JP3030938B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルＶＴＲ等に
おいてディジタル画像信号を磁気記録するために用いら
れる磁気記録媒体に関するものであり、特にディジタル
画像信号を再生歪みが少ないような形で圧縮して記録す
るための磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープレコーダにおいては、高密
度記録化による画質の向上が進められており、これに対
応すべく、例えば８ミリＶＴＲ用の磁気記録媒体として
金属磁性薄膜を磁性層とする，いわゆる蒸着テープが実
用化されている。蒸着テープは、これまで広く用いられ
てきた塗布型の磁気テープに比べて磁気特性に優れ、ま
た磁性層の厚さも薄いことから、電磁変換特性の点で塗
布型の磁気テープを上回る性能を発揮するものと期待さ
れている。

【０００３】一方、ビデオテープレコーダにおける信号
形態として、これまでのアナログ信号に代わりディジタ
ル信号を用いることが検討されており、これに合わせた
媒体設計が必要となってきている。例えば、８ミリＶＴ
Ｒに用いられる蒸着テープにおいては、金属磁性薄膜形
成前のベースフィルム上に下地として微小突起（いわゆ
るしわ状突起、山状突起、内添フィラーによる突起、あ
るいはこれらの組み合わせ等）を設け、この突起を金属
磁性薄膜の表面性に反映させることで耐久性を確保する
ようにしているが、ディジタル画像信号を記録再生する
ディジタルＶＴＲにおいては、磁気ヘッドと磁気テープ
の相対スピードが８ミリＶＴＲに比べて２倍以上と遥か
に速いため、前記微小突起の高さをある程度高く設定
し、走行性や耐久性を確保する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
手法では、走行性，耐久性等の実用特性上の効果は大き
いものの、電磁変換特性が逆に劣化し、金属磁性薄膜媒
体の特性を生かしきれていないのが実情である。電磁変
換特性の劣化は、特にディジタル画像信号を記録する場
合には致命的な欠陥となり、エラーレートが著しく増加
する。

【０００５】前述の手法を採らずに走行性，耐久性を改
善する手法として、無機物等を金属磁性薄膜表面に１０
０〜２００Å程度の膜厚で成膜し保護膜化する手法も検
討されているが、このような保護膜も微小突起を設けた
場合と同様スペーシングロスの原因となり、やはり電磁
変換特性の劣化が問題となる。

【０００６】上述のように、ディジタル画像信号を記録
するディジタルＶＴＲ、特にディジタル画像信号を再生
歪みが少ないような形で圧縮して記録するディジタルＶ
ＴＲにおいては、走行性や耐久性のみならず、電磁変換
特性をも十分に満足し得るような磁気記録媒体の設計が
不可欠である。そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提
案されたものであって、走行性，耐久性に優れることは
勿論のこと、電磁変換特性にも優れ、ディジタル画像信
号を少ないエラーレートで記録再生することが可能な磁
気記録媒体を提供することを目的とし、さらにはその製
造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の磁気記録媒体は、表面に平均粒径０Åを
超え１００Å以下の無機微粒子と、ガラス転移点が−２
０℃以上２０℃以下のアクリル酸エステルとからなる突
起部が形成され、該突起部ｂと平坦部ａの比率ａ／ｂが
０．５以上４．０以下とされた非磁性支持体上に、金属
磁性薄膜が磁性層として形成されてなり、入力ディジタ
ル画像信号を複数の画素データからなるブロック単位の
データに変換してブロック化し、該ブロック化されたデ
ータをブロック単位に圧縮符号化し、該圧縮符号化され
たデータをチャンネル符号化してなるデータが回転ドラ
ムに装着された磁気ヘッドにより記録されることを特徴
とするものである。

【０００８】本発明の磁気記録媒体は、図１に示すよう
に、非磁性支持体１０１上にしわ状、円形等の突起部１
０２を形成し、この上に磁性層である金属磁性薄膜を成
膜してなるものである。ここで、磁性層である金属磁性
薄膜は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉの単体金属、あるいはＣｏ−
Ｎｉ，Ｃｏ−Ｆｅ等の合金、さらにはこれらに添加元素
を加えたもの等からなるもので、従来より蒸着テープの
磁性材料として使用されているものがいずれも使用可能
である。

【０００９】一方、上記非磁性支持体１０１上に形成さ
れる突起部１０２は、略々半球状の突起やいわゆる「し
わ」状の突起であって、無機微粒子１０３をバインダー
成分１０４により非磁性支持体１０１上に付着すること
によって形成されるものである。ここで、無機微粒子１
０３としては、ＳｉＯ₂ 微粒子等が用いられ、特に粒径
が非常に小さく且つ粒度分布が小さいコロイダルシリカ
等が好適である。

【００１０】前記無機微粒子１０３を非磁性支持体１０
１に付着させるためのバインダー成分１０４としては、
ガラス転移点−２０℃〜２０℃のアクリル酸エステルを
用いる。ガラス転移点−２０℃〜２０℃のアクリル酸エ
ステルをバインダー成分とし、ゲル含有率が２０％以上
であるエマルジョンを用いることによって、良好な突起
部１０２が形成される。なお、アクリル酸エステル系エ
マルジョンには、必要に応じてジビニルベンゼン、Ｎ−
メチロールアクリルアミド、エチレンメタクリレート、
グリシジルメタクリレート等の架橋性モノマーを添加し
てもよい。

【００１１】上述のような突起部１０２を形成する場
合、突起部がどの程度形成されているかが重要であり、
前記突起部１０２が形成された非磁性支持体１０１の表
面形状（いわゆるマット形状）を観察したときに、平坦
部と突起部の比率を適正な範囲に選ぶ必要がある。すな
わち、図１に示すように、非磁性支持体１０１の地が露
呈している平坦部の寸法をａ、突起部の寸法をｂとした
ときに、４．０≧ａ／ｂ≧０．５とすることが好まし
い。換言すれば、突起部と突起部の間隔はある程度開い
ていた方がよいということである。これは、図２に示す
ようなしわ状の突起部１０２の場合についても、図３に
示すような円形状の突起部１０２の場合についても同様
である。ａ／ｂ＜０．５であると、ディジタル画像信号
の記録に適した電磁変換特性を確保することが難しくな
る。

【００１２】

【作用】平均粒径０Åを超え１００Å以下の無機微粒子
を含有し、これをガラス転移点が−２０℃以上２０℃以
下のアクリル酸エステルで非磁性支持体上に付着してな
る突起部は、耐久性の改善効果が大きく、ある程度間隔
を持って形成しても十分な耐久性改善効果を発揮する。
一方、突起部と突起部の間隔を大きくし、表面性を良く
すると、電磁変換特性の劣化が抑制され、ディジタル画
像信号を記録するに十分な出力，Ｃ／Ｎが確保される。
本発明においては、このような突起部が下地として形成
された磁気記録媒体に対してディジタル画像信号を記録
するようにしているので、エラーレートが大幅に改善さ
れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を適用した実施例について、図
面や実験結果を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】Ａ．記録再生装置の構成 カラービデオ信号をディジタル化して磁気テープ等の記
録媒体に記録するディジタルＶＴＲとしては、放送局用
のＤ１フォーマットのコンポーネント形ディジタルＶＴ
Ｒ及びＤ２フォーマットのコンポジット形ディジタルＶ
ＴＲが実用化されている。

【００１５】前者のＤ１フォーマットディジタルＶＴＲ
は、輝度信号及び第１，第２の色差信号をそれぞれ１
３．５ＭＨｚ、６．７５ＭＨｚのサンプリング周波数で
Ａ／Ｄ変換した後、所定の信号処理を行って磁気テープ
上に記録するもので、これらコンポーネント成分のサン
プリング周波数が４：２：２であることから、４：２：
２方式とも称されている。一方、後者のＤ２フォーマッ
トディジタルＶＴＲは、コンポジットカラービデオ信号
をカラー副搬送波信号の周波数の４倍の周波数の信号で
サンプリングを行ってＡ／Ｄ変換し、所定の信号処理を
行った後、磁気テープに記録するようにしている。

【００１６】いずれにしても、これらのディジタルＶＴ
Ｒは、共に放送局用に使用されることを前提に設計され
ているために、画質最優先とされ、１サンプルが例えば
８ビットにＡ／Ｄ変換されたディジタルカラービデオ信
号を実質的に圧縮することなしに記録するようになされ
ている。したがって、例えばＤ１フォーマットのディジ
タルＶＴＲでは、大型のカセットテープを使用しても高
々１．５時間程度の再生時間しか得られず、一般家庭用
のＶＴＲとして使用するには不適当である。

【００１７】そこで本実施例においては、例えば５μｍ
のトラック幅に対して最短波長０．５μｍの信号を記録
するようにし、記録密度８×１０⁵ ｂｉｔ／mm² 以上を
実現するとともに、記録情報を再生歪みが少ないような
形で圧縮する方法を併用することによって、テープ幅が
８mmあるいはそれ以下の幅狭の磁気テープを使用しても
長時間の記録・再生が可能なディジタルＶＴＲに適用す
るものとする。以下、このディジタルＶＴＲの構成につ
いて説明する。

【００１８】ａ．信号処理部 先ず、本実施例において用いたディジタルＶＴＲの信号
処理部について説明する。図４は記録側の構成全体を示
すものであり、１Ｙ、１Ｕ、１Ｖでそれぞれ示す入力端
子に、例えばカラービデオカメラからの三原色信号Ｒ，
Ｇ，Ｂから形成されたディジタル輝度信号Ｙ、ディジタ
ル色差信号Ｕ、Ｖが供給される。この場合、各信号のク
ロックレートはＤ１フォーマットの各コンポーネント信
号の周波数と同一とされる。すなわち、それぞれのサン
プリング周波数が１３．５ＭＨｚ、６．７５ＭＨｚとさ
れ、且つこれらの１サンプル当たりのビット数が８ビッ
トとされている。したがって、入力端子１Ｙ、１Ｕ、１
Ｖに供給される信号のデータ量としては、約２１６Ｍｂ
ｐｓとなる。この信号のうちブランキング時間のデータ
を除去し、有効領域の情報のみを取り出す有効情報抽出
回路２によってデータ量が約１６７Ｍｂｐｓに圧縮され
る。

【００１９】そして、上記有効情報抽出回路２の出力の
うちの輝度信号Ｙが周波数変換回路３に供給され、サン
プリング周波数が１３．５ＭＨｚからその３／４に変換
される。周波数変換回路３としては、例えば間引きフィ
ルタが使用され、折り返し歪みが生じないようになされ
ている。この周波数変換回路３の出力信号は、ブロック
化回路５に供給され、輝度データの順序がブロックの順
序に変換される。ブロック化回路５は、後段に設けられ
たブロック符号化回路８のために設けられている。

【００２０】図６は、符号化の単位のブロックの構造を
示す。この例は、３次元ブロックであって、例えば２フ
レームに跨がる画面を分割することにより、同図に示す
ように（４ライン×４画素×２フレーム）の単位ブロッ
クが多数形成される。なお、図６において実線は奇数フ
ィールドのラインを示し、破線は偶数フィールドのライ
ンを示す。

【００２１】また、有効情報抽出回路２の出力のうち、
２つの色差信号Ｕ、Ｖがサブサンプリング及びサブライ
ン回路４に供給され、サンプリング周波数がそれぞれ
６．７５ＭＨｚからその半分に変換された後、２つのデ
ィジタル色差信号が互いにライン毎に選択され、１チャ
ンネルのデータに合成される。したがって、このサブサ
ンプリング及びサブライン回路４からは線順次化された
ディジタル色差信号が得られる。このサブサンプリング
及びサブライン回路４によってサブサンプル及びサブラ
イン化された信号の画素構成を図７に示す。図７中、○
は第１の色差信号Ｕのサブサンプリング画素を示し、△
は第２の色素信号Ｖのサンプリング画素を示し、×はサ
ブサンプルによって間引かれた画素の位置を示す。

【００２２】上記サブサンプリング及びサブライン回路
４からの線順次化出力信号は、ブロック化回路６に供給
される。ブロック化回路６では一方のブロック化回路５
と同様に、テレビジョン信号の走査の順序の色差データ
がブロックの順序のデータに変換される。このブロック
化回路６は、一方のブロック化回路５と同様に、色差デ
ータを（４ライン×４画素×２フレーム）のブロック構
造に変換する。そしてこれらブロック化回路５及びブロ
ック化回路６の出力信号が合成回路７に供給される。

【００２３】合成回路７では、ブロックの順序に変換さ
れた輝度信号及び色差信号が１チャンネルのデータに変
換され、この合成回路７の出力信号がブロック符号化回
路８に供給される。ブロック符号化回路８としては、後
述するようにブロック毎のダイナミックレンジに適応し
た符号化回路（ＡＤＲＣと称する。）、ＤＣＴ（Ｄｉｓ
ｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）回路
等が適用できる。前記ブロック符号化回路８からの出力
信号は、さらにフレーム化回路９に供給され、フレーム
構造のデータに変換される。このフレーム化回路９で
は、画素系のクロックと記録系のクロックとの乗り換え
が行われる。

【００２４】次いで、フレーム化回路９の出力信号がエ
ラー訂正符号のパリティ発生回路１０に供給され、エラ
ー訂正符号のパリティが生成される。パリティ発生回路
１０の出力信号はチャンネルエンコーダ１１に供給さ
れ、記録データの低域部分を減少させるようなチャンネ
ルコーディングがなされる。チャンネルエンコーダ１１
の出力信号が記録アンプ１２Ａ，１２Ｂと回転トランス
（図示は省略する。）を介して一対の磁気ヘッド１３
Ａ，１３Ｂに供給され、磁気テープに記録される。な
お、オーディオ信号と、ビデオ信号とは別に圧縮符号化
され、チャンネルエンコーダ１１に供給される。

【００２５】上述の信号処理によって、入力のデータ量
２１６Ｍｂｐｓが有効走査期間のみを抽出するによって
約１６７Ｍｂｐｓに低減され、さらに周波数変換とサブ
サンプル、サブラインとによってこれが８４Ｍｂｐｓに
減少される。このデータは、ブロック符号化回路８で圧
縮符号化することにより、約２５Ｍｂｐｓに圧縮され、
その後のパリティ、オーディオ信号等の付加的な情報を
加えて、記録データ量としては３１．５６Ｍｂｐｓとな
る。

【００２６】次に、再生側の構成について図５を参照し
ながら説明する。再生の際には、図５に示すように、先
ず磁気ヘッド１３Ａ，１３Ｂからの再生データが回転ト
ランス及び再生アンプ１４Ａ，１４Ｂを介してチャンネ
ルデコーダ１５に供給される。チャンネルデコーダ１５
において、チャンネルコーディングの復調がされ、チャ
ンネルデコーダ１５の出力信号がＴＢＣ回路（時間軸補
正回路）１６に供給される。このＴＢＣ回路１６におい
て、再生信号の時間軸変動成分が除去される。ＴＢＣ回
路１６からの再生データがＥＣＣ回路１７に供給され、
エラー訂正符号を用いたエラー訂正とエラー修整とが行
われる。ＥＣＣ回路１７の出力信号がフレーム分解回路
１８に供給される。

【００２７】フレーム分解回路１８によって、ブロック
符号化データの各成分がそれぞれ分離されるとともに、
記録系のクロックから画素系のクロックへの乗り換えが
なされる。フレーム分解回路１８で分離された各データ
がブロック複号回路１９に供給され、各ブロック単位に
原データと対応する復元データが複号され、複号データ
が分配回路２０に供給される。この分配回路２０で複号
データが輝度信号と色差信号に分離される。輝度信号及
び色差信号がブロック分解回路２１，２２にそれぞれ供
給される。ブロック分解回路２１，２２は、送信側のブ
ロック化回路５，６とは逆に、ブロックの順序の複号デ
ータをラスター走査の順に変換する。

【００２８】ブロック分解回路２１からの複号輝度信号
が補間フィルタ２３に供給される。補間フィルタ２３で
は、輝度信号のサンプリングレートが３ｆｓから４ｆｓ
（４ｆｓ＝１３．５ＭＨｚ）に変換される。補間フィル
タ２３からのディジタル輝度信号Ｙは出力端子２６Ｙに
取り出される。

【００２９】一方、ブロック分解回路２２からのディジ
タル色差信号が分配回路２４に供給され、線順次化され
たディジタル色差信号Ｕ，Ｖがディジタル色差信号Ｕ及
びＶにそれぞれ分離される。分配回路２４からのディジ
タル色差信号Ｕ，Ｖが補間回路２５に供給され、それぞ
れ補間される。補間回路２５は、復元された画素データ
を用いて間引かれたライン及び画素のデータを補間する
もので、補間回路２５からはサンプリングレートが２ｆ
ｓのディジタル色差信号Ｕ及びＶが得られ、出力端子２
６Ｕ，２６Ｖにそれぞれ取り出される。

【００３０】ｂ．ブロック符号化 図４におけるブロック符号化回路８としては、ＡＤＲＣ
（ＡｄａｐｔｉｖｅＤｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ Ｃｏ
ｄｉｎｇ）エンコーダが用いられる。このＡＤＲＣエン
コーダは、各ブロックに含まれる複数の画素データの最
大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮを検出し、これら最大値ＭＡ
Ｘ及び最小値ＭＩＮからブロックのダイナミックレンジ
ＤＲを検出し、このダイナミックレンジＤＲに適応した
符号化を行い、原画素データのビット数よりも少ないビ
ット数により、再量子化を行うものである。ブロック符
号化回路８の他の例としては、各ブロックの画素データ
をＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎ
ｓｆｏｒｍ）した後、このＤＣＴで得られた係数データ
を量子化し、量子化データをランレングス・ハフマン符
号化して圧縮符号化する構成を用いてもよい。

【００３１】ここでは、ＡＤＲＣエンコーダを用い、さ
らにマルチダビングした時にも画質劣化が生じないエン
コーダの例を図８を参照しながら説明する。図８におい
て、入力端子２７に例えば１サンプルが８ビットに量子
化されたディジタルビデオ信号（或いはディジタル色差
信号）が図４の合成回路７より入力される。入力端子２
７からのブロック化データが最大値，最小値検出回路２
９及び遅延回路３０に供給される。最大値，最小値検出
回路２９は、ブロック毎に最小値ＭＩＮ、最大値ＭＡＸ
を検出する。遅延回路３０からは、最大値及び最小値が
検出されるのに要する時間、入力データを遅延させる。
遅延回路３０からの画素データが比較回路３１及び比較
回路３２に供給される。

【００３２】最大値，最小値検出回路２９からの最大値
ＭＡＸが減算回路３３に供給され、最小値ＭＩＮが加算
回路３４に供給される。これらの減算回路３３及び加算
回路３４には、ビットシフト回路３５から４ビット固定
長でノンエッジマッチング量子化した場合の１量子化ス
テップ幅の値（△＝１／１６ＤＲ）が供給される。ビッ
トシフト回路３５は、（１／１６）の割算を行うよう
に、ダイナミックレンジＤＲを４ビットシフトする構成
とされている。減算回路３３からは（ＭＡＸ−△）のし
きい値が得られ、加算回路３４からは（ＭＩＮ＋△）の
しきい値が得られる。これらの減算回路３３及び加算回
路３４からのしきい値が比較回路３１，３２にそれぞれ
供給される。なお、このしきい値を規定する値△は、量
子化ステップ幅に限らず、ノイズレベルに相当する固定
値としてもよい。

【００３３】比較回路３１の出力信号がＡＮＤゲート３
６に供給され、比較回路３２の出力信号がＡＮＤゲート
３７に供給される。ＡＮＤゲート３６及びＡＮＤゲート
３７には、遅延回路３０からの入力データが供給され
る。比較回路３１の出力信号は、入力データがしきい値
より大きい時にハイレベルとなり、したがってＡＮＤゲ
ート３６の出力端子には、（ＭＡＸ〜ＭＡＸ−△）の最
大レベル範囲に含まれる入力データの画素データが抽出
される。一方、比較回路３２の出力信号は、入力データ
がしきい値より小さい時にハイレベルとなり、したがっ
てＡＮＤゲート３７の出力端子には、（ＭＩＮ〜ＭＩＮ
＋△）の最小レベル範囲に含まれる入力データの画素デ
ータが抽出される。

【００３４】ＡＮＤゲート３６の出力信号が平均化回路
３８に供給され、ＡＮＤゲート３７の出力信号が平均化
回路３９に供給される。これらの平均化回路３８，３９
は、ブロック毎に平均値を算出するもので、端子４０か
らブロック周期のリセット信号が平均化回路３８，３９
に供給されている。平均化回路３８からは、（ＭＡＸ〜
ＭＡＸ−△）の最大レベル範囲に属する画素データの平
均値ＭＡＸ´が得られ、平均化回路３９からは（ＭＩＮ
〜ＭＩＮ＋△）の最小レベル範囲に属する画素データの
平均値ＭＩＮ´が得られる。平均値ＭＡＸ´から平均値
ＭＩＮ´が減算回路４１で減算され、この減算回路４１
からダイナミックレンジＤＲ´が得られる。

【００３５】また、平均値ＭＩＮ´が減算回路４２に供
給され、遅延回路４３を介された入力データから平均値
ＭＩＮ´が減算回路４２において減算され、最小値除去
後のデータＰＤＩが形成される。このデータＰＤＩ及び
修整されたダイナミックレンジＤＲ´が量子化回路４４
に供給される。この実施例では、量子化に割り当てられ
るビット数ｎが０ビット（コード信号を転送しない）、
１ビット、２ビット、３ビット、４ビットの何れかとさ
れる可変長のＡＤＲＣであって、エッジマッチング量子
化がなされる。割り当てビット数ｎは、ブロック毎にビ
ット数決定回路４５において決定され、ビット数ｎのデ
ータが量子化回路４４に供給される。

【００３６】可変長ＡＤＲＣは、ダイナミックレンジＤ
Ｒ´が小さいブロックでは、割り当てビット数ｎを少な
くし、ダイナミックレンジＤＲ´が大きいブロックで
は、割り当てビット数ｎを多くすることで、効率の良い
符号化を行うことができる。すなわち、ビット数ｎを決
定する際のしきい値をＴ１〜Ｔ４（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜
Ｔ４）とすると、（ＤＲ´＜Ｔ１）のブロックは、コー
ド信号が転送されず、ダイナミックレンジＤＲ´の情報
のみが転送され、（Ｔ１≦ＤＲ´＜Ｔ２）のブロック
は、（ｎ＝１）とされ、（Ｔ２≦ＤＲ´＜Ｔ３）のブロ
ックは、（ｎ＝２）とされ、（Ｔ３≦ＤＲ´＜Ｔ４）の
ブロックは、（ｎ＝３）とされ、（ＤＲ´≧Ｔ４）のブ
ロックは、（ｎ＝４）とされる。

【００３７】かかる可変長ＡＤＲＣではしきい値Ｔ１〜
Ｔ４を変えることで、発生情報量を制御すること（いわ
ゆるバッファリング）ができる。したがって、１フィー
ルド或いは、１フレーム当たりの発生情報量を所定値に
することが要求されるこの発明のディジタルビデオテー
プレコーダのような伝送路に対しても可変長ＡＤＲＣを
適用できる。

【００３８】発生情報量を所定値にするためのしきい値
Ｔ１〜Ｔ４を決定するバッファリング回路４６では、し
きい値の組（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）が複数例えば３
２組用意されており、これらのしきい値の組がパラメー
タコードＰｉ（ｉ＝０、１、２・・・・３１）により区
別される。パラメータコードＰｉの番号ｉが大きくなる
に従って、発生情報量が単調に減少するように設定され
ている。ただし、発生情報量が減少するに従って、復元
画像の画質が劣化する。

【００３９】バッファリング回路４６からのしきい値Ｔ
１〜Ｔ４が比較回路４７に供給され、遅延回路４８を介
されたダイナミックレンジＤＲ´が比較回路４７に供給
される。遅延回路４８は、バッファリング回路４６でし
きい値の組が決定されるのに要する時間、ＤＲ´を遅延
させる。比較回路４７では、ブロックのダイナミックレ
ンジＤＲ´と各しきい値とがそれぞれ比較され、比較出
力がビット数決定回路４５に供給され、そのブロックの
割り当てビット数ｎが決定される。量子化回路４４で
は、ダイナミックレンジＤＲ´と割り当てビット数ｎと
を用いて遅延回路４９を介された最小値除去後のデータ
ＰＤＩがエッジマッチングの量子化により、コード信号
ＤＴに変換される。量子化回路４４は、例えばＲＯＭで
構成されている。

【００４０】遅延回路４８、５０をそれぞれ介して修整
されたダイナミックレンジＤＲ´、平均値ＭＩＮ´が出
力され、さらにコード信号ＤＴとしきい値の組を示すパ
ラメータコードＰｉが出力される。この例では、一旦ノ
ンエッジマッチ量子化された信号が新たにダイナミック
レンジ情報に基づいて、エッジマッチ量子化されている
ためにダビングした時の画像劣化は少ないものとされ
る。

【００４１】ｃ．チャンネルエンコーダ及びチャンネル
デコーダ 次に、図４のチャンネルエンコーダ１１及びチャンネル
デコーダ１５について説明する。チャンネルエンコーダ
１１においては、図９に示すように、パリティ発生回路
１０の出力が供給される適応型スクランブル回路で、複
数のＭ系列のスクランブル回路５１が用意され、その中
で入力信号に対し最も高周波成分及び直流成分の少ない
出力が得られるようなＭ系列が選択されるように構成さ
れている。パーシャルレスポンス・クラス４検出方式の
ためのプリコーダ５２で、１／１−Ｄ² （Ｄは単位遅延
用回路）の演算処理がなされる。このプリコーダ５２の
出力を記録アンプ１２Ａ，１３Ａを介して磁気ヘッド１
３Ａ，１３Ｂにより、記録再生し、再生出力を再生アン
プ１４Ａ，１４Ｂによって増幅するようになされてい
る。

【００４２】一方、チャンネルデコーダ１５において
は、図１０に示すように、パーシャルレスポンス・クラ
ス４の再生側の演算処理回路５３は、１＋Ｄの演算が再
生アンプ１４Ａ，１４Ｂの出力に対して行われる。ま
た、いわゆるビタビ複号回路５４においては、演算処理
回路５３の出力に対してデータの相関性や確からしさ等
を用いた演算により、ノイズに強いデータの複号が行わ
れる。このビタビ複号回路５４の出力がディスクランブ
ル回路５５に供給され、記録側のスクランブル処理によ
って並び変えられたデータが元の系列に戻されて原デー
タが復元される。この実施例において用いられるビタビ
複号回路５４によって、ビット毎の複号を行う場合より
も、再生Ｃ／Ｎ換算が３ｄＢで改良が得られる。

【００４３】ｄ．走行系 磁気ヘッド１３Ａ及び磁気ヘッド１３Ｂは、図１１に示
すように、一体構造とされた形でドラム７６に取付けら
れる。ドラム７６の周面には、１８０°よりやや大きい
か、あるいはやや小さい巻き付け角で磁気テープ（図示
せず。）が斜めに巻き付けられており、磁気ヘッド１３
Ａ及び磁気ヘッド１３Ｂが同時に磁気テープを走査する
ように構成される。

【００４４】また、前記磁気ヘッド１３Ａ及び磁気ヘッ
ド１３Ｂのギャップの向きは、互いに反対側に傾くよう
に（例えば磁気ヘッド１３Ａはトラック幅方向に対して
＋２０°、磁気ヘッド１３Ｂは−２０°傾斜するよう
に）設定されており、再生時にいわゆるアジマス損失に
よって隣接トラック間のクロストーク量を低減するよう
になされている。

【００４５】図１２及び図１３は、磁気ヘッド１３Ａ，
１３Ｂを一体構造（いわゆるダブルアジマスヘッド）と
した場合のより具体的な構成を示すもので、例えば高速
で回転される上ドラム７６に一体構造の磁気ヘッド１３
Ａ，１３Ｂが取り付けられ、下ドラム７７が固定とされ
ている。ここで、磁気テープ７８の巻き付け角θは１６
６°、ドラム径φは１６．５mmである。したがって、磁
気テープ７８には、１フィールドのデータが５本のトラ
ックに分割して記録される。このセグメント方式によ
り、トラックの長さを短くすることができ、トラックの
直線性に起因するエラーを小さくすることができる。

【００４６】上述のように、ダブルアジマスヘッドで同
時記録を行うようにすることで、１８０°の対向角度で
一対の磁気ヘッドが配置されたものと比較して直線性に
起因するエラー量を小さくすることができ、またヘッド
間距離が小さいのでペアリング調整をより正確に行うこ
とができる。したがって、このような走行系により、幅
狭のトラックで記録・再生を行うことができる。

【００４７】Ｂ．磁気記録媒体の作製 上述のような構成を有するディジタルＶＴＲを用い、金
属磁性薄膜を磁性層とする磁気記録媒体に磁気記録を行
う。そこで、以下においては、金属磁性薄膜型の磁気記
録媒体を実際に作製し、上述のディジタルＶＴＲを用い
て耐久性、電磁変換特性についての検討を行った。

【００４８】ａ．実施例１ ベースフィルムとして厚さ１０μｍのポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）フィルムを用い、この上に予めア
クリル酸エステル系エマルジョン及びコロイダルシリカ
を用いて下塗り層を設け、突起部を形成した。用いたア
クリル酸エステル系エマルジョンは、アクリル酸エステ
ル１００重量部に対して架橋性モノマーを３重量部添加
してなるもので、ガラス転移点Ｔｇが１０℃、平均粒径
（水分散中）が７００Åである。なお、固形分であるア
クリル酸エステルの組成は下記の通りである。 エマルジョン固形成分 ブチルアクリレート ５０重量％ メチルメタクリレート ４８重量％ アクリル酸 ２重量％

【００４９】また、コロイダルシリカには、水分散中の
コロイダルシリカを用い、その平均粒径は８０Åとし
た。これらアクリル酸エステル系エマルジョン及びコロ
イダルシリカは、水−エチルアルコール混合液（重量比
で１０：９０）に対しそれぞれ１重量％ずつ添加混合
し、これをポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗
布乾燥した。

【００５０】次に、上記ベースフィルム上に、図１４に
示すような真空蒸着装置を用い、金属磁性薄膜を酸素雰
囲気中で斜め蒸着により成膜した。図１４は、金属磁性
薄膜を磁性層として成膜するための真空蒸着装置の一例
を示すものであり、この真空蒸着装置は、中央部に配設
された円筒形のクーリングキャン８７及び間仕切り板８
２で区切られた真空槽８１ｃ，８１ｄを有し、各真空槽
８１ｃ，８１ｄにそれぞれ真空排気系８３ａ，８３ｂが
接続されてなるものである。

【００５１】また、一方の真空槽８１ｃには、ベースフ
ィルムＢの供給ロール８４及び巻き取りロール８５が設
けられており、さらにはベースフィルムＢを上記クーリ
ングキャン８７に沿わせて走行させるためのガイドロー
ル８６ａ，８６ｂが設置されている。上記真空槽８１ｄ
には、上記クーリングキャン８７と対向して蒸発源８８
が設置されており、クーリングキャン８７の近傍位置に
は、蒸発金属の入射角を規制するための遮蔽板９０や酸
素ガスの導入パイプ９１が設けられている。蒸発源８８
は、鉄、コバルト、ニッケルの単体金属、ＣｏＮｉ系合
金等の合金、さらには他の元素との混合物等が使用可能
である。

【００５２】したがって、上記クーリングキャン８７に
沿ってベースフィルムＢを走行させるとともに、蒸発源
８８を電子銃９２からの電子ビーム８９によって加熱蒸
発せしめることで、ベースフィルム上に金属磁性薄膜が
斜め蒸着される。本実施例においては、蒸発源としてＣ
ｏ₈₀Ｎｉ₂₀を用い、真空槽８１ｃ，８１ｄの真空度を１
×１０^-4Torr、酸素ガス導入量３００cc／分、ベースフ
ィルムＢの走行速度２０ｍ／分なる条件で金属磁性薄膜
（膜厚２０００Å）を成膜した。また、ベースフィルム
Ｂに対する蒸発金属の入射角は４５°〜９０°とした。

【００５３】金属磁性薄膜成膜後、バックコート層を形
成し、さらにフッ素系潤滑剤であるパーフルオロポリエ
ーテルを塗布してトップコート層を形成し、８mm幅に裁
断してテープ化した。これを実施例１とする。

【００５４】ｂ．実施例２ 下塗り層に用いたアクリル酸エステル系エマルジョンの
ガラス転移点Ｔｇを０℃、平均粒径（水分散中）を９０
０Åとし、他は先の実施例１と同様の手法により磁気テ
ープを作製し、実施例２とした。

【００５５】ｃ．比較例１ コロイダルシリカを混入せず、アクリル酸エステル系エ
マルジョンのみにより下塗り層を形成し、他は先の実施
例１と同様の手法により磁気テープを作製し、比較例１
とした。

【００５６】ｄ．比較例２ ベースフィルムに高さ１００Åのしわ状突起を設け、さ
らに平均粒径３００Åの水溶性エマルジョン（アクリル
酸エステル及び架橋性モノマーを含む。ガラス転移点３
０℃）を塗布乾燥して下塗り層を設けた。以下、先の実
施例と同様に金属磁性薄膜を成膜して磁気テープを作製
し、比較例２とした。

【００５７】これら実施例及び比較例の磁気テープにつ
いて、スチル耐久性及び電磁変換特性、エラーレートを
測定した。スチル耐久性は、２５℃、相対湿度５０％で
の測定値である。電磁変換特性は、記録波長０．５μｍ
としたときの再生出力をスペクトラムアナライザによっ
て測定し、比較例２を基準とする相対値で示した。結果
を表１に示す。なお、表１には、各磁気テープのマット
形状（平坦部ａと突起部ｂの比率ａ／ｂ）も併せて記載
する。

【００５８】

【表１】

【００５９】この表２からも明らかなように、無機微粒
子であるコロイダルシリカを混入していない比較例１で
は、スチル耐久性の劣化が見られ、また再生出力の向上
も僅かである。また、ａ／ｂが０．５を下回る比較例２
では、スチル耐久性は確保できるが、電磁変換特性が劣
化しており、エラーレートも大きい。これに対して、本
発明を適用した各実施例は、スチル耐久性、電磁変換特
性共に優れた値を示し、エラーレートも小さい。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、表面に無機微粒子を含む突起部が適度な
間隔を持って形成された非磁性支持体上に金属磁性薄膜
を形成し、これにディジタル画像信号を再生歪みが少な
いような形で圧縮して記録するようにしているので、耐
久性と電磁変換特性を同時に改善することができ、した
がってエラーレートを大幅に改善することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】表面に無機微粒子を含む突起部が形成された非
磁性支持体を模式的に示す要部概略断面図である。

【図２】しわ状の突起が形成された非磁性支持体のマッ
ト形状を示す模式図である。

【図３】円形の突起が形成された非磁性支持体のマット
形状を示す模式図である。

【図４】ディジタル画像信号を再生歪みが少ないような
形で圧縮して記録するディジタルＶＴＲの信号処理部の
記録側の構成を示すブロック図である。

【図５】信号処理部の再生側の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】ブロック符号化のためのブロックの一例を示す
略線図である。

【図７】サブサンプリング及びサブラインの説明のため
の略線図である。

【図８】ブロック符号化回路の一例を示すブロック図で
ある。

【図９】チャンネルエンコーダの一例の概略を示すブロ
ック図である。

【図１０】チャンネルデコーダの一例の概略を示すブロ
ック図である。

【図１１】磁気ヘッドの配置の一例を模式的に示す平面
図である。

【図１２】回転ドラムの構成例及び磁気テープの巻き付
け状態を示す平面図である。

【図１３】回転ドラムの構成例及び磁気テープの巻き付
け状態を示す正面図である。

【図１４】真空蒸着装置の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１Ｙ，１Ｕ，１Ｖ・・・コンポーネント信号の入力端子 ５，６・・・・ブロック化回路 ８・・・・・ブロック符号化回路 １１・・・・チャンネルエンコーダ １３Ａ，１３Ｂ・・・・磁気ヘッド ２２・・・・チャンネルデコーダ ２６・・・・ブロック復号回路 ２８，２９・・・・ブロック分解回路 １０１・・・非磁性支持体 １０２・・・突起部 １０３・・・無機微粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−229316（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−62826（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−95791（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−267719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−180839（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/73 G11B 5/09

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に平均粒径が０Åを超え１００Å以下
   の無機微粒子と、ガラス転移点が−２０℃以上２０℃以
   下のアクリル酸エステルとからなる突起部が形成され、
   該突起部ｂと平坦部ａの比率ａ／ｂが０．５以上４．０
   以下とされた非磁性支持体上に、金属磁性薄膜が磁性層
   として形成されてなり、 入力ディジタル画像信号を複数の画素データからなるブ
   ロック単位のデータに変換してブロック化し、該ブロッ
   ク化されたデータをブロック単位に圧縮符号化し、該圧
   縮符号化されたデータをチャンネル符号化してなるデー
   タが回転ドラムに装着された磁気ヘッドにより記録され
   ることを特徴とする磁気記録媒体。