JPH0237504A - ディジタル多素子磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディジタル磁気記録再生等で使用し１ヘッド自
体で波形等化作用を有するディジタル多素子磁気ヘッド
に関する。

従来の技術 近年、ディジタルオーディオチーブレコーダ（ＤＡＴ）
を始めとする高密度ディジタル磁気記録を行う機器が実
用化されている。これらの機器に使用する従来の磁気ヘ
ッドは１つのトラックに対して単一のへラドギャップを
有するものであった。

第８図は従来の磁気ヘッドを用いたディジタルデータの
再生回路を示すもので、磁気テープ等の磁気記録媒体９
に記録された信号をヘッド５で読み出し、増幅器２で増
幅した後、波形等化回路３で等化し、データストローブ
回路４に等化された信号を入力するようになっている。

ディジタルデータの記録再生では所要帯域と時間間隔の
精度を育効に使うために各種の変調方式を用いているが
、再生波形の無歪条件はナイキストの基準で与えられる
ことになる。そのため、記録媒体から読み出される歪ん
だ出力波形を整形してディジタルデータを再生する波形
等化回路が用いられている。

この波形回路としてよく使用される回路にトランスバー
サルフィルタがある。第９図に４タツプのトランスバー
サルフィルタを用いた波形等化回路の例を示す。

第９図において、３０１は入力端子、３１．３２及び３
３は遅延素子、３４〜３７は係数回路、３８は加算回路
、３０２は出力端子である。

以下第９図を参照しながらその動作について説明する。

入力端子３０１には、記録媒体から再生されて所定のレ
ベルまで増幅され嚢信号が入力される。この信号は遅延
素子３１に入力され順次遅延素子３２及び３３へ入力さ
れる。ここで、入力信号の振幅をＡ１　周波数をω、遅
延素子の遅延量をＴとすると、入力信号を Ａ　ｅｘｐ　（ｊω（ｔ＋３７／２）　）と表すことが
できる。

各タップの出力信号はこの入力信号を用いて次の様に表
すことができる。

係数回路３４の入力　Ａ　ｅｘｐ　（ｊω（ｔ＋３Ｔ／
２）　）係数回路３５の入力　Ａ　ｅｘｐ　（ｊω（ｔ
＋　Ｔ／２）　）係数回路３６の入力　Ａ　ｅｘｐ　（
Ｊω（ｔ−Ｔ／２）　）係数回路３７の入力　Ａ　ｅｘ
ｐ　（Ｊω（ｔ−３Ｔ／２）　）従って各乗算回路の係
数をＫｌ、に２．に３．に４とすると、加算回路３８の
出力３０２は、　　Ａ　（Ｋｌｅｘｐ　（ｊω（ｔ＋３
Ｔ／２）　）　＋　Ｋ２ｅｘｐ　（ｊω（ｔ＋　Ｔ／２
）　’ｔ　＋　Ｋ３ｅｘｐ　（ｊω（ｔ−Ｔ／２）　）
　＋　Ｋ４ｅｘｐ　（ｊω（ｔ−３Ｔ／２）　）　）と
なる。ここで例えばに２＝＝に３＝に、　　Ｋ１＝に４
：Ｐ−にとおくと加算回路３８の出力は、 ２・Ａ−Ｋ・（ｃｏｓ（ωＴ／２）　＋　Ｐ−ｃｏｓ　
（３ωＴ／２）　）・ｅｘｐ（ｊωｔ）　になり、位相
特性のリニアな特性を得ることができる。

このように波形等化回路を用いて記録再生の特性を調整
してナイキストの基準を満たす無歪条件を得ていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記した従来の構成では、波形等化回路を
必要とするため部品点数が増え、消費電力が増加し、大
型化するという欠点を有していた。

本発明はかかる点に鑑み、簡易な構成で波形等化機能を
有するディジタル多素子磁気ヘッドを提供することを目
的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記問題点を達するために、へ、ソド幅が同一
である複数の素子磁気ヘッドを有し、トラック方向に素
子磁気ヘッドを所定の間隔をおいて配置し、これらの素
子磁気ヘッドの信号を合成する手段を備えた構成となっ
ている。

作用 本発明は上記した構成により、媒体のトラックに記録さ
れたデータパターンをトラック方向に所定の間隔をおい
て配置したそれぞれの素子磁気ヘッドで再生するので、
ヘッドと媒体との相対速度及び素子磁気ヘッドの相対間
隔によって各素子磁気ヘッドの再生出力信号に所定の時
間遅延を生じさせることができるとともに、これらの素
子磁気ヘッドからの信号の大きさを予め設定しておいて
合成することによって波形等化作用を得ることができる
。

実施例 第１図は本発明の一実施例によ１デイジタル多素子磁気
ヘツドの構成を示す図であり、４つの素子磁気ヘッドｌ
ａ、　　ｔｂ、　　ｌｃ、　　ｌｄの機械的構成を示し
ている。第１図において９は磁気記録媒体上の記録トラ
ックであり、このトラック上のディジタル多素子磁気ヘ
ッド１を矢印の方向へ移動させている。ディジタル多素
子磁気ヘッド１を形成する素子磁気ヘッド１ａ＋　　１
ｂ＋　　１ｃ＋　　ｌｄのヘッド幅はＷであって同一に
している。これはヘッドがトラックを少々逸脱しても全
素子磁気ヘッドの出力信号が均等に増減するので、トラ
ッキングずれに対して変動を小さくすることができる。

また、ヘッド間のトラック方向の相対的位置は間隔Ｓで
離して配置するようにしている。

第２図は本発明の他の実施例によるディジタル多素子磁
気ヘッドの構成を示す図であり、アジマス角度を有する
場合の素子磁気ヘッドの配置を示している。

ヘッドと媒体との相対速度をＶとすると、ヘッド間で相
対的にＳ／Ｖなる遅延時間が得られる。

最短記録波長をλとすると最短周期ＴｗはＴｗ＝λ／Ｖ
となる。いま間隔Ｓを最短記録波長λの１／２とすると
遅延時間ＴはＴ＝Ｔｗ／２が得られる。それぞれＴなる
遅延時間を有する各ヘッドの出力信号はヘッド巻数に応
じた係数を乗じて得られるので、これらを加算あるいは
減算合成することにより、トランスバーサルフィルタと
しての作用を得ることができる。

第３図は本発明のディジタル多素子磁気ヘッドの一例に
ついての電気的構成を示すものである。

４つの素子磁気ヘ−）ドＩａ、　　ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの
出力信号は合成回路１０で加算減算して合成し端子１０
０，１０１より出力信号として取り出される。

第４図は素子磁気ヘッドとしてリングヘッドを用いて各
素子磁気ヘッドを直列接続する合成回路を示す図である
。場合の本発明によるディジタル多素子磁気ヘッド直列
合成回路を示す図である。

素子磁気ヘッドの出力信号をそれぞれＥｌａ、Ｅｌ　ｂ
、　　Ｅ　１　ｃ、　　Ｅ　１　ｄとすると、ディジタ
ル多素子磁気ヘッド１の出力信号は出力端子１０１及び
１００間に出力され、その合成出力信号Ｅ１０１は次の
ようになる。

Ｅ１０１＝−Ｅ１ａ＋Ｅ１ｂ＋Ｅ１ｃｍＥｌｄ従って極
性を選択することができるので、素子磁気ヘッドの巻数
を組合わせてそれぞれのタップ係数を任意に設計できる
。素子磁気ヘッドとしてリングヘッドの代わりにホール
効果型ヘッドを用いても同じ作用を生じさせることがで
きる。ホール効果型ヘッドは薄膜パターンニング技術に
よって作られるので、形、状の微小化に適しているとと
もに、多素子磁気ヘッドとすることが比較的容易であり
本発明のディジタル多素子磁気ヘッドに好適である。

また第５図は同様にリングヘッドまたはホール効果型ヘ
ッドを用いて各素子磁気ヘッドを極性を選んで並列接続
した合成回路としたディジタル多素子磁気ヘッドの回路
図である。

第６図は素子磁気ヘッドとして磁気抵抗型ヘッドを用い
た場合の本発明によるディジタル多素子磁気ヘッドの合
成回路を示す図である。磁気抵抗型ヘッドも薄膜パター
ンニング技術によって作られるので、形状の微小化に適
しているとともに、多素子磁気ヘッドとするところが比
較的容易であり本発明のディジタル多素子磁気ヘッドに
好適である。

磁気抵抗型ヘッドは抵抗変化を利用するので、端子１０
２よりバイアス電源Ｅｏを供給する。素子磁気ヘッドの
抵抗値をＲａ、　　Ｒｂ、　　Ｒｃ、　　Ｒｄとすると
、このとき端子１０１に発生する出力電圧は　Ｅ１０１
＝Ｅｏ・（Ｒｈ＋Ｒｃ）／　（Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ＋Ｒｄ
）　　となる。

これを偏微分すると δＥＩＯＩ／δＲａ　ニーＥｏ−Ｋａ・（Ｒａ＋Ｃ１）
−”δＥＩＯＩ／δＲｂ　＝　　Ｅｏ−Ｋｂ・（Ｒａ＋
Ｃ２）−２δＥＩＯＩ／δＲｃ　：　　Ｅｏ・Ｋｃ・（
Ｒａ＋Ｃ３）−２δＥＩＯＩ／δＲｄ　ニーＥｏ−Ｋｄ
−（Ｒａ＋０４）−２が得られる。式中のＫ　ａ、　　
Ｋ　ｂ＋　　Ｋ　ＣＩ　　Ｋ　ｄ及びＣ１，Ｃ２，Ｃ３
，Ｃ４は定数である。これから明かなように素子磁気ヘ
ッドｌａ、ｌｄと１　ｂ。

１ｃとは抵抗変化に対する出力信号の極性が逆である。

このように抵抗分圧回路における素子磁気ヘッドの挿入
位置を代えることで係数の極性を選択できるので、任意
の係数を設定し得ることになる。係数の大きさは薄膜の
厚みや組成で設定できる。

第７図は本発明のディジタル多素子磁気ヘッドを用いた
ディジタルデータ再生装置の一例である。

第７図において１は本発明のディジタル多素子磁気ヘッ
ドであり、再生出力信号は増幅器２で増幅し、データス
トローブ回路４へ印加される。データストローブ回路４
はセルフクロッキング方式の信号からクロックを抽出し
データを再生する。クロックの抽出には位相同期ループ
回路を用いる。

第７図より明らかなように従来必要であった波形等化回
路を省略することができる。

なお、各素子磁気ヘッドの巻数及び間隔Ｓはトランスバ
ーサルフィルタの設計を行って得られる定数を基に決定
される。

また本実施例では間隔Ｓは各素子磁気ヘッド間で同じ値
としたが、間隔Ｓを各素子磁気ヘッド間で異ならしめて
も良い。

さらに言及するなら、本実施例では素子磁気ヘッドの数
を４個としたが２個以上の整数であれば良く、トランス
バーサルフィルタのタップ数と同様に設計の自由度に任
されていることは言うまでもない。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、媒体のトラッ
クに記録されたデータパターンをトラック方向に所定の
間隔をおいて配置したそれぞれの素子磁気ヘッドで再生
するのでヘッドと媒体との相対速度及び素子磁気ヘッド
の相対間隔によって各素子磁気ヘッドの再生出力信号に
所定の時間遅延を生じさせることができ、また巻数によ
って出力信号の大きさを予め設定できるので、これらの
素子磁気ヘッドからの信号を合成することによって波形
等化作用を得ることができる。従って、ヘッド単体で位
相特性のＩＪ　ニアな波形等化作用を得ることができ、
ナイキストの基準を濶たす無歪条件にすることができる
。よって、従来必要であった波形回路を無くすことがで
き、部品点数削減によるコストダウン、消ｕｉ力の低減
、小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のディジタル多素子磁気ヘッ
ドにおける素子磁気ヘッド配置図、第２図は本発明の他
の実施例のディジタル多素子磁気ヘッドにおける素子磁
気ヘッド配ス図、第３図は本発明のディジタル多素子磁
気ヘッドの信号の結線図、第４図は本発明のディジタル
多素子磁気ヘッドの再生出力信号の合成回路の一例を示
す結線図、第５図は本発明のディジタル多素子磁気ヘッ
ドの再生出力信号の合成回路の他の例を示す結線図、第
６図は本発明のディジタル多素子磁気ヘッドの再生出力
信号の合成回路のさらに他の例を示す結線ｌ−、第７図
は本発明のディジタル多素子磁気ヘッドを用いたディジ
タルデータ再生装置のブロック図、第８図は従来の磁気
ヘッドを用いたディジタルデータ再生装置のブロック図
、第９図は従来の磁気ヘッドを用いたディジタルデータ
再生装置に使用する波形等化海路のブロック図である。 １・・・ヘッド、　　ｌａ、　　ｌｂ、１ｃ、　　ｌｄ
−・・素子磁気ヘッド、　　１０・・・合成回路、２・
・・増幅器、３・・・波形等化回路、　　４・・・デー
タストローブ回路、９・・・磁気媒体、　　３１，３２
．３３・・・遅延素子、３４．３５．３６．３７・・・
係数回路、　　３８・・・加算回路。 第１図 １ユ、１ｄ−氷”ｒ５３％、へ、ｌ？ 代理人の氏名　弁理士　粟野　正単　はか１名第 図 第 図 Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＪＬ　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　Ｊト 踪 ０り 派 Ｑ’） 、べ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッド幅が同一である複数の素子磁気ヘッドを有
   し、トラック方向に素子磁気ヘッドを所定の間隔をおい
   て配置し、これらの素子磁気ヘッドの信号を合成する手
   段を備えたことを特徴とするディジタル多素子磁気ヘッ
   ド。
2. （２）素子磁気ヘッドはヘッド出力が異なることを特徴
   とする請求項１記載のディジタル多素子磁気ヘッド。