KR100275916B1 - 멀티트랙 테이프 드라이브에서 자기 헤드의 위치 설정을 위한 보이스 코일 구동 위치 설정기 - Google Patents

멀티트랙 테이프 드라이브에서 자기 헤드의 위치 설정을 위한 보이스 코일 구동 위치 설정기 Download PDF

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아쇽 비. 나약
커트 에이. 버클랜드
월터 펠만
제임스 마크 데코트
스코트 엘. 한손
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토마스 에프. 멜베이니
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Abstract

보이스 코일 구동 위치 설정기는 제거가능한 테이프 카트리지의 테이프에 대해 테이프의 자기헤드의 위치 설정을 위하여 설치된다. 그 헤드 위치 설정기는 작은 질량의 캐리지를 포함하는데 그 캐리지는 한쪽 끝 위에서 헤드를 지지하고, 반대쪽의 위에서는 보이스 코일을 지지한다. 저마찰 유도 메카니즘은 정확한 이동 통로를 따라 캐리지를 유도하고, 헤드를 공급된 멀티 트랙 테이프의 트랙으로 전달하고, 동시에 고정자에 의해 생성된 자속장을 통하여 보이스 코일을 전달한다. 위치 감지기의 이동할 수 있는 부분은 캐리지에 부착되어 있고, 고정자의 공동안으로 왕복운동하는 보이스 코일과 함께 고정자의 다른 공동 통로 안으로 왕복운동을 하기 위하여 보이스 코일의 공동내에 배치된다. 위치 감지기의 고정된 부분은 고정자에 부착되어 있고, 고정자의 공동 통로 내에 단단하게 붙어 있다. 프로그램가능 룩업 테이블은 위치 감지기에 의한 측정 신호 출력을 미리 조정된, 헤드 위치 표시 신호로 변환한다. 플랫폼은 조정중에 이용되는 인터페로미터를 장착하기 위하여 캐리지 위에 설치된다.

Description

멀티트랙 테이프 드라이브에서 자기 헤드의 위치 설정을 위한 보이스 코일 구동 위치 설정기
제1도는 본 발명에 따른 보이스 코일 위치설정기의 측면의 단면도이고, 제어 전자공학에 부합하는 개략도이다.
제2도는 제거할 수 있는 테이프의 카트리지와 맞물려서 제1도의 한 실시예인 보이스 코일 구동 위치 설정기를 나타낸 평면도이다.
제3도는 스프링이 장착된 움직이는 유도레일의 측면도이다.
제4(a)도는 홀 효과 위치 탐지기를 포함한 보이스 코일 구동 위치 설정기의 측면 단면도이다.
제4(b)도는 광학적 위치 탐지기가 내장된 보이스 코일 구동 위치 설정기의 측면 단면도이다.
제5(a)도는 캐리지 유도수단을 위한 다른 실시예를 나타낸 평면도이다.
제5(b)도는 제5(a)도에서 나타낸 캐리지 미끄럼 메카니즘의 상세한 상부 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 프레임 112 : 일직선 형상
115 : 랫치 수단 120 : 고정자 조립 부품
120,140 : 모터 수단 123,423 : 캐리지 위치 측정 수단
123a-c : 정지 감지 수단
123d,423,467a : 이동할 수 있는 위치 표시 부재
123-155 : 프로그래밍 측정 수단
124,127 : U자 모양의 자기 요크
128,148 : 제한 표시 수단
130 : 유도 레일 수단(고정된 유도 레일)
135 : 이동할 수 있는 유도레일
140 : 보이스 코일 140a : 보이스 코일의 공동
144,159 : 보이스 코일 구동 수단
145 : 탄력성 있는 케이블 146,156 : 온도 수정 수단
152 : 위치 측정 신호
155 : 디지탈 기억소자(테이블 룩-업 수단, 결합 수단)
156 : 온도 보상된 위치 표시 158 : 트랙의 서보 신호
157 : 부하 위치 신호
160 : 이동할 수 있는 캐리지 신호
161-166 : 저마찰 롤러 바퀴
161-164,562-564 : 저마찰 장치
167 : 좌측 캐리지 신호 전파
169 : 우측 캐리지 신호 전파
168,161-66,568 : 유도 레일 연결 수단
170 : 자기 헤드 175 : 정밀 측정 수단
180 : 테이프 카트리지 190 : 멀티 트랙 테이프
423c : 영구자석(이동할 수 있는 자장 생성 수단)
423a,b : 자장 센싱 수단 423´ : 스케일 읽기 수단
467a´ : 광학 스케일 530 : 정지 부재
562 : 베아링 볼 568 : 활주 부재
본 발명은 일반적으로 자기 기록 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로 말하자면, 멀티 트랙 테이프의 트랙에 대한 자기 헤드의 위치 설정장치와 방법에 관한 것이다.
종래 기술에서 자기테이프의 다중 트랙(track)에 있어 정보의 고밀도 기록장치는 이미 잘 알려져 있다. 병렬 트랙은 연장된 자기 테이프의 정세로 방향으로 실질적으로 확장된 것으로 한정된다. 자기 헤드는 녹화나 재생에 앞서 원하는 트랙에 근접하여 헤드의 읽기 그리고/혹은 쓰기를 실행하는 테이프 표면을 가로질러 측면과 횡축으로 이동한다. 녹화나 재생중에, 헤드가 테이프가 읽기/쓰기의 갭(gap)을 지나서 세로 방향으로 움직이는 동안 트랙에 남아 있어야 한다.
원하는 트랙에 대한 헤드의 읽기/쓰기 갭의 정확한 위치 설정이 중요하다. 두 가지의 기본적인 헤드 위치 설정기는 트랙 설정(열림-루프와 닫힘-루프)을 위하여 헤드를 준비시키는데 이용한다.
열림-루프 위치 설정기는 전형적으로 트랙과 관련된 헤드의 일회 배치에 사용되고, 통상 상대적으로 저밀도의 트랙을 가진 테이프 시스템에서 볼 수 있다. 자기헤드는 도선 나사에 장착되어 있다. 스텝퍼 모터는 도선 나사를 회전하고 도선 나사는 모터의 회전동작을 헤드의 직선 이동으로 전환한다. 스텝퍼 모터는 하나의 트랙에서 읽기 또는 쓰기를 선행하는 다음의 트랙으로 헤드를 이동하기 위하여 고정된 차수의 값을 올린다. 헤드는 읽기/쓰기가 진행되는 동안 고정된 위치에 있다. 테이프가 작동하고 트랙위에 기록된 정보가 읽히는 동안에는 에러의 수정을 위한 어떠한 장치도 만들어지지 않는다.
닫힘-루프 위치 설정기는 전형적으로, 상대적으로 고밀도이며 기록/재읽기의 비율이 높은 다중 트랙 테이프에 이용된다. 테이프가 원하는 경도방향으로 진행함에 따라 측면 방향으로 탈선하는 단점을 가지는 경향이 있다. 이러한 단점은 원하지 않는 트랙과 헤드의 잘못된 정렬을 유발한다. 만일 트랙이 서로 가까우면, 측면 탈선은 오프-트랙상태를 만드는데 충분하다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 서보(servo) 신호가 각 트랙의 위치를 표시할 수 있도록 테이프 위에 먼저 기록되어야 한다. 닫힘-루프 서보 시스템은 그 시스템이 원하는 트랙의 서보 신호를 찾고 있는 동안 헤드의 옆을 움직인다. 그럼으로써 원하는 트랙에 헤드를 잘 조정할 수 있다. 트랙으로부터/위에 정보의 읽기 또는 쓰기가 진행되는 동안 피드백(feed-back)은 서보 신호의 조정을 유지하기 위하여 계속된다.
우수하지 못한 위치 설정기인 열림-루프와 우수한 위치 설정기인 닫힘-루프의 결합은 상대적으로 고밀도인 다중트랙 테이프인 자기 헤드의 위치설정에 있어 계속 제시되어 왔다. 상기에 언급한 미국 특허 제5,191,492호의 건이 그러한 결합에 관한 것이다. 보이스 코일(voice coil)은 헤드와 보이스 코일 조합이 우수하지 못한 위치 설정을 제공하는 스텝퍼 모터에 의해 작동되는 도선 나사위에 장착되어 있는 동안 닫힘-루프는 우수한 위치 설정을 제공하기 위하여 자기헤드에 부착되어 있다.
우수하지 못한 위치 설정기인 열림-루프화 우수한 위치 설정기인 닫힘-루프의 이러한 결합은 다음과 같은 단점을 갖는다. 우수하지 못한 위치 설정과 우수한 위치 설정의 하부 시스템을 형성하고 또, 두 하부시스템을 결합하기 위하여 두 위치 설정 장치 모두 각각 많은 조립품이 필요하게 된다. 그러한 결합의 공정에 많은 비용이 드는 것은 각 위치 설정기 조립품의 추가적 비용과 많은 조립품을 결합하는 일에 관련된 비용 때문이다. 또한, 그렇게 결합된 하부시스템은 부피가 큰 단점이 있다. 열림-루프와 닫힘-루프 서보 전자공학의 통합은 복잡하고 안정도가 문제시 된다. 트랙의 스위칭 시간 및/또는 트랙의 스위칭 동력소모는 우수하지 못한 하부 시스템과 우수한 하부 시스템의 무게 결합으로 인하여 매우 크다.
본 발명은 다중 트랙 테이프의 트랙에 관련된 자기 헤드의 우수하지 못한 위치 설정과 우수한 위치결정을 모두 제공하기 위하여 단일의 보이스 코일을 사용함으로써 상기와 같은 문제들을 극복한다.
작은 질량의 보이스 코일을 이동할 수 있는 캐리지(carriage)에 장착한다. 자기 헤드 역시 이동할 수 있는 캐리지에 장착한다. 캐리지는 낮은 마찰과 운동 유도 메카니즘에 의해 정확한 길을 따라 이동한다. 보이스 코일 위치 설정 하부시스템은 원하는 트랙의 위치쪽으로 보이스 코일을 이동하기 위한 것이고, 그 후에 계속적으로 캐리지가 지지하고 있는 헤드를 트랙 서보 신호로 조정하기 위한 것이다. 위치 설정 하부시스템의 한 실시예로서는 공칭의 트랙 위치를 위한 헤드 조정의 LVDT위치 탐지기로 이용되는 것이다. 또 다른 실시예로서는 공칭의 트랙 위치를 위한 헤드의 위치설정을 위하여 대립되는 한 쌍의 홀(hall) 효과 변환기에 이용되는 것이다. LVDT 또는 홀 효과 위치 탐지기는 원통모양 영역의 내부에 자리잡고 원통모양의 외부는 보이스 코일이 지나가는 관모양이다. 이러한 배치는 소형의 보이스 코일 방식의 위치 설정 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 구조는 다음과 같이 구성된다.: (a)캐리지의 한쪽 끝에서 자기 헤드를 지지하는 이동할 수 있는 캐리지와 그 캐리지의 또 다른 끝에 있는 보이스 코일; (b)테이프 표면과 평행하게 옆으로 놓여 있는 정확한 유도길을 따라 이동할 수 있는 캐리지를 유도하기 위한 유도 레일(rail); (c)참고적으로 캐리지의 위치를 탐지하기 위한 캐리지 위치 탐지수단; (d)보이스 코일을 지나서 정체 자장을 형성하기 위한 고정자 조립부품; 그리고 (c) 보이스 코일을 추진하고 원하는 위치에 헤드를 부착하기 위하여 보이스 코일을 따라 전류를 흐르게 하는 보이스 코일 구동 수단, 이 보이스 코일 구동수단은 예정된 공칭의 트랙 위치로 헤드를 움직이기 위한 공칭의 트랙 위치 설정기 하부 시스템과 헤드를 원하는 트랙의 서보 신호를 가지고 정확하게 일직선을 이루도록 이동시키기 위한 닫힘-루프 서보시스템을 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다.: (a) 자기 고정자 구조에 상반되게 배치된 보이스 코일을 설치하는 단계, 이 보이스 코일은 보이스 코일에 흐르는 전류에 응답하는 자기 고정자 구조와 관련되어 이동한다. ; (b) 고정자 구조에 관한 보이스 코일의 이동을 측정하기 위한 프로그램가능 측정 수단을 설치하는 단계, 이 측정 수단의 출력은 프로그램가능 테이블 룩업(look-up) 수단으로 한정된다.; (c) 고정자 구조에 관한 보이스 코일의 위치를 정확하게 측정하기 위한 보이스 코일에 정밀한 측정 수단을 제거 가능하게 부착시키는 단계 ; (d) 정확한 측정 수단에 의해 정해진 정확한 위치에 보이스 코일을 이동시키기 위하여 보이스 코일에 전류를 통하게 하는 단계; (e)상기 전류가 보이스 코일에 통하는 동안, 상기 위치 설정을 나타내는 신호를 출력하기 위한 프로그램가능 테이블 룩업 수단을 프로그램화 시키는 단계.
본 발명을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도에서 측면 단면도는 본 발명에 따른 보이스 코일 구동 헤드 위치 설정 시스템(100)을 나타낸 것이다. 이 단면은 일정한 비율로 그려진 것은 아니다. “X”축은 좌측에서 우측으로 제1도를 지나 수평으로 뻗어 간다. “Z”축은 아래에서 위로 “X”축과 직각으로 확장되고, “Y”축은 “X”측과 “Z”축으로 정의된 면으로부터 수직으로 확장한다.
헤드 위치 설정기 시스템(100)은 다이-케스트 프레임(die-cast frame)(110)에 의해 형성된다. 프레임(11)은 알루미늄 합금(380)과 같은 금속 합금의 비자성의 열안정성 물질로 만들어지는 것이 바람직하다. 프레임(110)은 비교적 평평하고 고정자 조립 부품(120)을 지탱하기 위한 그 위의 지지 표면(111)을 구비한다. 지지면(111)은 XY 평면과 평행을 이룬다. (프레임(110)의 일부는 도선(151)과 도선(152)의 연결을 보이기 위하여 제1도에서 잘려져 나갔다.)
프레임(110)은 지지면(111)을 떠 받치는 고정자의 첫 번째 부분으로부터 수직으로 투사된 다이-케스트 일직선 형상(l12)을 포함한다. 유도레일 장착 호울(hole)(113)은 X축을 따라 측정된 일직선 형상(l12)의 우측 벽면으로부터 미리 정해진 거리 “A”만큼 떨어진 곳에서 지지 표면(111)의 두 번째 부분으로 수직한 곳에 구멍이 나 있다. 거리 “A”는 아래에 도시된 고정자 조립 부품(120)의 외부 벽과 벽사이의 거리 B보다 커야하고 0.0005˝(인치의 천분의 오)나 그 이하의 정확도를 가져야 한다.
캐리지 유도레일(130)은 바람직하게는 단단한 스테인레스 스틸과 같은 비자성 물질로 이루어지고, 압력에 의한 부착과 나선줄 혹은 다른 적절한 수단에 의해 유도레일 설치 호울(130)위에 축의 가운데에 견고하게 부착된 것이다. 고정된 유도레일(130)의 물질은 0.0002˝나 더 나은 정확도에서 외부 직경이 0.516 인치인 원통모양의 축으로 규정된 프레임에 맞게 만들어지는 것이 바람직하다.
이동할 수 있는 캐리지(160)는 그것으로부터 튀어 나온 여섯 열림의 저마찰 롤러 바퀴(161-166)를 가지고, 아래에서 설명 할 고정된 유도레일(130)을 따라 맞물려서 장착되어 있다. 고정된 유도레일(130)의 목적은 이동할 수 있는 캐리지(160)가 Z방향으로 움직일 때 정확한 길로 유도하는 것이다. 여섯 개의 저마찰 롤러 바퀴(161-l66)는 아래에 나타낸 스프링-바이어스된 이동할 수 있는 유도 레일(130)을 장착하기 위한 저마찰 수단으로 이용되며, 그 이동할 수 있는 유도 레일은 본질적으로 적은 마찰을 가지고 있어, 보이스 코일이 상기 이동할 수 있는 캐리지(160)를 추진할 때 아래에 도시된 보이스 코일(140)에 부과되는 마찰을 최소화할 수 있다.
고정자 조립 부품(120)은 고정자 지지표면(111)위에 놓이고 일직선 형상(l12)의 오른쪽 벽에 인접하여, 고정된 유도 레일(130)의 위치에 대해 정확한 위치를 잡을 수 있게 한다. 고정자 조립 부품(120)은 앞서 기술한 바와 같이 외부 벽과 벽의 거리 B가 A보다 작아야 한다. 외부 벽과 벽 길이 B는 0.0005˝나 그보다 나은 정확도를 가져야 길이의 차, A-B가 0.001˝나 그 보다 나은 정확도를 가질 수있다.
고정자 조립 부품(120)은 가급적 대칭적인 관 모양을 가지는 것이 좋고, 그 보다는 동축의 속이 빈 원통 모양(122)이 더욱 바람직하다. (또 다른 실시예로는, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 고정자 조립 부품(120)의 XY단면이 가장자리가 둥근 직사각형 모양인 것이다.) 고정자 조립 부품(120)이 원통일 경우에 고정자 조립 부품(120)의 외부 표면(121)은 가급적 OD(outer diameter)가 1.000인치가 되는 것이 좋다. 고정자 조립 부품(120)의 내부 구성 성분은 고정자 외부 표면(121)에 대해서 대칭적으로 배치하고, 고정자 외부 표면(121)에 대하여 내구력이 0.001˝나 더 나은 곳에 위치하게 한다.
1차 코일(123a)과 두 열림의 2차 코일(123b, 123c)로 구성된 LVDT코일 조립 부품(123)은 고정자 조립 부품(120)안에서 보호 받는다. 코어 통로(122)는 LVDT 코어 부분(123d)을 통해서 자유롭게 움직이게 할 수 있도록 Z방향에서 LVDT 코일 조립 부품을 통하여 중심으로 뻗어간다. LVDT 코일 조립 부품(123)의 동작은 아래에서 상세히 기술할 것이다. LVDT코일 조립 부품(123)은 중심에 위치한 위치 측정 수단의 구성요소가 되는데, 상기 위치 측정 수단은 1차 및 2차 LVDT 코일(123a-l23c)에 대하여 LVDT 코어 부분(123d)의 Z축을 따라 위치 측정에 이용된다. LVDT 코어 부분과 아래에 도시된 중심 지지 받침대(167a)의 결합은 작은 질량의 “딥 스틱(dip stick)”의 구성요소가 되는데, 이 딥 스틱은 아래에 도시된 보이스 코일(140)의 고정자 조립 부품(120)의 자기 갭(125)안으로의 왕복운동과 일치하여 코어 통로(122)안으로 왕복운동한다. 내부 극(pole)(124)은 LVDT 코일 조립 부품(123)의 외부를 조이면서 둘러싼다. 그것은 강철과 같은 자기적으로 전도성 있는 물질로 만들어 진다. 또한, 그것은 자기장을 전도하는데 이용되며 자기장은 아래에 도시된 영구자석 세트(126)에 의해 생성된다. 적당한 에폭시 접착제가 내부 극 부분(24) 안 쪽 표면을 향한 LVDT 코일 조립 부품(123)을 묶어 주거나 또는 LVDT코일 조립 부품(123)이 내부 극 부분(124)의 속이 빈 원통쪽으로 프레스된다. 내부 극 부분은 가급적 하나의 관 모양 구조를 가지고 있는 것이 바람직하다.
LVDT코일 조립 부품(120)은 LVDT 코일(123)에 의해 생성되는 자속을 유지시키기 위한 LVDT 코일 조립 부품(123)의 자마그네틱 하우징(housing)을 포함한다. 이 하우징 구조는 도면에 표시되어 있지는 않지만, 작은 접속 영역을 가지고 있는데, 그것은 0.005인치의 두께와 내부 극 부분(124)의 내부 직경의 한 점에서 하우징 압착하여 부착하기 위한 LVDT 하우징 바깥 표면의 중간에 대하여 중심에 위치하고 있다. 록타이트 블랙맥스 380티엠(Loctite Blackmax 380TM)과 같은 접착제는 내부 극부분(124)에 대한 접속 영역을 단단히 부착하기 위하여 이용된다. 표시되어 있지 않은 0.005인치의 갭은 LVDT 코일 조립 부품(123)의 외부 표면의 나머지와 극 부분(124)의 내부 직경사이에 자리잡고 있어, LVDT 조립 부품(123)의 나머지는 가운데에 위치한 접속 영역의 위와 아래로 온도 변화에 따라 똑 같이 확장된다.
바람직한 경우로는, LVDT 코일 조립 부품(123)은 원통형 모양에 위치하고, 그 LVDT 코일 조립 부품(123)은 0.160인치의 내부직경과 0.300의 외부직경을 가지고 있고, 내부 극 부분(124)은 내부 직경이 0.310인치, 외부 직경이 0.550인치이다.
외부 극부분(127)은 바람직하게는 내부 극부분(124)과 같이 자기성을 띠는 전도성 물질(강철)로 만들어 내부 극에 붙어 둘러 싸고 있다. 외부 극 부분(124)의 단면은 반사 이미지 방향에서 우측에 있는 대문자 L과 정상 방향의 좌측 L이 나란히 있는 두개의 L과 유사하다. 전방의 기본 지주(127a)와 반사 이미지 L은 내부 극 부분(124)의 외부 표면과 연결되어 있는데, 이것은 둘 다 프레스(interferance fit간섭 적합도 0.0005)에 의하거나, 적절한 접착제에 의해 접착된 것이다. 외부 극 부분(127)은 가급적 하나의 관모양 구조를 가지는 것이 바람직하다. 내부 및 외부 극 부분(124,127)은 각각 다른 주조로 형성되어 연결될 수도 있고, 동일한 주조로 같이 형성될 수도 있다.
내부 극(124)과 외부 극(127)의 결합은 XZ평면에서 한정되고, 곧 도시될 영구자석(126)의 자속(126a)을 통하는 U모양의 자기장 전도체(요크스(yokes))로서 서로 떨어져 있다. 바람직한 경우로는 상기 내부 극 부분(124)이 원통모양에 위치하고 외부 극 부분(127)의 외부 원통의 일부는 0.900인치의 내부 직경과 1.000의 외부 직경을 가진다. 이때, 외부 극부분(127)의 지주(127a)는 0.100인치의 두께를 갖는다.
영구자석 세트(126)는 외부 극부분(127)의 상부 내벽에 부착되어 있다. 영구자석(126)은 각각의 N극이 외부 극 부분(127)의 내부 벽을 향하여 있고, 각각의 S극은 고정자 조립 부품(120)의 중심쪽으로 내부를 향하게 된다. 바람직한 경우로는, 외부 극부분(127)은 원통모양에 위치하고, 영구자석(126)은 외부 극 부분(127)의 내부 벽에 장착된 호(are) 조각의 조합이다. 예로서, 영구자석(126)은 네 개의 90° 호 단편이나 여섯 개의 60°호 단편의 복수로서 제공될 수 있다. 영구자석(126)을 위한 바람직한 물질로는 네오디늄이나 그와 같은 고자성의 강한 물질이다. 자속 선(126a)은 S 극으로부터 내부 극 부분(124)의 외벽으로 균일하게 방사되어 흐른다.
영구자석(126)은 내,외 극 부분(124,127)의 상부 에지(edge) 아래에 거리 C(0.020인치)를 두고 위치하는 것이 바람직하다. 그리하여 S극에서 N극으로의 자속 흐름의 가장자리가 외부 극부분(127)의 상부 에지에 의해 포착되고 영구자석(126)의 N극쪽으로 되돌아 온다. 외부 극 부분(127)의 돌출한 상부 에지는 나중에 도시할 자기 헤드(170)로 부터 떨어진 보이스코일(140)의 가장자리 자속 흐름에 직접 이용된다.
제한 스위치(128/148)의 일부로써 쓰여지는 작은 영구자석(128)은 Z방향에서 위로 향하여 자석(128)의 N극과 함께 고정자 외부 표면의 상부에 위치한다. 컵 모양의 자석 보호물(129)은 자석(128)에 대해 반대쪽 S극을 지지하고 감싼다. 자석 보호물(129)은 시스템의 자기 헤드(170)로부터 떨어진 작은 자석(128)의 자속선을 지배한다.
외부 극 부분(127)의 두께와 물질은 외부 극 부분(127)의 자기포화를 방지하기 위하여 영구자석(126)의 강도에 따라 선정되어야 한다. 그럼으로써 자속의 가장자리 흐름이 헤드(170)로부터 떨어져 지배받고 극 부분(127)에 의해 포착된다. 비록 여기에서 도시하지는 않았지만, 적절한 mu 보호물은 빗나간 자속으로부터 읽기/쓰기 갭을 보호할 수 있게 하기 위하여 헤드(170) 주위에 놓여져야 한다. 보이스 코일 모터(120/140)나 관련 자석(128)과 같은 빗나간 자속의 근원과 자기 헤드(170)사이의 거리는 실제 상황에서 알 수 있다. 이 거리는 충분히 커서 감수할 수 있는 정도의 빗나간 자속력(5 가우스)을 낮출 수 있다. 이러한 경우에는 mu보호막은 필요치 않다.
자기 갭(125)은 영구자석(126)의 안 쪽으로 면한 S극과 내부 극 부분(124)의 상부 외벽 사이에서 한정된다. 자기 갭(125)은 Z방향에서 갭을 통과하여 움직이는 아래에 나타낸 보이스 코일(140)을 위한 클리어런스(clearance)를 공급하기 위하여 크기 조정이 된다. X와 Y평면의 전 방향에서 보이스 코일(140)에 대한 공칭 125a의 클리어런스는 0.010˝나 그 이상이 바람직하다.
바람직한 경우로는, 내,외 극 기둥(124,127) 둘 다 원통형 모양에 위치하고, 동축이며, 각 영구자석(126)은 XY 평면에서 0.060의 두께를 가져야 한다. 이때, 영구자석(126)의 내직경은 0.780인치로 한정되고 보이스 코일의 두께는 약 0.075인치이다. (보이스 코일(140)의 단면의 두께는 자기 갭(125)의 반지름과 같고 공칭 125a의 클리어런스보다 두 배 작다. ) 내부 극 부분(124)이 외직경 0.550일때, 외부 극 부분(127)이 1.00인치의 외직경과 0.90인치의 내직경을 가지므로 보이스 코일(140)의 내,외 벽의 각각에 대해 클리어런스 범위 125a는 약 0.020인치를 가진다.
자기 갭(125)의 경계와 보이스 코일(140) 사이의 공칭 클리어런스(125a)는 고정자 조립 부품(120)에 대한 중심 지지 받침대(167a)와 보이스 코일(140)의 위치에서 범위 이탈을 해결하기 위해 사용된다. 용적 이탈은 몇 가지의 원인에서 비롯되는데, 그와 같은 원인은 곧 도시될 좌측 캐리지 신호 전파(167)와 같은 캐리지 부분에서의 열팽창, 외부 극 부분(127)의 외부 직경 조정에서의 오류, 일직선 형태(112)에 대한 유도레일 설치 호울(113)의 위치의 오류, 고정된 유도 레일(130)의 설치나 장착에서의 오류를 포함하지만 이것으로 한정되지는 않는다.
만일 원한다면, 홈이 파진 일직선 호울(120b)이 있는 바닥 돌출부(120a)는 고정자 조립 부품(120)이 프레임(110)을 지지하기 위하여 보호되는 때, 고정된 유도 레일(130)에 대한 고정자 조립 부품을 일직선으로 하기 위하여 고정자 조립 부품(120)의 외부 바닥 부분에 공급될 수 있다. 그러한 경우에, 일직선 형상(112)은 부분적인 일직선이 이용되거나, 불필요하게 된다. 그러나 바람직한 실시예로는, 일직선 형상(l12)은 한 단계에서 고정된 유도 레일(130)에 관련된 고정자 조립 부품(120)의 정확한 정렬에 이용되고, 에폭시 접착제는 표면(111)을 지지하기 위한 고정자 조립 부품(120)을 확고하게 보호하기 위하여 외부 극 부분(127) 아래에 균일한 두께로 둔다. 그 후의 공정은 비용을 절감할 수 있다. 동등한 조임 수단은 프레임(110)에 대해 고정자 조립 부품을 보호하기 위하여 이용된다.
보이스 코일(140)은 자기 갭(125)의 자속(126a)을 힘 F에 의해 위 혹은 아래로 가로지른다. 이때 F는 보이스 코일을 흐르는 양 혹은 음극에 부합하는 전류가 IC일때 보이스 코일(140)에 대해서 유도되는 힘이다. 상기 보이스 코일(140)은 튜브 모양이고 내부가 비었으므로 그 보이스 코일(140)의 몸체가 내부 극 부분(124)의 외부 경계를 자유로이 왕복운동을 할 수 있게 한다. 상기 보이스 코일은 캐리지(160)위에 준비된 좌측 캐리지 신호전파(167)의 아래쪽에 장착되어 보이스 코일(140)을 흐르는 전류 IC의 크기와 극성에 맞게 위, 아래로 추진할 수 있다. 만일, 코일(140)의 전기적 끝이 짧아 그 끝을 가로지르는 제로 볼트를 유지하기 어렵게 되면 잘 알려진 브레이킹(braking) 효과가 발생한다.
캐리지(160)는 알루미늄과 같이 비자성의 단단하면서도 질량이 작은 물질로 만들어지는 것이 바람직하다. 상기 캐리지는 캐리지 중심부분(168)(앞서 기술한 돌출한 바퀴(161-166)으로부터)을 포함하고, 캐리지 중심 부분(168)의 좌측의 위에서부터 뻗어 나간 좌측 캐리지 신호전파(167), 그리고 캐리지 중심 부분(168)의 반대쪽 우측의 아래에서 부터 확장된 우측 캐리지 신호전파(169)를 포함한다. 좌, 우측 캐리지 신호전파(167,169)는 범위화 되어 중심부(168)는 캐리지(160)의 중력 중심이 되고 좌측 롤러 바퀴(161,163,165)와 같은 질량이 걸리며, 우측 롤러 바퀴는 이와 균형을 이룬다. 균형잡힌 부하 질량은 자기 헤드(170)의 질량과 보이스 코일(140)의 질량에 LVDT 중심 부분(123d)의 질량을 포함한다. 바람직하게는 좌,우측의 모멘트(moment)도 균형을 유지해야 한다.
제1도에서 도시되는 바와 같이, 자기 헤드(170)는 우측 캐리지 신호전파(169)의 위 표면에 부착되어 설치된다. 제거 가능한 테이프 카트리지(catridge)(180)는 자기 테이프(190)로 이루어 지는데, 이 자기 테이프는 자기 헤드(170)의 평행한 읽기/쓰기 면에 대하여 견디도록 만들어진 테이프(190)의 저마찰 기록 표면(191)과 같은 프레임(110)에 부착되어 있다. 테이프 카트리지(180)는 헤드 위치 설정 시스템(100)의 프레임(110)과 일직선을 이루어 프레임(110)의 고정자 지지 표면(111)에 대하여 일반적으로 수직방향이고, 고정된 유도레일(130)에 대하여 일반적으로 평행 방향인 테이프의 기록 표면(191)을 고정할 수 있다. 테이프(190)는 여기에서 도시되지는 않았지만 일반적으로 Y방향으로 연장되고 유연하면서도, 팽팽하게 죄인 회전부분을 감싸며 구부러진다. 테이프는 헤드(170)의 읽기/쓰기 표면(171)이 맞닿아 구부러진다.
읽기/쓰기 표면(171)은 두 개 이상의 많은 읽기 갭과 두 개 이상의 쓰기 갭을 가지는데, 쓰기 갭은 테이프(190)가 앞 방향이나 역방향으로 이동할 때 주어진 트랙위에 쓰기를 하기 전에 읽기를 할 수 있도록 반대로 배치된다.
캐리지(160)는 테이프의 기록하는 표면(191)과 함께 헤드 읽기/쓰기 표면(171)의 부착이 유지되는 동안 Z방향에서 자기 헤드(170)를 위, 아래로 이동한다. 자기 헤드(170)는 이동되는데, 원하는 하나의 정방향-역방향 읽기/쓰기 갭 쌍(R(W), (W)R)은 테이프의 기록 표면(191) 위에 정의된 여러 개의 트랙(192)의 하나와 일직선을 이룰수 있다. 도시되어 있지는 않지만, 서보 신호는 다수의 트랙(192)위의 위치를 정의하기 위하여 테이프의 기록 표면(191)위에 먼저 기록된다.
고정된 유도레일(130)은 캐리지(160)의 자유로이 움직일 수 있는 정도를 제한하는데 이용된다. 따라서 보이스 코일(140)이 캐리지(160)를 위,아래로 추진함에 따라 자기 헤드는 정확한 길을 따라 움직일 수 있게 된다. 네 개의 저마찰 롤러 바퀴(161-166)는 캐리지 중심 부분(168)의 표면위에 회전할 수 있게, 유도레일(130)의 뒷 표면에 대하여 최소의 제동장치를 가지고 장착되어 있다. (제2도의 평면도를 보라.)
제1도에서 도시되는 바와 같이, 세 번째(163)와 네 번째(164) 롤러 바퀴가 캐리지 중심부분(168)의 상부에 역 대칭되게 자리잡고 있는 동안 첫 번째(161)와 두 번째(162) 롤러 바퀴는 캐리지 중심부분(168)의 아래에 위치하고 있다. 이렇게 위치함으로써 캐리지 중심부분은 고정된 유도 레일(130)의 뒷 표면에 평행하고, 일직선으로 유지될 수 있다. 우측 캐리지 신호전파(169)는 캐리지 중심 부분(168)의 아래에서 부터 확장되어 캐리지 중심부분(168)의 이동 통로에 대한 헤드의 읽기/쓰기 표면(171)의 평행을 유지할 수 있다. 좌측 캐리지 신호전파는 캐리지 중심부분(168)의 위에서부터 확장되어 캐리지 중심부분(168)의 이동 통로에 대한 보이스 코일(140)의 중심축의 평행을 유지할 수 있다.
다섯 번째(165)와 여섯 번째(166) 롤러 바퀴는 캐리지 중심부분(168)의 후면에 회전할 수 있게 장착되어 있고, 스프링 바이어스(spring-biased)된, 이동할 수 있는 유도레일(135)에 대해 저마찰을 가지고 안정하게 장착시키기 위한 방위에 맞추어져 있다.(제2도와 제3도에서 보여지고 있다). 다섯 번째(165)와 여섯 번째(166) 롤러 바퀴는 바이어스 힘(G)에 동일한 하부구성요소를 적용하기 위하여 아래의 롤러 바퀴(161-162)와 위의 롤러 바퀴(163-164)사이에 대칭적으로 위치하고 있다. 바이어스 힘은 제2도에서 도시되는 바와 같이 스프링 바이어스된, 이동할 수 있는 유도레일(135)로부터 다섯 번째(165)와 여섯 번째(166)롤러 바퀴에 적용된다.
롤러 바퀴(161-166)는 모두 동일하고 캘리포니아의 챗스워스의 NMB협회(NMB Corporation of Chatsworth, California)에서 인정한 외부 직경이 0.156인치의 타입을 견디기 위하여 저마찰로 만들어져야 한다.
제2도에서 제1도의 단면을 가진 바람직한 실시예 100´의 평면도가 보여진다.
비록 참고 번호가 제1도의 번호에 대응하는 제2도의 구성을 표시하는데 이용되고 있지만, 그것은 제1도 단면의 다른 평면도이다.
제2도에서 X축은 원통모양의 고정자 조립 부품(120)의 중심축으로 부터 고정된 유도레일(130)의 중심축으로 뻗어간다. 테이프(190)는 X축 방향의 약 50° 반시계방향으로 이어진다. 테이프 카트리지(180)의 카트리지 커버(185)는 테이프의 기록 표면(191(을 노출 시키기 위하여 열려 있다. 노출된 기록 표면(191)은 카트리지(180)가 기록 메카니즘에 유입되어짐에 따라 자기 헤드(170)의 읽기/쓰기 표면(171)에 대비하여 지탱할 수 있게 한다.
캐리지 중심부분(168)은 비스듬히 잘려진 코너를 가진 직사각형의 위에서 본 측면도를 가진다. 이 직사각형 모양의 길게 늘어난 중심축은 Y축 방향으로 달리고 X축 방향에 대해 수직이다. 핀들은 롤러 바퀴(161-166)를 지지하기 위하여 캐리지 중심 부분(168)의 비스듬이 잘려진 코너면에 압착되어 있다. 롤러 바퀴(161-164)는 고정된 유도 레일(130)의 후 표면에 접선적으로 맞닿아 있다. 이때, 롤러 바퀴(165-166)는 스프링 바이어스된, 이동할 수 있는 유도 레일(135)의 앞표면에 접선적으로 맞닿아 있다. 이동할 수 있는 유도 레일(135)은 고정된 유도 레일(130)과 같은 외부 직경을 가지고 피보트 암(pivot arm)(136)위에 수직으로 장착되어 있고, 그 피보트 암(136)은 추축(137)에 대하여 선회한다. 그럼으로써 0.001˝나 그 보다 우수한 정확도를 가지고 카트리지 중심(168)의 확장된 중심축과 함께 스프링 바이어스된, 이동할 수 있는 유도레일(135)의 축(Z방향)으로 실질적으로 일직선을 이루는 동안, 이동할 수 있는 유도레일(135)은 롤러 바퀴(165-166)에 장착될 수 있다. 캐리지(160)의 방위는 스프링 바이어스된, 이동할 수 있는 유도레일(135)에 의해 제공된 바이어스힘 G를 이용한 제2도의 Y축에 의한 X축에 있다.
제3도는 이동할 수 있는 유도레일(135)에 바이어스 힘 G를 적용할 수 있게 하기 위하여 바람직하게 스프링이 부과된 메카니즘의 측면 단면도이다. 중심축(137)은 고정된 유도레일(130)장착 호울(113)에 대하여 미리 결정된 위치에서 프레임(110)의 파인 호울(117)안에 압착되어 있다. 위치설정의 정확도는 0.001˝거나 그보다 더 좋아야 한다. 두 개의 실질적으로 동일한 나선형의 스프링(141,142)은 중심축(137)에 대해 반사 이미지 방위에 놓여 있다. 스프링(141-l42)은 첫 번째 스프링 끝을 지나 이동할 수 있는 유도레일(135)의 중심에 바이어스 힘 G를 적용시킨다. 스프링(141-l42)의 다른 쪽은 스프링 받침 기둥(139)의 위 중간에 위치한다. 스프링 받침 기둥(139)은 프레임(110)의 작은 구멍(119)에 수직으로 장착되어 있다.
피보트 암(136)은 중심축(137)의 위 부분에 선회하며 장착되어 있고, 바이어스 스프링(141,142) 위에 놓여 있다. 실질적으로 비슷한 아래의 피보트 암(138)은 중심축(137)의 낮은 부분에서, 바이어스 스프링(141,142)의 아래에서, 축받이통 지지대(143)의 위에서 선회하며 장착되어 있다. 스프링 바이어스된, 이동할 수 있는 유도레일(135)은 두 개의 롤러 바퀴(165,166)에 전체 이동거리 D를 제공하기 위하여 피보트 암(136)의 맨 끝과 더 낮게 위치한 피보트 암(138)의 사이에서 지지된다. 이동거리 D는 충분히 커야 하고 테이프 기록 표면(191)의 완전한 횡방향으로 확장을 하게 하고, 테이프 기록 표면(191)의 아래쪽 끝, Z 방향으로 이동하게 하기 위한 자기 헤드(170)의 읽기/쓰기 갭을 허락하기 위하여 적당하게 위치되어야 한다.
다시 제2도에서, 자기 헤드(170)는 테이프(190)와 같이 X축에 대해 50°의 각도로 캐리지(160)위에 장착되어 있어서 헤드의 읽기/쓰기 표면(171)이 테이프 표면(191)에 장착될 수 있다. 자유로이 부유하는 캐리지(160)에 가해진 과다한 충격은 공칭의 위치에서 벗어난 스프링이 부과된 피보트 암(136)의 회전에 위해 흡수된다. 스프링이 공급되어 있는 부과 힘 G는 정상적인 충격과 진동에 대해 공칭의 위치에서 이동할 수 있는 유도레일(135)을 지탱한다.
제2도의 일직선 모양(112)은 반 원통모양을 가진다. 조립하는 과정에서 스프링 바이어스된, 이동할 수 있는 유도레일(135)은 캐리지 중심 부분(168)이 위치한 곳으로부터 떨어져 나간다. 고정자 조립 부품(120)과 캐리지(160)의 결합은 고정된 유도 레일(130)에 대한 네 개의 롤러 바퀴(161-164)에 더 나아가서 인접하고 일직선 모양(112)에 대해 고정자 외부 표면(121)에 인접하여 위치한다. 이동할 수 있는 유도레일(135)은 맞물린 롤러 바퀴(165-166)로부터 떨어져 나간다. 고정된 유도레일(130)을 따라 위 아래로 자유롭게 이동하는 캐리지(160)의 능력은 프레임(110)에 접착되어 있는 고정자 조립 부품(120)이 접착되기 이전에 감식된다.
다시 제1도로 가서, LVDT 코일 조립 부품(123)의 동작을 자세히 설명하겠다.
읽기/쓰기 갭((W)R 또는 R(W))을 원하는 트랙의 서보 신호에 일직선으로 만드는데 있어서, 첫 번째 단계는 원하는 트랙에 적절하지 못하게 일직선을 이루고 있는 공칭의 트랙위치로 열림-루프 형태에서 읽기/쓰기 갭을 이동하는 것이다. LVDT 코일 조립 부품(123)은 그러한 조잡한 배치에 이용된다.
여기된 AC 신호(151)는 LVDT 조절 모듈(module)(150)로부터 LVDT 코일 조립 부품(123)의 일차 코일(123a)에 적용된다. LVDT 중심부분(123d)은 여기된 AC신호와 이차 코일(124b,123c)을 연결한다. 여기된 에너지의 크기는 각각의 이차 코일(123b,123c)을 연결하고, 이 이차코일은 각각의 이차 코일(123bc)에 대한 LVDT 중심 부분(123d)의 위치에 따라 가변한다.
이차 코일(123bc)은 180°상에서 직렬로 연결되어 있어서, LVDT 중심 부분(123d)이 이차코일 (123b,123c)에 대해 중심으로 모아질 때, 무익한 이차 출력 신호를 생산한다. 이차 출력 신호(152)의 크기는 중심 위치로부터 떨어져 위, 아래로 움직이는 LVDT 중심부분(123d)에 따라 일반적으로 일차적으로 변한다. 이차 출력 신호(152)의 극성은 LVDT 중심부분(123d)이 중심위치에서 위로 움직이는지 아래로 움직이는지를 나타낸다.
LVDT 조절 모듈(150)은 아날로그 DC전압Vp를 출력하는데, DC 전압 Vp는 이차코일(123b,123c)에 대하여 LVDT 중심 부분(123d)의 위치를 나타낸다. LVDT 변환기 시스템은 뉴저지 펜소큰(Ponnsauken, New Jersey) 연구소의 Lucas Schaevitz로 부터 설명될 수 있다.
첫 번째 아날로그-디지탈 변환기(ADC)(153)는 LVDT 조절 모듈(150)의 아날로그 출력 전압 Vp를 첫 번째 디지탈 인덱스(index) 신호(155a)로 변환한다. 첫 번째 디지탈 신호(155a)는 룩-업 테이블(155)로 공급된 전체 혹은 일부의 룩-업 어드레스 신호로서 공급된다.
룩-업 테이블 모듈(155)은 프로그램가능 리드 온리 (PROM:Programmable Read Only)메모리 소자이고, 이것은 디지탈인 헤드 위치 표시 신호(156)를 생성하기 위한 아래에 나타낸 측정 방법에 따른 것이다. 헤드 위치 표시 신호(156)는 원하는 정확도에 프레임(110)에 대한 지기 헤드(170)의 위치를 나타내는 이진법으로 코드된 것이다. 이것은 물론, 코드전환 방법이 첫 번째 디지탈 인덱스 신호(155a)(이것은 아래에 나타낼 두 번째 디지탈 인덱스 신호(155b)와 선택적으로 결합된 것이다)를 헤드 위치 대표 신호(156)로 변환하는데 이용될 수 있다.
헤드 위치 표시 신호(156)는 보이스 코일 구동 모듈(159)의 첫 번째 입력으로 공급된다. 보이스 코일 구동 모듈(159)은 원하는 트랙 위치를 나타내는 외부에서 공급된 디지탈 코드 신호(157)를 받는 두 번째 입력을 가진다. 도시되어 있지는 않지만, 보이스 코일 구동 모듈(159)의 피드백(feed back)회로는 보이스 코일(140)에 대해 보이스 코일 전류 Ic를 출력하여, 헤드 위치 표시 신호(156)에 위해 나타내어지는 위치를 공칭의 트랙 위치 신호(157)에 의해 나타내지는 원하는 헤드 위치로 전환할 수 있게 한다.
보이스 코일 구동 모듈(159)은 자기 헤드(170)의 활동중인 읽기 갭((R) 또는 R)에 의해 선정된 트랙 서보 신호(158)를 받는 세 번째의 입력이 있다. 보이스 코일 구동 모듈(159)의 네 번째 입력은 제한 스위치(128/148)의 홀 효과 탐지기(148)로부터 제한 표시 신호(149)를 받는 것이다.
도시되어 있지는 않지만, 보이스 코일 구동 모듈(159)의 피드백 회로는 그것이 헤드 위치 표시 신호(156)와 미리 정의된 작은 레벨에서 공칭의 트랙 위치 신호(157)사이에서 오류를 감소시킬 때까지 그대로 유지된다. 그후, 보이스 코일 구동 모듈(159)의 닫힘-루프 서보 회로가 제어된다. 닫힘-루프 서보 회로는 현재의 트랙이 원하는 트랙을 유지하는 한, 그러한 배치를 계속 유지하여 헤드(170)를 원하는 트랙에 잘 배치시키기 위하여 인가된 서보 신호(158)에 응답하여 보이스 코일 전류Ic를 조정한다. 스위치가 새로운 트랙을 위해 꺼져야 할때, 대응하는 새로운 공칭의 트랙 위치 신호(157)가 공급되고, 보이스 코일 구동 모듈(159)의 피드백 회로(도시되어 있지 않음)가 다시 활성화 된다. 만일, 테이프가 그 위에 기록된 트랙 중심 서보 신호를 가지고 있지 않다면, 보이스 코일 구동 모듈(159)의 닫힘-루프 서보 회로(나타나 있지 않음)가 활성화 되지 않고, 보이스 코일 구동 모듈(159)의 피드백 회로(나타나 있지 않음)는 공칭의 트랙 위치 신호(157)와 헤드 위치 표시 신호(156)사이의 오류를 최소화하기 위하여 그대로 활성화된 것을 유지한다.
물질형성 캐리지(160)의 열팽창과 코어 지지 받침대(167a)는 원하는 트랙의 아주 가까운 곳에서 열림-루프가 위치 설정을 할때 문제가 된다. 서미스터(thermister)(146)나 비슷한 온도 센서는 코어 지지 받침대(167a)에 가깝고 좌측 캐리지 신호전파(167)의 윗 부분에 형성되어 공동(hollow)(167c)에 놓여진다. 서미스터(146)는 일반적으로 헤드 위치 설정 시스템(100)의 온도 센싱에 이용되고, 보다 구체적으로는 코어 지지 받침대(167a)의 온도 센싱에 이용된다. 공동(167c)에서 온도를 나타내는 아나롤그 전압, Vt는 서미스터(146)를 통해서 전개되고 캐리지 중심부분(168)에 이르는 탄력적인 케이블(145)에까지 캐리지(160) 위 부분을 지나 가는 도선(1147)에 의해 전달된다. 탄력적인 케이블(145)은 캐리지 중심부분(168)의 상부에서 프레임(110)위에 장착되어 있는 전기제어 모듈(154,159)에 전기적 극점을 연결한다. 전기제어 모듈(154,159)은 이동할 수 있는 캐리지(160)와 그것을 지탱하는 요소(140,170)의 무게를 최소화하기 위하여 프레임(110)위에 장착되는 것이 바람직하다. 탄력성있는 케이블(146)은 그것이 캐리지(160)의 모멘트를 가볍게 멈출 수 있도록 충분히 탄력적이어야 한다.
아날로그 서미스터 전압, Vt는 탄력성있는 케이블(145)과 두 번째 아날로그-디지탈 변환기(154)를 연결한다. 두 번째 아날로그-디지탈 변환기(154)는 Vt를 두 번째 디지탈 인덱스 신호(155b)로 변환하는데, 이 두 번째 디지탈 인덱스 신호는 룩-업 테이블 모듈(155)에 적용된 어드레스 입력신호를 한정하기 위하여 첫 번째 디지탈 인덱스 신호(155a)와 선택적으로 결합된 것이다. 만일, 온도보상이 필요하지 않으면 두 번째 디지탈 인덱스 신호(155b)는 제로에 고정되고, 서미스터(146)는 이 시스템에 포함되지 않는다.
탄력성있는 케이불(145)은 보이스 코일 구동 모듈(159)로부터 보이스 코일(140)의 전극 도선(144)까지 보이스 코일 전류, Ic를 전달한다. 호울(167b)은 좌측캐리지 신호 전파(167)의 아래에서 위까지 보이스 코일 전극 도선을 지나가게 하기 위하여 좌측 캐리지 신호전파의 위와 아래사이에서 통신하는 캐리지(160)에 공급된다. 도선(144)은 캐리지 중심부분(168)의 위에서 탄력성있는 케이블(145)까지 공급된 연결지점까지 신호전파(167)의 위로 이어 진다.
탄력성있는 케이블(147)은 앞에서 언급한 제한 스위치(128/148)의 홀 효과 감지기로부터 보이스 코일 구동 모듈(159)의 네 번째 입력까지 기준 위치 신호(149)를 더 전달한다. 홀 효과 감지기(148)는 고정자 외부 표면(121)위에 공급된 작은 기준 자석(128)위에 수직으로 일직선을 이루며 좌측 캐리지 신호전파(167)의 공동(167d)안에 위치한다. 기준자석(128)의 자속밀도가 좌측 캐리지 신호전파(167)의 아래부분이 고정자 조립 부품(120)의 위에 더 가까이 접근함에 따라 한계 힘에 도달할때, 홀 효과 감지기(148)에 의한 기준 위치 신호(149)출력은 로직 로우(logic low)레벨에서 로직 하이(high)레벨로 바뀐다. 이러한 기준 위치 신호(149)는 좌측 캐리지 신호전파(167)가 외부 극 부분(127)의 윗 부분에 닿을려고 하는 곳인 캐리지(160)의 한계위치를 가리킨다. 한계위치(149)의 이러한 표시는 코일 구동 모듈(159)에 전달되고 캐리지(160)가 고정자 조립 부품(120)과 충돌하는 것을 피하기 위하여 모듈(159)에 이용된다.
UGN3503TM은 제한 감지기의 장치로 이용될 수 있는 디지탈 홀 효과 감지기의 예이다. UGN3503TM은 홀 효과 구성요소와 온도 안정화 비교기/증폭기와 미리 결정된 히스테리시스(hysteresis)값을 갖는 슈 및 트리거(Schmitt trigger) 출력 단계의 하나의 패키지(package)에 결합된 집적회로이다. UGN3503TM은 메사츄세츠의 워체스터(Worcester, Massachusetts)에 있는 알레그로 마이크로시스템(Allegro Microsystem) 연구소에서 구할 수 있다. 룩-업 테이블 모듈(155)의 측정과 프로그램화는 헤드 위치 설정 시스템(100)의 조립 부품의 완성후에 진행한다. 헤드 위치 설정 시스템(100)은 온도가 안정화된 곳에 놓여지고 온도는 실시 온도의 예상가능한 범위의 많은 세부 단계에서 첫 번째에 고정된다.
기준 플랫폼(175)은 제거할 수 있는 인터페로미터(interferometer) 반사경(도시되어 있지 않음)을 부착할 수 있도록, 혹은 이동할 수 있는 캐리지(160)에 인터페로미터 프리즘(도시되어 있지 않음)을 부착할 수 있게 하기 위하여 우측 캐리지 신호전파(169)위에 공급된다. 인터페로미터 반사경과 프리즘(도시되어 있지 않음)을 포함하는, 기준 플랫폼(175)위에 제거 가능하게 고정된 레이저 인터페로미터 시스템은 프레임(110)에 대하여 자기 헤드(170)의 정확한 위치 측정에 이용된다. 룩-업 테이블 모듈(155)의 출력은 이번에는 보이스 코일 구동 모듈(159)의 첫 번째 입력(156)으로부터 분리된다. 그러나, LVDT 코일 조립 부품(123)과 LVDT 제어 모듈(150)은 여전히 유효하다.
보이스 코일 구동 모듈(159)의 두 번째 입력에서 공칭의 트랙 위치신호(157)는 적절한 레벨(아날로그나 디지탈)로 고정되고 이것은 원하는 공칭의 트랙 위치를 표시한다. 보이스 코일 구동 모듈(159)의 분리된 첫 번째 입럭(156)은 맞추어진 온도에서 인터페로미터의 측정에 의거한 원하는 공칭의 트랙 위치로 자기 헤드(170)를 가져오게 하는 보이스 코일 전류, Ic를 생산하기 위하여 조정된다.
모든 공칭의 트랙 위치의 세트에서 각각의 공칭의 트랙위치에 대하여, 보이스 코일 구동 모듈(159)에 상응하는 입력은 자기 헤드(170)의 원하는 위치 설정을 생성하고, 이 자기 헤드의 원하는 위치 설정은 첫 번째, 두 번째 디지탈 인덱스 신호(155a,155b)에 의하여 표시된 어드레스에서 룩-업 테이블 모듈(155)안에 씌어진다.
데이타가 첫 번째 온도에서 모든 공칭의 트랙 위치에 대하여 모아진 후에, 온도는 실시 온도의 기대 범위의 다수 세분으로 구분된 것 중에 다른것으로 조정되고 그 위에 측정이 반복된다. 이러한 단계는 측정이 실시 온도 기대 범위의 다수 세분에서 모든 경우에 대하여 실시될 때까지 반복된다.
실시 온도 기대 범위의 다수 세분과 모든 공칭의 위치에 대하여 측정이 완료된 후에, 룩-업 테이블 모듈(155)의 남은 사항이 있다면 이것은 내삽법에 의해 채워진다. 이 공정의 자세한 설명은 위에서 언급한 특허 출원서 제07/794,999호의 기어 드라이브 캐리지와 스텝퍼 어드저스트먼트 시스템에서 찾아볼 수 있을 것이다.
한 번 내삽법이 완료되면, 룩-업 테이블 모듈(155)은 특정한 헤드 위치설정 시스템(100)의 첫 번째, 두 번째 디지탈 인덱스 신호(155a,155b)(LVDT 출력과 서미스터 출력)의 각각 주어진 결합을 부합하고 조정된 헤드 위치 표시 신호(156)로 변환하기 위한 맞춤의 변환 알고리즘을 저장할 것이다. 그리고 나서, 룩-업 테이블 모듈(155)의 출력이 보이스 코일 구동 모듈(159)의 첫 번째 입력에 다시 연결되면, 헤드 위치 설정 표시 신호(156)는 실제 헤드 위치의 측정된 표시를 공급할 것이다. 보이스 코일 구동 모듈(159)의 피드백 회로는 헤드 위치 표시 신호(156)에 의해 표시된 헤드(170)의 위치를 트랙 위치 신호(157)에 의해 필요한 원하는 위치로의 헤드 변환을 위하여 이용될 수 있다.
제4도는 위치 표시 수단(423)의 다른 형태에서 다른 실시예(400)를 나타낸다. 위치 표시 수단(423)은 원하는 트랙의 위치에 대하여, 자기 헤드(170)위치를 표시하기 위하여 고정자 조립 부품(120´)의 관 모양의 공동(442)내로 공급된 것이다. 헤드 위치설정 시스템의 다른 모든 구성요소들은 제1도와 같다. 일련의 “400”의 참고 숫자들은 제1도의 일련의 “100”에 해당하는 요소를 나타내고 있다.
대안적 위치 표시 수단(423)은 공동 통로(422)의 반대쪽 끝에 장착된 홀 효과 감지기(423a,423b)쌍을 의미한다. LVDT 코일 조립 부품(123)과 같이, 홀 효과 기본 위치 표시 수단(423)은 보이스 코일(140)에 의해 취해지는 관 모양의 통로의 내부를 채우는 영역에 위치한다. 이러한 배치는 집적된 위치 센싱 수단과 함께 보이스 코일 모터를 소형으로 할 수 있다. 이동할 수 있고 영구적인 자석(423c)은 공동 통로길(422)내에서 위, 아래로 움직인다. 자석(423c)의 S극은 Z방향에서 위를 향하고 저극은 아래를 향한다. 이동할 수 있고 영구적인 자석(423c)에 의해 생성되는 자기장의 감지되는 힘은 자석(423c)이 주어진 하나의 홀 효과 감지기(423a,423b)로부터 멀어지거나 접근함에 따라 증가되거나 감소된다. 각각의 감지기에서 홀 효과 구성요소에 걸치는 전압은 자기장힘과 대체로 비례한다. UGN3503TM은 홀 효과 구성요소와 일차의 온도 안정화 증폭의 하나의 팩키지에서 결합된 집적회로이고 이것은 메사츄세츠 워체스터에 있는 알레그로 마이크로시스템 연구소로부터 입수할 수 있다.
알루미늄과 같은 비자성 물질로 이루어진 L모양의 지지선반(467a)은 이동할 수 있는 자석(423c)을 캐리지(160)에 연결하여 자석(423c)이 캐리지(160)와 함께 움직일 수 있게 하고, 그리하여 이동할 수 있는 영구자석(423c)의 극으로부터 홀 효과 감지기(423a,423b)에 방사되는 자기장의 힘에 의하여 캐리지의 위치를 나타낸다. 서미스터(146´)는 지지선반(467a)의 온도측정에 사용되고 지지선반(467a)의 열 팽창 보상을 위하여 룩-업 테이블 모듈(155)의 입력으로 사용된다.
자석(423c)은 가벼워야 하고 네오디미움과 같은 고장력을 형성하여야 한다. 그리하여, 이동할 수 있는 캐리지의 총 무게가 자석(423c)의 무게에 의해 실질적으로 증가되지 않는다. 내부 극 부분(124)은 자기 헤드(170)으로부터 떨어진 이동할 수 있는 영구자석(423c)의 변환하는 자속선에 대해 보호물로 작용한다. 만일 원한다면, 부가적인 mu보호막(423d)이 홀 효과에 의거한 위치 표시 수단으로 형성될 수 있다.
홀 효과 감지기(423a,423b)의 출력 전압은 VA와 VB로 나타낸다. 이 전압은 도선(452)의 출력이고, 아래의 수식 1에 의해 결합된다. 이 수식은 캐리지를 지지하고 있는 자기 헤드(170)와 위치를 표시하는 위치 전압 VP를 정의하기 위한 것이다.
VP= (VA- VB)/(VA+ VB) (수식 1)
이동할 수 있는 영구자석(423c)이 홀 효과 감지기(423a,423b)사이에서 대략 중간에 있을때, VP는 제로가 된다. 수식 1의 분모 (Va+ Vb)는 그 합 Va+ Vb가 최소가 될때, 이동할 수 있는 영구자석(423c)의 이동경로의 중간지점 근처에서 감도가 증대된다. 수식 1에서 보이듯이 위치의 비율적인 한정은 Va와 Vb의 절대 가치에 대한 의존성을 제거한다. VP는 이동할 수 있는 영구자석(423c)의 각 위치에서 유일하다.
LVDT에 기초한 위치 표시 조립 부품(123)에 대해 설명된 룩-업 테이블 측정과정은 홀 효과에 기초한 위치 표시 수단(423)에도 적용될 수 있고 그것은 여기서 다시 설명하지는 않을 것이다.
위치 측정의 기술에서 숙련된 자들은 원하는 공칭의 트랙의 위치에 대하여 자기 헤드(170)의 위치 표시를 위한 관 모양의 보이스 코일(140)의 공동(422)내에서 제공될 수 있는 위치 결정 수단의 다른 형태로부터 알 수 있을 것이다. 캐리지(160)에 연결된 이동할 수 있는 부분은 가볍고 전체의 사이즈가 소형이어야 한다.
한 걸음 더 나아간 예로, 제4(b)도는 광학적 위치를 결정하는 수단이 어떻게 고정 조립 부품(120)과 공동에 부착된 크기를 알아내는 장치(즉, 하나 또는 여러개외 LED와 광다이오드)의 공동 통로내에서 수직으로 왕복운동을 하는 광학 스케일(467a´)을 이용하여 형성될 수 있는지를 보여준다. 스케일(467´)은 구적법이나 그 위에 정의된 다른 광학적 패턴을 가진 가벼운 광학자(ruller) 이다. 고정된 하나 혹은 그 이상의 LED와 광다이오드는 스케일(467a´)위에 정의된 구적법이나 다른 광학적 패턴을 읽거나 조명하기 위하여 공동(422)에서 부착되고 스케일 읽기 장치(423´)에서 제공된다.
모터 디자인의 기술에서 숙련된 자들은 보이스 코일의 위치설정이 테이프에 대하여 자기 기록 헤드(170)의 위치설정 이외에 많은 응용에 이용되는 소형모터를 제공할 수 있기 위한 보이스 코일(140)과 내부에 위치된 수단(123d 또는 423c 또는 467a´)의 결합으로부터 알 수 있는 것이다.
제5(a)도에서, 보이스 코일(140)과 헤드(170)를 지지하는 캐리지(160)에 의해 이동되는 통로를 한정하기 위한 실시예의 유도 메카니즘(500)을 도시한다. 활주 部材(member)(568)는 캐리지(160´)의 중심부분에 나사나 다른수단으로 확고하게 고정시킨다. 이런 특정한 실시예에 있어서 캐리지(160´)는 그것의 중심부분으로부터 튀어나온 롤러바퀴(161-166)를 가지지 않는다. 활주 부재(568)는 일정한 굴곡의 정도를 가지고(알루미늄 6061 T-6)우수한 유연성위에 장착할 수 있게 알루미늄 합금으로 만든다.
정지 부재(530)는 유도레일로서 XY평면 함수에서 C자 모양을 가진다. 정지부재(530)는 프레임(110)의 고정자 지지 표면(111)위에서 한정되어 접착되었거나 그렇지 않으면 떨어진 C자 모양 위치 형상(114)에 의해 인접하여 보호받고 있다. 활주 부재(568)는 C자 모양의 정지 부재(530)의 내부를 따라 Z방향에서 왕복운동한다. 이때, C자 모양의 정지 부재(530)의 내벽 바닥과 반대쪽의 위에 위치한 바닥벽 베아링 볼(562)(bearing ball)과 위벽 베아링 볼(561)의 대립되는 한쌍에 의하여 XY방향에서는 고정되어 있다.
제5(b)도는 유도 메카니즘(500)의 위에서 본 단면도를 상세히 나타낸 것이다. 활주 부재(568) 역시 C자 모양을 가지는데, 이것은 정지 부재(530)의 C자 모양내에서 조화를 이루며 같은 방향을 향하고 있다. 정지 부재(530)는 형상이 단단한 물질로 만들어진 프레임(110)의 다이-케스트 주조 확장인 위치 형상(114)에 대해 인접한다. 반면에, 활주 부재(568)는 알루미늄 합금처럼 스프링과 같은 탄력성을 지닌 물질로 만들어 진다. 정지 부재(530)의 정확한 C자 모양으로 스프링처럼 미끄러져 삽입된 활주 부재(568)는 정지한 부재(530)의 내벽 위, 아래 양벽에 대하여 스프링이 부과된 힘 H가 적용된다.
네 개의 유도 축은 각각의 쌍이 정지 부재(530)의 양 외벽에 대한531-532, 533-534의 두 개의 쌍으로 나타내어 진다.(여기서는 531-532 쌍만 도시된다.) 네 개의 부가적인 유도 축은 활주 부재(568)의 양 외벽에 대하여 두 쌍, 563-564, 565-566으로 나타내진다. 축 531-532는 축 563-564에 대립되고, 축 533-534는 축 565-566에 대립된다. 베아링 볼(561,562)은 대립된 유도 축 쌍, 531-532대 563-564, 그리고 533-534 대 565-566 사이에서 생성된 나선홈에 장착된다. 볼 집(567)은 대립되는 유도 축, 531-532 대 563-564사이에서 파진 홈을 따라 균등하게 확보된 다른 볼 집(나타나 있지 않음)은 대립된 유도 축, 533-534 대 565-566사이에서 파진 홈을 따라 균등하게 확보된 수직의 점에서 아래의 베아링 볼(562)을 한정한다. 다른 볼 집(나타나 있지 않은)은 대립된 유도 축, 533-534 대 565-566사이에서 파진 홈을 따라 균등하게 확보된 수직의 점에서 위 쪽 베아링 볼을 한정한다.
축 531-532는 나사 및/혹은 록타이트 블랙 맥스 티엠(Roctite Black MAXTM)과 같은 적절히 탄력성이 있는 접착제(535)에 의해 정지한 부재(530)의 내벽에 접착된다. 축 563-564는 나사 및/혹은 록타이트 블랙 맥스 티엠과 같은 적절한 접착제(569)에 의해 활주하는 부재(568)의 대립하는 외벽에 접착된다.
축 531-532와 축 563은 상대적으로 고정되어 활주하는 부재(530,568)정확히 90°로 코너에 위치한다. 이것은 활주 부재(530)에 의해 활주된 길을 한정한다. 유도 축 564는 축 564의 위치 안에서 활주 부재(568)의 외벽을 따라 접착제(569)에 의해 탄력적으로 위치하여 위치설정에 융통성을 부여한다. 볼 집(567)도 가급적 탄력성 있는 물질로 만들어 그것의 위치 설정에 탄력을 준다. 볼 집(567)은 대립된 유도 축 531-532 대 563-564의 나선홈에서 베아링 볼(562)의 위치설정이 보여주고 있듯이 정지 부재(530)에 접착되어 있다.
다시 제5(a)도로 가서, 테이프 카트리지(180)가 테이프 드라이브에 삽입되지 않는 동안, 그것은 충격으로부터 손상을 피하기 위하여 캐리지(160)의 이동을 제한한다. 스프링이 부과된 랫치(115)는 드라이브로부터 테이프 카트리지(180)가 제거된 때에 그것의 이동을 막고 보이스 코일(140)위에 활주할 수 있도록 프레임(110)위에 제공된다. 적절한 전기적 구동 신호는 제거에 앞서 자기 갭(125)의 한정된 내부에서 안전하게 보이스 코일(140)을 장착하기 위하여 제거에 앞서 보이스 코일 모터에 공급된다. 프레임(110)위의 정지 형상(116)은 스프링이 부과된 랫치(115)의 스프링 힘에 대립하고 캐리지의 받침 이동을 위하여 캐리지(160)위에 랫치(115)의 첫 번째 끝(115a)에 놓인다. 테이프 카트리지(180)가 드라이브 안에 삽입될 때, 테이프 카트리지(180)는 랫치(115)의 두 번째 끝(115b)에 부착되어 캐리지(160)의 왕복 운동을 위한 통로로부터 떨어진 랫치(115)의 첫 번째 끝(115a)을 회전한다.
위에 개시한 것은 본 발명을 예시한 것이지, 이것으로 본 발명의 범위와 정신을 한정시키고자 하는 것은 아니다. 답은 수정과 변경이 위의 개시된 내용을 연구한 후에 본 기술 분야에서 숙련된 자들에게 명백하게 행해질 것이다. 예로 들면, 비록 제1도, 제4(a)도, 제4(b)도의 광학 위치 감지기와 LVDT, 홀의 “딥 스틱(dip stick)”부분(167a,467a,467a´)이 고정자의 대립된 공동의 중심으로 왕복운동을 하기 위하여 보이스 코일의 공동에서 편리하게 중심에 위치하도록 나타내 보인다할 지라도, 다른 위치설정이 가능한 것이다. 예를들어, 광학 위치 감지기(제4(b)도)의 경우에 광학 스케일 패턴은 보이스 코일의 내,외벽에 적용되고 그것이 하나나 다른것의 내,외부 극 부분(124,127)을 통하고 호울을 통하거나 영구자석(126) 아래의 광학 반사기/감지기에 의하여 자기 갭(125)속으로 보이스 코일과 함께 왕복운동을 할때 감지된다. 딥 스틱은 프레임(110)에 대한 캐리지와 프레임(110)에 접착된 고정된 감지기 위치를 결합에서 이동하기 위하여 캐리지(160)위의 어느 곳에나 위치할 수 있다. 일반적 사상과 구체적인 실시예를 위에서 기술함에 따라, 추구하는 보호범위는 첨부된 특허 청구의 범위에 의해서 정의 될 것이다.

Claims (30)

  1. 멀티 트랙 테이프 드리이브내에 자기 헤드를 위치 설정하는 헤드 위치 설정 장치에 있어서, 보이스 코일, 보이스 코일을 통과하는 자속장을 생성하기 위한 고정자 조립 부품으로서, 트랜스듀서 통로를 에워싼 내부면을 갖는데, 상기 트랜스듀서 통로가 고정자 조립 부품을 통해 적어도 부분적으로 연장되는 고정자 조립 부품, 보이스 코일과 자기 헤드를 지지하기 위한 이동할 수 있는 캐리지, 공급된 멀티 트랙 테이프의 원하는 트랙 위치로 전달하고, 고정자 조립 부품에 의해 생성된 자속장을 통하여 보이스 코일을 전달하는 예정된 유도 통로를 따라 이동할 수 있는 캐리지의 유도를 위하여 이동할 수 있는 캐리지에 작동가능하게 연결된 유도 레일 수단과, 기준 프레임에 대하여 캐리지의 위치를 측정하기 위한 캐리지 위치 측정 장치를 구비 하는데, 상기 캐리지 위치 측정 장치는 캐리지에 결합되어 이와 함께 움직일 수 있고, 트랜스듀서 통로내로 연장하는 제1측정부 및, 고정자 조립 부품의 내부면으로 둘러싸이고, 그에 단단히 고정되는 제2측정부를 가지는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 동력을 보이스 코일에 가하여 부착된 캐리지 및 헤드를 소정의 위치로 추진시키도록 보이스 코일을 통해 전류를 구동시키는 보이스 코일 구동 수단을 더 포함하는데, 상기 보이스 코일 구동 수단은, 상기 캐리지 위치 측정 수단에 응답하여, 보이스 코일을 통해 구동된 전류가 헤드를 선정된 공칭 트랙 위치중 바람직한 한위치로 이동시키는 공칭 트랙 위치 설정 서브시스템 및, 자기 헤드에 결합되어, 보이스 코일을 통해 구동된 전류가 소정의 트랙의 서브 신호와 일직선으로 배열되게 헤드를 이동시키는 닫힘-루프 서보 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보이스 코일은 관 모양을 하고 있고, 그의 내부에 한정된 공동부를 가지며, 상기 제1측정부는 캐리지에 부착되고, 그로부터 연장한 이동 가능한 위치 표시 부재를 포함하고, 상기 위치 표시 부재의 적어도 일부는 보이스 코일의 공동부내에 위치되며, 상기 제2측정부는 이동 가능한 위치 표시 부재에 동작할 수 있게 결합되어, 정지 감지 수단에 대한 이동 가능한 위치 표시 부재의 위치를 감지하는 정지 감지 수단을 포함하고, 상기 정지 감지 수단은 보이스 코일의 공동부에 의해 횡방향 영역에 위치하고 보이스 코일의 공동부안에 자유로이 들어갈 수 있게 형성된 관 모양을 이루는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 정지 감지 수단은 정지 감지 수단의 통로를 지나 위치 표시 부재의 자유로운 이동을 허용하기 위하여, 위치 표시 부재를 한정시키고, 일직선을 이루는 통로를 갖는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 각각의 보이스 코일 및 정지 감지 수단이 원통형이고, 상기 정지 감지 수단은 고정자 조립 부품내에 압축 고정되는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고정자 조립 부품이 원통형 모양이고, 그 원통형 모양의 고정자 조립 부품의 내부에 대하여 대칭적으로 배치된 다수의 영구자석을 포함하며, 상기 영구자석은 내부의 상부 에지 아래에 배치되어, 상부 에지가 영구자석의 가장자리 자속 흐름을 포착하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 정지 감지 수단은 여기된 AC신호를 수신하기 위한 일차 코일과 적어도 하나의 이차 코일을 포함하고, 상기 이동할 수 있는 위치 표시 부재는 일차 코일에서 적어도 하나의 이차 코일에 여기된 AC신호의 부분을 자기적으로 연결하기 위한 자기 코어 부분을 포함하고, 일차 코일과 적어도 하나의 이차 코일에 대한 자기 코어 위치 기능 연결의 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 고정자 조립 부품은 일차코일을 감싸고 일차 코일에 의해 생성된 자장으로부터 자기 헤드를 보호하는 내부 극 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  9. 제1항에 있어서, 보이스 코일에 동력 힘을 가하여, 보이스 코일을 통한 전류를 구동시키고, 부착된 캐리지와 헤드를 원하는 위치로 추진시키기 위한 보이스 코일 구동 수단과, 보이스 코일에 흐르는 보이스 코일 구동 전류의 전도를 위한 한 쪽 끝에 결합된 이동할 수 있는 캐리지를 가지는 탄력성 있는 케이블을 더 포함하는 데, 상기 탄력성 있는 케이블은 상기 자기 헤드로 부터 획득된 트랙 서보 데이타를 나타내는 신호를 전하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  10. 관 모양을 가지는 이동한 수 있는 보이스 코일, 보이스 코일을 통과하여 지나는 자속장을 생성하기 위한 고정자로서, 상기 고정자는 트랜스듀서 통로를 에어싼 자기 전도 내부면을 갖는데, 상기 트랜스듀서 통로가 고정자를 통해 적어도 부분적으로 연장되는 고정자, 보이스 코일을 움직이는 자기 동력을 생성하고 보이스 코일에 전류를 전달하기 위한 보이스 코일 구동 수단과, 이동할 수 있는 보이스 코일의 위치를 결정하기 위한 위치 결정 수단을 구비하는 데, 상기 위치 결정 수단은 이동할 수 있는 첫 번째 위치 결정 수단과 정지한 위치 결정 수단을 가지며, 이동할 수 있는 첫 번째 위치 결정 수단은 보이스 코일과 함께 이동하기 위하여 이동할 수 있는 보이스 코일에 연결되고, 이동할 수 있는 첫 번째 위치 결정 수단은 관 모양의 보이스 코일의 바깥부분의 이동 통로에 의해 결정되어 지는 영역내에 위치되며, 정지한 두 번째 위치 결정 수단은 한정지어진 영역에 인접하거나, 혹은 내부에 위치되며, 상기 정지한 두 번째 위치 결정 수단은 고정자 내부면에 의해 에워싸이고, 그에 고정되며, 정지한 두 번째 위치 결정 수단은 정지한 두 번째 위치 결정 수단에 대한 이동할 수 있는 보이스 코일의 위치를 감지하기 위하여 이동할 수 있는 첫 번째 위치 결정 수단에 동작할 수 있게 연결되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이동할 수 있는 첫 번째 위치 결정 수단은 상기 이동할 수 있는 중심부분을 포함하고, 상기 정지한 두 번째 위치 결정 수단은 코일 조립 부품을 포함하고, 그 코일 조립 부품은 코일 조립 부품에 대해 이동할 수 있는 중심부분의 위치를 감지하기 위하여 이동할 수 있는 중심부분에 자기적으로 연결된 적어도 하나의 코일을 갖는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정 시스템.
  12. 제10 또는 11항에 있어서, 상기 이동할 수 있는 첫 번째 위치 설정 수단이 보이스 코일의 관모양의 내부 영역에 의해 정해진 내부 공동에 위치하고, 정지한 두 번째 위치 결정 수단이 보이스 코일의 내부 공동에 의한 횡방향의 영역내에 위치하는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 고정자는 고정자 생성 자속장의 자장(126a)속으로 흐르는 U자 모양의 자기 요크, 보이스 코일의 내부 공동이 통과하는 영역안에서 위치하는 내부 극 부분을 가지는 U자 모양의 자기 요크와 보이스 코일이 움직임에 따라 보이스 코일 관 모양의 외부 영역을 가로지르는 외부에 위치한 외부 극 부분을 추가로 가지는 U자 모양의 자기 요크를 가지는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 내부 극 부분이 보이스 코일의 관 모양에 의해 둘러싸인 관 모양을 가지는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 외부 극 부분은 보이스 코일의 관 모양을 둘러싸는 관 모양을 가지는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 고정자는 보이스 코일의 관 모양에 대하여 분포되고, U자 모양의 자기 요크의 하부에서 떨어져, 상기 자속장을 보이스 코일에 대하여 균일하게 분포시키는 다수의 자석을 더 포함하는데, 상기 자석은 상부 에지가 자석의 가장자리 자속 흐름을 포착하도록 외부 극 부분의 상부 에지 아래에 또한 배치되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정 시스템.
  17. 제12항에 있어서, 상기 보이스 코일 및, 보이스 코일에서 떨어져 있는 자기 헤드를 지지하는 이동할 수 있는 캐리지와, 상기 자기 헤드 및 상기 보이스 코일 사이의 위치에서의 상기 캐리지에 결합되어, 유도 레일에 의해 한정된 유도 길을 따라 캐리지를 유도하는 저 마찰 유도 수단을 더 포함하는데, 상기 저 마찰 유도 수단은 실질적으로 적은 마찰로 유도 레일을 따라 움직여, 보이스 코일이 캐리지를 추진할 시에 보이스 코일 위에 부과된 마찰을 최소화하는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정 시스템.
  18. 관 모양의 이동할 수 있는 보이스 코일, 보이스 코일을 통과하는 자속장을 생성하는 고정자 조립 부품, 보이스 코일에 동력을 가하여, 보이스 코일을 소정의 한 선정된 공칭 위치로 이동시킨 후에 수진된 미세 정렬 서보 신호에 대응하는 더욱더 미세 정렬된 위치로 보이스 코일을 이동시킬 수 있도록 보이스 코일을 통과하는 전류를 구동시키는 보이스 코일 구동 수단, 관 모양의 보이스 코일 내에 위치하고, 상기 보이스 코일과 함께 움직이게 하기 위하여 이동할 수 있는 보이스 코일에 연결된 이동할 수 있는 중심 부분과, 코일 조립 부품에 대한 이동할 수 있는 중심부분의 위치를 감지하기 위하여 적어도 하나의 코일에 이동할 수 있는 중심부분을 연결시키고, 관 모양의 보이스 코일내에 위치하고 이동할 수 있는 중심부분을 감싸고 있는 코일 조립 부품을 구비하는 데, 상기 코일 조립 부품은 각각의 상기 선정된 공칭 위치로 보이스 코일을 이동시키기 위해 상기 전류의 크기를 한정하는 보이스 코일 구동 수단에 동작할 수 있게 결합되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제2측정부는 상기 고정자 조립 부품의 내부면에 대해 압축 고정되는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  20. 제2항에 있어서, 상기 이동할 수 있는 캐리지에 열 결합되어, 캐리지의 온도를 나타내는 온도 신호를 출력시키는 온도 측정 수단을 더 포함하는 데, 상기 공칭 트랙 위치 설정 서브시스템은 상기 온도 신호에 응답하여 캐리지의 열 팽창 또는 수축을 보상하도록 음성 코일을 통해 구동된 전류를 조정하는 온도 보상 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  21. 제2항에 있어서, 상기 공칭 트랙 위치 설정 서브시스템은 보이스 코일을 통해 구동된 전류의 크기를 한정하는 프로그램된 룩-업 테이블 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 온도 보상 수단은 온도 신호에 응답하여 캐리지의 열 팽창 또는 수축을 보상하도록 보이스 코일을 통해 구동된 전류를 조정하는 프로그램된 룩-업 테이블 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 설정 장치.
  23. 제17항에 있어서, 상기 유도 길을 한정하는 상기 유도 수단에 접촉되는 움직일 수 있는 유도 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정시스템.
  24. 제18항에 있어서, 상기 보이스 코일 구동 수단은 보이스 코일이 소정의 한 상기 선정된 공칭 위치로 이동할 시에 보이스 코일을 통해 구동된 전류 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 보이스 코일 구동 수단은 보이스 코일이 소정의 한 상기 선정된 공칭 위치로 이동할 시에 보이스 코일을 통해 구동된 전류의 크기를 한정하는 프로그램된 룩-업 테이블 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정시스템.
  26. 제18항에 있어서, 상기 보이스 코일 구동 수단은 선정된 제한 위치를 통한 보이스 코일의 이동을 검출하는 제한 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정시스템.
  27. 제18항에 있어서, 상기 고정자 조립 부품은 그내에 한정되어, 보이스 코일의 이동을 수용하고, 상기 보이스 코일을 통해 상기 자속을 통과시키는 자기 갭을 가지며, 상기 자기 갭을 고정자 조립 부품에 대한 보이스 코일의 위치내의 열 시프트를 수용하도록 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정시스템.
  28. 제18항에 있어서, 상기 보이스 코일 및 상기 중심 부분을 지지하는 이동할 수 있는 캐리지를 더 포함하는 데, 상기 캐리지는 알루미늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보이스 코일기본의 위치 설정시스템.
  29. 제28항에 있어서, 상기 이동할 수 있는 캐리지는 보이스 코일의 관 모양부내에 중심 부분을 위치시키는 딥 스틱 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정시스템.
  30. 제18항에 있어서, 상기 고정자 조립 부품은 지지 프레임상에 제공된 반원통형 정렬부내에 정렬 가능하게 고정시키는 원통형 외부벽을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 보이스 코일 기본의 위치 설정시스템.
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