磁记录/重现设备的制作方法

专利名称：磁记录/重现设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种螺旋扫描型磁记录/重现设备，该设备包括一磁阻效应磁头，该磁头用作其重现磁头。
背景技术：
象磁带录像机、磁带录音机和计算机的数据存储系统这样的磁记录/重现设备适用于一种螺旋扫描方法，从而增大记录密度以便增大容量，每种磁记录/重现设备都采用作为记录介质的磁带。
现已要求前述类型的磁记录/重现设备能进一步增大记录密度和增大容量。为了进一步增大记录密度和增大容量，已经发明了一种方法，它采用一螺旋扫描型磁记录/重现设备，该设备包括一磁阻效应磁头(下文称作“MR头”)，该磁头用作一重现磁头。
MR头是一种包括一磁阻效应器件(下文称作“MR器件”)的磁头，该磁阻效应器件用作检测一记录介质磁场的磁传感器。实际应用中，已经把MR头用作一硬盘驱动器的重现磁头。通常，灵敏度优于一感应型磁头灵敏度的MR头能够得到很多重现输出量。当将MR头用作重现磁头时，能够实现更高的记录密度和更大的容量。
硬盘驱动器将MR头固定在一浮动滑片(float slider)上，用以在MR头于该磁盘上浮动的状态下重现数据。另一方面，当MR头适于该螺旋扫描方法时，在MR头于一磁带上滑动的状态下从该磁带上重现数据。
若MR头在磁带上滑动，则在重现输出电平(levels)方面发生很多变化，尽管能够从MR头中得到很多的重现输出量，不过也产生过度的噪声。所以，这会引起无法得到稳定输出的问题。另一问题是，不输出任何重现信号，即出现失锁频率。因此，仍未将包括用作重现磁头的MR头的螺旋扫描型磁记录/重现设备投入实际应用。

发明内容
本发明的目的是提供一种螺旋扫描型磁记录/重现设备，该设备包括一用作重现磁头的MR头，并且能够得到稳定的重现输出量。
根据本发明的磁记录/重现设备是一种螺旋扫描型磁记录/重现设备，它包括一固定在一旋转磁鼓上的MR头；一高通滤波器；和解调装置。此MR头固定在旋转磁鼓上，以便从一磁带上检测一重现信号，在该磁带上已经记录有转换为无DC码链(DC-free codetrains)的数据。该高通滤波器使包括于由MR头所检测到的重现信号中的低频分量衰减。该解调装置在一状态下解调数据，在该状态下已经将数据从重现信号转换为无DC码链，且该重现信号的低频分量已经由高通滤波器衰减。
当通过使磁带与MR头相互间滑动而从该磁带中重现数据时，包含于来自MR头的重现输出量中的噪声通常含多种低频分量。根据本发明的磁记录/重现设备包括高通滤波器，其衰减由MR头检测到的重现信号中所含的低频分量。因此，根据本发明的磁记录/重现设备能够有效地去除由MR头检测到的重现信号中所含的噪声。此外，由根据本发明的磁记录/重现设备所重现的数据是转换为无DC码链的数据。因此，若高通滤波器衰减低频分量，则能够可靠地重现数据。
附图简述

图1是一透视图，表示一旋转磁鼓单元的结构实例，该旋转磁鼓单元固定在一个根据本发明的磁记录/重现设备上；图2是一平面图，表示一磁带移动机构实例的简略结构，该机构装有旋转磁鼓单元；图3是一曲线图，表示当通过使一MR头与一磁带相互间滑动而重现数据时引起的噪声频谱分布实例；图4是一剖面图，表示旋转磁鼓单元的内部结构；
图5是表示旋转磁鼓的简略电路结构及其外围电路的示意图；图6是表示一电路的图，该电路等效于一个区域，该区域从一重现放大器到一设备侧电路，该重现放大器接至一旋转变压器的旋转部分，而该设备侧电路接至该旋转变压器的静止部分；图7是一透视图，表示固定在旋转磁鼓上的MR头的一个实例；图8是一平面图，表示从磁带在其上面滑过的表面看过去的MR头；图9是一示意图，表示MR头工作以便从磁带上重现数据的一种状态；图10是一曲线图，表示在一尚未使该信号通过高通滤波器状态下由MR头从一未记录任何数据磁带上重现的信号实例；图11是一曲线图，表示在一尚未使该信号通过高通滤波器状态下由MR头从一记录有数据磁带上重现的信号实例；图12是一曲线图，表示在一已经使该信号通过高通滤波器状态下由MR头从一记录有数据磁带上重现的信号实例。
实现本发明的最佳方式现在描述本发明的实施例。
根据本发明的磁记录/重现设备是把一磁带用作记录介质的磁记录/重现设备。例如，根据本发明的设备被用作磁带录像机、磁带录音机或计算机的数据存储系统。根据本发明的磁记录/重现设备是一种螺旋扫描型磁记录/重现设备，它装有用来记录/重现数据的旋转磁鼓。将一MR头用作固定在该旋转磁鼓上的重现磁头。
图1和2表示一旋转磁鼓单元的结构实例，该旋转磁鼓单元固定在根据本发明的磁记录/重现设备上。图1是一透视图，示意性地表示一旋转磁鼓单元1的结构。图2是一平面图，示意性地表示一磁带移动机构10，该机构10包括旋转磁鼓单元1。
如图1所示，旋转磁鼓单元1包括一圆筒形静止磁鼓2；一圆筒形旋转磁鼓3；一电机4，它用来转动旋转磁鼓3；成对的感应磁头5a和5b，它们固定在旋转磁鼓3上；和成对的MR头6a和6b，它们固定在旋转磁鼓3上。
应指出的是，现在描述一种通常所说的上磁鼓旋转磁鼓单元1，该单元1包括固定在静止磁鼓2上的旋转磁鼓3。本发明可广泛用于螺旋扫描型磁记录/重现设备。因此，旋转磁鼓单元的类型不受限制。例如，可以采用一种通常所说的中间磁鼓型旋转磁鼓单元，该单元包括成对的静止磁鼓所夹持的一个旋转磁鼓。
旋转磁鼓单元1的静止磁鼓2是一种不旋转的磁鼓，即是一种如上所述被夹持的磁鼓。沿一个方向在静止磁鼓2的侧表面中形成引导轨部分8，磁带7在该方向上移动。如以后所述，当执行记录/重现操作时，磁带7沿引导轨部分8移动。将旋转磁鼓3设置得使其中心轴与静止磁鼓2的中心轴重合。
旋转磁鼓3是这样一种磁鼓，即当执行记录/重现磁带7的操作时，由电机4以一预定转速转动该磁鼓。将旋转磁鼓3制成一圆筒形，其直径基本上与静止磁鼓2的直径相同。将旋转磁鼓3设置得使其中心轴与静止磁鼓2的中心轴重合。成对的感应磁头5a和5b以及成对的MR头6a和6b固定在旋转磁鼓3的与静止磁鼓2相对的表面上。
每个感应磁头5a和5b是一记录磁头，其中成对的磁芯通过一磁隙相互连接。此外，一线圈绕在该磁芯上。当将数据记录在磁带7上时，使用感应磁头5a和5b。将感应磁头5a和5b固定在旋转磁鼓3上，使感应磁头5a和5b相对于旋转磁鼓3的中心所成夹角为180°。另外，感应磁头5a和5b的磁隙部分伸到旋转磁鼓3的外表面之上。将感应磁头5a和5b设置成有相对的方位角，从而以一预定方位角执行磁带7的无保护频带(guard-band-less)记录。该方位角优选为5°～30°。
前述感应磁头5a和5b可以是公知的记录磁头，它们已用于传统的螺旋扫描型磁记录/重现设备中。具体地说，优选采用一通常所说的MIG(磁隙中的金属Metal In Gap)磁头，这种磁头包括一种软磁性材料如铁氧体制成的磁芯，还包括形成于该软磁性材料上的金属磁膜。此外，成对的磁芯相互连接，使金属磁膜通过一磁隙相对设置。
另一方面，MR头6a和6b是重现磁头，它们包括用作磁传感器的MR器件，用来检测来自磁带7的磁信号。当从磁带7上重现数据时，使用MR头6a和6b。MR头6a和6b被固定在旋转磁鼓3上，使MR头6a和6b关于旋转磁鼓3的中心互为180°夹角。此外，设置有MR器件的部分伸到旋转磁鼓3的外表面之上。MR头6a和6b被构造成具有与感应磁头5a和5b类似的方位角，以便于检测以一预定方位角无保护频带记录在磁带7上的磁信号。
通过在旋转磁鼓单元1上滑动磁带7，磁记录/重现设备将数据记录在磁带7上，并且从磁带7上重现数据。
具体地说，当执行一记录/重现操作时，如图2所示，从进给轮11输送磁带7，通过导辊(guide roller)12和13使磁带7绕在旋转磁鼓单元1上。这样，在旋转磁鼓单元1上执行记录/重现操作。
当将数据记录在磁带7上时，成对的感应磁头5a和5b与磁带7相对滑动。这样，感应磁头5a和5b执行无保护频带记录操作。当从磁带7上重现数据时，成对的MR头6a和6b与磁带7相对滑动。这样，由成对的感应磁头5a和5b所记录的数据被MR头6a和6b重现。
使受到旋转磁鼓单元1记录/重现处理的磁带7能够经过导辊14和15、主动轮16和导辊17，从而移至缠绕辊18。也就是说，主动轮16使磁带7在一预定拉力和预定速度下移动，主动轮16由主动轮电动机19旋转。然后，使磁带7与感应磁头5a和5b以及MR头6a和6b相接触以便在一预定接触压力下滑动，其中这些磁头固定在旋转的旋转磁鼓3上。然后，磁带7绕在缠绕辊18上。
如上所述，旋转磁鼓单元1装有主动轮16，主动轮16由主动轮电动机19旋转并且用作一接触压力控制装置，该控制装置用来控制感应磁头5a和5b以及MR头6a和6b与磁带7之间的接触压力。
当如上所述移动磁带7时，旋转磁鼓3如图1中箭头A所示由电动机4旋转。
另一方面，磁带7沿静止磁鼓2的引导轨部分8移动，以便在静止磁鼓2和旋转磁鼓3上斜着滑动。也就是说，如图1中箭头B所示，磁带7从磁带入口部分开始，沿引导辊部分8在一预定的磁带运动方向上移动，以便在静止磁鼓2和旋转磁鼓3上滑动。然后，如图1中箭头C所示，磁带7移至磁带出口部分。
在MR头6a和6b重现数据的操作过程中，当MR头6a和6b与磁带7相对滑动时，MR头6a和6b与磁带7之间的接触与滑动产生摩擦热。摩擦热的影响改变了MR头6a和6b的温度(下文称作“MR磁头温度”)。通常，固定在MR头6a和6b上的MR器件与温度有关。若此头温度变化，则在重现输出中产生噪声。由MR磁头温度变化引起的噪声称为热不平度(asperity)。
图3中表示噪声的频谱分布实例，当通过使MR头6a和6b与磁带7工作从而相对滑动而重现数据时，产生此噪声。图3中，一斜线部分对应于热不平度。如图3所示，热不平度集中在低频区。其原因在于，磁头温度的变化是低频变化。具体地说，假定MR头6a和6b与磁带7间的相对速度为V[m/s]，则热不平度区不高于一由50×103[m-1]×V[m/s]表示的频率。若MR头6a和6b与磁带7间的相对速度V为10m/s，则热不平度区不高于500kHz。
如后所述，在重现信号中的低频分量受到衰减，从而除去热不平度，并且得到其中噪声分量受到衰减的一个信号。
在通过使MR头6a和6b与磁带7相对滑动而进行数据重现的过程中，若夹杂物引入MR头6a和6b与磁带7之间，则出现通常所说的信号失落(dropout)。如后所述，本实施例具有这样一种结构，即若出现重现信号的漏失，则执行一误差校正过程，以使原始数据得到重现。
优选的是，上述旋转磁鼓单元1的旋转磁鼓3直径约为10mm～60mm。此外，旋转磁鼓3的转速约为500rpm～8000rpm。可以任意改变旋转磁鼓3的直径和转速，以满足系统的要求。若旋转磁鼓3的直径大而且转速高，则感应磁头5a和5b以及MR头6a和6b与磁带7间的相对速度提高。由此，其上有磁带滑动的感应磁头5a和5b与MR头6a和6b的表面易受损。这样，其寿命缩短。尤其是，其上有磁带滑动的MR头6a和6b的表面磨损易影响MR头6a和6b。若其上有磁带滑动的表面受到磨损，则性能大大地降低。因此，优选的是，把旋转磁鼓3的直径和转速设定为这样一些值，即具有这些值的MR头6a和6b能够具有实际上令人满意的寿命，并且这些值满足上述范围。
现在将参照图4描述旋转磁鼓单元1的内部结构。
如图4所示，一旋转轴21插入静止磁鼓2和旋转磁鼓3的中央部分。应指出的是，静止磁鼓2、旋转磁鼓3和旋转轴21由导电材料制成，以使前述部件相互电连接。静止磁鼓2接地。
为静止磁鼓2的轴套(sleeve)内部设置两个轴承22和23。这样，相对于静止磁鼓2旋转支撑旋转轴21。也就是说，相对于静止磁鼓2，旋转轴21受到轴承22和23的旋转支撑。另一方面，为旋转磁鼓3的内部设置一法兰24。法兰24固定到旋转轴21的上端。这样，旋转磁鼓3能与旋转轴21的旋转同步旋转。
旋转磁鼓单元1内装一旋转变压器25，该旋转变压器25是一种非接触信号传输单元，它用来在静止磁鼓2与旋转磁鼓3之间传输信号。该旋转变压器25包括一定子铁心26和一转子铁心27，定子铁心与静止磁鼓2相连，转子铁心27与旋转磁鼓3相连。
定子铁心26和转子铁心27由磁性材料制成，例如铁氧体，其被制成环形，围绕旋转轴21设置。定子铁心26配备有成对的信号传输环26a和26b，它们与成对的感应磁头5a和5b相对应；信号传输环26c和电力传输环26d，它们与成对的MR头6a和6b相对应。上述环被同心设置。类似地，转子铁心27配备有成对的信号传输环27a和27b，它们与成对的感应磁头5a和5b相对应；信号传输环27c和电力传输环27d，它们与成对的MR头6a和6b相对应。上述环被同心设置。
电力传输环26d和27d提供使成对的MR头6a和6b工作所需的电力。也就是说，旋转磁鼓单元1包括旋转变压器25的电力传输环26d和27d，它们构成向MR头6a和6b供电的电源装置。
环26a、26b、26c、26d、27a、27b、27c和27d为环形线圈，它们绕在旋转轴21上。定子铁心26的环26a、26b、26c和26d与转子铁心27的环27a、27b、27c和27d相对设置。旋转变压器25以非接触方式将信号和电力传输给定子铁心26的环26a、26b、26c和26d与转子铁心27的环27a、27b、27c和27d，或从其上传输出信号和电力。
旋转变压器25仅衰减包含于必须被传输信号中的低频分量，并且仅传输高频分量。也就是说，旋转变压器25以非接触方式传输信号和电力，并且还用作一高通滤波器，以衰减必须被传输信号中的低频分量。因此，旋转变压器25还用作高通滤波器，以衰减由MR头6a和6b所检测到的重现信号中的低频分量。由此，能够去除由MR头6a和6b所检测到的重现信号中所含的热不平度。
用来使旋转磁鼓3转动的电动机4接至旋转磁鼓单元1。该电动机4包括一转子28和一定子29，转子28是旋转部分，定子29是静止部分。转子28接至旋转轴21的下端，并且配备一操作磁铁30。另一方面，定子29接至静止磁鼓2的下端，并且配备一操作线圈31。当一电流通过操作线圈31时，转子28旋转。由此，接至转子28的旋转轴21旋转。与该旋转同步，固定到旋转轴21上的旋转磁鼓3旋转。
现在将参照图5描述旋转磁鼓单元1所进行的记录/重现操作，图5示意性地表示旋转磁鼓单元1的电路及其外围电路。
当使旋转磁鼓单元1工作以将数据记录在磁带7上时，一电流提供给电动机4操作线圈31。这样，旋转磁鼓3旋转。在旋转磁鼓3正在旋转的状态下，如图5所示，从外部电路40向编码器41提供一记录信号。
被从外部电路40供给该记录信号的编码器41对该记录信号译码，并且添加一预定误差校正码。也就是说，该编码器41用作一误差校正码添加装置，它对来自外部电路40的记录信号译码，并且将误差校正码添加给必须记录在磁带7上的数据。被编码器41添加了误差校正码的数据，被提供给一调制电路42。
调制电路42把来自编码器41的数据调制成无DC码链形式的数据。由该调制电路42进行的调制操作可以由任意装置执行，只要该装置能够执行将数据调制成无DC码链形式数据的操作即可。
具体地说，这种调制可以是用来执行所谓8-10转换的调制，以使已被添加误差校正码并形成一块码的数据转换为每8位的10位码数据，以便形成其中限制了低频区中频谱的无DC码链。作为它的替代方案，这种调制可以使用来执行所谓8-9转换的调制，以使已被添加误差校正码并形成一块码的数据转换为每8位的9位码数据，以便形成其中限制了低频区中频谱的无DC码链。作为它的替代方案，可以采用一种镜像平方(mirror square)(Miller2)法。
从调制电路42中输出的无DC码链形式的数据被提供给记录放大器43或记录放大器44。与旋转磁鼓3的旋转同步，调制电路42将数据供给记录放大器43或记录放大器44。也就是说，在感应磁头5a记录数据的同时，调制电路42将数据供给对应于感应磁头5a的记录放大器43。在感应磁头5b记录数据的同时，调制电路42将数据供给与感应磁头5b相对应的记录放大器44。
已被供给来自调制电路42的无DC码链形式数据的记录放大器43，将对应于以上数据的记录信号放大至一预定电平，以便将该记录信号供给定子铁心26的信号传输环26a。类似地，已被供给来自调制电路42的无DC码链形式数据的记录放大器44，将对应于以上数据的记录信号放大至一预定电平，以便将该记录信号供给定子铁心26的信号传输环26b。
如上所述，将成对的感应磁头5a和5b被设置成关于旋转磁鼓3的中心相对成180°夹角。因此，感应磁头5a和5b以180°相位差交替记录数据。也就是说，以180°的相位差交替切换从记录放大器43向与感应磁头5a相对应的信号传输环26a提供记录信号的时间，和从记录放大器44向与感应磁头5b相对应的信号传输环26b提供记录信号的时间。
在无接触方式下，供给感应磁头5a的信号传输环26a的记录信号被传输给转子铁心27的信号传输环27a。传输给转子铁心27的信号传输环27a的记录信号被供给感应磁头5a。这样，感应磁头5a将数据记录在磁带7上。
类似地，在无接触方式下，供给与感应磁头5b相对应的信号传输环26b的记录信号被传输给转子铁心27的信号传输环27b。传输给转子铁心27的信号传输环27b的记录信号被供给感应磁头5b。这样，感应磁头5b将数据记录在磁带7上。
当旋转磁鼓单元1工作以从磁带7上重现数据时，执行一个类似于记录数据的过程，从而将一电流供给电动机4的操作线圈31。这样，旋转磁鼓3旋转。
在旋转磁鼓3旋转的状态下，如图5所示，从一振荡器51向一功率驱动器52提供一高频电流。由功率驱动器52把来自振荡器51的高频电流转换为一预定AC电流，然后把其供给定子铁心26的电力传输环26d。
在无接触方式下，供给定子铁心26的电力传输环26d的AC电流被传输给转子铁心27的电力传输环27d。通过整流器53对传输给转子铁心27的电力传输环27d的AC电流进行整流，以便使其形成供给调压器54的DC电流。由调压器54将上述AC电流设定到一预定电压电平。
作为检测电流，由调压器54设定到一预定电压电平的电流被供给成对的MR头6a和6b。应指出的是，用来检测从MR头6a和6b传输来的信号的重现放大器55，被接至成对的MR头6a和6b。而且来自调压器54的电流被供给重现放大器55。
如后所述，MR头6a和6b配备有MR器件，每个MR器件都有一阻值，根据外部磁场的强度改变其阻值。由磁带7所产生信号的磁场来改变MR头6a和6b的MR器件的阻值。由此而使检测电流的电压改变。重现放大器55检测该电压的变化，以便把与该电压的变化相对应的信号作为记录信号输出。
应指出的是，当重现放大器55检测并输出被重现的信号时，重现放大器55与旋转磁鼓3的旋转相同步，执行一切换操作。也就是说，在MR头6a重现数据的同时，重现放大器55输出由MR头6a检测的记录数据。在MR头6b重现数据的同时，重现放大器55输出由MR头6b检测的记录信号。
如上所述，成对的MR头6a和6b被设置成关于旋转磁鼓3的中心相对成180°夹角。因此，MR头6a和6b以180°相位差交替执行重现操作。也就是说，重现放大器55以180°的相位差交替切换从MR头6a输出被重现信号的时间和从MR头6b输出被重现信号的时间。
来自重现放大器55的重现信号被供给转子铁心27的信号传输环27c。在无接触方式下，该重现信号被传输给定子铁心26的信号传输环26c。旋转变压器25对必须传输信号中的低频分量进行衰减，并且只传输高频分量。也就是说，旋转变压器25以无接触方式传输该信号，并且还用作高通滤波器。
因此，当被重现信号从转子铁心27的信号传输环27c传输给定子铁心26的信号传输环26c时，由MR头6a和6b检测的重现信号被形成为不含低频分量的信号。这导致这样一种情况，即，若热不平度包含在来自MR头6a和6b的输出中，则当把重现信号从信号传输环27c传输给信号传输环26c时去除热不平度。
由于无DC码链形式的数据被记录在磁带7上，所以如果旋转变压器25衰减低频分量，就能防止数据的漏失。
传输给定子铁心26信号传输环26c的重现信号被供给重现放大器56，以便由重现放大器56放大该信号。然后，该重现信号被供给检测电路57。检测电路57根据供给重现放大器56的重现信号检测码链形式的数据。记录在磁带7上的数据是转换为无DC码链的数据。因此，由检测电路57检测的数据是无DC码链形式的数据。
由检测电路57检测的数据被供给解调电路58，以便解调该数据。若在已被记录了数据的时候该数据已受到例如调制电路42的8-10位转换，则解调电路58进行相反的转换，即对检测电路57所检测的数据进行10-8转换。若在已被记录了数据的时候该数据已受到例如调制电路42的8-9转换，则解调电路58进行相反的转换，即对检测电路57所检测的数据进行9-8转换。如上所述，解调电路58起一解调装置的作用，该解调装置在从重现信号转换至无DC码链之前的状态下解调数据，而且该重现信号的低频分量已被起高通滤波器作用的旋转变压器25衰减。
由解调电路58所解调的数据被供给解码器59以便受到解码，然后将其输出给外电路40。根据记录数据时由编码器41加入数据中的误差校正码，解码器59执行一误差校正过程。也就是说，解码器59起一误差校正装置的作用，以根据误差校正码对解调电路58所解调的数据执行一误差校正过程，该误差校正过程是根据该误差校正码执行的。
如上所述执行误差校正过程。因此，若引入MR头6a和6b与磁带7之间的夹杂物引起重现信号漏失，则能够在重现信号漏失量不大的情况下重现原始数据。
若如图5所示构成该电路，则成对的感应磁头5a和5b、成对的MR头6a和6b、整流器53、调压器54和重现放大器55被固定在旋转磁鼓3上，以使它们与旋转磁鼓3一起旋转。另一方面，编码器41、调制电路42、记录放大器43和44、振荡器51、功率驱动器52、重现放大器56、检测电路57、解调电路58和解码器59被设置在旋转磁鼓单元1的静止部分中，或者制作在外部电路中，其中外部电路与旋转磁鼓单元1各自独立地构成。
图6中示出图5所示电路的一部分，该部分位于一个区域中，该区域是从接至旋转变压器25旋转部分的重现放大器55，直到接至旋转变压器25静止部分的设备侧电路。
符号Ei是来自重现放大器55的输出电压，R1是重现放大器55的输出电阻，L是旋转变压器25的互感，R2是接至旋转变压器25静止部分的设备侧电路的输入电阻，E0是来自旋转磁鼓单元1的输出电压。
假定必须传输信号的频率为f，则可以由下式(1)表示该等效电路的输入/输出特性E0/E1＝(m2+p2)-1/2(1)其中，m＝(R1+R2)/R2， p＝R1/(2πfL)假定截止增益(cutoff gain)为从峰值起-3dB，则当m＝p(f＝f1)时由下式(2)表示输入/输出特性E0(f＝f1)/E0(f＝∞)＝-3dB2-1/2(2)由于m＝p，所以能够用下式(3)表示低频区中的截止频率f1f1＝(R1R2)/{2πL(R1+R2)}(3)所以，低频区中的截止频率f1由R1、L和R2确定。也就是说，接至MR头6a和6b的重现放大器55的输出电阻R1、旋转变压器25的互感L以及设备侧电路的输入电阻R2决定高通滤波器的截止频率。
由此，调整上述值，以使高通滤波器的截止频率不低于低频区中噪声的频率(热不平度)，在重现信号时当磁带与MR头6a和6b相互接触的时候产生该噪声。
具体地说，若假定MR头6a和6b与磁带7之间的相对速度为V[m/s]，则热不平度的频段不高于约50×103[m-1]×V[m/s]。所以，调整R1、R2和L的值，以使高通滤波器的截止频率f1满足下式(4)f1[Hz]＞50×103[m-1]×V[m/s](4)由此，能够去除在信号重现过程中使磁带与MR头6a和6b相互接触时所产生的低频区中的噪声(热不平度)。因此，能够得到噪声分量受限的信号。应指出的是，高通滤波器的截止频率f1可以作到不高于必须记录在磁带上信号频段的最低频率。由此，能够防止对所需信号不必要的衰减。
在图5所示的实例中，旋转变压器25被用作高通滤波器。不过，也可以在旋转变压器25之外单独设置一高通滤波器。在上述情况下，可以将高通滤波器设置在一个从MR头6a和6b到解调电路58的区中。而且在上述情况下，能够从重现信号中去除热不平度，这类似于旋转变压器25用作高通滤波器的结构。
现在将参照图7和8描述固定在旋转磁鼓3上的MR头6a和6b。应指出的是，除相反的方位角外，这些MR头6a和6b具有相同的结构。所以，进行以下描述是将MR头6a和6b总称为MR头6。
MR头6是一种利用磁阻效应检测来自磁带7的磁信号用的磁头。通常，与利用电磁感应来记录/重现数据的感应磁头相比，MR头的灵敏度更高，重现输出更大。因此，MR头适于进行高密度记录操作。所以，当把MR头6用作记录磁头时，能够进行更高密度的记录操作。
如图7和8所示，MR头6包括成对的磁屏61和62，它们由象镍-锌多晶铁氧体这样的软磁性材料制成；一MR器件部分64，它由成对的磁屏61和62通过一绝缘体63支持；永磁膜65a和65b，它们设置在MR器件部分64的两侧；以及导体部分66a和66b，它们接至永磁膜65a和65b。如图8所示，MR器件部分64被设置成与MR头6相对于磁带7的滑动方向D成一预定方位角θ。应指出的是，图7中省略了绝缘体63。图8表示MR器件部分64及其周边部分。
通常把磁屏61与磁屏62之间的间隙称为“重现间隙”。优选的是，确定重现间隙的宽度t1以使其适用于记录在磁带7上的信号波长。具体地说，上述宽度约为0.1μm～0.2μm，以提高近年来所要求的记录密度。
通过层压一具有磁阻效应的MR器件、一SAL(软邻接层)和置于MR器件与SAL膜层之间一绝缘膜，便形成MR头6的MR器件部分64。
MR器件由一种软磁性材料制成，例如具有由外部磁场强度改变阻值的镍-铁。优选的是，MR器件的厚度约为20nm～60nm。由镍-铁制成的MR器件的磁饱和度约为600emu/cm3～1000emu/cm3。SAL膜层通过一种通常所说的SAL偏磁法将一垂直偏置磁场施加给MR器件。MR器件由诸如坡莫合金之类的磁性材料制成，这种材料具有较大的矫顽力和较高的磁导率。绝缘膜使MR器件与SAL层相互绝缘，以防止分流损耗(electrical shunt current loss)。绝缘膜由诸如钽之类的绝缘材料制成。
设置在MR器件部分64两侧的永磁膜65a和65b将一水平偏置磁场施加给MR器件。永磁膜65a和65b被设置成与MR器件的两侧表面相接触。这样，便形成一通常所说的接合结构(abutstructure)。永磁膜65a和65b由诸如钴-镍-铂或钴-铬-铂之类的磁性材料制成，它具有较大的矫顽力和磁导率。
在磁屏62的两侧表面上形成接至永磁膜65a和65b的导体部分66a和66b，以使导体部分66a和66b的端部暴露在外。导体部分66a和66b的端部被制成端子67a和67b，这两个端子67a和67b从外部向MR器件提供检测电流。也就是说，从端子67a和67b开始，经导体部分66a和66b和永磁膜65a和65b，将检测电流供给为MR器件部分64设置的MR器件。
MR头6的MR器件部分64基本上为平面矩形。MR器件部分64的短轴被做成基本上垂直于磁带滑动表面68。此外，MR器件部分64由成对的磁屏61和62经绝缘体63支持，从而使MR器件部分64的任意一侧表面暴露给磁带滑动表面68。
磁带滑动表面68在D方向上被磨成圆柱形，在D方向上磁带7与MR头6相对滑动以将电动机4的任意一侧表面暴露给磁带滑动表面68。此外，磁带滑动表面68在与滑动方向D垂直的方向上被磨成圆柱形。也就是说，MR头6的磁带滑动表面68制成球形，从而使MR器件部分64及其周边部分的伸出量最大。MR头6被固定在旋转磁鼓3上，以使含MR器件的MR器件部分64及其周边部分伸出到旋转磁鼓3的外表面之上，而且MR器件部分64是磁传感器部分。
当MR头与磁带7相对滑动时，磁带7主要由旋转磁鼓3和因旋转磁鼓3的旋转而产生的气流所支撑。含MR器件部分64及其周边部分的MR头6被做成与磁带7接触并相对其滑动(其中MR器件部分64及其周边部分伸出到旋转磁鼓3的外表面之上)，从而使磁带7形成一帐篷形(tent shape)。如上所述，MR头6的磁带滑动表面68已被磨成圆柱形，使MR器件部分64及其周边部分的伸出量最大。此外，已将MR头6固定到旋转磁鼓3上，以使被磨成圆柱形的部分伸出到旋转磁鼓3的外表面之上。所以，能够改善MR器件部分64与磁带7之间的接触特性。
当使上述MR头6工作以从磁带7上重现数据时，如图9所示，磁带7在MR器件部分64上滑动。图9是一放大的示意图，表示磁带7和MR头6的MR器件部分64，其中已经以一预定方位角θ用无保护频带记录法将数据记录在磁带7上，而MR头6的MR器件部分64及其周边部分在磁带7上滑动。图9示意性地表示一由MR头6执行的重现过程的状态。图9所示箭头D指示MR头6在磁带7上滑动的方向。
当从磁带7上重现数据时，在磁带7正在MR器件部分64上滑动的状态下，一检测电流通过永磁膜65a和65b供给为MR器件部分64设置的MR器件，其中永磁膜65a和65b接至MR器件部分64和导体部分66a和66b的两端。
具体地说，为导体部分66a的端部所设置的端子67a被接至调压器54。然后，从调压器54施加一预定电压，以便提供检测电流。此外，为导体部分66b的端部设置的端子67b被接至旋转磁鼓3。旋转磁鼓3经旋转轴21电连接到静止磁鼓2上。此外，静止磁鼓2接地。所以，为导体部分66b设置的端子67b通过旋转磁鼓3、旋转轴21和静止磁鼓2接地。
当在磁带7正在滑动的状态下将检测电流供给MR器件部分64时，根据磁带7所产生的磁场改变为MR器件部分64所设置的MR器件的阻值。由此而使检测电流的电压改变。当对检测电流的电压变化进行检测时，磁带7产生的信号的磁场被检测。因此，记录在磁带7上的数据被重现。
用于MR头6中的MR器件可以是一种具有磁阻效应的器件。例如，可以采用一种通常所说的巨磁阻效应(giant magnetoresistanceeffect)器件(GMR器件)以达到更高的磁阻效应，其中通过层压多个薄膜来制成这种器件。将偏置磁场施加给MR器件的方法并不限于SAL偏磁法。例如，可以采用以下各种方法中的任意一种方法，其包括永磁铁偏置法、分流偏置法、自偏置法、互换偏置法、可调节极柱(barber pole)法、分隔器件(division device)法或者伺服偏置法。至于巨磁阻效应和各种偏置方法，参见Maruzen出版、Kazuhiko Hayashi译著的“BASE AND APPLICATION OFMAGNETORESISTANCE EFFECT HEAD”。
当重现由MR头6记录在磁带7上的数据时，若MR头6磁传感器部分的宽度t2(下文称作“记录头宽度t2”)小于记录磁迹的磁迹宽度t3，则重现的输出降低。若记录头宽度t2大于两相邻记录磁迹的总磁迹宽度t4，则会过度产生串扰。因此，如图9所示，优选的是，记录头宽度t2大于其上已经由感应磁头5a和5b通过无保护频带记录法记录有数据的记录磁迹的磁迹宽度t3。此外，优选的是，记录头宽度t2小于两个相邻记录磁迹的总宽度t4。当如上所述设定重现头宽度t2时，能够得到一限制了串扰的大重现输出量。
现在将描述用于一记录/重现设备中的磁带7，该设备包括上述旋转磁鼓单元1。
磁带7包括一非磁性支撑件，该构件具有将一塑料膜制成带形的结构；一磁性层，该层形成于非磁性支撑件上。
优选的是，磁性层的矫顽力为1000奥斯特～2000奥斯特，矩形比为0.6～0.9，剩磁为200emu/cm3～300emu/cm3。作为满足上述特性的磁性层，优选采用一种金属磁性材料制成的金属磁性层。
具体地说，优选采用蒸发法、喷镀(sputtering)法或离子渗镀法以在非磁性支撑件上形成一铁磁金属磁性材料，例如钴、钴-氧、钴-铬、钴-镍、钴-铁-镍或钴-镍-铬。应指出的是，磁性层的特性取决于该材料和形成方法。也就是说，当用蒸发法和改变蒸发过程期间所引入的氧气量形成磁性层时，能够控制剩磁、矩形比等等。
现有一趋势，即使重现输出量与磁性层的厚度成比例地放大。应指出的是，上述作用能够改善，直到厚度约为记录波长的1/4为止。在厚度大于记录波长1/4的情况下，若加大厚度，则无法显著增大重现输出量。若磁性层太厚，则可能引起产出量减少的问题。所以，优选磁性层的厚度约为20nm～200nm。
可以由一单层膜、由通过层压多层薄膜得到的多层膜、或者由通过层压不同材料制成的多层薄膜得到的复合膜形成该磁性膜。
磁带7不要求由非磁性支撑件和磁性层构成。也就是说，在将一基本涂层形成于非磁性支撑件上之后，可以制成该磁性层。作为其改型，可以在非磁性支撑件的反面形成一底面涂层。还可以采用另一种结构，其中在磁性层上形成一保护膜，用来保护磁性层。作为其改型，可以在磁性层上(在已经将一保护膜形成于磁性层上的情况下，在该保护膜上)形成一顶面涂层，该顶面涂层含一种润滑材料和一种防锈材料。
当在磁性层上形成保护膜时，该保护膜可以是一种碳型薄膜，例如一菱形碳薄膜或由CrO2、AL2O3、BN、Co氧化物、MgO、SiO2、Si3O4、SiNx、SiC、SiNx-SiO2、ZrO2、TiO2或TiC制成的薄膜。从改善MR头6与磁带7之间滑动特性的观点看，优选该保护膜采用一种菱形形碳薄膜(通常所说的DLC膜)。该保护膜可以是一单层膜、一种通过层压多层薄膜制成的多层膜或者一种通过层压不同材料制成的多层薄膜制成的复合膜。
最后，现在描述上述MR头6被用来执行螺旋扫描方法时对可得到的重现信号的输出。其具体实例如图10至12所示。应指出的是，MR头6包括镍-铁制成的MR器件。记录间隙的宽度t1为0.17μm，记录头宽度t2为18μm，记录磁迹的磁迹宽度t3为11μm，方位角θ为±25°，MR头6与磁带7之间的相对速度V为10m/s。
图10表示没有数据记录在磁带7上时从MR头6得到的重现信号，图10表示通过高通滤波器前状态下的该信号。如图10所示，该重现信号在低频区有较显著的变化。这些变化主要由热不平度引起。
图11表示已有数据记录在磁带7上时从MR头6得到的重现信号，图10示出该信号通过高通滤波器前状态下的该信号。图12表示通过高通滤波器之后的重现信号。应指出的是，高通滤波器的截止频率为500kHz。
如图11所示，通过高通滤波器前的重现信号包括较低频率的噪声分量。上述事实主要由热不平度引起。当重现信号通过高通滤波器时，热不平度已从该重现信号中去除。这样，如图12所示，能够得到其中噪声受限的令人满意的重现信号。
优选使高通滤波器的截止频率约为热不平度的最高频率。应指出的是，该截止频率必须不高于记录信号频段的最低频率。具体地说，通常优选的是高通滤波器的截止频率约为500kHz～1000kHz，不过必须根据MR头6与磁带7之间的相对速度等来确定它。
工业实用性如上所述，根据本发明的磁记录/重现设备能够得到一稳定的重现输出，这是因为能够从重现信号中去除热不平度。所以，根据本发明，可以把能够得到高灵敏度和大重现信号的MR头用作记录磁头，它固定在螺旋扫描型磁记录/重现设备上。由此，能够进一步增大记录密度，并且能够进一步增大容量。
权利要求
1.一种螺旋扫描型磁记录/重现设备，包括一磁阻效应磁头，它固定在一旋转磁鼓上，并被设置得能够检测来自一磁带的重现信号，在该磁带上已记录有转换为无需DC码链的数据；一高通滤波器，它用来衰减所述磁阻效应磁头检测到的重现信号中的低频分量；和解调装置，它用来在数据已被转换为无需DC码链前的状态下从重现信号中解调数据，该重现信号的低频分量已由所述高通滤波器衰减。
2.根据权利要求1的磁记录/重现设备，还包括一旋转变压器，它用来向一静止部分传输由固定在所述旋转磁鼓上的所述磁阻效应磁头所检测到的重现信号。
3.根据权利要求2的磁记录/重现设备，其中所述高通滤波器的截止频率不低于一低频区域中的噪声频率，该截止频率由一重现放大器的输出电阻、所述旋转变压器的互感和一设备侧电路的输入电阻确定，该重现放大器用来放大所述磁阻效应磁头所检测到的重现信号，该设备侧电路接至所述旋转变压器的静止部分，当在重现该信号期间使一磁带与所述磁阻效应磁头相互接触时产生该噪声频率。
4.根据权利要求1磁记录/重现设备，其中所述高通滤波器的一个截止频率不高于记录在一磁带上的信号频段的最低频率。
5.根据权利要求1的磁记录/重现设备，其中当假定重现该信号期间所述高通滤波器的一个截止频率为f[Hz]，而所述磁带与所述磁阻效应磁头之间的相对速度为V[m/s]时，满足以下关系f[Hz]＞50×103[m-1]×V[m/s]
6.根据权利要求1的磁记录/重现设备，其中所述高通滤波器的截止频率为500kHz或更高。
7.根据权利要求1的磁记录/重现设备，记录在该磁带上的数据是已有一误差校正码加入其中的数据，并且提供一误差校正装置，它根据该误差校正码使所述解调装置解调的数据经受一误差校正过程。
8.根据权利要求1的磁记录/重现设备，还包括调制装置，它用来把记录在磁带上的数据调制为无需DC码链形式的数据；和一记录磁头，它固定在所述旋转磁鼓上，且被设置成能将所述调制装置调制的数据记录在一磁带上。
9.根据权利要求8的磁记录/重现设备，还包括误差码添加装置，它用来把一误差校正码添加到由所述记录磁头记录在磁带上的数据中。
10.根据权利要求8的磁记录/重现设备，其中成对的磁阻效应磁头被设置为所述磁阻效应磁头，且为该成对磁阻效应磁头中的每一个都设定一预定的方位角，成对的记录磁头被设置为所述记录磁头，且为该成对记录磁头中的每一个都设定一预定的方位角，当将数据记录在磁带上时，所述成对的记录磁头在将数据记录在该磁带上时进行无保护频带记录，而当从该磁带上重现数据时，所述成对的磁阻效应磁头重现由所述成对的记录磁头通过无保护频带记录所记录的数据。
11.根据权利要求10的磁记录/重现设备，其中所述磁阻效应磁带的磁传感器部分的宽度，大于由所述记录磁头通过无保护频带记录所记录的一条记录磁迹的磁迹宽度，并且小于两条相邻记录磁迹的总磁迹宽度。
12.根据权利要求1的磁记录/重现设备，其中所述磁阻效应磁头包括一磁传感器器件，该器件检测来自磁带的一个磁场，并且该器件由成对的磁屏所支持。
13.根据权利要求1的磁记录/重现设备，其中所述磁阻效应磁头包括一磁传感器，该磁传感器检测来自磁带的一个磁场，并且该磁传感器是一具有磁阻效应的磁阻效应器件，而且所述磁阻效应磁头配备有一软磁性膜，该软磁性膜通过一绝缘膜层压在所述磁阻效应器件上。
14.根据权利要求1的磁记录/重现设备，其中所述磁阻效应磁头包括一磁传感器器件和永久磁铁，该器件检测来自磁带的一磁场，并且该器件是一具有磁阻效应的磁阻效应器件，所述永久磁铁设置在所述磁阻效应器件的两侧。
15.根据权利要求1的磁记录/重现设备，其中所述磁阻效应磁头固定在所述旋转磁鼓上，以使所述磁阻效应磁头的至少一部分伸出到所述旋转磁鼓的外表面之上。
16.根据权利要求1的磁记录/重现设备，其中所述磁阻效应磁头的磁带滑动表面在一滑动方向上已被磨成圆柱形，并且在与该滑动方向相垂直的方向上被磨成圆柱形，其中所述磁阻效应磁头沿该滑动方向在磁带上滑动。
17.根据权利要求1的磁记录/重现设备，还包括接触压力控制装置，用来控制磁带与所述磁阻效应磁头之间的接触压力。
18.根据权利要求1的磁记录/重现设备，还包括电力传输装置，用来向固定在所述旋转磁鼓上的所述磁阻效应磁头供电。
19.根据权利要求1的磁记录/重现设备，其中所述磁带是具有一金属磁性层的磁带，该金属磁性层形成于其非磁性支撑件上。
20.根据权利要求1的磁记录/重现设备，其中所述磁带是一具有碳型薄膜的磁带，该碳型薄膜形成于其表面上。
全文摘要
安排一种螺旋扫描型磁记录/重现设备,它包括用作一重现磁头的MR头,用以把记录在一磁带上的数据转换为无需DC码链形式的数据。该磁记录/重现设备配备有一高通滤波器,用来衰减由MR头所检测到重现信号中的低频分量。此外,设置一解调电路,它在数据转换为无需DC码链之前的状态下从重现信号中解调数据,在该重现信号中,已由所述高通滤波器衰减了低频分量。由此,去除了使磁带与MR头相互接触时产生的一低频区中的噪声(热不平度),从而得到不含过度噪声的重现输出。例如,该高通滤波器是一固定在旋转磁鼓上的旋转变压器。
文档编号G11B5/39GK1243588SQ98801709
公开日2000年2月2日 申请日期1998年10月7日 优先权日1997年10月7日
发明者尾末匡, 白井敏夫, 齐藤武比古, 蒲谷美辉, 池上友浩 申请人:索尼株式会社