JPS6187215A

JPS6187215A - 磁気抵抗効果型磁気ヘツド装置

Info

Publication number: JPS6187215A
Application number: JP20930384A
Authority: JP
Inventors: Shigemi Imakoshi; 今越　茂美; Munekatsu Fukuyama; 宗克福山; Hideo Suyama; 英夫陶山; Yutaka Hayata; 裕早田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1984-10-05
Publication date: 1986-05-02
Also published as: JPH0542730B2

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）１（抗効果型磁気ヘッド装置に係わる。

〔従来の技術〕

磁気抵抗効果（以−Ｆ’ＭＲという）型磁気ヘッド装置
の磁気ヘッド素子りは、例えば第１２図に示すように、
例えばＮｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライ
ト等より成る磁性基板（１１−ｈ−に、この基板１０が
導電性を有する場合には、これの七に５ｔＯ２等の絶縁
層（２）を介して後述する磁気抵抗効果を有する感磁部
（以）ＭＲ感磁部という）に対してバイアス磁界を与え
るバイアス磁界発生用の電流通路となる通電導体（３）
が設けられる。この通電導体（３）は、例えば一方向に
延びる帯状の導電ｎ臭によっ”ご形成し得る。そしてこ
の通電導体（３）上に、絶縁層（４）を介して例えばＮ
ｉ−Ｆｅ系合金、或いはＮｉ−Ｃｏ糸金合金のＭＲ磁性
薄膜より成るＭＲ感磁部（５）が配される。そしてこの
ＭＲ感磁部（５）上に薄い絶縁層（６）を介して各一端
がまたがり、通電導体（３）及びＭＲ感磁部（５）を横
切る方向に延長し°ζ夫々例えばＭｏパーマロイより成
り、夫々磁気回路の一部の磁気コアと成る対の磁性１ｅ
Ａ　（７）及び（８）が被着される。基板Ｅｌ）　ｉに
は非磁性の絶縁性保護層（９）を介して、保護基板００
）が接合される。一方の磁性層（７）と基板（１）の前
方端との間には、例えば絶縁層（６）より成る所要の厚
さを有する非磁性ギャップスペーサ（１１）が介在され
て前方の磁気ギャップｇが形成される。

そして、この磁気ギャップｇがのぞむように基板（１）
、ギャップスペーサＨ（１１）　、磁性層（７）、保護
！ｉ　＜９１及び保護基＆　（１０１、の前方面が研摩
されて磁気記録媒体との対接面（１２）が形成される。

また、磁気ギャップｇを構成する磁性層（７）の後方端
と、他方の磁性層（８）の前方端とは夫々ＭＲ感磁部（
５）１に絶縁層（６）を介してまたがるように形成され
るも、両端間にはり、いに離間する不連続部（１３）が
形成される。内磁性ｊ＠＋７１及び（８）の後方端及び
前方端は、ＭＲ感磁部（５）の両側に夫々絶縁層（６）
の介在によって電気的には絶縁されるも、磁気的には結
合するようになされ、内磁性層（７）及び（８）間の不
連続部（１３）がＭＲ感磁部（５）によって磁気的に連
結されて、基板＋１１−磁気ギ中ツブｇ−磁性層＋７＋
−Ｍ　Ｒ感磁ｇ＋＋　（５１−磁性層（８）−基板（１
）の閉磁路を形成する磁気回路が形成される。このよう
なＭＲ型磁気ヘッドにおいては、その磁気媒体と対接す
る磁気ギャップｇから、磁気媒体上に記録された記録信
号による信号磁束が上述の磁気回路を流れることによっ
てこの磁気回路中のＭＲ感磁部（５）の抵抗値がこの信
号磁束による外部磁界に応じて変化するので、この抵抗
値変化をＭＲ感磁部（５）に検出電流ｉ　ＭＲを通ずる
ことによってこのＭＲ感磁部（５）の両端の電圧変化と
し゛ζ検出して磁気媒体−ヒの記録信号の再生を行うも
のである。

このＭＲ感磁部の磁気ｔｔｂ抗特性を、第１３図にボす
。このようにＭＲ感磁部（５）の磁気抵抗特性曲線は、
成る磁界範囲内では２次曲線をボずものであり、したが
っζ、その感度特性は、第１４図にボずように、磁界の
２つの値で最大イｆｉをボす。そしてこの感度が最大と
なる点は、同時に直線性に優れた点となる。従って、こ
の種の磁気ヘッドにおいては、そのＭＲ感磁部（５）に
最大感度が得られる近傍のバイアス磁界Ｔ（Ｂを与える
ことが行われる。

このバイアス磁界Ｈｅは、主として前述した通電導体（
３）に対する通電電流による誘導磁界による外部バイア
ス磁界）（ＳＯによって与えられるものであるが、実際
上はこの磁界ＨＢＯに加えてＭＲ感磁部（５）自体に通
ずる検出電流ｉＭＲによってこれ自体から発生ずる磁界
もＨＭＲが加わることによって与えられるものである。

即ち、この種のＭＲ型磁気ヘッド装置は、第１５図にそ
の路線的構成を不ずように、バイアス磁界発生用の通電
導体（３）に所定の直流電流ｉｓｏを通ずるごとによっ
て発生させた磁界をＭＲ感磁部（５）に５．えると同時
にこのＭＲ感磁■；（５）に所定の検出電流ｉｎＲを流
し、この状態で、即ら、ＭＲ感磁部（５）に、通電導体
（３）への通電によって発生した磁界ＨＢＯと、ＭＲ感
磁部（５）への検出電流ｉＭｎの通電によって発生した
磁界ＨＭＲとによるバイアス磁界Ｈｅを与えた状態で、
前述した磁気媒体からの信号磁界Ｈｓが与えられるもの
であり、この信号磁％　Ｈｓによる抵抗変化に基づ＜Ｍ
Ｒ感−磁部（５）の両端電圧即ちＡ点の電位の変化を増
幅器（１４）によって増幅して出力端子（１５）より検
出するものである。（１６）は低域阻止用コンデンサで
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したようにＭＲ型磁気ヘットにおいては、そのＭＲ
５磁部に所要のバイアス磁界ＨＨが与えられるようにし
て良好な感度と直線性が得られる動作点に設定されるも
のであるが、この磁気ヘッド装置においζ、その磁気ヘ
ッド素子に磁気媒体からの出力磁界以外の不要な外部か
らの雑音磁界ＨＮ、例えばモーター等から発生する磁界
（以上外部磁界という）が与えられた場合、そのＭＲ感
磁部に対する実質的なバイアス磁界の設定状態が変化し
てしまうので、これによってその感度や直線性が変化し
再生信号に歪の発生やノイズの発生を招来する。

いま１．第１３図及び第１４図で説明した特性を有する
ＭＲ磁気ヘッド素子に対して、その帯状のＭＲ感磁部の
幅方向に外部磁界ＨＮを、夫々ＨＨ＝　０　（Ｏｅ）、
ＨＮ−＋　１０　（Ｏｅ）　、ＨＮ　＝−１０（Ｏｅ）
を与えた場合の夫々の感度曲線を第１６図に小才。尚、
この第１６図において、Ｈｕ　−０（Ｏｅ）の感度特性
曲線が１京点を通らないのは、通電導体への１ｆｆＪ電
電流即ちバイアス電流ｉｅｏによって発生ずる磁界のほ
かに、０１１述したようにＭＲ感磁部に通ずる検出電流
ｉ　ＭＲによる磁界ＨＨＲによる影響が生していること
によるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したようにＭＲ型磁気ヘッドにおいては、不要な外
部磁界Ｈ，による影響か問題となる。

本発明においては、このような外部磁界によるＭＲ感磁
部の動作点の移動を回避することができるようにしたＭ
Ｒ型磁気ヘッド装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においζは、」二連したように磁気抵抗効果（Ｍ
Ｒ）を有する感磁部とごれにハイ゛７ス磁界をり、える
通電導体とを其備し、磁気記録媒体上の記録信号を再生
ずる磁気ヘッド素子部を有するＭＲ型磁気ヘッド装置に
おいて、その磁気ヘッド素子部に近接するも磁気記録媒
体と対接しない位置に外部磁界の検知手段を設け、この
外部磁界検知手段からの検知信号によって通電導体への
通電上流を制御して常時ＭＲ感磁部に所定のバイアス磁
界が与えられるようにする。

〔作用〕

上述したように本発明においては、外部磁界の検知手段
を設け、この検知出力によって當時ＭＲ感磁部に、所定
のバイアス磁界を与えるようにしたので磁気ヘッド素子
部においては、外部磁界によってその感度や直線性に変
動をきたすことなく、確実に磁気媒体上の記録信号の読
め出しを最良の状態で行うことができるものである。

〔実施例〕

第１図を参照して本発明によるＭＲ型磁気ヘッド装置の
一例を説明する。この例においては、磁気記録媒体上の
複数のデータ１−ラックに対応して、これら対応する（
・ラック上の信号磁界、−づなわち記録信号を再生ずる
複数のＭＲ磁気ヘッド素子りが配列された多トランク型
のデータトラック用再生磁気ヘッド素子部（１８）が設
けられて成る。各磁気ヘッド素子りは、夫々第１２図で
説明したと同一様の構成を採り得るものであるが各素子
りは、共通の基板（１）及び００間に形成される。そし
こ、このデータトランク用再生磁気ヘッド素子部（１８
）の各素子りに対する通電導体（３）は、全素子りの全
ＭＲ感磁部（５）下を横切って延在する帯状導電膜を基
板（１）上に設けるごとによって構成し得る。

第１図において、（１７）は、夫々第１５図で説明した
各ＭＲ感磁部（５）への検出電流ｉＭＲを得る電流源、
更に各感磁部（５）よりの再生出力を取り出すための回
路即ち各磁気ヘッド素子りに付随するコンデンサ（１６
）、増幅器（１４）等の回路部を全体としてボしたもの
である。そし°Ｃ１特に本発明においては、そのＭＲ磁
気ヘッド素子りを有する再生磁気ヘッド素子部（１８）
と近接して配置されるが、磁気媒体とは対接することが
ない位置に、外部磁界の検知手段（２０）を設ける。

この外部磁界の検知手段（２０）は例えば再生磁気ヘッ
ド部（１８）の各磁気ヘッド素子りと同様の構成と特性
を有する例えば対の外部磁界検出用のＭＲ磁気ヘット°
素子ｈｓ１及びｈＳ２より形成し得る。

ごれら素子ｈｓ１及びｈｓ２は、磁気ヘッド素子部Ｈが
構成された、例えば第１２図で説明した磁性基板ｆｌ）
及び保護基板ａω間に挟み込んで形成し得る。この検知
手段（２０）は、再生磁気ヘッド素子部（１８）にでき
るだけ近接して同一の外部磁界Ｈ，を受けることができ
るようになすも、前述したように、磁気ヘソＦ部（１８
）が対接する磁気媒体には対接することがない位置に配
置する。（２５）は各素子ｈｓｔ及びｈＳ２の各ＭＲ感
磁部で磁気−・ノド素子りのＭＲ感磁部（５）に対応す
るものであり、また（２３）はこれらＭＲ感磁部（２５
）に対して共通にバイアス磁界を与えるためにこれら感
磁部（２５）下にさし渡って設けられた通電導体を模式
的にボしたもので、磁気ヘッド部（１８）において共通
に設けられた通電導体（３）に対応するものである。

各検知用ＭＲ磁気ヘッド素子ｈＳ１及びｈＳ２は、その
各一端を接地し、各他端を夫々差動増幅器（２１）の各
入力側に接続すると共に、これらを夫々共通の電源■ｓ
に接続し、各素子ｈｓ１及びｈＳ２の各ＭＲ感磁部（２
５）に検知すべき共通の外部磁界Ｈａに関し、互いに逆
向きの検出電流ｉｓ工。

ｉｓ２を通ずるようにする。そして差動増幅器（２１）
の出力を、電流ドライバー（２２）に導入し、これより
得られた所要の電流ｔＨを得て、これを再生磁気−・ノ
ド部（１８）の電流導体（３）に通ずるバイアス電流ｉ
ｓｏに重畳して導体（３）に供給する。一方、差動増幅
器（２１）の一部の出力を電流トライハー（２４）に供
給し、これよりの出力電流をｉｉｎ電導体（２３）に供
給するようになす。

このような構成において、外部磁界１１Ｎが与えられな
い状態で、データトラック再生磁気ヘッド素子部（１日
）の各ＭＲ感磁部（５）に、所要の検出電流ｉＭｎをり
、えた状態で、通電導体（３）から、各感何ｉ部（５）
に最適の感度と曲線性が得られ乙直流バイアス（ｔ３’
を界ＨＲＯを５えるごとのできるバイアス電流ｉｓｏを
設定する。一方、同様に夕１部研、界が与えられない状
態で検知手段（２０）において電源■ｓによって各素子
ｈｓ□及びｈＳ２のＭＲ感磁部（２５）に、所定の検出
電流ｉｓ１及びｉｓ２を与え、この検出電流の通電に、
１って発生ずる各磁界によって各感磁部（２５）自身に
夫々凸感度をボ場バイアス磁界か１萌えられるように設
定する。また、この構成において、外部磁界Ｈ，がり−
えられない状態では、差勅増１ｌｖＩｌ器（２Ｉ）から
の出力が、例えば０となるよう設定して、これより出力
電流が得りれないようになされ、再生磁気ヘッド素子部
（１８）の通電導体（３）には上述した所定のバイアス
電流ｉｓｏのみが５えられて所定の感度が得られるよう
になされる。

この状態で、部体磁気ヘッド素子部（１８）と検知手段
（２０）とに共通の外部磁界Ｈ，が与えられると、これ
によ−２て検知手段（２０）の各素子ｈｓｔ及びｈｓ２
からの出力によって差動用ｖｉｉ器（２１）から出力が
得られる。ごの出力は、電流ドライバー（２２）に供給
され、これより外部磁界１−Ｉ　Ｎに応じた外部磁界に
よる影響をキャンセルするためのキャンセル電流ｉｐを
得る。ずなわち、データートラック再生用の磁気ヘット
素子部（１８）の１ｆｆｉ奄導体（３）に、１−述した
バイアス電流ｉＢＯに重畳してキャンセル電流１日を供
給することによって、外部磁界Ｈ，による各磁気ヘッド
素子りの各ＭＲ感磁部（５）への印加磁界の変動をキャ
ンセルさせる。

一方、差動増幅器（２１）からの出力の一部を、電流ド
ライバー（２４）に導入し、これより得た電流を検知手
段（２０）の通電導体（２３）に通電し、ごれによって
同様にこの手段（２０）の各感磁部（２５）に対する外
部θり界ＨＨの影響をキャンセルさせる。

第１図にボした例では、各ＭＲ磁気ヘット素子り、ｈＳ
ｌ、ｈｓｙに夫々直流バイアス磁界を辱えるよっにした
場合であるが、これらＭＲ磁気ヘッド素子に、直流バイ
アス磁界に交流バイアス磁界を重畳させたバイアス磁界
を印加するとか交流バイアス磁界を印加するようになす
ごともできる。

即も、このように、ＭＲ感磁部に交流、または、直流に
交流を重畳したバイアス磁界を与えるときは、ＭＲ（ａ
気ヘッド素子の温度依存性の減少や、直線性の向上、歪
の減少をはかることができるものである。先ず、このこ
とについて詳細に説明する。面、このようにＭＲ感磁部
に、交流バイアス磁界、或いは直流に交流を重畳したバ
イアス磁界を与えるようにした構成は、本出願人の出願
に係る特願昭５９−３８９８０号において提案したとこ
ろである。

すなわち、今、ＭＲ感磁部（５）に関する動作特性を再
び第１３図を参照し゛ζ考察するに、ＭＲＦ３磁部には
、前述したように所定のバイアス磁界ＪＩＢが％えられ
、この状態で、第１３図において符号（２６）を付して
ボす磁気媒体から信号磁界が与えられるようにして、こ
れに応じて同図中符号（２７）で示す抵抗４１η変化に
よる出力を得るようにし′ζいる。

しかしながらこの場合、信号磁界の大きさが大となるほ
ど２次西調ｇＬ走は大となる。

また、上述のＭＲ型磁気ヘッド装置における第１５図の
Ａ点の電（Ｓンは、ＭＲ％磁部（５１（２５）の抵抗の
固定分と変化分との合成によって決る電位となるが、こ
の場合、その固定分は９８％程度にも及ぶものであり、
この抵抗の固定分の温度依存性が大きいので、Ａ点にお
ける電位のｉ’ｆＡ度ドリノドリフトいという欠点があ
る。このＭＲ感磁部の抵抗値Ｒは、Ｒ＝Ｒｏ　　（１＋ｃｘ　ｃｎｓ２θ）　　　　　・−
１ｌｌ（ここにＲｏは抵抗の固定分、αは最大抵抗変化
率、θはＭＲ感磁部における電流方向と磁化方向とのな
す角）で表されるものであり、例えばＭＲ感磁部が、８
１Ｎト」９Ｆｅ　（パーマロイ）合金による厚さ２５０
人のＭＲ磁性薄膜より成る場合のαの実測値はα−０，
０１７稈度である。ごのαの値は、ＭＲ感感磁へＭＲ磁
性Ｍ！腺の膜厚や材料によって多少の相違はあるものの
高々α−０，０５程度である。

一方、このＲｏはＲｏ　＝Ｒｉ　　（１＋ａΔｔ）　　　　　　・・・（
２１（ごごにＲ４は抵抗の初期値で、ａは温度係数、Δ
ｔは温度変化分）で与えられるものであり上述のＭＲ感
感磁へ例における温度係数ａの実測値は、ａ　＝　０．
００２７／　ｄｅｇ程度である。このことは直流磁界の
検出において大きなノイズとなる。

更にまた、この種のＭＲＲ磁気ヘッド素子による場合、
上述したようにその温度係数が大きいために、例えばＭ
Ｒ感感磁への通電、或いはバイアス通電導体＋３１　（
２３）へのバイアス電流等によって発生する熱がヘッド
部の磁気媒体との摺接による不安定な放熱によってヘッ
ドの温度が変化する場合、大きなノイズ、所謂摺動ノイ
ズを生ずることになる。

また、第１５図の構成における増幅器（１４）が低イン
ピーダンス入力の場合、コンデンサ（１６）によるカッ
トオフ周波数をｆｏとすると、ごのコンデンサ（１６）
に必要な容縫Ｃは、Ｃフ□−・・・（３）Ｒω　０（ωｏ＝２πｆｏ）となる。今、ＭＲ感感磁へ前述した
厚さ　２５０人のパーマロイより成り、その長すが５０
μｍとすると、その抵抗値Ｒは１２０Ω程度となるので
、ｆｏ−１ｋＨｚとすると、Ｃ＝　　１．３μＦという
大きな値のものが必要となり、特にマルチトラック型の
磁気ヘッド素子部を構成する場合問題となるものである
。

また、磁気回路における透磁率、特に比較的肉薄で断面
積が小さい磁性層（７）及び（８）における透磁率は、
これができるだけ人であることが望まれ、この透磁率は
外部磁界が零のとき最大となるので、−上述したような
バイアス磁界を与えることは透磁率の低下を招来する。

このような諸欠点の解消ないしは改善は、次に説明する
構成によってはかることができる。

すなわち、第２図にボずように、ヘッド素子りの通電導
体（３１（２３）に、直流バイアス電流ｉｓｏに重畳し
てＭＪ周波数ｆｃの小さい交流バイアス電流ｉ＾を通じ
、高周波磁場をＭＲ感感磁へ５１　（２５）に・ｂたえ
る。ここに交流バイアス電流ｉ＾の波形、したがって交
流磁界の波形は＋Ｅ弦波、矩形波等を問わないものであ
る。このようにしてＭＲ感感磁へ直流バイアス磁界に重
畳した交流バイアス磁界が与えられるので、このＭＲ感
感磁へ両端間、すなわち第２図におけるＡ点には周波数
ｆｃの交流信号が取り出される。第３図Ａは、通電導体
−・の直流バイアス電流ｉｅｏによってＭＲ感感磁へ外
部からりえた外部直流バイアス磁界１（Ｒ，と、ＭＲ感
感磁への検出電流によって発生した自己バイアス磁界Ｈ
ＨＲとの総和による総直流バイアス磁界Ｈ）１と、信号
磁界Ｈ８に交流電流ｉＡによる交流バイアス磁界ＨＡが
１ｔねられた状態での・肋作をボしている。ここで交流
バイアス磁界ＨＡの変化分ΔＨが小さい時には、成る瞬
間での交流バイアス磁界の変化に対する抵抗変化の大き
さΔＲは、第３図への曲線の微分の絶対値として得られ
る。すなわち、２次曲線の微分であるから、第３図Ｂに
示すように、総直流バイアス磁界１４Ｂと１６号磁界Ｈ
Ｓの大きさに対して出力たる抵抗変化分は原理的に直線
となる。したがって第２図におけるＡ点に１％られる交
流信号の大きさは、総直流バイアス磁界ＨＢと、磁気記
録媒体からの信号磁界の相の変化に応じて変化した出力
となる。そして、この出力は、第２図にボずように上述
した周波数成分［Ｃを通ず韮域通過フィルタ（３０）を
通し、整流器（３１）によって整流し、低域通過フィル
タ（３２）を通過させるものであり、このようにすれば
、磁気媒体からの信号磁界に応した出力がとり出せる。

この場合、交流電流晶の周波数ｆｃは、今例えは最終的
に出力端子（１５）から得る出力の帯域が０〜１００ｋ
ｌｌｚ必要である場合これより充分商い周波数の例えば
ｒｃ−ＩＭｈにずれば良い。この場合面域通過フィルタ
（３０）は低域カットオフ周波数を１００ｋ）Ｉｚより
晶＜、且つｆｃの例えばＩＭＩＩｚより低い例えば５０
０Ｋ）Ｉｚに選んでおくものとする。そして、これより
の出力を前述したように整流器（３１）によっ°Ｃ整流
して後、カットオフ周波数が１００にＨｙ、の低域通過
フィルタ（３２）に通ず。このように４゛ればＯ〜１０
０Ｋｔｌｚの帯域の信号が得られる。

４゛なわち、このような構成による磁気ヘッド装置にお
いては第４図Ａに承す磁界（信号磁界Ｈｓ＋総直流バイ
アス磁界■］Ｂ）が、ＭＲ感磁部に与えられた場合、第
２図における！ｊλＢにおいては第４図Ｂにボずように
、いわば周波数〔Ｃのキーレリアを信号で振拓１変凋し
た出力が得られ、第４図Ｃにボずよパ）に出力端子（１
５）においては、信号磁界Ｈｓに応した出力がとり出さ
れる。

このようにして、Ｍ　Ｒ感磁部の本来の２次曲線による
動作特性の微分に相当する直線的動作特性による出力が
とり出されるので、歪のない再生信号をとり出すことが
できるものである。

また、前述したように、ＭＲ感磁部の抵抗の固定分につ
いて温度依存性が大であっても、この構成によるときは
、ＭＲ感磁部の動作特性曲線を微分した特性によってい
るので、この固定分の依存！１１：による影響を排除で
き、温度ドリフトを格段に低減化することができる。

史に、また上述したようにＭＲ感磁部の（１（抗の固定
分の温度依存性を排除したことによって磁気媒体との摺
動によるノイズの改善もはかられる。

また、コンデンサ（１６）は、周波数ｆｃさえ通せは良
いから、例えばｆ　ｃ　＝　５００ＫＨｚとすると、こ
のコンデンサ（１６）の容量Ｃは、Ｃ＝　１６００ｐＦ
で良いごとになる。そして、このｒｃを史にＦげれば、
ごの容９Ｃは史に小さくできるものである。

１４５図は交流バイアスによる場合の他の例の構成図で
この例では通電導体（３）　（２３）には交流バイアス
電流のみを供給させた場合である。第５図において第４
図と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略
する。第６図は、この場合の動作特性曲線図である。こ
の図において、実線曲線（６１）が、実際のＲ−Ｈ動作
特性曲線であるが、この特性の２次曲線部分を外挿する
と破線図示のようになり、これによる最小抵抗値Ｒｍｉ
ｎを不ず磁界が十ＨＯ及び−１（ｏである。第６図に示
したように、この例では信号磁界Ｈｓに重畳して交流バ
イアス磁界１１＾が与えられる。この時、極性と信号磁
界の大きさとに対応して交流バイアス磁界に応じたＭＲ
感磁部の抵抗変化が得られる。

この場合ＭＲ動作特性曲線は２次曲線で、このＭＲ感磁
部の抵抗値ＲＭＲは、次のように表される。

ごごに、ΔＲｍａｘ　−Ｒｍａｘ　−Ｒｍｉｎである。

ここでＭＲ感磁部に、磁界Ｈが与えられる。この磁界Ｈ
は交流バイアス磁界Ｈ＾（１１と、信号磁界Ｈ５（ｔｌ
との和で表される。すなわちＨ（ｔｌ＝　ＨＡ　（ｔ）＋　Ｈｓ　（ｊｌ　　　　　
　　−−・＋５）ここにＨＡ（１１は、通電導体（３１
（２３）によって作り出され１（（ｔｌ　　Ｈｐ、　・５ｉｎ（ωｃ　ｔ）　　　　
・−・（６１に設定される。ここに ωＣ−２πｆｃ　　　　　　　　　　　・・・（７）Ｍ
Ｒ感磁部の出力Ｖ　ｔｔｌは、ＭＲ検出電流をｉｎＲと
すると、Ｖ（ｔｌ　−ｉ　Ｍｎ−ＲｓＲ・・・（８）であり、上
記（４）　、　＋５）　、　＋６）式から次のよりに表
される。

ΔＲｍａｘＶ（ｔ）−ｉ　ＨＲ−Ｒｍａ’ｘ　−ｉ　ＭＲ・−Ｈｏ
′ Ｘ　　（Ｉ（ＡＯ２・ｓｉｎ’　（Ｌ）　ｔ　＋２ＨＡ
Ｏ−Ｈ３（ｔｌＸｓｉｎ（ωＬ）＋（Ｈ３（１１）Ｊ　
　　・−−＋ｃ＋）次に、ごのＶ　ｔｔｌと、交流バイ
アス磁界Ｉ（＾と同相同周波数の信号、例えばｓｉｎ　
（ωｔ）を乗算器（５２）によって乗算する。その出力
Ｖ　ｚ　ｆｔ）は、Ｖ　ｚ　（ｔｌは、Ｖ　ｚ　（ｔ）＝　Ｖｌｔｌ・　ｓｉｎ　（ωｔ）＝　
ｉＨＢ−Ｒｍａｘ−ｓｉｎ（ωｔ）＋　２＋１ＡＯ−Ｈ
ｓ（ｔｌ　・ｓｉｒ＋　（ωｔ　）＋　（Ｈｓ　（ｔｌ
）２１　　・ｓｉｎ　（ωＬ　）　　・・−（１０１そ
して、これを低域通過フィルタ（３２）に通ずると、弐
００）においてω成分を有する項は、排除される。ずな
わぢｉＨＲ−Ｒｍａｘ　−ｓｉｎ　（ωｔ）　→０　−・・
（Ｉｆ）ＨＡＯ’　　・５ｉｎ２（ωｌ）ｘｓｉｎ（ω１））　→０　　　　　　・・・　（１２
）２ｔｌＡ□−Ｈｓ（ｔ）　・５ｉｎ２（ωｔ）＝ＨＡ
Ｏ・）（Ｓ（ｔｉ　　（ｔ　−ｃｏｓ（２ωｔ）１→Ｈ
Ａｏ−Ｈｓ（ｔ）・・・（１３）（Ｈｓ　（ｔ））　’　・　ｓｉｎ　（ωｔ）→０　・
・・　（１４）しまたがって、端子（１５）で得られる
出力電圧Ｖ　ｏ　ｆｌ）は、Ｖ　ｏ　ｆｔ）−ｊ　ＭＲ’ΔＲｍａｘとなり、信号磁
界Ｈ８（ｔ）に比例する電圧が得られる。尚、この場合
、乗算器（５２）への入力に、信号磁界成分Ｈ５（ｔｌ
が含まれていても出力には出てこないので高域通過フィ
ルタ（３０）は必ずしも要らないものである。

上述の構成によれば、外部磁界の極性に応じた出力をと
りだせることになり、第２図の例と同様の利点に加え゛
ζダイナミックレンジが大となるという利点がある。ま
た、この場合、磁気的バイアスを交流成分のみとするこ
とによって直流バイアスによる磁気回路の透磁率低−ト
を回避できる利益もある。

第７図は、本発明装置におい°Ｃ１外部磁界検知手段（
２０）に第５図で説明した交流バイアス方式を採った場
合で、この場合は、外部磁界検知用のＭ　Ｒ磁気ヘッド
素子としては第１図ご説明したような対のＭＲ磁気ヘッ
ド素子による差動構成を採ることなく、１つのＭＲ＆を
気ヘット素イｈｓによって構成することができるもの−
Ｃある。尚、第７図において、第１図及び第２図と対応
する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

この場合、外部磁界検知手段（２０）の出力側に差動増
幅器（７０）が設けられ、これが、オフセット手段（７
１）の調整によって外部磁界Ｈ，が与えられない状態で
、データトラック川の磁気ヘッド素子部（１８）と外部
磁界検知手段（２０）とのＭＲ磁気ヘッド素子り及びｈ
ｓの１ｌｌｌ奄導体（３）及び（２３）に夫々所要のバ
イアス電流ｉＢｏがり−えられるように設定される。（
７３）は加算器で、差動増幅器（７０）よりの一部の出
力電流が周波数ｆｃの交流バイアス電源（７３）からの
交流バイアス電流に加えられて、通電導体（２３）に与
えられる。（７４）及び（７５）は各通電導体（３１及
び（２３）の各電流供給路に設けられた携抗で、これら
によって差動増１陥器（７０）からの出力を所定の比に
設定させる。

このような構成によれば、外部磁界Ｈ，が与えられたと
き、検出手段（２０）の磁気ヘッド素子ｈｓよりこれに
応じた出力がとり出され、差動増幅器（７０）から、こ
の外部磁界ＨＨの変動分に応じた出力電流が得られこれ
が、データトラック用再生磁気ヘッド素子部（１８）の
通電導体（３）に供給されると共に検出手段（２０）の
磁気ヘット素子ｈｓの通電導体（２３）に供給すなわち
フィートハックされる。このようにして外部磁界ＨＮに
よる各磁気ヘッド素子り及びＩＩｓの感磁部（３）及び
（２３）への実質的バイアス磁界の変動をキャンセルす
るようにすることができる。

面、第７図の例では、差動増幅器（７０）からの出力を
、外部磁界検知用の磁気ヘッド素子ｈｓにフィードハッ
クした場合であるが、第８図にノｌ〈ずように差動増幅
器（７０）としてこれ自体に自己の出力による利得調整
手段（７６）が設けられた構成とするときは、上述した
素子ｈｓに対するフィードバック路を省略することがで
きる。尚、この第８図において第７図と対応する部分に
同一符号を付してＭ複説明を省略する。

また、第９図は本発明装置の更に他の例をホすもので、
第７図と対応する部分には同一符号を付　。

して重複説明を省略するが、この例においては、外部磁
界ヰ愛知手段（２０）の外部磁界検知用磁気ヘッド素子
ｈｓにおいて、ぞのＭＲ感磁部（２５）に交流バイアス
磁界を与える通電導体（２３ａ　）とは別にデータトラ
ック再生用磁気ヘソＦ’素子りにおける通電導体（３）
から延長しな通電導体（２３ｂ）を設け、これによって
ＭＲ１３磁部（２５）に対する外部磁界Ｈ，によるバイ
アス変動をキャンセルするようになすことができる。こ
のようにすれば第８図の例と同様に、磁気ヘッド素子ｈ
ｓに対するフィートハソクのその回；洛を省略すること
ができる。

面、この場合の外部磁界検知用磁気ヘッド素子ｈｓは、
第１Ｏ図にボずように、素子ｈｓの磁気回路を構成する
例えばＭＲ感磁部（２５）と磁性層（８）ドを横切って
１ｆｆｉ　電ｉ、’ｆＬ体（２３ａ　）及び（２３ｂ　
）を配置する。この第１０図において第１２図と対応す
る部分には、同一符号を付し゛（重複説明を省略する。

また、第１１図は本発明装置の史に他の例をボす構成図
で、この例においては、データトラック再生用磁気ヘッ
ド素子部（１Ｂ）の各トラックのＭＲ磁気ヘット素子り
に関しても交流バイアス磁界をり−える構成を採った場
合で、第１１図において第７図と対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。図中（７７）は各Ｍ
Ｒ磁気ヘッド素子り及びｈｓに対応して設けられた出力
回路である。

また、この例においては、外部磁界検知手段気ヘッド素
子ｈｓの通電導体（２３）を、データトラック再生用磁
気ヘッド素子部（ＩＨ）の通電導体（３）より延１しし
て電気的共通に構成した場合である。

〔発明の効果〕

ｈ述したように本発明においては、データトランク再生
用磁気６７１部（１８）の近傍にこれとほぼ同条件の外
部磁界、オなわも不要な外部からの雑音磁界ＨＮを受け
ることができるように、外部磁界検知手段（２０）を設
け、これによってデータトラック再生用磁気ヘッド部（
１８）の通電導体（３）への通電Ｐを制御し゛（各バイ
アス磁界が不要な外部磁界Ｈ，によ、ってバイアス状態
が変動ｊ°るごとを排除するようにしたので８′に最良
の感度と直線性が得られる安定した状態で動作させるこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第７図、第８図、第９図及び第１１図は夫々本
発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド装置の各別の構成
図、第２図はその説明に供するバイアス磁界の供給態様
と出力回路の一例を示すブロック図、第３図はその説明
に供する動作図、第４図は間様の説明に供する図、第５
図はバイアス磁界の供給態様と出力回路の他の例をボオ
ブロック図、第６図はその説明に供する動作図、第１０
図は外部磁界検知用磁気ヘッド素子の路線的拡大断面図
、第１２図は磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子の一例の路
線的拡大断面図、第１３図及び第１４図は夫々その説明
に供する動作特性曲線図及び感度特性曲線図、第１５図
は従来の磁気ヘッド装置の構成を示すブロック図、第１
６図はその説明に供する感度特性曲線図である。（１８）はデータートラック再生用磁気ヘッド素子部、
ｈはＭＲ磁気ヘッド素子、ｌ（、は外部磁界、（２０）
は外部磁界検知手段、ｈ：；、ｈＳｔ及びｈｓｙは外部
磁界検知用ＭＲ磁気ヘット素子、（５）及び（２５）は
ＭＲ感磁部、（３１、（２３）　、　　（２３ａ　）及
び（２３）は通電導体、（１６）は直流用１Ｆ用コンデ
ンサ、（３１）は整流器、（２１）及び（７１）は差動
増幅器、（３０）は高域通過フィルタ、（３２）は低域
通過フィルタ、（５２）は乗算器、（７３）は交流′電
源である。第４図第５図第６図＾−−−−−−−−−　ＭＲ４肱気八・へド１−１Ｈｐ
ｔ−−−−−−−・外部７６六早５ｊ［ｌ／−２５−−−−ＭＲ感石庇１ｌ１２０−　　
・−・−−一贅；Ｌ番２ｆ−−−−−−−−ｆｉ動４？！咎ＪＯ−−−−−−−あす数−１Ｍ邑バ々ルりＪ２　・−
・−−−−−１ｈＺｋＪｕ！Ｌ１ｔｔレタ５２・−−−
−・−重Ｎ！！＃７０−−−−−一差動槽すＷ暦７１−−−−−−・オフ（ットｆ段７２−−−−−−−１１ｒＪ葺馨第１０図第１２図５ＭＲａＡ五翫か第１１図７２′ 第１３図第１４図第１５図第１６図

Claims

【特許請求の範囲】

磁気抵抗効果を有する感磁部とこれにバイアス磁界を与
える通電導体とを具備し磁気記録媒体上の記録信号を再
生する磁気ヘッド素子部と、外部磁界の検知手段とより
成り、この検知手段からの検知出力によって上記通電導
体への通電電流を制御して上記バイアス磁界を制御する
ようにした磁気抵抗効果型磁気ヘッド装置。