JPH04315802A - 磁気記録再生方法及び装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
（ＶＴＲ）等の磁気記録再生方法と装置に関し、特に、
映像信号等の情報信号を磁気記録媒体に記録するための
記録ヘッドと、この情報信号を再生するための再生ヘッ
ドを独立に設けた磁気記録再生方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気テープ等の磁気記録媒体（以
下記録媒体）に情報信号を磁気的に記録し再生するに際
して、記録・再生を兼用した録・再ヘッドを用いる方式
や、記録ヘッドと再生ヘッドを独立に備えた独立方式の
ものがが見られる。

【０００３】家庭用ＶＴＲ等においては、簡便のために
、録・再ヘッドが主として用いられていたが、記録ヘッ
ドと再生ヘッドの機能は異なるため、独立方式の磁気ヘ
ッドを用いたより高性能の磁気記録再生装置が望まれて
いた。

【０００４】一般に、記録に際して使用される記録ヘッ
ドは、記録効率を高めるために、比較的磁気抵抗の大き
な磁気ギャップを有することが望ましいとされている。

【０００５】すなわち、記録ヘッドにおいて、情報信号
に対応する磁束は、磁気抵抗の小さな磁気コアと、磁気
抵抗の大きな磁気ギャップとからなるリング状の磁気回
路の囲りに巻回されたコイルに信号電流を流すことによ
って誘起される。この磁束は、磁気回路中を流れるが、
磁気ギャップの磁気抵抗が大きいと、磁気ギャップ近傍
において磁束が洩れやすくなり、外方に大きく拡がる洩
れ磁界を形成する。

【０００６】この時、記録ヘッドの磁気ギャップ近傍に
、記録媒体を近接あるいは接触させ記録ヘッドと記録媒
体に相対運動を与えると、洩れ磁界の変化を記録媒体の
磁性層内に残留磁化として記録することが出来る。

【０００７】この記録媒体に記録された情報信号を再生
するに際して、記録ヘッドと同様、磁気ギャップと磁気
コアからなるリング状磁気回路を有する再生ヘッドが通
常使用される。

【０００８】再生ヘッドの磁気ギャップ近傍に、記録済
みの記録媒体を近接あるいは接触させると、磁性層から
生じた磁束が磁気抵抗の大きな磁気ギャップを迂回する
様に磁気回路中を流れる。この時、再生ヘッドと磁気記
録媒体との間に相対運動を与えると、磁気回路を流れる
再生磁束は残留磁化の変化に従って変化するため、コイ
ルに誘起電圧が生じ、情報信号を電気信号として取り出
すことが出来る。

【０００９】一般的に再生効率を高めるためには、磁気
回路に流れ込む再生磁束に損失を生じさせないことが必
要である。再生磁束に影響を与える要素として、記録媒
体と再生ヘッドとの間隔ｄによる分離損失、あるいはヘ
ッドのギャッブ長による空隙損失Ｌｇ　と呼ばれるもの
がある。この空隙損失Ｌｇ　は記録波長λと再生ヘッド
の磁気ギャップ長ｇとの比ｇ／λの函数として表わすこ
とが出来る。この空隙損失Ｌｇ　はｇ／λ＝０のとき零
、ｇ／λの値がほぼ１以上の整数値となる値で極小点を
示し、この極小点において再生出力は零（ヌル）を示す
。（但し、ｇ／λをｘ軸、Ｌｇ　をｙ軸にとり、Ｌｇ　
の値マイナスで示す）第１の極小点（ｇ／λの値がほぼ
１）を示すｇ／λの値は近似式によって求められ、

【０
０１０】

【数１】 数１で示されることが良く知られている。従って、範囲

【００１１】

【数２】 数２で定義された空隙損失Ｌｇ　は単調減少函数となる
。

【００１２】従来、再生ヘッドの磁気ギャップ長ｇ０　
は再生したい最短記録波長λ０　の空隙損失を考慮して
、最短記録波長λ０　の１／３〜１／２程度に定められ
ていた。

【００１３】ここで、本発明における再生ヘッドの磁気
ギャップ長の決め方を説明する。

【００１４】まず、適当な形式の基準記録ヘッドを用い
て記録媒体上に種々な波長からなる１組の試験信号を記
録し、該当再生ヘッドによってこの信号を再生した際、
第１の極小値を示すヌル点の波長λを見出すことにより
数１から再生ヘッドのギャップ長ｇ０　を逆算し、電気
的に求めるものである。記録ヘッドのギャップ長も上述
の方法によって定められた実効ギャップ長を採用してい
る。

【００１５】一方、前述の様に、記録ヘッドの記録効率
を高めるために、記録ヘッドの磁気ギャップ長は、再生
ヘッドの磁気ギャップ長よりやや広い方が良く、これに
より磁気ギャップ近傍からの洩れ磁束が外側に大きく広
がり、磁気ギャップの下流側の領域（記録媒体が磁気ヘ
ッドから離れる領域）において記録媒体にその深さ方向
にわたって有効に記録されると説明されてきた。しかし
、記録ヘッドの磁気ギャップ長は、記録媒体内の記録領
域の寸法にも影響を与えるため、必ずしも大きいだけか
が良い訳ではない。すなわち、記録ヘッドの磁気ギャッ
プ長が短い程洩れ磁束の拡がりは小さくなり、同じ記録
電流に対して記録領域が狭くなるから、比較的短かい波
長の狭い帯域を有する信号のみを対象とする場合に、記
録ヘッドの磁気ギャップ長を比較的短くした方が有利に
なる場合がある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ＶＴＲの様な広帯域記
録再生装置において、記録ヘッドと再生ヘッドを独立に
用いた場合、短い記録波長から長い記録波長迄、広い帯
域を扱う必要があるため、記録に際して、短い記録波長
に重点をおき、記録ヘッドの磁気ギャップ長を短くする
と、長い波長の記録が充分に行えず、また、長い記録波
長に重点をおき、記録ヘッドの磁気ギャップ長を長くす
ると、短い波長の記録が充分に行えないという不都合が
あった。

【００１７】そのため、広帯域の記録に際して記録ヘッ
ドの最適磁気ギャップ長をどの様に定めるかは極めて重
要な課題であった。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、情報信号を記録媒体に
記録するための記録ヘッドと、記録された上記情報信号
を再生するための再生ヘッドとを独立に設けた磁気記録
再生方法において、前記記録ヘッドの磁気ギャップをＧ
１　とするときＧ１　＝ａ・λｂ　（但し、０．４５≦
ａ≦０．５５，０．２６≦ｂ≦０．２７）を満す記録ヘ
ッドと、前記再生ヘッドの磁気ギャップ長をＧ２　とし
、記録される最短波長をλ０　とするとき、Ｇ２　＝λ
０　／ｎ（但し、２．５≦ｎ≦４）を満す再生ヘッドを
用いることを特徴とする磁気記録再生方法とその装置を
提供しようとするものである。

【００１９】

【実施例】図１は本発明に用いられる記録ヘッドと再生
ヘッドの説明用平面図である。同図において１は記録ヘ
ッド、２は再生ヘッドであり、いずれも磁気記録媒体３
と摺接する前面に記録ギャップ１ａまたは再生ギャップ
２ｂを有するリング状コアを有している。記録ヘッド１
及び再生ヘッド２のリング状コアはそれぞれ１対の磁気
コア半体１ｂ，１ｃ及び２ｂ，２ｃからなり、ＳｉＯ２
　等の非磁性材からなる磁気ギャップ材を介して突合さ
れ、磁気閉回路が形成されている。そしてこの磁気閉回
路に鎖交してコイル１ｄまたは２ｄが巻回される構成と
なっている。

【００２０】なお、前述した様に本発明の記録ギャップ
１ａの記録ギャップ長ｇ１　と再生ギャップ２ａの再生
ギャップ長ｇ２　は電気的に求めた実効ギャップ長を採
用している。

【００２１】図２は家庭用ＶＴＲにおける記録時の周波
数アロケーションを示すグラフであり、以下同図を用い
て説明する。

【００２２】従来の家庭用ＶＴＲにおいては、映像信号
の高域側の色信号Ｃを輝度信号Ｙから分離し別の方法で
記録している。

【００２３】すなわち、色信号Ｃを輝度信号Ｙと重った
高域の３．５８ＭＨｚ付近から６〜７００ＫＨ２　の低
域へ変換（低域変換色信号Ｃ１）し、この低域変換色信
号Ｃ１　を輝度信号Ｙ（５．４ＭＨｚ　〜７ＭＨｚ　）
に重畳して記録している。この場合、低域変換色信号Ｃ
１　に対して輝度信号ＹのＦＭ波が交流バイアスの役割
をするため、輝度信号Ｙは直接記録となる。

【００２４】この様なＶＴＲシステムにおいては、最短
記録波長λ０　は輝度信号ＹのＦＭ信号周波数のホワイ
トピーク周波数（７ＭＨｚ　）に相当するもので、λ０
　の値は約０．８３μｍ　（テープヘッド相対速度を５
．８ｍ／ｓｅｃ　）である。

【００２５】このＶＴＲシステムにおいて、例えば針状
異方性および立方晶異方性の両方からなる磁性粒子がコ
ーテングされた記録媒体３を用いた場合、この最短波長
λ０　の信号を最も効率良く再生する再生ヘッドの再生
ギャップ長ｇ２　は、図３に示す実験の結果からｇ２　
＝０．２８μｍ　となり、実用範囲とし０．２１μｍ　
≦ｇｌ　≦０．３３μｍ　が得られた。これは最短記録
波長λ０　の１／４〜１／２．５に相当する長さである
。

【００２６】図３は最短記録波長λ０　＝０．８３μｍ
　の記録信号における再生ヘッドの再生ギャップ長ｇ２
　と相対再生出力との関係を実験的に求めたグラフであ
り、横軸に再生ギャツプ長ｇ２　（μｍ）、縦軸に相対
再生出力（ｄＢ）をとり、再生ギャップ長ｇ２　＝０．
２８μｍ　の再生出力を０ｄＢとして規格化しているが
、再生出力のピーク値４は再生ギャップ長ｇ２　＝０．
２８μｍ　のものに一致している。

【００２７】上記実験は次の様に行った。すなわち、従
来、録・再ヘッドとして最も最適な値として用いてきた
磁気ギャップ長０．２８μｍ　を有する磁気ヘッドを記
録ヘッド１として用い最短記録波長λ０　＝０．８３μ
ｍの記録信号を記録媒体３に記録し（テープヘッド相対
速度５．８ｍ／ｓｅｃ）、再生ギャップ長ｇ２　の異な
る複数の再生ヘッド２のサンプルによって再生し、各再
生ヘッドの再生出力を得た。同図から明らかな様に、再
生ギャップ長ｇ２　が約０．７３μｍ　においてヌル点
５が存在している。

【００２８】また、ピーク点４から０．２ｄＢ程度再生
出力の低い点に相当する再生ギャップ長ｇ２　の値は、
それぞれ０．２１μｍ　、０．３３μｍ　となっており
、再生ヘッドとして実用的な使用範囲にある。

【００２９】図４〜図８は、記録信号の記録波長λをパ
ラメータとし、再生ヘッドの再生ギャップ長ｇ２　と相
対再生出力との関係を実験的に求めたグラフであり、パ
ラメータの記録波長λをそれぞれ１．０μｍ　，１．４
５μｍ　，２．９μｍ　，９．２μｍ，０．６４μｍ　
とし、再生ギャップ長ｇ２　＝０．２８μｍ　の再生出
力を前記同様０ｄＢに規格化してある。同図から明らか
な様に、記録波長λが大きくなると相対再生出力のピー
ク点、すなわち最適な再生ギャップ長に相当する再生ギ
ャップ長ｇ２　の値は大きな方にずれるが、図７に示す
様に、最大ピーク値はλ＝９．２μｍ　において＋１．
５ｄＢ程度であり、再生ギャップ長ｇ２　を０．２８μ
ｍ　に選んでも実用上問題が生じないことが分る。

【００３０】次に、再生ヘッド２の再生ギャップ長ｇ２
　をｇ２　＝０．２８μｍ　に定め、記録ギャップｇ１
　の異なる記録ヘッドを作り、最適な記録ギャップｇ１
　を決める実験を行った。

【００３１】図９は、最短記録波長λ０　＝０．８３μ
ｍ　の記録信号における記録ヘッドの記録ギャップ長ｇ
１　と、再生ギャップ長ｇ２　＝０．２８μｍ　の再生
ヘッドによる相対再生出力との関係を実験的に求めたグ
ラフであり、横軸に記録ギャップ長ｇ１　、縦軸に相対
再生出力をとり、記録ギャップ長ｇ１　＝０．２８μｍ
　における再生出力を０ｄＢとして規格化している。相
対再生出力のピーク点６はｇ１０＝０．５μｍ　に存在
しており、ピーク値は約＋０．１ｄＢで小さな値となっ
ている。

【００３２】図１０〜図１４は記録信号の記録波長λを
パラメータとし、記録ヘッドの記録ギャップ長ｇ１　と
再生ギャップ長ｇ２　＝０．２８μｍ　の再生ヘッドに
よる相対再生出力との関係を実験的に求めたグラフであ
る。パラメータの記録波長λをそれぞれ１．０μｍ　，
１．４５μｍ，２９μｍ　，９．２μｍ　，０．６４μ
ｍ　とし、記録ギャップ長ｇ１　を変数として、記録ギ
ャップ長＝０．２８μｍ　における上記の各波長の再生
出力（ヘッド・テープ相対スピード５．８ｍ／ｓｅｃ　
）を前記同様０ｄＢに規格化してある。

【００３３】

【表１】 表１は、各記録波長λに対する最適ギャップ長ｇ１０と
その時の最大相対再生出力との関係をまとめたもので、
同表から明らかな様に、記録波長λが大きくなるにつれ
て、最適ギャップ長ｇ１０は大きくなる傾向が分る。

【００３４】例えば、ホワイトピークの最短記録波長λ
０　の場合、最大相対再生出力は＋０．１ｄＢで、これ
に対応する最適記録ギャップ長ｇ１０は約０．４８μｍ
　であるが、低域変換色信号周波数付近の記録波長λ＝
９．２μｍ　の場合、最大相対再生出力は＋５ｄＢで、
これに対応する最適記録ギャップ長ｇ１０は約０．９μ
ｍ　である。

【００３５】これは、記録ギャップ長０．２８μｍ　の
ものに比較すると約５ｄＢ再生出力が増加していること
になる。

【００３６】図１５は記録波長λと最適記録ギャップ長
ｇ１０との関係を示した両対数グラフであり、横軸に記
録波長、横軸に記録波長をとり、記録波長に対応する最
適記録ギャップｇ１０をプロットしたものである。但し
、記録波長λ＝０．８４μｍ　、０．６４μｍ　のもの
においては、最適記録ギャップ長はある範囲を持つが、
その中心値をプロットしてある。これらの各点を順次結
ぶと、数３で示す直線の式

【００３７】

【数３】 が得られることを見出した。但し、直線の傾きａ＝０．
５０、係数ｂ＝０．２６７５である。

【００３８】従って、記録波長λに対して相対再生出力
を最大とする最適記録ギャップ長ｇ１０は数３によって
定めることが出来る。

【００３９】なお、数３の直線の傾きａ及び係数ｂは、
記録媒体の表面状態、保磁力、及び記録ヘッドのトラッ
ク幅、ギャップ深さ等のバラツキにより多少変動するが
、現在入手し得る記録媒体や磁気ヘッドの範囲において
は、次の範囲にあることが発明者等によって実験的に確
められている。

【００４０】すなわち、直線の傾きｂが０．２６≦ａ≦
０．２７、係数ｂが０．４５≦ｂ≦０．５５であり、こ
の範囲にある様な数３を用いて最適記録長を定めても良
い。

【００４１】更に具体的に述べるなら、記録ギャップ長
を輝度信号のホワイトピーク周波数７ＭＨｚ　に対応す
る最短記録波長λ０　に重点を置く場合（記録波長０．
２８μｍ　相当）、記録ギャップ長ｇ１　は約０．４８
μｍ　、また低域変換色信号周波数６３０ＫＨｚ　付近
に対応する記録波長λに重点を置く場合（記録波長λ＝
９．２μｍ　）、０．９μｍ　に選べば良いことが分る
。また、両双を重視する場合はその中間点の記録波長λ
を選べばよい。

【００４２】本発明で使用したＶＴＲシステムにおいて
は、直線の傾きａの範囲０．２６≦ａ≦０．２７及び係
数ｂの範囲０．４５≦ｂ≦０．５５における最適記録ギ
ャップ長ｇ１０の範囲は、数３により数４の様に求めら
れる。（但し記録波長λは０．２８μｍ　≦λ≦９．２
μｍ　）

【００４３】

【数４】 上述の様に、記録ギャップ長を数３によって定めること
により、従来の録・再ヘッド兼用の磁気ヘッド（磁気ギ
ャップ長０．２８μｍ　）に比較して、広帯域にわたっ
て効率良く記録することが出来、これまでのＶＴＲに比
較して鮮明なカラー画像と高解像度の画像を有する磁気
記録再生装置を実現することが出来る。

【００４４】

【発明の効果】上述の様に、情報信号を記録媒体に記録
するための記録ヘッドと、記録された上記情報信号を再
生するための再生ヘッドとを独立に設けた磁気記録再生
方法において、前記記録ヘッドの磁気ギャップをＧ１　
とするときＧ１　＝ａ・λｂ　（但し、０．４５≦ａ≦
０．５５，０．２６≦ｂ≦０．２７）を満す記録ヘッド
と、前記再生ヘッドの磁気ギャップ長をＧ２　とし、記
録される最短波長をλ０　とするとき、Ｇ２　＝λ０　
／ｎ（但し、２．５≦ｎ≦４）を満す再生ヘッドを用い
たため、広帯帯域にわたって良好な記録・再生特性が得
られ、例えばＶＴＲシステム等においては、従来の録・
再ヘッドを用いた装置に比較して、高解像度で鮮明なカ
ラー画像を有する記録・再生装置の提供を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる記録ヘッドと再生ヘッドの
説明用平面図である。

【図２】家庭用ＶＴＲにおける記録時の周波数アロケー
ションを示すグラフである。

【図３】最短記録波長λ０　＝０．８３μｍ　の記録信
号における、再生ヘッドの再生ギャップ長ｇ２　と相対
再生出力との関係を実験的に求めたグラフである。

【図４】記録波長λ＝１．００μｍ　の記録信号におけ
る再生ヘッドの再生ギャップ長ｇ２　と相対再生出力と
の関係を実験的に求めたグラフである。

【図５】記録波長λ＝１．４５μｍ　の記録信号におけ
る再生ヘッドの再生ギャップ長ｇ２　と相対再生出力と
の関係を実験的に求めたグラフである。

【図６】記録波長λ＝２．９０μｍ　の記録信号におけ
る再生ヘッドの再生ギャップ長ｇ２　と相対再生出力と
の関係を実験的に求めたグラフである。

【図７】記録波長λ＝９．２０μｍ　の記録信号におけ
る再生ヘッドの再生ギャップ長ｇ２　と相対再生出力と
の関係を実験的に求めたグラフである。

【図８】記録波長λ＝０．６４μｍ　の記録信号におけ
る再生ヘッドの再生ギャップ長ｇ２　と相対再生出力と
の関係を実験的に求めたグラフである。

【図９】最短記録波長λ０　＝０．８３μｍ　の記録・
信号における記録ヘッドの記録ギャップ長ｇ１　と再生
ギャップ長ｇ２　＝０．２８μｍ　の再生ヘッドによる
相対再生出力との関係を実験的に求めたグラフである。

【図１０】記録波長λ＝１．００μｍ　の記録信号にお
ける記録ヘッドの記録ギャップ長ｇ１　と再生ギャップ
長ｇ２　＝０．２８μｍの再生ヘッドによる相対再生出
力との関係を実験的に求めたグラフである。

【図１１】記録波長λ＝１．４５μｍ　の記録信号にお
ける記録ヘッドの記録ギャップ長ｇ１　と再生ギャップ
長ｇ２　＝０．２８μｍの再生ヘッドによる相対再生出
力との関係を実験的に求めたグラフである。

【図１２】記録波長λ＝２．９０μｍ　の記録信号にお
ける記録ヘッドの記録ギャップ長ｇ１　と再生ギャップ
長ｇ２　＝０．２８μｍの再生ヘッドによる相対再生出
力との関係を実験的に求めたグラフである。

【図１３】記録波長λ＝９．２０μｍ　の記録信号にお
ける記録ヘッドの記録ギャップ長ｇ１　と再生ギャップ
長ｇ２　＝０．２８μｍの再生ヘッドによる相対再生出
力との関係を実験的に求めたグラフである。

【図１４】記録波長λ＝０．６４μｍ　の記録信号にお
ける記録ヘッドの記録ギャップ長ｇ１　と再生ギャップ
長ｇ２　＝０．２８μｍの再生ヘッドによる相対再生出
力との関係を実験的に求めたグラフである。

【図１５】記録波長λと最適記録ギャップ長ｇ１０との
関係を示した両対数グラフである。

【符号の説明】

１　　　　記録ヘッド １ａ　　　　記録ヘッドの磁気ギャップ１ｂ，１ｃ　　
　　記録ヘッドの磁気コア半体１ｄ　　　　記録ヘッド
のコイル ２　　　　再生ヘッド ２ａ　　　　再生ヘッドの再生ギャップ２ａ，２ｂ　　
　　再生ヘッドの磁気コア半体２ｄ　　　　再生ベント
のコイル ３　　　　記録媒体 ｇ１　　　　　記録ギャップ長 ｇ２　　　　　再生ギャップ長 ｇ１０　　　　最適記録ギャップ長

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報信号を記録媒体に記録するための記録
   ヘッドと、記録された上記情報信号を再生するための再
   生ヘッドとを独立に設けた磁気記録再生方法において、
   前記記録ヘッドの磁気ギャップをＧ１　とするときＧ１
   　＝ａ・λｂ　（但し、０．４５≦ａ≦０．５５，０．
   ２６≦ｂ≦０．２７）を満す記録ヘッドと、前記再生ヘ
   ッドの磁気ギャップ長をＧ２　とし、記録される最短波
   長をλ０　とするとき、Ｇ２　＝λ０　／ｎ（但し、２
   ．５≦ｎ≦４）を満す再生ヘッドを用いることを特徴と
   する磁気記録再生方法。
2. 【請求項２】情報信号を記録媒体に記録するための記録
   ヘッドと、記録された上記情報信号を再生するための再
   生ヘッドとを独立に備えた磁気記録再生装置において、
   前記記録ヘッドの磁気ギャップ長をＧ１　とするとき、
   Ｇ１　＝ａ・λｂ　（但し、０．４５≦ａ≦０．５５，
   ０．２６≦ｂ≦０．２７）を満す記録ヘッドと、前記再
   生ヘッドの磁気ギャップ長をＧ２とし、記録される最短
   波長をλ０　とするとき、Ｇ２　＝λ０　／ｎ（但し、
   ２．５≦ｎ≦４）を満す再生ヘッドを用いることを特徴
   とする磁気記録再生装置。