JPH0512614A

JPH0512614A - 双磁極複合ヘツド

Info

Publication number: JPH0512614A
Application number: JP19245991A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takekoshi; 博行竹腰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ヘッドのコア相互を隔離している非磁性体の
シグナルガード・スペーサ（ＳＧＳ）を薄く採る程、再
生感度の良いヘッドが出来る。【構成】メイン・コア１にヘッドコイルを具え、該メ
イン・コア１の両側に非磁性のスペーサ３，４及びショ
ートスペーサ５，６を介してオーバーコア７，８を１体
となして検出側磁極コア構造を組立て、該検出側磁極コ
ア構造に対してスリット材１０を介して１対の磁性片９
を１体的に組立てた双磁極複合ヘッド及び前記双磁極ヘ
ッドを再生専用とする双磁極複合ヘッドである。【効果】双磁極複合ヘッドを使用すれば、機能トラッ
クの残留磁力を、両サイドのサイレント・トラックに跨
って接触するオーバー・コアとメイン・コアが授受する
磁力線の経時変化から、瞬時の磁束密度差を検出し続け
る専用録再方式を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、双磁極複合ヘッドを具
えた専用磁束密度検出方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】リング・ヘッドは磁気録再機器の普及に
貢献したが、従来のリング・ヘッドの実効ギャップ幅
は、再生周波数特性の実際には使用不能な高域帯域に於
ける最初のデップ点が、ギャップ材厚の近辺か稍広い長
さに相当したためギャップ幅に等しい記録波長で磁束密
度差が生じないデップ点と誤解した。

【０００３】実際の実効ギャップ幅は、材厚の半分程の
狭さで、位相が１８０度ずれる記録波長に対する重複検
出に拠り逆極性（従来は最大感度に成ると解釈）と成っ
て、出力が相殺されてしまう記録波長であった。

【０００４】一つの現象に対して、正反対に解釈する理
論なので、極めて長い試行錯誤の末の結論である。

【０００５】従って、従来技術の欠陥は、ギャップに接
する磁極コア間に生じる磁束密度差から、再生出力を得
る変換素子なのに、録音テープの磁気記録帯域（トラッ
ク）が単極性（モノポール）で、瞬間値に磁束密度差が
ないため、録音テープ磁性層の残留磁力が時間軸上に作
る円弧状の磁力線に、ギャップに接する両磁極を宛て
て、微少時間差を持つ二時点間の磁束密度差の経時増減
を、瞬間値の連続検出と黙認したため、記録波長が信号
毎に長さが違うのに対して、再生ヘッドギャップ幅は一
定なので、両磁極に生じる、時間軸上２時点の磁束密度
差の大小（位相ずれ角度の数値）は、信号の記録波長が
短かく成れば成るほど磁束密度差が大きくなり、高域の
周波数帯域に至る程、オクターブ当たり６ｄｂ感度が上
昇する異常な固有特性が常識となっている。

【０００６】その結果、記録波長の短かい高域の周波数
帯域に至る程、時間軸上の二時点が、位相ずれ角度の大
きい、磁束密度差からの検出と成って、次第に原音に極
めて類似する波形に過ぎなく成る。

【０００７】可能な限り原音に迫る方法は、リング・ヘ
ッドのギャップを極端に狭くとり、時間軸上の２時点を
近接させると忠実度は改善されるが、感度が悪くなって
しまうため、コイル細線の巻き数を増やした再生専用ヘ
ッドが、カセット用にも使われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】リング・ヘッドを使用
する業務用機器は、録音テープが高速搬送のため、忠実
性の悪い周波数帯域が非可聴な超高域の周波数帯域に転
移しているだけで、トラック幅に余裕が有って録再感度
が良くＳＮ比に優れているため、妥協して使用するだけ
である。

【０００９】そのため、高度の忠実性が要求されると、
リング・ヘッドによるアナログ方式の録再は不可能と諦
め、ＦＭ変調方式やデジタル信号を利用する機器が作ら
れ、新原理の磁気ヘッドの開発が必要であった。

【００１０】双磁極ヘッド（by pole head) の発想は、
Ｎ極とＳ極の双極が揃った磁石であるから、ヘッドの両
磁極それぞれが記録を行えば、録音テープの磁性層中に
棒磁石の行列が作られて、瞬間値の磁束密度差を連続検
出する原理を有するテープ搬送に対して横方向に磁化記
録する形状が、リング・ヘッドに似た、厚さ数μｍの磁
極コアにより広いギャップのヘッドによる録再方式の改
良型を提供できる。原理的には、図１の様な馬蹄形磁石
と短絡磁性板との接点２箇所を、スリットとする形状の
磁極構造にすることにより、リング・ヘッドの帯域幅効
果と、優れた高域周波数特性が得られる。これによれ
ば、ギャップ部位の急激な反転作用により、録音テープ
の搬送に対して横方向に並ぶ、２トラック（無磁化帯域
で隔離）が常に双極性（バイポール）にて２箇所のスリ
ットで縦方向に磁化記録が行われる。

【００１１】この２トラック間の残留磁力から外部に跨
がった時間差のない横方向磁力線の経時変化から、瞬時
の磁束密度差を検出し続けると忠実性の優れたヘッド
で、録音テープ搬送速度が１９ｃｍ／秒では感度が多少
不足したが、ヘッドの裸周波数特性は５００Ｈｚから８
ｋＨｚ付近まで、ほぼ平坦な周波数特性が得られ、業務
用や高級なオープンリール用の３８ｃｍ／秒、２トラッ
ク向きだったが、互換性がないため実施に至っていな
い。

【００１２】民生用として、搬送速度を９．５ｃｍ／秒
に変更すると、約６ｄｂ感度が低下してしまい、コンパ
クトカセット（Ｃ・カセット）に採用されている４．８
ｃｍ／秒の搬送では、感度が更に悪くなってしまい、磁
束密度検出型ヘッドの宿命であった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明において、２トラ
ック間を隔離している、無磁化帯域（シグナルガード・
トラック：ＳｉｇｎａｌＧｕａｒｄＴｒａｃｋ：Ｓ
ＧＴ）は磁気ヘッドのコアを通過する磁力線の帰路に該
当し、再生される信号源が持つ内部抵抗であるから、Ｓ
ＧＴ幅を狭く採ればとる程、スカラ量の磁束密度差が同
じでも、ベクトル量の磁力線が増えて再生感度が良いた
め、ヘッドのコア相互を隔離している非磁性体のシグナ
ルガード・スペーサ（ＳｉｇｎａｌＧｕａｒｄＳｐ
ａｃｅｒ：ＳＧＳ）を薄く採る程、再生感度の良いヘッ
ドが出来る。

【００１４】ＳＧＳを余り薄くとると、録音時の信号電
流や、バイアス電流の畳重された電力で、ＳＧＳを通過
してしまう漏洩磁束が増加して、ＳＧＴに不必要な録音
が行われ、肝心なスリット部分に到達する磁力線が減っ
て、記録感度が悪く成ってしまう。

【００１５】録再兼用の双磁極ヘッドのＳＧＳ幅を、ス
リットに接する処のみ０．２ｍｍに採ったコア構造を試
作したが、カセット・テープ磁性層の厚みが３μｍ程と
極めて薄く、ＳＧＴの内部抵抗値が予想以上に高いらし
く、ベクトル量の磁力線が不足して、希望していた録再
感度より１０数ｄｂも感度が悪かった。

【００１６】現用の録音テープはリング・ヘッド専用で
あるから、磁性層中の針状粒子をテープの搬送方向に対
して平行（縦）にオリエンテーション（配向処理）し、
横又は垂直に行うより録再感度が良くなるので、本発明
のヘッド用には垂直に実施した方が、周波数特性に優れ
ると共に、録再感度も改善される。

【００１７】

【作用】双磁極ヘッドの片方の磁極コアが接触している
テープの録音を部分消去して再生を行う再生専用ヘッド
の開発が目的となって、コア寸法と構造や構成を検討し
た結果、ＳＧＳの厚さを変えずに双磁極コアの厚さを２
倍にしても感度は６ｄｂ上昇せず、厚さを半分にしても
効率の良い部位が残って、感度が６ｄｂ低下しない事が
確認された。

【００１８】上記測定の際、録音テープの搬送用モータ
ーからの、誘導ハムの遮蔽に苦労した理由は、リング・
ヘッドのギャップ＝開口部は数μｍなのに対して、双磁
極ヘッドのスリット＝開口部は０．１ｍｍ単位と広い上
に、開口部への誘導ハムの吸引角度が９０度も違うこと
等から、誘導ハムのキャンセル効果を持つヘッドが必要
となって、対称形に作られた双磁極ヘッド２組の接合部
分のコアに、再生用コイルの細線が巻かれる、この中央
位置のメイン・コアと、それの上下に位置する両磁極相
互間をつなぐ、オーバー・コアが授受する、磁力線だけ
を検出（ホール素子を使用する場合あり）し、それ以外
はキャンセルできる複合型ヘッドにまとまった。

【００１９】Ｃ・カセット用ヘッドは総てのコア構造や
ＳＧＳ等の厚さ寸法を、１／２に縮小した構成になっ
た。

【００２０】Ｃ・カセットは、ヘッドを機器の基板に固
定して使用するため、半固定ビスによるアジマス調整
と、４つのヘッド本体を４つの記録トラックに、正確に
トレースさせる位置調整を、通常は兼用するために生じ
る誤差や、他テープとの互換性誤差の影響を減らそう
と、ヘッドを構成する総てのコア類やＳＧＳ幅等の厚さ
の単位に、０．１ｍｍ以下の寸法を使っていないが、Ｓ
ＧＳ等の厚さを多少薄く採っても、本方式のトラック規
格に抵触しない。

【００２１】

【実施例】録音テープは、Ｃ・カセットと理解されるほ
ど世界的なため、これによるステレオを再生するヘッド
の寸法を説明する。単一信号用トラック幅０．６ｍｍの
中央付近に、機能トラック幅０．２ｍｍが設定され、リ
ング・ヘッド（垂直磁化に擬似）で信号電流と、バイア
ス電流により記録が実施される。この機能トラックの両
サイド（上下）に幅０．２ｍｍ×２の無磁化帯域があ
り、これは機能トラックから、ヘッドを構成するコア類
を通過する磁力線を授受するサイレント・トラックと、
ＳＧＴに作用上では区別が設定され再生時に使用され
る。

【００２２】４つの機能トラック（幅０．２ｍｍ）の設
定位置は、録音テープのセンターから両側（上下）０．
６ｍｍ離れた位置にＲトラックの中心が採られ、更に
１．０ｍｍ離れた処にＬトラックの中心が採られる。Ｒ
トラックとＬトラックの中間位置に、幅０．２ｍｍの補
助トラックが、コントロール用に増設できる。

【００２３】図２に図示の単一信号用の磁気コアの構成
は、再生用コイルを持つメイン・コア（厚さ０．２ｍ
ｍ）１と、この上下に非磁性体を挟んでコイル部分のス
ペースと誘電を避ける食い違った形状のオーバー・コア
７と８（各々厚さ０．１ｍｍ）が設置される。

【００２４】これらのコア相互間は、録音テープに接触
する側は非磁性体のシグナル・ガード・スペーサ（ＳＧ
Ｓ）３及び４（各々厚さ０．１ｍｍ）とで隔離され、コ
ア・ホルダーに非磁性体の補助スペーサ２と共に固定さ
れる。

【００２５】録音テープに接触しないコア後部の相互間
は、メイン・コア１と磁路をつなぐ磁性体のショート・
スペーサ５と６（各々厚さ０．１ｍｍ）を挟んで固定さ
れ複合型ヘッドの検出側コア構造が組み立てられる。

【００２６】この検出側の磁極コア構造に対応して、リ
ング・ヘッドのギャップに相当する数μｍのスリット材
１０を挟んで結合されて、対称形の磁極コア構造（通常
コアは簡易化され磁路をつなぐ磁性片９）により、双磁
極型ヘッドが完成する。

【００２７】簡易化したコアの役割は、記録時にはリン
グ・ヘッドに於ける縦方向の磁力線の流れを得るため
に、再生時はコイルを持つメイン・コアに磁力線を急激
に流したり遮断する作用（この瞬間のみ再生出力と成る
様に作られる）による変換素子である。

【００２８】図３の機能トラック１１の残留磁力を、そ
の両サイドのサイレント・トラック１４と１５相互間に
跨って接触するオーバー・コア７，８とメイン・コアが
授受する磁力線の経時変化から瞬時の磁束密度差を検出
し続けるため、機能トラックの垂直磁化成分を両サイド
のサイレント・トラック１４，１５を双極型ヘッドの磁
路として検出できる。即ち、リング・ヘッドが、録音テ
ープの磁性体を磁化させる力は、ヘッドから離れる側の
コア極性の影響が強いため、縦方向の磁化と言うよりも
垂直方向の磁化に近いと解釈した方が良さそうであり、
フロッピーディスクの記録密度を上げるため、磁性体に
垂直の配向処理を行って、分解能（超高域の周波数特
性）を改善している例から証明できるので、前述の垂直
磁化成分を考慮することが重要となる。尚、１２，１３
はシングル・ガード・トラックである。

【００２９】市販の音楽カセット・テープや、個人が録
音したテープを、本発明の双磁極ヘッドを装着した録再
機器に互換性をとるように変更してしまう方法は、従来
の録音トラックから、本発明の録再方式の機能トラック
に該当する記録を残して、周囲の不要な記録を消去する
特殊ヘッドを作動させて処理すれば、処理済みテープの
記録は、従来のカセットテープと完全に互換性が得られ
る。

【００３０】但し、本発明方式の録音テープは従来の機
器に対して、不完全な互換性で感度の悪いのが欠点であ
る。

【００３１】本発明の双磁極ヘッドを使って再生出力が
理論どおりフラットな高域特性が得られるのは、テープ
搬送が高速の場合だけであり、カセット・テープ再生に
は、低速搬送に起因する高域周波数特性を劣化させる様
々な損失により、リング・ヘッドは６ｄｂ特性を高域補
償に利用していて、これに相当する２ｋＨｚ（録音テー
プの種類で周波数は異なる）をターン・オーバーにとっ
て、８ｋＨｚ付近の周波数を、約１２ｄｂ上昇させる、
補償を再生時に行う必要が有った。

【００３２】従来、低域補償を記録時に行わない理由は
音楽のピーク・レベルが低域周波数帯域で多発するた
め、これをテープ特性の飽和許容レベルが０ｄｂで記録
すると、主要な中低域の周波数帯域の磁化レベルが低下
してしまいオクターブ６ｄｂの再生特性のため、感度と
ＳＮ比が悪くなる。本ヘッド専用の垂直配向された標準
テープの決定まで、再生時に低域補償を行うが、記録時
の方が合理的かも知れない。

【００３３】

【発明の効果】従来の音楽テープから垂直磁化成分を再
生してもワウ・フラッターの影響は不可抗力で周波数特
性が従来の場合より、多少良くなる程度であるが、しか
し、リング・ヘッドが持つ高域の周波数帯域に至るに従
って、忠実性の喪失からくる高域周波数の異常聴感が減
って、澄んだ感じの音質に変わるテープが有ったり、ダ
ビングの影響が抜けなくて落胆したりする場合がありソ
ースの優劣が明瞭に判る。

【００３４】ＳＮ比の測定値は、主に、録音テープのヒ
ス雑音の数値でありテープの特性やトラック幅等の諸条
件が同じでヒス雑音が定量に発生するなら、ヘッドの検
出率がＳＮ比を左右し、オクターブ６ｄｂの特性を持つ
ヘッドは最大残留磁力強度（Ｓ極の最大からＮ極の最大
まで）を、１０ｋＨｚは５０％程の場合も、１００Ｈｚ
は０．５％程の検出率しかなくなり、ＳＮ比は１ｋＨｚ
で−６０ｄｂ程度が限界であった。しかし、本発明の双
磁極ヘッドの場合は最大残留磁力強度に対して、総ての
記録波長で５０％の検出率（再生感度はＳＧＴ幅による
ベクトル量で変わる）が得られるため、リング・ヘッド
より２０ｄｂ程は確実に改善されるはずであるが、測定
は、搬送モーターの固定位置が悪いままのため、誘導ハ
ムの影響を受けて指針がふらつき、−５５ｄｂ程のＳＮ
比であったが、ブラウン管上のヒス波形は非常に僅かで
あり、機器の設計には、誘導ハムの除去対策が優先する
ものと考える。

【００３５】リング・ヘッドでカセット用トラック幅
０．６ｍｍから得られる再生出力を、機能トラック幅
０．２ｍｍで充当し得る（狭いトラック幅ほど、従来ヘ
ッドより高出力）から、クロストークも減るが、補助ト
ラック幅０．２ｍｍに、パイロット信号を記録してテー
プ速度をコントロールすれば、他のＡＶ機器と同期のと
れる機能も付加できる。

【００３６】本発明の双磁極複合ヘッドを使用すれば、
機能トラックの残留磁力を、両サイドのサイレント・ト
ラックに跨って接触するオーバー・コアとメイン・コア
が授受する磁力線の経時変化から、瞬時の磁束密度差を
検出し続ける専用録再方式を提供できる。

【００３７】微少トラック幅で高感度な特徴の未来像と
して、家庭用ＶＴＲの映像トラックを、本方式の機能ト
ラックと同様に扱い、ＳＧＴとサイレント・トラック
が、周囲のアジマス角度の違う映像トラックの場合で
も、Ｎ極性磁力とＳ極性磁力とが斜めに混じっていて中
和状態に近く消去と同等に扱うことが可能であるから、
製造技術上の問題が有っても何れ解決される。

【図面の簡単な説明】

【図１】双磁極ヘッドの原理と等価回路を示す図であ
る。

【図２】双磁極型ヘッドの磁極コアの、組み立て構造図
である。

【図３】録音テープの単一信号用に使われる磁気記録帯
域の、使用区分の略図である。

【符号の説明】

１メイン・コア２メイン・コア補助スペーサ（非磁性体）３シグナル・ガード・スペーサ４シグナル・ガード・スペーサ５ショート・スペーサ６ショート・スペーサ７オーバー・コア８オーバー・コア９簡易化された磁極コア構造１０スリット材１１機能トラック１２シグナル・ガード・トラック１３シグナル・ガード・トラック１４サイレント・トラック１５サイレント・トラック

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】双磁極複合ヘッド

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【従来の技術】リング・ヘッドは磁気録再機器の普及に
貢献したが、ギャップの存在により、忠実度に問題があ
った。

【０００３】従来、再生時に於けるリング・ヘッドのギ
ャップ幅は、磁束密度差が生じない記録波長と、ギャッ
プ材厚とほぼ等しい長さの為に、再生周波数特性（実際
には使用されていない高域帯域）の最初のデップ点と考
えられてきた。

【０００４】図１は、リング・ヘッドの再生出力発生機
構を説明するための図を示す。同図において、乃至
は、録音テープＲの残留磁力がリング・ヘッドのギャッ
プにどのように影響を与えるかを図式的に示すものであ
る。

【０００５】図１ののように、録音テープの残留磁力
からの磁力線は、先ずヘッドのギャップの前の部分（磁
極コアの一部）にショート・ループｔ₁を描く。

【０００６】次いで、テープが移動（図１の）して、
このループの先行する磁力線（実線）が、ギャップ材中
央を過ぎて、ギャップの後の磁極コアに近付いた（Ｐ）
時点から、コイルを持つ磁極コアを通過する磁力線（点
線）のループｔ₂となり、再生出力が（流入）検出され
る。

【０００７】続いて（図１の）微少時間後に今度は逆
に、コイルを持つ磁極コアを通過しているループの、後
追する磁力線（実線）がギャップ材中央に近付いた
（Ｑ）時点で、ギャップに後接する、磁極コア内部に磁
力線（点線）のショート・ループｔ₃を描くので、もう
一度再生出力が（流出）検出される。

【０００８】この流入検出ヘッドと、流入検出ヘッドが
一体となってその合成作用で実効ギャップが作られる
為、実際にはギャップ材厚（形状ギャップ）の半分程の
狭さになる。

【０００９】透磁率の良いアモルファス磁性体の磁気ヘ
ッドは、形状ギャップ幅に見合った記録特性と、透磁率
の良さに対応する実効ギャップ幅の狭小化から、再生特
性が改善される事や、再生検出点が一つしかない、双磁
極ヘッドの澄んだ音質の特徴からも、重複検出が証明さ
れる。

【００１０】再生時に於ける実効ギャップ幅は、材厚の
半分程の狭さ（図１のに於けるＰＱ点）なるがため、
位相が１８０度ずれた記録波長（従来は磁束密度差が最
大で、最大感度の条件と解釈されてきた）は、逆極性の
重複検出により出力が相殺されてしまい、デップするこ
とになる。

【００１１】一つの現象に対して、正反対に解釈する理
論なので、極めて長い試行錯誤の末の結論である。

【００１２】従って、従来技術の欠陥は、ギャップに接
する磁極コア間に生じる磁束密度差から、再生出力を得
る変換素子なのに、録音テープの磁気記録帯域（トラッ
ク）が単極性（モノポール）で、瞬間値に磁束密度差が
ないため、録音テープ磁性層の残留磁力が時間軸上に作
る円弧状の磁力線に、ギャップに接する両磁極を宛て
て、微少時間差を持つ二時点間の磁束密度差の経時増減
を、瞬間値の連続検出と黙認したため、記録波長が信号
毎に長さが違うのに対して、再生ヘッドギャップ幅は一
定なので、両磁極に生じる、時間軸上２時点の磁束密度
差の大小（位相ずれ角度の数値）は、信号の記録波長が
短かく成れば成るほど磁束密度差が大きくなり、高域の
周波数帯域に至る程、オクターブ当たり６ｄｂ感度が上
昇する異常な固有特性が常識となっている。

【００１３】その結果、記録波長の短かい高域の周波数
帯域に至る程、時間軸上の二時点が、位相ずれ角度の大
きい、磁束密度差からの検出と成って、次第に原音に極
めて類似する波形に過ぎなく成る。

【００１４】可能な限り原音に迫る方法は、リング・ヘ
ッドのギャップを極端に狭くとり、時間軸上の２時点を
近接させると忠実度は改善されるが、感度が悪くなって
しまうため、コイル細線の巻き数を増やした再生専用ヘ
ッドが、カセット用にも使われる。

【００１５】

【００１６】そのため、高度の忠実性が要求されると、
リング・ヘッドによるアナログ方式の録再は不可能と諦
め、ＦＭ変調方式やデジタル信号を利用する機器が作ら
れ、新原理の磁気ヘッドの開発が必要であった。

【００１７】双磁極ヘッド（bipolar magnetic head)の
発想は、Ｎ極とＳ極の双極が揃った磁石であるから、ヘ
ッドの両磁極それぞれが記録を行えば、録音テープの磁
性層中に棒磁石の行列が作られて、瞬間値の磁束密度差
を連続検出する原理を有するテープ搬送に対して横方向
に磁化記録する形状が、リング・ヘッドに似た、厚さ数
μｍの磁極コアにより広いギャップのヘッドによる録再
方式の改良型を提供できる。原理的には、図２の様な馬
蹄形磁石と短絡磁性板との接点２箇所を、スリットとす
る形状の磁極構造にすることにより、リング・ヘッドの
帯域幅効果と、優れた高域周波数特性が得られる。これ
によれば、ギャップ部位の急激な反転作用により、録音
テープの搬送に対して横方向に並ぶ、２トラック（無磁
化帯域で隔離）が常に双極性（バイポール）にて２箇所
のスリットで縦方向に磁化記録が行われる。

【００１８】この２トラック間の残留磁力から外部に跨
がった時間差のない横方向磁力線の経時変化から、瞬時
の磁束密度差を検出し続けると忠実性の優れたヘッド
で、録音テープ搬送速度が１９ｃｍ／秒では感度が多少
不足したが、ヘッドの裸周波数特性は５００Ｈｚから８
ｋＨｚ付近まで、ほぼ平坦な周波数特性が得られ、業務
用や高級なオープンリール用の３８ｃｍ／秒、２トラッ
ク向きだったが、互換性がないため実施に至っていな
い。

【００１９】民生用として、搬送速度を９．５ｃｍ／秒
に変更すると、約６ｄｂ感度が低下してしまい、コンパ
クトカセット（Ｃ・カセット）に採用されている４．８
ｃｍ／秒の搬送では、感度が更に悪くなってしまい、磁
束密度検出型ヘッドの宿命であった。

【００２０】

【００２１】ＳＧＳを余り薄くとると、録音時の信号電
流や、バイアス電流の畳重された電力で、ＳＧＳを通過
してしまう漏洩磁束が増加して、ＳＧＴに不必要な録音
が行われ、肝心なスリット部分に到達する磁力線が減っ
て、記録感度が悪く成ってしまう。

【００２２】録再兼用の双磁極ヘッドのＳＧＳ幅を、ス
リットに接する処のみ０．２ｍｍに採ったコア構造を試
作したが、カセット・テープ磁性層の厚みが３μｍ程と
極めて薄く、ＳＧＴの内部抵抗値が予想以上に高いらし
く、ベクトル量の磁力線が不足して、希望していた録再
感度より１０数ｄｂも感度が悪かった。

【００２３】録再兼用の双磁極ヘッドは、ＳＧＳ幅を
０．３ｍｍ以上に設定しても、必要とする感度のえられ
る、テープの搬送速度が３８ｃｍ／秒、以上ある機器に
のみ使用され、０．３ｍｍ以下の双磁極ヘッドは、再生
専用にしている。

【００２４】現用の録音テープはリング・ヘッド専用で
あるから、磁性層中の針状粒子をテープの搬送方向に対
して平行（縦）にオリエンテーション（配向処理）し、
横又は垂直に行うより録再感度が良くなるので、本発明
のヘッド用には垂直に実施した方が、周波数特性に優れ
ると共に、録再感度も改善される。

【００２５】

【００２６】上記測定の際、録音テープの搬送用モータ
ーからの、誘導ハムの遮蔽に苦労した理由は、リング・
ヘッドのギャップ＝開口部は数μｍなのに対して、双磁
極ヘッドのスリット＝開口部は０．１ｍｍ単位と広い上
に、開口部への誘導ハムの吸引角度が９０度も違うこと
等から、誘導ハムのキャンセル効果を持つヘッドが必要
となって、対称形に作られた双磁極ヘッド２組の接合部
分のコアに、再生用コイルの細線が巻かれる、この中央
位置のメイン・コアと、それの上下に位置する両磁極相
互間をつなぐ、オーバー・コアが授受する、磁力線だけ
を検出（ホール素子を使用する場合あり）し、それ以外
はキャンセルできる複合型ヘッドにまとまった。

【００２７】Ｃ・カセット用ヘッドは総てのコア構造や
ＳＧＳ等の厚さ寸法を、１／２に縮小した構成になっ
た。

【００２８】Ｃ・カセットは、ヘッドを機器の基板に固
定して使用するため、半固定ビスによるアジマス調整
と、４つのヘッド本体を４つの記録トラックに、正確に
トレースさせる位置調整を、通常は兼用するために生じ
る誤差や、他テープとの互換性誤差の影響を減らそう
と、ヘッドを構成する総てのコア類やＳＧＳ幅等の厚さ
の単位に、０．１ｍｍ以下の寸法を使っていないが、Ｓ
ＧＳ等の厚さを多少薄く採っても、本方式のトラック規
格に抵触しない。

【００２９】

【００３０】４つの機能トラック（幅０．２ｍｍ）の設
定位置は、録音テープのセンターから両側（上下）０．
６ｍｍ離れた位置にＲトラックの中心が採られ、更に
１．０ｍｍ離れた処にＬトラックの中心が採られる。Ｒ
トラックとＬトラックの中間位置に、幅０．２ｍｍの補
助トラックが、コントロール用に増設できる。

【００３１】図３に図示の単一信号用の磁気コアの構成
は、再生用コイルを持つメイン・コア（厚さ０．２ｍ
ｍ）１と、この上下に非磁性体を挟んでコイル部分のス
ペースと誘電を避ける食い違った形状のオーバー・コア
７と８（各々厚さ０．１ｍｍ）が設置される。

【００３２】これらのコア相互間は、録音テープに接触
する側は非磁性体のシグナル・ガード・スペーサ（ＳＧ
Ｓ）３及び４（各々厚さ０．１ｍｍ）とで隔離され、コ
ア・ホルダーに非磁性体の補助スペーサ２と共に固定さ
れる。

【００３３】録音テープに接触しないコア後部の相互間
は、メイン・コア１と磁路をつなぐ磁性体のショート・
スペーサ５と６（各々厚さ０．１ｍｍ）を挟んで固定さ
れ複合型ヘッドの検出側コア構造が組み立てられる。

【００３４】この検出側の磁極コア構造に対応して、リ
ング・ヘッドのギャップに相当する数μｍのスリット材
１０を挟んで結合されて、対称形の磁極コア構造（０．
６ｍｍ幅）（通常コアは簡易化され磁路をつなぐ磁性片
９）により、双磁極型ヘッドが完成する。

【００３５】簡易化したコアの役割は、記録時にはリン
グ・ヘッドに於ける縦方向の磁力線の流れを得るため
に、再生時はコイルを持つメイン・コアに磁力線を急激
に流したり遮断する作用（この瞬間のみ再生出力と成る
様に作られる）による変換素子である。

【００３６】図４は、録音テープの単一信号用に使用さ
れる磁気記録帯域の使用区分の略図を示す。同図におい
て、機能トラック１１の残留磁力を、その両サイドのサ
イレント・トラック１４と１５相互間に跨って接触する
オーバー・コア７，８とメイン・コアが授受する磁力線
の経時変化から瞬時の磁束密度差を検出し続けるため、
機能トラックの垂直磁化成分を両サイドのサイレント・
トラック１４，１５を双極型ヘッドの磁路として検出で
きる。即ち、リング・ヘッドが、録音テープの磁性体を
磁化させる力は、ヘッドから離れる側のコア極性の影響
が強いため、縦方向の磁化と言うよりも垂直方向の磁化
に近いと解釈した方が良さそうであり、フロッピーディ
スクの記録密度を上げるため、磁性体に垂直の配向処理
を行って、分解能（超高域の周波数特性）を改善してい
る例から証明できるので、前述の垂直磁化成分を考慮す
ることが重要となる。尚、１２，１３はシグナル・ガー
ド・トラックである。

【００３７】市販の音楽カセット・テープや、個人が録
音したテープを、本発明の双磁極ヘッドを装着した録再
機器に互換性をとるように変更してしまう方法は、従来
の録音トラックから、本発明の録再方式の機能トラック
に該当する記録を残して、周囲の不要な記録を消去する
特殊ヘッドを作動させて処理すれば、処理済みテープの
記録は、従来のカセットテープと完全に互換性が得られ
る。

【００３８】但し、本発明方式の録音テープは従来の機
器に対して、不完全な互換性で感度の悪いのが欠点であ
る。

【００３９】本発明の双磁極ヘッドを使って再生出力が
理論どおりフラットな高域特性が得られるのは、テープ
搬送が高速の場合だけであり、カセット・テープ再生に
は、低速搬送に起因する高域周波数特性を劣化させる様
々な損失により、リング・ヘッドは６ｄｂ特性を高域補
償に利用していて、これに相当する２ｋＨｚ（録音テー
プの種類で周波数は異なる）をターン・オーバーにとっ
て、８ｋＨｚ付近の周波数を、約１２ｄｂ上昇させる、
補償を再生時に行う必要が有った。

【００４０】従来、低域補償を記録時に行わない理由は
音楽のピーク・レベルが低域周波数帯域で多発するた
め、これをテープ特性の飽和許容レベルが０ｄｂで記録
すると、主要な中低域の周波数帯域の磁化レベルが低下
してしまいオクターブ６ｄｂの再生特性のため、感度と
ＳＮ比が悪くなる。本ヘッド専用の垂直配向された標準
テープの決定まで、再生時に低域補償を行うが、記録時
の方が合理的かも知れない。

【００４１】

【００４２】ＳＮ比の測定値は、主に、録音テープのヒ
ス雑音の数値でありテープの特性やトラック幅等の諸条
件が同じでヒス雑音が定量に発生するなら、ヘッドの検
出率がＳＮ比を左右し、オクターブ６ｄｂの特性を持つ
ヘッドは最大残留磁力強度（Ｓ極の最大からＮ極の最大
まで）を、１０ｋＨｚは５０％程の場合も、１００Ｈｚ
は０．５％程の検出率しかなくなり、ＳＮ比は１ｋＨｚ
で−６０ｄｂ程度が限界であった。しかし、本発明の双
磁極ヘッドの場合は最大残留磁力強度に対して、総ての
記録波長で５０％の検出率（再生感度はＳＧＴ幅による
ベクトル量で変わる）が得られるため、リング・ヘッド
より２０ｄｂ程は確実に改善されるはずであるが、測定
は、搬送モーターの固定位置が悪いままのため、誘導ハ
ムの影響を受けて指針がふらつき、−５５ｄｂ程のＳＮ
比であったが、ブラウン管上のヒス波形は非常に僅かで
あり、機器の設計には、誘導ハムの除去対策が優先する
ものと考える。

【００４３】リング・ヘッドでカセット用トラック幅
０．６ｍｍから得られる再生出力を、機能トラック幅
０．２ｍｍで充当し得る（狭いトラック幅ほど、従来ヘ
ッドより高出力）から、クロストークも減るが、補助ト
ラック幅０．２ｍｍに、パイロット信号を記録してテー
プ速度をコントロールすれば、他のＡＶ機器と同期のと
れる機能も付加できる。

【００４４】本発明の双磁極複合ヘッドを使用すれば、
機能トラックの残留磁力を、両サイドのサイレント・ト
ラックに跨って接触するオーバー・コアとメイン・コア
が授受する磁力線の経時変化から、瞬時の磁束密度差を
検出し続ける専用録再方式を提供できる。

【００４５】微少トラック幅で高感度な特徴の未来像と
して、家庭用ＶＴＲの映像トラックを、本方式の機能ト
ラックと同様に扱い、ＳＧＴとサイレント・トラック
が、周囲のアジマス角度の違う映像トラックの場合で
も、Ｎ極性磁力とＳ極性磁力とが斜めに混じっていて中
和状態に近く消去と同等に扱うことが可能であるから、
製造技術上の問題が有っても何れ解決される。

【図面の簡単な説明】

【図１】リング・ヘッドの再生出力発生機構を説明する
ための図を示す。

【図２】双磁極ヘッドの原理と等価回路を示す図であ
る。

【図３】双磁極型ヘッドの磁極コアの、組み立て構造図
である。

【図４】録音テープの単一信号用に使われる磁気記録帯
域の、使用区分の略図である。

【符号の説明】１メイン・コア２メイン・コア補助スペーサ（非磁性体）３シグナル・ガード・スペーサ４シグナル・ガード・スペーサ５ショート・スペーサ６ショート・スペーサ７オーバー・コア８オーバー・コア９簡易化された磁極コア構造１０スリット材１１機能トラック１２シグナル・ガード・トラック１３シグナル・ガード・トラック１４サイレント・トラック１５サイレント・トラック

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メイン・コア１にヘッドコイルを具え、
該メイン・コア１の両側に非磁性のスペーサ３，４及び
ショートスペーサ５，６を介してオーバーコア７，８を
１体となして検出側磁極コア構造を組立て、該検出側磁
極コア構造に対してスリット材１０を介して１対の磁性
片９を１体的に組立てた双磁極複合ヘッド。
【請求項２】前記請求項１に記載の双磁極ヘッドを再
生専用とする双磁極複合ヘッド。