JPH04205903A - 磁気抵抗効果型ヘッドによる信号再生方法と装置およびそれを用いた記録装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置あるいはＶＴＲ等の磁気テ
ープ装置に好適に用いられる再生専用の磁気抵抗効果型
ヘッドによる信号再生方法と装置およびそれを用いた記
録装置に関する。

〔従来の技術〕

最近の磁気記録装置の記憶容量の増大に伴い。

例えば磁気ディスク装置ではトラック幅は数μｍ程度に
なりつつある。また、記録装置は小型化され、低周速度
になっている。このように狭く記録された信号を高Ｓ（
シグナル）／Ｎ（ノイズ）に検出する磁気ヘッドとして
、従来の誘導型ヘッドに代わり磁気抵抗効果型ヘッドの
開発が進められている。例えば、第１３回日本応用磁気
学会学術講演概要集（１９８９年）第２２８頁。

磁気抵抗効果型ヘッドは２例えば第５図に示したような
構造をしている。図に示す磁気抵抗効果型ヘッドは、シ
ャントバイアス型ヘッドと呼ばれているものである。磁
気抵抗効果型ヘッドは、基板の上部と下部に積層された
シールド膜２１．磁気抵抗効果［Ｉ！１９．シャントバ
イアス膜２０および電極１８等により構成されている。

磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、再生出力を高め、かつ
信号波形の非対称性を低減するために。

磁気抵抗効果膜１９にバイアス磁界を印加しなければな
らない。これを、第６図を用いて説明する。

第６図は、磁気抵抗効果膜１９の出力−磁界曲線である
。磁気抵抗効果型ヘッドは、出力−磁界曲線の最も急峻
で直線性の良い領域を用いて、信号磁界２２に対する再
生出力２３を得る。このために、一定のバイアス磁界Ｈ
ｂを印加して用いられる。上記のシャントバイアス型ヘ
ッドでは、シャントバイアス１Ｉ２０に流れる電流によ
り発生する磁界でバイアス磁界Ｈｂを印加する。

しかし９例えばシャントバイアス型ヘッドではシャント
バイアス膜２０の膜厚、あるいは比抵抗の変動によりシ
ャント電流値が変化しやすく、バイアス磁界Ｈｂも変動
してしまう。これは、他のバイアス方式のヘッドでも同
様である。このために、１〜ラック幅の大きな磁気抵抗
効果型ヘッドでは、従来は差動型のヘッド構造がとられ
ていた。

第７図に差動型磁気抵抗効果型ヘッドの概略を示す。こ
の方式の１つは、１トラツクを２つに分けた３つの端子
２４．２５．２６を持つ構造のヘッドである。端子２５
を共通として端子２４．２６から電流を流す。これによ
り、それぞれの端子間の磁気抵抗効果膜１９には、矢印
で示す互いに逆方向のバイアス磁界を印加できる。信号
磁界は。

共に同方向に印加される。このために９両端子間での信
号は逆位相となり、端子間の信号Ｅ□、Ｅ２の差を検出
することにより信号波形の非対称性が改善できる。とこ
ろが、記録密度が高まり狭トラツク化がすすむにつれて
、上記差動型磁気抵抗効果型ヘッドでは、その構造上狭
トラツク化したヘッドを構成することが困難であり、そ
のため新たな信号処理方式が望まれていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、差動型磁気抵抗効果型ヘッドは、その
構造上狭トラツク化したヘッドの構成が困難であり、ま
た差動型以外の従来の磁気抵抗効果型ヘッドにおいては
、バイアス磁界の適正化についての考慮は全くされてい
なかった。このために、再生信号波形が非対称性となり
、再生信号にピークシフトなどが生じる等、信号再生時
にエラーとなりやすかった。また、再生出力も変動しや
すい等の問題もあった。

厳密に管理されたヘッド作製工程を構築することも考え
られるが、その工程には避けがたい磁気抵抗効果膜の膜
厚や比抵抗の変動があり、実際に。

ヘッド作製工程を厳密に管理することは極めて困難であ
り、製品の歩留まりの低下、あるいはコストの上昇を生
じてしまうという問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術における問題点である磁
気抵抗効果型ヘッドの再生信号波形の非対称性、再生信
号に生じるピークシフトおよび再生出力の変動等を好適
に抑制することが可能な信号再生方法とその装置および
それを用いた情報の記録装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記本発明の課題を解決するために、磁気抵抗効果型ヘ
ッドの磁気抵抗効果膜に印加するバイアス磁界の強度を
変えて磁気抵抗効果膜の磁化方向が最適化されるように
、磁気抵抗効果膜への通電電流値を可変可能に構成し、
バイアス磁界の適正化をはかるものである。

すなわち、シャントバイアス型ヘッドにおいて。

磁気抵抗効果膜への通電電流（センス電流）値を変える
ことは、シャントバイアス膜の電流値も同時に変わるこ
とであり、バイアス磁界を可変とすることができ、その
適正化をはかることが可能となる。また、ソフトバイア
ス型ヘッドでは、上記と同様に磁気抵抗効果膜へのセン
ス電流値を変えることにより、ソフトバイアス膜の磁化
状態が変わりバイアス磁界の適正化をはかることができ
る。

本発明は、磁気抵抗効果型ヘッドを用いて記録媒体に記
録されている情報を再生する信号再生装置において、磁
気抵抗効果膜に印加されるバイアス磁界の強度を変えて
磁気抵抗効果膜の磁化方向を最適化する手段を設けるも
のであって２例えば磁気抵抗効果型ヘッドの再生信号波
形の非対称度を検出する手段と、上記信号波形の非対称
度に対応して磁気抵抗効果膜への通電電流値を変えるこ
とにより、バイアス磁界の強度を変えて磁気抵抗効果膜
の磁化方向を最適化する手段を有するものである。そし
て、上記信号波形の非対称度を検出する手段は、信号波
形のプラス側ピーク値とマイナス側ピーク値との差を検
出する手段等を用いることができる。

また２本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを用いた信号再生
装置において、磁気抵抗効果膜への通電電流値情報を、
読み出し専用の半導体メモリに記憶させておき、上記通
電電流値情報をもとにバイアス磁界の強度を変えて磁気
抵抗効果膜の磁化方向を最適化することもできる。

本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを用いた信号再生装置に
おいて、該信号再生装置の使用前に少なくとも１度、磁
気抵抗効果膜への通電電流値を最適化するように動作さ
せるものであり９例えば記録媒体に１，０の信号を記録
させ、該信号で信号波形のプラス側ピーク値とマイナス
側ピーク値との差を検出し、磁気抵抗効果膜への通電電
流値を制御しバイアス磁界の最適化をはかることができ
る。そして、バイアス磁界の強度を変えて磁気抵抗効果
膜の磁化方向を最適化するための信号は。

常に記録媒体に保存されているか、または情報を再生す
るために記録されている記録媒体の必要不可欠なデータ
からの信号とするものである。

さらに９本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを用いた信号再
生装置と情報の記録装置とを組み合わせて、情報の記録
および再生を行う記録再生装置を構成することができる
。

〔作用〕

以下２本発明の作用を第１図を用いて説明する。

図において、記録媒体１に記録された信号を、磁気抵抗
効果型ヘッド２で再生する。再生信号は一般に微弱であ
り、必要に応じアンプ３で増幅する。

アンプ３からの出力は、波形非対称度検出部４に入る。

ここでは、再生信号のプラス側とマイナス側のアンバラ
ンス量を検出する。比較部５で、上記アンバランス量と
基準対称度信号とを比較し。

その差分を検出する。基準対称度信号とは、装置駆動上
許される非対称度しこ対応する信号で、上記基準対称度
信号以下であれば装置は正常に動作する。比較部５の出
力は、磁気抵抗効果膜１９（第５図参照）への通電電流
値を決定するセンス電源６に与えられ、比較部５の出力
の大小によりセンス電流値が可変される。以上の動作に
より、ノスイアス磁界Ｈｂを適正化でき、再生信号波形
の非対称性および再生出力の変動を防止することができ
る。なお、上記一連の動作は実際の記録信号を再生する
前に行う必要がある。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を挙げ７図面を引用してさらに詳
細に説明する。

（実施例１） 第１図を用いて説明する。用いた磁気抵抗効果型ヘッド
２はシャントバイアス型ヘッドで、トラック幅は５μｍ
である。第５図に示すごとく、磁気抵抗効果膜１９．お
よびシャントバイアス膜２０のセンス電流値は、共に１
０ｍＡとした。初めに、記録媒体１．０の連続した信号
を誘導型薄膜ヘッドで記録した。次に、上記磁気抵抗効
果型ヘッドで上記信号の再生を行った。このような動作
は、信号再生装置内に記憶させておいたソフトで自動的
に行った。この磁気抵抗効果型ヘッドの上記センス電流
値における再生波形の非対称度は３０％であった。なお
、再生波形の非対称度とは。

再生信号のプラス側ピーク値ＩＰ、マイナス側ピーク値
工、とじて。

再生波形の非対称度（％）＝（Ｉｐ　　Ｉ−）／（Ｉｐ
＋Ｉ−）Ｘ１００で表わされる。ここで用いたヘッドの
再生出力値は、単位トラック幅当り７ｏμＶｐ−ｐ／μ
ｍであった。したがってｔ　Ｉｐ＝４５．５μＶ、　■
、＝２４．５μＶである。再生信号が非常に微弱である
ために、アンプ３で１００倍の増幅を行った。

次に、波形非対称度検出部４で再生信号波形の非対称度
を検出した。波形非対称度の検出は、第２図に示すピー
ク値検出法を用いた。このピーク値検出法は、プラスピ
ークホールド部７．マイナスピークホールド部８．およ
び差動増幅部９より構成した。すなわち、再生信号波形
のプラス側ピーク値ＩＰをプラスピークホールド部７で
、また。

マイナス側ピーク値■１とマイナスピークホールド部８
で検出する。Ｉｐおよび■１は、差動増幅部９でそのア
ンバランス量を検出する。差動増幅部９の増幅度は１０
倍とした。これにより、差動増幅部９の出力として２１
ｍＶを得た。基準非対称度信号■、としては、波形非対
称度５％に相当する３、５ｍＶを与えた。この結果、比
較部５がらの両信号の差１７．５ｍＶがセンス電源部６
ヘフイードバツクされ、センス電流値が小さくなる方向
に調整された。

波形非対称度を測定するために２本実施例では１．０の
信号をあらかじめ記録したが、記録媒体に記録されるア
ドレス情報、同期情報などの信号再生に必要不可欠な信
号を用いることも可能である。

（実施例２） 上記実施例１は、実時間でセンス電流値を制御するタイ
プであるが、トランク幅がより狭くなり再生信号が微弱
になると９回路系の持つノイズにより正確なセンス電流
の制御が困難となる。本実施例においては、ノイズの影
響を低減しより正確にセンス電流の制御を行うようにし
たものであり。

第３図を用いて説明する。本実施例では、波形非対称度
検出部４をプラス側ピーク値検出部１０゜マイナス側ピ
ーク値検出部１３．平均値演算部１１．１２．および差
動増幅部９により構成した。

特に、平均値演算部１１．１２を設けたことが実施例１
とは異なる。この構成により、ある一定時間内の複数の
ピーク値を検出し、かつその平均的ピーク値を求めた。

本実施例では１０００個のピーク値の平均を求めた。そ
の結果、トラック＠１μｍのヘッドにおいてもセンス電
流値を十分に制御することができた。なお２本実施例に
おいてはシャントバイアス型ヘッドを用いたが、ソフト
バイアス型ヘッドにおいても上記と同様の効果が得られ
た。

（実施例３） 上記実施例１および２はセンス電流値がメモリに保存さ
れていない場合の例である。このために。

ヘッドの非動作時間には、センス電流を下げておくよう
な使い方をする場合には、センス電流の制御をやりなお
さなくてはならない。このことは。

高速性を要求されている磁気記録装置においては時間の
損失となり好ましくない。本実施例は、上記の問題点に
対処するものであり、第４図を用いて説明する。図に示
すごとく、比較部５の出力をＡ（アナログ）／Ｄ（ディ
ジタル）コンバータ１４を介しディジタル化し、さらに
メモリ１５内に記憶するようにした。さらに、メモリの
記憶された信号をＤ／Ａコンバータ１６で再度アナログ
信号に変換し、センス電源６に与えるようにした。

これにより、センス電流は常にメモリ１５に保存されて
おり、上記の問題に対処できる。また、メモリ１５をバ
ッテリバックアップしておくことにより、停電時にも対
処でき、装置の再起動の時間を短縮することができた。

また、磁気抵抗効果型ヘッドを、信号再生装置に搭載前
に最適センス電流値を測定しておき、かつ上記最適セン
ス電流値情報を、読み出し専用半導体メモリに記憶して
おくことも有効である。この場合には、信号再生装置側
には非対称度検出系。

さらには電流値の制御系が不用となり信号再生装置が簡
略化され、コスト低減等の利点かある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく７本発明の磁気抵抗効果型ヘ
ッドによる信号再生方法と装置によれば。

ヘッド作製工程上避けがたいヘッド特性のばらつき、特
にバイアス磁界の変動による再生信号波形の非対称性、
出力の変動を低減することができる。

例えば、従来の装置では、再生信号波形の非対称度は５
〜３５％と大きくばらついていたが１本発明の装置では
、全てのヘッドで非対称度を５％以下とすることができ
た。また、トラック＠１μｍと狭トラツクの磁気抵抗効
果型ヘッドにおいても。

本発明の信号再生方法および装置を用いることにより、
再生信号波形の非対称度を上記と同等に低下させること
ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例１において例示し
た再生信号波形の非対称性制御系統図。 第３図は実施例２において例示した再生信号波形の非対
称性制御系統図、第４図は実施例３において例示した再
生信号波形の非対称性制御系統図。 第５図は従来のシャントバイアス型ヘッドの構成の一例
を示す模式図、第６図は従来の磁気抵抗効果型ヘッドの
出力−磁界曲線を示すグラフ、第７図は従来の差動型の
磁気抵抗効果型ヘッドの構成の一例を示す模式図である
。 １・・記録媒体 ２・・・磁気抵抗効果型ヘッド ３・・・アンプ ４・・・波形非対称度検出部 ５・・・比較部　　　　　　６・・センス電源７・・・
プラスピークホールド部 ８・マイナスピークホールド部 ９　・差動増幅部 １０・・プラス側ピーク値検出部 １１．１２・・平均値演算部 １３・・・マイナス側ピーク値検出部 １４・・・Ａ／Ｄコンバータ ↓５・・・メモリ １６・・・Ｄ／Ａコンバータ １７・・・感磁部　　　　　１８・・・電極１９・・・
磁気抵抗効果膜 ２０・・・シャントバイアス膜 ２１・・−シールド膜　　　２２・・・信号磁界２３・
・・再生出力　　　　２４，２５．２６・・端子代理人
弁理士　　中　村　純之助 ４−−−ミ皮形非対称厚検出部 第１図 １−一一一記銖婦体 ２−−一−胤気抵ａ効果型へ、７ド ３−−−−ア）ア ４−−−−：、皮形４１：ｆｆ杯席檜出部５−−−−比
較部 ６−−−−セレスを涜 ７−−−−アラスｌ：ａ−７ホールド部８−一一一マイ
ナスぴ−７ホールド部 ９−−−−寿１力糟中あｌ 第２図 １−一一一詑餘媒体 ２−一一一扁【気おＪ九効果型へ・・ｌド３−ｍ−−７
レア ４−−一−シ皮竹３非丈寸オ竿Ｊ（オ剣ｔヒ苦い５−−
ｍ−比較部 ６−−−−ｅ’、入電ｉ獣 ＋４−−−−Ａ／Ｄコンハ゛−７ ！５−−−−メモ１） ＋６−−−　Ｄ／Ａコンノぐ−２ 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気抵抗効果型ヘッドを用いて記録媒体に記録され
   ている情報を再生する信号再生装置において、磁気抵抗
   効果膜に印加されるバイアス磁界の強度を変えて磁気抵
   抗効果膜の磁化方向を最適化する手段を設けたことを特
   徴とする信号再生装置。 ２、請求の範囲第１項記載の磁気抵抗効果型ヘッドを用
   いた信号再生装置において、信号波形の非対称度を検出
   する手段と、上記信号波形の非対称度に対応して磁気抵
   抗効果膜への通電電流値を変えることにより、バイアス
   磁界の強度を変えて磁気抵抗効果膜の磁化方向を最適化
   する手段を設けたことを特徴とする信号再生装置。 ３、請求の範囲第１項または第２項記載の磁気抵抗効果
   型ヘッドを用いた信号再生装置において、信号波形の非
   対称度を検出する手段は、信号波形のプラス側ピーク値
   とマイナス側ピーク値との差を検出する手段によること
   を特徴とする信号再生装置。 ４、請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の磁気
   抵抗効果型ヘッドを用いた信号再生装置において、磁気
   抵抗効果膜への通電電流値情報を、読み出し専用の半導
   体メモリに記憶させておき、上記通電電流値情報をもと
   にバイアス磁界の強度を変えて磁気抵抗効果膜の磁化方
   向を最適化する手段を設けたことを特徴とする信号再生
   装置。 ５、請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の信号
   再生装置において、該信号再生装置の使用前に少なくと
   も１度、磁気抵抗効果膜への通電電流値を最適化するよ
   うに動作させる手段を設けたことを特徴とする信号再生
   装置。 ６、請求の範囲第５項記載の信号再生装置を用い、記録
   媒体に１、０の信号を記録させ、該信号で信号波形のプ
   ラス側ピーク値とマイナス側ピーク値との差を検出する
   ことを特徴とする信号再生方法。 ７、請求の範囲第６項記載の信号再生方法において、バ
   イアス磁界の強度を変えて磁気抵抗効果膜の磁化方向を
   最適化するための信号が、常に記録媒体に記録され保存
   されていることを特徴とする信号再生方法。 ８、請求の範囲第６項記載の信号再生方法において、バ
   イアス磁界の強度を変えて磁気抵抗効果膜の磁化方向を
   最適化するために用いる信号は、情報を再生するために
   記録されている記録媒体の必要不可欠なデータからの信
   号であることを特徴とする信号再生方法。 ９、請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項記載
   の信号再生装置を備え、情報の記録および再生を行う手
   段を有することを特徴とする記録装置。 １０、請求の範囲第６項ないし第８項のいずれか１項記
   載の信号再生方法を用いて、情報の記録および再生を行
   うことを特徴とする記録方法。