具有偏移陣列的磁頭和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】具有偏移陣列的磁頭和系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，而更特別地，本發(fā)明涉及具有偏移陣列的磁頭及實(shí)現(xiàn) 該磁頭的系統(tǒng)。
[0002] 在磁存儲系統(tǒng)中，利用磁換能器從磁記錄介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)以及將數(shù)據(jù)寫入磁記錄介 質(zhì)。通過將磁記錄換能器移動到磁記錄介質(zhì)上將要存儲數(shù)據(jù)的位置，數(shù)據(jù)被寫入磁記錄介 質(zhì)。然后，磁記錄換能器產(chǎn)生將數(shù)據(jù)編碼到磁介質(zhì)中的磁場。通過類似地定位磁讀換能器 然后感測磁介質(zhì)的磁場，數(shù)據(jù)從介質(zhì)被讀取。讀和寫操作可以獨(dú)立地與介質(zhì)的移動同步，以 確?？梢詮慕橘|(zhì)上的期望位置讀取數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫到介質(zhì)上的期望位置。
[0003] 數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)業(yè)中的重要和持續(xù)的目標(biāo)是增加存儲于介質(zhì)中的數(shù)據(jù)的密度。對于帶 存儲系統(tǒng)，該目標(biāo)已經(jīng)導(dǎo)向增加記錄帶上的軌道和線性比特密度，以及降低磁帶介質(zhì)的厚 度。然而，小型化、更高性能的帶驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)引起了在設(shè)計(jì)這樣的系統(tǒng)中所使用的 帶頭裝配方面的各種問題。
[0004] 在帶驅(qū)動系統(tǒng)中，磁帶以高速在帶頭的表面上移動。通常，帶頭被設(shè)計(jì)為最小化頭 和帶之間的間隔。磁頭和磁帶之間的間隔是至關(guān)重要的，這樣使換能器（即磁記錄通量的 源）的記錄間隙與帶近接觸以產(chǎn)生寫銳轉(zhuǎn)變（writing sharp transition)的效果，并且使 讀元件與帶近接觸以提供從帶到讀元件的磁場的有效耦合。
[0005] 通過增加帶上的數(shù)據(jù)軌道的數(shù)量，可以增加存儲于磁帶上的數(shù)據(jù)量。通過減小讀 取器和寫入器的特征尺寸，例如通過使用薄膜制造技術(shù)和MR傳感器，使得更多軌道成為可 能。然而，由于各種原因，讀取器和寫入器的特征尺寸不能被任意地減小，因此，諸如橫向帶 運(yùn)動瞬變（transient)以及帶橫向擴(kuò)張和收縮（例如垂直于帶行進(jìn)方向）的因素必須與提 供可接受的寫軌道和回讀信號的讀取器/寫入器的尺寸進(jìn)行平衡。限制面密度的一個問題 是由帶橫向擴(kuò)張和收縮導(dǎo)致的配準(zhǔn)不良（misregistration)。因?yàn)橛蓾穸?、帶張力、溫度、?化等的變化所導(dǎo)致的擴(kuò)張和收縮，帶寬度可能的改變高達(dá)大約〇. 1 %。這經(jīng)常被稱為帶尺度 穩(wěn)定性（TDS)。
[0006] 如果帶在一種環(huán)境中被寫入，然后在另一種環(huán)境中被回讀，則TDS可能阻止帶上 的軌道的間隔與回讀期間的讀元件的間隔精確地匹配。在現(xiàn)有的產(chǎn)品中，由于TDS而產(chǎn) 生的軌道間隔的變化，與寫入軌道的尺寸相比很小，并且是設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)考慮到的跟蹤預(yù)算 (tracking budget)的一部分。由于帶容量隨著時(shí)間增加，軌道變得更小，TDS變?yōu)楦欘A(yù) 算的越來越大的部分，這是增加面密度的限制因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)一個實(shí)施例的裝置包括至少兩個模塊，所述模塊中的每一個具有換能器陣 列，其中所述至少兩個模塊相對于彼此固定，其中每個陣列的軸被限定在其相對端之間，其 中所述陣列的所述軸彼此大致平行地定向，其中所述模塊中的第一模塊的陣列在平行于所 述模塊中的第二模塊的陣列的軸的第一方向上自所述第二模塊的陣列偏移，使得當(dāng)所述軸 相對于一條垂直于帶行進(jìn)的預(yù)期方向定向的線以一個大于〇. 2°的角度定向時(shí)，所述第一 模塊的換能器與所述第二模塊的換能器在所述帶行進(jìn)的預(yù)期方向上大致對齊；該裝置還包 括用于對所述模塊定向以控制呈現(xiàn)給帶的換能器間距（pitch)的機(jī)構(gòu)。
[0008] 根據(jù)另一個實(shí)施例的裝置包括至少兩個模塊和一個控制器，所述模塊中的每一個 具有換能器陣列，用于在模塊上傳遞磁介質(zhì)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；用于對所述模塊定向以控制呈現(xiàn) 給帶的換能器間距的機(jī)構(gòu)；控制器被配置為基于帶的擴(kuò)展的狀態(tài)來控制用于對所述模塊定 向的機(jī)構(gòu)，其中所述至少兩個模塊相對于彼此固定，其中每個陣列的軸被限定在其相對端 之間，其中所述陣列的所述軸彼此大致平行地定向，其中所述軸相對于一條垂直于帶行進(jìn) 的預(yù)期方向定向的線以一個大于0.2°的角度定向，其中所述模塊中的第一模塊的陣列在 平行于所述模塊中的第二模塊的陣列的軸的第一方向上自所述第二模塊的陣列偏移，使得 所述第一模塊的換能器與所述第二模塊的換能器在所述帶行進(jìn)的預(yù)期方向上大致對齊。
[0009] -種用于對一個頭定向的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括其上包含有程序代碼的計(jì)算機(jī)可 讀存儲介質(zhì)。所述程序代碼可由控制器讀取/執(zhí)行，以便：由所述控制器確定用于讀和/ 或?qū)懘艓У膿Q能器的期望間距；以及，使得一個機(jī)構(gòu)對一個頭定向以實(shí)現(xiàn)期望的間距，所述 頭具有至少兩個相對的模塊，在帶行進(jìn)的預(yù)期方向上彼此大致對齊，兩個模塊的位置相對 于彼此固定，每個模塊具有換能器陣列。每個陣列的軸被限定在其相對端之間。所述模塊 中的第一模塊的陣列在平行于所述模塊中的第二模塊的陣列的軸的第一方向上自所述第 二模塊的陣列偏移，使得當(dāng)所述軸相對于一條垂直于帶行進(jìn)的預(yù)期方向定向的線以一個大 于0.2°的角度定向時(shí)，所述第一模塊的換能器與所述第二模塊的換能器在所述帶行進(jìn)的 預(yù)期方向上大致對齊。
[0010] 這些實(shí)施例的任何一個可以在諸如帶驅(qū)動系統(tǒng)的磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng) 可以包括磁頭、用于在磁頭上傳遞磁介質(zhì)（例如記錄帶）的驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及電耦合到磁頭的 控制器。
[0011] 根據(jù)下文的詳細(xì)描述，通過示例發(fā)明的原理來并與附圖結(jié)合地說明，本發(fā)明的其 他方面和實(shí)施例將變得清楚。
【附圖說明】
[0012] 下面將僅以例示的方式參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中：
[0013] 圖IA是根據(jù)一個實(shí)施例的簡化的帶驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖。
[0014] 圖IB是根據(jù)一個實(shí)施例的帶盒的示意圖。
[0015] 圖2說明根據(jù)一個實(shí)施例的平面折疊（flat-lapped)、雙向、兩模塊磁帶頭的側(cè)視 圖。
[0016] 圖2A是取自圖2的線2A的帶支承面視圖。
[0017] 圖2B是取自圖2A的圓圈2B的詳細(xì)視圖。
[0018] 圖2C是模塊對的部分帶支承面的詳細(xì)視圖。
[0019] 圖3是具有寫-讀-寫結(jié)構(gòu)的磁頭的部分帶支承面視圖。
[0020] 圖4是具有讀-寫-讀結(jié)構(gòu)的磁頭的部分帶支承面視圖。
[0021] 圖5是根據(jù)一個實(shí)施例的具有三個模塊的磁帶頭的側(cè)視圖，其中各模塊一般都處 于沿著大約平行的平面的位置。
[0022] 圖6是具有相切的（成角度的）結(jié)構(gòu)的三個模塊的磁帶頭的側(cè)視圖。
[0023] 圖7是具有處于重疊（overwrap)結(jié)構(gòu)的三個模塊的磁帶頭的側(cè)視圖。
[0024] 圖8A-8C是根據(jù)一個實(shí)施例的磁帶頭的一個模塊的部分俯視圖。
[0025] 圖9A-9C是根據(jù)一個實(shí)施例的磁帶頭的一個模塊的部分俯視圖。
[0026] 圖IOA是根據(jù)一個實(shí)施例的具有兩個模塊的裝置的部分俯視圖。
[0027] 圖IOB是具有圖IOA的裝置的系統(tǒng)的框圖。
[0028] 圖IOC是根據(jù)一個實(shí)施例的具有兩個模塊的裝置的部分俯視圖。
[0029] 圖IOD是根據(jù)一個實(shí)施例的具有多組模塊的系統(tǒng)的部分俯視圖
[0030] 圖11是根據(jù)一個實(shí)施例的方法的流程圖。
[0031] 圖12是根據(jù)一個實(shí)施例的具有三個模塊的磁頭的部分俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下文的描述是為了說明本發(fā)明的一般原理而做出的，而不是意圖限制本文要求保 護(hù)的發(fā)明構(gòu)思。另外，本文描述的特定特征可以與其他描述的特征組合使用于各種可能的 組合和變換的每一種。
[0033] 除非在本文中具體限定，所有術(shù)語將被給予它們的最廣泛可能的解釋，包括說明 書中隱含的意思以及本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的意思和/或字典、論文等中限定的意思。
[0034] 也必須注意的是，除非另有說明，如說明書和權(quán)利要求書中使用的，單數(shù)形式包括 多個指示對象。
[0035] 下文的描述公開了磁存儲系統(tǒng)的幾個優(yōu)選實(shí)施例及其操作和/或組成部分。
[0036] 在一個一般實(shí)施例中，一個裝置包括至少兩個模塊，所述模塊中的每一個具有換 能器陣列，其中所述至少兩個模塊相對于彼此固定，其中每個陣列的軸被限定在其相對端 之間，其中所述陣列的所述軸彼此大致平行地定向，其中所述模塊中的第一模塊的陣列在 平行于所述模塊中的第二模塊的陣列的軸的第一方向上自所述第二模塊的陣列偏移，使得 當(dāng)所述軸相對于一條垂直于帶行進(jìn)的預(yù)期方向定向的線以一個大于〇. 2°的角度定向時(shí)， 所述第一模塊的換能器與所述第二模塊的換能器在所述帶行進(jìn)的預(yù)期方向上大致對齊；以 及，用于對所述模塊定向以控制呈現(xiàn)給帶的換能器間距的機(jī)構(gòu)。
[0037] 在另一個一般實(shí)施例中，一個裝置包括至少兩個模塊，所述模塊中的每一個具有 換能器陣列，用于在模塊上傳遞磁介質(zhì)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；用于對所述模塊定向以控制呈現(xiàn)給帶 的換能器間距的機(jī)構(gòu)；以及被配置為基于帶的擴(kuò)展的狀態(tài)來控制用于對所述模塊定向的機(jī) 構(gòu)的控制器，其中所述至少兩個模塊相對于彼此固定，其中每個陣列的軸被限定在其相對 端之間，其中所述陣列的所述軸彼此大致平行地定向，其中所述軸相對于一條垂直于帶行 進(jìn)的預(yù)期方向定向的線以一個大于0.2°的角度定向，其中所述模塊中的第一模塊的陣列 在平行于所述模塊中的第二模塊的陣列的軸的第一方向上自所述第二模塊的陣列偏移，使 得所述第一模塊的換能器與所述第二模塊的換能器在所述帶行進(jìn)的預(yù)期方向上大致對齊。
[0038] 在又一個一般實(shí)施例中，一種用于對一個頭定向的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括其上包含 有程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。所述程序代碼可由控制器讀取/執(zhí)行，以便：由所述控 制器確定用于讀和/或?qū)懘艓У膿Q能器的期望間距；以及，使得一個機(jī)構(gòu)對一個頭定向以 實(shí)現(xiàn)期望的間距，所述頭具有至少兩個相對的模塊，在帶行進(jìn)的預(yù)期方向上彼此大致對齊， 兩個模塊的位置相對于彼此固定，每個模塊具有換能器陣列。每個陣列的軸被限定在其相 對端之間。所述模塊中的第一模塊的陣列在平行于所述模塊中的第二模塊的陣列的軸的第 一方向上自所述第二模塊的陣列偏移，使得當(dāng)所述軸相對于一條垂直于帶行進(jìn)的預(yù)期方向 定向的線以一個大于0.2°的角度定向時(shí)，所述第一模塊的換能器與所述第二模塊的換能 器在所述帶行進(jìn)的預(yù)期方向上大致對齊。
[0039] 圖IA說明可以在本發(fā)明的環(huán)境下利用的基于帶的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的簡化的帶驅(qū)動 器100。雖然帶驅(qū)動器的一個具體的實(shí)現(xiàn)在圖IA中示出，但是應(yīng)當(dāng)注意的是，本文描述的實(shí) 施例可以在任何類型的帶驅(qū)動系統(tǒng)的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)。
[0040] 如示出的，帶供應(yīng)盒120和收帶盤121被提供以支持帶122。一個或更多盤可以 組成可移除的盒的一部分，并且不必是系統(tǒng)100的一部分。諸如圖IA中所示的帶驅(qū)動器還 可以包括驅(qū)動馬達(dá)，用于驅(qū)動帶供應(yīng)盒120和收帶盤121在任何類型的帶頭126上移動帶 122