JPH0973620A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気記録再生装置

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JPH0973620A
JPH0973620A JP7229898A JP22989895A JPH0973620A JP H0973620 A JPH0973620 A JP H0973620A JP 7229898 A JP7229898 A JP 7229898A JP 22989895 A JP22989895 A JP 22989895A JP H0973620 A JPH0973620 A JP H0973620A
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JP
Japan
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head
signal
reproducing
recording
magnetic
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Application number
JP7229898A
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English (en)
Inventor
Norifumi Miyamoto
詔文 宮本
Naoki Koyama
直樹 小山
Hisayasu Honma
久康 本間
Wataru Kimura
亘 木村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】MRヘッドを利用したデータ面サーボ方式に関
して、サーボ信号の検出精度を向上させ、磁気記録再生
装置の信頼性を高める。 【構成】磁気記録媒体2上にあらかじめ記録してあるサ
ーボ信号を検出し、ヘッドの位置決めをするデータ面サ
ーボ方法であって、データ再生時とサーボ信号検出時と
でMRヘッドに通電する電流値を変える制御回路4を備
え、サーボ信号の検出精度を向上させた磁気記録再生装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオやオーディオ信号
あるいはビット情報等を記録再生する磁気ディスク装
置、磁気テープ装置等の磁気記録再生装置に関し、より
具体的には目的の情報トラックを検知しオントラックす
る方法や、情報トラックとヘッドとのオフトラック量を
検知する方法をより高精度化させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク装置は記録媒体の小口径化
が進むと共に、その面記録密度は増加の一途をたどって
いる。記録媒体の小口径化に伴って媒体とヘッドとの間
の相対速度が低下しており、従来の誘導型のインダクテ
ィブヘッドでは十分なS/Nが確保できなくなってき
た。磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)は磁気抵抗効
果を有する薄膜から構成され、媒体からの漏洩磁束の変
化をその抵抗変化として検出し、データの再生を行うも
のである。MRヘッドの出力はヘッド媒体間の相対速度
に依存しないので、小口径のディスク媒体に高密度で記
録された信号を効率良く再生するのに適したデバイスと
して期待されている。磁気抵抗効果を再生ヘッドに利用
する考えは公知であり、例えば、チン ツアンほか、’
マグネティクス オブ スモール マグネトレジスティ
ブ センサ’,ジャーナル オブ アプライド フィジ
ックス55(6)、15、3月、1984年(Chin
g Tsang,’Magnetics of sma
ll magnetoresistive senso
rs’,J.Appl.Phys,55(6),15,
March,1984)[文献1]や、松本 光功、’
磁気ヘッドと磁気記録’、電子総合出版、1983、p
182−p190[文献2]に詳述されている。
【0003】また、よりデータを面内に効率よく記録す
るため、小型のディスク装置ではデータ面サーボ方式が
主流となっている。この方式はデータ面の一部にサーボ
信号を記録しており、別にサーボディスクを用意する必
要がないので、装置あたりの記憶容量を増加できる利点
がある。データ面サーボ方式に関しても、公知であり、
MRヘッドを利用した方式として、特開平3−1606
75号公報、あるいは特開平3−187074号公報等
で開示されている。
【0004】図2にデータ面サーボ方式の一つである2
相セクタサーボ方式を示す。媒体上のサーボパターンと
して各セクタの始めに、少なくとも2種類以上の周波数
の異なるサーボ信号AおよびBが半径方向に所定の長さ
(時間)と幅で記録されている。インダクティブヘッド
など、トラック幅方向に信号再生感度の分布がほぼ一様
と考えられるヘッドで前述の2つの異なる信号(A信
号、B信号)をオフトラックしながら再生した場合、図
3(a)のような2種類のオフトラックプロファイルを
得ることができる。これらの信号の差分(A−B)は図
3(b)に示すように、オフトラック量に対して線形に
変化する信号として得られ、信号の位置ずれを知ること
ができる。
【0005】MRヘッドをサーボ信号検出に用いる場合
の問題点として、トラック幅方向の感度の分布がある。
MRヘッドは出力の線形性を向上させる目的で、MR膜
の磁化の方向をセンス電流に対してある所定の角度をつ
けて動作させている。詳細は後述するが、このような理
由によりMRヘッドにはトラックの左右で感度の分布が
生じる。感度分布を持つセンサで前述のサーボ信号を再
生した場合、図4に示すようにA−B差分信号はオフト
ラック量に対して非線形となり、正確に位置ずれ量を検
知するのが困難になる。このような性質はMRヘッドの
電極幅をより狭くしていくと、さらに顕著になるものと
推定され、狭トラックMRの本質的な問題と考える。
【0006】MRヘッドの再生信号をトラックサーボに
用いる技術は、先述の2つの公開特許の他に、例えば特
開平5−242617号公報に詳述されている。この発
明ではMRヘッドとライトヘッドの位置ずれを補正し、
記録/再生時の位置決め精度を向上させる方式などが提
供されているが、本来MRヘッドが持つ感度の分布によ
るサーボ信号の品質低下については言及されておらず、
本発明による技術を提供するものではない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】MRヘッドをサーボ信
号検出に用いることは、今後の小型磁気ディスク装置で
は必要不可欠である。バイアス動作をするMRヘッドは
必ずトラック幅方向に感度の分布を持っており、さらに
高密度化に伴ってMRヘッドのトラック幅(電極、感磁
部、磁区制御膜等で決められる幅)が狭くなり、感度分
布の影響がより顕著に現れてくることが予想される。
【0008】この発明の目的はMRヘッドから得られる
サーボ信号の非線形性を、低減させる方式を提供するこ
とにある。
【0009】また、この発明の別の目的はより高精度の
位置決め検出系を実現しより高密度高容量の磁気記録再
生装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、磁気
記録装置において、情報の記録/再生をする際に、より
精度よく、目的とする情報トラックとヘッドとのずれ量
を検知する方法および、装置を提供する。データ面サー
ボ方式ではデータ面のヘッド進行方向の一部分に記録さ
れたサーボ信号があり、この信号を横切る際に自己のト
ラック位置を計測し位置ずれ補正をする。本発明では、
通常のデータを再生する場合には、MRヘッドに流すセ
ンス電流をIs1とし、一方、サーボ信号を再生する際
には異なるセンス電流Is2が流れるようにデータ/サ
ーボ信号に同期してセンス電流を制御する機構を設け
る。Is1は媒体の磁気特性、ヘッド浮上量、再生信号
S/N、ヘッド通電寿命等を考慮してその記録再生系の
特性を最適化する値として決められる。センス電流とし
てIs2はIs1よりもその絶対値は小さい値を用いる
ことが多い。センス電流の大小は、MRセンサが動作す
るバイアス角度の大小に言い替えることができる。すな
わち、データの再生時は波形の上下非対称性がより小さ
くなるセンス電流点が選ばれることが多いが、この時の
MRセンサのバイアス角度は面内で、平均45度になる
ことが知られている。この時のトラック幅方向の感度の
分布は、磁束の進み方の性質上、左右の非対称性が大き
い。トラック幅方向の非対称性は媒体とMRセンサとの
バイアス角度に依存する。従って、波形の上下非対称性
が要求されないサーボ信号再生時には、バイアス角度を
小さくすることによって、感度分布の小さなセンサとす
ることができる。このようにバイアス角度を可変とする
ことによって、データ/サーボ信号再生時それぞれで、
最適のセンサとして利用できる。
【0011】またバイアス角度を制御するもう一つの方
法として外部からの磁界印加も効果がある。さらに、セ
ンス電流と、磁界印加を組み合わせた制御も効果があ
る。
【0012】
【作用】以上のようにサーボ信号を高精度で検出できれ
ば、位置決め精度を向上でき、より信頼性の高い磁気記
録装置が実現できる。また、同じ信頼性の装置であれ
ば、高密度にトラックピッチを詰めた装置が実現でき
る。
【0013】
【実施例】図1に本発明による磁気ディスク装置の一実
施例を示す。記録再生系はMR/インダクティブ複合ヘ
ッド1、記録媒体2から構成される。記録媒体2には、
円周方向に沿ってデータエリア21、サーボ信号エリア
22がセクタごとに分けられており、ヘッドが一周する
間に複数箇所のサーボ信号を読み取る。
【0014】サーボ信号として周波数の異なるA、B、
2種類の信号が短冊状に記録されており、オントラック
でA,B信号を均等に読むように配置されている。
【0015】MRヘッドの再生信号はアンプ5で増幅さ
れ、位置信号検出部6でA信号、B信号に分けられ、A
/D変換器7で数値化される。さらに、位置信号合成部
8で位置情報に変換され、目標位置に対するずれ量が計
算される。このずれ量をもとに、移動量変換部9で、移
動量に対応した信号が計算され、D/A変換器10で電
気信号に変換され、駆動系11がVCM12を駆動す
る。本発明による改良点を第1図中の1点鎖線で示す。
本発明ではMRヘッドがデータあるいはサーボ信号を読
み取る時、それぞれでセンス電流の設定値を変える機構
を持つ。ディスクの回転系に同期して、セクタパルスを
発生する機構3を持ち、そのパルスを受け取ったセンス
電流制御部4はサーボ信号再生時とデータ信号再生時と
でMRのセンス電流を周期的に変え、それぞれでMRヘ
ッドのセンス電流を最適の値に設定する。最適の電流値
として、データ再生時は、例えば、信号のエラーレート
が最小になるように、また、サーボ信号再生時は、その
オフトラック線形性が確保できるような値としてあらか
じめ求めておく。さらに、セクタパルスを用いて、サー
ボ信号のみを位置検出部6に伝送するための、スイッチ
部13を制御する。図5に媒体に記録されたサーボ信号
/データ信号とMRに通電するセンス電流の関係を示し
た。
【0016】本発明による効果を説明するため、まずM
Rヘッドの感度分布特性について説明する。図6(a)
はMRヘッドのセンサ部のモデルを示したものである。
通常MRセンサは非磁性層を挟んだ2枚の磁性層からな
るが、この図では、電極104とMR層101のみを示
してある。MR層は波形の上下非対称性を小さくするた
め、図中の105に示すようにMRの磁化の方向を電流
の流れる方向に対して平均で約45度傾けて動作させ
る。このようなモデルにおいて、媒体からのマイクロト
ラック信号102、103を仮定すると、図の左方向か
らMRへ進入する磁束110はセンサ部の中央付近に進
行し、右側から進入する磁束111は電極方向に進行す
る。この結果、図6(b)のように左側で感度が高く、
右側で感度が低い左右非対称な感度分布ができる。磁束
がこのように進行するのは、磁性膜の中での磁束の伝搬
が磁化の回転によって伝わることによる。すなわち、磁
化方向に対してはそれ以上の磁化回転は生じないため、
磁化に対して垂直方向が伝搬方向となるためである。
【0017】図7はセンス電流を変えたときの感度分布
特性を示す。センス電流の増減によって感度の分布特性
が異なる。センス電流が小さく、上下非対称性がマイナ
ス(ケース1)、センス電流が適正で非対称性がゼロの
場合(ケース2)、センス電流が大きく非対称性がプラ
スの場合(ケース3)の3種類について示した。センス
電流の増加によって出力の絶対値は大きくなるが、中央
付近の平坦領域が、徐々に少なくなり、オーバーバイア
ス側では不等辺三角形に近い分布となる。通常、データ
を読む場合、ケース1のように適正バイアスを用いるの
が望ましいが、サーボ信号を読む場合はケース1のよう
に平坦領域が存在し、左右の非対称性が、小さい方が望
ましい。センス電流(バイアス角度)を変えて、このよ
うに、感度分布特性が異なるのは次のように説明でき
る。図8はバイアス角度が変わったときのMRセンサの
磁化の方向と、磁化回転領域の変化を図示したものであ
る。斜線部は媒体からの磁束が、MR101の磁化方向
105に対して垂直に広がる領域を示している。図8
(a)はセンス電流が小さくアンダバイアスのときの様
子を示す。この時、MRの磁化方向は媒体に対して平行
に近いので、磁束は電極方向に漏れにくく、MRの高さ
方向に大部分が到達する。その結果、斜線部106で示
したように、感度がほぼ一様になる領域が広い。反対に
磁束が電極方向に逃げていく領域(斜線部107)は小
さい。センス電流を増加してバイアス角度を徐々に大き
くすると、図8(b)のようにMRの磁化方向は徐々に
垂直方向に立ち、感度一定の領域108が小さく、感度
がオフトラックに対して変化する領域109が増加す
る。この結果、センス電流(バイアス角度)の増加に伴
って、感度分布の平坦領域が縮小され、左右の非対称性
が大きくなる。図9はケース1(アンダバイアス)およ
びケース2(適正バイアス)の時のA−B信号の違いを
示す図である。適正バイアス時においてA−B信号は直
線からのずれが大きく、線形性が低いため、位置検出精
度が悪くなることが予想される。
【0018】
【発明の効果】以上、述べたように、MRヘッドのバイ
アス角度を変えて、データを再生することによって、本
来持っている感度分布特性を改善することができ、精度
のよい位置決め機構を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】セクタサーボ信号の構成を示す図である。
【図3】2相のサーボ信号のオフトラックプロファイル
を示す図である。
【図4】感度分布を持つセンサでのオフトラックプロフ
ァイルを示す図である。
【図5】本発明によるMRヘッドの通電電流の制御例を
示す図である。
【図6】MRヘッドの感度分布を説明する図である。
【図7】センス電流を変えたときの感度分布を示す図で
ある。
【図8】バイアス角度と感度分布の関係を示す図であ
る。
【図9】感度分布の改善によるオフトラック信号を示す
図である。
【符号の説明】
1…記録/再生複合ヘッド、 2…情報記録媒体、3…
セクタパルス発生回路、 4…センス電流制御部、 5
…アンプ、6…位置信号検出部、 7…A/D変
換部、8…位置信号合成部、 9…移動量変換
部、10…D/A変換部、 11…VCM駆動
部、12…VCM(ボイスコイルモータ)本体、13…
スイッチ、 21…データ信号、 22
…サーボ信号、101…MRセンサ部、 102、
103…マイクロトラック記録信号、104…電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 亘 神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社 日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】すくなくとも磁気的な作用で情報を記録す
    る媒体と、該記録媒体に信号を記録する記録ヘッド、お
    よび磁気抵抗効果を利用して信号を再生する再生ヘッド
    からなる磁気記録再生装置であって、該再生ヘッドでデ
    ータ部を検出する際、該再生ヘッドの性能から最適化さ
    れた第一のセンス電流Is1を用い、かつ、あらかじめ
    同心円上の一部分に記録したトラック位置検出信号を再
    生する際はデータ再生時とは異なる第2のセンス電流値
    Is2を用いることを特徴とする磁気記録再生装置。
  2. 【請求項2】すくなくとも磁気的な作用で情報を記録す
    る媒体と、該記録媒体に信号を記録する記録ヘッド、お
    よび磁気抵抗効果を利用して信号を再生する再生ヘッド
    からなる磁気記録再生装置であって、該再生ヘッドでデ
    ータ部を検出する際、該再生ヘッドの性能から最適化さ
    れた磁気抵抗効果センサのバイアス角度A1を用い、か
    つ、あらかじめ同心円上の一部分に記録したトラック位
    置検出信号を再生する際は、前記バイアス角度A1と異
    なるバイアス角度A2を用いることを特徴とする磁気記
    録再生装置。
  3. 【請求項3】すくなくとも磁気的な作用で情報を記録す
    る媒体と、該記録媒体に信号を記録する記録ヘッド、お
    よび磁気抵抗効果を利用して信号を再生する再生ヘッド
    からなる磁気記録再生装置であって、該再生ヘッドに磁
    界を印加する機構と、印加磁界強度を制御する回路から
    なる装置を持ち、データ部を検出する際、該再生ヘッド
    の性能から最適化された磁気抵抗効果センサのバイアス
    角度をA1に制御し、かつ、あらかじめ同心円上の一部
    分に記録したトラック位置検出信号を再生する際は、前
    記バイアス角度A1と異なるバイアス角A2に制御する
    ことを特徴とする磁気記録再生装置。
JP7229898A 1995-09-07 1995-09-07 磁気記録再生装置 Pending JPH0973620A (ja)

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JP7229898A JPH0973620A (ja) 1995-09-07 1995-09-07 磁気記録再生装置

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JP7229898A JPH0973620A (ja) 1995-09-07 1995-09-07 磁気記録再生装置

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JPH0973620A true JPH0973620A (ja) 1997-03-18

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JP7229898A Pending JPH0973620A (ja) 1995-09-07 1995-09-07 磁気記録再生装置

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JP (1) JPH0973620A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1271474A1 (en) * 2001-06-25 2003-01-02 Nec Corporation Function block
EP1286335A1 (de) * 2001-08-17 2003-02-26 Philips Corporate Intellectual Property GmbH Schaltungsanordnung zur Steuerung eines magnetoresistiven Sensors

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040615

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02