JPS62162216A

JPS62162216A - 磁気ヘツド

Info

Publication number: JPS62162216A
Application number: JP24736386A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Takahashi; 正高橋; Sadao Sekizawa; 関沢　貞夫; Toshio Seki; 敏夫関
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1987-07-18

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、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」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、Ｒ１１，Ｒ１２゜Ｒ２１，Ｒｘ２．　Ｒａｔ、　
Ｒ３Ｚ、　Ｒ４１，Ｒ４２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、Ｒ１１１Ｒ１２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１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、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２組必要とするため
、磁気抵抗効果素子全体の幅は、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。

これにだいし、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、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。すばわち、機械加工において
は、側面端面部分の面のふれよりは、Ｍ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、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にス
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
が歪む原因となる。

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図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。

本発明は、上記に鑑み、磁気抵抗効果素子全体の１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、複
数の磁気抵抗効果素子の電源配線部を共通にし、幅広配
線とするとともに、端子部を内側に選ぶことにより内回
りの最短なものとしたことによって、配線抵抗を少なく
することができ、出力向上を図りう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、複
数の磁気抵抗効果素子の電源側に接続される各配線部を
共通として共通配線部とし、これを磁気抵抗効果素子に
たいして十分幅広とするとともに内側の端子に接続する
ようにしたものである。

〔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、複数
の磁気抵抗効果素子の電源配線部を共通にし１幅広配線
とするとともに、端子部を内側に選び内回りの最短のも
のとしたことにより。

配線抵抗を少なくすることができ、出力向上を図りうる
ものである。

〔実施例〕

本発明に係る一実施例を説明する前に、理解し易いよう
に、その開発試作例を説明する。

すなわち、第６図の（ａ）は、さきに開発した開発試作
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。

そして、この例示のものは、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。

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、Ｒ１−Ｒ４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、複数の磁気抵抗効果素子Ｒ１＋　Ｒ４およびＲｚ
　、Ｒａの一方を共通配線部ａを介して共通端子ホ、ヌ
とし、その共通配線部を当該磁気抵抗効果素子より幅広
とするとともに、前記共通端子ホ、ヌを電源端子、たと
えば、＋、一端子としたものであり、上記幅広構成とし
ては、共通配線部の図示例示のものは約５倍である。

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、その磁気抵抗効果素子Ｒ４、
Ｒｓ　、　Ｒ１、Ｒ３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、磁気抵抗効果素子Ｒ
１，Ｒ４の組と、同Ｒ２，Ｒｓ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、本開発試作例は、磁気抵抗効果素子Ｒ１〜Ｒ
４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，Ｒ工、同Ｒ，、Ｒ。

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素子Ｒ４，Ｒ１、同
Ｒ２，Ｒ３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，Ｒ工、同Ｒ２，
Ｒ，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、さきに述べたものでは。

Ｒ１□、Ｒ４□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、本試作開発例では、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
抗効果素子Ｒ工〜Ｒ１の配置としたものである。

このようにして、磁気抵抗効果素子Ｒ１〜Ｒ４は、第６
図の（ａ）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、さきに示したものと同じくなっ
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、さきに示したものの全端子
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磁気抵抗効果素子全体の幅は、僅かの３／
４λで実現できるものである。

これは、実に、さきに示したものの３／１１になるわけ
で、さぎの第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、
はとんど変らない程度にすることができるものである。

上記に加え、複数の磁気抵抗効果素子Ｒ１１Ｒ４ｔおよ
びＲｚ　、Ｒ３の一方を共通配線部ａを介して共通端子
ホ、ヌとし、その共通配線部を当該磁気抵抗効果素子よ
り幅広とするとともに、前記共通端子ホ、ヌを電源端子
（＋、−）としたことにより、端子数の減少と小形化を
図ることができるものである。

ところで、上記に述べたごとく、前記試作開発例では、
第６図（ａ）で明らかなように、磁気抵抗効果素子Ｒ１
とＲ４、あるいは同Ｒ２とＲ３の電源側に接続される配
線部を共通にして共通配線部として外側の端子に接続す
るようにしたものである。

しかし、このようにすると、共通配線部の長さが迂回径
路で長くなり、折角１幅広配線部の構成としたとしても
、その抵抗値を十分には小さくすることができず、出力
向上に、未だ顕著には寄与しえないものである。

次に述べる１本発明の一実施例は、上記のような点を解
消するようにしたものである。

すなわち、第７図に示すものは、一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は共
通配線部を示すものである。

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、さきの試作開発例と同様であるが
、磁気抵抗効果素子Ｒ４，Ｒ工、同Ｒ３，Ｒ２の一端に
共通端子ボ。

ヌを配置し、それらの磁気抵抗効果素子Ｒ４，Ｒ工。

Ｒ４，Ｒ，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Ｒ４，Ｒ工、Ｒ
３，Ｒ２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、図示のように、磁気抵抗効果素子Ｒ４，Ｒ１
，Ｒ，、Ｒ２の電源側に接続される各配線部を共通とし
て共通配線部すとし、これを前記磁気抵抗効果素子にた
いして十分幅広とするとともに内側の端子である共通端
子ホ、ヌに接続したものである。そして、この幅広構成
としては、共通配線部の図示例示のものは約６倍である
。

以上の構成により、さきの試作開発例と同等の効果を所
期することができるとともに、これに加え、電源端子部
を共通にし内側に選び内回りの最短のものとしたことに
よって、ますます配線抵抗を少なくすることができ、よ
り一層の出力向上を図りうるものである。

しかして、上記本発明に係る例示のものでは、幅広配線
の幅の広さを、磁気抵抗効果素子の約５倍、約６倍とい
うように図示例示したものであるが、これは、その抵抗
値を小とすることからいえば、上記以上のものを含め可
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、さきにも述へたように、多くの回転検出器は１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。

さらに、上記の実施例に係るものは、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、　２．１
！Ｈ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、複数の磁気抵抗効果素子の電源配
線部を共通にし、幅広配線とするとともに、端子部を内
側に選び内回りの最短のものとしたことにより、配線抵
抗を少なくすることができ、磁気抵抗効果素子の出力向
上を図りうる磁気ヘッドを提供しうるちのであり、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（、）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２，３図は、磁
気ヘッドを被検出体である磁気記録媒体と組合せる場合
の配置構成の模式図、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、さきに
開発した開発試作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、本発明の一実
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
である。４−１・・・磁気ヘッド、５−１・・・磁気抵抗効果素
子のパターン、６・・・非磁性体基板、ｂ・・・共通配
線部。ホ、ヌ・・共通端子、八〜す・・・ブリッジ出力端子、
塞（口（ｂ〕荊２−図荊３図第４−図譜Ｓ図粥６図（ｂ）躬四図仙ゴ　　　　　　　　　　　　　　　５−１ｂ

Claims

【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、複数の磁気抵抗効果素子の電源側に接続
される各配線部を共通として共通配線部とし、これを磁
気抵抗効果素子にたいして十分幅広とするとともに内側
の端子に接続したことを特徴とする磁気ヘッド。