JP3313615B2 - Magnetic recording / reproducing apparatus and reproducing head using magnetoresistive element - Google Patents

Magnetic recording / reproducing apparatus and reproducing head using magnetoresistive element

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JP3313615B2
JP3313615B2 JP14189997A JP14189997A JP3313615B2 JP 3313615 B2 JP3313615 B2 JP 3313615B2 JP 14189997 A JP14189997 A JP 14189997A JP 14189997 A JP14189997 A JP 14189997A JP 3313615 B2 JP3313615 B2 JP 3313615B2
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  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク装
置の如き磁気記録再生装置、および磁気抵抗素子を用い
た再生ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording / reproducing apparatus such as a hard disk drive and a magnetic resistance element.
Related to playback head.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気記録再生装置、例えばハードディス
ク装置は、コンピュータ用のランダムアクセス可能な大
容量の外部記憶装置として多く利用されている。ハード
ディスク装置には、記憶容量の大容量化のために高記録
密度化に対する要求がますます高まっており、この要求
に応えるべく多方面から研究開発がなされている。
2. Description of the Related Art Magnetic recording / reproducing devices, for example, hard disk devices, are widely used as large-capacity random-access external storage devices for computers. Hard disk drives are increasingly required to have higher recording densities in order to increase the storage capacity, and research and development are being carried out in various fields to meet this demand.

【0003】一般に、ハードディスク装置は、非磁性基
板上に磁性層を設けてなる磁気ディスクが一本の回転軸
に複数枚積み重ねて取り付けられ、記録再生用のヘッド
はアームに取り付けられて各ディスク面に対向して配置
され、アームがアクチュエータによりディスク半径方向
に移動されてヘッドの位置決め、つまりシーク動作を行
うように構成されている。信号の記録再生を行う際に、
ヘッドは高速で回転するディスク面には直接接触せず、
わずかに浮上した状態でディスク面の所望の位置にアク
セスするように配置される。そして、ディスク面上の同
心円状のトラックに対して、ヘッドによって信号が記録
され、あるいは記録された信号が再生される。
Generally, in a hard disk drive, a plurality of magnetic disks each having a magnetic layer provided on a non-magnetic substrate are stacked and mounted on one rotating shaft, and a recording / reproducing head is mounted on an arm and each disk surface is mounted. The arm is moved in the radial direction of the disk by the actuator to perform the positioning of the head, that is, the seek operation. When recording and reproducing signals,
The head does not directly contact the disk surface rotating at high speed,
It is arranged so as to access a desired position on the disk surface while slightly floating. Then, a signal is recorded by a head on a concentric track on the disk surface, or the recorded signal is reproduced.

【0004】このようなハードディスク装置において、
記憶容量の大容量化の要求に応えるためには、ディスク
の線記録密度、すなわちトラック長さ方向の記録密度を
高めたり、あるいはトラック幅を狭めてトラック密度を
高めることにより記録密度を向上させようとする試みが
これまでになされている。近年、さらに記録密度を高め
るため、ヘッドを極端に低浮上させたり、あるいは、記
録媒体にヘッドをほぼ接触させて記録再生を行う接触記
録の研究開発も勢力的に行なわれている。
In such a hard disk device,
In order to meet the demand for large storage capacity, the recording density should be increased by increasing the linear recording density of the disk, that is, the recording density in the track length direction, or by increasing the track density by narrowing the track width. Attempts have been made so far. In recent years, in order to further increase the recording density, research and development of contact recording, in which the head is made to fly extremely low or the head is almost brought into contact with a recording medium to perform recording / reproduction, have been actively performed.

【0005】一方、信号再生の感度を高めるために、磁
気抵抗効果を利用したMRヘッドに代表される能動型ヘ
ッドの開発も盛んに行われている。MRヘッドは、パー
マロイなどの軟磁性体の電気抵抗が外部磁界により変化
する性質を利用して、記録媒体からの磁束を電気信号に
変換するヘッドである。このヘッドの再生感度は、軟磁
性体からなるMR素子の電気抵抗の変化を電圧変化に変
換するためにMR素子に流すセンス電流の大きさに比例
することから、ヘッド・媒体間の相対速度が小さい場合
でも、大きな再生出力が得られるという特徴がある。ま
た、MRヘッドの再生出力が大きいという特徴を生かし
てトラック幅を狭くし、トラック密度を高めることが可
能となっている。
On the other hand, active heads typified by MR heads utilizing the magnetoresistance effect have been actively developed in order to increase the sensitivity of signal reproduction. An MR head is a head that converts a magnetic flux from a recording medium into an electric signal by utilizing the property that the electric resistance of a soft magnetic material such as permalloy is changed by an external magnetic field. The read sensitivity of this head is proportional to the magnitude of the sense current flowing through the MR element in order to convert a change in the electrical resistance of the MR element made of a soft magnetic material into a voltage change. There is a feature that a large reproduction output can be obtained even in a small case. Also, by utilizing the feature that the reproduction output of the MR head is large, it is possible to narrow the track width and increase the track density.

【0006】MRヘッドからなる再生ヘッドは、誘導型
ヘッドからなる記録ヘッドとトラック方向に所定距離離
間して一体化された複合ヘッドとしてヘッドスライダ上
に搭載される使用形態がとられることが多い。複合ヘッ
ドはヘッドスライダを介してロータリアクチュエータに
よりディスクの半径方向に移動され、先のように目標ト
ラックへの位置決め動作、すなわちシーク動作が行われ
る。この場合、記録ヘッドと再生ヘッドの間にトラック
方向に存在する間隔のために、シーク動作時に記録ヘッ
ドと再生ヘッドの間にトラックずれが発生する。ここで
トラックずれとは、ヘッドとトラックとの相対位置が記
録ヘッドと再生ヘッドとで異なることをいう。
In many cases, a reproducing head composed of an MR head is mounted on a head slider as a composite head integrated with a recording head composed of an induction type head at a predetermined distance in a track direction. The composite head is moved in the radial direction of the disk by the rotary actuator via the head slider, and the positioning operation to the target track, that is, the seek operation is performed as described above. In this case, a track shift occurs between the recording head and the reproducing head during the seek operation due to the interval existing in the track direction between the recording head and the reproducing head. Here, the track deviation means that the relative position between the head and the track differs between the recording head and the reproducing head.

【0007】このトラックずれのメカニズムについて、
図19を用いて説明する。図19(a)(b)は、ロー
タリアクチュエータにより移動される複合ヘッドが磁気
ディスク上の内周側トラックおよび外周側トラックにそ
れぞれ位置しているときの状態を模式的に示す図であ
る。同図に示されるように、ロータリアクチュエータを
用いて複合ヘッドを移動させる場合には、ヘッドの向き
(アジマス方向)とトラック方向との角度差、いわゆる
スキュー角がヘッドの位置するトラック半径位置によっ
て変化する。図19(a),図19(b)の例では、ス
キュー角θは内周側で負となり、外周側で正となってい
る。このようなトラック半径位置によるスキュー角の変
化は、そのまま記録ヘッドと再生ヘッド間のトラックず
れとなって現れる。このトラックずれは、特にトラック
ピッチが狭くなるに従い大きくなり、正しい再生を行う
上で問題となってくる。
[0007] Regarding the mechanism of this track deviation,
This will be described with reference to FIG. FIGS. 19A and 19B are diagrams schematically showing a state in which the composite head moved by the rotary actuator is located on the inner track and the outer track on the magnetic disk, respectively. As shown in the figure, when the composite head is moved using the rotary actuator, the angle difference between the head direction (azimuth direction) and the track direction, the so-called skew angle, changes depending on the track radius position where the head is located. I do. In the example of FIGS. 19A and 19B, the skew angle θ is negative on the inner peripheral side and positive on the outer peripheral side. Such a change in the skew angle due to the track radius position directly appears as a track shift between the recording head and the reproducing head. This track shift increases particularly as the track pitch becomes narrower, and poses a problem in performing correct reproduction.

【0008】また、高トラック密度化のためにトラック
幅を狭くすると、記録ヘッドと再生ヘッドとのトラック
幅方向の位置合わせ精度を高める必要がある。しかし、
狭トラック化すると製造プロセスの精度の点で記録ヘッ
ドと再生ヘッドの位置合わせ公差が相対的に大きくな
り、高トラック密度化に大きな障害となる。
Further, when the track width is reduced to increase the track density, it is necessary to increase the positioning accuracy of the recording head and the reproducing head in the track width direction. But,
When the track is narrowed, the alignment tolerance between the recording head and the reproducing head becomes relatively large in terms of the accuracy of the manufacturing process, which is a major obstacle to increasing the track density.

【0009】さらに、ロータリアクチュエータを粗動ア
クチュエータとし、機械式のマイクロアクチュエータを
微動アクチュエータとした二段制御式のヘッド駆動機構
も提案されている。このヘッド駆動機構により、複合ヘ
ッドは記録時には記録ヘッドがトラックに乗るように、
また再生時には再生ヘッドがトラックに乗るようにそれ
ぞれ制御される。従って、記録と再生を頻繁に繰り返す
場合には、複合ヘッド全体を頻繁に駆動しなければなら
ず、所望の記録ヘッドまたは再生ヘッドを目標トラック
上に正確にセトリングするのに要する時間が長くなって
しまう。
Further, a two-stage control type head drive mechanism using a rotary actuator as a coarse actuator and a mechanical microactuator as a fine actuator has been proposed. With this head drive mechanism, the composite head allows the recording head to ride on the track during recording,
At the time of reproduction, the reproduction head is controlled so as to ride on the track. Therefore, when recording and reproduction are frequently repeated, the entire composite head must be driven frequently, and the time required for accurately settling the desired recording head or reproduction head on the target track increases. I will.

【0010】また、ヘッド・媒体間スペーシングが非常
に小さくなって、両者が接触した場合には、その接触力
がマイクロアクチュエータに対して外乱として加わるた
め、ヘッド駆動機構が十分な機能を発揮できず、高精度
のトラッキング制御ができないという問題が起こる。
Further, when the spacing between the head and the medium becomes extremely small and the two come into contact with each other, the contact force is applied as a disturbance to the microactuator, so that the head driving mechanism can exhibit a sufficient function. Therefore, there arises a problem that high-accuracy tracking control cannot be performed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、複合
ヘッドを用いた磁気記録再生装置においてはトラックず
れの問題が内在しており、かかるトラックずれのため
に、再生出力の低下を招き、トラックピッチの狭小化を
阻害し、トラックの高密度化を阻害するものとなってい
た。
As described above, in a magnetic recording / reproducing apparatus using a composite head, there is an inherent problem of track deviation, and the track deviation causes a decrease in reproduction output, resulting in a decrease in track output. This hinders the narrowing of the pitch and the density of the track.

【0012】そこで、本発明の目的は、トラックピッチ
の狭小化及びトラックの高密度化を実現し、且つ大きい
再生出力を得ることが可能な磁気記録再生装置、および
磁気抵抗素子を用いた再生ヘッドを提供することにあ
る。
[0012] It is an object of the present invention is to realize a narrowing and densification of the track of the track pitch, and a large reproduced output magnetic recording and reproducing apparatus capable of obtaining a and
An object of the present invention is to provide a reproducing head using a magnetoresistive element .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的は次のような磁
気記録再生装置により達成できる。(1)磁気記録媒体上に所定のトラックに沿って信号を
磁気的に記録する記録ヘッドと、スピンバルブ型磁気抵
抗素子と、このスピンバルブ型磁気抵抗素子に設けられ
当該スピンバルブ型磁気抵抗素子にバイアス磁界を印加
し前記スピンバルブ型磁気抵抗素子の感度分布を前記ト
ラックの幅方向に変化させる磁界印加手段とを有し、前
記磁気記録媒体上に記録された信号を再生する再生ヘッ
ドと、前記バイアス磁界を前記スピンバルブ型磁気抵抗
素子に印加するための外部制御信号を前記磁界印加手段
に与える制御手段とを備えたことを特徴とする磁気記録
再生装置。 (2)磁気記録媒体上に所定のトラックに沿って信号を
磁気的に記録する記録ヘッドと、スピンバルブ型磁気抵
抗素子と、シャントバイアス効果によって当該スピンバ
ルブ型磁気抵抗素子にバイアス磁界を印加し前記スピン
バルブ型磁気抵抗素子の感度分布を前記トラックの幅方
向に変化させるための電流を当該スピンバルブ型磁気抵
抗素子自体に流す手段とを有し、前記磁気記録媒体上に
記録された信号を再生する再生ヘッドと、前記バイアス
磁界を前記スピンバルブ型磁気抵抗素子に印加するため
の外部制御信号を前記磁界印加手段に与える制御手段と
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。 (3)磁気記録媒体上に所定のトラックに沿って信号を
磁気的に記録する記録ヘッドと、スピンバルブ型磁気抵
抗素子を有し、前記磁気記録媒体上に記録された信号を
再生する再生ヘッドと、前記スピンバルブ型磁気抵抗素
子に磁気的に設けられ、前記トラック、記録ヘッド及び
再生ヘッドとの間の位置的な関係に応じた電流が供給さ
れる導電部材とを具備したことを特徴とする磁気記録再
生装置。 (4)磁気記録媒体上に所定のトラックに沿って信号を
磁気的に記録する記録ヘッドと、スピンバルブ型磁気抵
抗素子と、このスピンバルブ型磁気抵抗素子に設けら
れ、当該スピンバルブ型磁気抵抗素子にバイアス磁界を
印加するバイアス磁界印加手段とを含み、トラック幅方
向における感度分布を、再生ヘッドと記録ヘッドとの間
隔および再生ヘッドの向きとトラックの長手方向との角
度差に基づいて変化させる再生ヘッド部材と、を備えた
ことを特徴とする磁気記録再生装置。 (5)磁気記録媒体上に所定のトラックに沿って信号を
磁気的に記録する記録ヘッドと、感度分布がトラックの
幅方向に変化するスピンバルブ型磁気抵抗素子と、シャ
ントバイアス効果によって当該スピンバルブ型磁気抵抗
素子にバイアス磁界を印加するための電流を当該スピン
バルブ型磁気抵抗素子自体に流す手段とを含み、当該手
段によりスピンバルブ型磁気抵抗素子自体に流す電流
は,再生ヘッドと記録ヘッドとの間隔および再生ヘッド
の向きとトラックの長手方向との角度差に基づいて規定
される、再生ヘッドと、を備えたことを特徴とする磁気
記録再生装置。 (6)磁気記録媒体のトラックに記録された信号を再生
するためのスピンバルブ型の磁気抵抗素子を用いた再生
ヘッドにおいて、第1と第2の磁性層と、前記第1と第
2の磁性層の間に設けられた非磁性導電層とを具備し、
感度分布がトラックの幅方向の位置に応じて変化し、前
記第1、第2の磁性層の磁化方向がトラック幅方向に沿
った所定の位置で直交するように前記第1の磁性層が一
様に磁化され、前記第2の磁性層が非一様に磁化されて
いることを特徴とする再生ヘッド。このように本発明で
は、複合ヘッドの再生ヘッドとして、詳細は後述するス
ピンバルブ型磁気抵抗素子(GMR素子)によるGMR
ヘッドを用い、しかも当該GMRヘッドの感度分布の中
心を移動することで、GMRヘッドを用いることに伴っ
て大きい再生出力を得ると共に、感度分布の中心を移動
したとしてもトラッ ク相互間におけるクロストークの発
生を大きくしないようにして、トラックピッチの狭小化
及びトラックの高密度化を実現する。本発明は、GMR
ヘッドは感度特性が対称であり、感度分布の中心を移動
した場合でも、特性曲線の裾部分が広がることなく特性
曲線全体が移動することに着眼点がある。一方、再生ヘ
ッドの感度分布を、スピンバルブ型磁気抵抗素子に印加
する磁界によって制御することにより、従来の機械式の
ヘッド駆動機構に比べサーボ帯域、つまりヘッドの駆動
周波数帯域を非常に高くすることが可能となる。すなわ
ち、従来のロータリアクチュエータやマイクロアクチュ
エータなどの機械式アクチュエータの場合、10数kH
zオーダの固有振動数を超えてサーボ駆動することはで
きない。これに対し、本発明のように磁気的に再生ヘッ
ドの感度分布を移動制御する方式では、微動アクチュエ
ータ機能の駆動対象が再生ヘッド自身の磁気的な特性で
ある感度分布であり、再生ヘッド自体を駆動する機械式
アクチュエータと異なり、駆動対象が質量を持たないた
め、機械式アクチュエータのみを用いた場合に比べ1桁
以上高い周波数でサーボ駆動を行うことが可能となる。
この結果、非常に応答性に優れたヘッド位置決め制御が
可能であり、記録と再生を頻繁に繰り返す場合でも、所
望の記録ヘッドまたは再生ヘッドを目標トラック上に正
確にセトリングするのに要する時間が短縮される。さら
に、このように再生ヘッドの感度分布を磁気的に動かす
ようにすると、ヘッド・媒体間の機械的な接触による外
乱がヘッドに加わった場合でも、機械式アクチュエータ
のようにヘッドの駆動が影響を受けることがなく、安定
したヘッド位置決め制御が可能となる。
The above object can be achieved by the following magnetic recording / reproducing apparatus. (1) A signal is written on a magnetic recording medium along a predetermined track.
A magnetic recording head and a spin-valve magnetic resistor
A resistance element and a spin valve type magnetoresistive element.
Applying a bias magnetic field to the spin valve type magnetoresistive element
The sensitivity distribution of the spin-valve magnetoresistive element is
Magnetic field applying means for changing the width of the rack.
A reproduction head for reproducing signals recorded on a magnetic recording medium.
And the bias magnetic field by the spin-valve magnetoresistive
Means for applying an external control signal for applying to the element to the magnetic field
Recording means comprising:
Playback device. (2) A signal is written on a magnetic recording medium along a predetermined track.
A magnetic recording head and a spin-valve magnetic resistor
Due to the anti-element and the shunt bias effect.
The bias magnetic field is applied to
The sensitivity distribution of the valve type magnetoresistive element
The current for changing the direction is
Means for flowing the resistance element itself,
A reproducing head for reproducing a recorded signal;
To apply a magnetic field to the spin-valve magnetoresistive element
Control means for providing an external control signal to the magnetic field applying means,
A magnetic recording and reproducing device comprising: (3) A signal is written on a magnetic recording medium along a predetermined track.
A magnetic recording head and a spin-valve magnetic resistor
A signal recorded on the magnetic recording medium.
A reproducing head for reproducing, and the spin valve type magnetoresistive element
The track, the recording head and
Current is supplied according to the positional relationship with the read head.
And a conductive member provided with the magnetic recording medium.
Raw equipment. (4) A signal is written on a magnetic recording medium along a predetermined track.
A magnetic recording head and a spin-valve magnetic resistor
Resistance element and this spin valve type magnetoresistive element
And a bias magnetic field is applied to the spin valve type magnetoresistive element.
Means for applying a bias magnetic field to be applied.
Sensitivity distribution between the read head and the write head.
Spacing and the angle between the orientation of the playback head and the longitudinal direction of the track
A reproducing head member that changes on the basis of the degree difference.
A magnetic recording / reproducing apparatus characterized by the above-mentioned. (5) A signal is written on a magnetic recording medium along a predetermined track.
The recording head that records magnetically and the sensitivity distribution
A spin-valve magnetoresistive element that changes in the width direction
The spin-valve type magnetoresistive
The current for applying a bias magnetic field to the device is
Means for flowing into the valve-type magnetoresistive element itself.
Current flowing through the spin-valve magnetoresistive element itself by the step
Is the distance between the read head and the recording head and the read head
Stipulated based on the angle difference between the direction of the track and the longitudinal direction of the track
Magnetic head, comprising: a reproducing head;
Recording and playback device. (6) Reproduce a signal recorded on a track of a magnetic recording medium
Using a spin-valve type magnetoresistive element for reading
In the head, the first and second magnetic layers, and the first and second magnetic layers
A non-magnetic conductive layer provided between the two magnetic layers,
The sensitivity distribution changes according to the track width position,
The magnetization directions of the first and second magnetic layers are along the track width direction.
The first magnetic layer is aligned so as to be orthogonal at a predetermined position.
And the second magnetic layer is non-uniformly magnetized.
A reproducing head. Thus, in the present invention
Is a reproduction head of a composite head,
GMR using pin valve type magnetoresistive element (GMR element)
Using the GMR head and the sensitivity distribution of the GMR head
By moving the mind, using the GMR head
To obtain a large playback output and move the center of the sensitivity distribution
The calling of the cross-talk between the track each other even as the
Narrow track pitch without increasing rawness
And achieve a higher track density. The present invention provides a GMR
The head has a symmetric sensitivity characteristic and moves the center of the sensitivity distribution
Characteristics, without expanding the tail of the characteristic curve.
There is a focus on the movement of the entire curve. On the other hand,
Of sensitivity distribution to the spin-valve magnetoresistive element
By controlling the magnetic field, the conventional mechanical
Servo band, that is, head drive compared to the head drive mechanism
The frequency band can be made very high. Sand
In other words, conventional rotary actuators and microactuators
In the case of mechanical actuators such as eta
Servo driving beyond the natural frequency of the z-order is impossible.
I can't. On the other hand, as in the present invention, the reproducing head is magnetically reproduced.
In the method that controls movement of the sensitivity distribution of the
The driving target of the data function is the magnetic characteristics of the read head itself.
With a certain sensitivity distribution, a mechanical type that drives the read head itself
Unlike actuators, the driven object has no mass
One digit compared to using only mechanical actuators
Thus, it becomes possible to perform servo driving at a high frequency.
As a result, very responsive head positioning control is achieved.
It is possible, even if recording and playback are repeated frequently.
Position the desired recording or playback head on the target track.
The time required for sure settling is reduced. Further
In this way, the sensitivity distribution of the read head is magnetically moved
The mechanical contact between the head and the media
Even if disturbance is applied to the head, the mechanical actuator
The head drive is not affected as in
Head positioning control can be performed.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態の説明に
先立ち、本発明の原理を説明する。先に述べたように、
シーク動作時に生ずる記録ヘッドと再生ヘッドとの間の
トラックずれは、トラック上の適性位置に再生ヘッドが
位置しないことである。このトラックずれの問題は、再
生出力を低下させ、且つ、トラックピッチの狭小化及び
トラックの高密度化を阻むことになる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Prior to the description of the preferred embodiment of the present invention, the principle of the present invention will be described. As mentioned earlier,
The track shift between the recording head and the reproducing head that occurs during the seek operation is that the reproducing head is not located at an appropriate position on the track. The problem of the track deviation lowers the reproduction output and prevents the track pitch from becoming narrower and the track from having a higher density.

【0021】そこで、トラックずれの問題を解消するた
め、再生ヘッドの感度分布を移動することにより、たと
え再生ヘッドがトラック上の適性位置に位置しなくて
も、再生出力の低下を防止する手段がある。かかる手段
は、特開平7−153045号公報に開示がある。当該
公報は、図1に示すように、再生ヘッドとして高感度型
ヘッドであるMRヘッドを用い、MRヘッドの感度分布
の中心を図示のようにシフト量SLだけ移動することに
より、再生ヘッドの感度分布が極力トラック上の適性位
置に位置するようにしている。
In order to solve the problem of track deviation, there is provided a means for preventing a decrease in reproduction output by moving the sensitivity distribution of the reproducing head even if the reproducing head is not located at an appropriate position on the track. is there. Such means is disclosed in JP-A-7-153045. In this publication, as shown in FIG. 1, an MR head which is a high-sensitivity type head is used as a reproducing head, and the center of the sensitivity distribution of the MR head is moved by a shift amount SL as shown in FIG. The distribution is located at an appropriate position on the track as much as possible.

【0022】しかし、再生ヘッドとしてMRヘッドの感
度分布の中心を移動した場合、図1に示すように、特性
曲線の右裾部分は確かに右にシフトするが、左裾部分は
依然としてシフト前と同じである。つまり、MRヘッド
の感度分布の中心を移動した場合は、特性曲線の裾部分
が広がってしまう。一般に、MRヘッドの再生出力は、
特性曲線における感度ピークの略1/2を超える、抵抗
値が急峻に変化する部分を、信号の再生に利用する。特
性曲線における感度ピークの略1/2以下の部分は、信
号の再生に利用されないがクロストークを発生させる部
分である。なお、図1における符号301はシフト前の
MRヘッドの感度分布特性曲線を示し、符号302はシ
フト後のMRヘッドの感度分布特性曲線を示し、符号3
03はシフト前のMRヘッドにおけるクロストーク領域
を示し、符号30はシフト後のMRヘッドにおけるク
ロストーク領域を示している。シフト後のクロストーク
領域30は、シフト前のクロストーク領域30より
も大きい。
However, when the center of the sensitivity distribution of the MR head is moved as the reproducing head, as shown in FIG. 1, the right tail of the characteristic curve is shifted rightward, but the left tail is still the same as before the shift. Is the same. That is, when the center of the sensitivity distribution of the MR head is moved, the skirt of the characteristic curve is widened. Generally, the reproduction output of the MR head is
A portion where the resistance value sharply changes, which exceeds approximately 感 度 of the sensitivity peak in the characteristic curve, is used for signal reproduction. The portion of the characteristic curve that is less than about 1/2 of the sensitivity peak is a portion that is not used for signal reproduction but generates crosstalk. Reference numeral 301 in FIG. 1 indicates a sensitivity distribution characteristic curve of the MR head before shifting, reference numeral 302 indicates a sensitivity distribution characteristic curve of the MR head after shifting, and reference numeral 3
03 shows a cross-talk region in the shift before the MR head, reference numeral 30 4 denotes a cross-talk region in the MR head after the shift. A crosstalk area 30 after the shift 4 is greater than the cross-talk region 30 3 before the shift.

【0023】かかる現象は、MRヘッドを再生ヘッドと
して用いることにより、大きい再生出力を得ることはで
きても、感度分布の中心を移動した結果、トラック相互
間におけるクロストークの問題を大きくさせることにな
り、結局は、トラックピッチの狭小化及びトラックの高
密度化を阻む要因となる。
This phenomenon is caused by using the MR head as a reproducing head to obtain a large reproducing output, but increasing the problem of crosstalk between tracks as a result of moving the center of the sensitivity distribution. Eventually, this becomes a factor that hinders a reduction in track pitch and an increase in track density.

【0024】そこで本発明は、複合ヘッドの再生ヘッド
として、詳細は後述するスピンバルブ型磁気抵抗素子
(GMR素子)によるGMRヘッドを用い、しかも当該
GMRヘッドの感度分布の中心を移動することで、GM
Rヘッドを用いることに伴って大きい再生出力を得ると
共に、感度分布の中心を移動したとしてもトラック相互
間におけるクロストークの発生を大きくしないようにし
て、トラックピッチの狭小化及びトラックの高密度化を
実現する。本発明は、GMRヘッドは感度特性が対称で
あり、感度分布の中心を移動した場合でも、特性曲線の
裾部分が広がることなく特性曲線全体が移動することに
着眼点がある。なお、図2における符号401はシフト
前のGMRヘッドの感度分布特性曲線を示し、符号40
2はシフト後のGMRヘッドの感度分布特性曲線を示
し、符号403はシフト前のGMRヘッドにおけるクロ
ストーク領域を示し、符号40はシフト後のGMRヘ
ッドにおけるクロストーク領域を示している。領域40
,40は大きさが同じで位置だけが相違する。
Therefore, the present invention uses a GMR head composed of a spin valve type magnetoresistive element (GMR element), which will be described in detail later, as a reproducing head of the composite head, and moves the center of the sensitivity distribution of the GMR head. GM
By using the R head, a large reproduction output is obtained, and even if the center of the sensitivity distribution is moved, the occurrence of crosstalk between tracks is not increased, so that the track pitch is reduced and the track density is increased. To achieve. The present invention is focused on the fact that the sensitivity characteristic of the GMR head is symmetric, and that even when the center of the sensitivity distribution is moved, the entire characteristic curve moves without expanding the bottom of the characteristic curve. Reference numeral 401 in FIG. 2 denotes a sensitivity distribution characteristic curve of the GMR head before shifting, and reference numeral 40 denotes
2 shows the sensitivity distribution characteristic curve of the GMR head after the shift, reference numeral 403 denotes the cross-talk region in the shift before GMR head, reference numeral 40 4 denotes a cross-talk region in the GMR head after the shift. Region 40
3, 40 4 is only the same position size is different.

【0025】また、MRヘッドでは上述したように感度
中心が移動するとしても、原理上、感度分布の形状、感
度分布の幅も変化してしまうことから、MRヘッドの感
度中心を移動した場合、MRヘッドのトラック上におけ
る移動が左右対称とならない。つまり、バイアス磁界等
によりMRヘッドの感度分布をトラック幅方向に移動さ
せた場合、必然的に、感度分布が変化してしまうだけで
はなく、図3示すように、バイアス磁界に対して感度中
心位置の移動が線形的にならないという問題があった。
これは、従来の機械アクチュエータによる再生ヘッドの
対称移動と大きく異なるため、磁気記録再生装置の性能
を向上させることが困難である。
Further, even if the center of sensitivity of the MR head moves as described above, the shape of the sensitivity distribution and the width of the sensitivity distribution also change in principle. The movement of the MR head on the track is not bilaterally symmetric. That is, when the sensitivity distribution of the MR head is moved in the track width direction by a bias magnetic field or the like, not only does the sensitivity distribution necessarily change, but also, as shown in FIG. There is a problem that the movement of the moving is not linear.
This is significantly different from the conventional symmetrical movement of the reproducing head by the mechanical actuator, so that it is difficult to improve the performance of the magnetic recording / reproducing apparatus.

【0026】これに対し、本発明による、図9、図16
に示される構造のGMRヘッドは、図11又は図18に
示すような再生感度中心の移動を行っても、図2に示す
ように左右対称な感度分布が得られる上、トラック幅方
向の移動に対しても対称に移動させることができる。図
10に示す両層の磁化配置が左右対称であるため、バイ
アス磁界を加えた場合に感度分布中心を左右に対称に移
動させることが可能となる。図4にバイアス電流と感度
中心との位置関係を示す。図3に示すMRヘッドと比較
して、GMRヘッドの場合は、直線的且つ対称的に感度
分布の中心位置を移動させることができる。この移動に
際して、感度分布形状が変化しないことは上述した通り
である。
9 and 16 according to the present invention.
In the GMR head having the structure shown in FIG. 2, even if the reproduction sensitivity center is moved as shown in FIG. 11 or FIG. 18, a symmetrical sensitivity distribution is obtained as shown in FIG. It can also be moved symmetrically. Since the magnetization arrangement of both layers shown in FIG. 10 is symmetrical, the center of the sensitivity distribution can be moved symmetrically left and right when a bias magnetic field is applied. FIG. 4 shows the positional relationship between the bias current and the center of sensitivity. Compared with the MR head shown in FIG. 3, in the case of the GMR head, the center position of the sensitivity distribution can be moved linearly and symmetrically. As described above, the sensitivity distribution shape does not change during this movement.

【0027】以下、図面を参照して本発明をディスク状
磁気記録媒体を用いた磁気ディスク装置に適用した実施
形態について説明する。図5は、本発明の第1の実施形
態に係る磁気ディスク装置の概略構成を示す斜視図であ
る。ディスク状磁気記録媒体(以下、磁気ディスクとい
う)1は、スピンドルモータ2により回転駆動される。
磁気ヘッドユニット3は、複合ヘッドをスライダ上に搭
載して構成されている。この複合ヘッドは、記録ヘッド
および再生ヘッドを磁気ディスク1上のトラック方向に
所定距離離間して一体化して構成されている。この磁気
ヘッドユニット3は、粗動アクチュエータ4により磁気
ディスク1の半径方向に駆動されるアクチュエータアー
ム5の先端に配置されている。粗動アクチュエータ4
は、VCM(ボイスコイルモータ)を用いたロータリア
クチュエータにより構成される。複合ヘッドは、粗動ア
クチュエータ4と後述する磁気的な微動アクチュエータ
機能により、磁気ディスク1上の目標トラックに位置決
めされつつ、信号の記録再生を行う。
An embodiment in which the present invention is applied to a magnetic disk device using a disk-shaped magnetic recording medium will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention. A disk-shaped magnetic recording medium (hereinafter, referred to as a magnetic disk) 1 is driven to rotate by a spindle motor 2.
The magnetic head unit 3 is configured by mounting a composite head on a slider. This composite head is formed by integrating a recording head and a reproducing head at a predetermined distance in the track direction on the magnetic disk 1. The magnetic head unit 3 is disposed at the tip of an actuator arm 5 driven in a radial direction of the magnetic disk 1 by a coarse actuator 4. Coarse motion actuator 4
Is constituted by a rotary actuator using a VCM (voice coil motor). The composite head records and reproduces signals while being positioned on a target track on the magnetic disk 1 by the coarse movement actuator 4 and a magnetic fine movement actuator function described later.

【0028】次に、図6を用いて磁気ヘッドユニット3
について説明する。図6は、磁気ヘッドユニット3の原
理的構成を模式的に示した図である。磁気ヘッドユニッ
ト3には、複合ヘッドである記録ヘッド11及び再生ヘ
ッド12が搭載されている。記録ヘッド11は例えば誘
導型ヘッドであり、端子13を介して図示しない記録ア
ンプからデータ信号に応じた記録電流が供給されること
によって、磁気ディスク1上にデータ信号を記録する。
再生ヘッド12は、後述するスピンバルブ型MR素子を
用いた巨大磁気抵抗効果型ヘッド(GMRヘッド)であ
り、磁気ディスク1上に記録されたデータ信号や、デー
タ信号の記録に先立ち予め記録されたサーボ信号の再生
を行う。再生ヘッド12のGMR素子には、端子14を
介して図示しないセンス回路からセンス電流I0 が供給
される。また、磁気ディスク1上に記録された信号に基
づく磁界によるGMR素子の磁気抵抗の変化がセンス電
流I0 による電圧変化、すなわち電圧信号として端子1
4より取り出され、この電圧信号が図示しない再生アン
プに供給される。
Next, referring to FIG.
Will be described. FIG. 6 is a diagram schematically showing the principle configuration of the magnetic head unit 3. The magnetic head unit 3 has a recording head 11 and a reproducing head 12 which are composite heads. The recording head 11 is, for example, an induction type head, and records a data signal on the magnetic disk 1 by supplying a recording current according to the data signal from a recording amplifier (not shown) via a terminal 13.
The reproducing head 12 is a giant magnetoresistive head (GMR head) using a spin-valve MR element, which will be described later, and has a data signal recorded on the magnetic disk 1 and a data signal recorded in advance before recording the data signal. Reproduce the servo signal. The GMR element of the reproducing head 12 is supplied with a sense current I 0 from a sense circuit (not shown) via a terminal 14. Further, a change in the magnetoresistance of the GMR element due to a magnetic field based on a signal recorded on the magnetic disk 1 is a voltage change due to the sense current I 0 , that is, a voltage signal at the terminal 1.
4, and this voltage signal is supplied to a reproduction amplifier (not shown).

【0029】再生ヘッド12の近傍に、再生ヘッド12
の感度分布を制御するためのバイアス磁界をGMR素子
に印加するバイアス磁界発生素子15が設けられてい
る。このバイアス磁界発生素子15には、端子16を介
して図示しない電流ドライバから感度分布制御用バイア
ス電流I1 が外部制御信号として供給される。感度分布
制御用バイアス電流11 は、後述するように複合ヘッド
が位置するトラックの位置を示すトラック位置情報や、
目標トラックに対する複合ヘッドの位置の誤差を示すヘ
ッド位置誤差情報に従って制御される。この制御によ
り、再生ヘッド12の感度分布、特に磁気ディスク1の
半径方向における感度分布が記録ヘッド11との相対位
置関係を最適化するように制御される。
Near the reproducing head 12, the reproducing head 12
A bias magnetic field generating element 15 for applying a bias magnetic field for controlling the sensitivity distribution of the GMR element to the GMR element is provided. The bias magnetic field generating element 15 is supplied with a sensitivity distribution control bias current I 1 as an external control signal from a current driver (not shown) via a terminal 16. Sensitivity distribution control bias current 1 1, and track position information indicating a position of the track which the composite head is positioned as described below,
Control is performed according to head position error information indicating an error in the position of the composite head with respect to the target track. With this control, the sensitivity distribution of the reproducing head 12, particularly the sensitivity distribution in the radial direction of the magnetic disk 1, is controlled so as to optimize the relative positional relationship with the recording head 11.

【0030】図7(a)(b)に、記録ヘッド11に対
する再生ヘッド12の相対位置関係の制御例を示す。図
7(a)(b)は、記録ヘッド11および再生ヘッド1
2が磁気ディスク1上の内周側トラックおよび外周側ト
ラックに位置しているときの、記録ヘッド11と再生ヘ
ッド12との相対位置変化及び再生ヘッド12の感度分
布の状態を模式的に示す図である。
FIGS. 7A and 7B show control examples of the relative positional relationship of the reproducing head 12 with respect to the recording head 11. FIG. FIGS. 7A and 7B show the recording head 11 and the reproducing head 1.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a relative position change between the recording head 11 and the reproducing head 12 and a state of the sensitivity distribution of the reproducing head 12 when the reference numeral 2 is located on an inner track and an outer track on the magnetic disk 1. It is.

【0031】粗動アクチュエータ4にロータリアクチュ
エータを用いた場合、ヘッドの向き(アジマス方向)と
トラック方向との角度差(スキュー角)θがトラック半
径位置によって変化することは前述した通りである。本
実施形態では、図7(a)に示すように内周側トラック
17でスキュー角θは負となり、また図7(b)に示す
ように外周側トラック18でスキュー角θは正となって
いる。図19(a)(b)に示したように、従来技術で
は半径位置によるスキュー角θの変化は、そのまま記録
ヘッドと再生ヘッド間のトラックずれとなる。
As described above, when a rotary actuator is used as the coarse actuator 4, the angle difference (skew angle) θ between the head direction (azimuth direction) and the track direction changes depending on the track radius position. In the present embodiment, the skew angle θ becomes negative in the inner track 17 as shown in FIG. 7A, and the skew angle θ becomes positive in the outer track 18 as shown in FIG. 7B. I have. As shown in FIGS. 19A and 19B, in the related art, the change in the skew angle θ depending on the radial position results in a track shift between the recording head and the reproducing head.

【0032】これに対し、本実施形態では図7(a)
(b)に示すように、再生ヘッド12が位置する磁気デ
ィスク1上のトラック半径位置を示すトラック位置情報
に基づく外部制御信号によって、再生ヘッド12の感磁
部19が矢印で示すトラック幅方向に移動する構成であ
る。この感磁部19の移動によりスキュー角θによる記
録ヘッド11と再生ヘッド12間のトラックずれを防止
することができる。なお、感磁部19は磁気ディスク1
からの信号磁界に対して再生ヘッド12の出力が変化す
る領域をいう。
On the other hand, in the present embodiment, FIG.
As shown in (b), the magnetic sensing unit 19 of the reproducing head 12 moves in the track width direction indicated by an arrow by an external control signal based on track position information indicating the track radius position on the magnetic disk 1 where the reproducing head 12 is located. It is a moving configuration. The movement of the magnetic sensing unit 19 can prevent a track shift between the recording head 11 and the reproducing head 12 due to the skew angle θ. In addition, the magnetic sensing part 19 is the magnetic disk 1
Means a region where the output of the reproducing head 12 changes with respect to a signal magnetic field from the head.

【0033】このように本実施形態では、複合ヘッドの
再生ヘッドとして、スピンバルブ型磁気抵抗素子(GM
R素子)によるGMRヘッドを用い、しかも当該GMR
ヘッドの感度分布の中心を移動することで、GMRヘッ
ドを用いることに伴って大きい再生出力を得ると共に、
感度分布の中心を移動したとしてもトラック相互間にお
けるクロストークの発生を大きくしないようにして、ト
ラックピッチの狭小化及びトラックの高密度化を実現す
ることができる。本実施形態は、GMRヘッドは感度特
性が対称であり、感度分布の中心を移動した場合でも、
特性曲線の裾部分が広がることなく特性曲線全体が移動
することに着眼点がある。
As described above, in the present embodiment, a spin valve type magnetoresistive element (GM
R element) and the GMR head
By moving the center of the sensitivity distribution of the head, a large reproduction output is obtained with the use of the GMR head,
Even if the center of the sensitivity distribution is moved, the occurrence of crosstalk between tracks is not increased, so that a narrower track pitch and a higher track density can be realized. In this embodiment, the sensitivity characteristic of the GMR head is symmetric, and even if the center of the sensitivity distribution is moved,
It is important to note that the entire characteristic curve moves without expanding the bottom of the characteristic curve.

【0034】具体的には、図8に示すように、記録ヘッ
ド11と再生ヘッド12とのトラック方向の間隔をdと
すると、再生ヘッド12の感磁部19のトラック幅方向
中心(感度分布中心)を略d×tanθだけ移動させる
ことにより、記録ヘッド11と再生ヘッド12間のトラ
ックずれを零にすることができる。ここで、間隔dは既
知である。またスキュー角θは、アクチュエータアーム
5の長さと,粗動アクチュエータ4の回転中心の配置お
よびヘッドが位置するトラック半径位置とにより規定さ
れる。後述する制御部は、間隔dとスキュー角θとによ
り各トラック半径位置における再生ヘッド12の感度分
布中心の移動方向及び移動量を正確に求めることができ
る。
Specifically, as shown in FIG. 8, assuming that the distance between the recording head 11 and the reproducing head 12 in the track direction is d, the center of the magnetic sensing portion 19 of the reproducing head 12 in the track width direction (the center of the sensitivity distribution). ) By approximately d × tan θ, the track deviation between the recording head 11 and the reproducing head 12 can be made zero. Here, the interval d is known. The skew angle θ is defined by the length of the actuator arm 5, the arrangement of the center of rotation of the coarse movement actuator 4, and the track radius position where the head is located. The control unit, which will be described later, can accurately determine the moving direction and the moving amount of the center of the sensitivity distribution of the reproducing head 12 at each track radius position based on the interval d and the skew angle θ.

【0035】こうすることにより、トラック半径位置に
よりスキュー角θが変化しても、記録ヘッド11と再生
ヘッド12間のトラックずれをなくし、両ヘッド11,
12を常に同一のトラック上に正確に乗せることが可能
となる。
In this way, even if the skew angle θ changes depending on the track radius position, the track deviation between the recording head 11 and the reproducing head 12 is eliminated, and both heads 11 and
12 can always be accurately placed on the same track.

【0036】次に、図9〜図15を参照して再生ヘッド
12およびバイアス磁界発生素子15の具体例について
説明する。図9に示す再生ヘッドは、スピンバルブ型M
R素子20を用いたGMRヘッドであり、スピンバルブ
型MR素子20は磁気ディスク1の面に垂直方向に磁化
が固定された第1の磁性層であるピン層21と、磁化が
印加磁界により変化する第2の磁性層であるフリー層2
2を非磁性導電層23を挟んで設けた構成となってい
る。スピンバルブ型MR素子20の両端には、図の例で
はピン層21のトラック幅方向両端に接触させて一対の
リード24が接続されており、これらのリード24a,
24bは、一対の端子14にそれぞれ接続されている。
Next, specific examples of the reproducing head 12 and the bias magnetic field generating element 15 will be described with reference to FIGS. The reproducing head shown in FIG.
The spin-valve MR element 20 is a GMR head using the R element 20. The spin valve type MR element 20 has a pinned layer 21, which is a first magnetic layer whose magnetization is fixed in a direction perpendicular to the surface of the magnetic disk 1, and the magnetization changes by an applied magnetic field Free layer 2 as a second magnetic layer
2 is provided with the nonmagnetic conductive layer 23 interposed therebetween. In the illustrated example, a pair of leads 24 are connected to both ends of the spin-valve MR element 20 in contact with both ends of the pin layer 21 in the track width direction.
24b are connected to the pair of terminals 14, respectively.

【0037】このようなスピンバルブ型MR素子20は
公知であり、ピン層21およびフリー層22は例えばC
o−Fe膜からなり、非磁性導電層23は例えばCu膜
からなる。ここで、スピンバルブ型MR素子20におけ
るフリー層22は、従来の技術によるとトラック幅方向
に磁気ディスク面と並行に磁化が揃うように配向されて
いる。このような構成で媒体からの信号磁界をMR素子
20に印加すると、フリー層22の磁化方向が決まり、
このフリー層22の磁化方向とピン層21の磁化方向と
の関係で、リード24間で見たMR素子20の電気抵抗
が変化する。これが巨大磁気抵抗効果である。
Such a spin-valve type MR element 20 is known, and the pinned layer 21 and the free layer 22 are formed of, for example, C
The nonmagnetic conductive layer 23 is made of, for example, a Cu film. Here, the free layer 22 in the spin-valve MR element 20 is oriented so that the magnetization is aligned in the track width direction in parallel with the surface of the magnetic disk according to the conventional technique. With such a configuration, the signal magnetic field from the medium is applied to the MR element.
20 , the magnetization direction of the free layer 22 is determined,
Due to the relationship between the magnetization direction of the free layer 22 and the magnetization direction of the pinned layer 21, the electric resistance of the MR element 20 between the leads 24 changes. This is the giant magnetoresistance effect.

【0038】フリー層22は上述のように、従来技術で
はトラック幅方向に一様に配向されているのに対し、本
実施形態では例えば図10に示すように、トラック幅方
向の位置に応じて異なる方向に磁化されるように異方性
配向されている。
As described above, the free layer 22 is uniformly oriented in the track width direction in the conventional technique, whereas in the present embodiment, as shown in FIG. 10, for example, as shown in FIG. Anisotropically oriented so as to be magnetized in different directions.

【0039】一方、スピンバルブ型MR素子20の近傍
には、図9の例ではフリー層22に近接させて図6中の
バイアス磁界発生素子15に相当する導電膜からなるバ
イアス電流ライン25がトラック幅方向に沿って設けら
れている。バイアス電流ライン25の両端は、一対の端
子16にそれぞれ接続されている。バイアス電流ライン
25は、スピンバルブ型MR素子20のトラック幅方向
およびトラック方向に直交する方向にほぼ一様のバイア
ス磁界Hbを印加するためのものである。
On the other hand, in the vicinity of the spin-valve MR element 20, a bias current line 25 made of a conductive film corresponding to the bias magnetic field generating element 15 in FIG. It is provided along the width direction. Both ends of the bias current line 25 are connected to a pair of terminals 16 respectively. The bias current line 25 is for applying a substantially uniform bias magnetic field Hb in the track width direction of the spin valve MR element 20 and in a direction orthogonal to the track direction.

【0040】このようにすると、バイアス電流ライン2
5に流す電流の方向および大きさにより、スピンバルブ
型MR素子20に印加するバイアス磁界Hbの向きおよ
び大きさを変化させることができる。これにより、MR
素子20のトラック幅方向における感度分布、特に感度
が最大となる位置(感度分布中心)を変化させることが
できる。さらに詳しく説明すると、MR素子20の感度
分布中心は図10の場合、異方性配向されたフリー層2
2の磁化方向がピン層21の磁化方向と直交する位置で
ある。この状態でバイアス磁界Hbを印加すると、フリ
ー層22の各部の磁化方向がバイアス磁界Hbとのベク
トル合成により変化するため、感度分布中心がトラック
幅方向に変化することになる。
By doing so, the bias current line 2
5, the direction and magnitude of the bias magnetic field Hb applied to the spin-valve MR element 20 can be changed. Thereby, MR
The sensitivity distribution of the element 20 in the track width direction, in particular, the position where the sensitivity is maximum (the center of the sensitivity distribution) can be changed. More specifically, the center of the sensitivity distribution of the MR element 20 is shown in FIG.
2 is a position where the magnetization direction is orthogonal to the magnetization direction of the pinned layer 21. When the bias magnetic field Hb is applied in this state, the magnetization direction of each part of the free layer 22 changes by the vector synthesis with the bias magnetic field Hb, so that the sensitivity distribution center changes in the track width direction.

【0041】図11(a)(b)に、バイアス電流ラ
イン25を流れる電流の方向および大きさを変えてスピ
ンバルブ素子に印加されるバイアス磁界Hbを変えた場
合の、MR素子20のトラック幅方向における感度分布
の変化を示す。図11(a)に示すように、図中上向き
のバイアス磁界Hbが印加された場合には、感度分布中
心は右側に移動し、また図11(b)に示すように下向
きの磁化が印加された場合には、感度分布中心は逆に左
側に移動する。このようにバイアス電流の方向や大きさ
を変えることで、感度分布中心をトラック幅方向の任意
の方向に任意の量だけ移動させることが可能である。し
かも、GMRヘッドは感度特性が対称であり、感度分布
の中心を移動した場合でも、特性曲線の裾部分が広がる
ことなく特性曲線全体が移動するだけであるから、感度
分布の中心を移動したとしてもトラック相互間における
クロストークの発生を大きくはならない。
[0041] FIG. 11 (a), (b) , when changing the bias magnetic field Hb applied to the spin valve element by changing the direction and magnitude of current flowing through the bias current line 25, the track of the MR element 20 5 shows a change in sensitivity distribution in the width direction. As shown in FIG. 11A, when an upward bias magnetic field Hb in the figure is applied, the center of the sensitivity distribution moves to the right, and downward magnetization is applied as shown in FIG. 11B. In this case, the center of the sensitivity distribution moves to the left. By changing the direction and magnitude of the bias current in this way, it is possible to move the center of the sensitivity distribution by an arbitrary amount in an arbitrary direction in the track width direction. In addition, the sensitivity characteristic of the GMR head is symmetric, and even if the center of the sensitivity distribution is moved, the entire characteristic curve is moved without expanding the bottom of the characteristic curve. However, the occurrence of crosstalk between tracks does not increase.

【0042】また、フリー層22に図10に示したよう
な磁化分布を有する異方性配向を持たせておくことによ
って、上述のように感度分布中心を移動させることがで
きると共に、感度分布を狭い範囲に抑えてより尖鋭な感
度分布を得ることが可能となる。従来のMRヘッドで
は、再生トラック幅(トラック幅方向の再生幅)はリー
ド間隔で規定されていたが、本実施形態のようにフリー
層22に磁化や異方性分布を持たせることによって、リ
ード24の間隔よりも狭い再生トラック幅を実現するこ
とができ、より狭トラック化を図ることが可能となる。
By providing the free layer 22 with an anisotropic orientation having a magnetization distribution as shown in FIG. 10, the center of the sensitivity distribution can be moved as described above, and the sensitivity distribution can be reduced. It is possible to obtain a sharper sensitivity distribution while suppressing the sensitivity to a narrow range. In the conventional MR head, the reproduction track width (reproduction width in the track width direction) is defined by the read interval. However, by providing the free layer 22 with magnetization or anisotropic distribution as in the present embodiment, the read width is determined. It is possible to realize a reproduction track width narrower than the interval of 24, and it is possible to achieve a narrower track.

【0043】なお、図9に示したスピンバルブ型MR素
子20、リード24およびバイアス電流ライン25から
なる再生ヘッド12は、図示しない絶縁性基板上に公知
の薄膜プロセスにより記録ヘッド11と共に複合ヘッド
として容易に形成することが可能である。
The reproducing head 12 comprising the spin-valve MR element 20, the leads 24 and the bias current lines 25 shown in FIG. 9 is formed as a composite head together with the recording head 11 on a non-illustrated insulating substrate by a known thin film process. It can be easily formed.

【0044】次に、本実施形態における制御系の構成を
図12を用いて説明する。図12において、MR素子
0は、センス回路31から例えば一定のセンス電流が供
給され、磁気ディスク1上に記録された信号に基づく磁
界による磁気抵抗の変化に対応した電圧信号、すなわち
再生信号を出力する。この再生信号は、再生アンプ32
により増幅された後、データ復号部33、PES復調部
34およびトラック位置情報生成部35に入力される。
データ復号部33では、再生アンプ32からの再生信号
を二値化し、さらに「0」,「1」のデータ識別を行っ
た後、元のデータを復号する。PES復調部34は、磁
気ディスク1上に予め記録されたサーボデータから目標
トラックに対するヘッド位置の誤差を示すヘッド位置誤
差情報を出力する。トラック位置情報生成部35は、同
様にサーボデータからヘッドが現在位置しているトラッ
クの半径位置を示すトラック位置情報を出力する。
Next, the configuration of the control system in this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the MR element 2
In the case of 0, for example, a constant sense current is supplied from the sense circuit 31, and a voltage signal corresponding to a change in magnetic resistance due to a magnetic field based on a signal recorded on the magnetic disk 1, that is, a reproduction signal is output. This reproduced signal is supplied to the reproduction amplifier 32
After that, it is input to the data decoding unit 33, the PES demodulation unit 34, and the track position information generation unit 35.
The data decoding unit 33 binarizes the reproduction signal from the reproduction amplifier 32, performs data identification of “0” and “1”, and then decodes the original data. The PES demodulation unit 34 outputs head position error information indicating an error of a head position with respect to a target track from servo data recorded in advance on the magnetic disk 1. The track position information generating unit 35 similarly outputs track position information indicating the radial position of the track where the head is currently located from the servo data.

【0045】PES復調部34からのヘッド位置誤差情
報とトラック位置情報生成部35からのトラック位置情
報は、制御部36に入力される。制御部36は、粗動ア
クチュエータ4を駆動するVCMドライバ37と、バイ
アス電流ライン25にバイアス電流を供給する電流ドラ
イバ38の制御を行う。以下、制御部36の具体的な制
御手順の例を説明する。
The head position error information from the PES demodulator 34 and the track position information from the track position information generator 35 are input to the controller 36. The control unit 36 controls a VCM driver 37 that drives the coarse motion actuator 4 and a current driver 38 that supplies a bias current to the bias current line 25. Hereinafter, an example of a specific control procedure of the control unit 36 will be described.

【0046】まず、第1の制御手順について、図13を
参照して説明する。すなわち、制御部36は、ステップ
101として、例えば図示しないHDDコントローラか
ら目標トラックに対するシーク命令が与えられると、ま
ずVCMドライバ37を制御する。この制御により、ス
テップ102として、粗動アクチュエータ4が複合ヘッ
ドを磁気ディスク1上の目標トラックに向けて移動させ
る。制御部36は、ステップ103として、複合ヘッド
が磁気ディスク1上の目標トラック上に乗ったことをト
ラック位置情報生成部35で生成されるトラック位置情
報により確認すると、ステップ104として、目標トラ
ックの半径位置から、再生ヘッド12の感度分布中心の
移動方向および移動量を計算により求める。なお、ステ
ップ103にて、複合ヘッドが磁気ディスク1上の目標
トラック上に乗ったことを確認しない場合は、ステップ
102に戻る。次に、ステップ105として、その移動
方向および移動量に対応したバイアス電流がバイアス電
流ライン25に流れるように電流ドライバ38を制御す
る。これにより、ステップ106として、記録ヘッドと
再生ヘッドとの間のトラックずれが補正されるように、
再生ヘッドの感度分布が制御される。
First, the first control procedure will be described with reference to FIG. That is, the control unit 36 first controls the VCM driver 37 when, for example, a seek command for a target track is given from an HDD controller (not shown) in step 101. With this control, in step 102, the coarse movement actuator 4 moves the composite head toward the target track on the magnetic disk 1. When the control unit 36 confirms that the composite head has been on the target track on the magnetic disk 1 by the track position information generated by the track position information generation unit 35 in step 103, the control unit 36 determines in step 104 the radius of the target track. From the position, the moving direction and the moving amount of the center of the sensitivity distribution of the reproducing head 12 are calculated. If it is not confirmed in step 103 that the composite head has been on the target track on the magnetic disk 1, the process returns to step 102. Next, in step 105, the current driver 38 is controlled so that a bias current corresponding to the moving direction and the moving amount flows to the bias current line 25. Thereby, as step 106, the track deviation between the recording head and the reproducing head is corrected,
The sensitivity distribution of the reproducing head is controlled.

【0047】上記においては、再生ヘッド12の感度分
布中心の移動方向および移動量を計算により求めたが、
これに代えて、図14に示すように、制御部36Aにル
ック・アップ・テーブル(LUT)39を内蔵させ、目
標トラックの半径位置から、再生ヘッド12の感度分布
中心の移動方向および移動量を、テーブル・ルックアッ
プにより提示することもできる。なお、ここでのルック
・アップ・テーブル(LUT)39は、予め、目標トラ
ックの複数の半径位置に対応する、再生ヘッド12の感
度分布中心の移動方向および移動量が記憶されている。
In the above description, the moving direction and the moving amount of the center of the sensitivity distribution of the reproducing head 12 were obtained by calculation.
Instead, as shown in FIG. 14, a look-up table (LUT) 39 is built in the control unit 36A, and the moving direction and the moving amount of the center of the sensitivity distribution of the reproducing head 12 are determined from the radial position of the target track. , Table lookups. The look-up table (LUT) 39 stores the moving direction and the moving amount of the center of the sensitivity distribution of the reproducing head 12 corresponding to a plurality of radial positions of the target track in advance.

【0048】次に、第2の制御手順について図15を参
照して説明する。すなわち、第2の制御手順におけるス
テップ201,202及び206は、第1の制御手順に
おけるステップ101,102及び106と同じであ
る。すなわち、制御部36は、例えば図示しないHDD
コントローラから目標トラックに対するシーク命令が与
えられると、まずVCMドライバ37を制御する。この
制御により、粗動アクチュエータ4が複合ヘッドを磁気
ディスク1上の目標トラックに向けて移動させる。
Next, a second control procedure will be described with reference to FIG. That is, steps 201, 202, and 206 in the second control procedure are the same as steps 101, 102, and 106 in the first control procedure. That is, the control unit 36 includes, for example, an HDD (not shown).
When a seek command for a target track is given from the controller, the VCM driver 37 is controlled first. With this control, the coarse movement actuator 4 moves the composite head toward a target track on the magnetic disk 1.

【0049】第2の制御手順は、ステップ203〜20
5が第1の制御手順におけるステップ103〜105と
相違する。すなわち、ステップ203として、粗動アク
チュエータ4による複合ヘッドが位置しているトラック
の位置と目標トラックとの距離、すなわち複合ヘッドの
位置誤差をPES復調部34からのヘッド位置誤差情報
に基づいて監視する。そして、ステップ204として、
このヘッド位置誤差がある閾値以下になるとVCMドラ
イバ37に粗動アクチュエータ4を停止させる指令を送
る。ステップ205として、複合ヘッドをその位置で停
止させると共に、ヘッド位置誤差が零となるように電流
ドライバ38を制御して、バイアス電流ライン25に流
すバイアス電流を制御する。
The second control procedure includes steps 203 to 20
5 is different from steps 103 to 105 in the first control procedure. That is, in step 203, the coarse movement actuator 4 monitors the distance between the position of the track where the composite head is located and the target track, that is, the position error of the composite head, based on the head position error information from the PES demodulation unit 34. . And as step 204,
When the head position error falls below a certain threshold value, a command to stop the coarse movement actuator 4 is sent to the VCM driver 37. In step 205, the composite head is stopped at that position, and the current driver 38 is controlled so that the head position error becomes zero, thereby controlling the bias current flowing through the bias current line 25.

【0050】以上のような第1又は第2の制御手順の制
御により、スキュー角θに起因する記録ヘッド11と再
生ヘッド12間のトラックずれを補正して、正確なデー
タ再生を行うことができる。
By the control of the first or second control procedure as described above, it is possible to correct a track shift between the recording head 11 and the reproducing head 12 due to the skew angle θ, and to perform accurate data reproduction. .

【0051】なお、上記実施形態ではGMR素子20に
バイアス磁界を印加するバイアス磁界発生素子15とし
てバイアス電流ライン25を用いたが、これに代えて
MR素子20自体に流れる電流を利用して、シャントバ
イアス効果により同様のバイアス磁界を印加することも
可能である。かかる第3の実施形態の構成は、図16と
図17に示されるが、図16と図17とにおいては、図
6と、図9及び図12と同一部分には同一符号を付して
ある。
[0051] In the above embodiments is used the bias current line 25 as a bias magnetic field generator 15 for applying a bias magnetic field to the GMR element 20, instead of this G
A similar bias magnetic field can be applied by the shunt bias effect using the current flowing in the MR element 20 itself. The configuration of the third embodiment is shown in FIGS. 16 and 17, and in FIGS. 16 and 17, the same parts as those in FIGS. 6, 9 and 12 are denoted by the same reference numerals. .

【0052】図16に示すように、本実施形態の磁気ヘ
ッドユニット3´は、複合ヘッドである記録ヘッド11
及び再生ヘッド12が搭載され、図6にて示したバイア
ス磁界発生素子15は無い。また、図17に示すよう
に、電流ドライバ38Aは、バイアス磁界発生素子15
が無いことから、図12におけるバイアス電流ライン2
5,電流ドライバ38は削除され、新規に電流ドライバ
38Aが設けられている。この電流ドライバ38Aは、
制御部36´の制御の下で、図12におけセンス回路3
1の機能と、MR素子20にシャントバイアス効果に
よりバイアス磁界発生素子15と同様のバイアス磁界を
印加ための電流(感度分布制御用バイアス電流)を
R素子20に流す機能とを合わせ持っている。
As shown in FIG. 16, the magnetic head unit 3 'of this embodiment has a recording head 11 which is a composite head.
And a reproducing head 12, and there is no bias magnetic field generating element 15 shown in FIG. Further, as shown in FIG. 17, the current driver 38A
, The bias current line 2 in FIG.
5. The current driver 38 is deleted, and a new current driver 38A is provided. This current driver 38A
Under the control of the control unit 36 ', the sense circuit 3 shown in FIG.
1 of a function, G MR device current for applying the same bias magnetic field and the bias magnetic field generating device 15 by the shunt bias effect in 20 (sensitivity distribution controlling bias current) G M
It has the function of flowing to the R element 20.

【0053】また、上記実施形態ではGMR素子20の
ピン層21をトラック幅方向に一様に磁化し、フリー層
22を異方性配向したが、逆にフリー層22をトラック
幅方向に一様に配向させ、ピン層21の磁化に図8に示
したような分布を与えても、同様の効果が得られる。か
かる実施形態を図18(a)〜(c)を参照して説明す
る。すなわち、GMR素子20において、ピン層21の
磁化とフリー層22の磁化とが直交するとき、GMR素
子20の感度中心が定まる。バイアス付与により、図1
8(a)に示すように、向きの異なる複数の磁化21a
〜21eを有するピン層21に対し、フリー層22の磁
化が同じ水平向きに配向すると、感度分布中心は、図示
の磁化21cに相当する位置に定まる。またバイアスを
変えることにより、図18(b)に示すように、向きの
異なる複数の磁化21a〜21eを有するピン層21に
対し、フリー層22の磁化が同じ右上がり向きに配向す
ると、感度分布中心は、図示の磁化21dに相当する位
置に定まる。更に、バイアスを変えることにより、図1
8(c)に示すように、向きの異なる複数の磁化21a
〜21eを有するピン層21に対しフリー層22の磁化
が同じ右下がり向きに配向すると、感度分布中心は、図
示の磁化21bに相当する位置に定まる。
In the above embodiment, the pinned layer 21 of the GMR element 20 is uniformly magnetized in the track width direction and the free layer 22 is anisotropically oriented. The same effect can be obtained even if the magnetization is oriented as shown in FIG. Such an embodiment will be described with reference to FIGS. That is, in the GMR element 20, when the magnetization of the pinned layer 21 and the magnetization of the free layer 22 are orthogonal, the center of sensitivity of the GMR element 20 is determined. Fig. 1
As shown in FIG. 8A, a plurality of magnetizations 21a having different directions are provided.
When the magnetization of the free layer 22 is oriented in the same horizontal direction with respect to the pinned layer 21 having .about.21e, the center of the sensitivity distribution is determined at a position corresponding to the illustrated magnetization 21c. By changing the bias, as shown in FIG. 18B, when the magnetization of the free layer 22 is oriented in the same right-upward direction with respect to the pinned layer 21 having a plurality of magnetizations 21a to 21e having different directions, the sensitivity distribution is increased. The center is determined at a position corresponding to the illustrated magnetization 21d. Further, by changing the bias, FIG.
As shown in FIG. 8C, a plurality of magnetizations 21a having different directions are provided.
When the magnetization of the free layer 22 is oriented in the same downward right direction with respect to the pinned layer 21 having .about.21e, the center of the sensitivity distribution is determined at a position corresponding to the illustrated magnetization 21b.

【0054】このように、バイアスを変えることにより
GMR素子20の感度分布中心を変えることができ、上
述した各実施形態と同様な作用効果を得ることができ
る。さらに、フリー層21とピン層22との磁化のなす
角度がトラック幅方向に図8と同様の分布を持てば良い
から、フリー層21やピン層22に異方性配向を施す代
わりに、GMR素子20に印加するバイアス磁界の強度
や方向に分布を持たせても、同様の効果を得ることが可
能である。その他、本発明は種々変形して実施すること
が可能である。
As described above, by changing the bias, the center of the sensitivity distribution of the GMR element 20 can be changed, and the same operation and effect as those of the above-described embodiments can be obtained. Further, since the angle formed by the magnetization of the free layer 21 and the pinned layer 22 may have the same distribution in the track width direction as in FIG. 8, instead of giving the free layer 21 and the pinned layer 22 anisotropic orientation, GMR A similar effect can be obtained even if the intensity and direction of the bias magnetic field applied to the element 20 are distributed. In addition, the present invention can be implemented with various modifications.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トラックピッチの狭小化及びトラックの高密度化を実現
し、且つ大きい再生出力を得ることが可能な磁気記録再
生装置、および磁気抵抗素子を用いた再生ヘッドを提供
することできる。
As described above, according to the present invention,
Realized narrowed and densification of the track of the track pitch, and a large reproduced output magnetic recording and reproducing apparatus capable of obtaining a, and it is possible to provide a reproducing head using a magnetoresistance element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】MRヘッドにおける感度特性を示す図。FIG. 1 is a diagram showing sensitivity characteristics of an MR head.

【図2】GMRヘッドにおける感度特性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing sensitivity characteristics in a GMR head.

【図3】MRヘッドにおけるバイアス電流と感度分布中
心との特性を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing characteristics of a bias current and a sensitivity distribution center in an MR head.

【図4】GMRヘッドにおけるバイアス電流と感度分布
中心との特性を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing characteristics of a bias current and a sensitivity distribution center in a GMR head.

【図5】本発明の第1の実施形態に係る磁気ディスク装
置の概略的構成を示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of the magnetic disk drive according to the first embodiment of the present invention.

【図6】同実施形態に係る磁気ヘッドユニットの原理的
構成を模式的に示す図。
FIG. 6 is an exemplary view schematically showing a principle configuration of the magnetic head unit according to the embodiment.

【図7】同実施形態におけるトラック半径位置によるト
ラックと記録ヘッドおよび再生ヘッドの相対位置変化と
再生ヘッドの感度分布の変化を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a relative position change between a track, a recording head, and a reproducing head and a change in sensitivity distribution of the reproducing head according to a track radius position in the embodiment.

【図8】再生ヘッドの感度分布の移動方向及び移動量を
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a moving direction and a moving amount of a sensitivity distribution of a reproducing head.

【図9】同実施形態における再生ヘッドに用いられるス
ピンバルブ型MR素子とバイアス磁界発生素子の具体的
な構成例を示す斜視図。
FIG. 9 is an exemplary perspective view showing a specific configuration example of a spin-valve MR element and a bias magnetic field generating element used in the reproducing head according to the embodiment;

【図10】図9におけるピン層およびフリー層の磁化分
布を示す図。
FIG. 10 is a view showing the magnetization distribution of a pinned layer and a free layer in FIG. 9;

【図11】図9におけるフリー層の印加磁界による磁化
分布の変化を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a change in magnetization distribution due to a magnetic field applied to a free layer in FIG. 9;

【図12】同実施形態における制御系の構成を示すブロ
ック図。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a control system in the embodiment.

【図13】同実施形態における制御系の制御動作の一例
を示す流れ図。
FIG. 13 is a flowchart showing an example of a control operation of a control system in the embodiment.

【図14】同実施形態におけるLUTを有する制御部を
示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a control unit having an LUT in the embodiment.

【図15】同実施形態における制御系の制御動作の他例
を示す流れ図。
FIG. 15 is a flowchart showing another example of the control operation of the control system in the embodiment.

【図16】本発明の第2の実施形態に係る磁気ディスク
装置の概略的構成を示す斜視図。
FIG. 16 is a perspective view showing a schematic configuration of a magnetic disk drive according to a second embodiment of the present invention.

【図17】同実施形態における制御系及び磁気ヘッドユ
ニットを示す図。
FIG. 17 is a diagram showing a control system and a magnetic head unit in the embodiment.

【図18】本発明の第3の実施形態に係るピン層、フリ
ー層の磁化の組合せと感度分布中心との関係を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing a relationship between a combination of magnetizations of a pinned layer and a free layer and a center of sensitivity distribution according to the third embodiment of the present invention.

【図19】従来技術の問題点を説明するためのトラック
半径位置によるトラックと記録ヘッドおよび再生ヘッド
の相対位置変化を示す図。
FIG. 19 is a diagram illustrating a relative position change between a track, a recording head, and a reproducing head depending on a track radius position for explaining a problem of the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…磁気ディスク(ディスク状磁気記録媒体) 2…スピンドルモータ 3…磁気ヘッドユニット 4…粗動アクチュエータ(ロータリアクチュエータ) 5…アクチュエータアーム 11…記録ヘッド 12…再生ヘッド(スピンバルブ型MRヘッド) 15…バイアス磁界発生素子 17…内周側トラック 18…外周側トラック 19…再生ヘッド感磁部 20…スピンバルブ型MR素子 21…ピン層(第1の磁性層) 22…フリー層(第2の磁性層) 23…非磁性導電層 24…リード 25…バイアス電流ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic disk (disk-shaped magnetic recording medium) 2 ... Spindle motor 3 ... Magnetic head unit 4 ... Coarse motion actuator (rotary actuator) 5 ... Actuator arm 11 ... Recording head 12 ... Reproduction head (spin valve type MR head) 15 ... Bias magnetic field generating element 17 inner track 18 outer track 19 read head magnetic sensing part 20 spin valve type MR element 21 pin layer (first magnetic layer) 22 free layer (second magnetic layer) ) 23 non-magnetic conductive layer 24 lead 25 bias current line

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 磁気記録媒体上に所定のトラックに沿っ
て信号を磁気的に記録する記録ヘッドと、 スピンバルブ型磁気抵抗素子と、このスピンバルブ型磁
気抵抗素子に設けられ当該スピンバルブ型磁気抵抗素子
にバイアス磁界を印加し前記スピンバルブ型磁気抵抗素
子の感度分布を前記トラックの幅方向に変化させる磁界
印加手段とを有し、前記磁気記録媒体上に記録された信
号を再生する再生ヘッドと、前記バイアス磁界を前記スピンバルブ型磁気抵抗素子に
印加するための外部制御信号を前記磁界印加手段に与え
制御手段とを備えたことを特徴とする磁気記録再生装
置。
1. A recording head for magnetically recording a signal along a predetermined track on a magnetic recording medium, a spin-valve magnetoresistive element , and the spin-valve magnetoresistive element.
The spin valve type magnetoresistive element provided in the magnetoresistive element.
Applying a bias magnetic field to the spin valve type magnetoresistive element.
Magnetic field that changes the sensitivity distribution of the element in the width direction of the track
Means for applying a signal recorded on the magnetic recording medium.
A reproducing head for reproducing a signal , and applying the bias magnetic field to the spin valve type magnetoresistive element.
An external control signal to be applied to the magnetic field applying means.
Magnetic recording and reproducing apparatus is characterized in that a that the control means.
【請求項2】 前記再生ヘッドは、シャントバイアス効
果によって当該スピンバルブ型磁気抵抗素子にバイアス
磁界を印加するための電流を当該スピンバルブ型磁気抵
抗素子自体に流す手段を具備することを特徴とする請求
項1に記載の磁気記録再生装置。
2. The reproducing head has a shunt bias effect.
Biases the spin-valve magnetoresistive element
A current for applying a magnetic field is applied to the spin valve type magnetic resistor.
Claims characterized by comprising means for flowing into the resistance element itself
Item 2. The magnetic recording and reproducing device according to item 1.
【請求項3】 磁気記録媒体上に所定のトラックに沿っ
て信号を磁気的に記録する記録ヘッドと、 スピンバルブ型磁気抵抗素子と、シャントバイアス効果
によって当該スピンバルブ型磁気抵抗素子にバイアス磁
界を印加し前記スピンバルブ型磁気抵抗素子の感度分布
を前記トラックの幅方向に変化させるための電流を当該
スピンバルブ型磁気抵抗素子自体に流す手段とを有し、
前記磁気記録媒体上に記録された信号を再生する再生ヘ
ッドと、 前記バイアス磁界を前記スピンバルブ型磁気抵抗素子に
印加するための外部制御信号を前記磁界印加手段に与え
る制御手段とを備えたことを特徴とする磁気記録再生装
置。
3. A predetermined track on a magnetic recording medium.
Recording head that records signals magnetically with a magnetic field, a spin-valve magnetoresistive element, and a shunt bias effect
Bias magnetic field to the spin valve type magnetoresistive element.
Sensitivity distribution of the spin valve type magnetoresistive element by applying a field
In the width direction of the track.
Means for flowing into the spin valve type magnetoresistive element itself,
To reproduce the signal recorded on the magnetic recording medium,
And the bias magnetic field is applied to the spin valve type magnetoresistive element.
An external control signal to be applied to the magnetic field applying means.
Magnetic recording / reproducing apparatus, comprising:
Place.
【請求項4】 前記制御手段は、前記外部制御信号を、
前記再生ヘッドが位置すべきトラックの磁気記録媒体半
径方向の位置を示すトラック位置情報に従って変化させ
る手段を具備することを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれかに記載の磁気記録再生装置。
4. The control means outputs the external control signal
4. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 1, further comprising means for changing in accordance with track position information indicating a radial position of a track on which the reproducing head is to be located.
【請求項5】 前記制御手段は、前記外部制御信号を、
前記再生ヘッドが位置すべきトラックに対する該再生ヘ
ッドの位置誤差を示すヘッド位置誤差情報に従って変化
させる手段を具備したことを特徴とする請求項1乃至3
のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
5. The control unit according to claim 1, wherein the external control signal is
4. The apparatus according to claim 1, further comprising means for changing in accordance with head position error information indicating a position error of the reproducing head with respect to a track where the reproducing head is to be positioned.
A magnetic recording / reproducing device according to any one of the above.
【請求項6】 前記スピンバルブ型磁気抵抗素子は、磁
化が所定方向に固定された第1の磁性層と、磁化が印加
磁界により変化する第2の磁性層を非磁性導電層を挟ん
設けてなり、 前記磁界印加手段は、前記 バイアス磁界を前記外部制御
信号に従って制御するバイアス磁界制御手段を具備する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁
気記録再生装置。
Wherein said spin-valve type magnetoresistive element, provided across the first magnetic layer whose magnetization is fixed in a predetermined direction, a nonmagnetic conductive layer and a second magnetic layer which changes magnetization by applying a magnetic field 6. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 1 , wherein the magnetic field applying unit includes a bias magnetic field control unit that controls the bias magnetic field according to the external control signal.
【請求項7】 前記スピンバルブ型磁気抵抗素子は、磁
化が前記磁気記録媒体の面に垂直な方向に固定された第
1の磁性層と、トラック幅方向の位置に応じて異なる方
向に磁化を形成するように異方性配向された第2の磁性
層とを非磁性導電層を挟んで設けてなり前記磁界印加手段は 、前記スピンバルブ型磁気抵抗素子
に前記磁気記録媒体の面に垂直な方向を向くバイアス磁
界を印加するバイアス磁界印加手段と、前記バイアス磁
界を前記外部制御信号に従って制御するバイアス磁界制
御手段とを具備することを特徴とする請求項1乃至請求
項5のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
7. The spin-valve magnetoresistive element includes a first magnetic layer whose magnetization is fixed in a direction perpendicular to a surface of the magnetic recording medium, and a magnetization in a different direction depending on a position in a track width direction. A second magnetic layer anisotropically oriented to be formed is provided with a non-magnetic conductive layer interposed therebetween, and the magnetic field applying means is provided on the spin-valve magnetoresistive element in a direction perpendicular to the surface of the magnetic recording medium. 6. A bias magnetic field applying means for applying a bias magnetic field oriented in a desired direction, and a bias magnetic field controlling means for controlling the bias magnetic field according to the external control signal. The magnetic recording and reproducing apparatus according to claim 1.
【請求項8】 前記外部制御信号は、再生ヘッドの向き
とトラックの伸長方向との角度差がトラックの半径位置
によって変化することに基づいて生成されることを特徴
とする請求項1乃至7のいずれかに記載の磁気記録再生
装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein said external control signal is generated based on a fact that an angle difference between a direction of a reproducing head and a direction of extension of a track changes according to a radial position of the track. A magnetic recording / reproducing device according to any one of the above.
【請求項9】 磁気記録媒体上に所定のトラックに沿っ
て信号を磁気的に記録する記録ヘッドと、 スピンバルブ型磁気抵抗素子を有し、前記磁気記録媒体
上に記録された信号を再生する再生ヘッドと、前記スピンバルブ型磁気抵抗素子 に磁気的に設けられ、
前記トラック、記録ヘッド及び再生ヘッドとの間の位置
的な関係に応じた電流が供給される導電部材とを具備し
たことを特徴とする磁気記録再生装置。
9. A recording head for magnetically recording a signal on a magnetic recording medium along a predetermined track, and a spin-valve magnetoresistive element for reproducing a signal recorded on the magnetic recording medium. A reproducing head, magnetically provided on the spin valve type magnetoresistive element ,
Position between the track, recording head and reproducing head
A magnetic recording / reproducing apparatus, comprising: a conductive member to which a current is supplied in accordance with a specific relationship .
【請求項10】 前記記録ヘッド、再生ヘッド及び導電
部材は、複合ヘッドを構成することを特徴とする請求項
9に記載の磁気記録再生装置。
10. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 9, wherein the recording head, the reproducing head, and the conductive member form a composite head.
【請求項11】 磁気記録媒体上に所定のトラックに沿
って信号を磁気的に記録する記録ヘッドと、 スピンバルブ型磁気抵抗素子と、このスピンバルブ型磁
気抵抗素子に設けられ、当該スピンバルブ型磁気抵抗素
子にバイアス磁界を印加するバイアス磁界印加手段とを
含み、トラック幅方向における感度分布を、再生ヘッド
と記録ヘッドとの間隔および再生ヘッドの向きとトラッ
クの長手方向との角度差に基づいて変化させる再生ヘッ
ド部材と、 を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
11. A recording head for magnetically recording a signal on a magnetic recording medium along a predetermined track, a spin-valve magnetoresistive element, and a spin-valve magnetoresistive element provided on the spin-valve magnetoresistive element. Bias magnetic field applying means for applying a bias magnetic field to the magnetoresistive element, and adjusts the sensitivity distribution in the track width direction to the distance between the read head and the write head, the direction of the read head, and the track.
A reproducing head member that changes based on an angle difference from a longitudinal direction of the magnetic recording / reproducing apparatus.
【請求項12】 磁気記録媒体上に所定のトラックに沿
って信号を磁気的に記録する記録ヘッドと、感度分布がトラックの幅方向に変化する スピンバルブ型
磁気抵抗素子と、シャントバイアス効果によって当該ス
ピンバルブ型磁気抵抗素子にバイアス磁界を印加するた
めの電流を当該スピンバルブ型磁気抵抗素子自体に流す
手段とを含み、当該手段によりスピンバルブ型磁気抵抗
素子自体に流す電流は,再生ヘッドと記録ヘッドとの間
および再生ヘッドの向きとトラックの長手方向との
度差に基づいて規定される、再生ヘッドと、 を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
12. A recording head for magnetically recording a signal along a predetermined track on a magnetic recording medium, a spin-valve magnetoresistive element whose sensitivity distribution changes in a track width direction, and a shunt bias effect. Means for applying a current for applying a bias magnetic field to the spin-valve magnetoresistive element to the spin-valve magnetoresistive element itself. angle between the longitudinal direction and the track spacing and reproducing head and the head
A magnetic recording / reproducing apparatus, comprising: a reproducing head defined based on a difference in degrees .
【請求項13】 磁気記録媒体のトラックに記録された
信号を再生するためのスピンバルブ型の磁気抵抗素子を
用いた再生ヘッドにおいて、 第1と第2の磁性層と、 前記第1と第2の磁性層の間に設けられた非磁性導電層
とを具備し、感度分布が トラックの幅方向の位置に応じて変化し、
記第1、第2の磁性層の磁化方向がトラック幅方向に沿
った所定の位置で直交するように前記第1の磁性層が一
様に磁化され、前記第2の磁性層が非一様に磁化されて
いることを特徴とする再生ヘッド。
13. A reproducing head using a spin valve type magnetoresistive element for reproducing a signal recorded on a track of a magnetic recording medium, comprising: a first magnetic layer; a second magnetic layer; magnetic layer and a nonmagnetic conductive layer provided between the sensitivity distribution is varied depending on the position in the width direction of the track, before
The magnetization directions of the first and second magnetic layers are along the track width direction.
A read head , wherein the first magnetic layer is uniformly magnetized and the second magnetic layer is non-uniformly magnetized so as to be orthogonal at a predetermined position .
【請求項14】 前記第1、第2の磁性層の磁化方向
トラック幅方向の中心の位置で直交するように前記第1
の磁性層は記録媒体の面に垂直な方向に一様に磁化され
ており、前記第2の磁性層は非一様に磁化されているこ
とを特徴とする請求項13記載の再生ヘッド。
14. The first magnetic layer according to claim 1, wherein said first and second magnetic layers have magnetization directions orthogonal to each other at a center position in a track width direction.
14. The reproducing head according to claim 13, wherein the magnetic layer is uniformly magnetized in a direction perpendicular to the surface of the recording medium, and the second magnetic layer is non-uniformly magnetized.
【請求項15】 前記第1、第2の磁性層の磁化方向
トラック幅方向の中心の位置で直交するように前記第1
の磁性層は記録媒体の面に平行な方向に一様に磁化され
ており、前記第2の磁性層は非一様に磁化されているこ
とを特徴とする請求項13記載の再生ヘッド。
15. The first magnetic layer according to claim 1, wherein said first and second magnetic layers have magnetization directions orthogonal to each other at a center position in a track width direction.
14. The reproducing head according to claim 13, wherein the magnetic layer is uniformly magnetized in a direction parallel to a surface of the recording medium, and the second magnetic layer is non-uniformly magnetized.
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