JP3393491B2 - Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents

Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof

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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばディジタルＶＴ
Ｒ等に用いられる垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記録媒
体の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to, for example, a digital VT.
The present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium used for R and the like and a method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium.

【０００２】[0002]

【従来の技術】磁気記録の分野においては、年々高密度
化が要求されており、加えて信号形態もアナログ信号か
らディジタル信号に代わりつつあり、高密度化と共に信
号形態に合わせた媒体設計が必要となっている。これま
で、磁気記録の方式は、面内に磁化容易軸を持った磁気
記録媒体を用いる，いわゆる面内磁気記録方式が主であ
ったが、この方式では記録密度を上げれば上げるほど磁
気記録媒体の磁化方向が互いに反発し合うように並ぶた
め、高密度化には自ずと限度があり、要求されるような
高密度化を図ることは困難である。2. Description of the Related Art In the field of magnetic recording, there is a demand for higher density year by year, and in addition, the signal form is changing from an analog signal to a digital signal, and it is necessary to design a medium suitable for the signal form as the density increases. Has become. Up to now, the magnetic recording method has been mainly a so-called in-plane magnetic recording method which uses a magnetic recording medium having an axis of easy magnetization, but in this method, the higher the recording density, the higher the magnetic recording medium. Since the magnetization directions of are aligned so as to repel each other, the densification is naturally limited, and it is difficult to achieve the required densification.

【０００３】さらに、面内磁気記録方式では、磁化反転
が２回繰り返すパターンにおいて、それぞれの磁化反転
の間隔が詰まってくるほど（高密度化するほど）互いの
磁化反発及び波形干渉によるピークシフトが生じ、エラ
ーレートが悪化する等の欠点がある。Further, in the in-plane magnetic recording method, in a pattern in which the magnetization reversal is repeated twice, the closer the intervals of the respective magnetization reversals become (the higher the density is), the more the magnetic repulsion and the peak shift due to the waveform interference occur. However, there are drawbacks such as occurrence of an error rate and deterioration of the error rate.

【０００４】そこで近年、磁気記録の新しい方式とし
て、膜面に対して垂直方向に磁化容易軸を有する磁気記
録媒体を用いる，いわゆる垂直磁気記録方式が開発さ
れ、その実用化に期待が持たれている。この垂直磁気記
録方式では、面内磁気記録方式に比べて減磁作用が極め
て少なく却って磁区が安定するという特徴を有し、かか
る方式を採用することで記録密度を飛躍的に増大するこ
とが可能となる。Therefore, in recent years, as a new method of magnetic recording, a so-called perpendicular magnetic recording method using a magnetic recording medium having an easy axis of magnetization in the direction perpendicular to the film surface has been developed, and its practical application is expected. There is. This perpendicular magnetic recording method has a feature that the demagnetization effect is extremely small compared to the in-plane magnetic recording method and the magnetic domains are stable, and by adopting such a method, it is possible to dramatically increase the recording density. Becomes

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この垂直磁
気記録方式に用いられる磁気記録媒体としては、主に真
空蒸着法によって成膜されるＣｏ−Ｏ系合金薄膜等を磁
性層とするＣｏ−Ｏ系垂直磁気記録媒体が用いられてい
る。このＣｏ−Ｏ系垂直磁気記録媒体においては、Ｃｏ
の柱状粒子が酸化膜で覆われたかたちで膜面に対して垂
直方向に配列するとともに、この方向に磁化容易軸であ
るＣ軸が配向するために、良好な垂直記録特性が得られ
る。By the way, as a magnetic recording medium used in this perpendicular magnetic recording system, a Co--O alloy thin film formed mainly by a vacuum evaporation method is used as a magnetic layer. System perpendicular magnetic recording media are used. In this Co-O system perpendicular magnetic recording medium, Co
The columnar grains of are aligned in the direction perpendicular to the film surface while being covered with the oxide film, and the C axis that is the easy axis of magnetization is oriented in this direction, so that good perpendicular recording characteristics can be obtained.

【０００６】このような垂直磁気記録媒体においては、
合金薄膜の結晶性や配向性が媒体の磁気特性に大きな影
響を及ぼしており、これら結晶性や配向性を良好に制御
することによって高電磁変換特性を得ることができる。
従って、電磁変換特性の向上を図るためには、上記合金
薄膜の結晶構造や磁気異方性を明らかにするとともに、
これらを管理するための条件設定を行うことが望まれ
る。In such a perpendicular magnetic recording medium,
The crystallinity and orientation of the alloy thin film have a great influence on the magnetic characteristics of the medium, and high electromagnetic conversion characteristics can be obtained by appropriately controlling these crystallinity and orientation.
Therefore, in order to improve the electromagnetic conversion characteristics, while clarifying the crystal structure and magnetic anisotropy of the alloy thin film,
It is desirable to set the conditions for managing these.

【０００７】一方、上記垂直磁気記録方式によりディジ
タル信号の記録再生を行う場合には、上述のような垂直
磁気記録媒体とリング型磁気ヘッドの組み合わせによっ
て行われている。ところが、垂直磁気記録媒体とリング
型磁気ヘッドの組み合わせで矩形波信号の記録再生を行
った場合、その孤立再生波は垂直磁気記録方式特有のダ
イパルス波形となる。On the other hand, in the case of recording / reproducing a digital signal by the above-mentioned perpendicular magnetic recording method, the perpendicular magnetic recording medium as described above and a ring type magnetic head are combined. However, when recording / reproducing a rectangular wave signal with a combination of a perpendicular magnetic recording medium and a ring type magnetic head, the isolated reproducing wave has a dipulse waveform peculiar to the perpendicular magnetic recording system.

【０００８】垂直磁気記録方式の最大の特徴は、高密度
記録が可能となることであるが、孤立再生波形がダイパ
ルス波形となると、波形の等化や信号検出法の工夫等が
必要となり、長手磁気記録方式に比べ複雑な信号処理を
行う回路系が必要となってしまう。The greatest feature of the perpendicular magnetic recording system is that high density recording is possible. However, when the isolated reproduction waveform becomes a dipulse waveform, it is necessary to equalize the waveform and devise a signal detection method. A circuit system that performs more complicated signal processing than the magnetic recording method is required.

【０００９】そこで、本発明は、垂直磁気記録媒体の結
晶構造や磁気異方性について検討し、その磁化機構を解
明することによって良好な磁気特性を確保し、高電磁変
換特性を得ることができる垂直磁気記録媒体及び垂直磁
気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。Therefore, according to the present invention, by studying the crystal structure and magnetic anisotropy of the perpendicular magnetic recording medium and clarifying the magnetization mechanism, good magnetic characteristics can be secured and high electromagnetic conversion characteristics can be obtained. An object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording medium and a method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意検討を重ねた結果、Ｃｏ−Ｏ系
合金薄膜は、その磁化容易軸の方向が膜面に対して全く
垂直とされるよりも、僅かに傾斜されるものが優れた磁
気特性を示し、また最小の磁気的単位はＣｏの微結晶で
あって各Ｃｏ粒子の磁化容易軸であるＣ軸は概ね成膜時
における蒸気流の入射方向に配向することが観察され
た。Means for Solving the Problems As a result of intensive investigations by the inventors of the present invention, the Co—O alloy thin film has a direction of easy axis of magnetization with respect to the film surface. Slightly tilted ones show excellent magnetic characteristics rather than being completely perpendicular, and the smallest magnetic unit is Co crystallites, and the C axis which is the easy axis of magnetization of each Co particle is generally formed. It was observed that it was oriented in the direction of incidence of the vapor flow during the film.

【００１１】また、このＣｏ−Ｏ系合金薄膜を磁性層と
する垂直磁気記録媒体の磁気的相互作用は、磁性粒子間
の双極子相互作用に起因し、その符号を決定する要因
は、Ｃｏ粒子の立体的配置であると考えられる。そし
て、この磁気的相互作用による相互作用磁界の大きさ
は、その時の磁化に比例すると仮定することにより、相
互作用を含んだ残留磁化曲線を相互作用のない曲線に補
正することが可能となる。Further, the magnetic interaction of the perpendicular magnetic recording medium having the Co--O alloy thin film as a magnetic layer is caused by the dipole interaction between magnetic particles, and the factor that determines the sign thereof is the Co particles. Is considered to be a three-dimensional arrangement. Then, by assuming that the magnitude of the interaction magnetic field due to this magnetic interaction is proportional to the magnetization at that time, it becomes possible to correct the residual magnetization curve including the interaction into a curve without interaction.

【００１２】本発明は、以上のような知見に基づいて提
案されたものである。The present invention has been proposed based on the above findings.

【００１３】即ち、本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁
性支持体上に、（Ｃｏ１−ｘＮｉｘ）１−ｍＯｍ（ただ
し、０．０３≦ｘ≦０．１０、０．１≦ｍ≦０．３）の
組成を有するＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜よりなる磁性層が設
けられ、磁性層の形状磁気異方性を取り除いた磁化容易
軸の方向における残留磁化曲線から得られる反転磁界分
布の半値幅が３０〜４０ｋＡ／ｍであることを特徴とす
る。That is, in the perpendicular magnetic recording medium of the present invention, (Co 1-x Ni x ) 1-m O m (where 0.03≤x≤0.10, 0.1 is provided on the non-magnetic support). ≦ m ≦ 0.3) provided with a magnetic layer made of a Co—O based perpendicularly magnetized film, and the reversal obtained from the remanent magnetization curve in the direction of the easy axis without removing the shape magnetic anisotropy of the magnetic layer. The half-value width of the magnetic field distribution is 30 to 40 kA / m.

【００１４】また、本発明の垂直磁気記録媒体の製造方
法は、非磁性支持体上に、（Ｃｏ１−ｘＮｉｘ）１−ｍ
Ｏｍ（ただし、０．０３≦ｘ≦０．１０、０．１≦ｍ≦
０．３）の組成を有するＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜よりなる
磁性層が設けられた垂直磁気記録媒体の製造方法であ
り、磁性層を真空蒸着法により形成する際に、非磁性支
持体の表面の法線方向と蒸発源からの蒸気流の入射方向
とのなす角θを１５〜４０°の範囲で変化させることに
より、磁性層の形状磁気異方性を取り除いた磁化容易軸
の方向における残留磁化曲線から得られる反転磁界分布
の半値幅が３０〜４０ｋＡ／ｍである磁性層を非磁性支
持体上に設けるものである。The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention comprises: (Co 1-x Ni x ) 1-m on a non-magnetic support.
O m (however, 0.03 ≦ x ≦ 0.10, 0.1 ≦ m ≦
A method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium provided with a magnetic layer made of a Co—O based perpendicular magnetization film having a composition of 0.3), wherein a non-magnetic support of a non-magnetic support is formed when the magnetic layer is formed by a vacuum deposition method. By changing the angle θ formed by the normal direction of the surface and the incident direction of the vapor flow from the evaporation source within the range of 15 to 40 °, the direction of the easy axis of magnetization from which the shape magnetic anisotropy of the magnetic layer is removed. A magnetic layer having a half-value width of the reversal magnetic field distribution obtained from the residual magnetization curve of 30 to 40 kA / m is provided on the non-magnetic support.

【００１５】本発明の垂直磁気記録媒体は、磁性層が主
に真空蒸着法により成膜される金属磁性膜からなる。こ
の金属磁性膜としては、膜面に対して垂直方向に磁化容
易軸を有する金属薄膜として、Ｃｏ−Ｏ系垂直磁化膜が
用いられる。このＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜の金属成分は、
Ｃｏ１００％であってもよいが、磁気ヘッドとの当たり
特性を改善するためにＮｉを少量添加してもよい。Ｎｉ
の添加は、いわゆるカッピングに影響を与え、カッピン
グの改善に役立つ。特に、Ｎｉの添加量を３〜１０原子
％とすると、カッピングの改善効果により媒体ヘッド間
のインターフェイスが改善され、回転ドラムを用いた磁
気記録システムにおいて優れた電磁変換特性を示す。In the perpendicular magnetic recording medium of the present invention, the magnetic layer is mainly composed of a metal magnetic film formed by a vacuum evaporation method. As this metal magnetic film, a Co—O based perpendicular magnetization film is used as a metal thin film having an easy axis of magnetization in the direction perpendicular to the film surface. The metal component of this Co—O system perpendicularly magnetized film is
Co may be 100%, but Ni may be added in a small amount in order to improve the contact property with the magnetic head. Ni
Addition of solute affects so-called cupping and helps improve cupping. In particular, when the amount of Ni added is 3 to 10 atomic%, the interface between medium heads is improved due to the effect of improving cupping, and excellent magnetic conversion characteristics are exhibited in a magnetic recording system using a rotating drum.

【００１６】そこで、Ｃｏ−Ｏ系垂直磁化膜には、 （Ｃｏ１−ｘ Ｎｉｘ ）１−ｍ Ｏｍ ・・・（１） 〔ただし、０．０３≦ｘ≦０．１０、０．１≦ｍ≦０．
３〕 なる組成のものが用いられる。[0016] Therefore, the Co-O-based perpendicular magnetic film, (Co 1-x Ni x ) 1-m O m ··· (1) [provided that, 0.03 ≦ x ≦ 0.10,0.1 ≤m≤0.
3] The following composition is used.

【００１７】本発明では、この金属磁性薄膜の磁気特性
を評価するためのパラメータとして形状磁気異方性を取
り除いた、いわゆるイントリンシック（intrinsic）な
磁化容易軸の方向での残留磁化曲線から得られる反転磁
界分布の半値幅を用い、この値を３０〜４０ｋＡ／ｍの
範囲に規定する。この金属磁性薄膜の反転磁界分布の半
値幅を３０〜４０ｋＡ／ｍの範囲とした場合には、該金
属磁性薄膜の結晶性や配向性が良好に制御されて、優れ
た磁気特性が得られ、短波長での再生出力特性の向上を
図ることができる。また、この範囲を外れる場合には、
十分な再生出力を確保することができなくなる。In the present invention, as a parameter for evaluating the magnetic properties of this metal magnetic thin film, it is obtained from a remanent magnetization curve in the direction of the so-called intrinsic easy axis in which the shape magnetic anisotropy is removed. The full width at half maximum of the switching field distribution is used, and this value is defined in the range of 30 to 40 kA / m. When the half-value width of the reversal magnetic field distribution of this metal magnetic thin film is set in the range of 30 to 40 kA / m, the crystallinity and orientation of the metal magnetic thin film are well controlled, and excellent magnetic characteristics are obtained. It is possible to improve the reproduction output characteristic at a short wavelength. Also, if out of this range,
It becomes impossible to secure sufficient reproduction output.

【００１８】上記反転磁界分布〔以下、ＳＦＤ（スイッ
チング・フィールド・ディストリビューション）と略す
る。〕は、上記残留磁化曲線を微分することにより求め
られるものである。ここで、このＳＦＤを磁気特性を評
価する際のパラメータとして用いる方法は、従来より公
知の面内磁気記録媒体においては一般的とされている
が、上述のように残留磁化曲線を面内方向以外の方向で
測定する場合には、印加磁界は媒体の磁化による反磁界
の影響を受けるので、反磁界の補正を行うことが必要と
なる。The switching field distribution [abbreviated as SFD (switching field distribution) hereinafter]. ] Is obtained by differentiating the above residual magnetization curve. Here, the method of using this SFD as a parameter when evaluating the magnetic characteristics is generally used in the conventionally known in-plane magnetic recording medium, but as described above, the residual magnetization curve is not in the in-plane direction. When measuring in the direction of, the applied magnetic field is affected by the demagnetizing field due to the magnetization of the medium, so it is necessary to correct the demagnetizing field.

【００１９】従って、本発明では、次のようにしてＳＦ
Ｄを求める。Therefore, in the present invention, the SF is
Find D.

【００２０】先ず、ＡＣ消磁状態にある媒体に対して、
磁化を増加させる方向で段階的に印加磁界を増加させて
イントリンシックな磁化容易軸の方向でのＨ−Ｍヒステ
リシスループを求める。次に、反磁界係数をＮｄ ＝ｓ
ｉｎ２ θと仮定し、上記Ｈ−Ｍヒステリシスループか
ら直線Ｈ＝Ｎｄ ・Ｍ上での残留磁化Ｍｉ（Ｈ）を求め
る。First, for the medium in the AC demagnetized state,
The applied magnetic field is increased stepwise in the direction of increasing the magnetization, and the HM hysteresis loop in the direction of the intrinsic easy axis is obtained. Next, the diamagnetic field coefficient is set to N d = s
Assuming in 2 θ, the residual magnetization Mi (H) on the straight line H = N d · M is obtained from the H-M hysteresis loop.

【００２１】更に、このようにして得られた残留磁化曲
線は、媒体の磁気的相互作用を含んだ状態で測定される
ものであるので、上記残留磁化曲線を相互作用を受けて
いない状態のものに補正する。このとき、相互作用磁界
は媒体自身の磁化に比例するものと仮定することによ
り、上記残留磁化曲線を補正することができる。Further, since the remanent magnetization curve thus obtained is measured in a state including the magnetic interaction of the medium, the remanent magnetization curve is not affected by the interaction. Correct to. At this time, the residual magnetic field curve can be corrected by assuming that the interaction magnetic field is proportional to the magnetization of the medium itself.

【００２２】この理由を以下に述べる。即ち、上記磁気
的相互作用は、ＡＣ消去状態にある媒体に対して磁化を
増加させる方向で段階的に印加磁界を増加させた時に得
られる残留磁化曲線（ＩＲＭ曲線；isothermal remanen
t magnetization curve ）と、一旦媒体の磁化をある方
向に飽和させた後、その磁化と逆の方向，即ち磁化を減
少させる方向に段階的に印加磁界を増加させた時に得ら
れる残留磁化曲線（ＤＣＤ曲線；demagnetization rema
nence curve ）とを比較することによって求めることが
できる。The reason for this will be described below. That is, the magnetic interaction is obtained by gradually increasing the applied magnetic field in the direction of increasing the magnetization with respect to the medium in the AC erased state, and obtaining a remanent magnetization curve (IRM curve; isothermal remanen).
t magnetization curve) and the residual magnetization curve (DCD) obtained when the applied magnetic field is gradually increased in a direction opposite to that of the magnetization, that is, in the direction of decreasing the magnetization after the magnetization of the medium is once saturated. Curve; demagnetization rema
nence curve).

【００２３】これは、上記ＩＲＭ曲線とＤＣＤ曲線は、
何れも反転磁界の累積度数を表し、両者は同一のサンプ
ルを用いた場合には本来一致すべきものであるが、実際
には、各曲線を測定する際の磁化の履歴の差異に起因し
て、両者の間には多少の差異が生じおり、この差異が媒
体の磁気的相互作用によるものと考えられるためであ
る。This is because the above IRM curve and DCD curve are
Both represent the cumulative frequency of the reversal magnetic field, and both should originally match when using the same sample, but in reality, due to the difference in the history of magnetization when measuring each curve, This is because there is some difference between the two and this difference is considered to be due to the magnetic interaction of the medium.

【００２４】いま、十分に大きな磁界で磁化を飽和させ
た後に得られる残留磁化の値、即ち残留磁化の最大値Ｍ
ｒ で規格されたＩＲＭ曲線上の磁化の値をＭｉ （Ｈ）
とし、同様に上記残留磁化Ｍｒ で規格されたＤＣＤ曲
線上の磁化の値をＭｄ （Ｈ）とすると、媒体に磁気的
相互作用が無い場合には、両者の間には下記の（２）式
の関係式が成立する。Now, the value of the remanent magnetization obtained after saturating the magnetization with a sufficiently large magnetic field, that is, the maximum value M of the remanent magnetization.
The value of the magnetization on the IRM curve standardized by r is M i (H)
Similarly, assuming that the value of the magnetization on the DCD curve standardized by the residual magnetization M r is M d (H), if there is no magnetic interaction in the medium, the following (2 ) The relational expression is established.

【００２５】 Ｍｄ （Ｈ）＝１−２Ｍｉ （Ｈ） ・・・（２） 〔但し、上記（２）式中、Ｍｄ （Ｈ）は磁界の増加と
ともに＋１から−１まで変化し、Ｍｉ （Ｈ）は０から
＋１まで変化する。〕M d (H) = 1−2 M i (H) (2) [However, in the above formula (2), M d (H) changes from +1 to −1 as the magnetic field increases, M i (H) changes from 0 to +1. ]

【００２６】しかしながら、上記（２）式が適用される
場合は少なく、実際には媒体に磁気的相互作用が働く。
例えば、上記Ｃｏ−Ｏ系合金薄膜を磁性層とする垂直磁
気記録媒体について考えると、この垂直磁気記録媒体
は、Ｃｏの微結晶が最小の磁気的単位となっている，い
わゆる孤立粒子型の媒体であり、このような媒体中での
磁気的相互作用は、Ｃｏ粒子間の静磁気的相互作用、即
ち磁気モーメント間の双極子相互作用によるものと考え
られる。However, the above equation (2) is rarely applied, and magnetic interaction actually acts on the medium.
For example, considering a perpendicular magnetic recording medium having the above Co—O alloy thin film as a magnetic layer, the perpendicular magnetic recording medium is a so-called isolated particle type medium in which Co crystallites are the smallest magnetic unit. It is considered that the magnetic interaction in such a medium is due to a magnetostatic interaction between Co particles, that is, a dipole interaction between magnetic moments.

【００２７】ここで、媒体中の１個のＣｏ粒子に着目す
ると、該Ｃｏ粒子は周囲の粒子の磁化が作る磁界の影響
を受けるため、単独で存在する場合と異なった磁化挙動
を示すことになる。例えば、この媒体にある大きさの磁
界を印加した場合、Ｃｏ粒子に実際に加わる磁界の大き
さＨは、下記の（４）式に示すように、印加磁界Ｈ０と
周囲の磁化による相互作用磁界Ｈ１ が合成されたもの
となる。Focusing on one Co particle in the medium, the Co particle is affected by the magnetic field generated by the magnetization of surrounding particles, and therefore exhibits a different magnetization behavior from the case where it exists alone. Become. For example, when a magnetic field of a certain magnitude is applied to this medium, the magnitude H of the magnetic field actually applied to the Co particles is determined by the interaction between the applied magnetic field H 0 and the surrounding magnetization as shown in the following equation (4). The magnetic field H 1 is a composite.

【００２８】 Ｈ＝Ｈ０ ＋Ｈ１ ・・・（４） 従って、周囲の磁化による磁界の存在のために、このＣ
ｏ粒子の磁化反転に必要な印加磁界の大きさは、見かけ
上変化する。即ち、相互作用磁界のために残留磁化曲線
の形状は変化する。H = H 0 + H 1 (4) Therefore, due to the presence of the magnetic field due to the surrounding magnetization, this C
The magnitude of the applied magnetic field necessary for reversing the magnetization of the o particles apparently changes. That is, the shape of the remanent magnetization curve changes due to the interaction magnetic field.

【００２９】このことから、上記Ｍｄ （Ｈ）と１−２
Ｍｉ （Ｈ）の差は、磁化反転に必要な磁界の差（Δ
Ｈ）によって生じ、磁化の差ΔＭは単なる結果であると
解釈することができる。従って、下記の（５）式に示す
関係式が得られる。From this fact, the above M d (H) and 1-2
The difference in M i (H) is the difference in the magnetic field (Δ
The difference in magnetization ΔM caused by H) can be interpreted as a mere result. Therefore, the relational expression shown in the following expression (5) is obtained.

【００３０】 Ｍｄ （Ｈ）＝１−２Ｍｉ （Ｈ＋ΔＨ） ・・・（５） このように、Ｃｏ−Ｏ系合金薄膜を磁性層とする垂直磁
気記録媒体では、相互作用磁界はＣｏ粒子間の双極子相
互作用によるものであるから、その大きさは媒体の平均
の磁化の大きさに比例すると推測できる。M d (H) = 1−2 M i (H + ΔH) (5) As described above, in the perpendicular magnetic recording medium having the Co—O alloy thin film as the magnetic layer, the interaction magnetic field is between Co particles. It is presumed that its magnitude is proportional to the average magnetization magnitude of the medium, because it is due to the dipole interaction of.

【００３１】このような相互作用磁界について、以下に
述べる。The interaction magnetic field will be described below.

【００３２】先ず、上記２つの残留磁化曲線、Ｍｄ
（Ｈ）とＭｉ （Ｈ）からは、個々に残留保磁力が定義
される。即ち、ＤＣＤ曲線では、全粒子の１／２が磁化
反転すると、Ｍｄ （Ｈ）＝０となる。このときの磁界
の大きさがＤＣＤ曲線の残留保磁力Ｈｒである。また、
ＩＲＭ曲線では、全粒子の１／２が磁化反転すると、Ｍ
ｉ（Ｈ）は０．５となり、このときの磁界の大きさがＩ
ＲＭ曲線の残留保磁力Ｈａである。First, the above two residual magnetization curves, M d
The residual coercive force is individually defined from (H) and M i (H). That is, in the DCD curve, M d (H) = 0 when 1/2 of all particles is magnetized. The magnitude of the magnetic field at this time is the residual coercive force Hr of the DCD curve. Also,
In the IRM curve, when 1/2 of all particles is magnetization reversal, M
i (H) is 0.5, and the magnitude of the magnetic field at this time is I
It is the residual coercive force Ha of the RM curve.

【００３３】このうち、残留保磁力Ｈｒは、残留磁化が
ほぼ０での残留保磁力であることから、殆ど相互作用の
影響を受けていないものと考えられる。これに対して、
残留保磁力Ｈａは、残留磁化が最大値Ｍｒ の１／２で
の残留保磁力であることから、明らかに相互作用の影響
を受けている。従って、これら残留保磁力Ｈｒと残留保
磁力Ｈａとを比較すれば、媒体の磁気的相互作用を求め
ることができる。Among them, the residual coercive force Hr is considered to be hardly affected by the interaction because the residual coercive force Hr is the residual coercive force when the residual magnetization is almost zero. On the contrary,
The residual coercive force Ha is obviously influenced by the interaction because the residual coercive force Ha is the residual coercive force at 1/2 of the maximum value M r . Therefore, the magnetic interaction of the medium can be obtained by comparing the residual coercive force Hr and the residual coercive force Ha.

【００３４】例えば、残留保磁力Ｈｒ＜残留保磁力Ｈａ
である場合、これは媒体自身の磁化が磁化反転を妨げて
いることを表し、負の相互作用が働いていることを意味
する。逆に、残留保磁力Ｈｒ＞残留保磁力Ｈａである場
合には、正の相互作用が働いていることを意味する。For example, the residual coercive force Hr <the residual coercive force Ha
, It means that the magnetization of the medium itself prevents the magnetization reversal, which means that a negative interaction is working. On the contrary, when the residual coercive force Hr> the residual coercive force Ha, it means that a positive interaction is working.

【００３５】以上のことから、上記相互作用磁界Ｈ１
は、上記残留保磁力Ｈｒと残留保磁力Ｈａの差で表さ
れ、その大きさはその時の磁化の大きさに比例するもの
と仮定される。従って、上記反磁界係数Ｎｄ の類推か
ら、相互作用磁界係数Ｎ１ は、下記の（６）式のよう
に表される。From the above, the above-mentioned interaction magnetic field H 1
Is represented by the difference between the residual coercive force Hr and the residual coercive force Ha, and its magnitude is assumed to be proportional to the magnitude of the magnetization at that time. Therefore, from the analogy with the demagnetizing field coefficient N d , the interaction magnetic field coefficient N 1 is expressed by the following equation (6).

【００３６】 Ｎ１ ＝（Ｈｒ−Ｈａ）／Ｍ ・・・（６） なお、上記（６）式中、Ｍは、印加磁界が残留保磁力Ｈ
ａの時の残留磁化に対応し、残留磁化の最大値Ｍｒ の
１／２に値する。N 1 = (Hr−Ha) / M (6) In the equation (6), M is the residual coercive force H of the applied magnetic field.
It corresponds to the remanent magnetization at the time of a, and is half the maximum value M r of the remanent magnetization.

【００３７】即ち、上記相互作用磁界の大きさＨ１
は、次の（７）式のように表される。That is, the magnitude of the interaction magnetic field H 1
Is expressed by the following equation (7).

【００３８】 Ｈ１ ＝Ｎ１ ・Ｍｉ （Ｈ） ・・・（７） このように、相互作用磁界の大きさＨ１ をその時の磁
化の大きさで規格化することにより、媒体の種類を問わ
ず、その相互作用を把握することができる。H 1 = N 1 · M i (H) (7) In this way, by standardizing the magnitude H 1 of the interaction magnetic field by the magnitude of the magnetization at that time, the type of medium is determined. It is possible to understand the interaction regardless of the situation.

【００３９】本発明の垂直磁気記録媒体において、上述
のようにして求められるＳＦＤの半値幅が上記範囲とな
るようにするためには、その磁化容易軸の方向が膜面に
対して全く垂直であるのではなく、図１に示すように、
イントリンシックな磁化容易軸方向Ｅが、磁性層１０１
の法線方向Ｙに対して１５°〜４０°傾くように設定す
る必要がある。すなわち、本発明においては、磁化容易
軸方向Ｅと法線方向Ｙのなす角θE を１５°≦θE ≦４
０°の範囲に設定する。これは、θE が１５°未満であ
るとダイパルス比が大きくなり、逆にθE が４０°を越
えると垂直磁気記録の利点が失われることによる。In the perpendicular magnetic recording medium of the present invention, in order for the SFD half-value width obtained as described above to fall within the above range, the direction of the easy axis of magnetization is completely perpendicular to the film surface. Instead, as shown in Figure 1,
The intrinsic easy axis direction E is the magnetic layer 101.
It is necessary to set it so as to be inclined by 15 ° to 40 ° with respect to the normal direction Y of. That is, in the present invention, the angle θE formed by the easy magnetization axis direction E and the normal direction Y is 15 ° ≦ θE ≦ 4
Set in the range of 0 °. This is because the die pulse ratio becomes large when θE is less than 15 ° and the advantage of perpendicular magnetic recording is lost when θE exceeds 40 °.

【００４０】このようにＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜の磁化容
易軸方向Ｅを法線方向Ｙに対して傾けるには、例えばＣ
ｏ−Ｏ系合金薄膜を蒸着により成膜する際に、所定の方
向に移動走行される非磁性支持体と蒸発源との間にマス
クを配設し、このマスクにより上記非磁性支持体の表面
の法線方向と上記蒸発源からの蒸気流の入射方向のなす
角θの範囲を制御すれば良い。In order to incline the easy-axis direction E of the Co—O system perpendicularly magnetized film with respect to the normal direction Y in this way, for example, C
When depositing an o-O alloy thin film by vapor deposition, a mask is provided between the non-magnetic support and the evaporation source that move in a predetermined direction, and the surface of the non-magnetic support is covered by the mask. It is only necessary to control the range of the angle θ formed by the normal direction of the above and the incident direction of the vapor flow from the evaporation source.

【００４１】このなす角θは、得られるＣｏ−Ｏ系合金
薄膜の磁化容易軸の方向と相関があり、その変化範囲を
１５〜４０°に設定すれば、上記磁化容易軸方向Ｅを所
望の範囲に制御することができる。This angle θ has a correlation with the direction of the easy axis of magnetization of the obtained Co--O type alloy thin film, and if the range of change is set to 15-40 °, the direction E of the easy axis of magnetization is desired. The range can be controlled.

【００４２】一方、本発明にかかる垂直磁気記録媒体に
対して記録を行う際には、ギャップ長Ｌｇが０．１８μ
ｍ以下であるリング型磁気ヘッドを用いて記録を行うこ
とが望ましい。これにより、上述のような垂直磁気記録
媒体の特性を活かして、高密度記録を良好に行うことが
でき、優れた電磁変換特性が得られる。ギャップ長が
０．１８μｍを超えると、高密度記録の観点から、その
効果が薄れる。On the other hand, when recording is performed on the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention, the gap length Lg is 0.18 μm.
It is desirable to perform recording by using a ring type magnetic head having a size of m or less. As a result, high density recording can be satisfactorily performed by utilizing the characteristics of the perpendicular magnetic recording medium as described above, and excellent electromagnetic conversion characteristics can be obtained. If the gap length exceeds 0.18 μm, the effect is diminished from the viewpoint of high density recording.

【００４３】上記リング型磁気ヘッドの飽和磁束密度Ｂ
ｓは、１３ｋＧ以上とすることが好ましく、したがって
磁気ギャップ形成面に高飽和磁束密度を有する軟磁性金
属薄膜を配し、この軟磁性金属薄膜間に磁気ギャップを
形成してなる複合型の磁気ヘッドが好適である。また、
この記録システムの記録密度を８×１０５ ｂｉｔ／mm
２ 以上とするためには、前記リング型磁気ヘッドの磁
気ギャップのトラック幅は７μｍ以下にする必要があ
る。Saturation magnetic flux density B of the ring type magnetic head
It is preferable that s be 13 kG or more. Therefore, a soft magnetic metal thin film having a high saturation magnetic flux density is arranged on the magnetic gap forming surface, and a magnetic gap is formed between the soft magnetic metal thin films. Is preferred. Also,
The recording density of this recording system is 8 × 10 5 bit / mm
In order to set the width to 2 or more, the track width of the magnetic gap of the ring type magnetic head needs to be 7 μm or less.

【００４４】また、本発明にかかる垂直磁気記録媒体に
対して記録及び／又は再生を行うに際しては、例えば、
図１に示すように、上記リング型磁気ヘッドＨを上記垂
直磁気記録媒体の磁性層１０１の磁化容易軸の傾斜方向
（図中Ｘ方向）に沿って走行させる。これにより、例え
ばディジタル信号の記録再生を行う場合でも、その孤立
再生波形がダイパルス比０．１２以下のほぼ単峰形の波
形となり、複雑な信号処理系を必要とすることなく、良
好な電磁変換特性を得ることができる。When recording and / or reproducing on the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention, for example,
As shown in FIG. 1, the ring-type magnetic head H is caused to travel along the inclination direction (X direction in the drawing) of the easy axis of magnetization of the magnetic layer 101 of the perpendicular magnetic recording medium. As a result, even when recording / reproducing a digital signal, for example, the isolated reproduction waveform becomes a substantially unimodal waveform with a die pulse ratio of 0.12 or less, and a good electromagnetic conversion is achieved without requiring a complicated signal processing system. The characteristics can be obtained.

【００４５】[0045]

【作用】磁性層のイントリンシックな磁化容易軸の方向
における残留磁化曲線から得られる反転磁界分布の半値
幅を３０〜４０ｋＡ／ｍの範囲とすることにより、良好
な磁気特性が得られ、再生出力特性が向上する。また、
磁性層がＣｏ−Ｏ系合金薄膜からなる垂直磁気記録媒体
において、最小の磁気的単位はＣｏの微結晶であり、各
Ｃｏ粒子の磁化容易軸であるＣ軸は、概ね成膜時におけ
る蒸気流の入射方向に配向する。従って、磁性層を形成
する際に、非磁性支持体の表面の法線方向と蒸発源から
の蒸気流の入射方向とのなす角θを１５〜４０°の範囲
で変化させることにより、得られる垂直磁化膜の磁化容
易軸の方向が良好に制御され、優れた磁気特性が得られ
る。By setting the half-value width of the reversal magnetic field distribution obtained from the remanent magnetization curve in the direction of the intrinsic easy axis of the magnetic layer in the range of 30 to 40 kA / m, good magnetic characteristics can be obtained and reproduction output The characteristics are improved. Also,
In a perpendicular magnetic recording medium in which the magnetic layer is a Co—O-based alloy thin film, the minimum magnetic unit is Co crystallites, and the C axis that is the easy axis of magnetization of each Co particle is approximately the vapor flow during film formation. Oriented in the direction of incidence. Therefore, when the magnetic layer is formed, it can be obtained by changing the angle θ between the normal direction of the surface of the non-magnetic support and the incident direction of the vapor flow from the evaporation source within the range of 15 to 40 °. The direction of the easy axis of magnetization of the perpendicularly magnetized film is well controlled, and excellent magnetic characteristics are obtained.

【００４６】一方、例えば繰り返し波長λ＝３８μｍの
矩形波信号を記録することにより得られる孤立再生波
は、図２中ＡまたはＢに示すようなもので、そのダイパ
ルス比は次のように定義される。On the other hand, for example, an isolated reproduction wave obtained by recording a rectangular wave signal having a repetitive wavelength λ = 38 μm is as shown by A or B in FIG. 2, and its dipulse ratio is defined as follows. It

【００４７】 ダイパルス比＝ｂ／ａ ・・・（８） 磁化容易軸方向がほぼ垂直な磁気記録媒体とリング型磁
気ヘッドの組み合わせで矩形波信号の記録再生を行った
場合、その孤立再生波形は垂直磁気記録方式特有のダイ
パルス波形となり、ダイパルス比は大きな値となる。Dipulse ratio = b / a (8) When a rectangular wave signal is recorded / reproduced by a combination of a magnetic recording medium in which the easy axis of magnetization is almost perpendicular to the ring type magnetic head, its isolated reproduction waveform is It has a die pulse waveform peculiar to the perpendicular magnetic recording system, and the die pulse ratio has a large value.

【００４８】これに対して、磁化容易軸方向θＥ が磁
性層膜面に対して垂直方向から１５°〜４５°の範囲で
傾いているＣｏ−Ｏ系垂直磁気記録媒体を用い、ギャッ
プ長Ｌｇ０．１８μｍ以下のリング型磁気ヘッドを図２
中矢印Ｘ方向に走行させながら矩形波信号の記録再生を
行うと、その孤立再生波形は、ダイパルス比０．１２以
下のほぼ単峰形の波形となる。On the other hand, a gap length Lg0 is used by using a Co—O type perpendicular magnetic recording medium in which the easy axis direction θ E is tilted in the range of 15 ° to 45 ° from the direction perpendicular to the magnetic layer film surface. Fig. 2 shows a ring type magnetic head with a size of 18 µm or less.
When recording and reproducing a rectangular wave signal while traveling in the direction of the middle arrow X, the isolated reproduction waveform becomes a substantially unimodal waveform with a dipulse ratio of 0.12 or less.

【００４９】[0049]

【実施例】以下、本発明を適用した実施例について、図
面や実験結果を参照しながら詳細に説明する。実験１ 本実験では、Ｃｏ−Ｏ系垂直磁化膜を磁性層とする金属
磁性薄膜型の磁気テープにおいて、良好な電磁変換特性
を得るために媒体に要求される条件について検討した。
先ず、上記磁気テープのＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜を成膜す
る際に使用した連続巻き取り式真空蒸着装置の構成につ
いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings and experimental results. Experiment 1 In this experiment, in a metal magnetic thin film type magnetic tape having a Co—O system perpendicularly magnetized film as a magnetic layer, conditions required for a medium to obtain good electromagnetic conversion characteristics were examined.
First, the structure of the continuous winding type vacuum vapor deposition apparatus used when forming the Co—O based perpendicularly magnetized film of the magnetic tape will be described.

【００５０】この真空蒸着装置は、図１３に示すよう
に、排気系８１によって高真空に保たれる真空チャンバ
８２内の略中央部に冷却キャン８３を配置するととも
に、この冷却キャン８３よりも上方位置に巻き出しロー
ル８４及び巻き取りロール８５を配置してなるものであ
る。したがって、ベースフィルムＢは、巻き出しロール
８４から冷却キャン８３へと送り出され、冷却キャン８
３に沿って走行することによってＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜
が成膜された後、巻き取りロール８５に巻き取られる。As shown in FIG. 13, in this vacuum vapor deposition apparatus, a cooling can 83 is arranged substantially at the center of a vacuum chamber 82 which is kept at a high vacuum by an exhaust system 81, and the cooling can 83 is arranged above the cooling can 83. The unwinding roll 84 and the winding up roll 85 are arranged at the positions. Therefore, the base film B is sent from the unwinding roll 84 to the cooling can 83, and the cooling can 8
The Co—O-based perpendicularly magnetized film is formed by traveling along the line 3 and then wound on the winding roll 85.

【００５１】一方、冷却キャン８３の下方位置には、Ｃ
ｏあるいはＣｏ−Ｎｉ合金等からなる蒸発源８６が対向
配置されるとともに、蒸発源８６の斜め上方には電子銃
８７が設置され、前記蒸発源８６を電子銃８７からの電
子ビームの照射により加熱して蒸発せしめるように構成
されている。On the other hand, at the position below the cooling can 83, C
The evaporation source 86 made of o or a Co-Ni alloy is arranged so as to face each other, and the electron gun 87 is installed obliquely above the evaporation source 86, and the evaporation source 86 is heated by irradiation of an electron beam from the electron gun 87. It is configured to evaporate.

【００５２】また、前記蒸発源８６と冷却キャン８３の
間には、蒸気流中に酸素を混入し膜中に酸素を導入する
ための酸素導入管８８が配置されており、任意に酸素導
入ガス量を制御してベースフィルムＢ上に噴射し、蒸着
されたＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜中の酸素濃度を制御できる
ようになされている。Between the evaporation source 86 and the cooling can 83, an oxygen introducing pipe 88 for introducing oxygen into the vapor stream and introducing oxygen into the film is arranged, and the oxygen introducing gas is arbitrarily introduced. The amount of oxygen is controlled and jetted onto the base film B to control the oxygen concentration in the vapor-deposited Co—O-based perpendicularly magnetized film.

【００５３】冷却キャン８３近傍には、蒸発源８６から
飛来する蒸気流の入射角度を規制するための一対の入射
角制限マスク８９，９０が設置されている。したがっ
て、成膜の際の最高入射角θ１ 及び最低入射角θ２
は、これら入射角制限マスク８９，９０間の開口位置に
よって決まる。In the vicinity of the cooling can 83, a pair of incident angle limiting masks 89, 90 for restricting the incident angle of the vapor flow coming from the evaporation source 86 are installed. Therefore, the maximum incident angle θ 1 and the minimum incident angle θ 2 at the time of film formation
Is determined by the opening position between these incident angle limiting masks 89 and 90.

【００５４】そこで、以上のような構成を有する真空蒸
着装置を用い、得られるＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜のイント
リンシックな磁化容易軸方向θＥ が３０°（平均値）
となるように上記蒸気流の最高入射角θ１ と最低入射
角θ２ を変化させて各種サンプルテープを作製した。Therefore, the intrinsic easy axis direction θ E of the obtained Co—O system perpendicularly magnetized film is 30 ° (average value) using the vacuum vapor deposition apparatus having the above-mentioned structure.
Various sample tapes were produced by changing the maximum incident angle θ 1 and the minimum incident angle θ 2 of the vapor flow so that

【００５５】なお、成膜に際し、電磁銃加熱蒸発源より
Ｎｉ添加量５．０原子％のＣｏＮｉ合金を蒸発させ、蒸
着中真空チャンバ内に酸素ガスを導入しながらポリアミ
ドフィルムからなる長尺状高分子フィルム（膜厚６．０
μｍ、ヤング率１２００ｋｇ／mm２ ）を連続的に走行
させて、成膜速度約２５００ ／秒でＣｏＮｉ合金薄膜
を形成した。このＣｏＮｉ合金薄膜の全膜厚は、上記長
尺状高分子フィルムの走行速度を変化させることによっ
て適宜制御した。During film formation, a CoNi alloy with a Ni addition amount of 5.0 atomic% was evaporated from an electromagnetic gun heating evaporation source, and a long film made of polyamide film was introduced while introducing oxygen gas into the vacuum chamber during evaporation. Molecular film (film thickness 6.0
μm, Young's modulus of 1200 kg / mm 2 ) was continuously run to form a CoNi alloy thin film at a film forming rate of about 2500 / sec. The total film thickness of the CoNi alloy thin film was appropriately controlled by changing the running speed of the long polymer film.

【００５６】また、蒸着中、長尺状高分子フィルムを支
持する冷却キャンは、冷媒によって冷却しキャン表面温
度が０℃以下となるように制御し、酸素ガス導入量は、
各々の媒体で最適値を求めて適宜設定した。なお、蒸着
中の真空チャンバ内の雰囲気ガス圧は、１．５×１０
−４〜３．０×１０−４Torrとした。そして、得られた
長尺状媒体は、磁性層表面にフッ素系潤滑剤を塗布した
後、これを８mm幅にスリットし、テープ状のサンプルと
した。During vapor deposition, the cooling can supporting the long polymer film is cooled by a cooling medium and controlled so that the surface temperature of the can becomes 0 ° C. or less.
The optimum value was obtained for each medium and set appropriately. The atmospheric gas pressure in the vacuum chamber during vapor deposition was 1.5 × 10 5.
-4 to 3.0 x 10 -4 Torr. The obtained long medium was coated with a fluorine-based lubricant on the surface of the magnetic layer and then slit into a width of 8 mm to obtain a tape-shaped sample.

【００５７】このようにして作製されたサンプルテープ
について、磁性層の形状磁気異方性を取り除いた，イン
トリンシックな磁化容易軸方向θＥ での残留磁化曲線
から得られる反転磁界分布（ＳＦＤ）の半値幅を調べ
た。なお、上記ＳＦＤの半値幅は、以下のようにして求
めた。即ち、ＡＣ消磁状態とされる各サンプルテープに
対して磁化を増加させる方向で段階的に印加磁界を増加
させてＨ−Ｍヒステリシスループを測定した。この結果
を図１６に示す。With respect to the sample tape thus manufactured, the reversal magnetic field distribution (SFD) obtained from the residual magnetization curve in the intrinsic easy axis direction θ E without removing the shape magnetic anisotropy of the magnetic layer The full width at half maximum was examined. The full width at half maximum of the SFD was obtained as follows. That is, the HM hysteresis loop was measured by gradually increasing the applied magnetic field in the direction of increasing the magnetization with respect to each sample tape in the AC demagnetized state. The result is shown in FIG.

【００５８】そして、得られたＨ−Ｍヒステリシスルー
プにおいて、印加磁界の媒体の磁化による反磁界の影響
を考慮するために、反磁界係数をＮｄ ＝ｓｉｎ２ θと
仮定し、直線Ｈ＝Ｎｄ ・Ｍ（図１６中、直線ａ）上で
の残留磁化Ｍｉ （Ｈ）を求めた。この結果を図１７
（図中、曲線ａ）に示す。Then, in the obtained HM hysteresis loop, in order to consider the influence of the demagnetizing field due to the magnetization of the medium of the applied magnetic field, the demagnetizing factor is assumed to be N d = sin 2 θ, and the straight line H = N The residual magnetization M i (H) on d · M (straight line a in FIG. 16) was determined. This result is shown in FIG.
(Curve a in the figure).

【００５９】次に、上記残留磁化曲線ａは、媒体の磁気
的相互作用を含んでいるので、これを相互作用のない曲
線に補正した。このとき、媒体の磁気的相互作用による
相互作用磁界の大きさＨ１ は、その時の磁化に比例す
るものと仮定した。このように補正された残留磁化曲線
ｂを図１７中に併せて示す。Next, since the remanent magnetization curve a includes magnetic interaction of the medium, it was corrected to a curve having no interaction. At this time, it was assumed that the magnitude H 1 of the interaction magnetic field due to the magnetic interaction of the medium is proportional to the magnetization at that time. The remanent magnetization curve b thus corrected is also shown in FIG.

【００６０】図１７より、補正前の残留磁化曲線ａは、
Ｓ字型曲線（オーバーハング）となったのに対して、補
正後の残留磁化曲線ｂには、非常に急激な立ち上がりが
見られたものの、オーバーハングは見られなかった。こ
のことから、上述のようなオーバーハングが起こる原因
は、媒体の正の相互作用であると言える。From FIG. 17, the residual magnetization curve a before correction is
In contrast to the S-shaped curve (overhang), the remanent magnetization curve b after correction showed a very sharp rise, but no overhang was seen. From this, it can be said that the cause of the above-mentioned overhang is the positive interaction of the medium.

【００６１】そして、この補正された残留磁化曲線ｂを
微分した。これにより、図１８に示すようにＳＦＤが求
められる。図１８より、上述のように反磁界の補正を行
うと、７５０Ｏｅ付近に有限の幅ａを有したピークが存
在するＳＦＤが求められた。そこで、このＳＦＤの上記
ピークにおける半値幅を測定した。Then, the corrected residual magnetization curve b was differentiated. As a result, the SFD is obtained as shown in FIG. From FIG. 18, when the demagnetizing field was corrected as described above, the SFD having a peak having a finite width a near 750 Oe was obtained. Therefore, the half width at the peak of this SFD was measured.

【００６２】また、上記磁化容易軸方向θＥ は、磁気
トルクメータを用いて次のようにして測定し、膜面の法
線方向を０°とした時の傾き角で表した。The direction of easy axis of magnetization θ E was measured using a magnetic torque meter in the following manner, and was expressed as an inclination angle when the normal line direction of the film surface was 0 °.

【００６３】すなわち、図１４に示すように同一形状の
２枚のサンプルＳ，Ｔを用意し、これらを膜面が直交す
るように配置して回動軸Ｗに固定する。なお、このとき
サンプルＳ，Ｔの膜面の向きは、それぞれの磁化容易軸
が同一象限に存在するように設定する。That is, as shown in FIG. 14, two samples S and T having the same shape are prepared, and they are arranged so that their film surfaces are orthogonal to each other and fixed to the rotating shaft W. At this time, the orientations of the film surfaces of the samples S and T are set so that the respective easy magnetization axes exist in the same quadrant.

【００６４】次いで、印加磁界の方向をサンプルＳある
いはサンプルＴの膜面内方向にとり、この状態で印加磁
界の大きさを変化させ、回動軸Ｗに固定されたこれら２
枚のサンプルＳ，Ｔ全体に発生するトルクの印加磁界依
存性を求め、宮島等のトルクデータ解析法〔J.Appl.Phy
s. 47, 4669, (1976) 〕に従って磁気異方性定数を求め
る。すなわち、各磁界ＨでのトルクＬと（Ｌ／Ｈ）２
の関係をグラフにプロットし、印加磁界を無限大に外挿
してグラフの直線部の傾きより磁気異方性定数ＫＮ を
決定する。Next, the direction of the applied magnetic field is set to the in-plane direction of the film of the sample S or the sample T, and in this state, the magnitude of the applied magnetic field is changed to fix these two fixed to the rotating shaft W.
The torque data analysis method of Miyajima et al. [J. Appl.
s. 47, 4669, (1976)]. That is, the torque L at each magnetic field H and (L / H) 2
Is plotted in a graph, the applied magnetic field is extrapolated to infinity, and the magnetic anisotropy constant K N is determined from the slope of the straight line portion of the graph.

【００６５】ここで求められる磁気異方性定数ＫＮ
は、直交した２枚のサンプルＳ，Ｔの合成された見かけ
の磁気異方性定数である。一方、サンプルＳ，Ｔの真の
磁気異方性定数Ｋ０ と見かけの磁気異方性定数ＫＮ の
間には、次の関係が成り立つ。The magnetic anisotropy constant K N obtained here
Is a combined apparent magnetic anisotropy constant of two orthogonal samples S and T. On the other hand, the following relationship is established between the true magnetic anisotropy constant K 0 of the samples S and T and the apparent magnetic anisotropy constant K N.

【００６６】 Ｋ０ ＝ＫＮ ／sin ２θＥ ・・・（９） したがって、先に求めた見かけの磁気異方性定数ＫＮ
を前記関係式（９）に代入することで、真の磁気異方性
定数Ｋ０ を算出することができる。K 0 = K N / sin 2θ E (9) Therefore, the apparent magnetic anisotropy constant K N obtained above is calculated.
By substituting into the above relational expression (9), the true magnetic anisotropy constant K 0 can be calculated.

【００６７】このようにして求めたＳＦＤの半値幅を下
記の表１に表す。The full width at half maximum of the SFD thus obtained is shown in Table 1 below.

【００６８】[0068]

【表１】 [Table 1]

【００６９】次に、各サンプルテープについて、ソニー
社製の改造ＶＴＲデッキ（商品名，Ｈｉ−８ ＥＶ−Ｓ
９００）を用い、記録波長０．５μｍでの再生出力を測
定した。この結果を上記表１に併せて記す。表１に示す
ように、磁化容易軸方向θＥが３０°となるように設定
されたＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜においては、ＳＦＤの半値
幅が３０〜４０ｋＡ／ｍの範囲とされた場合に、短波長
での再生出力特性が非常に良好となった。Next, for each sample tape, a modified VTR deck manufactured by Sony Corporation (trade name, Hi-8 EV-S)
900) was used to measure the reproduction output at a recording wavelength of 0.5 μm. The results are also shown in Table 1 above. As shown in Table 1, in the Co—O-based perpendicularly magnetized film set such that the easy axis direction θE is 30 °, when the half width of SFD is in the range of 30 to 40 kA / m, The reproduction output characteristics at short wavelengths were very good.

【００７０】また、ＳＦＤの半値幅を上述の範囲内にす
るためには、成膜時における蒸気流の入射角を１５〜４
０°の範囲で制御すれば良いことが判った。Further, in order to keep the half width of SFD within the above range, the incident angle of the vapor flow at the time of film formation is 15 to 4
It was found that the control should be performed within the range of 0 °.

【００７１】次に、上記実験１の結果に基づき、磁性層
のシントリンシックな磁化容易軸方向θE が１５〜４０
°の範囲内となるように設定されたＣｏ−Ｏ系垂直磁気
記録媒体に対して、リングヘッドによりディジタル信号
の記録再生を行い、その電磁変換特性を検討した。Next, based on the results of Experiment 1 described above, the direction of the syntactic easy axis θE of the magnetic layer is 15 to 40.
Recording and reproduction of a digital signal were performed by a ring head with respect to a Co-O type perpendicular magnetic recording medium set to be within the range of °, and its electromagnetic conversion characteristics were examined.

【００７２】実験２ 本実験では、磁化容易軸方向の異なる２種類のＣｏ−Ｏ
系垂直磁気記録媒体と、ギャップ長の異なる２種類のリ
ング型磁気ヘッドを用い、計４種類の組み合わせにて記
録再生を行った場合の記録再生特性をそれぞれ調べた。 Experiment 2 In this experiment, two types of Co—O having different easy magnetization axis directions were used.
Recording / reproducing characteristics were examined when recording / reproducing was carried out using a total of four types of magnetic recording media and two types of ring type magnetic heads having different gap lengths.

【００７３】なお、上記Ｃｏ−Ｏ系垂直磁気記録媒体
は、上記実験１において使用した真空蒸着装置を用い、
以下のようにして作製したものである。For the Co-O type perpendicular magnetic recording medium, the vacuum vapor deposition apparatus used in Experiment 1 was used.
It is produced as follows.

【００７４】即ち、電磁銃加熱蒸発源よりＮｉ添加量
５．０原子％のＣｏＮｉ合金を蒸発させ、蒸着中真空チ
ャンバ内に酸素ガスを導入しながら連続的に長尺状高分
子フィルム上に部分的に酸化されたＣｏＮｉ合金膜を成
膜した。That is, a CoNi alloy with a Ni addition amount of 5.0 atomic% was evaporated from an electromagnetic gun heating evaporation source, and oxygen gas was introduced into the vacuum chamber during the evaporation to continuously form a partial film on the long polymer film. A chemically oxidized CoNi alloy film was formed.

【００７５】このとき、ＣｏＮｉ合金の蒸着入射ビーム
は、入射角制限マスクを設置することにより媒体Ａでは
θ１ ＝４０°、θ２ ＝１５°とし、媒体Ｂではθ１
＝１５°、θ２ ＝−１５°と設定した。[0075] At this time, deposition incident beam of CoNi alloys, θ 1 = 40 ° in medium A by placing the incident angle limiting mask, and θ 2 = 15 °, the medium B theta 1
= 15 ° and θ 2 = −15 °.

【００７６】また、長尺状高分子フィルムとしては、こ
こでは膜厚６．０μｍ、ヤング率１２００ｋｇ／mm２
のポリアミドフィルムを用い、その走行速度を１６ｍ／
分に設定し、成膜速度約２５００ ／秒でＣｏＮｉ合金
を蒸着し、磁性層厚が２０００ となるように設定し
た。As the long polymer film, here, the film thickness is 6.0 μm and Young's modulus is 1200 kg / mm 2.
Using a polyamide film, the running speed is 16m /
Minutes, and a CoNi alloy was vapor-deposited at a film formation rate of about 2500 1 / sec to set the magnetic layer thickness to 2000.

【００７７】蒸着中、長尺状高分子フィルムを支持する
冷却キャンは、冷媒によって冷却しキャン表面温度が０
℃以下となるように制御した。酸素ガス導入量は、各々
の媒体で最適値を求め、媒体Ａでは３８０cc／分、媒体
Ｂでは４００cc／分なる条件で各々蒸着を行った。蒸着
中の真空チャンバ内の雰囲気ガス圧は、共に１．８×１
０−４Torrとした。During the vapor deposition, the cooling can supporting the long polymer film is cooled by the cooling medium so that the surface temperature of the can becomes zero.
The temperature was controlled so as to be below ℃. The optimum amount of oxygen gas was determined for each medium, and vapor deposition was performed under the conditions of medium A of 380 cc / min and medium B of 400 cc / min. The atmospheric gas pressure in the vacuum chamber during vapor deposition was 1.8 × 1 for both.
It was set to 0-4 Torr.

【００７８】そして、得られた長尺状媒体は、磁性層表
面にフッ素系潤滑剤を塗布した後、これを８mm幅にスリ
ットし、テープ状のサンプルとした。The obtained long medium was coated with a fluorine-based lubricant on the surface of the magnetic layer and then slit into a width of 8 mm to obtain a tape-shaped sample.

【００７９】このようにして作製された媒体Ａ及び媒体
Ｂについて、飽和磁束密度Ｂｓ、垂直方向の保磁力Ｈｃ
(V) 並びに有効異方性磁界Ｈｋ(eff) を振動試料型磁力
計（ＶＳＭ）により測定した。また、膜の形状磁気異方
性を取り除いたイントリンシックな磁気異方性定数Ｋ０
とその方向（磁化容易軸方向）θＥ を磁気トルクメー
タを用いて測定した。With respect to the medium A and the medium B thus manufactured, the saturation magnetic flux density Bs and the coercive force Hc in the vertical direction are obtained.
(V) and the effective anisotropic magnetic field Hk (eff) were measured by a vibrating sample magnetometer (VSM). Further, the intrinsic magnetic anisotropy constant K 0 is obtained by removing the shape magnetic anisotropy of the film.
And its direction (the direction of the easy axis of magnetization) θ E were measured using a magnetic torque meter.

【００８０】媒体Ａ及び媒体Ｂの作製条件を表２に、ま
たそれらの磁気特性〔Ｂｓ，Ｈｃ(V) ，Ｈｋ(eff) ，Ｋ
０ ，θＥ 〕を表３に示す。なお、磁化容易軸方向θＥ
は、膜面の法線方向を０°とし、それからの傾き角と
して表した。Table 2 shows the manufacturing conditions of the medium A and the medium B, and their magnetic characteristics [Bs, Hc (V), Hk (eff), K.
0 , θ E ] is shown in Table 3. The easy axis direction θ E
Was expressed as a tilt angle from the normal direction of the film surface to 0 °.

【００８１】[0081]

【表２】 [Table 2]

【００８２】[0082]

【表３】 [Table 3]

【００８３】また、記録再生特性の評価に使用した磁気
ヘッドは、図１５に示すような基本構造を有する複合型
の磁気ヘッドである。この複合型の磁気ヘッドは、一対
のフェライトコア９１Ａ，９１Ｂの突き合わせ面を斜め
に削り、それぞれ軟磁性金属薄膜９２Ａ，９２Ｂを成膜
するとともに、これら軟磁性金属薄膜９２Ａ，９２Ｂの
端面間にギャップ材を挟み込み、磁気ギャップｇを形成
してなるものである。The magnetic head used for evaluating the recording / reproducing characteristics is a composite type magnetic head having a basic structure as shown in FIG. In this composite type magnetic head, the abutting surfaces of a pair of ferrite cores 91A and 91B are cut obliquely to form soft magnetic metal thin films 92A and 92B, respectively, and a gap is formed between the end surfaces of these soft magnetic metal thin films 92A and 92B. The material is sandwiched to form a magnetic gap g.

【００８４】磁気ギャップｇの両サイドには、非磁性の
ガラス９３が充填され、磁気テープに対する当たりを確
保するようになされており、また一方のフェライトコア
９１Ｂには巻き線溝９４が設けられている。Nonmagnetic glass 93 is filled on both sides of the magnetic gap g to ensure contact with the magnetic tape, and one ferrite core 91B is provided with a winding groove 94. There is.

【００８５】評価には２種類の磁気ヘッド（ヘッドＩ及
びヘッドII）を使用したが、これらヘッドの基本的な構
造は同じで、いずれもギャップ近傍の軟磁性金属薄膜９
２Ａ，９２ＢとしてＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ合金（飽和
磁束密度Ｂｓ＝１４ｋＧ）を用いており、その違いはギ
ャップ長のみである。各磁気ヘッドの諸元を表４に示
す。Two types of magnetic heads (head I and head II) were used for the evaluation. The basic structures of these heads are the same, and both of them have the soft magnetic metal thin film 9 near the gap.
Fe-Ga-Si-Ru alloys (saturation magnetic flux density Bs = 14 kG) are used as 2A and 92B, and the only difference is the gap length. Table 4 shows the specifications of each magnetic head.

【００８６】[0086]

【表４】 [Table 4]

【００８７】以上の２種類の媒体（媒体Ａ及び媒体Ｂ）
と２種類の磁気ヘッド（ヘッドＩ及びヘッドII）の計４
種類の組み合わせについて、記録再生特性を比較し、本
発明の効果を調べた。表５に媒体−ヘッドの組み合わせ
例と、それぞれの記録再生特性を示す。The above two types of media (medium A and medium B)
And 2 types of magnetic heads (head I and head II), total 4
The effects of the present invention were investigated by comparing the recording / reproducing characteristics for the combinations of types. Table 5 shows examples of medium-head combinations and respective recording / reproducing characteristics.

【００８８】[0088]

【表５】 [Table 5]

【００８９】表５より、磁化容易軸の傾いたＣｏ−Ｏ系
垂直磁気記録媒体とギャップ長の狭いリング型磁気ヘッ
ドの組み合わせによる記録再生特性が最も優れているこ
とがわかる。すなわち、この組み合わせによれば、短波
長（記録波長０．５μｍ）で再生出力が最も大きく、し
かも短波長を記録した場合の孤立再生波形のダイパルス
比が小さく、ほぼ単峰形の波形が得られ、複雑な波形処
理を必要としない。Table 5 shows that the combination of the Co—O type perpendicular magnetic recording medium having the easy axis of magnetization and the ring type magnetic head having a narrow gap length has the best recording and reproducing characteristics. That is, according to this combination, the reproduction output is the largest at a short wavelength (recording wavelength 0.5 μm), and the dipulse ratio of the isolated reproduction waveform when the short wavelength is recorded is small, so that an almost unimodal waveform is obtained. , Does not require complicated waveform processing.

【００９０】したがって、このような媒体とヘッドの組
み合わせによる記録再生方法は、ディジタル画像信号の
記録再生方法に適したものであると言える。Therefore, it can be said that the recording / reproducing method using such a combination of the medium and the head is suitable for the recording / reproducing method of the digital image signal.

【００９１】以上のように、本発明を適用した垂直磁気
記録媒体は、良好な磁気特性を有しており、短波長での
再生出力特性も優れていることから、次のような構成を
有する記録再生装置に適用して良好な結果が期待でき
る。As described above, the perpendicular magnetic recording medium to which the present invention is applied has good magnetic characteristics and excellent reproduction output characteristics at short wavelengths, and thus has the following structure. Good results can be expected when applied to a recording / reproducing apparatus.

【００９２】記録再生装置の構成 カラービデオ信号をディジタル化して磁気テープ等の記
録媒体に記録するディジタルＶＴＲとしては、放送局用
のＤ１フォーマットのコンポーネント形ディジタルＶＴ
Ｒ及びＤ２フォーマットのコンポジット形ディジタルＶ
ＴＲが実用化されている。 Structure of Recording / Reproducing Device As a digital VTR for digitizing a color video signal and recording it on a recording medium such as a magnetic tape, a component type digital VT of a D1 format for a broadcasting station is used.
Composite digital V in R and D2 format
TR has been put to practical use.

【００９３】前者のＤ１フォーマットディジタルＶＴＲ
は、輝度信号及び第１，第２の色差信号をそれぞれ１
３．５ＭＨｚ、６．７５ＭＨｚのサンプリング周波数で
Ａ／Ｄ変換した後、所定の信号処理を行って磁気テープ
上に記録するもので、これらコンポーネント成分のサン
プリング周波数が４：２：２であることから、４：２：
２方式とも称されている。The former D1 format digital VTR
Is 1 for the luminance signal and the first and second color difference signals.
After A / D conversion at a sampling frequency of 3.5 MHz and 6.75 MHz, a predetermined signal processing is performed and recording is performed on a magnetic tape. Since the sampling frequency of these component components is 4: 2: 2. 4: 2:
It is also called two methods.

【００９４】一方、後者のＤ２フォーマットディジタル
ＶＴＲは、コンポジットカラービデオ信号をカラー副搬
送波信号の周波数の４倍の周波数の信号でサンプリング
を行ってＡ／Ｄ変換し、所定の信号処理を行った後、磁
気テープに記録するようにしている。On the other hand, in the latter D2 format digital VTR, the composite color video signal is sampled with a signal having a frequency four times the frequency of the color subcarrier signal, A / D converted, and subjected to predetermined signal processing. , I try to record on a magnetic tape.

【００９５】いずれにしても、これらのディジタルＶＴ
Ｒは、共に放送局用に使用されることを前提に設計され
ているために、画質最優先とされ、１サンプルが例えば
８ビットにＡ／Ｄ変換されたディジタルカラービデオ信
号を実質的に圧縮することなしに記録するようになされ
ている。したがって、例えばＤ１フォーマットのディジ
タルＶＴＲでは、大型のカセットテープを使用しても高
々１．５時間程度の再生時間しか得られず、一般家庭用
のＶＴＲとして使用するには不適当である。In any case, these digital VTs are
Since R is designed on the premise that both are used for broadcasting stations, image quality is given the highest priority, and a digital color video signal in which one sample is A / D converted into, for example, 8 bits is substantially compressed. It is designed to record without doing anything. Therefore, for example, a D1 format digital VTR can obtain a reproduction time of at most about 1.5 hours even if a large cassette tape is used, which is unsuitable for use as a general domestic VTR.

【００９６】そこで本実施例においては、例えば５μｍ
のトラック幅に対して最短波長０．５μｍの信号を記録
するようにし、記録密度４×１０５ ｂｉｔ／mm２ 以
上、あるいは８×１０５ ｂｉｔ／mm２ 以上を実現する
とともに、記録情報を再生歪みが少ないような形で圧縮
する方法を併用することによって、テープ幅が８mmある
いはそれ以下の幅狭の磁気テープを使用しても長時間の
記録・再生が可能なディジタルＶＴＲに適用するものと
する。Therefore, in this embodiment, for example, 5 μm
The signal with the shortest wavelength of 0.5 μm is recorded with respect to the track width of, and the recording density of 4 × 10 5 bit / mm 2 or more or 8 × 10 5 bit / mm 2 or more is realized, and the recorded information is reproduced. By using the compression method with less distortion, it can be applied to a digital VTR that can record / reproduce for a long time even if a magnetic tape with a tape width of 8 mm or less is used. To do.

【００９７】以下、このディジタルＶＴＲの構成につい
て説明する。 ａ．信号処理部 先ず、本実施例において用いたディジタルＶＴＲの信号
処理部について説明する。図３は記録側の構成全体を示
すものであり、１Ｙ、１Ｕ、１Ｖでそれぞれ示す入力端
子に、例えばカラービデオカメラからの三原色信号Ｒ，
Ｇ，Ｂから形成されたディジタル輝度信号Ｙ、ディジタ
ル色差信号Ｕ、Ｖが供給される。この場合、各信号のク
ロックレートはＤ１フォーマットの各コンポーネント信
号の周波数と同一とされる。すなわち、それぞれのサン
プリング周波数が１３．５ＭＨｚ、６．７５ＭＨｚとさ
れ、且つこれらの１サンプル当たりのビット数が８ビッ
トとされている。したがって、入力端子１Ｙ、１Ｕ、１
Ｖに供給される信号のデータ量としては、約２１６Ｍｂ
ｐｓとなる。この信号のうちブランキング時間のデータ
を除去し、有効領域の情報のみを取り出す有効情報抽出
回路２によってデータ量が約１６７Ｍｂｐｓに圧縮され
る。The structure of this digital VTR will be described below. a. Signal Processing Unit First, the signal processing unit of the digital VTR used in this embodiment will be described. FIG. 3 shows the entire structure on the recording side. The input terminals indicated by 1Y, 1U, and 1V are provided with three primary color signals R from a color video camera,
A digital luminance signal Y formed from G and B and digital color difference signals U and V are supplied. In this case, the clock rate of each signal is the same as the frequency of each component signal of the D1 format. That is, the respective sampling frequencies are 13.5 MHz and 6.75 MHz, and the number of bits per sample is 8 bits. Therefore, the input terminals 1Y, 1U, 1
The data amount of the signal supplied to V is about 216 Mb
ps. The data amount of the blanking time is removed from this signal, and the data amount is compressed to about 167 Mbps by the effective information extraction circuit 2 that extracts only the information of the effective area.

【００９８】そして、上記有効情報抽出回路２の出力の
うちの輝度信号Ｙが周波数変換回路３に供給され、サン
プリング周波数が１３．５ＭＨｚからその３／４に変換
される。周波数変換回路３としては、例えば間引きフィ
ルタが使用され、折り返し歪みが生じないようになされ
ている。この周波数変換回路３の出力信号は、ブロック
化回路５に供給され、輝度データの順序がブロックの順
序に変換される。ブロック化回路５は、後段に設けられ
たブロック符号化回路８のために設けられている。Then, the luminance signal Y of the output of the valid information extraction circuit 2 is supplied to the frequency conversion circuit 3, and the sampling frequency is converted from 13.5 MHz to 3/4 thereof. As the frequency conversion circuit 3, for example, a thinning filter is used so that aliasing distortion does not occur. The output signal of the frequency conversion circuit 3 is supplied to the blocking circuit 5, and the order of the luminance data is converted into the order of blocks. The block forming circuit 5 is provided for the block encoding circuit 8 provided in the subsequent stage.

【００９９】図５は、符号化の単位のブロックの構造を
示す。この例は、３次元ブロックであって、例えば２フ
レームに跨がる画面を分割することにより、同図に示す
ように（４ライン×４画素×２フレーム）の単位ブロッ
クが多数形成される。なお、図５において実線は奇数フ
ィールドのラインを示し、破線は偶数フィールドのライ
ンを示す。FIG. 5 shows the structure of a block as a unit of coding. This example is a three-dimensional block, and for example, by dividing a screen across two frames, a large number of unit blocks of (4 lines × 4 pixels × 2 frames) are formed as shown in FIG. Note that, in FIG. 5, solid lines indicate odd field lines, and broken lines indicate even field lines.

【０１００】また、有効情報抽出回路２の出力のうち、
２つの色差信号Ｕ、Ｖがサブサンプリング及びサブライ
ン回路４に供給され、サンプリング周波数がそれぞれ
６．７５ＭＨｚからその半分に変換された後、２つのデ
ィジタル色差信号が互いにライン毎に選択され、１チャ
ンネルのデータに合成される。したがって、このサブサ
ンプリング及びサブライン回路４からは線順次化された
ディジタル色差信号が得られる。このサブサンプリング
及びサブライン回路４によってサブサンプル及びサブラ
イン化された信号の画素構成を図６に示す。図６中、○
は第１の色差信号Ｕのサブサンプリング画素を示し、△
は第２の色素信号Ｖのサンプリング画素を示し、×はサ
ブサンプルによって間引かれた画素の位置を示す。Of the outputs of the effective information extraction circuit 2,
The two color difference signals U and V are supplied to the sub-sampling and sub-line circuit 4, and after the sampling frequencies are respectively converted from 6.75 MHz to half thereof, the two digital color difference signals are selected line by line from each other, Combined with the data. Therefore, a line-sequential digital color difference signal is obtained from the sub-sampling and sub-line circuit 4. FIG. 6 shows a pixel configuration of a signal subsampled and sublined by the subsampling and subline circuit 4. 6 in FIG.
Indicates a sub-sampling pixel of the first color difference signal U, and Δ
Indicates the sampling pixel of the second dye signal V, and x indicates the position of the pixel thinned by the sub-sample.

【０１０１】上記サブサンプリング及びサブライン回路
４からの線順次化出力信号は、ブロック化回路６に供給
される。ブロック化回路６では一方のブロック化回路５
と同様に、テレビジョン信号の走査の順序の色差データ
がブロックの順序のデータに変換される。このブロック
化回路６は、一方のブロック化回路５と同様に、色差デ
ータを（４ライン×４画素×２フレーム）のブロック構
造に変換する。そしてこれらブロック化回路５及びブロ
ック化回路６の出力信号が合成回路７に供給される。The line-sequential output signal from the sub-sampling and sub-line circuit 4 is supplied to the blocking circuit 6. In the blocking circuit 6, one blocking circuit 5
Similarly, the color difference data in the scanning order of the television signal is converted into the data in the block order. Like the one blocking circuit 5, the blocking circuit 6 converts the color difference data into a block structure of (4 lines × 4 pixels × 2 frames). The output signals of the blocking circuit 5 and the blocking circuit 6 are supplied to the synthesizing circuit 7.

【０１０２】合成回路７では、ブロックの順序に変換さ
れた輝度信号及び色差信号が１チャンネルのデータに変
換され、この合成回路７の出力信号がブロック符号化回
路８に供給される。ブロック符号化回路８としては、後
述するようにブロック毎のダイナミックレンジに適応し
た符号化回路（ＡＤＲＣと称する。）、ＤＣＴ（Ｄｉｓ
ｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）回路
等が適用できる。前記ブロック符号化回路８からの出力
信号は、さらにフレーム化回路９に供給され、フレーム
構造のデータに変換される。このフレーム化回路９で
は、画素系のクロックと記録系のクロックとの乗り換え
が行われる。In the synthesizing circuit 7, the luminance signal and the color difference signal converted in the order of blocks are converted into 1-channel data, and the output signal of the synthesizing circuit 7 is supplied to the block coding circuit 8. As the block encoding circuit 8, an encoding circuit (referred to as ADRC) adapted to the dynamic range of each block and a DCT (Dis) will be described later.
A create cosine transform circuit or the like can be applied. The output signal from the block encoding circuit 8 is further supplied to the framing circuit 9 and converted into frame structure data. In the framing circuit 9, the pixel system clock and the recording system clock are changed.

【０１０３】次いで、フレーム化回路９の出力信号がエ
ラー訂正符号のパリティ発生回路１０に供給され、エラ
ー訂正符号のパリティが生成される。パリティ発生回路
１０の出力信号はチャンネルエンコーダ１１に供給さ
れ、記録データの低域部分を減少させるようなチャンネ
ルコーディングがなされる。チャンネルエンコーダ１１
の出力信号が記録アンプ１２Ａ，１２Ｂと回転トランス
（図示は省略する。）を介して一対の磁気ヘッド１３
Ａ，１３Ｂに供給され、磁気テープに記録される。な
お、オーディオ信号と、ビデオ信号とは別に圧縮符号化
され、チャンネルエンコーダ１１に供給される。Next, the output signal of the framing circuit 9 is supplied to the error correction code parity generation circuit 10, and the error correction code parity is generated. The output signal of the parity generation circuit 10 is supplied to the channel encoder 11, and channel coding is performed so as to reduce the low frequency part of the recording data. Channel encoder 11
Output signal of the pair of magnetic heads 13 via recording amplifiers 12A and 12B and a rotary transformer (not shown).
It is supplied to A and 13B and recorded on the magnetic tape. The audio signal and the video signal are separately compression-coded and supplied to the channel encoder 11.

【０１０４】上述の信号処理によって、入力のデータ量
２１６Ｍｂｐｓが有効走査期間のみを抽出するによって
約１６７Ｍｂｐｓに低減され、さらに周波数変換とサブ
サンプル、サブラインとによってこれが８４Ｍｂｐｓに
減少される。このデータは、ブロック符号化回路８で圧
縮符号化することにより、約２５Ｍｂｐｓに圧縮され、
その後のパリティ、オーディオ信号等の付加的な情報を
加えて、記録データ量としては３１．５６Ｍｂｐｓとな
る。By the signal processing described above, the input data amount of 216 Mbps is reduced to about 167 Mbps by extracting only the effective scanning period, and further reduced to 84 Mbps by the frequency conversion, the sub-sample and the sub-line. This data is compressed and encoded by the block encoding circuit 8 to be compressed to about 25 Mbps,
By adding additional information such as parity and audio signal after that, the recording data amount becomes 31.56 Mbps.

【０１０５】次に、再生側の構成について図４を参照し
ながら説明する。再生の際には、図４に示すように、先
ず磁気ヘッド１３Ａ，１３Ｂからの再生データが回転ト
ランス及び再生アンプ１４Ａ，１４Ｂを介してチャンネ
ルデコーダ１５に供給される。チャンネルデコーダ１５
において、チャンネルコーディングの復調がされ、チャ
ンネルデコーダ１５の出力信号がＴＢＣ回路（時間軸補
正回路）１６に供給される。このＴＢＣ回路１６におい
て、再生信号の時間軸変動成分が除去される。ＴＢＣ回
路１６からの再生データがＥＣＣ回路１７に供給され、
エラー訂正符号を用いたエラー訂正とエラー修整とが行
われる。ＥＣＣ回路１７の出力信号がフレーム分解回路
１８に供給される。Next, the structure on the reproducing side will be described with reference to FIG. At the time of reproduction, as shown in FIG. 4, the reproduction data from the magnetic heads 13A and 13B is first supplied to the channel decoder 15 via the rotary transformer and the reproduction amplifiers 14A and 14B. Channel decoder 15
At, the channel coding is demodulated, and the output signal of the channel decoder 15 is supplied to the TBC circuit (time base correction circuit) 16. In this TBC circuit 16, the time-axis fluctuation component of the reproduction signal is removed. The reproduction data from the TBC circuit 16 is supplied to the ECC circuit 17,
Error correction using the error correction code and error correction are performed. The output signal of the ECC circuit 17 is supplied to the frame decomposition circuit 18.

【０１０６】フレーム分解回路１８によって、ブロック
符号化データの各成分がそれぞれ分離されるとともに、
記録系のクロックから画素系のクロックへの乗り換えが
なされる。フレーム分解回路１８で分離された各データ
がブロック複号回路１９に供給され、各ブロック単位に
原データと対応する復元データが複号され、複号データ
が分配回路２０に供給される。この分配回路２０で複号
データが輝度信号と色差信号に分離される。輝度信号及
び色差信号がブロック分解回路２１，２２にそれぞれ供
給される。ブロック分解回路２１，２２は、送信側のブ
ロック化回路５，６とは逆に、ブロックの順序の複号デ
ータをラスター走査の順に変換する。The frame decomposing circuit 18 separates each component of the block coded data from each other, and
The clock of the recording system is changed to the clock of the pixel system. The respective data separated by the frame decomposing circuit 18 are supplied to the block decoding circuit 19, the restored data corresponding to the original data is decoded for each block, and the decoding data is supplied to the distribution circuit 20. The distribution circuit 20 separates the decoded data into a luminance signal and a color difference signal. The luminance signal and the color difference signal are supplied to the block decomposition circuits 21 and 22, respectively. The block decomposing circuits 21 and 22 convert the decoding data in the order of blocks into the order of raster scanning, contrary to the blocking circuits 5 and 6 on the transmission side.

【０１０７】ブロック分解回路２１からの複号輝度信号
が補間フィルタ２３に供給される。補間フィルタ２３で
は、輝度信号のサンプリングレートが３ｆｓから４ｆｓ
（４ｆｓ＝１３．５ＭＨｚ）に変換される。補間フィル
タ２３からのディジタル輝度信号Ｙは出力端子２６Ｙに
取り出される。The decoded luminance signal from the block decomposition circuit 21 is supplied to the interpolation filter 23. In the interpolation filter 23, the sampling rate of the luminance signal is 3 fs to 4 fs.
(4fs = 13.5 MHz). The digital luminance signal Y from the interpolation filter 23 is taken out to the output terminal 26Y.

【０１０８】一方、ブロック分解回路２２からのディジ
タル色差信号が分配回路２４に供給され、線順次化され
たディジタル色差信号Ｕ，Ｖがディジタル色差信号Ｕ及
びＶにそれぞれ分離される。分配回路２４からのディジ
タル色差信号Ｕ，Ｖが補間回路２５に供給され、それぞ
れ補間される。補間回路２５は、復元された画素データ
を用いて間引かれたライン及び画素のデータを補間する
もので、補間回路２５からはサンプリングレートが２ｆ
ｓのディジタル色差信号Ｕ及びＶが得られ、出力端子２
６Ｕ，２６Ｖにそれぞれ取り出される。On the other hand, the digital color difference signal from the block decomposition circuit 22 is supplied to the distribution circuit 24, and the line-sequential digital color difference signals U and V are separated into the digital color difference signals U and V, respectively. The digital color difference signals U and V from the distribution circuit 24 are supplied to the interpolation circuit 25 and are interpolated. The interpolation circuit 25 interpolates the data of the thinned lines and pixels by using the restored pixel data, and the sampling rate from the interpolation circuit 25 is 2f.
s digital color difference signals U and V are obtained and output terminal 2
6U and 26V are taken out respectively.

【０１０９】ｂ．ブロック符号化 図３におけるブロック符号化回路８としては、ＡＤＲＣ
（Adaptive Dynamic Range Coding ）エンコーダが用い
られる。このＡＤＲＣエンコーダは、各ブロックに含ま
れる複数の画素データの最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮを
検出し、これら最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮからブロ
ックのダイナミックレンジＤＲを検出し、このダイナミ
ックレンジＤＲに適応した符号化を行い、原画素データ
のビット数よりも少ないビット数により、再量子化を行
うものである。ブロック符号化回路８の他の例として
は、各ブロックの画素データをＤＣＴ（Discrete Cosin
e Transform）した後、このＤＣＴで得られた係数デー
タを量子化し、量子化データをランレングス・ハフマン
符号化して圧縮符号化する構成を用いてもよい。B. Block Coding As the block coding circuit 8 in FIG.
(Adaptive Dynamic Range Coding) encoder is used. This ADRC encoder detects the maximum value MAX and the minimum value MIN of a plurality of pixel data included in each block, detects the dynamic range DR of the block from these maximum value MAX and the minimum value MIN, and adapts to this dynamic range DR. The above-mentioned encoding is performed, and requantization is performed with a bit number smaller than the bit number of the original pixel data. As another example of the block encoding circuit 8, the pixel data of each block is set to DCT (Discrete Cosin).
After e Transform), the coefficient data obtained by this DCT may be quantized, and the quantized data may be run-length Huffman encoded and compression-encoded.

【０１１０】ここでは、ＡＤＲＣエンコーダを用い、さ
らにマルチダビングした時にも画質劣化が生じないエン
コーダの例を図７を参照しながら説明する。図７におい
て、入力端子２７に例えば１サンプルが８ビットに量子
化されたディジタルビデオ信号（或いはディジタル色差
信号）が図２の合成回路７より入力される。入力端子２
７からのブロック化データが最大値，最小値検出回路２
９及び遅延回路３０に供給される。最大値，最小値検出
回路２９は、ブロック毎に最小値ＭＩＮ、最大値ＭＡＸ
を検出する。遅延回路３０からは、最大値及び最小値が
検出されるのに要する時間、入力データを遅延させる。
遅延回路３０からの画素データが比較回路３１及び比較
回路３２に供給される。Here, an example of an encoder that uses an ADRC encoder and in which image quality does not deteriorate even when multi-dubbing is performed will be described with reference to FIG. In FIG. 7, for example, a digital video signal (or digital color difference signal) in which one sample is quantized into 8 bits is input to the input terminal 27 from the synthesizing circuit 7 in FIG. Input terminal 2
Blocked data from 7 is maximum and minimum value detection circuit 2
9 and the delay circuit 30. The maximum value / minimum value detection circuit 29 determines the minimum value MIN and the maximum value MAX for each block.
To detect. From the delay circuit 30, the input data is delayed for the time required to detect the maximum value and the minimum value.
The pixel data from the delay circuit 30 is supplied to the comparison circuit 31 and the comparison circuit 32.

【０１１１】最大値，最小値検出回路２９からの最大値
ＭＡＸが減算回路３３に供給され、最小値ＭＩＮが加算
回路３４に供給される。これらの減算回路３３及び加算
回路３４には、ビットシフト回路３５から４ビット固定
長でノンエッジマッチング量子化した場合の１量子化ス
テップ幅の値（△＝１／１６ＤＲ）が供給される。ビッ
トシフト回路３５は、（１／１６）の割算を行うよう
に、ダイナミックレンジＤＲを４ビットシフトする構成
とされている。減算回路３３からは（ＭＡＸ−△）のし
きい値が得られ、加算回路３４からは（ＭＩＮ＋△）の
しきい値が得られる。これらの減算回路３３及び加算回
路３４からのしきい値が比較回路３１，３２にそれぞれ
供給される。なお、このしきい値を規定する値△は、量
子化ステップ幅に限らず、ノイズレベルに相当する固定
値としてもよい。The maximum value MAX from the maximum value / minimum value detection circuit 29 is supplied to the subtraction circuit 33, and the minimum value MIN is supplied to the addition circuit 34. The subtractor circuit 33 and the adder circuit 34 are supplied from the bit shift circuit 35 with a value of one quantization step width (Δ = 1 / 16DR) when non-edge matching quantization is performed with a fixed length of 4 bits. The bit shift circuit 35 is configured to shift the dynamic range DR by 4 bits so as to perform division by (1/16). The subtraction circuit 33 obtains a threshold value of (MAX-Δ), and the addition circuit 34 obtains a threshold value of (MIN + Δ). The threshold values from the subtraction circuit 33 and the addition circuit 34 are supplied to the comparison circuits 31 and 32, respectively. The value Δ defining this threshold is not limited to the quantization step width and may be a fixed value corresponding to the noise level.

【０１１２】比較回路３１の出力信号がＡＮＤゲート３
６に供給され、比較回路３２の出力信号がＡＮＤゲート
３７に供給される。ＡＮＤゲート３６及びＡＮＤゲート
３７には、遅延回路３０からの入力データが供給され
る。比較回路３１の出力信号は、入力データがしきい値
より大きい時にハイレベルとなり、したがってＡＮＤゲ
ート３６の出力端子には、（ＭＡＸ〜ＭＡＸ−△）の最
大レベル範囲に含まれる入力データの画素データが抽出
される。一方、比較回路３２の出力信号は、入力データ
がしきい値より小さい時にハイレベルとなり、したがっ
てＡＮＤゲート３７の出力端子には、（ＭＩＮ〜ＭＩＮ
＋△）の最小レベル範囲に含まれる入力データの画素デ
ータが抽出される。The output signal of the comparison circuit 31 is the AND gate 3
6 and the output signal of the comparison circuit 32 is supplied to the AND gate 37. The input data from the delay circuit 30 is supplied to the AND gate 36 and the AND gate 37. The output signal of the comparison circuit 31 becomes high level when the input data is larger than the threshold value. Therefore, the output terminal of the AND gate 36 has the pixel data of the input data included in the maximum level range of (MAX to MAX-Δ). Is extracted. On the other hand, the output signal of the comparison circuit 32 becomes high level when the input data is smaller than the threshold value. Therefore, the output terminal of the AND gate 37 is (MIN to MIN).
Pixel data of the input data included in the minimum level range of + Δ) is extracted.

【０１１３】ＡＮＤゲート３６の出力信号が平均化回路
３８に供給され、ＡＮＤゲート３７の出力信号が平均化
回路３９に供給される。これらの平均化回路３８，３９
は、ブロック毎に平均値を算出するもので、端子４０か
らブロック周期のリセット信号が平均化回路３８，３９
に供給されている。平均化回路３８からは、（ＭＡＸ〜
ＭＡＸ−△）の最大レベル範囲に属する画素データの平
均値ＭＡＸ´が得られ、平均化回路３９からは（ＭＩＮ
〜ＭＩＮ＋△）の最小レベル範囲に属する画素データの
平均値ＭＩＮ´が得られる。平均値ＭＡＸ´から平均値
ＭＩＮ´が減算回路４１で減算され、この減算回路４１
からダイナミックレンジＤＲ´が得られる。The output signal of the AND gate 36 is supplied to the averaging circuit 38, and the output signal of the AND gate 37 is supplied to the averaging circuit 39. These averaging circuits 38, 39
Is for calculating an average value for each block, and the reset signal of the block cycle is inputted from the terminal 40 to the averaging circuits 38, 39.
Is being supplied to. From the averaging circuit 38, (MAX ~
The average value MAX ′ of the pixel data belonging to the maximum level range of (MAX−Δ) is obtained, and the averaging circuit 39 outputs (MIN).
The average value MIN ′ of the pixel data belonging to the minimum level range of ˜MIN + Δ) is obtained. The subtraction circuit 41 subtracts the average value MIN ′ from the average value MAX ′.
From the dynamic range DR '.

【０１１４】また、平均値ＭＩＮ´が減算回路４２に供
給され、遅延回路４３を介された入力データから平均値
ＭＩＮ´が減算回路４２において減算され、最小値除去
後のデータＰＤＩが形成される。このデータＰＤＩ及び
修整されたダイナミックレンジＤＲ´が量子化回路４４
に供給される。この実施例では、量子化に割り当てられ
るビット数ｎが０ビット（コード信号を転送しない）、
１ビット、２ビット、３ビット、４ビットの何れかとさ
れる可変長のＡＤＲＣであって、エッジマッチング量子
化がなされる。割り当てビット数ｎは、ブロック毎にビ
ット数決定回路４５において決定され、ビット数ｎのデ
ータが量子化回路４４に供給される。Further, the average value MIN 'is supplied to the subtraction circuit 42, and the average value MIN' is subtracted from the input data passed through the delay circuit 43 in the subtraction circuit 42 to form the data PDI after removal of the minimum value. . The data PDI and the modified dynamic range DR ′ are used by the quantization circuit 44.
Is supplied to. In this embodiment, the number of bits n assigned to quantization is 0 bit (code signal is not transferred),
It is a variable length ADRC that is any one of 1 bit, 2 bits, 3 bits, and 4 bits, and is subjected to edge matching quantization. The allocated bit number n is determined for each block in the bit number determination circuit 45, and the data of the bit number n is supplied to the quantization circuit 44.

【０１１５】可変長ＡＤＲＣは、ダイナミックレンジＤ
Ｒ´が小さいブロックでは、割り当てビット数ｎを少な
くし、ダイナミックレンジＤＲ´が大きいブロックで
は、割り当てビット数ｎを多くすることで、効率の良い
符号化を行うことができる。すなわち、ビット数ｎを決
定する際のしきい値をＴ１〜Ｔ４（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜
Ｔ４）とすると、（ＤＲ´＜Ｔ１）のブロックは、コー
ド信号が転送されず、ダイナミックレンジＤＲ´の情報
のみが転送され、（Ｔ１≦ＤＲ´＜Ｔ２）のブロック
は、（ｎ＝１）とされ、（Ｔ２≦ＤＲ´＜Ｔ３）のブロ
ックは、（ｎ＝２）とされ、（Ｔ３≦ＤＲ´＜Ｔ４）の
ブロックは、（ｎ＝３）とされ、（ＤＲ´≧Ｔ４）のブ
ロックは、（ｎ＝４）とされる。The variable length ADRC has a dynamic range D
Efficient encoding can be performed by reducing the number of allocated bits n in a block having a small R ′ and increasing the number of allocated bits n in a block having a large dynamic range DR ′. That is, the threshold values for determining the number of bits n are set to T1 to T4 (T1 <T2 <T3 <
T4), the code signal is not transferred to the block of (DR ′ <T1), only the information of the dynamic range DR ′ is transferred, and the block of (T1 ≦ DR ′ <T2) is (n = 1). The block of (T2 ≦ DR ′ <T3) is (n = 2), the block of (T3 ≦ DR ′ <T4) is (n = 3), and the block of (DR ′ ≧ T4) is The block is (n = 4).

【０１１６】かかる可変長ＡＤＲＣではしきい値Ｔ１〜
Ｔ４を変えることで、発生情報量を制御すること（いわ
ゆるバッファリング）ができる。したがって、１フィー
ルド或いは、１フレーム当たりの発生情報量を所定値に
することが要求されるこの発明のディジタルビデオテー
プレコーダのような伝送路に対しても可変長ＡＤＲＣを
適用できる。In such variable length ADRC, the threshold values T1.about.
By changing T4, the generated information amount can be controlled (so-called buffering). Therefore, the variable length ADRC can be applied to a transmission line such as the digital video tape recorder of the present invention which requires that the amount of generated information per field or frame be a predetermined value.

【０１１７】発生情報量を所定値にするためのしきい値
Ｔ１〜Ｔ４を決定するバッファリング回路４６では、し
きい値の組（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）が複数例えば３
２組用意されており、これらのしきい値の組がパラメー
タコードＰｉ（ｉ＝０、１、２・・・・３１）により区
別される。パラメータコードＰｉの番号ｉが大きくなる
に従って、発生情報量が単調に減少するように設定され
ている。ただし、発生情報量が減少するに従って、復元
画像の画質が劣化する。In the buffering circuit 46 for determining the threshold values T1 to T4 for making the generated information amount a predetermined value, a plurality of threshold value groups (T1, T2, T3, T4), for example, 3 are set.
Two sets are prepared, and these sets of thresholds are distinguished by the parameter code Pi (i = 0, 1, 2, ... 31). The generated information amount is set to monotonically decrease as the number i of the parameter code Pi increases. However, the quality of the restored image deteriorates as the amount of generated information decreases.

【０１１８】バッファリング回路４６からのしきい値Ｔ
１〜Ｔ４が比較回路４７に供給され、遅延回路４８を介
されたダイナミックレンジＤＲ´が比較回路４７に供給
される。遅延回路４８は、バッファリング回路４６でし
きい値の組が決定されるのに要する時間、ＤＲ´を遅延
させる。比較回路４７では、ブロックのダイナミックレ
ンジＤＲ´と各しきい値とがそれぞれ比較され、比較出
力がビット数決定回路４５に供給され、そのブロックの
割り当てビット数ｎが決定される。量子化回路４４で
は、ダイナミックレンジＤＲ´と割り当てビット数ｎと
を用いて遅延回路４９を介された最小値除去後のデータ
ＰＤＩがエッジマッチングの量子化により、コード信号
ＤＴに変換される。量子化回路４４は、例えばＲＯＭで
構成されている。Threshold value T from buffering circuit 46
1 to T4 are supplied to the comparison circuit 47, and the dynamic range DR ′ through the delay circuit 48 is supplied to the comparison circuit 47. The delay circuit 48 delays DR ′ by the time required for the buffering circuit 46 to determine the threshold set. In the comparison circuit 47, the dynamic range DR ′ of the block is compared with each threshold value, the comparison output is supplied to the bit number determination circuit 45, and the allocated bit number n of the block is determined. In the quantizing circuit 44, the data PDI after the minimum value removal via the delay circuit 49 is converted into the code signal DT by the edge matching quantization using the dynamic range DR ′ and the allocated bit number n. The quantization circuit 44 is composed of, for example, a ROM.

【０１１９】遅延回路４８、５０をそれぞれ介して修整
されたダイナミックレンジＤＲ´、平均値ＭＩＮ´が出
力され、さらにコード信号ＤＴとしきい値の組を示すパ
ラメータコードＰｉが出力される。この例では、一旦ノ
ンエッジマッチ量子化された信号が新たにダイナミック
レンジ情報に基づいて、エッジマッチ量子化されている
ためにダビングした時の画像劣化は少ないものとされ
る。The modified dynamic range DR 'and average value MIN' are output through the delay circuits 48 and 50, respectively, and the parameter code Pi indicating the set of the code signal DT and the threshold value is output. In this example, the signal that has been non-edge-match quantized is edge-match quantized newly based on the dynamic range information, so that image deterioration when dubbing is small.

【０１２０】ｃ．チャンネルエンコーダ及びチャンネル
デコーダ 次に、図３のチャンネルエンコーダ１１及びチャンネル
デコーダ１５について説明する。チャンネルエンコーダ
１１においては、図８に示すように、パリティ発生回路
１０の出力が供給される適応型スクランブル回路で、複
数のＭ系列のスクランブル回路５１が用意され、その中
で入力信号に対し最も高周波成分及び直流成分の少ない
出力が得られるようなＭ系列が選択されるように構成さ
れている。パーシャルレスポンス・クラス４検出方式の
ためのプリコーダ５２で、１／１−Ｄ２ （Ｄは単位遅
延用回路）の演算処理がなされる。このプリコーダ５２
の出力を記録アンプ１２Ａ，１３Ａを介して磁気ヘッド
１３Ａ，１３Ｂにより、記録再生し、再生出力を再生ア
ンプ１４Ａ，１４Ｂによって増幅するようになされてい
る。C. Channel Encoder and Channel Decoder Next, the channel encoder 11 and the channel decoder 15 shown in FIG. 3 will be described. As shown in FIG. 8, the channel encoder 11 is an adaptive scramble circuit to which the output of the parity generation circuit 10 is supplied, and a plurality of M-sequence scramble circuits 51 are prepared. The M-sequence is selected so that an output having a small number of components and DC components can be obtained. The precoder 52 for the partial response class 4 detection method performs arithmetic processing of 1 / 1-D 2 (D is a unit delay circuit). This precoder 52
Is recorded and reproduced by the magnetic heads 13A and 13B via the recording amplifiers 12A and 13A, and the reproduced output is amplified by the reproducing amplifiers 14A and 14B.

【０１２１】一方、チャンネルデコーダ１５において
は、図９に示すように、パーシャルレスポンス・クラス
４の再生側の演算処理回路５３は、１＋Ｄの演算が再生
アンプ１４Ａ，１４Ｂの出力に対して行われる。また、
いわゆるビタビ複号回路５４においては、演算処理回路
５３の出力に対してデータの相関性や確からしさ等を用
いた演算により、ノイズに強いデータの複号が行われ
る。このビタビ複号回路５４の出力がディスクランブル
回路５５に供給され、記録側のスクランブル処理によっ
て並び変えられたデータが元の系列に戻されて原データ
が復元される。この実施例において用いられるビタビ複
号回路５４によって、ビット毎の複号を行う場合より
も、再生Ｃ／Ｎ換算が３ｄＢで改良が得られる。On the other hand, in the channel decoder 15, as shown in FIG. 9, the arithmetic processing circuit 53 on the reproducing side of the partial response class 4 performs 1 + D arithmetic on the outputs of the reproducing amplifiers 14A and 14B. Also,
In the so-called Viterbi decoding circuit 54, decoding of data resistant to noise is performed by an operation using the correlation and the likelihood of the data with respect to the output of the operation processing circuit 53. The output of the Viterbi decoding circuit 54 is supplied to the descrambling circuit 55, the data rearranged by the scrambling process on the recording side is returned to the original series, and the original data is restored. With the Viterbi decoding circuit 54 used in this embodiment, the reproduction C / N conversion is improved by 3 dB as compared with the case of performing the decoding for each bit.

【０１２２】ｄ．走行系 磁気ヘッド１３Ａ及び磁気ヘッド１３Ｂは、図１０に示
すように、一体構造とされた形でドラム７６に取付けら
れる。ドラム７６の周面には、１８０°よりやや大きい
か、あるいはやや小さい巻き付け角で磁気テープ（図示
せず。）が斜めに巻き付けられており、磁気ヘッド１３
Ａ及び磁気ヘッド１３Ｂが同時に磁気テープを走査する
ように構成される。D. The traveling magnetic head 13A and the magnetic head 13B are attached to the drum 76 in an integrated structure as shown in FIG. A magnetic tape (not shown) is obliquely wound around the peripheral surface of the drum 76 at a winding angle slightly larger than 180 ° or slightly smaller than 180 °.
A and the magnetic head 13B are configured to scan the magnetic tape at the same time.

【０１２３】また、前記磁気ヘッド１３Ａ及び磁気ヘッ
ド１３Ｂのギャップの向きは、互いに反対側に傾くよう
に（例えば磁気ヘッド１３Ａはトラック幅方向に対して
＋２０°、磁気ヘッド１３Ｂは−２０°傾斜するよう
に）設定されており、再生時にいわゆるアジマス損失に
よって隣接トラック間のクロストーク量を低減するよう
になされている。Further, the directions of the gaps of the magnetic head 13A and the magnetic head 13B are tilted to the opposite sides (for example, the magnetic head 13A is tilted + 20 ° with respect to the track width direction, and the magnetic head 13B is tilted -20 °. Is set so that the amount of crosstalk between adjacent tracks is reduced by so-called azimuth loss during reproduction.

【０１２４】図１１及び図１２は、磁気ヘッド１３Ａ，
１３Ｂを一体構造（いわゆるダブルアジマスヘッド）と
した場合のより具体的な構成を示すもので、例えば高速
で回転される上ドラム７６に一体構造の磁気ヘッド１３
Ａ，１３Ｂが取り付けられ、下ドラム７７が固定とされ
ている。ここで、磁気テープ７８の巻き付け角θは１６
６°、ドラム径φは１６．５mmである。したがって、磁
気テープ７８には、１フィールドのデータが５本のトラ
ックに分割して記録される。このセグメント方式によ
り、トラックの長さを短くすることができ、トラックの
直線性に起因するエラーを小さくすることができる。11 and 12 show the magnetic heads 13A,
This shows a more specific structure when 13B is an integral structure (so-called double azimuth head). For example, the magnetic head 13 integral with the upper drum 76 rotated at a high speed.
A and 13B are attached, and the lower drum 77 is fixed. Here, the winding angle θ of the magnetic tape 78 is 16
6 °, drum diameter φ is 16.5 mm. Therefore, on the magnetic tape 78, one field of data is divided into five tracks and recorded. With this segment system, the length of the track can be shortened, and the error due to the linearity of the track can be reduced.

【０１２５】上述のように、ダブルアジマスヘッドで同
時記録を行うようにすることで、１８０°の対向角度で
一対の磁気ヘッドが配置されたものと比較して直線性に
起因するエラー量を小さくすることができ、またヘッド
間距離が小さいのでペアリング調整をより正確に行うこ
とができる。したがって、このような走行系により、幅
狭のトラックで記録・再生を行うことができる。As described above, by performing the simultaneous recording with the double azimuth head, the error amount due to the linearity can be reduced as compared with the case where the pair of magnetic heads are arranged at the facing angle of 180 °. In addition, since the head-to-head distance is small, the pairing adjustment can be performed more accurately. Therefore, with such a traveling system, recording / reproducing can be performed on a narrow track.

【０１２６】以上、本発明の具体的な実施例について説
明したが、本発明がこの実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能
であることは言うまでもない。Although the specific embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Needless to say.

【０１２７】[0127]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、磁性層のいわゆるイントリンシックな磁化容易
軸の方向での残留磁化曲線より求められる反転磁界分布
の半値幅を規定しているので、良好な磁気特性が得ら
れ、高い再生出力を確保することができる。また、磁性
層の成膜時における蒸発源からの蒸気流の入射方向を制
御しているので、得られる金属磁性薄膜の結晶性や配向
性が最適化できる。As is apparent from the above description, in the present invention, the half-value width of the switching field distribution obtained from the residual magnetization curve in the direction of the so-called intrinsic easy axis of the magnetic layer is defined. Therefore, good magnetic characteristics can be obtained and a high reproduction output can be secured. Further, since the incident direction of the vapor flow from the evaporation source during the formation of the magnetic layer is controlled, the crystallinity and orientation of the obtained metal magnetic thin film can be optimized.

【０１２８】また、本発明の垂直磁気記録媒体を、ギャ
ップ長が狭いリング型磁気ヘッドにより記録することに
より、垂直記録方式の高密度記録特性と長手記録方式の
比較的簡素な信号処理系を応用できるという双方の長所
を有効に利用することができ、ディジタル画像信号の高
密度磁気記録システムを構築することが可能である。Further, by recording the perpendicular magnetic recording medium of the present invention with a ring type magnetic head having a narrow gap length, a high density recording characteristic of the perpendicular recording system and a relatively simple signal processing system of the longitudinal recording system are applied. Both advantages of being able to be utilized can be effectively utilized, and it is possible to construct a high-density magnetic recording system for digital image signals.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】磁性層の磁化容易軸方向θＥ と磁気ヘッドの
走行方向を説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a magnetization easy axis direction θ E of a magnetic layer and a traveling direction of a magnetic head.

【図２】ダイパルス比を説明するための波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining a dipulse ratio.

【図３】ディジタル画像信号を再生歪みが少ないような
形で圧縮して記録するディジタルＶＴＲの信号処理部の
記録側の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a recording side of a signal processing unit of a digital VTR which compresses and records a digital image signal in a form such that reproduction distortion is small.

【図４】信号処理部の再生側の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration on a reproduction side of a signal processing unit.

【図５】ブロック符号化のためのブロックの一例を示す
略線図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a block for block coding.

【図６】サブサンプリング及びサブラインの説明のため
の略線図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining subsampling and sublines.

【図７】ブロック符号化回路の一例を示すブロック図で
ある。FIG. 7 is a block diagram showing an example of a block encoding circuit.

【図８】チャンネルエンコーダの一例の概略を示すブロ
ック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an outline of an example of a channel encoder.

【図９】チャンネルデコーダの一例の概略を示すブロッ
ク図である。FIG. 9 is a block diagram showing an outline of an example of a channel decoder.

【図１０】磁気ヘッドの配置の一例を模式的に示す平面
図である。FIG. 10 is a plan view schematically showing an example of the arrangement of magnetic heads.

【図１１】回転ドラムの構成例及び磁気テープの巻き付
け状態を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a configuration example of a rotating drum and a winding state of a magnetic tape.

【図１２】回転ドラムの構成例及び磁気テープの巻き付
け状態を示す正面図である。FIG. 12 is a front view showing a configuration example of a rotating drum and a winding state of a magnetic tape.

【図１３】真空蒸着装置の構成例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration example of a vacuum vapor deposition device.

【図１４】磁気トルクメータによる磁気異方性定数の測
定方法を説明するための模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a method for measuring a magnetic anisotropy constant with a magnetic torque meter.

【図１５】評価に使用した磁気ヘッドの構造を示す概略
斜視図である。FIG. 15 is a schematic perspective view showing the structure of a magnetic head used for evaluation.

【図１６】本発明にかかる垂直磁気記録媒体のイントリ
ンシックな磁化容易軸の方向でのＨ−Ｍヒステリシスル
ープである。FIG. 16 is an HM hysteresis loop in the direction of the intrinsic easy axis of the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.

【図１７】本発明にかかる垂直磁気記録媒体の反磁界補
正を行う前の残留磁化曲線及び反磁界補正を行った後の
残留磁化曲線である。FIG. 17 shows a remanent magnetization curve before the demagnetizing field correction of the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention and a remanent magnetization curve after the demagnetizing field correction.

【図１８】本発明にかかる垂直磁気記録媒体の反転磁界
分布である。FIG. 18 is a switching field distribution of the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１Ｙ，１Ｕ，１Ｖ コンポーネント信号の入力端子、
５，６ ブロック化回路、８ ブロック符号化回路、１
１ チャンネルエンコーダ、１３Ａ，１３Ｂ 磁気ヘッ
ド、２２ チャンネルデコーダ、２６ ブロック復号回
路、２８，２９ブロック分解回路1Y, 1U, 1V component signal input terminals,
5, 6 block circuit, 8 block coding circuit, 1
1 channel encoder, 13A, 13B magnetic head, 22 channel decoder, 26 block decoding circuit, 28, 29 block decomposition circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 5/852 Ｇ１１Ｂ 5/852 Ａ (72)発明者 阿部 真弓 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−42639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−161136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−137134（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−237609（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−147417（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−301218（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−20134（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−209627（ＪＰ，Ａ)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G11B 5/852 G11B 5/852 A (72) Inventor Mayumi Abe 6-735 Kitashinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation (56) References JP-A-59-42639 (JP, A) JP-A-58-161136 (JP, A) JP-A-58-137134 (JP, A) JP-A-3-237609 (JP, A) JP-A-4-147417 (JP, A) JP-A-4-301218 (JP, A) JP-A-62-20134 (JP, A) JP-A-3-209627 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 非磁性支持体上に、（Ｃｏ１−ｘＮ
ｉｘ）１−ｍＯｍ（ただし、０．０３≦ｘ≦０．１０、
０．１≦ｍ≦０．３）の組成を有するＣｏ−Ｏ系垂直磁
化膜よりなる磁性層が設けられた垂直磁気記録媒体にお
いて、 前記磁性層の形状磁気異方性を取り除いた磁化容易軸の
方向における残留磁化曲線から得られる反転磁界分布の
半値幅が３０〜４０ｋＡ／ｍである垂直磁気記録媒体。1. A non-magnetic support is provided with (Co 1-x N
i x ) 1-m O m (where 0.03 ≦ x ≦ 0.10,
In a perpendicular magnetic recording medium provided with a magnetic layer made of a Co—O based perpendicular magnetization film having a composition of 0.1 ≦ m ≦ 0.3), an easy magnetization axis in which the shape magnetic anisotropy of the magnetic layer is removed A perpendicular magnetic recording medium having a full width at half maximum of a reversal magnetic field distribution of 30 to 40 kA / m obtained from the residual magnetization curve in the direction of. 【請求項２】 非磁性支持体上に、（Ｃｏ１−ｘＮ
ｉｘ）１−ｍＯｍ（ただし、０．０３≦ｘ≦０．１０、
０．１≦ｍ≦０．３）の組成を有するＣｏ−Ｏ系垂直磁
化膜よりなる磁性層が設けられた垂直磁気記録媒体の製
造方法において、 前記磁性層を真空蒸着法により形成する際に、非磁性支
持体の表面の法線方向と蒸発源からの蒸気流の入射方向
とのなす角θを１５〜４０°の範囲で変化させることに
より、前記磁性層の形状磁気異方性を取り除いた磁化容
易軸の方向における残留磁化曲線から得られる反転磁界
分布の半値幅が３０〜４０ｋＡ／ｍである磁性層を非磁
性支持体上に設ける垂直磁気記録媒体の製造方法。2. A non-magnetic support is provided with (Co 1-x N
i x ) 1-m O m (where 0.03 ≦ x ≦ 0.10,
In a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium provided with a magnetic layer made of a Co—O based perpendicular magnetic film having a composition of 0.1 ≦ m ≦ 0.3), the magnetic layer is formed by a vacuum deposition method. The shape magnetic anisotropy of the magnetic layer is removed by changing the angle θ between the normal direction of the surface of the non-magnetic support and the incident direction of the vapor flow from the evaporation source in the range of 15 to 40 °. A method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, wherein a magnetic layer having a half-value width of a reversal magnetic field distribution obtained from a residual magnetization curve in the direction of the easy axis of magnetization is 30 to 40 kA / m on a non-magnetic support.
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