JPH0352103A - 磁気記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、記録密度を大幅に向上させる記録再生方式に
関するものであり、特に磁性体のスタイラスと磁気記録
媒体とのトンネル電流を利用し、信号を記録再生する新
規な方法に関するものである． 従来の技術 従来磁気記録再生装置に用いられているほとんどの方式
は、リング型磁気ヘッドと長手記録用磁気記録媒体との
組合せで、信号を記録再生している。従来の方式につい
て、第３図及び第４図を用いて説明する。まず、第３図
に示すように記録時には、フエライトなどの磁気コアか
ら戒る磁気ヘッド３２の巻線３３に、信号源３４からの
信号が記録増幅器３５によって増幅され、端子３７を介
して印加される。これにより、磁気へッドコアには磁束
が発生し、ギャップ部には漏洩磁界が生じる。したがっ
て、磁気ヘッドと磁気テープ３ｏとが相対的に移動ずる
間に、磁気テープが該漏洩磁界によって磁化され、その
軌跡３１を作る。再生時には、同一軌跡上を該ヘッドが
走行するよう制御することにより、記録された磁化から
発生する磁束を巻線で信号電圧として再生する。次に該
電圧を端子３８を介し、再生増幅器３６へ伝え増幅して
、後の信号処理回路に伝達される。

また第４図は、ＶＴＲのヘッドシリンダ一部分を示した
ものである。磁気テープ４２は、走行ポスト４０と４１
との間において固定シリンダ４５と回転シリンダ３９上
に一定角度巻き付き走行する。一方、上記回転シリンダ
上に装着した磁気ヘソド４４は、窓４３から所定量の突
出量を持った状態で、約１８００回転のスピードで該磁
気テープ上を走査する。この様に走査することによって
、信号の軌跡が斜めに形成される。

現在、この様にして小型ＶＴＲにおける最短記録波長は
、０．４果クロン，信号の軌跡幅は、２０モクロンにも
及び、１ビット当り磁気テープの４μｍ′の面積を使用
している。

発明が解決しようとする課題 上記記録密度の向上は、磁気テープとヘッドの改良によ
って、極めて長期間を掛けて達威されてきた。即ち、記
録波長の短波長化とトラック幅方向の磁気記録媒体の利
用面積を狭くする追求が、ヘッド／テープ系のＳＮ比を
改良しながら進められてきた。しかしさらに大幅な記録
密度を達成するには、新規の記録再生方式が必要であり
、本方式はこれを達戒しようとするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、導電性でかつ磁歪の大なる磁性体のスタイラ
スと表面が導電性の磁気記録媒体のトンネル電流を上記
スタイラスに加わる信号磁界に応じて発生する変位を制
御して、その制御信号から再生信号を検出するよう構成
したことを特徴とするものである。

作用 以上の構戒により、上記スタイラスと磁気記録媒体のト
ンネル電流を利用した本方式では、極めて微細な磁化を
検出でき記録密度を大幅に向上せしめることが出来る。

例えば、“潤滑”　Ｖｏｌ．３３．Ｎｏ．８，ｐｐ．　
６０３−６０７に記載されているように、原理的には、
面内に１人、垂直方向に０．１　人の分解能を有するこ
とが延べられている． 即ち、導電性のスタイラスを導電性の磁気記録媒体の表
面にＩＯ人近傍まで近ずけると、トンネル電流が流れは
じめ、上記磁気記録媒体上に磁化が存在すると、これに
よって高磁歪特性を有する磁性体のスタイラスが伸縮し
変位する。これに応じて、トンネル電流を一定に保つよ
うに制御する（磁気記録媒体とスタイラスとの間隔を一
定）ことによりこの制御電圧が変化する。これを検出す
ることによって、磁気記録媒体上の信号磁化を検出する
ことが出来るものである。

また本発明では、さらに該スタイラスとそれに密度に配
備した磁気コアと垂直記録媒体とを閉磁路になるように
ｉｌｌ戒することによって、上記磁化から受ける力が増
大して、さらに感度が向上する。

また記録時には、該スタイラスによって上記磁気コア上
の巻線に信号電流を加えて、信号を書き込むことが出来
るものである。

実施例 以下本発明の一実施例の磁気記録再生方法について、図
面を参照しながら説明する。

第１図および第２図は、それぞれ本発明の全体構戒およ
びスタイラスと磁気記録媒体の概要を示すものである。

Ｇｏ　−　Ｃｒなどから戒る垂直記録媒体１上に、Ｎｉ
や６８パーマロイなどの金属磁性体から構成されるスタ
イラス２を配備し、該垂直記録媒体とスタイラス間にバ
イアス電圧をホルダー１９を介して、定電圧源８より印
加する。次にスタイラスをＣｏ　−　Ｃｒの表面に１０
人まで近ずけるとトンネル電流が流れ始める。

この時スタイラスを差し込むホルダー１９は、真ちゅう
や銅など導電性の良好な材料を選択した。

該トンネル電流を一定になるように制御することによっ
て、常に一定間隔を保ちながら、スタイラスを走査する
。この様に走査しながら、信号源９からの信号を増幅器
７によって増幅し、フェライトなどの磁性体から或るコ
ア１８上に配備した巻線１７に印加することによって磁
性体のスタイラスの先端に磁界を発生せしめ、Ｃｏ　−
　Ｃｒ膜を磁化する。

再生時には、高磁歪性体であるスタイラスが、記録した
信号磁化より発生する磁界によって、伸縮する。この時
スタイラスとして、Ｎｉを用いた場合、Ｎｉスタイラス
の長さをＬ，変化量をΔＬとすれば、ΔＬ／Ｌは磁界を
加えることにより、Ｏ〜−３０×１０−６変化、つまり
収縮する。一方、６日バーマロイを使用した場合には、
Ｏ〜＋１６Ｘ１０−ｂ伸びの方向に変位する。

本発明では、この変位、すなわち磁気記録媒体とスタイ
ラスの間隔を一定に保つよう（つまりトンネル電流を一
定）になるよう制御することによって、その制御電圧が
変化するのを利用する。つまり、この制御電圧を検出す
ることによって、磁化から発生する信号磁界を検出する
ものである。

このため、スタイラスと磁気記録媒体とのトンネル電流
の変化をトンネル電流増幅器３によって拡大し、さらに
トンネル電流は、微少な間隔の変化の対してきわめて敏
感に変化するため、関数変換器４によって、対数スケー
ルに変換した。

その後、ザーボ回路５によって磁気記録媒体とスタイラ
スとの間隔の微調用圧電素子に加える制御量を決定する
。この制御信号によって、ピエゾ駆動用電１ｌ１０から
ビエゾ素子の両面に配備したー対の電極１２と１２′に
加えて、ビエゾを所定量駆動する。これにより矢印１４
に示すように垂直方向くＺ軸方向〉に微調して、該磁気
記録媒体とスタイラスとの間隔を一定になるよう制御し
た。

またスタイラスのｘ＋　　ｙ方向の駆動には、所定間隔
のパルス信号をＸおよびｙ方向可動微調用のピエゾ素子
上のそれぞれ一対の電極１１．１１’および１３．　１
３’の端子２１．　２０に駆動電圧を印加することによ
って矢印１６．　１５の方向に変えて、微小量の可動制
御を行う。

また図には示してないが粗動の制御は、Ｘ＋ＬＺのピエ
ゾ素子の自由端をともに固定したキャリッジをリニアモ
ー夕やステップモータとの組合せで移動させている。

一方前述した方法によって記録した信号は、制御信号増
幅器６によって増幅して読みだされる。

なお、上記スタイラスによって書き込まれた磁化領域の
寸法は、Ｘおよびｙ方向可動微調用のピエゾ素子上のそ
れぞれ一対の電極１１．１１’および１３．　１３’の
端子２Ｌ　２０に駆動電圧を印加することによって矢印
１６．　１５の方向に変えて測定した。

その結果スタイラス先端の形状を変えることによって、
１０〜１００人径のスポット状に記録されていることが
わかった。

また第２図は、スタイラスの近傍と磁気記録媒体の配置
を拡大して示したものである。磁気記録媒体１は、Ａ１
などの非磁性基板２４をポリッシングしてその表面を３
０Ａ以下に仕上げ、この上にバーマロイなどから或る軟
磁性膜２３を、さらにＧｏ　−Ｃｒなどの垂直膜２５を
スパッタリングあるいは蒸着によって形成したちのでる
。このＣｏ　−　Ｃｒ膜の表面に接触させるスタイラス
２は、非磁性でかつ導電性の支持部２７に固定する。こ
の支持部を第ｌ図のホルダー１９に形成された穴に差し
込み、スタイラスをセットする。

以上の様の構成したスタイラス部は、信号磁界に応じｚ
軸方向に可動しやすく微細な信号を検出できるものであ
る。

一方１８は、フエライトなどから或る磁気コアであり、
磁気記録媒体と相対する面積を充分大きく構成した。ま
た該磁気コア上に施した巻線１７に信号電流を流すこと
により、スタイラスの先端に強い磁界を発生せしめ、Ｃ
ｏ　−　Ｃｒ層を磁化する。第２図では、該スタイラス
は紙面の左方の向かって走行するにつれ、磁化の軌跡２
８が形成される。記録に際して、発生した磁束２９は、
バーマロイなどの軟磁性層２３と上記磁気コアｌ８およ
び磁性体であるスタイラスとで閉磁路を形成し能率よく
、微小電流でも記録できるよう構成した。このとき磁気
コアの磁気記録媒体に対する面積が充分大きいためこの
部分で磁化さることはないものである。

以上の構戒によって、従来の記録密度、ｌビ，ト当り４
μｍ′使用面積に対して、本発明によれば、１０−６〜
１０−’μｄとなり、これは、従来の記録密度の４〜６
桁に相当する記録密度の向上が出来るものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、従来の電磁誘導を利用し
た方法を用いることなく、極めて感度のよいトンネル電
流を利用することによって、磁気記録再生方法を実現で
きるため、従来に比較して、４〜６桁の記録密度の向上
が可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明一実施例における磁気記録再生方法の
構或図、第２図は、ヒタイラスと磁気記録媒体の構戒図
、第３図は、従来の磁気ヘッドとテープによる記録再生
の原理図、第４図は、ＶＴＲのヘッドシリンダ部の構戊
図である。 １・・・・・・磁気記録媒体、２・・・・・・スタイラ
ス、３・・・・・・トンネル電流増幅器、４・・・・・
・関数変換器、５・・・・・・サーボ回路、６・・・・
・・制御信号増幅器、７・・・・・・増幅器、８・・・
・・・定電圧電源、９・・・・・・信号源、１０・・・
・・・ビエゾ駆動用電源、１１．１１’，１２，１２　
　　．１３．１３’・・・・・・電極、ｉ７・・・・・
・巻線、１８・・・・・・磁気コア、２３・・・・・・
軟磁性膜、２４・・・・・・非磁性基板、２５・・・・
・・垂直膜、２７・・・・・・支持部、３２・・・・・
・磁気ヘッド、３０・・・・・・磁気テープ、３９・・
・・・・回転シリンダ、４５・・・・・・固定シリンダ
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも先端が導電性でかつ磁歪の大なる磁性
   体のスタイラスと表面が導電性の磁気記録媒体とのトン
   ネル電流を制御し、その制御電圧より前記磁気記録媒体
   上に記録された信号を再生することを特徴とする磁気記
   録再生方法。
2. （２）スタイラスとそのスタイラスとに密接して配備し
   た磁気コアと磁気記録媒体とが閉磁路を構成したことを
   特徴とする請求項（１）記載の磁気記録再生方法。
3. （３）磁気コア上に施した巻線に信号電圧を印加し、磁
   気記録媒体に信号を記録することを特徴とする請求項（
   ２）記載の磁気記録再生方法。
4. （４）磁気記録媒体が、非磁性の基板上にパーマロイな
   どの軟磁性膜を形成し、さらにその上にＣｏ−Ｃｒなど
   の垂直異方性を有する磁性体膜を形成したことを特徴と
   する請求項（１）記載の磁気記録再生方法。