)方向とに別個のエラー訂正符号で符号化を行う積符号が知られている。積符号は、各データシンボルが二つのエラー訂正符号系列に属するので、エラー訂正の能力が高い。
ディジタルVTRでは、セグメント方式のために、1フィールドのPCM(Pulse Code Modulation)オーディオ信号も複数のトラックに分散して記録される。各トラックのPCMオーディオ信号は、上述の積符号で符号化される。しかし、エラーが多い時には、エラー訂正符号で完全にエラーを訂正することができない。この時には、エラーが耳障りとならないように、エラーデータの修整がなされる。例えばエラーサンプルを、その前後の正しいサンプルの平均値で置き換える平均値補間がなされる。
このエラー修整を効果的に行うために、PCMオーディオ信号の系列中の連続するサンプル同士の記録位置を離すインターリーブがなされる。こうして上述の磁気ヘッド装置によれば、データを複数のトラックにインターリーブしてエラー訂正符号を付加するとともに、エラー訂正符号がマルチヘッドの数の整数倍または整数分の一の数のトラックにインターリーブされる。したがって、1トラックのデータ列が全て誤りとなった場合にも、他のトラックのデータ列からこの誤りを訂正して再生を行うことができる。
図4は、図2に示すマルチヘッドに配置された記録用の薄膜磁気ヘッドを示す平面図である。
図4には、n個(例えば4個)の薄膜磁気ヘッド16〜19がギャップ方向に直交する方向にずれ、かつ各一対の磁極の互いに隣接する端部で重なるように配置された記録用薄膜磁気ヘッド20の構成を示している。この記録用薄膜磁気ヘッド20は、いずれも軟磁性体からなる一対の磁気コア21,22が非磁性体からなる磁気ギャップGを介して接合されるとともに、磁気コア21,22に図示しないコイルが巻装された薄膜磁気ヘッド16〜19を、アルチック(Al2O3TiC)などのセラミクス基板23にインダクティブ型のマルチヘッドとして一体に形成したものである。
図4には、n個(例えば4個)の薄膜磁気ヘッド16〜19がギャップ方向に直交する方向にずれ、かつ各一対の磁極の互いに隣接する端部で重なるように配置された記録用薄膜磁気ヘッド20の構成を示している。この記録用薄膜磁気ヘッド20は、いずれも軟磁性体からなる一対の磁気コア21,22が非磁性体からなる磁気ギャップGを介して接合されるとともに、磁気コア21,22に図示しないコイルが巻装された薄膜磁気ヘッド16〜19を、アルチック(Al2O3TiC)などのセラミクス基板23にインダクティブ型のマルチヘッドとして一体に形成したものである。
具体的な薄膜磁気ヘッド16の構成では、セラミクス基板23上に第lの磁気ヘッド部材24からなる絶縁層を配置し、その上に磁気コア21を所定の幅に構成する下層ポール25が配置される。下層ポール25の上には、SiO2や熱処理で硬化したフォトレジストで絶縁層26が形成され、図示しないコイルを形成したあと、所定のギャップGをもって上層ポールとなる磁気コア22が形成されている。
つぎの薄膜磁気ヘッド17は、第2の磁気ヘッド部材27からなる絶縁層を介して、下層ポール25、絶縁層26の所定領域に一対の磁気コア21,22が同様に形成されている。なお、薄膜磁気ヘッド18,19についても同様であって、それらの説明は省略するが、記録用薄膜磁気ヘッド20の最上層には絶縁層28を介してセラミクス基板29が配置されている。
このように各薄膜磁気ヘッド16〜19が形成される部分は、その積層方向に対して直交する方向において一部であって、積層方向における同レベルの他の部分はそれぞれ非磁性体によって保護されている。
また、磁気コア21,22、磁気ヘッド部材24、および下層ポール25などは、高磁性体材料から成り、例えば、Ni−Fe(パーマロイ)、Si−Al−Fe(センダスト)、アモルファス鉄心材料(高透磁率薄帯)などが好適である。
各薄膜磁気ヘッド16〜19は積層方向にずれているため、それぞれのコイルが互いに干渉することはない。したがって、各薄膜磁気ヘッド16〜19は積層方向に対して直交する方向(幅方向)において、どのような位置関係にでも配設することができる。
そして、この磁気ヘッド装置において、各薄膜磁気ヘッド16〜19は、記録チャネルの幅方向にずらして配置され、かつ一対の磁極のそれぞれの端部が積層方向から見て隣接する側の端部が重なるように(オーバーラップするように)して形成されており、したがって、各薄膜磁気ヘッド16〜19の形成ピッチは各薄膜磁気ヘッド16〜19の磁極幅Whwよりも小さく形成されている。なお、各一対の磁極15の磁極幅Whwは例えば、1.2μmに形成され、また、形成ピッチPは0.2μmに形成されている。
これにより、記録用薄膜磁気ヘッド20に接触して又は近接して走行する磁気テープに情報が記録されるとき、先ず、第1の薄膜磁気ヘッド16により磁極幅Whw=1.2μmに等しいトラック幅の記録トラックT1が形成された後、0.2μmオーバーラップされて第2の薄膜磁気ヘッド17によりトラック幅1.2μmの記録トラックT2が形成されることになる。したがって、最後に記録された記録トラックT4以外のトラック幅はすべてW=1.0μmとなり、より幅狭の記録トラックTrを形成することができる。
このような記録用薄膜磁気ヘッド20は、各薄膜磁気ヘッド16〜19が複数(マルチ)でありながら、それぞれ一対の磁極の幅方向でオーバーラップするように配置したので、隣接する記録トラックT1〜T4でオーバーライト動作が行われるから、それぞれのトラックピッチを実際の薄膜磁気ヘッド16〜19の磁極幅よりも小さくすることができ、記録密度の高密度化に貢献することができる。
図5は、図2に示すマルチヘッドに配置された再生用磁気ヘッドを示す平面図である。
ここでは、縦型のMR薄膜ヘッド30a〜30dを4つ積層形成した再生用磁気ヘッド30について説明する。非磁性体の基板31上に絶縁層32を介して下層シールド磁性体33となる軟磁性膜(SAL膜)、および下層ギャップ絶縁層34を順次積層し、この下層ギャップ絶縁層34上に、MR素子35を、その長手方向が磁気テープとの対向面であるヘッド面と垂直になるように配置し、且つその一方の端面がヘッド面に露出するように形成されている。このMR薄膜ヘッド30aの再生幅Whrを決める感磁部は、MR素子35と下層シールド磁性体33(SAL膜)とがそれぞれ薄い非磁性層間に挟み込まれて構成される。なお、このMR素子35の両端には、図示しないセンス電流を提供するための前端電極、後端電極が形成されている。
ここでは、縦型のMR薄膜ヘッド30a〜30dを4つ積層形成した再生用磁気ヘッド30について説明する。非磁性体の基板31上に絶縁層32を介して下層シールド磁性体33となる軟磁性膜(SAL膜)、および下層ギャップ絶縁層34を順次積層し、この下層ギャップ絶縁層34上に、MR素子35を、その長手方向が磁気テープとの対向面であるヘッド面と垂直になるように配置し、且つその一方の端面がヘッド面に露出するように形成されている。このMR薄膜ヘッド30aの再生幅Whrを決める感磁部は、MR素子35と下層シールド磁性体33(SAL膜)とがそれぞれ薄い非磁性層間に挟み込まれて構成される。なお、このMR素子35の両端には、図示しないセンス電流を提供するための前端電極、後端電極が形成されている。
その後、MR素子35には前端電極、後端電極を含んで全面に絶縁層36が積層された後、MR素子35の両脇にはその長手方向に図示しない非磁性層を介してバイアス用ハード膜37が形成され、MR薄膜ヘッド30aが構成される。その後、全面につぎのMR薄膜ヘッド30bの下層シールド磁性体38となる軟磁性膜を順次積層することにより、MR薄膜ヘッド30b,30c,30dが構成される。なお、再生用磁気ヘッド30の最上層には絶縁層39を介して非磁性体の基板40が配置されている。
以上のように構成される再生用磁気ヘッド30は、図2で前述した磁気ヘッドブロック8における再生ヘッド13として4チャネル分配置され、磁気信号が記録された磁気テープ4から、MR素子35が磁気テープ4における記録磁界の変化に応じてその抵抗値を変化させることによって、複数のトラックから同時に情報を読み取ることができる。
なお、MR薄膜ヘッド30a〜30dは、各MR素子35の隣接する端部において重なるように、その再生幅Whrに対して狭い間隔で4チャネル分配置してもよい。
さらに、再生幅Whrが薄膜磁気ヘッド16〜19の磁極幅Whwの半分またはそれ以下のMR素子35を2n個またはそれ以上用いて再生用磁気ヘッド30を構成することもできる。この場合、再生用磁気ヘッド30に対して相対的にトラック幅方向に磁気テープの揺らぎが生じても、各記録トラックを少なくとも1つ以上のMR素子35が余すことなくスキャンするので、記録信号をより正確に読み取ることが可能となる。
さらに、再生幅Whrが薄膜磁気ヘッド16〜19の磁極幅Whwの半分またはそれ以下のMR素子35を2n個またはそれ以上用いて再生用磁気ヘッド30を構成することもできる。この場合、再生用磁気ヘッド30に対して相対的にトラック幅方向に磁気テープの揺らぎが生じても、各記録トラックを少なくとも1つ以上のMR素子35が余すことなくスキャンするので、記録信号をより正確に読み取ることが可能となる。
1……磁気記録再生装置、2……テープカートリッジ、4……磁気テープ、8……磁気ヘッドブロック、12a,12b……記録ヘッド、13a,13b……再生ヘッド、14a〜14d……マルチヘッド、15a〜15d……マルチヘッド、16〜19……薄膜磁気ヘッド、20……記録用薄膜磁気ヘッド、30……再生用磁気ヘッド、30a〜30d……MR薄膜ヘッド、41,42……サーボパターン
Claims (11)
- 磁気テープの走行方向と平行する複数のトラック上に、複数の薄膜磁気ヘッドから同時に磁気信号を記録する磁気ヘッド装置において、
n個の前記薄膜磁気ヘッドをそれぞれ具備し、互いに前記磁気テープの記録方向と直交する幅方向に所定間隔だけ離れて位置するm個のマルチヘッドを備え、
n個の前記薄膜磁気ヘッドが、前記各マルチヘッドのヘッド面で一対の磁極をそれぞれ前記磁気テープの幅方向および走行方向にずらして隣接配置されていることを特徴とする磁気ヘッド装置。 - 前記各マルチヘッドは、前記磁気テープの前記所定間隔だけ離れた位置でそれぞれ前記薄膜磁気ヘッドのn個分の磁極幅に相当するチャネル幅の記録チャネルに対して、所定の磁気信号を同時に記録することを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド装置。
- 前記各マルチヘッドは、n個の前記薄膜磁気ヘッドが各一対の磁極の互いに隣接する端部で重なるように配置して構成されていることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド装置。
- 前記各マルチヘッドは、記録された磁気信号を検出する複数の再生用磁気ヘッドをさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド装置。
- 前記各マルチヘッドは、前記一対の磁極が前記磁気テープの幅方向および走行方向にずらして隣接配置されたn個の前記薄膜磁気ヘッドを2組備えるとともに、n個の前記再生用磁気ヘッドを備え、前記各マルチヘッドのヘッド面には、前記再生用磁気ヘッドのそれぞれに対して、n個の前記薄膜磁気ヘッドのそれぞれが前記磁気テープの走行方向の前後に配置されていることを特徴とする請求項4記載の磁気ヘッド装置。
- 前記再生用磁気ヘッドは、前記薄膜磁気ヘッドの磁極幅の半分またはそれ以下の再生幅を有する2n個またはそれ以上の磁気抵抗効果型素子を、それぞれ前記磁気テープの幅方向にずらして配置して構成されていることを特徴とする請求項4記載の磁気ヘッド装置。
- 前記各マルチヘッドは、n個の前記薄膜磁気ヘッドの他に再生用磁気ヘッドを備え、前記各マルチヘッドのヘッド面には、n個の前記薄膜磁気ヘッドのそれぞれに対して、前記再生用磁気ヘッドが前記磁気テープの走行方向の前後にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド装置。
- 前記各再生用磁気ヘッドは、前記薄膜磁気ヘッドの磁極幅の半分またはそれ以下の再生幅を有する2n個またはそれ以上の磁気抵抗効果型素子を、それぞれ前記磁気テープの幅方向にずらして配置して構成されていることを特徴とする請求項7記載の磁気ヘッド装置。
- 磁気テープの走行方向と平行する複数のトラック上に、複数の薄膜磁気ヘッドから同時に磁気信号を記録し、再生する磁気記録再生装置であって、
前記磁気テープを走行させるテープ走行手段と、
n個の前記薄膜磁気ヘッドをそれぞれ具備し、互いに前記磁気テープの記録方向と直交する幅方向に所定間隔だけ離れて位置するm個のマルチヘッドを有する磁気ヘッド装置とを備え、
n個の前記薄膜磁気ヘッドが、前記各マルチヘッドのヘッド面で一対の磁極をそれぞれ前記磁気テープの幅方向および走行方向にずらして隣接配置されたことを特徴とする磁気記録再生装置。 - 前記磁気ヘッド装置を前記磁気テープの幅方向に順次移動させて、前記マルチヘッド毎に前記複数のトラックを切換えて走査することにより、前記マルチヘッドによって、前記複数のトラック単位でサーペンタイン記録パターンを形成することを特徴とする請求項9記載の磁気記録再生装置。
- 前記各マルチヘッドは、前記磁気テープに記録された磁気信号を検出する複数の再生用磁気ヘッドをさらに備えたことを特徴とする請求項9記載の磁気記録再生装置。
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