(57)【要約】【課題】磁気記録媒体に帯電して発生した静電気放電量を実際の再生時と同一条件で高精度に測定する。【解決手段】磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき、実際に磁気記録媒体上を摺動させることにより、帯電して発生した静電気放電量を磁気抵抗効果素子を介して取り出し、これを増幅させて識別するために、磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき磁気記録媒体上を摺動させ、少なくとも増幅回路と帰還抵抗を用いて、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の抵抗に流れた電流を電圧として取り出し、上記取り出した電圧に基づき、上記磁気記録媒体に帯電して発生した静電気放電量を識別する。【選択図】  図１
2004309172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体上を摺動する磁気抵抗効果型磁気ヘッドと、
少なくとも増幅回路と帰還抵抗とから構成され、接続された上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の抵抗に流れた電流を電圧として取り出す電流電圧変換手段と、
上記電流電圧変換回路により取り出された電圧に基づき、上記磁気記録媒体の帯電によって発生する静電気の放電量を識別するための識別手段を備えること
を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた静電気センサ。
【請求項２】
上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、回転ドラムに搭載され、ヘリカルスキャン方式に基づき走行する磁気記録媒体上を斜めに摺動すること
を特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた静電気センサ。
【請求項３】
上記増幅回路は、増幅率を可変とすること
を特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた静電気センサ。
【請求項４】
上記識別手段は、上記帯電により発生した静電気に基づく静電気放電量を識別すること
を特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた静電気センサ。
【請求項５】
磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき磁気記録媒体上を摺動させ、少なくとも増幅回路と帰還抵抗を用いて、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の抵抗に流れた電流を電圧として取り出し、
上記取り出した電圧に基づき、上記磁気記録媒体の帯電によって発生する静電気の放電量を識別すること
を特徴とする静電気放電量検出方法。
【請求項６】
回転ドラムに搭載された上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドを、ヘリカルスキャン方式に基づき走行する磁気記録媒体上を斜めに摺動させること
を特徴とする請求項５記載の静電気放電量検出方法。
【請求項７】
検出する静電気放電量に応じて、上記増幅回路の増幅率を制御すること
を特徴とする請求項５記載の静電気放電量検出方法。
【請求項８】
上記帯電により発生した静電気に基づく静電気放電量を識別すること
を特徴とする請求項５記載の静電気放電量検出方法。
【請求項９】
磁気記録媒体上を摺動する磁気抵抗効果型磁気ヘッドと、
少なくとも増幅回路と帰還抵抗とから構成され、接続された上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の抵抗に流れた電流を電圧として取り出す電流電圧変換手段と、
上記電流電圧変換回路により取り出された電圧に基づき、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおける熱雑音を測定する測定手段とを備えること
を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの熱雑音測定装置。
【請求項１０】
磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき磁気記録媒体上を摺動させ、
少なくとも増幅回路と帰還抵抗を用いて、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の抵抗に流れた電流を電圧として取り出し、
上記取り出した電圧に基づき、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおける熱雑音を測定すること
を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの熱雑音測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体の帯電によって発生する静電気の放電量を測定するための磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた静電気センサ、静電気放電量検出方法、並びに磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおける熱雑音を測定する磁気抵抗効果型磁気ヘッドの熱雑音測定装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ビデオテープレコーダやデジタルデータレコーダ等のように、磁気テープを記録媒体として用いる記録再生装置においては、一般に、ヘリカルスキャン方式に基づき走行する磁気テープに対して磁気ヘッドを斜めに摺動させることにより信号の書き込みや読み出しを行う。
【０００３】
このような記録再生装置においては、データ記憶容量の拡大等を目的として、記録信号の短波長化による高密度記録化が盛んに進められている。そして、このような高密度記録化に対応すべく、再生用ヘッドとして、高い再生感度が得られる磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドという。）を適用する試みがなされている。ちなみにこのＭＲヘッドは、ヘッドとディスクが非接触となるハードディスクドライブにおいて、従来より広く用いられている。
【０００４】
このＭＲヘッドでは、磁気抵抗効果を発揮する磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子という。）が、記録媒体としての磁気テープに対する対向面から露出するような構造となっており、磁気テープからの信号磁界をこのＭＲ素子によって直接検出する。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】
特開平０７−１７６０１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した記録再生装置では、ＭＲヘッドが装置内部を走行する磁気テープに対して接触することになるので、ＭＲ素子が記録媒体側に露出する構造のＭＲヘッドを再生用ヘッドとして適用すると、ＭＲヘッドとテープ間の摩擦、接触、剥離等により、磁気テープ上に静電気が発生する。そして、磁気テープ上にかかる静電気が蓄積することにより、ＭＲヘッドとの間で静電気放電（以下、ＥＳＤという。）が生じる。または、外部で発生したＥＳＤが磁気テープを通してＭＲヘッドに放電する。特に、このＭＲヘッドをヘッドベースに実装した状態で取り扱う場合に、その端子間はオープン状態となっており、かかる静電気に基づく電荷が蓄積されやすく静電破壊してしまうという問題点もある。また、発生した静電気によりＭＲヘッドに熱が生じ、再生する信号においていわゆる熱雑音が発生するという問題点もある。
【０００６】
このため、帯電により発生した静電気放電量をナノアンペアオーダで測定することにより、静電気の発生する要因を解析し、上述した静電破壊や熱雑音を抑制するための対策を講じる必要がある。
【０００７】
しかしながら、従来より、実際に回転ドラムに搭載されたＭＲヘッドにつき、磁気テープ上を摺動させることにより、磁気テープが帯電して発生した静電気放電量をナノアンペアオーダで測定することは困難であり、特に実際の再生時と同一条件で測定した高精度のデータを得ることができなかった。
【０００８】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、磁気記録媒体が帯電して発生した静電気放電量を実際の再生時と同一条件で高精度に測定するための磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた静電気センサ、静電気放電量検出方法、並びに磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおける熱雑音を実際の再生時と同一条件で高精度に測定する磁気抵抗効果型磁気ヘッドの熱雑音測定装置及び方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述した問題点を解決するために、磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき、実際に磁気記録媒体上を摺動によるテープの帯電から、ヘッドに放電した静電気放電量を磁気抵抗効果素子を介して取り出し、これを増幅させて識別する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた静電気センサ、静電気放電量検出方法を発明した。
【００１０】
即ち、本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた静電気センサは、磁気記録媒体上を摺動する磁気抵抗効果型磁気ヘッドと、少なくとも増幅回路と帰還抵抗とから構成され、接続された上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の抵抗に流れた電流を電圧として取り出す電流電圧変換手段と、上記電流電圧変換回路により取り出された電圧に基づき、磁気記録媒体の帯電によって発生する静電気の放電量を識別するための識別手段を備える。
【００１１】
また、本発明を適用した静電気放電量検出方法は、磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき磁気記録媒体上を摺動させ、少なくとも増幅回路と帰還抵抗を用いて、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の抵抗に流れた電流を電圧として取り出し、上記取り出した電圧に基づき、上記磁気記録媒体の帯電によって発生する静電気の放電量を識別する。
【００１２】
本発明者は、上述した問題点を解決するために、磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき、実際に走行する磁気記録媒体上を摺動させることにより生じる熱雑音を磁気抵抗効果素子を介して取り出す磁気抵抗効果型磁気ヘッドの熱雑音測定装置及び方法を発明した。
【００１３】
即ち、本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの熱雑音測定装置は、磁気記録媒体上を摺動する磁気抵抗効果型磁気ヘッドと、少なくとも増幅回路と帰還抵抗とから構成され、接続された上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の抵抗に流れた電流を電圧として取り出す電流電圧変換手段と、上記電流電圧変換回路により取り出された電圧に基づき、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおける熱雑音を測定する測定手段とを備える。
【００１４】
また本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの熱雑音測定方法は、磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき磁気記録媒体上を摺動させ、少なくとも増幅回路と帰還抵抗を用いて、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の抵抗に流れた電流を電圧として取り出し、上記取り出した電圧に基づき、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおける熱雑音を測定する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
本発明は、例えば図１に示すような静電気放電量測定装置１に適用される。この静電気放電量測定装置１は、通常、いわゆるヘリカルスキャン方式により磁気テープ１０に記録されている信号の再生を行う磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する。）１２と、少なくとも磁気テープ１０からＭＲヘッド１２への静電気放電量を測定する静電気放電量測定系４を備え、磁気テープ１０を図１中矢印Ａ方向に走行させながら、この静電気放電量測定系４の回転ドラム１１が支軸１５を介して図１中矢印Ｂ方向に回転駆動され、この回転ドラム１１に搭載された再生専用のＭＲヘッド１２が、磁気テープ１０と摺動しながら、信号の再生を行うようになされている。
【００１７】
また、回転ドラム１１に対向する位置には、固定ドラム１３が設けられていわゆる２層型のドラムが形成され、また回転ドラム１１には、ＭＲヘッドに接続された電流電圧変換回路１７が内設され、さらに電流電圧変換回路１７に接続されたスリップリング１８の一端側が支軸１５に配設され、またこのスリップリング１８の他端側には、オシロスコープ１９が接続されてなる。
【００１８】
回転ドラム１１は、例えばアルミニウム等の金属材料によって略円盤状に形成されており、中央が支軸１５に固定されて回転自在となるように配されている。回転ドラム１１は、支軸の軸方向の厚さが、磁気テープ１０のテープ幅の約１／２程度に形成されている。回転ドラム１１には、１又は２以上のＭＲヘッド１２が先端を外周面に設けられた開口から外方に僅かに突出させてそれぞれ配設されている。
【００１９】
ＭＲヘッド１２は、磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称する。）の磁気抵抗効果を利用して、磁気テープ１０に記録された信号を読み取る。ＭＲ素子は、抵抗素子の一種であり、磁気記録媒体に記録された信号磁界等の外部磁界の変化に応じて、電気抵抗が変化する。即ち、ＭＲヘッド１２は、ＭＲ素子に電流を流し、このＭＲ素子に流れる電流値が磁気記録媒体からの信号磁界に応じて変化することを利用して、磁気記録媒体に記録された信号を読み取る。ＭＲヘッド１２は、ＭＲ素子が磁束の量及び方向に対して高感度であることから、信号を高い線密度で読み取ることができる。
【００２０】
固定ドラム１３は、アルミニウム等の金属材料が所定の厚みを有する略円盤状に成形されてなる。そして、その外周面には、磁気テープ１０が摺接する際の姿勢を維持するための図示しないテープガイド溝が形成されている。磁気テープ１０は、このテープガイド溝に沿って回転ドラム１１並びに固定ドラム１３の外周面に巻き付けられることにより、支軸１５と直交する方向に対して所定の角度で傾斜した状態で走行することができる。
【００２１】
電流電圧変換回路１７は、上記ＭＲヘッド１２のＭＲ素子に流れた電流を電圧として取り出し、これを増幅する。電流電圧変換回路１７は、例えば図２に示すように、入力端をＭＲヘッド１２に接続されてなるアンプ３１と、このアンプ３１に並列接続される帰還抵抗３２と、アンプ３１の出力端並びに帰還抵抗３２に接続されたバッファ回路３３とを備えている。
【００２２】
即ち、この電流電圧変換回路１７における帰還抵抗３２の抵抗値を制御することにより、ＭＲ素子の抵抗３０に流れる電流がナノアンペアオーダであっても、これを増幅して電圧変換することができる。ちなみに、この帰還抵抗３２は、測定する静電気放電量に応じてユーザ自身が自在に制御できるようにしてもよい。
【００２３】
スリップリング１８は、回転体としての回転ドラム１１に内接されたアンプ１７と、固定体としてのオシロスコープ１９との間で信号を伝送するためのデバイスである。
【００２４】
また、オシロスコープ１９は、スリップリング１８を介して伝送された信号につき、ユーザに時間的な変化を識別させるための装置である。このオシロスコープ１９では、伝送された信号に基づく電圧をコイルに印加することにより、照射する電子ビームを偏向させることができ、画面上に信号波形を表示させることができる。なお、このオシロスコープ１９の代替として、他の電圧計等を用いてもよい。
【００２５】
磁気テープ１０は、管理情報等が記録されるリニアトラックと、再生する映像等の情報信号が記録されるヘリカルトラックとから構成される。ちなみに、この磁気テープ１０は、あくまで検出される静電気放電量を比較するためのサンプルとして用いるべく、例えば表面抵抗の異なる複数種のテープを用いるようにしてもよい。
【００２６】
次に、本発明を適用した静電気放電量測定装置１の動作につき図３を用いて説明をする。
【００２７】
先ず静電気放電量測定装置１内を図３中矢印Ａ方向へ磁気テープ１０を走行させることにより、静電気放電量測定系４の回転ドラム１１を図３中矢印Ｂ方向へ回転駆動させる。回転ドラム１１の外周面から突出させたＭＲヘッド１２は、この走行する磁気テープ１０に接触して斜めに摺動するため、ＭＲヘッド１２と磁気テープ１０間の摩擦、接触、剥離等により、磁気テープ１０上に静電気が帯電し、さらにはこの静電気に基づき、磁気テープ１０とＭＲヘッド１２との間で静電気放電（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ、以下、ＥＳＤという。）が起こる。また、ＥＳＤによりＭＲヘッド１２におけるＭＲ素子の抵抗３０に電流ｉが流れる。
【００２８】
このため、本発明を適用した静電気放電量測定装置１では、このＭＲ素子の抵抗３０に流れる電流を電圧として取り出して識別することにより、磁気テープ１０上に帯電して発生した静電気放電量を測定する。即ち、電流電圧変換回路１７により放電量ｉを電流値ｉｍｒとなるまで増幅し、これを電流電圧変換してオシロスコープ１９の画面に表示することにより、図３に示すようなピークを得ることができる。このピークを解析することにより、電流電圧変換された電圧値を高精度に識別することができ、さらには、磁気テープ１２に帯電して発生した静電気放電量を識別することが可能となる。
【００２９】
このように本発明では、通常の再生に用いるＭＲヘッド１２を回転ドラム１１に搭載させることにより、実際の再生時と同一条件で静電気放電量を測定することができる。このため、本発明では、実際の再生装置の再生時において磁気テープ１０に帯電して発生した静電気放電量、ひいては静電気放電量を高精度に求めることができる。
【００３０】
特に本発明では、電流電圧変換回路１７を構成する帰還抵抗３２の抵抗値を自在に制御することができる。このため、帯電して発生した静電気放電量が微量であるため、ナノアンペアオーダのＥＳＤしか生じない場合であっても、これを高精度に抽出して測定することができ、ひいてはＥＳＤ発生のメカニズムを解析することができる。
【００３１】
なお本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく  例えば図４に示すように、静電気放電量を測定する際に、磁気テープ１０を電源４１に接続された金属製のガイド４２に接触させることにより、磁気テープ１０表面を予め帯電させてから、実行してもよい。これにより、帯電させない磁気テープとの間で測定する静電気放電量を比較することが可能となる。
【００３２】
また上述した実施の形態において、磁気記録媒体として磁気テープ１０を例に挙げて説明したが、他の磁気ディスク等の記録媒体の再生処理を実行するための磁気ヘッドに適用してもよい。
【００３３】
また、本発明では、通常の再生と同時にＥＳＤを測定することにより、再生時におけるＥＳＤをリアルタイムに監視するようにしてもよい。かかる場合には、ＥＳＤに基づく放電量が一定値を超えた場合に、アラームを発してユーザに注意を促すようにしてもよい。
【００３４】
また、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、上述の如く測定した静電気放電量に基づきＭＲヘッドに発生した熱雑音を測定する熱雑音測定装置及び方法として適用してもよい。この熱雑音は、ＭＲヘッド１２上に発生した静電気による熱に基づくものであるため、静電気放電量と熱雑音との関係を予め調査しておくことにより、上述の方法によりナノアンペアオーダで測定された静電気放電量から、熱雑音を割り出すことができる。このため、実際の再生時と同一条件で生じる熱雑音を高精度に測定することが可能となり、さらには熱雑音発生のメカニズムを容易に解析することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた静電気センサ、静電気放電量検出方法では、磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき、実際に磁気記録媒体上を摺動させることにより、帯電して発生した静電気放電を磁気抵抗効果素子を介して取り出し、これを増幅させて識別する。
【００３６】
これにより、本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの静電気放電量測定装置及び方法では、実際の再生時と同一条件で磁気記録媒体上に帯電して発生した静電気放電量を測定することができ、発生するＥＳＤをナノアンペアオーダで解析することができる。
【００３７】
以上詳細に説明したように、本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの熱雑音測定装置及び方法では、磁気抵抗効果型磁気ヘッドにつき、実際に走行する磁気記録媒体上を摺動させることにより生じる熱雑音を磁気抵抗効果素子を介して取り出す。
【００３８】
これにより、本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの静電気放電量測定装置及び方法では、実際の再生時と同一条件で磁気記録媒体上に帯電して発生した静電気放電量を測定することができるため、発生する熱雑音をナノアンペアオーダで解析することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した静電気放電量測定装置の構成につき説明するための図である。
【図２】アンプ回路のブロック構成の詳細を示す図である。
【図３】本発明を適用した静電気放電量測定装置の動作につき説明するための図である。
【図４】本発明を適用した静電気放電量測定装置の他の構成につき説明するための図である。
【符号の説明】
１  静電気放電量測定装置、１０  磁気テープ、１１  回転ドラム、１２  磁気抵抗効果型磁気ヘッド、１３  固定ドラム、１５  支軸、１７  電流電圧変換回路、１８  スリップリング、１９  オシロスコープ
【図１】
2004309172.tif 000003
【図２】
2004309172.tif 000004
【図３】
2004309172.tif 000005
【図４】
2004309172.tif 000006