DE2516593C3

DE2516593C3 - Magnetoresistiver Wiedergabekopf

Info

Publication number: DE2516593C3
Application number: DE2516593A
Authority: DE
Inventors: Frederik Willem Gorter; Jan Antoon Ludolf Potgiesser
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-04-29
Filing date: 1975-04-16
Publication date: 1978-11-23
Also published as: NL7405727A; FR2269168B1; DE2516593A1; CA1046161A; JPS5634935B2; DE2516593B2; JPS50151129A; FR2269168A1; US3969769A; GB1511905A

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetoresistiven Magnetkopf zum Auslesen von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem langgestreckten, auf einem Substrat angeordneten Lese-Element aus magnetoresistivem Material, dessen Längsachse parallel zum Aufzeichnungsmedium verläuft, wobei auf dem Substrat ein weiteres langgestrecktes Element zum Kompensieren von Störsignalen angeordnet ist und wobei die Elemente mit Anschlußpunkten zur Verbindung mit einer elektrischen Schaltung, in der ihre Ausgangssignale substrahiert werden, versehen sind.

Aus der US-PS 34 93 694 ist ein magnetoresistiver Wiedergabekopf in Mehrspurform mit Vormagnetisierung bekannt, bei dem ein streifenförmiges Element auf einem fcrromagnetischen metallischen Material mit geringer Koerzitivkraft, wie NiFe, verwendet wird, das in unmittelbarer Nähe eines magnetischen Aufzeichnungsmediunis oder in direktem Kontakt mit diesem gebracht wird. Das Feld des Aufzeichnungsmediums verursacht Änderungen in der Magnetisierung des Elementes und moduliert seinen Widerstand über den magnetoresistiven Effekt. Dies bedeutet, daß die auf dem Aufzeichnungsmedium vorhandenen und die Information darstellenden Magnetfelder das Spinnsystem des magnetoresistiven Elementes drehen lassen, wodurch sich der Widerstand ändert. Auf diese Weise nimmt das Ausgangssignal einer äußeren Schaltung, die mit dem Element verbunden ist, die Form von Spannungs- oder Stromschwankungen an, die der im Aufzeichnungsmedium gespeicherten Information entsprechen. Störsignale können von diesem bekannten Wiedergabekopf nicht kompensiert werden.

Bekanntlich kann ein magnetoresistiver Wiedergabekopf ein größeres Ausgangssignal als ein konventioneller, induktiver Magnetkopf haben, während durch das Anbringen des magnetoresistiven Elements mit Hilfe integrierter Techniken ein Kopf mit einer sehr geringen Spurbreite verwirklicht werden kann. Hierdurch könnte eine höhere Informationsdichte erreicht werden. Wenn jedoch versucht wird, diese im Prinzip vorhandenen Eigenschaften anzuwenden, tauchen Probleme auf, die nicht ohne weiteres gelöst werden können.

Ein erster Nachteil ist, daß bei der Wahl einer sehr kleinen Spurbreite die Information der benachbarten Spuren zugleich mit der einer ausgewählten Spur gelesen wird. Diese Störung, Übersprechen genannt, zwingt dem Entwurf von Aufnahmesystemen zwischen zwei Spuren einen verhältnismäßig großen unbeschriebenen Raum zu lassen. Hierdurch wird die maximale Informationsdichte nicht erreicht: bei Verkleinerung der Spurbreite wird verhältnismäßig ein immer größerer Teil des datentragenden Materials ungenutzt gelassen.

Ein zweiter Nachteil ist, daß (statische) Störfelder neben dem Datensignal gleichfalls ein Ausgangssignal verursachen, wie es zeitabhängige Störfelder bei einem induktiven Magnetkopf machen.

Zur Kompensation äußerer Störfelder ist es durch den Aufsatz von llagopian »IHM Technical Disclosure

Bulletin«, VoI 14, No. 8, Jan. 1972, S. 2488 und 2489, bekannt, zwei magnetoresistive Elemente, einem Lese- und einem Kompensationselement, zusammen mit zwei Widerständen in einer Brückenschaltung anzuordnen. Dabei liegen die Elemente in einem Abstand übereinander, in dem die Widerstände untergebracht sind. Der Abstand des Kompensationselementes von dem Aufzeichnungsmedium ist daher sehr groß, so daß zwar Störsignale, die von außen herangetragen werden, unwirksam bleiben, sobald sie aber von benachbarten Aufzeichnungsspuren herrühren, nicht mehr kompensiert werden, insbesondere wenn es sich um langwellige Störsignale handelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetoresistiven Magnetkopf derart auszubilden, daß nicht nur von außen kommende Störsignale, sondern auch diejenigen, die von benachbarten Magnetspuren herrühren, auf einfache Weise kompensiert werden. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Wellenlängenkennlinie eines magnetoresistiven Elementes durch den Abstand zwischen dem Leseelement und dem datentragenden Medium stark beeinflußt wird und daß das Ausgangssignal bei Vergrößerung des Abstandes um eine exponentioncllr Funktion der Wellenlänge absinkt.

Diese Aufgabe Ua.in durch verschiedene, in den Ansprüchen gekennzeichnete Anordnungen vorteilhaft gelöst werden. Wesentlich dabei ist, daß das Kompensationselement praktisch das gleiche Störsignal aufnimmt wie das Lese-Element, jedoch möglichst wenig das Lesesignal selbst.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen näher dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt

Fi g. 1 schematisch einen magnetoresistiven Wiedergabekopf mit einem gerade über dem Leseelement angeordneten Kompensationselement während der Auslesung einer Spur auf einem Aufzeichnungsmedium mit mehreren Spuren,

F i g. 2 schematisch einen magnetoresistiven Wiedergabekopf mit einem Leseelement während der Auslosung einer Spur auf einem Aufzeichnungsmedium mit mehreren Spuren, wobei über den beiden benachbarten Spuren zwei Kompensationselemente mit größerem Abstand zum Aufzeichnungsmedium angeordnet sind,

Fig. 3 schematisch einen magnetoresistiven Wiedergabekopf mit einem Leseelement während der Auslesung einer Spur auf einem Aufzeichnungsmedium mit mehreren Spuren, wobei über den beiden benachbarten Spuren zwei Kompensationselemente geringerer Höhe angeordnet sind,

Fig. 4 die Ausgangssignalform des Magnetkopfes gemäß F i g. I für den Fall, daß das Kompensationselement nicht eingeschaltet ist und

Fig. 5 die Ausgangssignalform des Magnetkopfes gemäß F i g. 1 für den Fall, daß das Kompensationselement eingeschaltet ist.

Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung eines l.eseelementes 1 und eines Kompensationselementes 2, kurz auch Elemente genannt, aus magneloresistivem Material. Die Elemente 1 und 2, die vorzugsweise auf dem gleichen, nicht dargestellten Substrat .ingeordnet werden, sind mit einer nicht dargestellten Glcichspannungsquelle verbunden. Die Elemente i und 2 werden dadurch von Strömen durchflossen, die mit Hilfe der Widerstände /?i und /?2 einstellbar sand. Hiermit können Spanr.ungsdifferenzen über die Elemente bei einem äußeren Magnetfeld gleich Null ausgeglichen werden, wobei die Differenzen z. B. durch Geometriedifferenzen verursacht werden können. Die Elemente 1 und 2 sind

ίο im Beispiel in einer Brückenschaltung aufgenommen. Ein Ausgangssignal wird zwischen den Kontakten 14 und 15 abgegriffen und einem Differenzverstärker 3 zugeführt. Eine andere Möglichkeit ist die Trennung von Gleichspannung und Signalspannungen voneinander mit Hilfe von Filtern und die Zufuhr der Signalspannungen an einen Differenzverstärker. Die Elemente 1 und 2 arbeiten mit einem Aufzeichnungsmedium 4 zusammen, das Spuren 5, 6 und 7 für die Informationen mit einer Breite wund einem gegenseitigen Abstand ^enthält.

Das Übersprechen der Spur 5 bzw. der Spur 7 zum Element 1 kann mit Hilfe des Elementes 2 ausgeglichen werden, da es sich in diesem Falle um die längeren Wellenlängen handelt, die nahezu genau so viel Übersprechen zum Element 1 als /um Element 2 bewirken.

Durch geeignete andere Anordnung der Kompensationselementc kann unter jeder Bedingung eine starke Reduktion des Übersprechens erreicht werden. Die F i g. 2 und 3 zeigen weitere Ausführungsbeispiele, durch die dies erreicht werden kann. Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind seitlich des l.eseelementes 8 zwei Kompensationselemente 9 und 10 angeordnet, die sich über den beiden Nachbarspuren 5 und 7 befinden. Im Falle ilcr F i g. 2 sind die Kompensationselemente 9 und

J5 10 in einer gi olleren Entfernung vom Aufzeichnungsmedium 4 angeordnet als das Leseelement 8.

I >ie Fig i zeigt ein Leseelement 11, an dessen beiden Seiten Kompensationselemente 12 und 13 angeordnet •-imI. die eine geringere Höhe bezogen auf ihre l.äiij.· .κ hsc .ils das Leseelement 11 haben. Bei einer getifiieten Wahl des Abstandes der betreffenden lüeiiiriil·.* 'um Aufzeichnungsmedium 4 oder bei einer gccigiH'ier Wahl ihrer Höhe bieten die dargestellten Anordung in den Vorteil, daß es nicht nötig ist, die

4> Signale dei Konipensutionselemente mit einer bestimmten Cii'wichtsfutiktioiidem Verstärker zuzuführen.

ΙΊ|·. I zeigt das Ausgangssignal eines cinfmhen maiiMcWiresi.iiiven l.eseelementes (des Elementes 1 iiaih Fig. 1) beim lesen eines Signals mit einer Frequenz von 250 Hz auf dem Aufzeichnungsmedium 4, während ein Störsignal mit einer Frequenz von 85 II/. vorhanden war.

Fi g. 5 zeigt das Ausgangssignal, das durch elektronische Substraktion des Ausgangssignals des Kompeiisa-

■>■> tionselementes 2 vom Ausgangssignal des Lcseelemenles 1 erhalten wird. In diesem Falle war das Leseelement 1 in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium, während sich das Kompensationselement 2 in einem Abstand von 100 μηι vom Aufzeichnungsmedium befand. Dor Aus-

bo gleich des Störsignals betrug hierbei 25 dB.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetoresistor Magnetkopf zum Auslesen von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem langgestreckten, auf einem Substrat angeordneten Lese-Element aus magnetoresistivem Material, dessen Längsachse parallel zum Aufzeichnungsmedium verläuft, wobei auf dem Substrat ein weiteres langgestrecktes Element zum Kompensieren von Störsignalen angeordnet ist und wobei die ι ο Elemente mit Anschlußpunkten zur Verbindung mit einer elektrischen Schaltung, in der ihre Ausgangssignale subtrahiert werden, versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslesen des Aufzeichnungsmediums mit mehreren Spuren bei gerade über und parallel zueinander liegenden Elementen (1, 2) der Abstand des Kompensationselementes (2) zum Aufzeichnungsmedium im Betrieb im wesentlichen dem Abstand (d) zwischen zwei benachbarten Spuren (5,6) auf dem Aufzeichnungsmedium entspricht

2. Magnetoresistor Magnetkopf zum Auslesen von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem langgestreckten, auf einem Substrat angeordneten Lese-Element aus magnetoresistivem Material, dessen Längsachse parallel zum Aufzeichnungsmedium verläuft, wobei auf dem Substrat ein weiteres langgestrecktes Element zum Kompensieren von Störsignalen angeordnet ist und wobei die Elemente mit Anschlußpunkten zur Verbindung mit einer elektrischen Schaltung, in der ihre Ausgangssignale substrahiert werden, versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslesen des Aufzeichnungsmediums mit mehreren Spuren mindestens ein im Betrieb über einer, der auszulesenden Spur J5 angrenzenden Spur anzuordnendes Kompensationselement (12, 13), dessen Abmessung quer zur Längsachse geringer als der des Lese- Elementes (11) ist, auf dem Substrat angeordnet ist.

3. Magnetoresistiver Magnetkopf zum Auslesen von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem langgestreckten, auf einem Substrat angeordneten Lese-Element aus magnetoresistivem Material, dessen Längsachse parallel zum Aufzeichnungsmedium verläuft, wobei auf dem Substrat ein weiteres langgestrecktes Element zum Kompensieren von Störsignalen angeordnet ist und wobei die Elemente mit Anschlußpunkten zur Verbindung mit einer elektrischen Schaltung, in der ihre Ausgangssignale substrahiert werden, versehen sind, dadurch so gekennzeichnet, daß zum Auslesen des Aufzeichnungsmediums mit mehreren Spuren mindestens ein, im Betrieb über einer der auszulesenden Spur angrenzenden Spur anzuordnendes Kompensationselement (9,10), dessen Abstand zum Aufzeichnungs- medium größer als der des Lese-Elementes (8) ist, auf dem Substrat angeordnet ist.

4. Magnetoresistiver Magnetkopf zum Auslesen von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem langgestreckten, auf einem Substrat angeordneten Lese-Element aus magnetoresistivem Material, dessen Längsachse parallel zum Aufzeichnungsmedium verläuft, wobei auf dem Substrat ein weiteres langgestrecktes Element zum Kompensieren von Störsignalen angeordnet ist und wobei die >>> Elemente mit Anschlußpunkten zur Verbindung mit einer elektrischen Schaltung, in der ihre Ausgangs signale subtrahiert werden, versehen sind, dadurch gekennzeichnet daß zum Auslesen des Aufzeichnungsmediums mit mehreren Spuren mindestens ein über dem Lese-Element und zu einer der der auszulesenden Spur angrenzenden Spuren geneigtes Kompensationselement auf dem Substrat angeordnet ist