JPH11283219A

JPH11283219A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH11283219A
Application number: JP9358498A
Authority: JP
Inventors: Tadao Katsuragawa; 忠雄桂川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2018-04-06
Also published as: JP3544468B2

Abstract

(57)【要約】【課題】静止した磁気記録媒体に対して、記録と再生
の両機能を有する磁気ヘッドを提供すること。【解決手段】本発明に係る磁気ヘッド３は、軟磁性を
呈する金属繊維２に２本の導線Ａ，Ｂを巻回してなる磁
界発生器１を、各々の金属繊維２の端面が揃うように複
数束ねて固定し、複数の磁界発生器１の導線Ｂの先端
に、直流電流を流すための直流電源５と交流電流を流す
ための交流電源６とを切替接続可能なスイッチＳＷを接
続し、複数の磁界発生器１の導線Ａの先端に電圧を検出
するための電圧センサ７を接続して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ、ビデ
オ、ハードディスク等に使用可能な磁気ヘッドに関し、
より詳細には、磁界を発生して磁気記録媒体に磁気記録
を成すこと、また磁気記録媒体の磁化をセンシングする
ことが可能な磁気ヘッドを、多数並べて大面積で画像を
記録したり、画像を読んだりすることが可能であり、空
間の磁界分布をセンシングする３次元磁気センサとして
も使用可能であり、磁気記録媒体を移動させることがな
い、固定メモリ用磁気ヘッドとしても使用可能な磁気ヘ
ッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気ヘッドはオーディオ、ビ
デオ、ハードディスクなどに広く使用されている。従
来、一般的に使用されている磁気ヘッドは、リングヘッ
ドと呼ばれる磁気誘導型ヘッドである。かかるリングヘ
ッドは、高透磁率材料である軟磁性体を馬蹄形に加工し
て中心部分にコイルを設け、このコイルに電流を流して
ギャップ間に漏れ磁界を発生させ、磁気記録媒体に記録
するものである。

【０００３】また、棒状軟磁性体にコイルを設け、先端
からの磁界で磁気記録媒体に記録するものは、垂直に磁
界が発生するので、垂直磁気ヘッドとして知られてい
る。これらのヘッドは、いずれも磁気誘導によって発生
する磁界を用いて磁気記録したり、磁化を検知して磁気
記録を読み出しする。

【０００４】しかるに、これらのヘッドは、静止してい
る磁気記録媒体に記録は可能であるが、記録媒体の磁化
が移動しないとコイルに電流が流れないので、記録を読
み取ることはできない。すなわち、１つのヘッドで、静
止している記録媒体に記録と再生の両方を行うことはで
きなかった。従って、これらのヘッドを２次元的に複数
個規則的に並べて、大画面のディスプレイ用磁気ヘッド
に応用することができなかった。

【０００５】また、近年、高密度磁気記録の要請が高ま
るにつれて、再生用に磁気抵抗効果（ＭＲ）や巨大磁気
抵抗効果（ＧＭＲ）といわれる、磁界変化による電気抵
抗の変化を検知して磁化を読み取る方法が利用されつつ
ある。かかる方法は、感度が良いので、高密度化によっ
てビット面積を小さくでき、磁化が弱くなっても読み出
せるので有効であるが、記録することができないため、
ヘッドは記録用と再生用の２つが必要である（近接させ
て設けることも可能であるが、２つの部分を別々に利用
する）。また、記録媒体が移動して、磁界強度の変化が
生じないと読み取れないことは上記リングヘッドと同じ
である。なお、現在用いられている磁気記録媒体は、デ
ィスク状やテープ状であり、高速度で移動するので、こ
のような磁気ヘッドで良かった。

【０００６】当然のことながら、これら磁気ヘッドを２
次元的に複数個規則的に並べた大画面のディスプレイ用
磁気ヘッドも、従来、使用及び提案されていなかった。
また、磁芯の無いコイルのみで記録や再生を行う特殊な
場合もあるが、軟磁性体を用いた磁芯がないと、磁束の
収束が不足して、大きな磁界を効率良く低電流で発生さ
せたり、高感度で磁化を検知したりすることが困難であ
る。磁気センサ、磁界センサと呼ばれるものも、大部分
はこのような原理を用いるが、なかには光偏向面が磁界
によって変化することを利用する例もある。

【０００７】いずれにしても、１チップ化した一つの磁
気ヘッドにより、記録及び再生が可能であることが磁気
記録媒体にとっては便利であり、また理想である。ひい
ては、記録媒体を移動させないで記録及び再生させるこ
とが理想である。

【０００８】また、ディスプレイにおいては、大画面の
画像を瞬時に書き換える必要があるが、従来の磁気ヘッ
ドでは、画像の書き換えは、ディスプレイを移動させる
こと無く実施することが困難であった。勿論、磁気ヘッ
ドを高速度で移動させれば可能であるが、例えば、１４
インチ程度の画面で、１秒間に数十フレームもの画面を
表示させることは不可能である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の磁気ヘッドによれば、以下の問題点があった。第１
に、従来の磁気ヘッドでは、静止した磁気記録媒体に記
録及び再生をすることは困難であった。第２に、ディス
プレイにおいては、大画面の画像を瞬時に書き換える必
要があるが、従来の磁気ヘッドでは、ディスプレイや磁
気ヘッド自身を移動させることなく実施することは困難
であった。第３に、従来の磁気ヘッドでは、１個のヘッ
ド自体が大きいために、並べても高密度な例えば動画用
ディスプレイに適用することができなかった。

【００１０】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あって、静止した磁気記録媒体に対して、記録と再生の
両機能を有する磁気ヘッドを提供することを目的とす
る。

【００１１】また、本発明は上記実情に鑑みてなされた
ものであって、磁気ヘッド、磁気記録媒体のいずれも移
動する事無く、大画面の磁気画像を高速度に書き換え
て、動画像も表示することが可能な磁気ヘッドを提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１に係る磁気ヘッドは、軟磁性を呈する金属繊維
に２本の導線を巻回してなる磁界発生手段を、各々の前
記金属繊維の端面が揃うように複数束ねて固定し、前記
複数の磁界発生手段の一方の導線の先端に、直流電流を
流すための直流電源と交流電流を流すための交流電源と
を切替接続可能なスイッチを接続し、前記複数の磁界発
生手段の他方の導線の先端に電圧を検出するための電圧
センサを接続したものである。

【００１３】また、請求項２に係る磁気ヘッドは、請求
項１に係る磁気ヘッドにおいて、前記金属繊維は円筒形
状を呈し、その直径を１０〜５００μｍ、その長さを１
〜１０ｍｍ以下としたものである。

【００１４】また、請求項３に係る磁気ヘッドは、請求
項１または２に係る磁気ヘッドにおいて、前記２本の導
線の径を、１０〜１００μｍとしたものである。

【００１５】また、請求項４に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜３のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、前
記複数の磁界発生手段の金属繊維の中心を、格子状に周
期的に配列したものである。

【００１６】また、請求項５に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜４のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、前
記複数の磁界発生手段の一方の導線には、１本ずつ順次
若しくは一本おきに飛び飛びに、または複数本ずつまと
めて順次若しくは複数本ずつ飛び飛びに、前記直流電流
を流すものである。

【００１７】また、請求項６に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜５のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、前
記他方の導線は、前記金属繊維の長手方向の略中央部に
巻回配置し、前記一方の導線は、前記略中央部を挟む位
置に分離させて当該金属繊維に巻回配置したものであ
る。

【００１８】また、請求項７に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜６のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、前
記２本の導線を、前記金属繊維に接するようにスパイラ
ル状に巻回したものである。

【００１９】また、請求項８に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜７のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、前
記金属繊維の前記端面を平面とし、前記磁気ヘッドの磁
気記録媒体に近接若しくは接する記録・読み出し面を曲
面としたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００２１】〔本発明の概要〕本発明は、フラックスゲ
ート磁気センサを応用したものである。フラックスゲー
ト磁気センサは、『電気学会マグネティックス研究会資
料ＭＡＧ−９３，Ｎｏ．２５４−２６８，ＰＡＧＥ：１
２１−１３０』で紹介されているように、高透磁率の軟
磁性材料によるコアに、これを交流的に励磁するための
コイルと、検出用コイルを巻いたものである。この磁気
センサは高感度であるため、また静止物の磁化を検出で
きるため、磁気インクで印刷された文字読み取り用の素
子として試作されている。本発明では、この原理を利用
して磁気記録を読み取る。

【００２２】また、本発明では、磁気ヘッドを動画用デ
ィスプレイに適用する例を提案する。この場合、磁気ヘ
ッド及び磁気記録媒体のいずれも移動する事無く、大画
面の磁気画像を高速度に書き換えて、動画像を表示可能
とする。すなわち、磁気記録媒体がそのままディスプレ
イ機能を有することを可能とする。詳細には後述する
が、透明磁性体に、本発明の磁気ヘッドで磁気的に書き
込んだ画像を、偏光を用いて可視化してディスプレイと
する。

【００２３】以下、〔本発明に係る磁気ヘッドの基本構
成〕、〔磁気ヘッドを構成する金属繊維〕、〔磁気ヘッ
ドを構成する導線〕、〔磁界発生器を束ねた板〕、〔電
源、電圧センサ、切替スイッチ〕、〔本発明で使用され
る磁気記録媒体〕、〔実施例１〜２〕、〔比較例１〜
８〕の順で詳細に説明する。

【００２４】〔本発明に係る磁気ヘッドの基本構成〕図
１は、本発明に係る磁気ヘッドを構成する磁界発生器の
構成を示し、図２は、本発明に係る磁気ヘッドの構成図
（側面図）を示し、図３は、本発明に係る磁気ヘッドの
構成（上面図）を示す。

【００２５】図１において、１は磁界発生器を示し、磁
界発生器（磁界発生手段）１は、軟磁性を呈する金属繊
維２の略中央部に一本の導線Ａを巻回し、金属繊維２の
両端にもう一本の導線Ｂを分離させて巻回した構成であ
る。この導線Ａは検出用コイルとして機能し、導線Ｂは
励磁用及び書き込み用コイルとして機能する。

【００２６】図２及び図３において、３は磁気ヘッドを
示している。複数の磁界発生器１は、その金属繊維２の
一方の端面が揃うように、マトリックス状（Ｘ１〜Ｘ
５，Ｙ１〜Ｙ４）に束ねて樹脂などによって固定され
る。これにより、金属繊維２の端面が揃って、一方の表
面Ｓを形成した板が作成される。また、板の他方の面
（端面Ｅ側）には、導線Ａ，Ｂが一カ所または複数に分
割されて束ねられている。なお、磁気記録媒体の記録や
再生に用いられる面は、金属繊維２の端面が揃っている
平滑な面（表面Ｓ）である。

【００２７】また、金属繊維２の両端に分離して巻回し
た導線Ｂの先端には、直流電流を流すための直流電源５
と、交流電流を流すための交流電源６と、さらにこれら
を択一的に切替接続するスイッチＳＷが設けられてい
る。このスイッチＳＷは、磁気記録時には直流電源５と
接続して直流電流を、記録読み出し時には交流電源６と
接続して励磁用交流電流を導線Ｂに流すためのものであ
る。金属繊維２の略中央部に巻かれた導線Ａの先は、金
属繊維２に流れ込んだ外部磁界（記録磁界）を検知する
ための電圧センサ７に接続されている。

【００２８】〔磁気ヘッドを構成する金属繊維〕つぎ
に、上記金属繊維２について詳細に説明する。金属繊維
２は導線を巻いたコイルの磁束を有効に収束させるため
に用いる。このため金属繊維２には軟磁性材料が用いら
れる。また、その保磁力は１エルステッド以下が好まし
く、透磁率は大きい方が収束効果が大きいが、電流方向
が切り替わるスピードは大きい必要はないので、１０ｋ
Ｈｚで１０，０００程度あれば十分である。さらに、飽
和磁束密度も大きい方が好ましいが、５キロガウス程度
あれば十分である。

【００２９】金属繊維２の形状は、各種の角形や楕円形
等どんな形状でも構わないが、画像形成上・磁気的効率
上・取り扱い上の見地から、円筒形状が好ましい。ま
た、磁気記録媒体に近い面（表面Ｓ）は、繊維側面に垂
直になっていることが好ましい。さらに、金属繊維２の
寸法に関しては、直径に相当す外形の最大長さは、１
０〜５００μｍ、繊維の長さは１〜１０ｍｍが好まし
い。かかる寸法が好ましいのは、要求される画像の質に
もよるが、５００μｍより大きいと画像分離能が不十分
で見ずらくなり、１０μｍより小さいとコイルを巻くの
が困難となり、また、必ずしも画像分解能が向上しない
ためである。

【００３０】また、金属繊維２として用いる軟磁性材料
としては、従来より多用される、純鉄、珪素鋼、鉄やニ
ッケル及びコバルトとの各種合金（Alperm、Sendust 、
Permalloy 、Mumetal 、Permendur 、Ferroxcube）やア
モルファス合金（Fe−Si−B系、Co−Fe−Si−B 系）な
どを用いることができる。特に、本発明においては、こ
れらアモルファス合金を繊維状に加工した、アモルファ
ス金属繊維といわれるものが好適に用いられる。

【００３１】〔磁気ヘッドを構成する導線〕次に、導線
Ａ、Ｂ（以下、導線と記載する）について詳細に説明す
る。導線は、一般的な銅線を使用しても良いが、特にこ
れに限定するものではない。導線には、記録時により多
く（例えば、数十ミリＡ）の電流が流れる。導線は太い
方が抵抗が小さく、電源が小さくて済むので好ましい
が、金属繊維の間（金属繊維２同士の間隔）が広くな
り、画像分解能が劣化するので、１０〜１００μｍの径
が好ましい。

【００３２】また、導線の巻き方は、導線が金属繊維２
に接するように規則的にスパイラルに巻くことが好まし
い。導線を重なるように金属繊維２上の一カ所で巻くと
磁気記録や磁気検出感度が低下するためである。また、
金属繊維２の間が広くなり、画像分解能が劣化するの
で、可能な範囲でより太い導線を選び、スパイラルに巻
く方が好ましい。但し、導線間に絶縁が必要であること
は言うまでもない。

【００３３】前述したように導線Ａ，Ｂは、２本が別々
に金属繊維２に巻き付けられてる。導線Ａは金属繊維２
の略中央部に巻き付けられ、その先端は電圧センサ７に
接続されている。導線Ｂは金属繊維２の両端に分離して
巻かれており、スイッチＳＷにより、直流電源５または
交流電源６とを切り替え接続可能となっている。

【００３４】〔磁気ヘッドによる記録及び読み出し動
作〕ここで，本発明の磁気ヘッドによる記録及び読み出
し動作について説明する。本磁気ヘッド３において、磁
気記録媒体に磁気記録する場合には、スイッチＳＷを直
流電源５に接続して導線Ｂに直流電流を流して、金属繊
維２の両端に磁界を発生させ、磁気ヘッド３の上面すな
わち金属繊維２の表面Ｓ（図２参照）の上に配置される
磁気記録媒体に、裏側から記録する。図３に示したよう
に、各配線は縦Ｙと横Ｘの値（位置）が区別できるよう
になっている。従って、ＸとＹを指定することによって
画像を形成することができる。

【００３５】こうして記録された磁気記録媒体上の磁化
は、対応する磁気ヘッド上に再配置された後、次のフラ
ックスゲート磁気センサの機構によって読み出される。

【００３６】先ず、直流電源５に接続したスイッチＳＷ
の接続を交流電源６に切り替える。交流電源６による励
磁電圧の第２次高周波成分は、外部から金属繊維２を通
じて加わった、直流の被測定磁界によって変化する。こ
の変化を導線Ａに接続された電圧センサ７によって検知
する。なお、交流電源６による励磁電圧の交流励磁周波
数は５０ｋＨｚ程度が、電流値は３００ｍＡ程度が好ま
しい。

【００３７】〔磁界発生器を束ねた板〕金属繊維２に導
線Ａ，Ｂを巻回して構成される磁界発生器１は、束ねら
れた後、前述しように樹脂などの結合材で板に固定され
る。この場合、例えば円筒状金属繊維を用いる場合、円
の中心が格子状に周期的に配列されることが必要であ
る。これは、画像が金属繊維から発生する磁界によって
形成され、鮮明な画像を得るためには、金属繊維の先端
の位置は規則的であることが必要であるためである。

【００３８】板の表面が平滑であることが必要なのは、
画像形成上言うまでもないが、表面の形状は必ずしもフ
ラットである必要はなく、必要に応じて、例えば凹面や
凸面にすることができる。なお、ディスプレイとしては
凸面の方が見やすいことがある。

【００３９】〔電源、電圧センサ、切替スイッチ〕磁界
発生器１に直流電流を流すための直流電源５は、磁界発
生器１の大きさにも因るが、通常、数Ｖ、１Ａ程度の一
般的な直流電源で良い。また、電圧センサ７は高感度の
電圧計で良い。電源と電圧センサのどちらか一方のみに
接続可能なように、磁界発生器からの導線切替スイッチ
を用いる。磁気記録時には、電源から磁界発生器に電流
を流す。このための切り替えはスイッチによって行う。

【００４０】磁気ヘッド３を構成する磁界発生器１の各
導線Ｂに流す電流は、全ての導線Ｂに対して同時に流す
のではなく、１本ずつ順番にまたは飛び飛びに、または
複数本ずつ順番にまたは複数本ずつ飛び飛びに流す。こ
れは、同時に全磁界発生器１に電流を流すと、電流値が
数十Ａと大きくなって大電流が必要となるため、電源が
大型化するためである。

【００４１】かかる電流の流し方をしても、磁気記録に
要する時間は、数ナノ秒から数マイクロ秒と短いので、
例えば、画面の大きさにもよるがＡ４サイズ程度の場
合、全磁界発生器に流し終わるのに長くても数ミリ秒で
あり、動画にも対応可能である。この電流の流し方によ
って、各磁界発生器の発熱量は時間的な短さにも因り問
題となることはない。

【００４２】また、もう少し早い電流サイクルが必要な
大面積画面の場合には、多少電流が大きくなることを承
知で、複数の小コイルに同時に電流を流し、この複数個
をグループとして、順番にまたは複数本飛び飛びに流す
ことも可能である。

【００４３】〔本発明で使用する磁気記録媒体〕本発明
で用いる磁気記録媒体は、保磁力が２００〜２０００エ
ルステッドで透明性が高く、磁気画像が記録媒体に合わ
せて設けられた偏光子によって、可視化されるものであ
れば、いかなる磁気記録媒体を用いても良い。

【００４４】但し、本発明に用いる磁気記録媒体は、磁
気ヘッドの表面Ｓになるべく近い方が強く磁化できるた
め、磁性体が磁気ヘッド表面に１ｍｍ以下まで近接する
構造が望ましい。

【００４５】また、透明性が高い磁性層としては、従来
一般に用いられている磁気光学効果を示す透明磁性材料
で良いが、ファラデー効果が大きくて透明性の大きい所
謂性能指数が大きい磁性材料が好ましい。例えば、５０
ｎｍ以下の粒子径を有する、鉄、コバルト、Ｎｉ等の強
磁性金属の超微粒子膜が好ましい。この場合の金属超微
粒子以外の膜組成としては酸素、炭素などである。鉄、
コバルト、Ｎｉ等強磁性金属は大きな磁気光学効果を示
すが、光の吸収も大きいためにそのままの膜厚では用い
られなかったが、超微粒子膜とすると大きな性能指数を
有するようになる。また、粒子径の制御によって適当な
保磁力を得ることができる。他には、希土類鉄ガーネッ
ト、コバルトフェライト、Ｂａフェライト等の酸化物、
ＦｅＢＯ ₃、ＦｅＦ₃、ＹＦｅＯ₃、ＮｄＦｅＯ₃など
の複屈折な大きな材料、ＭｎＢｉ、ＭｎＣｕＢｉ、Ｐｔ
Ｃｏなどを使用することができる。

【００４６】上述の磁気光学効果は、光の進行方向とス
ピン方向とが平行な場合に最も大きな効果が得られるの
で、上述の透明磁性材料は、膜面に垂直に磁気異方性を
有する膜が好ましい。これら透明磁性材料は、一般的な
スパッタ、真空蒸着、ＭＢＥなどのＰＶＤ法、ＣＤＶ法
や、メッキ法等により製造する。

【００４７】磁気記録媒体と合わせて用いる偏光子層と
しては、各種の市販の偏光フィルムやビームスプリッタ
を用いた高透過率偏光子などを用いることができる。偏
光フィルムは、大別すると、多ハロゲン偏光フィルム、
染料偏光フィルムや、金属偏光フィルムなどがある。多
ハロゲン偏光フィルムの場合は、２色性物質にヨウ素を
用いているために、可視領域全般についてフラットな特
性を有するが、湿度、高温等に弱いという欠点を有す
る。また、染料偏光フィルムは偏光性能はヨウ素よりも
劣るものの、熱、光、湿度に対して耐性が大きいという
特徴を有している。

【００４８】なお、本発明の磁気ヘッドを一般的な磁気
メモリに利用することも可能である。この場合、磁気記
録媒体は透明である必要はない。本発明の磁気ヘッドを
一般的な磁気記録媒体と接合して固定すると、特徴は従
来の磁気メモリ（磁気テープ、磁気ディスク）のよう
に、磁気記録媒体を高速に移動しなくても、固定メモリ
（半導体メモリ）のように可動部を用いることなく利用
できる。このため、メモリ全体がコンパクトになり、ま
た、記録再生スピードが向上し、更に、故障が少なくな
るという利点を有している。

【００４９】次に、上記磁気ヘッドの具体的な実施例を
説明する。

【００５０】〔実施例１〕金属繊維２として、円筒形状
で、直径２００μｍ、長さが５ｍｍのユニチカ株式会社
製のアモルファス金属繊維（Ｃｏ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系、
飽和磁束密度８Ｋガウス、透磁率１１０００（１０ｋＨ
ｚ）、保磁力０．０６Ｏｅ（２０Ｏｅ印加））を使用
し、金属繊維２に巻きつける導線Ａ、Ｂとして直径５０
μｍの銅線を用いた。

【００５１】より具体的には、まず、１本の導線Ａをア
モルファス金属繊維（金属繊維２）の中央部に、導線Ａ
が金属繊維表面に接するようにスパイラル状に３０回巻
き、検出用コイルとした。もう一本の導線Ｂは、検出用
コイルから少し間隔をあけ、アモルファス金属繊維の両
側に銅線が金属繊維表面に接するようにスパイラル状に
片側１０回ずつ両側で合計２０回巻き、励磁用コイルと
した。

【００５２】片側の励磁用コイルは、金属繊維の先端に
近づけて設け、先端からは０．５ｍｍの間隔を開けた。
同様にして、４０００本のアモルファス金属繊維に銅線
を巻き付けた。つぎに、２００μｍ径のアモルファス金
属繊維を容易に差し込むことができ、位置が固定できる
程度のクリアランスを設けた深さ０．３ｍｍの円形の穴
を、金属基板上全面に設けた。穴は周期的にまた縦横に
一列となるように作製した。基板は中心部が下がってお
り、金属繊維先端は凸面を形成するように作製した。

【００５３】上記金属繊維先端に巻き付けた励磁用コイ
ル側のアモルファス金属繊維先端を下にして、上記穴あ
き基板に、１本ずつコイル付き金属繊維を差し込んだ。
アモルファス金属繊維が垂直に立っているのを確認した
後、アクリル系接着剤を金属繊維間に流し込んで固化さ
せて固定した。その後、上記穴あき基板を取り外し、複
数本の金属繊維が格子状に周期的に配列されている磁気
ヘッドを作製した。

【００５４】番号を振り付けた各銅線のうち、検出用コ
イルからのものは電圧センサ７へ、励磁用コイルからの
ものはスイッチＳＷへ接続した。このスイッチＳＷには
直流電源と交流電源を切り替えられるようにして接続し
た。以上のようにして磁気ヘッドを作製した。

【００５５】次に、上記磁気ヘッドで記録・読み出し
（再生）する磁気記録媒体の作製方法を説明する。

【００５６】まず、０．５ｍｍ厚の石英基板上に誘電体
多層膜を作製する。具体的には、０．５ｍｍ厚の石英基
板上に、イオンプレーティング法を用いて、ＳｉＯ
₂（低屈折率層、ｎ＝１．４７）を８８．４ｎｍ、Ｔａ
₂Ｏ₅（高屈折率層ｎ＝２．１５）を６０．５ｎｍと
して交互に６層ずつ、合計１２層積層した。基板温度は
３００℃、酸素ガス圧力はＳｉＯ₂の場合、１．０×１
０^-4Ｔｏｒｒ、Ｔａ₂Ｏ₅の場合は、１．１×１０^-4Ｔ
ｏｒｒとした。製膜レイトはＳｉＯ₂の場合、２ｎｍ／
Ｓ、Ｔａ₂Ｏ₅の場合０．５ｎｍ／Ｓとした。

【００５７】ついで、上記誘電体多層膜の上に、スパッ
タ法を用いてＢｉ置換希土類鉄ガーネット膜を平均膜厚
が５２０／２＝２６０ｎｍとなるように作製した。基板
温度は４００℃とした。続いて、この基板上の膜を空気
中、６５０℃で３時間加熱した。膜の組成はＢｉ_2.2Ｄ
ｙ_0.8Ｆｅ_3.8Ａl_1.2Ｏ₁₂とした。磁気光学効果測定装
置（日本分光株製Ｋ２５０、ビーム径２ｍｍ角）で測定
したファラデー回転角の波長依存性から、ピークの半値
幅を求めると１９ｎｍであった。波長５２０ｎｍでは、
回転角のピーク値が２．２度であった。ＶＳＭで磁界を
膜面に垂直に印加して測定した保磁力は６００Ｏｅであ
った。

【００５８】そして、このＢｉ置換希土類鉄ガーネット
膜上にイオンプレーティング法を用いて、上記と全く同
様に、ＳｉＯ₂とＴａ₂Ｏ₅の多層膜を作製した。Ｂｉ
置換希土類鉄ガーネット膜に接している膜はＴａ₂Ｏ₅
であり、最表面側をＳｉＯ₂である。ファラデー回転角
の波長依存性から、波長５２０ｎｍでは、回転角のピー
ク値が前記２．２度の約６倍の１３．０度の回転角であ
った。

【００５９】上記のようにして作製した石英基板上の、
誘電体多層膜／透明磁性層／誘電体多層膜の構成を２回
繰り返して作製した。波長５２０ｎｍでは２５．３度の
回転角であった。また波長５２０ｎｍを中心とした回転
角ピークの半値幅は７８ｎｍであった。以上の膜構成物
を市販のフィルム偏光子２枚で挟み、磁気記録媒体とし
た。

【００６０】上記の如く作製した磁気ヘッドの上に、上
記の如く作製した磁気記録媒体を接して配置し、画像の
形成を行った。まず、スイッチＳＷを直流電源５側に倒
した後、各アモルファス金属繊維の横の列の導線Ｂに一
本ずつ順に、５０ｍＡの電流を流した。ついで、電流を
流す金属繊維と流さないものを予め決めておき、上記と
は正負の極を逆にして１本ずつ電流制御を行った。流し
ている時間は１０ｍ秒で、金属繊維間の切替の間隔は１
ｍ秒とした。ここで、正負を逆にして流したのは、磁化
の方向が逆になり、コントラストが２倍となるからであ
る。

【００６１】磁気ヘッドの全面積について電流制御を行
った結果、磁気記録媒体上にコントラストが約４程度の
画像を得ることができた。また、電流制御を継続するこ
とによって、動く画像を得ることができた。

【００６２】さらに、磁気記録媒体はそのままにして、
スイッチＳＷを交流電源６側に倒し、５０ｋＨｚの電流
を３００ｍＡ流した後、検出用コイルの電圧を全金属繊
維の銅線について測定した。上記磁気記録時に電流を流
した金属繊維からは出力が検出され、上記画像と同じパ
ターンで出力が検出できた。

【００６３】〔実施例２〕実施例２では、実施例１と同
様にして磁気ヘッドを作製した後、磁気記録媒体として
市販のオーディオテープを切断して、実施例１と同様に
して磁気記録を行った。テープの保磁力は３２０Ｏe で
あった。実施例２においても、実施例１と同様にして検
出用コイルの出力を検知することができた。

【００６４】〔比較例１〕比較例１では、磁芯として軟
磁性アモルファス金属繊維を用いないで、コイルは空芯
とし、他の条件は実施例１と同様にして磁気ヘッドを作
製した。この場合、磁気記録媒体上に画像を得ることが
出来なかった。また、検出用コイルからの出力も得るこ
とができなかった。

【００６５】〔比較例２〕比較例２では、金属繊維の形
状を一辺が１ｍｍの正四角形とし、他の条件は実施例１
と全く同様にして磁気ヘッドを作製した。この場合、磁
気記録媒体上の画像は、コントラストが３程度と低く、
また解像度が非常に低く読み取りにくいものであった。
なお、検出用コイルからの出力は、実施例１と同様に検
出することができた。

【００６６】〔比較例３〕比較例３では、導線の径を２
００μｍとし、他の条件は実施例１と全く同様にして、
磁気ヘッドを作製した。この場合、磁気記録媒体上の画
像は、コントラストが３程度と低く、また解像度が非常
に低く読み取りにくいものであった。なお、検出用コイ
ルからの出力は、実施例１と同様に検出することができ
た。

【００６７】〔比較例４〕比較例４では、実施例１の金
属基板を用いて金属繊維の表面を揃えることなく、また
金属繊維を格子状に周期的に配列させず、他の条件は実
施例１と全く同様にして磁気ヘッドを作製した。この場
合、磁気記録媒体上の画像は、コントラストが３程度と
低く、また、解像度が非常に低く読み取りにくいもので
あった。なお、検出用コイルからの出力は、実施例１と
同様に検出することができたが、出力は低くばらつきが
大きかった。

【００６８】〔比較例５〕比較例５では、実施例１にお
いて、磁気記録時に導線に流す電流を８０本ずつ同時に
制御（但し、電流を流す導線と流さないものの比率は同
じにした）したところ、全体で２Ａ以上の大電流が必要
となった。そのため、電源が大きくなり過ぎて実用的で
はなかった。なお、検出用コイルからの出力は、実施例
１と同様に検出することができた。

【００６９】〔比較例６〕比較例６では、２本の導線を
１本の金属繊維の両端に別々に、励磁用コイルを磁気ヘ
ッドの表面側に位置するように配置し、位置だけを異な
るようにして巻き付け、他の条件は実施例１と全く同様
にして磁気ヘッドを作製した。この場合、磁気記録媒体
上の画像は、実施例１と同様にコントラストが４であっ
た。しかし、検出用コイルからの出力は検出することが
できなかった。

【００７０】〔比較例７〕比較例７では、金属繊維への
導線の巻き付けを、金属繊維と導線が接する面積を出来
る限り少なくするように、導線の上に導線を巻くように
して巻き付けこと、及び、金属基板の穴位置を少し広げ
て作製したこと以外は、磁気ヘッドの表面からの位置な
ど実施例１と同様にして磁気ヘッドを作製した。この場
合、磁気記録媒体上の画像はコントラストが３程度と低
く、また、解像度は小さくなり、読み取りにくいものと
なった。なお、検出用コイルからの出力は、実施例１と
同様に検出することができたが、出力は低下していた。

【００７１】〔比較例８〕比較例８では、実施例１の穴
開き金属基板を直線状の平板とした以外は、実施例１と
全く同様にして磁気ヘッドを作製した。この場合、磁気
記録媒体上の画像は、実施例１と違いはなかったが、蛍
光灯などの外光の角度により、光って読み取りにくいも
のであった。なお、検出用コイルからの出力は、実施例
１と同様に検出することができた。

【００７２】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、軟磁性を呈する金属繊維２に２本の導線Ａ，Ｂを
巻回してなる磁界発生器１を、各々の金属繊維２の端面
が揃うように複数束ねて固定し、複数の磁界発生器１の
一方の導線Ｂの先端に、直流電流を流すための直流電源
５と交流電流を流すための交流電源６とを切替接続可能
なスイッチＳＷを接続し、複数の磁界発生器１の他方の
導線Ａの先端に電圧を検出するための電圧センサ７を接
続して磁気ヘッド３を構成したので、静止した磁気記録
媒体に、記録・再生が可能となる。また、当該磁気ヘッ
ド３を使用して、当該磁気ヘッド３やディスプレイを移
動させること無く、大面積の画像を高精細に表示可能な
動画用ディスプレイを構築することが可能となる。

【００７３】また、本実施の形態においては、金属繊維
２を円筒形状とし、その直径を１０〜５００μｍ、その
長さを１〜１０ｍｍとしたので、磁気的効率や画像分解
能が向上して画像が鮮明となり、また、コイルの形成が
容易となる。

【００７４】また、本実施の形態においては、２本の導
線Ａ，Ｂの径を１〜１００μｍとしたので、金属繊維間
が不要に広がるのを防止することができ、画像分解能を
適正に制御することが可能となる。

【００７５】また、本実施の形態においては、複数の磁
界発生器１の金属繊維２の中心を、格子状に周期的に配
列したので、得られる画像も２次元的に規則性を有し、
鮮明な画像を得ることが可能となる。

【００７６】また、本実施の形態においては、複数の磁
界発生器１の導線Ｂには、１本ずつ順次若しくは一本お
きに飛び飛びに、または複数本ずつまとめて順次若しく
は複数本ずつ飛び飛びに、直流電流を流すこととしたの
で、消費電力を低減することができ、電源装置を小型化
することが可能となる。

【００７７】また、本実施の形態においては、導線Ａを
金属繊維２の長手方向の略中央部に巻回配置し、導線Ｂ
を略中央部を挟む位置に分離させて金属繊維２に巻回配
置したこととしたので、フラックスゲート磁気センサを
構成することができ、高感度で当該磁気ヘッドを固定し
たまま磁気検出が可能となる。

【００７８】また、本実施の形態においては、２本の導
線Ａ，Ｂを、金属繊維２に接するようにスパイラル状に
巻回することとしたので、磁気記録や磁気検出感度を向
上させることができ、また、金属繊維間が広くなり画像
分解能を向上させることが可能となる。

【００７９】また、本実施の形態においては、金属繊維
２の端面を平面とし、磁気ヘッド３の磁気記録媒体に近
接若しくは接する記録・読み出し面（表面Ｓ）を曲面と
することができるので、入射光の反射を抑えることがで
き、見やすいディスプレイを構築することが可能とな
る。

【００８０】なお、本発明は、上記実施の形態のみに限
定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で
適宜変形して実施可能である。

【００８１】

【発明の効果】請求項１に係る磁気ヘッドは、軟磁性を
呈する金属繊維に２本の導線を巻回してなる磁界発生手
段を、各々の金属繊維の端面が揃うように複数束ねて固
定し、複数の磁界発生手段の一方の導線の先端に、直流
電流を流すための直流電源と交流電流を流すための交流
電源とを切替接続可能なスイッチを接続し、複数の磁界
発生手段の他方の導線の先端に電圧を検出するための電
圧センサを接続したこととしたので、静止した磁気記録
媒体に、記録・再生が可能となる。また、当該磁気ヘッ
ドを使用して、当該磁気ヘッドやディスプレイを移動さ
せること無く、大面積の画像を高精細に表示可能な動画
用ディスプレイを構築することが可能となる。

【００８２】また、請求項２に係る磁気ヘッドは、請求
項１に係る磁気ヘッドにおいて、金属繊維を円筒形状と
し、その直径を１０〜５００μｍ、その長さを１〜１０
ｍｍとしたので、磁気的効率や画像分解能が向上して画
像が鮮明となり、また、コイルの形成が容易となる。

【００８３】また、請求項３に係る磁気ヘッドは、請求
項１または２に係る磁気ヘッドにおいて、２本の導線の
径を１０〜１００μｍとしたので、金属繊維間が不要に
広がるのを防止することができ、画像分解能を適正に制
御することが可能となる。

【００８４】また、請求項４に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜３のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、複
数の磁界発生手段の金属繊維の中心を、格子状に周期的
に配列したこととしたので、得られる画像も２次元的に
規則性を有し、鮮明な画像を得ることが可能となる。

【００８５】また、請求項５に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜４のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、複
数の磁界発生手段の一方の導線には、１本ずつ順次若し
くは一本おきに飛び飛びに、または複数本ずつまとめて
順次若しくは複数本ずつ飛び飛びに、直流電流を流すこ
ととしたので、消費電力を低減することができ、電源装
置を小型化することが可能となる。

【００８６】また、請求項６に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜５のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、他
方の導線は、金属繊維の長手方向の略中央部に巻回配置
し、一方の導線は、略中央部を挟む位置に分離させて当
該金属繊維に巻回配置したこととしたので、フラックス
ゲート磁気センサを構成することができ、高感度で当該
磁気ヘッドを固定したまま磁気検出が可能となる。

【００８７】また、請求項７に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜６のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、２
本の導線を、金属繊維に接するようにスパイラル状に巻
回することとしたので、磁気記録や磁気検出感度を向上
させることができ、また、金属繊維間が広くなり画像分
解能を向上させることが可能となる。

【００８８】また、請求項８に係る磁気ヘッドは、請求
項１〜７のいずれか１つに係る磁気ヘッドにおいて、金
属繊維の前記端面を平面とし、磁気ヘッドの磁気記録媒
体に近接若しくは接する記録・読み出し面を曲面とした
ので、入射光の反射を抑えることができ、見やすいディ
スプレイを構築することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気ヘッドを構成する磁界発生器
の構成図である。

【図２】本発明に係る磁気ヘッドの構成図（側面図）で
ある。

【図３】本発明に係る磁気ヘッドの構成図（上面図）で
ある。

【符号の簡単な説明】

１磁界発生器２金属繊維３磁気ヘッド５直流電源６交流電源７電圧センサＡ，Ｂ導線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軟磁性を呈する金属繊維に２本の導線を
巻回してなる磁界発生手段を、各々の前記金属繊維の端
面が揃うように複数束ねて固定し、前記複数の磁界発生
手段の一方の導線の先端に、直流電流を流すための直流
電源と交流電流を流すための交流電源とを切替接続可能
なスイッチを接続し、前記複数の磁界発生手段の他方の
導線の先端に電圧を検出するための電圧センサを接続し
たことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】前記金属繊維は円筒形状を呈し、その直
径を１０〜５００μｍ、その長さを１〜１０ｍｍ以下と
したことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】前記２本の導線の径を、１０〜１００μ
ｍとしたことを特徴とする請求項１または２に記載の磁
気ヘッド。
【請求項４】前記複数の磁界発生手段の金属繊維の中
心を、格子状に周期的に配列したことを特徴とする請求
項１〜３のいずれか１つに記載の磁気ヘッド。
【請求項５】前記複数の磁界発生手段の一方の導線に
は、１本ずつ順次若しくは一本おきに飛び飛びに、また
は複数本ずつまとめて順次若しくは複数本ずつ飛び飛び
に、前記直流電流を流すことを特徴とする請求項１〜４
のいずれか１つに記載の磁気ヘッド。
【請求項６】前記他方の導線は、前記金属繊維の長手
方向の略中央部に巻回配置し、前記一方の導線は、前記
略中央部を挟む位置に分離させて当該金属繊維に巻回配
置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに
記載の磁気ヘッド。
【請求項７】前記２本の導線を、前記金属繊維に接す
るようにスパイラル状に巻回したことを特徴とする請求
項１〜６のいずれか１つに記載の磁気ヘッド。
【請求項８】前記金属繊維の前記端面を平面とし、前
記磁気ヘッドの磁気記録媒体に近接若しくは接する記録
・読み出し面を曲面としたことを特徴とする請求項１〜
７のいずれか１つに記載の磁気ヘッド。