KR100822611B1 - Reproduction head and magnetic disc device - Google Patents
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Abstract
재생 헤드로서, 판독 소자와, 판독 소자의 양단에 설치된 제1 및 제2 전극과, 제1 및 제2 전극 사이에 설치된 접지 전극과, 제1 전극과 접지 전극 사이에 제1 정전류를 흐르게 하는 제1 정전류 회로와, 제2 전극과 접지 전극 사이에 제2 정전류를 흐르게 하는 제2 정전류 회로를 포함하고 있다. 재생 헤드는 추가로 제1 및 제2 전극에 접속되고, 제1 전극의 출력과 제2 전극의 출력을 합성하는 연산 유닛과, 연산 유닛으로 연산된 합성값과 제1 및 제2 전극의 출력 관계가 관련된 테이블을 갖는 기억 유닛을 포함하고 있다.A reproducing head comprising: a read element, first and second electrodes provided at both ends of the read element, a ground electrode provided between the first and second electrodes, and a first constant current flowing between the first electrode and the ground electrode; A first constant current circuit and a second constant current circuit for flowing a second constant current between the second electrode and the ground electrode are included. The regeneration head is further connected to the first and second electrodes, and includes a calculation unit for combining the output of the first electrode and the output of the second electrode, and the relationship between the combined value calculated by the calculation unit and the output of the first and second electrodes. Contains a storage unit having an associated table.
Description
본 발명은 재생 헤드 및 이 재생 헤드를 사용한 자기 디스크 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a playhead and a magnetic disk device using the playhead.
최근, 자기 디스크 장치의 소형화 및 고밀도화에 따른 헤드 슬라이더의 부상량이 감소하여 매우 낮은 부상 또는 슬라이더가 기록 매체에 접촉하는 접촉 기록/재생의 실현이 요구되고 있다. 또한, 종래의 자기 유도 헤드는 자기 디스크의 소직경화에 의해 원주 속도(헤드와 매체 사이의 상대 속도)가 감소하면, 재생 출력이 나빠진다. 그래서, 최근에는 재생 출력이 원주 속도에 의존하지 않고, 낮은 원주 속도라도 큰 출력을 얻을 수 있는 자기 저항 헤드(MR 헤드)가 활발히 개발되어 자기 헤드의 주류가 되고 있다. 또한 현재에는 거대 자기 저항(GMR) 효과를 이용한 자기 헤드도 시판되고 있다.In recent years, the floatation amount of the head slider is reduced due to the miniaturization and densification of the magnetic disk device, and very low floatation or contact recording / reproduction in which the slider contacts the recording medium has been required. In addition, in the conventional magnetic induction head, when the circumferential speed (relative speed between the head and the medium) decreases due to the smaller diameter of the magnetic disk, the reproduction output becomes worse. Therefore, in recent years, a magnetoresistive head (MR head) capable of obtaining a large output even at a low circumferential speed without having to rely on the circumferential speed of the regeneration output has been actively developed to become the mainstream of the magnetic head. In addition, magnetic heads using a giant magnetoresistive (GMR) effect are now commercially available.
자기 디스크 장치의 고기록 밀도화에 의해 1비트의 기록 면적이 감소하는 동시에 발생하는 자장도 작아진다. 현재 시판되고 있는 자기 디스크 장치의 기록 밀도는 40 Gbit/in2 전후이지만, 기록 밀도의 상승이 연율 약 2배로 커지고 있다. 이 때문에, 더욱 미소한 자장 범위에 대응하는 동시에 작은 외부 자장의 변화를 감지할 수 있는 재생 헤드가 요망되고 있다.Due to the high recording density of the magnetic disk device, the recording area of 1 bit is reduced and the magnetic field generated is also reduced. Although the recording density of commercially available magnetic disk devices is around 40 Gbit / in 2 , the increase in recording density is about twice the annual rate. For this reason, there is a demand for a reproduction head capable of responding to a smaller magnetic field range and detecting a small external magnetic field change.
현재, 자기 헤드에는 스핀 밸브 GMR 효과를 이용한 스핀 밸브 자기 저항 센서가 넓게 이용되고 있다. 스핀 밸브 자기 저항 센서는 외부 자계에 따라 자화의 방향이 변화되는 프리 강자성층(프리층; free layer)과, 이 프리층에 인접하여 형성된 비자성 도전층과, 비자성 도전층에 인접하여 형성된 핀드 강자성층(핀드층; pinned layer)과, 핀드층에 인접하여 형성되고, 핀드층의 자화 방향을 고정하는 반강자성 재료로 이루어진 반강자성층을 포함하는 다층막인 스핀 밸브 자기 저항 효과막을 갖는다.Currently, a spin valve magnetoresistive sensor using a spin valve GMR effect is widely used for a magnetic head. The spin valve magnetoresistive sensor includes a free ferromagnetic layer (free layer) in which the direction of magnetization changes according to an external magnetic field, a nonmagnetic conductive layer formed adjacent to the free layer, and a pinned adjacent to the nonmagnetic conductive layer. It has a ferromagnetic layer (pinned layer) and a spin valve magnetoresistive film which is a multilayer film formed adjacent to the pinned layer and comprising an antiferromagnetic layer made of an antiferromagnetic material for fixing the magnetization direction of the pinned layer.
스핀 밸브 자기 저항 효과막은 프리층의 자화 방향과 핀드층의 자화 방향의 상대적인 각도 변화에 따른 저항 변화를 일으켜 이들 자화 방향이 서로 같은 방향을 향하면 저항값이 최소가 되고, 서로 반대 방향을 향하면 저항값이 최대가 된다. 이 자기 저항 센서를 자기 헤드에 이용하는 경우에는 핀드층의 자화 방향을 자기 저항 소자의 소자 높이 방향으로 고정하고, 외부 자계가 인가되어 있지 않은 상태에서의 프리층의 자화 방향을 핀드층과 직교하는 소자 폭 방향으로 일반적으로 설계한다. 이에 따라, 스핀 밸브 자기 저항 효과막의 저항을 자기 기록 매체로부터의 신호 자계 방향이 핀드층의 자화 방향과 평행한지 반평행한지에 따라 직선적으로 증감시킬 수 있다. 이러한 직선적인 저항 변화는 자기 디스크 장치의 신호 처리를 쉽게 한다.The spin valve magnetoresistive effect film causes a change in resistance due to a change in the relative angles of the magnetization direction of the free layer and the magnetization direction of the pinned layer. When the magnetization directions face the same direction, the resistance value is minimum. This is the maximum. When the magnetoresistive sensor is used for the magnetic head, the magnetization direction of the pinned layer is fixed in the element height direction of the magnetoresistive element, and the element in which the magnetization direction of the free layer is orthogonal to the pinned layer in the state where no external magnetic field is applied. Design generally in the width direction. Accordingly, the resistance of the spin valve magnetoresistive film can be linearly increased or decreased depending on whether the direction of the signal magnetic field from the magnetic recording medium is parallel or antiparallel to the magnetization direction of the pinned layer. This linear resistance change facilitates signal processing of the magnetic disk device.
자기 저항 헤드에 있어서는, 자기 저항 효과막에 관련되어 한 쌍의 전극 단 자가 배치되어 있고, 자기 저항 헤드의 동작시에 이 한 쌍의 전극 단자로부터 자기 저항 효과막에 일정 전류인 센스 전류가 흐르게 된다. 센스 전류가 흐른 상태에서 스핀 밸브 자기 저항 헤드를 자기 디스크에 근접시켜 상대적으로 이동시키면, 자기 디스크로부터의 신호 자계에 따라 자기 저항 효과막의 전기 저항값이 변화되고, 이 전기 저항값과 센스 전류값의 곱으로 표시되는 출력 전압을 가진 재생 신호가 출력된다.In the magnetoresistive head, a pair of electrode terminals are disposed in association with the magnetoresistive effect film, and a sense current of a constant current flows from the pair of electrode terminals to the magnetoresistive effect film during operation of the magnetoresistive head. . When the spin valve magnetoresistive head is moved relatively close to the magnetic disk while the sense current flows, the electrical resistance value of the magnetoresistive effect film is changed in accordance with the signal magnetic field from the magnetic disk. A reproduction signal with an output voltage expressed as a product is output.
자기 디스크 장치의 고기록 밀도화에 따라 한 쌍의 전극 사이에 형성되는 판독 소자의 코어 폭(센스 영역)도 점점 극소화하고 있고, 필요로 하는 판독 소자의 코어 폭의 극소화를 달성하는 제조 프로세스는 상당히 곤란해지게 되었다. 그 때문에, 수율도 낮고, 비용적으로도 상당히 커지는 등의 문제점이 산적되어 있다.With the higher recording density of the magnetic disk device, the core width (sense area) of the read device formed between the pair of electrodes is also increasingly minimized, and the manufacturing process for achieving the required core width of the read device is considerably large. It became difficult. For this reason, problems such as low yield and considerable increase in cost have been accumulated.
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 소화 57-105821호 공보(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-105821
(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 소화 58-98826호 공보(Patent Document 2) Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-98826
(특허 문헌 3) 일본 특허 공고 평성 6-18057호 공보(Patent Document 3) Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-18057
따라서, 본 발명의 목적은 판독 소자의 코어 폭의 극소화를 도모할 수 있는 재생 헤드를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a reproduction head capable of minimizing the core width of a read device.
본 발명의 다른 목적은 자기 디스크에 기록된 정보를 고속 재생할 수 있는 자기 디스크 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a magnetic disk apparatus capable of high speed reproduction of information recorded on a magnetic disk.
본 발명의 하나의 측면에 따르면, 재생 헤드로서, 판독 소자와, 이 판독 소자의 양단에 설치된 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 설치된 접지 전극과, 상기 제1 전극과 상기 접지 전극 사이에 제1 정전류를 흐르게 하는 제1 정전류 수단과, 상기 제2 전극과 상기 접지 전극 사이에 상기 제1 정전류와 다른 제2 정전류를 흐르게 하는 제2 정전류 수단과, 상기 제1 및 제2 전극에 접속되고, 이 제1 전극의 출력과 제2 전극의 출력을 합성하는 연산 수단과, 상기 연산 수단으로 연산된 합성값과 상기 제1 및 제2 전극의 출력 관계가 관련된 테이블을 갖는 기억 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 재생 헤드가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided, as a reproduction head, a read element, first and second electrodes provided at both ends of the read element, a ground electrode provided between the first and second electrodes, and the first electrode. A first constant current means for flowing a first constant current between the ground electrode and a second constant current means for flowing a second constant current different from the first constant current between the second electrode and the ground electrode; A computing means connected to a second electrode and combining the output of the first electrode and the output of the second electrode, and a table in which the composite value calculated by the computing means and the output relation of the first and second electrodes are related. There is provided a reproduction head comprising a storage means.
바람직하게는, 제2 정전류의 값은 제1 정전류의 값의 2배이다. 연산 수단은 전치 증폭기와 A/D 컨버터를 포함하고 있다.Preferably, the value of the second constant current is twice the value of the first constant current. The computing means includes a preamplifier and an A / D converter.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 재생 헤드로서, 판독 소자와, 이 판독 소자의 양단에 설치된 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 설치된 접지 전극과, 상기 제1 전극과 상기 접지 전극 사이에 제1 정전류를 흐르게 하는 제1 정전류 수단과, 상기 제2 전극과 상기 접지 전극 사이에 상기 제1 정전류와 다른 제2 정전류를 흐르게 하는 제2 정전류 수단과, 상기 제1 및 제2 전극에 접속되고, 트랙 위치 신호에 따라 상기 제1 전극의 출력과 상기 제2 전극의 출력 중 한쪽을 선택하는 셀렉터를 포함한 것을 특징으로 하는 재생 헤드가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a reproduction head comprising: a read element, first and second electrodes provided at both ends of the read element, a ground electrode provided between the first and second electrodes, and the first electrode; First constant current means for flowing a first constant current between the ground electrode, second constant current means for flowing a second constant current different from the first constant current between the second electrode and the ground electrode, and the first and second A reproduction head is provided, which is connected to two electrodes and includes a selector for selecting one of an output of the first electrode and an output of the second electrode in accordance with a track position signal.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 재생 헤드로서, 판독 소자와, 이 판독 소자의 양단에 설치된 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 설치된 접지 전극과, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 설치된 N개(N은 양의 정수)의 중간 전극과, 상기 접지 전극과 상기 제1, 제2 전극 및 상기 각 중간 전극 사이에 각각 다른 정전류를 흐르게 하는 복수의 정전류 수단과, 상기 제1, 제2 전극 및 상기 각 중간 전극에 접속되고, 이 제1, 제2 전극 및 이 각 중간 전극의 출력을 합성하는 연산 수단과, 상기 연산 수단으로 연산된 합성값과 상기 제1, 제2 전극 및 상기 각 중간 전극의 출력 관계가 관련된 테이블을 갖는 기억 수단과, 선택된 상기 중간 전극의 하나에 접속되며, 선택된 중간 전극의 출력으로부터 2진 신호를 생성하는 수단과, 상기 2진 신호를 상기 기억 수단에 입력하여, 동일한 합성값의 경우에 상기 테이블의 어드레스를 판별하는 판별 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 재생 헤드가 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a reproduction head comprising: a read element, first and second electrodes provided at both ends of the read element, a ground electrode provided between the first and second electrodes, and the first and second values. N middle electrodes provided between the second electrodes (N is a positive integer), a plurality of constant current means for allowing different constant currents to flow between the ground electrode, the first, second electrodes, and the respective intermediate electrodes, Calculation means connected to the first and second electrodes and the intermediate electrodes, and for synthesizing the outputs of the first and second electrodes and the intermediate electrodes, the combined value calculated by the calculation means and the first, Storage means having a table in which the output relationship of the second electrode and each intermediate electrode is related, means for generating a binary signal from an output of the selected intermediate electrode, connected to one of the selected intermediate electrodes, and In the storage means The force, if the resultant value of the same reproducing head according to claim, including determination means for determining the address of the table is provided.
바람직하게는, 다른 정전류는 최소 정전류의 정수 배이다. 바람직하게는, 연산 수단은 전치 증폭기와 A/D 컨버터를 포함하고 있고, 2진 신호 생성 수단은 A/D 컨버터와 오프셋 전압 인가 수단을 포함하고 있다.Preferably, the other constant current is an integer multiple of the minimum constant current. Preferably, the computing means comprises a preamplifier and an A / D converter, and the binary signal generating means comprises an A / D converter and an offset voltage application means.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 자기 디스크 장치로서, 하우징과, 이 하우징 중에 회전 가능하게 수용된 복수의 트랙을 갖는 자기 디스크와, 상기 자기 디스크에 대하여 데이터를 기록하는 기록 헤드 및 데이터를 판독하는 재생 헤드를 갖는 헤드 슬라이더와, 상기 헤드 슬라이더를 자기 디스크의 트랙을 가로질러 이동시키는 액츄에이터를 포함하며, 상기 재생 헤드는 판독 소자와, 이 판독 소자의 양단에 설치된 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 설치된 접지 전극과, 상기 제1 전극과 상기 접지 전극 사이에 제1 정전류를 흐르게 하는 제1 정전류 수단과, 상기 제2 전극과 상기 접지 전극 사이에 상기 제1 정전류와 다른 제2 정전류를 흐르게 하는 제2 정전류 수단과, 상기 제1 및 제2 전극에 접속되고, 이 제1 전극의 출력과 제2 전극의 출력을 합성하는 연산 수단과, 상기 연산 수단으로 연산된 합성값과 상기 제1 및 제2 전극의 출력 관계가 관련된 테이블을 갖는 기억 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic disk apparatus, comprising: a housing, a magnetic disk having a plurality of tracks rotatably housed in the housing, a recording head for recording data with respect to the magnetic disk, and a reproduction for reading the data. A head slider having a head, and an actuator for moving the head slider across the track of the magnetic disk, the reproduction head comprising: a reading element; first and second electrodes provided at both ends of the reading element; A ground electrode provided between the first and second electrodes, first constant current means for flowing a first constant current between the first electrode and the ground electrode, and different from the first constant current between the second electrode and the ground electrode. Second constant current means for flowing a second constant current, and connected to the first and second electrodes, and outputting the output of the first electrode and the output of the second electrode. There is provided a magnetic disk device comprising a calculating means for combining, and a storage means having a table in which the combined value calculated by the calculating means and the output relationship between the first and second electrodes are related.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 자기 디스크 장치로서, 하우징과, 상기 하우징 중에 회전 가능하게 수용된 복수의 트랙을 갖는 자기 디스크와, 상기 자기 디스크에 대하여 데이터를 기록하는 기록 헤드 및 데이터를 판독하는 재생 헤드를 갖는 헤드 슬라이더와, 상기 헤드 슬라이더를 자기 디스크의 트랙을 가로질러 이동시키는 액츄에이터를 포함하며, 상기 재생 헤드는 판독 소자와, 이 판독 소자의 양단에 설치된 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 설치된 접지 전극과, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 설치된 N개(N은 양의 정수)의 중간 전극과, 상기 접지 전극과 상기 제1, 제2 전극 및 상기 각 중간 전극 사이에 각각 다른 정전류를 흐르게 하는 복수의 정전류 수단과, 상기 제1, 제2 전극 및 상기 각 중간 전극에 접속되고, 이 제1, 제2 전극 및 이 각 중간 전극의 출력을 합성하는 연산 수단과, 상기 연산 수단으로 연산된 합성값과 상기 제1, 제2 전극 및 상기 각 중간 전극의 출력 관계가 관련된 테이블을 갖는 기억 수단과, 선택된 상기 중간 전극의 하나에 접속되며, 선택된 중간 전극의 출력으로부터 2진 신호를 생성하는 수단과, 상기 2진 신호를 상기 기억 수단에 입력하여, 동일한 합성값의 경우에 상기 테이블의 어드레스를 판별하는 판별 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic disk apparatus, comprising: a housing, a magnetic disk having a plurality of tracks rotatably housed in the housing, a recording head for recording data with respect to the magnetic disk, and a reproduction for reading data. A head slider having a head, and an actuator for moving the head slider across the track of the magnetic disk, the reproduction head comprising: a reading element; first and second electrodes provided at both ends of the reading element; Ground electrodes provided between the first and second electrodes, N intermediate electrodes (N is a positive integer) provided between the first and second electrodes, the ground electrode, the first and second electrodes, and the angles A plurality of constant current means for allowing different constant currents to flow between the intermediate electrodes, and connected to the first and second electrodes and the respective intermediate electrodes, the first and second electrodes and Storage means having a calculation means for synthesizing the outputs of the respective intermediate electrodes, a table in which the composite value calculated by the calculation means and the output relations of the first, second electrodes and the respective intermediate electrodes are associated with each other, Connected to one, including means for generating a binary signal from the output of the selected intermediate electrode, and discriminating means for inputting the binary signal into the storage means to determine the address of the table in the case of the same composite value. A magnetic disk device is provided.
도 1은 커버를 벗긴 상태의 자기 디스크 장치의 사시도.1 is a perspective view of a magnetic disk device with the cover removed;
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 재생 헤드 사시도.2 is a perspective view of a reproduction head according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 프리층의 자화 방향이 제1 경우인 것을 도시한 도면.3 shows that the magnetization direction of the free layer is the first case.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 도 3에 도시된 프리층의 자화 방향이 제1 경우인 것의 벡터 합성도.4 (a) to 4 (c) are vector synthesis diagrams in which the magnetization direction of the free layer shown in FIG. 3 is the first case.
도 5는 프리층의 자화 방향이 제2 경우인 것을 도시한 도면.5 shows that the magnetization direction of the free layer is the second case.
도 6은 프리층의 자화 방향이 도 5에 도시된 제2 경우인 것의 벡터 합성도.FIG. 6 is a vector synthesis diagram of the second case in which the magnetization direction of the free layer is shown in FIG. 5; FIG.
도 7은 프리층의 자화 방향이 제3 경우인 것을 도시한 도면.7 shows that the magnetization direction of the free layer is a third case.
도 8은 프리층의 자화 방향이 도 7에 도시된 제3 경우인 것의 벡터 합성도.8 is a vector synthesis diagram of the third case in which the magnetization direction of the free layer is shown in FIG.
도 9는 프리층의 자화 방향이 제4 경우인 것을 도시한 도면.9 shows that the magnetization direction of the free layer is a fourth case.
도 10은 프리층의 자화 방향이 도 9에 도시된 제4 경우인 것의 벡터 합성도.10 is a vector synthesis diagram of the case where the magnetization direction of the free layer is the fourth case shown in FIG.
도 11은 제1 실시형태의 재생 헤드의 제1 재생 시스템 개략 합성도.11 is a schematic synthesis diagram of a first playback system of a playback head of the first embodiment.
도 12는 제1 실시형태의 재생 헤드의 제2 재생 시스템 개략 합성도.12 is a schematic synthesis diagram of a second playback system of the playback head of the first embodiment;
도 13은 본 발명의 제2 실시형태의 재생 헤드 사시도.The perspective view of the reproduction head of 2nd Embodiment of this invention.
도 14는 프리층의 자화 방향이 제1 경우인 것을 도시한 도면.14 shows that the magnetization direction of the free layer is the first case.
도 15는 프리층의 자화 방향이 도 14에 도시된 제1 경우인 것의 벡터 합성도.FIG. 15 is a vector synthesis diagram of the case where the magnetization direction of the free layer is the first case shown in FIG.
도 16은 프리층의 자화 방향이 제2 경우인 것을 도시한 도면.16 shows that the magnetization direction of the free layer is the second case.
도 17은 프리층의 자화 방향이 도 16에 도시된 제2 경우인 것의 벡터 합성도.FIG. 17 is a vector synthesis diagram of the second case in which the magnetization direction of the free layer is shown in FIG. 16; FIG.
도 18은 프리층의 자화 방향이 제3 경우인 것을 도시한 도면.18 shows that the magnetization direction of the free layer is the third case.
도 19는 프리층의 자화 방향이 도 18에 도시된 제3 경우인 것의 벡터 합성도.FIG. 19 is a vector synthesis diagram of the third case in which the magnetization direction of the free layer is shown in FIG. 18; FIG.
도 20은 프리층의 자화 방향이 제4 경우인 것을 도시한 도면.20 shows that the magnetization direction of the free layer is the fourth case.
도 21은 프리층의 자화 방향이 도 20에 도시된 제4 경우인 것의 벡터 합성도.FIG. 21 is a vector synthesis diagram of the fourth case in which the magnetization direction of the free layer is shown in FIG. 20; FIG.
도 22는 제2 실시형태의 재생 헤드의 재생 시스템 개략 합성도.Fig. 22 is a schematic synthesis diagram of a regeneration system of the reproducing head of the second embodiment.
도 1을 참조하면, 커버를 벗긴 상태의 자기 디스크 장치의 사시도가 도시되어 있다. 베이스(2)에는 샤프트(4)가 고정되어 있고, 이 샤프트(4) 주위에 DC 모터에 의해 회전 구동되는 도시하지 않은 스핀들 허브가 설치되어 있다. 스핀들 허브에는 자기 디스크(6)와 스페이서(도시하지 않음)가 교대로 삽입되고, 디스크 클램프(8)를 복수의 나사(10)에 의해 스핀들 허브에 체결함으로써, 복수 장의 자기 디스크(6)가 소정 간격 이격되어 스핀들 허브에 부착된다.Referring to FIG. 1, there is shown a perspective view of a magnetic disk device with the cover removed. A
도면 부호 12는 액츄에이터 아암 어셈블리(14)와 자기 회로(16)로 구성되는 로터리 액츄에이터를 나타내고 있다. 액츄에이터 아암 어셈블리(14)는 베이스(2)에 고정된 샤프트(18) 주위에 회전 가능하게 부착되어 있다. 액츄에이터 아암 어셈블리(14)는 한 쌍의 베어링을 통해 샤프트(18) 주위에 회전 가능하게 부착된 액츄에이터 블록(20)과, 액츄에이터 블록(20)으로부터 한 방향으로 신장된 복수의 액츄에이터 아암(22)과, 각 액츄에이터 아암(22)의 선단부에 고정된 헤드 어셈블리(24)를 포함하고 있다.
각 헤드 어셈블리(24)는 자기 디스크(6)에 대하여 데이터를 기록/판독하는 전자 트랜스듀서(자기 헤드 소자)를 갖는 헤드 슬라이더(26)와, 선단부에 헤드 슬라이더(26)를 지지하고 그 기단부가 액츄에이터 아암(22)에 고정된 서스펜션(28)을 포함하고 있다. 샤프트(18)에 대하여 액츄에이터 아암(22)과 반대측에는 도시하지 않은 코일이 지지되어 있고, 코일이 자기 회로(16)의 갭 속에 삽입되며, 보이스 코일 모터(VCM; 30)가 구성된다. 도면 부호 32는 전자 트랜스듀서에 기록 신호를 공급하거나 전자 트랜스듀서로부터의 판독 신호를 취출하는 플렉시블 프린트 배선판(FPC)을 도시하고 있고, 그 일단이 액츄에이터 블록(20)의 측면에 고정되어 있다.Each
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시형태의 재생 헤드(2)의 사시도가 도시되어 있다. 재생 헤드(2)는 스핀들 허브 자기 저항 소자 등의 판독 소자(4)의 양측에 설치된 한 쌍의 전극(8, 10)과, 전극(8, 10) 사이에 설치된 접지 전극(6)을 포함하고 있다. 전극(8)과 접지 전극(6) 사이에는 정전류 회로(12)에 의해 제1 정전류(센스 전류)가 흐르게 된다. 또한, 전극(10)과 접지 전극(6) 사이에는 정전류 회로(14)에 의해 제2 정전류(센스 전류)가 흐르게 된다. 본 실시형태에서는, 제2 정전류는 제1 정전류의 2배이다. 본 실시형태의 재생 헤드(2)는 한 쌍의 전극(8, 10) 사이에 접지 전극(6)을 설치함으로써, 전극(10)과 접지 전극(6) 사이에 재생 헤드 X를 구획하고, 전극(8)과 접지 전극(6) 사이에 재생 헤드 Y를 구획할 수 있으며, 종래에 비하여 재생 헤드의 코어 폭을 1/2 이하로 극소화할 수 있다.2, there is shown a perspective view of a reproducing
도 3은 제1 실시형태의 재생 헤드(2)의 핀드층(16) 및 프리층(22)의 자화 방향의 제1 경우를 도시하고 있다. 헤드 X, Y 모두 핀드층(16)의 자화 방향(18, 20) 은 소자 높이 방향으로 고정되어 있다. 프리층(22)의 자화 방향은 자기 디스크에 기록된 신호 자계에 의해 영향을 받으며, 판독 소자(4)의 폭 방향으로 평행한 직선(25)에 대하여 우측 방향 또는 좌측 방향으로 변화된다.FIG. 3 shows a first case of the magnetization directions of the pinned
본 실시형태에서는, 헤드 X에는 반시계 방향으로 센스 전류가 흐르게 되고, 헤드 Y에는 시계 방향으로 센스 전류가 흐르게 되기 때문에, 헤드 X에 대해서는 우측 방향의 자화 방향(24a)을 "0"이라 정의하고, 좌측 방향의 자화 방향(24b)을 "1"이라 정의한다. 한편, 헤드 Y에 대해서는 좌측 방향의 자화 방향(26a)을 "0"이라 정의하고, 우측 방향의 자화 방향(26b)을 "1"이라 정의한다. 따라서, 도 3에 도시된 제1 경우에서는 헤드 X, Y의 2진값은 각각 0, 1이 된다.In the present embodiment, since the sense current flows in the counterclockwise direction to the head X, and the sense current flows in the clockwise direction to the head Y, the
도 4(a) 내지 도 4(c)는 도 3에 도시된 프리층(22)의 자화 방향이 제1 경우인 자화 방향(24a, 26b)의 벡터 합성 방법을 도시하고 있다. 일례로서, 프리층(22)의 자화 방향의 기울기 각 θ=30°로서 설명한다. 핀드층(16)의 헤드 X, Y의 자화의 크기를 1, 프리층(22)의 헤드 X, Y의 자화의 크기를 각각 2, 1로서 설명한다.4 (a) to 4 (c) show a vector synthesis method in the
우선, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 헤드 X의 핀드층(16) 및 프리층(22)의 자화 방향(18, 24a)에서 평행사변형을 작성한다. 이 평행사변형의 대각선이 헤드 X의 출력이 된다. 다음에, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 헤드 Y의 프리층(22)의 자화 방향(26b)이 헤드 X의 프리층(22)의 자화 방향(24a)과 동일 방향이기 때문에, 자화 방향(24a)의 연장선상에 자화 방향(26b)을 취하고, 이 자화 방향(26b)과 핀드층(16)의 자화 방향(20)에서 평행사변형을 작성하여, 그 대각선을 헤드 Y의 출력으로 한다. 마지막으로, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 벡터 X, Y를 이용하여 평행사 변형을 작성하고, 그 대각선 Z가 재생 헤드(2)의 합성 출력이 된다.First, as shown in Fig. 4A, parallelograms are created in the
도 5는 프리층(22)의 자화 방향이 제2 경우인 것을 도시하고 있다. 즉, 헤드 X의 프리층(22)의 자화 방향(24a)은 우측 방향이기 때문에, 그 2진값은 "0"이고, 헤드 Y의 프리층(22)의 자화 방향(26a)은 좌측 방향이기 때문에, 그 2진값은 "0"이다. 도 6은 프리층(22)의 자화 방향이 도 5에 도시된 제2 경우인 것의 벡터 합성 방법을 도시하고 있다.5 shows that the magnetization direction of the
도 7은 프리층(22)의 자화 방향이 제3 경우인 것을 도시하고 있다. 즉, 헤드 X의 프리층(22)의 자화 방향(24b)은 좌측 방향이기 때문에, 그 2진값은 "1"이고, 헤드 Y의 프리층(22)의 자화 방향(26b)은 우측 방향이기 때문에, 그 2진값은 "1"이다. 도 8은 프리층(22)의 자화 방향이 도 7에 도시된 제3 경우인 것의 벡터 합성 방법을 도시하고 있다.7 shows that the magnetization direction of the
도 9는 프리층(22)의 자화 방향이 제4 경우인 것을 도시하고 있다. 즉, 헤드 X의 프리층(22)의 자화 방향(24b)은 좌측 방향이기 때문에, 그 2진값은 "1"이며 헤드 Y의 프리층(22)의 자화 방향(26a)은 좌측 방향이기 때문에, 그 2진값은 "0"이다. 도 10은 프리층(22)의 자화 방향이 도 9에 도시된 제4 경우인 것의 벡터 합성 방법을 도시한 도면이다.9 shows that the magnetization direction of the
이상 설명한 헤드 X, Y의 신호 출력과 합성 출력 Z(벡터의 길이)의 관계를 표로 나타내면 표 1과 같아진다.Table 1 shows the relationship between the signal outputs of the heads X and Y described above and the synthesized output Z (the length of the vector).
[표 1]TABLE 1
도 11을 참조하면, 제1 실시형태의 재생 헤드(2)의 신호 재생 시스템의 개략 구성도가 도시되어 있다. 헤드 X의 코어 폭(센스 영역)은 트랙(28a)의 폭보다 좁게 설정되고, 헤드 Y의 코어 폭(센스 영역)은 트랙(28b)의 폭보다 좁게 설정되어 있다. 전극(8, 10)의 출력은 연산 유닛(30)에 입력되고, 이 연산 유닛(30) 내에서 벡터 합성 연산이 실행된다. 연산 유닛(30)은 전치 증폭기(32)와 전치 증폭기(32)에 의해 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(34)를 포함한다. Referring to Fig. 11, a schematic structural diagram of a signal reproducing system of the reproducing
RAM(36)에는 연산 유닛(30)으로 연산된 합성값과 전극(8, 10)의 출력의 관계가 표 1에 나타낸 바와 같이 관련되어 저장되어 있다. 따라서, 연산 유닛(30)으로 합성된 벡터값을 RAM(36)에 입력함으로써, 표 1로부터 헤드 X, Y의 신호 출력을 판별할 수 있다.In the
도 12를 참조하면, 신호 재생 시스템의 다른 실시형태의 개략 구성도가 도시되어 있다. 본 실시형태에서는, 전극(8)의 출력을 전치 증폭기(40)에 입력하고, 전극(10)의 출력을 전치 증폭기(38)에 입력한다. 전치 증폭기(38, 40)를 셀렉터(42)에 접속하고, 서보 제어 시스템으로부터의 트랙 위치 신호에 따라 셀렉터(42)에 의 해 헤드 X 또는 헤드 Y의 출력을 선택함으로써, 시계열적으로 2개의 헤드 X, Y로 신호를 재생할 수 있다. 셀렉터(42)의 출력은 A/D 컨버터(44)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 본 실시형태에서는, 도 11에 도시된 실시형태와 같이 연산 유닛(30)으로 벡터 합성 연산을 행할 필요는 없지만, 2개의 전치 증폭기(38, 40)를 필요로 한다.Referring to Fig. 12, there is shown a schematic structural diagram of another embodiment of a signal reproducing system. In the present embodiment, the output of the
도 13을 참조하면, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 재생 헤드(2A)의 사시도가 도시되어 있다. 본 실시형태의 재생 헤드(2A)에서는 양 사이드의 전극(8, 10) 및 접지 전극(6)에 부가하여 2개의 중간 전극(46, 48)을 전극(10)과 접지 전극(6) 사이 및 전극(8)과 접지 전극(6) 사이에 삽입하여 실질적으로 4개의 재생 헤드 X1 내지 X4를 제공하고 있다.Referring to Fig. 13, there is shown a perspective view of a reproducing
특별히 도시하지 않지만, 중간 전극(48)과 접지 전극(6) 사이에는 제1 정전류 수단에 의해 제1 정전류인 센스 전류가 흐르게 되고, 중간 전극(46)과 접지 전극(6) 사이에는 제2 정전류 수단에 의해 제1 정전류와 다른 제2 정전류인 센스 전류가 흐르게 되어 있다. 바람직하게는, 제2 정전류는 제1 정전류의 2배이다. 마찬가지로, 전극(8)과 접지 전극(6) 사이에는 제3 정전류 수단에 의해 제3 정전류인 센스 전류가 흐르게 되고, 전극(10)과 접지 전극(6) 사이에는 제4 정전류 수단에 의해 제4 정전류인 센스 전류가 흐르게 되어 있다. 바람직하게는, 제3 정전류는 제1 정전류의 3배이며, 제4 정전류는 제1 정전류의 4배이다.Although not particularly shown, a first constant current sense current flows between the
도 14는 재생 헤드(2A)에서의 핀드층(16)의 자화 방향과 프리층(22)의 자화 방향의 제1 경우를 도시하고 있다. 핀드층(16)의 자화 방향은 제1 실시형태와 마찬 가지로 판독 소자(4)의 높이 방향으로 고정되어 있다. 본 실시형태의 재생 헤드(2A)에서는, 헤드 X1 및 X2에서는 반시계 방향으로 센스 전류가 흐르게 되고, 헤드 X3 및 X4에서는 시계 방향으로 센스 전류가 흐르게 된다. 따라서, 헤드 X1 및 X2에 대해서는 판독 소자(4)의 폭 방향으로 평행한 직선(53)에 대하여 우측 방향의 자화 방향을 "0"이라 정의하고, 좌측 방향의 자화 방향을 "1"이라 정의한다. 헤드 X3 및 X4에 대해서는 직선(53)에 대하여 좌측 방향의 자화 방향을 "0"이라 정의하고, 우측 방향의 자화 방향을 "1"이라 정의한다. 따라서, 도 14에 도시된 제1 경우에서는, 헤드 X1의 자화 방향(52a)은 "0", 헤드 X2의 자화 방향(54a)은 "0"이 되고, 헤드 X3의 자화 방향(56b)은 "1", 헤드 X4의 자화 방향(58b)은 "1"이 된다.FIG. 14 shows the first case of the magnetization direction of the pinned
도 15는 도 14에 도시된 프리층(22)의 자화 방향이 제1 경우인 것의 헤드 X1 내지 X4의 출력의 벡터 합성 방법을 도시하고 있다. 본 실시형태에서는, 프리층(22)의 자화 방향과 직선(53)이 이루는 각 θ=30°로 하고, 핀드층(16)의 자화 크기를 2, 헤드 X1 내지 X4에 대해서 프리층(22)의 자화 크기를 각각 4, 2, 1, 3으로 작도하고 있다. 도 14에 도시한 프리층(22)의 자화 방향이 제1 경우에는, 도 15로부터 합성 출력 Z를 얻을 수 있다.FIG. 15 shows a vector combining method of the outputs of the heads X1 to X4 in the case where the magnetization direction of the
도 16은 재생 헤드(2A)에서의 프리층(22)의 자화 방향이 제2 경우인 것을 도시하고 있다. 이 제2 경우일 때에는 헤드 X1의 자화 방향(52a)은 "0", 헤드 X2의 자화 방향(54a)은 "0"이 되고, 헤드 X3의 자화 방향(56a)은 "0", 헤드 X4의 자화 방향(58a)은 "0"이 된다. 도 16에 도시된 프리층(22)의 자화 방향이 제2 경우일 때에는 도 17에 도시된 벡터 합성 방법에 의해 합성 출력 Z를 얻을 수 있다.FIG. 16 shows that the magnetization direction of the
도 18은 프리층(22)의 자화 방향이 제3 경우인 것을 도시하고 있다. 이 경우에는 헤드 X1의 자화 방향(52a)은 "0", 헤드 X2의 자화 방향(54b)은 "1"이 되고, 헤드 X3의 자화 방향(56b)은 "1", 헤드 X4의 자화 방향(58a)은 "0"이 된다. 도 18에 도시된 프리층(22)의 자화 방향이 제3 경우일 때에는 도 19에 도시된 벡터 합성 방법에 의해 합성 출력 Z를 얻을 수 있다.18 shows that the magnetization direction of the
도 20은 프리층(22)의 자화 방향이 제4 경우인 것을 도시하고 있다. 즉, 헤드 X1의 자화 방향(52a)은 "0", 헤드 X2의 자화 방향(54a)은 "0"이 되고, 헤드 X3의 자화 방향(56b)은 "1", 헤드 X4의 자화 방향(58a)은 "0"이 된다. 도 20에 도시된 프리층(22)의 자화 방향이 제4 경우일 때에는 도 21에 도시된 벡터 합성 방법에 의해 합성 출력 Z를 얻을 수 있다.20 shows that the magnetization direction of the
마찬가지로 하여, 프리층(22)의 16가지 자화 방향에 대해서 합성 출력 Z를 얻을 수 있고, 그 결과를 표 2에 나타낸다. 합성 출력 Z는 벡터의 길이 또는 출력 레벨의 크기를 나타내고 있다.Similarly, the combined output Z can be obtained with respect to the 16 magnetization directions of the
표 2를 관찰하면, 출력 레벨 Z의 크기가 동일한 수치가 되는 경우가 5종류 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 각 헤드 X1 내지 X4의 신호 출력을 얻기 위해서는 이들 합성 출력 Z가 동일한 경우를 구별하는 것이 필요하다.From Table 2, it can be seen that there are five types of cases where the magnitude of the output level Z becomes the same value. Therefore, in order to obtain the signal outputs of the respective heads X1 to X4, it is necessary to distinguish the cases where these synthesized outputs Z are the same.
도 22를 참조하면, 제2 실시형태의 재생 헤드(2A)의 재생 시스템 개략 구성도가 도시되어 있다. 헤드 X1 내지 X4는 각각 트랙(60a∼60d)의 기록 정보을 판독하도록 재생 헤드(2A)가 배치된다. 전극(8, 10) 및 중간 전극(46, 48)의 출력은 연산 유닛(30)에 입력되고, 연산 유닛(30) 내에서 이들 출력을 합성하는 벡터 연산이 실행된다. 연산 유닛(30)은 전치 증폭기(32) 및 A/D 컨버터(34)를 포함하고 있다. RAM(36)에는 연산 유닛(30)으로 연산된 합성값과 전극(8, 10, 46, 48)의 출력 관계가 표 2에 나타낸 바와 같이 관련되어 저장되어 있다.Referring to Fig. 22, a schematic configuration diagram of the regeneration system of the reproducing
본 실시형태의 재생 시스템에서는, 표 2에 나타낸 동일 합성 출력 Z의 경우에, 각 헤드 X1 내지 X4의 신호 출력을 판별하기 위해서 헤드 X3의 출력, 즉 중간 전극(48)의 출력을 전치 증폭기(62)에 입력하고, 전치 증폭기(62)로 증폭된 아날로그 신호를 2진 신호 생성 유닛(64)에 입력하고 있다. 2진 신호 생성 유닛(64)에서는, A/D 컨버터(66)에 의해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. A/D 컨버터(66)의 출력이 표 2에 Z1(X3)로 표시되어 있다. 따라서, 오프셋 전압(68), 즉 -1.74 V를 가산기(70)에 의해 Z1(X3)로 가산함으로써, 데이터 「0.00」과, 「0.91」을 얻을 수 있다. 이 데이터를 반올림하여 RAM(36)에 "0"과 "l"의 어드레스로서 추가한다. 중복하는 합성 출력 Z를 RAM(36) 내에 이 어드레스로 나누어 두면, 중복하는 합성 출력 Z를 판별할 수 있다.In the reproduction system of the present embodiment, in the case of the same synthesized output Z shown in Table 2, in order to determine the signal output of each head X1 to X4, the output of the head X3, that is, the output of the
본 발명에 따르면, 판독 소자의 코어 폭의 극소화를 도모하는 것이 가능한 재생 헤드를 제공할 수 있다. 따라서, 자기 디스크에 기록된 정보를 고속 재생할 수 있는 디스크 장치를 제공 가능하다.According to the present invention, a reproduction head capable of minimizing the core width of the read device can be provided. Therefore, it is possible to provide a disk device capable of high-speed reproduction of information recorded on a magnetic disk.
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KR1020067000578A KR100822611B1 (en) | 2006-01-10 | 2003-08-26 | Reproduction head and magnetic disc device |
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JPS5933616A (en) * | 1982-08-17 | 1984-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thin film magnetic head |
-
2003
- 2003-08-26 KR KR1020067000578A patent/KR100822611B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5933616A (en) * | 1982-08-17 | 1984-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thin film magnetic head |
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