KR0145778B1 - 동형의 이중소자 방식의 판독/기록 변환기를 구비한 회전식 액추에이터 디스크 드라이브 - Google Patents

동형의 이중소자 방식의 판독/기록 변환기를 구비한 회전식 액추에이터 디스크 드라이브

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KR0145778B1
KR0145778B1 KR1019940027831A KR19940027831A KR0145778B1 KR 0145778 B1 KR0145778 B1 KR 0145778B1 KR 1019940027831 A KR1019940027831 A KR 1019940027831A KR 19940027831 A KR19940027831 A KR 19940027831A KR 0145778 B1 KR0145778 B1 KR 0145778B1
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리앙 후 훙
화 탕 칭
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윌리암 티. 엘리스
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Abstract

회전식 액추에이터 디스크 드라이브는 디스크의 상하면용으로 동형의 이중소자방식 유도성 기록/자기성 전기저항 판독 변환기를 사용한다. 데이터 트랙을 가로지르는 헤드의 고유 비선형 경로에 의해 발생되는 헤드-트랙간 스큐로 인해 회전식 액추에이터 디스크 드라이브에 있어서, 판독 소자는 기록 소자에 대해 기계적으로 오프셋될 필요가 없다. 변환기는 판독 및 기록 소자의 기하학적 중심이 기계적 오프셋 없이 정렬되도록 헤드 캐리어의 트레일링 단부상에 지지된다. 자기성 전기저항 소자의 감지 전류는 기하학적 중심에 대해 상하부 판독 소자의 자기적 중심을 반대 방향으로 이동시키기 위해 디스크의 상하면 상의 소자가 반대 극성을 갖도록 제공된다. 자기적 이동의 양과 방향은 회전식 액추에이터에 의해 발생된 스큐가 판독 및 기록 소자의 데이터 트랙의 정렬시 최소 영향을 미치도록 판독 소자가 각 기록 소자에 대해 효과적으로 오프셋되게 한다.

Description

동형의 이중소자방식의 판독/기록 변환기를 구비한 회전식 액추에이터 디스크 드라이브.
제1도는 본 발명에 따른 회전식 액추에이터 자기기록 디스크 드라이브(rotary actuater magnetic recording disk drive)의 블록도.
제2도는 제1도의 디스크 드라이브와 사용 가능한 이중 소자 방식의 판독/기록용 자기기록헤드(dual-element read/write magnetic recording head)의 단면도.
제3도는 이중 소자 방식의 판독/기록 헤드를 구비하는 회전식 액추에이터 디스크 드라이브에서 헤드의 스큐(skew)문제를 도시하는 기하학적 예시도.
제4도는 헤드의 스큐 문제를 해결하기 위해 디스크의 각 상하면용으로 두 개의 상이한 이중 소자 방식의 판독/기록 헤드를 구비한 종래의 회전식 액추에이터 디스크 드라이브를 도시하는 기하학적 예시도.
제5도는 전류 바이어스 MR센서(current biased MR sensor)의 기하학적 중심(geometric center)으로부터 자기적 중심(magnetic center)으로의 이동을 도시하는 예시도.
제6도는 기록 소자로부터 판독 소자의 효율적인 오프셋(offset)양과 정화한 방향을 제공하도록 전류 소스 및 상하부 MR센서 사이에 양호한 전기 접속을 도시하는 예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
8 : 디스크 드라이브 모터 10 : 자기기록용 디스크
11 : 디스크 상면 12 : 디스크 하면
13,17 : 헤드 캐리어 20 : 디스크측 면
21 : 변환기 22 : 트레일링 단부
44 : 기록용 갭 52 : MR 센서
58 : 감지 단부 72 : 데이타 트랙
77 : 판독 소자 78 : 기록 소자
104 : 기하학적 중심 110 : 자기적 중심
126 : 전류 소스
[기술분야]
본 발명은 데이터 기록용 디스크 드라이브, 특히 이중 소자 방식의 판독/기록 변환기(dual-element read/write transducers)를 사용하는 자기 기록 방식 회전식 액추에이터 디스크 드라이브(magnetic recording rotary actuater disk drive)에 관한 것이다.
[발명의 개요]
디스크 파일(disk file)이라고도 하는 디스크 드라이브는 정보를 담고 있는 동심의 데이터 트랙들(concentric data tracks), 여러 트랙상에 데이터를 판독 및 기록하기 위한 헤드 또는 변환기, 그리고 헤드를 원하는 트랙으로 이동시키고 판독이나 기록 동작중 헤드를 트랙의 중심선(track centerline)에 유지시키는 헤드용 캐리어(carrier)에 접속된 액추에이터를 구비한 회전 디스크를 사용하는 정보 저장 장치이다. 통상적으로 분리 링(spacer ring)에 의해 분리되고 디스크 드라이브 모터(disk drive motor)에 의해 회전되는 허브 (hub)상에 쌓이는 다수의 디스크가 존재한다. 하우징(housing)은 드라이브 모터 및 헤드 액추에이터를 지지하고 헤드-디스크 인터페이스용 밀폐 환경을 제공하도록 헤드 및 디스크를 둘러싼다.
종래의 자기기록방식 디스크 드라이브에서는, 헤드 캐리어는 디스크가 작동 속도로 회전하고 있을 때 그 디스크 표면의 공기 베어링층(a bearing of air)상에 떠받쳐지는 공기 베어링 슬라이더(air-bearing slider)가 된다. 이 슬라이더는 슬라이더를 액추에이터에 연결시키는 버팀대(suspension)에 의해 디스크 표면 바로 위에 유지되어 있다. 슬라이더는 버팀대의 스프링력과 회전 디스크 속도에 의해 발생되는 공기압의 조화로 디스크 표면상을 비행하게 된다.
종래의 공기 베어링 디스크 드라이브와는 다른 방식의 액체 베어링 디스크 드라이브(liquid-bearing disk drive)가 디스크 상의 액체막(liquid film)에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 헤드 캐리어를 사용하도록 제안되었다. 액체 베어링 디스크 드라이브의 한 형태로서 1988년 10월 31일 U. S. Serial No. 264,604로 미국에 출원되어 1990년 5월 9일 EP 367510호로 유럽에 공개된 IBM사의 계류 출원 및 코너 페리퍼럴즈(Conner Peripherals)상에 양도된 미국 특허 제5,097,368호에 개시된 바와 같이, 비교적 얇은 연속 재순환 방식의 액체막이 디스크 표면에 유지되어 있어서 헤드 캐리어는 디스크가 정상 동작 속도로 회전하고 있을 때 액체막과의 연속적인 접촉 상태에 있게 된다. 액체 베어링 디스크 드라이브의 변형 예에서는, 도시바(Toshiba)사에 양도된 미국 특허 제4,901,185호 및 IBM사에 양도된 미국 특허 제5,202,803호에 개시된 바와 같이, 결합형 공기 및 액체 베어링이 헤드 캐리어를 지지하므로서 캐리어는 디스크 상의 비교적 얇은 액체막과 접촉 또는 부분 접촉 상태에 있게 된다.
공기 벵어링 및 액체 베어링 디스크 드라이브 모두에서, 가장 보편적인 액추에이터는 비선형, 일반적으로 디스크 표면을 가로지르는 원호형 경로를 따라 헤드 캐리어를 이동시키는 회전식 액추에이터이다. 통상적으로 액추에어터에 부착되는 헤드 캐리어는 디스크의 상하면 각각에 하나씩 디스크당 두 개가 준비되기 때문에 캐리어들이 디스크의 상하 양면위를 일체하며 움직이게 된다. 회전식 액추에이터가 훤호형 경로상을 이동하기 때문에, 헤드는 데이터 트랙에 수직 정렬되지 않고 트랙에 대해 스규(skew)된다. 여기서 스규량은 반경 방향의 위치에 따라 변화한다.
종래의 디스크 드라이브에서는 단일 유도성 판독/기록 헤드(a single inductive read/write head)가 디스크 상에서 판독 및 기록 기능 모두를 수행해 왔다. 이러한 타입의 단일 소자 방식 헤드에서는, 회전식 액추에이터의 사용으로 기인되는 스규가 디스크 상의 데이터 트랙에 대한 헤드의 정렬에 있어서 별문제를 도출하지 않는다. 그러나, 최근의 IBM사의 디스크 드라이브에서는 이중 소자 방식 헤드(dual-element head),즉 기록용 유도성 소자(inductive element) 및 판독용 자기성 전기저항 소자(magnetoresistive(MR) element)를 구비하는 헤드가 사용되고 있다. 두 소자는 캐리어의 트레일링 단부(the trailing end)에 수직 방향으로 서로 이격 위치되기 때문에, 회전식 액추에이터는 디스크 표면을 가로지르는 고유의 비선형 경로로 인해 두 소자를 동시에 데이터 트랙과 정렬되도록 유지할 수 없다. 이를 보상하기 위해서, 이중 소자 방식 헤드는 캐리어의 트레일링 단부에 평행한 방향으로 판독 및 기록 소자가 서로에 대해 오프셋(offset)을 갖도록 제조된다. 여기서 오프셋 양은 헤드의 평균 스규에 의해 결정된다. 그러나, 디스크의 상면에서 보는 바와 같은 스큐로 인한 두 소자의 잘못된 정렬은 디스크의 하면에서 보는 바와 같은 소자들의 잘못된 정렬의 거울상(mirror image)이 되기 때문에, 상면과 관련된 판독 및 기록 소자의 오프셋을 갖는 헤드는 하면과 관련된 헤드의 거울상이 돼야 한다. 그 결과, 두 개의 상이한 타입의 헤드가 제조돼야 하는 것이다. 하나는 디스크의 상면용이고 다른 하나는 하면용이다. 이는 헤드의 제작 공정 및 디스크 드라이브의 조립공정을 복잡화시키는 요인이 된다.
따라서, 본 발명은 모든 디스크의 표면용으로 동형의 이중 소자 방식 판독/기록 변환기를 사용하고 데이터 트랙에 대해 효과적으로 정렬되는 두 소자를 갖는 회전식 액추에이터 디스크 드라이브를 제공하는 것이다.
본 발명은 디스크이 상하면용으로 동형의 이중 소자 방식 유도성 기록/자기성 전기저항 판독 변환기들을 사용하는 회전식 액추에이터 디스크 드라이브에 관한 것이다. 이들 변환기는 판독 및 기록 소자의 기하학적 중심이 임의의 기계적 오프셋없이 정렬되도록 헤드 캐리어의 트레일링 단부상에 지지된다. 자기성 전기저항 소자를 위한 감지 전류(sense current)는 상하부 판독 소자의 자기적 중심(magnetic center)을 그 기하학적 중심(geometric center)에 대해 반대 방향으로 이동시키기 위해 디스크의 상하면 상의 소자에 대해 반대 극성을 갖도록 제공된다. 자기적 이동의 양과 방향은 회전식 액추에이터 의해 초래되는 스규가 데이터 트랙에 대한 판독 및 기록 소자의 정렬에 최소의 영향을 미치도록 판독 소자들이 각 기록 소자들로부터 효과적으로 오프셋되는 정도에서 결정된다.
본 발명의 성질 및 장점들을 확실히 이해하기 위해서,상세한 설명이 첨부 도면을 참고로 보다 상세히 후술된다.
[양호한 실시예에 대한 설명]
본 발명을 구체화하는 디스크 드라이브가 제1도에 개략적으로 도시된다.
상면(11) 및 하면(12)을 구비하는 자기 기록 디스크(10)는 스핀들(6;spindle)상에 지지되고 디스크 드라이브 모터(8)에 의해 회전된다. 각 디스크 표면(11,12)상의 자기기록 매체(magnatic recording media)는 환형의 동심 데이터 트랙(the form of an annular pattern od concentric data tracks : 도시되지 않음)내에 존재한다.
헤드 캐리어(13)는 디스크(10)의 상면(11)상에 위치한다. 캐리어(13)는 공기 베어링면 또는 디스크측 면(20;air-bearing surface or disk side) 및 트레일링 단부(22;trailing end)를 구비하는 공기 베어링 슬라이더이다. 헤드 캐리어(13)는 디스크 표면(11)상의 자기기록매체(magnatic media)에 데이터를 판독 및 기록하기 위한 트레일링 단부(22)상의 이중 소자 방식 판독/기록 변환기(21)를 지지한다. 양호한 실시예에서, 캐리어(13)는 IBM사의 미국 특허 제4,894,740호에 설명된 타입으로 중심 레일(center rail)의 트레일링 단부 상에 위치되는 변환기(21)를 구비하는 3개의 레일(three-rail)로된 공기 베어링 슬라이더이다. 캐리어(13)는 버팀대(15;suspension)에 의해 액추에어터 아암(14;actuator arm)에 부착된다. 버팀대(15)는 디스크 표면(11)에 대해 캐리어(13)를 바이어스(bias)하는 가벼운 스프링력을 제공한다. 도한, 이중 소자 방식의 판독/기록 변환기를 지지하는 제2캐리어(17)는 디스크(10)의 하면(12)에 위치되고 버팀대(19)에 의해 액추에이터 아암(18)에 부착된다.
액추에이터 아암(14,18)은 회전식 액추에이터(27)에 부착된다. 통상적으로, 액추에이터(27)는 고정된 자기장 내에서 이동 가능한 코일을 포함하는 음성 코일 모터(voice coil motor : VCM)이다. 여기서, 코일 이동의 방향과 속도는 제어 장치(29;control unit)가 공급하는 모터 전류 신호에 의해 제어된다. 디스크(10)회전시, 판독/기록 변환기가 데이터를 판독 또는 기록하고 싶은 디스크 표면의 상이한 부분에 접근할 수 있도록 회전식 액추에이터(27)는 각 디스크 표면(11,12)의 반경 방향 내외로 원호형 경로를 따라 캐리어(13,17)를 이동시킨다.
종래의 공기 베어링 디스크 드라이브에서, 디스크의 회전은 캐리어와 그 관련 디스크의 표면 사이에 공기 메어링층을 발생시킨다. 이 공기 베어링층은 버팀대의 가벼운 스프링력을 상쇄시키도록 작용하므로서 작동시 캐리어를 디스크 표면으로부터 거의 일정한 미소 간격을 유지하며 떠있게 한다. 또한, 본 발명은 접촉 기록 또는 근접촉 기록 방식 디스크 드라이브같은 다른 타입의 디스크 드라이브에도 적용 가능한데, 이 경우 헤드 캐리어는 판독 및 기록 동작시 디스크와 접촉하게 된다.
디스크 저장 시스템의 여러 부품들은 동작시 접근 제어 신호와 내부 클럭 신호같은 제어 장치(29)가 발생하는 제어 신호에 의해 제어된다. 통상적으로, 제어 장치(29)는 예를들면 논리 제어 회로(logic control circuits), 저장 수단(storage means) 및 마이크로프로세서(microprocessor)등으로 구성된다. 제어장치(29)는 라인(23)상의 드라이브 모터 제어신호와 라인(28)상의 트랙 위치 및 탐색 제어 신호(track position and seek control signals)같은 제어 신호를 발생시켜 여러 시스템 동작을 제어한다. 라인(28)상의 제어신호는 소망의 전류 프로파일(current profile)을 제공해서 캐리어(13,17)를 각 디스크 표면(11,12)의 소망의 데이터 트랙에 최적 이동시켜 위치를 잡게 한다. 판독 및 기록 신호는 판독/기록 채널(25; read/write channel)을 통해 헤드(21)와 같은 판독/기록 헤드에 전달된다. 판독/기록 헤드(21)는 판독 데이터용 MR센서 또는 MR소자를 포함하는 이중 소자 방식 헤드이기 때문에, MR센서에 감지 전류를 공급하기 위해 전류 소스(도시되지 않음)가 사용되며 MR신호의 증폭 및 검지 회로가 판독/기록 채널(25)에 포함된다.
본 발명에 따른 통상의 자기기록 디스크 드라이브의 상술된 설명과 제1도의 예시는 여러 형태의 회전식 액추에이터 디스크 드라이브가 표현되어 있다. 예를들면, 디스크 드라이브는 다수의 디스크 및 회전식 액추에이터를 포함하고 있고 각 액추에이터는 다수의 헤드를 지지할 수 있다.
제2도에는 캐리어(13)상에 형성된 판독/기록 헤드(21)의 단면도가 그 구조물을 이루는 막들을 예시하기 위해 도시되어 있다. 이 기본 헤드는 공통 소자를 공유하면서 각자의 영역에 형성되는 별도의 판독 및 기록 구조물을 포함한다. 기록 변환기는 캐리어(130의 디스크측 면(20)에 있는 감지 단부 또는 기록용 갭(44;a sensing end or write gap)을 제한 형성하는 폴팁(40,42;pole tip)을 포함하고 있는 유도성 박막 헤드이다. 유도성 기록 헤드를 구성하는 구리 코일(46)이 단면도의 폴피스(40,42;pole piece)사이에 도시된다. 제1 MR 실드부(50;a first MR shield)는 캐리어(13)의 트레일링 단부(22)상에서 성장된 산화막에 증착된다. 또한, 유도성 폴 피스(42)는 제2 MR실드로서 작용한다. MR실드(42,50)는 MR센서(52)로부터 이격 위치되고 MR센서는 두 실드 사이의 갭 재료층(56;gap meterial)의 중앙부에 위치된다. MR센서막(52)은 제2도에 도시된 리드(60;lead)같은 그 단부에 부차되는 전기 리드(도선을 가리킴)를 구비한다. 제2도는 판독/기록 헤드(21)의 내부를 도시하는 단면도이기 때문에, 센서막(52)의 대향부부과 관련되는 전기 리드가 도시되지 않는다. 전기 리드는 자기기록 디스크에서의 자속(magnetic flux)변화에 대응하는 저항 변화를 감지하는데 사용되는 MR센서(52)를 통해 감지 전류를 공급하도록 전류 소스에 접속되어 있다. 판독 변환기의 코일(46) 및 MR센서(52)는 판독/기록 채널(25:제1도 참조)을 구성하는 회로에 전기접속되어 있다. 제2도에 도시된 바와 같이, 판독 및 기록 변환기의 감지단부들, 즉 기록용 갭(44) 및 MR감지 단부(58)의 기하학적 중심은 캐리어(13)의 디스크측 면(20)과 트레일링 단부(22)에 수직인 동일면(57;the same plane)에 위치한다.
제3도는 회전식 액추에이터에 기인하는 스큐로 인해 이중 소자 방식 판독/기록 변환기에서 판독 및 기록 소자가 오정렬되는 원인을 도시하는 기하학적 예시도이다. 디스크(10)는 회전 중심(70) 및 데이터 트랙(72)을 구비하고 있다. 회전식 액추에이터(27)는 회전축(74) 및 중심 아암축선(76;a central arm axis)을 구비하고 있다. 아암축선(76)은 판독소자(77) 및 기록 소자(78)의 기하학적 중심을 통과하고 있다. 판독 소자(77)는 액추에이터(27)가 축(74)을 중심으로 회전할 때 디스크(10)의 표면(11)을 가로지르며 원호형 경로(79)를 따라 이동한다. 제3도에 의하면 판독 및 기록 소자(77,78)는 아암축선(76)의 방향으로 일정거리 y만큼 이격 위치되어 있기 때문에, 두 소자는 디스크(10)의 중심(70)으로부터 각각 상이한 반경 R1및 R2상에 위치되는 것을 알 수 있다. 아암 축선(76)과 판독 및 기록 소자(77,78)는 데이터 트랙(72)의 접선(80)에 대해 각θ만큼 스큐된다. 그 결과, 제3도에 도시된 바와 같이 판독 소자(77)는 데이터 트랙(72)과 정렬 위치되어 있으면 기록 소자(78)는 데이터 트랙과 정렬되지 않게 된다. 따라서, 동일 트랙상에 데이터를 판독 및 기록하기 위해서는 액추에이터(27)가 헤드 캐리어를 이동시켜야 한다. 이는 양호하지 않은 현상이다.
이 문제를 해결하기 위해서는 상술한 IBM디스크 드라이브의 판독 및 기록 소자가 데이터 트랙에 걸쳐서 평균 스큐량 만큼 서로에 대해 오프셋돼야 한다. 이에 대한 사항은 상면(11) 및 하면(12)을 구비한 디스크(10)의 일부를 나타내는 기하학적 예시도(제4도)에 의해 도시된다. 트레일링 단부(93)에 위치된 판독 소자(91) 및 기록 소자(92)를 구비하는 헤드 캐리어(90)는 디스크의 상면(11)에 위치한다. 트레일링 단부(97)에 위치된 판독 소자(96) 및 기록 소자(96)를 구비하는 헤드 캐리어(94)는 디스크의 하면(12)에 위치한다. 캐리어(90,94)는 작도하기 편리하게 디스크(10)의 대향면에서 서로 이격 위치되게 도시되지만, 실제로는 대향면의 동일 지점에 정확하게 위치되어 있다. 게다가, 캐리어(90,94)는 아암축(94)에 수직이 되는 각 트레일링 단부(93,97)와 더불어 회전식 액추에이터(27)의 아암 축선(76)을 따라 위치된다. 캐리어(90,94)는 또한 데이터 트랙(72)상에 위치되는데, 이 트랙은 판독 및 기록 소자 부근의 미소 영역에서는 직선으로 인식될 수 있다. 도시되는 바와 같이, 캐리어(90)상의 판독 및 기록 소자(91,92)와 캐리어(94)상의 판독 및 기록 소자(95,96)는 모두 데이터 트랙(72)과 정렬 위치된다. 그리고, 제3도의 구성과는 달리 반경(R1,R2)도 동일하다. 그러나, 회전식 액추에이터의 이중 소자 방식 헤드에서 판독 및 기록 소자 모두를 트랙에 대해 정렬시키기 위해서는 두 소자가 캐리어의 트레일링 단부에 평행한 방향으로 서로에 대해 오프셋돼야 한다. 캐리어(90)상의 판독 소자(91) 및 기록 소자(92)의 기하학적 중심은 트레일링 단부(93)에 평행하게 거리 d만큼 서로에 대해 오프셋된다. 이 오프셋 거리는 다음식에 의해 주어진다:
d=y·tanθ;
여기서 y는 트레일링 단부(93)에 수직인 방향으로의 판독 및 기록 소자 사이의 간격 거리(spacing distance)이고 θ는 스큐각(skew angle)이다. 마찬가지로, 캐리어(94)상의 판독소자(95) 및 기록 소자(96)의 기하학적 중심도 트레일링 단부(97)에 평행하게 거리 d만큼 서로에 대해 오프셋된다. 그러나, 캐리어(94)가 디스크(10)의 하면(12)에 위치하고 있기 때문에, 그 판독 및 기록 소자의 위치는 캐리어(90)상의 판독 및 기록 소자의 위치와 반드시 거울상 관계에 있게 된다. 이것은 상이한 부품 번호를 갖는 두 개의 상이한 캐리어가 제작된 후 적절한 액추에이터 아암 상에 조립되도록, 디스크 드라이브 조립 공정을 통해 구성된다는 것을 의미한다.
이 문제는 본 발명에 의해 해결된다. 본 발명은 제1도 내지 제3도에 도시된 캐리어(13) 및 이중 소자방식 헤드(21)가 모두 동형인 회전식 액추에이터 디스크 드라이브에 관한 것이다. 이중 소자 방식 헤드는 디스크(10)의 상면(11) 및 하면(12)의 어느 캐리어 상에서 사용되든지 관계없이, 판독 소자 감지 단부(58) 및 기록용 갭(44)의 기하학적 중심이 캐리어의 트레일링 단부(22) 및 디스크측 면(20) 모두에 수직인 동일면(57)에 위치되게 된다. 두 소자가 트랙에 대해 정렬 유지되는데 필요한 판독 및 기록 소자의 오프셋은 제5도 및 제6도에 도시되고 설명되는 바와 같이 기록 소자간의 적절한 전기 접속을 통해 자기적으로 수행된다.
제5도는 MR판독 센서(52)를 구비한 상부 헤드 캐리어(13) 및 상면(11)을 구비한 디스크(10)를 도시한다. 캐리어(13)의 디스크측 면(20)상의 감지단부(58)는 자기력선(100;magnetic field line)이 발생되는 디스크 표면(11)과 대향위치된다. MR센서(52)의 단부는 전류 소스(102)에 전기 접속되는 전기 리드(60,61)를 구비한다. MR센서(52)는 판독 및 기록 소자가 서로에 대해 실제로 오프셋되지 않도록 기록용 갭(44;제2도 참조)의 기하학적 중심과 정렬되는 기하학적 중심(104)을 갖는다.
MR센서(52)는 방향(106)으로 자기 모멘트(magnetic moment)를 갖는다. 이 모멘트의 방향은 방향(108)의 감지 전류(Is)로부터 기인하는 센서의 전류 바이어싱에 의해 결정된다. 통상적으로 MR센서의 전류 바이어싱은 인접 도체막(adjacent conductor film:분로 바이어싱(shunt biasing))또는 인접 연자성막(adjacent soft magnetic film:연자성 바이어스(soft bias))을 사용하므로서 수행된다. 인접 도체막 또는 인접 연자성 바이어스막을 통과하는 전류는 MR센서의 자기 모멘트가 전류의 방향에 평행하지 않은 다른 방향을 갖게 하는 막에서 자기 모멘트를 발생시킨다.
제5도의 하부를 참고하면, MR센서(52)에서의 신호세기(S)는 센서의 길이에 따른 위치(X)의 함수로서 나타난다. 신호 프로파일(signal profile)의 중심(110)은 MR센서(52)의 자기적 중심으로서 기하학적 중심(104)으로부터 거리 m만큼 이동된다. 이러한 자기적 이동(제5도에서 오른쪽으로)의 방향은 감지 전류(Is)의 방향(108)에 의해 결정된다. 이러한 이동은 MR센서(52)의 양단부 근처에서 자기력선(100)의 영향을 고찰하므로서 쉽게 이해될 수 있다. 자기력선(100)은 모멘트 방향(106)에 직각인 경우에 MR센서(52)쪽으로 잘 전파된다. 리드(61)부근의 단부에서는 자기력선(100)이 MR센서로 들어가서 센서(52)로부터 멀어지는 방향으로 전파된다. 그리고, 센서(52)의 상기 단부에서는 신호 세기(S)에 대해 소규모의 영향을 미친다. 역으로, 리드(60) 부근의 단부에서는 신호 세기(S)가 훨신 더 커지도록 자기력선(100)이 센서(52)쪽으로 전파된다. 그 결과, 신호 프로파일이 기하학적 중심(104)의 오른쪽으로 m만큼 이동되는 것이다. 전류(Is)의 방향이 역으로 바뀌면, 이동은 기하학적 중심(104)의 왼쪽으로 m만큼 이루어진다.
MR센서(52)의 모멘트 방향(106)은 분로 바이어싱 또는 연자성막 바이어싱에 의해, 그리고 이들은 감지 전류(Is)의 방향(108)에 의해 결정되기 때문에, 감지 전류의 방향 변화는 MR센서(52)의 자기적 이동 m을 반대 방향(제5도의 기하학적 중심의 왼쪽으로)으로 수행되게 한다. 이는 MR센서(52)의 단부 근처에서 자기력선(100)의 영향이 제5도에 대한 상술한 설명과 반대로 되도록 자기 모멘트의 영향(106)이 좌하(제5도의 우상 대신에)가 되며 자기력선(100)이 오른쪽(제5도의 왼쪽 대신에)으로 휘기 때문이다.
본 발명에서, 캐리어 및 그 이중 소자 방식 헤드는 디스크의 상하면 모두에서 동일형이지만 감지 전류의 극성은 상하부 판독 소자들 사이에서 역전된다. 그 결과 캐리어 상의 판독 및 기록 소자간의 간격 y와 Is의 값을 적절히 선택하므로서 자기적 이동 m은 판독 및 기록 소자가 데이터 트랙과 정렬 유지하는데 필요한 효과적인 오프셋 d를 제공하는데 사용될 수 있다. 상하부 판독 소자간의 극성이 역으로 되어 있음은 자기적 이동이 상하부 캐리어에서 반대 방향으로 이루어짐과 아울러 헤드가 서로에 대해 효과적으로 거울상이 되게 한다.
제6도는 상하부 판독 소자(120,122)에 대한 전기 접속을 제공하는 한 실시예를 도시한다. 동형의 각 MR센서(120,122)는 판독/기록 채널의 판독용 전치 증폭기(128;the read preamplifier)에 결합되는 전류 소스(126)에 스위치(124)를 통해 전기 접속된다.스위치가 제6도에 도시된 위치에 있을 경우, 감지 전류 상부 MR센서(120)를 통해 리드(130)로부터 리드(132)쪽으로 흐른다. 스위치가 반대 위치에 있을 경우에는 감지 전류가 하부 MR센서(122)를 통해 리드(136)로부터 리드(134)쪽으로 흐른다. 전류가 두 MR센서(120,122)에서 반대 방향으로 흐르기 때문에, 소망의 오프셋 d를 만들기 위한 자기적 이동 m은 두 MR센서에서 반대 방향으로 이루어진다. 이는 이중 소자 방식 헤드를 구비한 단지 한 형태의 캐리어가 제작될 수 있도록 상하부 센서가 실제로 동형이 될 수 있게 한다.
실제의 디스크 드라이브에서는 여러 파라미터의 다음 근사값이 본 발명을 구현하는데 사용될 수 있다. 3.5인치 디스크 드라이브에 있어서, 평균 스큐값은 약 10도이고 자기적 이동 m은 약 0.5미크론이다. 헤드의 설계에 따라 약 1미크론 정도 증가 또는 감소시킬 수 있는 소자간의 간격 y가 약 3미크론 정도이기 때문에, 스큐 보상에 필요한 기계적 오프셋 d는 약 0.5미크론이다. 여기서, 전류(Is)의 방향을 상하부 캐리어에서 반대가 되도록 제어하므로서, 이중 소자 방식 헤드는 상하부 캐리어에서 동형이 되고 자기적 이동 m은 소자들이 필요로 하는 오프셋을 제공하는데 사용될 수 있게 된다.
본 발명은 지금까지 양호한 실시예가 상술되었지만, 후술되는 특허청구의 범위에 기술된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위에 이탈함이 없이 다른 변형 및 개량이 가능하다고 이해된다.

Claims (12)

  1. 데이터를 디스크 상에 기록하고 기록된 데이터를 판독하기 위해 각각 기록 변환기 및 분기 판독 변환기(a write transducer and a separate read transducer)를 구비하는 데이터 기록용 디스크 드라이브(a data recording disk drive)에 있어서; 하나 이상의 데이터 디스크와; 상기 디스크를 회전시키기 위해 디스크에 접속되는 모터와; 기록 변환기 및 판독 변환기를 지지하며 디스크측 면(disk side) 및 트레일링 단부(trailing end)를 구비하는 제1캐리어(carrier)와; 기록 변환기 및 판독 변환기를 지지하며 디스크측 면 및 트레일링 단부를 구비하는 제2캐리어와; 상기 변환기들이 디스크의 양면상의 데이터에 접근할 수 있도록 디스크의 한 면 및 대향면을 가로지르는 원호형 경로에서의 제1 및 제2캐리어를 동시에 이동시키기 위해 상기 제1 및 제2캐리어에 접속되는 회전식 액추에이터(rotary actuator)와; 상기 제1캐리어의 트레일링 단부에 부착되며 상기 제1캐리어의 디스크측 면 쪽으로 향하는 감지 단부를 구비하는 제1기록용 변환기와; 제1캐리어의 디스크측 면쪽으로 향하고 제1기록용 변환기의 감지 단부에 대해 고정 위치되는 감지단부를 가지며, 제1캐리어의 트레일링 단부에 부착된 제1판독용 변환기와; 상기 제2캐리어의 트레일링 단부에 부착되며 제2캐리어의 디스크측 면 쪽으로 향하는 감지 단부를 구비하는 제2기록용 변환기와; 제1기록용 변환기의 감지 단부에 관련한 제1판독용 변환기의 감지 단부의 고정 위치와 거의 일치하는 제2기록용 변환기의 감지 단부에 관련한 고정 위치를 갖고, 제2캐리어의 디스크측 면 쪽으로 향하는 감지 단부를 갖으며, 상기 제2캐리어의 트레일링 단부에 부착된 제2판독용 변환기 및; 상기 모터와 액추에어터를 지지하는 지지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2캐리어는 공기 베어링 슬라이더(air-bearing slider)인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  3. 제1항에 있어서, 각 캐리어 상의 판독 및 기록 변환기와 관련되는 감지 단부의 기하학적 중심(geometric center)은 보통 대응 캐리어의 트레일링 단부의 수직면에 위치하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2기록용 변환기는 유도성 기록 소자(inductive write element)인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2판독용 변환기는 자기성 전기저항 판독 소자(magnetoresistive read element)인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  6. 제5항에 있어서, 상기 판독 소자에 의해 디스크로부터 탐지된 데이터를 표현하는 신호를 처리하기 위해 자기성 전기 저항 판독 소자에 결합된 처리 수단을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2기록용 변환기는 유도성, 기록 소자이고 상기 제1 및 제2판독용 변환기는 자기성 전기저항 판독 소자인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  8. 제7항에 있어서, 유도성 기록 소자의 감지 단부는 기록용 갭(write gap)이고, 이 기록용 갭은 보통 대응 캐리어의 트레일링 단부에 수직 방향으로 그 대응하는 자기성 전기저항 판독 소자와 이격 위치되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  9. 제8항에 있어서, 감지 전류를 발생시키기 위해 제1자기성 전기저항 판독 소자에 결합되는 발생 수단과 제1감지 전류의 방향과 반대 방향으로 감지 전류를 발생시키기 위해 제2자기성 전기저항 판독 소자에 결합되는 발생 수단을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  10. 상하면을 구비하는 자기기록용 디스크와; 상기 디스크를 회전시키기 위해 디스크에 접속된 모터와; 상기 디스크의 상면 부근에서 유지되며 트레일링 단부를 구비하는 상부 캐리어(top carrier)와; 상기 상부 캐리어의 트레일링 단부 상에 지지되며, 제1기록 소자의 기하학적 중심과 정렬되는 기하학적 중심을 갖는 제1자기성 전기저항 센서 및 제1기록 소자를 포함하는 제1판독/기록 헤드와; 상기 디스크의 하면 부근에서 유지되며 트레일링 단부를 구비하는 하부 캐리어(bottom carrier)와; 상기 하부 캐리러의 트레일링 단부에 지지되며 제2기록 소자의 기하학적 중심과 정렬되는 기하학적 중심을 갖는 제2자기성 전기저항 센서 및 제2기록 소자를 포함하는 제2판독/기록 헤드와; 상기 디스크의 상하면을 각각 가로지르며 캐리어들을 동시에 이동시키는 상하부 캐리어에 접속되어 있는 회전식 액추에이터 및; 제1 및 제2자기성 전기저항 센서의 자기적 중심(magnetic center)을 각 기하학적 중심의 반대 방향으로 자기적으로 이동시키는 제1 및 제2자기성 전기저항 센서에 전기적으로 결합되는 전류 소스(current source)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기록방식 디스크 드라이브.
  11. 제10항에 있어서, 상기 캐리어는 공기 베어링 슬라이더인 것을 특징으로 하는 자기기록방식 디스크 드라이브.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2기록 소자는 자기적 이동량과 관련되는 예정 거리 및 캐리어의 트레일링 단부에 수직인 방향으로 제1 및 제2판독 소자와 각각 이격 위치되는 것을 특징으로 하는 자기기록방식 디스크 드라이브.
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