TW579504B - Dual element head with radial offset optimized for minimal write-to-read track error - Google Patents

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TW579504B TW089121309A TW89121309A TW579504B TW 579504 B TW579504 B TW 579504B TW 089121309 A TW089121309 A TW 089121309A TW 89121309 A TW89121309 A TW 89121309A TW 579504 B TW579504 B TW 579504B
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Description

579504 玖、發明說明： 發明背景： 1.發明領域： 本發明係大致有關直接存取儲存裝置，尤係有關用於此 種儲存裝置的讀寫頭總成。 2·相關技術說明： 諸如磁碟或磁光碟等具有一旋轉儲存媒體的一傳統電腦 直接存取儲存裝置（Direct Access Storage Device;簡稱 DASD)中’係將貝料儲存在磁碟表面上的一系列同心圓或 螺万疋形磁軌中。例如，磁碟可包含一磁碟基材，該磁碟基 材具有可沈積一磁性材料之一表面。儲存在一磁碟的數位 貝料包含磁性資訊，且係將該磁性資訊表示為該磁碟磁性 材料的-系列之磁方位變化。通常包含磁通反向之磁方位 變化代表零與-構成的二進位數。當磁碟相對於一讀寫頭 而万疋轉時，㉗碩寫頭總成產生並偵測該磁性材肖的磁方位 變化，因而自磁碟表面讀取資料，並將資料寫人磁碟表面。 可將-DASD中每-磁療的表面區域分成若干磁區，每一 Ί有t的伺服軌跡資訊區、及—接續的使用者資料 區。可由-自磁碟中心延伸到磁碟外徑或周邊的一假想徑 2線界定每—翻。該伺服軌跡資訊產生—用紋位磁碟 ^面上的換能頭之讀回信號。—磁區的使用者資料區包含 用者或輕機客戶可用來記錄資料之資料軌跡。一 =:軌跡資訊區通常包含於磁碟製造時記錄的-磁 琳相資料、及—伺服資料段軌跡。用來讀取
O:\66\66299-921128.DOC -6- 579504 伺服軌跡資料的該換能頭通常是與用來讀取使用者資料相厂 同的磁顽，但是通常將一不同的磁頭用來寫入使用者資， 料。此種雙兀件的磁頭可以最佳的方式利用讀取及寫入功 能的換能器特性。愈來愈增加的軌跡密度可在一dasd中儲 存更多的使用者資料，而且不會增加實體的磁碟尺寸。由、 於諸如磁阻式磁頭（magnet0吖esistive head)等換能器的進 展’已獲致了此種較高的軌跡密度。 · 磁阻式（Magneto-Resistive ;簡稱MR)磁頭是一種雙元件 磁頭，通常包含一用於讀取使用者資料及伺服軌跡資訊之 _ MR元件、及一用來將使用者資料寫入磁碟的不同元件（通 常為一感應式元件）。具有一MR讀取元件及一寫入元件的 . 一個雙元件總成被稱為一 MR磁頭。當將_MR磁頭的“尺元 件置於一改變的磁場時，該MR元件將會出現電阻值的改 變。MR元件的電阻值改變將經由通過該mr元件的一固定 偏動電流而轉換成一電壓信號。當MR磁頭通過磁碟磁性材 料上記錄的磁性資訊之上時，該MR磁頭產生一變動電壓讀 回信號。在使用數位解調的一DASD中，將該變動的讀回信 · 號數位化，並處理所取樣的讀回信號之數位資料值，以便 回復所記錄的資料。 、 一磁碟機DASD之磁頭讀回信號通常包含兩條信號路 · 徑，其中包括一資料通道及一伺服通道。當該Mr磁頭在一 使用者資料區之上時，由該資料通道處理讀回信號，因而 系統可將使用者資料謂寫進出磁碟。當該MR磁頭在磁碟的 一伺服區時，由該伺服通道處理讀回信號，以便讀取製造
O:\66\66299-921128.DOC 579504 時預錄在磁碟上的伺服軌跡資訊。一讀寫頭總成係安裝在 一磁碟臂上，而係由一伺服機構使該磁碟臂在磁碟之上移 動。一磁碟機祠服控制系統控制該磁碟臂在磁碟表面之上 的移動，以便使讀寫頭總成在每一個資料軌跡上移動，而 且在經過所選擇的一軌跡之上時，即將該總成保持在以所 選擇的該軌跡為中心的一條路徑上。將該磁頭總成保持在 以一軌跡為中心時，將有助於精確地讀取及記錄使用者資 料。由於現有的磁碟機有極高的軌跡密度，所以即使最小 的磁頭定位誤差也有可能造成使用者資料的喪失。 在一磁碟磁區的伺服資訊區中，磁區標誌向讀寫換能頭 指示接續在該軌跡之後的伺服資訊。該軌跡識別區包含與 孩伺服資訊相關聯的伺服軌跡（或資料軌跡）之一個二進位 表不法。該伺服資料段軌跡包含用來產生一類比電壓信號 <資料’且該類比電壓信號的大小可用來決定該換能頭相 對於一#號軌跡之位置。亦即，當磁頭的位置自一軌跡的 一邊緣改變到該軌跡的另一邊緣時，讀回信號的大小即改 變’且利用該讀回信號大小的改變將磁頭的中心對準該軌 跡’以便在最佳的狀況下讀取及寫入使用者資料。 轨跡不重合（Track Mi sRegi strati on ;簡稱 丁]^111)誤差·· 在一旋轉磁碟機引動器上的一讀寫頭將產生一種被稱為 軌跡不重合（TMR)誤差之定位誤差，此種誤差將在讀取及 寫入資料進出一磁碟時產生錯誤。通常係由兩類的誤差構 成總磁碟TMR : (1)寫入至讀取誤差（WR TMR)，其中包含 自先可寫入一資料的一執跡讀取該資料之誤差；以及（2)寫
O:\66\66299-92l 128.DOC 入至窝入誤差（WW TMR)，其中包含將新的資料寫入與先前 寫入的資料相鄰的一資料軌跡之誤差。多種磁碟機特性都 有可能構成總TMR的一部分。 例如，某些類型的誤差同時會產生WR TMR及WW TMR。這些誤差包括··使磁碟旋轉產生偏心狀況的磁碟主 軸馬達偏轉、讀寫頭因氣流感應的振動、磁頭搜尋結束時 間、電磁系統雜訊、及諸如衝撞磁碟機等的外力擾動。總 TMR的這些成分通常在磁碟的外徑（〇utside Diameter ;簡稱 〇D)處較大，而在磁碟的内徑（inner Diameter ;簡稱ID)處較 小。磁碟控制器通常包含被設計成儘量降低或補償此類誤 差之^號處理。此種處理的一邵分可補償諸如磁頭寫入元 件與磁頭讀取元件間之偏移。這些信號處理系統可能本身 就構成總TMR誤差的一種寫入至寫入元件補償誤差成分， 但是通常此種補償系統只涉及在寫入作業之後的讀取作 業，因而將只會構成WR TMR。 某些磁碟機設計涉及儘量降低總TMR的此種成分。例 如，圖1示出讀取元件及寫入元件相互對準的一種傳統Mr 磁頭總成。設有此種讀寫頭的一磁碟機之伺服控制系統將 補償之如上述的WR TMR。一般而言，圖1所示之磁頭組 態將不會在磁碟的内徑（ID)產生循軌誤差。當該磁頭總成 朝向磁碟外徑（0D)移動時，該伺服控制系統將補償讀取元 件與寫入元件之間在磁碟中間部分循軌的歪斜或偏移。圖 1式讀寫MR磁頭總成（1〇〇)的一下視圖，其中在磁碟（1〇8) 的一資料軌跡（106)上示出的該MR磁頭具有一寫入元件 O:\66\66299-921128.DOC -9- (1〇2)及一有一間隔的讀取元件（1〇4)。如圖所示，係沿著磁 頭總成的縱向軸（11〇)而對準該寫入元件及讀取元件，而該 縱向軸（110)也是其上有該磁頭的資料軌跡（1〇6)之縱向 車由忒磁頭總成（1 〇〇)在該窝入元件與該讀取元件之間有一 隔離f，d，，。 在一不同的磁頭組態中，係在一徑向偏移下製造一個雙 元件磁頭的謂取及寫入元件，使該等磁頭並不依循同一縱 向伺服軌跡，而是只在磁碟臂於磁碟上移動的某些點上使 孩等磁頭對準同一伺服軌跡。此種設計通常係用於需要儘 量降低WR TMR的讀寫元件補償誤差成分之情形。例如^ 一種採用一設有徑向偏移讀取及寫入元件的磁頭總成之系 統係述於讓渡給國際商務機器（IBM)股份有限公司之美國 專利 5,682,274。 圖2是一習用技術磁碟機儲存系統之平視示意圖，圖中 不出設有位於一磁碟（208)的一軌跡（206)之上的一窝入元 件（2〇2)及一讀取元件（2〇4)的一個二元件乂尺磁頭總成 (2〇〇)。圖2示出寫入元件（2〇2)及讀取元件（2〇4)係相對於 MR磁頭的縱向軸（21〇)而相互有徑向偏移。如5,682,274專 利所述，可選擇這兩個元件的徑向偏移，以便在磁頭通過 磁碟 < 上的半途中儘量減少將“反磁頭移到磁碟的任何執 跡（上以便在一寫入作業之後讀取資料所需之距離。圖2 中示出在寫入元件與讀取元件間之隔離” d”、以及讀取/ 寫入元件中心相對於中心線（21〇)之歪斜角，，c"，。在此種 方式下，當磁頭總成位於磁碟之上的半途時，儘量減少了 O:\66\66299-921128.DOC -10 - 579504
補償讀取/寫入元件偏移所需的處理，且自ID到〇D 界限有大致相同的變動量。亦即，在整個磁碟臂移動範圍 中，使補償處理較不複雜。 前文中尚未說明的總TMR誤差之另一種成分通常被稱 為伺服軌跡記錄（Servo Track Writer;簡稱STW)誤差。此 種誤差即是利用不同的伺服軌跡來讀寫資料進出資料軌跡 時可旎產生的磁頭定位誤差。在較舊式的磁碟組態中，可 將单一組的伺服軌跡用來將讀寫頭定位在數個不同的資料 執跡之上。取近已不斷地縮小各資料軌跡間之軌跡間距， 因而必須利用不同的伺服軌跡在讀取作業與寫入作業之間 將讀寫頭總成定位。 這是因為資料軌跡密度的增加使磁碟機系統可能存在有 STW誤差，此時該讀寫頭總成必須將一個伺服執跡用來定 位續取疋件’並將一不同的伺服軌跡用來定位寫入元件， 甚至謂取及寫入資料進出磁碟上的同一資料區段。在此種 h开y中母一飼服軌跡將有一相關聯的伺服軌跡間距及偏 轉或’’直尺’’標度，且將兩個不同的軌跡用於定位時，將 產生總TMR的STW成分。該STW TMR加入所有其他的TMR 成分，並構成WR TMR及WW TMR的一部分。在對先前寫 入的資料進行讀回處理時，該STW TMR可能增加讀取/寫 入軌跡的不重合。因為製造上的要求，所以無法將大多數 的雙70件磁頭建構成沒有STWTMR誤差，而且由於愈來愈 大的軌跡密度，此種誤差有可能大幅增加。
如幻文所述’顯然目前需要一種可更有效地補償總TmR
O:\66\66299-921128.DOC -11 - 的STW TMR成分並增加磁碟臂與具有愈來愈大的軌跡密度 的磁碟間之定位精確度之磁碟機儲存系統。本發明滿足了 此種需求。 發明概述： 本發明提供了一種用於一直接存取儲存裝置（DASD)之 雙元件讀寫頭，其中該讀取及寫入元件係相互定位，使相 同的伺服軌跡可用於磁碟外徑（0D)上的讀取及窝入作業， 而不是用於磁碟内徑（ID)或中點上的讀取及寫入作業。當 磁頭自0D朝向磁碟ID移動通過磁碟之上時，該等磁頭元件 之間相對於一資料軌跡之未對準逐漸惡化，因而當磁頭朝 向磁碟ID移動時，將不同的伺服執跡用來定位讀取及寫入 元件。由於此種磁頭組態，在讀回過程中，將在0D時STW TMR對總TMR的影響降至最低的零，因而在0D時的總TMR 主要是只隨著傳統WW TMR及WR TMR成分而變，這些成 分包括WRTMR的讀取至寫入元件補償誤差成分。因為當 磁頭總成朝向ID移動時，讀取與寫入元件間之未對準變 大，所以在 ID上的總TMR將隨著STW TMR及其餘的TMR 成分而變。然而，在ID上總TMR的讀取至寫入元件補償誤 差成分係小於在0D上的補償誤差成分，且更易於利用習知 的伺服讀回信號處理方法來處理在ID上的該補償誤差成 分。因此，將讀取及寫入元件的徑向偏移最佳化，以便儘 量降低在0D上的偏移時，將可得到一種較易於執行伺服控 制器採用的典型信號處理之讀窝頭。亦即，傳統的信號處 理技術可用來定位磁頭總成。 O:\66\66299-921128.DOC -12· 579504 在本發明的一觀點中，由自磁碟中心到〇D資料軌跡的一 切線點之磁碟半徑距離R2L、自磁碟中心到磁碟臂樞軸點之 距離P、以及自磁碟臂樞軸點到該切線點之距離L決定的一 角度α ί疋供了忒寫入元件與該讀取元件間之徑向偏移距離 X。因此，磁碟尺寸及磁碟臂引動器的定位唯一地決定了該 寫入元件與項取元件間之徑向偏移，並可以傳統的伺服處 理控制裔控制磁碟臂的移動。 右參照下文中以舉例方式解說本發明原理的較佳實施例 之說明，將可易於了解本發明的其他特徵及優點。 附圖簡述： 圖1是一習用技術磁碟機儲存系統之平視示意圖，圖中示 出一個具有縱向對準的讀取及窝入元件之雙元件磁頭。 圖2是一習用技術磁碟機儲存系統之平視示意圖，圖中示 =一個具有縱向對準的讀取及寫入元件之雙元件磁頭，該 項取及窝人元件具有徑向偏移，以便儘量降低當磁頭總成 移動通過磁碟的半途中移動引動器所需的距離。 圖3疋设有根據本發明而建構的一磁碟臂及磁頭總成的 磁碟機儲存系統之平視示意圖。 圖4是圖3所示雙元件磁頭總成之平視示意圖。 圖5是圖3所示磁碟機儲存系統之方塊圖。 較佳實施例之詳細說明： "、示心圖示出一磁碟機儲存系統（3 00)，該磁碟機儲存 系，⑽)設有一磁碟引動器臂⑽），該磁碟引動器臂（302) 將-個雙元件MR磁頭總成(3 〇4)在一記錄媒體磁碟(3〇6)的
O:\66\66299-921128.DOC -13 - 表面之上移動。為了簡畫圖示，並為了示出所涉及的幾何 學，圖3中係以單一點示出代表磁頭總成（304)，但是熟悉本 門技術者當可了解，該磁頭總成包含將於圖4中較詳細示出 的一獨立寫入元件及讀取元件。圖3所示之幾何學示出自磁 碟中心（308)到與 OD資料軌跡（310)上的圖3所示磁頭總 成（3 04)位置重合的一切線點之磁碟半徑距離Rx。圖3中示出 一條通過切線點（304)的切線A。圖3中亦示出自磁碟中心 (3 08)到磁碟臂引動器樞軸點（3 12)的距離P、及自磁碟臂樞 軸點（312)到切線點（304)的距離L。係由磁碟（306)的尺寸、 執跡間距、及磁碟臂樞軸點（3 12)的定位決定這些參數Rx、 P、及L。 根據本發明，係由該等參數Rx、P、及L、以及讀取元件 與寫入元件間之隔離g唯一地決定寫入元件與讀取元件間 之徑向偏移X，因而係將相同的伺服軌跡用於在磁碟外徑 (OD)上的讀取及寫入作業，且當磁頭朝向磁碟内徑（ID)移 動時，將兩個不同的伺服軌跡用於讀取元件及寫入元件。 由於此種磁頭組態，所以在磁碟OD上，STW TMR成分的影 響係等於零，且在OD上的總TMR主要係隨著其中包括讀取 及寫入元件補償誤差的傳統TMR成分而變。因為當磁頭總 成自OD朝向ID移動時，該STW TMR將變大，所以ID上的總 TMR係隨著傳統的TMR成分（其中包括讀取及寫入元件補 償誤差）及STW TMR而變。然而，在ID上的讀取及寫入 元件誤差TMR小於在OD上的誤差TMR，且許多其他傳統的 TMR成分也是較小的。因此，可利用本門技術中習知的伺 O:\66\66299-921128.DOC -14 - 服讀回信號處理方法，而更容易地在磁碟ID上處理TMR的 計算。這是由於TMR誤差成分的大小更平均地分佈在磁碟 的0D與ID之間，因而在磁碟0D上的STW TMR為零，且其 他傳統的 TMR誤差成分（包括讀取及窝入元件補償誤差） 在磁碟OD上較大，而磁碟ID上的STWTMR較大，但其他傳 統的TMR誤差成分在ID上較小。因此，可將傳統的信號處 理技術用於定位具有本發明所指定的組態之磁頭總成。在 此種方式下，本發明提供了一種可更有效地補償其中包括 STW TMR的總TMR並增加磁碟臂與具有愈來愈大的軌跡 密度的磁碟間之定位精確度之磁碟機儲存系統。 圖4示出圖3所示之雙元件MR磁頭總成（304)，其中寫入元 件（402)與讀取元件（404)之間徑向偏移了一橫向距離X。圖 中示出磁頭總成（304)係懸浮在磁碟的一資料軌跡之上，且 圖中示出磁碟ID及OD、以及磁頭總成的縱向中心線（406)。 圖中示出徑向偏移X係為寫入元件（402)的中心與讀取元件 (404)的中心間之橫向距離。大致係由磁頭製造的公差界限 内指定該寫入元件與該讀取元件間之縱向隔離g。磁碟組 態（亦即磁碟尺寸及軌跡間隔）決定了歪斜角 α，因而寫入 元件及讀取元件將在磁碟OD資料軌跡（310)上使用相同的 伺服軌跡。因此，磁碟尺寸及讀取與寫入元件間之縱向隔 離g決定了橫向隔離X。圖4亦重新緣製切線A，且亦示出 角度α。 徑向偏移X代表用來在磁碟OD上以同一伺服軌跡讀取及 寫入資料之最佳讀取及寫入元件橫向距離。如前文所述， O:\66\66299-921128.DOC -15 - 579504 當磁碟臂自OD軌跡朝向ID移動時，傳統的信號處理將有助 於定位磁碟臂。根據本發明，易於以下文所示之方式決定 徑向偏移X。在具有圖3所示幾何學之磁碟組態中，其中p >L，且其中Rx是如前文所述磁碟〇〇資料軌跡（31〇)上的半 徑，則可由下列的方程式（1)得到歪斜角α ·· a = 90。- Q 其中0係示於圖 式（2)推導出/9 ·· 方程式（1) 且在上述的條件下可由下列的方程 万程式（2) COS0 =(RX +L2-P2)/2Rxl 上式推導出用來計算歪斜角α的方程式（3) ·· -COS-1[(Rx2+L2_p2)/2RxL] 方程式⑺ 然後方程式（4)解出徑向偏移X ·· X = g tan( a ) 方程式（4) -因此:讀取與窝人元件間之#向偏移χ⑽著讀取及寫入 兀件隔離g及歪斜角α而變，其中該隔離g是磁頭設計及製 造公=的-特性。該徑向偏移χ大致是在若干微米的範圍。 在設計—根據本發明的磁頭總成時，必須決定讀取盘寫 入7°件間之縱向_’絲得《目標應用之«尺寸參 數。當決定這虺來盤砝』a、α ……Τ數時，如則又所述，易於根據本發明而 :二二取元件間的徑向偏移這觀點上指定磁頭組 ^著磁頭設計及製造公差 磁頭設計者必須作屮r出、、比，
最佳化。本發明的==下’本發明將徑向偏移X 制信號處理技術。另二二I可使用傳統的伺服控 另一優點在於：補償循軌誤差所需的大
O:\66\66299-921128.DOC -16- 579504 小在磁碟表面上更為均勻，因而使處理技術更為容易。熟 悉本門技術者將可了解如何將所需的伺服控制技術實施於 此種磁頭總成組態，而無須進一步的解釋。 圖5不出原先在圖3所示的直接存取儲存裝置（DASD) (3 00) ’圖中較詳細地示出各DASD組件。在圖5中，我們知 道與圖3所示相同的代號意指相同的元件。dASD(300) 包含多個磁碟（306)，但是圖中只示出一個磁碟的上表面 (307)。每一磁碟的表面覆蓋有可以磁性方式儲存經過編碼 的資訊之一磁性記錄媒體。 係將讀寫磁頭總成（3 04)安裝在磁碟引動器臂（3〇2)，且該 磁頭總成（304)係在磁碟（3〇6)的表面之上移動。當磁碟旋轉 時’自以磁阻式（MR)讀取元件構成的磁頭總成（3〇4)產生一 讀回信號。熟悉本門技術者當可了解，磁頭總成重複地通 過磁碟的多個伺服區及資料區表面之上，而產生一伺服讀 回#號或資料讀回信號。此外，亦可將一寫入信號提供給 磁頭總成，以便記錄磁碟表面中的資料。 係在一磁碟伺服控制器（5〇2)的控制下移動磁碟臂 (3 02) ’以便自0D資料軌跡1〇)移動通過磁碟表面且朝向 ID或磁碟中心。0D資料軌跡（31〇)以及額外的磁碟伺服及 資料軌跡（501)係示於圖5。控制器（5〇2)係用來作為磁碟機 (300)與一主電腦（5〇4)間之介面。該主電腦可包括諸如一桌 上型電腦、一膝上型電腦、一大型電腦、或需要在一磁碟 上儲存資料的任何其他數位處理裝置。 在圖5所示之較佳實施例中，磁碟機控制器（5〇2)包含一讀
O:\66\66299-92ll28.DOC -17- 579504 回信號前置放大器電路（506)，用以接收磁碟表面上所記錄 且為MR讀寫磁頭總成（304)所感測到的資料之電氣表示 法。取決於相關聯之讀寫頭（304)係位於所儲存的使用者資 料或伺服軌跡資料之上，讀回信號前置放大器電路（506)有 放大數位信號或伺服信號這兩種用途。因此，來自前置放 大器（506)的放大後信號被傳送到兩個處理通道：一伺服通 道（508)及一使用者資料通道（510)。設有一寫入電路（512)， 用以將來自資料通道（5 10)的使用者資料信號供應到讀寫頭 (304)，以便將使用者資料記錄在磁碟（306)上。 資料通道（5 10)通常回應主電腦（504)對讀取或寫入使用 者資料的要求，而讀取及寫入資料進出一磁碟（306)。該寫 入電路（5 12)只連接到使用者資料通道（510)。在資料通道 中，前置放大器（506)將來自MR磁頭的讀回信號放大，並將 放大後的讀回信號傳送到一自動增益控制（Automatic Gain Control;簡稱AGC)及濾波器電路（520)。將該AGC之輸 入提供給一資料脈波偵測器（522)，以便形成對應於類比讀 回信號之數位脈波。然後一主電腦前讀取處理器（524)將該 等資料脈波轉換成與主電腦（504)相容的格式化資料串。對 於寫入作業而言，係自主電腦接收資料，並將該資料提供 給一寫入處理器（530)，該寫入處理器（530)將資料格式化， 並將格式化後的資料傳送到寫入電路（512)，以便將資料記 錄於磁碟表面。 伺服通道（508)通常自磁碟（306)讀取伺服資料，以便有助 於正確地將讀寫頭（304)定位。當配合伺服通道（508)而工作 O:\66\66299-921128.DOC -18- 579504 時’岫置放大器（506)放大讀寫頭將伺服軌跡換能時所產生 的伺服信號。伺服通道（5〇8)包含一自動增益控制（AGC)及、 濾波器電路（532)，該電路（532)包含用來自動調整讀回信號 增益並將讀回信號濾波的多種習知電路之任一種電路。該 AGC及濾波器電路的輸出包含經過處理的類比a、b、c、 · D伺服貝料。通常係由一可變增益放大器及增益控制電路 執行電路（532)的AGC功能。此種增益控制之目的在於自動 . 凋整碩回信號中較慢的振幅變化。通常是由mr磁頭至磁碟 的間隔之’交化、]V1R磁頭偏動電流的漂移、及前置放大器 _ (506)增益的漂移等因素造成這些變化。 解凋器/解碼器（534)然後接收經過處理的讀回信號， 再衍生出數位化的A、B、C、D資料段值，並產生卩及Q正 / 交資料。該解碼器亦產生一定位誤差感測（p〇siti〇n Err〇r · Sensing ’簡稱pes)信號，用以指*MR磁頭（3〇4)相對於磁 碟（306)的一軌跡中心之位置。熟悉本門技術者將可了解如 何自數位化的讀回信號樣本衍生？及Q資料以及如何產生 PES信號，因而無須進一步的解釋。然後將pEs信號提供· 給一伺服控制器（536)，該伺服控制器（536)利用該pEs資料 產生一控制信號，並將該控制信號提供給引動器馬達· (3 12) ’且因而控制mr磁頭（3〇4)的位置。 . 萷文中已參照較佳實施例而說明了本發明，因而可使本 毛月得以被了解。然而’還有許多在本文中並未特別說明 但可應用於本發明的磁碟機控制系統及磁頭總成之組態。 因此，本發明不應被限制於本文所述的特定實施例，而是
O:\66\66299-921128.DOC -19- 579504 我們當了冑，本發明可廣泛地應用於—般性之磁碟機控制 系統及磁頭總成。因此’在最後的中請專利範圍所述範圍 内的所有修改、變化、或等效配置及實施例仍係在本發明 的範圍内。 圖式元件符號說明 100,200,304 磁頭總成 102,202,402 寫入元件 104,204,404 讀取元件 106,206,310 資料軌跡 108,208 磁碟 110,210 縱向幸由 300 儲存裝置 302 磁碟引動器臂 306 磁碟 307 上表面 308 磁碟中心 312 臂引動器樞軸點 406 縱向中心線 502 伺服控制器 504 主電腦 506 前置放大器 508 伺服通道 510 使用者資料通道 512 寫入電路
O:\66\66299-921128.DOC -20 *· 579504 520,532 濾波器電路 522 資料脈波偵測器 524 讀取處理器 530 寫入處理器 534 解調器/解碼器 536 伺服控制器 O:\66\66299-921128.DOC -21 -

Claims (1)

  1. 579504 拾、申請專利範園： 1·種用於直接存取儲存裝置(Direct Access Storage Device ; DASD) 之讀寫頭，該讀寫頭包含： 一寫入元件，用以接收一寫入信號，並在一窝入程序中使資料記 錄在一記錄磁碟的表面；以及 一碩取元件，用以自各伺服軌跡及各資料軌跡將該記錄磁碟的表 面上記錄的資料換能，及在一讀回程序中產生讀回信號； 其中該讀取元件及寫入元件相互之間有一徑向偏移，使得在外徑 (Outside Diameter ; 0D)上，在相同的伺服軌跡中該讀取元件及寫入 元件對準，且在該0D上將相同的伺服軌跡用於讀取及寫入作業，藉 而在讀回程序中，將0D上的伺服寫入器TMR之影響降低到最小的 零，且0D上的總TMR主要是隨著傳統的寫入至讀取(Write-Read ; 胃)丁]\/[11誤差及寫入至寫入(\\^^\¥1^;||)丁1^111誤差而變，且 其中在磁碟内徑(InsideDiameter ; ID)上，係將不同的伺服軌跡用於 1買取及寫入元件’使得ID上的總TMR係隨著、WRTMR 成分、及伺服寫入器TMR而變。 2·如申請專利範圍第1項之讀寫頭’其中徑向偏移X是該寫入元件的中 心與該讀取元件的中心間之橫向距離，且係由關係式x=g 規定’其中g是该項取元件與该寫入元件間之隔離，a是該寫入元件 與該讀取元件間之歪斜角’使α是Rx、P、及L的一函數(其中p>L)， 且其中Rx等於自磁碟中心到0D資料軌跡上的一讀窝頭切線點之磁 碟半徑距離，P是自磁碟中心到磁碟臂的一樞軸點之距離，且L是自 該磁碟臂樞軸點到該切線點之距離。 3 ·如申請專利範圍第2項之讀寫頭’其中係由下列方程式界定以度為單 O:\66\66299-921128.DOC 579504 位的該歪斜角α : a =90° - cos-1 [(Rx2+L2-P2)/2RxL] 4·如申請專利範圍第1項之讀寫頭，其中該讀寫頭包含一磁阻式 (Magneto-Resistive ; MR)磁頭。 5. —種資料儲存裝置，包含： 一磁性記錄媒體；以及 一個雙元件磁頭，該雙元件磁頭具有一寫入元件及一讀取元件， 其中該寫入元件接收一寫入信號，並在一寫入程序中使資料記錄在 一記錄磁碟的表面，且該讀取元件自各伺服軌跡及各資料軌跡將該 呑己錄磁碟的表面上記錄的資料換能，並在一讀回程序中產生一讀回 信號； 其中該讀取元件及寫入元件相互之間有一徑向偏移，使得在外徑 (0D)上，在相同的伺服軌跡中該讀取元件及寫入元件對準，且在該 OD上將相同的伺服軌跡用於讀取及寫入作業，藉而在該讀回程序 中，將0D上的伺服窝入器TMR之影響降低到最小的零，且qd上的 總TMR主要是隨著傳統的窝入至讀取誤差及寫入至窝入 (WW)TMR誤差而變，且其中在磁碟内徑(id)上，係將不同的伺服軌 跡用於讀取及窝入元件，使得ID上的總TMR係隨著WWTMR、WR TMR成分、及伺服寫入器TMR而變。 6·如申請專利範圍第5項之資料儲存裝置，其中徑向偏移乂是該寫入元 件的中心與該讀取元件的中心間之橫向距離，且係由關係式乂=§ tan(a)所規定，其中g是該讀取元件與該寫入元件間之隔離，Q是 該寫入元件與該讀取元件間之歪斜角，使α是Rx、p、及L的一函 數(其中P>L)，且其中Rx等於自磁碟中心到〇D資料軌跡上的一讀窝 O:\66\66299-921128.DOC -2- 579504 頭切線點之磁碟半徑距離，P是自磁碟中心到磁碟臂的一樞軸點之 距離，且L是自該磁碟臂樞軸點到該切線點之距離。 · 7·如申請專利範圍第6項之資料儲存裝置，其中係由下列方程式界定以 度為單位的該歪斜角α : a =90° - cos-1 [(Rx2+L2-P2)/2Rxlj Λ 8.如申請專利範圍第5項之資料儲存裝置，其中該讀寫頭包含一磁阻式· (MR)磁頭。 · 9· 一種為一磁碟資料儲存裝置決定一個雙元件磁頭總成中的一寫入元 件與一讀取元件間之歪斜角α之方法，該磁碟資料儲存裝置具有一鲁 用來將該磁頭移動通過4磁碟之上的一臂，該方法包含下列步驟： 決定Rx，而Rx是自磁碟中心到一磁碟外徑(〇D)資料軌跡上的一 磁頭總成切線點之磁碟半徑距離； · 決定P，而P是自磁碟中心到磁碟臂的一樞軸點之距離； · 決定L，而L·是自該磁碟臂樞轴點到該切線點之距離；以及 計算由下列方程式界定的以度為單位之該歪斜角〇； ·· α =90。-cos-1[(Rx2+L2-P2)/2Rxl] 使得該讀取元件及寫入元件相互之間有一徑向偏移，因而在外徑 (OD)上，係在相同的伺服軌跡中對準該讀取元件及寫入元件，且在 該OD上將相同的伺服軌跡用於讀取及寫入作業，藉而在該讀回程序 中，將OD上的伺服寫入器TMR之影響降低到最小的零，且〇D上的 · 總TMR主要是隨著傳統的寫入至讀取(wRypMR誤差及寫入至窝入 (WW)TMR誤差而變，且其中在磁碟内徑(id)上，係將不同的伺服 軌跡用於讀取及寫入元件，因而ID上的總TMR係隨著WW TMR、 WRTMR成分、及伺服寫入器TMR而變。 O:\66\66299-921128.DOC 579504 10.如申請專利範圍第9項之方法，其中徑向偏移X是該寫入元件的中 心與該讀取元件的中心間之橫向距離，且係由關係式x=gtan(a)所 規定，式中，g係讀取元件間的隔離。 O:\66\66299-921128.DOC 告本 發明專利說明書 579504 92, ·. 1 , \ **· 中文說明書替換頁(92年12月） (本說明書格式 ※申請案號： ※申請曰期： 順/及钮體孥請;勿任意更動，※記號部分請勿填寫） • 养疋4 一--------------j 8% ^ 分類： 罝、發明名稱：（中文/英文） 具有針對最小寫入至讀取循軌誤差而最佳化的徑向偏移之雙元件讀寫頭 DUAL ELEMENT HEAD WITH RADIAL OFFSET OPTIMIZED FOR MINIMAL WRITE-TO-READ TRACK ERROR 貳、申請人：（共1人) 姓名或名稱··（中文/英文） 荷蘭商日立環球儲存科技股份有限公司 HITACHI GLOBAL STORAGE TECHNOLOGIES NETHERLANDS B.V. 代表人：（中文/英文） 道格拉斯米烈特MILLETT，DOUGLAS 住居所或營業所地址：（中文/英文） 荷蘭阿姆斯特丹市帕納司多倫路洛凱特卡地1號 LOCATELLIKADE 1, PARNASSUSTOREN, 1076 AZ AMSTERDAM, THE NETHERLANDS 國籍：（中文/英文） 荷蘭 THE NETHERLANDS 參、發明人：（共1人） 姓名：（中文/英文） 克拉吉N.富庫席瑪CRAIGN.FUKUSHIMA 住居所地址：（中文/英文） 美國加州蒙地莎瑞諾市戴維斯大道18058號 18058 DAVES AVENUE，MONTE SERENO, CALIFORNIA 95030, U.S.A. 國籍：（中文/英文） 美國 U.S.A. O:\66\66299-921225.DOC
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