專利名稱：磁頭和磁帶驅動系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及磁頭結構，并尤其涉及能夠以多種格式讀和/或寫的磁頭結構。
背景技術：
商業、科學和娛樂應用依賴于計算系統處理和記錄數據，經常有大量數據被存儲或傳送到非易失性存儲媒體例如磁盤、盒式磁帶、光盤盒、軟盤或光磁軟盤等。通常，磁帶是最經濟和方便的用于存儲或存檔數據的裝置。存儲技術持續發展以增加存儲容量和存儲可靠性。例如，改進的媒體材料、改進的糾錯正技術以及減小的面位大小(areal bit size)導致了磁存儲媒體內的數據存儲密度的增加。例如，現在半英寸的磁帶的數據容量被測量為512或更多數據道上的數百吉字節。
圖1示出根據現有技術的傳統的平面研磨的(flat-lapped)雙向、雙模塊磁帶頭100。如圖所示，該磁頭包括一對底座102，每個底座具有一個模塊104。底座通常為粘合在一起的“U形梁”。每個模塊104包括襯底104A和封閉件104B，且在它們之間具有讀出器和寫入器106。在使用時，磁帶108以所示的方式在模塊104上沿磁帶支承面109移動，以便使用讀出器和寫入器106在磁帶108上讀和寫數據。通常，在磁帶108和磁帶支承面109之間形成部分真空，以便保持磁帶108與讀出器和寫入器109緊密接近。
圖2A示出一個模塊104的磁帶支承面109。磁帶108示出為虛線。模塊長得足以能夠在磁頭在數據道之間移動時支承磁帶。
如圖所示，磁帶108包括在伺服道202之間限定的四個數據帶(band)(帶0-3)。每個數據帶可包括多個數據道例如96個數據道(未示出)。在讀/寫操作期間，元件106位于一個數據帶內。外部讀出器—有時被稱為伺服讀出器—讀取伺服道202。繼而使用伺服信號以在讀/寫操作期間保持元件106與特定的磁道對準。通常，粗定位器(蝸輪等)將磁頭大致地放置在給定數據道附近，然后精定位器(音圈等)使用伺服道保持磁頭對準。
圖2B示出在圖2A的模塊104上的間隙208內形成的多個讀/寫元件106。如圖所示，元件陣列106包括例如八個寫入器209、八個讀出器210和兩個伺服讀出器212。如通過共同考慮圖1和2A-B可注意到的，每個模塊104將包括互補的一組元件106。
磁存儲系統例如磁帶存儲系統的設計人員致力于增加媒體的數據密度。作為向給定面積的磁性媒體添加更多數據的方法，提出了接連的幾代數據格式。通常，更新的格式會包括更多的數據帶以及每個數據帶和/或磁帶寬度更多的數據道，以及數據線密度增加。
在任何一個磁頭上，元件之間的間隔以及元件尺寸均符合特定的數據格式。通常，為一種格式設計的磁頭將不能與以另一種格式寫入的磁帶一起工作，這是因為伺服讀出器通常將不能與伺服道對準。另外，數據元件將不能與被寫入的磁道對準。因此，希望以一種格式將數據存儲在磁性媒體上但希望轉移到一種新的格式的設備上的人員必須或者保持為較早的格式設計的操作驅動器，或者將數據傳送到新的格式的媒體。
圖3內示出一種已知的提供多格式磁頭300的方法。如圖所示，磁頭300包括沿磁帶行進方向平行排列的四個模塊302A、302B、303A、303B。外部的一對模塊302A、302B中的每一個具有根據第一數據格式排列的一元件304A、304B陣列，而內部的一對模塊303A、303B中的每一個具有用于第二數據格式的一元件306A、306B陣列。在這兩對內，互補的元件(304A與304B，306A與306B)沿磁道行進方向相互移位。但是，這些類型的磁頭的制造非常昂貴，因為首先必須制造幾個獨立的模塊302A、302B、303A、303B。另外，一旦被制造，考慮到模塊之間的關鍵包角(wrapangle)以及外部包角，模塊302A、302B、303A、303B必須精確地對準。另外，由于外部模塊302A、302B之間的間隙較大，所以磁頭將更易于因磁帶搖擺而出現錯誤。例如，在寫的同時讀的操作中，尾隨模塊302B上的讀出器讀取前導模塊302A剛剛寫入的數據，以便系統可驗證數據被正確地寫入。如果數據沒有被正確地寫入，則系統認識到錯誤并重寫數據。但是，磁帶不會完全直線地移動過磁頭。相反，當磁帶橫跨磁帶支承面時會來回移動或者“搖擺”，從而導致動態歪斜或者尾隨讀出器與前導寫入器不對準。讀出器在寫入器之后越遠，則磁道對準不良的可能性越大。如果發生這種情況，則系統會不正確地認為發生寫錯誤。
圖4內示出另一種已知的提供多格式磁頭400的方法。此磁帶頭400被配置成讀-讀-寫(R-R-W)磁頭。磁帶頭400在每個模塊402A、402B上包括合并的主要數據格式讀/寫元件404A、404B，和次要數據格式讀/寫元件406A、406B。在此情況中，磁頭400能夠讀取對應于次要格式讀元件406A、406B的次要格式。磁頭400還能夠以對應于主要讀/寫元件404A、404B的主要格式讀和寫。
繼續參照圖4，主要和次要元件404A、404B、406A、406B在磁帶行進方向上平行排列。通常，在順序的制造序列中制造每排元件。例如，可首先形成元件404A、404B。然后，可在主要元件404A、404B上制造次要元件406A、406B。但是，這種“堆疊式”磁頭的制造復雜且昂貴，這是因為每排元件404A、404B、406A、406B必須獨立地制造。此外，在制造過程末期的處理內的錯誤會導致昂貴的損失。另外，將必須橫穿多層如此多器件的電連接會非常復雜。
除了制造問題之外，實現堆疊的數行元件的模塊還存在可靠性問題。例如，隨著襯底的散熱效應將降低，磁頭會更熱地運行。特別地，如果使用上層陣列，則熱量必須穿過數層器件以到達襯底。另一個問題是將需要寬的間隙以便容納堆疊的陣列。磁帶不規則處易于輕微地下垂到此間隙內并侵蝕元件。這會產生磁頭-磁帶間隔問題例如信號分辨率下降。間隙磨損還會導致碎屑沉積問題例如短路。
因此，可清楚地感覺到在本領域內需要一種能夠以多種格式讀和/或寫的而同時制造簡單且較便宜的磁頭組件。希望為了這樣的事情例如向后兼容性以及競爭的格式之間的兼容性而能夠讀取多種格式。這些未解決的問題和缺陷在本領域內被清楚地感覺到，并且被本發明以下文所述的方式解決。
發明內容
根據一個實施例的磁頭包括與第一數據格式相關聯的第一元件陣列和與第二數據格式相關聯的第二元件陣列，所述元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組。第一和第二元件陣列沿橫向于磁性媒體在磁頭上的行進方向的方向彼此相鄰。
例如，該第一和第二陣列可包括讀出器，所述讀出器優選地沿橫向于磁性媒體在磁頭上的行進方向的線排列。該第一和第二陣列還可以或者作為替代包括寫入器，該寫入器優選地沿橫向于磁性媒體在磁頭上的行進方向的線排列。兩個陣列的讀出器和/或寫入器優選地在同一加工序列中形成。第二陣列可以是第一陣列的按比例縮放的版本。第二陣列的元件在元件大小和/或相鄰元件之間的間隔方面可與第一陣列的元件不同。
在一個實施例內，第三元件陣列與第三數據格式相關聯，該第三陣列沿橫向于磁性媒體在磁頭上的行進方向的方向與第一或第二陣列相鄰。該第三陣列也可與第二數據格式相關聯。
在一些實施例內，第一和第二陣列共享伺服讀出器。在另外的實施例內，它們不共享伺服讀出器。在后者的配置內，第一和第二陣列可沿橫向于媒體行進方向的方向間隔開。
在一些實施例或使用方法內，在磁頭操作期間僅有一個陣列是活動的。在另外的實施例或使用方法內，在磁頭操作期間兩個陣列都是活動的。當兩個陣列都活動時，可通過第一和第二陣列同時寫和/或讀第一和第二格式的數據。
根據另一個實施例的磁頭包括沿磁性媒體的行進方向與第一模塊平行排列的第二模塊，該第二模塊具有與第一數據格式相關聯的第三元件陣列，和與第二數據格式相關聯的第四元件陣列，所述元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，其中所述第三和第四元件陣列沿橫向于磁性媒體在磁頭上的行進方向的方向彼此相鄰。
磁帶驅動系統包括如上所述的磁頭、用于使磁性記錄帶在磁頭之上通過的驅動機構，和與磁頭通信的控制器。該系統還包括用于設置磁帶相對于第二(支架)磁帶支承面的包角的外部磁道導向件。
還給出用于使用這種磁頭的方法。一種說明性的方法包括確定媒體上的數據的格式，根據確定的數據格式選擇元件陣列之一以讀取媒體上的數據，并將選擇的陣列安置在媒體上的數據之上。
從下面的詳細說明中可清楚地了解本發明的其他方面和優點，該說明與附圖結合作為示例示出本發明的原理。
為了更充分地理解本發明的性質和優點以及其優選使用模式，應結合附圖閱讀下文的詳細說明。
現有技術圖1是根據現有技術的傳統平面研磨磁帶頭的側視圖。
現有技術圖2A是取自圖1的線2A的磁帶支承面的視圖。
現有技術圖2B是取自圖2A的圓圈2B的詳細視圖。
現有技術圖3是在不同模塊上包括多種格式讀/寫元件的磁頭的磁帶支承面視圖。
現有技術圖4是在同一模塊上包括多種格式讀/寫元件陣列的磁頭的磁帶支承面視圖。
圖5是在同一模塊上包含兩個元件陣列的磁帶頭的磁帶支承面視圖，每個陣列適應于不同的格式。
圖6是取自圖5的圓圈6的詳細視圖，其示出根據一個實施例的兩個元件陣列。
圖7是磁帶頭的磁帶支承面的詳細視圖，其示出橫向隔開的兩個元件陣列。
圖8是磁帶頭的磁帶支承面的詳細視圖，其示出三個元件陣列，每個元件陣列用于一種不同的格式。
圖9是磁帶頭的磁帶支承面的詳細視圖，其示出三個元件陣列，其中一個陣列是用于第一格式而兩個陣列是用于第二格式。
圖10是根據一個實施例的具有兩個模塊的磁帶頭的側視圖。
圖11是根據一個實施例的具有三個模塊的磁帶頭的側視圖。
圖12是磁帶驅動系統的示意圖。
具體實施例方式
下面的說明是目前認為的實現本發明的最好模式。此說明是為了闡述本發明的一般原理而不是要限制文中的權利要求中聲明的發明概念。此外，文中所述的具體特征可與其他所述的特征在多種可能的組合和排列中的每一種中一起使用。
在附圖內，類似的和等同的元件在各個附圖內用相同的標號指示。
下文所述的實施例公開了一種新的磁頭設計，其能夠以多種格式讀和/或寫磁性媒體例如磁帶。例如，該磁頭可以傳統和先進格式寫和/或讀數據，并且在這樣做時能使能完全向后兼容傳統的媒體類型。這對于希望轉換到新的格式而仍擁有以更舊的格式在媒體上存儲的數據的用戶來說是一個重要標準。這是通過使磁頭配備兩個元件陣列(讀出器和/或寫入器)來實現的，其中每個陣列與一種不同的格式相關聯。第一和第二元件陣列沿橫向于磁性媒體在磁頭上的行進方向的方向大體橫向地相互鄰近地排列。根據其格式，適當的陣列以傳統的方式例如伺服與給定數據帶對準。
盡管將在磁帶存儲系統方面給出下面的說明以便清楚并將本發明放置在情境中，但是應注意文中的教導可廣泛地應用于所有類型的磁性記錄。
如上文參照圖1所述的，典型的磁頭包括兩個模塊，每個模塊上具有用于以特定的數據格式讀和/或寫數據的一數據元件陣列。本發明包括一種新的雙模塊磁頭，其能夠以兩種不同的數據格式讀和/或寫。本領域內的技術人員還應理解，文中的實施例還可擴展到具有單個模塊的磁頭(其中例如該單個模塊可形成在單個襯底上)和具有多余兩個模塊的磁頭。下文將更詳細地說明后者。
圖5示出具有與第一數據格式相關聯的第一元件陣列502和與第二數據格式相關聯的第二元件陣列504的模塊500的磁帶支承面視圖，其中第一和第二數據格式不同。同樣，所述元件可包括讀出器、寫入器或這兩者。磁帶510用虛線示出。盡管通常不在同一磁帶上以兩種不同的方式寫數據，但是如下文所述本實施例可使能這種特征。為了說明不同的格式，圖5示出第一和第二格式的數據相重疊。這僅是為了說明，而本領域內的技術人員可認識到兩種格式的數據帶通常不會同時存在于磁帶的相同區域上。第一格式的數據與伺服道512和數據帶(帶0-3)相關聯。第二格式的數據與伺服道512和514相關聯。第二格式的數據帶516小得多，從而不用字母數字個別指示。但是，圖5內示出一代表性的數據帶516以便說明。
第二數據格式與第一數據格式相比可能是新一代的數據格式。第一和第二數據格式還可以是競爭廠商使用的、用于不同標準等的格式。通常，格式之間的不同將包括以下各項中的一種或多種不同的伺服帶位置，不同的被寫磁道寬度，不同的每數據帶或磁帶寬度的磁道密度，不同的磁道中心線到中心線的間隔，不同的元件中心線到中心線間隔等。因此，陣列將具有伺服讀出器位置、元件間隔、元件寬度等，這些都被設計成在與其相關聯的格式中工作。
在一個實施例內，第二格式是第一格式的按比例縮小尤其是特征尺寸(feature size)按比例縮小的版本。因此，第二陣列504是第一陣列502的按比例縮小的版本。例如，第二陣列504可具有相同的每數據帶的數據道的數量，但是例如以大約5的因子從第一陣列502按比例縮小。換句話說，第二陣列504的寬度大約為第一陣列502的20％。因此，格式特性也按比例縮小。例如，與第一格式相比，在第二格式中磁帶上的磁道密度應增加大約5倍。如果線數據密度也加倍，則第二格式中的磁帶容量應是第一格式中的10倍。
此外，先進格式數據組織例如磁道布局不一定以任何方式與傳統格式耦合。不希望如通過強制元件共享實現的耦合，因為這會危及將來的面密度或導致磁頭性能惡化。
繼續參照圖5，第一和第二陣列502、504在模塊500上的相同間隙內形成，并且通常沿橫向于媒體行進方向的方向大體橫向地相互鄰近地排列。
在操作時，磁帶驅動系統或主機系統可使用多種技術之一識別磁帶上的伺服模式的格式和/或磁帶上的數據的格式。一種確定格式的方式是讀取磁帶盒內的識別格式的盒存儲器芯片。另一種識別格式的方式是讀取數據帶的一小部分，并例如將伺服道與查找表(LUT)相匹配。應指出，此時所有陣列可以是活動的，或者系統可依次操作陣列。在另外的實施例內，用戶可指示磁帶上使用什么格式。一旦識別出格式，則控制器、主機或用戶選擇正確的陣列以便讀和寫。系統例如通過向與所需陣列耦合的引線通電來激活與被識別的格式相關聯的陣列。現在已經是活動的，則將希望的陣列以標準方式例如通過伺服與一個數據帶對準，并且磁帶越過磁頭以便讀/寫。優選地，在標準讀/寫操作期間每次激活一個降列或另一個陣列。
在一個實施例內，在薄膜形成(buildup)期間同時形成兩個陣列502、504的元件。例如，考慮元件處于“背負式”(piggyback)配置。這類元件通常包括在襯底上形成的讀出器，并在其上形成寫入器。讀出器和寫入器可被安置為一個讀出器屏蔽還用作寫入器的一極。在構造多格式的背負式磁頭期間，第一陣列502的讀出器與第二陣列504的讀出器同時形成。然后，第一陣列502的寫入器與第二陣列504的寫入器同時形成。第一和第二陣列502、504的讀出器沿橫向于媒體行進方向的線排列，并且兩個陣列的寫入器也如此排列。同樣，對于交錯式磁頭，兩個陣列502、504的讀出器都可在單個加工序列期間形成，而寫入器可以在另一個加工序列中形成。
出于設計考慮，陣列可沿垂直方向稍微偏移。例如，用于第一陣列內的讀出器的上部屏蔽可與用于第二陣列內的讀出器的下部屏蔽同時形成。然后，在隨后的步驟內完成第二陣列內的讀出器。因此，在一些實施例內，元件在相同的加工序列中同時形成，但是只有一些處理步驟會影響兩個陣列502、504。
在另外的實施例內，陣列可通過相獨立的加工序列形成。例如，可在形成另一個陣列之前完成一個陣列。陣列可沿橫向于磁帶移動方向的方向排列，或者可橫向于磁帶行進方向的移位并沿平行于磁帶行進方向的方向偏移。
此外，每個陣列可在單個模塊上形成，其中每種格式的陣列可橫向于磁帶行進方向移位。
相對于上述的預期方法，例如平行于磁帶行進方向一前一后地形成元件，或甚至在不同模塊上放置用于不同格式的R/W陣列，同時形成各個陣列減少了過程步驟。本領域內的技術人員可理解通過同時處理所有元件實現的優點，包括成本較低、生產時間較快、發生錯誤的可能性降低等。可針對每種格式獨立地優化寫和讀換能器磁隙。
由于元件陣列502、504相互橫向地鄰近，所以磁頭的寬度可能需要稍微增加以確保磁帶支承面在所有可能的位置支承整個磁帶。但是，磁頭的寬度并不一定需要增加。
圖6內示出本發明的一個實施例，其中在模塊500上形成兩個陣列502、504。如圖所示，第一陣列502的元件602和第二陣列504的元件604被安置為大體橫向地相互鄰近。在一些實施例包括這個實施例內，第一和第二陣列502、504可共享一個伺服讀出器606。但是，可如圖7所示有利地將第二陣列504與第一陣列502橫向間隔開。將陣列502、504間隔開的一個優點是由于磁帶的靠近或位于磁帶的邊緣的部分與磁帶的其他部分相比會傾向于導致磁頭上更大的磨損，所以最大磨損的區域可因此位于陣列之間(當讀取外部數據帶時)。較老的磁帶尤其如此，較老的磁帶傾向于更粗糙和更厚，并且比新磁帶產生更多的磨損，而較新磁帶被設計成減小磨損。不均勻的磨損模式的后果時當使用第一陣列502讀和寫磁帶的第一格式的外部帶時，磁帶的邊緣會導致第一陣列502附近發生磨損，并因此第二陣列504上發生磨損。通過將陣列輕微地間隔開，來自磁帶的邊緣部分的磨損將在陣列之間例如在區域702內發生。
應指出，當使用第二陣列504讀和寫時可能發生相同的不均勻的磨損模式，即磁帶的邊緣部分將導致在第二陣列504附近發生更大磨損，并且因此將很可能在第一陣列502上發生磨損。但是，假設第二陣列504的格式比第一陣列502的格式更新，則磁帶將很可能是更光滑的更新的磁帶。此外，很可能具有更大的元件和讀取更低的線密度的第一陣列502可更耐磨。此外，所有元件可配備有耐磨涂層例如類金剛石碳(diamond-likecarbon)。
另外的實施例可具有在單個模塊上排列的多于兩個元件陣列。圖8示出其中存在三個元件陣列502、504、802的實施例。同樣，陣列可共享或不共享伺服元件。
如果磁頭寬度是關鍵問題，并且假設第二陣列504在橫向于元件陣列方向上比第一陣列502窄，則可在第一陣列502的兩側上形成第二陣列504和基本相同的第三陣列902。圖9內示出此實施例。對于第二格式的且位于磁帶左側上的數據道，第三陣列902(在左側)將讀和寫在磁帶左側上的第二格式的數據道。對于第二格式的且位于磁帶右側上的數據道，第二陣列504(在右側)將讀和寫。這樣，磁頭的寬度不需要大于使用第一陣列502讀或寫本來所需的寬度。相反，第二陣列504和第三陣列902之一或兩者將在第一陣列502位于磁帶之上的任何位置處位于第二格式的數據道之上，從而減小了磁頭訪問磁帶上的所有數據道所需的橫向移動范圍。因此，例如，磁頭不需要足夠寬以允許第一陣列502延伸超過磁帶的左邊緣，以允許第二陣列504沿左側磁帶邊緣讀數據。相反，可由第三陣列902讀沿左側磁帶邊緣的數據。另外，制造第二和第三陣列504、902兩者可使能僅使用一個芯片圖像(chip image)以便制造雙模塊磁頭內的左側和右側磁頭兩者，而不需要用于左側和右側模塊的單獨的芯片圖像或晶片。
在另一種使用模式內，可在同一磁帶上寫多種格式。由于陣列橫向于磁帶行進方向排列，所以可沿磁帶同時寫每種格式的數據。此特征將允許例如在同一磁帶上的兩個平行磁道內寫數據，并將數據發送給具有僅能夠僅讀取一種格式的磁帶驅動器的用戶。由于銷售許多已在其上寫入伺服信息的空白磁帶，所以一些實施例可要求其上具有用于兩種格式的伺服信息的磁帶。其他實施例可與數據同時寫入伺服信息，并且每個陣列內可存在伺服寫入器。另外的實施例可允許在相鄰的數據帶上寫入新的格式。例如，如果磁帶具有四個數據帶，則可將這些帶分成兩對。使用成對帶之間的伺服道以使在每個帶上對準陣列，則可將一種格式寫入一個帶而將另一種格式寫入另一個帶。后者可能對于較新的格式不是最優的，該較新的格式可能需要改進的伺服數據帶。
如上所述，一種構建磁頭的方式是在類似于現有磁頭例如圖1的磁頭的配置內具有兩個模塊。圖10內示出一個這種實施例，其示出平面研磨的雙向、雙模塊磁帶頭1000。如圖所示，該磁頭包括一對底座1002，每個底座配備有一個模塊1004。這些底座可以是粘合在一起的傳統的U形梁。每個模塊1004包括襯底1004A和封閉件1004B，且在它們之間設置多個陣列502、504。電纜1010將元件連接到控制器。電纜1010示出為分成用于兩個格式的引線，但是可被連接、熔合、混合、覆蓋等。在使用時，磁帶1008在模塊1004上沿其磁帶支承面1009移動，以便讀磁帶1008上的數據并向磁帶寫輸入。根據磁帶上的數據或伺服的格式，激活并使用對應于該格式的、每個模塊上的陣列502或504以向磁帶讀和/或寫。另一種構建磁頭的方式是在不同模塊上執行讀和寫功能。如圖11的寫-讀-寫(W-R-W)磁頭1100中所示，外部寫模塊1102、1104在單個寫模塊1106的側面。如名稱所暗示的，外部模塊1102、1104包括例如如圖6-9所示的配置中的兩個或更多個寫入器陣列。讀模塊1106包括兩個或更多個讀出器陣列。模塊1102、1104、1106相互偏移且彼此關系設定為在模塊1102、1104、1106之間限定內部包角。電纜1109將元件連接到控制器。電纜1109示出為分成用于兩種格式的引線，但是可被連接、熔合、混合、覆蓋等。
在此實施例內，模塊的磁帶支承面位于平行平面上，但是沿垂直于平面的方向偏移。當磁帶1108如圖所示橫移過磁頭1100時，第一外部寫模塊1102的切削邊緣1110從磁帶1108之下切割空氣，并且在磁帶1108和磁帶支承面1112之間的區域內的降低的空氣壓力允許大氣壓力朝磁帶支承面1112推進磁帶，而不是磁帶1108從第一外部模塊1102的磁帶支承面1112升高(直覺上應如此)。外部寫模塊1102的尾隨端1120(磁帶離開外部寫模塊1102的端部)是定義內部讀模塊1106的磁帶支承面上的包角α0的參考點。當磁帶行進方向顛倒時另一個外部寫模塊1104也是如此。
圖11的磁頭1100的變型包括R-W-R磁頭、R-R-W磁頭、W-W-R磁頭等。例如，在R-W-R磁頭內，外部模塊1102、1104執行讀操作而中間模塊1106執行寫操作。在R-R-W磁頭內，前導模塊1102和中間模塊1106執行讀操作，而尾隨模塊1104執行寫操作。在W-W-R磁頭內，前導模塊1102和中間模塊1106執行寫操作，而尾隨模塊1104執行讀操作。另外，前導和尾隨模塊1102、1104可相互同時操作，而中間模塊1106可單獨操作，或與兩個模塊組合地操作。
多模塊磁頭的優點是每個模塊的引線并不比具有讀和寫元件兩者的雙模塊磁頭中的一個模塊多。例如，假設傳統格式的磁頭每個模塊具有16個讀出器和16個寫入器。添加一第二格式元件陣列會增加另外32個元件，或另外64個導線。但是，如果每個模塊僅具有讀出器或寫入器，即使處于兩種格式，則每個模塊的導線的數量與傳統的讀/寫磁頭相同。因此，可使用現有的電纜連接，每個磁頭的導線的數量最少等。
另一個優點是磁帶和尾隨外部模塊(圖11內的1104)之間存在攜帶的空氣，從而減小磨損。
因為總的間隙厚度和構建復雜性最小，并且磁頭產量最優，所以三模塊設計也是優選的。
本發明并不局限于平面輪廓的磁頭；具有圓形以及其他幾何形狀的支承面的磁頭也在本發明的精神和范圍內。
在文中所述的任何一個實施例內，都可以傳統方式制造磁頭。為了降低成本和復雜性，用于第一陣列的元件的一條引線可與用于第二陣列的元件的一條引線共用(對于另外的陣列也是如此)以使磁頭布線最少，這是磁頭設計中的持續目標。
圖12示出可用于本發明的情境中的簡化的磁帶驅動器。盡管在圖12內示出磁帶驅動器的一種特定實現，但是應指出，可在任何類型的磁帶驅動系統的情境內實現前面附圖的實施例。
如圖所示，提供了磁帶供給盒1220和收帶盤1221以支承磁帶1222。這些可形成可拆裝的盒式磁帶的一部分而不一定是該系統的一部分。導向件1225引導磁帶1222越過文中所公開的類型的優選為雙向的磁帶頭1226。這種磁帶頭1226繼而經由MR連接器電纜1230耦合到控制器組件1228。控制器1228繼而控制磁頭功能例如伺服跟隨、寫猝發、讀功能等。致動器1232控制磁頭1226相對于磁帶1222的位置。
例如圖12內所示的磁帶驅動器包括驅動磁帶供給盒1220和收帶盤1221移動磁帶1222沿直線通過磁頭1226的驅動電動機。磁帶驅動器還包括將數據傳遞給磁頭1226以便被記錄在磁帶1222上并從磁帶1222接收由磁頭1226讀取的數據的讀/寫通道。還提供用于在磁帶驅動器和主機(一體式的或外部的)之間通信以便發送和接收數據并用于控制磁帶驅動器的操作且將磁帶驅動器的狀態傳遞給主機的接口，所有這些都可被本領域內的那些技術人員理解。
盡管上文已說明各種實施例，但是應理解它們僅是作為示例而不是限制給出的。因此，優選實施例的寬度和范圍不應被上述任何示例性實施例限制，而應僅由下文的權利要求以及它們的等同物限定。
權利要求
1.一種磁頭，包括與第一數據格式相關聯的第一元件陣列，該第一陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組；以及與第二數據格式相關聯的第二元件陣列，該第二陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，其中，該第一和第二元件陣列沿橫向于磁性媒體在該磁頭上的行進方向的方向大體橫向地彼此相鄰。
2.根據權利要求1的磁頭，其中，所述第一和第二陣列包括讀出器，所述讀出器沿橫向于磁性媒體在該磁頭上的行進方向的線橫向地排列。
3.根據權利要求2的磁頭，其中，所述兩個陣列的讀出器是在同一加工序列中形成的。
4.根據權利要求1的磁頭，其中，所述第一和第二陣列包括寫入器，所述寫入器沿橫向于磁性媒體在磁頭上的行進方向的線橫向地排列。
5.根據權利要求4的磁頭，其中，所述兩個陣列的寫入器是在同一加工序列中形成的。
6.根據權利要求1的磁頭，還包括與第三數據格式相關聯的第三元件陣列，該第三陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，該第三陣列沿橫向于磁性媒體在磁頭上的行進方向的方向與所述第一或第二陣列大體橫向相鄰。
7.根據權利要求1的磁頭，還包括與所述第二數據格式相關聯的第三元件陣列，該第三陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，該第三陣列在所述第一陣列的與所述第二陣列相對的一側上與該第一陣列大體橫向相鄰。
8.根據權利要求1的磁頭，其中，所述第一和第二陣列共享伺服讀出器。
9.根據權利要求1的磁頭，其中，所述第一和第二陣列沿橫向于媒體行進方向的方向間隔開。
10.根據權利要求1的磁頭，其中，所述第二陣列是第一陣列的按比例縮放的版本。
11.根據權利要求1的磁頭，其中，所述第二陣列的元件在元件大小方面與第一陣列的元件不同。
12.根據權利要求1的磁頭，其中，所述第二陣列的元件在相鄰元件之間的間隔方面與第一陣列的元件不同。
13.根據權利要求1的磁頭，其中，在該磁頭操作期間僅有一個陣列是活動的。
14.根據權利要求1的磁頭，其中，在磁頭操作期間兩個陣列都是活動的。
15.根據權利要求14的磁頭，其中，通過所述第一和第二陣列同時寫所述第一和第二格式的數據。
16.根據權利要求14的磁頭，其中，通過所述第一和第二陣列同時讀所述第一和第二格式的數據。
17.一種磁帶驅動系統，包括磁頭，該磁頭進一步包括與第一數據格式相關聯的第一元件陣列，該第一陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組；以及與第二數據格式相關聯的第二元件陣列，該第二陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，其中，該第一和第二元件陣列被安置為沿橫向于磁性媒體在該磁頭上的行進方向的方向大體橫向地彼此相鄰；用于使磁性記錄帶在該磁頭之上通過的驅動機構；以及與該磁頭通信的控制器。
18.一種磁頭，包括與第一數據格式相關聯的第一元件陣列，該第一陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組；以及與第二數據格式相關聯的第二元件陣列，該第二陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，其中，該第一和第二元件陣列被安置為沿橫向于磁性媒體在該磁頭上的行進方向的方向大體橫向地彼此相鄰，其中，對于該兩個陣列，同類的元件是在同一加工序列內形成的。
19.根據權利要求18的磁頭，還包括與第三數據格式相關聯的第三元件陣列，該第三陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，該第三陣列被安置為沿橫向于磁性媒體在磁頭上的行進方向的方向與所述第一或第二陣列大體橫向相鄰。
20.根據權利要求18的磁頭，還包括與所述第二數據格式相關聯的第三元件陣列，該第三陣列的元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，該第三陣列被安置為在所述第一陣列的與所述第二陣列相對的一側上與該第一陣列大體橫向相鄰。
21.根據權利要求18的磁頭，其中，所述第一和第二陣列共享伺服讀出器。
22.根據權利要求18的磁頭，其中，所述第一和第二陣列沿橫向于媒體行進方向的方向間隔開。
23.根據權利要求18的磁頭，其中，所述第二陣列是第一陣列的按比例縮放的版本。
24.根據權利要求18的磁頭，其中，所述第二陣列的元件在元件大小方面與第一陣列的元件不同。
25.根據權利要求18的磁頭，其中，所述第二陣列的元件在相鄰元件之間的間隔方面與第一陣列的元件不同。
26.一種磁頭，包括第一模塊，該第一模塊具有與第一數據格式相關聯的第一元件陣列，和與第二數據格式相關聯的第二元件陣列，所述元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，其中該第一和第二元件陣列被安置為沿橫向于磁性媒體在該磁頭上的行進方向的方向大體橫向地彼此相鄰；以及沿磁性媒體的行進方向與該第一模塊平行排列的第二模塊，該第二模塊具有與該第一數據格式相關聯的第三元件陣列，和與該第二數據格式相關聯的第四元件陣列，所述元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，其中該第三和第四元件陣列被安置為沿橫向于磁性媒體在該磁頭上的行進方向的方向大體橫向地彼此相鄰。
27.根據權利要求26的磁頭，其中，所述第一模塊的元件僅是讀出器而第二模塊的元件僅是寫入器。
28.根據權利要求27的磁頭，其中，所述第一和第二模塊各具有磁帶支承面，其中所述磁帶支承面位于基本平行的平面上，其中所述平面沿與其垂直的方向偏移。
29.根據權利要求28的磁頭，還包括沿磁性媒體的行進方向與所述第一模塊平行排列的第三模塊，該第三模塊位于該第一模塊的相對于所述第二模塊的相對一側，該第三模塊包括與所述第一數據格式相關聯的第五元件陣列，和與所述第二數據格式相關聯的第六元件陣列，其中該第三模塊的元件僅是寫入器。
30.根據權利要求24的磁頭，還包括沿磁性媒體的行進方向與所述第一模塊平行排列的第三模塊，該第三模塊位于所述第二模塊的相對于該第一模塊的相對一側，該第三模塊具有與所述第一數據格式相關聯的第五元件陣列，和與所述第二數據格式相關聯的第六元件陣列，其中該第三模塊的元件僅是讀出器。
31.一種磁帶驅動系統，包括如權利要求26內所述的磁頭；用于使磁性記錄帶通過該磁頭之上的驅動機構；以及與該磁頭通信的控制器。
32.一種用于使用磁頭讀取數據的方法，該磁頭具有與第一數據格式相關聯的第一元件陣列，和與第二數據格式相關聯的第二元件陣列，所述元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，其中該第一和第二元件陣列沿橫向于磁性媒體在該磁頭上的行進方向的方向大體橫向地彼此相鄰，該方法包括確定媒體上的數據的格式；根據所確定的數據格式選擇所述元件陣列之一以讀取媒體上的數據；以及將所選擇的陣列安置在該媒體上的數據之上。
33.根據權利要求32的方法，其中，所述磁頭還包括沿磁性媒體的行進方向與所述第一模塊平行排列的第二模塊，該第二模塊具有與所述第一數據格式相關聯的第三元件陣列，和與所述第二數據格式相關聯的第四元件陣列，所述元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組，其中該第三和第四元件陣列沿橫向于磁性媒體在該磁頭上的行進方向的方向彼此相鄰。
34.根據權利要求32的方法，還包括選擇所述元件陣列之一以按與所述選擇的陣列相關聯的格式將數據寫入媒體。
35.根據權利要求32的方法，還包括選擇兩個元件陣列以同時以兩種數據格式將數據寫入媒體。
全文摘要
一種磁頭包括與第一數據格式相關聯的第一元件陣列和與第二數據格式相關聯的第二元件陣列，所述元件選自包括讀出器、寫入器以及它們的組合的組。該第一和第二元件陣列沿橫向于磁性媒體在該磁頭上的行進方向的方向彼此相鄰。
文檔編號G11B15/60GK1920954SQ20061010893
公開日2007年2月28日 申請日期2006年7月28日 優先權日2005年8月26日
發明者R·G·比斯克博恩, C·S·洛 申請人:國際商業機器公司