JPH0528454A - Perpendicular magnetic recording medium - Google Patents
Perpendicular magnetic recording mediumInfo
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- JPH0528454A JPH0528454A JP18493291A JP18493291A JPH0528454A JP H0528454 A JPH0528454 A JP H0528454A JP 18493291 A JP18493291 A JP 18493291A JP 18493291 A JP18493291 A JP 18493291A JP H0528454 A JPH0528454 A JP H0528454A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルVTR等に
おいてディジタル信号を記録するのに適した垂直磁気記
録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium suitable for recording digital signals in a digital VTR or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気記録の分野においては、年々高密度
化が要求されており、加えて信号形態もアナログ信号か
らディジタル信号に代わりつつあり、高密度化と共に信
号形態に合わせた媒体設計が必要となっている。これま
で、磁気記録の方式は、面内に磁化の容易軸を持った磁
気記録媒体を用いる,いわゆる面内磁気記録方式が主で
あったが、この方式では記録密度を上げれば上げるほど
磁気記録媒体の磁化方向が互いに反発し合うように並ぶ
ため、高密度化には自ずと限度があり、要求されるよう
な高密度化を図ることは困難である。2. Description of the Related Art In the field of magnetic recording, there is a demand for higher density year by year, and in addition, the signal form is changing from an analog signal to a digital signal, and it is necessary to design a medium suitable for the signal form as the density increases. Has become. Up to now, the magnetic recording method has mainly been a so-called in-plane magnetic recording method which uses a magnetic recording medium having an easy axis of magnetization in the surface, but in this method, the higher the recording density, the higher the magnetic recording. Since the magnetization directions of the medium are arranged so as to repel each other, the densification is naturally limited, and it is difficult to achieve the required densification.
【0003】さらに、面内磁気記録方式では、磁化反転
が2回繰り返すパターンにおいて、それぞれの磁化反転
の間隔が詰まってくるほど(高密度化するほど)互いの
磁化反発及び波形干渉によるピークシフトが生じ、エラ
ーレートが悪化する等の欠点がある。そこで近年、磁気
記録の新しい方式として、膜面に対して垂直方向に磁化
容易軸を有する磁気記録媒体を用いる垂直磁気記録方式
が開発され、その実用化に期待が持たれている。垂直磁
気記録方式では、面内磁気記録方式に比べて減磁作用が
極めて少なく、記録密度を飛躍的に増大することが可能
となる。Further, in the in-plane magnetic recording method, in a pattern in which the magnetization reversal is repeated twice, the closer the intervals of the respective magnetization reversals become (the higher the density is), the more the magnetic repulsion and the peak shift due to the waveform interference occur. However, there are drawbacks such as occurrence of an error rate and deterioration of the error rate. Therefore, in recent years, a perpendicular magnetic recording method using a magnetic recording medium having an easy axis of magnetization in the direction perpendicular to the film surface has been developed as a new method of magnetic recording, and its practical application is expected. In the perpendicular magnetic recording method, the demagnetization effect is extremely small as compared with the in-plane magnetic recording method, and the recording density can be dramatically increased.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、垂直磁気記
録方式によりディジタル信号の記録再生する際の垂直磁
気記録媒体としては、大きな垂直磁気異方性を有するC
o−O系垂直磁気記録媒体が注目されているが、このC
o−O系垂直磁気記録媒体は、磁性膜に対して磁界の方
向がほぼ垂直の場合比較的小さな磁界で磁化が反転する
のに対して、磁化困難軸方向,すなわち長手方向では磁
化の反転に大きな磁界を必要とするという特徴を有す
る。実用化を目指した垂直磁気記録システムでは、リン
グ型磁気ヘッドを用いることが検討されているが、この
リング型磁気ヘッドはヘッドのごく近傍(媒体の上層界
面近傍)では比較的垂直磁界成分が多いものの、その他
の部分では主として水平成分が大きく、したがって必ず
しも前記Co−O系垂直磁気記録媒体への記録に適して
いるとは言い難い。By the way, as a perpendicular magnetic recording medium for recording and reproducing a digital signal by the perpendicular magnetic recording method, C having a large perpendicular magnetic anisotropy is used.
The OO perpendicular magnetic recording medium has been attracting attention.
In the OO perpendicular magnetic recording medium, the magnetization is reversed by a relatively small magnetic field when the magnetic field is substantially perpendicular to the magnetic film, whereas the magnetization is reversed in the hard axis direction, that is, the longitudinal direction. It has the feature of requiring a large magnetic field. In a perpendicular magnetic recording system aiming at practical use, it is considered to use a ring type magnetic head. However, this ring type magnetic head has a relatively large perpendicular magnetic field component in the vicinity of the head (near the interface between the upper layers of the medium). However, in other portions, the horizontal component is mainly large, and thus it cannot be said that it is necessarily suitable for recording on the Co—O type perpendicular magnetic recording medium.
【0005】これに対する1つの改善手段は、ヘッド材
の飽和磁束密度Bsを高めて発生する磁界を大きくする
ことであるが、高透磁率を維持しながら物質定数である
飽和磁束密度Bsを上げることは容易なことではない。
そこで、Co−O系垂直磁気記録媒体において、主たる
記録磁性層とベースフィルムの中間に記録及び再生の過
程を補助することを目的として第2の磁性層を設け、2
層構造を形成することによりリング型磁気ヘッドによる
垂直磁気記録過程における弱点を改善することが試みら
れている。One means for improving this is to increase the saturation magnetic flux density Bs of the head material to increase the generated magnetic field, but to increase the saturation magnetic flux density Bs which is a material constant while maintaining a high magnetic permeability. Is not easy.
Therefore, in a Co—O based perpendicular magnetic recording medium, a second magnetic layer is provided between the main recording magnetic layer and the base film for the purpose of assisting the recording and reproducing process.
It has been attempted to improve the weak points in the perpendicular magnetic recording process by the ring type magnetic head by forming the layered structure.
【0006】この場合、下地層となる補助的な磁性層
は、ヘッドより最も遠くに位置し、ヘッド磁界が小さ
く、しかも水平成分が主となっているため、水平方向
(膜面に平行方向)の比較的小さな磁界で容易に磁化さ
れなくてはならない。しかしながら、この補助的な第2
の磁性層として、パーマロイ薄膜やFe−Si薄膜等の
軟磁性薄膜を用いた場合、磁気異方性が小さすぎるため
磁化が不安定となり、この磁化の不安定さが再生時に著
しいノイズの発生源となってしまうという不都合があ
る。In this case, since the auxiliary magnetic layer serving as the underlayer is located farthest from the head, the head magnetic field is small, and the horizontal component is the main component, the horizontal direction (parallel to the film surface). It must be easily magnetized with a relatively small magnetic field. However, this auxiliary second
When a soft magnetic thin film such as a permalloy thin film or a Fe-Si thin film is used as the magnetic layer of, the magnetization becomes unstable because the magnetic anisotropy is too small. There is an inconvenience that
【0007】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであって、ノイズの増加を惹起するこ
となく、電磁変換特性、特に長波長域での再生出力を改
善することが可能で、ディジタル画像信号等の記録に適
した垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and it is possible to improve the electromagnetic conversion characteristics, particularly the reproduction output in the long wavelength region, without causing an increase in noise. It is an object of the present invention to provide a perpendicular magnetic recording medium suitable for recording digital image signals and the like.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと長期に亘り鋭意検討を重ねた結果、
下層の補助的な磁性層として主たる磁性層よりも酸素濃
度の少ないCo−O系垂直磁化膜を用いることにより、
比較的小さな磁界で磁化することができ、且つその垂直
磁気異方性により磁化が安定化されノイズの原因とはな
らないことを見出した。Means for Solving the Problems As a result of earnest studies over a long period of time, the inventors of the present invention have achieved the above-mentioned object, and as a result,
By using a Co—O based perpendicularly magnetized film having a lower oxygen concentration than the main magnetic layer as the lower auxiliary magnetic layer,
It was found that it can be magnetized with a relatively small magnetic field, and its perpendicular magnetic anisotropy stabilizes the magnetization and does not cause noise.
【0009】本発明の垂直磁気記録媒体は、このような
知見に基づいて完成されたものであって、非磁性支持体
上に第1のCo−O系垂直磁化膜と第2のCo−O系垂
直磁化膜が順次積層されてなり、下地層となる第1のC
o−O系垂直磁化膜の形状磁気異方性エネルギー2πM
s2 を取り除いた垂直磁気異方性エネルギーKV が1.
4×106 ≦KV ≦3.2×106 erg/ccであり、且つ
前記形状磁気異方性エネルギー2πMs2 と垂直磁気異
方性エネルギーKV の比2πMs2 /KV が1.5<2
πMs2 /KV <3.0であるとともに、上記第2のC
o−O系垂直磁化膜の膜厚が1500〜2000Åであ
り、形状磁気異方性を取り除いた垂直磁気異方性の方向
が膜面の法線方向に対して10°〜40°傾いているこ
とを特徴とするものである。The perpendicular magnetic recording medium of the present invention has been completed on the basis of such findings, and a first Co—O based perpendicular magnetization film and a second Co—O film are formed on a non-magnetic support. First C which is a base layer formed by sequentially laminating a series perpendicular magnetization film
Shape of OO perpendicular magnetization film Magnetic anisotropy energy 2πM
The perpendicular magnetic anisotropy energy K V obtained by removing s 2 is 1.
4 is a × 10 6 ≦ K V ≦ 3.2 × 10 6 erg / cc, and the shape magnetic anisotropy energy 2PaiMs 2 the ratio 2πMs 2 / K V of the perpendicular magnetic anisotropy energy K V 1.5 <2
πMs 2 / K V <3.0, and the second C
The film thickness of the OO-based perpendicular magnetization film is 1500 to 2000Å, and the direction of the perpendicular magnetic anisotropy excluding the shape magnetic anisotropy is inclined by 10 ° to 40 ° with respect to the normal direction of the film surface. It is characterized by that.
【0010】本発明の垂直磁気記録媒体は、主に真空蒸
着法によって成膜されるCo−O系垂直磁気記録媒体で
あり、テープ幅8mm以下、全厚10μm以下を想定し
たものである。その基本構造は、図1に示すように、ベ
ースフィルム101上に下層となる第1のCo−O系垂
直磁化膜102と主たる磁性層となる第2のCo−O系
垂直磁化膜103を順次積層してなるものである。The perpendicular magnetic recording medium of the present invention is a Co-O type perpendicular magnetic recording medium formed mainly by a vacuum vapor deposition method, and is assumed to have a tape width of 8 mm or less and a total thickness of 10 μm or less. As shown in FIG. 1, the basic structure is such that a first Co—O based perpendicular magnetic film 102 as a lower layer and a second Co—O based perpendicular magnetic film 103 as a main magnetic layer are sequentially formed on a base film 101. It is made by stacking.
【0011】ここで、第1のCo−O系垂直磁化膜10
2は、形状磁気異方性エネルギー2πMs2 を取り除い
た垂直磁気異方性エネルギーKV を1.4×106 ≦K
V ≦3.2×106 erg/cc、形状磁気異方性エネルギー
2πMs2 と垂直磁気異方性エネルギーKV の比2πM
s2 /KVを1.5<2πMs2 /KV <3.0とする
必要がある。Here, the first Co—O system perpendicularly magnetized film 10 is formed.
2 is the perpendicular magnetic anisotropy energy K V obtained by removing the shape magnetic anisotropy energy 2πMs 2 of 1.4 × 10 6 ≦ K.
V ≦ 3.2 × 10 6 erg / cc, ratio of shape magnetic anisotropy energy 2πMs 2 to perpendicular magnetic anisotropy energy K V 2πM
It is necessary to set s 2 / K V to 1.5 <2πMs 2 / K V <3.0.
【0012】前述の特性を満たすためには、前記第1の
Co−O系垂直磁化膜102に含まれる酸素濃度を少な
くすればよく、したがって第1のCo−O系垂直磁化膜
102は、 (Cow Niy Fez )1-n On ・・・(1) 〔ただし、0≦y≦0.10、0≦z≦0.10、w+
y+z=1、0.02≦n≦0.08である。〕なる組
成とすればよい。In order to satisfy the above-mentioned characteristics, the oxygen concentration contained in the first Co—O-based perpendicular magnetic film 102 may be reduced. Therefore, the first Co—O-based perpendicular magnetic film 102 has Co w Ni y Fe z) 1 -n O n ··· (1) [provided that, 0 ≦ y ≦ 0.10,0 ≦ z ≦ 0.10, w +
y + z = 1 and 0.02 ≦ n ≦ 0.08. ] The composition may be
【0013】また、上記第1のCo−O系垂直磁化膜1
02は、形状磁気異方性を取り除いた,いわゆるイント
リンシック(intrinsic)な垂直磁気異方性の方向(磁化
容易軸方向)と膜面の法線方向とのなす角θE は、−4
0°≦θE ≦40°とすることが好ましく、膜厚t1 は
100Å≦t1 ≦500Åとすることが好ましい。な
お、前記角度θE において、プラスは磁気ヘッドの走行
方向に沿って傾斜している場合を、マイナスは磁気ヘッ
ドの走行方向に反して傾斜している場合をそれぞれ表す
ものとする。The first Co--O system perpendicularly magnetized film 1 is also provided.
02 is the angle θ E formed by the so-called intrinsic perpendicular magnetic anisotropy direction (direction of the easy axis of magnetization) from which the shape magnetic anisotropy is removed and the normal direction of the film surface is −4.
It is preferable that 0 ° ≦ θ E ≦ 40 °, and the film thickness t 1 is preferably 100 Å ≦ t 1 ≦ 500 Å. In addition, in the angle θ E , a plus sign indicates a case inclining along the traveling direction of the magnetic head, and a minus sign indicates a case inclining against the traveling direction of the magnetic head.
【0014】一方、主たる磁性層である第2のCo−O
系垂直磁化膜103は、通常の組成とすればよいが、特
に金属成分は、Co100%ではなく、磁気ヘッドとの
当たり特性を改善するためにNiを少量添加してもよ
い。Niの添加は、いわゆるカッピングに影響を与え、
カッピングの改善に役立つ。特に、Niの添加量を3〜
10原子%とすると、カッピングの改善効果により媒体
ヘッド間のインターフェイスが改善され、回転ドラムを
用いた磁気記録システムにおいて優れた電磁変換特性を
示す。On the other hand, the second Co--O which is the main magnetic layer is used.
The system perpendicular magnetization film 103 may have a normal composition, but in particular, the metal component may contain a small amount of Ni instead of 100% Co in order to improve the contact characteristics with the magnetic head. The addition of Ni affects so-called cupping,
Helps improve cupping. In particular, the amount of Ni added is 3 to
When it is 10 atomic%, the interface between the medium heads is improved due to the effect of improving the cupping, and the magnetic recording system using the rotating drum exhibits excellent electromagnetic conversion characteristics.
【0015】したがって、上記第2のCo−O系垂直磁
化膜103は、 (Co1-x Nix )1-m Om ・・・(2) 〔ただし、0.03≦x≦0.10、0.1≦m≦0.
3〕なる組成とすることが好ましい。Therefore, the second Co—O system perpendicularly magnetized film 103 is formed of (Co 1-x Ni x ) 1-m O m (2) [where 0.03 ≦ x ≦ 0.10 , 0.1 ≦ m ≦ 0.
3] is preferable.
【0016】上記第2のCo−O系垂直磁化膜103の
膜厚t2 は、1500Å≦t2 ≦2000Åとする必要
がある。これは、主たる磁性層である第2のCo−O系
垂直磁化膜103の膜厚t2 の膜厚t2 が1500Å未
満であると正常な記録が不可能となり、逆に2000Å
を越えると下層である第1のCo−O系垂直磁化膜10
2の影響が不足し、第1のCo−O系垂直磁化膜102
を設けたことによる効果がほとんど期待できなくなるこ
とによる。また、上記第2のCo−O系垂直磁化膜10
3の磁気特性、特に垂直方向の保磁力HcV は、950
(Oe)≦HcV ≦1450(Oe)とすることが好ましい。The film thickness t 2 of the second Co—O system perpendicularly magnetized film 103 must be 1500Å ≦ t 2 ≦ 2000Å. This thickness t 2 of the thickness t 2 of the second Co-O-based perpendicular magnetic layer 103 becomes impossible to normally record is less than 1500Å is the main magnetic layer, 2000 Å conversely
First Co—O based perpendicular magnetization film 10 which is a lower layer
2 is insufficient, and the first Co—O-based perpendicular magnetization film 102
This is because the effect due to the provision of can hardly be expected. In addition, the second Co—O-based perpendicularly magnetized film 10
The magnetic properties of No. 3, especially the coercive force Hc V in the vertical direction are
It is preferable that (Oe) ≦ Hc V ≦ 1450 (Oe).
【0017】さらに、上記第2のCo−O系垂直磁化膜
103は、磁化容易軸の方向を膜面に対して完全な垂直
方向とするのではなく、図2に示すように、形状磁気異
方性を取り除いた,いわゆるイントリンシックな磁化容
易軸Eが、磁性層101の法線Yに対して10°〜40
°傾くように設定することが好ましい。すなわち、磁化
容易軸Eと法線Yのなす角θE を10°≦θE ≦40°
の範囲に設定することが好ましい。これは、θE が10
°未満であるとダイパルス比が大きくなり、逆にθE が
40°を越えると垂直磁気記録の利点が失われることに
よる。このようにCo−O系蒸着膜の磁化容易軸方向E
を法線方向Yに対して傾けるには、例えばCo−O系蒸
着膜を蒸着する際に蒸気流の入射角の範囲を入射角制限
マスク等によって調節すればよい。Further, in the second Co--O system perpendicularly magnetized film 103, the direction of the easy axis of magnetization is not made completely perpendicular to the film surface, but as shown in FIG. The so-called intrinsic easy axis E from which the directionality is removed is 10 ° to 40 with respect to the normal line Y of the magnetic layer 101.
It is preferable to set it so that it is inclined. That is, the angle θ E formed by the easy axis E and the normal line Y is 10 ° ≦ θ E ≦ 40 °
It is preferable to set in the range of. This means that θ E is 10
If it is less than 0 °, the die pulse ratio becomes large, and conversely, if θ E exceeds 40 °, the advantage of perpendicular magnetic recording is lost. As described above, the direction E of easy axis of magnetization of the Co—O-based vapor deposition film is
Can be tilted with respect to the normal direction Y by adjusting the range of the incident angle of the vapor flow by an incident angle limiting mask or the like when depositing the Co—O based vapor deposition film, for example.
【0018】上記垂直磁気記録媒体に対して記録再生す
る際に使用する磁気ヘッドとしては、磁気ギャップのギ
ャップ長Lgが0.18μm以下であるリング型磁気ヘ
ッドが好ましい。前記リング型磁気ヘッドの飽和磁束密
度Bsは、13kG以上とすることが好ましく、したが
って磁気ギャップ形成面に高飽和磁束密度を有する軟磁
性金属薄膜を配し、この軟磁性金属薄膜間に磁気ギャッ
プを形成してなる複合型の磁気ヘッドが好適である。As a magnetic head used for recording / reproducing on / from the perpendicular magnetic recording medium, a ring type magnetic head having a magnetic gap length Lg of 0.18 μm or less is preferable. The saturation magnetic flux density Bs of the ring type magnetic head is preferably 13 kG or more. Therefore, a soft magnetic metal thin film having a high saturation magnetic flux density is arranged on the magnetic gap forming surface, and a magnetic gap is formed between the soft magnetic metal thin films. A composite type magnetic head formed is suitable.
【0019】さらに、この記録システムの記録密度を8
×105 bit/mm2 以上とするためには、前記リング
型磁気ヘッドの磁気ギャップのトラック幅は7μm以下
にする必要がある。記録再生に際しては、図2に示すよ
うに、回転ドラムの表面に沿って走行する垂直磁気記録
媒体に対して、リング型磁気ヘッドHを磁性層101の
磁化容易軸の傾斜方向に沿って、すなわち図中矢印X方
向に走行させるようにする。Further, the recording density of this recording system is set to 8
The track width of the magnetic gap of the ring type magnetic head must be 7 μm or less in order to achieve × 10 5 bits / mm 2 or more. At the time of recording / reproducing, as shown in FIG. 2, with respect to the perpendicular magnetic recording medium running along the surface of the rotating drum, the ring-shaped magnetic head H is moved along the inclination direction of the easy axis of the magnetic layer 101, that is, The vehicle travels in the direction of arrow X in the figure.
【0020】[0020]
【作用】Co−O系垂直磁気記録媒体において、下層の
補助的な磁性層として、主たる磁性層よりも酸素濃度が
少なく、垂直磁気異方性エネルギーと形状磁気異方性エ
ネルギーの比が適正な値に設定されたCo−O系垂直磁
化膜を用いることにより、比較的小さな磁界で磁化する
ことができ、且つその垂直異方性により磁化が安定化さ
れる。したがって、主たる磁性層の膜厚を適切な値に選
ぶことで、電磁変換特性,特に長波長域での再生出力が
確保され、ノイズも抑制される。In the Co-O type perpendicular magnetic recording medium, the lower auxiliary magnetic layer has a lower oxygen concentration than the main magnetic layer and has a proper ratio of perpendicular magnetic anisotropy energy to shape magnetic anisotropy energy. By using the Co—O system perpendicularly magnetized film set to the value, it is possible to magnetize with a relatively small magnetic field, and the magnetization is stabilized by the perpendicular anisotropy. Therefore, by selecting the film thickness of the main magnetic layer to an appropriate value, the electromagnetic conversion characteristics, particularly the reproduction output in the long wavelength region, is secured, and noise is also suppressed.
【0021】[0021]
【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。Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings and experimental results.
【0022】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。 A. Structure of recording / reproducing apparatus As a digital VTR for digitizing a color video signal and recording it on a recording medium such as a magnetic tape, a component type digital VT of a D1 format for a broadcasting station is used.
R and D2 format composite type digital V
TR has been put to practical use.
【0023】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。The former D1 format digital VTR
Is 1 for the luminance signal and the first and second color difference signals.
After A / D conversion at a sampling frequency of 3.5 MHz and 6.75 MHz, a predetermined signal processing is performed and recording is performed on a magnetic tape. Since the sampling frequency of these component components is 4: 2: 2. 4: 2:
It is also called two methods. On the other hand, in the latter D2 format digital VTR, a composite color video signal is sampled with a signal having a frequency four times as high as the frequency of a color subcarrier signal, A / D-converted, and subjected to predetermined signal processing, and then a magnetic tape. I am trying to record it.
【0024】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。In any case, these digital VTs are
Since R is designed on the assumption that both are used for broadcasting stations, image quality is given the highest priority, and a digital color video signal in which one sample is A / D converted into, for example, 8 bits is substantially compressed. It is designed to record without doing anything. Therefore, for example, a D1 format digital VTR can obtain a reproduction time of at most about 1.5 hours even if a large cassette tape is used, which is unsuitable for use as a general domestic VTR.
【0025】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4×105 bit/mm2 以上、
あるいは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。Therefore, in this embodiment, for example, 5 μm
The signal having the shortest wavelength of 0.5 μm is recorded with respect to the track width of, and the recording density is 4 × 10 5 bit / mm 2 or more,
Alternatively, by using a method of realizing 8 × 10 5 bit / mm 2 or more and compressing recorded information in such a form that reproduction distortion is small, a magnetic tape with a tape width of 8 mm or less is used. Even if you record for a long time
It shall be applied to a reproducible digital VTR.
The configuration of this digital VTR will be described below.
【0026】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3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。A. Signal Processing Unit First, the signal processing unit of the digital VTR used in this embodiment will be described. FIG. 3 shows the entire configuration on the recording side. The input terminals indicated by 1Y, 1U, and 1V are provided with three primary color signals R from a color video camera,
A digital luminance signal Y formed from G and B and digital color difference signals U and V are supplied. In this case, the clock rate of each signal is the same as the frequency of each component signal of the D1 format. That is, the respective sampling frequencies are 13.5 MHz and 6.75 MHz, and the number of bits per sample is 8 bits. Therefore, the input terminals 1Y, 1U, 1
The data amount of the signal supplied to V is about 216 Mb
ps. The data amount of the blanking time is removed from this signal, and the data amount is compressed to about 167 Mbps by the effective information extraction circuit 2 that extracts only the information of the effective area.
【0027】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。Then, the luminance signal Y of the output of the effective information extraction circuit 2 is supplied to the frequency conversion circuit 3 and the sampling frequency is converted from 13.5 MHz to 3/4 thereof. As the frequency conversion circuit 3, for example, a thinning filter is used so that aliasing distortion does not occur. The output signal of the frequency conversion circuit 3 is supplied to the blocking circuit 5, and the order of the luminance data is converted into the order of blocks. The block forming circuit 5 is provided for the block encoding circuit 8 provided in the subsequent stage.
【0028】図5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5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。FIG. 5 shows the structure of a block as an encoding unit. This example is a three-dimensional block, and for example, by dividing a screen across two frames, a large number of unit blocks of (4 lines × 4 pixels × 2 frames) are formed as shown in FIG. Note that, in FIG. 5, solid lines indicate odd field lines, and broken lines indicate even field lines.
【0029】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6に示す。図6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。Of the outputs of the effective information extraction circuit 2,
The two color difference signals U and V are supplied to the sub-sampling and sub-line circuit 4, and after the sampling frequencies are respectively converted from 6.75 MHz to half thereof, the two digital color difference signals are selected line by line from each other, Combined with the data. Therefore, a line-sequential digital color difference signal is obtained from the sub-sampling and sub-line circuit 4. FIG. 6 shows a pixel configuration of a signal subsampled and sublined by the subsampling and subline circuit 4. 6 in FIG.
Indicates a sub-sampling pixel of the first color difference signal U, and Δ
Indicates the sampling pixel of the second dye signal V, and x indicates the position of the pixel thinned by the sub-sample.
【0030】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。The line-sequential output signal from the sub-sampling and sub-line circuit 4 is supplied to the blocking circuit 6. In the blocking circuit 6, one blocking circuit 5
Similarly, the color difference data in the scanning order of the television signal is converted into the data in the block order. Like the one blocking circuit 5, the blocking circuit 6 converts the color difference data into a block structure of (4 lines × 4 pixels × 2 frames). The output signals of the blocking circuit 5 and the blocking circuit 6 are supplied to the synthesizing circuit 7.
【0031】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。In the synthesizing circuit 7, the luminance signal and chrominance signal converted in the order of blocks are converted into 1-channel data, and the output signal of the synthesizing circuit 7 is supplied to the block coding circuit 8. As the block encoding circuit 8, an encoding circuit (referred to as ADRC) adapted to the dynamic range of each block and a DCT (Dis) will be described later.
A create cosine transform circuit or the like can be applied. The output signal from the block encoding circuit 8 is further supplied to the framing circuit 9 and converted into frame structure data. In the framing circuit 9, the pixel system clock and the recording system clock are changed.
【0032】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。Next, the output signal of the framing circuit 9 is supplied to the error correction code parity generation circuit 10 to generate the error correction code parity. The output signal of the parity generation circuit 10 is supplied to the channel encoder 11, and channel coding is performed so as to reduce the low frequency part of the recording data. Channel encoder 11
Output signal of the pair of magnetic heads 13 via recording amplifiers 12A and 12B and a rotary transformer (not shown).
It is supplied to A and 13B and recorded on the magnetic tape. The audio signal and the video signal are separately compression-coded and supplied to the channel encoder 11.
【0033】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。By the above-mentioned signal processing, the input data amount of 216 Mbps is reduced to about 167 Mbps by extracting only the effective scanning period, and further it is reduced to 84 Mbps by the frequency conversion, the sub-sample and the sub-line. This data is compressed and encoded by the block encoding circuit 8 to be compressed to about 25 Mbps,
By adding additional information such as parity and audio signal after that, the recording data amount becomes 31.56 Mbps.
【0034】次に、再生側の構成について図4を参照し
ながら説明する。再生の際には、図4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。Next, the structure on the reproducing side will be described with reference to FIG. At the time of reproduction, as shown in FIG. 4, the reproduction data from the magnetic heads 13A and 13B is first supplied to the channel decoder 15 via the rotary transformer and the reproduction amplifiers 14A and 14B. Channel decoder 15
At, the channel coding is demodulated, and the output signal of the channel decoder 15 is supplied to the TBC circuit (time base correction circuit) 16. In this TBC circuit 16, the time-axis fluctuation component of the reproduction signal is removed. The reproduction data from the TBC circuit 16 is supplied to the ECC circuit 17,
Error correction using the error correction code and error correction are performed. The output signal of the ECC circuit 17 is supplied to the frame decomposition circuit 18.
【0035】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。The frame decomposing circuit 18 separates each component of the block coded data from each other, and
The clock of the recording system is changed to the clock of the pixel system. The respective data separated by the frame decomposing circuit 18 are supplied to the block decoding circuit 19, the restored data corresponding to the original data is decoded in each block, and the decoding data is supplied to the distribution circuit 20. The distribution circuit 20 separates the decoded data into a luminance signal and a color difference signal. The luminance signal and the color difference signal are supplied to the block decomposition circuits 21 and 22, respectively. The block decomposing circuits 21 and 22 convert the decoding data in the order of blocks into the order of raster scanning, contrary to the blocking circuits 5 and 6 on the transmission side.
【0036】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。The decoded luminance signal from the block decomposition circuit 21 is supplied to the interpolation filter 23. In the interpolation filter 23, the sampling rate of the luminance signal is 3 fs to 4 fs.
(4fs = 13.5 MHz). The digital luminance signal Y from the interpolation filter 23 is taken out to the output terminal 26Y.
【0037】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。On the other hand, the digital color difference signal from the block decomposition circuit 22 is supplied to the distribution circuit 24, and the line-sequential digital color difference signals U and V are separated into the digital color difference signals U and V, respectively. The digital color difference signals U and V from the distribution circuit 24 are supplied to the interpolation circuit 25 and are interpolated. The interpolation circuit 25 interpolates the data of the thinned lines and pixels by using the restored pixel data, and the sampling rate from the interpolation circuit 25 is 2f.
s digital color difference signals U and V are obtained and output terminal 2
6U and 26V are taken out respectively.
【0038】b.ブロック符号化 図3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。B. Block Coding As the block coding circuit 8 in FIG.
(Adaptive Dynamic Range Co
ding) encoder is used. The ADRC encoder detects the maximum value MAX and the minimum value MIN of a plurality of pixel data included in each block, and detects the maximum value MA.
The dynamic range DR of the block is detected from X and the minimum value MIN, the coding adapted to this dynamic range DR is performed, and the requantization is performed with the number of bits smaller than the number of bits of the original pixel data. As another example of the block encoding circuit 8, pixel data of each block is converted into DCT (Discrete Cosine Tran).
After sform), the coefficient data obtained by this DCT may be quantized, and the quantized data may be run-length Huffman encoded and compression-encoded.
【0039】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7を参照しながら説明する。図7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3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。Here, an example of an encoder that uses an ADRC encoder and in which image quality does not deteriorate even when multi-dubbing is performed will be described with reference to FIG. 7, a digital video signal (or a digital color difference signal) in which one sample is quantized into 8 bits is input to the input terminal 27 from the synthesizing circuit 7 in FIG. Input terminal 2
Blocked data from 7 is maximum and minimum value detection circuit 2
9 and the delay circuit 30. The maximum value / minimum value detection circuit 29 determines the minimum value MIN and the maximum value MAX for each block.
To detect. From the delay circuit 30, the input data is delayed for the time required to detect the maximum value and the minimum value.
The pixel data from the delay circuit 30 is supplied to the comparison circuit 31 and the comparison circuit 32.
【0040】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。The maximum value MAX from the maximum / minimum value detection circuit 29 is supplied to the subtraction circuit 33, and the minimum value MIN is supplied to the addition circuit 34. The subtractor circuit 33 and the adder circuit 34 are supplied from the bit shift circuit 35 with a value of one quantization step width (Δ = 1 / 16DR) when non-edge matching quantization is performed with a fixed length of 4 bits. The bit shift circuit 35 is configured to shift the dynamic range DR by 4 bits so as to perform division by (1/16). The subtraction circuit 33 obtains a threshold value of (MAX-Δ), and the addition circuit 34 obtains a threshold value of (MIN + Δ). The threshold values from the subtraction circuit 33 and the addition circuit 34 are supplied to the comparison circuits 31 and 32, respectively. The value Δ defining this threshold is not limited to the quantization step width and may be a fixed value corresponding to the noise level.
【0041】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。The output signal of the comparison circuit 31 is the AND gate 3
6 and the output signal of the comparison circuit 32 is supplied to the AND gate 37. The input data from the delay circuit 30 is supplied to the AND gate 36 and the AND gate 37. The output signal of the comparison circuit 31 becomes high level when the input data is larger than the threshold value, and therefore the output terminal of the AND gate 36 has the pixel data of the input data included in the maximum level range of (MAX to MAX-Δ). Is extracted. On the other hand, the output signal of the comparison circuit 32 becomes high level when the input data is smaller than the threshold value. Therefore, the output terminal of the AND gate 37 is (MIN to MIN).
The pixel data of the input data included in the minimum level range of + Δ) is extracted.
【0042】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。The output signal of the AND gate 36 is supplied to the averaging circuit 38, and the output signal of the AND gate 37 is supplied to the averaging circuit 39. These averaging circuits 38, 39
Calculates the average value for each block, and the reset signal of the block period from the terminal 40 is averaged by the averaging circuits 38, 39.
Is being supplied to. From the averaging circuit 38, (MAX ~
The average value MAX ′ of the pixel data belonging to the maximum level range of (MAX−Δ) is obtained, and the averaging circuit 39 outputs (MIN).
The average value MIN ′ of the pixel data belonging to the minimum level range of ˜MIN + Δ) is obtained. The subtraction circuit 41 subtracts the average value MIN ′ from the average value MAX ′.
From the dynamic range DR '.
【0043】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。Further, the average value MIN 'is supplied to the subtraction circuit 42, and the average value MIN' is subtracted from the input data passed through the delay circuit 43 in the subtraction circuit 42 to form the data PDI after removal of the minimum value. .. The data PDI and the modified dynamic range DR ′ are used by the quantization circuit 44.
Is supplied to. In this embodiment, the number of bits n assigned to quantization is 0 bit (code signal is not transferred),
It is a variable length ADRC that is any one of 1 bit, 2 bits, 3 bits, and 4 bits, and is subjected to edge matching quantization. The allocated bit number n is determined for each block in the bit number determination circuit 45, and the data of the bit number n is supplied to the quantization circuit 44.
【0044】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。The variable length ADRC has a dynamic range D
Efficient encoding can be performed by reducing the number of allocated bits n in a block having a small R ′ and increasing the number of allocated bits n in a block having a large dynamic range DR ′. That is, the threshold values for determining the number of bits n are set to T1 to T4 (T1 <T2 <T3 <
T4), the code signal is not transferred to the block of (DR ′ <T1), only the information of the dynamic range DR ′ is transferred, and the block of (T1 ≦ DR ′ <T2) is (n = 1). The block of (T2 ≦ DR ′ <T3) is (n = 2), the block of (T3 ≦ DR ′ <T4) is (n = 3), and the block of (DR ′ ≧ T4) is The block is (n = 4).
【0045】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。In such variable length ADRC, the threshold values T1.about.
By changing T4, the generated information amount can be controlled (so-called buffering). Therefore, the variable length ADRC can be applied to a transmission line such as the digital video tape recorder of the present invention which requires that the amount of generated information per field or frame be a predetermined value.
【0046】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。In the buffering circuit 46 for determining the threshold values T1 to T4 for making the generated information amount a predetermined value, a plurality of threshold value groups (T1, T2, T3, T4), for example, 3 are set.
Two sets are prepared, and these sets of thresholds are distinguished by the parameter code Pi (i = 0, 1, 2, ... 31). The generated information amount is set to monotonically decrease as the number i of the parameter code Pi increases. However, the quality of the restored image deteriorates as the amount of generated information decreases.
【0047】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。Threshold value T from buffering circuit 46
1 to T4 are supplied to the comparison circuit 47, and the dynamic range DR ′ through the delay circuit 48 is supplied to the comparison circuit 47. The delay circuit 48 delays DR ′ by the time required for the buffering circuit 46 to determine the threshold set. In the comparison circuit 47, the dynamic range DR ′ of the block is compared with each threshold value, the comparison output is supplied to the bit number determination circuit 45, and the allocated bit number n of the block is determined. In the quantizing circuit 44, the data PDI after the minimum value removal via the delay circuit 49 is converted into the code signal DT by the edge matching quantization using the dynamic range DR ′ and the allocated bit number n. The quantization circuit 44 is composed of, for example, a ROM.
【0048】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。The modified dynamic range DR 'and average value MIN' are output via the delay circuits 48 and 50, respectively, and the parameter code Pi indicating the set of the code signal DT and the threshold value is output. In this example, the signal that has been non-edge-match quantized is edge-match quantized newly based on the dynamic range information, so that image deterioration when dubbing is small.
【0049】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3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8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。C. Channel Encoder and Channel Decoder Next, the channel encoder 11 and the channel decoder 15 of FIG. 3 will be described. In the channel encoder 11, as shown in FIG. 8, it is an adaptive scramble circuit to which the output of the parity generation circuit 10 is supplied, and a plurality of M-sequence scramble circuits 51 are prepared. The M-sequence is selected so that an output having a small number of components and DC components can be obtained. The precoder 52 for the partial response class 4 detection method performs arithmetic processing of 1 / 1-D 2 (D is a unit delay circuit). The output of the precoder 52 is passed through the recording amplifiers 12A and 13A to the magnetic head 1
Recording and reproduction are performed by 3A and 13B, and reproduction output is amplified by reproduction amplifiers 14A and 14B.
【0050】一方、チャンネルデコーダ15において
は、図9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。On the other hand, in the channel decoder 15, as shown in FIG. 9, the arithmetic processing circuit 53 on the reproducing side of the partial response class 4 performs 1 + D arithmetic on the outputs of the reproducing amplifiers 14A and 14B. Also,
In the so-called Viterbi decoding circuit 54, decoding of data resistant to noise is performed by an operation using the correlation and the likelihood of the data with respect to the output of the operation processing circuit 53. The output of the Viterbi decoding circuit 54 is supplied to the descrambling circuit 55, the data rearranged by the scrambling process on the recording side is returned to the original series, and the original data is restored. With the Viterbi decoding circuit 54 used in this embodiment, the reproduction C / N conversion is improved by 3 dB as compared with the case of performing the decoding for each bit.
【0051】d.走行系 磁気ヘッド13A及び磁気ヘッド13Bは、図10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。D. As shown in FIG. 10, the traveling magnetic heads 13A and 13B are attached to the drum 76 in an integrated structure. A magnetic tape (not shown) is obliquely wound around the peripheral surface of the drum 76 at a winding angle slightly larger than 180 ° or slightly smaller than 180 °.
A and the magnetic head 13B are configured to scan the magnetic tape at the same time.
【0052】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。Further, the directions of the gaps of the magnetic head 13A and the magnetic head 13B are tilted in the opposite directions (for example, the magnetic head 13A is tilted + 20 ° with respect to the track width direction, and the magnetic head 13B is tilted -20 °. Are set so that the amount of crosstalk between adjacent tracks is reduced by so-called azimuth loss during reproduction.
【0053】図11及び図12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。11 and 12 show the magnetic head 13A,
This shows a more specific structure when 13B is an integral structure (so-called double azimuth head). For example, the magnetic head 13 integral with the upper drum 76 rotated at a high speed.
A and 13B are attached, and the lower drum 77 is fixed. Here, the winding angle θ of the magnetic tape 78 is 16
The drum diameter is 6 ° and the drum diameter φ is 16.5 mm. Therefore, on the magnetic tape 78, one field of data is divided into five tracks and recorded. With this segment system, the length of the track can be shortened, and the error due to the linearity of the track can be reduced.
【0054】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。As described above, by performing the simultaneous recording with the double azimuth head, the error amount due to the linearity can be reduced as compared with the case where the pair of magnetic heads are arranged at the facing angle of 180 °. In addition, since the head-to-head distance is small, the pairing adjustment can be performed more accurately. Therefore, with such a traveling system, recording / reproducing can be performed on a narrow track.
【0055】B.記録再生特性の検討 次に、各種下地層を有するCo−O系垂直磁気記録媒体
を作製し、リング型磁気ヘッドを用いて記録再生特性を
調べた。 B. Examination of Recording / Reproducing Characteristics Next, a Co—O system perpendicular magnetic recording medium having various underlayers was manufactured, and the recording / reproducing characteristics were examined using a ring type magnetic head.
【0056】先ず、Co−O系垂直磁気記録媒体は、図
13に示す真空蒸着装置を用い後述の作製法により試作
した。この真空蒸着装置は、蒸着部を2つ持ち下層膜と
上層膜を同時に蒸着することができる連続巻取式蒸着機
であり、排気系81によって高真空に保たれる1つの真
空チャンバ82内の略中央部に一対の冷却キャン83
a、83bを配置するとともに、この冷却キャン83
a、83bよりも上方位置に巻き出しロール84、巻き
取りロール85及びガイドロール86を配置してなるも
のである。したがって、ベースフィルムBは、巻き出し
ロール84から冷却キャン83aへと送り出され、冷却
キャン83aに沿って走行しながら第1のCo−O系垂
直磁化膜が成膜された後、ガイドロール86を介してこ
んどは冷却キャン83bへと送り出され、冷却キャン8
3bに沿って走行しながら第2のCo−O系垂直磁化膜
が成膜され、巻き取りロール85に巻き取られる。First, a Co-O type perpendicular magnetic recording medium was manufactured by a manufacturing method described later using the vacuum vapor deposition apparatus shown in FIG. This vacuum vapor deposition apparatus is a continuous roll-up type vapor deposition machine which has two vapor deposition sections and is capable of vapor depositing a lower layer film and an upper layer film at the same time, and is provided in one vacuum chamber 82 which is kept at a high vacuum by an exhaust system 81. A pair of cooling cans 83 in the substantially central portion
a and 83b are arranged, and the cooling can 83
An unwinding roll 84, a winding roll 85, and a guide roll 86 are arranged above the a and 83b. Therefore, the base film B is sent out from the unwinding roll 84 to the cooling can 83a, and while traveling along the cooling can 83a, the first Co—O-based perpendicularly magnetized film is formed, and then the guide roll 86 is moved. This is sent to the cooling can 83b through the cooling can 8
While traveling along 3b, a second Co—O-based perpendicularly magnetized film is formed and wound on the winding roll 85.
【0057】一方、冷却キャン83a、83bの下方位
置には、それぞれCoあるいはCo−Ni合金等からな
る蒸発源87a、87bが対向配置されるとともに、蒸
発源87a、87bの斜め上方にはこれら蒸発源87
a、87bに向かって電子ビームを照射する電子銃88
a、88bが設置され、前記蒸発源87a、87bを電
子銃88a、88bからの電子ビームの照射により加熱
して蒸発せしめるように構成されている。また、前記蒸
発源87a、87bと冷却キャン83a、83bの間に
は、蒸気流中に酸素を混入し膜中に酸素を導入するため
の酸素導入管89a、89bが配置されており、任意に
酸素導入ガス量を制御してベースフィルムB上に噴射
し、蒸着されたCo−O系垂直磁化膜中の酸素濃度を個
々に制御できるようになされている。On the other hand, evaporation sources 87a and 87b made of Co or Co-Ni alloy or the like are arranged opposite to each other below the cooling cans 83a and 83b, and these evaporation sources 87a and 87b are obliquely above the evaporation sources 87a and 87b. Source 87
Electron gun 88 for irradiating an electron beam toward a and 87b
a and 88b are provided, and the evaporation sources 87a and 87b are configured to be heated and evaporated by the irradiation of electron beams from the electron guns 88a and 88b. Further, oxygen introducing pipes 89a, 89b for introducing oxygen into the film and introducing oxygen into the film are arranged between the evaporation sources 87a, 87b and the cooling cans 83a, 83b, and optionally. The amount of oxygen-introduced gas is controlled and jetted onto the base film B, and the oxygen concentration in the vapor-deposited Co—O-based perpendicularly magnetized film can be individually controlled.
【0058】冷却キャン83a、83b近傍には、蒸発
源87a、87bから飛来する蒸気流の入射角度を規制
するための入射角制限マスク90a,90b並びに入射
角制限マスク90c,90dが設置されている。したが
って、各Co−O系垂直磁化膜の成膜の際の最高入射角
θ1 及び最低入射角θ2 は、これら入射角制限マスク9
0a,90b、あるいは入射角制限マスク90c,90
d間の開口位置によって決まる。Incident angle limiting masks 90a and 90b and incident angle limiting masks 90c and 90d for regulating the incident angle of the vapor streams coming from the evaporation sources 87a and 87b are installed near the cooling cans 83a and 83b. .. Therefore, the maximum incident angle θ 1 and the minimum incident angle θ 2 at the time of forming each Co—O-based perpendicular magnetic film are determined by the incident angle limiting mask 9
0a, 90b or incident angle limiting masks 90c, 90
It depends on the opening position between d.
【0059】上述の連続巻き取り式蒸着装置を使用し
て、電磁銃加熱蒸発源より所定のCo系合金を蒸発さ
せ、蒸着中真空チャンバ内に酸素ガスを導入しながら連
続的に長尺状高分子フィルム上に部分的に酸化されたC
o系合金膜を形成し、2層構造を有する金属薄膜型磁気
テープを作製した。長尺状高分子フィルムとしては、こ
こでは膜厚9.0μm、ヤング率1200kg/mm2 の
ポリアミドフィルムを用い、その走行速度を16m/分
に設定し、また長尺状高分子フィルムを支持する冷却キ
ャンは、冷媒によって冷却しキャン表面温度が0℃以下
となるように制御した。Using the above continuous winding type vapor deposition apparatus, a predetermined Co-based alloy is vaporized from an electromagnetic gun heating vaporization source, and oxygen gas is continuously introduced into the vacuum chamber during vapor deposition to continuously elongate the high-altitude gas. Partially oxidized C on the molecular film
An o-based alloy film was formed to produce a metal thin film type magnetic tape having a two-layer structure. As the long polymer film, here, a polyamide film having a film thickness of 9.0 μm and Young's modulus of 1200 kg / mm 2 is used, and the running speed thereof is set to 16 m / min, and the long polymer film is supported. The cooling can was cooled with a refrigerant and controlled so that the surface temperature of the can was 0 ° C. or lower.
【0060】各実施例及び比較例における下層膜(第1
のCo−O系垂直磁化膜)の作製条件を表1に、また成
膜した下層膜の酸素濃度、磁化容易軸の方向θE 、飽和
磁束密度Bs、形状磁気異方性を取り除いたイントリン
シックな垂直磁気異方性エネルギーKV 及び形状磁気異
方性エネルギー2πMs2 とイントリンシックな垂直磁
気異方性エネルギーKV の比2πMs2 /KV を表2に
示す。なお、前記各特性のうち、酸素濃度はオージェ電
子分光計(AES)を用いて測定した。飽和磁束密度B
sは振動試料型磁力計(VSM)を用いて測定した。The lower layer film in each of the examples and comparative examples (first
Table 1 shows the production conditions of the Co-O perpendicular magnetic film) and the oxygen concentration of the lower layer film formed, the direction of the easy axis of magnetization θ E , the saturation magnetic flux density Bs, and the intrinsic magnetic anisotropy without magnetic anisotropy. Table 2 shows the ratio 2πMs 2 / K V of the perpendicular perpendicular magnetic anisotropy energy K V and the shape magnetic anisotropy energy 2πMs 2 to the intrinsic perpendicular magnetic anisotropy energy K V. The oxygen concentration in each of the above characteristics was measured using an Auger electron spectrometer (AES). Saturation magnetic flux density B
s was measured using a vibrating sample magnetometer (VSM).
【0061】また、イントリンシックな垂直磁気異方性
エネルギーKV とその方向(磁化容易軸方向)θE は磁
気トルクメータを用いて測定した。測定方法は下記の通
りである。すなわち、図14に示すように同一形状の2
枚のサンプルS,Tを用意し、これらを膜面が直交する
ように配置して回動軸Wに固定する。なお、このときサ
ンプルS,Tの膜面の向きは、それぞれの磁化容易軸が
同一象限に存在するように設定する。次いで、印加磁界
の方向をサンプルSあるいはサンプルTの膜面内方向に
とり、この状態で印加磁界の大きさを変化させ、回動軸
Wに固定されたこれら2枚のサンプルS,T全体に発生
するトルクの印加磁界依存性を求め、宮島等のトルクデ
ータ解析法〔J.Appl.Phys. 47, 4669, (1976) 〕に従っ
て磁気異方性定数を求める。すなわち、各磁界Hでのト
ルクLと(L/H)2 の関係をグラフにプロットし、印
加磁界を無限大に外挿してグラフの直線部の傾きより磁
気異方性定数K N を決定する。In addition, intrinsic perpendicular magnetic anisotropy
Energy KVAnd its direction (direction of easy axis of magnetization) θEIs a magnet
It was measured using a pneumatic torque meter. The measurement method is as follows.
It is Ri. That is, as shown in FIG.
Samples S and T are prepared, and the film surfaces are orthogonal to each other.
And is fixed to the rotary shaft W. At this time,
The orientations of the film surfaces of the samples S and T are
Set to exist in the same quadrant. Then the applied magnetic field
To the in-plane direction of the sample S or sample T
In this state, change the magnitude of the applied magnetic field and
Occurred on the whole of these two samples S and T fixed to W
To obtain the dependence of the applied torque on the applied magnetic field.
Data analysis method [J. Appl. Phys. 47, 4669, (1976)]
To obtain the magnetic anisotropy constant. That is, the
Luc L and (L / H)2Plot the relationship between
Extrapolate the applied magnetic field to infinity and
Qi anisotropy constant K NTo decide.
【0062】ここで求められる磁気異方性エネルギーK
N は、直交した2枚のサンプルS,Tの合成された見か
けの磁気異方性エネルギーである。一方、サンプルS,
Tの真の磁気異方性エネルギーKV と見かけの磁気異方
性エネルギーKN の間には、次の関係が成り立つ。 KV =KN /sin 2θE ・・・(3) したがって、先に求めた見かけの磁気異方性エネルギー
定数KN を前記関係式(3)に代入することで、真の磁
気異方性エネルギーKV を算出することができる。Magnetic anisotropy energy K obtained here
N is the synthesized apparent magnetic anisotropy energy of two orthogonal samples S and T. On the other hand, sample S,
The following relationship is established between the true magnetic anisotropy energy K V of T and the apparent magnetic anisotropy energy K N. K V = K N / sin 2θ E (3) Therefore, by substituting the apparent magnetic anisotropy energy constant K N obtained above into the relational expression (3), the true magnetic anisotropy is obtained. The energy K V can be calculated.
【0063】[0063]
【表1】 [Table 1]
【0064】[0064]
【表2】 [Table 2]
【0065】また、各実施例、比較例において、主たる
磁性層である上層膜(第2のCo−O系垂直磁化膜)
は、同一の条件で成膜したが、この上層膜の成膜条件
は、合金組成Co0.95Ni0.05、蒸着入射角15°〜4
5°、酸素導入量380cc/分、膜厚1900Åであ
り、成膜された上層膜の酸素濃度17原子%、飽和磁束
密度Bs8250G、垂直方向の保磁力HcV 1250
(Oe)、有効異方性磁界Hk(eff) 4.90kOe、磁化容
易軸方向θE 25°、イントリンシックな垂直磁気異方
性エネルギーKV 2.70×106 erg/ccである。In each of the examples and comparative examples, the upper layer film which is the main magnetic layer (second Co—O based perpendicular magnetization film)
Was formed under the same conditions, but the upper layer film was formed under the following conditions: alloy composition Co 0.95 Ni 0.05 , deposition incident angle 15 ° to 4 °
5 °, oxygen introduced amount 380 cc / min, film thickness 1900Å, oxygen concentration of the upper layer film formed is 17 atomic%, saturation magnetic flux density Bs8250G, coercive force Hc V 1250 in the vertical direction.
(Oe), effective anisotropic magnetic field Hk (eff) 4.90 kOe, easy magnetization axis direction θ E 25 °, intrinsic perpendicular magnetic anisotropy energy K V 2.70 × 10 6 erg / cc.
【0066】このようにして作製された長尺状媒体は、
磁性層表面にフッ素系潤滑剤を塗布した後、これを8mm
幅にスリットし、テープ状のサンプルとした。なお、下
阻止膜無しで上層膜のみを蒸着したサンプルを比較例5
とした。上述の各サンプルに対し、図15に示すような
基本構造を有する複合型の磁気ヘッドを用いて記録再生
を行い、その特性を評価した。この複合型の磁気ヘッド
は、一対のフェライトコア91A,91Bの突き合わせ
面を斜めに削り、それぞれFe−Ga−Si−Ru合金
(飽和磁束密度Bs=14kG)からなる軟磁性金属薄
膜92A,92Bを成膜するとともに、これら軟磁性金
属薄膜92A,92Bの端面間にギャップ材を挟み込
み、磁気ギャップgを形成してなるものである。磁気ギ
ャップgの両サイドには、非磁性のガラス93が充填さ
れ、磁気テープに対する当たりを確保するようになされ
ており、また一方のフェライトコア91Bには巻き線溝
94が設けられている。The long medium thus produced is
After applying a fluorine-based lubricant to the surface of the magnetic layer, apply 8 mm
The sample was tape-shaped by slitting it in the width. In addition, a sample in which only the upper layer film was deposited without the lower blocking film was Comparative Example 5
And Recording and reproduction were performed on each of the above-described samples using a composite type magnetic head having a basic structure as shown in FIG. 15, and the characteristics were evaluated. In this composite type magnetic head, the abutting surfaces of the pair of ferrite cores 91A and 91B are cut obliquely to form soft magnetic metal thin films 92A and 92B made of Fe-Ga-Si-Ru alloy (saturation magnetic flux density Bs = 14 kG), respectively. Along with the film formation, a gap material is sandwiched between the end faces of these soft magnetic metal thin films 92A and 92B to form a magnetic gap g. Nonmagnetic glass 93 is filled on both sides of the magnetic gap g so as to secure contact with the magnetic tape, and a winding groove 94 is provided on one ferrite core 91B.
【0067】評価したのは、再生出力(記録波長λ=
0.5μm、λ=5.0μm)及びノイズ(波長λ=
0.5μm、λ=38μm)であり、測定結果を表3に
示す。また、ディジタル信号の記録再生特性の指標とし
て、D50並びにエラーレートの測定結果を表4に示す。What was evaluated was the reproduction output (recording wavelength λ =
0.5 μm, λ = 5.0 μm) and noise (wavelength λ =
0.5 μm, λ = 38 μm), and the measurement results are shown in Table 3. Table 4 shows the measurement results of D 50 and error rate as indexes of the recording / reproducing characteristics of digital signals.
【0068】[0068]
【表3】 [Table 3]
【0069】[0069]
【表4】 [Table 4]
【0070】以上より、次のことがわかる。先ず、下層
膜の蒸着条件において、酸素濃度が小さすぎると(比較
例1)長波長での再生出力は著しく改善されるが、同時
に長波長でのノイズが著しく悪化する。一方、酸素濃度
が高すぎると(比較例2)、ノイズは増加しないが再生
出力も改善されない。また、膜厚が厚すぎても(比較例
3)、薄すぎても(比較例4)その効果は現れない。こ
れに対して、本発明を適用した各実施例においては、ノ
イズが少なく、再生出力が大きくなっており、ディジタ
ル信号を記録する際に高密度記録化が可能でエラーレー
トも少なくなっている。From the above, the following can be understood. First, under the vapor deposition conditions of the lower layer film, if the oxygen concentration is too low (Comparative Example 1), the reproduction output at long wavelength is significantly improved, but at the same time, the noise at long wavelength is significantly deteriorated. On the other hand, when the oxygen concentration is too high (Comparative Example 2), the noise does not increase but the reproduction output is not improved. Further, if the film thickness is too thick (Comparative Example 3) or too thin (Comparative Example 4), the effect does not appear. On the other hand, in each of the embodiments to which the present invention is applied, the noise is small, the reproduction output is large, high density recording is possible when recording a digital signal, and the error rate is also small.
【0071】このように、2層媒体の下層膜の条件は、
その酸素濃度と膜厚によって規定される。これは、磁気
特性から見れば、磁化のされ易さと安定性の釣り合いの
条件であり、これは膜の形状磁気異方性エネルギー2π
Ms2 と垂直磁気異方性エネルギーKV の比で規定され
るものである。Thus, the conditions for the lower layer film of the two-layer medium are as follows:
It is defined by the oxygen concentration and the film thickness. This is a condition that balances the easiness of magnetization and the stability from the viewpoint of magnetic properties, and this is the shape magnetic anisotropy energy of the film 2π.
It is defined by the ratio of Ms 2 and perpendicular magnetic anisotropy energy K V.
【0072】以上、本発明の具体的な実施例について説
明したが、本発明がこの実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能
であることは言うまでもない。The specific embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Needless to say.
【0073】[0073]
【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、Co−O系垂直磁気記録媒体において2
層構造を採用し、下層膜の磁気特性、特に形状磁気異方
性エネルギー2πMs2 と垂直磁気異方性エネルギーK
V の比を適正な値に設定しているので、ノイズを増加す
ることなく、電磁変換特性、特に長波長での再生出力を
大幅に改善することができる。As is apparent from the above description, in the present invention, the Co--O type perpendicular magnetic recording medium is used.
Adopting a layered structure, the magnetic properties of the lower layer film, especially the shape magnetic anisotropy energy 2πMs 2 and the perpendicular magnetic anisotropy energy K
Since the V ratio is set to an appropriate value, the electromagnetic conversion characteristics, especially the reproduction output at long wavelengths can be significantly improved without increasing noise.
【図1】本発明を適用した垂直磁気記録媒体の一構成例
を示す要部概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of essential parts showing a configuration example of a perpendicular magnetic recording medium to which the present invention is applied.
【図2】磁性層の磁化容易軸方向θE と磁気ヘッドの走
行方向を説明するための模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an easy axis direction θ E of a magnetic layer and a traveling direction of a magnetic head.
【図3】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。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration on a recording side of a signal processing unit of a digital VTR which compresses and records a digital image signal in a form such that reproduction distortion is small.
【図4】信号処理部の再生側の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration on a reproduction side of a signal processing unit.
【図5】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。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a block for block coding.
【図6】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。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining subsampling and sublines.
【図7】ブロック符号化回路の一例を示すブロック図で
ある。FIG. 7 is a block diagram showing an example of a block encoding circuit.
【図8】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。FIG. 8 is a block diagram showing an outline of an example of a channel encoder.
【図9】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。FIG. 9 is a block diagram showing an outline of an example of a channel decoder.
【図10】磁気ヘッドの配置の一例を模式的に示す平面
図である。FIG. 10 is a plan view schematically showing an example of the arrangement of magnetic heads.
【図11】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。FIG. 11 is a plan view showing a configuration example of a rotating drum and a winding state of a magnetic tape.
【図12】回転ドラムの構成例及び磁気テープの巻き付
け状態を示す正面図である。FIG. 12 is a front view showing a configuration example of a rotating drum and a winding state of a magnetic tape.
【図13】真空蒸着装置の構成例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration example of a vacuum vapor deposition device.
【図14】磁気トルクメータによる磁気異方性定数の測
定方法を説明するための模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a method for measuring a magnetic anisotropy constant with a magnetic torque meter.
【図15】評価に使用した磁気ヘッドの構造を示す概略
斜視図である。FIG. 15 is a schematic perspective view showing the structure of a magnetic head used for evaluation.
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・・・・ベースフィルム 102・・・・第1のCo−O系垂直磁化膜 103・・・・第2のCo−O系垂直磁化膜 1Y, 1U, 1V ... Component signal input terminals 5, 6 ... Blocking circuit 8 ... Block coding circuit 11 ... Channel encoders 13A, 13B ... Magnetic head 22 ... Channel decoder 26 ... Block decoding circuit 28, 29 ... Block decomposition circuit 101 ... Base film 102 ... First Co-O system perpendicular magnetization film 103 ... -Second Co-O system perpendicularly magnetized film
Claims (1)
磁化膜と第2のCo−O系垂直磁化膜が順次積層されて
なり、 下地層となる第1のCo−O系垂直磁化膜の形状磁気異
方性エネルギー2πMs2 を取り除いた垂直磁気異方性
エネルギーKV が1.4×106 ≦KV ≦3.2×10
6 erg/ccであり、且つ前記形状磁気異方性エネルギー2
πMs2 と垂直磁気異方性エネルギーKV の比2πMs
2 /KV が1.5<2πMs2 /KV <3.0であると
ともに、 上記第2のCo−O系垂直磁化膜の膜厚が1500〜2
000Åであり、形状磁気異方性を取り除いた垂直磁気
異方性の方向が膜面の法線方向に対して10°〜40°
傾いていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。Claim: What is claimed is: 1. A first Co—O-based perpendicular magnetization film and a second Co—O-based perpendicular magnetization film are sequentially laminated on a non-magnetic support to form a base layer. 1. The shape of the Co—O system perpendicularly magnetized film of No. 1 has a perpendicular magnetic anisotropy energy K V of 1.4 × 10 6 ≦ K V ≦ 3.2 × 10 excluding the magnetic anisotropy energy of 2πMs 2.
6 erg / cc, and the shape magnetic anisotropy energy is 2
Ratio of πMs 2 to perpendicular magnetic anisotropy energy K V 2πMs
2 / K V is 1.5 <2πMs 2 / K V <3.0, and the thickness of the second Co—O-based perpendicular magnetization film is 1500 to 2
000Å, and the direction of perpendicular magnetic anisotropy with the shape magnetic anisotropy removed is 10 ° to 40 ° with respect to the normal direction of the film surface.
A perpendicular magnetic recording medium characterized by being inclined.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18493291A JPH0528454A (en) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | Perpendicular magnetic recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18493291A JPH0528454A (en) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | Perpendicular magnetic recording medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0528454A true JPH0528454A (en) | 1993-02-05 |
Family
ID=16161871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18493291A Withdrawn JPH0528454A (en) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | Perpendicular magnetic recording medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0528454A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11102510A (en) * | 1997-09-30 | 1999-04-13 | Hitachi Ltd | Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording device using the same |
US7038873B2 (en) | 2003-03-20 | 2006-05-02 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetic recording medium having a specific relation of coercive force HC and residual magnetization MR in perpendicular direction to substrate surface |
US7402348B2 (en) | 2002-10-17 | 2008-07-22 | Fujitsu Limited | Perpendicular magnetic recording medium |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP18493291A patent/JPH0528454A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11102510A (en) * | 1997-09-30 | 1999-04-13 | Hitachi Ltd | Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording device using the same |
US7402348B2 (en) | 2002-10-17 | 2008-07-22 | Fujitsu Limited | Perpendicular magnetic recording medium |
US7038873B2 (en) | 2003-03-20 | 2006-05-02 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetic recording medium having a specific relation of coercive force HC and residual magnetization MR in perpendicular direction to substrate surface |
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