JPH0991608A - 磁気ディスク用磁気ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導型磁気ヘッドにおいて書込周波数の増大
と再生出力の増大を両立させて、書込データ転送レート
の高速化と高記録密度化を図る。 【解決手段】 磁気ヘッド２７のコア３１に巻回したコ
イル３２に中間タップを設ける。書込時は、書込アンプ
２２から出力される書込信号を中間タップ５４と一方の
端部のコイル端子５２との間に印加してコイル３２の少
数ターン部３２ａに供給する。再生時は、コイル３２の
多数ターン部３２ｂに誘起される再生信号を両端部のコ
イル端子５０，５２から取り出して再生アンプ２４に供
給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ハードディスク
装置等の磁気ディスク装置に使用される磁気ヘッド装置
に関し、書込周波数の増大と再生出力の増大を両立させ
て書込データ転送レートの高速化と高記録密度化を可能
にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のハードディスク装置における磁気
ヘッドと書込・再生用ヘッドアンプＩＣの接続構成を図
２に示す。磁気ヘッド１０はモノリシックヘッド、コン
ポジットヘッド、薄膜磁気ヘッド等の誘導型磁気ヘッド
で構成され、エアフロー式スライダ（図示せず）の後端
部に配設されている。磁気ヘッド１０は、コア１２に１
本のコイル１４を巻回して構成されている。コイル１４
の両端部から引き出されたコイル端子１６，１８は書込
・再生用ヘッドアンプＩＣ２０の磁気ヘッド接続端子４
０，４２に接続されている。

【０００３】書込・再生用ヘッドアンプＩＣ２０は、書
込アンプ２２と再生アンプ２４と信号経路切換スイッチ
２６，２８を内蔵している。信号経路切換スイッチ２
６，２８は磁気ヘッド１０と書込アンプ２２および再生
アンプ２４との接続を切換えるためのスイッチで、スイ
ッチング素子で構成され、外部に設けられた書込／再生
切換回路３４から供給される書込／再生切換信号Ｓｒｗ
によって相互に連動して切換えられる。すなわち、書込
が指示された時は、スイッチ２６，２８を共に接点ａ側
に接続して、書込信号入力端子３６，３８から入力され
書込アンプ２２で増幅された書込信号Ｓｗを磁気ヘッド
接続端子４０，４２から出力して磁気ヘッド１０のコイ
ル１４に供給して磁気ディスクへ書込む。また、再生が
指示された時は、スイッチ２６，２８を共に接点ｂ側に
接続して、磁気ヘッド１０のコイル１４に誘起されて磁
気ヘッド接続端子４０，４２に入力された再生信号Ｓｒ
を再生アンプ２４に供給する。再生アンプ２４から出力
される再生信号Ｓｒは、再生信号出力端子４４，４６か
ら出力されて、後段の信号処理回路（図示せず）に供給
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ハードディスク装置の
高記録密度化のため、ヘッドのトラック幅は狭くなり、
それとともに再生出力電圧は低下する傾向にある。この
再生出力電圧の低下に対して従来は、磁気ヘッドのコイ
ルの巻数を増大して対応してきた。しかし、誘導型磁気
ヘッドのインダクタンス（Ｌ）は、磁気回路の大きさが
同じであれば、ほぼコイルの巻数（Ｎ）の２乗に比例す
る。磁気ヘッドのギャップ部において磁気ディスクに磁
気記録を行なう磁界を得るためには、ギャップ部にて飽
和する最小限の書込電流をコイルに流す必要がある。コ
イルへ流す書込電流（Ｉドット）は、コイルの抵抗がイ
ンダクタンスによるリアクタンス分に比べて十分小さい
とすると次式で表わされる。

【０００５】

【数１】 これによれば、書込データ転送レートの増大のために書
込周波数ｆを高くした状態で十分な書込電流（Ｉドッ
ト）を得るためには、書込信号の電圧（Ｅドット）を上
げるかあるいはインダクタンス（Ｌ）を下げる必要があ
る。ところが、書込信号の電圧（Ｅドット）は、ヘッド
アンプ（書込アンプ）の電源電圧に制限があり、むやみ
に大きくすることはできない。したがって、書込に有効
な電流（Ｉドット）を得るためには、できるだけインダ
クタンス（Ｌ）を小さくする必要がある。

【０００６】また、誘導型磁気ヘッドにおいては、コイ
ルのリード線間の浮遊容量により、インダクタンス
（Ｌ）との間で共振周波数ｆ₀ を持つ。書込周波数ｆが
共振周波数ｆ₀ に近づくに従って書込電流（Ｉドット）
の位相遅れが大きくなって信号のピーク位置が変動した
状態で書込が行なわれ、これを再生した時に信号処理の
誤動作の原因となる。共振周波数ｆ₀ はインダクタンス
（Ｌ）が大きくなるほど低くなるから、共振周波数ｆ₀
を高くして書込電流（Ｉドット）の位相遅れを抑えるに
はインダクタンス（Ｌ）をできるだけ小さくする必要が
ある。

【０００７】このように、従来の誘導型磁気ヘッドで
は、再生出力電圧の増大のためにコイルの巻数を増大す
ると、コイルのインダスタンスが増大して高い周波数の
書込電流を十分流すことができず、また高い周波数の書
込電流に位相遅れを生じさせる。このため、再生出力の
増大と書込周波数の増大を両立させることができなかっ
た。

【０００８】この発明は、前記従来の技術における問題
点を解決して、再生出力の増大と書込周波数の増大を両
立させて、高記録密度化および書込信号のデータ転送レ
ートの高速化を実現した磁気ディスク用磁気ヘッド装置
を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、磁気ヘッド
のコアに巻回したコイルに、相対的に少数回コイルを巻
回した少数ターン部と、相対的に多数回コイルを巻回し
た多数ターン部とを構成し、書込時に書込アンプから出
力される書込信号を前記少数ターン部に印加し、再生時
に前記多数ターン部に誘起される再生信号を再生アンプ
に供給したものである。

【００１０】これによれば、書込時には書込信号が印加
されるコイルのターン数を少なくしたので、コイルのイ
ンダクタンスが減少し、書込周波数を高めることができ
る。また、再生時には、再生信号を取り出すコイルのタ
ーン数を多くしたので、再生出力を上げることができ
る。これにより高記録密度化および書込データ転送レー
トの高速化を図ることができる。

【００１１】書込／再生に応じてコイルのターン数を切
換える具体的な方法としては、例えばコアにコイルを巻
回し、このコイルの両端およびその途中からそれぞれコ
イル端子を引き出し、書込時には書込アンプから出力さ
れる書込信号をコイルの一方の端部のコイル端子と途中
のコイル端子との間に印加し、再生時にはコイルの両端
のコイル端子間に誘起される再生信号を再生アンプに供
給する方法がある。

【００１２】また、書込／再生に応じてターン数を切換
える別の方法としては、コアに複数本のコイルを巻回
し、これら各コイルの両端からコイル端子をそれぞれ引
き出し、書込／再生切換信号に応じて切換えられる切換
手段によりコイル端子どうしの接続を切換えて、書込時
には複数本のコイルを並列に接続して書込アンプから出
力される書込信号をこの並列回路の両端部に印加し、再
生時には複数本のコイルを直列に接続してこの直列回路
の両端部に誘起される再生信号を再生アンプに供給する
方法がある。この方法によれば、書込時に複数本のコイ
ルを並列接続するので、コイルのインダクタンスが下が
り、電力損失の増大を防止することができる。

【００１３】また、書込アンプと、再生アンプと、磁気
ヘッド接続端子と書込アンプおよび再生アンプとの接続
を切換える信号経路切換手段を内蔵する書込・再生用ヘ
ッドアンプＩＣを用いる場合には、磁気ヘッドのコイル
と書込・再生用ヘッドアンプＩＣの磁気ヘッド接続端子
との間にターン数切換手段を配置して、書込／再生切換
信号により、書込時はコイルの少数ターン部を磁気ヘッ
ド接続端子に接続し、再生時はコイルの多数ターン部を
当該磁気ヘッド接続端子に接続するように構成すること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）この発明の第１の実施の形態を図１に
示す。この磁気ヘッド装置２５は、磁気ヘッド２７と回
路部３０で構成されている。磁気ヘッド２７はモノリシ
ックヘッド、コンポジットヘッド、薄膜磁気ヘッド等の
誘導型磁気ヘッドで構成され、エアフロー式スライダ
（図示せず）の後端部に配設されている。磁気ヘッド２
７は、コア３１に１本のコイル３２を一方向に巻回して
構成されている。

【００１５】コイル３２の両端部からはコイル端子５
０，５２が引き出され、コイル１４の途中（例えば略々
中央位置）からはコイル端子５４（中間タップ）が引き
出されている。ここでは、コイル３２のうち一方の端部
のコイル端子５２と中間タップのコイル端子５４との間
のコイル部分（コイル３２の約半分）が少数ターン部３
２ａを構成し、両端部のコイル端子５０，５２の間のコ
イル部分（コイル３２全体）が多数ターン部３２ｂを構
成する。コイル端子５０，５４はターン数切換スイッチ
５６の固定接点ｂ，ａにそれぞれ接続されている。ター
ン数切換スイッチ５６はスイッチング素子で構成され、
書込／再生切換回路３４から出力される書込／再生切換
信号Ｓｗｒによって可動接点ｃが書込時は接点ａ側に接
続され、再生時は接点ｂ側に接続される。ターン数切換
スイッチ５６の可動接点ｃは、書込・再生用ヘッドアン
プＩＣ２０の磁気ヘッド接続端子４０に接続されてい
る。コイル３２の端部のコイル端子５２は書込・再生用
ヘッドアンプＩＣ２０の磁気ヘッド接続端子４２に接続
されている。

【００１６】書込・再生用ヘッドアンプＩＣ２０は前記
図２の書込・再生用ヘッドアンプＩＣ２０と同じもので
ある。すなわち、書込・再生用ヘッドアンプＩＣ２０
は、書込アンプ２２と再生アンプ２４と信号経路切換ス
イッチ２６，２８を内蔵している。信号経路切換スイッ
チ２６，２８は磁気ヘッド２７のコイル３２と書込アン
プ２２および再生アンプ２４との接続を切換えるための
スイッチで、スイッチング素子で構成され、外部に設け
られた書込／再生切換回路３４から供給される書込／再
生切換信号Ｓｒｗによって相互に連動して切換えられ
る。すなわち、書込が指示された時は、スイッチ２６，
２８を共に接点ａ側に接続して、書込信号入力端子３
６，３８から入力され書込アンプ２２で増幅された書込
信号Ｓｗを磁気ヘッド接続端子４０，４２から出力す
る。また、再生が指示された時は、スイッチ２６，２８
を共に接点ｂ側に接続して磁気ヘッド２７のコイル３２
に誘起されて磁気ヘッド接続端子４０，４２に入力され
た再生信号Ｓｒを再生アンプ２４に供給する。

【００１７】以上の構成によれば、書込時はスイッチ２
６，２８，５６はそれぞれ接点ａに接続されて、書込信
号Ｓｗはコイル３２の一部（少数ターン部３２ａ）に供
給される。少数ターン部３２ａは巻数が少なくインダク
タンスが低いので書込周波数が高くても十分な書込電流
を流すことができ、位相遅れも少ない。また、再生時は
スイッチ２６，２８，５６はそれぞれ接点ｂに接続され
て、磁気ディスクの記録磁界によってコイル３２の全部
（多数ターン部３２ｂ）に誘起される大きな振幅の再生
信号Ｓｒが再生アンプ２４に入力される。これにより、
書込周波数の増大と再生出力の増大が両立し、書込デー
タ転送レートの高速化と記録密度の増大が実現される。

【００１８】下記表１は、ターン数の具体例として、全
コイル巻数が５０ターンの薄膜磁気ヘッドを用い、書込
時には少数ターン部として２７ターンを使用し、再生時
には多数ターン部として５０ターン全部を使用した場合
の特性を比較したものである。

【００１９】

【表１】 これによれば、書込、再生とも５０ターンのコイルで行
なった場合に比べ、書込時には２倍以上の共振周波数の
増大（データ転送レートが２倍以上）を実現できる。

【００２０】（実施の形態２）この発明の第２の実施の
形態を図３に示す。前記図１と共通する部分には同一の
符号を用いる。この磁気ヘッド装置６０は、磁気ヘッド
６２と回路部６４で構成される。磁気ヘッド６２はコア
６６に２つのコイル６８−１，６８−２を同一方向に巻
回して構成されている。コイル６８−１，６８−２は並
列で使用する書込時に書込電流のバランスをよくするた
めに、同一ターン数とするのが望ましい。コイル６８−
１の両端からはコイル端子７０，７２が引き出され、コ
イル６８−２の両端からはコイル端子７４，７６が引き
出されている。コイル端子７０，７４はターン数切換ス
イッチ７８の固定接点ａ、可動接点ｃにそれぞれ接続さ
れ、コイル端子７２，７６はターン数切換スイッチ８０
の可動接点ｃ、固定接点ａにそれぞれ接続されている。
ターン数切換スイッチ７８，８０の固定接点ｂ，ｂどう
しは相互に接続されている。また、ターン数切換スイッ
チ７８，８０の固定接点ａ，ａは書込・再生用ヘッドア
ンプＩＣ２０の磁気ヘッド接続端子４０，４２にそれぞ
れ接続されている。なお、請求項３にいう「切換手段」
は図３ではターン数切換スイッチ７８，８０および信号
経路切換スイッチ２６，２８の全部で構成される。

【００２１】書込時には、スイッチ２６，２８，７８，
８０はすべて接点ａ側に接続される。これにより、コイ
ル６８−１，６８−２は並列接続されて少数ターン部６
８ａを構成し、当該少数ターン部６８ａに書込信号Ｓｗ
が供給されて磁気ディスクへの書込が行われる。再生時
には、スイッチ２６，２８，７８，８０はすべて接点ｂ
側に接続される。これにより、コイル６８−１，６８−
２は直列接続されて多数ターン部６８ｂを構成し、当該
多数ターン部６８ｂに誘起される再生信号Ｓｒが再生ア
ンプ２４に供給される。

【００２２】前記図１の磁気ヘッド装置２５の場合、書
込時のターン数が５０ターンの場合と２７ターンの場合
とで比べてみると、書込電流は５０ターンの場合５〜７
ｍＡで飽和する（Ｈｃ＝１３００の磁気ディスクの場
合）のに対し、２７ターンの場合は９〜１３ｍＡ必要と
なる。これに対し、コイルの抵抗値は５０ターンに比べ
て２７ターンでは１／２程度にしか下がらないため、２
７ターンで書込を行なった場合の電力損失（Ｉ² ・Ｒ）
は５０ターンで書込を行なった場合に比べて倍近くに増
える。

【００２３】これに対し、図３の磁気ヘッド装置６０の
場合、コイル６８−１，６８−２を直列にして書込を行
なった場合と並列にして書込を行なった場合とで比べて
みると、直列の場合に比べて並列の場合は書込電流は２
倍必要となるが並列抵抗は１／４となるので、電力損失
（Ｉ² ・Ｒ）は直列の場合と変わらない。したがって、
電力消費の増大を抑えることができる。

【００２４】（実施の形態３）この発明の第３の実施の
形態を図４に示す。この磁気ヘッド装置８２は、磁気ヘ
ッド８４が、コア８６に巻数の異なる２つのコイル８８
−１，８８−２を巻回して、巻数の少ないコイル８８−
１を少数ターン部とし、巻数の多いコイル８８−２を多
数ターン部として構成している。回路部９０は書込・再
生用ヘッドアンプＩＣ９２を具えている。書込・再生用
ヘッドアンプＩＣ９２は、書込アンプ２２、再生アンプ
２４、切換スイッチ９４，９６，９８，１００を内蔵し
ている。切換スイッチ９４，９６，９８，１００は信号
経路の切換とターン数の切換を兼ねるもので、スイッチ
ング素子で構成され、書込／再生切換信号Ｓｗｒによ
り、いずれも書込時は接点ａに接続され、再生時は接点
ｂに接続される。磁気ヘッド接続端子１０２，１０４に
は、コイル８８−１のコイル端子１０６，１０８が接続
され、磁気ヘッド接続端子１１０，１１２にはコイル８
８−２のコイル端子１１４，１１６が接続される。

【００２５】書込時に書込信号入力端子１１８，１２０
から入力される書込信号Ｓｗは、書込アンプ２２で増幅
され、スイッチ９４，９６を介して少数ターン部のコイ
ル８８−１に供給される。再生時に多数ターン部のコイ
ル８８−２に誘起される再生信号Ｓｒは、スイッチ９
８，１００を介して再生アンプ２４で増幅され、再生信
号出力端子１２２，１２４から出力される。

【００２６】（実施の形態４）この発明の第４の実施の
形態を図５に示す。この磁気ヘッド装置１２６は、磁気
ヘッド１２８が、コア１３０に２つのコイル１３２−
１，１３２−２を同一方向に巻回して構成されている。
回路部１３４は書込・再生用ヘッドアンプＩＣ１３６を
具えている。書込・再生用ヘッドアンプＩＣ１３６は、
書込アンプ２２、再生アンプ２４、切換スイッチ１３８
を内蔵している。切換スイッチ１３８は信号経路の切換
とターン数の切換を兼ねるもので、スイッチング素子で
構成され、書込／再生切換信号Ｓｗｒにより、書込時は
接点ａに接続され、再生時は接点ｂに接続される。磁気
ヘッド接続端子１４０，１４２には、コイル１３２−１
のコイル端子１４４，１４６が接続され、磁気ヘッド接
続端子１４８，１５０にはコイル１３２−２のコイル端
子１５２，１５４が接続される。

【００２７】書込時に書込信号入力端子１５６，１５８
から入力される書込信号Ｓｗは、書込アンプ２２で増幅
され、スイッチ１３８を介して少数ターン部１６４を構
成するのコイル１３２−１に供給される。再生時にコイ
ル１３２−１，１３２−２の直列回路で構成される多数
ターン部１６６に誘起される再生信号Ｓｒは、再生アン
プ２４で増幅され、再生信号出力端子１６０，１６２か
ら出力される。

【００２８】（実施の形態５）この発明の第５の実施の
形態を図６に示す。この磁気ヘッド装置１６８の磁気ヘ
ッド１７０は、前記図１の磁気ヘッド２７と同様のもの
で、コア１７２にコイル１７４を巻回し、その両端部お
よび中間部からコイル端子１７６，１７８，１８０を引
き出している。回路部１８２は書込・再生用ヘッドアン
プＩＣ１８４を具えている。書込・再生用ヘッドアンプ
ＩＣ１８４は、書込アンプ２２、再生アンプ２４、切換
スイッチ１８６，１８８，１９０を内蔵している。切換
スイッチ１８６，１８８，１９０は信号経路の切換とタ
ーン数の切換を兼ねるもので、スイッチング素子で構成
され、書込／再生切換信号Ｓｗｒにより、いずれも書込
時は接点ａに接続され、再生時は接点ｂに接続される。
磁気ヘッド接続端子２００，２０２，２０４には、コイ
ル１７４のコイル端子１７６，１７８，１８０が接続さ
れる。

【００２９】書込時に書込信号入力端子１９２，１９４
から入力される書込信号Ｓｗは、書込アンプ２２で増幅
され、スイッチ１８６，１８８を介してコイル１７４の
少数ターン部１７４ａに供給される。再生時にコイル１
７４の多数ターン部１７４ｂに誘起される再生信号Ｓｒ
は、スイッチ１８６，１９０を介して再生アンプ２４で
増幅され、再生信号出力端子１９６，１９８から出力さ
れる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、書込時には書込信号が印加されるコイルのターン数
を少なくしたので、コイルのインダクタンスが減少し、
書込周波数を高めることができる。また、再生時には、
再生信号を取り出すコイルのターン数を多くしたので、
再生出力を上げることができる。これにより、高記録密
度化および書込データ転送レートの高速化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施の形態を示す回路図で
ある。

【図２】 従来装置を示す回路図である。

【図３】 この発明の第２の実施の形態を示す回路図で
ある。

【図４】 この発明の第３の実施の形態を示す回路図で
ある。

【図５】 この発明の第４の実施の形態を示す回路図で
ある。

【図６】 この発明の第５の実施の形態を示す回路図で
ある。

【符号の説明】 ２０ 書込・再生用ヘッドアンプＩＣ ２２ 書込アンプ ２４ 再生アンプ ２５，６０ 磁気ヘッド装置 ２６，２８ 信号経路切換スイッチ（信号経路切換手
段） ２７，６２ 磁気ヘッド ３０，３４ 回路部 ３１，６６ コア ３２，６８−１，６８−２ コイル ３２ａ 少数ターン部 ３２ｂ 多数ターン部 ３６，３８ 書込信号入力端子 ４０，４２ 磁気ヘッド接続端子 ４４，４６ 再生信号出力端子 ５０，５２，５４，７０，７２，７４，７６ コイル端
子 ５６ ターン数切換スイッチ（ターン数切換手段） ６８ａ 少数ターン部 ６８ｂ 多数ターン部 ７８，８０ ターン数切換スイッチ（ターン数切換手
段。信号経路切換スイッチ ２６，２８との組合わせで切換手段を構成） Ｓｗｒ 書込／再生切換信号 Ｓｗ 書込信号 Ｓｒ 再生信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ヘッドのコアに巻回したコイルに、相
   対的に少数回コイルを巻回した少数ターン部と、相対的
   に多数回コイルを巻回した多数ターン部とを構成し、書
   込時に書込アンプから出力される書込信号を前記少数タ
   ーン部に印加し、再生時に前記多数ターン部に誘起され
   る再生信号を再生アンプに供給してなる磁気ディスク用
   磁気ヘッド装置。
2. 【請求項２】コアにコイルを巻回し、当該コイルの両端
   およびその途中からそれぞれコイル端子を引き出した磁
   気ヘッドと、 書込時に書込アンプから出力される書込信号を前記コイ
   ルの一方の端部のコイル端子と前記途中のコイル端子と
   の間に印加し、再生時に前記コイルの両端のコイル端子
   間に誘起される再生信号を再生アンプに供給する回路部
   とを具備してなる磁気ディスク用磁気ヘッド装置。
3. 【請求項３】コアに複数本のコイルを巻回し、当該各コ
   イルの両端からコイル端子をそれぞれ引き出した磁気ヘ
   ッドと、 書込／再生切換信号に応じて切換えられる切換手段によ
   り前記コイル端子どうしの接続を切換えて、書込時には
   前記複数本のコイルを並列に接続して書込アンプから出
   力される書込信号を当該並列回路の両端部に印加し、再
   生時には前記複数本のコイルを直列に接続して当該直列
   回路の両端部に誘起される再生信号を再生アンプに供給
   する回路部とを具備してなる磁気ディスク用磁気ヘッド
   装置。
4. 【請求項４】コアに巻回したコイルに、相対的に少数回
   コイルを巻回した少数ターン部と、相対的に多数回コイ
   ルを巻回した多数ターン部とを構成した磁気ヘッドと、 書込信号入力端子から入力される書込信号を増幅する書
   込アンプと、前記磁気ヘッドで再生された再生信号を増
   幅して再生信号出力端子に出力する再生アンプと、書込
   信号を外部に出力しまたは再生信号を外部から入力する
   ための磁気ヘッド接続端子と、前記書込アンプおよび前
   記再生アンプと前記磁気ヘッド接続端子との間に配置さ
   れ、書込／再生切換信号に応じて切換えられて、書込時
   は前記書込アンプから出力される書込信号を前記磁気ヘ
   ッド接続端子に導き、再生時は前記磁気ヘッド接続端子
   に入力される前記磁気ヘッドの再生信号を前記再生アン
   プに供給する信号経路切換手段とを具える書込・再生用
   ヘッドアンプＩＣと、 前記磁気ヘッドのコイルと前記書込・再生用ヘッドアン
   プＩＣの磁気ヘッド接続端子との間に配置され、前記書
   込／再生切換信号に応じて切換えられて、書込時は前記
   コイルの少数ターン部を前記磁気ヘッド接続端子に接続
   し、再生時は前記コイルの多数ターン部を前記磁気ヘッ
   ド接続端子に接続するターン数切換手段とを具備してな
   る磁気ディスク用磁気ヘッド装置。