JP2704957B2 - 個別の磁気記憶及び飽和可能な層を有する磁気記録媒体及び磁気信号処理装置ならびにこの媒体を使用する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明は磁気記憶媒体に関連する信号記憶及び転送を含
む磁気信号処理の分野に関する。より詳細には、本発明
は高保磁力磁気記憶層と共に、改善した磁気信号処理を
可能とする異なつた透磁性の近接した領域が選択的に設
定されるような透磁性の層とを有する磁気記憶媒体に関
する。 従来の広帯域で高密度の磁気信号処理において、磁気
記憶媒体に関連して転送されるべき磁束は磁気変換器
（ヘツド）の磁気コアを透過する。再生動作モード時
に、この磁束は関連したコイル巻線に出力電圧を誘起さ
せ、これは好ましい増巾の後に、使用装置による使用の
ために好ましいコアを透過する磁束の再生された値を表
わす。記録動作モード時には透過磁束はコイル巻線に与
えられる電流から生せしめられ、磁気記憶媒体の代表的
な信号を記録するためコアに設けられる物理的ギヤツプ
から発生する。典型的に、種々の損失がこのような転送
時に生じ、それらは生起信号の品位を悪化させる。より
重大な損失の１つはスペースイング損失と呼ばれ、磁気
記憶媒体と変換器との間の物理的な間隔のために生じ
る。このスペースイング損失はこのような損失の影響が
より重大となるような再生動作にとつて特に有害であ
る。従来、スペースイング損失を減少するために動作条
件として変換器をできるだけ磁気記憶媒体に近づけるこ
とにより物理的な間隔を減少することが主として行なわ
れていた。しかしながら、これは、変換器が媒体表面の
上方で接触せずに支持される即ち変換器が媒体に対して
浮いているような装置における変換器及び媒体間の損傷
的な衝突あるいは変換器が信号転送動作の間に媒体と接
触しているような装置における媒体及び／又は変換器の
大きな損耗の可能性を増大してしまう。 スペースイング損失に加えて、信号品位は変換器によ
る信号転送の効率が悪ければそれにより悪影響せしめら
れる。再生ギヤツプ損失は効率の悪さの原因の１つの例
である。これは変換器及び媒体間の信号転送に作用する
原因となる変換器内の物理的ギヤツプの長さによつて生
ぜせしめられ、出力信号の損失は波長が短かくなればそ
れだけ大きくなる。再生ギヤツプ損失は変換器の形体の
固有の結果であるものと考えられる。 本発明は変換器を媒体に物理的に接近して移動する必
要なしにスペースイング損失を減少する。従つて、磁気
記憶媒体に関連して転送される信号の品位は、変換器及
び／又は媒体に対する損傷あるいは損耗の可能性を増大
することなしに改善せしめられうる。更に、本発明の方
法及び装置によつて、短かい波長での改善した信号再生
を変換器が達成できる再生ギヤツプ損失の減少により信
号転送の効率の向上が可能となる。 同一出願人にかかわる関連出願（PCT/US86/0733及びP
CT/US86/0734）は磁気記憶媒体に関連した信号転送に影
響する物理的ギヤツプがない変換区域を形成するように
働く磁気変換器及び関連した磁気材料体の構成に関す
る。より詳細には、これら出願に示されかつ記載された
実施例において、関連した磁気材料体は磁気記憶媒体及
び変換器が磁気的に接近するように位置決めされ、変換
区域は磁気材料体、変換器及び磁気記憶媒体間の磁束の
結合を行なうために位置決めされる。ここで使用される
用語「磁気的に接近する」とは、飽和又はある同様の磁
気作用が結合を阻止しないものとして、磁気材料体が近
接した対象又は場に関して、これら２つの間で磁束結合
が生じるように位置決めされるという事を意味する。関
連した磁気材料体の好ましい材料は高い絶体透磁率を有
し、かつ磁気記憶媒体に比較して低い保磁力と低い磁気
飽和密度とを有している。このような材料は通常「ソフ
トな」磁気材料と呼ばれており、情報を磁気的に記憶す
るような高い保磁力と磁気飽和密度とを有する「ハード
な」磁気材料と対照的である。キーパ（Keeper）はこの
ような特性を有する磁気材料体である。通常、キーパは
永久磁石の端の上方に置かれ、磁石の磁極間に磁束を捕
縛して磁束通路を与え、それらが減磁されないようにす
る。磁気変換器のコアを作るために典型的に使用される
磁気材料はキーパのものと同様な特性を有している。 変換区域は同一の１つの又はそれ以上の「意味のあ
る」磁気的な不連続性、例えば実質的に異なつた透磁率
の領域を作ることにより関連した磁気材料体即ちキーパ
に形成される（これらは典型的には、１つの物理的な変
換ギヤツプを含ませることにより磁気変換器に設けられ
る）。透磁率の傾斜即ち勾配はこのような不連続性を与
え、上述した関連出願の実施例においては、好ましく
は、急な透磁率の勾配が変換区域を定める近接した磁気
的に飽和した領域及び磁気的に不飽和の領域間に設定さ
れる。本発明の好適実施例においても急な透磁率の勾配
が所望される。このような勾配の性質及びこれを達成す
る好ましい態様が以下により詳細に記載される。本発明
の装置において、このような連続性は最も簡単には、近
接した磁気的飽和及び不飽和領域を有することにより変
換区域を定める領域に与えられる。又、変換区域は従来
の磁気変換器の物理的ギヤツプ及びバイアス磁束の源
（ソース）を関連させることによりその領域において容
易に発生されかつ定められることができる。上述した関
連出願の実施例においては、このバイアス磁束のソース
は変換器と単独に関連せしめられるかあるいはキーパ磁
気材料体と単独に関連せしめられることができかつある
場合にはこれら両者と関連せしめられることができる
が、本発明によれば、バイアス磁束のソースは変換器と
関連せしめられる。更に、記録動作の間に、バイアス磁
束のソースは変換区域を定める領域を通過する記憶信号
磁束によつて簡単に与えられることができる。 上述した関連出願に記載されているように、キーパの
厚さがキーパの性能を決定する上で重要である。キーパ
の厚さの選択はその目的及びその位置に依存する。例え
ば再生動作に対して、「よく定められた」変換区域が好
ましく、短い波長の信号に対しては短い長さを有するも
のが好ましい。比較的に薄いキーパはこのような動作に
対して最適である。ヘツド及び媒体の損耗の回避が重要
であるような応用においては（例えば接触記録及び／又
は再生装置の場合）、より薄いキーパが好ましい。更
に、変換器／キーパ／磁気記憶媒体構成もまたキーパの
厚さに影響する。いずれの場合においても、キーパの厚
みは所望の位置に変換区域を作るように有効磁束に関連
して選択される。例えば、このようなギヤツプとヘツド
及びキーパの「優勢な」量のバイアス磁束流とを物理的
に「橋渡し」するようにキーパが物理的なギヤツプを定
める磁気コアの面と係合するような構成においては、キ
ーパはギヤツプに近接するコアに関連して薄くなるよう
に選択されかつギヤツプに近接したバイアス磁束通路に
垂直なキーパ／コア横断面は大きくなるように選択され
て、物理的ギヤツプを橋渡しするキーパの部分は大きな
磁束密度（好ましくは、それを有する領域を飽和するほ
どの）を有することになる。この飽和された領域の透磁
率は例えば非磁性材料ほど低く、他方周囲の領域の透磁
率は大きく留まる。これら領域は磁気材料体内で変換区
域を定めるように働く。 上述した出願（PCT/US86/02732）に記載された好適実
施例においては、変換器コアに密接してキーパを有しか
つ変換器の物理的ギヤツプを橋渡しする変換器が記載さ
れており、ここではコアは機械的に可動でありまたキー
パは固定である。物理的ギヤツプを橋渡しする部分にお
いてキーパを飽和するためにコアの物理的ギヤツプによ
つて指向される磁束を与える手段が変換器と関連せしめ
られる。この飽和せしめられた部分は磁気的に形成され
る変換ギヤツプを表わす。この関連した出願に記載され
た好適実施例において、キーパは変換器コアと媒体との
間に配置される。キーパのこの配置により物理的な変換
ギヤツプを除去し、もし媒体が信号転送時にキーパと接
触するならば、同様にスペースイング損失を減少する。
他の関連出願（PCT/US86/02733）に記載された好適実施
例においては、キーパ及び変換器コアは直接接触してお
り、互いに静止した関係である。この構成も変換器コア
の物理的ギヤツプ及び媒体間での直接的な物理的接触回
避し、かつキーパが同様磁気記憶媒体と直接接触する関
係にあるような構成においては、スペースイング損失を
減少する。従つて、これら関連出願に記載されるこのよ
うな変換器／キーパの組合せの実施例は減少せしめられ
た損耗及びスペースイング損失の特性によつて特徴付け
られるが、磁気記録媒体及び同等の特性を有するこの媒
体に関連して信号を磁気的に転送する方法を与えること
によつてかなりの長所が実現される。このような媒体及
び方法は現在の磁気記録及び／又は再生装置がそれら構
造の変更をほとんど必要とせずに減少した損耗及びスペ
ースイング損失の特性の長所を取ることができるように
する。 本発明によれば、磁気信号を記憶するための大きな保
持力の磁性層に加えて、異なつた透磁率の近接した領域
が選択的に設定されるような磁気的に透過性の層を有す
る磁気記録媒体が与えられる。本発明の好適実施例にお
いて、「差動的に」磁気透過可能な層及び大きな保磁力
の磁気記憶層は基体上に支持された分離した別々の相接
した層である。磁束のソースはバイアス磁束を差動的に
透過性の層に指向しかつギヤツプ無し変換区域として働
く区域に仮想的なギヤツプを形成するように磁気変換器
の物理的ギヤツプと反対でかつそれを橋渡しする区域に
異なつた透磁率の近接した領域を局部的に設定するよう
になつている。バイアス磁束を与えると、異なつた透磁
率の近接した領域が設定されるために、その区域に近接
した大きな透磁性の部分を介して磁気変換器と磁気記憶
との間の信号磁束転送が可能となる。本発明の実施例の
以下に述べる記載からより明らかになるように、磁気記
憶層と隣接する差動的に透過可能な層の変換区域の形成
は磁気変換器と磁気記憶層との間の物理的な間隔即ちス
ペースイングを機能的に減少し、信号の変換のための変
換器の磁気コア及び磁気記憶層間の磁気結合を可能とす
る。信号転送が本発明の媒体の使用により短い波長で改
善されたという事が予期せずに見出された。データの再
生信号転送時のため実験的にプロツトを取ると（信号強
度対波長）、本発明の媒体の差動的に透過可能な層の存
在により第１次の波長依存零点（通常ギヤツプ零点即ち
ヌルと呼ばれる）が応答的に生じるより短い波長の方向
に好ましいシフトが生ぜしめられるという事がわかつ
た。これにより差動的に透過可能な層の磁気的に形成さ
れた仮想ギヤツプ即ち変換区域の長さが磁気変換器の物
理的ギヤツプよりもより小さくなるように制御可能であ
るという事が指示される。 本発明の好適実施例において、ギヤツプ無し変換区域
が形成される差動的に透過可能な層は積層複合磁気記録
媒体の一体部分である高透磁性で低保磁力の磁性材料の
相接した磁気的に飽和可能な層である。異なつた透磁性
の近接した領域は近接した磁気的に飽和されかつ非飽和
とされる領域を設定することにより本発明の好適実施例
において与えられる。更に、この層は又飽和可能な層へ
の変換区域の形成を磁気的に行なわせるバイアス磁束を
存在させずに磁気記憶媒体に記録された信号からの磁束
を保持するように有利に働く。 従来、垂直磁気記憶媒体において、よく規定された通
路に沿つて記録磁束を指向しかつ再生のための磁束通路
を与えるために大きな透磁性の不飽和下側層が使用され
ていた。本発明の記憶媒体の差動的に透過可能な即ち飽
和可能な層と対照的に、これら従来の記憶媒体の下側層
は、記憶媒体への記録信号転送時に、期待さた磁束密度
に関連してそれらを厚くすることにより不飽和可能とな
るように設計される。これら下側層は本発明の記憶媒体
の差動的に透過可能即ち飽和可能な層としては働かず、
変換器及び記憶媒体間で信号転送を行なわせるための規
定された変換区域を形成せず、スペースイング及び再生
ギヤツプ損失についての効果も又磁気変換器及び記憶媒
体の損耗についての効果も持たない。 更に、本発明によれば、磁気信号処理装置が設けら
れ、これはこのような磁気記憶媒体を使用する。この装
置は変換器と関連した永久磁石のような磁束発生手段
と、変換器に近接した外部バイアスコイル即ち変換器の
磁気コアと関連した信号巻線に結合される補助電流源と
を含み、この外部バイアスコイルは変換器の物理的なギ
ヤツプとして働く差動的に透過可能な層に異なつた透磁
率の近接した領域の区域を形成するバイアス磁界を発生
する。現在使われている磁気記録及び／又は再生装置が
このような手段を含むように容易に変更可能である。従
つて、現在使われている磁気記録及び／又は再生装置に
本発明の方法及び装置の長所を組み入れるために従来の
変換器あるいは記録及び／又は再生回路を再び設計し直
す必要はない。更に又、本発明の装置において、変換器
及び磁気記憶媒体表面は変換器及び／又は媒体の損傷あ
るいは損耗の可能性を減じるように間隔決めされること
ができ、スペースイング損失を減少するように、できる
だけそれらを近づけるように位置決めする必要性はな
い。 以下に述べる詳細な説明において、本発明の方法及び
装置は特定の実施例に関連して記載される。しかしなが
ら、本発明の磁気記録媒体は一般的な信号使用装置と組
合わせて使用可能であり、従つて本発明はここに記載さ
れる実施例には限定されない。 第1A図は記録動作モードにある従来の磁気記憶媒体及
び変換器の概略部分図である。 第1B図は非バイアス再生動作状態時の磁気変換器と動
作的に関連した本発明の磁気記録媒体の一実施例の概略
部分図である。 第1C図はバイアスされた再生動作状態時の第1B図に示
されるものと同じ構成を示す図である。 第２図はバイアスされた再生動作状態時の磁気変換器
と動作的に関連した本発明の磁気記録媒体の第２の実施
例の概略部分図である。 第３図はバイアスされた再生動作状態時の磁気変換器
と動作的に関連した本発明の磁気記録媒体の第３の実施
例の概略部分図である。 第４図は周知の磁気材料の磁束密度対透磁率の特性の
例である。 第５図は本発明の磁気記録媒体の実施例の差動的に透
過可能な層に設定された変換区域の長さにおよぶ磁束密
度対透磁率の特性を示す。 第６図は本発明に従つた磁気記録媒体に関連して信号
を記録しかつ再生するためのシステムのブロツク図であ
る。 図面及び以下の説明において、同様の素子は図示した
実施例間での比較を容易にするために同様な参照番号に
よつて表わされる。図面の１つ以上の図において示され
た類似した素子の記載は図のそれぞれに関連しては反復
されない。 本発明に従つた磁気記録媒体の実施例は、磁気信号を
受けて記憶するための大きな保磁力（ハード）磁気層
と、磁気変換器及び大きな保磁力の磁気層間での磁気信
号の磁束の転送を行なう飽和可能で高い透磁率の低保磁
力（ソフト）層とを有する積層複合構造体である。第1B
及び1C図には、アルミニウム又はプラスチツクのような
非磁性材料から作られた基体層12と大きな保磁力の磁性
材料から作られたハード磁気層13とニツケル鉄合金（例
えばパーマロイ）又は鉄アルミニウム合金（例えばアル
フエシブル）のような大きな透磁率で小さな保磁力の材
料から作られた覆いの磁気的に飽和可能な層14とから成
る磁気記録媒体11が示されている。大きな保磁力の磁気
層13はバインダに分散した磁性粒子の形でもよくあるい
は高い保磁力の磁性金属あるいは金属合金の連続したフ
イルムの形のものであつてもよい。媒体11に反対に隔て
られた関係で磁気変換器15が設けられており、これは物
理的ギヤツプ19を定める当該磁極17,18をそなえた磁気
コア16を有する。コア16は例えばフエライトのような公
知の磁気変換器のために好ましい磁性材料から作られ、
好ましくは例えばガラス又は二酸化シリコンのような非
磁性材料がよく規定された物理的変換ギヤツプ19をうる
ためにコアの磁極17,18間に設けられる。磁気コア16は
磁気記憶媒体13間で情報信号を転送するための磁束通路
を定め、このコアの周りに設けられたコイル巻線20のよ
うな手段は記録動作モード時に磁束通路を情報信号源38
（第６図）と結合しかつ再生動作モード時に磁束通路を
情報信号使用装置45（第６図）と結合するため磁束通路
に磁気結合関係で配置されている。変換器コア16、磁極
17,18、変換ギヤツプ19及びコイル巻線20は公知の態様
で作られてもよく、従つてその詳細な記載は与えられな
い。 本発明に従つた磁気記録媒体11は磁気記録媒体の技術
において周知である製造技術を用いて作られることがで
き、従つてその詳細な記載は与えられない。例えば、ハ
ード磁性層13がバインダでの磁性粒子の分散から作られ
るような媒体においては、この層は公知の磁気テープを
作るために普通に使用されるキヤステイング手法を用い
て好ましい基体12に附着せしめられてもよい。ハード磁
性層13が連続した金属又は金属合金フイルムであるよう
な実施例においては、この層はメツキ（電気メツキ又は
非電気メツキ）又はスパツタリングによつて附着せしめ
られてもよい。磁気的に飽和可能な層14もメツキ又はス
パツタリングによつて附着せしめられてもよい。媒体の
形及びそのための意図した応用により、耐久覆い又は導
電被膜のような他の層が積層複合体に含まれてもよい。 比較の目的のために、基体層12とハード磁性層13とだ
けから成る公知の磁気記録媒体11′が第1A図に示され
る。 デジタル又はアナログ信号が当業技術で公知の態様で
磁気媒体11に記録される。第1A−Ｃ図は磁気記憶装置13
に長さ方向にデジタル信号を記録することを示す。これ
に関連して、記録された磁気層13は磁気信号即ちビツト
（実線の矢印で示される）が記憶される多数の個々の領
域21を有するものとして示される。領域21の磁化の軸線
は磁気層13の平面に関して水平方向に配向される。 公知の記録媒体11′（第1A図）において、例えば再生
動作モードで与えられた磁気転移22からの信号磁束（点
線24で示される）の１部は変換器15の磁気コア16によつ
て設定される磁束と結び付き、他方他の磁束は近接した
磁気転移22への磁束漏れ通路26に沿つて分枝せしめられ
る。変換器15内で磁束通路と結びつく磁束は変換器と関
連したコイル巻線（第1A図には示されていない）に出力
電圧を誘起する。本発明の磁気記録媒体11の場合におい
て、バイアス磁束がなければ（第1B図、I biasがゼロに
等しい）、本質的に、与えられた磁気転移22からの全体
の磁束は、この層の低いレラクタンスで高い透磁率の通
路のため、磁気飽和層14により制限されかつ近接した磁
気転移に分枝せしめられようとする。従つて、もしあれ
ば、わずかな磁束がバイアスの不存在下で変換器15に到
達し、相関的に、再生あるいは他の信号転送は生じな
い。 第1C図は、例えばバイアス電流を変換器巻線20に流す
ことにより適当なバイアス磁界（I biasが零に等しくな
い）がコア16により決定される磁束通路に結合される時
に何が生じるかを示す。この場合に、変換器15の物理的
ギヤツプ19から発生するバイアス磁束は透磁率が大きい
飽和可能な層14を透過し、物理的ギヤツプに近接する層
に飽和区域23を作る。このような飽和は区域23の透磁率
を下げる。従つて、この区域はこの層に磁気的に形成さ
れた仮想ギヤツプを定める。区域23はバイアス磁束によ
つて飽和されるために、磁気記憶層13からの信号磁束は
この区域を通つて分枝されない。その代りに、記憶層13
からの信号磁束は区域23に近接した飽和可能な層13の飽
和されない領域を通つて変換器15の磁気コア16に向けら
れる。この時に、実際上は、変換器15の物理的ギヤツプ
19の反対に位置決めした層13の部分は信号を変換器15と
磁気記憶層13との間で結合するように働き、それによ
り、スペースイング損失に関与する変換器及び記憶層間
の物理的間隔を機能的に除去する。区域23を飽和するた
めに必要なバイアス磁束の大きさは飽和可能な層14を形
成する材料の特定の磁気的な特性及び磁気記録媒体11の
表面に垂直な方向の層の横断面積、従つて層の厚さに依
存する。飽和可能な層13の材料特性及び面積は層13を飽
和しかつ区域23を形成するために必要なバイアス磁束が
高保磁力磁気層13に記録された信号を消去したりあるい
は他に変化してしまつたりするために必要な磁束よりも
小さくなるように高保磁力磁気層14の磁気特性及び厚み
に関連して選択される。更に、飽和可能な層14の飽和値
（飽和での磁束密度）は、この層が磁気記録媒体11から
発生する信号磁束だけでは飽和されないようなものでな
ければならない。層14の飽和値はまたそれが作られる材
料の磁気特性及びその厚みの関数でもある。また、効率
を向上するように飽和された区域23と近接した非飽和領
域との間で境界でＢ−Ｈ（磁束密度対磁界強度）におい
て鋭い飽和転移を有することが望まれる。飽和区域23を
橋渡しし、従つて変換器15及び磁気記憶層13間の信号転
送に寄与しない信号磁束の部分を減少しあるいは最小に
する。 上述したように、飽和可能な層14は通常永久磁石のた
めにキーパを製造するために使用されるパーマロイ又は
アルフエシブのような材料から形成されることができ
る。このキーパ層は、情報信号の所望の伝送が磁気記憶
層13と変換器の磁気コア16との間に生じるようにするた
めに変換器15（第1C図の24）の磁気コア16を通つて伸び
る通路に沿つたレラクタンスに関連してキーパ内の通路
に沿つた磁束にレラクタンスを与えるように構成され
る。この相対レラクタンスは材料、材料の厚み、磁気記
録媒体11に対面する変換器磁極の部分の大きさ、媒体11
の表面に垂直な平面でのキーパ14での飽和区域23の部分
の大きさ、キーパ層14の厚み、（もしあれば）変換器15
及びキーパ14を分離する距離、物理的ギヤツプ19の長
さ、巾及び深さのような種々の特性の適切な組合わせを
選択することにより達成される。好ましくは、キーパ14
は後述するようにバイアス磁束による飽和のためのよう
なギヤツプにおいて小さな横断面面積を有するように物
理的ギヤツプ19の深さの方向に極めて小さな厚みｔを有
する。 第４図はキーパ層14の製造のための好ましい磁気材料
の透磁率ｍ対磁束密度Ｂの特性を示す。この特性から明
らかなように、材料は狭い範囲の磁束密度に渡つて透磁
率に大きな差を有している。第５図は局部化された区域
23でキーパ層14を飽和する効果を示す。これら第４及び
５図から明らかなように、総合的な透磁率対磁束密度勾
配が飽和された区域23及び近接した飽和領域間のよく規
定された境界（それを通つて信号磁束が変換器15及び磁
気記憶層13間で結合される）を得るためにできるだけ鋭
くなければならないことが望まれる。 本発明に従つて構成された実施例において、約300−1
000オーグストロームの範囲の厚みを有するパーマロイ
のキーパ層14が約700−1500オーグストロームの範囲の
厚みを有するコバルト・リン非電気メツキした磁気記憶
層13上に附着せしめられた。このようにして附着せしめ
られたキーパ層14は１よりも小さな保磁力を有し、これ
に対して磁気記憶層13は約1000の保磁力を有する。キー
パ層の透磁率は不飽和領域において1000−2000範囲であ
つた。変換区域23の飽和領域においては、透磁率は約１
から約100の範囲であつた。最適の効率のために、変換
区域23の近接した飽和及び不飽和領域間の透磁率の差は
できるだけ大きくされなければならない。しかしなが
ら、不飽和対飽和の透磁率の10:1の比が変換器15と磁気
記憶層13との間の信号情報の転送を可能とする。 キーパ14の厚みは変換区域23の長さ、即ち変換器15の
磁極17及び18の分離の方向の寸法に影響する。更に、よ
り大きな厚みのキーパは所望の変換区域を設定するため
により多くのバイアス磁束を必要とする。記録動作のた
めには、小さな長さの寸法のよく規定された変換区域は
再生動作ほど重要ではない。磁気記憶媒体の記録が主に
変換区域23の後端での磁気状態生起によつて決定され、
変換区域23のこの端が変換器15及び媒体11間の相対運動
時に媒体11の記録に最後に影警することができるためで
ある。しかしながら、再生動作に対しては、小さな長さ
の寸法のよく規定された変換区域23が好適である。いず
れにおいても、減少せしめられたスペースイング損失の
長所を達成するためには、キーパ層14の厚みと変換区域
23を設定するための磁界バイアスの強さとは、変換区域
の長さ寸法が変換器11の物理的ギヤツプ19から磁気記憶
層13への妨害放出磁束波長依存結合を行なわせるほど大
きくはないように選択されなければならない。このよう
な妨害結合は、第1A図によつて示されるようなキーパ層
14がないような構成において存在する空隙に等しく、変
換器11及び磁気記憶層13に生じるほど変換区域23の長さ
寸法が大きくなる時には少なくとも生じる。再生損失の
所望の減少を達成するために必要な厚み、バイアス磁束
は実験的に決定されることができる。 第２図は本発明の磁気記録媒体11の第２の実施例を示
す。この実施例において、キーパ層14はハード磁気層13
の下側に（交換器15に関して）存在する。第1B図に示さ
れるように、バイアス磁束が与えられない時には、ハー
ド磁気記憶層13の記録された信号からの磁束は下側のキ
ーパ層14によつて捕縛され、変換器15の磁気コア16に結
び付けられずに分枝される。しかしながら、バイアス磁
束が与えられると、この磁束は下側のキーパ層に高レラ
クタンス飽和区域23を磁気的に形成する。この高レラク
タンス飽和区域23の設定の結果として、磁気記憶層13に
関連して転送される信号磁束に近接した磁気転移にキー
パ層14を介して分枝される代りに、層13及び高透磁率磁
気コア16間で点線24によつて表わされる通路に沿つて向
けられる。 第３図は本発明の磁気記録媒体11の他の実施例を示
し、これは信号が垂直的に磁気記憶層13に記録されるこ
とを除き第1B及び1C図の実施例に類似している。この実
施例において、領域21の磁化の軸線はハード磁気記憶層
13の平面に関してほぼ垂直である。第1B及びＣ図の実施
例の場合のように、ハード磁気記憶層13に記録された信
号磁束は変換器15からのバイアス磁束によつて設定され
る磁気的に形成される高レラクタンス飽和区域23に近接
する上側のキーパ層14の非飽和領域によつて吸引され
る。同様、この吸引された信号磁束は高レラクタンス飽
和区域23を通つて分枝せしめられないようにされるため
に、それは点線24によつて示される通路に沿つて変換器
15の磁気コア16と磁気記憶層13との間を流れる。 第６図は信号処理システム28のブロツク図を示し、こ
れは第1B、1C、２及び３図に関連して上述したものに対
応する磁気記録媒体11を使用する。第６図において、媒
体11は剛質のデイスクの形で示されている。本発明の方
法及び装置はテープ及び可撓性のデイスクのような他の
形の磁気記憶媒体に適応されうる。デイスク11は記録及
び再生動作時に電流を支持するための巻線20を有する磁
気変換器15の下側で回転するためにモータスピンドル32
に装着されてる。記録動作モード時に入力信号及びバイ
アス電流を支持しかつ再生動作モード時にバイアス及び
再生信号電流を支持するために単一の巻線20が用いられ
ている。上述したように、もし十分な強さの記録電流が
記録動作モード時に与えられるならば、別々の即ち分離
したバイアス電流を与える必要はない。 記録動作モードにおいて、スイツチ36は開かれかつス
イツチ37はその第１の位置（実線で示される）にある。
ソース38からの信号電流は記録増巾器39によつて増巾さ
れ、スイツチ37及びライン40を介して巻線20に伝送され
る。この信号電流は変換器15の物理的ギヤツプを出てデ
イスク11を透過しかつデイスクのハード磁気層に記録さ
れる信号磁束を発生する。この信号電流の大きさは、物
理的ギヤツプを出る磁束が第１−３図に関連して上述し
たように変換器15からデイスク11への所望の信号転送を
行なわせるキーパの飽和区域を形成するために十分とな
るように調節される。 再生動作モードにおいて、スイツチ36は閉ざされかつ
スイツチ37はその第２の位置にされる。スイツチ36を閉
じることにより、調節可能なDC電流源48がライン40に接
続される。ソース48はバイアス電流I biasを与え、これ
はライン40を介して巻線20に送られる。このバイアス電
流はデイスク11のキーパ層を透過するように変換器の物
理的ギヤツプを出るバイアス磁束を発生し、従つてデイ
スク11から変換器15の磁気コアへの記録磁束の結合を行
なわせるキーパの飽和区域を作る。この再生信号磁束は
巻線20をさえぎり、そこに電圧信号を誘起して発生させ
る。この信号はライン42及びスイツチ37により再生増巾
器43に送られる。増巾された再生信号は増巾器43から使
用装置45に送られる。コンデンサ44はライン43に接続さ
れ、バイアスによつて発生される再生信号のDC成分を阻
止する。もしバイアス源が記録動作モードに対して必要
とされるならば、同様のコンデンサが同じ目的のため記
録増巾器39とスイツチ37との間に設けられる。第６図の
実施例はデイスク記録媒体11のキーパ層に飽和区域を設
定するためにDCバイアスを使用するが、このバイアスは
種々の態様で設定されることができる。例えば、磁気記
録媒体のキーパ層に近接して永久磁石が使用され、変換
器15の磁気コアと相互作用して変換区域を形成するため
に必要なキーパ層の局部的飽和を行なわせるようにして
もよい。DC電流源はこのようにして使用されることがで
きる。ACバイアスを使用する時に、磁気記録媒体に関し
て転送されるべき情報信号のものに関して極めて高速で
あるバイアス信号状態間の転移を与えるAC電流源が使用
されることが好ましい。もしACバイアスが使用されるな
らば、この好ましくないバイアス発生信号が再生回路と
結合されないようにするためにコンデンサ44をACフイル
タで置換することが必要となる。 デイスクが装着されるモータスピンドル32を駆動する
モータ46の同期はサーボ47によつて達成され、このサー
ボ47はスピンドル32に動作的に結合したタコメータ機構
によつて与えられるタコメータ信号あるいはサーボトラ
ツクに沿つてデイスク記録媒体11に記録された信号を使
用する。第６図の実施例において、サーボ47はタコメー
タ、サーボあるいは同様の信号を受け、それをシステム
基準信号と比較し、デイスク11の回転をこのシステム基
準信号に同期するために必要に応じてモータ駆動を調節
する。 本発明は種々の実施例の特定のものに関連して図示さ
れかつ記載されたが、形及び内容の変化及び変更が以下
の特許請求の範囲において定められるような発明の精神
及び範囲から離れることなく成されることができること
が理解される。

フロントページの続き (72)発明者 ニイダーメイヤー，レクス アメリカ合衆国カリフオルニア州94062, レツドウツド・シテイー，ハイランド・ アベニユー・3535 (56)参考文献 特開 昭61−131226（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−3517（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．信号が保磁性の記憶層で受けられて記憶される磁気
   記録媒体と、この媒体の表面に接近して間隔決めされた
   関係をもつ磁気変換器とを有する磁気信号処理装置にお
   いて、上記磁気記録媒体は高透磁率を有し、磁気的に飽
   和可能なキーパ層を有し、かつ該変換器は該キーパ層に
   向けた飽和バイアス磁束を発生するための手段を有する
   ことを特徴とする磁気信号処理装置。 ２．上記磁気信号が上記記憶層に記憶され、それらの磁
   化軸は上記記憶層の平面に実質的に平行であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気信号処理装
   置。 ３．上記キーパ層は上記記憶層の上側であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の磁気信号処理装置。 ４．上記キーパ層は上記記憶層の下側であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の磁気信号処理装置。 ５．上記信号はそれらの磁化軸が上記記憶層の平面に実
   質的に垂直となるように記憶されかつ上記キーパ層が上
   記記憶層の上側であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の磁気信号処理装置。 ６．上記キーパ層及び上記記憶層の材料及び相対的な厚
   さは、上記キーパ層を飽和するために必要な磁束が上記
   記憶層に磁気信号の記憶を行わせるために必要な磁束よ
   りも小となるようなものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の磁気信号処理装置。 ７．上記バイアス磁束は直流によって発生されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気信号処理装
   置。 ８．上記バイアス磁束は交流によって発生されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気信号処理装
   置。 ９．（イ）信号を受けて記憶するための保磁性の記憶層
   と高透磁率を有しかつ磁気的に飽和可能なキーパ層とを
   有する磁気記録媒体と、（ロ）該媒体の表面に接近して
   間隔決めされた関係をもつ磁気変換器と、（ハ）該媒体
   と該変換器とを相対的に移動するための手段と、（ニ）
   該媒体及び変換器間の信号転送時に該変換器にキーパ層
   の一部分を飽和するバイアス磁界を発生させるための手
   段とを含むことを特徴とする磁気信号処理装置。 １０．上記信号は上記記憶層に記憶され、それらの磁化
   軸が上記記憶層の平面に実質的に平行であることを特徴
   とする特許請求の範囲第９項記載の磁気信号処理装置。 １１．上記キーパ層は上記記憶層の上側であることを特
   徴とする特許請求の範囲第10項記載の磁気信号処理装
   置。 １２．上記キーパ層は上記記憶層の下側であることを特
   徴とする特許請求の範囲第10項記載の磁気信号処理装
   置。 １３．上記信号はそれらの磁化軸が上記保磁性の層の平
   面に実質的に垂直となるように記憶され、上記飽和可能
   な層は上記保磁性の層の上側であることを特徴とする特
   許請求の範囲第９項記載の磁気信号処理装置。 １４．上記キーパ層及び記憶層の材料及び相対的な厚さ
   は、上記キーパ層を飽和するために必要な磁束が上記記
   憶層から磁気信号を消去するために必要な磁束よりも小
   となるようなものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載の磁気信号処理装置。 １５．バイアス磁界を上記変換器において発生するため
   の上記手段は上記変換器の巻線を進む電流であることを
   特徴とする特許請求の範囲第９項記載の磁気信号処理装
   置。 １６．物理的な変換ギャップを有する磁気変換器と磁気
   信号を転送する保磁性の記憶層を有し、接近して間隔決
   めされた磁気記録媒体とを用いて磁気信号を処理する方
   法において、（イ）該磁気記録媒体に透磁性で磁気的に
   飽和可能な材料で成るキーパ層を備えるようにし、
   （ロ）磁気記録媒体に対して信号転送中にバイアス磁束
   を該変換器内に発生して、該変換ギャップに近接した該
   キーパ層の一部を飽和するようにして成る磁気信号を処
   理する方法。 １７．上記バイアス磁束は上記磁気記録媒体により記憶
   された信号に影響を与えるレベル以下であることを特徴
   とする特許請求の範囲第16項記載の方法。 １８．上記バイアス磁束は直流を上記変換器に与えるこ
   とにより発生されることを特徴とする特許請求の範囲第
   16項記載の方法。 １９．上記バイアス磁束は交流を上記変換器に与えるこ
   とにより発生されることを特徴とする特許請求の範囲第
   16項記載の方法。 ２０．非磁性の基体と、該基体上に設けられ、磁気的状
   態として情報を記憶する比較的低透磁率でかつ比較的高
   保磁率の磁性材料で成る記憶層である第１の層と、比較
   的高透磁率でかつ比較的低保磁率の磁性材料で成る第２
   の層とを備え、該第２の層はその厚さが該第１の層の厚
   さと比べると該第２の層を飽和させるのに必要な磁束密
   度が該第１の層の磁気状態を変えるのに必要な磁束密度
   よりも小さいキーパ層であることを特徴とする磁気記録
   媒体。 ２１．物理的な変換ギャップを有する磁気変換器と、転
   送される信号に対して情報を記憶するために磁化を変え
   る保磁性の記憶層を有する磁気記録媒体とを使用して磁
   気信号を処理する方法において、（イ）該磁気記録媒体
   に異なった透磁率をもつ近接した部分を選択的に設定で
   きるような透磁性材料で成る層を備えるようにし、
   （ロ）上記変換ギャップの近くの透磁性材料の層の一部
   に異なった透磁率の近接領域を設定することになる上記
   保磁性の層と磁気変換器との間で、バイアス磁束を、信
   号転送の際に、該変換器において発生するようにした磁
   気信号を処理する方法。