JPS58220218A - 磁気記録方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気データ記録読取及び書込み技術に係り、
特に磁気媒体上の少くとも２つのトラックに同時に書込
まれたデータを使用する高磁束結合技術に関する。

従来、種々の磁気記録技術が存在する。従来周知のＮＲ
Ｚ技術では、磁気極性の反転によって単一トラックに磁
気データを記録する。磁気極性は磁気媒体面中で長手方
向に溢って反転されるか、又は磁気媒体面に垂直な回申
で反転される。隣接領域にクロック・トラックが書込ま
れることもあるうクロック・トラックが書込まれない場
合には、磁気データ転移等に基づきフェーズ・ロックド
発振器の出力タイミングでクロックが供給される。一般
に、信号データの内容は、各クロック転移において読取
ヘッド信号出力を検出することによって復号される。こ
のようにするかわりに、媒体の磁化方向の転移において
生じる一連の正及び負のピークを得るように信号極性を
微分してもよい。周知のように、多くのコード化技術が
存在する。例えば、ある特定の技術では、２進１１１’
１１は所与のクロック時点における転移の存在として表
現される。すなわち、読取ヘッドから到来する信号中に
クロック時間においてパルスが発生する。クロック時間
にパルスが存在しなければ２進°°０“°を示す。別の
技術では、信号の極性を利用１〜、正極性信号が２進デ
ータの°１′°を示し、負極性信号が２進データの１１
．ｏ’ｌｌを示す。そして、これらの技術の多くの組合
せも存在する。

前述の一般的なデータ記録技術は周知であり、これ以上
説明しない。しかし、これらの技術は、磁気媒体の上方
にある距離なおいて配置された磁気感応読取ヘッドへ磁
気媒体からの磁界（磁束）レベルを結合する能力に関連
した種々の問題に直面している。透磁性（透磁率の高い
）部材が、磁気媒体に近接した位置から該媒体の上方に
離隔した位置にあるセンサへ磁束転移を結合するのにし
ばしば使用されている。米国特許第３９２１２１７号に
は、読取時に、磁気結合部材が、単一記録トラックから
の磁束転移を、これより上方に位置する磁気センサに導
き記録トラックへ戻す例が開示されている。かかる読取
ヘッドは前述したどの磁気記録技術にも使用できる。し
かし、全体的データ密度を示す単位長さ当りの磁束転移
数が増大すると、結合部材を動かす必要があり、従って
、センサは磁気媒体により近接する。そして、磁気媒体
の上方の飛行高さは実用上の限界に達する。

さらに密度を高めるためには、より感度の高い磁気読取
ヘッドを開発するか、又はより大きな磁束又は磁界の変
化を発生させてこれを磁気感知部材に結合させることが
できる記録技術を開発する必要がある。後者が本発明の
意図するところである。

本発明の目的は、センサに結合するのに利用できる磁界
を増大させるように同一データの記憶のために複数のト
ラックを同時に使用する磁気媒体データ書込技術を提供
することにある。

本発明の別の目的は、磁気媒体の磁気的異常、媒体表面
の汚染等によるデータ・ビットの損失を克服するために
データの冗長性が与えられる磁気書込技術を提供するこ
とにある。

本発明によれば、書込まれるべき各データ・ビットに相
当する相補的な磁気的椿性の転移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏ
ｎ）が、磁気媒体の少くとも２つの平行な記録トラック
に書込まれる。そして、磁気読取ヘッドが双方のトラッ
クをまたぐように位置付けられ、一方のトラックの正極
から磁束をセンサを通して対応した位置の隣接トラック
の負極へ導くか、又はこの逆に磁束を導く。このように
磁束を固く結びつけることにより、センサを通る磁界の
強さが増大する。磁気転移領域は、単一デ□ −タ・チャネルを形成する少くとも２つの狭い平行なト
ラックに同時に書込まれる。ディジタル・データは、デ
ィスク及びテープ等の磁気記憶媒体（３） の長さ方向に沿って書込まれるが、第１トラツクに書込
まれる磁化の反転の方向は、第２トラツクにこれと同時
に書込まれるそれとは反対である。

読取ヘッドは、リードバックの間、双方のトラックから
同時に磁束反転を受ける。

以下、添伺図面を参照して本発明の実施例について説明
する。

第１図には、２つのチャネル＃１及び＃２のそれぞれに
書込まれる２つの平行なデータ・トラックとともにテー
プ又はディスクのｚテを磁気記憶媒体が示されている。

図示されたトラックの間のところどころに他のトラック
を入れるととができ、チャネルの部分は他のトラック又
はチャネルの間にはさまれた間隔を使用することができ
、データ・チャネルは互いに直接に隣接している必要は
ない。一般に、データ・トラック間の離隔距離は、デー
タの書込みに関する限り問題にならないが、トラック間
の磁界の漏れを最小にするヘッドを設計するのには影響
を与える。第１Ａ図において、磁気媒体１は、種々の公
知の磁化可能材のいずれかから成るディスク又はテープ
等である。小さく４） な正及び負の記号は媒体中の磁化不連続の正及び負又は
北／南磁極向きを示す。当業者には明らかなように磁気
ベクトルは、磁気媒体の面に位置するように整列される
。磁気ベクトルは、それらが正か負かによって左又は右
に向いている。

第１Ｂ図は、データ・トラック２Ａ又は２Ｂの一方が、
左又は右に向き且つ磁化方向の転換において正又は負の
磁極を作シ出す一連のベクトルＭとして示されたＦＪＮ
Ａ図の磁気媒体の断面を示す。

矢印３は磁気媒体の動きの方向を示す。

第１Ｃ図には、磁気媒体１を左から右へ走査する磁気セ
ンサ読取ヘッドによって発生される読取ヘッド信号出力
の一例を示す。正の振幅信号部は正の磁極転移付近に発
生され、負のパルスは負の磁極転移に相当し、比較的平
坦な部分は磁化可能ベクトルの変化が生じない磁気媒体
の領域に相当する。クロック・トラックは、一般に行わ
れているように磁気媒体の別の部分に記録される一定周
波数のパルス列とするか、またはデータ・パルスノ発生
に基づいて導出されるフェーズ・ロックト発信器パルス
の周波数とすることができる。

第１Ａ図において、チャネル２Ａ及び２Ｂは互いに隣接
しているが反対の極性の磁気転移領域が書込まれる。正
及び負の記号で示される磁化ベクトルの不連続は、磁気
データ書込ヘッドに印加される書込電流方向の突然の反
転の結果である。典型的なＮＲＺデータ・コード化技術
においては、磁化の不連続は２進データの”Ｉ　１１又
は０°“を示し、転移すなわち不連続の不存在は２進デ
ータのＩＩ　Ｏ１１又はＩＩ　Ｉ　１１を示す。１つの
データ・チャネルを構成する２つの別個のトラック２Ａ
及び２Ｂは、典型例においては、各トラックの半分の幅
だけ離隔される。前述のように、離隔距離は、データの
書込みに関する限りは厳密に検討すべき問題ではないが
、磁界漏れを最小にするようにＩＪ−ドパツク・ヘッド
を設計する上では大きな影響を与える。

第２Ａ図は書込ヘッドの一例の部分的断面を示す。電流
は２つの外側垂直導電バー４に同時に供給され、内側共
通導電バー５に流れる。書込ヘッドの各ループに流れる
電流は参照番号６で示された部分では反対方向に流れる
。電流パルスが印加されたときに書込ヘッドが磁化可能
媒体に近接していると、１上述のように電流が流れるこ
とにより磁化可能媒体中に磁化ベクトルが発生する。磁
化ベクトルは、実質的１Ｃ磁化可能媒体の平面中にあり
、電流が第２Ａ図のバー４中を下に流れるか上へ流れる
かによって第２Ｂ図に示された向きを有する。バー４中
を電流が下向きに流れることはバー５中を電流が上向き
に流れることに相当し、バー４中を電流が上向きに流れ
ることはバー５中を電流が下向きに流れることに相当す
る。

第２Ｂ図においては、上述のように得られる磁化転移領
域は、所与のチャネルを構成するデータ・トラック２Ａ
及び２Ｂのそれぞれの中の一連の水平な正及び負極領域
として示されている。典型例においては各トラックの幅
Ｗは約３８．１’Ｘ１０−３１ ｍ　（１，５ミル）１、ト１ランク間隔ｓｃが約１９ｉ
ｘｉｏ−６龍（６／４ミル）であり、総合データ・チャ
ネルは約９５．３Ｘ１０　　’闘（３，７５ミ（７） ル）となる。データ・トラック２Ａ及び２Ｂの左及び右
のスペースを考慮に入れると、約１１４ろＸ１０’ｍｍ
乃至１２７．ＯＸｌｏ−６ｍｍ（４，５乃至５．０ミル
）の（中心から中心までとった）チャネル密度が得られ
る。

第２Ｂ図には、また、２つのトラック２Ａ及び２Ｂを同
時に走査する読取ヘッドに組込まれた透磁性バーの掃引
跡を示す長方形の斜線が付された領域７が磁気転移領域
の上に重ね合わせて描かれている。第２Ａ図及び第２Ｂ
図に示された転移領域からの磁界は、相補的な磁気極性
の転移領域から、第２Ｂ図に領域７として示された底部
を有する透磁性脚へ同時に結合される。透磁性脚は、領
域７で示される脚の断面積が上方にい（につれて小さく
なっているので、磁束を上方に導くとき如、これを集中
させ、磁気センサが配置される上方ギャップを通す。

領域７によって跡が示された２つの結合膜の間のギャッ
プ中のセンサを介して結合される磁界は、各脚がトラッ
ク２Ａ及び２８に治って書込まれた（８） 磁気転移領域のすぐ上にあるときに最大になる。

典型例においては、結合膜７の厚さは、第２Ｂ図に示さ
れたように媒体に沿って書込まれる隣接した一連のディ
ジタル転移の間の公称距離ＬＢの約１／３である。

データが１ｃｍ当り約７８７４（１インチ当り２ｏ、　
ｏ　ｏ　ｏ　）の磁束変化又はこれより小さい密度で書
込まれるときには、結合膜の厚さく領域７の長方形の短
い方の辺）は約４．０［１［１オングストロームである
。各結合膜の幅は、各トラック２Ａ及び２Ｂの幅である
３８．１０Ｘ１０−３闘（１，５ミル）よりもわずかに
小さい、、１゜ 磁気媒体それ自身の保磁力に制限される強い減磁磁界が
、磁気極性の急な反転のある磁気媒体の表面に存在する
。磁気媒体面に垂直な磁気ベクトルの磁界成分は、透磁
性脚によって第２Ｂ図の面から、これより上方の小さな
ギャップ中に位置する磁気センサに導かれる。一方のト
ラックに発生する減磁磁界の向きは、他方のトラックに
同時に発生するそれと常に反対なので、最大の結合及び
磁界の強さが得られ、結合脚を介して最大の磁界がセン
サに導かれる。

このようにして得られる磁気信号は、従来技術に従って
単一トラック内にある読取ヘッドすなわち結合脚によっ
て所与の磁気媒体領域を掃引したどきに得られる磁気信
号の約２倍である。

巻きコイル書込ヘッドが使用される場合には、該ヘッド
には磁気媒体へ向けて下へ延びる中央コアを有しており
、磁束はここを通って小さなギャップを横切り、別の脚
を上昇する。磁気媒体の表面には磁気極性ベクトルが垂
直方向に書込まれる。

かかる状態が第３Ａ図に概略的に示されている。

第３Ａ図において、第１Ａ図に示されたのと同様な２つ
のデータ・トラック２Ａ及び２Ｂには前述のように相補
的な極性を有する垂直磁化成分が示されている。

第３Ｂ図は、クロック・トラックとともに磁気媒体の断
面を示す。磁化ベクトルＭは上又は下を向いており、ク
ロック・トラックは、磁気転移（１／２ピット時間移動
された）からか又は媒体に記録されたクロック・トラッ
クから導出され得ろ。

第３Ｃ図は結合脚を有するセンサを第３Ａ図に示された
データ・ｌ・ラックを左から右へ走査したときに発生す
る信号極性出力である。データは、例えば第３Ｃ図１に
示すように正極性がデータ”′１°。

を示し、負極性がデータ“１０１“を示すというように
絶対的な形で記録され得る。このようにするかわりに、
微分を使用した周知のコード化法を用いてもよい。第６
Ｃ図の波形を微分して得られるパルスが第６Ｄ図に示さ
れている。例えばクロック信号に一致してパルスが存在
すればデータ・ビットのｌ　Ｉ　ＩＩを示し、パルスが
存在しなければ“０′。

を示すようにでき、この逆も可能である。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、単一
のデータ・チャネルを形成する２つの平行なデータ・ト
ラック内の隣接した位置に、水平方向又は垂直方向の相
補的極性の磁化ベクトルが同時に書込まれる。□かかる
書込みは公知の書込ヘッドを使用して容易に行うことが
できる。別個のトラックの一致した領域に反対の極性の
磁気転移（１１） を記録すると、例えば磁気トランジスタ又は磁気抵抗等
の形をとる磁気センサに非常に強い磁界（磁束）を与え
ることができる。すなわち、センサは双方のトラックか
らの磁束を組合させた磁束を受ける。従って、磁気媒体
に小さな物理的異常があった場合、又は一方のトラック
又は他方のトラックに異常なものが書込まれている場合
には、高いデータの冗長性が生じる。また、強い磁界が
結合されるので、磁気センサはデータが記録される磁気
媒体のかなり上方に配置できる。従って、１鑵当り２０
．Ｏ［ｌｏ（１インチ当り５０．　Ｄ　ＯＯ）の磁束変
化のデータ密度及び１ＣＩｎ当り１５７５個（１インチ
当り４，０００個）のチャネル密度を実現できる。また
、本発明によれば、データを消してしまうおそれのある
媒体の不完全性に基づくエラーの確立を低減できる。例
えば、各トラックの全く同じ位置に媒体の欠陥があるこ
とはほとんどない。従って、データの欠落及びこれに関
連して生じる問題は、本発明によって非常に低減される
。

（１２）

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、一対の平行な個別トラックからなる単一チ
ャネルに長平方向に沿って磁気転移が記録されるテープ
又はディスクのような磁気媒体を示す平面図、第１Ｂ図
は第１Ａ図に示された磁気媒体の断面とともに磁束反転
を示す断面図、第１Ｃ図は磁気媒体の磁気転移に対応し
た読取ヘッド信号の極性の典型例を典型的なりロック・
トラック及び２進データ内容とともに示す波形図、第２
Ａ図は２つの平行なトラックに反対の極性を同時に記録
する二重トラック記録ヘッドの動作透磁部を示す概略断
面図、第２Ｂ図は第２Ａ図に示された書込ヘッドによっ
て書込まれる２つの反対極性の隣接データ・トラックを
有する磁気媒体の一部を示すとともに読取ヘッド、結合
脚の跡を示す平面図、第３Ａ図はトラック対が垂直方向
に磁化されて、記録媒体を示す平面図、第３Ｂ図は第３
Ａ図に示され磁気媒体の断面とともに典型的なりロック
・トラックを示す説明図、第３Ｃ図は２進データ内容を
画定する信号極性をクロック・トラックに、関連側けて
示す波形図、第３Ｄ図は第３Ｃ図の波形を微分したもの
を示すとともにどちらかの極性のパルスの有無に基づい
てデータ内容を示す説明図で・ある。 １・・・・磁気媒体、２Ａ、２Ｂ・・・・データ・トラ
ック、４・・・・外側垂直導電バー、５・・・・内側共
通導電バー、Ｍ・・・・磁化ベクトル。 出願人インターサショカル・ビジネス・マシーノズ・コ
ーポレーション代理人弁理士　　山　　本　　仁　　朗
（外１名） ＦＩＧ、４Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気媒体の２つの平行なトラックの横方向に隣接した対
   応領域に相補的な磁気極性で同時に書込みを行うことを
   特徴とする磁気記録方法。