JP2000003501A - 磁気信号再生装置及び磁気信号再生方法 - Google Patents

磁気信号再生装置及び磁気信号再生方法

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JP2000003501A JP10164877A JP16487798A JP2000003501A JP 2000003501 A JP2000003501 A JP 2000003501A JP 10164877 A JP10164877 A JP 10164877A JP 16487798 A JP16487798 A JP 16487798A JP 2000003501 A JP2000003501 A JP 2000003501A
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Tadashi Osue
匡 尾末
Toshio Shirai
敏夫 白井
Yoshiteru Kabaya
美輝 蒲谷
Tomohiro Ikegami
友浩 池上
Takehiko Saito
武比古 斎藤
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気テープに記録されている磁気信号を磁気
抵抗効果型磁気ヘッドにより再生する際に、磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの磁気テープ摺動面が磨耗しても、再生
出力の変動が少なくて済むようにする。 【解決手段】 磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気テープ
摺動面が磨耗していない状態において、当該磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子に対して正方向の磁
界を印加したときに生じるセンス電流の電圧変動レベル
と、逆方向の磁界を印加したときに生じるセンス電流の
電圧変動レベルとが等しくなるときのセンス電流の電流
値をＩ0とする。そして、磁気テープに記録されている
磁気信号を再生する際に、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
磁気抵抗効果素子に供給するセンス電流の電流値をＩ0
よりも大きく設定しておく。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープに記録
されている磁気信号を磁気抵抗効果型磁気ヘッドにより
再生する磁気信号再生装置、並びに、磁気テープに記録
されている磁気信号を磁気抵抗効果型磁気ヘッドにより
再生する磁気信号再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果素子は、外部磁界の大きさ
によって抵抗が変化する素子である。そして、感磁素子
として磁気抵抗効果素子を備えた磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドでは、通常、磁気抵抗効果素子に一定のセンス電流
を供給し、当該センス電流の電圧変動を検出すること
で、磁気抵抗効果素子の抵抗変化を検出し、これによ
り、磁気記録媒体からの磁気信号を再生する。
【０００３】このような磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、
再生出力が大きく、高記録密度化に適している。そこ
で、磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、記録密度の高いハー
ドディスク装置において広く使用されるようになってき
ている。ハードディスク装置において、磁気抵抗効果型
磁気ヘッドは、高速に回転するハードディスク上におい
て、微小に浮上した状態で信号再生を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドは、再生出力が大きく、高記録密度化に適している
ので、記録媒体として磁気テープを使用する磁気信号再
生装置への適用も望まれている。しかし、磁気テープ用
の磁気信号再生装置に磁気抵抗効果型磁気ヘッドを適用
しようとした場合には、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁
気テープ摺動面の磨耗が問題となる。
【０００５】ハードディスク装置では、上述したよう
に、磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、高速に回転するハー
ドディスク上において、微小に浮上した状態で信号再生
を行うので、磨耗が問題となるようなことは殆ど無い。
しかし、記録媒体として磁気テープを用いる場合には、
磁気抵抗効果型磁気ヘッドが磁気テープに接触し摺動し
た状態で信号再生を行うこととなるので、磁気テープ摺
動面が磨耗してしまうという問題が生じる。
【０００６】磁気抵抗効果型磁気ヘッドでは、上述した
ように、磁気抵抗効果素子に一定のセンス電流を供給
し、その電圧変動を検出することで磁気信号を再生す
る。しかし、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを磁気テープに
摺動させることにより、磁気抵抗効果素子の部分が磨耗
してしまうと、磁気テープからの信号磁界に応じた、セ
ンス電流の電圧変動レベルが変化してしまう。その結
果、磁気抵抗効果型磁気ヘッドから得られる再生出力が
大きく変動してしまい、正常な信号再生ができなくなっ
てしまう。
【０００７】特に、ヘリカルスキャン方式の磁気信号再
生装置では、磁気テープと磁気ヘッドとが高速に摺動す
ることとなるため、磁気ヘッドの磁気テープ摺動面が非
常に磨耗しやすい。そのため、ヘリカルスキャン方式の
磁気信号再生装置への磁気抵抗効果型磁気ヘッドの適用
は、非常に困難なものとなっている。
【０００８】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、磁気テープに記録されている
磁気信号を磁気抵抗効果型磁気ヘッドにより再生する磁
気信号再生装置として、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁
気テープ摺動面が磨耗しても、再生出力の変動が少なく
て済む磁気信号再生装置を提供することを目的とする。
【０００９】また、本発明は、磁気テープに記録されて
いる磁気信号を磁気抵抗効果型磁気ヘッドにより再生す
る磁気信号再生方法として、磁気抵抗効果型磁気ヘッド
の磁気テープ摺動面が磨耗しても、再生出力の変動が少
なくて済む磁気信号再生方法を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気信号再
生装置は、磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給し当該
センス電流の電圧変動を検出することで磁気信号を再生
する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを備え、磁気テープに記
録されている磁気信号を上記磁気抵抗効果型磁気ヘッド
により再生する磁気信号再生装置である。ここで、上記
磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気テープ摺動面が磨耗し
ていない状態において、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッド
の磁気抵抗効果素子に対して正方向の磁界を印加したと
きに生じるセンス電流の電圧変動レベルと、逆方向の磁
界を印加したときに生じるセンス電流の電圧変動レベル
とが等しくなるときのセンス電流の電流値をＩ0とす
る。そして、本発明に係る磁気信号再生装置は、磁気テ
ープに記録されている磁気信号を再生する際に、上記磁
気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子に供給され
るセンス電流の電流値がＩ0よりも大きいことを特徴す
る。
【００１１】また、本発明に係る磁気信号再生方法は、
磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給し当該センス電流
の電圧変動を検出することで磁気信号を再生する磁気抵
抗効果型磁気ヘッドにより、磁気テープに記録されてい
る磁気信号を再生する磁気信号再生方法である。ここ
で、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気テープ摺動面
が磨耗していない状態において、上記磁気抵抗効果型磁
気ヘッドの磁気抵抗効果素子に対して正方向の磁界を印
加したときに生じるセンス電流の電圧変動レベルと、逆
方向の磁界を印加したときに生じるセンス電流の電圧変
動レベルとが等しくなるときのセンス電流の電流値をＩ
0とする。そして、本発明に係る磁気信号再生方法は、
磁気テープに記録されている磁気信号を再生する際に、
上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子に供
給するセンス電流の電流値を、Ｉ0よりも大きくするこ
とを特徴とする。
【００１２】以上のような本発明に係る磁気信号再生装
置及び磁気信号再生方法では、磁気テープに記録されて
いる磁気信号を再生する際に、磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドの磁気抵抗効果素子に供給するセンス電流の電流値を
Ｉ0よりも大きくしている。したがって、磁気抵抗効果
型磁気ヘッドの磁気テープ摺動面の磨耗が進むに従っ
て、磁気抵抗効果素子に対して正方向の磁界を印加した
ときに生じるセンス電流の電圧変動レベルと、逆方向の
磁界を印加したときに生じるセンス電流の電圧変動レベ
ルとの差が徐々に小さくなっていく。そして、磁気抵抗
効果型磁気ヘッドの磁気テープ摺動面がある程度磨耗し
た段階で、上記差が無くなる。その後、磁気抵抗効果型
磁気ヘッドの磁気テープ摺動面の磨耗が更に進むに従っ
て、上記差は徐々に広がっていく。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】本発明に係る磁気信号再生装置は、磁気テ
ープを記録媒体として用いる磁気信号再生装置であり、
例えば、ビデオテープレコーダ、オーディオテープレコ
ーダ又はコンピュータ用データストレージシステムなど
として使用される。
【００１５】以下、本発明に係る磁気信号再生装置につ
いて、回転ドラムを用いて記録再生を行うヘリカルスキ
ャン方式の磁気記録再生装置を例に挙げて説明する。
【００１６】まず、磁気記録再生装置に搭載される回転
ドラム装置の一構成例を図１及び図２に示す。なお、図
１は回転ドラム装置１の概略を示す斜視図であり、図２
は回転ドラム装置１を含む磁気テープ送り機構１０の概
略を示す平面図である。
【００１７】図１に示すように、回転ドラム装置１は、
円筒状の固定ドラム２と、円筒状の回転ドラム３と、回
転ドラム３を回転駆動するモータ４と、回転ドラム３に
搭載された一対のインダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５
ｂと、回転ドラム３に搭載された一対の磁気抵抗効果型
磁気ヘッド６ａ，６ｂとを備える。
【００１８】上記固定ドラム２は、回転することなく保
持されるドラムである。この固定ドラム２の側面には、
磁気テープ７の走行方向に沿ってリードガイド部８が形
成されている。後述するように、記録再生時に磁気テー
プ７は、このリードガイド部８に沿って走行する。そし
て、この固定ドラム２と中心軸が一致するように、回転
ドラム３が配されている。
【００１９】回転ドラム３は、磁気テープ７に対する記
録再生時に、モータ４によって所定の回転速度で回転駆
動されるドラムである。この回転ドラム３は、固定ドラ
ム２と略同径の円筒状に形成されてなり、固定ドラム２
と中心軸が一致するように配されている。そして、この
回転ドラム３の固定ドラム２に対向する側には、一対の
インダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂ及び一対の磁気
抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６ｂが搭載されている。
【００２０】インダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂ
は、一対の磁気コアが磁気ギャップを介して接合される
とともに、磁気コアにコイルが巻装されてなる記録用磁
気ヘッドであり、磁気テープ７に対して信号を記録する
際に使用される。そして、これらのインダクティブ型磁
気ヘッド５ａ，５ｂは、回転ドラム３の中心に対して互
いに成す角度が１８０°となり、それらの磁気ギャップ
部分が回転ドラム３の外周から突き出すように、回転ド
ラム３に搭載されている。なお、これらのインダクティ
ブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂは、磁気テープ７に対してア
ジマス記録を行うように、アジマス角が互いに逆となる
ように設定されている。
【００２１】一方、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６
ｂは、磁気テープ７に記録されている信号を検出する感
磁素子として磁気抵抗効果素子を備えた再生用磁気ヘッ
ドであり、磁気テープ７から信号を再生する際に使用さ
れる。なお、これらの磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，
６ｂの構造については、後で詳細に説明する。
【００２２】そして、これらの磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド６ａ，６ｂは、回転ドラム３の中心に対して互いに成
す角度が１８０°となり、磁気ギャップ部分が回転ドラ
ムの外周から突き出すように、回転ドラム３に搭載され
ている。なお、これらの磁気抵抗効果型磁気ヘッド６
ａ，６ｂは、磁気テープ７に対してアジマス記録された
信号を再生できるように、アジマス角が互いに逆となる
ように設定されている。
【００２３】そして、この磁気記録再生装置では、この
ような回転ドラム装置１に磁気テープ７を摺動させて、
磁気テープ７に対する信号の記録や、磁気テープ７に記
録されている信号の再生を行う。
【００２４】すなわち、記録再生時に磁気テープ７は、
図２に示すように、供給リール１１からガイドローラ１
２，１３を経て、回転ドラム装置１に巻き付くように送
られ、この回転ドラム装置１で記録再生がなされる。そ
して、回転ドラム装置１で記録再生がなされた磁気テー
プ７は、ガイドローラ１４，１５、キャプスタン１６、
ガイドローラ１７を経て、巻き取りロール１８へと送ら
れる。すなわち、磁気テープ７は、キャプスタンモータ
１９により回転駆動されるキャプスタン１６によって所
定の張力及び速度にて送られ、ガイドローラ１７を経て
巻き取りロール１８に巻き取られる。
【００２５】このとき、回転ドラム３は、図１中の矢印
Ａに示すように、モータ４によって回転駆動される。一
方、磁気テープ７は、固定ドラム２のリードガイド部８
に沿って、固定ドラム２及び回転ドラム３に対して斜め
に摺動するように送られる。すなわち、磁気テープ７
は、テープ走行方向に沿って、図１中矢印Ｂに示すよう
にテープ入口側から固定ドラム２及び回転ドラム３に摺
接するようにリードガイド部８に沿って送られ、その
後、図１中矢印Ｃに示すようにテープ出口側へと送られ
る。
【００２６】つぎに、上記回転ドラム装置１の内部構造
について、図３を参照して説明する。
【００２７】図３に示すように、固定ドラム２及び回転
ドラム３の中心には、回転軸２１が挿通されている。な
お、固定ドラム２、回転ドラム３及び回転軸２１は導電
材料からなり、これらは電気的に導通しており、固定ド
ラム２が接地されている。
【００２８】そして、固定ドラム２のスリーブの内側に
は、２つの軸受け２２，２３が設けられており、これに
より、固定ドラム２に対して回転軸２１が回転可能に支
持されている。すなわち、回転軸２１は、軸受け２２，
２３により、固定ドラム２に対して回転可能に支持され
ている。一方、回転ドラム３には、その内周部にフラン
ジ２４が形成されており、このフランジ２４が回転軸２
１の上端部に固定されている。これにより、回転ドラム
３は、回転軸２１の回転に伴って回転するようになされ
ている。
【００２９】また、回転ドラム装置１の内部には、固定
ドラム２と回転ドラム３との間で信号の伝送を行うため
に、非接触型の信号伝送装置であるロータリトランス２
５が配されている。このロータリトランス２５は、固定
ドラム２に取り付けられたステータコア２６と、回転ド
ラム３に取り付けられたロータコア２７とを有してい
る。
【００３０】ステータコア２６及びロータコア２７は、
フェライト等のような磁性材料が、回転軸２１を中心と
する円環状に形成されてなる。また、ステータコア２６
には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂに
対応した一対の信号伝送用リング２６ａ，２６ｂと、一
対の磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６ｂに対応した信
号伝送用リング２６ｃと、一対の磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド６ａ，６ｂの駆動に必要な電力を供給するための電
力伝送用リング２６ｄとが、同心円状に配置されてい
る。同様に、ロータコア２７にも、一対のインダクティ
ブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂに対応した一対の信号伝送用
リング２７ａ，２７ｂと、一対の磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド６ａ，６ｂに対応した信号伝送用リング２７ｃと、
一対の磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６ｂの駆動に必
要な電力を供給するための電力伝送用リング２７ｄと
が、同心円状に配置されている。
【００３１】これらのリング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，
２６ｄ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、回転軸２
１を中心として円環状に巻回されたコイルからなり、ス
テータコア２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２
６ｄと、ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２
７ｃ，２７ｄとがそれぞれ対向するように配されてい
る。そして、このロータリトランス２５は、ステータコ
ア２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、
ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２
７ｄとの間で、非接触にて信号や電力の伝送を行うよう
になっている。
【００３２】また、回転ドラム装置１には、回転ドラム
３を回転駆動させるモータ４が取り付けられている。こ
のモータ４は、回転部分であるロータ２８と、固定部分
であるステータ２９とを有している。ロータ２８は、回
転軸２１の下端部に取り付けられており、駆動用マグネ
ット３０を備えている。一方、ステータ２９は、固定ド
ラム２の下端部に取り付けられており、駆動用コイル３
１を備えている。そして、駆動用コイル３１に電流を供
給することにより、ロータ２８が回転駆動される。これ
により、ロータ２８に取り付けられている回転軸２１が
回転し、それに伴って、回転軸２１に固定されている回
転ドラム３が回転駆動されることとなる。
【００３３】つぎに、以上のような回転ドラム装置１に
よる記録再生について、この回転ドラム装置１並びにそ
の周辺回路についての回路構成の概略を示す図４を参照
して説明する。
【００３４】上記回転ドラム装置１を用いて磁気テープ
７に信号を記録する際は、先ず、モータ４の駆動用コイ
ル３１に電流が供給され、これにより、回転ドラム３が
回転駆動される。そして、回転ドラム３が回転している
状態にて、図４に示すように、外部回路４０からの記録
信号が記録用アンプ４１に供給される。
【００３５】記録用アンプ４１は、外部回路４０からの
記録信号を増幅し、一方のインダクティブ型磁気ヘッド
５ａによって信号を記録するタイミングの時、当該イン
ダクティブ型磁気ヘッド５ａに対応したステータコア２
６の信号伝送用リング２６ａに記録信号を供給し、ま
た、他方のインダクティブ型磁気ヘッド５ｂによって信
号を記録するタイミングの時、当該インダクティブ型磁
気ヘッド５ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用
リング２６ｂに記録信号を供給する。
【００３６】ここで、一対のインダクティブ型磁気ヘッ
ド５ａ，５ｂは、上述したように、回転ドラム３の中心
に対して互いに成す角度が１８０°となるように配され
ているので、これらのインダクティブ型磁気ヘッド５
ａ，５ｂは、１８０°の位相差を持って交互に記録する
こととなる。すなわち、記録用アンプ４１は、一方のイ
ンダクティブ型磁気ヘッド５ａに記録信号を供給するタ
イミングと、他方のインダクティブ型磁気ヘッド５ｂに
記録信号を供給するタイミングとを、１８０°の位相差
を持って交互に切り換える。
【００３７】そして、一方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド５ａに対応したステータコア２６の信号伝送用リング
２６ａに供給された記録信号は、非接触にてロータコア
２７の信号伝送用リング２７ａに伝送される。そして、
ロータコア２７の信号伝送用リング２７ａに伝送された
記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド５ａに供給さ
れ、当該インダクティブ型磁気ヘッド５ａにより、磁気
テープ７に対して信号の記録がなされる。
【００３８】同様に、他方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド５ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用リング
２６ｂに供給された記録信号は、非接触にてロータコア
２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送される。そして、
ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送された
記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド５ｂに供給さ
れ、当該インダクティブ型磁気ヘッド５ｂにより、磁気
テープ７に対して信号の記録がなされる。
【００３９】また、上記回転ドラム装置１を用いて磁気
テープ７からの信号を再生する際は、先ず、モータ４の
駆動用コイル３１に電流が供給され、これにより、回転
ドラム３が回転駆動される。そして、回転ドラム３が回
転している状態にて、図４に示すように、オシレータ４
２から高周波の電流がパワードライブ４３に供給され
る。
【００４０】オシレータ４２からの高周波の電流は、パ
ワードライブ４３によって所定の交流電流に変換された
上で、ステータコア２６の電力伝送用リング２６ｄに供
給される。そして、ステータコア２６の電力伝送用リン
グ２６ｄに供給された交流電流は、非接触にてロータコ
ア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送される。そし
て、ロータコア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送さ
れた交流電流は、整流器４４により整流されて直流電流
とされレギュレータ４５に供給され、当該直流電流はレ
ギュレータ４５により所定の電圧に設定される。
【００４１】そして、レギュレータ４５によって所定の
電圧に設定された電流は、一対の磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド６ａ，６ｂにセンス電流として供給される。なお、
一対の磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６ｂには、当該
磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６ｂからの信号を検出
する再生用アンプ４６が接続されており、レギュレータ
４５からの電流は、この再生用アンプ４６にも供給され
る。
【００４２】ここで、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，
６ｂは、後で詳細に説明するように、外部磁界の大きさ
によって抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を備えてい
る。そして、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６ｂは、
磁気テープ７からの信号磁界により、磁気抵抗効果素子
の抵抗値が変化し、これにより、センス電流に電圧変化
が現れるようになされている。
【００４３】そして、再生用アンプ４６は、この電圧変
化を検出し、当該電圧変化に応じた信号を再生信号とし
て出力する。なお、再生用アンプ４６は、一方の磁気抵
抗効果型磁気ヘッド６ａによって信号を再生するタイミ
ングの時、当該磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａによって
検出した再生信号を出力し、また、他方の磁気抵抗効果
型磁気ヘッド６ｂによって信号を再生するタイミングの
時、当該磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ｂによって検出し
た再生信号を出力する。
【００４４】ここで、一対の磁気抵抗効果型磁気ヘッド
６ａ，６ｂは、上述したように、回転ドラム３の中心に
対して互いに成す角度が１８０°となるように配されて
いるので、これらの磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６
ｂは、１８０°の位相差を持って交互に再生することと
なる。すなわち、再生用アンプ４６は、一方の磁気抵抗
効果型磁気ヘッド６ａからの再生信号を出力するタイミ
ングと、他方の磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ｂからの再
生信号を出力するタイミングとを、１８０°の位相差を
持って交互に切り換える。
【００４５】そして、再生用アンプ４６からの再生信号
は、ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｃに供給さ
れ、この再生信号は、非接触にてステータコア２６の信
号伝送用リング２６ｃに伝送される。ステータコア２６
の信号伝送用リング２６ｃに伝送された再生信号は、再
生用アンプ４７によって増幅された上で、エラー訂正回
路４８に供給される。そして、再生信号は、エラー訂正
回路４８によりエラー訂正処理が施された後、外部回路
４０へと出力される。
【００４６】なお、図４に示したような回路構成とした
場合、一対のインダクティブ型磁気ヘッド５ａ，５ｂ、
一対の磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６ｂ、整流器４
４、レギュレータ４５及び再生用アンプ４６は、回転ド
ラム３に搭載され、回転ドラム３と共に回転する。一
方、記録用アンプ４１、オシレータ４２、パワードライ
ブ４３、再生用アンプ４７及び補正回路４８について
は、回転ドラム装置１の固定部分に配するか、或いは、
回転ドラム装置１とは別に構成された外部回路とする。
【００４７】つぎに、上記回転ドラム３に搭載される磁
気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ，６ｂについて詳細に説明
する。なお、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６ａ及び磁気抵
抗効果型磁気ヘッド６ｂは、アジマス角が互いに逆とな
るように設定されているほかは、同一の構成を有してい
る。そこで、以下の説明では、これらの磁気抵抗効果型
磁気ヘッド６ａ，６ｂをまとめて磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド６と称する。
【００４８】磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の概略斜視図
を図５に示すとともに、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６を
磁気テープ摺動面側からみた平面図を図６に示す。ま
た、図６のＸ1−Ｘ2線における断面図を図７に示すとと
もに、図６のＸ3−Ｘ4線における断面図を図８に示す。
【００４９】この磁気抵抗効果型磁気ヘッド６は、回転
ドラム３に搭載され、ヘリカルスキャン方式によって、
磁気テープ７に記録されている信号を、磁気抵抗効果を
利用して検出する再生専用の磁気ヘッドである。一般
に、磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、電磁誘導を利用して
記録再生を行うインダクティブ型磁気ヘッドよりも感度
が高く再生出力が大きいので、高密度記録に適してい
る。したがって、再生用磁気ヘッドとして磁気抵抗効果
型磁気ヘッド６を用いることで、より高密度記録化を図
ることができる。
【００５０】そして、この磁気抵抗効果型磁気ヘッド６
は、図５及び図６に示すように、Ｎｉ−Ｚｎフェライト
やＭｎ−Ｚｎフェライト等のような軟磁性材料からなる
一対の磁気シールド材６１，６２と、絶縁層６３を介し
て一対の磁気シールド材６１，６２によって挟持された
磁気抵抗効果素子６４と、磁気抵抗効果素子部６４の両
脇にそれぞれ配された永久磁石膜６５ａ，６５ｂと、永
久磁石膜６５ａ，６５ｂにそれぞれ接続された導体部６
６ａ，６６ｂとを備える。なお、図５では、絶縁層６３
を省略して図示しており、図６では、磁気抵抗効果素子
６４及びその近傍部分を拡大して図示している。
【００５１】この磁気抵抗効果型磁気ヘッド６におい
て、磁気抵抗効果素子６４は、平面形状が矩形状となる
ように形成された積層膜からなり、その短軸方向が磁気
テープ摺動面６８に対して略垂直となり、且つ、その一
側面が磁気テープ摺動面６８に露呈するように、一対の
磁気シールド材６１，６２によって絶縁層６３を介して
挟持されている。そして、この磁気抵抗効果素子６４
は、図６に示すように、磁気テープ７に対する磁気抵抗
効果型磁気ヘッド６の摺動方向Ｄに対して所定のアジマ
ス角を持つように配されている。
【００５２】なお、磁気抵抗効果素子６４の短軸方向の
長さ（図７及び図８中のｔ1。以下、ＭＲハイトｔ1と称
する。）は、例えば３〜５μｍ程度とされる。また、磁
気抵抗効果素子６４の感磁部の長さ（図６中のｔ2）
は、例えば５〜８μｍ程度とされる。
【００５３】そして、この磁気抵抗効果素子６４は、図
６及び図７に示すように、磁気抵抗効果を有する磁気抵
抗効果膜６４ａと、ＳＡＬ（Soft Adjacent Layer）膜
６４ｂと、磁気抵抗効果膜６４ａとＳＡＬ膜６４ｂの間
に配された絶縁膜６４ｃとが積層されてなる。
【００５４】磁気抵抗効果膜６４ａは、異方性磁気抵抗
効果（ＡＭＲ）により、外部磁界の大きさによって抵抗
値が変化するＮｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材料からな
り、その膜厚は例えば４０ｎｍ程度とされる。また、Ｓ
ＡＬ膜６４ｂは、いわゆるＳＡＬバイアス方式により、
磁気抵抗効果膜６４ａに垂直バイアス磁界を印加するた
めのものであり、パーマロイ等のように低保磁力で高透
磁率の磁性材料からなる。また、絶縁膜６４ｃは、磁気
抵抗効果膜６４ａとＳＡＬ膜６４ｂとの間を絶縁し、電
気的な分流損を防ぐためのものであり、例えば高抵抗相
のＴａからなる。
【００５５】この磁気抵抗効果素子６４の両脇には、図
６及び図８に示すように、永久磁石膜６５ａ，６５ｂが
配されている。これらの永久磁石膜６５ａ，６５ｂは、
磁気抵抗効果素子６４に水平バイアス磁界を印加するた
めのものであり、磁気抵抗効果素子６４の両脇にそれぞ
れ接するように配され、いわゆるアバット構造とされて
いる。これらの永久磁石膜６５ａ，６５ｂは、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−ＰｔやＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ等のように保磁力が大きく
且つ導電性を有する磁性材料からなる。
【００５６】また、図５に示すように、永久磁石膜６５
ａ，６５ｂにそれぞれ接続された導体部６６ａ，６６ｂ
は、それらの端部が外部に露呈するように、一方の磁気
シールド材６２の側面に形成されており、これらの導体
部６６ａ，６６ｂの端部がそれぞれ、外部から磁気抵抗
効果素子にセンス電流を供給するための端子６７ａ，６
７ｂとなっている。すなわち、磁気抵抗効果素子６４に
は、これらの端子６７ａ，６７ｂから導体部６６ａ，６
６ｂ及び永久磁石膜６５ａ，６５ｂを介してセンス電流
が供給される。
【００５７】そして、以上のような磁気抵抗効果型磁気
ヘッド６を用いて、磁気テープ７に記録されている磁気
信号を再生する際は、図９に示すように、磁気抵抗効果
素子６４が磁気テープ７に対向するように、磁気抵抗効
果型磁気ヘッド６を磁気テープ７に摺動させる。なお、
図９は、所定のアジマス角にてガードバンドレス記録が
なされた磁気テープ７、並びに当該磁気テープ７上を摺
動する磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁気抵抗効果素子
６４及びその近傍を拡大して、磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド６による再生の様子を模式的に示した図であり、図９
中の矢印Ｄは、磁気テープ７に対する磁気抵抗効果型磁
気ヘッド６の摺動方向を示している。
【００５８】そして、磁気テープ７に記録されている信
号を再生する際は、図９に示すように、磁気抵抗効果素
子６４が磁気テープ７に対向するように、磁気抵抗効果
型磁気ヘッド６を磁気テープ７に摺動させた状態で、磁
気抵抗効果素子６４の両端に接続された永久磁石膜６５
ａ，６５ｂ及び導体部６６ａ，６６ｂを介して、磁気抵
抗効果素子６４にセンス電流を供給する。このとき、磁
気テープ７からの磁界に応じて、磁気抵抗効果素子６４
の抵抗値が変化し、その結果、センス電流に電圧変化が
生じる。そこで、このセンス電流の電圧変化を検出する
ことにより、磁気テープ７からの信号磁界が検出され、
磁気テープ７に記録されていた信号が再生される。
【００５９】ところで、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッド
６において、磁気抵抗効果膜６４ａは、磁気抵抗効果を
示す薄膜であり、図１０に示すように、外部磁界Ｈによ
って抵抗値Ｒが変化する。そして、上記磁気抵抗効果型
磁気ヘッド６では、このような抵抗変化を利用して、磁
気テープ７に記録されている磁気信号を再生する。
【００６０】なお、上記磁気抵抗効果素子６４では、Ｓ
ＡＬバイアス方式により磁気抵抗効果膜６４ａに垂直バ
イアス磁界を印加するようにしている。すなわち、上記
磁気抵抗効果素子６４では、センス電流による磁界をＳ
ＡＬ膜６４ｂが増幅する形で、磁気抵抗効果膜６４ａに
対して垂直バイアス磁界が印加され、当該垂直バイアス
磁界によって、図１０に示す磁気抵抗曲線のうち、傾き
の大きな部分が、磁気抵抗効果素子６４の動作点Ｐとさ
れる。
【００６１】すなわち、磁気抵抗効果素子６４に対し
て、図１０のＨｓに示すような磁気信号が入ってくる
と、動作点Ｐを中心として、図１０のＲｓに示すような
抵抗変化が現れる。そして、磁気抵抗効果型磁気ヘッド
６は、このような抵抗変化Ｒｓを、磁気抵抗効果素子６
４に供給しているセンス電流の電圧変動として検出する
ことで、磁気信号Ｈｓを再生する。
【００６２】ここで、大きさが等しい磁界を繰り返し反
転させた磁気信号（すなわち、正方向の磁界と逆方向の
磁界とが交互に現れる磁気信号）を再生したときの、セ
ンス電流の電圧変動の一例を図１１に示す。図１１に示
すように、磁気信号の磁界方向が反転するのに伴って出
力電圧Ｖも反転する。そこで、このような電圧変動を検
出することで、磁気信号が再生される。
【００６３】このとき、磁気抵抗効果素子６４に対して
正方向の磁界を印加したときに生じるセンス電流の電圧
変動レベルＡと、磁気抵抗効果素子６４に対して逆方向
の磁界を印加したときに生じるセンス電流の電圧変動レ
ベルＢとは、当然の事ながら等しいことが望ましい。し
かし、これらの電圧変動レベルＡ，Ｂは、垂直バイアス
磁界の大きさに依存しており、垂直バイアス磁界の大き
さによっては、電圧変動レベルＡと、電圧変動レベルＢ
とが異なるものとなる。
【００６４】ここで、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）をアシン
メトリーとして定義する。このアシンメトリーは、磁気
抵抗効果素子６４に対して正方向の磁界を印加したとき
に生じるセンス電流の電圧変動レベルＡと、逆方向の磁
界を印加したときに生じるセンス電流の電圧変動レベル
Ｂとの違いを示す値であり、その絶対値が小さいほど、
電圧変動レベルＡと電圧変動レベルＢとの差が小さく好
ましい。
【００６５】そして、上記磁気抵抗効果素子６４におい
て、アシンメトリーは、図１２に示すように、センス電
流の大きさによって変化する。すなわち、上記磁気抵抗
効果素子６４では、センス電流による磁界をＳＡＬ膜６
４ｂが増幅する形で、磁気抵抗効果膜６４ａに対して垂
直バイアス磁界を印加するようにしているので、センス
電流の大きさによって、磁気抵抗効果膜６４ａに対して
印加される垂直バイアス磁界の大きさが変化し、その結
果、アシンメトリーが変化する。
【００６６】ここで、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッド６
の磁気テープ摺動面６８が磨耗していない状態におい
て、図１２に示すように、アシンメトリーが０％となる
センス電流の電流値をＩ0として定義する。換言すれ
ば、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁気抵抗効果素
子６４に対して正方向の磁界を印加したときに生じるセ
ンス電流の電圧変動レベルＡと、逆方向の磁界を印加し
たときに生じるセンス電流の電圧変動レベルＢとが等し
くなるときのセンス電流の電流値をＩ0として定義す
る。
【００６７】そして、従来は、アシンメトリーが０％と
なるように、磁気抵抗効果素子に供給するセンス電流の
電流値をＩ0としていた。これに対して、本発明を適用
した上記磁気記録再生装置では、磁気テープ７に記録さ
れている磁気信号を再生する際に、磁気抵抗効果型磁気
ヘッド６の磁気抵抗効果素子６４に供給するセンス電流
の電流値をＩ0よりも大きく設定しておく。より具体的
には、Ｉ0の１．２〜１．４倍程度に設定しておく。
【００６８】このように、磁気抵抗効果素子６４に供給
するセンス電流の電流値をＩ0よりも大きく設定してお
くことにより、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁気テー
プ摺動面６８が磨耗しても、再生出力の変動が少なくて
済むようになる。以下、その理由について説明する。
【００６９】磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁気テープ
摺動面６８が磨耗すると、磁気抵抗効果素子６４のＭＲ
ハイトｔ1が小さくなり、磁気抵抗効果素子６４の抵抗
値が増大する。その結果、ＳＡＬバイアス方式によって
磁気抵抗効果膜６４ａに印加されている垂直バイアス磁
界の大きさが変化し、その結果、アシンメトリーが変化
する。この様子の一例を図１３に示す。
【００７０】なお、図１３中の実線Ｓ１は、磁気抵抗効
果型磁気ヘッド６の磁気テープ摺動面６８が磨耗してい
ない状態においてアシンメトリーが０％となるように、
センス電流の電流値を設定した場合を示している。換言
すれば、図１３中の実線Ｓ１は、センス電流の電流値を
Ｉ0とした場合を示している。
【００７１】一方 図１３中の実線Ｓ２は、磁気抵抗効
果型磁気ヘッド６の磁気テープ摺動面６８が磨耗してい
ない状態においてアシンメトリーが＋５％となるよう
に、センス電流の電流値を設定した場合を示している。
換言すれば、図１３中の実線Ｓ２は、センス電流の電流
値をＩ0よりも大きく設定した場合を示している。
【００７２】図１３中の実線Ｓ１に示すように、センス
電流の電流値をＩ0とした場合には、磁気抵抗効果型磁
気ヘッド６の磁気テープ摺動面６８が磨耗していないと
きにはアシンメトリーが０％であるが、磨耗が進むに従
い、アシンメトリーがマイナスとなり、その絶対値が徐
々に大きくなっていく。
【００７３】一方、図１３中の実線Ｓ２に示すように、
センス電流の電流値をＩ0よりも大きく設定した場合に
は、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁気テープ摺動面６
８が磨耗していないときにはアシンメトリーが０％より
も大きいが、磨耗が進むに従い、アシンメトリーが小さ
くなっていき、やがて０％となる。その後、更に磨耗が
進むと、アシンメトリーがマイナスとなり、その絶対値
が徐々に大きくなっていく。
【００７４】したがって、磨耗によるアシンメトリーの
変動幅が同じであったとしても、センス電流の電流値を
Ｉ0よりも大きく設定した場合の方が、センス電流の電
流値をＩ0とした場合よりも、絶対値が小さい範囲でア
シンメトリーが変動することとなる。すなわち、例えば
図１３に示した例では、ある一定量Ｍだけ磨耗したと
き、センス電流の電流値をＩ0とした実線Ｓ１の場合に
は、アシンメトリーが０％から−１０％に変化するが、
センス電流の電流値をＩ0よりも大きく設定した実線Ｓ
２の場合には、アシンメトリーが＋５％から−５％に変
化する。
【００７５】以上のように、磁気抵抗効果型磁気ヘッド
６の磁気テープ摺動面６８の磨耗によってアシンメトリ
ーが変化したとしても、センス電流の電流値をＩ0より
も大きく設定しておくことにより、アシンメトリーの変
化を、絶対値が小さい範囲内における変化とすることが
できる。換言すれば、センス電流の電流値をＩ0として
おくよりも、センス電流の電流値をＩ0よりも大きく設
定しておいた方が有利であり、磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド６の磁気テープ摺動面６８が磨耗したときに生じる再
生出力の変動を小さく抑えることができる。
【００７６】なお、センス電流の電流値をＩ0よりも大
きく設定するにあたって、当該センス電流の電流値の大
きさは、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁気テープ摺動
面６８が磨耗していない初期状態におけるアシンメトリ
ーの絶対値と、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁気テー
プ摺動面６８の磨耗が許容限界量に達したときのアシン
メトリーの絶対値とが、ほぼ等しくなるように設定して
おくことが好ましい。
【００７７】ここで、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁
気テープ摺動面６８の磨耗が許容限界量に達したときに
アシンメトリーが０％となるセンス電流の電流値をＩs
とする。そして、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁気テ
ープ摺動面６８の磨耗により、磁気抵抗効果素子６４の
ＭＲハイトｔ1が小さくなると、磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド６からの再生出力に含まれるノイズが増大してしま
うので、磨耗の許容限界量は、初期状態におけるＭＲハ
イトｔ1の５０％程度、すなわち磁気抵抗効果素子６４
のＭＲハイトｔ1が半分になる程度までである。
【００７８】そして、ＭＲハイトｔ1が半分になったと
きに、アシンメトリーが０％となるセンス電流の電流値
は、Ｉ0の１．５〜２．０倍程度である。すなわち、磨
耗が許容限界量に達したときにアシンメトリーが０％と
なるセンス電流の電流値Ｉsは、Ｉ0の１．５〜２．０倍
程度である。
【００７９】そして、センス電流の電流値を予めＩs 1/2
に設定しておけば、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６の磁気
テープ摺動面６８が磨耗していない初期状態におけるア
シンメトリーの絶対値と、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６
の磁気テープ摺動面６８の磨耗が許容限界量に達したと
きのアシンメトリーの絶対値とが、ほぼ等しくなる。し
たがって、センス電流の電流値は、Ｉ0の１．２〜１．
４倍程度に設定しておくことが好ましい。
【００８０】すなわち、磁気抵抗効果型磁気ヘッド６に
磁気抵抗効果素子６４に供給するセンス電流の電流値
を、Ｉ0の１．２〜１．４倍程度に設定しておくことに
より、アシンメトリーの変化を、絶対値が特に小さい範
囲内における変化とすることができ、磁気抵抗効果型磁
気ヘッド６の磁気テープ摺動面６８が磨耗したときに生
じる再生出力の変動をより小さく抑えることができる。
【００８１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、磁気テープに記録されている磁気信号を磁気抵抗
効果型磁気ヘッドにより再生する磁気信号再生装置とし
て、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気テープ摺動面が磨
耗しても、再生出力の変動が少なくて済む磁気信号再生
装置を提供することできる。
【００８２】また、本発明によれば、磁気テープに記録
されている磁気信号を磁気抵抗効果型磁気ヘッドにより
再生する磁気信号再生方法として、磁気抵抗効果型磁気
ヘッドの磁気テープ摺動面が磨耗しても、再生出力の変
動が少なくて済む磁気信号再生方法を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した磁気記録再生装置に搭載され
る回転ドラム装置の一構成例について、その概略を示す
斜視図である。
【図２】上記回転ドラム装置を含む磁気テープ送り機構
の一構成例について、その概略を示す平面図である。
【図３】上記回転ドラム装置の内部構造を示す断面図で
ある。
【図４】上記回転ドラム装置並びにその周辺回路につい
て、回路構成の概略を示す図である。
【図５】上記回転ドラムに搭載される磁気抵抗効果型磁
気ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図６】上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドを磁気テープ摺
動面側から見た平面図である。
【図７】上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの要部を示す図
であり、図６のＸ1−Ｘ2線における断面図である。
【図８】上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの要部を示す図
であり、図６のＸ3−Ｘ4線における断面図である。
【図９】磁気テープに記録されている信号を磁気抵抗効
果型磁気ヘッドによって再生する様子を模式的に示した
図である。
【図１０】磁気抵抗効果膜の磁気抵抗曲線、並びに磁気
信号Ｈｓと抵抗変化Ｒｓとの関係を示す図である。
【図１１】磁気信号に対応する、センス電流の電圧変動
の一例を示す図である。
【図１２】センス電流の電流値の大きさと、アシンメト
リーとの関係を示す図である。
【図１３】磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気テープ摺動
面の磨耗量と、アシンメトリーとの関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ 回転ドラム装置、 ２ 固定ドラム、 ３ 回転ド
ラム、 ４ モータ、５ａ，５ｂ インダクティブ型磁
気ヘッド、 ６（６ａ，６ｂ） 磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド、 ７ 磁気テープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蒲谷 美輝 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 池上 友浩 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 斎藤 武比古 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D034 BA02 BA30 5D091 AA03 DD07 DD09 HH20

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給し
    当該センス電流の電圧変動を検出することで磁気信号を
    再生する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを備え、磁気テープ
    に記録されている磁気信号を上記磁気抵抗効果型磁気ヘ
    ッドにより再生する磁気信号再生装置であって、 上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気テープ摺動面が磨
    耗していない状態において、上記磁気抵抗効果型磁気ヘ
    ッドの磁気抵抗効果素子に対して正方向の磁界を印加し
    たときに生じるセンス電流の電圧変動レベルと、逆方向
    の磁界を印加したときに生じるセンス電流の電圧変動レ
    ベルとが等しくなるときのセンス電流の電流値をＩ0と
    したとき、 磁気テープに記録されている磁気信号を再生する際に、
    上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子に供
    給されるセンス電流の電流値がＩ0よりも大きいことを
    特徴とする磁気信号再生装置。
  2. 【請求項２】 磁気テープに記録されている磁気信号を
    再生する際に、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵
    抗効果素子に供給されるセンス電流の電流値が、Ｉ0の
    １．２〜１．４倍であることを特徴とする請求項１記載
    の磁気信号再生装置。
  3. 【請求項３】 上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドは回転ド
    ラムに搭載されてなり、 磁気テープに記録されている磁気信号をヘリカルスキャ
    ン方式により再生することを特徴とする請求項１記載の
    磁気信号再生装置。
  4. 【請求項４】 磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給し
    当該センス電流の電圧変動を検出することで磁気信号を
    再生する磁気抵抗効果型磁気ヘッドにより、磁気テープ
    に記録されている磁気信号を再生する磁気信号再生方法
    であって、 上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気テープ摺動面が磨
    耗していない状態において、上記磁気抵抗効果型磁気ヘ
    ッドの磁気抵抗効果素子に対して正方向の磁界を印加し
    たときに生じるセンス電流の電圧変動レベルと、逆方向
    の磁界を印加したときに生じるセンス電流の電圧変動レ
    ベルとが等しくなるときのセンス電流の電流値をＩ0と
    したとき、 磁気テープに記録されている磁気信号を再生する際に、
    上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子に供
    給するセンス電流の電流値を、Ｉ0よりも大きくするこ
    とを特徴とする磁気信号再生方法。
  5. 【請求項５】 磁気テープに記録されている磁気信号を
    再生する際に、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵
    抗効果素子に供給するセンス電流の電流値を、Ｉ0の
    １．２〜１．４倍とすることを特徴とする請求項４記載
    の磁気信号再生方法。
  6. 【請求項６】 上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドを回転ド
    ラムに搭載し、 磁気テープに記録されている磁気信号をヘリカルスキャ
    ン方式により再生することを特徴とする請求項４記載の
    磁気信号再生方法。
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