JPS6341123B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気テープやデイスク装置などに用
いられる磁気記録方式の中で高密度記録に適した
方式として提案されている垂直磁気記録再生方法
に関するものである。

磁気記録媒体に情報を磁気記録する場合、従来
磁気ギヤツプを有する所謂リング型磁気ヘツドが
用いられている。このヘツドから漏洩する磁束に
よつて磁気記録媒体をヘツドの走行方向と平行に
磁化するものである。この方式は所謂面内磁化方
式であるが、書込み波長が短くなると媒体の磁化
による反磁界が大きくなり、記録密度を向上させ
ることが困難になる。この欠点を無くし高密度記
録を達成する方法として、磁気媒体の表面と垂直
方向に磁化容易軸をもつ媒体（所謂垂直磁気媒
体）を用いて、厚み方向（垂直方向）に信号を記
録する垂直磁気記録方法が提案され、この方式の
高密度性の確認がなされている。この方式の中で
特に第１図に示すような補助磁極励磁型ヘツドが
記録効率に優れ、又、同一ヘツドで再生も可能な
ことも確認されている。この方式は記録媒体３の
磁気層４が面に垂直異方性を持ち主磁極１に対し
て移動する。主磁極１の先端から漏洩する垂直磁
界によつて記録媒体上の磁気層４に磁化が残るも
のである。

これを第２図を用いて詳説すると、記録媒体上
の磁気層４は矢印６の方向に移動する。補助磁極
２はコイル５に流れる信号電流に応じて上向、下
向に磁化するがこの磁化の誘導で主磁極１も上
向、下向に磁化し、主磁極１に近い磁気層４も誘
導で磁化して上向領域７と下向領域７′が生ずる。
この時当然上向下向の領域７，７′はトラツク巾
方向には均一である。

この方式の場合には媒体３の磁気層４の磁化容
易方向が膜面に垂直（垂直磁化膜）であるため
に、垂直方向に微小領域を磁化させる特性（Ｂ―
Ｈカーブ）は非常な角型特性を有し、残留磁化の
強さは、書き込み電流に非直線的になり上向に飽
和な領域か下向に飽和な領域かに２分されて中途
半端な磁化領域は生じにくい。言い換えるとこの
方式による磁気記録はアナログよりもデジタル記
録に有用であつて、その高密度性は高周波デジタ
ル信号記録に適していると言える。しかしなが
ら、この方式によつて信号を記録するしやすさ
は、記録波長に対する磁性層の厚みと関係があ
り、書込み信号が低周波（長波長記録―記録波長
が媒体の磁気層の厚みより大きい）の時は、高周
波の時に比べて記録し難くなり、又、媒体厚に比
べて記録波長が短かい場合は、逆に書き込みやす
い特徴をもつ。磁気記録にはアナログ信号を利用
するものが多く、例えば音楽やVTRの画像もア
ナログ記録が一般的である。しかしながら通常の
垂直磁化記録方式でビデオ信号を記録する場合に
は、例えばPCMのようなデジタル信号に変換し
てから記録することになつて、同一画面を記録す
るのに情報数で10倍以上の容量が必要となつてし
まう欠点があつた。本発明は、この欠点を補つて
なお高密度の特長を有する垂直磁気記録再生方法
を提供するものであり、アナログ磁気記録再生に
垂直磁気記録再生方法の適用を可能とすることを
目的とする。

この発明は、垂直磁気記録媒体の垂直異方性を
持つ磁気層に記録するに際し、上向磁化領域と下
向磁化領域の面積比率を記録信号の強弱に比例し
てトラツク巾方向に生成させアナログ信号を記録
する方法およびそのように記録された情報を再生
する方法を提供する。以下この発明の一実施例を
詳細に説明する。

第３図はアナログ書き込み垂直磁気記録再生方
法の一実施例を示すもので、第４図は実際に書き
込まれる磁化記録領域を示すものである。

この場合記録に先だつて磁気層４の全面を一方
向に磁化しておく必要がある。今磁気層４が事前
に下向にトラツク全面磁化されている場合を考え
る。ここでは下向の直流消磁器は図示していない
が通常の磁気記録の直流消磁器と同様な装置で実
現できる。次に垂直異方性をもつ記録媒体３を挾
んで、補助磁極励磁コイル５に信号電流を流して
補助磁極２の磁化量を変化させ、この磁化の誘導
磁界によつて主磁極１に接する記録媒体３上の磁
気層４に予め記録された下向磁化が反転して上向
磁化領域７を形成する。

すなわち第３図において、記録媒体３は図面の
紙面裏側より表側に移動しており、記録媒体３の
磁気層４はトラツク幅方向に上向磁化領域７およ
び下向磁化領域７′に分れており９は境界部分で
ある。補助磁極２は第３図に示すように先端面が
主磁極１や記録媒体３に対して平行でなくななめ
であるため当然その間に作られる磁界はトラツク
巾方向に不均一で右側が強い。このため主磁極１
先端も右側が強く磁化され、磁極１と同じ上向に
磁化されているが左側は主磁極磁化が弱く下向の
磁化が上向に反転できない。コイル２に流れる信
号電流強度が増すと磁化が下向から上向に反転す
る領域７が増加し境界９は左に移動し上向磁化領
域７の面積が増加する。第４図はこの状態を示し
た斜視図で媒体３の磁気層４は矢印６の方向に移
動する。上向磁化領域７、下向磁化領域７′の面
積比は第４図の様に信号強度に比例して変化記録
され、アナログ信号記録が垂直磁気記録再生方法
で実現される。

信号の読出しは第４図の媒体の移動方向６を逆
にした場合に相当し、上向磁化領域の面積が信号
強度に応じて変化しているため主磁極１の磁化は
上向磁化領域と下向磁化領域の面積比に応じて変
化し、記録と逆に補助磁極２に誘導しコイル５よ
り出力される。ただし再生の場合は特に補助磁極
２の先端面が斜めでない通常の垂直ヘツドでも再
生可能である。

以上述べたように本発明においては主磁極１と
補助磁極２の間の記録媒体３を含む空間の磁界強
度をトラツク巾方向に不均一にする事により上向
磁化領域と下向磁化領域７′のトラツク巾方向の
面積比を補助磁極２の信号電流強度に応じて変化
させることによりアナログ記録を可能にしてい
る。なお、上述の実施例では不均一磁界を得る方
法として補助磁極２の先端を斜めにしてあるが、
切欠きを主磁極や補助磁極に作る方法や、透磁率
の異なる材料をストライプ状に重ねる方法などが
可能である。また媒体３の磁気層４を事前に下向
きに消磁した場合は上向きに反転領域７を作つて
信号を書込むためコイル５の信号は補助磁極２を
上向に磁化する信号だけが記録可能である。交流
信号を記録したい時は上記の理由で直流バイアス
電流を交流信号に重ねて補助磁極２の磁化を上向
だけにする必要がある。事前の消磁が所謂交流消
磁である場合は初め磁化が上向でも下向でもない
ため、上向領域も下向領域も作る事が可能でこの
時は直流バイアスは必要ないが、非常に弱い信号
の場合磁界強度が不十分で上向き領域も下向き領
域も作る事ができず書込が信号強度に比例しなく
なる。この問題を除くためには通常の磁気記録ヘ
ツドでも行われている交流バイアス記録が良好で
交流バイアスが十分強ければ常に上向き領域も下
向き領域も生じてバイアスに重なつた交流信号に
応じて上向領域と下向領域の比率が変化して書込
が行われる。

第５図は第２の実施例を示すもので磁気層４に
接する主磁極１の接触面に三角状の窪み部分８
（以後切欠きと云う）を設けることによりトラツ
ク幅方向に主磁極１と補助磁極２の間の磁界に不
均一を作り磁気層４の磁化領域７と７′の面積比
がコイル５の信号強度に比例させるものである。
この実施例が第１の実施例と異なる点は、磁化を
起こす磁場の勾配をもつ領域が小さく、主磁極１
のトラツク巾の中にいくつもあるので、磁化の反
転境界がトラツクの中にいくつも生じ、書き込み
電流に対する磁化領域７、又は７′の比例の程度
が高くなつていることである。同様な効果は切欠
き８が長方形でくしの歯状の構造でも良く、切欠
きの形状はトラツク巾方向の主磁極１と補助磁極
２の間の磁界の不均一が生ずれば原理的には任意
の形状でよく、さらにまた切欠き８に非磁性材料
例えばガラス等を充填しても良い。

第３の実施例は、第２の実施例２とは逆に補助
磁極２に切欠き８を作り磁界の不均一を作る構造
により、磁気層４にアナログ記録を行う方法であ
る。第６図はこの第３の実施例を示すもので補助
磁極２の切欠き８を設けることは主磁極１に設け
るよりも製造工程の面で容易である。さらに本実
施例では補助磁極２は記録媒体３と離れて存在す
るため表面が摩耗することがなく、摩耗による切
欠き８の形状の変化による特性の劣化が生じない
利点がある。本実施例においても実施例２で述べ
たようにトラツク巾方向の磁界分布を不均一にす
れば良いから切欠き８は三角型に限定されないこ
とは実施例２と同様で穴を構成したような補助磁
極でも効果は同じである。また切欠き８を非磁性
材料で充たしてもよい。

第７図は第４の実施例を示すもので主磁極１を
ABCDEと透磁率の異る磁性材料でストライプ状
に構成する。補助磁極２の励磁電流強度に対して
AB……Ｅ材は第８図に示すように磁化特性が異
り、例えば第８図での励磁電流で励磁すると
ABC材は磁気層４の磁化方向の反転に必要な書
込必要磁化B_tに達せずDE材はB_t以上に磁化され
磁化の反転がおこり書込がなされる。これにより
コイル５の信号電流強度に応じて反転境界９が移
動して磁化領域７と７′の面積比率が変化して記
録される。本実施例では透磁率の異る材料を
ABCDEと５種類用いたが種類を多くするほど信
号電流強度に対する書込の階調が多くなる。本実
施例でも本質的にはトラツク巾方向の主磁極１と
補助磁極２の間の磁界不均一を用いたものでただ
不均一を透磁率の異る材料を重ねて作つている。

第５の実施例で第９図に示す如く実施例４と逆
に補助磁極２をABCDEと透磁率の異る磁性材料
でストライプ状に構成する。補助磁極２の励磁電
流強度に対してAB……Ｅ材は第８図に示すよう
に磁化が異るため実施例４と同じく反転境界９が
移動する。これにより信号電流強度に応じた磁化
領域７と７′が生じて記録される。

第６の実施例は主磁極と補助磁極を記録媒体の
同一側に形成したものの例で第１０図に示す如
く、実施例３（第６図）に示す実施例の主磁極１
と補助磁極２を一体化して閉磁路にして磁気抵抗
を減少させヘツド効率を向上した構成である。第
１０図の磁極１と２は磁気的に接続しているが実
質的に１は主磁極、２は補助磁極として動作す
る。補助磁極２の先端に欠落部分８を作り、主磁
極１と補助磁極２の間にトラツク幅方向に磁場の
不均一を作る。第１１図は第１０図のヘツドを横
から見た図で磁気層４は矢印６の方向に移動し、
主磁極１の先端で記録される。主磁極１と補助磁
極２は磁気層４を挾んでいないが磁気的には磁気
層４を通過する磁路１０により記録再生ができ
る。また主磁極１と補助磁極２の間のトラツク幅
方向に磁場の不均一を作れば良いので第１０図の
主磁極１を第５図の主磁極１のように切欠き８を
作つても良いし、また第７図の主磁極１のように
透磁率の異る材料をストライプ状に配置したり、
第１０図の補助磁極２を第９図の補助磁極２のよ
うに透磁率の異る材料をストライプ状に配置して
も良い事は明らかである。以上述べたように磁気
回路構成がどのようであろうとも実質的主磁極と
実質的補助磁極の間の磁界分布をトラツク幅方向
に不均一化すれば良く、例えば主磁極、補助磁極
などをトラツク幅方向に不均一にしたり、（切欠
きを作る等）または透磁率の異る材料をトラツク
幅方向に配置したりして実現すれば良い。

第１２図は第７の実施例を示し、実施例１（第
３図）に示す主磁極１にコイル５を巻いた構造で
ある。主磁極１は補助磁極２より一般には小型に
するためコイル５を巻く事が困難である欠点はあ
るが直接主磁極１の磁化を検出できるので効率の
良いヘツドを作ることが可能である。また当然前
述の第２、第３、第４、第５、第６いずれの実施
例において主磁極１にコイル５を巻いても同様な
効果が望まれる。

第１３図は第８の実施例を示し、主磁極１と補
助磁極２との相互をくい違いに構成して不平行と
し、主磁極１と補助磁極２の間のトラツク幅方向
の磁界分布に不均一を作る構造である。

以上種々の実施例を説明したが本発明は垂直磁
気記録媒体の垂直異方性をもつ磁気層に記録する
に際し、上向磁化領域と下向磁化領域の面積比率
を記録信号の強弱に比例してトラツク幅方向に変
動させて記録するようにしたものであり、高密度
のアナログ垂直磁化記録が可能である利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ従来の垂直磁化記録
ヘツドの構成を示す側面図および斜視図、第３図
は本発明の一実施例における垂直磁気記録再生方
法の記録ヘツドの構成を示す側面図、第４図は同
斜視図、第５図は本発明の第２の実施例における
垂直磁気記録再生方法の記録再生ヘツドの構成を
示す側面図、第６図は本発明の第３の実施例にお
ける垂直磁気記録再生方法の記録再生ヘツドの構
成を示す側面図、第７図は本発明の第４の実施例
における垂直磁気記録再生方法の記録再生ヘツド
の構成を示す側面図、第８図は本発明の第４の実
施例における垂直磁気記録再生方法の励磁電流と
磁化の関係を示す図、第９図は本発明の第５の実
施例における垂直磁気記録再生方法の記録再生ヘ
ツドの構成を示す側面図、第１０図は本発明の第
６の実施例における垂直磁気記録再生方法の記録
再生ヘツドの構成を示す斜視図、第１１図は、第
１０図のヘツドの動作説明図、第１２は本発明の
第７の実施例における垂直磁気記録再生方法の記
録再生ヘツドの構成を示す側面図、第１３図は本
発明の第８の実施例における垂直磁気記録再生方
法の記録再生ヘツドの構成を示す斜視図である。 １……主磁極、２……補助磁極、３……記録媒
体、４……磁気層、５……コイル、８……切欠
き。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主磁極又は補助磁極の少なくとも一方に電気
   信号入出力手段を具備した磁気ヘツドを有し、垂
   直磁気異方性を有する磁気記録媒体の磁気層の主
   磁極のトラツク幅方向に上向磁化領域と下向磁化
   領域とが存在し、電気信号入出力手段に印加する
   信号に対応して前記両領域のトラツク幅方向の比
   率を変えることによりアナログ信号を記録し、ま
   たは前記と逆過程により磁気記録媒体から電気信
   号を再生することを特徴とする垂直磁気記録再生
   方法。 ２ 磁気ヘツドが主磁極と補助磁極の間でトラツ
   ク幅方向に磁界分布を不均一にする構造を備えた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の垂
   直磁気記録再生方法。 ３ 主磁極と補助磁極とがトラツク幅方向に相互
   に不平行に配されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の垂直磁気記録再生方法。 ４ 主磁極または補助磁極のいずれか一方に複数
   の切欠きを設け、主磁極と補助磁極間の距離をト
   ラツク幅方向に変動させたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の垂直磁気記録再生方法。 ５ 主磁極または補助磁極のいずれか一方の磁極
   が、２種以上の異なる透磁率を有する磁性材料を
   トラツク幅方向に並べた構成であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の垂直磁気記録再
   生方法。 ６ 主磁極と補助磁極が互いに分離されて構成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   ないし第５項のいずれかに記載の垂直磁気記録再
   生方法。 ７ 主磁極と補助磁極とが結合され一体となつて
   磁気回路を構成していることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項ないし第５項のいずれかに記載の
   垂直磁気記録再生方法。 ８ 電気信号入力手段に印加する信号波形とし
   て、直流電流または交流電流に信号電流を重ねた
   ものを使用することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第５項のいずれかに記載の垂直磁気
   記録再生方法。