JP2016524774A - オフセット・アレイを有する磁気ヘッド、システム、及びプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】 記録密度が高い磁気記録媒体に対応する、磁気ヘッド及びシステムを提供すること。
【解決手段】 １つの概略的な実施形態において、装置は、各々が変換器のアレイを有する少なくとも２つのモジュールであって、少なくとも２つのモジュールは互いに対して固定されており、各アレイの軸線がその両端間に定められ、アレイの軸線は互いにほぼ平行に方向付けられ、モジュールのうちの第１のモジュールのアレイは、モジュールのうちの第２のモジュールのアレイから第２のモジュールのアレイの軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、第１のモジュールの変換器が意図されたテープ移動方向において第２のモジュールの変換器とほぼ位置合わせされるようになっている、少なくとも２つのモジュールと、テープに対して提示される変換器ピッチを制御するように、アレイが存在する平面に直交する軸の周りでモジュールを方向付けるための機構と、を含む。
【選択図】 図１９

Description

本発明は、データ・ストレージ・システムに関し、より具体的には、本発明は、ヘッドがオフセット・アレイを有する、磁気ヘッド、これを実装するシステム、及びこれを駆動するプログラムに関する。
磁気ストレージ・システムにおいて、データは、磁気変換器を用いて、磁気記録媒体から読み取られ、磁気記録媒体上に書き込まれる。データは、磁気記録変換器を磁気記録媒体上のデータが格納されるべき位置に移動させることによって、媒体上に書き込まれる。磁気記録変換器は、次いで磁場を発生させ、これがデータを磁気媒体内にコード化する。データは、磁気読取変換器を同様に位置決めし、次いで磁気媒体の磁場を検知することによって媒体から読み取られる。読取り及び書込み動作は、データを媒体上の所望の位置から読み取ること及び所望の位置で媒体上に書き込むことができることを保証するために、独立して媒体の動きと同期させることができる。
データ・ストレージ産業における重要かつ継続的な目標は、媒体上に格納されるデータの密度を高めることである。テープ・ストレージ・システムの場合、その目標は、記録テープ上のトラック及び線形ビット密度を高めること、及び、磁気テープ媒体の厚さを薄くすることに導くものであった。しかしながら、フットプリントが小さい、より高性能のテープ駆動システムの開発は、そうしたシステムで用いるためのテープ・ヘッド組立体の設計に種々の問題を生じさせた。
テープ駆動システムにおいて、磁気テープは、テープ・ヘッドの表面上を高速で動かされる。通常、テープ・ヘッドは、ヘッドとテープとの間の間隔が最小限となるように設計される。磁気ヘッドと磁気テープとの間の間隔は極めて重要であり、磁気記録用磁束の源である変換器の記録用ギャップがテープと接触に近い状態にあって遷移が鮮明な書込みを達成するように、及び、読取り要素がテープと接触に近い状態にあってテープから読取り要素への効果的な磁場の結合をもたらすようになっている。
磁気テープ上に格納されるデータの量は、テープ両端間のデータトラックの数を増やすことによって増やすことができる。読取り装置及び書込み装置の構造部サイズを例えば薄膜製造技術及びＭＲセンサを用いることなどによって小さくすることにより、より多くのトラックが可能になる。しかしながら、種々の理由のため、読取り装置及び書込み装置の構造部サイズを自由に小さくすることはできず、そして、横方向テープ運動過渡事象（lateral tape motion transients）及びテープ横方向伸縮（例えば、テープ移動方向に対して直角の）といった因子と、許容できる書込みトラック及び読出し信号を与える読取り装置／書込み装置のサイズとのバランスをとらなければならない。面密度を制限する１つの問題は、テープ横方向伸縮によって引き起こされる位置ずれである。テープ幅は、湿度、テープ張力、温度、経年等の変化によって引き起こされる伸縮に起因して最大で約０．１％まで変動することがある。これはしばしば、テープ寸法安定性（ＴＤＳ）と呼ばれる。
テープが１つの環境で書き込まれ、別の環境で読み出される場合、ＴＤＳが、読出し中にテープ上のトラックの間隔が読取り要素の間隔と正確に一致することを妨げる場合がある。現行製品において、ＴＤＳに起因するトラック間隔の変化は、書込みトラックのサイズと比べて小さく、製品を設計する際に考慮されるトラッキング収支(tracking budget）の一部である。時と共にテープ容量が増大するにつれて、トラックはより小さくなり、ＴＤＳがトラッキング収支に占める部分がますます大きくなり、これが面密度の増大を制限する要因である。
本発明の目的は、記録密度が高い磁気記録媒体に対応する、磁気ヘッド及びシステムを提供することである。
１つの実施形態による装置は、各々が変換器のアレイを有する少なくとも２つのモジュールであって、少なくとも２つのモジュールは互いに対して固定されており、各アレイの軸線がその両端間に定められ、アレイの軸線は互いにほぼ平行に方向付けられ、モジュールのうちの第１のモジュールのアレイは、モジュールのうちの第２のモジュールのアレイから第２のモジュールのアレイの軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、軸線が意図されたテープ移動方向に対して直角に方向づけられた線に対して０．２°より大きい角度で方向づけられたときに、第１のモジュールの変換器が意図されたテープ移動方向において第２のモジュールの前記変換器とほぼ位置合わせされるようになっている、少なくとも２つのモジュールと、テープに対して提示される変換器ピッチを制御するようにモジュールを方向付けるための機構と、を含む。
別の実施形態による装置は、各々が変換器のアレイを有する少なくとも２つのモジュールと、磁気媒体をモジュールの上を通して送るための駆動機構と、テープに対して提示される変換器ピッチを制御するようにモジュールを方向付けるための機構と、モジュールを方向付けるための機構をテープの伸長の状態に基づいて制御するように構成された制御装置と、を含み、ここで、少なくとも２つのモジュールは互いに対して固定されており、各アレイの軸線がその両端間に定められ、アレイの軸線は互いにほぼ平行に方向付けられ、軸線は、意図されたテープ移動方向に対して直角に方向付けられた線に対して０．２°より大きい角度で方向付けられ、モジュールのうちの第１のモジュールのアレイは、モジュールのうちの第２のモジュールのアレイから第２のモジュールのアレイの軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、第１のモジュールの変換器が、意図されたテープ移動方向において第２のモジュールの変換器とほぼ位置合わせされるようになっている。
ヘッドを方向付けるためのコンピュータ・プログラム製品は、具体化されたプログラム・コードを有するコンピュータ可読ストレージ媒体を含む。プログラム・コードは、制御装置によって読取り可能／実行可能であり、制御装置によって、磁気テープの読取り及び／又は書込みのための変換器の所望のピッチを決定し、機構にヘッドを方向付けさせて所望のピッチを達成させるためのものであり、ヘッドは、意図されたテープ移動方向において互いに概ね位置合わせされた少なくとも２つの対向するモジュールを有し、２つのモジュールの位置は互いに対して固定されており、各モジュールは、変換器のアレイを有する。各アレイの軸線がその両端間に定められる。モジュールのうちの第１のモジュールのアレイは、モジュールのうちの第２のモジュールのアレイから第２のモジュールのアレイの軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、軸線が意図されたテープ移動方向に対して直角に方向付けられた線に対して０．２°より大きい角度で方向付けられたときに、第１のモジュールの変換器が意図されたテープ移動方向において第２のモジュールの変換器とほぼ位置合わせされるようになっている。
これらの実施形態のいずれも、磁気ヘッド、磁気媒体（例えば記録テープ）を磁気ヘッドの上を通して送るための駆動機構、及び磁気ヘッドに電気的に結合された制御装置を含むことができる、テープ駆動システムなどの磁気データ・ストレージ・システム内に実装することができる。
本発明のその他の態様及び実施形態は、図面との関連で解釈したときに本発明の原理を例証として示す以下の詳細な説明から明らかになる。
本発明の実施形態を、以下、添付の図面を参照して例証のみを目的として説明する。
１つの実施形態による簡略化されたテープ駆動システムの略図である。 １つの実施形態によるテープ・カートリッジの略図である。 １つの実施形態による、平坦にラップ研磨された（flat-lapped）両方向の２モジュール磁気テープ・ヘッドの側面図である。 図３の線２Ａから見たテープ支持面の図である。 図４の円２Ｂの詳細図である。 一対のモジュールの部分的なテープ支持面の詳細図である。 書込み−読取り−書込み構成を有する磁気ヘッドの部分的なテープ支持面の図である。 読取り−書込み−読取り構成を有する磁気ヘッドの部分的なテープ支持面の図である。 モジュールが全て概してほぼ平行な平面に沿って位置する、１つの実施形態による、３つのモジュールを有する磁気テープ・ヘッドの側面図である。 接線（角度付けられた）構成にある３つのモジュールを有する磁気テープ・ヘッドの側面図である。 過剰巻付き（overwrap）構成にある３つのモジュールを有する磁気テープ・ヘッドの側面図である。 １つの実施形態による磁気テープ・ヘッドの１つのモジュールの部分上面図である。 １つの実施形態による磁気テープ・ヘッドの１つのモジュールの部分上面図である。 １つの実施形態による磁気テープ・ヘッドの１つのモジュールの部分上面図である。 １つの実施形態による磁気テープ・ヘッドの１つのモジュールの部分上面図である。 １つの実施形態による磁気テープ・ヘッドの１つのモジュールの部分上面図である。 １つの実施形態による磁気テープ・ヘッドの１つのモジュールの部分上面図である。 １つの実施形態による２つのモジュールを有する装置の部分上面図である。 図１８の装置を有するシステムの図である。 １つの実施形態による２つのモジュールを有する装置の部分上面図である。 １つの実施形態による複数のモジュールの組を有する装置の部分上面図である。 １つの実施形態による方法のフローチャートである。 １つの実施形態による３つのモジュールを有する磁気ヘッドの部分上面図である。
以下の説明は、本発明の一般原理を例証する目的で為されるものであり、ここで特許請求される本発明の概念を限定することを意味するものではない。さらに、本明細書において説明される特定の特徴は、説明されている他の特徴と、種々の可能な組合せ及び置き換えの各々において組み合わせて用いることができる。
本明細書において特段の定義が為されていない限り、全ての用語には、明細書が含意する意味、並びに当業者によって理解される意味及び／又は辞書及び学術論文において定義される意味などを含めて、その可能な限り最も広い解釈が与えられるものとする。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形の「a」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、特に指定のない限り複数形の対象を含むことにも留意すべきである。
以下の説明は、磁気ストレージ・システムの幾つかの好ましい実施形態、並びにその動作及び／又は構成部品を開示する。
１つの概略的な実施形態において、装置は、各々が変換器のアレイを有する少なくとも２つのモジュールであって、少なくとも２つのモジュールは互いに対して固定されており、各アレイの軸線がその両端間に定められ、アレイの軸線は互いにほぼ平行に方向付けられ、モジュールのうちの第１のモジュールのアレイは、モジュールのうちの第２のモジュールのアレイから第２のモジュールのアレイの軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、軸線が意図されたテープ移動方向に対して直角に方向づけられた線に対して０．２°より大きい角度で方向づけられたときに、第１のモジュールの変換器が意図されたテープ移動方向において第２のモジュールの変換器とほぼ位置合わせされるようになっている、少なくとも２つのモジュールと、テープに対して提示される変換器ピッチを制御するようにモジュールを方向付けるための機構と、を含む。
別の概略的な実施形態において、装置は、各々が変換器のアレイを有する少なくとも２つのモジュールと、磁気媒体をモジュールの上を通して送るための駆動機構と、テープに対して提示される変換器ピッチを制御するようにモジュールを方向付けるための機構と、モジュールを方向付けるための機構をテープの伸長の状態に基づいて制御するように構成された制御装置と、を含み、ここで、少なくとも２つのモジュールは互いに対して固定されており、各アレイの軸線がその両端間に定められ、アレイの軸線は互いにほぼ平行に方向付けられ、軸線は、意図されたテープ移動方向に対して直角に方向付けられた線に対して０．２°より大きい角度で方向付けられ、モジュールのうちの第１のモジュールのアレイは、モジュールのうちの第２のモジュールのアレイから第２のモジュールのアレイの軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、第１のモジュールの変換器が、意図されたテープ移動方向において第２のモジュールの変換器とほぼ位置合わせされるようになっている。
さらに別の概略的な実施形態において、ヘッドを方向付けるためのコンピュータ・プログラム製品は、具体化されたプログラム・コードを有するコンピュータ可読ストレージ媒体を含む。プログラム・コードは、制御装置によって読取り可能／実行可能であり、制御装置によって、磁気テープの読取り及び／又は書込みのための変換器の所望のピッチを決定し、機構にヘッドを方向付けさせて所望のピッチを達成させるためのものであり、ヘッドは、意図されたテープ移動方向において互いに概ね位置合わせされた少なくとも２つの対向するモジュールを有し、２つのモジュールの位置は互いに対して固定されており、各モジュールは、変換器のアレイを有する。各アレイの軸線がその両端間に定められる。モジュールのうちの第１のモジュールのアレイは、モジュールのうちの第２のモジュールのアレイから第２のモジュールのアレイの軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、軸線が意図されたテープ移動方向に対して直角に方向付けられた線に対して０．２°より大きい角度で方向付けられたときに、第１のモジュールの変換器が意図されたテープ移動方向において第２のモジュールの変換器とほぼ位置合わせされるようになっている。
図１は、本発明の文脈において使用することができるテープ・ベースのデータ・ストレージ・システムの簡略化されたテープ・ドライブ１００を示す。図１においてテープ・ドライブの１つの特定の実装が示されるが、本明細書において説明される実施形態は、任意のタイプのテープ駆動システムの文脈で実装することができることに留意されたい。
図示されるように、テープ供給カートリッジ１２０及び巻取りリール１２１がテープ１２２を支持するために設けられる。これらリールのうちの１つ又は複数は、取り外し可能なカートリッジの一部を形成することができるので、必ずしもシステム１００の一部である必要はない。図１に示されるようなテープ・ドライブは、テープ供給カートリッジ１２０及び巻取りリール１２１を駆動してテープ１２２を任意のタイプのテープ・ヘッド１２６上で動かすための駆動モータをさらに含むことができる。このようなヘッドは、読取り装置、書込み装置、又はその両方のアレイを含むことができる。
ガイド１２５は、テープ１２２を、テープ・ヘッド１２６を横切るように案内する。このようなテープ・ヘッド１２６自体は、ケーブル１３０を介して制御装置１２８に結合する。制御装置１２８は、ドライブ１００のいずれかのサブシステムを制御するためのプロセッサ及び／又はいずれかの論理とすることができ、又はこれを含むことができる。例えば、制御装置１２８は、典型的には、サーボ追従、データ書込み、データ読取りなどのようなヘッドの機能を制御する。制御装置１２８は、本明細書において開示されるいずれかの論理はもちろん、当該技術分野で公知の論理の下で動作することができる。制御装置１２８は、該制御装置１２８によって実行可能な命令を格納することができるいずれかの既知のタイプのメモリ１３６に結合することができる。さらに、制御装置１２８は、本明細書において提示される方法論の幾つか又は全てを実施するか又は制御するように構成されることができ及び／又はプログラム可能とすることができる。したがって、制御装置は、チップ内にプログラムされた論理、プロセッサが利用可能なソフトウェア、ファームウェア又はその他の命令など、及びその組合せによって種々の動作を行うように構成されると考えることができる。
ケーブル１３０は、テープ１２２上に記録すべきデータをヘッド１２６に送るため、及び、テープ１２２からヘッド１２６により読み取られたデータを受け取るための、読取り／書込み回路を含むことができる。アクチュエータ１３２は、テープ１２２に対するヘッド１２６の位置を制御する。
全て当業者が理解するように、テープ・ドライブ１００とホスト（一体型又は外部型）との間でデータを送受信する通信のために、並びに、テープ・ドライブ１００の動作を制御するため及びテープ・ドライブ１００の状態をホストに通信するために、インターフェース１３４を設けることもできる。
図２は、１つの実施形態による例示的なテープ・カートリッジ１５０を示す。このようなテープ・カートリッジ１５０は、図１に示されたシステムのようなシステムと共に用いることができる。図示されるように、テープ・カートリッジ１５０は、ハウジング１５２と、ハウジング１５２内のテープ１２２と、ハウジング１５２に結合した不揮発性メモリ１５６とを含む。幾つかの手法において、不揮発性メモリ１５６は、図２で示されるように、ハウジング１５２の内部に埋め込むことができる。さらなる手法において、不揮発性メモリ１５６は、ハウジング１５２を改造せずにハウジング１５２の内部又は外部に取り付けることができる。例えば、不揮発性メモリは、粘着ラベル１５４内に埋め込むことができる。１つの好ましい実施形態において、不揮発性メモリ１５６は、テープ・カートリッジ１５０の内部又は外部に埋め込まれ又は結合した、フラッシュ・メモリ・デバイス、ＲＯＭデバイス等とすることができる。不揮発性メモリは、テープ・ドライブ及びテープ操作ソフトウェア（ドライブ・ソフトウェア）、及び／又は他のデバイスによりアクセス可能である。
例として、図３は、本発明の文脈において実装することができる平坦にラップ研磨された両方向の２モジュール磁気テープ・ヘッド２００の側面図を示す。図示されるように、ヘッドは、各々がモジュール２０４を備えた、互いに対して小さい角度αを成すように固定された一対の基部２０２を含む。基部は、互いに接着結合された「Ｕ形梁（Ｕ−ｂｅａｍ）」とすることができる。各モジュール２０４は、基板２０４Ａと、読取り装置及び／又は書込み装置２０６がその中に形成される「ギャップ」と一般に呼ばれる薄膜部分を有するクロージャ２０４Ｂと、を含む。使用時には、読取り装置及び書込み装置を用いてテープ２０８上でデータを読取り及び書込みするために、テープ２０８を、図示した方式で媒体（テープ）支持面２０９に沿ってモジュール２０４上で動かす。テープ２０８が平坦な媒体支持面２０９に入る及びそこから出ていく端における巻付き角度（ｗｒａｐ ａｎｇｌｅ）θは、通常、約０．１度と約５度との間である。
基板２０４Ａは、典型的には、セラミックなどの耐水性材料で構築される。クロージャ２０４Ｂは、基板２０４Ａと同じ又は類似のセラミックで作られる。
読取り装置及び書込み装置は、ピギーバック型、すなわち併合された構成で配置することができる。例示的なピギーバック型構成は、（磁気誘導型）書込み装置の変換器を（磁気遮蔽された）読取り装置の変換器（例えば、磁気抵抗型読取り装置等）の上（又は下）に含み、この場合、書込み装置の極と読取り装置の遮蔽部は一般に分離されている。例示的な併合構成は、１つの読取り装置の遮蔽部を１つの書込み装置の極と同じ物理層内に含む（それゆえ「併合」されている）。読取り装置及び書込み装置は、交互配置構成で配置することもできる。あるいは、チャネルの各アレイを読取り装置又は書込み装置のみとすることができる。これらのアレイのいずれかは、媒体上のサーボデータを読み取るための１つ又は複数のサーボトラック読取り装置を含むことができる。
図４は、図３の線２Ａから見た、モジュール２０４のうちの一方のテープ支持面２０９を示す。代表するテープ２０８を破線で示す。モジュール２０４は、ヘッドがデータバンド間を進むときにテープを支持することが十分に可能であるような長さであることが好ましい。
この例において、テープ２０８は、１／２インチ幅のテープ２０８上に、図４に示されるように、４乃至２２個のデータバンドを含み、例えば８個のデータバンド及び９個のサーボトラック２１０を有する。データバンドは、サーボトラック２１０の間に定められる。各データバンドは、多数のデータトラック、例えば１０２４個のデータトラック（図示せず）を含むことができる。読取り／書込み動作中、読取り装置及び／又は書込み装置２０６は、データバンドの１つの中の特定のトラック位置に位置決めされる。外側の読取り装置は、サーボ読取り装置と呼ばれることもあり、サーボトラック２１０を読み取る。サーボ信号は自体は次に、読取り／書込み動作中に読取り装置及び書込み装置２０６を特定のトラックの組と位置合わせされた状態で保持するために用いられる。
図５は、図４の円２Ｂの中のモジュール２０４上のギャップ２１８内に形成された複数の読取り装置及び／又は書込み装置２０６を示す。図示したように、読取り装置及び書込み装置２０６のアレイは、例えば、１６個の書込み装置２１４、１６個の読取り装置２１６、及び２個のサーボ読取り装置２１２を含むが、要素の数は変更することができる。例示的な実施形態は、１アレイ当たり、８個、１６個、３２個、４０個及び６４個のアクティブな読取り装置及び／又は書込み装置２０６を含み、代替的に、交互配置設計は、１７個、２５個、３３個等の奇数の読取り装置及又は書込み装置を有する。例示的な実施形態は、１アレイ当たり３２個の読取り装置及び／又は１アレイ当たり３２個の書込み装置を含み、ここで変換器要素の実際の数はもっと多く、例えば３３、３４個、等とすることができる。このことは、テープがよりゆっくりと移動することを可能にし、それにより速さによって誘発される追従及び機械的困難を減らし、及び／又は、より少ない「送り（wrap）」の実行でテープに書き入れる（fill）又は読み取る。読取り装置及び書込み装置は、図５に示されるようなピギーバック構成で配置することができるが、読取り装置２１６及び書込み装置２１４は、交互配置構成で配置することもできる。あるいは、読取り装置及び／又は書込み装置２０６の各アレイは、読取り装置又は書込み装置のみとすることができ、アレイは、１つ又は複数のサーボ読取り装置２１２を含むことができる。図３及び図４〜図５を一緒に検討することで気付くように、各モジュール２０４は、両方向の読取り及び書込み、読取り同時書込み能力、上位互換性等といったことのために、読取り装置及び／又は書込み装置２０６の相補的な組を含むことができる。
図６は、１つの実施形態による磁気テープ・ヘッド２００の相補的なモジュールの部分的なテープ支持面の図を示す。この実施形態において、各モジュールは、共通の基板２０４Ａ上に形成されたピギーバック構成の複数の読取り／書込み（Ｒ／Ｗ）対と、随意的な電気絶縁層２３６と、を有する。書込みヘッド２１４によって例示される書込み装置と、読取りヘッド２１６によって例示される読取り装置とが、そこを横切るテープ媒体の移動方向に対して平行に位置合わせされ、Ｒ／Ｗ対２２２によって例示されるＲ／Ｗ対を形成する。
幾つかの、例えば８対、１６対、３２対等のＲ／Ｗ対２２２が存在することができる。Ｒ／Ｗ対２２２は、図示されるように、テープの移動方向に対して概ね直角の方向に直線的に位置合わせされる。しかしながら、対を斜めに位置合わせすること等も可能である。サーボ読取り装置２１２は、Ｒ／Ｗ対のアレイの外側に配置され、その機能は周知である。
一般に、磁気テープ媒体は、矢印２２０により示されるように順方向又は逆方向のいずれかで動く。磁気テープ媒体及びヘッド組立体２００は、当該技術分野で周知の方式で、変換関係で動作する。ピギーバック型ＭＲヘッド組立体２００は、概ね同一構造の２つの薄膜モジュール２２４及び２２６を含む。
モジュール２２４及び２２６は、それらのクロージャ２０４Ｂ（部分的に示されている）の間に空間が存在する状態で互いに接合されて単一の物理ユニットを形成し、先頭モジュールの書込み装置と、該先頭モジュールの書込み装置とテープの移動方向に対して平行に位置合わせされた末尾モジュールの読取り装置とを起動することによって、読取り同時書込み能力を提供する。ピギーバック型ヘッド２００のモジュール２２４、２２６が構築されるとき、例えばＡｌＴｉＣである導電性基板２０４Ａ（部分的に示されている）の上に生成されたギャップ２１８内に、層が、Ｒ／Ｗ対２２２の場合は一般に以下の順序で、すなわち絶縁層２３６、典型的にはＮｉＦｅ（−）、ＣＺＴ又はＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ（センダスト）などの鉄合金である第１の遮蔽部２３２、磁気媒体上のデータトラックを検知するためのセンサ２３４、典型的にはニッケル−鉄合金（例えば、パーマロイとしても知られる、〜８０／２０の％ＮｉＦｅ）の第２の遮蔽部２３８、第１及び第２の書込み装置磁極チップ２２８、２３０、並びにコイル（図示せず）の順に形成される。センサは、ＭＲ、ＧＭＲ、ＡＭＲ、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）等に基づくものを含む任意の既知の型式のセンサとすることができる。
第１及び第２の書込み装置磁極チップ２２８、２３０は、〜４５／５５ＮｉＦｅのような高磁気モーメント材料で製作することができる。これらの材料は例示のみの目的で提示されたものであり、他の材料を用いることができることに留意されたい。遮蔽部及び／又は磁極チップの間の絶縁部、並びにセンサを囲む絶縁層といった付加的な層が存在してもよい。絶縁のための例示的な材料として、アルミナ及びその他の酸化物、絶縁性ポリマー等が挙げられる。
１つの実施形態によるテープ・ヘッド１２６の構成は、好ましくは３個以上の、複数のモジュールを含む。書込み−読取り−書込み（Ｗ−Ｒ−Ｗ）ヘッドでは、書込み用の外側モジュールが１つ又は複数の読取り用モジュールの側面に位置する。Ｗ−Ｒ−Ｗ構成を示す図７を参照すると、外側モジュール２５２、２５６の各々は、１つ又は複数の書込み装置２６０のアレイを含む。図７の内側モジュール２５４は、同様の構成で１つ又は複数の読取り装置２５８のアレイを含む。マルチモジュール・ヘッドの変形として、Ｒ−Ｗ−Ｒヘッド（図８）、Ｒ−Ｒ−Ｗヘッド、Ｗ−Ｗ−Ｒヘッド等が挙げられる。さらに他の変形では、モジュールのうちの１つ又は複数が、読取り／書込み変換器対を有することができる。さらに、３つより多くのモジュールが存在してもよい。さらなる手法において、２つの外側モジュールは、例えば、Ｗ−Ｒ−Ｒ−Ｗ、Ｒ−Ｗ−Ｗ−Ｒ構成等の場合のように、２個以上の内側モジュールの側面に位置することができる。簡略化のために、本明細書では、主としてＷ−Ｒ−Ｗヘッドを用いて本発明の実施形態を例証する。当業者であれば、本明細書における教示があれば、本発明の置き換えをＷ−Ｒ−Ｗ構成以外の構成にどのように適用するか理解するであろう。
図９は、本発明の１つの実施形態による磁気ヘッド１２６を示し、これは各々がテープ支持面３０８、３１０、３１２をそれぞれ有する第１、第２及び第３のモジュール３０２、３０４、３０６を含み、これらテープ支持面は平坦なもの、輪郭を描くもの（contoured）、等とすることができる。「テープ支持面」という用語は、テープ３１５に面する面がテープ支持面と物理的に接触していることを含意しているように思われるが、必ずしもそういう場合のみではないことを留意されたい。むしろ、テープの一部分のみが常に又は断続的にテープ支持面と接触し、テープの他の部分は空気の層の上でテープ支持面の上方に乗っている（又は「飛んでいる」）、「空気ベアリング」と呼ばれることもある状態とすることができる。第１のモジュール３０２は、示した方向で動くテープの場合に３−モジュール設計においてテープが遭遇する最初のモジュールであるので、「先頭」モジュールと呼ばれる。第３のモジュール３０６は、「末尾」モジュールと呼ばれることになる。末尾モジュールは、中間モジュールの後に続くものであり、テープが３−モジュール設計において最後に出会うモジュールである。先頭及び末尾モジュール３０２、３０６は、まとめて外側モジュールと呼ばれる。外側モジュール３０２、３０６は、テープ３１５の移動方向に応じて、交互に先頭モジュールとなることにも留意されたい。
１つの実施形態において、第１、第２、第３のモジュール３０２、３０４、３０６のテープ支持面３０８、３１０、３１２は、ほぼ平行な平面（これは、平行な平面及び平行に近い平面、例えば平行と図１０の場合のような接線方向との間の平面、を含むことを意味する）上にあり、かつ、第２のモジュール３０４のテープ支持面３１０が第１及び第３のモジュール３０２、３０６のテープ支持面３０８、３１２の上方にある。後述するように、このことは、第２のモジュール３０４のテープ支持面３１０に対するテープの所望の巻付き角度α２を生じさせる効果を有する。
テープ支持面３０８、３１０、３１２が平行又は平行に近いがオフセットされた平面に沿ってある場合、直感的には、テープは先頭モジュール３０２のテープ支持面３０８から離れるはずである。しかしながら、先頭モジュール３０２のスカイビング仕上げされた縁３１８によって生じる真空は、テープを先頭モジュール３０２のテープ支持面３０８に貼り付いた状態で保持するのに十分であることが実験によって見いだされた。先頭モジュール３０２の後縁３２０（テープが先頭モジュール３０２から離れる端部）は、第２のモジュール３０４のテープ支持面３１０上の巻付き角度α２を定めるおおよその基準点である。テープは、先頭モジュール３０２の後縁３２０に近づくまではテープ支持面に近接した状態に留まる。したがって、読取り及び／又は書込み要素３２２を外側モジュール３０２、３０６の後縁付近に配置することができる。これらの実施形態は、書込み−読取り−書込み用途に特に適合されている。
本明細書で説明されるこの実施形態及びその他の実施形態の利点は、外側モジュール３０２、３０６が第２のモジュール３０４から所定のオフセットで固定されているので、モジュール３０２、３０４、３０６が互いに結合されるか又はそれ以外の方法でヘッドに固定されたときに、内側巻付き角度α２が固定されることである。内側巻付き角度α２は、およそｔａｎ−１（δ／Ｗ）であり、ここでδは、テープ支持面３０８、３１０の平面間の高さの差であり、Ｗは、テープ支持面３０８、３１０の対向する端部間の幅である。例示的な内側巻付き角度α２は、約０．５°から約１．１°までの範囲にあるが、設計により要求される任意の角度とすることができる。
有利には、内側巻付き角度α２は、モジュール３０４のテープを受ける側（前縁）で、テープ３１５が末尾モジュール３０６の上方に乗るときの後縁上の内側巻付き角度α３よりわずかに小さくなるように設定することができる。より小さいα３は、今までの、より急勾配で出て行く有効巻付き角度（steeper exiting effective wrap angle）であったことと反対の傾向にあるので、この差（this difference and between α２ andα３）は一般に有利である。
外側モジュール３０２、３０６のテープ支持面３０８、３１２は、先頭モジュール３０２の後縁３２０において負の巻付き角度を実現するように位置決めされることに留意されたい。これは、テープがヘッドから離れるところをテープ内に形成するクロウバー領域の位置が適切に考慮されるとすれば、後縁３２０との接触に起因する摩擦を減らすことに役立つので一般に有利である。この負の巻付き角度はまた、先頭モジュール３０２上の要素に対するばたつき（flutter）及びこすれ（scrubbing）による損傷も低減する。さらに、末尾モジュール３０６においては、テープ３１５はテープ支持面３１２の上を飛んでいくので、テープがこの方向に動くときには、事実上、要素上での摩耗はない。具体的には、テープ３１５は、空気を同伴するので、第３のモジュール３０６のテープ支持面３１２上に著しく乗ることはない（いくらかの接触は発生し得る）。先頭モジュール３０２が書き込み、その一方で末尾モジュール３０６はアイドル状態なので、これは許容できる。
書込み及び読取り機能は、常に異なるモジュールによって実行される。１つの実施形態において、第２のモジュール３０４は、複数のデータ読み取り装置及び随意的なサーボ読取り装置３３１を含み、書込み装置は含まない。第１及び第３のモジュール３０２、３０６は、複数の書込み装置３２２を含み、読取り装置は含まないが、例外として、外側モジュール３０２、３０６は、随意的なサーボ読取り装置を含むことができる。サーボ読取り装置を用いて、読取り及び／又は書込み動作中にヘッドを位置決めすることができる。各モジュール上のサーボ読取り装置は、典型的には読取り装置又は書込み装置のアレイの端の方に配置される。
基板とクロージャとの間のギャップ内に、読取り装置のみ、又は横に並んだ書込み装置とサーボ読取り装置とを有することによって、ギャップ長を実質的に小さくすることができる。典型的なヘッドは、ピギーバック型の読取り装置及び書込み装置を有し、この場合、書込み装置は各読取り装置の上方に形成される。典型的なギャップは２５〜３５ミクロンである。しかしながら、テープ上の凹凸がギャップの中に垂れ下がり、ギャップの侵食を生じさせる傾向があり得る。したがって、ギャップは小さければ小さいほど良い。本明細書において可能にされる、より小さいギャップによって、摩耗に関連した問題が生じることがより少なくなる。
幾つかの実施形態において、第２のモジュール３０４はクロージャを有し、他方、第１及び第３のモジュール３０２、３０６はクロージャを有さない。クロージャがない場合、硬質コーティングがモジュールに付加されることが好ましい。１つの好ましいコーティングは、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）である。
図９に示される実施形態において、第１、第２及び第３のモジュール３０２、３０４、３０６は各々、クロージャ３３２、３３４、３３６を有し、これは、関連するモジュールのテープ支持面を延ばし、それにより効果的に読取り／書込み要素をテープ支持面の縁から離れたところに位置決めする。第２のモジュール３０４上のクロージャ３３２は、テープ・ヘッド上で典型的に見いだされる型式のセラミック製クロージャとすることができる。しかしながら第１及び第３のモジュール３０２、３０６のクロージャ３３４、３３６は、それぞれのモジュールの上を通るテープの移動方向に対して平行に測定したときに第２のモジュール３０４のクロージャ３３２より短いものとすることができる。これによりモジュール同士を互いにより近づけて配置することが可能になる。より短いクロージャ３３４、３３６を製造する１つの方法は、第２のモジュール３０４の標準的なセラミック製クロージャを更なる量だけラップ研磨することである。別の方法は、薄膜加工中に要素の上方に薄膜クロージャをめっきする又は堆積することである。例えば、センダスト又はニッケル−鉄合金（例えば４５／４４）のような硬質材料の薄膜クロージャをモジュール上に形成することができる。
外側モジュール３０２、３０６上に厚さが削減されたセラミック又は薄膜のクロージャ３３４、３３６を設けるか又はクロージャを設けないことにより、書込み−読取りギャップの間隔を約１ｍｍ未満、例えば０．７５ｍｍにすること、又は標準的なＬＴＯテープ・ヘッド間隔より５０％小さくすることができる。モジュール３０２、３０４、３０６間の開放空間はそれでもなお、およそ０．５ｍｍから０．６ｍｍに設定することができ、これは、幾つかの実施形態において、第２のモジュール３０４の上を通るテープの動きを安定させるのに理想的である。
テープの張力及び剛性に応じて、外側モジュールのテープ支持面を第２のモジュールのテープ支持面に対して角度を成すようにすることが望ましい場合がある。図１０は、モジュール３０２、３０４、３０６が接線又は接線に近い（角度を成す）構成にある実施形態を示す。具体的には、外側モジュール３０２、３０６のテープ支持面は、第２のモジュール３０４の所望の巻付き角度α２のテープに対してほぼ平行である。換言すれば、外側モジュール３０２、３０６のテープ支持面３０８、３１２の平面は、第２のモジュール３０４に対して、ほぼテープ３１５の所望の巻付き角度α２で方向付けられる。テープはまた、この実施形態では、末尾モジュール３０６から急に離れる（pop off）ことになり、それにより末尾モジュール３０６の要素上の摩耗を減らす。これらの実施形態は、書込み−読取り−書込み用途に特に有用である。これらの実施形態の付加的な態様は、上記の態様と同様である。
典型的には、テープ巻付き角度は、図９に示される実施形態と図１０に示される実施形態とのほぼ中間に設定することができる。
図１１は、モジュール３０２、３０４、３０６が過剰巻付き（overwrap）構成にある実施形態を示す。具体的には、外側モジュール３０２、３０６のテープ支持面３０８、３１２は、第２のモジュール３０４に対して所望の巻付き角度α２で設定されたときのテープ３１５よりわずかに大きく角度付けられる。この実施形態では、テープは末尾モジュールから急に離れず、末尾モジュールを書込み又は読取りのために用いることを可能にする。したがって、先頭及び中間モジュールの両方が読取り及び／又は書込み機能を実行することができ、その一方で、末尾モジュールは書き込まれた直後のデータがあればそれを読み取ることができる。したがって、これらの実施形態は、書込み−読取り−書込み、読取り−書込み−読取り、及び書込み−書込み−読取り用途に好ましい。後者の実施形態において、クロージャは、読取り能力を保証するために、テープキャノピーより幅広にすべきである。より幅広のクロージャは、より幅広のギャップ間分離を強いることになる。したがって、好ましい実施形態は、書込み−読取り−書込み構成を有し、これは短縮されたクロージャを用いることができるので、より狭いギャップ間分離を可能にする。
図１０及び図１１に示される実施形態の付加的な態様は、上記の態様と同様である。
マルチモジュール・ヘッド１２６の３２チャンネル版は、現行の１６チャネルのピギーバック型ＬＴＯモジュールと同じピッチでリード線を有するケーブル３５０を用いることができ、又は代替的に、モジュール上の接続は、ケーブルの全長を５０％削減するためにオルガンのキーボード状にすることができる。上下二連式（over-under）の書込み対の非遮蔽ケーブルを書込み装置に用いることができ、これは統合されたサーボ読取り装置を有することができ。
外側巻付き角度α１は、ドライブ内で、例えば、調整可能なローラ、スライド等の当該技術分野で既知の任意の型式のガイドによって設定することができる。例えば、オフセット軸を有するローラを用いて巻付き角度を設定することができる。オフセット軸は、回転軌道弧（orbital arc of rotation）を生じさせ、巻付き角度α１の正確な位置合わせを可能にする。
上述の実施形態のいずれを組み立てるためでも、従来のＵ形梁の組立体を用いることができる。したがって、得られるヘッドの大きさを前の世代のヘッドと比べて維持することも可能であり、さらには小さくすることさえ可能である。他の手法において、モジュールは、単一体として構築することができる。当業者であれば、本教示があれば、このようなヘッドを製造するためのその他の既知の製造方法を、このようなヘッドを構築する際に用いるように適合することができることを理解するであろう。
上述のように、テープ横方向伸縮は、従来製品においてデータトラック密度を増大させることに関して多くの課題を呈する。従来製品は、張力によってテープ幅を制御すること及び媒体自体の特性を改善することによってテープ横方向伸縮を補償することを試みてきた。しかしながら、これらの方法ではテープ横方向伸縮を完全に打ち消すことはできず、実際は、それぞれテープの延伸及び媒体費用の上昇を含む他の問題を招くこととなる。
図１２〜図１４は、テープ横方向伸縮の、それに対する変換器アレイの位置に対しての影響を示すことを意図したものであり、いかなる意味でも本発明を限定することを意図したものではない。図１２は、モジュール８００をテープ８０２に対して示し、ここでテープは公称幅を有する。図示されるように、変換器８０４は、テープ８０２上のデータトラック８０６に上手く位置合わせされている。しかしながら、図１３は、テープ横方向収縮の影響を示す。図示されるように、テープの収縮は、データトラックを同様に収縮させ、結果として、最も外側の変換器８０８が外側のデータトラックの外縁に沿って配置されることになる。さらに、図１４は、テープ横方向伸長の影響を示す。ここでテープの伸長は、データトラックがさらに離間するように移動させ、結果として、最も外側の変換器８０８が外側データトラックの内縁に沿って配置されることになる。テープの横方向収縮が図１３に示されるものより大きい場合又はテープの横方向伸長が図１４に示されるものより大きい場合には、最も外側の変換器８０８は隣接するトラックに越境することになり、それにより書込み動作中に隣接するトラックが上書きされることになり、及び／又は、読出し動作中に誤ったトラックを読み出す結果となる。さらに、走行の影響、例えばテープのスキュー及び横方向シフトが、特にこけら板状に配置された（shingled）データトラックを有するテープの場合に、そのような問題を悪化させることがある。
したがって、テープ横方向伸長及び／又は収縮の程度にかかわらず、常にテープ上のトラックを適正な位置で読み取る及び／又は書き込むことが可能なテープ駆動システムを開発することが望ましい。本明細書において説明される及び／又は示唆される種々の実施形態は、従来製品の上記の課題を、まもなく明らかになるように、テープ駆動システムの少なくとも２つのモジュールを、例えば回転させる、ピボット運動させる及び／又は傾けることによって方向付け、それにより、それらのアレイ内の変換器のピッチを選択的に変更することによって克服する。
モジュールを選択的に方向付けることによって、モジュール上の変換器のピッチがそれにより変更され、好ましくは、所与のテープ横方向伸長及び／又は収縮に関して変換器をテープ上のトラックと位置合わせする。テープ収縮（縮み）には、公称の非オフセット・ヘッドを方向づけることによって対処することができるが、テープの伸長（伸び）に対処することはできない。したがって、「公称」に関して縮み及び伸びの両方を受け入れるためには、後述するように、ヘッドを少なくともおよそ０．２°の公称角度で静的に位置決めしなければならない。その後、テープ横方向伸長及び／又は収縮のいずれかの変動を補償するために、既に方向付けられたモジュールに対してより小さい角度調整（例えば、約１°以下であるが、もっと大きくてもよい）を行い、それにより変換器をテープ上のトラックと位置合わせしたまま保持することができる。
図１５〜図１７は、変換器のアレイを有するモジュールを方向付けることの効果の代表図を示す。図１５〜図１７に示される方向付けの角度は誇張されており（例えば、典型的に観察されるより大きい）、いかなる意味でも本発明を限定することを意図したものではないことに留意されたい。
図１５を参照すると、モジュール９００がテープ９０２に対して示されており、ここでテープは公称幅を有する。図示したように、モジュール９００は、変換器９０４がテープ９０２上のデータトラック９０６に上手く位置合わせされるように角度θｎｏｍで方向付けられている。しかしながら、テープ９０２がテープ横方向収縮及び／又は伸長を経ると、テープ上のデータトラック９０６も同様に収縮及び／又は伸長する。結果として、モジュール上の変換器は、もはやテープ９０２上のデータトラック９０６に上手く位置合わせされなくなる。
図１６において、テープ９０２は、テープ横方向収縮を経ている。したがって、もし何の調整もしなければ、図１３で例示したように、図１６のモジュール９００上の変換器９０４はもはやテープ９０２上のデータトラック９０６と上手く位置合わせされなくなる。しかしながら、上で暗示されているように、テープ横方向収縮を補償するために、既に方向付けられたモジュール９００に対してより小さい角度調整を行うことができる。したがって、再度図１６を参照すると、モジュール９００の配向角度＞θｎｏｍが、θｎｏｍより大きい角度にさらに位置合わせされる。＞θｎｏｍを大きくすることにより、変換器アレイの有効幅ｗ２が図１５に示される有効幅ｗ１より小さくなる。このことは変換器間の有効ピッチもまた小さくなることを意味し、それにより図１６に示されるように変換器がテープ９０２上の収縮したデータトラック９０６に沿って再位置合わせされる。
他方、テープがテープ横方向伸長を経ると、テープ上のデータトラックも同様に伸長する。結果として、もし何の調整もしなければ、モジュール上の変換器はもはやテープ上のデータトラックと上手く位置合わせされなくなる。図１７を参照すると、テープ９０２はテープ横方向伸長を経ている。結果として、テープ横方向伸長を補償するために、モジュールの配向角度に対してさらなる角度調整を行うことができる。したがって、図１７を再度参照すると、モジュール９００の配向角度＜θｎｏｍは、θｎｏｍ未満の角度まで小さくされる。配向角度＜θｎｏｍを小さくすることによって、変換器９０４のアレイの有効幅ｗ３が図１５に示される有効幅ｗ１より大きくなる。さらに、変換器９０４のアレイの有効幅を増加させることで、変換器間の有効ピッチも大きくなり、それにより変換器がテープ９０２上のデータトラック９０６に沿って再位置合わせされる。
好ましい手法において、磁気テープ・システムは、２つ又はそれ以上のモジュールを有し、各々のモジュールは、典型的には一列の、変換器のアレイを有する。所望の実施形態に応じて、変換器の付加的な列は、システムが書込みプロセス中にリードベリファイを行うことを可能にすることができるが、それに限定されない。上述のように、前述の従来の課題は、例えば、所与のモジュールをそのアレイが存在する（例えばテープ支持面の平面に対して平行な）平面に直交する軸の周りで回転させ、それによりアレイ内の変換器のピッチを選択的に変更することによって克服することができる。
テープ横方向伸長及び／又は収縮を補償するシステムを提供することにより、種々の実施形態がより幅広の読取り装置の使用を可能にし、その結果、より良好な信号対雑音比（ＳＮＲ）、及び／又はより小さいデータトラックが得られ、その結果、より高い媒体単位面積当たりの容量が得られる。
図１８〜図１９は、１つの実施形態による、テープ横方向伸長及び／又は収縮を補償するための装置１０００を示す。選択肢として、本システム１０００は、本明細書において列挙されたその他のいずれかの実施形態に由来する特徴、例えば他の図面を参照して説明された特徴と組み合わせて実装することができる。とはいえ、もちろん、システム１０００及び本明細書において提示されるその他のシステムは、本明細書において列挙された例示的な実施形態において具体的に説明されている場合もされていない場合もある種々の用途及び／又は置き換えにおいて用いることができる。さらに、本明細書において提示されるシステム１０００は、任意の所望の環境で用いることができる。
図１８〜図１９を参照すると、システム１０００は、各々が変換器１０１０のアレイ１００６、１００８を有するモジュール１００２、１００４を含む。モジュール１００２、１００４は、互いに対して固定されていることが好ましい。本説明の観点での「固定」は、互いに対する方向性運動が制約されており、各々のアレイが互いに対して固定された位置を維持するようになっていることを意味することが意図されている。種々の手法によれば、モジュールは、ロッド、ファスナ、接着剤、ケーブル、ワイヤ等を用いることによって互いに対して固定することができる。さらに、異なる実施形態によれば、モジュールは、所望の実施形態に応じて、システム１０００、ヘッド等の中に据え付けられる前に互いに対して固定されることが好ましい。しかしながら、まもなく明らかにされるように、モジュールは、互いに対して固定されたままで単一の構造体としてピボット点の周りで選択的に方向付け可能（例えば、傾け可能及び／又は回転可能）であることが好ましい。
引き続き図１８〜図１９を参照すると、モジュール１００２、１００４は、アレイ１００６、１００８の軸線１０１２、１０１３がそれぞれ互いに対してほぼ平行に方向付けられるように固定されることが好ましい。図１８〜図１９に示されるように、変換器の各アレイの軸線１０１２、１０１３は、その、例えば最も離間して配置された対向する両端間にある破線により定められる。
ここで図１８を参照すると、第１のモジュール１００２のアレイ１００６は、第２のモジュール１００４のアレイ１００８から、第２のモジュール１００４のアレイ１００８の軸線１０１３に対して平行な第１の方向でオフセットされる。モジュール１００２、１００４はまた、アレイの変換器が公称テープ横方向伸長を有するテープ９０２上のデータトラック９０６に沿って位置合わせされるように、ドライブ内で公称角度に設定される。
引き続き図１８を参照すると、第１及び第２のモジュールの変換器１０１０のアレイ１００６、１００８は、軸線が約０．０５°より大きく約４５°より小さい角度φで方向付けられときに第１のモジュール１００２の変換器１０１０がテープの移動方向１０２０において第２のモジュール１００４の変換器１０１０とほぼ位置合わせされるようにオフセットされることが好ましい。好ましくは、角度φは、テープの移動方向１０２０に対して直角に方向付けられた線１０２２に対して、約０．２°より大きく約１０°より小さく、理想的には約０．２５°より大きく約５°より小さい。
さらに、本発明者らは、驚くべきことにかつ予期せぬことに、約０．２°より大きく約１０°より小さい範囲の角度φを有する後述の種々の実施形態が、テープを操縦する（steer)ことも、又はテープの寿命にわたって媒体に損傷を生じさせることもない書込み及び読取りを可能にすることを見いだした。例えば、本発明者らは、モジュールのスカイビング仕上げされた縁がテープを横方向に操縦することを予期していた。
角度が大きいほど使用時にテープの操縦を生じさせるので、特定の範囲内よりも大きい（例えば、約１０°より大きい）配向角度は望ましくない。しかしながら、上述のように、特定範囲内の配向角度は、予期せぬことに及び意外なことに、テープの操縦をもたらさなかった。さらに、モジュールの配向角度が特定範囲内よりも大きいと、テープ横方向伸長及び／又は収縮とスキューとの間を区別するのはより困難になる。このことは、現在の動作のテープ寸法条件及び／又はモジュールの配向を以前の動作のそれと一致させるときに困難を生じさせかねない（さらに詳細に後述する）。図１８に示す配向角度φは誇張されており（例えば、所望の範囲内より大きい）、いかなる意味でも本発明を限定することを意図したものではないことに留意されたい。
所望の実施形態に応じて、例えば図１９のオフセット（「オフセット」）で示されるように、モジュール自体をオフセットして変換器アレイのシフトをもたらすことができる。あるいは、変換器アレイをそれぞれのモジュール上に特定の位置に配置してオフセットをもたらし、その一方でモジュール自体はドライブ内でオフセットさせないこと、又はそれらの組合せも可能である。
引き続き図１９を参照すると、システム１０００は、テープに対して提示される変換器のピッチを制御するようにモジュールを方向付けるための機構１０１４、例えばテープ寸法不安定性補償機構を含む。テープ寸法不安定性補償機構１０１４は、モジュールが読取り及び／又は書込みを行っている間にモジュールの方向付け行うことを可能にすることが好ましい。テープ寸法不安定性補償機構１０１４は、モジュールを方向付けるのに適した任意の既知の機構とすることができる。例示的なテープ寸法不安定性補償機構１０１４としては、ウォームスクリュー、音声コイルアクチュエータ、熱アクチュエータ、圧電アクチュエータ等が挙げられる。
制御装置１０１６は、１つの手法において、テープ寸法不安定性補償機構１０１４を、テープの読出し信号、例えば、サーボ信号、データ信号、両方の組合せ、等に基づいて制御するように構成される。別の手法において、テープが書き込まれたときのテープ寸法条件及び／又はモジュールの配向を、例えばデータベース、カートリッジメモリ等から取得することができ、それに基づいて、現在の動作の変換器ピッチが以前の動作の変換器ピッチとほぼ一致するように配向を設定することができる。
種々の手法において、テープのスキューに基づいてモジュールの配向を調整するために、付加的な論理、コンピュータコード、コマンド等、又はそれらの組合せを用いてテープ寸法不安定性補償機構１０１４を制御することができる。さらに、本明細書において説明される及び／又は示唆される実施形態はいずれも、所望の実施形態に応じて、種々の機能方法と組み合わせることができる。
図２０は、図１８に示される装置の変形を示したものであり、両方の図面において同様の要素には同じ番号が付されている。図２０を参照すると、スペーサ部材１０５０がモジュールのテープ支持面の間に延びている。スペーサ部材１０５０は、テープ支持面の平面から凹ませることができるが、好ましくは、それと同一平面上にあり、及び／又はそれ以外の方法でヘッドの全テープ支持面の一部分を形成する。
１つの手法において、スペーサ部材１０５０は、変換器のアレイを変換器の第２のアレイから磁気的に遮蔽するための磁気遮蔽部１０５２を含む。このような磁気遮蔽部は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ等の当該技術分野で公知の任意の適切な材料で形成することができる。磁気遮蔽部は、テープ支持面又はその下方のいずれかの点から高さ方向に（テープ支持面の中へ）、好ましくは所望の遮蔽効果を与える距離にわたって延びることができる。例えば、遮蔽部は、変換器の遮蔽部の高さと同様の高さを有することができる。
図２１は、図１９と同様であるが、各組が２つ以上のモジュールを有することができる２組のモジュールを有する、代替的な実施形態を示す。モジュールの各組は、配向角度を設定するために独立して方向付け可能であることが好ましい。各組はまた、トラック追従のために独立して位置決め可能とすることもできる。
１つの手法において、各組の外側モジュールを書込み用に構成し、内側モジュールを読取り用に構成することができる。したがって、１つの例示的な使用例において、１つの組の外側モジュール上の書込み装置は、書き込むことができ、一方、第２の組の内側モジュールの読取り装置は、書き込まれた直後のトラックを読み出すことができる。別の例示的な使用例において、１つの組の外側モジュール上の書込み装置は、書き込むことができ、一方、同じ組の内側モジュールの読取り装置は、書き込まれた直後のトラックを読み出すことができる。
図２２は、１つの実施形態による、変換器を有するモジュールを方向付けるための方法１１００を示す。このような方法１１００は、図１９の制御装置によって実施することができる。選択肢として、本方法１１００は、本明細書において列挙されたその他のいずれかの実施形態に由来する特徴、例えば他の図面を参照して説明された特徴と組み合わせて実施することができる。とはいえ、もちろん、このような方法１１００及び本明細書において提示されるその他の方法は、本明細書において列挙された例示的な実施形態において具体的に説明されている場合もされていない場合もある種々の用途及び／又は置き換えにおいて用いることができる。さらに、本明細書において提示される方法１１００は、任意の所望の環境で用いることができる。
ここで図２２を参照すると、方法１１００は、動作１１０２に示されるように、磁気テープの読取り及び／又は書込みのための変換器の所望のピッチ決定することを含む。１つの手法において、所望のピッチは、テープの状態によって決定することができる。適正なピッチを確立するための例示的な機構は、２つのサーボ読取り装置によって読み取られたタイミング間隔を用いて、例えば、収縮、伸長又は公称といったテープの状態を決定することである。好ましいモードは、サーボデータを用いるものであるが、これは必須ではない。したがって、所望のピッチを決定するときに、例えば本明細書において説明される及び／又は示唆される手法及び／又は既知のプロセスのいずれかを組み入れることによって、テープの状態を決定することが望ましい場合がある。しかしながら、他の手法によれば、ピッチは、本明細書において説明される及び／又は示唆されるいずれかの手法、又はその組合せを用いて決定することができる。
方法１１００は、所望のピッチを達成するようにヘッドを方向付けることをさらに含み、ヘッドは、テープの（意図された）移動方向において互いに概ね位置合わせされた少なくとも２つの対向するモジュールを有し、２つのモジュールの位置は互いに対して固定されており、各モジュールは、変換器のアレイを有し、各アレイの軸線がその両端間に定められ、モジュールのうちの第１のモジュールのアレイは、モジュールのうちの第２のモジュールのアレイから第２のモジュールのアレイの軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、軸線がテープ移動方向に対して直角に方向付けられた線に対して０．２°より大きく約１０°より小さい角度で方向付けられたときに第１のモジュールの変換器がテープ移動方向において第２のモジュールの変換器とほぼ位置合わせされるようになっている。
別の手法において、ステップ１１０２及び１１０４は同時に行うことができる。例えば、１つの実施形態において、適正な変換器ピッチは、データ信号に基づくものとすることができる。これを実施するための１つの方法は、最初に、公称角度を選択することによって変換器のピッチを公称値で設定し、次にその配向を調整して読取りチャネルにわたってより良好な読出し品質を得るようにすることである。品質は、例えば、最低誤り率、最良信号対雑音レベル等を見いだすことによって決定することができる。
選択肢として、システムは、連続的又は周期的に適切な信号を監視して、配向を調整することができる。調整は、いつでも、例えば、ユーザデータの読取り又は書込み前の初期化期間中、読出し又は書込み動作中、等に実行することができる。
図１８〜図１９には２つのモジュール１００２、１００４が示されているが、他の手法では、システムは、所望の実施形態に応じて、任意の数の、例えば、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、多数、等のモジュールを含むことができる。図２３に示される例示的な実施形態を参照すると、これは図１８のシステム１０００の改変と考えることができ、図示されたシステム１２００は、第１及び第２のモジュール１００２、１００４の間に配置された第３のモジュール１２０２を含むことができる。図示されるように、第３のモジュール１２０２の変換器のアレイは、第１のモジュール１００２のアレイから第１の方向１２０４にオフセットされることが好ましい。さらに、第１のモジュール１００２のアレイに対する第３のモジュール１２０２のアレイのオフセットｔ１の程度は、第１のモジュール１００２のアレイに対する第２のモジュール１００４のアレイのオフセットｔ２の程度より小さい。
異なる手法によれば、第１、第２及び／又は第３のモジュール１００２、１００４、１２０２は、所望の実施形態に応じて、データ書込み及び／又はデータ読取りに用いることができる。したがって、システム１２００は、第１及び第２のモジュール１００２、１００４が少なくともデータ書込み用に設計され、第３のモジュール１２０２が少なくともデータ読取り用に設計されている場合、書込み−読取り−書込み（ＷＲＷ）機器として機能することができる。選択肢として、第１及び第２のモジュール１００２、１００４をデータ読取り用ではなくデータ書込み用に設計し、及び／又は第３のモジュール１２０２をデータ書込み用ではなくデータ読取り用に設計することができる。
別の手法において、システム１２００は、第１及び第２のモジュール１００２、１００４が少なくともデータ読取り用に設計されており、随意的にデータ書込み用には設計されておらず、その一方、第３のモジュール１２０２が少なくともデータ書込み用に設計され、随意的にデータ読取り用には設計されていない場合、読取り−書込み−読取り（ＲＷＲ）装置として機能することができる。しかしながら、これは、いかなる意味でも本発明を限定することを意味するものではなく、種々の他の手法によれば、所望の実施形態に応じて、第３、第４、第５、等のモジュールをシステムのその他のモジュールに対して任意の配向で配置することができる。
引き続き図２３を参照すると、１つの手法によれば、モジュール１００２、１２０２、１００４の配向角度φ及びアレイ間距離ｙを用いてオフセットｘを計算することができる。図示されるように、オフセットｘは、モジュールの軸線１０１２、１２０６に対して平行な方向においてモジュールの変換器のアレイの間にあり、式１を用いて計算することができる。
ｔａｎ（φ）＝ｘ／ｙ 式１
式１は、式２に書き換えることができる。
ｙ（ｔａｎ（φ））＝ｘ 式２
いずれかのモジュールのオフセットｘ及びアレイ間距離ｙを計算する及び／又は割り当てるその他の既知の方法を、他の実施形態で用いることができる。上記のシステム及び／又は方法論の種々の特徴をいずれかの方法で組み合わせて、上記の説明から複数の組合せを作り出すことができることが明らかである。
当業者により認識されるように、本発明の態様は、システム、方法又はコンピュータ・プログラム製品として具体化することができる。したがって、本発明の態様は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロ・コード等を含む）又はソフトウェアの態様とハードウェアの態様とを組み合わせた実施形態の形を取ることができ、これらは全て本明細書において一般的に「論理」、「回路」、「モジュール」又は「システム」と呼ぶことができる。さらに、本発明の態様は、具体化されたコンピュータ使用可能プログラム・コードを内部に有する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体内に具体化されたコンピュータ・プログラム製品の形を取ることができる。
１つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組合せを利用することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又は非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体とすることができる。コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、電子的、磁気的、光学的、電磁気的、赤外線、若しくは半導体のシステム、装置、若しくはデバイス、又はそれらの任意の組合せとすることができるが、これらに限定されるものではない。非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体のより具体的な例（非網羅的なリスト）には、以下のもの、即ち、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュ・メモリ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ブルーレイディスク読み出し専用メモリ（ＢＤ−ＲＯＭ）、光記憶装置、磁気記憶装置、又は前述のものの任意の組合せが含まれる。本明細書の文脈においては、非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行システム、装置若しくはデバイスによって、又はそれらとの関連で使用するためのプログラムを収容し又は格納することが可能な任意の有形媒体とすることができる。
コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読プログラム・コードが、例えば、ベースバンド内に又は搬送波の一部として組み入れられた伝搬データ信号を含むことができる。このような伝搬信号は、電磁気、光、又はそれらの任意の適切な組合せを含むがこれらに限定されない種々の形態のいずれかを取ることができる。コンピュータ可読信号媒体は、非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体ではなく、かつ、命令実行システム、装置若しくはデバイス、例えば１つ又は複数のワイヤ、光ファイバなど、によって、又はこれらとの関連で使用するためのプログラムを通信し、伝搬し、又は搬送することができる、任意のコンピュータ可読媒体とすることができる。
コンピュータ可読媒体内で具体化されるプログラム・コードは、無線、有線、光ファイバ・ケーブル、ＲＦ等、又は前述のものの任意の適切な組合せを含むがこれらに限定されない任意の適切な媒体を用いて伝送することができる。
本発明の態様の動作を実行するためのコンピュータ・プログラム・コードは、Ｊａｖａ、ＳｍａｌｌＴａｌｋ、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向型プログラミング言語、及び、「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つ又は複数のプログラミング言語の任意の組合せで記述することができる。プログラム・コードは、完全にユーザのコンピュータ上で実行される場合もあり、一部がユーザのコンピュータ上で、独立型ソフトウェア・パッケージとして実行される場合もあり、一部がユーザのコンピュータ上で実行され、一部が遠隔コンピュータ上で実行される場合もあり、又は完全に遠隔コンピュータ若しくはサーバ上で実行される場合もある。後者のシナリオにおいては、遠隔コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続される場合もあり、又は、例えば、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）を用いたインターネットを通じて、外部コンピュータへの接続がなされる場合もある。
本発明の態様は、本明細書において、本発明の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、並びにフローチャート図及び／又はブロック図内のブロックの組合せは、コンピュータ・プログラム命令によって実装することができることが理解されよう。これらのコンピュータ・プログラム命令を、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに与えて、マシンを製造し、その結果、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサにより実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実装するための手段を生成するようにすることができる。
これらのコンピュータ・プログラム命令を、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイスを特定の方式で機能させるように指示することができるコンピュータ可読媒体内に格納し、その結果、そのコンピュータ可読媒体内に格納された命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実装する命令を含む製品を製造するようにすることもできる。
コンピュータ・プログラム命令を、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイスにロードして、コンピュータによって実行されるプロセスが生成されるように、そのコンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置又は他のデバイス上で一連の動作ステップを行わせ、その結果、コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実行するプロセスを提供するようにすることもできる。
本発明の実施形態は、顧客のために展開されるサービスの形態で提供することができることがさらに理解されるであろう。
種々の実施形態を上で説明してきたが、これらは例示のみを目的として提示されたものであり、限定を目的とするものでないことを理解されたい。よって、本発明の実施形態の広がり及び範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきものではなく、添付の特許請求の範囲及びその均等の範囲にしたがってのみ定義されるべきものである。
１００：テープ・ドライブ
１２２、２０８、３１５、８０２、９０２：テープ
１２６、２００：テープ・ヘッド
１５０：テープ・カートリッジ
２０２：基部
２０４、２５２、２５４、２５６、３０２、３０４、３０６、８００、９００、１００２、１００４、１２０２：モジュール
２０４Ａ：基板
２０４Ｂ、３３２、３３４、３３６：クロージャ
２０６：読取り装置、書込み装置
２０９、３０８、３１０、３１２：テープ支持面
２１０：サーボトラック
２１２、３３１：サーボ読取り装置
２１４、２６０：書込み装置
２１６、２５８：読取り装置
２１８：ギャップ
２２４、２２６：薄膜モジュール
８０４、９０４、１０１０：変換器
８０６、９０６：データトラック
８０８：最も外側の変換器
１０００、１２００：システム
１００６、１００８：変換器のアレイ
１０１２、１０１３、１２０６：軸線
１０１４：モジュールを方向付けるための機構（テープ寸法不安定性補償機構）
１０１６：制御装置
１０２０：テープ移動方向
１２０４：第１の方向

Claims (15)

  1. 各々が変換器のアレイを有する少なくとも２つのモジュールであって、前記少なくとも２つのモジュールは、互いに対して固定されており、各アレイの軸線がその両端間に定められ、前記アレイの前記軸線は互いにほぼ平行に方向付けられ、前記モジュールのうちの第１のモジュールのアレイは、前記モジュールのうちの第２のモジュールのアレイから前記第２のモジュールの前記アレイの前記軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、前記軸線が意図されたテープ移動方向に対して直角に方向付けられた線に対して０．２°より大きい角度で方向付けられたときに前記第１のモジュールの前記変換器が前記意図されたテープ移動方向において前記第２のモジュールの前記変換器とほぼ位置合わせされるようになっている、少なくとも２つのモジュールと、テープに対して提示される変換器ピッチを制御するように前記モジュールを方向付けるための機構と、
    を含む、装置。
  2. ２つのモジュールのみが存在する、請求項１に記載の装置。
  3. 前記モジュールのうちの第３のモジュールが前記第１及び第２のモジュール間に配置され、前記第３のモジュールのアレイが、前記第１のモジュールの前記アレイから前記第１の方向にオフセットされ、前記第１のモジュールの前記アレイに対する前記第３のモジュールの前記アレイのオフセットの程度が、前記第１のモジュールの前記アレイに対する前記第２のモジュールの前記アレイのオフセットの程度より小さい、請求項１に記載の装置。
  4. 前記第１及び第２のモジュールは、データ書込み用に構成され、データ読取り用には構成されておらず、前記第３のモジュールは、データ読取り用に構成され、データ書込み用には構成されていない、請求項３に記載の装置。
  5. 前記第１及び第２のモジュールは、データ読取り用に構成され、データ書込み用には構成されておらず、前記第３のモジュールは、データ書込み用に構成され、データ読取り用には構成されていない、請求項３に記載の装置。
  6. 前記モジュールを方向付けるための前記機構を前記テープの伸長の状態に基づいて制御するように構成された制御装置をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  7. 前記モジュールを方向付けるための前記機構を前記テープのスキューに基づいて制御するように構成された制御装置をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  8. 磁気媒体を前記モジュールの上を通して送るための駆動機構をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  9. 前記少なくとも２つのモジュールの隣接する対のテープ支持面の間に延びるスペーサ部材をさらに含み、前記スペーサ部材は、一方のモジュール上の前記変換器のアレイを他方のモジュール上の前記変換器のアレイから磁気的に遮蔽するための磁気遮蔽部を含む、請求項１に記載の装置。
  10. 前記意図されるテープ移動方向で前記少なくとも２つのモジュールと概ね位置合わせされた少なくとも２つの第２のモジュールの第２の組をさらに含み、前記第２のモジュールの各々が変換器のアレイを有し、前記少なくとも２つの第２のモジュールは、互いに対して固定されており、
    テープに対して提示される変換器ピッチを制御するために前記第２のモジュールを方向付けるための第２の機構をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  11. 磁気媒体を前記モジュールの上を通して送るための駆動機構と、
    前記モジュールを方向付けるための機構を前記テープの伸長の状態に基づいて制御するように構成された制御装置と、
    を含む、請求項１に記載の装置。
  12. ヘッドを方向付けるためのコンピュータ・プログラムであって、制御装置によって読取り可能／実行可能なプログラム・コードを含み、前記プログラム・コードが、
    前記制御装置によって、磁気テープの読取り及び／又は書込みのための変換器の所望のピッチを決定し、
    機構にヘッドを方向付けさせて前記所望のピッチを達成させるためのものであり、前記ヘッドは、意図されたテープ移動方向において互いに概ね位置合わせされた少なくとも２つの対向するモジュールを有し、前記２つのモジュールの位置は互いに対して固定されており、前記各モジュールは、前記変換器のアレイを有し、各アレイの軸線がその両端間に定められ、前記モジュールのうちの第１のモジュールの前記アレイは、前記モジュールのうちの第２のモジュールの前記アレイから前記第２のモジュールの前記アレイの前記軸線に対して平行な第１の方向にオフセットされており、前記軸線が前記意図されたテープ移動方向に対して直角に方向付けられた線に対して０．２°より大きく約１０°より小さい角度で方向付けられたときに前記第１のモジュールの前記変換器が前記意図されたテープ移動方向において前記第２のモジュールの前記変換器とほぼ位置合わせされるようになっている、
    コンピュータ・プログラム。
  13. 前記テープの状態を決定するためのプログラム・コードをさらに含み、前記所望のピッチが前記テープの状態に基づいて決定される、請求項１２に記載のコンピュータ・プログラム。
  14. 前記ヘッドが２つのモジュールのみを有する、請求項１２に記載のコンピュータ・プログラム。
  15. 前記ヘッドが３つのモジュールを有し、前記モジュールのうちの第３のモジュールが、前記第１及び第２のモジュール間に配置され、前記第３のモジュールのアレイが、前記第１のモジュールの前記アレイから前記第１の方向にオフセットされ、前記第１のモジュールの前記アレイに対する前記第３のモジュールの前記アレイのオフセットの程度が、前記第１のモジュールの前記アレイに対する前記第２のモジュールの前記アレイのオフセットの程度より小さい、請求項１２に記載のコンピュータ・プログラム。
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