JP2006172705A - System including write head matrix array and magneto-resistance (mr) read head matrix array - Google Patents

System including write head matrix array and magneto-resistance (mr) read head matrix array Download PDF

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ユン・イップ
James S Anderson
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Denis J Langlois
デニス・ジェイ・ラングロイス
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system including a write head matrix array and a magneto-resistance (MR) read head matrix array. <P>SOLUTION: In the system equipped with the nonlinear array of magneto-resistance heads arrayed in a two-dimensional matrix for reading information stored in a magnetic medium, the nonlinear array of the MR heads is provided with a planar array constituted of a plurality of linear arrays of MR heads stacked to define a plurality of layers. Each linear array shares at least one shield element with the other linear array of the nonlinear array. Generally, each layer is shifted by one writing pitch, and the number of layers is equal to the number of writing pitches. This matrix array is used in a system for reading/writing information in a magnetic medium by a track pitch improved as compared with a conventional reading/writing system. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本出願は2004年1月8日付けで出願されたイップ(Yip)の、「書き込みヘッドのマトリックスアレイと磁気抵抗(MR)読み取りヘッドのアレイとを有するシステム(System with Matrix Array of Write Heads and Array of Magnetoresistive(MR) Read Heads)」と題された、関係代理人整理番号第10426US01による、米国特許出願第10/755,143号明細書の一部継続出願であり、上記出願第10/755,143号明細書の全体を本明細書に引用して援用する。   The present application was filed on January 8, 2004 by Yip, "System with Matrix Array of Write Heads and Array of Magnetoresistive (MR) Read Heads (System with Matrix Array of Write Heads and Array). of Magnetoreactive (MR) Read Heads), which is a continuation-in-part of U.S. Patent Application Serial No. 10 / 755,143, filed 10 / 755,143 by reference number 10426US01. No. 143 is incorporated herein by reference in its entirety.

本発明は磁気データ記憶媒体に関し、より詳細にはこのような媒体に対してデータを読み取りおよび書き込むための磁気ヘッドに関する。   The present invention relates to magnetic data storage media, and more particularly to magnetic heads for reading and writing data to such media.

磁気データ記憶媒体はデータの記憶および検索に一般的に用いられ、磁気テープ、磁気ディスク等の多くの形態がある。磁気テープ媒体は依然として大量のデータを記憶するのに経済的な媒体である。例えば磁気テープカートリッジまたは大型スプールの磁気テープを用いて大規模計算センター用の大量のデータをバックアップすることが多い。磁気テープカートリッジはワークステーション、デスクトップまたはラップトップコンピュータなどの小型コンピュータに記憶されたデータのバックアップにも用途を見出せる。   Magnetic data storage media are commonly used for data storage and retrieval and come in many forms, such as magnetic tape, magnetic disk, and the like. Magnetic tape media is still an economical medium for storing large amounts of data. For example, a large amount of data for a large-scale computing center is often backed up using, for example, a magnetic tape cartridge or a large spool magnetic tape. Magnetic tape cartridges also find use in backing up data stored on small computers such as workstations, desktops or laptop computers.

磁気テープ内ではデータは通例、媒体表面上に磁気的に記録される磁気信号として記憶される。磁気テープ上に記憶されたデータはデータトラックに沿って編成されることが多く、読み取り/書き込みヘッドはデータをトラックに書き込むまたはデータをトラックから読み取るようにデータトラックに対して配置されている。データトラックの数が増すにつれて同様に磁気テープのデータ記憶容量が増す。しかしデータトラックの数が増すと、トラックは通常狭くなりデータ記憶テープの表面上で込み合ってくる。またサーボトラックも一般に磁気媒体上に画定されてデータトラックの位置をトラッキングするための基準点を提供する。   Within magnetic tape, data is typically stored as magnetic signals that are magnetically recorded on the medium surface. Data stored on magnetic tape is often organized along a data track, and a read / write head is positioned relative to the data track to write data to the track or read data from the track. As the number of data tracks increases, the data storage capacity of the magnetic tape increases as well. However, as the number of data tracks increases, the tracks are usually narrow and become crowded on the surface of the data storage tape. Servo tracks are also typically defined on the magnetic medium to provide a reference point for tracking the position of the data track.

磁気媒体にデータを書き込むために多様なヘッドが設計されてきた。また磁気媒体に記憶されたデータを読み取るために多様なヘッドが設計されてきた。磁気データ記憶システムは磁気媒体への情報の書き込みおよびそのような情報の読み出しを容易にするために書き込みヘッドおよび読み取りヘッドの両方を含むことが多い(特許文献1参照)。
米国特許出願公開第2003/0011922号明細書
Various heads have been designed for writing data to magnetic media. Various heads have been designed to read data stored on magnetic media. Magnetic data storage systems often include both a write head and a read head to facilitate writing information to and reading such information from a magnetic medium (see Patent Document 1).
US Patent Application Publication No. 2003/0011922

一般に本発明は磁気媒体上に記憶された情報を読み取るためのシステムを提供する。このシステムは二次元マトリックスに配列された磁気抵抗(MR)ヘッドの非線形アレイを利用する。非線形アレイのMRヘッドの各々はシステムの読み取りチャネルを画定する。MRヘッドの非線形アレイは、非線形アレイの複数層を画定するように積層されたMRヘッドの複数の線形アレイにより形成されたMRヘッドの平面アレイを備え得る。非線形アレイの層を画定するMRヘッドの線形アレイの各々は非線形アレイの他の線形アレイと少なくとも1つのシールド要素を共有し得る。換言すればMRヘッドの複数の線形アレイを積層してサンドイッチ構造を形成することが可能であり、サンドイッチ構造の各層はMRヘッドの線形アレイを備え、隣接層は他の層と少なくとも1つのシールド要素を共有している。隣接する読み取りチャネルを異なる層内で画定することにより、20μm未満または10μm未満離れた読み取りチャネルを容易にすることができる。   In general, the present invention provides a system for reading information stored on a magnetic medium. This system utilizes a non-linear array of magnetoresistive (MR) heads arranged in a two-dimensional matrix. Each of the MR heads of the non-linear array defines the read channel of the system. The nonlinear array of MR heads may comprise a planar array of MR heads formed by a plurality of linear arrays of MR heads stacked to define a plurality of layers of nonlinear arrays. Each of the linear arrays of MR heads that define the layers of the nonlinear array may share at least one shield element with other linear arrays of the nonlinear array. In other words, it is possible to stack a plurality of linear arrays of MR heads to form a sandwich structure, each layer of the sandwich structure comprising a linear array of MR heads, the adjacent layer being the other layer and at least one shield element. Sharing. By defining adjacent read channels in different layers, read channels that are less than 20 μm or less than 10 μm apart can be facilitated.

また本発明は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッドのアレイと二次元マトリックスに配列されたMRヘッドのアレイとを利用する、磁気媒体に対して情報を読み取りおよび書き込みするシステム内で用いることができる。この場合書き込みヘッドの各々は読み取りヘッドのうちの対応する1つと実質的と位置合わせされており、書き込みチャネルの各々が対応する読み取りチャネルと実質的に整列するようになっている。別個のデータ信号を書き込みヘッドの二次元マトリックスアレイのチャネルを用いて媒体上のトラックに書き込むことができるとともに、MRヘッドの二次元マトリックスのそれぞれのチャネルを用いて読み取ることができる。   The present invention can also be used in a system for reading and writing information to a magnetic medium utilizing an array of write heads arranged in a two-dimensional matrix and an array of MR heads arranged in a two-dimensional matrix. . In this case, each of the write heads is substantially aligned with a corresponding one of the read heads such that each of the write channels is substantially aligned with a corresponding read channel. Separate data signals can be written to tracks on the media using channels of the two-dimensional matrix array of write heads and can be read using respective channels of the two-dimensional matrix of MR heads.

一実施形態では本発明は磁気媒体上に記憶された情報を読み取るためのシステムを提供する。このシステムは二次元マトリックスに配列されたMRヘッドの非線形アレイを備え、MRヘッドの各々がシステムの読み取りチャネルを画定する。   In one embodiment, the present invention provides a system for reading information stored on a magnetic medium. The system comprises a non-linear array of MR heads arranged in a two-dimensional matrix, each of the MR heads defining the read channel of the system.

他の実施形態において本発明は磁気媒体に対して情報を読み取りおよび書き込みするシステムを提供する。このシステムは各々がシステムの書き込みチャネルを画定する二次元マトリックスに配列された書き込みヘッドのアレイと、各々がシステムの読み取りチャネルを画定する二次元マトリックスに配列されたMRヘッドのアレイとを備える。   In another embodiment, the present invention provides a system for reading and writing information to magnetic media. The system comprises an array of write heads arranged in a two-dimensional matrix, each defining a write channel of the system, and an array of MR heads arranged in a two-dimensional matrix, each defining a read channel of the system.

他の実施形態において本発明は磁気テープに対して情報を読み取りおよび書き込みするシステムを提供する。このシステムは書き込みヘッドの第1のアレイと、MRヘッドの第1のアレイと、第1のアクチュエータと、書き込みヘッドの第2のアレイと、MRヘッドの第2のアレイと、第2のアクチュエータとを備える。書き込みヘッドの第1のアレイは二次元マトリックスに配列され、書き込みヘッドの第1のアレイにおける書き込みヘッドの各々は第1のテープ方向におけるシステムの書き込みチャネルを画定する。MRヘッドの第1のアレイは二次元マトリックスに配列され、MRヘッドの第1のアレイにおけるMRヘッドの各々は第2のテープ方向におけるシステムの読み取りチャネルを画定する。第1のアクチュエータは書き込みヘッドの第1のアレイとMRヘッドの第1のアレイとに結合され、書き込みヘッドの第1のアレイをMRヘッドの第1のアレイと一括して移動させる。書き込みヘッドの第2のアレイは二次元マトリックスに配列され、書き込みヘッドの第2のアレイにおける書き込みヘッドの各々は第2のテープ方向におけるシステムの書き込みチャネルを画定する。MRヘッドの第2のアレイは二次元マトリックスに配列され、MRヘッドの各々は第1のテープ方向におけるシステムの読み取りチャネルを画定する。第2のアクチュエータは書き込みヘッドの第2のアレイとMRヘッドの第2のアレイとに結合され、書き込みヘッドの第2のアレイをMRヘッドの第2のアレイと一括して移動させる。   In another embodiment, the present invention provides a system for reading and writing information to magnetic tape. The system includes a first array of write heads, a first array of MR heads, a first actuator, a second array of write heads, a second array of MR heads, and a second actuator. Is provided. The first array of write heads is arranged in a two-dimensional matrix, and each of the write heads in the first array of write heads defines a system write channel in the first tape direction. The first array of MR heads is arranged in a two-dimensional matrix, and each of the MR heads in the first array of MR heads defines the read channel of the system in the second tape direction. The first actuator is coupled to the first array of write heads and the first array of MR heads to move the first array of write heads together with the first array of MR heads. The second array of write heads is arranged in a two-dimensional matrix, and each of the write heads in the second array of write heads defines a system write channel in the second tape direction. The second array of MR heads is arranged in a two-dimensional matrix, each of the MR heads defining a read channel of the system in the first tape direction. The second actuator is coupled to the second array of write heads and the second array of MR heads to move the second array of write heads together with the second array of MR heads.

例えば第1のテープ方向において書き込みヘッドの第1のアレイをMRヘッドの第2のアレイと同時に用い得る。同様に例えば第2のテープ方向において書き込みヘッドの第2のアレイをMRヘッドの第1のアレイと同時に用い得る。従って第1および第2のアクチュエータはテープ移動に関係なく書き込みヘッドのアレイおよび読み取りヘッドのアレイの独立した位置決めを可能にする。これによって共通の取付構造に取り付けられた異なるアレイ間の位置合わせ問題を排除することによりシステムの作製を簡素化することもできる。アクチュエータは適正位置合わせを確実にするとともに各それぞれのアレイにより読み出されたサーボ位置決め信号のフィードバックにより独立して制御できる。   For example, a first array of write heads in the first tape direction can be used simultaneously with a second array of MR heads. Similarly, a second array of write heads may be used simultaneously with the first array of MR heads, for example in the second tape direction. Thus, the first and second actuators allow independent positioning of the write head array and the read head array regardless of tape movement. This also simplifies system fabrication by eliminating alignment problems between different arrays mounted on a common mounting structure. The actuators can be controlled independently by ensuring proper alignment and by feedback of servo positioning signals read by each respective array.

本発明は1つ以上の利点を提供することができる。例えば本発明はMRヘッドの平面アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを組み合わせて、従来の読み取り/書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能であるシステムを容易にする。具体的には100μm未満、50μm未満、さらには10μm未満のトラックピッチを達成できる。従って本発明は磁気媒体上の記憶密度の増加を容易にすることが可能であり、磁気テープの記憶密度を増加させるのに特に有用である。複数の層を画定するように積層されたMRヘッドの複数の線形アレイにより形成されたMRヘッドの平面アレイは、光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて読み出し品質および製造容易性の点で利点を有し得る。   The present invention can provide one or more advantages. For example, the present invention combines a planar array of MR heads and a planar array of write heads to facilitate a system that can operate at an improved track pitch as compared to conventional read / write systems. Specifically, track pitches of less than 100 μm, less than 50 μm, and even less than 10 μm can be achieved. Accordingly, the present invention can facilitate increasing the storage density on magnetic media and is particularly useful for increasing the storage density of magnetic tape. A planar array of MR heads formed by a plurality of linear arrays of MR heads stacked to define a plurality of layers, in terms of read quality and manufacturability compared to magneto-optical read heads or other read heads. May have advantages.

またいくつかの実施形態では本発明は磁気テープ上で両方向読み取り/書き込み動作を行うことができるシステムおよび技術を提供する。具体的には100μm未満、50μm未満、さらには10μm未満のトラックピッチの複数の磁気テープトラック上で書き込み動作を同時に行うことができる。そして複数の磁気テープトラック上で読み取り動作を同時に行って、例えば複数のテープトラックに書き込まれた情報の完全性を検証することができる。またいくつかの実施形態では第1および第2のアクチュエータはテープ移動に関係なく書き込みヘッドのアレイおよび読み取りヘッドのアレイの独立した位置決めを可能にする。この場合上記したように書き込みヘッドのアレイと読み取りヘッドとの位置合わせを異なるアクチュエータによって独立して行うことができるためシステムを改善することができる。   In some embodiments, the present invention also provides systems and techniques that can perform bidirectional read / write operations on magnetic tape. Specifically, write operations can be performed simultaneously on a plurality of magnetic tape tracks having a track pitch of less than 100 μm, less than 50 μm, and even less than 10 μm. A read operation can be simultaneously performed on a plurality of magnetic tape tracks to verify the integrity of information written on the plurality of tape tracks, for example. Also, in some embodiments, the first and second actuators allow independent positioning of the array of write heads and the array of read heads regardless of tape movement. In this case, as described above, the alignment of the write head array and the read head can be independently performed by different actuators, so that the system can be improved.

本発明の1つまたは複数の実施形態の詳細を添付の図面および以下の説明において記載する。本発明の他の特徴と、目的と、利点とは説明および図面からならびに特許請求の範囲から明らかになろう。   The details of one or more embodiments of the invention are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, objects, and advantages of the invention will be apparent from the description and drawings, and from the claims.

本発明は二次元マトリックスに配列された磁気抵抗(MR)ヘッドの非線形アレイを備えるシステムを提供する。二次元マトリックスのMRヘッドの各々はシステムの読み取りチャネルを画定する。MRヘッドの非線形アレイは、非線形アレイの複数層を画定するように積層されたMRヘッドの複数の線形アレイにより形成された平面アレイを備え得る。非線形アレイの層を画定するMRヘッドの線形アレイの各々は非線形アレイの他の線形アレイと少なくとも1つのシールド要素を共有し得る。換言すればMRヘッドの複数の線形アレイを積層してサンドイッチ構造を形成することが可能であり、サンドイッチ構造の各層はMRヘッドの線形アレイを備え、隣接層は他の層と少なくとも1つのシールド要素を共有している。隣接する読み取りチャネルを異なる層内で画定することにより、20μm未満または10μm未満離れた読み取りチャネルを容易に達成することができる。   The present invention provides a system comprising a non-linear array of magnetoresistive (MR) heads arranged in a two-dimensional matrix. Each of the two-dimensional matrix MR heads defines the read channel of the system. The nonlinear array of MR heads can comprise a planar array formed by a plurality of linear arrays of MR heads stacked to define a plurality of layers of the nonlinear array. Each of the linear arrays of MR heads that define the layers of the nonlinear array may share at least one shield element with other linear arrays of the nonlinear array. In other words, it is possible to stack a plurality of linear arrays of MR heads to form a sandwich structure, each layer of the sandwich structure comprising a linear array of MR heads, the adjacent layer being the other layer and at least one shield element. Sharing. By defining adjacent read channels in different layers, read channels separated by less than 20 μm or less than 10 μm can be easily achieved.

また本発明は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッドのアレイと二次元マトリックスに配列されたMRヘッドのアレイとを利用する、磁気媒体に対して情報を読み取りおよび書き込みするシステム内で用いることができる。この場合書き込みヘッドの各々は読み取りヘッドのうちの対応する1つと実質的に位置合わせされており、書き込みチャネルの各々が対応する読み取りチャネルと実質的に整列するようになっている。別個のデータ信号を書き込みヘッドの二次元マトリックスアレイのチャネルを用いて媒体上のトラックに書き込むことができるとともに、MRヘッドの非線形アレイのそれぞれのチャネルを用いて読み取ることができる。しかし場合によっては読み取りヘッドのアレイは、例えばサーボトラッキングに用い得る書き込みヘッドと必ずしも整列していない追加読み取りヘッドを含み得る。   The present invention can also be used in a system for reading and writing information to a magnetic medium utilizing an array of write heads arranged in a two-dimensional matrix and an array of MR heads arranged in a two-dimensional matrix. . In this case, each of the write heads is substantially aligned with a corresponding one of the read heads such that each of the write channels is substantially aligned with the corresponding read channel. Separate data signals can be written to tracks on the media using channels of the two-dimensional matrix array of write heads and can be read using respective channels of the nonlinear array of MR heads. However, in some cases, the array of read heads may include additional read heads that are not necessarily aligned with a write head that may be used, for example, for servo tracking.

以下により詳細に説明するように、本発明は従来の読み取り/書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能な特徴を含む。従って本発明は磁気媒体上の記憶密度の増加を容易にすることが可能であり、磁気テープの記憶密度を増加させるのに特に有用である。具体的には20μm未満さらには10μm未満のトラックピッチを達成することができる。さらに本発明は光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて品質および製造容易性の点で利点を有し得る。   As will be described in more detail below, the present invention includes features that can operate at an improved track pitch as compared to conventional read / write systems. Accordingly, the present invention can facilitate increasing the storage density on magnetic media and is particularly useful for increasing the storage density of magnetic tape. Specifically, track pitches of less than 20 μm and even less than 10 μm can be achieved. Furthermore, the present invention may have advantages in terms of quality and manufacturability compared to magneto-optical read heads or other read heads.

また磁気テープと読み取り/書き込みヘッドとの間の材料不整合は、熱および吸湿膨張係数の差によるトラックと読み取り/書き込みヘッドとの間の位置合わせ不良を招く恐れがある。二次元マトリックスのMRヘッドの非線形配列はトラックピッチの縮小を容易にすることによりこれらの問題に対処する。媒体に対する寸法変化はヘッドチャネルピッチ数が及ぶ距離にわたって平均化されるため、トラック/ヘッド位置合わせ不良問題は低減される。二次元マトリックス配列においてMRヘッドチャネルピッチが大幅に縮小するためヘッドチャネルが及ぶ距離も減少する。そのため本明細書に記載したシステムは非常に小さいトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を容易にすることができる。   Also, material misalignment between the magnetic tape and the read / write head can lead to misalignment between the track and the read / write head due to differences in thermal and hygroscopic expansion coefficients. A non-linear array of two-dimensional matrix MR heads addresses these issues by facilitating track pitch reduction. Track / head misalignment problems are reduced because dimensional changes to the media are averaged over a distance spanned by the head channel pitch number. Since the MR head channel pitch is greatly reduced in a two-dimensional matrix arrangement, the distance covered by the head channel is also reduced. As such, the system described herein can facilitate read and write operations with very small track pitches.

図1は磁気抵抗(MR)ヘッドの線形アレイ14と書き込みヘッドの平面アレイ12とを備えるシステム10の斜視図である。図中、個々の磁気抵抗ヘッドを(MR)と略記し、個々の書き込みヘッドを(WH)と略記する。MRヘッドの線形アレイ14および書き込みヘッドの平面アレイ12を取付構造16内に正確に取り付けることにより、線形アレイ14のチャネルが確実に平面アレイのチャネルと整列し得る。例えば顕微鏡または光学位置合わせ技術を用いてアレイ12と14との間のチャネル位置合わせを確実に行い得る。代替的には別体の取付構造またはアクチュエータをアレイ12および14に用い得る。この場合アレイ毎に独立してサーボトラッキングを行うこともできる。   FIG. 1 is a perspective view of a system 10 comprising a linear array 14 of magnetoresistive (MR) heads and a planar array 12 of write heads. In the figure, each magnetoresistive head is abbreviated as (MR), and each write head is abbreviated as (WH). Accurate mounting of the linear array 14 of MR heads and the planar array 12 of write heads within the mounting structure 16 ensures that the channels of the linear array 14 are aligned with the channels of the planar array. Channel alignment between arrays 12 and 14 may be ensured using, for example, a microscope or optical alignment technique. Alternatively, separate mounting structures or actuators may be used for the arrays 12 and 14. In this case, servo tracking can be performed independently for each array.

磁気テープ18が書き込みヘッドの平面アレイ12を経過すると、平面アレイ12の異なる書き込みヘッドにより磁気テープ18の異なるトラックにデータを書き込むことができる。各書き込みヘッドは平面アレイ12のチャネルを画定し、各チャネルは磁気テープ18上の固有のトラックに対応している。線形アレイ14内の各MRヘッドもチャネルを画定している。書き込みヘッドおよび対応するMRヘッドにより画定される各チャネルは磁気テープ18上のトラックと整列する。このように磁気テープ18上の各トラックは平面アレイ12の固有の書き込みヘッドにより書き込むとともに線形アレイ14の固有のMRヘッドにより読み取ることができる。平面アレイ12の1つまたは複数の書き込みヘッドは、事前書き込みサーボマークを読み取るおよびトラッキングするのに用いられる誘導読み取り要素としても機能し得る。   As the magnetic tape 18 passes through the planar array 12 of write heads, data can be written to different tracks on the magnetic tape 18 by different write heads in the planar array 12. Each write head defines a channel of the planar array 12, and each channel corresponds to a unique track on the magnetic tape 18. Each MR head in the linear array 14 also defines a channel. Each channel defined by the write head and the corresponding MR head is aligned with a track on the magnetic tape 18. Thus, each track on the magnetic tape 18 can be written by a unique write head of the planar array 12 and read by a unique MR head of the linear array 14. One or more write heads of the planar array 12 may also function as inductive read elements used to read and track pre-written servo marks.

磁気テープ18のトラックはデータトラックまたはサーボトラックであり得る。従ってシステム10の実施に応じて平面アレイ12のチャネルを用いてデータまたはサーボ情報を記録し得る。MRヘッドの線形アレイ14は磁気テープ18の異なるトラックに記憶された情報を同時に読み取ることができる。磁気テープ18がMRヘッドの線形アレイ14を経過すると、線形アレイ14の異なるMRヘッドにより磁気テープ18の異なるトラックからデータを読み取ることができる。平面アレイ12のチャネルと同様に線形アレイ14のチャネルを用いてデータまたはサーボ情報を読み取ることができる。場合によっては例えば事前記録データの読み出し時に平面アレイ12とは無関係に線形アレイ14を用いることができる。他の場合線形アレイ14を用いて、平面アレイ12により記録されたそのままの情報を読み取って検証し得る。   The track of the magnetic tape 18 can be a data track or a servo track. Accordingly, data or servo information may be recorded using the channels of planar array 12 depending on the implementation of system 10. The linear array 14 of MR heads can simultaneously read information stored on different tracks of the magnetic tape 18. As the magnetic tape 18 passes through the linear array 14 of MR heads, data can be read from different tracks on the magnetic tape 18 by different MR heads of the linear array 14. Data or servo information can be read using the channels of the linear array 14 as well as the channels of the planar array 12. In some cases, for example, the linear array 14 can be used regardless of the planar array 12 when reading prerecorded data. In other cases, the linear array 14 can be used to read and verify the raw information recorded by the planar array 12.

図2は書き込みヘッドの平面アレイ12とMRヘッドの線形アレイ14とを図示するシステム10の底面図である。具体的には平面アレイ12は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド22を備え、書き込みヘッドの各々はシステム10の書き込みチャネルを画定している。しかし他の例では書き込みヘッドの二次元マトリックスは非平面であってもよい。   FIG. 2 is a bottom view of system 10 illustrating a planar array 12 of write heads and a linear array 14 of MR heads. Specifically, planar array 12 comprises a set of write heads 22 arranged in a two-dimensional matrix, each of the write heads defining a write channel of system 10. However, in other examples, the two-dimensional matrix of write heads may be non-planar.

線形アレイ14は線形構成で配置された一組の磁気抵抗(MR)ヘッド24を備える。重要なことは書き込みヘッド22の各々がMRヘッド24の対応する1つと実質的に整列していることである。このようにシステム10は同じ数の書き込みヘッド22とMRヘッド24とを含み得る。16個のMRヘッド24および16個の書き込みヘッド22が図示されているが、システム10は任意の数のMRヘッド24と対応する数の書き込みヘッド22とを含み得る。場合によって追加読み取りヘッドをサーボ位置決め信号の読み出し用に設け得る。   The linear array 14 comprises a set of magnetoresistive (MR) heads 24 arranged in a linear configuration. What is important is that each of the write heads 22 is substantially aligned with a corresponding one of the MR heads 24. As such, the system 10 may include the same number of write heads 22 and MR heads 24. Although sixteen MR heads 24 and sixteen write heads 22 are shown, system 10 may include any number of MR heads 24 and a corresponding number of write heads 22. Optionally, an additional read head can be provided for reading the servo positioning signal.

従来、磁気テープシステムにおけるトラックピッチの縮小は、書き込みヘッドの線形アレイ内にける書き込みヘッド間の間隔の縮小困難性により制限されていた。具体的には書き込みヘッドの励起コイルのピッチが通常、従来の磁気書き込み装置におけるトラックピッチ限界につながっていた。このようなトラックピッチ制限に対処するために、本発明は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッド22の平面アレイ12を提供する。従って隣接する書き込みヘッド22のチャネルピッチは励起コイルのピッチによって制限されない。場合によっては書き込みヘッド22の励起コイルを平面アレイ12の平面に垂直な方向に巻くことにより、従来のトラックピッチ制限をさらに排除することができる。またアレイの平面に垂直な励起コイルを有する書き込みヘッドのアレイを集積回路内に形成することもできる。いずれの場合も平面アレイ12をMRヘッドの線形アレイ14と共に用いる。例えばトラックピッチ間隔問題はMRヘッドの線形アレイにとって一般的なものではないため、MRヘッドの線形アレイ14はMRヘッドの従来構成を備え得る。   Traditionally, the reduction in track pitch in magnetic tape systems has been limited by the difficulty in reducing the spacing between write heads in a linear array of write heads. Specifically, the pitch of the excitation coil of the write head usually leads to the track pitch limit in the conventional magnetic writing apparatus. To address such track pitch limitations, the present invention provides a planar array 12 of write heads 22 arranged in a two-dimensional matrix. Therefore, the channel pitch of adjacent write heads 22 is not limited by the pitch of the excitation coils. In some cases, the conventional track pitch limitation can be further eliminated by winding the excitation coil of the write head 22 in a direction perpendicular to the plane of the planar array 12. An array of write heads having excitation coils perpendicular to the plane of the array can also be formed in the integrated circuit. In either case, the planar array 12 is used with a linear array 14 of MR heads. For example, since the track pitch spacing problem is not common for a linear array of MR heads, the linear array 14 of MR heads may comprise a conventional configuration of MR heads.

トラックピッチ縮小に関連する他の問題は可撓性磁気媒体の寸法不安定性に起因する。具体的には媒体寸法の変化がトラックが書き込まれる前と後のトラック位置間の変化を生じる可能性があるため、可撓性磁気媒体はトラックピッチ縮小に大きな問題を投じる恐れがある。本明細書に記載した書き込みヘッドのマトリックス配列は、ヘッドコイルにより課せられる限界を排除することにより、さらに媒体に対する寸法変化が多数のトラックにわたって配分されるように多数のヘッドチャネルを含むことにより、これらの問題に対処する。そのため本明細書に記載したシステムは非常に小さいトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を容易にすることができる。   Another problem associated with track pitch reduction is due to dimensional instability of flexible magnetic media. Specifically, flexible magnetic media can pose a significant problem in track pitch reduction because changes in media dimensions can cause changes between track positions before and after the track is written. The matrix array of write heads described herein eliminates the limitations imposed by the head coil, and further includes these multiple head channels so that dimensional changes to the media are distributed across multiple tracks. Address the issue. As such, the system described herein can facilitate read and write operations with very small track pitches.

書き込みヘッド22の各々はMRヘッド24の対応する1つと実質的に整列している。このようにシステム10の各チャネルは書き込みヘッド22の固有の1つと読み取りヘッド24の対応する固有の1つとを含む。各チャネルは被記録媒体上のトラック、例えば磁気テープ上のデータトラックまたはサーボトラックに対応する。本発明によればトラックピッチ(およびヘッドチャネルピッチ)を100μm未満、50μm未満、さらには10μm未満にすることができる。この程度のチャネルピッチは一般にMRヘッドの線形アレイで達成可能であるが、この程度のチャネルピッチは一般に励起コイルを含む書き込みヘッドの線形アレイでは達成不可能ある。書き込みヘッドに対してこのようなチャネルピッチを達成するためには、一般に平面アレイが必要である。このため本発明はMRヘッドの線形アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを組み合わせることにより、従来の読み取り/書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能である読み取り/書き込みシステムを容易にする。   Each of the write heads 22 is substantially aligned with a corresponding one of the MR heads 24. Thus, each channel of system 10 includes a unique one of write head 22 and a corresponding unique one of read head 24. Each channel corresponds to a track on a recording medium, such as a data track or a servo track on a magnetic tape. According to the present invention, the track pitch (and head channel pitch) can be less than 100 μm, less than 50 μm, and even less than 10 μm. This degree of channel pitch is generally achievable with a linear array of MR heads, but this degree of channel pitch is generally not achievable with a linear array of write heads including an excitation coil. In order to achieve such a channel pitch for the write head, a planar array is generally required. Thus, the present invention facilitates a read / write system that can operate at an improved track pitch compared to conventional read / write systems by combining a linear array of MR heads and a planar array of write heads.

図3は書き込みヘッドの平面アレイ12と読み取りヘッドの線形アレイ14とを備えるシステム10の他の底面線図である。図3の図示において平面アレイ12は二次元マトリックスに配列された書き込みギャップとして図示された一組の書き込みヘッドを備える。また書き込みヘッド(または書き込みギャップ)の各々はシステム10の書き込みチャネルを画定する。図3上では16個のチャネルに標識が付されている。   FIG. 3 is another bottom view of system 10 comprising a planar array 12 of write heads and a linear array 14 of read heads. In the illustration of FIG. 3, the planar array 12 comprises a set of write heads illustrated as write gaps arranged in a two-dimensional matrix. Each write head (or write gap) also defines a write channel of system 10. In FIG. 3, 16 channels are labeled.

線形アレイ14は線形構成で配列されたギャップ27として図3に図示された一組の磁気抵抗(MR)ヘッドを備える。重要なことは書き込みヘッド22の各々がMRヘッド24の対応する1つと実質的に整列していることである。このようにシステム10は同じ数の書き込みヘッド22とMRヘッド24とを含み得る。各チャネルは線形アレイ14の対応ヘッド、平面アレイ12の対応ヘッド、またはその両方により画定されていると考えることができる。しかし上記したように場合によっては追加読み取りヘッドをサーボ位置決め信号の読み出し用に設け得る。いずれの場合も本発明はMRヘッドの線形アレイ14と書き込みヘッドの平面アレイ12とを組み合わせて、従来の読み取り/書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能なシステムを容易にする。またこのようなトラックピッチは100μm未満、50μm未満、さらには10μm未満であり得る。このようなトラックピッチでは磁気媒体のデータ記憶密度を特に磁気テープに対して増大させることができる。   The linear array 14 comprises a set of magnetoresistive (MR) heads illustrated in FIG. 3 as gaps 27 arranged in a linear configuration. What is important is that each of the write heads 22 is substantially aligned with a corresponding one of the MR heads 24. As such, the system 10 may include the same number of write heads 22 and MR heads 24. Each channel can be considered to be defined by a corresponding head of the linear array 14, a corresponding head of the planar array 12, or both. However, as described above, in some cases, an additional read head can be provided for reading the servo positioning signal. In either case, the present invention combines a linear array 14 of MR heads and a planar array 12 of write heads to facilitate a system that can operate at an improved track pitch as compared to conventional read / write systems. Such a track pitch may be less than 100 μm, less than 50 μm, or even less than 10 μm. With such a track pitch, the data storage density of the magnetic medium can be increased particularly with respect to the magnetic tape.

一例として書き込みヘッドの平面アレイ12はノジェール(Nozieres)らに与えられた2003年1月16日に公開の特許文献1にほぼ記載されたような独立制御の完全一体化マトリックス磁気記録ヘッドを含み得る。特許文献1はその全体を本明細書に引用して援用する。しかし平面アレイ12の他の構成も用い得る。図3において書き込みヘッドは平面マトリックス構成に配列されたギャップ28として図示されているが、非平面マトリックス構成を用いることもできる。   As an example, the planar array 12 of write heads may include an independently controlled fully integrated matrix magnetic recording head substantially as described in US Pat. No. 6,053,031 published on January 16, 2003 to Noziers et al. . Patent Document 1 is incorporated herein by reference in its entirety. However, other configurations of the planar array 12 can be used. Although the write head is illustrated in FIG. 3 as gaps 28 arranged in a planar matrix configuration, a non-planar matrix configuration can also be used.

MRヘッドの線形アレイ14は線形構成に配列された一組のMRヘッドまたは巨大磁気抵抗(GMR)ヘッドを備え得る。線形アレイ14の各MRヘッドは磁界に抵抗応答するMRセンサ材料を含み得る。MRセンサ材料に近接する磁界が変化すると、MRヘッドはそのような変化を検出することができる。このようにMRヘッドは磁気及び抵抗現象を利用して磁気媒体上の磁気的に符号化された情報の検出を容易にする。   The linear array 14 of MR heads may comprise a set of MR heads or giant magnetoresistive (GMR) heads arranged in a linear configuration. Each MR head of the linear array 14 may include an MR sensor material that is responsive to a magnetic field. When the magnetic field in proximity to the MR sensor material changes, the MR head can detect such changes. Thus, MR heads facilitate the detection of magnetically encoded information on magnetic media using magnetic and resistance phenomena.

MRヘッドの線形アレイは光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて読み出し品質および製造容易性の点で利点を有し得る。このためMRヘッドの線形アレイと書き込みヘッドの平面アレイとの組み合わせは従来のシステムに比べて向上したトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を可能にするとともに、読み出しに光磁気読み取りヘッドを用いるシステムに比べて低コストで読み取り/書き込みシステムを提供することもできる。MRヘッドは光磁気読み取りヘッドまたは本明細書に記載した小さいトラックピッチで動作可能な他のタイプの読み取りヘッドに比べてより良好な読み取り感度および向上した信号対雑音比も有し得る。従ってMRヘッドは光磁気ヘッドまたは他の読み取りヘッドより信頼性が高い。   A linear array of MR heads may have advantages in terms of read quality and manufacturability compared to magneto-optical read heads or other read heads. For this reason, the combination of a linear array of MR heads and a planar array of write heads enables read and write operations at an improved track pitch compared to conventional systems, and compared to systems using magneto-optical read heads for reading. It is also possible to provide a read / write system at a low cost. MR heads may also have better read sensitivity and improved signal-to-noise ratio compared to magneto-optical read heads or other types of read heads that can operate at the small track pitch described herein. Therefore, the MR head is more reliable than the magneto-optical head or other reading head.

図4は書き込みヘッドの平面アレイ32の一部分とMRヘッドの線形アレイ34の一部分とを図示するシステム30のブロック図である。この場合平面アレイ32の2つのチャネルおよび線形アレイ34の対応する2つのチャネルのみが図示されている。例えば第1のチャネルは第1の書き込みヘッド33Aと第1のMRヘッド35Aとにより画定され、第2のチャネルは第2の書き込みヘッド33Bと第2のMRヘッド35Bとにより画定されている。   FIG. 4 is a block diagram of system 30 illustrating a portion of planar array 32 of write heads and a portion of linear array 34 of MR heads. In this case, only two channels of the planar array 32 and two corresponding channels of the linear array 34 are shown. For example, the first channel is defined by the first write head 33A and the first MR head 35A, and the second channel is defined by the second write head 33B and the second MR head 35B.

書き込みヘッド33Aと33Bとは実質的に同様であるが1ヘッドチャネルピッチ(P)の距離だけ離れている。具体的には書き込みヘッド33Aおよび33Bの書き込みギャップ49Aと49Bとはヘッドチャネルピッチ(P)だけ離れている。ヘッド33Aを参照して書き込みヘッド33を説明する。また一方書き込みヘッド33Bは書き込みヘッド33Aと実質的に同様である。   Write heads 33A and 33B are substantially similar, but are separated by a distance of one head channel pitch (P). Specifically, the write gaps 49A and 49B of the write heads 33A and 33B are separated by a head channel pitch (P). The write head 33 will be described with reference to the head 33A. On the other hand, the write head 33B is substantially the same as the write head 33A.

書き込みヘッド33Aは非磁性基板上に作製された磁気回路を備えている。書き込みヘッド33Aは平面アレイ32により画定される平面に垂直な方向に巻いた励起コイル37を含んでいる。これによりアレイのサイズの縮小を助けるとともに集積回路内のマトリックス構成を容易にすることもできる。   The write head 33A includes a magnetic circuit fabricated on a nonmagnetic substrate. The write head 33A includes an excitation coil 37 wound in a direction perpendicular to the plane defined by the planar array 32. This helps to reduce the size of the array and facilitates the matrix configuration within the integrated circuit.

具体的には励起コイル37は底部磁極片40の周囲に巻き付いている。底部磁極片40、2つの支柱41、42および2つの磁束集中器43、44はNiFeなどの磁性材料または他の軟磁性材料で作製されている。磁束集中器43、44を分断してギャップ45を画定している。ギャップ45の上部にあるのは、データを書き込むときに磁極の有害な飽和を防止することができる高飽和磁性材料で形成された追加磁極片46、47である。例えば磁極片46、47はスパッタFeTaN/TaN多層もしくはめっきFeCoNi、FeCoCrまたはNiFeを含み得る。磁極片46、47は磁気信号を磁気媒体に書き込むために用いられる書き込みギャップ49Aを画定する。ヘッド33Aは当該技術で一般に周知の薄膜蒸着およびパターニング技術により形成することができる。例示的書き込みヘッド33のさらなる詳細は特許文献1に見られ、その全体を本明細書に引用して援用する。   Specifically, the excitation coil 37 is wound around the bottom pole piece 40. The bottom pole piece 40, the two posts 41, 42 and the two magnetic flux concentrators 43, 44 are made of a magnetic material such as NiFe or other soft magnetic material. The magnetic flux concentrators 43 and 44 are divided to define a gap 45. Above the gap 45 are additional pole pieces 46, 47 made of a highly saturated magnetic material that can prevent harmful saturation of the pole when writing data. For example, the pole pieces 46, 47 may comprise sputtered FeTaN / TaN multilayers or plated FeCoNi, FeCoCr or NiFe. Pole pieces 46, 47 define a write gap 49A that is used to write magnetic signals to the magnetic medium. The head 33A can be formed by thin film deposition and patterning techniques generally known in the art. Further details of an exemplary write head 33 can be found in US Pat.

書き込みヘッド33は書き込みコントローラ51Aおよび51Bにより別々に制御可能である。従って書き込みヘッド33を用いて磁気媒体上の隣接するトラックに信号を書き込むことができる。重要なことは書き込みヘッド33の図示の構成により、100μm未満、50μm未満、さらには10μm未満であるヘッドチャネルピッチ、よってトラックピッチが可能になることである。また書き込みヘッド33は事前書き込みサーボマークを読み取ってトラッキングするのに用いられる誘導読み取り要素としても機能し得る。   The write head 33 can be controlled separately by the write controllers 51A and 51B. Therefore, a signal can be written to an adjacent track on the magnetic medium using the write head 33. What is important is that the illustrated configuration of the write head 33 allows for a head channel pitch that is less than 100 μm, less than 50 μm, and even less than 10 μm, and thus a track pitch. The write head 33 can also function as an inductive read element used to read and track pre-written servo marks.

MRヘッド35Aおよび35Bは巨大磁気抵抗(GMR)ヘッドを始めとする任意のタイプのMR読み取りヘッドを備え得る。MRヘッド35Aおよび35Bは線形構成で配列し得る。MRヘッド35Aと35Bとは実質的に同様であるが1ヘッドチャネルピッチ(P)の距離だけ離れている。ヘッド35Aを参照してMRヘッド35を説明する。   MR heads 35A and 35B may comprise any type of MR read head, including a giant magnetoresistive (GMR) head. MR heads 35A and 35B may be arranged in a linear configuration. MR heads 35A and 35B are substantially similar but are separated by a distance of one head channel pitch (P). The MR head 35 will be described with reference to the head 35A.

MRヘッド35Aは,
導電性材料56および57によって分離された磁気抵抗センサ材料55を含む。磁気抵抗センサ材料55はNiFeまたは材料抵抗が磁界に応答する特性を呈する任意の他の材料を含み得る。換言すればセンサ材料55の抵抗は材料55に近接した磁界の関数として変化する。そのため磁気テープのトラックを磁気抵抗センサ材料55の下を通過させることが可能であり、トラック内の磁気変化が材料55の抵抗に影響する。一例として導電性材料56、57はAuまたは任意の他の適当な導電性材料を含み得る。
MR head 35A
It includes a magnetoresistive sensor material 55 separated by conductive materials 56 and 57. The magnetoresistive sensor material 55 may include NiFe or any other material that exhibits a property that the material resistance is responsive to a magnetic field. In other words, the resistance of the sensor material 55 varies as a function of the magnetic field proximate to the material 55. Therefore, it is possible to pass the track of the magnetic tape under the magnetoresistive sensor material 55, and the magnetic change in the track affects the resistance of the material 55. As an example, the conductive materials 56, 57 may comprise Au or any other suitable conductive material.

読み取りコントローラ53Aは導電性材料56および57に定電圧または定電流のいずれかを提供する。そして読み取りコントローラ53Aは電圧または電流の変化を例えばオームの法則により測定して材料55の抵抗の変化を認識する。このようにして磁気テープのトラック上に記録された磁気変化をMRヘッド35Aにより検出することができる。   Read controller 53A provides either a constant voltage or a constant current to conductive materials 56 and 57. Then, the read controller 53A recognizes the change in the resistance of the material 55 by measuring the change in voltage or current according to, for example, Ohm's law. Thus, the magnetic change recorded on the track of the magnetic tape can be detected by the MR head 35A.

MRヘッド35Aおよび35Bは読み取りコントローラ53Aおよび53Bにより別々に制御可能である。従ってMRヘッド35を用いて磁気媒体上の隣接するトラックから信号を読み取ることができる。いずれの場合もMRヘッド35の図示の構成またはその変形により、100μm未満、50μm未満、さらには10μm未満であるヘッドチャネルピッチ、よってトラックピッチが可能になる。従ってMRヘッド35を書き込みヘッド33の平面アレイと共に用いて、100μm未満、50μm未満、さらには10μm未満の向上トラックピッチで機能する読み取り・書き込みシステムを画定することができる。   MR heads 35A and 35B can be controlled separately by read controllers 53A and 53B. Therefore, signals can be read from adjacent tracks on the magnetic medium using the MR head 35. In any case, the illustrated configuration of the MR head 35 or a modification thereof allows a head channel pitch that is less than 100 μm, less than 50 μm, or even less than 10 μm, and thus a track pitch. Thus, the MR head 35 can be used with a planar array of write heads 33 to define a read / write system that functions with an improved track pitch of less than 100 μm, less than 50 μm, and even less than 10 μm.

図5はMRヘッドの第1の線形アレイ64Aと、MRヘッドの第2の線形アレイ64Bと、MRヘッドの第1および第2の線形アレイ64Aと64Bとの間に配置された書き込みヘッドの平面アレイ62とを備えるシステム60の斜視図である。例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いてアレイ62、64Aおよび64Bを取付構造61内に取り付けて位置合わせすることにより、確実にアレイ62、64Aおよび64B間のチャネル位置合わせをすることができる。代替的には別体の取付構造またはアクチュエータを異なるアレイに用い得るとともに、アレイ毎に独立してサーボトラッキングを行うこともできる。   FIG. 5 shows the plane of the write head disposed between the first linear array of MR heads 64A, the second linear array of MR heads 64B, and the first and second linear arrays of MR heads 64A and 64B. 1 is a perspective view of a system 60 comprising an array 62. FIG. Channel alignment between the arrays 62, 64A and 64B can be ensured by mounting and aligning the arrays 62, 64A and 64B within the mounting structure 61 using, for example, a microscope or other optical alignment technique. . Alternatively, separate mounting structures or actuators can be used for different arrays, and servo tracking can be performed independently for each array.

図示のようにシステム60は磁気テープの移動と関係なく読み取り/書き込み動作の発生を可能にする。例えばテープが右から左に移動する場合には、平面アレイ62のチャネルがデータを書き込み、第1の線形アレイ64Aのチャネルが平面アレイ62のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。   As shown, the system 60 allows read / write operations to occur regardless of the movement of the magnetic tape. For example, if the tape moves from right to left, the channels of the planar array 62 can write data and the channels of the first linear array 64A can read and verify the data written by the channels of the planar array 62. .

代替的には磁気テープが左から右に移動する場合には、平面アレイ62のチャネルがデータを書き込み、第2の線形アレイ64Bのチャネルが平面アレイ62のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。従ってシステム60はシステム60に対するテープ移動方向に関係なく書き込みおよび検証動作を行うことができる。   Alternatively, if the magnetic tape moves from left to right, the channels of the planar array 62 write data and the channels of the second linear array 64B read and verify the data written by the channels of the planar array 62. can do. Accordingly, the system 60 can perform writing and verification operations regardless of the tape movement direction with respect to the system 60.

図6は書き込みヘッドの平面アレイ62とMRヘッドの第1および第2の線形アレイ64Aおよび64Bとを図示するシステム60の底面図である。具体的には平面アレイ62は二次元マトリックスで配列された一組の書き込みヘッド66を備え、書き込みヘッドの各々はテープ移動の方向に関係なくシステム60の書き込みチャネルを画定している。第1の線形アレイ64Aは、テープがシステム60に対して第1の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定する線形構成に配列された一組のMRヘッド68を備えている。第2の線形アレイ64Bは、テープがシステム60に対して第2の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定する線形構成に配列された一組のMRヘッド69を備えている。このようにテープが第1の方向(この場合右から左)に移動するときには平面アレイ62を用いてデータを書き込むとともに第1の線形アレイ64Aを用いてそのデータを読み取って検証し、テープが第2の方向(この場合左から右)に移動するときには平面アレイ62を用いてデータを書き込むとともに第2の線形アレイ64Bを用いてそのデータを読み取って検証する。   FIG. 6 is a bottom view of system 60 illustrating a planar array 62 of write heads and first and second linear arrays 64A and 64B of MR heads. Specifically, planar array 62 comprises a set of write heads 66 arranged in a two-dimensional matrix, each of which defines a write channel of system 60 regardless of the direction of tape movement. The first linear array 64A includes a set of MR heads 68 arranged in a linear configuration that defines a read channel as the tape moves in a first direction relative to the system 60. The second linear array 64B includes a set of MR heads 69 arranged in a linear configuration that defines a read channel as the tape moves in a second direction relative to the system 60. Thus, when the tape moves in the first direction (in this case from right to left), data is written using the planar array 62 and the data is read and verified using the first linear array 64A. When moving in the direction of 2 (in this case from left to right), the data is written using the planar array 62 and the data is read and verified using the second linear array 64B.

重要なことは書き込みヘッド66の各々は第1の線形アレイ64AのMRヘッド68の対応する1つおよび第2の線形アレイ64BのMRヘッド69の対応する1つと実質的に整列していることである。このようにアレイ62、64Aおよび64Bの各々は同じ数のヘッドを含む。また16個のMRヘッド68、16個のMRヘッド69、および16個の書き込みヘッド66が図示されているがシステム60はそれぞれのアレイの各々において任意の数のヘッドを含み得る。しかし上記したように場合によっては追加読み取りヘッドをサーボ位置決め信号の読み出し用に設け得る。   Importantly, each of the write heads 66 is substantially aligned with a corresponding one of the MR heads 68 of the first linear array 64A and a corresponding one of the MR heads 69 of the second linear array 64B. is there. Thus, each of the arrays 62, 64A and 64B includes the same number of heads. Also shown are 16 MR heads 68, 16 MR heads 69, and 16 write heads 66, but system 60 may include any number of heads in each of the respective arrays. However, as described above, in some cases, an additional read head can be provided for reading the servo positioning signal.

図7は書き込みヘッドの第1の平面アレイ72Aと、書き込みヘッドの第2の平面アレイ72Bと、書き込みヘッドの第1および第2の平面アレイ72Aと72Bとの間に配置されたMRヘッドの線形アレイ74とを備えるシステム70の斜視図である。例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いてアレイ72A、72Bおよび74を取付構造71内に取り付けて位置合わせすることにより、確実にアレイ72A、72Bおよび74間のチャネル位置合わせをすることができる。代替的には別体の取付構造またはアクチュエータを異なるアレイに用い得るとともに、アレイ毎に独立してサーボトラッキングを行うこともできる。   FIG. 7 illustrates the linearity of an MR head disposed between a first planar array 72A of write heads, a second planar array 72B of write heads, and first and second planar arrays 72A and 72B of write heads. 1 is a perspective view of a system 70 that includes an array 74. FIG. Channel alignment between arrays 72A, 72B, and 74 can be ensured by mounting and aligning arrays 72A, 72B, and 74 within mounting structure 71 using, for example, a microscope or other optical alignment technique. . Alternatively, separate mounting structures or actuators can be used for different arrays, and servo tracking can be performed independently for each array.

システム60と同様に図7のシステム70は磁気テープの移動と関係なく読み取り/書き込み動作の発生を可能にする。例えばテープが左から右に移動する場合には、第1の平面アレイ72Aのチャネルがデータを書き込み、線形アレイ74のチャネルが第1の平面アレイ72Aのチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。   Similar to system 60, system 70 of FIG. 7 allows read / write operations to occur regardless of magnetic tape movement. For example, when the tape moves from left to right, the channels of the first planar array 72A write data, and the channels of the linear array 74 read and verify the data written by the channels of the first planar array 72A. be able to.

代替的には磁気テープが右から左に移動する場合には、第2の平面アレイ72Bのチャネルがデータを書き込み、線形アレイ74のチャネルが第2の平面アレイ72Bのチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。従ってシステム70はシステム70に対するテープ移動方向に関係なく書き込みおよび検証動作を行うことができる他の構成である。   Alternatively, if the magnetic tape moves from right to left, the channel of the second planar array 72B writes data and the channel of the linear array 74 writes the data written by the channel of the second planar array 72B. Can be read and verified. Accordingly, the system 70 is another configuration capable of performing writing and verification operations regardless of the tape moving direction with respect to the system 70.

図8はMRヘッドの線形アレイ74と書き込みヘッドの第1および第2の平面アレイ72Aおよび72Bとを図示するシステム70の底面図である。具体的には第1の平面アレイ72Aは二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド76を備え、書き込みヘッドの各々は磁気テープがシステム70に対して第1のテープ方向に移動するときにシステム70の書き込みチャネルを画定している。第2の平面アレイ72Bは他の二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド77を備え、書き込みの各々は磁気テープがシステム70に対して第2のテープ方向に移動するときにシステム70の書き込みチャネルを画定している。   FIG. 8 is a bottom view of system 70 illustrating a linear array 74 of MR heads and first and second planar arrays 72A and 72B of write heads. Specifically, the first planar array 72A comprises a set of write heads 76 arranged in a two-dimensional matrix, each of the write heads as the magnetic tape moves relative to the system 70 in the first tape direction. A write channel for system 70 is defined. The second planar array 72B comprises a set of write heads 77 arranged in another two-dimensional matrix, each of the writes of the system 70 as the magnetic tape moves in the second tape direction relative to the system 70. A write channel is defined.

線形アレイ74は線形構成に配列された一組のMRヘッド78を備え、線形アレイ74のチャネルは磁気テープが第1または第2のテープ方向のいずれかに移動するときに読み取りおよび検証動作を行うことができる。このようにテープが第1の方向(この場合左から右)に移動するときには第1の平面アレイ72Aを用いてデータを書き込むとともに線形アレイ74を用いてそのデータを読み取って検証し、テープが第2の方向(この場合右から左)に移動するときには第2の平面アレイ72Bを用いてデータを書き込むとともに線形アレイ74を用いてそのデータを読み取って検証する。   The linear array 74 comprises a set of MR heads 78 arranged in a linear configuration, and the channels of the linear array 74 perform read and verify operations as the magnetic tape moves in either the first or second tape direction. be able to. Thus, when the tape moves in the first direction (in this case from left to right), data is written using the first planar array 72A and read and verified using the linear array 74. When moving in the two directions (in this case, from right to left), data is written using the second planar array 72B, and the data is read using the linear array 74 and verified.

また第1の平面アレイ72Aの書き込みヘッド76の各々は線形アレイ74のMRヘッド78の対応する1つと実質的に整列している。また第2の平面アレイ72Bの書き込みヘッド77の各々は線形アレイ74のMRヘッド78の対応する1つと実質的に整列している。このようにアレイ72A、72Bおよび74の各々は同じ数の書き込みヘッドを含むが、追加読み取りヘッドをサーボ位置決め信号の読み出し用に設け得る。また16個の書き込みヘッド76、16個の書き込みヘッド77、および16個のMRヘッド78が図示されているがシステム70はそれぞれのアレイの各々において任意の数のヘッドを含み得る。   Each of the write heads 76 of the first planar array 72A is substantially aligned with a corresponding one of the MR heads 78 of the linear array 74. Each of the write heads 77 of the second planar array 72B is also substantially aligned with a corresponding one of the MR heads 78 of the linear array 74. Thus, each of the arrays 72A, 72B and 74 includes the same number of write heads, but additional read heads may be provided for reading servo positioning signals. Also shown are 16 write heads 76, 16 write heads 77, and 16 MR heads 78, but system 70 may include any number of heads in each of the respective arrays.

図9は本発明の実施形態によるフロー図である。図9に示すようにシステム10は書き込みヘッドの平面アレイ12を用いて磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む(91)。そしてシステム10はMRヘッドの線形アレイ14を用いて磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る(92)。このようにして線形アレイ14は平面アレイ12により書き込まれた任意のデータの完全性を確実にする検証機構として役目を果たすことができる。   FIG. 9 is a flow diagram according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, system 10 simultaneously writes information to a plurality of channels on a magnetic tape using a planar array 12 of write heads (91). The system 10 then reads information from multiple channels of the magnetic tape simultaneously using a linear array 14 of MR heads (92). In this way, the linear array 14 can serve as a verification mechanism that ensures the integrity of any data written by the planar array 12.

他の例ではシステム60の平面アレイ62はシステムに対してテープが送られる方向に関係なく磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。この場合テープが第1の方向に送られるときには第1の線形アレイ64Aが磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取り、テープが第2の方向に送られるときには第2の線形アレイ64Bが磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る。このように両方向読み取り/書き込み動作を行うことが可能であり、平面アレイ62が両方向に対する書き込み動作を行い、第1の線形アレイ64Aが第1のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行い、第2の線形アレイ64Bが第2のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行う。   In another example, the planar array 62 of the system 60 simultaneously writes information to multiple channels of magnetic tape regardless of the direction in which the tape is fed to the system. In this case, the first linear array 64A simultaneously reads information from a plurality of channels of the magnetic tape when the tape is fed in the first direction, and the second linear array 64B is read by the magnetic tape when the tape is fed in the second direction. Read information from multiple channels simultaneously. Thus, it is possible to perform a bidirectional read / write operation, the planar array 62 performs a write operation in both directions, the first linear array 64A performs a read or verify operation in the first tape direction, and the second array Linear array 64B performs a read or verify operation for the second tape direction.

他の例ではシステム70の平面アレイ72Aはテープが第1の方向に送られるときに磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込み、平面アレイ72Bはテープが第2の方向に送られるときに磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。この場合、線形アレイ74はテープが第1または第2の方向のどちらに送られるかに関係なく、磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る。このように両方向読み取り/書き込み動作を行うことが可能であり、平面アレイ72Aおよび72Bが異なる方向に対する書き込み動作を行い、線形アレイ74が両方のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行う。   In another example, planar array 72A of system 70 writes information to multiple channels of the magnetic tape simultaneously when the tape is fed in a first direction, and planar array 72B is magnetic when the tape is fed in a second direction. Write information to multiple channels on the tape simultaneously. In this case, the linear array 74 reads information from multiple channels of the magnetic tape simultaneously, regardless of whether the tape is fed in the first or second direction. In this way, bidirectional read / write operations can be performed, planar arrays 72A and 72B perform write operations in different directions, and linear array 74 performs read or verify operations in both tape directions.

図10は二次元マトリックスに配列されて平面アレイを形成するMRヘッドの非線形アレイ100の一部分を図示する概念分解斜視図である。MRヘッドの非線形アレイ100は、非線形アレイ100の層を画定するように積層されたMRヘッドの3つの線形アレイ105〜107を備える。このような積層構成では任意の数の線形アレイを用いることもできる。隣接層は共有シールドを有し得るが、本発明はこの点で必ずしも限定されない。MRリーダーはシールドを有する一方、書き込みヘッドは磁極を有する。   FIG. 10 is a conceptual exploded perspective view illustrating a portion of a non-linear array 100 of MR heads arranged in a two-dimensional matrix to form a planar array. The MR head non-linear array 100 comprises three linear arrays 105-107 of MR heads stacked to define the layers of the non-linear array 100. Any number of linear arrays can be used in such a stacked configuration. Although the adjacent layer may have a shared shield, the present invention is not necessarily limited in this respect. The MR reader has a shield, while the write head has a magnetic pole.

線形アレイ105〜107の各々の個々のMR素子は少なくとも1つの幅111だけずれており、この幅111はMRギャップの長さに相当する。非線形アレイ100はMRヘッドの線形アレイ105〜107の各々の間にそれぞれシールド要素101〜104を含む。この例では線形アレイ105〜107の各々は線形アレイ105〜107の他の1つと少なくとも1つのシールド要素を共有している。非線形アレイ100はシールド要素によって分離された任意の数の線形アレイを有するサンドイッチ構造を備える。換言すれば非線形アレイ100は対応するシールド要素101〜104により分離された3つの線形アレイ105〜107を有して図示されているが、本発明はそのように限定されず、シールド要素間に挟持された任意の複数の線形アレイを含み得る。非線形アレイ100は薄膜蒸着技術および/またはパターニング技術を用いて作製することができる。   Each individual MR element of each of the linear arrays 105-107 is offset by at least one width 111, which corresponds to the length of the MR gap. Nonlinear array 100 includes shield elements 101-104, respectively, between each of linear arrays 105-107 of MR heads. In this example, each of the linear arrays 105-107 shares at least one shield element with the other one of the linear arrays 105-107. Nonlinear array 100 comprises a sandwich structure having any number of linear arrays separated by shield elements. In other words, although the non-linear array 100 is shown having three linear arrays 105-107 separated by corresponding shield elements 101-104, the invention is not so limited and is sandwiched between the shield elements. Can include any of a plurality of linear arrays. The non-linear array 100 can be fabricated using thin film deposition techniques and / or patterning techniques.

線形アレイ105〜107の各々は線形構成に配列された一組のMRヘッドを含む。線形アレイ105〜107は巨大磁気抵抗(GMR)ヘッドを始めとする任意のタイプのMRヘッドを備え得る。線形アレイ105〜107の各MRヘッド108は実質的に同様であるが、それぞれの線形アレイ内で1ヘッドチャネルピッチ112の距離だけ離れている。MRヘッド108は導電性材料109によって分離された磁気抵抗材料110を含む。磁気抵抗材料110はNiFeまたは材料抵抗が磁界に応答する特性を呈する任意の他の材料を含み得る。換言すればセンサ材料110の抵抗は材料110に近接した磁界の関数として変化する。そのため磁気テープのトラックを磁気抵抗センサ材料110の下を通過させることが可能であり、トラック内の磁気変化が材料110の抵抗に影響する。一例として導電性材料109はCu、Auまたは任意の他の適当な導電性材料を含み得る。   Each of the linear arrays 105-107 includes a set of MR heads arranged in a linear configuration. The linear arrays 105-107 may comprise any type of MR head, including a giant magnetoresistive (GMR) head. Each MR head 108 of linear arrays 105-107 is substantially similar, but is separated by a distance of one head channel pitch 112 within the respective linear array. MR head 108 includes a magnetoresistive material 110 separated by a conductive material 109. The magnetoresistive material 110 may include NiFe or any other material that exhibits a property that the material resistance is responsive to a magnetic field. In other words, the resistance of the sensor material 110 varies as a function of the magnetic field in proximity to the material 110. Therefore, it is possible to pass the track of the magnetic tape under the magnetoresistive sensor material 110, and the magnetic change in the track affects the resistance of the material 110. As an example, the conductive material 109 can include Cu, Au, or any other suitable conductive material.

非線形アレイ100は光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて読み出し品質および製造容易性の点で利点を有し得る。このため非線形アレイ100は従来のシステムに比べて向上したトラックピッチでの読み取り動作を可能にするとともに、読み出しの光磁気ヘッドを用いるシステムに比べて低コストで読み取りシステムを提供することもできる。MRヘッドは光磁気読み取りヘッドまたは本明細書に記載した小さいトラックピッチで動作可能な他のタイプの読み取りヘッドに比べてより良好な読み取り感度および向上した信号対雑音比も有し得る。従ってこのようなMRヘッドは光磁気ヘッドまたは他の読み取りヘッドより信頼性が高い。   Nonlinear array 100 may have advantages in terms of read quality and manufacturability compared to magneto-optical read heads or other read heads. Therefore, the non-linear array 100 enables a reading operation with an improved track pitch as compared with the conventional system, and can also provide a reading system at a lower cost than a system using a read magneto-optical head. MR heads may also have better read sensitivity and improved signal-to-noise ratio compared to magneto-optical read heads or other types of read heads that can operate at the small track pitch described herein. Accordingly, such an MR head is more reliable than a magneto-optical head or other read head.

図11は図10に図示したMRヘッドの非線形アレイ100の概念底面図である。またMRヘッドの線形アレイ105〜107は積層されてサンドイッチ構造を形成する。MRヘッドの線形アレイ105〜107の各々はサンドイッチ構造の層を備えており、隣接する層はシールド要素101〜104のうちの少なくとも1つを他の層と共有する。本発明によれば線形アレイ105〜107の各々の要素は線形アレイの要素に対してずれている。このように非線形アレイ100のヘッドチャネルピッチ113を所与の線形アレイのチャネルピッチ112より大幅に小さくすることができる。図11に図示するようにヘッドチャネルピッチ113を、隣接するヘッドの一部分が重なるように画定することができる。また隣接するヘッド、すなわち隣接するトラックの読み出しに用いる連続ヘッドが異なる層内で画定されるためこの重畳が可能である。しかし場合によっては隣接するヘッド間に追加距離を画定することにより隣接するトラック間に間隔を画定することが有利であり得る。本発明によればヘッドチャネルピッチ113(よって媒体上のトラックピッチ)を20μm未満または10μm未満にすることができる。   FIG. 11 is a conceptual bottom view of the nonlinear array 100 of MR heads shown in FIG. The linear arrays 105-107 of MR heads are stacked to form a sandwich structure. Each of the linear arrays 105-107 of MR heads comprises a sandwich layer, with adjacent layers sharing at least one of the shield elements 101-104 with the other layers. In accordance with the present invention, each element of linear arrays 105-107 is offset with respect to the elements of the linear array. In this manner, the head channel pitch 113 of the non-linear array 100 can be made significantly smaller than the channel pitch 112 of a given linear array. As shown in FIG. 11, the head channel pitch 113 can be defined such that portions of adjacent heads overlap. This overlap is possible because adjacent heads, i.e., continuous heads used to read adjacent tracks, are defined in different layers. However, in some cases it may be advantageous to define the spacing between adjacent tracks by defining an additional distance between adjacent heads. According to the present invention, the head channel pitch 113 (and hence the track pitch on the medium) can be made less than 20 μm or less than 10 μm.

図12はMRヘッドの平面アレイ114と書き込みヘッドの平面アレイ112とを備えるシステム110の斜視図である。上記のようにMRヘッドの平面アレイ114は、平面アレイ114の層を画定するように積層されたMRヘッドの線形アレイを備える。このような積層構成では任意の数の線形アレイを用いることもできる。MRヘッドの平面アレイ114および書き込みヘッドの平面アレイ112を取付構造116内に正確に取り付けることにより、平面アレイ114のチャネルが確実に平面アレイ112のチャネルと整列し得る。例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いてアレイ114と112との間のチャネル位置合わせを確実にし得る。代替的には別体の取付構造(図12には図示せず)をアレイ114およびアレイ112に用いることで、別体のアクチュエータが異なるアレイを独立して制御することができる。この場合例えばアレイ毎に独立してサーボトラッキングを行うこともできる。   FIG. 12 is a perspective view of a system 110 comprising a planar array 114 of MR heads and a planar array 112 of write heads. As described above, the planar array 114 of MR heads comprises a linear array of MR heads that are stacked to define the layers of the planar array 114. Any number of linear arrays can be used in such a stacked configuration. Accurate mounting of the planar array 114 of MR heads and the planar array 112 of write heads within the mounting structure 116 ensures that the channels of the planar array 114 are aligned with the channels of the planar array 112. For example, a microscope or other optical alignment technique may be used to ensure channel alignment between the arrays 114 and 112. Alternatively, separate mounting structures (not shown in FIG. 12) can be used for array 114 and array 112 so that separate actuators can independently control different arrays. In this case, for example, servo tracking can be performed independently for each array.

磁気テープ118が書き込みヘッドの平面アレイ112を経過すると、平面アレイ112の異なる書き込みヘッドにより磁気テープ118の異なるトラックにデータを書き込むことができる。各書き込みヘッドは平面アレイ112のチャネルを画定し、各チャネルは磁気テープ118上の固有トラックに対応している。平面アレイ114内の各MRヘッドもチャネルを画定している。書き込みヘッドおよび対応するMRヘッドにより画定される各チャネルは磁気テープ118上のトラックと整列する。このように磁気テープ118上の各トラックは平面アレイ112の固有書き込みヘッドによって書き込むとともに平面アレイ114の固有のMRヘッドにより読み取ることができる。平面アレイ112の1つまたは複数の書き込みヘッドは、事前書き込みサーボマークを読み取るおよびトラッキングするのに用いられる誘導読み取り要素としても機能し得る。   As the magnetic tape 118 passes through the planar array 112 of write heads, data can be written to different tracks on the magnetic tape 118 by different write heads in the planar array 112. Each write head defines a channel in planar array 112, with each channel corresponding to a unique track on magnetic tape 118. Each MR head in the planar array 114 also defines a channel. Each channel defined by the write head and the corresponding MR head is aligned with a track on the magnetic tape 118. In this way, each track on the magnetic tape 118 can be written by the unique write head of the planar array 112 and read by the unique MR head of the planar array 114. One or more write heads of the planar array 112 may also function as inductive read elements that are used to read and track pre-written servo marks.

磁気テープ118のトラックはデータトラックまたはサーボトラックであり得る。従ってシステム110の実施に応じて平面アレイ112のチャネルを用いてデータまたはサーボ情報を記録し得る。MRヘッドの平面アレイ114は磁気テープ118の異なるトラックに記憶された情報を同時に読み取ることができる。磁気テープ118がMRヘッドの平面アレイ114を経過すると、平面アレイ114の異なるMRヘッドにより磁気テープ118の異なるトラックからデータを読み取ることができる。平面アレイ112のチャネルと同様に平面アレイ114のチャネルを用いてデータまたはサーボ情報を読み取ることができる。場合によっては例えば事前記録データの読み出し時に平面アレイ112とは無関係に平面アレイ114を用いることができる。他の場合平面アレイ114を用いて、平面アレイ112により記録されたそのままの情報を読み取るとともに検証し得る。   The track on the magnetic tape 118 can be a data track or a servo track. Thus, data or servo information may be recorded using the channels of planar array 112 depending on the implementation of system 110. The planar array 114 of MR heads can simultaneously read information stored on different tracks of the magnetic tape 118. As magnetic tape 118 passes through planar array 114 of MR heads, data can be read from different tracks on magnetic tape 118 by different MR heads in planar array 114. Similar to the channels of the planar array 112, the channels of the planar array 114 can be used to read data or servo information. In some cases, for example, the planar array 114 can be used independently of the planar array 112 when reading prerecorded data. In other cases, the planar array 114 may be used to read and verify the raw information recorded by the planar array 112.

図13は書き込みヘッドの平面アレイ112とMRヘッドの平面アレイ114とを図示するシステム110の底面図である。具体的には平面アレイ112は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッド122のアレイを備え、平面アレイ114は二次元マトリックスに配列されたMRヘッド124のアレイを備える。平面アレイ112の書き込みヘッドの各々はシステム110の書き込みチャネルを画定し、平面アレイ114のMRヘッドの各々はシステム110の読み取りチャネルを画定している。   FIG. 13 is a bottom view of system 110 illustrating a planar array 112 of write heads and a planar array 114 of MR heads. Specifically, the planar array 112 comprises an array of write heads 122 arranged in a two-dimensional matrix, and the planar array 114 comprises an array of MR heads 124 arranged in a two-dimensional matrix. Each of the write heads in the planar array 112 defines a write channel for the system 110, and each of the MR heads in the planar array 114 defines a read channel for the system 110.

また平面アレイ114は図10および11の図示と適合する平面構成に配列された一組のMRヘッド124を備えている。重要なことは書き込みヘッド122の各々がMRヘッド124の対応する1つと実質的に整列していることである。このようにシステム110は同じ数の書き込みヘッド122とMRヘッド124とを含み得る。16個のMRヘッド124および16個の書き込みヘッド122が図示されているが、システム110は任意の数のMRヘッド124および対応する数の書き込みヘッド122を含み得る。しかし場合によってはサーボ位置決め信号を読み出すための追加読み取りヘッド122を含み得る。換言すれば読み取りヘッドのアレイ114は、例えばサーボトラッキングに用いられる、それぞれの書き込みヘッドと必ずしも整列していない追加読み取りヘッドを含み得る。   The planar array 114 also includes a set of MR heads 124 arranged in a planar configuration compatible with the illustrations of FIGS. Importantly, each of the write heads 122 is substantially aligned with a corresponding one of the MR heads 124. As such, the system 110 may include the same number of write heads 122 and MR heads 124. Although sixteen MR heads 124 and sixteen write heads 122 are shown, system 110 may include any number of MR heads 124 and corresponding numbers of write heads 122. However, in some cases, an additional read head 122 for reading the servo positioning signal may be included. In other words, the read head array 114 may include additional read heads that are not necessarily aligned with the respective write heads, eg, used for servo tracking.

本発明は従来の読み取り/書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチでの動作を可能にすることができる。従って本発明は磁気媒体上の記憶密度の増加を容易にすることが可能であり、磁気テープの記憶密度を増加させるのに特に有用である。具体的には20μm未満さらには10μm未満のトラックピッチを達成することができる。さらに本発明は光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて品質および製造容易性の点で利点を有し得る。   The present invention can enable operation at an improved track pitch compared to conventional read / write systems. Accordingly, the present invention can facilitate increasing the storage density on magnetic media and is particularly useful for increasing the storage density of magnetic tape. Specifically, track pitches of less than 20 μm and even less than 10 μm can be achieved. Furthermore, the present invention may have advantages in terms of quality and manufacturability compared to magneto-optical read heads or other read heads.

上記のように磁気テープシステムのヘッドチャネルピッチの縮小は従来書き込みヘッドの線形アレイにおける書き込みヘッド間の間隔の縮小困難性により制限されていた。換言すれば磁気テープシステムのヘッドチャネルピッチは従来書き込みコイルにより制限されていた。具体的には従来の磁気書き込み装置において通常、書き込みヘッドの励起コイルのピッチがトラックピッチの限界につながっていた。このようなピッチ制限に対処するために、本発明は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッド122の平面アレイ112を提供する。従って隣接する書き込みヘッド122のチャネルピッチは励起コイルのピッチによって制限されない。場合によっては書き込みヘッド122の励起コイルを平面アレイ112の平面に垂直な方向に巻くことにより、従来のトラックピッチ制限をさらに排除することができる。またアレイの平面に垂直な励起コイルを有する書き込みヘッドのアレイを集積回路内に形成することもできる。いずれの場合も平面アレイ112をMRヘッドの平面アレイ114と共に用いる。例えばマトリックスタイプのライターを用いる場合、ピッチはリーダー導電体間隔により制限されることになり、そのためMRヘッドの平面アレイ114はさらにシステムを向上させる。   As described above, the reduction of the head channel pitch of a magnetic tape system has been limited by the difficulty in reducing the spacing between write heads in a conventional linear array of write heads. In other words, the head channel pitch of the magnetic tape system is conventionally limited by the write coil. Specifically, in the conventional magnetic writing apparatus, the pitch of the excitation coil of the write head usually leads to the limit of the track pitch. To address such pitch limitations, the present invention provides a planar array 112 of write heads 122 arranged in a two-dimensional matrix. Accordingly, the channel pitch of adjacent write heads 122 is not limited by the pitch of the excitation coils. In some cases, the conventional track pitch limitation can be further eliminated by winding the excitation coil of the write head 122 in a direction perpendicular to the plane of the planar array 112. An array of write heads having excitation coils perpendicular to the plane of the array can also be formed in the integrated circuit. In either case, planar array 112 is used with planar array 114 of MR heads. For example, when using a matrix type lighter, the pitch will be limited by the leader conductor spacing, so the planar array 114 of MR heads further improves the system.

トラックピッチ縮小に関連する他の問題は磁気テープと読み取り/書き込みヘッドとの間の材料不適合に起因する。材料不適合は、熱および吸湿膨張係数の差によるトラックと読み取り/書き込みヘッドとの間の位置合わせ不良を招く恐れがある。それぞれの平面アレイにおけるMRヘッドおよび書き込みヘッドの非線形配列はチャネルピッチの縮小を容易にすることによりこれらの問題に対処することができる。媒体に対する寸法変化は多数のヘッドチャネルピッチわたって平均化されるため、トラック/ヘッド位置合わせ不良問題は低減され、そのため縮小ヘッドチャネルピッチは相応の位置合わせ不良の低減につながる。MRヘッドの平面アレイ配列においてMRヘッドチャネルピッチが大幅に減少するためヘッドチャネルが及ぶ距離も減少する。前述したように線形アレイに配列されて平面アレイ114を形成する各組のMRヘッド124は他の組のMRヘッド124に対してずれている。このように隣接ヘッドの一部分が重畳できる、例えば隣接ヘッドの導電体が異なる層にあるために重畳できるため、平面アレイ114のヘッドチャネルピッチを所与の線形アレイのチャネルピッチより大幅に小さくできる。そのため本明細書に記載したシステムは非常に小さいヘッドチャネルピッチを、よって非常に小さいトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を容易にすることができる。   Another problem associated with track pitch reduction is due to material incompatibility between the magnetic tape and the read / write head. Material incompatibility can lead to misalignment between the track and the read / write head due to differences in thermal and hygroscopic expansion coefficients. The nonlinear arrangement of MR heads and write heads in each planar array can address these issues by facilitating channel pitch reduction. Because the dimensional changes to the media are averaged over multiple head channel pitches, the track / head misalignment problem is reduced, so a reduced head channel pitch leads to a corresponding reduction in misalignment. Since the MR head channel pitch is greatly reduced in a planar array arrangement of MR heads, the distance covered by the head channel is also reduced. As described above, each set of MR heads 124 arranged in a linear array to form a planar array 114 is offset with respect to the other set of MR heads 124. In this way, a portion of adjacent heads can overlap, for example because the conductors of adjacent heads are in different layers, so that the head channel pitch of planar array 114 can be significantly smaller than the channel pitch of a given linear array. As such, the system described herein can facilitate read and write operations with a very small head channel pitch, and thus a very small track pitch.

書き込みヘッド122の各々はMRヘッド124の対応する1つと実質的に整列している。このようにシステム110の各チャネルは書き込みヘッド122の固有の1つと読み取りヘッド124の対応する固有の1つとを含む。各チャネルは被記録媒体上のトラック、例えば磁気テープ上のデータトラックまたはサーボトラックに対応する。本発明によればトラックピッチ(およびヘッドチャネルピッチ)を20μm未満、さらには10μm未満にすることができる。この程度のチャネルピッチは一般に励起コイルを含む書き込みヘッドの線形アレイでは達成不可能ある。書き込みヘッドに対してこのようなチャネルピッチを達成するためには、一般に平面アレイが必要である。また本発明はMRヘッドの平面アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを組み合わせることにより、MRヘッドの線形アレイのいかなるトラックピッチ制限にも対処する。   Each of the write heads 122 is substantially aligned with a corresponding one of the MR heads 124. Thus, each channel of system 110 includes a unique one of write head 122 and a corresponding unique one of read head 124. Each channel corresponds to a track on a recording medium, such as a data track or a servo track on a magnetic tape. According to the present invention, the track pitch (and head channel pitch) can be made less than 20 μm, and further less than 10 μm. This degree of channel pitch is generally not achievable with a linear array of write heads including excitation coils. In order to achieve such a channel pitch for the write head, a planar array is generally required. The present invention also addresses any track pitch limitation of a linear array of MR heads by combining a planar array of MR heads with a planar array of write heads.

図14は書き込みヘッドの平面アレイ112とMR読み取りヘッドの平面アレイ114とを備えるシステム110の他の底面線図である。図14の図示において平面アレイ112は二次元マトリックスの書き込みギャップとして図示された書き込みヘッドのアレイを備え、平面アレイ114は二次元マトリックスに配列されたギャップ127として図示されたMRヘッドのアレイを備える。また書き込みヘッド(または書き込みギャップ)の各々はシステム110の書き込みチャネルを画定し、平面アレイ114のMRヘッドの各々はシステム110の読み取りチャネルを画定する。   FIG. 14 is another bottom view of system 110 comprising a planar array 112 of write heads and a planar array 114 of MR read heads. In the illustration of FIG. 14, the planar array 112 comprises an array of write heads illustrated as a two-dimensional matrix write gap, and the planar array 114 comprises an array of MR heads illustrated as gaps 127 arranged in a two-dimensional matrix. Each of the write heads (or write gaps) also defines a write channel for system 110, and each MR head of planar array 114 defines a read channel for system 110.

具体的には平面アレイ112は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド122を備え、平面アレイ114は二次元マトリックスに配列された一組のMRヘッド124を備える。平面アレイ112の書き込みヘッドの各々はシステム110の書き込みチャネルを画定し、平面アレイ114のMRヘッドの各々はシステム110の読み取りチャネルを画定している。重要なことは書き込みヘッド122の各々がMRヘッド124の対応する1つと実質的に整列していることである。しかし場合によっては読み取りヘッドのアレイは、例えばサーボトラッキングに用いられる書き込みヘッドと必ずしも整列しない追加読み取りヘッドを含み得る。図14上には16個のチャネルに標識が付されている。   Specifically, planar array 112 comprises a set of write heads 122 arranged in a two-dimensional matrix, and planar array 114 comprises a set of MR heads 124 arranged in a two-dimensional matrix. Each of the write heads in the planar array 112 defines a write channel for the system 110, and each of the MR heads in the planar array 114 defines a read channel for the system 110. Importantly, each of the write heads 122 is substantially aligned with a corresponding one of the MR heads 124. However, in some cases, the array of read heads may include additional read heads that are not necessarily aligned with the write heads used, for example, for servo tracking. In FIG. 14, 16 channels are labeled.

各チャネルは平面アレイ114の対応ヘッド、平面アレイ112の対応ヘッド、またはその両方により画定されていると考えることができる。いずれの場合も本発明はMRヘッドの平面アレイ114と書き込みヘッドの平面アレイ112とを組み合わせて、従来の読み取り/書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能なシステムを容易にする。またこのようなトラックピッチは20μm未満、さらには10μm未満であり得る。このようなトラックピッチでは磁気媒体のデータ記憶密度を特に磁気テープに対して増大させることができる。   Each channel can be considered as defined by a corresponding head of planar array 114, a corresponding head of planar array 112, or both. In any case, the present invention combines a planar array 114 of MR heads and a planar array 112 of write heads to facilitate a system that can operate at an improved track pitch as compared to conventional read / write systems. Such a track pitch may be less than 20 μm, or even less than 10 μm. With such a track pitch, the data storage density of the magnetic medium can be increased particularly with respect to the magnetic tape.

一例として書き込みヘッドの平面アレイ112は前に参照した特許文献1にほぼ記載されたような独立制御の完全一体化マトリックス磁気記録ヘッドを含み得る。しかし平面アレイ112の他の構成も用い得る。図14において書き込みヘッドは平面マトリックス構成に配列されたギャップ128として図示されているが、非平面マトリックス構成を用いることもできる。   As an example, the planar array 112 of write heads can include independently controlled fully integrated matrix magnetic recording heads as generally described in US Pat. However, other configurations of the planar array 112 may be used. Although the write head is illustrated in FIG. 14 as gaps 128 arranged in a planar matrix configuration, a non-planar matrix configuration can also be used.

MRヘッドの平面アレイは光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて読み出し品質および製造容易性の点で利点を有し得る。このためMRヘッドの平面アレイと書き込みヘッドの平面アレイとの組み合わせは従来のシステムに比べて向上したトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を可能にするとともに、読み出しに光磁気読み取りヘッドを用いるシステムに比べて低コストで読み取り/書き込みシステムを提供することもできる。MRヘッドは光磁気読み取りヘッドまたは本明細書に記載した小さいトラックピッチで動作可能な他のタイプの読み取りヘッドに比べてより良好な読み取り感度および向上した信号対雑音比も有し得る。従ってMRヘッドは光磁気ヘッドまたは他の読み取りヘッドより信頼性が高い。   A planar array of MR heads may have advantages in terms of read quality and manufacturability compared to magneto-optical read heads or other read heads. For this reason, the combination of the planar array of MR heads and the planar array of write heads enables reading and writing operations at an improved track pitch compared to conventional systems, and compared with systems using magneto-optical read heads for reading. It is also possible to provide a read / write system at a low cost. MR heads may also have better read sensitivity and improved signal-to-noise ratio compared to magneto-optical read heads or other types of read heads that can operate at the small track pitch described herein. Therefore, the MR head is more reliable than the magneto-optical head or other reading head.

図15は書き込みヘッドの平面アレイ132の一部分とMRヘッドの平面アレイ134の一部分とを図示するシステム130のブロック図である。この場合平面アレイ132の2つのチャネルおよび平面アレイ134の対応する2つのチャネルのみが図示されている。例えば第1のチャネルは第1の書き込みヘッド133Aと第1のMRヘッド135Aとにより画定され、第2のチャネルは第2の書き込みヘッド133Bと第2のMRヘッド135Bとにより画定されている。   FIG. 15 is a block diagram of system 130 illustrating a portion of planar array 132 of write heads and a portion of planar array 134 of MR heads. In this case, only two channels of the planar array 132 and two corresponding channels of the planar array 134 are shown. For example, the first channel is defined by the first write head 133A and the first MR head 135A, and the second channel is defined by the second write head 133B and the second MR head 135B.

書き込みヘッド133Aと133Bとは実質的に同様であるが1ヘッドチャネルピッチ(P)の距離だけ離れている。具体的には書き込みヘッド133Aおよび133Bの書き込みギャップ149Aと149Bとはヘッドチャネルピッチ(P)だけ離れている。ヘッド133Aを参照して書き込みヘッド133を説明する。また一方書き込みヘッド133Bは書き込みヘッド133Aと実質的に同様である。   Write heads 133A and 133B are substantially similar, but are separated by a distance of one head channel pitch (P). Specifically, the write gaps 149A and 149B of the write heads 133A and 133B are separated by a head channel pitch (P). The write head 133 will be described with reference to the head 133A. On the other hand, the write head 133B is substantially the same as the write head 133A.

書き込みヘッド133Aは非磁性基板上に作製された磁気回路を備えている。書き込みヘッド133Aは平面アレイ132により画定される平面に垂直な方向に巻いた励起コイル137を含んでいる。これによりアレイのサイズの縮小を助けるとともに集積回路内のマトリックス構成を容易にすることもできる。   The write head 133A includes a magnetic circuit fabricated on a nonmagnetic substrate. The write head 133A includes an excitation coil 137 wound in a direction perpendicular to the plane defined by the planar array 132. This helps to reduce the size of the array and facilitates the matrix configuration within the integrated circuit.

具体的には励起コイル137は底部磁極片140の周囲に巻き付いている。底部磁極片140、2つの支柱141、142および2つの磁束集中器143、144はNiFeなどの磁性材料または他の軟磁性材料で作製されている。磁束集中器143、144を分断してギャップ145を画定している。ギャップ145の上部にあるのは、データを書き込むときに磁極の有害な飽和を防止することができる高飽和磁性材料で形成された追加磁極片146、147である。例えば磁極片146、147はスパッタFeTaN/TaN多層もしくはめっきFeCoNi、FeCoCrまたはNiFeを含み得る。磁極片146、147は磁気信号を磁気媒体に書き込むために用いられる書き込みギャップ149Aを画定する。ヘッド133Aは当該技術で一般に周知の薄膜蒸着およびパターニング技術により形成することができる。例示的書き込みヘッド133のさらなる詳細は前に参照した特許文献1に見られる。   Specifically, the excitation coil 137 is wound around the bottom pole piece 140. The bottom pole piece 140, the two posts 141, 142 and the two flux concentrators 143, 144 are made of a magnetic material such as NiFe or other soft magnetic material. The magnetic flux concentrators 143 and 144 are divided to define a gap 145. Above the gap 145 are additional pole pieces 146, 147 made of a highly saturated magnetic material that can prevent harmful saturation of the poles when writing data. For example, the pole pieces 146, 147 may comprise sputtered FeTaN / TaN multilayers or plated FeCoNi, FeCoCr, or NiFe. Pole pieces 146, 147 define a write gap 149A that is used to write magnetic signals to the magnetic medium. The head 133A can be formed by thin film deposition and patterning techniques generally known in the art. Further details of an exemplary write head 133 can be found in US Pat.

書き込みヘッド133は、両方のチャネルを制御する共通ユニットまたはモジュールを備え得る書き込みコントローラ151Aおよび151Bにより別々に制御可能である。従って書き込みヘッド133を用いて磁気媒体上の隣接するトラックに信号を書き込むことができる。重要なことは書き込みヘッド133の図示の構成により、20μm未満、さらには10μm未満であるヘッドチャネルピッチ、よってトラックピッチが可能になることである。また書き込みヘッド133は事前書き込みサーボマークを読み取ってトラッキングするのに用いられる誘導読み取り要素としても機能し得る。   The write head 133 can be controlled separately by write controllers 151A and 151B, which can comprise a common unit or module that controls both channels. Therefore, a signal can be written to an adjacent track on the magnetic medium using the write head 133. Importantly, the illustrated configuration of the write head 133 allows for head channel pitches that are less than 20 μm, and even less than 10 μm, and thus track pitches. The write head 133 can also function as an inductive read element used to read and track pre-written servo marks.

MRヘッド135Aおよび135Bは巨大磁気抵抗(GMR)ヘッドを始めとする任意のタイプのMR読み取りヘッドを備え得る。MRヘッド135Aおよび135Bは非線形構成で配列されている。MRヘッド135Aと135Bとは実質的に同様であるが1ヘッドチャネルピッチ(P)の距離だけ離れている。   MR heads 135A and 135B may comprise any type of MR read head, including a giant magnetoresistive (GMR) head. MR heads 135A and 135B are arranged in a non-linear configuration. MR heads 135A and 135B are substantially similar but are separated by a distance of one head channel pitch (P).

各MRヘッドは導電性材料により分離された磁気抵抗センサ材料を含む。磁気抵抗センサ材料はNiFeまたは材料抵抗が磁界に応答する特性を呈する任意の他の材料を含み得る。換言すればセンサ材料の抵抗は材料に近接した磁界の関数として変化する。そのため磁気テープのトラックを磁気抵抗センサ材料の下を通過させることが可能であり、トラック内の磁気変化が材料の抵抗に影響する。一例として磁気抵抗センサ材料を取り囲む導電性材料はAuまたは任意の他の適当な導電性材料を含み得る。   Each MR head includes a magnetoresistive sensor material separated by a conductive material. The magnetoresistive sensor material may include NiFe or any other material that exhibits a property that the material resistance is responsive to a magnetic field. In other words, the resistance of the sensor material changes as a function of the magnetic field in close proximity to the material. Therefore, it is possible to pass the track of the magnetic tape under the magnetoresistive sensor material, and the magnetic change in the track affects the resistance of the material. As an example, the conductive material surrounding the magnetoresistive sensor material may include Au or any other suitable conductive material.

読み取りコントローラ153AはMRヘッド135Aおよび135Bの導電性材料に定電圧または定電流のいずれかを提供する。そして読み取りコントローラ153Aは電圧または電流の変化を例えばオームの法則により測定して抵抗の変化を認識する。このようにして磁気テープのトラック上に記録された磁気変化をMRヘッド135Aおよび135Bにより検出することができる。   Read controller 153A provides either a constant voltage or a constant current to the conductive material of MR heads 135A and 135B. Then, the reading controller 153A recognizes the change in resistance by measuring the change in voltage or current, for example, according to Ohm's law. Thus, the magnetic change recorded on the track of the magnetic tape can be detected by the MR heads 135A and 135B.

MRヘッド135Aおよび135Bは、両方のチャネルを制御する共通ユニットまたはモジュールを備え得る読み取りコントローラ153Aおよび153Bにより別々に制御可能である。場合によってはコントローラ151A、151B、153Aおよび153Bはすべて共通ユニットで実施される。いずれの場合もMRヘッド135を用いて磁気媒体上の隣接トラックから信号を読み取ることができる。MRヘッド135の図示の構成またはその変形により、20μm未満、さらには10μm未満であるヘッドチャネルピッチ、よってトラックピッチが可能になる。従ってMRヘッド135の平面アレイを書き込みヘッド133の平面アレイと共に用いて、非常に小さいトラックピッチで機能する読み取り・書き込みシステムを画定することができる。   MR heads 135A and 135B are separately controllable by read controllers 153A and 153B, which may comprise a common unit or module that controls both channels. In some cases, controllers 151A, 151B, 153A and 153B are all implemented in a common unit. In either case, signals can be read from adjacent tracks on the magnetic medium using the MR head 135. The illustrated configuration of the MR head 135 or a modification thereof allows a head channel pitch, and thus a track pitch, of less than 20 μm, and even less than 10 μm. Thus, a planar array of MR heads 135 can be used with a planar array of write heads 133 to define a read / write system that functions with very small track pitches.

図16は書き込みヘッドの第1のアレイ162と、MRヘッドの第1のアレイ161と、書き込みヘッドの第1のアレイ162とMRヘッドの第1のアレイ161とに結合された第1のアクチュエータ166と、書き込みヘッドの第2のアレイ168と、MRヘッドの第2のアレイ167と、書き込みヘッドの第2のアレイ168とMRヘッドの第2のアレイ167とに結合された第2のアクチュエータ172とを備えるシステム160のブロック図である。具体的には書き込みヘッドの第1のアレイ162とMRヘッドの第1のアレイ161の各々は二次元マトリックスに配列され、書き込みヘッド165およびMRヘッド164の各々はそれぞれ第1のテープ方向のシステム160の書き込みチャネルと第2のテープ方向のシステム160の読み取りチャネルを画定している。第1のアクチュエータ166はコントローラ173から受け取った信号に応答して書き込みヘッドの第1のアレイ162をMRヘッドの第1のアレイ161と一括して移動させる。   FIG. 16 shows a first array 162 of write heads, a first array 161 of MR heads, and a first actuator 166 coupled to the first array 162 of write heads and the first array 161 of MR heads. A second array of write heads 168; a second array of MR heads 167; and a second actuator 172 coupled to the second array of write heads 168 and the second array of MR heads 167; 1 is a block diagram of a system 160 comprising Specifically, each of the first array of write heads 162 and the first array of MR heads 161 are arranged in a two-dimensional matrix, and each of the write heads 165 and MR heads 164 is a first tape-oriented system 160, respectively. And a read channel of system 160 in the second tape direction. The first actuator 166 moves the first array 162 of write heads together with the first array 161 of MR heads in response to a signal received from the controller 173.

書き込みヘッドの第2のアレイ168およびMRヘッドの第2のアレイ167も二次元マトリックスに配列され、書き込みヘッド171およびMRヘッド170の各々はそれぞれ第2のテープ方向のシステム160の書き込みチャネルおよび第1のテープ方向のシステム160の読み取りチャネルを画定する。第2のアクチュエータ172はコントローラ173から受け取った信号に応答して書き込みヘッドの第2のアレイ168をMRヘッドの第2のアレイ167と一括して移動させる。アレイ161および162は取付構造163内に取り付けられ、アレイ167および168は取付構造169内に取り付けられている。しかしこの実施形態では別々のアクチュエータ166および172が異なる取付構造163および169の独立制御を可能にするため、アレイ161と162との間またはアレイ167と168との間の位置合わせはさほど問題ではない。従って所与のテープ方向において1つの取付構造の書き込みアレイを他の取付構造上の読み取りアレイと共に用いることができることでアレイの別々の制御が可能になる。所与の取付構造内の厳密な位置合わせを排除することによりシステム160の作製を簡素化することができる。   A second array of write heads 168 and a second array of MR heads 167 are also arranged in a two-dimensional matrix, each of write head 171 and MR head 170 being a second tape-oriented system 160 write channel and first, respectively. The read channel of the system 160 in the tape direction is defined. The second actuator 172 moves the second array 168 of write heads together with the second array 167 of MR heads in response to a signal received from the controller 173. Arrays 161 and 162 are mounted in mounting structure 163 and arrays 167 and 168 are mounted in mounting structure 169. However, in this embodiment, separate actuators 166 and 172 allow independent control of different mounting structures 163 and 169 so alignment between arrays 161 and 162 or between arrays 167 and 168 is not a problem. . Thus, a write array of one mounting structure can be used with a read array on another mounting structure in a given tape orientation, allowing separate control of the array. The creation of the system 160 can be simplified by eliminating strict alignment within a given mounting structure.

またMRヘッドの第1および第2のアレイ161および167の各々は図10および11の図示と適合する構成に配列された一組のMRヘッドを備えている。コントローラ173は電気信号により第1および第2のアクチュエータ166および172と通信して、書き込みヘッドの第1のアレイ162がMRヘッドの第2のアレイ167と実質的に整列し、書き込みヘッドの第2のアレイ168がMRヘッドの第1のアレイ161と実質的に整列するように第1および第2のアクチュエータ166および172を制御する。   Each of the first and second arrays 161 and 167 of MR heads also includes a set of MR heads arranged in a configuration compatible with the illustrations of FIGS. The controller 173 communicates with the first and second actuators 166 and 172 by electrical signals such that the first array 162 of write heads is substantially aligned with the second array 167 of MR heads and the second of the write heads. The first and second actuators 166 and 172 are controlled so that the first array 168 is substantially aligned with the first array 161 of MR heads.

この結果システム160は磁気テープの移動と関係なく読み取り/書き込み動作の発生を可能にする。例えばテープが右から左に移動する場合には、書き込みヘッドの第1のアレイ162のチャネルをMRヘッドの第2のアレイ167と同時に用い得る。このようにして書き込みヘッドの第1のアレイ162がデータを書き込み、MRヘッドの第2のアレイ167のチャネルが書き込みヘッドの第1のアレイ162のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。代替的には磁気テープが左から右に移動する場合には、書き込みヘッドの第2のアレイ168をMRヘッドの第1のアレイ161と同時に用い得る。その結果、書き込みヘッドの第2のアレイ168がデータを書き込み、MRヘッドの第1のアレイ161のチャネルが書き込みヘッドの第2のアレイ168のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。従ってシステム160はシステム160に対するテープ移動方向に関係なく書き込みおよび検証動作を行うことができる。また別々のアクチュエータは所与の取付構造内の厳密な位置合わせの必要性を排除することができる。   As a result, the system 160 allows read / write operations to occur regardless of the movement of the magnetic tape. For example, if the tape moves from right to left, the channels of the first array 162 of write heads can be used simultaneously with the second array 167 of MR heads. In this way, the first array 162 of write heads writes data, and the channels of the second array 167 of MR heads read and verify the data written by the channels of the first array 162 of write heads. it can. Alternatively, if the magnetic tape moves from left to right, the second array of write heads 168 may be used simultaneously with the first array 161 of MR heads. As a result, the second array 168 of write heads can write data, and the channels of the first array 161 of MR heads can read and verify the data written by the channels of the second array 168 of write heads. . Accordingly, the system 160 can perform writing and verification operations regardless of the direction of tape movement with respect to the system 160. Separate actuators can also eliminate the need for precise alignment within a given mounting structure.

図17はMRヘッドの第1のアレイ181と、MRヘッドの第2のアレイ183と、書き込みヘッドのアレイ185と、MRヘッドの第1のアレイ181とMRヘッドの第2のアレイ183と書き込みヘッドのアレイ185とに結合されたアクチュエータ188とを備えるシステム180のブロック図である。具体的にはアクチュエータはアレイ181、183および185が取り付けられた取付構造187に結合し得る。   FIG. 17 shows a first array of MR heads 181, a second array of MR heads 183, an array of write heads 185, a first array of MR heads 181, a second array of MR heads 183 and a write head. 1 is a block diagram of a system 180 comprising an actuator 188 coupled to an array 185 of FIG. In particular, the actuator may be coupled to a mounting structure 187 to which the arrays 181, 183 and 185 are mounted.

書き込みヘッドのアレイ185は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド186を備え、書き込みヘッド186の各々はテープ移動の方向に関係なくシステム180の書き込みチャネルを画定している。MRヘッドの第1のアレイ181はテープがシステム180に対して第1の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定するように配列された一組のMRヘッド182を備えている。MRヘッドの第2のアレイ183はテープがシステム180に対して第2の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定する一組のMRヘッド184を備えている。このようにテープが第1の方向(この場合右から左)に移動するときには書き込みヘッドのアレイ185を用いてデータを書き込むとともにMRヘッドの第1のアレイ181を用いてそのデータを読み取って検証し、テープが第2の方向(この場合左から右)に移動するときには書き込みヘッドのアレイ185を用いてデータを書き込むとともにMRヘッドの第2のアレイ183を用いてそのデータを読み取って検証する。   The array of write heads 185 includes a set of write heads 186 arranged in a two-dimensional matrix, each of the write heads 186 defining a write channel of the system 180 regardless of the direction of tape movement. The first array of MR heads 181 includes a set of MR heads 182 arranged to define a read channel when the tape moves in a first direction relative to the system 180. The second array of MR heads 183 includes a set of MR heads 184 that define a read channel as the tape moves in a second direction relative to the system 180. Thus, when the tape moves in the first direction (in this case from right to left), the data is written using the write head array 185 and the data is read and verified using the first array 181 of MR heads. When the tape moves in the second direction (in this case from left to right), the data is written using the write head array 185 and the data is read and verified using the second array 183 of MR heads.

例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いて、MRヘッドの第1のアレイ181とMRヘッドの第2のアレイ183と書き込みヘッドのアレイ185とを取付構造187内に取り付けるとともに位置合わせすることにより、確実に書き込みヘッドのアレイ185とMRヘッドの第1および第2のアレイ181および183との間のチャネル位置合わせをすることができる。アクチュエータ188はコントローラ189から受け取った信号に応答して書き込みヘッドのアレイ185をMRヘッドの第1および第2のアレイ181および183と一括して移動させる。   By mounting and aligning the first array of MR heads 181, the second array of MR heads 183, and the array of write heads 185 in mounting structure 187 using, for example, a microscope or other optical alignment technique. The channel alignment between the write head array 185 and the MR head first and second arrays 181 and 183 can be ensured. Actuator 188 moves array 185 of write heads together with first and second arrays 181 and 183 of MR heads in response to signals received from controller 189.

図18は書き込みヘッドの第1のアレイ191と、書き込みヘッドの第2のアレイ193と、MRヘッドのアレイ195と、書き込みヘッドの第1のアレイ191と書き込みヘッドの第2のアレイ193とMRヘッドのアレイ195とに結合されたアクチュエータ198とを備えるシステム190のブロック図である。具体的には書き込みヘッドの第1のアレイ191は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド192を備え、書き込みヘッドの各々は磁気テープがシステム190に対して第1のテープ方向に移動するときにシステム190の書き込みチャネルを画定している。書き込みヘッドの第2のアレイ193は他の二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド194を備え、書き込みヘッドの各々は磁気テープがシステム190に対して第2のテープ方向に移動するときにシステム190の書き込みチャネルを画定している。   FIG. 18 shows a first array 191 of write heads, a second array 193 of write heads, an array 195 of MR heads, a first array 191 of write heads, a second array 193 of write heads and an MR head. 1 is a block diagram of a system 190 comprising an actuator 198 coupled to an array 195 of FIG. Specifically, the first array of write heads 191 comprises a set of write heads 192 arranged in a two-dimensional matrix, each of the write heads moving in the first tape direction relative to the system 190. Sometimes the write channel of system 190 is defined. The second array of write heads 193 comprises a set of write heads 194 arranged in another two-dimensional matrix, each of the write heads as the magnetic tape moves in the second tape direction relative to the system 190. The write channel of system 190 is defined.

またMRヘッドのアレイ195は図10および11の図示と適合する二次元マトリックス構成に配列された一組のMRヘッド196を備え、MRヘッドのアレイ195のチャネルは磁気テープが第1または第2のテープ方向のいずれかに移動するときに読み取りおよび検証動作を行うことができる。このようにテープが第1の方向(この場合左から右)に移動するときには書き込みヘッドの第1のアレイ191を用いてデータを書き込むとともにMRヘッドのアレイ195を用いてそのデータを読み取りまたは検証し、テープが第2の方向(この場合右から左)に移動するときには書き込みヘッドの第2のアレイ193を用いてデータを書き込むとともにMRヘッドのアレイ195を用いてそのデータを読み取りまたは検証する。   The MR head array 195 also includes a set of MR heads 196 arranged in a two-dimensional matrix configuration compatible with the illustrations of FIGS. 10 and 11, wherein the channels of the MR head array 195 have a first or second magnetic tape. Read and verify operations can be performed when moving in either of the tape directions. Thus, when the tape moves in the first direction (in this case from left to right), the data is written using the first array of write heads 191 and the data is read or verified using the array 195 of MR heads. When the tape moves in the second direction (in this case from right to left), the data is written using the second array of write heads 193 and the data is read or verified using the array 195 of MR heads.

例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いて、書き込みヘッドの第1のアレイ191と、書き込みヘッドの第2のアレイ193と、MRヘッドのアレイ195とを取付構造197内に取り付けるとともに位置合わせすることにより、確実にMRヘッドのアレイ195と書き込みヘッドの第1および第2のアレイ191および193との間のチャネル位置合わせをすることができる。アクチュエータ198はコントローラ199から受け取った信号に応答してMRヘッドのアレイ195を書き込みヘッドの第1および第2のアレイ191および193と一括して移動させる。   A first array of write heads 191, a second array of write heads 193, and an array of MR heads 195 are mounted and aligned within mounting structure 197 using, for example, a microscope or other optical alignment technique. This ensures channel alignment between the MR head array 195 and the write head first and second arrays 191 and 193. Actuator 198 moves MR head array 195 with write head first and second arrays 191 and 193 in response to a signal received from controller 199.

図19はMRヘッドの第1のアレイ201と、MRヘッドの第1のアレイ201に結合された第1のアクチュエータ204と、MRヘッドの第2のアレイ205と、MRヘッドの第2のアレイ205に結合された第2のアクチュエータ208と、書き込みヘッドのアレイ209と、書き込みヘッドのアレイ209に結合された第3のアクチュエータ212とを備えるシステム200のブロック図である。具体的には書き込みヘッドのアレイ209は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド210を備え、書き込みヘッド210の各々はテープ移動の方向に関係なくシステム200の書き込みチャネルを画定している。   FIG. 19 shows a first array 201 of MR heads, a first actuator 204 coupled to the first array 201 of MR heads, a second array 205 of MR heads, and a second array 205 of MR heads. FIG. 3 is a block diagram of a system 200 comprising a second actuator 208 coupled to a write head array 209, and a third actuator 212 coupled to the write head array 209. Specifically, the array of write heads 209 comprises a set of write heads 210 arranged in a two-dimensional matrix, each of the write heads 210 defining a write channel of the system 200 regardless of the direction of tape movement.

MRヘッドの第1のアレイ201、MRヘッドの第2のアレイ205、および書き込みヘッドのアレイ209はそれぞれ異なる取付構造203、207、および211に取り付けることができる。別々のアクチュエータ204、208および212はコントローラ213の指示で取付構造203、207、および211におけるヘッドの位置を制御する。第1、第2および第3のアクチュエータ204、208および212はテープ移動の方向と関係なくMRヘッドの第1のアレイ201、MRヘッドの第2のアレイ205、および書き込みヘッドのアレイ209の独立した位置決めを可能にする。   The first array of MR heads 201, the second array of MR heads 205, and the array of write heads 209 can be attached to different mounting structures 203, 207, and 211, respectively. Separate actuators 204, 208, and 212 control the position of the head in the mounting structures 203, 207, and 211 under the direction of the controller 213. The first, second and third actuators 204, 208 and 212 are independent of the first array 201 of MR heads, the second array 205 of MR heads, and the array 209 of write heads regardless of the direction of tape movement. Enable positioning.

MRヘッドの第1のアレイ201はテープがシステム200に対して第1の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定するように配列された一組のMRヘッド202を備えている。MRヘッドの第2のアレイ205はテープがシステム200に対して第2の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定する一組のMRヘッド206を備えている。このようにテープが第1の方向(この場合右から左)に移動するときには書き込みヘッドのアレイ209を用いてデータを書き込むとともにMRヘッドの第1のアレイ201を用いてそのデータを読み取りまたは検証し、テープが第2の方向(この場合左から右)に移動するときには書き込みヘッドのアレイ209を用いてデータを書き込むとともにMRヘッドの第2のアレイ205を用いてそのデータを読み取りまたは検証する。   The first array 201 of MR heads comprises a set of MR heads 202 arranged to define a read channel as the tape moves in a first direction relative to the system 200. The second array 205 of MR heads includes a set of MR heads 206 that define a read channel as the tape moves in a second direction relative to the system 200. Thus, when the tape moves in the first direction (in this case from right to left), data is written using the array of write heads 209 and read or verified using the first array of MR heads 201. When the tape moves in the second direction (in this case from left to right), it writes data using the array of write heads 209 and reads or verifies the data using the second array 205 of MR heads.

図20は書き込みヘッドの第1のアレイ221と、書き込みヘッドの第1のアレイ221に結合された第1のアクチュエータ224と、書き込みヘッドの第2のアレイ225と、書き込みヘッドの第2のアレイ225に結合された第2のアクチュエータ228と、MRヘッドのアレイ229と、MRヘッドのアレイ229に結合された第3のアクチュエータ232とを備えるシステム220のブロック図である。コントローラ233はそれぞれアレイ221、225および229により検出された信号に応答して、または場合によってはサーボ要素(図示せず)によるサーボマークの検出に応答してアクチュエータ224、228および232を制御する。場合によってはこのようなサーボ検出に異なるアレイの1つまたは複数のヘッドを用い得る。第1、第2および第3のアクチュエータ224、228および232はテープ移動の方向に関係なく書き込みヘッドの第1のアレイ221、書き込みヘッドの第2のアレイ225、およびMRヘッドのアレイ229の独立した位置決めを可能にする。テープが第1の方向(この場合左から右)に移動するときには書き込みヘッドの第1のアレイ221を用いてデータを書き込むとともにMRヘッドのアレイ229を用いてそのデータを読み取りまたは検証し、テープが第2の方向(この場合右から左)に移動するときには書き込みヘッドの第2のアレイ225を用いてデータを書き込むとともにMRヘッドのアレイ229を用いてそのデータを読み取りまたは検証する。書き込みヘッドの第1のアレイ221、書き込みヘッドの第2のアレイ225、およびMRヘッドのアレイ229はそれぞれ異なる取付構造223、227、および231に取り付けられている。書き込みヘッドの第1のアレイ221は1つのテープ方向における書き込みチャネルを画定するように配列された一組の書き込みヘッド222を備える一方、書き込みヘッドの第2のアレイは反対のテープ方向における書き込みチャネルを画定するように配列された一組の書き込みヘッド226を備えている。MRヘッドのアレイ229は両方のテープ方向で読み取りチャネルを画定するように配列された一組のMRヘッド230を備えている。   FIG. 20 illustrates a first array of write heads 221, a first actuator 224 coupled to the first array of write heads 221, a second array of write heads 225, and a second array of write heads 225. FIG. 3 is a block diagram of a system 220 comprising a second actuator 228 coupled to the MR head array 229, an MR head array 229, and a third actuator 232 coupled to the MR head array 229. Controller 233 controls actuators 224, 228, and 232 in response to signals detected by arrays 221, 225, and 229, respectively, or in response to detection of servo marks by servo elements (not shown), as the case may be. In some cases, one or more heads of different arrays may be used for such servo detection. The first, second and third actuators 224, 228 and 232 are independent of the first array of write heads 221, the second array of write heads 225, and the array of MR heads 229 regardless of the direction of tape movement. Enable positioning. When the tape moves in the first direction (in this case from left to right), the data is written using the first array of write heads 221 and read or verified using the array of MR heads 229. When moving in the second direction (in this case from right to left), the data is written using the second array of write heads 225 and the data is read or verified using the array of MR heads 229. The first array of write heads 221, the second array of write heads 225, and the array of MR heads 229 are attached to different mounting structures 223, 227, and 231, respectively. The first array of write heads 221 comprises a set of write heads 222 arranged to define a write channel in one tape direction, while the second array of write heads has a write channel in the opposite tape direction. A set of write heads 226 arranged to define. The MR head array 229 comprises a set of MR heads 230 arranged to define a read channel in both tape directions.

図21は本発明の実施形態によるフロー図である。図20に示すようにシステム110(図12〜14)は書き込みヘッドの平面アレイ112を用いて磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む(240)。そしてシステム110はMRヘッドの平面アレイ114を用いて磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る(242)。このようにして平面アレイ114は平面アレイ112により書き込まれた任意のデータの完全性を確実にする検証機構として役目を果たすことができる。磁気テープ上に画定された「チャネル」はトラックとも称する。一般に用語「チャネル」はシステムの様々なヘッドチャネルを指し、または代替的にはシステムの異なるヘッドを用いてテープ上に形成されたトラックを指すこともある。   FIG. 21 is a flowchart according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 20, system 110 (FIGS. 12-14) simultaneously writes information to a plurality of channels on a magnetic tape using a planar array 112 of write heads (240). System 110 then reads information from multiple channels of the magnetic tape simultaneously using a planar array 114 of MR heads (242). In this way, the planar array 114 can serve as a verification mechanism that ensures the integrity of any data written by the planar array 112. “Channels” defined on magnetic tape are also referred to as tracks. In general, the term “channel” refers to the various head channels of the system, or alternatively may refer to tracks formed on tape using different heads of the system.

他の例ではシステム160(図16)は、システム160に対してテープが送られる方向に関係なく磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。例えばテープが左から右に移動する場合には、システム160の書き込みヘッドの第1のアレイ162が磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込み、MRヘッドの第2のアレイ167が書き込みヘッドの第1のアレイ162のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。代替的には磁気テープが右から左に移動する場合には、書き込みヘッドの第2のアレイ168をMRヘッドの第1のアレイ161と同時に用い得る。   In another example, the system 160 (FIG. 16) writes information to multiple channels of magnetic tape simultaneously, regardless of the direction in which the tape is sent to the system 160. For example, if the tape moves from left to right, the first array 162 of system 160 write heads simultaneously writes information to multiple channels of the magnetic tape, and the second array 167 of MR heads writes the first array of write heads. Data written by the channels of one array 162 can be read and verified. Alternatively, if the magnetic tape moves from right to left, the second array 168 of write heads can be used simultaneously with the first array 161 of MR heads.

他の例ではシステム180(図17)の書き込みヘッドのアレイ185は、システム180に対してテープが送られる方向に関係なく磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。この場合テープが第1の方向(この場合右から左)に送られるときにはMRヘッドの第1のアレイ181が磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取り、テープが第2の方向(この場合左から右)に送られるときにはMRヘッドの第2のアレイ183が磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る。このようにして両方向読み取り/書き込み動作を行うことが可能であり、書き込みヘッドのアレイ185が両方向に対する書き込み動作を行い、MRヘッドの第1のアレイ181が第1のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行い、MRヘッドの第2のアレイ183が第2のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行う。   In another example, the array of write heads 185 of the system 180 (FIG. 17) writes information to multiple channels of magnetic tape simultaneously, regardless of the direction in which the tape is fed to the system 180. In this case, when the tape is fed in the first direction (in this case, from right to left), the first array 181 of MR heads reads information from multiple channels of the magnetic tape simultaneously, and the tape is in the second direction (in this case left To the right), the second array 183 of MR heads simultaneously reads information from multiple channels of the magnetic tape. In this way, it is possible to perform bidirectional read / write operations, the write head array 185 performs a write operation in both directions, and the MR head first array 181 performs a read or verify operation in the first tape direction. And the second array 183 of MR heads performs a read or verify operation for the second tape direction.

他の例ではテープが第1の方向(この場合左から右)に送られるときにはシステム190(図18)の書き込みヘッドの第1のアレイ191が磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込み、テープが第2の方向(この場合右から左)に送られるときには書き込みヘッドの第2のアレイ193が磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。MRヘッドのアレイ195はテープが第1または第2の方向のどちらに送られるかに関係なく磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る。   In another example, when the tape is fed in a first direction (left to right in this case), the first array 191 of write heads in system 190 (FIG. 18) simultaneously writes information to multiple channels of the magnetic tape, and the tape Is sent in the second direction (in this case from right to left), the second array 193 of write heads simultaneously writes information to multiple channels of the magnetic tape. The MR head array 195 reads information from multiple channels of the magnetic tape simultaneously, regardless of whether the tape is fed in the first or second direction.

本発明の様々な実施形態を説明してきた。例えば二次元マトリックスに配列されたMRヘッドの非線形アレイを用いた、磁気媒体上に記憶された情報を読み取るシステムを説明した。それでもなお本発明の要旨と範囲とから逸脱することなく様々な変更例が可能である。   Various embodiments of the invention have been described. For example, a system has been described for reading information stored on a magnetic medium using a non-linear array of MR heads arranged in a two-dimensional matrix. Nevertheless, various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

またデータトラックに対してデータを読み取りおよび書き込む状況で技術の多くを説明したが、サーボトラック内にサーボマークを書き込みまたは読み取るために同様な技術を用い得る。また磁気テープの状況で本発明の多くの態様を説明したが、他のデータ記憶媒体を本明細書に説明した読み取り/書き込みシステムと共に用い得る。これらの技術は個々の磁区の磁気配向が媒体の表面にほぼ平行である水平磁気媒体、または磁気異方性が媒体の平面に対して垂直である垂直磁気媒体に有用であり得る。これらおよび他の実施形態は特許請求の範囲内にある。   Also, while many of the techniques have been described in the context of reading and writing data to a data track, similar techniques can be used to write or read servo marks in servo tracks. Also, while many aspects of the present invention have been described in the context of magnetic tape, other data storage media may be used with the read / write systems described herein. These techniques can be useful for horizontal magnetic media where the magnetic orientation of the individual domains is approximately parallel to the surface of the media, or for perpendicular magnetic media where the magnetic anisotropy is perpendicular to the plane of the media. These and other embodiments are within the scope of the claims.

本発明の実施形態による、磁気抵抗(MR)ヘッドの線形アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを備えるシステムの斜視図である。1 is a perspective view of a system comprising a linear array of magnetoresistive (MR) heads and a planar array of write heads, according to an embodiment of the invention. FIG. 図1に図示したシステムの底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the system illustrated in FIG. 1. 図1に図示したシステムの他の底面線図である。FIG. 3 is another bottom view of the system illustrated in FIG. 1. 本発明の実施形態による、書き込みヘッドの平面アレイの一部分とMRヘッドの線形アレイの一部分とを図示するブロック図である。2 is a block diagram illustrating a portion of a planar array of write heads and a portion of a linear array of MR heads, in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態による、MRヘッドの第1の線形アレイと、MRヘッドの第2の線形アレイと、MRヘッドの第1と第2の線形アレイとの間に配置された書き込みヘッドの平面アレイとを備えるシステムの斜視図である。A planar array of write heads disposed between a first linear array of MR heads, a second linear array of MR heads, and a first and second linear array of MR heads in accordance with an embodiment of the present invention. It is a perspective view of a system provided with. 図5に図示したシステムの底面図である。FIG. 6 is a bottom view of the system illustrated in FIG. 5. 本発明の実施形態による、書き込みヘッドの第1の平面アレイと、書き込みヘッドの第2の平面アレイと、書き込みヘッドの第1と第2の平面アレイとの間に配置されたMRヘッドの線形アレイとを備えるシステムの斜視図である。A linear array of MR heads disposed between a first planar array of write heads, a second planar array of write heads, and a first and second planar array of write heads according to embodiments of the invention. It is a perspective view of a system provided with. 図7に図示したシステムの底面図である。FIG. 8 is a bottom view of the system illustrated in FIG. 7. 本発明の実施形態によるフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による、MRヘッドの非線形アレイの一部分の概念分解斜視図である。2 is a conceptual exploded perspective view of a portion of a non-linear array of MR heads in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 図10に図示したMRヘッドの非線形アレイの一部分の概念底面図である。FIG. 11 is a conceptual bottom view of a portion of the nonlinear array of MR heads illustrated in FIG. 10. 本発明の実施形態による、MRヘッドの平面アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを備えるシステムの斜視図である。1 is a perspective view of a system comprising a planar array of MR heads and a planar array of write heads according to an embodiment of the present invention. FIG. 図12に図示したシステムの底面図である。FIG. 13 is a bottom view of the system illustrated in FIG. 12. 図12に図示したシステムの他の底面線図である。FIG. 13 is another bottom view of the system illustrated in FIG. 12. 本発明の実施形態による、書き込みヘッドの平面アレイの一部分とMRヘッドの平面アレイの一部分とを図示するブロック図である。2 is a block diagram illustrating a portion of a planar array of write heads and a portion of a planar array of MR heads, in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態による、書き込みヘッドの第1のアレイと、MRヘッドの第1のアレイと、書き込みおよび読み取りヘッドの第1のアレイに結合された第1のアクチュエータと、書き込みヘッドの第2のアレイと、MRヘッドの第2のアレイと、書き込みおよび読み取りヘッドの第2のアレイに結合された第2のアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。According to an embodiment of the present invention, a first array of write heads, a first array of MR heads, a first actuator coupled to the first array of write and read heads, and a second of write heads 2 is a block diagram of a system including an array, a second array of MR heads, and a second actuator coupled to the second array of write and read heads. FIG. 本発明の実施形態による、MRヘッドの第1のアレイと、MRヘッドの第2のアレイと、書き込みヘッドのアレイと、MRヘッドの第1および第2のアレイと書き込みヘッドのアレイとに結合されたアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。In accordance with an embodiment of the present invention, coupled to a first array of MR heads, a second array of MR heads, an array of write heads, first and second arrays of MR heads, and an array of write heads. FIG. 2 is a block diagram of a system including an actuator. 本発明の実施形態による、書き込みヘッドの第1のアレイと、書き込みヘッドの第2のアレイと、MRヘッドのアレイと、書き込みヘッドの第1および第2のアレイとMRヘッドのアレイとに結合されたアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。In accordance with an embodiment of the present invention, coupled to a first array of write heads, a second array of write heads, an array of MR heads, first and second arrays of write heads, and an array of MR heads. FIG. 2 is a block diagram of a system including an actuator. 本発明の実施形態による、MRヘッドの第1のアレイと、MRヘッドの第1のアレイに結合された第1のアクチュエータと、MRヘッドの第2のアレイと、MRヘッドの第2のアレイに結合された第2のアクチュエータと、書き込みヘッドのアレイと、書き込みヘッドのアレイに結合された第3のアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。According to an embodiment of the present invention, a first array of MR heads, a first actuator coupled to the first array of MR heads, a second array of MR heads, and a second array of MR heads FIG. 5 is a block diagram of a system that includes a second actuator coupled, an array of write heads, and a third actuator coupled to the array of write heads. 本発明の実施形態による、書き込みヘッドの第1のアレイと、書き込みヘッドの第1のアレイに結合された第1のアクチュエータと、書き込みヘッドの第2のアレイと、書き込みヘッドの第2のアレイに結合された第2のアクチュエータと、MRヘッドのアレイと、MRヘッドのアレイに結合された第3のアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。In accordance with an embodiment of the present invention, a first array of write heads, a first actuator coupled to the first array of write heads, a second array of write heads, and a second array of write heads FIG. 5 is a block diagram of a system that includes a second actuator coupled, an array of MR heads, and a third actuator coupled to the array of MR heads. 本発明の実施形態によるフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 システム
12 書き込みヘッドの平面アレイ
14 磁気抵抗(MR)ヘッドの線形アレイ
16 取付構造
18 磁気テープ
22 書き込みヘッド
24 MRヘッド
27、28 ギャップ
30 システム
32 書き込みヘッドの平面アレイ
33A 第1の書き込みヘッド
33B 第2の書き込みヘッド
34 MRヘッドの線形アレイ
35A 第1のMRヘッド
35B 第2のMRヘッド
37 励起コイル
40 底部磁極片
41、42 支柱
43、44 磁束集中器
45 ギャップ
46、47 磁極片
49A、49B 書き込みギャップ
51A、51B 書き込みコントローラ
53A、53B 読み取りコントローラ
55 磁気抵抗センサ材料
56、57 導電性材料
60 システム
61 取付構造
62 書き込みヘッドの平面アレイ
64A MRヘッドの第1の線形アレイ
64B MRヘッドの第2の線形アレイ
66 書き込みヘッド
68、69 MRヘッド
70 システム
71 取付構造
72A 書き込みヘッドの第1の平面アレイ
72B 書き込みヘッドの第2の平面アレイ
74 MRヘッドの線形アレイ
76、77 書き込みヘッド
78 MRヘッド
91 ステップ
92 ステップ
100 MRヘッドの非線形アレイ
101、102、103、104 シールド要素
105、106、107 MRヘッドの線形アレイ
108 MRヘッド
109 導電性材料
110 磁気抵抗材料(センサ材料)/システム
111 幅
112 所与の線形アレイのチャネルピッチ/書き込みヘッドの平面アレイ
113 ヘッドチャネルピッチ
114 MRヘッドの平面アレイ
116 取付構造
118 磁気テープ
122 書き込みヘッド
124 MRヘッド
127、128 ギャップ
130 システム
132 書き込みヘッドの平面アレイ
133A 第1の書き込みヘッド
133B 第2の書き込みヘッド
134 MRヘッドの平面アレイ
135A 第1のMRヘッド
135B 第2のMRヘッド
137 励起コイル
140 底部磁極片
141、142 支柱
143、144 磁束集中器
145 ギャップ
146、147 磁極片
149A、149B 書き込みギャップ
151A、151B 書き込みコントローラ
153A、153B 読み取りコントローラ
160 システム
161 MRヘッドの第1のアレイ
162 書き込みヘッドの第1のアレイ
163 取付構造
164 MRヘッド
165 書き込みヘッド
166 第1のアクチュエータ
167 MRヘッドの第2のアレイ
168 書き込みヘッドの第2のアレイ
169 取付構造
170 MRヘッド
171 書き込みヘッド
172 第2のアクチュエータ
173 コントローラ
180 システム
181 MRヘッドの第1のアレイ
182 MRヘッド
183 MRヘッドの第2のアレイ
184 MRヘッド
185 書き込みヘッドのアレイ
186 書き込みヘッド
187 取付構造
188 アクチュエータ
189 コントローラ
190 システム
191 書き込みヘッドの第1のアレイ
192 書き込みヘッド
193 書き込みヘッドの第2のアレイ
194 書き込みヘッド
195 MRヘッドのアレイ
196 MRヘッド
197 取付構造
198 アクチュエータ
199 コントローラ
200 システム
201 MRヘッドの第1のアレイ
202 MRヘッド
203 取付構造
204 第1のアクチュエータ
205 MRヘッドの第2のアレイ
206 MRヘッド
207 取付構造
208 第2のアクチュエータ
209 書き込みヘッドのアレイ
210 書き込みヘッド
211 取付構造
212 第3のアクチュエータ
213 コントローラ
220 システム
221 書き込みヘッドの第1のアレイ
222 書き込みヘッド
223 取付構造
224 第1のアクチュエータ
225 書き込みヘッドの第2のアレイ
226 書き込みヘッド
227 取付構造
228 第2のアクチュエータ
229 MRヘッドのアレイ
230 MRヘッド
231 取付構造
232 第3のアクチュエータ
233 コントローラ
240 ステップ
242 ステップ
10 system 12 planar array of write heads 14 linear array of magnetoresistive (MR) heads 16 mounting structure 18 magnetic tape 22 write head 24 MR head 27, 28 gap 30 system 32 planar array of write heads 33A first write head 33B first Write head 34 34 linear array of MR heads 35A first MR head 35B second MR head 37 excitation coil 40 bottom pole pieces 41, 42 struts 43, 44 flux concentrator 45 gap 46, 47 pole pieces 49A, 49B writing Gap 51A, 51B Write controller 53A, 53B Read controller 55 Magnetoresistive sensor material 56, 57 Conductive material 60 System 61 Mounting structure 62 Planar array of write heads 64A MR head first Linear array 64B second linear array of MR heads 66 write head 68, 69 MR head 70 system 71 mounting structure 72A first planar array of write heads 72B second planar array of write heads 74 linear array 76 of MR heads, 77 Write head 78 MR head 91 Step 92 Step 100 Non-linear array of MR heads 101, 102, 103, 104 Shield elements 105, 106, 107 Linear array of MR heads 108 MR head 109 Conductive material 110 Magnetoresistive material (sensor material) / System 111 width 112 channel pitch of a given linear array / planar array of write heads 113 head channel pitch 114 planar array of MR heads 116 mounting structure 118 magnetic tape 122 writing 124 MR head 127, 128 gap 130 system 132 planar array of write heads 133A first write head 133B second write head 134 planar array of MR heads 135A first MR head 135B second MR head 137 excitation coil 140 Bottom pole piece 141, 142 Post 143, 144 Magnetic flux concentrator 145 Gap 146, 147 Pole piece 149A, 149B Write gap 151A, 151B Write controller 153A, 153B Read controller 160 System 161 MR array first array 162 Write head First array 163 Mounting structure 164 MR head 165 Write head 166 First actuator 167 Second array of MR heads 168 Second array of write heads 169 Mounting structure 170 MR head 171 Write head 172 Second actuator 173 Controller 180 System 181 First array of MR heads 182 MR head 183 Second array of MR heads 184 MR head 185 Write Array of heads 186 write head 187 mounting structure 188 actuator 189 controller 190 system 191 first array of write heads 192 write head 193 second array of write heads 194 write head 195 array of MR heads 196 MR head 197 mounting structure 198 actuator 199 Controller 200 System 201 First array of MR heads 202 MR head 203 Mounting structure 204 First Actuator 205 Second array of MR heads 206 MR head 207 mounting structure 208 second actuator 209 array of write heads 210 write head 211 mounting structure 212 third actuator 213 controller 220 system 221 first array of write heads 222 write Head 223 mounting structure 224 first actuator 225 second array of write heads 226 write head 227 mounting structure 228 second actuator 229 MR head array 230 MR head 231 mounting structure 232 third actuator 233 controller 240 step 242 step

Claims (7)

磁気媒体に対して情報を読み取りおよび書き込みするシステムであって、
二次元マトリックスに配列された書き込みヘッドのアレイと、
二次元マトリックスに配列された磁気抵抗(MR)ヘッドのアレイと、を備え、
前記書き込みヘッドの各々が前記システムの書き込みチャネルを画定し、
前記MRヘッドの各々が前記システムの読み取りチャネルを画定するシステム。
A system for reading and writing information to a magnetic medium,
An array of write heads arranged in a two-dimensional matrix;
An array of magnetoresistive (MR) heads arranged in a two-dimensional matrix;
Each of the write heads defines a write channel of the system;
A system in which each of the MR heads defines a read channel of the system.
前記MRヘッドのアレイがMRヘッドの平面アレイを備えるとともに、前記書き込みヘッドのアレイが書き込みヘッドの平面アレイを備える、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the array of MR heads comprises a planar array of MR heads, and the array of write heads comprises a planar array of write heads. 前記書き込みチャネルが10μm未満離れているとともに、前記読み取りチャネルが10μm未満離れている、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the write channels are separated by less than 10 μm and the read channels are separated by less than 10 μm. 前記MRヘッドが巨大磁気抵抗(GMR)ヘッドを備える、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the MR head comprises a giant magnetoresistive (GMR) head. 前記書き込みヘッドの各々および前記MRヘッドの各々が独立的に制御可能である、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein each of the write heads and each of the MR heads are independently controllable. 各書き込みヘッドが前記書き込みヘッドのアレイにより画定される平面に垂直な方向に巻いている励起コイルを含む、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein each write head includes an excitation coil wound in a direction perpendicular to a plane defined by the array of write heads. 前記書き込みヘッドのアレイおよび前記MRヘッドのアレイに結合されて前記書き込みヘッドのアレイを前記MRヘッドのアレイと一括して移動させるアクチュエータをさらに備える、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, further comprising an actuator coupled to the array of write heads and the array of MR heads to move the array of write heads together with the array of MR heads.
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