JPS60133510A - 磁気記録再生素子 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気記録再生素子、特に高密度記録の磁気記録
再生を行なう場合に使用される磁気記録再生素子に関す
る。

（従来技術と問題点） 情報信号の記録再生を磁気的に行なうようにした磁気記
録再生方式は、磁気記録媒体に対する情報信号の記録と
、磁気記録媒体からの情報信号の再生とを極めて容易に
行ない得るために、多くの技術分野における情報信号の
記録再生の手段として広く採用されており、磁気記録媒
体としてはテープ状のもの、シート状のもの、円板状の
もの、円筒状のものなどの各種形態のものが用いられて
来ている。

ところで、磁気記録媒体に対する情報信号の高密度記録
化が強く要望されるようになったのに伴ない、それの実
現のために、例えば磁気記録再生装置の各構成部分の機
械精度を上げるとともに、磁気ヘッドとしてトラック巾
の狭いものが用いられるようになった。

しかし、より一層の高密度記録を行なうためには、磁気
記録媒体上の記録跡１１（トラック巾）をより一層小さ
くすることが必要とされるが、従来の一般的な磁気記録
再生装置においては、磁気ヘッドによる記録跡の形成時
ならびに記録跡からの情報信号の再生時に、磁気ヘッド
がトラッキング制御の施こされていない状態で磁気記録
媒体に対する情報信号の記録や磁気記録媒体からの情報
信号の再生が行なわれるようになされていたから、これ
では磁気記録再生装置における各構成部分の機械的精度
からもたらされる制限によって、磁気記録媒体に対する
高密度記録再生は行なわれ得なかった。

それで、近年になって磁気ヘッドがトラッキング制御の
下に磁気記録媒体の記録跡を追跡しながら情報信号の再
生を行なうようになされた磁気記録再生装置が試みられ
るようになり、また、記録時においても磁気ヘッドをト
ラッキング制御して、磁気記録媒体に情報信号を記録す
るようにした磁気記録再生装置も提案されるようになっ
た。

また、最近、ビデオテープレコーダ（Ｖ　Ｔ　Ｒ）の超
小型化を図かるとともに、各種形式の固体撮像素子と８
積回路の使用によるテレビジョンカメラ（以下、テレビ
ジ目ンをＴＶと略記する）の超小型化を図かり、前記の
超小型化ＴＶカメラと超小型化ＶＴＲとを一体化した構
成の超小型化軽量のカメラ一体化ＶＴＲ（いわゆる電子
８ミリ装置）についての開発研究が盛んに行なわれるよ
うになり、また、写真フィルムを使うスチルカメラに代
わって、電気的に静止画像を記録する。いわゆる、電子
式カメラについてもｒＪｒＩＲ１研究が行なわ扛て来て
おり、写真フィルムの代わりに超小型のフレキシブル磁
気ディスクを用いて映像信号を記録する形式の電子カメ
ラについては、３５ミリの一眼レフカメラ並みの大きさ
にまで小型化されたものが、既に実用化段諧に達したと
して公表されるに至っており、本出願人会社においても
、例えば特願昭５６−１７１８６８号、特願昭５８−８
６９４６号その他の特許出願などによって、３５ミリの
写真フィルムのパトローネ程度の大きさの円筒状の磁気
記録媒体を用いて、駒取り記録や短時間の連続記録の可
能な超小型の撮像録画装置についての提案を行なって来
ている。

円筒状の磁気記録媒体は、既述のようにそれの磁性膜と
記録再生素子との相対的な線速度が、磁気記録媒体の全
周面にわたって一定であるから、磁気記録媒体の全周面
が記録再生の領域として一有効に利用できるという可能
性があり、また、それが例えば、３５ミリフイルムのパ
トローネ（全長４７ｍｍ、直径２５ｍｍ）あるいは、前
記のバ１へローネを収納するケース（全長５３ｍｍ、直
径３１ｍｍ）と同程度の大きさとなされた場合でも。

世界で最も普及している型式によるホームＶＴＲにおけ
る磁気ヘッドと磁気テープ間の相対線速度５．８ｍ／ｓ
と同程度の相対線速度が得られるから、今１例えば、直
径が３１ｍｍで長さが５０ｒｏｍの円筒状の磁気記録媒
体を毎分３６００回転させて、そわの周速度を５．８ｍ
／ｓとし？それの一回転毎にＴＶ映像信号の１フィール
ド分を記録させるとし、記録跡１１Ｊが３μｎｌ、ガー
トバンドが１．５μｍ、記録跡間隔（トラックピッチ）
が４．５μｍ−とじて記録した場合に、前記したような
形状寸法の円筒状の記録媒体には、１０８００駒の静止
画像が記録でき、゛また、通常のＴＶ映像信号の３分間
にわたる連続記録や、フィールドスキップ方式の採用に
よる６分間の記録が可能であるというように、小さな形
状寸法で大きな記録容量が得られ、かつ、磁気記録媒体
における中空の内部空間に、記録媒体の駆動用のモータ
を設置することにより、磁気記録動作あるいは磁気記録
再生動作が可能な磁気記録再生装置を小型化することが
容易であり、撮像型録画装置を小型軽量なものとして構
成する上で有効である。

さて、上記に例示した撮像型録画装置では、それの磁気
ヘッドが１〜ラツキング制御の下に記録跡を正しく辿る
ようになされることにより、例えば５ミクロン以下とい
うような極めて狭い記録跡中　゛の記録跡から情報信号
の再生を行なうことができるのであるが、前記のように
極めて狭い記録跡＋１Ｊの記録跡となるように情報信号
を記録したり、記録跡から情報信号を再生したりするた
めに用いられる磁気ヘッドとしては、当然のことながら
磁気空隙のトラック巾が５ミクロン以下というように極
めて微小なものとして作られていることが必要とされる
。

ところが、前記のように極めて狭い記録跡によって情報
信号の記録再生が行なわれる場合には、記録跡中におけ
る情報信号による実効的な磁気エネルギは小さいものに
なっているから、磁気記録媒体における極めて狭い記録
跡と対応して、極めて狭いトラックｒｊＪの磁気空隙を
備えているような磁気ヘッドを用いて、磁気記録媒体に
記録されている情報信号の再生を行なう場合には、磁気
ヘッドの磁気空隙と磁気記録媒体との間に空隙が生じな
いようにして、周知のいわゆるスペーシングロスによる
再生出力の低下を防止することが必要とされる。

ところで、磁気記録再生が例えば第１図に例示さ九てい
る如き円筒状の磁気記録媒体２を用いて行なわれる場合
には、磁気記録再生に際して瞬間回転中心を有する回動
部材４に支持された磁気ヘッド５の磁気空隙ｇが円筒状
の磁気記録媒体２の円筒面の法線位置で円筒状の磁気記
録媒体２の磁性面に良好に接触さＩしている状態になさ
ＪＬることが必要とされる。

しかしながら、円筒状の磁気記録媒体２の磁性面に磁気
へラド５の磁気空隙ｇを当接させる場合に、磁気ヘッド
５の磁気空隙ｇを円筒状の磁気記録媒体２の円筒面の法
線上に正しく位置させるようにすることは困難なのであ
り、磁気ヘッド５はそれの磁気空隙ｇ以外の部分が円筒
状の磁気記録媒体２の磁性面に当接された状態となさＪ
しることが多く、そのために大きなスペーシングロスが
発生していた。

円筒状の磁気記録媒体を用いて磁気記録再生を行なう場
合における上記の問題点を解決するため、第２図に示す
ように磁気ヘッドにむいて円筒状の磁気記録媒体２に対
向しており、かつ、磁気空隙ｇを含んで形成されている
面６を、それの曲率半径が円筒状の磁気記録媒体の曲率
半径よりも大きな凹面６にした磁気ヘッド５ａを用、い
るようにするという提案がなされた。

第２図に示した既提案の磁気ヘッド５ａは、第３図の（
ａ）に示すように、それの凹面６における磁気空隙ｇが
磁気記録媒体２における法線上に正しく位置された状態
となされた場合には、使用に伴なって凹面６に摩耗が生
じたとしても、磁気へラド５ａにおける凹面６の磁気空
隙ｇは、磁気記録媒体２に対して常に良好な接触状態を
示すが。

磁気ヘッド５ａの磁気空隙ｇが寿命寸法に達するまで摩
耗して、磁気ヘッド５ａが新らしい磁気ヘッドに交換さ
れた場合には、交換された断らしり磁気へラド５ａにお
ける凹面６の磁気空隙ｇが、磁気記録媒体２に対して常
に必らずしも第３図の（ａ）に示されているような良好
な接触状態を示すものになされるとは限らない。

すなわち、既述もしたように、極めて狭い記録跡中の記
録跡によって高密度記録されている情報信号の再生に際
しては、記録跡中に記録されている小さな磁気エネルギ
を磁気ヘッドｌ；よって効率良く取出すことが必要とさ
れるために、磁気ヘッド５ａにおける凹面６の磁気空隙
ｇと磁気記録媒体２とは、大きなスペーシングロスを発
生させるような間隙が存在しない状態に密着した状態と
なされなければならないから、磁気ヘッド５ａはそれの
四面６の磁気空隙ｇの部分が長期間の使用に伴なって摩
耗するので、磁気ヘッド５ａの交換が必要とされる。

そして、磁気ヘッド５ａは瞬間回転中心を有する回動部
材４と一体的な構成部品として交換されるものであるが
、磁気ヘッド５ａと瞬間回転中心を有する回動部材４と
からなる前記した構成部品の形状寸法は品質管理限界内
のばらつきを持っているものであるから、交換された新
らしい磁気ヘッド５ａは、それの凹面６の磁気空隙ｇが
磁気記録媒体２に対して第３図の（ａ）に示されている
ような良好な接触状態になるとは限らず、例えば第３図
の（ｂ）に示されているように、磁気ヘッド５ａにおけ
る凹面６の磁気空隙ｇから離れている部分が磁気記録媒
体に接するというような磁気ヘッド５ａと磁気記録媒体
２との接触状態になる確率が大きい。

しかしながら、磁気へラド５ａにおける凹面６の磁気空
隙ｇが、第３図の（ｂ）に示されているように磁気記録
媒体２に対して浮上がった状態になっている場合には、
大きなスペーシングロスが発生して、良好な再生結果が
得られないという点が問題になる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は瞬間回転中心を有する回動部材に支持された磁
気ヘッドが、それの磁気空隙の近傍を磁気記録媒体に接
触させて情報信号の記録及びまたは再生を行なうように
なされている磁気記録再生素子において、磁気記録媒体
に対向しており、かつ、磁気空隙を含んで形成されてい
る磁気ヘッドの面における磁気記録媒体との相対的な運
動方向についての両端部と磁気空隙との距離が、前記し
た面の導入側の端部と磁気空隙との距離をＬｉとし、ま
た、前記した面の解放側の端部と磁気空隙との距離をＬ
ｏとしたときに、Ｌｉ　）Ｌｏの関係を満足するように
なされているとともに、前記した面は導入側の端部に向
う程磁気記録媒体面から遠ざかるようなものとして構成
されていることを特徴とする磁気記録再生素子を提供す
るものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の磁気記録再生素子の
具体的な内容について詳細に説明する。

第４図は本発明の磁気記録再生素子の一実施例の概略構
成を示す側面図であって、第４図において、７は磁気ヘ
ッド、８は瞬間回転中心９を有する回動部材（回動支持
部材）、１０は磁気ヘッドの巻線、ｇは磁気空隙である
。

第４図に示す本発明の磁気記録再生素子は、瞬間回転中
心９を有する回動部材（回動支持部材）８に支持された
磁気ヘッド７が、それの磁気空隙ｇの近傍を磁気記録媒
体２に接触させて情報信号の記録及びまたは再生を行な
うようになされている磁気記録再生素子であって、磁気
記録媒体２に対向しており、かつ、磁気空隙ｇを含んで
形成されている磁気ヘッド７の面７ａ（底面７ａ）にお
ける磁気記録媒体２との相対的な運動方向Ｒについての
両端部Ａ、Ｂと磁気空隙ｇとの距離が、前記した面７ａ
の導入側の端部Ｂと磁気空隙ｇ　との距離をＬｉとし、
また、前記した底面７ａの解放側の端部Ａと磁気空隙ｇ
との距離をＬｏとしたときに。

Ｌｉ　）Ｌｏの関係を満足するようになされているとと
もに、前記した底面７ａは導入側の端部Ｂに向う程、磁
気記録媒体２の面から遠ざかるようなものとして構成さ
れている。

前記のように構成された本発明の磁気記録再生素子の磁
気ヘッド７における磁気空隙ｇの位置が、磁気記録媒体
２の回転中心０を基準にしてｔｅｌだけずれたとしても
、常に磁気ヘッド７の底面７ａの解放側の端部Ａから磁
気記録媒体２に接触するようになされるｅの限界の大き
さは、第５図を参照して後述の（１）式のようにめられ
る。

第５図において、０は磁気記録媒体２の回転中心、直線
Ｇ−Ａ−Ｂ−Ｆは磁気ヘッド７の底面７ａにおける解放
側の端部Ａから磁気記録媒体２に接触できる限界の位置
に、磁気ヘッド７の底面７ａにおける解放側の端部Ａが
接触した状態のときの磁気へラド７の底面７ａの延長線
（点Ａにおける接線）であり、また、直線Ｈ−Ａ−Ｃ−
Ｉは基準線、直線０−Ａは磁気へラド７の底面７ａにお
ける解放側の端部Ａが接している部分と磁気記録媒体２
の回転中心との距離（半径ｒ）であり、さらに直線０−
Ｃ−ＪＪよ磁気へラド７が正しく磁気記録媒体に当接さ
れている状態において、磁気へラド７の底面７ａにおけ
る磁気空隙ｇが位置する点Ｊにおける半径ｒであり、さ
らにまた、角０は、直線１ｌ−Ａ−Ｃ−１と直線Ｇ−Ａ
−Ｂ−Ｆとのなす角（傾斜角０）、及びｉ！線０−Ａと
直線０−Ｃ−Ｊとのなす角である。

磁気ヘッド７の底面７ａにおける解放側の端部Ａから磁
気記録媒体２に接触できる限界の位置に、磁気へラド７
の底面７ａの解放側の端部Ａが接触している状態を示し
ている第５図に基づいて、この状態におけるｅの値をめ
ると、 ｅ　＝　ｒ　φｓ　ｉｎθ−Ｌｏ會ｃｏｓθ−・・−（
１）上記の（１）式のようにめられる。

今、実際例として、磁気記録媒体２の半径ｒが２５ｍｍ
、傾斜角θが２度、磁気ヘッド７の底面７ａにおける解
放側の端部Ａから磁気空隙ｇまでの距離Ｌｏを１５ミク
ロンの場合におけるｅの値を上記した（１）式を用いて
めてみると、この場合におけるｅの値は約４２１ミクロ
ンとなる。

本発明によれば磁気ヘッド７がそれの底面７ａにおける
解放側の端部Ａから磁気記録媒体２に接触できる限界の
位置、すなわち、許容される最大のずれの大きさｅだけ
ずれている位置に磁気ヘッド７の底面７ａにおける解放
側の端部Ａが接触する状態になされるときのずれｅの大
きさは、前記の実際例で示した極めて現実的な各種の数
値によってめられた最大の許容ずれ量ｅのように４００
ミクロンというように大きな値になる。そして、実際上
においては前記したずれの値ｅが４００ミクロンという
ような大きなものになることはないから、本発明の磁気
記録再生素子の実施に当っては、磁気記録再生素子にお
ける磁気ヘッド７は、それの底面７ａにおける解放側の
端部Ａから磁気記録媒体２に接触するようになされ得る
のである。

なお、磁気ヘッド７の底面７ａにおける解放側の端部Ａ
が、第５図中の直線０−Ｃ−Ｊよりも右側に位置するよ
うにずれた場合に、磁気ヘッド７の底面７ａにおける解
放側の端部Ａから磁気記録媒体２に接触しうろことは第
５図から容易に理解されるところであろう。また、本発
明の磁気記録再生素子は、平面状の磁気記録媒体に対す
る情報信号の記録再生にも良好に使用できることは勿論
である。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の磁気記録再生素子は、瞬間回転中心を有する回動部
材に支持された磁気ｌ＼ラッド、それの磁気空隙の近傍
を磁気記録媒体に接触させて情報信号の記録及びまたは
再生を行なうようになされている磁気記録再生素子にお
いて、磁気記録媒体に対向しており、かつ、磁気空隙を
含んで形成されて゛いる磁気ヘッドの面における磁気記
録媒体との相対的な運動方向についての両端部と磁気空
隙との距離が、前記した面の導入側の端部と磁気空隙と
の距離をＬｉとし、また、前記した面の解放側の端部と
磁気空隙との距離をＬｏ、としたときに、ｌｉ　）Ｌｏ
の関係を満足するようになされているとともに、前記し
た面は導入側の端部に向う程磁気記録媒体面から遠ざか
るようなものとして構成されているから、磁気記録再生
素子における磁気ヘッドは、常にそれの底面７ａにおけ
る解放側の端部Ａから磁気記録媒体２に接触するように
なされ、したがって、磁気ヘッド７の底面７ａにおける
摩耗の開始及び摩耗の進行の過程が一義的に定まり、ま
た、磁気空隙を含んで形成されている磁気ヘッドの底面
７ａにおける磁気記録媒体との相対的な運動方向につい
ての底面７ａの両端部Ａ、Ｂと磁気空隙ｇとの距離が、
前記した底面７ａの導入側の端部Ｂと磁気空隙ｇとの距
離をＬｉとし、前記した底面７ａの解放側の端部Ａと磁
気空隙ｇとの距離をＬｏとしたときに、Ｌｉ　）Ｌｏの
関係を満足するようになされていることにより、底面７
ａの解放側の端部Ａが磁気記録媒体２に接触した際に生
じるスペーシングロスは、底面７ａの解放側の端部Ａと
磁気空隙ｇとの距離Ｌ０が小さいことから当然に小さく
なされ、また、底面７ａの導入側の端部Ｂと磁気空隙ｇ
との距離Ｌｉが大きいことから、摩耗の進行を遅くさせ
ることができ、したがって、磁気ヘッドの長寿命化を可
能にする（狭ト３ツク巾の記録跡からの情報信号の再生
に使用される磁気ヘッドでは、磁気変換能率の向上のた
めに磁気空隙の深さが小さくされるから、摩耗の進行が
早いことは磁気ヘッドの寿命を短かくする）他、底面７
ａ　の導入側の端部Ｂと磁気空隙ｇとの距離Ｌｉが大き
くなされていることによって、底面７ａの解放側の端部
Ａと磁気空隙ｇとの距離Ｌｏが小さいことから磁気ヘッ
ド７の巻線用窓の輪郭と磁気ヘッドの外形との問が小寸
法になって磁気へラド７の機械的強度が弱められる傾向
になることが良好に防止できる。

本発明の磁気記録再生素子における磁気ヘッドは、それ
の底面７ａが磁気記録媒体に接触される際に、必らず底
面７ａの解放側の端部Ａから磁気記録媒体に接触するよ
うになされるから、磁気記録再生素子が交換されたとき
には、磁気ヘッドの磁気空ｌａｇが磁気記録媒体の面か
ら僅に浮上している状態になさ九でいてスペーシングロ
スが生じるが、底面７ａの解放側の端部Ａから磁気空隙
ｇまでの間隔Ｌｏは、極めて小さな寸法であるから、短
時間に摩耗が進んで底面７　ａの磁気空隙ｇが磁気記録
媒体に接触する状態になされるのであり。

このように本発明の磁気記録再生素子では、磁気記録再
生素子の交換時においても、常に底面７ａの解放側の端
部Ａから磁気記録媒体に接触するようになされるから、
磁気記録再生素子の交換時に従来化じていた問題点は本
発明の磁気記録再生素子では生じることがないのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気記録再生装置の一例構成を示す斜視図、第
２図及び第３図は従来の磁気記録再生素子の問題点を説
明するための側面図、第４図は本発明の磁気記録再生素
子の一実施例の側面図、第５図は本発明の磁気記録再生
素子の構成を説明す　゛るための図である。 ２・・・磁気記録媒体、３・・・アクチュエータ。 ５．５ａ、７・・・磁気ヘッド、６・・・凹面、７・・
・底面、８・・・瞬間回転中心を有する回動部材、９・
・・瞬間回転中心、１０・・・巻線、ｇ・・・磁気空隙
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 瞬間回転中心を有する回動部材に支持された磁気ヘッド
   が、それの磁気空隙の近傍を磁気記録媒体に接触させて
   情報信号の記録及びまたは再生を行なうようになされて
   いる磁気記録再生素子において、磁気記録媒体に対向し
   ており、かつ、磁気空隙を含んで形成されている磁気ヘ
   ッドの面における磁気記録媒体との相対的な運動方向に
   ついての両端部と磁気空隙との距離が、前記した面の恋
   人側の端部と磁気空隙との距離をＬｉとし、また、前記
   した面の解放側の端部と磁気空隙との距離をＬｏとした
   ときに、Ｌｉ　）Ｌｏの関係を満足するようになされて
   いるとともに、前記した面は導入側の端部に向う程磁気
   記録媒体面から遠ざかるようなものとして構成されてい
   ることを特徴とする磁、気記録再生素子