JPS5812105A - 磁気再生装置 - 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】 本発明は、磁気記録媒体が形成する磁界の変化による磁
性体の特性変化を利用して再生を行なう磁気再生装置に
関する。

磁気記録媒体に配置された信号を再生するための従来一
般の再生方式は、第１図に示すように、信号が記録され
た磁気記録媒体１上ｔ９ング型の磁気ヘッド２を相対的
に走らせて、電磁発電機同様の原理によプ磁気ヘッド２
に銹起する起電力に基く出力を取）出すようにしたもの
でめった。ところがこのような再生方式においては、十
分大きな再生出力Ｖｒ８Ｎ比良く得る良めには十分大き
な磁束を必要とするために、記録トラックのトラックＳ
ｔ大きくする必要があった。

第２図はこのようなトラック幅Ｗと再生出力の８Ｎ比の
関係ｔ′示したものである。こめ図から明らかなように
、トラック幅Ｗが例えば２００μ溝ｌ！度の大きいとき
には再生出力のＢＮ比も良好であるが、トラック幅を２
００−から徐々に小さくすると、８Ｎ比は約３４１／・
＠ｔで低下する。そして再生増幅器のノイズＮＯとテー
プノイズ社が同程度となるトラック＠ｆｔよ〕もさらに
トラック幅會小さくすると、Ｎｏ）Ｎ丁とな９．８Ｎ比
はトラック幅Ｗｓ　ｔ−墳にして６４１／・・ｔで低下
するようになる。すなわちこの関係は次式で示される。

Ｓ このようにトラック幅がＷ１以下になると８Ｎ比が急激
に劣化する。この８Ｎ比の劣化は、磁気ヘッド２の巻線
数を多くして再生出力の増加をｌ１１１っても余り改善
されない。なぜなら再生層＠ｆｉｔのノイズＮＯは磁気
ヘッド２のインピーダンスに関係してお９、上記のよう
にヘッドの巻線数管多くするとインピーダンスも大きく
なｊ、）ｔ。

も大きくなるためである。従って、現在のＶＴＲや磁気
ディスク等では長時間１鎌再生が要求され、トラック幅
を狭くすることが要求されているにもかかわらず、現状
ではトラック幅Ｗが２０μ解程度でＢＮ比が４３４Ｂ＠
度が最小の値となっている。このように、従来の磁気記
録再生方式ではトラック＠を狭くすることができず、高
密度記録再生に限界があった。

本発明はこのような点に龜みてなされ良もので、その目
的は磁気記録媒体のトラック幅が狭くとも十分大きな再
生出力ｔ　ａＮ比よく得ることができる磁気再生装置を
提供することにある。

発明者は、磁気ヘッドをして磁性体にインダクタンス素
子を結合させたものを用い、このインダクタンス素子を
同調素子とする同調回路を構成して、この同調回路に高
周波信号を供給するようにし、磁気記録媒体が形成する
磁界の変化による磁性体の透磁率中高周波損失等０％性
変化に伴う同調回路の出力の変化を検出して、磁気記録
媒体に記録された信号を再生する装置會既に提案してい
る。この方式によれに１磁気　。

記録媒体が形成する磁界のわずか麦変化も磁性体の特性
変化として検出され、しかも再生出力工不ルギーが高周
波発振器から供給されるので、８Ｎ比のよい大きな再生
出力を得ることができる。

従って、磁気記録媒体のトラック幅をよ〕狭くでき、高
密度記母が可能となろ。

本発明はこの方式の磁気再生装置にシいて、磁気ヘツｒ
ｅ構成する磁性体の磁気記録媒体表面にｍ＊な方向の厚
さｔ　Ｏ，５−以下とすることによって、磁気配置媒体
が形成する磁界の変化に対する磁性体の検出感度を向上
させ、再生感度の一層の向上を図ったものである。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第３図は本発明の一実施例に係る磁気再生装置の構成を
示したものである。図において、３０は磁気ヘッドであ
り、磁性体ＪＪＫインメクタンス素子３２′を結合させ
たものである。インダクタンス素子３Ｊはこれに並列に
接続されたコ。

ンデンサＪ−とともに同調回路３４を構成している。こ
の同調回路Ｓ４の一端は接地され、他端はコンデンサ３
５ｆ：介して例えば８０　ＭＩＩ＊〜１００　ｋｍｓ程
度の高周波を発振する高周波発振器３６に接続されてい
る。コンデンｔ３ｊは高周波発振器３＃を等測的に１に
流源とみなし得るようにするためと、直流をカットする
丸めのもので、同調回路３４に影響を与えない程度に小
さな値に選ばれている。一方、同調回路Ｓ４の他端はさ
らに直流カット用コンデンサ３１の一端に接続され、コ
ンデンサ１１の他端はチ璽−クコイルＳａ（介して接地
されるとともに、ダイオード３ｇとコンデンサ４ａおよ
び抵抗４１からなるピーク検波回路４１に接続されてい
る。

このような構成において、信号が記録されえ磁気記録媒
体４Ｊ例えば磁気シートに磁気ヘッドＪｕｌ対向させて
矢印のように相対的に走行させると、磁気配置媒体４Ｊ
が形成するところの記録信号に応じて変化する磁界が磁
性体Ｊ１に加わり、これによル磁性体Ｊ１の透磁率声が
纂４図に示す如く変化する。ここで磁性体Ｊ１として声
の変化が大きい材料、例えば薄膜化ノ譬−マロイ、セン
ダスト・Ｍｕ−Ｚｎフェライト（単結晶ホットブレス）
など全選択すると、このμの変化によりインダクタンス
素子３２のインダクタンスが大きく変化し、これによっ
てインダクタンス素子３２とコンデンサＪ１とで構成さ
れる同調回路３４の同調周波数が変化する０例えは、こ
の同調回路３４の初期の同調周波数上第５図（ａ）実線
の特性−線で示す如（ｆｒ・と設定しておくと、インダ
クタンス素子３２のインダクタンスが変化することによ
シ、その同調周波数が第５図（ａ）の破線の特性曲線で
示す如（ｆｒｙ’に変化する。このため、高周波発振器
３６からこの同調回路３４に供給される高周波信号の周
波数１−第５図（ａ）のｆｒｌの如く設定すると、同調
回路３４０両端に発生する電圧はｖｌからｖ冨の如く変
化する。従って、高周波発振器３６の出力は同調回路３
４で第５図（ｂ）のように磁気記録媒体４３の記録信号
によシ振幅変調ｔうける。

この変調をうけた高周波信号はピーク検波回路４２に供
給されてそのピーク値が検波される。

その結果、第５図（＠）Ｋ示すような検波出力、即ち信
号再生出力が得られる。

なお、上記説明では磁性体３１のμの変化による同調周
波数の変化を利用して信号を再生したが、上記と同様な
構成により、磁性体３゛１の高周波損失の変化による同
調回路３４のＱの変化を利用して信号再生出力うことも
可能である。

すなわち磁気記録媒体からの磁界が変化すると、磁性体
３１の磁化の状態に応じて高周波損失分が変化し、これ
によ〕同一回路８４のＱが変化する。従って磁性体３１
として磁界の変化による高周波損失の変化が大きい材料
、例えば従来のｉイクロ波フェライト（Ｍｕ−Ｍｇ系フ
ェライト、Ｎｉ系Ｎｉ−Ａｔ系フェライ）、ＹＩＧ系と
そのムを置換体など）高周波フェライトなどを用いると
、Ｑの大きな変化が得られる。Ｑが変化する゛と、同調
回路３４０両端の電圧は纂６図（＆）に示すように変化
する。従って高周波発振器３６の出力ｔｉ飢６図伽）に
示すようにＱの変化によ〕振幅変調を受け、これをピー
ク検波回路４１を通すことにより、第６図（Ｃ）に示す
ように再生出力を得ることができる。

上述したような２つの再生方式、即ち磁性体３１０μの
変化による同調周波数の変化を利用した再生力式、およ
び磁性体３１の高周波損失による同調回路３４のＱの変
化を利用した再生方式は、どちらか一方のみを選択する
こともできるが、同一回路３４の同調周波数の変化およ
びＱの変化という現象は同時に起゛こ〕得るので、この
２つの現象を同時に利用して再生上行っても良い。

また以上の説明では、低磁界における声の変化、高Ｊｌ
ｄｍ損失分の変化を利用した場合を想定しているか、高
磁界において生じる共鳴吸収を利用することも可能であ
る。

第７図は成る高周波数におけるテンソル透磁率μ′およ
びその損失項μ“が外部磁界によシ変化する様子を示し
ている。この図で外部磁界の正方向としては、磁性体の
磁化ベクトルの１差運動の向き・回転数と、高周波の円
偏波の向き・回転数とが一致する共振の生ずる側をとっ
九。

この図かられかるように、一般に磁性体においては低磁
界において透磁率μ（テンソル透磁率μ′）や損失声“
が変化する特性Ｌｔ−示すｔＸか、高磁界においては共
鳴吸収という現象を生じ、テンソル透磁率μ′や損失（
共鳴損失）が変化する特性Ｋを示す。従ってこの共鳴吸
収部を利用して前述と同様の再生を行うことができる。

この場合予め磁性体にバイアス磁界を加えておく必要が
ある。／４イアス磁界のかけ方としては、永久磁石ある
いは電磁石によｐ直流又は必要に応じ交流磁界【磁性体
にかけれによい。この場合共鳴磁界ＨＲ（Ｚ方向）は、
これに直交するＸ−ｙ平面に加える高周波磁界の周波数
ｆとすると、以下の関係となる。

ｆ”ｒ　　（ＨＲ＋（ＮＸ−Ｎｚ）Ｍａ）（ＨＲ＋（Ｎ
ｙ−Ｎｉ）Ｍｍ）ｒ：ジャイロマダネティック比で通常
２．８　、Ｍ；Ｈｚ／エルステッド Ｎｘ、　ｙ、　ｉ：共鳴磁界（外部磁界）の方向１ｚ方
向とした場合の反磁界係数でＮｘ＋Ｎｙ＋Ｎ５ｗｍ４ｗ
Ｍ＠：飽和磁界 ここで、例えは針状６ａ性体（Ｎｚ　ｓ＊Ｎｙ　ｍ　２
ｇ　、Ｎｇ　＃　Ｏ）の軸に沿って外部磁界を加える場
合、上記の式％式％） となり、適当な飽和磁化値を選べは共鳴磁界ＨＲをテー
プの保磁力３００エルステツド〜５００エルステツド以
下にして記録状態を保持することが容易でおる。例えば
ｆ−５６０ＭＨｓ　とすると、飽和硫化が３００ガウス
の磁性材料、例えはイツトリチウム鉄ガーネット（ＹＩ
Ｇ　）のアルオニウム置換体の場合ＨＲは５０エルステ
ツドとなる。従って５０エルステツド近傍にバイアス磁
界を設定しておくと、共鳴現象によるテンソル透磁率又
はその損失分の変化がと９出し易くなる。なお５０エル
ステツドより低く、飽和状態に達しない保磁力を下層る
バイアス磁界（無バイアス磁界状態も含めて）に′設定
すれば前述したように低磁界損失の変化をと）出すこと
が容易になる。

発明者らは上述したような磁気再生装置についてさらに
研究を進めた結果、磁性体３１の磁気記録媒体４３０表
面に喬直な方向の厚さｄｌ小さくする程、再生感ｆ（再
生出力）、特に高周波域での再生感度が向上することを
見出した。

この理由は、磁気記録媒体４１が形成する磁界はその表
面に近い程強く、記録信号周波数が高い程その傾向が強
いためで、磁性体Ｊ１の厚さｄが大きくなるとその一部
にしか磁気記録媒体４３が形成する磁界が及はず、この
磁界の変化による磁性体３１０声や高周波損失等の特性
変化が相対的に小さくなるからである。

籐８図は厚さｄをΔラメータとした再生出力の周波数特
性上水したもので、ｄｋ小さくするに従って再生出力が
上昇し、周波数特性も向上するこ七がわかる。ここで、
本発明では次の理由からｄの値ｔ−ｏ、　ｓ　ｓｉ以下
に設定する。

一般に磁気記録においては、記録波長λ、磁気記録媒体
と磁気ヘッドとの相対速ｆｇおよび記録信号周波数１０
間にλ、、、９／、の関係があり、λの値としては１ｍ
以下が要求される０例えはオーディオ用カセットテーグ
レコーメヲ例にとれば、！＝４．７５１：１１／　ｓ＠
ｅ　、　ｆの最低値が５０Ｈｚであり、λｓｍ　ｌ　Ｉ
ＲＥ以下となる。一方、磁気記録媒体が形成する磁界の
強さは、磁気記録媒体の厚さ方向においては表面から２
７２の距離以上離れると急激に減少する。すなわち、λ
はｌ■が上限であやから、第３図において磁性体３１が
磁気記録媒′体４３の表面から０．５■より遠くの位置
にまで存在すること、換言すれば磁性体Ｓ１の厚さｄが
ｏ、　ｓ　ｍ管越えることは、磁気記録媒体４３が形成
する磁界の変化を検出する上ではとんど効果がなく、前
述しえように高周波域での再生感度の点からみればむし
ろ逆効果となる。

従って、本発明のようにｄ　ｔ−０，５■以下に選べば
、高周波域での再生感度を効果的に上けることができる
。ここでｄ＃′ｉ小さければ小さいほどよく、特に５０
−以下が好ましい。

なお、上記実施例では磁気記録媒体として磁気ディスク
を例示したが、磁気シートあるいは磁気テープであって
もよい。

第９図は＃Ｉ３図における磁気ヘッド３０の具体的な構
成例を示したもので、ガラス板のような絶縁性基板４４
上に、帯状の磁性体３１およびこの磁性体Ｊ　Ｊ　ｔ！
８むように設けたワンターンコイルに和尚するインダク
タンス素子３２を薄膜により形成したものである。この
ような構造であれに、磁性体Ｓ１の厚さｄ　ｔ　Ｏ，５
■以下にすることはｉ易であり、本発明の効果を十分に
達成することができる。また、この場合インダクタンス
素子ｓ２ｏ厚さも磁性体３１と同様０．５厘以下とする
ことが望ましい。

以上説明したように、本発明によれば磁気記録媒体が形
成する磁界の変化を厚さ０．５−以下の磁性体によ〕感
度よく検出し、この磁性体に結合したインダクタンス素
子を同調素子とする同調回路に供給される高周波信号の
変化を検出することにより、従来のリング型磁気ヘッド
を用いた場合に比べ飛躍的に再生感Ｉｔ−上けることが
でき、大きな再生出力ｔ−８Ｎ比よく得ることができる
。これによって記録媒体のトラック幅を２０μ嵩以下に
まで狭くすることが可能とな択極めて高密度な磁気記録
再生を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気再生方式を示す図、第２図は従来の
磁気再生におけるトラック幅と再生出力のＳＮ比の関係
を示す図、第３図は本発明の一実施例を示す図、′ｌｌ
Ｘ４図は磁界の変化に対する磁性体の透磁率声の変化を
示す図、第５図（ａ）ｔｉ則駒回路の同ｌ１１ｊＩ１１
波数の変化により同調回路の両端の電圧が変化する様子
を示す図、菖５図（ｂ）は記録媒体に記録され良信号に
よシ振幅変詞を受けた高周波発振信号波形を示す図、第
５図（、）はそのピーク検波波形図、第６図（１）は同
ａｉｍ路の尖鋭度Ｑの変化によシ同調回路の両端の電圧
が変化する様子を示す図、第６図伽）は記録媒体に記録
された信号により振幅変調を受け、た高周波発振信号波
形を示す図、第６図（ｅ）はそのピーク検波波形図、第
７図は磁界の大きさに対するテンソン透磁率μ′および
損失分μ“の関係を示す図、籐８図は同実施例における
再生出力の周波数特性を磁性体の厚さをパラメータとし
て示す図、第９図（ａ）、伽）は同実施例における磁気
ヘッドの具体的構成例上水す図である。 ３０・・・磁気ヘッド、ＪＪ−・・磁性体、３２−・イ
ンダクタンス素子、３Ｊ−コンデンサ、３４−・・同一
回路、３６−高周波発振器、４２−・ピーク検波回路、
４ｊ−・・磁気記―媒体、４４・・・絶縁性基板。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦牙１図 牙３ｖＡ 才４図 牙７図 才８図 才９図 （ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　＠気記録媒体が形成する磁界の変化を検出す
   る磁性体およびこの磁性体に結合されたインダクタンス
   素子を含む磁気ヘッドと、前記インダクタンス素子を同
   調素子として構成された同Ｍｌ１ｍ路と、この同調回路
   に高周波信号管供給する手段と、前記磁界の変化にｌる
   前起磁性体の特性ｉ化に伴う前記同調回路の出力の変化
   全検出して前記磁気記録媒体に記−されえ信号を再生す
   る手板とを備え、前記磁性体の前記磁気記録媒体表面に
   喬直な方向の厚さｔｏ、５■以下に１１足したことを譬
   微とする磁気再生装置。 （２７ｉａ磁性体よびインダクタンス素子は、絶縁性基
   板上に薄膜によ〕形成され、その表面が磁気記録媒体に
   対向して相対的に走行することを特徴とする特許請求の
   範囲第１ＴＡ記載の磁気再生装置。 （３）　　インダクタンス素子の長さＩＱ、５ｍ以下に
   なるように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の磁気再生装置。