JPH0323962B2 - - Google Patents

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JPH0323962B2
JPH0323962B2 JP55110340A JP11034080A JPH0323962B2 JP H0323962 B2 JPH0323962 B2 JP H0323962B2 JP 55110340 A JP55110340 A JP 55110340A JP 11034080 A JP11034080 A JP 11034080A JP H0323962 B2 JPH0323962 B2 JP H0323962B2
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magnetic
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Kenichi Sawazaki
Osamu Chiba
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/332Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using thin films
    • GPHYSICS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁性体の共鳴吸収現象を利用した磁気
再生装置に関する。
磁気記録媒体に記録された信号を再生するため
の従来一般の再生方式は、第1図に示すように、
信号が記録された磁気記録媒体1上をリング型の
再生ヘツド2を相対的に走らせて、電磁発電機同
様の原理により再生ヘツドに誘起される超電力に
基く出力を取り出すようにしたものであつた。と
ころがこのような再生方式においては、十分大き
な再生出力をSN比良く得るためには十分大きな
磁束を必要とするために、記録トラツクのトラツ
ク幅を大きくする必要があつた。第2図はこのよ
うなトラツク幅Wと再生出力ののSN比の関係を
示したものである。この図から明らかのようにト
ラツク幅Wが例えば200μm程度と大きいときに
は再生出力のSN比も良好であるが、トラツク幅
を200μmから徐々に小さくすると、SN比は約
3dB/octで低下する。そして再生増幅器ノイズ
NOとテープノイズNTが同程度となるトラツク幅
W1よりもさらにトラツク幅を小さくすると、NO
>NTとなり、SN比はトラツク幅W1を境にして
6dB/octで低下するようになる。すなわちこの
関係は次式で示される。
このようにトラツク幅がW1以下になるとSN比
が急激に劣化する。このSN比の劣化は、再生ヘ
ツドの巻線数を多くして再生出力の増加を図つて
も余り改善されない。なぜなら、再生増幅器のノ
イズNOは再生ヘツドのインピーダンスに関係し
ており、上記のようにヘツドの巻線数を多くする
とインピーダンスも大きくなり、NOも大きくな
るためである。従つて、現在のVTRや磁気デイ
スク等では長時間記録再生が要求され、トラツク
幅を狭くすることが要求されているにもかかわら
ず、現状ではトラツク幅Wが20μm程度でSN比
が43dB程度が最小の値となつている。このよう
に従来の磁気記録再生方式ではトラツク幅を狭く
することができず、高密度記録再生に限界があつ
た。
一方、特開昭55−67909号公報に示されるよう
に、間〓を有する磁気コアと、これに巻装された
コイルとにより同調回路を構成し、カード上の磁
気データを読み取る方法が知られている。しかし
ながら、この同調回路の共振周波数は数10KHzに
すぎず、広帯域の信号記録再生は回難であるとと
もに、検出感度も低くトラツク幅を狭くして高密
度記録再生することも困難であつた。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもの
で、磁界の検出感度が極めて大きい磁気再生装置
を提供することを目的とする。
すなわち本発明は、磁気記録媒体からの磁界の
変化を検出する磁性体と、この磁性体に結合され
たインダクタンス素子と、このインダクタンス素
子を同調素子として構成された同調回路と、この
同調回路に高周波信号を供給する手段と、この高
周波信号の供給により前記インダクタンス素子が
発生する高周波磁界の方向と直交する方向に前記
磁性体にバイアス磁界を印加する手段と、前記磁
気記録媒体からの磁界の変化に対応した前記同調
回路の出力の変化を検出し前記磁気記録媒体に記
録された信号を再生する手段とを備え、前記磁性
体が前記磁気記録媒体の保磁力以下の共鳴磁界で
共鳴吸収現象を呈するよう前記高周波信号の周波
数および前記磁性体の飽和磁化値が設定されると
ともに、前記バイアス磁界の強度が前記共鳴磁界
近傍に設定されてなり、前記磁性体の共鳴吸収現
象に対応した同調回路の同調周波数および又はQ
の変化を利用して信号再生を行うことを特徴とす
る磁気再生装置を提供するものである。
このような本発明によると、磁気記録媒体から
のわずかな磁界の変化に対しても大きな再生出力
電圧の変化が得られるため、記録トラツク幅が狭
くても、SN比が極めて良好な再生出力を得るこ
とができ、これにより高密度記録再生が可能とな
る。
以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第3図は本発明の磁気再生装置の原理図を示す
ものである。図において、板状の磁性体31はコ
イル32が巻回されて磁気ヘツドを構成してい
る。コイル32には容量33が並列に接続され同
調回路を構成し、その一端は接地されている。
又、他の一端は容量34を介して高周波発振器3
5に接続されている。容量34は高周波発振器3
5を等価的に電流源とみなし得るようにするた
め、及び直流をカツトするためのもので、前記同
調回路に影響を与えないような小さな容量値に設
定されている。一方又、前記容量33の他の一端
はさらに直流カツト用容量36を介してピーク検
波回路37に接続されている。このピーク検波回
路37はダイオード38と、このダイオード38
のカソードと接地間に接続された抵抗39と、こ
の抵抗39に並列に接続された容量40とから構
成されている。又ダイオード38のアノードと接
地間にはチヨークインダクタンス41が接続され
ている。
このような構成において、例えば、アナログ映
像信号を周波数変調した信号が記録された磁気記
録媒体42に、前記磁性体31にコイル32を巻
回して成る磁気ヘツドを対接させると、磁気記録
媒体42上の信号磁界が磁気ヘツドに加わり、そ
の信号磁界の大きさ及び方向に応じて磁性体31
の透磁率μが、第4図に示す如く変化する。ここ
で磁性体31としてμの変化が大きい材料、例え
ば薄膜化パーマロイ、センダスト、Mn−Zn系フ
エライト(単結晶ホツトプレス)などを選択する
と、このμの変化によりコイル32のインダクタ
ンスが大きく変化し、これによつてコイル32と
容量33とで構成される同調回路の同調周波数が
変化する。
このように磁気記録媒体42上の信号磁界の変
化は、それに対応した同調回路の同調周波数の変
化に変換される。
そして、この同調周波数の変化は、さらに以下
のように同調回路に供給される高周波信号の振幅
変化に変換される。
すなわち例えば今、第5図aに示すように、初
期状態として同調周波数がfr0(例えば560MHz)
で、実線の如き同調特性を示すよう同調回路を構
成し、そしてこの同調回路に高周波発振器35よ
り供給される高周波信号の周波数をfr1に設定す
ると、この同調回路の両端に発生する電圧は、同
調周波数の変化がない状態においてはV1である。
ところが前述のように信号磁界の変化に応じて同
調周波数が例えばfr0′に変化すると、この同調回
路の同調特性は第5図aの破線の如くなり、同調
回路の両端に発生する電圧はV2に変化する。す
なわち同調回路の同調周波数の変化に応じて同調
回路の両端に発生する電圧が変化する。
従つてその結果、高周波発振器35の出力は、
第5図bのように同調回路の両端に発生する電圧
に対応した振幅変調をうけたものになる。
この変調をうけた高周波信号はピーク検波回路
37に供給されて、そのピーク値が検波される。
その結果第5図cに示すような検波出力が得られ
る。この検波出力は磁気記録媒体42に記録信号
(記録磁界)に対応した信号である。
このように本発明は従来のリング型再生ヘツド
による再生方式とは異なり、記録媒体からの磁界
の強弱、方向及びその変化により高周波発振出力
を制御するようにしたもので、再生出力エネルギ
ーが発振器から供給でき、しかも極めて小さな磁
界の変化に対しても応答するので、SN比の良い
大きな出力信号を得ることができる。従つて磁気
記録媒体の記録トラツク幅を小さくすることがで
き、これにより高密度記録が可能になる。
また、磁性体として磁界の変化により、その高
周波損失の変化が大きい材料、例えば従来のマイ
クロ波フエライト(Mn−Mg系フエライト、Ni
−Al系フエライト、YIG系とそのAl置換体な
ど)、高周波フエライトなどを用いると、Qの大
きな変化が得られる。Qが変化すると、同調回路
の電圧が変化し、高周波発振出力はQの変化によ
り振幅変調を受けたものになり、これをピーク検
波することにより前述と同様に再生出力を得るこ
とができる。
第6図は或る高周波数におけるテンソル透過率
μ′およびその損失項μ″が外部磁界Hoにより変化
する様子を示している。この図で外部磁界の正方
向としては、磁性体の磁化ベクトルの才差運動の
向き・回転数と、高周波の円偏波の向き・回転数
とが一致する共振の生ずる側をとつた。この図か
らわかるように、一般に磁性体においては低磁界
において透磁率μ(テンソル透磁率μ′)や損失
μ″が変化する特性Lを示すほか、高磁界において
は共鳴吸収という現象を生じ、テンソル透磁率
μ′や損失μ″(共鳴損失)が変化する特性Kを示す。
従つてこの共鳴吸収部を利用して前述と同様に同
調回路の同調周波数および又はQの変化を利用し
て信号再生を行うことができる。この場合、予め
磁性体にバイアス磁界を加えて高磁界にすること
が必要である。バイアス磁界のかけ方としては、
永久磁石あるいは電磁石により直流又は必要に応
じ交流磁界を磁性体にかければよい。この場合共
鳴磁界HR(z方向)は、これに直交するx−y平
面に加える高周波磁界の周波数をfとすると、以
下の関係になる。
f=γ√{R+(XZS}{
R+(yZS} γ:ジヤイロマグネテイツク比で通常2.8MHz/
エルステツド NX,y,Z:共鳴磁界(外部磁界)の方向をZ方向と
した場合の反磁界係数でNX+Ny+NZ=4π MS:飽和磁界 ここで、例えば針状の磁性体(Nx=Ny=2π、
NZ=0)の軸に沿つて外部磁界を加える場合、
上記の式は f=γ(HR+2πMS) となり、適当な飽和磁化他を選べば共鳴磁界HR
をテープの保磁力300エルステツド〜500エルステ
ツド以下にして記録状態を保持することが容易で
ある。例えばf=560MHzとすると、飽和磁化が
300ガウスの磁性材料、例えばイツトリウム鉄ガ
ーネツト(YIG)のアルミニウム置換体の場合
HRは50エルステツドとなる。従つて50エルステ
ツド近傍にバイアス磁界を設置しておくと、共鳴
現象によるテンソル透磁率又はその損失分の変化
がとり出し易くなる。
また第7図は前記共鳴吸収現象を利用する場合
に好適な再生磁気ヘツド構成を示すもので、磁性
体82にバイアス磁界が加わるように永久磁石8
4,85が設けられている。この場合バイアス磁
界の方向は、コイル83により発生する高周波磁
界方向と直交関係にあることが必要である。な
お、バイアス磁界と高周波磁界との直交関係は立
体回路、例えば導波管、同軸ケーブル、レツヘル
線二導体又は三導体のストリツプラインなどによ
つても作り出すことができる。また磁性体にイン
ダクタンス用コイルを巻回しないで上記のような
立体回路で同調回路を構成することもできる。
以上のように、本発明は高周波同調回路のイン
ダクタンス中に設けた磁性体が磁気記録媒体から
の磁界の強弱、方向とその変化に応じ、磁性体の
透磁率等が変化することを利用し、この磁性体が
磁気記録媒体の保磁力以下の共鳴磁界で共鳴吸収
現象を呈するよう同調回路に供給する高周波信号
の周波数および磁性体の飽和磁化値を設定すると
ともに、バイアス磁界の強度を共鳴磁界の近傍に
設定し、磁性体の共鳴吸収現象に対応した同調回
路の同調周波数および又はQの変化を利用して磁
気記録媒体に記録された信号を再生するようにし
たものであり、従来一般の磁気再生ヘツドに比べ
て極めて高感度に磁気記録媒体から磁界を検出す
ることができ、SN比の良い大出力を得ることが
できるものである。そしてこれによつて記録媒体
の記録トラツク幅を容易に20μm以下にすること
が可能となり、極めて高密度な記録再生を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の磁気再生方式を示す図、第2図
は従来の磁気再生におけるトラツク幅と再生出力
のSN比の関係を示す図、第3図は本発明の磁気
再生装置の原理図、第4図は磁界の変化に対する
磁性体の透磁率μの変化を示す図、第5図aは同
調回路の同調周波数の変化により同調回路の両端
の電圧が変化する様子を示す図、第5図bは記録
媒体に記録された信号により振幅変調を受けた高
周波発振信号波形を示す図、第5図cはそのピー
ク検波波形図、第6図は磁界の大きさに対するテ
ンソル透磁率μ′および損失分μ″の関係を示す図、
第7図は本発明において用いる磁気ヘツドの実施
例を示す図である。 31……磁性体、32……コイル、33……容
量、35……高周波発振器、37……ピーク検波
回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 磁気記録媒体からの磁界の変化を検出する磁
    性体と、この磁性体に結合されたインダクタンス
    素子と、このインダクタンス素子を同調素子とし
    て構成された同調回路と、この同調回路に高周波
    信号を供給する手段と、この高周波信号の供給に
    より前記インダクタンス素子が発生する高周波磁
    界の方向と直交する方向に前記磁性体にバイアス
    磁界を印加する手段と、前記磁気記録媒体からの
    磁界の変化に対応した前記同調回路の出力の変化
    を検出し前記磁気記録媒体に記録された信号を再
    生する手段とを備え、前記磁性体が前記磁気記録
    媒体の保磁力以下の共鳴磁界で共鳴吸収現象を呈
    するよう前記高周波信号の周波数および前記磁性
    体の飽和磁化値が設定されるとともに、前記バイ
    アス磁界の強度が前記共鳴磁界近傍に設定されて
    なり、前記磁性体の共鳴吸収現象に対応した同調
    回路の同調周波数および又はQの変化を利用して
    信号再生を行うことを特徴とする磁気再生装置。
JP11034080A 1980-08-13 1980-08-13 Magnetic reproducer Granted JPS5736407A (en)

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