JPS62162215A - 磁気ヘツド - 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、磁気ヘッドに係り、たとえば回転体の回転位
置を検出する回転検出器に用いられる、磁気抵抗効果素
子を用いた磁気ヘッドに関するものである。

〔従来の技術〕

磁気抵抗効果素子を用いて回転位置を検出する回転検出
器は、磁気記録媒体と、その磁気記録媒体と対向して配
置されて相対的に移動する、磁気抵抗効果素子により構
成される磁気ヘッドとによって１回転位置を検出するよ
うにしたものであるが、その磁気ヘッドに係るものとし
て、たとえば、特公昭６０−４７９８８号（特開昭５６
−８７８６２号、特願昭５４−１６４１１６号）「磁気
ヘッドノが開発されている。

そして、その磁気ヘッドにおける磁気抵抗効果素子の配
置構成に係るパターンは、第１図に示すごときものであ
る。

ここで、第１図の（ａ）は、磁気ヘッドと磁気記録媒体
との配置図で、３Ａ−１は磁気記録媒体で、４Ａは磁気
ヘッド、５Ａは、その磁気抵抗効果素子のパターンを示
し、６Ａは非磁性体基板であり、イル二は、外部接続端
子で、Ｒｔｚ、　ＲｓｚｅＲ２１，Ｒｚ２．　Ｒａｔ、
　Ｒ３２，Ｒ４Ｌ、　Ｒ４４は、前記外部接続端子間の
磁気抵抗効果素子であり、なお。

磁気記録媒体３Ａ−１は、後述する、回転検出器の配置
構成を示す模式図である第３図に示す円筒体に係るドラ
ム状の磁気記録媒体の拡大部分を示し、また、第１図の
（ｂ）は、磁気抵抗効果素子のパターン５Ａに係るブリ
ッジ回路図である。

すなわち、磁気記録媒体３Ａ−１には１図示のごとく、
Ｎ、Ｓの磁極を一定間隔で記録してあり、また、上記の
磁気抵抗効果素子のパターン５Ａには外部接続端子イル
二があり、これらの外部接続端子イル二の間には、上記
の各磁気抵抗効果素子がブリッジ構成ができるように配
列されているものであり、そのブリッジ回路図が第１図
の（ｂ）に示すごときものである。

しかして、そのブリッジの一辺を構成する磁気抵抗効果
素子は、たとえば、Ｒｔ　ｔ　、　Ｒ１ｚに示すように
、Ｕ字形のヘアピン形状にしているため、１組のブリッ
ジを構成すると、その全体の幅は、磁気記録媒体３Ａ−
１の各磁極の記録ピッチをλとしたとき、図示のごとく
、　（２＋３／４）　　λを必要とするものである。

多くの回転検出器の場合、回転方向の判別も行なう必要
があるため１位相を変えて２相出力に係るものを備えた
ものが多く、その際は、ブリッジを２ｆｆｉ必要とする
ため、磁気抵抗効果′ＭＴ−全体の幅は、上記の（２＋
３／４）λの２倍以上となってしまうことになる。

しかして、このような構成の磁気抵抗効果素子からなる
磁気ヘッドを被検出体である磁気記録媒体と組合せる場
合の配置構成の模式図が第２，３図であって、さきに述
べた開発例に示されるものである。

各図において、１はモードル、２はモードル軸であり、
３Ａ、３Ａ−１は、円板体のデスク形および円筒体のド
ラム形に係る磁気記録媒体、４Ａ。

４Ａ−１は、磁気ヘッドを示すものである。

すなわち、第２図に示すものは、図示のごとく、磁気記
録媒体３Ａの側面外側に対向させるようにしたものであ
る。

これにたいし、第３図に示すものは、図示のように、磁
気記録媒体３Ａ−１における軸方向端面の外側に対向さ
せるようにしたものである。

これらは、それぞれ、その要請に応じて１選択採用され
る配置構成に係るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような磁気抵抗効果素子の検出信号として得られる
出力振幅は、抵抗変化率でせいぜい２〜３％程度である
。しかも、特開昭５６−９０２１３号公報でも示されて
いるとおり、磁気抵抗効果素子と磁気記録媒体との距離
（スペーシングと称する。）に大きく左右される特性を
もっている。

第４図は、スペーシングに対する磁気抵抗効果素子の出
力振幅の特性図である。

このように、スペーシングが大きくなると急げきに出力
振幅が落込む特性をもった磁気抵抗効果素子を検出素子
として使用している回転検出器においては、回転時にス
ペーシングが変動せずに常に一定の出力振幅が得られる
ことが、製品の良否を決定する重要なポイントとなる。

そしてこのような安定したスペーシングを得る構造とし
ては、さきの第２図に示す配置よりも、第３図に示す配
置の方が数倍有利である。すなわち、機械加工において
は、側面端面部分の面のふれよりは、軸方向外周のふれ
を押さえる加工の方が精度を出し易く、相手機械に組込
まれた際の軸方向荷重によるスペーシング変動も無視で
きるものである。

ところが、第３図に示す配置の場合の問題は、磁気記録
媒体の曲率が磁気抵抗効果素子幅に対してスペーシング
へ影響を及ぼす概念図である第５図に示すように、磁気
抵抗効果素子の全体の幅Ｗが大きいと１図示の８１と８
２で示すスペーシングのように、磁気抵抗効果素子に係
る、中心にある素子と外側にある素子とでは実質的なス
ペーシングが変わってしまうということである。

すなわち、中心にある素子は、十分な出力振幅が得られ
ても、外側にある素子の出力は小さく、ブリッジ構成さ
れた出力全体は十分でなくなったり、変に検出信号波形
が歪むＪｆｉ因となる。

このように、第１図に示したようなヘアピン形状の磁気
抵抗効果素子を第３回のような配置で使う場合には、当
該素子全体の幅が広いため前記するような不具合点があ
った。

また、図示形状では、磁気抵抗効果素子から、配線部を
介することなく、直接、端子に接続されているため、外
来ノイズの吸収による、磁気抵抗効果素子への影響を免
れることができず、耐ノイズ性の向上を図りえなかった
ものである。

本発明は、上記に鑑み、磁気抵抗効果素子全体の幅を小
さくして、スペーシングに影響されない、良好な検出特
性が得られることを達成するとともに、これに加え、磁
気抵抗効果素子の端子のうちの外側の端子から磁気抵抗
効果素子までの配線部を、磁気抵抗効果素子より幅広に
するとともに当該磁気抵抗効果素子を包むように配置し
たことにより、外来ノイズを、その幅広の配線部で吸収
し、磁気抵抗効果素子に影響しないようにして耐ノイズ
性を向上することができるようにした磁気ヘッドの提供
を、その目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するために；磁気抵抗効果
素子の端子のうちの外側の端子から磁気抵抗効果素子ま
での配線部を、前記磁気抵抗効果素子より幅広にすると
ともに当該磁気抵抗効果素子を包むように配置したもの
である。

Ｃ作用〕 磁気抵抗効果素子全体の小幅化によって、スペーシング
に影響されない、良好な検出特性が得られ、また、磁気
抵抗効果素子の端子のうちの外側の端子から磁気抵抗効
果素子までの配線部を、その磁気抵抗効果素子より幅広
にするとともに当該磁気抵抗効果素子を包むように配置
したことによって、外来ノイズを幅広の配線部で吸収し
、磁気抵抗効果素子に影響しないようにして、耐ノイズ
性を向上することができるものである。

〔実施例〕

本発明に係る各実施例を、各回を参照して説明する。

なお、次の実施例に係るものは、１組のブリッジ構成に
供される配列のもので、１相出力に係るものである。

まず、第６図の（ａ）は、本発明の一実施例に係る磁気
ヘッドと磁気記録媒体との配置図、同図の（ｂ）は、そ
の磁気抵抗効果素子のパターンに係るブリッジ回路図で
ある。

図で、３は磁気記録媒体、４は磁気ヘッド、５は、その
磁気抵抗効果素子のパターンを示し、６は非磁性体基板
、ホ〜ヌは、外部接続端子に係る共通端子およびブリッ
ジ出力端子で、　Ｒｚ　”Ｒａは、上記の端子間に配置
された細長い短ざく形の磁気抵抗効果素子であり、ａは
共通配線部を示すものである。

また、磁気抵抗効果素子の端子のうちの外側の端子に係
る共通端子ホ、ヌから磁気抵抗効果素子Ｒ４、Ｒｔ　、
Ｒｚ　、Ｒａまでの配線部を、それらの磁気抵抗効果Ｍ
ｌ−より幅広にするとともに、当該磁気抵抗効果素子−
Ｒ４＋　Ｒｘ　、Ｒｚ　、Ｒａを包むように配置したも
のである。

さらに、上述した外側の端子に係る共通端子ホ。

ヌを電源用としたものである。

一方、磁気記録媒体３は、第３図に示すような、円筒体
に係るドラム状のものの一部分を拡大して示したもので
あり、これには、図示のように、Ｎ。

Ｓの磁極を一定間隔で記録しているものである。

そして、上記の磁気抵抗効果素子のパターン５は、蒸着
およびエツチングにより１チツプで、非磁性体基板６の
上に作られるものであり、その磁気抵抗効果索Ｔ’Ｒａ
　、Ｒ１，Ｒｚ　、Ｒａは、第６図の（ｂ）に示す差動
ブリッジに係る配列のものであって、磁気抵抗効果索子
Ｒｓ　、Ｒｃの組と、同Ｒｚ、Ｒａの組とに区分された
もので、ホ、ヌは共通端子、へ、ト、チ、りは、それぞ
れ２分割された構成の差動出力に係るブリッジ出力端子
であり、ブリッジ出力端子ト、チ、へ、りから差動出力
が取り出せるようにしたものである。

すなわち、本実施例は、まず、磁気抵抗効果索子Ｒ１−
Ｒ４を、細長い短ざく形に形成して差動ブリッジに配列
し、そのブリッジ出力端子へ、ト、チ、りを前記配列に
ともなって２分割するように構成して、磁気抵抗効果素
子Ｒ４、Ｒｚ　、同Ｒｚ　。

Ｒ３のそれぞれの一端にブリッジ出力端子へ、ト、チ、
りを配置し、それらの磁気抵抗効果索子Ｒ４゜Ｒ１、同
Ｒ２，Ｒａの反対側より引出される共通端子ホ、ヌを、
それらの磁気抵抗効果素子Ｒ４゜Ｒ１、同Ｒ２、Ｒｓの
外側を回らせて、前記ブリッジ出力端子へ、りと隣接し
て配置したものである。

上記の構成により、さきに述べた開発例では、Ｒ１１，
Ｒａｗなどで示される８個の磁気抵抗効果素子に係るも
のが配置されていたが、本実施例では、その２個分を１
個に集約したものと称しうる４個の磁気抵抗効果索子Ｒ
ｘ＝Ｒ番の配置としたものである。

このようにして、磁気抵抗効果索子Ｒ１−Ｒａは、第６
図のＣａ）に図示する順で、λ／４ピッチで配列するこ
とにより、位相的には、さきの開発例と同じくなって、
差動出力の得られるブリッジ構成が実現できるものであ
る。

しかして、上述のブリッジ出力端子ト、チおよびへ、り
は、ひとまとめにしたいのであるが、さきに述べたよう
に１枚の基板上に蒸着、エツチングで作るため、クロス
することができず、したがって２分割しておいて接続線
を引出したのち、外部でまとめるようにしたものである
。

このようにすることにより、さきの開発例のものの全端
子同じ側装置の特長は、そのままで、かつ１組のブリッ
ジを構成する４磁気抵抗効果索子全体の幅は、僅かの３
／４λで実現できるものである・ これは、実に、さぎの開発例の３／１１になるわけで、
さきの第５図に示した、磁気抵抗効果素子に係る、中心
にある素子と外側にある素子とのスペーシングが、はと
んど変わらない程度にすることができるものである。

上記に加え、磁気抵抗効果素子の端子のうちの外側の端
子に係る共通端子ホ、ヌから磁気抵抗効果素子Ｒ４、Ｒ
ｚ　、Ｒｚ　、Ｒａまでの配線部ａを、それらの磁気抵
抗効果素子より幅広にするとともに、当該磁気抵抗効果
素子Ｒ４、Ｒｔ　、Ｒｚ　。

Ｒ８を包むように配置したことにより、外来ノイズを、
その幅広の配線部で吸収し、磁気抵抗効果素子に影響し
ないようにして耐ノイズ性を向上させることができるも
のである。

さらに、上述の共通端子ホ、ヌを電源用としたことによ
り、配線部に混入したノイズをインピーダンスの低い電
源によって吸収できるので、より耐ノイズ性を向上させ
ることができるものである。

次に、第７図に示すものは、他の実施例に係る磁気ヘッ
ドの磁気抵抗効果素子のパターン図であり、第６図と同
一符号の部分は同等部分を示し、４−１は磁気ヘッド、
５−１は磁気抵抗効果素子のパターンを示し、ｂは配線
部を示すものであり。

本実施例においては、外側の端子ト、へ、す、チは電源
用ではないものである。

本実施例においては、磁気抵抗効果素子を短ざく形に形
成せしめて差動ブリッジに配列し、その差動出力に係る
ブリッジ出力端子を前記配列にともなって２分割するよ
うに構成することは、さぎの実施例と同様であるが、磁
気抵抗効果素子Ｒ４１Ｒ１、同Ｒ３、Ｒ，の一端に共通
端子ホ、ヌを配置し、それらの磁気抵抗効果素子Ｒ４，
Ｒ１、Ｒａ　、Ｒｚの反対側から引出されるブリッジ出
力端子へ、ト、す、チを、その磁気抵抗効果素子Ｒａ　
、Ｒｚ　、Ｒａ　、Ｒｚの外側を回らせて前記共通端子
ホ、ヌと隣接して配置するようにしたものである。

すなわち、さぎの実施例における磁気抵抗効果素子にた
いする諸端子の位置を反対にしたものであって、その効
果はスペーシングの影響を受けない点、耐ノイズ性の向
上の点などで同等のものを所期しろるものである。

しかして、さきにも述べたように、多くの回転検出器は
、位相の異なる２相を出力するタイプであるが、２組の
ブリッジを使う場合、本発明に係るものの効果は、さら
に大きいものである。

これを、次に説明する。

たとえば、２相の位相差をλ／８とすれば、さぎの開発
例の磁気ヘッドに係るものにおいては、第８図の磁気抵
抗効果素子の２相出力用パタ一ン図に示すごとく、次の
幅が必要である。

（２＋３／４）λ＋１／８λ＋（２＋３／４）λ＝４５
／８λなお、第８図で、Ｒｌｚ、　Ｒ３２などは、ヘア
ピン形状の磁気抵抗効果素子、目よ共通端子、■〜■は
差動出力に係るブリッジ出力端子を示すものである。

これにたいし、第９図（ａ）、（ｂ）は１本発明の別の
実施例に係るものの磁気抵抗効果素子の２相出力用パタ
ーンと、その磁気抵抗効果素子のパターンに係るブリッ
ジ回路とを示すものである。

そして、本実施例は、さきの第６図に示した実施例と同
層様の構成で２相出力用としたものである。

この第９図の（ａ）、（ｂ）によれば、僅かに７／８λ
でよく、その差は、実に３８／８λで。

上記の４５／８λの７／４５の幅でよいことになり、そ
の小形化は顕著なものである。

なお、第９図で、５−２は磁気抵抗効果素子のパターン
、■、■は、電源端子に係る共通端子、■〜■、■〜■
は、それぞれ４分割された差動出力に係るブリッジ出力
端子、Ｒ１〜ＲＢは、短ざく形の磁気抵抗効果素子を示
すものである。

以上に述べた実施例によれば、複数個の検出素子を必要
位相差の最小ピッチで配列できるため、さきの第３図に
示したように、磁気記録媒体の外周に磁気ヘッドを配置
することも可能となり、安定したスペーシングで一定の
検出信号を得ることができて、良好な回転検出器を実現
しうるものであると同時に、その顕著な小形化ならびに
、その他の効果を所期することができるものである。

しかして、上記各実施例に係るものにおいては、配線部
の幅の広さを、磁気抵抗効果素子の幅にたいし、たとえ
ば第６図（ａ）に係るもので約５倍、第７図に係るもの
で約６倍、また第９図（ａ）に係るもので約１０倍と約
４倍というように図示し例示したものであるが、これは
、その抵抗値を小にするということからいえば、１０倍
以上、可能な限り幅広にすることを妨げるものではなく
、また、上記の下限値を小にすることも可能なものであ
る。

また、上記各実施例に係るものは１回転検出器に用いら
れる磁気ヘッドについて述べたものであるが、本発明は
、このような用途に限定されるものでない汎用的なもの
であり、また差動出力ブリッジ構成以外の出力ブリッジ
に広く使用できるものであり、さらに１組、２組のブリ
ッジを使う場合に限られるものでもなく、これ以上の組
のブリッジを使う場合に係るものに構成することができ
。

これに従い、ブリッジ出力端子を、そのブリッジに応す
る配列にともなって、多くの複数の分割構成とすること
ができるものである。

〔発明の効果〕

上述したところをも総合して、本発明によれば、磁気抵
抗効果素子全体の小幅化によって、スペーシングに影響
されない、良好な検出特性が得られることを達成すると
ともに、これに加え、磁気抵抗効果素子の端子のうちの
外側の端子から磁気抵抗効果素子までの配線部を、その
磁気抵抗効果素子より幅広にするとともに当該磁気抵抗
効果素子を包むように配置したことによって、外来ノイ
ズを幅広の配線部で吸収し、磁気抵抗効果素子に影響し
ないようにして、耐ノイズ性を向上することができる磁
気ヘッドを提供しうるものであり、すぐれた実用的効果
を奏する発明ということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図の（ａ）は、開発例に係る磁気ヘッドと磁気記録
媒体との配置図、同図の（ｂ）は、その磁気抵抗効果素
子のパターンに係るブリッジ回路図、第２図、第３図は
、磁気ヘッドを被検出体である磁気記録媒体と組合わせ
る場合の配置構成の模式図１．第４図は、スペーシング
に対する磁気抵抗効果素子の出力振幅の特性図、第５図
は、磁気記録媒体の曲率が磁気抵抗効果素子幅に対して
スペーシングへ影響を及ぼす概念図、第６図の（ａ）は
、本発明の一実施例に係る磁気ヘッドと磁気記録媒体と
の配置図、同図の（ｂ）は、その磁気抵抗効果素子のパ
ターンに係るブリッジ回路図、第７図は、他の実施例に
係る磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子のパターン図、第８
図は、開発例の磁気ヘッドに係る磁気抵抗効果素子の２
相出力用パタ一ン図、第９図の（ａ）は、本発明の別の
実施例に係る磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の２相出力
用パターン図、同図の（ｂ）は、その磁気抵抗効果素子
のパターンに係るブリッジ回路図である。 ３・・・磁気記録媒体、４．４−１・・・磁気ヘッド、
５゜５−１．５−２・・・磁気抵抗効果素子のパターン
、６・・・非磁性体基板、ホ、ヌ、■、■・・・出力端
子、へ、ト、チ、す、■〜■・・・ブリッジ出力端子、
Ｒ１”　Ｒｓ・・・磁気抵抗効果素子、ａ　−ｄ・・・
配線部。 第　ｌ　日 （ｂ） 第　７　の 第　δ　口 ＜ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気記録媒体に対向せしめて使用に供される磁気ヘ
   ッドにおいて、磁気抵抗効果素子の端子のうちの外側の
   端子から磁気抵抗効果素子までの配線部を、前記磁気抵
   抗効果素子より幅広にするとともに当該磁気抵抗効果素
   子を包むように配置したことを特徴とする磁気ヘッド ２、外側の端子を電源用としたものである特許請求の範
   囲第１項記載の磁気ヘッド。