JPH08129717A - 磁気ヘッド駆動方法及び磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、超高密度磁気記録媒体に対応で
き、かつ、低周波での磁気記録情報の読み取りができる
ようにすることを目的とする。 【構成】 この発明は、磁気記録媒体の磁気モーメント
に起因する磁束が侵入する磁路１１と、該磁路１１と電
磁的に結合されるコイル１２とを有する磁気ヘッドの駆
動方法であって、コイル１２に磁気記録媒体からの信号
の周波数を上回る所定の周波数を有する領域でコイルの
自己インダクタンスを検知することにより磁気記録情報
を読み取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超高密度磁気記録媒体に
対応可能な磁気ヘッド駆動方法及び磁気ヘッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録媒体に記録された情報を
読み取るための磁気ヘッドとしては、インダクティブヘ
ッド、磁気抵抗効果を利用するＭＲヘッド等がある。イ
ンダクティブヘッドは、通常、記録用の磁気ヘッドとし
ても使用される。インダクティブヘッドを使用して磁気
記録媒体に磁気記録再生を行う方法は、例えば、磁性体
ハンドブック（第１１９４〜１２００頁、朝倉書店発
行、近角聡信ら編集）に記載されている。インダクティ
ブヘッドを用いる磁気記録再生装置では、磁気記録の高
密度化、高周波対応化に応じて低インダクタンスを有す
る薄膜ヘッド等が磁気ディスク用の磁気ヘッド等に利用
されてきた。また、磁気ディスクの小型化や超高密度化
に対応するため、再生出力が磁気ヘッドと磁気記録媒体
との相対速度に依存しない、磁気抵抗効果を利用した磁
気ヘッドもある。また、磁気センサとして、磁心の透磁
率変化を利用するセンサもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記インダクティブヘ
ッドは、再生出力が磁気ヘッドと磁気記録媒体との相対
速度に依存するので、再生周波数が比較的低い小型ディ
スクへの対応がやや困難である。また、磁心の透磁率変
化を利用する磁気ヘッドは、磁心に印加する高周波電流
による高周波磁束により磁気記録媒体の磁気記録情報が
損われやすいという問題点が考えられ、考案及び実用化
には至らなかった。本発明は、超高密度磁気記録媒体に
対応でき、かつ、低周波での磁気記録情報の読み取りが
可能である磁気ヘッド駆動方法及び磁気ヘッドを提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、磁気記録媒体の磁気モーメ
ントに起因する磁束が侵入する磁路と、該磁路と電磁的
に結合されるコイルとを有する磁気ヘッドの駆動方法で
あって、前記コイルに磁気記録媒体からの信号の周波数
を上回る所定の周波数を有する領域で前記コイルの自己
インダクタンスを検知することにより磁気記録情報を読
み取る。

【０００５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の磁
気ヘッド駆動方法において、前記所定の周波数を、磁気
記録媒体の磁気記録情報の読み取り周波数の２倍以上の
自然数倍に一致する周波数とする。

【０００６】請求項３記載の発明は、磁気記録媒体の磁
気モーメントに起因する磁束が侵入する磁路と、該磁路
と電磁的に結合されるコイルとを有し、前記磁路におけ
る前記コイルの近傍の断面積を前記磁路の断面積の最大
部分と比較して１／１０以下としたものである。

【０００７】請求項４記載の発明は、請求項３記載の磁
気ヘッドにおいて、前記磁路における前記コイルの近傍
の磁化困難軸を前記磁路と平行としたものである。

【０００８】

【作用】請求項３記載の発明では、磁気記録媒体の磁気
モーメントに起因する磁束が磁路に侵入し、コイルは磁
路と電磁的に結合される。磁路におけるコイルの近傍の
断面積が磁路の断面積の最大部分と比較して１／１０以
下であり、磁路におけるコイル近傍の磁束密度が高くな
る。

【０００９】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
磁気ヘッドにおいて、磁路におけるコイルの近傍の磁化
困難軸が磁路と平行であり、コイルの自己インダクタン
スの変化が大きくなる。

【００１０】

【実施例】図１は請求項１〜４記載の発明を適用した磁
気ヘッド及びその駆動回路の一実施例を示す。この実施
例は、磁気記録媒体の磁気モーメントに起因する磁束が
侵入する磁路１１と、この磁路１１と電磁的に結合され
るコイル１２とを有する磁気ヘッドのコイル１２を高周
波電源１３により磁気記録媒体からの信号の周波数を上
回る所定周波数の高周波電流により駆動し、コイル１２
の自己インダクタンスの変化を自己インダクタンス検知
手段１４で検知することで磁気記録媒体の磁気記録情報
を読み取る。

【００１１】高周波電源１３からコイル１２に印加する
高周波電流の周波数は磁気記録媒体の磁気記録情報の読
み取り周波数の２倍以上の自然数倍に一致する周波数と
している。自己インダクタンス検知手段１４は例えば抵
抗１５及び高周波電圧計１６が用いられる。なお、高周
波電源１３からコイル１２に印加する高周波電流は高周
波電流に付加的に直流電流を加えたものでもよい。

【００１２】コイル１２の構造は、スパイラルコイル
型、あるいはその他の構造のものなど、公知のインダク
タなどに使用されるものの構造と同様である。磁路１１
の構造は公知の磁気ヘッドのものと同様であり、磁極１
７，１８を有する。この磁極１７，１８は、所定のギャ
ップ１９を介して設けられているが、これ以外の単磁極
構造のもの等、公知の磁気記録に使用される磁気ヘッド
の磁極と同様なものを用いることができ、これは磁気記
録媒体の特性に応じて設計される。

【００１３】磁気記録媒体は磁気ヘッドに対して相対的
に移動し、磁気記録媒体から磁極１７，１８に磁束が侵
入する。この磁極１７，１８に侵入した磁束は磁路１１
へ侵入し、磁路１１内の磁束密度は磁気記録媒体の磁気
モーメントの強弱に応じたものとなる。自己インダクタ
ンス検知手段１４はコイル１２の高周波電圧あるいは電
流の振幅及び／または位相差を検知し、例えばコイル１
２の電流を抵抗１５により電圧に変換して高周波電圧計
１６により検知する。

【００１４】本実施例では、コイル１２が高周波電源１
３にて高周波電流により駆動され、磁気記録媒体の磁気
記録情報の信号周波数を上回る周波数を有する高周波磁
束が磁路１１内に発生する。この磁束は、磁路１１の透
磁率に応じた強度と損失をもって周囲へ伝搬する。ここ
で、コイル１２に流れる高周波電流の振幅と位相は、コ
イル１２の近傍（内部及び周囲）の磁性体の高周波透磁
率に依存するものとなる。また、磁路１１におけるコイ
ル１２の近傍の磁性体は、磁気記録媒体からの磁束が通
過する。磁気記録媒体からの磁束の周波数の領域は、高
周波電源１３からコイル１２に印加される高周波電流の
周波数より低周波数である。磁路１１におけるコイル１
２近傍の磁性体の透磁率は磁気記録媒体からの磁場に応
じて変化する。

【００１５】このため、コイル１２に流れる高周波電流
の振幅と位相は、磁気記録媒体の磁化（磁気記録情報）
に応じて変化することになり、磁気記録媒体の磁界を磁
気ヘッドで検知することが可能となる。従って、高周波
電源１３からコイル１２に高周波電流が印加されて高周
波磁束が発生するが、この高周波磁束の周波数の上昇に
連れて、より少ない高周波磁束の振幅で、より大きな検
知出力を得ることが可能となる。

【００１６】従って、本実施例では、概ね強磁性共鳴が
認められる周波数近傍以下の周波数範囲で、高周波電源
１３からコイル１２に印加する高周波電流の周波数と磁
気記録媒体からの信号の周波数との比が大きいほど、従
来のインダクティブヘッドと比較して良好な再生特性を
得ることができる。また、従来のインダクティブヘッド
では磁気記録媒体から読み取れない低周波での磁気記録
情報の読み取りが可能となる。

【００１７】磁気記録媒体のデジタル磁気記録されてい
る磁気記録情報を読み取る場合、その読み取り周波数が
高く、高周波磁束の周波数と磁気記録媒体の信号周波数
が近接するときには、高周波磁束の周波数を、磁気記録
媒体の磁気記録情報の読み取り周波数の２倍以上の自然
数倍に一致する周波数とすれば、磁気記録情報の読み取
りをｓ／ｎ比良く行うことが可能となる。

【００１８】なお、高周波磁束の一部は、磁気記録媒体
近傍の磁路１１へ到達し、磁気記録媒体に高周波磁場を
印加することになる。この高周波磁場は、磁気記録媒体
に記録された磁気記録情報の保持という観点からは好ま
しいものではない。このため、磁極１７，１８での高周
波磁界は磁気記録媒体の磁化状態に変化を与えない範囲
であることが必要である。従って、磁路１１の磁極１
７，１８近傍では、高周波領域での透磁率が小さくて減
衰が大きいことが好ましい。

【００１９】しかし、磁気記録媒体からの磁気記録信号
の周波数領域では、磁路１１は磁気記録媒体からの磁気
記録信号を十分にコイル１２へ伝達するような大きな透
磁率を有することが必要である。このため、磁路１１の
磁性体は、コイル１２の近傍の部分１１ａの飽和磁束密
度をその他の部分１１ｂの飽和磁束密度と比較して高飽
和磁束密度とすれば、コイル１２の近傍の部分１１ａの
強磁性共鳴周波数を高めることが可能となり、磁気ヘッ
ドのコイル１２を高周波電源１３からの高周波電流で駆
動する場合に適するものとなる。

【００２０】コイル１２に高周波電源１３から印加する
高周波電流の周波数領域での磁路１１のコイル近傍部分
１１ａの透磁率をその他の部分１１ｂの透磁率と比較し
て高くすれば、磁路１１の磁性体からの磁場によるコイ
ル１２の自己インダクタンスの変化を大きなものとする
ことが可能となり、高感度の磁気ヘッドを実現できる。
この観点から、磁路１１のコイル近傍部分を構成する磁
性体の磁化困難軸を磁路と平行とする磁気ヘッドは、磁
気ヘッドのコイル１２を高周波電源１３からの高周波電
流で駆動する磁気ヘッド駆動方法に適合するものであ
る。また、磁路１１におけるコイル１２近傍の断面積を
磁路１１の最大断面積と比較して１／１０以下の小さな
ものとすれば、磁路１１におけるコイル１２近傍の磁束
密度を高くすることが可能であり、磁路１１におけるコ
イル１２近傍の透磁率の変化を顕著なものとすることが
可能である。

【００２１】そして、コイル１２の自己インダクタンス
の変化を自己インダクタンス検知手段１４で検知するこ
とで、高周波磁束の振幅変化を検知することにより、磁
気記録媒体からの磁束の変化を検知して磁気記録情報を
読み取ることができる。ここで、高周波磁束の周波数は
磁気記録媒体からの磁気記録信号に対して高周波である
ので、弱い高周波磁界振幅で大きな信号出力を自己イン
ダクタンス検知手段１４から得ることができる。また、
自己インダクタンス検知手段１４からの読み取り出力は
磁気記録媒体からの磁束の時間変化にあまり依存しない
ので、低い読み取り周波数の場合にも十分に大きな読み
取り出力を得ることが可能となる。

【００２２】コイルを用いて磁路に高周波磁束を印加
し、あるいは磁路の高周波磁束を検知する場合、コイル
の導電部材の端子間の長さを高周波磁束の波長の８分の
１程度以下という微細なものとすれば、コイルのインダ
クタンスが非常に微小となり、コイルが高周波駆動に適
するものとなる。また、本実施例の磁気ヘッドはコイル
１２内の電場、磁場の位相差を無視することが可能で、
位相差を問題とするマイクロ波導波路の場合と異なり、
コイル１２を低周波におけるインダクタと同様の取扱を
行うことができる。また、磁路１１の磁路長を十分に短
いものとすれば、やはり磁路１１内での高周波磁束の位
相差を任意に小さくすることが可能となる。この点にお
いて本実施例の磁気ヘッドは通常のマイクロ波導波路と
異なる。

【００２３】図２は本実施例における磁気ヘッドの構造
を示す。磁気ヘッドのギャップ１９、磁極１７，１８、
磁路１１は公知の薄膜形成方法で形成される。一対の磁
極１７，１８は面内磁気記録媒体に対応するものであ
る。磁気ヘッドは基板２０の上に薄膜形成方法により形
成され、コイル１２は磁路１１と電磁的に結合される。
磁路１１は図示しないアルミナなどの保護層で被覆され
る。

【００２４】磁極１７，１８を有する磁路１１の材質
は、パーマロイ、センダスト、鉄、窒化鉄、フェライト
等の磁性体単独又はこれらの組合せである。特に、磁路
１１の材質は、飽和磁束密度が高く、磁気記録信号の周
波数帯域である数１００ｋＨｚ〜数１０ＭＨｚの範囲で
透磁率が高く、その範囲を上回る高周波領域で損失が大
きい金属系磁性体が好ましい。この磁気ヘッドでは、磁
路１１は、磁極１７，１８付近にダスト薄膜１１ｂが使
用され、コイル１２の近傍に窒化鉄薄膜１１ａが使用さ
れている。なお、この磁気ヘッドは、磁路１１を、従来
の磁気ヘッドに使用されているリング型ヘッドや単磁極
ヘッド等と類似の構造を有する磁路としてもよい。

【００２５】磁路１１におけるコイル１１の近傍の断面
積は十分に小さいものとし、磁路１１におけるコイル１
２の近傍の部分の磁束密度の値を十分に大きくすること
が、コイル１２の大きな高周波透磁率の変化に基づく自
己インダクタンスの変化率を得るために重要である。特
に、磁路１１におけるコイル１１の近傍の断面積は磁路
１１の断面積の最大部分に対して１／１０以下にするこ
とが好ましい。そして、磁路１１のコイル近傍の高周波
透磁率の変化率を大きくするために、磁路１１のコイル
近傍部分の磁化困難軸は磁路１１と平行とする。

【００２６】この磁気ヘッドを駆動する磁気ヘッド駆動
方法は、図１に示すようにコイル１２に磁気記録媒体か
らの磁気記録情報の周波数を上回る周波数を有する高周
波電流を高周波電源１３により印加する。高周波電源１
３からの高周波電流の周波数は、磁路１１に使用する材
質とその状態に応じて調整されるが、概ね数Ｍ〜数１０
ＭＨｚである。コイル１２に流れる高周波電流の振幅と
位相差は上述したように磁気記録媒体からの磁界により
変化する。この変化は自己インダクタンス検知手段１４
により検知される。

【００２７】この実施例では、磁気記録媒体の磁気モー
メントに起因する磁束が侵入する磁路１１と、該磁路１
１と電磁的に結合されるコイル１２とを有する磁気ヘッ
ドのコイル１２に磁気記録媒体からの信号の周波数を上
回る所定の周波数を有する領域でコイル１２の自己イン
ダクタンスを検知することにより磁気記録情報を読み取
るので、磁気記録媒体からの信号の周波数を上回る周波
数を有する高周波領域でのコイル１２の自己インダクタ
ンスを、磁気記録媒体の磁気モーメントに起因する磁界
により制御することができて従来のインダクティブヘッ
ドより高感度な再生特性が得られる磁気ヘッドを実現で
き、超高密度磁気記録媒体に対応できて磁気記録媒体の
磁気記録密度の向上が可能となる。しかも、従来のイン
ダクティブヘッドでは読み取れない低周波での磁気記録
情報の読み取りが可能となる。

【００２８】また、高周波電源１３からの高周波電流の
周波数を磁気記録媒体の磁気記録情報の読み取り周波数
の２倍以上の自然数倍に一致する周波数としたので、磁
気記録情報の読み取りをｓ／ｎ比良く行うことが可能と
なる。また、磁気記録媒体の磁気モーメントに起因する
磁束が侵入する磁路１１と、該磁路１１と電磁的に結合
されるコイル１２とを有する磁気ヘッドの磁路１１にお
けるコイル１２の近傍の断面積を磁路１１の断面積の最
大部分と比較して１／１０以下とすることにより、磁路
１１におけるコイル１２近傍の磁束密度を高くすること
が可能となり、磁路１１におけるコイル１２近傍の透磁
率の変化を顕著なものとすることが可能となる。さら
に、磁路１１におけるコイル１２の近傍の磁化困難軸を
磁路１１と平行としたので、磁路１１のコイル近傍の高
周波透磁率の変化率を大きくすることができる。

【００２９】図３は請求項１〜４記載の発明を適用した
磁気ヘッド及びその駆動回路の他の実施例を示す。この
実施例は、上記実施例において、磁気ヘッドの磁路１１
における磁気記録媒体に近接する部分に複数の付加的な
コイル２１，２２を電磁的に結合するように設置したも
のであり、コイル２１，２２は単数または３つ以上でも
よい。この実施例では、コイル２１，２２が高周波電源
２３，２４からの高周波電流により駆動されて磁極１
７，１８の近傍の好ましくない高周波磁界を打ち消す磁
界を発生する。また、コイル２１，２２は記録用のコイ
ルとして使用することが可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、磁気記録媒体の磁気モーメントに起因する磁束が侵
入する磁路と、該磁路と電磁的に結合されるコイルとを
有する磁気ヘッドの駆動方法であって、前記コイルに磁
気記録媒体からの信号の周波数を上回る所定の周波数を
有する領域で前記コイルの自己インダクタンスを検知す
ることにより磁気記録情報を読み取るので、磁気記録媒
体からの信号の周波数を上回る周波数を有する高周波領
域でのコイルの自己インダクタンスを、磁気記録媒体の
磁気モーメントに起因する磁界により制御することがで
きて従来のインダクティブヘッドより高感度な再生特性
が得られる磁気ヘッドを実現でき、超高密度磁気記録媒
体に対応できて磁気記録媒体の磁気記録密度の向上が可
能となる。しかも、従来のインダクティブヘッドでは読
み取れない低周波での磁気記録情報の読み取りが可能と
なる。

【００３１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の磁気ヘッド駆動方法において、前記所定の周波数
を、磁気記録媒体の磁気記録情報の読み取り周波数の２
倍以上の自然数倍に一致する周波数とするので、磁気記
録情報の読み取りをｓ／ｎ比良く行うことが可能とな
る。

【００３２】請求項３記載の発明によれば、磁気記録媒
体の磁気モーメントに起因する磁束が侵入する磁路と、
該磁路と電磁的に結合されるコイルとを有し、前記磁路
における前記コイルの近傍の断面積を前記磁路の断面積
の最大部分と比較して１／１０以下としたので、磁路に
おけるコイル近傍の磁束密度を高くすることが可能とな
り、磁路におけるコイル近傍の透磁率の変化を顕著なも
のとすることが可能となる。

【００３３】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の磁気ヘッドにおいて、前記磁路における前記コイル
の近傍の磁化困難軸を前記磁路と平行としたので、磁路
のコイル近傍の高周波透磁率の変化率を大きくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜４記載の発明を適用した磁気ヘッド
及びその駆動回路の一実施例を示す回路図である。

【図２】同実施例の磁気ヘッドを示す平面図である。

【図３】請求項１〜４記載の発明を適用した磁気ヘッド
及びその駆動回路の他の実施例を示す回路図である。

【符号の説明】

１１ 磁路 １２ コイル １３ 高周波電源 １４ 自己インダクタンス検知手段 １７，１８ 磁極 １９ ギャップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気記録媒体の磁気モーメントに起因する
   磁束が侵入する磁路と、該磁路と電磁的に結合されるコ
   イルとを有する磁気ヘッドの駆動方法であって、前記コ
   イルに磁気記録媒体からの信号の周波数を上回る所定の
   周波数を有する領域で前記コイルの自己インダクタンス
   を検知することにより磁気記録情報を読み取ることを特
   徴とする磁気ヘッド駆動方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の磁気ヘッド駆動方法におい
   て、前記所定の周波数を、磁気記録媒体の磁気記録情報
   の読み取り周波数の２倍以上の自然数倍に一致する周波
   数とすることを特徴とする磁気ヘッド駆動方法。
3. 【請求項３】磁気記録媒体の磁気モーメントに起因する
   磁束が侵入する磁路と、該磁路と電磁的に結合されるコ
   イルとを有し、前記磁路における前記コイルの近傍の断
   面積を前記磁路の断面積の最大部分と比較して１／１０
   以下としたことを特徴とする磁気ヘッド。
4. 【請求項４】請求項３記載の磁気ヘッドにおいて、前記
   磁路における前記コイルの近傍の磁化困難軸を前記磁路
   と平行としたことを特徴とする磁気ヘッド。