JPS6028004A - 磁気記録再生装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装
置に係り、特にその再生方式に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来の面内配向の磁気記録媒体を利用する磁気記録再生
方式は、リング型の磁気ヘッドを用いて記録の場合はヘ
ッドの巻線に電流を流してヘッドのギャップに発生する
磁界で記録媒体を磁化して信号を記録し、一方、再生の
場合は記録媒体の信号磁化に応じてヘッドに誘起される
起電力を再生出力として取り出す方式である。この方式
は記録に関しては、記録波長が短かくなればなるばど減
磁界の効果が強くなって良好な記録が難しくなるという
問題があり、また再生に関しては、リング型のヘッド自
体が本来磁束検出型であることにより再生出力の大きさ
が１〜ラック幅に依存するために、本質的に高密度記録
再生には不利であった。

またこれに対し、最近注目を集めている垂直磁気記録再
生方式は、信号磁化が記録媒体の面に垂直な方向に記録
される方式であるために減磁界による悪影響がなく、む
しろ信号が短波長であればあるほど安定した記録ができ
るという特徴から、本質的に高密度記録に適している。

しかしながら再生に関しては、従来ではやはり磁束検出
型であって再生出力の大きさがトラック幅に依存するた
め、Ｓ／Ｎや感度を考慮すると記録の高密度化にはやは
り限界がある。

ところで、本発明者らは先に磁気記録媒体からの磁界（
信号磁界）を検出することによって再生を行なう方式を
提案している（特願昭５５−１１０３４０号等）。これ
は磁気ヘッドとして磁性体にインダクタンス素子を結合
したものを用い、この磁気ヘッドを同調素子のひとつと
して同調回路を構成し、磁気記録媒体からの磁界の変化
により、磁気ヘッドを構成する磁性体のμが変わり同調
周波数が変わること、または磁気記録媒体からの磁界の
変化により同調回路のＱが変化すること、あるいはその
両方を利用し、この同調周波数やＱの変化を同調回路の
共振出力電圧の変化として取り出すようにしたもので、
磁気記録媒体からのわずかな磁界の変化に対しても大き
な電圧の変化が得られ、従って記録トラック幅が狭くて
も、Ｓ／Ｎの極めて良好な再生出力を１ｑることかでき
、これにより高密度記録再生が可能となるものである。

一般に、高透磁率の磁性体は高周波領域では強磁性共鳴
吸収現象を起こし、これに伴う高周波での透磁率および
損失はわずかな外部磁界の変化に対しても著しい変化を
示す。従って上）ホしたような磁性体により信号磁界を
検出して再生を行なう方式は再生出力レベｔｒが信号磁
界の強さのみに依存し磁束には依存しないことから、原
理的に狭トラツク幅の高密度記録再生に適している。従
ってこの再生方式を垂直磁気記録方式と組合せれば、極
めて高密度の記録再生システムが実現されると考えられ
る。

しかしながら、この再生方式は記録波長特性の点で問題
があった。これは磁気記録媒体上の信号磁界の分布状態
と、磁性体の形状との関係による。

即ち、磁気記録媒体上の信号磁界は、短波長はど強く、
表面近傍に集中し、長波長になるに従いその強度が弱ま
って媒体表面からより離れた位置にまで拡がる。従って
磁性体に作用する信号磁界の強度とその分布の仕方がす
べての波長領域に対して一様でないため、広帯域にわた
り平坦な再生周波数特性を得ることは困難であり、この
ままではビデオ信号やオーディオ信号等の信号再生には
実用土不十分である。

［発明の目的］ この発明の目的は、狭トラツク幅で垂直磁気記録媒体に
記録された信号を高いＳ／Ｎにより再生でき、しかも広
帯域にわたり良好な周波数特性が得られる磁気記録再生
装置を提供することである。

［発明の概要］ この発明は、垂直磁気記録媒体としての記録層の裏面側
に裏打ち高透磁率層を配置したものを用いて信号を記録
しておき、再生時には記録層に一端側を対向させて薄膜
磁性体を配置し、この薄膜磁性体を配置することによっ
て生じたこの薄膜磁性体の近傍領域における裏打ち高透
磁率層の磁気的変化をこの磁気的変化と磁気的に結合せ
しめたコイルにより検出し、この検出コイルを同調素子
の一部とする高周波エネルギーが供給された同調回路の
共振出力電圧の変化を検出して、記録層に垂直磁気記録
されている信号を再生することを特徴としている。

［発明の効果コ この発明によれば、垂直磁気記録媒体に短い記録波長で
、しかも狭いトラック幅で極めて高密度にされた信号を
良好に再生することが可能となる。

すなわち、記録媒体の記録層に記録された信号磁化から
発生する磁束は、はとｌνどが信号磁化から出発して薄
膜磁性体、裏打ち高透磁率層を経由して、またはその逆
を経由して再び信号磁化に戻るという磁気回路が構成さ
れるために、微小領域に記録された信号の状態は裏打ち
高透磁率層内に領域的に拡大された磁化状態を形成する
。ところが、裏打ち高透磁率層のない記録媒体に記録さ
れた信号を薄膜磁性体で検出し、その磁気的変化を検出
しようとすると、信号が短波長になるほど薄膜磁性体に
入りこむ信号磁界は記録媒体表面から離れるにつれて急
勾配で減衰してしまうために、信号再生に寄与し得る磁
界が分布する領域は狭くなってしまい、短波長信号の再
生は困難となる。

これに対し、この発明の場合は信号磁化によって裏打ち
高透磁率層内に形成される磁界は、波長によらず領域的
に拡大して分布し、しかも薄膜磁性体に対応する位置の
信号磁化のごく近傍を除０てはそれほど大きな勾配をも
たないために、信号再生に寄与し得る有効な磁界の分布
する領域が極めて広い。このため短波長信号の再生に楊
めて有効であり、また平坦な周波数特性が期待できる。

さらに信号磁化の状態に応じて磁気的変化を起す裏打ち
高透磁率層に対して検出コイルを用いて垂直方向に高周
波磁界を印加すると、その領域では信号による磁化また
は磁界と高周波磁界とが直交するために、所謂強磁性共
鳴条件が満足され、信号磁化の変化つまり記録された信
号に応じて高周波の透磁率または高周波損失あるいはそ
の両方が大きく変化する。そこで、検出コイルを同調素
子とする同調回路を構成すれば、裏打ち高透磁率層に形
成された磁化状態に応じて、この同調回路の同調周波数
またはＱあるいはその両方が著しく変化するために、記
録された信号の変化を同調回路の共振出力電圧の変化と
して取り出すことにより、極めて高Ｓ／Ｎかつ広帯域に
わたり周波数特性の良好な信号再生が可能となる。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示すものである。

トラック方向に沿った断面で示されている垂直磁気記録
媒体りは、ベース層２の上にパーマロイ等からなる好ま
しくはμｍ１０００程度以上の裏打ち高透磁率層３を形
成し、その上にコバルト−クロム、バリウム−フェライ
ト等からなる垂直磁気異方性を有する多己録層４を設け
たものである。

この記録媒体上上に、図示しない支持基体の側面に被着
形成された薄膜磁性体５が一端側を記録層４に対向させ
て配置されている。信号の記録【よ、この薄膜磁性体５
を垂直磁気記録ヘッドにおける主磁極として、これに巻
回された記録コイル６に記録回路７から信号電流を供給
し、記録層４に垂直方向く厚み方向）の信号磁化８を形
成することによって、垂直磁気記録の形で行なわれる。

一方、こうして垂直磁気記録された信号のこの発明に基
く再生は、次のようにして行なわれる。

今、記録時と同様に記録媒体上上にＢ　ＩＩＩ　Ｖａ性
休体を配置すると、この磁性体５の直下における記♀矛
層４内の信号磁化８は、この信号磁化８から出た磁束が
薄膜磁性体５を通り、さらに裏打ち高透磁率層３を経由
して信号磁化８にもどるという磁気回路を形成する。こ
れによって、裏打ち高透磁率層３には、記録層４の微小
領域の信号磁化８に対応して記録媒体エルトラック方向
に領域的に拡大された磁化領域９が形成される。この磁
化領域９の磁気的変化つまり磁化状態は信号磁化８に依
存する。

そこで、この裏打ち高透磁率層３内の磁化領域９の磁気
的変化を、これに効果的に結合するように例えば図示の
ように７４膜磁性体５の周囲に大きく巻回された検出コ
イル１０によって検出する。

この検出コイル１０はこれに並列に接続された同調コン
デンサ１１と共に同調回路を形成し、この同調回路には
結合コンデンサ１２を介して＾周波発振器１３から例え
ば１０ＭＨｚ程度以上の周波数の高周波エネルギーが供
給される。この場合、検出コイル１０からは記録媒体上
面に対し垂直方向に高周波磁界が発生し、この高周波磁
界は裏打ち磁性層３における磁化領１１９の磁化の方向
と直交するので、この磁化領１ｆｉ９は強磁性共鳴を起
こす。

従って、磁化領域９の磁化状態に応じて、この磁化領域
９に結合している検出コイル１０と同調コンデンサ１１
とで構成される同調回路の同調周波数やＱが大きく変化
し、これに伴ないその共振出力電圧が大きく変化する。

そこで、この共振比ツノ電圧の変化を同調回路に接続さ
れた検波回路１４によって検出することで、信号磁化８
の変化、つまり、記録されている信号に対応した再生用
ツノが得られる。

第２図〜第１５図はいずれもこの発明の他の実施例を示
すもので、第１図と同一部分に同一符号を付して相違点
のみを説明覆る。

第２図に示す実施例は、再生時に用いる検出コイル１０
を記録媒体りのベース層２側に設けた点以外は第１図と
同様である。但し、この検出コイル１０の設置位置は記
録層４側の薄膜磁性体５に対向する位置に定められる。

第３図に示す実施例は、記録コイルと再生のための検出
コイルとを、薄膜磁性体５に巻回した１つのコイル１５
で兼用したものである。この場合、記録、再生の切替え
はスイッチ１６によって行なわれる。

第４図に示す実施例は、薄膜磁性体５のまわりを記録媒
体上の記録層４に対向する端面の部分を除いて非磁性導
電体１７で囲んだものでのる。このようにすると、再生
時に検出コイル１０で発生した高周波磁界が薄膜磁性体
５に作用しなくなるため、純粋に裏打ち高透磁率層３の
磁気的変化のみを検出でき、よりＳ／Ｎのよい再生出力
が（ｑられる。

第５図の実施例は、薄膜磁性体５を一端側を除いて磁性
体の厚板１８に密着さゼたものである。

このようにすると、記録層４の信号磁化８から出た磁束
が薄膜磁性体５および裏打ち高透磁率層３を順次経由し
て、あるいはその逆の経路をたどって信号磁化８へ戻る
磁気回路の磁気抵抗が磁性体厚板１８の存在により減少
するため、記録効率の向上は勿論、再生感度の一層の向
上を図ることができる。

以上の第１図〜第５図の実施例が１つの主磁極（薄膜磁
性体５）のみを用いた垂直磁気記録ヘッドにこの発明に
よる再生手段を組合せたのに対し、第６図〜第１１図に
示す実施例は、いずれも主磁極（薄膜磁性体５〉と、こ
の主磁極と垂直磁気記録媒体上を挾んで対向する磁性体
ブロックからなる補助磁極１９とを有Ｊる垂直磁気記録
ヘッドにこの発明による再生手段を組合せたものである
。

ここで、第６図は記録コイル６を補助１１極１９に巻回
したいわゆる補助磁極励磁型の例であり、また第７図は
検出コイル１０とともに記録コイル６も薄膜磁性体５に
巻回した例である。また、第８図は記録コイル６を薄膜
磁性体５に巻回し、検出コイル１０を補助磁極１９に巻
回した例であり、第９図は記録コイル６および検出コイ
ル１０を共に補助磁極１９に巻回した例である。さらに
第１０図、第１１図は第３図に示した実施例と同様に、
１つのコイル１５をスイッチ１６によって切換えて記録
コイルおよび再生用の検出コイルとして兼用した例で、
第１０図ではコイル１５を補助磁極１９に巻回し、第１
１図では薄膜磁性体５に巻回している。

これら第６図〜第１１図の実施例によれば、裏打ち高透
磁率層３内には、記録Ｍ４の信号磁化８に対応して、補
助磁極１９の記録媒体１に対向する端面の面積に相当す
る分だけ領域的に拡大された磁化領域９が形成され、再
生時にはこの磁化領域の磁気的変化が検出コイル１０で
検出されることになる。

次に、第１２図〜第１５図に示す実施例は薄膜磁性体５
を、この磁性体５を通る磁束を裏打ち高透磁率層３へ戻
すような磁路を積極的に形成するように構成された磁性
体からなるヨーク２０または２１．２２に近接して設け
たものである。第１２図、第１３図は単一のヨーク２０
を用いた例で、第１２図では記録コイル６をヨーク２０
に、また検出コイル１０を薄膜磁性体５およびヨーク２
０にそれぞれ巻回し、第１３図では記録コイル１０はヨ
ーク２０に巻回するが、検出コイル１０は記録媒体上の
ベース層２側のヨーク２０に対向する位置に設けている
。第１４図、第１５図はそれぞれ第１２図、第１３図に
おける単一ヨーク２０をトラック方向に２分割したヨー
ク２１，２２Ｉこ置換え、これらのヨーク２１．２２間
に薄膜磁性体５を挾んだ構造としたものである。

これら第１２図〜第１５図の実施例によれば、裏打ち高
透磁率層３内には記録層４の信号磁化８に対応して、ヨ
ーク２０，２１．２２の記録媒体１に対向する部分の面
積に相当する長さ分の領域的に拡大された磁化領域が形
成される。

以上この発明の実施例をいくつか説明したが、この発明
は上記実施例に限定されるものではなく、上記実施例の
各構成を適宜組合せた構成をとることも可能である。ま
た上記実施例では、いずれも記録層の局部的信号磁化に
対応して裏打ち高透磁率層内に領域的に拡大された磁化
領域を拡大するための薄膜磁性体を、垂直磁気記録ヘッ
ドにおける主磁極と兼用したが、主磁極とは別個に設け
てもよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１５図はそれぞれこの発明の実施例の構成を
示す図である。 １−・・垂直磁気記録媒体、２・・・ベース層、３・・
・裏打ち高透磁率層、４・・・記録層、５・・・薄ｌｌ
！磁性体、（主磁極）、６・・・記録コイル、７・・・
記録回路、８・・・記録層における信号磁化、９・・・
裏打ち高透磁率層における領域的に拡大された磁化領域
、１０・・・検出コイル、１１・・・同調コンデンサ、
１２・・・結合コンデンサ、１３・・・高周波発振器、
１４・・・検波回路、１５・・・記録再生兼用コイル、
１６・・・記録再生切換えスイッチ、１７・・・非磁性
導電体、１８・・・磁性体厚板、１９・・・補助磁極、
２０．２１．２２・・・ヨーク。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　記録層の裏面側に裏打ち高透磁率層を有する垂
   直磁気記録媒体と、この記録媒体の前記記録層に一端側
   を対向させて配置された薄膜磁性体と、この薄膜磁性体
   を配置することによって生じたこの薄１１５１磁性体の
   近傍領域における前記裏打ち高透磁率層の磁気的変化を
   検出する検出コイルと、この検出コイルを同調素子の一
   部として構成され高周波エネルギーが供給される同調回
   路と、この同調電圧の共振出力電圧の変化を検出して前
   記記録層に垂直磁気記録されている信号を再生する手段
   とを備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。 （２）　検出コイルは簿膜磁性体に巻回されたちのひあ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記
   録再生装置。 （３）検出コイルは垂直磁気記録媒体のベース層側の薄
   膜磁性体と対向する位置に配置されたちのであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再生装
   置。 （用　薄膜磁性体は垂直磁気記録媒体の記録層に対向し
   て配置される主磁極を有する垂直磁気記録ヘッドにおけ
   る主１ｆｉ極と兼用されるものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再生装置。 （５）薄膜磁性体は垂直磁気記録媒体の記録層に対向し
   て配置される主磁極を有する垂直磁気記録ヘッドにおけ
   る主磁極と兼用されるものであり、検出コイルはこの主
   磁極に巻回されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の磁気記録再生装置。 （６）薄膜磁性体は垂直磁気配録媒体の記録層に対向し
   て配置される主磁極と、この主磁極と垂直磁気記録媒体
   を挾んで対向する補助磁極とを有する垂直磁気記録ヘッ
   ドにおける主磁極と兼用されるものであり、検出コイル
   は上記補助磁極に巻回されていることを特徴とする特Ｌ
   １請求の範囲第１項記載の磁気記録再生装置。 （７）検出コイルは垂直磁気記録ヘッドにおける記録用
   コイルと兼用されるものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第５項または第６項記載の磁気記録再生装置。 （８）　薄膜磁性体は垂直磁気記録媒体の記録層に対向
   する部分を除いて非磁性導電体で囲まれていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項、第４項〜第６項のいず
   れかに記載の磁気記録再生装置。 ■　薄膜磁性体はこの磁性体を通る磁束を裏打ち高透磁
   率層へ戻す磁路を形成するヨークに近接して設けられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第４項〜
   第６項、第８項のいずれかに記載の磁気記録再生装置。