JPH10134307A

JPH10134307A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH10134307A
Application number: JP28689896A
Authority: JP
Inventors: Kenji Otani; 賢治大谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ＭＲヘッドに流すセンス電流を制御すること
により、ＭＲヘッドからの再生信号の正負非対称波形を
なくすること。【解決手段】ＭＲヘッド５の再生アナログ信号の基準
ゼロレベルに対する正負振幅の非対称を、振幅が同じく
なるように、ＭＲヘッドに流すセンス電流を適正化する
ために、ＭＲヘッドからの再生信号をピーク弁別１４お
よび振幅弁別１５する記録信号再生部１と、波形の正負
振幅の非対称を検出しセンス電流をコントロールするた
めのゲート信号を作る波形非対称検出部２と、センス電
流値を設定するセンス電流コントロール部３と、から構
成する。ＭＲヘッド再生信号の正負振幅非対称を補正す
ることで、データ弁別時のリードマージンを大きくでき
磁気記憶装置の信頼性を向上できる。

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、磁気抵抗効果型
ヘッド（ＭＲヘッド）を搭載した磁気記録再生装置で、
ＭＲヘッドからのアナログ再生信号の非対称正負振幅を
補正するためのセンス電流の決定に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の分野において近年磁気ディス
ク装置の小型化、大容量化の動きが反映し、高密度記録
が進展している。この要求に対し、磁気ヘッドは、従来
の記録・再生動作を単一のヘッドで行い、記録媒体の速
度に応じて出力特性が変化する磁気誘導型ヘッドから、
記録動作を従来の磁気誘導型ヘッドで行い、再生動作を
出力特性が記録媒体の速度に依存しない磁気抵抗効果型
ヘッド（ＭＲヘッド）で行う記録再生分離型ヘッドの採
用が進んできている。

【０００３】ＭＲヘッドは磁気抵抗効果を用いた再生ヘ
ッドである。磁気抵抗効果とは、ＭＲ素子の電気抵抗が
記録媒体の信号磁界により変化する特性を利用したもの
である。即ち、抵抗の変化を定電流（センス電流）を流
して電圧に換算したものがＭＲヘッドの出力波形であ
る。ＭＲ素子の抵抗率はρ＝ρ₀＋Δρ_mｃｏｓ²θで表
わされる。ここで、ρ₀は磁場がないときの抵抗率、Δ
ρ_mは最大抵抗率変化である。θは定電流（センス電
流）ベクトルの方向とＭＲ素子の磁化ベクトルの方向の
なす角である。

【０００４】この抵抗の変化を定電流（センス電流）を
流して電圧に換算したものがＭＲヘッドの出力波形であ
る。この場合、磁化ベクトルの方向が正負どちらでも同
じ値になってしまい、ＭＲ素子に印加される記録媒体か
らの信号磁界の極性を判断することができなくなってし
まう。したがって、磁化ベクトルと電流ベクトルがあら
かじめ一定の角度（通常、４５°）となるように所定の
バイアス磁界Ｈｂを加え線型領域で動作するように設計
している。

【０００５】このバイアス磁界Ｈｂを与える方法は、Ｍ
Ｒヘッドの構造に変更を加えることで様々な方法が提案
されている。その一つとして、センス電流によって発生
する磁界によりバイアス磁界を印加する方法が構造が単
純で作製が容易なことから用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような特性を持
っているＭＲヘッドにおいて、図２のようにＭＲヘッド
に流すセンス電流が不適正であると再生出力振幅の正負
非対称が生じる。この再生波形の正負非対称はデータ弁
別におけるリードマージンを低下させる原因の一つでも
あった。

【０００７】ＭＲヘッドを搭載した磁気ディスク装置に
は、センス電流の設定はどのヘッドにおいても同じ電流
値を設定する。しかし、ＭＲヘッド内の膜のばらつきが
要因で、個々のヘッドにより、ＭＲヘッドからの再生信
号の正負非対称は異なっている。実際、大量生産する磁
気ディスク装置のすべてのＭＲヘッドに流すセンス電流
を、個々に適正値を設定するのは大変な労力を要するか
らである。

【０００８】また、ＭＲヘッドの再生信号の非対称は外
部要因により変化する場合があり、常にＭＲヘッドに適
切なセンス電流を与え、再生信号の正負非対称を改善す
ることで、装置の信頼性を図ることが可能である。

【０００９】本発明の目的は、ＭＲヘッドを搭載した磁
気ディスク装置において、装置の信頼性を高めるため
に、ＭＲヘッドに流すセンス電流の適正化を図り、ＭＲ
ヘッドからの再生信号の非対称性を改善することを目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用する。

【００１１】磁気記録媒体に情報を記録または再生する
ヘッドと、前記ヘッドへのまたはヘッドからの情報信号
を処理する記録再生手段と、を少なくとも有する磁気デ
ィスク装置において、前記磁気記録媒体から情報を再生
するヘッドとして磁気抵抗効果型ヘッドを用い、前記磁
気記録媒体に記録された基準信号を前記磁気抵抗効果型
ヘッドで再生して得たアナログ再生信号の正負振幅の非
対称を補正する補正手段を備えている磁気ディスク装
置。

【００１２】また、前記非対称補正手段は、前記磁気抵
抗効果型ヘッドへのセンス電流を流す回路と、前記ヘッ
ドからの情報信号を再生する再生部と、前記アナログ再
生信号の正負振幅非対称を検出する非対称検出部と、前
記正負振幅非対称の検出に基づいて前記センス電流を制
御するセンス電流制御部と、から構成される磁気ディス
ク装置。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１と図２に基づいて本発明の概
略を説明する。図１は本発明の原理的な構成を示し、図
２はＭＲヘッドからの再生信号の非対称性を説明する波
形図である。ここにおいて、１は記録信号再生部、２は
波形非対称検出部、３はセンス電流コントロール部、を
それぞれ示す。

【００１４】本発明の原理的な構成は、ＭＲヘッドによ
るゼロレベルに対する正負振幅が異なるアナログ再生信
号を、正負振幅が同じくなるように、ＭＲヘッドに流す
センス電流の適正化を行うものであって、図１に示すよ
うに、記録信号再生部１はＭＲヘッドからのアナログ再
生信号を増幅およびノイズを取り除いて信号の波形整形
を行い、アナログ再生信号の正負振幅波形の非対称検出
部はこの再生信号の非対称性を検出し、信号が非対称で
あるか否かを出力する。更に、センス電流コントロール
部は前記非対称検出部からの出力により、ＭＲヘッドの
センス電流の設定値を制御するものである。

【００１５】図２に示すように、センス電流に対応する
磁界だけバイアスされて正負波形の記録信号があった場
合、この記録信号を再生すると、図２に示す特性に応じ
て再生信号の波形が得られる。ここで、図２の特性曲線
のリニアリティ部分を利用して再生信号が得られれば、
正負波形の非対称は生じないが、一般的には、図２に示
す特性曲線は理想的なリニアリティを有していないの
で、再生信号に非対称波形が生じる。したがって、でき
る限りリニアリティ部分に近似するような特性曲線部分
で動作するように、センス電流のバイアス値を制御する
必要がある。

【００１６】本発明の具体的な構成を図３ないし図６に
示す。図３はセンス電流を決定するために、磁気記録媒
体に予め記録された特定周波数の孤立波形信号を示すと
ともに、前記信号を再生した波形図を示す。図４は本発
明の具体的構成を示す回路図である。図５は振幅弁別回
路の入出力波形を示す図である。図６は波形非対称検出
部内のＥＯＲ回路における入出力波形を示す図である。

【００１７】本発明の実施形態については、アナログ信
号の処理回路として、ＭＲヘッドを用いて磁気ディスク
からデータを読み出す磁気ディスク装置の再生系を例に
とって説明する。

【００１８】磁気記録媒体４には、サーボ領域の前に図
３に示すような特定周波数の孤立波形を書き込んでおく
ものとする。磁気ディスク装置が起動した時に、この信
号を読み込む。この時、記録再生部１内のスイッチＳＸ
１７、スイッチＳＹ１８は閉じている。この信号は基準
レベルをゼロとして正負の信号振幅が対称となってい
る。この記録信号をＭＲヘッド５で読み出した場合、セ
ンス電流の設定が不適当であれば、正負の振幅が異なっ
たアナログ信号として再生される。以後、信号の波形と
しては正負非対称があるものとして説明する。

【００１９】ここにおいて、１は記録信号再生部、２は
波形非対称検出部、３はセンス電流コントロール部、４
は磁気記録媒体、５はＭＲヘッド、６はリードライトＩ
Ｃ、７はプリアンプ、１１はＡＧＣアンプ、１２はロー
パスフィルタ、１３はイコライザ、１４はピーク検出回
路、１５は振幅弁別回路、１６はデータ弁別回路、１
７，１８はスイッチ、２１は遅延回路、２２はＥＯＲ回
路、３１はパルス検出回路、３２はセンス電流コントロ
ール回路、をそれぞれ表わす。

【００２０】ＭＲヘッド５で再生されたアナログ信号
は、リードライトＩＣ６を通り、プリアンプ７により特
定ゲイン値で増幅されて、記録信号再生部１に入力され
る。記録信号再生部１の構成は、波形整形１１，１２，
１３、ピーク検出１４、振幅弁別１５、およびデータ弁
別１６の機能を備えている。

【００２１】記録信号再生部１に入力されたアナログ信
号は、オート・ゲイン・コントロール・（ＡＧＣ）アン
プ１１により一定振幅の信号に増幅され、ローパスフィ
ルタ１２により低域ノイズが取り除かれ、イコライザ１
３により、波形整形が行われる。波形整形が行われたア
ナログ信号は２つの信号に分岐される。一方は、ピーク
検出回路１４に入力され、もう一方は振幅弁別回路１５
に入力される。

【００２２】前記ピーク検出回路１４は、波形整形され
たアナログ信号波形を時間微分を行い、そのゼロクロス
点から再生パルスのピーク位置を求め、磁気記録媒体の
磁化反転位置を判断している。本発明では、この回路か
らの出力信号を利用していないので詳しい説明を省略す
る。

【００２３】前記振幅弁別回路１５は、波形整形された
アナログ信号波形に対し一定の識別レベル（スライスレ
ベル）を設定し、再生パルス振幅がこれを超えれば、磁
気記録媒体上の磁化反転があると判断している。この振
幅弁別から磁気記録媒体上の磁化反転があるという判断
をデジタル信号（ゲート信号）で出力する。この出力信
号と前記ピーク検出回路１４からの出力がデータ弁別回
路１６に入力され再生される。これ以後の再生機能は本
発明の本意でないので説明は省く。

【００２４】本発明は、振幅弁別（レベルスライス）回
路１５からの出力信号を二分岐した信号を使用する。振
幅弁別について詳しく説明すると、図５に示すように、
波形整形されたアナログ再生信号はスライスレベルによ
り振幅弁別が行われる。スライスレベルは再生信号の正
負の振幅に対して決めることができそれぞれ、スライス
レベル（＋）およびスライスレベル（−）とする。本発
明では、両者とも同レベルの設定にする。スライスレベ
ル（＋）で振幅弁別されたデジタル信号をゲート信号Ｘ
Ｌとし、スライスレベル（−）で振幅弁別されたデジタ
ル信号をゲート信号ＹＬとする。このゲート信号はそれ
ぞれ、図５に示すように、再生波形のある特定レベルで
の波形幅をパルス幅として持つデジタル信号となる。

【００２５】即ち、ゲート信号ＸＬに示すように、再生
波形のあるスライスレベル（＋）での波形幅Ｐｗ+をパ
ルス幅として持つデジタル信号となる。一方、ゲート信
号ＹＬに示すように、再生波形のあるスライスレベル
（−）での波形幅Ｐｗ-をパルス幅として持つデジタル
信号となる。この二つのデジタル信号が波形非対称検出
部２に入力される。

【００２６】波形非対称検出部２の構成は、遅延回路２
１、ＥＯＲ回路２２を備えている。ゲート信号ＸＬおよ
びゲート信号ＹＬはお互いに記録媒体４に記録されてい
る一定周期の孤立波形の半周期（Ｔ／２）ずれている。
遅延回路２１は、この二つのデジタル信号のパルス幅を
比較するために、どちらか一方の信号を半周期だけ遅ら
せる機能を備えている。この遅延回路２１にゲート信号
ＸＬを入力すると、図５、図６に示すようにゲート信号
ＸＬと同周期のデジタル信号、即ちゲート信号ＸＨが出
力される。このゲート信号ＹＬとゲート信号ＸＨをＥＯ
Ｒ回路に入力する。

【００２７】ＥＯＲ回路はゲート信号ＸＨとゲート信号
ＹＬの排他的論理和をとるためにある。ＥＯＲ回路では
ゲート信号ＸＨとゲート信号ＹＬのパルス幅の違いをデ
ジタル的に判断する。即ち、図６のように、ゲート信号
ＸＨとゲート信号ＹＬがともにＨｉｇｈレベルまたはＬ
ｏｗレベルのときに出力はＬｏｗレベルのパルスが出力
される。ゲート信号ＸＨとゲート信号ＹＬのどちらか一
方がＨｉｇｈレベルまたはＬｏｗレベルのときに出力は
Ｈｉｇｈレベルのパルスが出力される。このＥＯＲ回路
からの出力信号をゲート信号Ｚとする。このゲート信号
Ｚがセンス電流コントロール部３に入力される。

【００２８】センス電流コントロール部３はパルス検出
回路３１とセンス電流コントロール回路３２からなる。
パルス信号検出回路３１には、前記波形非対称検出部２
のＥＯＲ回路２２からの出力信号であるゲート信号Ｚが
入力される。

【００２９】センス電流コントロール回路３２は、段階
的にセンス電流を設定しＭＲヘッドにセンス電流を流す
機能をもっている。磁気ディスク装置が起動したとき
は、初期値として与えられていた適宜の電流値をＭＲヘ
ッドに流す。そして、センス電流はある時間間隔をおい
て段階的に増加させていき、センス電流の設定最大値に
なったら次に設定最小値に設定させるようにループ状に
段階的に減少させるようにする。このように段階的に増
加または減少の途中に、パルス検出回路３１にゲート信
号Ｚが存在する場合または一定幅以上のパルスである場
合は段階的な設定を続行する。しかし、パルス検出回路
３１にゲート信号Ｚが存在しない場合または一定幅以下
のパルスである場合はその時点でその設定のままにして
おく。

【００３０】この時のセンス電流設定がＭＲヘッドの再
生信号の波形非対称をなくすセンス電流値として選択さ
れる。適正なセンス電流が設定された後、記録再生部１
内のスイッチＳＸ１７、スイッチＳＹ１８は開き、セン
ス電流の調整を終了する。

【００３１】

【発明の効果】ＭＲヘッドの再生波形の正負非対称性を
無くすることにより、データ弁別時のリードマージンを
大きくすることができ、ディスク装置の信頼性を向上す
ることができる。ＭＲヘッドに流すセンス電流の適正化
をすることにより、ＭＲヘッドの再生波形の正負非対称
性を補正することができる。

【００３２】本発明によれば、以上のようなセンス電流
の適正化を磁気ディスク装置が起動するたびに、自動的
に行うことができ、磁気ディスク装置の信頼性を高める
効果がある。また、再生回路から分岐して行うので複雑
な回路を構成しなくてもすむためコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的な構成を示す図である。

【図２】ＭＲヘッドからの再生信号の非対称性を説明す
る波形図である。

【図３】磁気記録媒体に予め記録された特定周波数の孤
立波形信号と前記信号を再生した信号を示す図である。

【図４】本発明の具体的構成を示す回路図である。

【図５】振幅弁別回路の入出力波形を示す図である。

【図６】波形非対称検出部内のＥＯＲ回路における入出
力波形を示す図である。

【符号の説明】

１記録信号再生部２波形非対称検査部３センス電流コントロール部４磁気記録媒体５ＭＲヘッド６リードライトＩＣ７プリアンプ１１オート・ゲイン・コントロール（ＡＧＣ）アンプ１２ローパスフィルタ１３イコライザ１４波形弁別回路１５振幅弁別（レベルスライス）回路１６データ弁別回路１７，１８スイッチ２１遅延回路２２ＥＯＲ回路３１パルス検出回路３２センス電流コントロール回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体に情報を記録または再生す
るヘッドと、前記ヘッドへのまたはヘッドからの情報信
号を処理する記録再生手段と、を少なくとも有する磁気
ディスク装置において、前記磁気記録媒体から情報を再生するヘッドとして磁気
抵抗効果型ヘッドを用い、前記磁気記録媒体に記録された基準信号を前記磁気抵抗
効果型ヘッドで再生して得たアナログ再生信号の正負振
幅の非対称を補正する補正手段を備えていることを特徴
とする磁気ディスク装置。
【請求項２】請求項１に記載の磁気ディスク装置おい
て、前記非対称補正手段は、前記磁気抵抗効果型ヘッドへの
センス電流を流す回路と、前記ヘッドからの情報信号を
再生する再生部と、前記アナログ再生信号の正負振幅非
対称を検出する非対称検出部と、前記正負振幅非対称の
検出に基づいて前記センス電流を制御するセンス電流制
御部と、から構成されることを特徴とする磁気ディスク
装置。
【請求項３】請求項２に記載の磁気ディスク装置にお
いて、前記再生部は、前記アナログ再生信号の正と負の振幅を
所定レベルでスライスして前記正負振幅に対応するそれ
ぞれの波形幅を取り出す回路を備え、前記非対称性検出部は、前記それぞれの波形幅を比較す
る回路を備えていることを特徴とする磁気ディスク装
置。
【請求項４】アナログ再生信号の正負振幅の非対称性
を検出するための、正負の信号振幅が対称である基準周
波数の記録された磁気記録媒体。