JPS606008B2 - 薄膜磁気ヘッドを用いた再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気抵抗素子を用い「磁気情報を感度よく検出
すると同時に「製法が簡単な薄膜ヘッドを用いることの
できる磁気再生方法を実現することを目的とする。

従来も磁気抵抗効果素子（以降ＭＲ素子とよぶ）を用い
た磁気ヘッド（以降Ｍ収ヘッドとよぶ）は、第１図に示
すように、ＭＲ素子１の両端部に外部回路との接続を可
能にし、ＭＲ素子１に電流を流す導体層２を接続した形
で、記録媒体３上の記録トラック４からの信号磁界を検
出している。

即ちＭＲ素子１においてはその長手方向（ｘ方向）に磁
気容易軸があり、磁化Ｍｓはｘ方向に概ね配向されても
、る。直流電流ｉをｘ方向に流すことにより磁化Ｍｓが
信号磁界Ｈｓによって回転した時の磁化Ｍｓを電流ｉと
のなす角８もこよりＭＲ素子１の比抵抗ｐは△ｐだけ変
化する。△ｐニ△ｐｍ松ＣＯＳ２８ 従ってＭ旧素子１の両端の電圧ｅの変化△ｅは〆．△ｅ
コ△ｐ●流。

１ となる。

ここで〆，ｗ，ｔはそれぞれＭ舵素子１の長さ、素子幅
、厚みである。△ｐノ△ｐｍａｘ対８の関係を第２図に
示す。記録媒体３上の記録トラック４に、例えば正弦波
状の情報が記録されているとすると「第２図で示す点Ｐ
に動作点がくるようバイアス磁界ＨＢを印加しておけば
「ＭＲ素子の比抵抗変化の直線領域での動作が可能とな
り「記録情報に対応した信号波形が再生できる。この動
作点Ｐの設定は「実際のヘッドにおいては極めて微妙で
ある。即ち、略８＝４５０付近で実現されるが「若干で
もずれると、高調波歪の多い波形となり、ディジタル記
録の場合においては、ピーク検出が不確実になり「エラ
ー要因となる。さらにアナログ記録においては、そのま
ま高調波歪となり、再生信号のＳノＮ比を劣化させる。
このようなバイアス点設定は、ＭＲヘッド独特のもので
あるが、以下、本発明でふれるような使用目的に対して
は、従来のバイアス点設定と異つた思想で対処する必要
があり、従来例にはその方法に言及しているものはない
。本発明は、記録媒体上に記録された信号の再生波形の
うちその一部をその後綾の電気回路によって処理し、所
定の機能を果す磁気再生系に接続されるＭ股ヘッド部分
の改良に関するものである。

ビデオテープレコーダ等のテープ端部には「制御信号が
記録されているが、通常は１フィールドに相当する３０
ＨＺあるいは２５ＨＺの矩形波電流を磁気へッド‘こ入
力し、記録する。この時の記録媒体上の磁化状態を第３
図Ｂｔ再生へッドーこ流入する磁束量を第３図Ｃに模式
的に示す。

これを通常の巻線型磁気ヘッドで再生した場合は第３図
Ｄのような再生波形が得られる。このうち、制御用信号
として使用するのは、例えば第３図Ａに示す記録電流の
立ち上りａに対処した第３図Ｄに示す電圧パルス波形ｂ
であり、記録電流の立ち下りｃに対応したパルス波形ｄ
は情報として用いない。このような制御用信号の再生を
従来は巻線型ヘッドで実現してきたが、速度依存のため
記録媒体の走行速度が極めて遅い状態では充分な出力が
得られないという欠点があった。

本発明ではこのような用途における制御用信号をＭＲ素
子で感知しようとするものであり、磁束応答型のため、
極めて走速度ないいま記録媒体が停止していても、制御
用信号を再生することが可能となる。ＭＲヘッドで再生
した再生波形も第３図Ｄに示すものと近い波形となり、
正極性、負極性パルスのうち、片方のみを情報として使
用する。

このような用いられ方は上述したビデオテープレコーダ
の制御用信号の再生だけではなく「テープ上、あるいは
ディスク上の制御用信号、あるいは頭出し機能のために
使用されるキュー信号の再生など「種々の分野で用いら
れる。又、回転体の回転数制御、位置制御などにも用い
ることが出来る。さて「第４図には、このように正極性
、負極性のうち、どちらか一方の情報のみを感度よく検
知するためのバイアス磁界の印加の仕方を模式的に示し
ている。同図において、ＭＲ素子の印加磁界日に対する
比抵抗変化（前述したようにこれはＭＲ素子両端の電圧
変化△ｅに対応する）が、△ｅで表わされる。バイアス
磁界をＨＢ，Ｍ旧素子自身の異方性磁界をＨＫ，ＭＲ素
子形状より決まる信号磁界Ｈｓ方向の反磁界をＨｏで示
す。信号磁界Ｈｓ（第４図にはパルス状として示してい
る。）によって生ずる電圧変化△ｅは第４図の右側の波
形で示される。この△ｅの波形のうち、負極性側の波形
のみを使用する。一般に制御用信号等は長波長が飽和記
録されるためト信号磁界としては大きい。

このような場合、Ｅｏ十日Ｋを充分大きくすればダイナ
ミックレンジを超えない範囲でバイアス磁界を設定する
ことは容易であるが、感度が低下する。即ち反磁界日舵
日。三４汀ＭＳ美（Ｍ舷ＭＲ素子の飽和磁化）で示せる
が、ｗを出釆るだけ小さくしたとしても５〜１０ムｍが
限界であり「 このような時日ｏを大きくするためｔを
大きくすることは最大許容電流密度の低下をもたらす。
実験的に最大許容電流密度は＾杭を逆比例することが確
かめられた。このように、Ｈｏ＋ＨＫを大きくすること
には限界がある。従って、一般にＭＲ素子の比抵抗変化
の直線領域と考えられているＬ（Ｈｏ＋日ｘ）ノ２の領
域をできるだけ有効に利用することが望ましい。

そのためには「 △ｅの波形のうちの不要部分である正
極性側は領域外に出し、領域内はできるだけ必要部分で
ある不極Ｉ性側に割り当てるようにすれば良い。すなわ
ち 母こく汎Ｓ の条件のもとで、バイアス磁界ＨＢを適当に設定する。

その場合、バイアス磁界ＨＢの設定に際して考慮すべき
点は、△ｅの波形の正極性側において負極性方向に折返
している部分（第４図Ｑで示す）での凹みが負極性側に
現われる状態になると「信号処理の上で誤動作の原因に
なることである。従ってこのような凹みが負極性側に現
われないようにする事が重要である。そのためには、Ｈ
ｓＳａｔなる関係を満足させれば良い。

又「信号磁界Ｈｓに対して感度を高めるためには、ＨＤ
十日Ｋが小さいことが好ましいのであるが、バイアス磁
界ＨＢ＋信号磁界Ｈｓの大きさが、Ｍ旧素子のダイナミ
ックレンジ（Ｈｏ＋ＨＫ）を超えることがあると、再生
波形の波形が歪む（矩形波記録の場合はパルス幅が広が
る）。

このため、ＨＢ十日ｓミＨｏ十日ＫすなわちＨＢＳＨｏ
＋ＨＫ−Ｈｓなる関係を満足させる事が実用上重要とな
る。以上のことから、事≦ＨＢミＨＤ＋ＨＫ−ＨＳ…１ 半半≦地”２ の関係に各条件を設定することにより好ましい結果が得
られることがわかる。

このように比較的広い範囲でバイアス磁界ＨＢを附勢す
ればよいということは、この種の薄膜滋気へッドの製法
を極めて容易にし、且つ感度のよい情報検出が可能とな
る。

以上のように本発明によれば磁気情報を感度よく検出す
ることができ、しかも容易に製造することができる薄膜
磁気ヘッドを用いることのできる磁気再生方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は薄膜磁気ヘッドの動作原理を示す装置の斜視図
、第２図は従来例におけるバイアス点設定の考え方を示
す薄膜磁気ヘッド素子の比抵抗変化とひとの関係を示す
特性図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは矩形波記録再生の状態
を示す波形図、第４図は本発明の一実施例におけるバイ
アス点設定の考え方を示す特性図である。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上に磁気抵抗効果素子を配置し、記録媒体上の
   信号を読みとる再生ヘツドの動作時において、前記記録
   媒体から前記磁気抵抗効果素子に印加される信号磁界Ｈ
   ＿Ｓと、前記磁気抵抗効果素子自体の異方性磁界Ｈ＿Ｋ
   と前記磁気抵抗効果素子の信号磁界方向の反磁界係数Ｈ
   ＿Ｄと、前記磁気抵抗効果素子に対して信号磁界方向に
   印加されるバイアス磁界Ｈ＿Ｂとの関係が、（Ｈ＿Ｓ）
   ／２≦Ｈ＿Ｂ≦Ｈ＿Ｄ＋Ｈ＿Ｋ−Ｈ＿Ｓ（Ｈ＿Ｄ＋Ｈ＿
   Ｋ）／２＜２Ｈ＿Ｓであるように設定したことを特徴と
   する薄膜磁気ヘツドを用いた再生方法。