JPH0520617A

JPH0520617A - デイジタル磁気記録再生装置

Info

Publication number: JPH0520617A
Application number: JP3169663A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Nishiyama; 延昌西山; Toshiaki Tsuyoshi; 敏明津吉; Motoi Aoi; 基青井; Tetsuji Kameoka; 哲司亀岡; Masaya Tanaka; 雅也田中; Kazuhisa Shiraishi; 和久白石
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1993-01-29
Also published as: KR930003092A

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ディスク装置において、再生波形のスプリ
アスピークを除去するための信号処理方式。【構成】スリミング波形のレプリカ信号を遅延素子（１
４８）で遅延し、低周波ろ波器（１５３）で帯域制限を
行い、減衰器選択回路（１５５）にてレプリカ信号振幅
を主ピークより遅れ位置にあるスプリアスピークの振幅
と同程度にさせ、差動増幅回路（１４７）でスプリアス
ピークを除去する。また、主ピークより進み位置にある
スプリアスピークの除去方法は、入力信号を２系統に分
け、一方は減衰器選択回路（１８４）でスプリアスピー
クと同程度の振幅に減衰させ、他方の系統は遅延回路
（１７７）により減衰器選択回路出力のピークとスプリ
アスピークが重なるように遅延させる。その後、差動増
幅回路（１８２）でスプリアスピークを除去する。【効果】スプリアスピーク除去によるパターンピークシ
フトの減少。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インダクティブ型薄膜
磁気ヘッド（以下本明細書中ではＴＦＨと略す）または
磁気抵抗効果型再生ヘッド（以下本明細書中ではＭＲヘ
ッドと略す）またはメタル・イン・ギャップヘッド(以
下本明細書中ではＭＩＧヘッドと略す)を用いるディジ
タル磁気記録再生装置において、記録媒体から再生した
再生波形のスプリアスピークを除去するための信号処理
方式に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】ピーク弁別を用いたディジタル磁気記録
再生装置では、高記録密度化に伴い急峻な記録磁界を得
るためにＴＦＨに代わってきた。さらに小形の磁気ディ
スク装置では線速度が遅いために、ＴＦＨにより記録し
ＭＲヘッドにより再生を行う記録再生分離方式が用いら
れつつある。また低コスト化のための小形の装置ではＭ
ＩＧヘッドが用いられている。しかし、ＴＦＨを用いる
とポール長が有限なためにポールの外部エッジ付近にア
ンダーシュートと呼ぶ再生波形の主ピークと逆極性のス
プリアスピークが現れる。またＭＩＧヘッドでは、ギャ
ップ内の金属膜とバルクの部分の界面においてコンタノ
イズと呼ぶ再生波形の主ピークと同極性のスプリアスピ
ークが現れる。さらにＭＲヘッドでは、再生分解能を高
めるために磁気抵抗効果膜の両側にシールドと呼ぶ磁性
体を配置する。そのシールドによりヘッド自体に再生波
形のスリミング効果を持たせているが、スプリアスピー
クも同時に発生する。以上の状態でパターンデータを記
録再生した場合、上記のスプリアスピークが近傍の再生
波形と波形干渉を生じるために、パターンピークシフト
が大きくなるという影響を与えてきた。

【０００３】そこで、従来は特開昭60−136902号，特開
昭61−59664 号で示すトランスバーサル型等化回路およ
び特開昭61−99906号，特開昭61−114611号，特開昭61
−139980号で示す反射型の多タップ等化回路を用いてＴ
ＦＨにおけるアンダーシュートの除去は行ってきた。そ
の方法は、入力信号から波形を時間的にずらせたエコー
信号を遅延回路を用いて作り、各エコー信号と入力信号
をある比率で加えあわせることによってアンダーシュー
ト補償を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方記憶装置の大容量
化とともに記録密度が高くなり、そのために記録媒体の
保磁力を従来以上に高くしなければならなくなった。そ
れにともない磁気ヘッドの記録磁界を従来以上に強くす
る必要が生じた。記録磁界を強くするための一つの方法
として、ＴＦＨの場合はポール厚を厚くする方法を用い
ている。このTFHにより自己記録再生を行う場合は、ポ
ール厚が厚くなっているためにポールの外部エッジ付近
に発生するアンダーシュートが波形中心から遠く離れる
ことになる。そこで遅延時間が長い遅延素子が必要にな
り、このために遅延素子の伝送特性が劣化する。このよ
うな遅延素子を用いて波形伝送を行うと波形歪が生じ、
正しい波形等化ができないという課題があった。

【０００５】またＭＩＧヘッドのコンタノイズおよびＭ
Ｒヘッドのスプリアスピークの除去処理は行っていなか
った。

【０００６】さらに小形の装置に搭載するには、実装面
積の減少から素子数を少なくする必要があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、まず主ピーク波形のスリミングを行なう。その
後、スプリアスピークを補償するための波形として長遅
延時間の遅延素子を用いて主ピーク波形の遅延を行うと
共に伝送特性の劣化を用いてピーク部分がブロードにな
った遅延波形を作る。その時の遅延時間は、主ピーク波
形のスプリアスピーク部分に遅延波形のピークが重なる
ように遅延させる。このようにして作成した遅延波形と
主ピーク波形を合わせることによって主ピークより遅れ
た位置にあるスプリアスピークは除去できる。

【０００８】また主ピークより進んだ位置にあるスプリ
アスピークは次のような手段を用いて除去する。まず主
ピークを２経路に分岐し、一経路では減衰器によりスプ
リアスピークと同じ振幅の波形に減衰させ、他方の経路
では主ピーク波形を短時間の遅延素子の集合で、伝送特
性の劣化が少ない遅延素子により遅延させる。その時の
遅延時間は、主ピークとその進み位置にあるスプリアス
ピークとの時間差を設定する。上記の２経路を合わせる
ことにより進み側のスプリアスピークを除去できる。本
手段は、上記手段と組合せることにより主ピークの前後
にあるスプリアスピークを除去することができる。その
組合せ方法は、上記手段の前後どちらかに配置しても良
いが、特に前に配置した方がスプリアスピークの除去効
果が高くなる。

【０００９】一方磁気ディスク装置の場合は、磁気ヘッ
ドの半径位置により記録媒体との相対速度が変わるため
に、主ピークとスプリアスピークとの時間間隔が半径位
置によって変化する。そこで、遅延時間も半径位置によ
って選択するようにした。

【００１０】またＭＲヘッドを用いた場合は、シールド
膜の構造と記録波長によってスプリアスピークの極性が
変化する。そこで、両極性に対応できる回路構成にし
た。

【００１１】

【作用】上記の手段により遅延時間が長い遅延素子によ
る伝送特性劣化のための波形等化歪を無くすることがで
き、更に主ピークからはなれたスプリアスピークの除去
もできる。そのためにスプリアスピークによるパターン
ピークシフトを少なくすることができる。

【００１２】また磁気ディスク装置のように周速の違い
などによるスプリアスピークの発生位置が変化する場合
でも、対応することができる。

【００１３】さらに主ピークより遅れ位置に生じるスプ
リアスピークのみを除去する場合は、部品数を少なくで
き、例えば小形の磁気ディスク装置にも搭載ができる。

【００１４】

【実施例】図２は磁気ディスク装置の全体構成を示す。
図３は再生回路系の構成を示す。図４はＴＦＨの場合の
ポール構造と再生孤立波形の関係を示す。図５はＭＩＧ
ヘッドの場合のギャップ付近の構造と再生孤立波形の関
係を示す。図６はＭＲヘッドの場合の磁気抵抗効果素子
とシールド膜の構造と再生孤立波形の関係を示す。図１
はＴＦＨで再生した場合の主ピークより遅れたスプリア
スピーク（アンダーシュート）を除去する実施例の回路
構成を示す。図７は図１で示す回路の各部の波形を示
す。図８はＭＩＧヘッドで再生した場合のスプリアスピ
ーク（コンタノイズ）を除去する実施例の回路構成を示
す。図９は図８で示す回路の各部の波形を示す。図１０
はＭＲヘッドで再生した場合のスプリアスピークを除去
する実施例の回路構成を示す。図１１は図１０で示す回
路の各部の波形を示す。図１２はＴＦＨで再生した場合
のアンダーシュートを除去する別の実施例の回路構成を
示す。図１３は図１２で示す回路の各部の波形を示す。
図１４は遅延素子の遅延時間と伝送帯域幅の関係を示
す。図１５はＴＦＨで再生した場合の主ピークより進み
のアンダーシュートを除去する実施例の回路構成を示
す。図１６は図１５で示す回路の各部の波形を示す。図
１７は図１５の別の実施例を示す。図１８はＭＲで再生
した場合の主ピークより進みのスプリアスピークを除去
する実施例の回路構成を示す。図１９は図１８の別の実
施例を示す。

【００１５】まず磁気ディスク装置の全体構成につい
て、図２を用いて述べる。

【００１６】磁気ディスク装置は大きく分けると下記の
部分により構成している。情報を記憶しておく磁気ディ
スク１０１，磁気ディスクに情報を記録または再生を行
う磁気ヘッド１０２，磁気ディスクと磁気ヘッドの間に
相対速度を作るためのスピンドルモータ１０３，磁気デ
ィスクのある定めた位置に情報を記録するためのサーボ
回路１０４およびアクチュエータ１０５で構成する位置
決め系１０６，上位機からの情報をインタフェース１１
１を介し、変復調回路系１１２で磁気記録する‘１，
０’信号に変調し、その信号を磁気ヘッド１０２で記録
する記録回路系１０７，磁気記録した情報を磁気ヘッド
１０２で再生し‘１，０’データに変換する再生回路系
１０８，再生データを変復調回路系１１２で上位機の情
報に復調し、インタフェース１１１を介して上位機１０
９へ出力する系、さらに各部を制御する制御部１１０に
より構成している。

【００１７】本発明は再生回路系１０８の部分に適用
し、装置性能を高めることを目的としている。また、本
発明は位置決め系１０６のサーボ信号の信号処理にも適
用でき、その場合も装置性能を高めることができる。

【００１８】次に本発明にかかわる再生回路系１０８の
構成について図３を用いて述べる。従来からの磁気ディ
スク装置では情報の‘１’を磁化反転の形で磁気記録す
るＮＲＺＩ記録方式が用いられている。この方式におい
て、磁気ヘッド１０２で再生すると再生波形のピークの
部分が情報の‘１’に相当する。そこで、再生波形のピ
ーク部分から情報の‘１’を信号弁別する機能が必要に
なる。再生回路系１０８は上記の機能を持ったものであ
る。その方式は、まず磁気ヘッド１０２で再生された信
号を一定振幅の信号にするために自動利得制御増幅回路
（ＡＧＣ）１１３に入力する。ＡＧＣの出力信号には、
隣接ビットとの波形干渉がある。そこで、波形干渉を除
くために等化回路（ＥＱ）１１４に入力する。次にＥＱ
出力を二つに分ける。一方は波形のピークをゼロクロス
信号に変換するために、微分回路１１５に入力する。さ
らに微分回路１１５では必要帯域以外のノイズも周波数
が高くなると共に強調するので、その余分なノイズを除
去するために低周波ろ波器（ＬＰＦ）１１６に入力す
る。次のパルサー１１７では微分波形のゼロクロス部分
からゼロクロスパルスを作る。しかし低周波の再生信号
では孤立波形状態に近くなり、波形のピーク以外の部分
でも微分波形ではゼロクロスが発生する。そこで、ＥＱ
出力で二つに分けたもう一方の信号を用いて、波形のピ
ーク以外のゼロクロスパルスを除去する。その方法は、
ＥＱ出力の波形には必要帯域以外のノイズが重畳してい
るので、まず低周波ろ波器１１８を通過させることによ
り余分なノイズを除去する。そしてパルサー１１７に入
力し、あるスライスレベルでの波形の振幅検出をする。
この時、スライスレベルより高い振幅を持ち、同時にゼ
ロクロスパルスが発生していれば、このパルスは波形の
ピークに相当するパルスと判断する。

【００１９】以上のようにして波形のピークに相当する
ゼロクロスパルスを作る。次に、このパルスをもとに情
報の‘１，０’を弁別する。まず情報の‘１，０’を判
断するために必要な弁別窓と呼ぶ時間の物差しを作る。
この弁別窓は、ゼロクロスパルスのタイミングに同期さ
せるためにフェースド・ロック・ループ・オッシレータ
で構成した可変周波数発振器（ＶＦＯ）１１９により作
る。この弁別窓とパルサーからのゼロクロスパルスを弁
別回路１２０に入力して、弁別窓の中にゼロクロスパル
スがあれば‘１’、無ければ‘０’と弁別して出力す
る。次に復調回路１１２により上位機の情報として扱え
るデータに復調する。以上が再生回路系１０８の方式と
回路構成である。

【００２０】本発明を再生回路系１０８に用いた場合
は、具体的には等化回路１１４の部分に適用し、スプリ
アスピークを除去することによって主ピーク波形とスプ
リアスピークの波形干渉によるパターンピークシフトを
低減する目的で用いる。

【００２１】次に本発明の対象とするスプリアスピーク
を発生する磁気ヘッドの先端部分の構造とその再生孤立
波形について図４，図５，図６を用いて述べる。

【００２２】まず図４は薄膜磁気ヘッド(ＴＦＨ)１２１
のポール構造と再生孤立波形１２２の関係を示したもの
である。ＴＦＨは従来から用いられていたバルクヘッド
に比べて媒体対抗面のポール長１２５が記録波長にたい
して無視できない程薄くなった。そのためにポールの外
側エッジ１２３でも再生磁界を感じてアンダーシュート
と呼ぶ主ピークと逆極性のスプリアスピーク１２４を発
生する。このスプリアスピークはポール長１２５に依存
するために、ポール長１２５が厚くなればスプリアスピ
ーク１２４の位置も離れてしまう。

【００２３】次に図５はメタル・イン・ギャップヘッド
(ＭＩＧヘッド)１２６のギャップ付近の構造と再生孤立
波形１２７の関係を示したものである。ＭＩＧヘッド１
２６は記録磁界を強くするために、従来から用いられて
いたバルクヘッドのギャップ対向面に飽和磁束密度の高
い磁性膜１２８を設けたものである。この場合磁性膜と
バルク材の界面１２９が擬似ギャップになり主ピークと
同極性のスプリアスピーク（コンタノイズ）１３０とし
て出力してしまう。そこで構造的に回避する手段が考え
られているが、構造が複雑になるために、狭トラック幅
化が難しくなる。

【００２４】また飽和磁束密度の高い磁性膜１２８をギ
ャップ対向の両面に設けたＭＩＧヘッドがあるが、本場
合はコンタノイズが主ピークの前後に発生するだけであ
り、本発明の回路方式を用いることにおいては支障はな
い。さらにこの場合の回路構成は他の実施例から容易に
類推できることは明白である。

【００２５】つぎに図６は磁気抵抗効果型再生ヘッド
（ＭＲヘッド）１３１の場合の磁気抵抗効果素子（ＭＲ
素子）１３２およびシールド膜１３３の構造と、再生孤
立波形１３４の関係を示したものである。ＭＲ素子１３
２だけでは再生分解能が低くなるために、シールド膜１
３３を設けることにより再生分解能を高めようとしたも
のである。しかし、シールド膜１３３も磁性体であるた
めに再生磁束を吸い込みＭＲ素子１３２を経由する磁気
回路が構成される。そのためにシールド膜１３３のある
位置でスプリアスピーク１３５が発生する。また、これ
は記録波長との関係で決まるものなので、記録波長とシ
ールド膜を含めたＭＲヘッドの厚さ１３６の関係を抑え
ることによりスプリアスピーク１３５の極性を決めるこ
とができる。

【００２６】次にスプリアスピークを除去するために、
再生回路系１０８のＥＱ部分１１４に用いる等化回路の
実施例について述べる。この実施例に用いる再生磁気ヘ
ッドとしては、ＴＦＨ，ＭＲヘッド，ＭＩＧヘッドを用
いた場合について述べる。

【００２７】まずＴＦＨを用いた場合の第１の実施例に
ついて図１，図７を用いて述べる。図１には回路構成を
示し、図７には図１の各部の波形を示した。図１よりＡ
ＧＣ１１３出力を１段目の差動増幅回路１３７に入力
し、一方の出力を遅延素子138及び減衰器選択回路１２
９に接続する。この場合遅延素子１３８と１段目の増幅
回路１３７出力とのインピーダンスマッチングを取るた
めに１段目の増幅回路出力に抵抗１４０を接続する。さ
らに遅延素子１３８の出力は２段目の差動増幅回路１４
１の正相入力に入力する。この場合信号を反射させるた
めに、２段目の増幅回路１４１入力には反射係数と遅延
素子のインピーダンスから決まる抵抗142を接続する。
これにより１段目の増幅回路１３７出力と２段目の増幅
回路１４１で反射し、遅延素子１３８を戻ってきた信号
が減衰器選択回路１３９に入力する。減衰器選択回路１
３９では、図７で示すように入力した信号１４３を波形
144で示すように減衰させ、２段目の差動増幅回路１４
１の逆相入力に入力する。前述の遅延素子１３８出力
（図７の波形１４５）と減衰器選択回路１３９出力（図
７の波形１４４）を２段目の増幅回路１４１で合成し、
図７の波形１４６で示すように主ピーク波形のスリミン
グを行う。

【００２８】次に２段目の増幅回路１４１の一方の出力
は３段目の差動増幅回路１４７の正相入力に入力する。
他方の出力は遅延素子１４８に入力し、上述したスリミ
ング波形１４６のアンダーシュート１４９の位置に遅延
信号１５０のピーク１５１が来るように信号を遅延させ
る。この時遅延信号を各タップごとに出力し、選択回路
１５２で選択できるようにする。選択した遅延信号を低
周波ろ波器１５３に入力し、高周波成分の少ないブロー
ドな波形に変換する。この場合の低周波ろ波器１５３の
特性としては、アンダーシュートの波形の形によりフィ
ルターの遮断周波数及び減衰特性を選べばよい。本実施
例では、３ＭＢ／sec ，１−７ＲＬＬ変調を用いた系と
したので、遮断周波数を最高記録密度周波数９ＭＨｚの
半分の４.５ＭＨｚとし、フィルターの減衰特性として
はガウシアン３次型のゆるやかな減衰特性の低周波ろ波
器を用いた。また減衰特性はゆるやかな方が波形歪が少
なくてよい。さらにこの遅延素子１４８では、反射を起
こさせないために遅延素子１４８の入力側と低周波ろ波
器１５３の出力側にインピーダンスマッチングをさせる
ための特性インピーダンスと同じ抵抗１５４を接続す
る。また遅延素子１４８と低周波ろ波器１５３の特性イ
ンピーダンスは同じにしてある。次に低周波ろ波器１５
３の出力を減衰器選択回路１５５に入力し、アンダーシ
ュートと同じ振幅に減衰させる。上述のスリミング波形
（図７の波形１４６）と減衰器選択回路１５５出力（図
７の波形１５０）を３段目の増幅回路１４７で合成させ
ることにより、図７の波形１５６で示すように主ピーク
より遅れた位置にあるアンダーシュート１４９を除去す
ることができる。

【００２９】一方磁気ディスク装置の場合は磁気ヘッド
の半径位置によって周速が異なるために、アンダーシュ
ートの発生位置および再生波形幅が変化する。そこで、
半径位置情報をもとに制御信号（ＣＮＴＬ−１，ＣＮＴ
Ｌ−２，ＣＮＴＬ−３）を作り、減衰器選択回路１３
９，１５５及び遅延素子タップ選択回路１５２を制御す
ることにより、常にアンダーシュート位置および波形幅
に追従した正しい等化ができるようにする。

【００３０】次にＭＩＧヘッドを用いた場合の第２の実
施例について図８，図９を用いて述べる。図８には回路
構成を示し、図９には図８の各部の波形を示した。ＡＧ
Ｃ１１３出力１６１を入力し、スリミング波形１５７に
等化するまでは図１と同じであるので省略する。そこ
で、スリミングした波形からコンタノイズ１５８を除去
する方法を本実施例により述べる。まずＭＩＧヘッドの
コンタノイズ１５８は主ピーク１５９と同極性に発生す
ることから、ＴＦＨの場合のアンダーシュート除去信号
とは逆極性の信号を作れば良い。そこで、スリミングし
た信号（図９の波形１５７）を二つに分岐し、一方は３
段目の差動増幅回路１４７の正相入力に入力し、他方は
遅延素子１４８に接続する。以下遅延素子１４８，タッ
プ選択回路１５２，低周波ろ波器１５３，減衰器選択回
路１５５そして３段目の差動増幅回路１４７の逆相入力
に接続し（図９の波形１６０）、３段目の増幅回路１４
７でコンタノイズ１５８を除去する方法は図１と同じで
ある。また、磁気ヘッドの半径位置によってコンタノイ
ズ１５８の発生位置および再生波形幅が変化する場合の
対応制御方法も図１と同じである。

【００３１】次にＭＲヘッドを用いた場合の第３の実施
例について図１０，図１１を用いて述べる。図１０には
回路構成を示し、図１１には図１０の各部の波形を示し
た。ＡＧＣ１１３出力１６２を入力し、スリミング波形
１６３に等化するまでは図１と同じであるので省略す
る。そこで、スリミング波形１６３からスプリアスピー
ク１６４を除去する方法を本実施例により述べる。まず
ＭＲヘッドの場合は、スプリアスピーク１６４は記録波
長とシールド膜を含めたＭＲヘッドの厚さ１３６の関係
により極性が定まる。そのためにスプリアスピーク除去
信号１６５も上記の関係にしたがって極性を選択する必
要があり、そこで記録波長とＭＲヘッドの厚さをパラメ
ータとした制御信号を設け、スプリアスピーク１６４の
極性を判断させる。この方法を用いた回路構成の実施例
が図１０に示すものである。図１０に示すように、スプ
リアスピークが負極性の場合はＴＦＨのアンダーシュー
ト除去と同じと考え、２段目の差動増幅回路１４１の反
転出力を極性選択回路１６６によって選択する。以下は
ＴＦＨのアンダーシュート除去と同じプロセスによりス
プリアスピーク１６４を除去する。またスプリアスピー
クが正極性の場合はＭＩＧヘッドのコンタノイズ除去と
同じと考え、２段目の差動増幅回路１４１の正相出力を
極性選択回路１６６によって選択する。以下はＭＩＧヘ
ッドのコンタノイズ除去と同じプロセスによりスプリア
スピーク１６４を除去する。

【００３２】次にＴＦＨの場合のアンダーシュート除去
を行う第４の実施例を図１２，図１３を用いて述べる。
本実施例では、スリミングをするための信号１６７にア
ンダーシュートを除去するための信号１６８を足し込み
２段目の差動増幅回路141でスリミングを行いながらア
ンダーシュート除去も行う方式である。その回路構成
は、ＡＧＣ１１３出力１６９を１段目の差動増幅回路１
３７に入力し、一方の出力はスリミング用の回路すなわ
ち遅延素子１３８と減衰器選択回路１３９に入力する。
遅延素子１３８の出力は２段目の差動増幅回路１４１の
正相入力に入力する。その際、１段目の増幅回路１３７
出力には遅延素子１３８とのインピーダンスマッチング
を取るために遅延素子の特性インピーダンスと同じ抵抗
１７０を接続する。また２段目の増幅回路１４１入力に
は遅延素子出力信号１７１を反射させるために反射係数
と遅延素子１３８の特性インピーダンスで決まる抵抗14
2を接続する。一方減衰器選択回路１３９出力は後述す
るアンダーシュート除去信号１６８と加算するための加
算回路１７２に入力する。

【００３３】またアンダーシュート除去信号１６８の作
り方は、まず１段目の増幅回路137の反転出力を遅延素
子１４８に入力する。遅延素子１４８では図１３の波形
168で示すようにアンダーシュートの位置１７３まで遅
延させるために用いる。さらにタップ選択回路１５２で
は、磁気ディスク装置における半径位置とアンダーシュ
ートとの関係より、常にアンダーシュートの位置に除去
信号が来るように遅延時間を切り替える。タップ選択回
路１５２出力を低周波ろ波器１５３に入力し、高い周波
数成分を落した波形に等化する。さらに低周波ろ波器１
５３出力を減衰器選択回路１５５に入力し、アンダーシ
ュートの振幅と同程度にする。この場合もアンダーシュ
ートの振幅に半径依存性が有るために、減衰係数を切り
替える方式を設けている。その減衰器選択回路１５５出
力を加算回路１７２に入力する。加算回路１７２では前
述したようにスリミングを行うための信号（図１３の波
形１６７）とアンダーシュート除去用の信号（図１３の
波形１６８）を加えあわせることにより、スリミングと
アンダーシュート除去を行うための信号（図１３の波形
１７４）を作る。次に加算回路出力１７４を２段目の差
動増幅回路１４１の反転入力に入力する。このようにし
て、２段目の差動増幅回路１４１では図１３の波形１７
５で示すようにスリミングとアンダーシュート除去を行
う。

【００３４】また図１４に示すように遅延素子の遅延時
間が長くなると遅延素子そのものの伝送帯域が低下す
る。そのために以上の実施例で述べたスプリアスピーク
を除去するための回路系で遅延素子の後に低周波ろ波器
を挿入したが、遅延時間の長い遅延素子を用いる場合は
素子そのものの特性劣化を用いることができるので低周
波ろ波器を外しても同等の特性を得ることができる。

【００３５】次に主ピークより進みのスプリアスピーク
の除去方法について述べる。この信号処理は上述したス
リミングおよびスプリアスピークの除去処理回路よりも
前段に配置することが望ましい。

【００３６】まずＴＦＨを用いた場合の主ピークより進
みのアンダーシュート除去回路を図１５および図１６を
用いて述べる。まず前段の出力１７８を１段目の差動増
幅回路１７６に入力し、一方の出力を遅延素子１７７に
入力する。その時の遅延時間は、図１４に示す遅延時間
と伝送帯域の関係から伝送帯域内の遅延時間を持つ遅延
素子を複数個直列に接続し、途中に伝送特性補償用の回
路を挿入して、全体としてアンダーシュートの位置１７
９と遅延前の主ピークの位置が同じ（図１６の波形１８
０）になるように遅延させる。その後上述と同様に半径
依存性を補償するためにタップ選択回路１８１にて遅延
時間を最適化し、その出力を２段目の差動増幅回路１８
２の正相入力に入力する。この場合遅延素子１７７の入
出力の両側では反射を起こさせないために、インピーダ
ンスマッチングを行うための抵抗１８３を接続する。

【００３７】また１段目の差動増幅回路の別の出力は、
減衰器選択回路１８４に入力し図１６の波形１８５で示
すようにアンダーシュートと同じ振幅に減衰させる。こ
の場合もアンダーシュートの振幅に半径依存性があるの
で、半径位置で減衰量を制御する。この減衰器選択回路
１８４の出力を２段目の差動増幅回路１８２の逆相入力
に入力する。このようにして主ピークより進みのアンダ
ーシュートを除去することができる。

【００３８】次に図１５のアンダーシュート除去回路に
おいて、アンダーシュートの位置１７９または遅延回路
１７７の遅延時間ずれがあってもアンダーシュート除去
効果を下げないための実施例を図１７に示す。その回路
構成は、図１５の１段目の差動増幅回路１７６出力と減
衰器選択回路１８４の間に低周波ろ波器１８６を挿入す
る。この構成をとることにより、アンダーシュートを除
去するための信号１８５をブロードにし、アンダーシュ
ート除去適用時間範囲を広げることができる。

【００３９】次にＭＲヘッドの場合の主ピークより進み
のスプリアスピーク除去回路について図１８を用いて述
べる。基本の回路構成は図１５と同じであるが、ＭＲヘ
ッドの場合は上述したように記録波長とＭＲヘッドの厚
さの関係からスプリアスピークの極性が正負のどちらに
も生じる可能性があるので、１段目の差動増幅回路１７
６出力の両側から信号が取れるように接続し、極性選択
回路１８７によって必要な極性の信号を得る。極性選択
回路１８７の出力は減衰器選択回路１８４に入力し、以
後は図１５と同じ動作を行う。一方１段目の出力から遅
延素子１７７に接続している部分には、２段目の増幅回
路１８２からの反射信号が戻ってくる。そこで反射信号
を取り込まないために、極性選択回路１８７へ分岐した
後にバッファー回路１８８を挿入する。以後は図１５と
同じ動作を行い、スプリアスピークの除去を行う。

【００４０】また図１５と図１７の関係と同様に、図１
８の極性選択回路１８７と減衰器選択回路１８４の間に
図１９に示すように低周波ろ波器１８６を挿入する。こ
れにより図１７と同様の効果を得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明により主ピーク波形の前後にある
スプリアスピークの一方または両方を除去できるため
に、主ピークとスプリアスピークの波形干渉によるパタ
ーンピークシフトを小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＴＦＨで再生した場合の主ピークより遅れたア
ンダーシュートを除去する実施例の回路構成図。

【図２】磁気ディスク装置の全体構成図。

【図３】再生回路系の構成図。

【図４】ＴＦＨの場合のポール構造と再生孤立波形の関
係。

【図５】ＭＩＧヘッドの場合のギャップ付近の構造と再
生孤立波形の関係。

【図６】ＭＲヘッドの場合の磁気抵抗効果素子とシール
ド膜の構造と再生孤立波形の関係。

【図７】図１で示す回路の各部の波形。

【図８】ＭＩＧヘッドで再生した場合のコンタノイズを
除去する実施例の回路構成図。

【図９】図８で示す回路の各部の波形。

【図１０】ＭＲヘッドで再生した場合のスプリアスピー
クを除去する実施例の回路構成図。

【図１１】図１０で示す回路の各部の波形。

【図１２】ＴＦＨで再生した場合のアンダーシュートを
除去する別の実施例の回路構成図。

【図１３】図１２で示す回路の各部の波形。

【図１４】遅延素子の遅延時間と伝送帯域幅の関係を示
す図。

【図１５】ＴＦＨで再生した場合の主ピークより進みの
アンダーシュートを除去する実施例の回路構成図。

【図１６】図１５で示す回路の各部の波形。

【図１７】ＴＦＨで再生した場合の主ピークより進みの
アンダーシュートを除去する別の実施例の回路構成図。

【図１８】ＭＲで再生した場合の主ピークより進みのス
プリアスピークを除去する実施例の回路構成図。

【図１９】ＭＲで再生した場合の主ピークより進みのス
プリアスピークを除去する別の実施例の回路構成図。

【符号の説明】

１０１…磁気記録媒体、１０２…磁気ヘッド、１０４…
サーボ回路、１０６…位置決め系、１０８…再生回路
系、１１３…自動利得制御増幅回路、１１４…等化回
路、１１５…微分回路、１１６，１１８…低周波ろ波
器、１１７…パルサー、１２１…薄膜磁気ヘッド、１２
２…薄膜磁気ヘッドでの再生孤立波形、１２４…アンダ
ーシュート、１２６…メタル・イン・ギャップヘッド、
１２７…メタル・イン・ギャップヘッドでの再生孤立波
形、１２８…飽和磁束密度の高い磁性膜、１２９…磁性
膜とバルク材の界面、１３０…コンタノイズ、１３１…
磁気抵抗効果型再生ヘッド、１３２…磁気抵抗効果素
子、１３３…シールド膜、１３４…磁気抵抗効果型再生
ヘッドでの再生孤立波形、１３５…スプリアスピーク、
137,１４１，１４７…差動増幅回路、１３８…遅延手
段、１３９，１５５…減衰器選択回路、１４０，１４
２，１５４…抵抗、１４８…遅延手段、１５２…タップ
選択回路、１５３…低周波ろ波器、１６６…極性選択回
路、１７２…加算回路、１７７…遅延手段、１８１…タ
ップ選択回路、１８３…抵抗、１８４…減衰器選択回
路、１８６…低周波ろ波器、１８７…極性選択回路、１
８８…バッファ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者亀岡哲司神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者田中雅也神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者白石和久神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所小田原工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル情報を記憶する磁気記録媒体，
磁気記録を行う磁気ヘッド，磁気ヘッドにディジタル情
報を記録するための記録電流を流し、また再生信号から
２値情報を取り出す記録再生回路系，磁気記録媒体のあ
る定めた位置に磁気ヘッドを位置決めする位置決め系を
最低限有する装置において、記録再生回路系に再生波形
のスプリアスピークを補償する等化回路を設けることを
特徴とするディジタル磁気記録再生装置。
【請求項２】ディジタル情報を記憶する磁気記録媒体，
磁気記録を行う磁気ヘッド，磁気ヘッドにディジタル情
報を記録するための記録電流を流し、また再生信号から
２値情報を取り出す記録再生回路系，磁気記録媒体のあ
る定めた位置に磁気ヘッドを位置決めする位置決め系を
最低限有する装置において、位置決め系の信号処理回路
に再生波形のスプリアスピークを補償する等化回路を設
けることを特徴とするディジタル磁気記録再生装置。
【請求項３】自動利得制御回路，等化回路，微分回路，
低周波ろ波器，パルス化回路，可変周波数発振器，弁別
回路で構成する再生回路系において、等化回路の部分を
再生波形のスリミング手段，主ピークの進み側のスプリ
アスピークを補償する手段，主ピークの遅れ側のスプリ
アスピークを補償する手段の中で、１手段または２手段
または３手段で構成することを特徴とするディジタル磁
気記録再生装置。
【請求項４】位置決め系のサーボ信号処理回路の等化回
路において、等化回路の部分を再生波形のスリミング手
段，主ピークの進み側のスプリアスピークを補償する手
段，主ピークの遅れ側のスプリアスピークを補償する手
段で構成することを特徴とするディジタル磁気記録再生
装置。
【請求項５】主ピークの遅れ側のスプリアスピークを補
償する手段において、入力波形のレプリカ信号波形を作
り、そのレプリカ信号波形の振幅をスプリアスピークの
振幅と同程度に減衰させ、さらにスプリアスピークの位
置までレプリカ信号波形を遅延させ、その後レプリカ信
号波形と入力波形を加算または減算することにより主ピ
ークの遅れ側のスプリアスピークを補償することを特徴
とするディジタル磁気記録再生装置。
【請求項６】主ピークの進み側のスプリアスピークを補
償する手段において、入力波形のレプリカ信号波形を作
り、そのレプリカ信号波形の振幅をスプリアスピークの
振幅と同程度に減衰させ、一方レプリカ信号波形のピー
クと入力波形のスプリアスピークが重なるように入力波
形を遅延させ、その後レプリカ信号波形と入力波形を加
算または減算することにより主ピークの進み側のスプリ
アスピークを補償することを特徴とするディジタル磁気
記録再生装置。
【請求項７】インダクティブ型薄膜磁気ヘッドにより記
録再生を行う磁気記録再生装置において、本磁気ヘッド
の場合の主ピークの遅れ側のアンダーシュートを補償す
る等化回路構成は、入力信号を入力した第１の差動増幅
回路の一方の出力は第２の差動増幅回路の正相入力に入
力し、他方の出力はインピーダンスマッチング抵抗を介
し遅延手段に入力して遅延させ、アンダーシュートの位
置に遅延信号のピークが重なるようにタップ選択回路で
タップを選択し、さらに低周波ろ波器を介して、減衰器
選択回路に入力し、アンダーシュートと同程度の振幅に
減衰させ、第２の差動増幅回路の逆相入力に入力し、第
２の差動増幅回路において正相入力と逆相入力の差を取
ることによって、主ピークより遅れた位置にあるアンダ
ーシュートを補償することを特徴とするディジタル磁気
記録再生装置。
【請求項８】メタル・イン・ギャップヘッドにより記録
再生を行う磁気記録再生装置において、本磁気ヘッドの
場合の主ピークの遅れ側のコンタノイズを補償する等化
回路構成は、第１の差動増幅回路の出力信号を二つに分
岐し、一方は第２の差動増幅回路の正相入力に入力し、
他方はインピーダンスマッチング抵抗を介し遅延手段に
入力して遅延させ、コンタノイズの位置に遅延信号のピ
ークが重なるようにタップ選択回路でタップを選択し、
さらに低周波ろ波器を介して、減衰器選択回路に入力
し、コンタノイズと同程度の振幅に減衰させ、第２の差
動増幅回路の逆相入力に入力し、第２の差動増幅回路に
おいて正相入力と逆相入力の差を取ることによって、主
ピークより遅れた位置にあるコンタノイズを補償するこ
とを特徴とするディジタル磁気記録再生装置。
【請求項９】磁気抵抗効果型再生ヘッドにより記録再生
を行う磁気記録再生装置において、本磁気ヘッドの場合
の主ピークの遅れ側のスプリアスピークを補償する等化
回路構成は、第１の差動増幅回路の正相出力と逆相出力
の両方を極性選択回路へ入力し、スプリアスピークの発
生極性によって信号を選択し、その出力はインピーダン
スマッチング抵抗を介し遅延手段に入力して遅延させ、
スプリアスピークの位置に遅延信号のピークが重なるよ
うにタップ選択回路でタップを選択し、さらに低周波ろ
波器を介して、減衰器選択回路に入力し、スプリアスピ
ークと同程度の振幅に減衰させ、第２の差動増幅回路の
逆相入力に入力し、一方第１の差動増幅回路の正相出力
を第２の差動増幅回路の正相入力に入力して、第２の差
動増幅回路において正相入力と逆相入力の差を取ること
によって、主ピークより遅れた位置にあるスプリアスピ
ークを補償することを特徴とするディジタル磁気記録再
生装置。
【請求項１０】インダクティブ型薄膜磁気ヘッドにより
記録再生を行う磁気記録再生装置において、本磁気ヘッ
ドの場合の主ピークの遅れ側のアンダーシュートを補償
する等化回路構成は、入力信号を入力した第１の差動増
幅回路の一方の出力はインピーダンスマッチングを取る
ため抵抗を介して第１の遅延手段と第１の減衰器選択回
路に入力し、第１の遅延手段の出力は信号反射をさせる
ための抵抗を介し第２の差動増幅回路の正相入力に入力
し、第１の減衰器選択回路出力は加算回路の一方の入力
とし、一方第１の差動増幅回路の他方の出力はインピー
ダンスマッチングを取るため抵抗を介して第２の遅延手
段に入力して遅延させ、アンダーシュートの位置に遅延
信号のピークが重なるようにタップ選択回路でタップを
選択し、さらに低周波ろ波器を介して、第２の減衰器選
択回路に入力し、アンダーシュートと同程度の振幅に減
衰させ、加算回路の他方の入力に入力させ、上記第１の
減衰器選択回路出力と第２の減衰器選択回路出力を加え
あわせ、加算回路出力を第２の差動増幅回路の逆相入力
に入力し、第２の差動増幅回路において正相入力と逆相
入力の差を取ることによって、主ピークより遅れた位置
にあるアンダーシュートを補償することを特徴とするデ
ィジタル磁気記録再生装置。
【請求項１１】スプリアスピークを除去する等化回路に
おいて、遅延手段として遅延素子を用いるときは低周波
ろ波器を除き、遅延素子の伝送特性を利用することを特
徴とする請求項７，請求項８，請求項９，または請求項
１０に記載のディジタル磁気記録再生装置。
【請求項１２】インダクティブ型薄膜磁気ヘッドにより
記録再生を行う磁気記録再生装置において、本磁気ヘッ
ドの場合の主ピークの進み側のアンダーシュートを補償
する等化回路構成は、第１の差動増幅回路出力の一方を
インピーダンスマッチングを行うための抵抗を介して遅
延手段に入力し、タップ選択回路にて遅延時間を最適化
し、その出力を第２の差動増幅回路の正相入力に入力
し、一方第１の差動増幅回路の他方の出力を減衰器選択
回路に入力し、アンダーシュートと同程度の振幅に減衰
させ、減衰器選択回路の出力を第２の差動増幅回路の逆
相入力に入力し、第２の差動増幅回路において正相入力
と逆相入力の差を取ることによって、主ピークより進み
位置にあるアンダーシュートを補償することを特徴とす
るディジタル磁気記録再生装置。
【請求項１３】磁気抵抗効果型再生ヘッドにより記録再
生を行う磁気記録再生装置において、本磁気ヘッドの場
合の主ピークの進み側のスプリアスピークを補償する等
化回路構成は、第１の差動増幅回路の正相出力と逆相出
力の両方を極性選択回路へ入力し、スプリアスピークの
発生極性によって信号を選択し、その出力を減衰器選択
回路に入力し、スプリアスピークと同程度の振幅に減衰
させ第２の差動増幅回路の逆相入力へ入力し、一方第１
の差動増幅回路の正相出力をバッファ回路を介し、イン
ピーダンスマッチング抵抗を介して遅延手段に入力し、
遅延手段の出力をスプリアスピークの位置に遅延信号の
ピークが重なるようにタップ選択回路でタップを選択
し、その出力を信号反射のための抵抗を介して第２の差
動増幅回路の正相入力に入力し、第２の差動増幅回路に
おいて正相入力と逆相入力の差を取ることによって、主
ピークより進み位置にあるスプリアスピークを補償する
ことを特徴とするディジタル磁気記録再生装置。
【請求項１４】前記信号遅延手段において、伝送帯域内
の遅延時間を持つ遅延素子を複数個直列に接続し、途中
に伝送特性補償用の回路を挿入して、全体として遅延時
間が大きいにもかかわらず伝送特性が良好な遅延手段を
構成することを特徴とする請求項１２または請求項１３
に記載のディジタル磁気記録再生装置。
【請求項１５】前記減衰器選択回路の前または後に低周
波ろ波器を設けることを特徴とする請求項１２または請
求項１３に記載のディジタル磁気記録再生装置。
【請求項１６】スプリアスピークを補償するための信号
処理系において、磁気ヘッドの半径位置情報をもとに作
った制御信号により減衰器選択回路およびタップ選択回
路および極性選択回路を制御し、各状態に選択すること
を特徴とするディジタル磁気記録再生装置。
【請求項１７】スプリアスピークを補償するための信号
処理系において、各磁気ヘッドごとに減衰器選択回路お
よびタップ選択回路を制御し、最適化することを特徴と
するディジタル磁気記録再生装置。