JPS6123567B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気テープや磁気カード等の磁気記録
媒体に記録された情報信号を再生する磁気記録再
生装置に関するものであり、特に再生用磁気ヘツ
ドとして磁気抵抗素子を利用することにより、磁
気記録媒体の裏面側より情報信号の再生を可能と
する技術を提唱するものである。

一般に各種の磁気記録媒体に記録された情報信
号を再生するには再生用磁気ヘツドを磁気記録媒
体の表面側、即ち情報が書き込まれた磁性層の被
着された主面側に磁性層と対向配置し、磁気記録
媒体と磁気ヘツドの相対摺動操作を介して磁性層
の磁気パターン変化に対応した起電力を取り出し
記録信号を読み出す方式が採用されている。磁気
ヘツドをベース層の片面に磁性層を被着して成
る。磁気記録媒体の表面側に配置することは、磁
気ヘツド面と磁性層との距離即ちスペーシングが
大きくなる程再生出力が低下するいわゆる隔離損
失の増大を避けるために必要なことである。磁気
記録媒体の裏面、即ちベース層側に磁気ヘツドを
配置した場合には、少なくともベース層厚だけの
スペーシングは避けることができず、それだけ隔
離損失の増大を招来し、再生出力が低下すること
となる。しかしながら隔離損失は一般に良く知ら
れているように、スペーシングをｄ、記録波長を
λとする時、−54.6d／λ（dB）で表わされ、記
録波長が長くなるに従つて小さくなる。充分に長
い記録波長を持つた記録信号の再生は必ずしも磁
気記録媒体の表面側に磁気ヘツドを配置して行な
う必要がなく、裏面のベース層側から再生するこ
とも可能となる。ベース層側から再生可能となる
最短記録波長は記録磁界強度、磁性層厚、ベース
層厚、磁気ヘツドの空隙長（ギヤツプ長）、及び
再生効率、等に基いて決定される。更に電磁誘導
型の磁気ヘツドに於いては、磁気ヘツドと磁気記
録媒体との相対移動速度ｖに依存する。即ち電磁
誘導型の磁気ヘツドによる再生出力は記録信号の
周波数ｆ＝ｖ／λに依存するために、ベース側か
ら再生可能となる最短記録波長はｖによつて変化
する。従つて、磁気ヘツドを磁気記録媒体の表面
側に配置することが記録信号再生装置の構造上困
難であつたり、あるいは複雑な機構を必要とする
場合に、上記電磁誘導型の磁気ヘツドを磁気記録
媒体の裏面側に配置すると、前述した如き種々の
設計的制約を受けることになり、実用面での阻害
要因、特にｖの値を非常に大きく設定する必要性
が生じ、使用に供することが困難となる。即ち、
磁気記録媒体として磁気テープを採用した場合、
ｖの増大は再生時に於ける磁気テープあるいは磁
気ヘツドの移動速度の高速化を意味し、磁気テー
プ全体の情報蓄積容量の減少あるいは駆動系の大
出力化を招来させることになる。

一方、磁気ヘツドとして磁気抵抗素子を採用し
た場合周知の如く、磁気抵抗素子は磁束応答型で
あるために、磁気ヘツドと磁気記録媒体との相対
速度ｖに依存することなく最短記録波長を決定す
ることができる。また磁気抵抗素子は従来の電磁
誘導型素子に比べて約10倍以上の再生出力を得る
ことができるため、ベース層側から信号を再生す
るための磁気ヘツドとしては電磁誘導型素子より
は有利な条件を備えている。更に磁気抵抗素子
は、真空蒸着法、メツキ法等により基板面上に磁
性薄膜、導体膜及び絶縁膜を形成した後化学エツ
チング法等によつて所定のパターンに微細加工す
ることにより作製されるので１ヘツド当り大きさ
を従来の電磁誘導型磁気ヘツドに比べて格段に小
さくできる特徴を有している。

本発明は上記特性を有する磁気抵抗素子を用い
た薄膜磁気ヘツドを装備し、かつ磁気抵抗素子の
具備する特徴を有効に活用することにより、巻き
戻し時あるいは早送り時等の走行速度が変化する
場合においても、磁気記録媒体の裏面側より正確
に且つ容易に位置情報信号（キユー信号）を再生
することのできる新規有用な記録信号再生装置を
提供することを目的とするものである。

以下本発明の１実施例について図面を参照しな
がら詳説する。

第１図はヘリカルスキヤン型のカセツト式ビデ
オテープレコーダ（VTR）装置の概略構成図で
ある。

カセツト１内にビデオテープ２が巻回された供
給リール３及び供給リール３のビデオテープ２を
巻き取る巻取リール４が回転可能に収納保持され
ている。また供給リール３及び巻取リール４に於
いて、ビデオテープ２が供給される側のリールが
択一的に駆動源と接続され、回転駆動される。ビ
デオテープ２の走行経路上には供給リール３側よ
り順次ガイドピン５、全幅消去ヘツド６、回転へ
ツドドラム７、オーデイオ消去ヘツド８、オーデ
イオコントロールヘツド９、ビデオテープ２を挾
圧するピンチローラ１０とキヤプスタンローラ１
１および巻取リール４側のガイドピン５が適宜位
置に配置されている。回転へツドドラム７には例
えば２個あるいは４個のビデオヘツドが円周分割
配列され、ビデオテープ２走行方向と逆方向即ち
ビデオテープ２とビデオヘツドの相対速度が早く
なる方向に毎秒200〜300回転程度の速度でビデオ
テープ２に接触あるいは非接触状態で回転し１回
転で１フイールド分を走査する。走査方式はヘリ
カルスキヤニング（斜め走査）方式が採用されて
いるため、ビデオテープ２と回転へツドドラム７
周面とは一定角度をもつて斜方摺接することにな
る。

ビデオテープ１の巻き戻し時あるいは早送り時
にはビデオテープ１は回転へツドドラム７と摺接
する必要がないため、その走行経路は第１図中の
実線で示した如く、供給リール３側のガイドピン
５と巻取リール４側のガイドピン５を短絡する位
置にあり、一方録画再生時にはビデオテープ２の
走行経路が変換され、第１図中の破線で示した如
く、全幅消去ヘツド６、回転へツドドラム７、オ
ーデイオ消去ヘツド８、オーデイオコントロール
ヘツド９に摺接する位置にセツトされる。このビ
デオテープ２の走行経路変換はビデオテープ２を
回転へツドドラム７の両側より回転へツドドラム
７に押し付ける如く移動するローデイングポール
１２の位置変換によつて行なわれる。ローデイン
グポール１２の移動状態は第１図中の矢印にて示
されている。またこの時、供給リール３側に配置
されたテンシヨンポール１３は一端を軸として回
動し、第１図中破線で示す位置にてビデオテープ
２の裏面側に当接し、ビデオテープ２に一定圧の
張力を与える。録画再生時には巻取リール４が駆
動源に接続されるため、ビデオテープ２は供給リ
ール３より巻取リール４へ順次繰り出され、回転
へツドドラム７で録画再生が実行される。回転へ
ツドドラム７は録画再生以外にビデオヘツドで映
像信号を記録する。全幅消去ヘツド６はビデオテ
ープ２に記録された信号を全て消去し、オーデイ
オ消去ヘツド８はビデオテープ２に記録された音
声信号のみを消去する。音声信号のトラツクはビ
デオテープ２の縁部にビデオテープ２走行方向と
同一の直線型で形成される。オーデイオコントロ
ールヘツド９は映像信号と音声信号の同期を得る
ためにビデオテープ２に記録されたコントロール
信号を検知するものである。ピンチローラ１０と
キヤプスタンローラ１１はビデオテープ２を挾圧
駆動し、回転へツドドラム７の周面上でビデオテ
ープ２の走行速度を一定にする。再生画の安定度
（ジツタ）はビデオテープ２の走行状態の安定度
と密接に関連しており、この安定なテープ走行を
得るためにピンチローラ１０とキヤプスタンロー
ラ１１による挾圧駆動及び前述したテンシヨンポ
ール１３による一定張力が必要となる。

このような動作機構を有するVTR装置に於い
て、ビデオテープ２に記録された複数の映像等情
報信号の各々に対する頭出しを自動的に探知する
ために、ビデオテープ２に記録されたキユー信号
をビデオテープ２の巻戻し時あるいは早送り時に
再生する場合、このキユー信号再生用の磁気ヘツ
ドの取付け位置としては、ビデオテープ２の表面
側即ちカセツト１の外側とビデオテープ２の裏面
側即ちカセツト１の内側と２通りの取付け位置が
考えられる。しかしながらビデオテープ２の表面
側に磁気ヘツドを取付けた場合には、録画再生時
にビデオテープ２の走行経路が変換されるためビ
デオテープ２の走行を防げない位置に磁気ヘツド
を移動させる動作機構が必要となる。ビデオテー
プ２の裏面側に磁気ヘツドを取付けた場合、この
ような動作機構は不要である。また磁気ヘツドを
取付ける空間は一般に狭小であり、従つて磁気ヘ
ツドはできるだけ小型であることが望まれる。以
上の点を勘案して本実施例ではテンシヨンポール
１３の先端に薄膜磁気抵抗素子からなる薄膜磁気
ヘツドを装着し、巻き戻し時あるいは早送り時に
於けるキユー信号の再生を行なう構成とする。即
ち巻き戻し時あるいは早送り時にキユー信号の検
知が指示されると、供給リール３側のガイドピン
５と巻取リール４側のガイドピン５を短絡する位
置で走行しているビデオテープ２の裏面側にテン
シヨンポール１３の先端が当接し、薄膜磁気ヘツ
ドに駆動電流が供給されて作動状態となり、キユ
ー信号を再生する。テンシヨンポール１３の先端
は巻き取り、早送り時に常時ビデオテープ２と接
触している構成としても良い。尚キユー信号の記
録は全幅消去ヘツド６を利用して行なうものとす
る。

第２図は本実施例に使用される磁気抵抗素子
（MR素子）から成る薄膜磁気ヘツドの構成の１
例を示す正面図である。また第３図Ａ，Ｂ，Ｃは
それぞれ第１図に示すテンシヨンポール１３の先
端部分を示す側面図、正面図及び平面図である。

薄膜磁気ヘツド２０は、ガラス等から成る基板
２１上にパーマロイ（80Ni−Fe）等を主として
成る磁気抵抗素子２２を膜厚300Å程度で幅約１
mmの帯状に蒸着法あるいはメツキ法等で被着し、
磁気抵抗素子２２の両端部より基板２１上にリー
ド用導体２３を層設して起電力取り出し部を形成
したものである。テンシヨンポール１３の先端は
非磁性材料から成る直径約５mmの棒状体で構成さ
れ、ビデオテープ２との摺動面から約80μｍ離れ
た位置に上記薄膜磁気抵抗素子２２が配置される
ように薄膜磁気ヘツド２０が埋設されている。リ
ード用導体２３にはリード線２４が接続され、リ
ード線２４はテンシヨンポール１３の外部へ延設
され、検出回路（図示せず）と接続されている。

全幅消去ヘツド６により、信号記録時に記録さ
れたキユー信号（記録波長；約１mm、記録トラツ
ク幅；約10mm）を巻き戻し時あるいは早送り時に
薄膜磁気ヘツド２０で再生した時のキユー信号再
生波形の１例を第４図に示す。横軸は経過時間、
縦軸は再生出力Vpp（ｍＶ）を表わしている。使
用したビデオテープ２のベース層厚を16μｍとす
ると薄膜磁気抵抗素子２２とビデオテープ２の磁
性層との距離即ちスペーシングは約0.1mmとな
る。第４図に示す再生波形は薄膜磁気抵抗素子２
２へ約５ｍＡの検知電流を流し、且つバイアス磁
界を印加しない時に観察されたキユー信号の再生
波形である。第４図より明らかな如く、約１ｍＶ
の再生出力が得られ、Ｓ／Ｎ比も充分に良好であ
ることが確認される。

キユー信号の様に必ずしも高密度記録を要しな
い信号の再生には、薄膜磁気抵抗素子２２の特徴
を活用して磁気記録媒体の裏面から記録信号を再
生することが可能となり且つ有効である。薄膜磁
気ヘツド２０はテンシヨンポール１３に取り付け
る構造のみならず、ガイドピン５やその他カセツ
ト１内の空間に適宜取り付けることによつても同
様の結果を得ることができる。またキユー信号の
記録は上記実施例では全幅消去ヘツド６によつて
ビデオ信号の記録帯にキユー信号を記録すること
により行なつたが、上記以外に特公昭53−14205
号に見られる如く、コントロールトラツクにオー
デイオコントロールヘツド９を介してキユー信号
を記録することも同様に可能である。その他数10
μｍ程度以上のトラツク幅に記録された信号であ
れば、トラツク位置がどこに配列されていても薄
膜磁気抵抗素子２２のストライプ長と取付け位置
を調整することにより本発明の目的を達成するこ
とができる。

一方従来の電磁誘導型磁気ヘツドを上記実施例
の如くテンシヨンポール１３等に埋設し、ビデオ
テープ２の裏面よりキユー信号を再生することも
可能ではあるがこの場合、前述した如く磁気ヘツ
ドが磁束応答型でないために、ビデオテープ２と
の相対速度の変動によつて再生出力が一定しない
欠点を有する。一般にカセツト式のVTR装置に
於いては、巻き戻し時あるいは早送り時のビデオ
テープ２の走行速度は定速走行に制御されていな
いために例えば巻き戻し終了近い時点のテープ走
行速度は巻き戻し開始時点に比べて約２〜４倍以
上も速くなり且つ平均走行速度はテープ長やカセ
ツト１内のリール径等によつて大幅に異なる。従
つて再生出力の変動が大きくなり実用に供しない
ものとなることが充分に予想される。しかしなが
ら磁気抵抗素子は磁束応答型であるためこの素子
を使用した磁気ヘツドの再生出力は全くテープ走
行速度に依存することなく常に一定した出力を得
ることができる。この点にも本発明の大きな特徴
がある。

又、一般に磁気テープのベース層はポリエチレ
ン・テレフタレート（PET）などの薄いプラス
チツク箔で作製されているので、表面の磁性層よ
りは接触体に与える摩耗が少くて済み、更には逆
に接触体が磁性層に傷を与え、信号のドロツプア
ウトを引き起す心配もないなどの特徴をも本発明
は有する。

更に、カセツトテープレコーダ等の磁気録音装
置に電磁誘電型磁気ヘツドを適用した場合、磁気
ヘツドの磨耗等を避けるために、テープが高速で
走行する巻き戻し時あるいは早送り時には、磁気
ヘツドが直接テープに接触しない様に工夫されて
いる。従つてキユー信号などの記録信号をテープ
の巻き戻し時あるいは早送り時に再生しようとす
る場合には、従来の方法では磁気ヘツドとテープ
との間隔即ちスペーシングが余り大きくならない
様に、特に制御した装置とする必要がある。しか
も、この場合、テープ振れによるスペーシングの
変動幅が大きいので再生出力の変動も大きくなる
などの欠点を有する。しかしながら本発明を適用
して例えばテープ裏面に挿入されるガイドピンに
磁気抵抗素子を埋込むこと等によつて、これらの
欠点は完全に解消される。

以上の実施例に説明した如く本発明によれば、
キユー信号などの比較的記録波長の長い信号を、
(1)磁気記録媒体の走行速度に無関係に、(2)装置本
来の機能を防げることなく、(3)特別の動作機構な
どを附加することなく、(4)磁性層に傷などの影響
を与えることなく、(5)磁気抵抗素子の磨耗を少な
くした状態で確実に良好な再生信号を安定に再生
し得る。

尚、磁気テープのみならず、ベース層厚が極端
に厚くない磁気記録媒体であれば全て本発明を実
施することができることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示すカセツト式ビ
デオテープレコーダ装置の概略構成図である。第
２図は第１図の実施例に使用される薄膜磁気ヘツ
ドの構成を示す正面図である。第３図Ａ，Ｂ，Ｃ
はそれぞれ第１図に示すテンシヨンポールの先端
部分の構成を示す側面図、正面図、平面図であ
る。第４図は第１図の実施例で再生されたキユー
信号再生波形の１例を示す波形図である。 １……カセツト、２……ビデオテープ、６……
全幅消去ヘツド、７……回転へツドドラム、８…
…オーデイオ消去ヘツド、９……オーデイオコン
トロールヘツド、１２……ローデイングポール、
１３……テンシヨンポール、２０……薄膜磁気ヘ
ツド、２１……基板、２２……磁気抵抗素子、２
３……リード用導体、２４……リード線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻き戻し時あるいは早送り時等の、ベース層
   上に信号記録用の磁性層が積層されてなる磁気記
   録媒体の走行速度が変化する際に、 前記磁気記録媒体のベース層表面に対向して磁
   気抵抗素子の装着された薄膜磁気ヘツドを配置
   し、 前記磁気記録媒体の磁性層に記録された位置情
   報信号（キユー信号）を前記薄膜磁気ヘツドで再
   生する構成としたことを特徴とする磁気記録信号
   再生装置。