(57)【要約】【課題】書き込みヘッドのマトリックスアレイと磁気抵抗（ＭＲ）読み取りヘッドのマトリックスアレイとを有するシステムを提供する。【解決手段】磁気媒体上に記憶された情報を読み取るための二次元マトリックスに配列された磁気抵抗ヘッドの非線形アレイを備えるシステムにおいて、ＭＲヘッドの非線形アレイは、複数の層を画定するように積層されたＭＲヘッドの複数の線形アレイにより形成された平面アレイを備え得る。線形アレイの各々は非線形アレイの他の線形アレイと少なくとも１つのシールド要素を共有し得る。一般に各層は１つの書き込みトラックピッチだけずれており、本発明の層の数はチャネルピッチ内の書き込みトラックピッチの数と同等である。本発明は従来の読み取り／書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで磁気媒体に対して情報を読取りおよび書込むシステム内において用いることができる。【選択図】図１
2006172705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気媒体に対して情報を読み取りおよび書き込みするシステムであって、
二次元マトリックスに配列された書き込みヘッドのアレイと、
二次元マトリックスに配列された磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドのアレイと、を備え、
前記書き込みヘッドの各々が前記システムの書き込みチャネルを画定し、
前記ＭＲヘッドの各々が前記システムの読み取りチャネルを画定するシステム。
【請求項２】
前記ＭＲヘッドのアレイがＭＲヘッドの平面アレイを備えるとともに、前記書き込みヘッドのアレイが書き込みヘッドの平面アレイを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記書き込みチャネルが１０μｍ未満離れているとともに、前記読み取りチャネルが１０μｍ未満離れている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ＭＲヘッドが巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）ヘッドを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記書き込みヘッドの各々および前記ＭＲヘッドの各々が独立的に制御可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
各書き込みヘッドが前記書き込みヘッドのアレイにより画定される平面に垂直な方向に巻いている励起コイルを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記書き込みヘッドのアレイおよび前記ＭＲヘッドのアレイに結合されて前記書き込みヘッドのアレイを前記ＭＲヘッドのアレイと一括して移動させるアクチュエータをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２００４年１月８日付けで出願されたイップ（Ｙｉｐ）の、「書き込みヘッドのマトリックスアレイと磁気抵抗（ＭＲ）読み取りヘッドのアレイとを有するシステム（Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｍａｔｒｉｘ  Ａｒｒａｙ  ｏｆ  Ｗｒｉｔｅ  Ｈｅａｄｓ  ａｎｄ  Ａｒｒａｙ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ（ＭＲ）  Ｒｅａｄ  Ｈｅａｄｓ）」と題された、関係代理人整理番号第１０４２６ＵＳ０１による、米国特許出願第１０／７５５，１４３号明細書の一部継続出願であり、上記出願第１０／７５５，１４３号明細書の全体を本明細書に引用して援用する。
【０００２】
本発明は磁気データ記憶媒体に関し、より詳細にはこのような媒体に対してデータを読み取りおよび書き込むための磁気ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００３】
磁気データ記憶媒体はデータの記憶および検索に一般的に用いられ、磁気テープ、磁気ディスク等の多くの形態がある。磁気テープ媒体は依然として大量のデータを記憶するのに経済的な媒体である。例えば磁気テープカートリッジまたは大型スプールの磁気テープを用いて大規模計算センター用の大量のデータをバックアップすることが多い。磁気テープカートリッジはワークステーション、デスクトップまたはラップトップコンピュータなどの小型コンピュータに記憶されたデータのバックアップにも用途を見出せる。
【０００４】
磁気テープ内ではデータは通例、媒体表面上に磁気的に記録される磁気信号として記憶される。磁気テープ上に記憶されたデータはデータトラックに沿って編成されることが多く、読み取り／書き込みヘッドはデータをトラックに書き込むまたはデータをトラックから読み取るようにデータトラックに対して配置されている。データトラックの数が増すにつれて同様に磁気テープのデータ記憶容量が増す。しかしデータトラックの数が増すと、トラックは通常狭くなりデータ記憶テープの表面上で込み合ってくる。またサーボトラックも一般に磁気媒体上に画定されてデータトラックの位置をトラッキングするための基準点を提供する。
【０００５】
磁気媒体にデータを書き込むために多様なヘッドが設計されてきた。また磁気媒体に記憶されたデータを読み取るために多様なヘッドが設計されてきた。磁気データ記憶システムは磁気媒体への情報の書き込みおよびそのような情報の読み出しを容易にするために書き込みヘッドおよび読み取りヘッドの両方を含むことが多い（特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／００１１９２２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一般に本発明は磁気媒体上に記憶された情報を読み取るためのシステムを提供する。このシステムは二次元マトリックスに配列された磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドの非線形アレイを利用する。非線形アレイのＭＲヘッドの各々はシステムの読み取りチャネルを画定する。ＭＲヘッドの非線形アレイは、非線形アレイの複数層を画定するように積層されたＭＲヘッドの複数の線形アレイにより形成されたＭＲヘッドの平面アレイを備え得る。非線形アレイの層を画定するＭＲヘッドの線形アレイの各々は非線形アレイの他の線形アレイと少なくとも１つのシールド要素を共有し得る。換言すればＭＲヘッドの複数の線形アレイを積層してサンドイッチ構造を形成することが可能であり、サンドイッチ構造の各層はＭＲヘッドの線形アレイを備え、隣接層は他の層と少なくとも１つのシールド要素を共有している。隣接する読み取りチャネルを異なる層内で画定することにより、２０μｍ未満または１０μｍ未満離れた読み取りチャネルを容易にすることができる。
【０００７】
また本発明は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッドのアレイと二次元マトリックスに配列されたＭＲヘッドのアレイとを利用する、磁気媒体に対して情報を読み取りおよび書き込みするシステム内で用いることができる。この場合書き込みヘッドの各々は読み取りヘッドのうちの対応する１つと実質的と位置合わせされており、書き込みチャネルの各々が対応する読み取りチャネルと実質的に整列するようになっている。別個のデータ信号を書き込みヘッドの二次元マトリックスアレイのチャネルを用いて媒体上のトラックに書き込むことができるとともに、ＭＲヘッドの二次元マトリックスのそれぞれのチャネルを用いて読み取ることができる。
【０００８】
一実施形態では本発明は磁気媒体上に記憶された情報を読み取るためのシステムを提供する。このシステムは二次元マトリックスに配列されたＭＲヘッドの非線形アレイを備え、ＭＲヘッドの各々がシステムの読み取りチャネルを画定する。
【０００９】
他の実施形態において本発明は磁気媒体に対して情報を読み取りおよび書き込みするシステムを提供する。このシステムは各々がシステムの書き込みチャネルを画定する二次元マトリックスに配列された書き込みヘッドのアレイと、各々がシステムの読み取りチャネルを画定する二次元マトリックスに配列されたＭＲヘッドのアレイとを備える。
【００１０】
他の実施形態において本発明は磁気テープに対して情報を読み取りおよび書き込みするシステムを提供する。このシステムは書き込みヘッドの第１のアレイと、ＭＲヘッドの第１のアレイと、第１のアクチュエータと、書き込みヘッドの第２のアレイと、ＭＲヘッドの第２のアレイと、第２のアクチュエータとを備える。書き込みヘッドの第１のアレイは二次元マトリックスに配列され、書き込みヘッドの第１のアレイにおける書き込みヘッドの各々は第１のテープ方向におけるシステムの書き込みチャネルを画定する。ＭＲヘッドの第１のアレイは二次元マトリックスに配列され、ＭＲヘッドの第１のアレイにおけるＭＲヘッドの各々は第２のテープ方向におけるシステムの読み取りチャネルを画定する。第１のアクチュエータは書き込みヘッドの第１のアレイとＭＲヘッドの第１のアレイとに結合され、書き込みヘッドの第１のアレイをＭＲヘッドの第１のアレイと一括して移動させる。書き込みヘッドの第２のアレイは二次元マトリックスに配列され、書き込みヘッドの第２のアレイにおける書き込みヘッドの各々は第２のテープ方向におけるシステムの書き込みチャネルを画定する。ＭＲヘッドの第２のアレイは二次元マトリックスに配列され、ＭＲヘッドの各々は第１のテープ方向におけるシステムの読み取りチャネルを画定する。第２のアクチュエータは書き込みヘッドの第２のアレイとＭＲヘッドの第２のアレイとに結合され、書き込みヘッドの第２のアレイをＭＲヘッドの第２のアレイと一括して移動させる。
【００１１】
例えば第１のテープ方向において書き込みヘッドの第１のアレイをＭＲヘッドの第２のアレイと同時に用い得る。同様に例えば第２のテープ方向において書き込みヘッドの第２のアレイをＭＲヘッドの第１のアレイと同時に用い得る。従って第１および第２のアクチュエータはテープ移動に関係なく書き込みヘッドのアレイおよび読み取りヘッドのアレイの独立した位置決めを可能にする。これによって共通の取付構造に取り付けられた異なるアレイ間の位置合わせ問題を排除することによりシステムの作製を簡素化することもできる。アクチュエータは適正位置合わせを確実にするとともに各それぞれのアレイにより読み出されたサーボ位置決め信号のフィードバックにより独立して制御できる。
【００１２】
本発明は１つ以上の利点を提供することができる。例えば本発明はＭＲヘッドの平面アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを組み合わせて、従来の読み取り／書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能であるシステムを容易にする。具体的には１００μｍ未満、５０μｍ未満、さらには１０μｍ未満のトラックピッチを達成できる。従って本発明は磁気媒体上の記憶密度の増加を容易にすることが可能であり、磁気テープの記憶密度を増加させるのに特に有用である。複数の層を画定するように積層されたＭＲヘッドの複数の線形アレイにより形成されたＭＲヘッドの平面アレイは、光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて読み出し品質および製造容易性の点で利点を有し得る。
【００１３】
またいくつかの実施形態では本発明は磁気テープ上で両方向読み取り／書き込み動作を行うことができるシステムおよび技術を提供する。具体的には１００μｍ未満、５０μｍ未満、さらには１０μｍ未満のトラックピッチの複数の磁気テープトラック上で書き込み動作を同時に行うことができる。そして複数の磁気テープトラック上で読み取り動作を同時に行って、例えば複数のテープトラックに書き込まれた情報の完全性を検証することができる。またいくつかの実施形態では第１および第２のアクチュエータはテープ移動に関係なく書き込みヘッドのアレイおよび読み取りヘッドのアレイの独立した位置決めを可能にする。この場合上記したように書き込みヘッドのアレイと読み取りヘッドとの位置合わせを異なるアクチュエータによって独立して行うことができるためシステムを改善することができる。
【００１４】
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細を添付の図面および以下の説明において記載する。本発明の他の特徴と、目的と、利点とは説明および図面からならびに特許請求の範囲から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は二次元マトリックスに配列された磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドの非線形アレイを備えるシステムを提供する。二次元マトリックスのＭＲヘッドの各々はシステムの読み取りチャネルを画定する。ＭＲヘッドの非線形アレイは、非線形アレイの複数層を画定するように積層されたＭＲヘッドの複数の線形アレイにより形成された平面アレイを備え得る。非線形アレイの層を画定するＭＲヘッドの線形アレイの各々は非線形アレイの他の線形アレイと少なくとも１つのシールド要素を共有し得る。換言すればＭＲヘッドの複数の線形アレイを積層してサンドイッチ構造を形成することが可能であり、サンドイッチ構造の各層はＭＲヘッドの線形アレイを備え、隣接層は他の層と少なくとも１つのシールド要素を共有している。隣接する読み取りチャネルを異なる層内で画定することにより、２０μｍ未満または１０μｍ未満離れた読み取りチャネルを容易に達成することができる。
【００１６】
また本発明は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッドのアレイと二次元マトリックスに配列されたＭＲヘッドのアレイとを利用する、磁気媒体に対して情報を読み取りおよび書き込みするシステム内で用いることができる。この場合書き込みヘッドの各々は読み取りヘッドのうちの対応する１つと実質的に位置合わせされており、書き込みチャネルの各々が対応する読み取りチャネルと実質的に整列するようになっている。別個のデータ信号を書き込みヘッドの二次元マトリックスアレイのチャネルを用いて媒体上のトラックに書き込むことができるとともに、ＭＲヘッドの非線形アレイのそれぞれのチャネルを用いて読み取ることができる。しかし場合によっては読み取りヘッドのアレイは、例えばサーボトラッキングに用い得る書き込みヘッドと必ずしも整列していない追加読み取りヘッドを含み得る。
【００１７】
以下により詳細に説明するように、本発明は従来の読み取り／書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能な特徴を含む。従って本発明は磁気媒体上の記憶密度の増加を容易にすることが可能であり、磁気テープの記憶密度を増加させるのに特に有用である。具体的には２０μｍ未満さらには１０μｍ未満のトラックピッチを達成することができる。さらに本発明は光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて品質および製造容易性の点で利点を有し得る。
【００１８】
また磁気テープと読み取り／書き込みヘッドとの間の材料不整合は、熱および吸湿膨張係数の差によるトラックと読み取り／書き込みヘッドとの間の位置合わせ不良を招く恐れがある。二次元マトリックスのＭＲヘッドの非線形配列はトラックピッチの縮小を容易にすることによりこれらの問題に対処する。媒体に対する寸法変化はヘッドチャネルピッチ数が及ぶ距離にわたって平均化されるため、トラック／ヘッド位置合わせ不良問題は低減される。二次元マトリックス配列においてＭＲヘッドチャネルピッチが大幅に縮小するためヘッドチャネルが及ぶ距離も減少する。そのため本明細書に記載したシステムは非常に小さいトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を容易にすることができる。
【００１９】
図１は磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドの線形アレイ１４と書き込みヘッドの平面アレイ１２とを備えるシステム１０の斜視図である。図中、個々の磁気抵抗ヘッドを（ＭＲ）と略記し、個々の書き込みヘッドを（ＷＨ）と略記する。ＭＲヘッドの線形アレイ１４および書き込みヘッドの平面アレイ１２を取付構造１６内に正確に取り付けることにより、線形アレイ１４のチャネルが確実に平面アレイのチャネルと整列し得る。例えば顕微鏡または光学位置合わせ技術を用いてアレイ１２と１４との間のチャネル位置合わせを確実に行い得る。代替的には別体の取付構造またはアクチュエータをアレイ１２および１４に用い得る。この場合アレイ毎に独立してサーボトラッキングを行うこともできる。
【００２０】
磁気テープ１８が書き込みヘッドの平面アレイ１２を経過すると、平面アレイ１２の異なる書き込みヘッドにより磁気テープ１８の異なるトラックにデータを書き込むことができる。各書き込みヘッドは平面アレイ１２のチャネルを画定し、各チャネルは磁気テープ１８上の固有のトラックに対応している。線形アレイ１４内の各ＭＲヘッドもチャネルを画定している。書き込みヘッドおよび対応するＭＲヘッドにより画定される各チャネルは磁気テープ１８上のトラックと整列する。このように磁気テープ１８上の各トラックは平面アレイ１２の固有の書き込みヘッドにより書き込むとともに線形アレイ１４の固有のＭＲヘッドにより読み取ることができる。平面アレイ１２の１つまたは複数の書き込みヘッドは、事前書き込みサーボマークを読み取るおよびトラッキングするのに用いられる誘導読み取り要素としても機能し得る。
【００２１】
磁気テープ１８のトラックはデータトラックまたはサーボトラックであり得る。従ってシステム１０の実施に応じて平面アレイ１２のチャネルを用いてデータまたはサーボ情報を記録し得る。ＭＲヘッドの線形アレイ１４は磁気テープ１８の異なるトラックに記憶された情報を同時に読み取ることができる。磁気テープ１８がＭＲヘッドの線形アレイ１４を経過すると、線形アレイ１４の異なるＭＲヘッドにより磁気テープ１８の異なるトラックからデータを読み取ることができる。平面アレイ１２のチャネルと同様に線形アレイ１４のチャネルを用いてデータまたはサーボ情報を読み取ることができる。場合によっては例えば事前記録データの読み出し時に平面アレイ１２とは無関係に線形アレイ１４を用いることができる。他の場合線形アレイ１４を用いて、平面アレイ１２により記録されたそのままの情報を読み取って検証し得る。
【００２２】
図２は書き込みヘッドの平面アレイ１２とＭＲヘッドの線形アレイ１４とを図示するシステム１０の底面図である。具体的には平面アレイ１２は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド２２を備え、書き込みヘッドの各々はシステム１０の書き込みチャネルを画定している。しかし他の例では書き込みヘッドの二次元マトリックスは非平面であってもよい。
【００２３】
線形アレイ１４は線形構成で配置された一組の磁気抵抗（ＭＲ）ヘッド２４を備える。重要なことは書き込みヘッド２２の各々がＭＲヘッド２４の対応する１つと実質的に整列していることである。このようにシステム１０は同じ数の書き込みヘッド２２とＭＲヘッド２４とを含み得る。１６個のＭＲヘッド２４および１６個の書き込みヘッド２２が図示されているが、システム１０は任意の数のＭＲヘッド２４と対応する数の書き込みヘッド２２とを含み得る。場合によって追加読み取りヘッドをサーボ位置決め信号の読み出し用に設け得る。
【００２４】
従来、磁気テープシステムにおけるトラックピッチの縮小は、書き込みヘッドの線形アレイ内にける書き込みヘッド間の間隔の縮小困難性により制限されていた。具体的には書き込みヘッドの励起コイルのピッチが通常、従来の磁気書き込み装置におけるトラックピッチ限界につながっていた。このようなトラックピッチ制限に対処するために、本発明は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッド２２の平面アレイ１２を提供する。従って隣接する書き込みヘッド２２のチャネルピッチは励起コイルのピッチによって制限されない。場合によっては書き込みヘッド２２の励起コイルを平面アレイ１２の平面に垂直な方向に巻くことにより、従来のトラックピッチ制限をさらに排除することができる。またアレイの平面に垂直な励起コイルを有する書き込みヘッドのアレイを集積回路内に形成することもできる。いずれの場合も平面アレイ１２をＭＲヘッドの線形アレイ１４と共に用いる。例えばトラックピッチ間隔問題はＭＲヘッドの線形アレイにとって一般的なものではないため、ＭＲヘッドの線形アレイ１４はＭＲヘッドの従来構成を備え得る。
【００２５】
トラックピッチ縮小に関連する他の問題は可撓性磁気媒体の寸法不安定性に起因する。具体的には媒体寸法の変化がトラックが書き込まれる前と後のトラック位置間の変化を生じる可能性があるため、可撓性磁気媒体はトラックピッチ縮小に大きな問題を投じる恐れがある。本明細書に記載した書き込みヘッドのマトリックス配列は、ヘッドコイルにより課せられる限界を排除することにより、さらに媒体に対する寸法変化が多数のトラックにわたって配分されるように多数のヘッドチャネルを含むことにより、これらの問題に対処する。そのため本明細書に記載したシステムは非常に小さいトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を容易にすることができる。
【００２６】
書き込みヘッド２２の各々はＭＲヘッド２４の対応する１つと実質的に整列している。このようにシステム１０の各チャネルは書き込みヘッド２２の固有の１つと読み取りヘッド２４の対応する固有の１つとを含む。各チャネルは被記録媒体上のトラック、例えば磁気テープ上のデータトラックまたはサーボトラックに対応する。本発明によればトラックピッチ（およびヘッドチャネルピッチ）を１００μｍ未満、５０μｍ未満、さらには１０μｍ未満にすることができる。この程度のチャネルピッチは一般にＭＲヘッドの線形アレイで達成可能であるが、この程度のチャネルピッチは一般に励起コイルを含む書き込みヘッドの線形アレイでは達成不可能ある。書き込みヘッドに対してこのようなチャネルピッチを達成するためには、一般に平面アレイが必要である。このため本発明はＭＲヘッドの線形アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを組み合わせることにより、従来の読み取り／書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能である読み取り／書き込みシステムを容易にする。
【００２７】
図３は書き込みヘッドの平面アレイ１２と読み取りヘッドの線形アレイ１４とを備えるシステム１０の他の底面線図である。図３の図示において平面アレイ１２は二次元マトリックスに配列された書き込みギャップとして図示された一組の書き込みヘッドを備える。また書き込みヘッド（または書き込みギャップ）の各々はシステム１０の書き込みチャネルを画定する。図３上では１６個のチャネルに標識が付されている。
【００２８】
線形アレイ１４は線形構成で配列されたギャップ２７として図３に図示された一組の磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドを備える。重要なことは書き込みヘッド２２の各々がＭＲヘッド２４の対応する１つと実質的に整列していることである。このようにシステム１０は同じ数の書き込みヘッド２２とＭＲヘッド２４とを含み得る。各チャネルは線形アレイ１４の対応ヘッド、平面アレイ１２の対応ヘッド、またはその両方により画定されていると考えることができる。しかし上記したように場合によっては追加読み取りヘッドをサーボ位置決め信号の読み出し用に設け得る。いずれの場合も本発明はＭＲヘッドの線形アレイ１４と書き込みヘッドの平面アレイ１２とを組み合わせて、従来の読み取り／書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能なシステムを容易にする。またこのようなトラックピッチは１００μｍ未満、５０μｍ未満、さらには１０μｍ未満であり得る。このようなトラックピッチでは磁気媒体のデータ記憶密度を特に磁気テープに対して増大させることができる。
【００２９】
一例として書き込みヘッドの平面アレイ１２はノジェール（Ｎｏｚｉｅｒｅｓ）らに与えられた２００３年１月１６日に公開の特許文献１にほぼ記載されたような独立制御の完全一体化マトリックス磁気記録ヘッドを含み得る。特許文献１はその全体を本明細書に引用して援用する。しかし平面アレイ１２の他の構成も用い得る。図３において書き込みヘッドは平面マトリックス構成に配列されたギャップ２８として図示されているが、非平面マトリックス構成を用いることもできる。
【００３０】
ＭＲヘッドの線形アレイ１４は線形構成に配列された一組のＭＲヘッドまたは巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）ヘッドを備え得る。線形アレイ１４の各ＭＲヘッドは磁界に抵抗応答するＭＲセンサ材料を含み得る。ＭＲセンサ材料に近接する磁界が変化すると、ＭＲヘッドはそのような変化を検出することができる。このようにＭＲヘッドは磁気及び抵抗現象を利用して磁気媒体上の磁気的に符号化された情報の検出を容易にする。
【００３１】
ＭＲヘッドの線形アレイは光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて読み出し品質および製造容易性の点で利点を有し得る。このためＭＲヘッドの線形アレイと書き込みヘッドの平面アレイとの組み合わせは従来のシステムに比べて向上したトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を可能にするとともに、読み出しに光磁気読み取りヘッドを用いるシステムに比べて低コストで読み取り／書き込みシステムを提供することもできる。ＭＲヘッドは光磁気読み取りヘッドまたは本明細書に記載した小さいトラックピッチで動作可能な他のタイプの読み取りヘッドに比べてより良好な読み取り感度および向上した信号対雑音比も有し得る。従ってＭＲヘッドは光磁気ヘッドまたは他の読み取りヘッドより信頼性が高い。
【００３２】
図４は書き込みヘッドの平面アレイ３２の一部分とＭＲヘッドの線形アレイ３４の一部分とを図示するシステム３０のブロック図である。この場合平面アレイ３２の２つのチャネルおよび線形アレイ３４の対応する２つのチャネルのみが図示されている。例えば第１のチャネルは第１の書き込みヘッド３３Ａと第１のＭＲヘッド３５Ａとにより画定され、第２のチャネルは第２の書き込みヘッド３３Ｂと第２のＭＲヘッド３５Ｂとにより画定されている。
【００３３】
書き込みヘッド３３Ａと３３Ｂとは実質的に同様であるが１ヘッドチャネルピッチ（Ｐ）の距離だけ離れている。具体的には書き込みヘッド３３Ａおよび３３Ｂの書き込みギャップ４９Ａと４９Ｂとはヘッドチャネルピッチ（Ｐ）だけ離れている。ヘッド３３Ａを参照して書き込みヘッド３３を説明する。また一方書き込みヘッド３３Ｂは書き込みヘッド３３Ａと実質的に同様である。
【００３４】
書き込みヘッド３３Ａは非磁性基板上に作製された磁気回路を備えている。書き込みヘッド３３Ａは平面アレイ３２により画定される平面に垂直な方向に巻いた励起コイル３７を含んでいる。これによりアレイのサイズの縮小を助けるとともに集積回路内のマトリックス構成を容易にすることもできる。
【００３５】
具体的には励起コイル３７は底部磁極片４０の周囲に巻き付いている。底部磁極片４０、２つの支柱４１、４２および２つの磁束集中器４３、４４はＮｉＦｅなどの磁性材料または他の軟磁性材料で作製されている。磁束集中器４３、４４を分断してギャップ４５を画定している。ギャップ４５の上部にあるのは、データを書き込むときに磁極の有害な飽和を防止することができる高飽和磁性材料で形成された追加磁極片４６、４７である。例えば磁極片４６、４７はスパッタＦｅＴａＮ／ＴａＮ多層もしくはめっきＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＣｏＣｒまたはＮｉＦｅを含み得る。磁極片４６、４７は磁気信号を磁気媒体に書き込むために用いられる書き込みギャップ４９Ａを画定する。ヘッド３３Ａは当該技術で一般に周知の薄膜蒸着およびパターニング技術により形成することができる。例示的書き込みヘッド３３のさらなる詳細は特許文献１に見られ、その全体を本明細書に引用して援用する。
【００３６】
書き込みヘッド３３は書き込みコントローラ５１Ａおよび５１Ｂにより別々に制御可能である。従って書き込みヘッド３３を用いて磁気媒体上の隣接するトラックに信号を書き込むことができる。重要なことは書き込みヘッド３３の図示の構成により、１００μｍ未満、５０μｍ未満、さらには１０μｍ未満であるヘッドチャネルピッチ、よってトラックピッチが可能になることである。また書き込みヘッド３３は事前書き込みサーボマークを読み取ってトラッキングするのに用いられる誘導読み取り要素としても機能し得る。
【００３７】
ＭＲヘッド３５Ａおよび３５Ｂは巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）ヘッドを始めとする任意のタイプのＭＲ読み取りヘッドを備え得る。ＭＲヘッド３５Ａおよび３５Ｂは線形構成で配列し得る。ＭＲヘッド３５Ａと３５Ｂとは実質的に同様であるが１ヘッドチャネルピッチ（Ｐ）の距離だけ離れている。ヘッド３５Ａを参照してＭＲヘッド３５を説明する。
【００３８】
ＭＲヘッド３５Ａは,
導電性材料５６および５７によって分離された磁気抵抗センサ材料５５を含む。磁気抵抗センサ材料５５はＮｉＦｅまたは材料抵抗が磁界に応答する特性を呈する任意の他の材料を含み得る。換言すればセンサ材料５５の抵抗は材料５５に近接した磁界の関数として変化する。そのため磁気テープのトラックを磁気抵抗センサ材料５５の下を通過させることが可能であり、トラック内の磁気変化が材料５５の抵抗に影響する。一例として導電性材料５６、５７はＡｕまたは任意の他の適当な導電性材料を含み得る。
【００３９】
読み取りコントローラ５３Ａは導電性材料５６および５７に定電圧または定電流のいずれかを提供する。そして読み取りコントローラ５３Ａは電圧または電流の変化を例えばオームの法則により測定して材料５５の抵抗の変化を認識する。このようにして磁気テープのトラック上に記録された磁気変化をＭＲヘッド３５Ａにより検出することができる。
【００４０】
ＭＲヘッド３５Ａおよび３５Ｂは読み取りコントローラ５３Ａおよび５３Ｂにより別々に制御可能である。従ってＭＲヘッド３５を用いて磁気媒体上の隣接するトラックから信号を読み取ることができる。いずれの場合もＭＲヘッド３５の図示の構成またはその変形により、１００μｍ未満、５０μｍ未満、さらには１０μｍ未満であるヘッドチャネルピッチ、よってトラックピッチが可能になる。従ってＭＲヘッド３５を書き込みヘッド３３の平面アレイと共に用いて、１００μｍ未満、５０μｍ未満、さらには１０μｍ未満の向上トラックピッチで機能する読み取り・書き込みシステムを画定することができる。
【００４１】
図５はＭＲヘッドの第１の線形アレイ６４Ａと、ＭＲヘッドの第２の線形アレイ６４Ｂと、ＭＲヘッドの第１および第２の線形アレイ６４Ａと６４Ｂとの間に配置された書き込みヘッドの平面アレイ６２とを備えるシステム６０の斜視図である。例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いてアレイ６２、６４Ａおよび６４Ｂを取付構造６１内に取り付けて位置合わせすることにより、確実にアレイ６２、６４Ａおよび６４Ｂ間のチャネル位置合わせをすることができる。代替的には別体の取付構造またはアクチュエータを異なるアレイに用い得るとともに、アレイ毎に独立してサーボトラッキングを行うこともできる。
【００４２】
図示のようにシステム６０は磁気テープの移動と関係なく読み取り／書き込み動作の発生を可能にする。例えばテープが右から左に移動する場合には、平面アレイ６２のチャネルがデータを書き込み、第１の線形アレイ６４Ａのチャネルが平面アレイ６２のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。
【００４３】
代替的には磁気テープが左から右に移動する場合には、平面アレイ６２のチャネルがデータを書き込み、第２の線形アレイ６４Ｂのチャネルが平面アレイ６２のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。従ってシステム６０はシステム６０に対するテープ移動方向に関係なく書き込みおよび検証動作を行うことができる。
【００４４】
図６は書き込みヘッドの平面アレイ６２とＭＲヘッドの第１および第２の線形アレイ６４Ａおよび６４Ｂとを図示するシステム６０の底面図である。具体的には平面アレイ６２は二次元マトリックスで配列された一組の書き込みヘッド６６を備え、書き込みヘッドの各々はテープ移動の方向に関係なくシステム６０の書き込みチャネルを画定している。第１の線形アレイ６４Ａは、テープがシステム６０に対して第１の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定する線形構成に配列された一組のＭＲヘッド６８を備えている。第２の線形アレイ６４Ｂは、テープがシステム６０に対して第２の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定する線形構成に配列された一組のＭＲヘッド６９を備えている。このようにテープが第１の方向（この場合右から左）に移動するときには平面アレイ６２を用いてデータを書き込むとともに第１の線形アレイ６４Ａを用いてそのデータを読み取って検証し、テープが第２の方向（この場合左から右）に移動するときには平面アレイ６２を用いてデータを書き込むとともに第２の線形アレイ６４Ｂを用いてそのデータを読み取って検証する。
【００４５】
重要なことは書き込みヘッド６６の各々は第１の線形アレイ６４ＡのＭＲヘッド６８の対応する１つおよび第２の線形アレイ６４ＢのＭＲヘッド６９の対応する１つと実質的に整列していることである。このようにアレイ６２、６４Ａおよび６４Ｂの各々は同じ数のヘッドを含む。また１６個のＭＲヘッド６８、１６個のＭＲヘッド６９、および１６個の書き込みヘッド６６が図示されているがシステム６０はそれぞれのアレイの各々において任意の数のヘッドを含み得る。しかし上記したように場合によっては追加読み取りヘッドをサーボ位置決め信号の読み出し用に設け得る。
【００４６】
図７は書き込みヘッドの第１の平面アレイ７２Ａと、書き込みヘッドの第２の平面アレイ７２Ｂと、書き込みヘッドの第１および第２の平面アレイ７２Ａと７２Ｂとの間に配置されたＭＲヘッドの線形アレイ７４とを備えるシステム７０の斜視図である。例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いてアレイ７２Ａ、７２Ｂおよび７４を取付構造７１内に取り付けて位置合わせすることにより、確実にアレイ７２Ａ、７２Ｂおよび７４間のチャネル位置合わせをすることができる。代替的には別体の取付構造またはアクチュエータを異なるアレイに用い得るとともに、アレイ毎に独立してサーボトラッキングを行うこともできる。
【００４７】
システム６０と同様に図７のシステム７０は磁気テープの移動と関係なく読み取り／書き込み動作の発生を可能にする。例えばテープが左から右に移動する場合には、第１の平面アレイ７２Ａのチャネルがデータを書き込み、線形アレイ７４のチャネルが第１の平面アレイ７２Ａのチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。
【００４８】
代替的には磁気テープが右から左に移動する場合には、第２の平面アレイ７２Ｂのチャネルがデータを書き込み、線形アレイ７４のチャネルが第２の平面アレイ７２Ｂのチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。従ってシステム７０はシステム７０に対するテープ移動方向に関係なく書き込みおよび検証動作を行うことができる他の構成である。
【００４９】
図８はＭＲヘッドの線形アレイ７４と書き込みヘッドの第１および第２の平面アレイ７２Ａおよび７２Ｂとを図示するシステム７０の底面図である。具体的には第１の平面アレイ７２Ａは二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド７６を備え、書き込みヘッドの各々は磁気テープがシステム７０に対して第１のテープ方向に移動するときにシステム７０の書き込みチャネルを画定している。第２の平面アレイ７２Ｂは他の二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド７７を備え、書き込みの各々は磁気テープがシステム７０に対して第２のテープ方向に移動するときにシステム７０の書き込みチャネルを画定している。
【００５０】
線形アレイ７４は線形構成に配列された一組のＭＲヘッド７８を備え、線形アレイ７４のチャネルは磁気テープが第１または第２のテープ方向のいずれかに移動するときに読み取りおよび検証動作を行うことができる。このようにテープが第１の方向（この場合左から右）に移動するときには第１の平面アレイ７２Ａを用いてデータを書き込むとともに線形アレイ７４を用いてそのデータを読み取って検証し、テープが第２の方向（この場合右から左）に移動するときには第２の平面アレイ７２Ｂを用いてデータを書き込むとともに線形アレイ７４を用いてそのデータを読み取って検証する。
【００５１】
また第１の平面アレイ７２Ａの書き込みヘッド７６の各々は線形アレイ７４のＭＲヘッド７８の対応する１つと実質的に整列している。また第２の平面アレイ７２Ｂの書き込みヘッド７７の各々は線形アレイ７４のＭＲヘッド７８の対応する１つと実質的に整列している。このようにアレイ７２Ａ、７２Ｂおよび７４の各々は同じ数の書き込みヘッドを含むが、追加読み取りヘッドをサーボ位置決め信号の読み出し用に設け得る。また１６個の書き込みヘッド７６、１６個の書き込みヘッド７７、および１６個のＭＲヘッド７８が図示されているがシステム７０はそれぞれのアレイの各々において任意の数のヘッドを含み得る。
【００５２】
図９は本発明の実施形態によるフロー図である。図９に示すようにシステム１０は書き込みヘッドの平面アレイ１２を用いて磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む（９１）。そしてシステム１０はＭＲヘッドの線形アレイ１４を用いて磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る（９２）。このようにして線形アレイ１４は平面アレイ１２により書き込まれた任意のデータの完全性を確実にする検証機構として役目を果たすことができる。
【００５３】
他の例ではシステム６０の平面アレイ６２はシステムに対してテープが送られる方向に関係なく磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。この場合テープが第１の方向に送られるときには第１の線形アレイ６４Ａが磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取り、テープが第２の方向に送られるときには第２の線形アレイ６４Ｂが磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る。このように両方向読み取り／書き込み動作を行うことが可能であり、平面アレイ６２が両方向に対する書き込み動作を行い、第１の線形アレイ６４Ａが第１のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行い、第２の線形アレイ６４Ｂが第２のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行う。
【００５４】
他の例ではシステム７０の平面アレイ７２Ａはテープが第１の方向に送られるときに磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込み、平面アレイ７２Ｂはテープが第２の方向に送られるときに磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。この場合、線形アレイ７４はテープが第１または第２の方向のどちらに送られるかに関係なく、磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る。このように両方向読み取り／書き込み動作を行うことが可能であり、平面アレイ７２Ａおよび７２Ｂが異なる方向に対する書き込み動作を行い、線形アレイ７４が両方のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行う。
【００５５】
図１０は二次元マトリックスに配列されて平面アレイを形成するＭＲヘッドの非線形アレイ１００の一部分を図示する概念分解斜視図である。ＭＲヘッドの非線形アレイ１００は、非線形アレイ１００の層を画定するように積層されたＭＲヘッドの３つの線形アレイ１０５〜１０７を備える。このような積層構成では任意の数の線形アレイを用いることもできる。隣接層は共有シールドを有し得るが、本発明はこの点で必ずしも限定されない。ＭＲリーダーはシールドを有する一方、書き込みヘッドは磁極を有する。
【００５６】
線形アレイ１０５〜１０７の各々の個々のＭＲ素子は少なくとも１つの幅１１１だけずれており、この幅１１１はＭＲギャップの長さに相当する。非線形アレイ１００はＭＲヘッドの線形アレイ１０５〜１０７の各々の間にそれぞれシールド要素１０１〜１０４を含む。この例では線形アレイ１０５〜１０７の各々は線形アレイ１０５〜１０７の他の１つと少なくとも１つのシールド要素を共有している。非線形アレイ１００はシールド要素によって分離された任意の数の線形アレイを有するサンドイッチ構造を備える。換言すれば非線形アレイ１００は対応するシールド要素１０１〜１０４により分離された３つの線形アレイ１０５〜１０７を有して図示されているが、本発明はそのように限定されず、シールド要素間に挟持された任意の複数の線形アレイを含み得る。非線形アレイ１００は薄膜蒸着技術および／またはパターニング技術を用いて作製することができる。
【００５７】
線形アレイ１０５〜１０７の各々は線形構成に配列された一組のＭＲヘッドを含む。線形アレイ１０５〜１０７は巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）ヘッドを始めとする任意のタイプのＭＲヘッドを備え得る。線形アレイ１０５〜１０７の各ＭＲヘッド１０８は実質的に同様であるが、それぞれの線形アレイ内で１ヘッドチャネルピッチ１１２の距離だけ離れている。ＭＲヘッド１０８は導電性材料１０９によって分離された磁気抵抗材料１１０を含む。磁気抵抗材料１１０はＮｉＦｅまたは材料抵抗が磁界に応答する特性を呈する任意の他の材料を含み得る。換言すればセンサ材料１１０の抵抗は材料１１０に近接した磁界の関数として変化する。そのため磁気テープのトラックを磁気抵抗センサ材料１１０の下を通過させることが可能であり、トラック内の磁気変化が材料１１０の抵抗に影響する。一例として導電性材料１０９はＣｕ、Ａｕまたは任意の他の適当な導電性材料を含み得る。
【００５８】
非線形アレイ１００は光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて読み出し品質および製造容易性の点で利点を有し得る。このため非線形アレイ１００は従来のシステムに比べて向上したトラックピッチでの読み取り動作を可能にするとともに、読み出しの光磁気ヘッドを用いるシステムに比べて低コストで読み取りシステムを提供することもできる。ＭＲヘッドは光磁気読み取りヘッドまたは本明細書に記載した小さいトラックピッチで動作可能な他のタイプの読み取りヘッドに比べてより良好な読み取り感度および向上した信号対雑音比も有し得る。従ってこのようなＭＲヘッドは光磁気ヘッドまたは他の読み取りヘッドより信頼性が高い。
【００５９】
図１１は図１０に図示したＭＲヘッドの非線形アレイ１００の概念底面図である。またＭＲヘッドの線形アレイ１０５〜１０７は積層されてサンドイッチ構造を形成する。ＭＲヘッドの線形アレイ１０５〜１０７の各々はサンドイッチ構造の層を備えており、隣接する層はシールド要素１０１〜１０４のうちの少なくとも１つを他の層と共有する。本発明によれば線形アレイ１０５〜１０７の各々の要素は線形アレイの要素に対してずれている。このように非線形アレイ１００のヘッドチャネルピッチ１１３を所与の線形アレイのチャネルピッチ１１２より大幅に小さくすることができる。図１１に図示するようにヘッドチャネルピッチ１１３を、隣接するヘッドの一部分が重なるように画定することができる。また隣接するヘッド、すなわち隣接するトラックの読み出しに用いる連続ヘッドが異なる層内で画定されるためこの重畳が可能である。しかし場合によっては隣接するヘッド間に追加距離を画定することにより隣接するトラック間に間隔を画定することが有利であり得る。本発明によればヘッドチャネルピッチ１１３（よって媒体上のトラックピッチ）を２０μｍ未満または１０μｍ未満にすることができる。
【００６０】
図１２はＭＲヘッドの平面アレイ１１４と書き込みヘッドの平面アレイ１１２とを備えるシステム１１０の斜視図である。上記のようにＭＲヘッドの平面アレイ１１４は、平面アレイ１１４の層を画定するように積層されたＭＲヘッドの線形アレイを備える。このような積層構成では任意の数の線形アレイを用いることもできる。ＭＲヘッドの平面アレイ１１４および書き込みヘッドの平面アレイ１１２を取付構造１１６内に正確に取り付けることにより、平面アレイ１１４のチャネルが確実に平面アレイ１１２のチャネルと整列し得る。例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いてアレイ１１４と１１２との間のチャネル位置合わせを確実にし得る。代替的には別体の取付構造（図１２には図示せず）をアレイ１１４およびアレイ１１２に用いることで、別体のアクチュエータが異なるアレイを独立して制御することができる。この場合例えばアレイ毎に独立してサーボトラッキングを行うこともできる。
【００６１】
磁気テープ１１８が書き込みヘッドの平面アレイ１１２を経過すると、平面アレイ１１２の異なる書き込みヘッドにより磁気テープ１１８の異なるトラックにデータを書き込むことができる。各書き込みヘッドは平面アレイ１１２のチャネルを画定し、各チャネルは磁気テープ１１８上の固有トラックに対応している。平面アレイ１１４内の各ＭＲヘッドもチャネルを画定している。書き込みヘッドおよび対応するＭＲヘッドにより画定される各チャネルは磁気テープ１１８上のトラックと整列する。このように磁気テープ１１８上の各トラックは平面アレイ１１２の固有書き込みヘッドによって書き込むとともに平面アレイ１１４の固有のＭＲヘッドにより読み取ることができる。平面アレイ１１２の１つまたは複数の書き込みヘッドは、事前書き込みサーボマークを読み取るおよびトラッキングするのに用いられる誘導読み取り要素としても機能し得る。
【００６２】
磁気テープ１１８のトラックはデータトラックまたはサーボトラックであり得る。従ってシステム１１０の実施に応じて平面アレイ１１２のチャネルを用いてデータまたはサーボ情報を記録し得る。ＭＲヘッドの平面アレイ１１４は磁気テープ１１８の異なるトラックに記憶された情報を同時に読み取ることができる。磁気テープ１１８がＭＲヘッドの平面アレイ１１４を経過すると、平面アレイ１１４の異なるＭＲヘッドにより磁気テープ１１８の異なるトラックからデータを読み取ることができる。平面アレイ１１２のチャネルと同様に平面アレイ１１４のチャネルを用いてデータまたはサーボ情報を読み取ることができる。場合によっては例えば事前記録データの読み出し時に平面アレイ１１２とは無関係に平面アレイ１１４を用いることができる。他の場合平面アレイ１１４を用いて、平面アレイ１１２により記録されたそのままの情報を読み取るとともに検証し得る。
【００６３】
図１３は書き込みヘッドの平面アレイ１１２とＭＲヘッドの平面アレイ１１４とを図示するシステム１１０の底面図である。具体的には平面アレイ１１２は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッド１２２のアレイを備え、平面アレイ１１４は二次元マトリックスに配列されたＭＲヘッド１２４のアレイを備える。平面アレイ１１２の書き込みヘッドの各々はシステム１１０の書き込みチャネルを画定し、平面アレイ１１４のＭＲヘッドの各々はシステム１１０の読み取りチャネルを画定している。
【００６４】
また平面アレイ１１４は図１０および１１の図示と適合する平面構成に配列された一組のＭＲヘッド１２４を備えている。重要なことは書き込みヘッド１２２の各々がＭＲヘッド１２４の対応する１つと実質的に整列していることである。このようにシステム１１０は同じ数の書き込みヘッド１２２とＭＲヘッド１２４とを含み得る。１６個のＭＲヘッド１２４および１６個の書き込みヘッド１２２が図示されているが、システム１１０は任意の数のＭＲヘッド１２４および対応する数の書き込みヘッド１２２を含み得る。しかし場合によってはサーボ位置決め信号を読み出すための追加読み取りヘッド１２２を含み得る。換言すれば読み取りヘッドのアレイ１１４は、例えばサーボトラッキングに用いられる、それぞれの書き込みヘッドと必ずしも整列していない追加読み取りヘッドを含み得る。
【００６５】
本発明は従来の読み取り／書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチでの動作を可能にすることができる。従って本発明は磁気媒体上の記憶密度の増加を容易にすることが可能であり、磁気テープの記憶密度を増加させるのに特に有用である。具体的には２０μｍ未満さらには１０μｍ未満のトラックピッチを達成することができる。さらに本発明は光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて品質および製造容易性の点で利点を有し得る。
【００６６】
上記のように磁気テープシステムのヘッドチャネルピッチの縮小は従来書き込みヘッドの線形アレイにおける書き込みヘッド間の間隔の縮小困難性により制限されていた。換言すれば磁気テープシステムのヘッドチャネルピッチは従来書き込みコイルにより制限されていた。具体的には従来の磁気書き込み装置において通常、書き込みヘッドの励起コイルのピッチがトラックピッチの限界につながっていた。このようなピッチ制限に対処するために、本発明は二次元マトリックスに配列された書き込みヘッド１２２の平面アレイ１１２を提供する。従って隣接する書き込みヘッド１２２のチャネルピッチは励起コイルのピッチによって制限されない。場合によっては書き込みヘッド１２２の励起コイルを平面アレイ１１２の平面に垂直な方向に巻くことにより、従来のトラックピッチ制限をさらに排除することができる。またアレイの平面に垂直な励起コイルを有する書き込みヘッドのアレイを集積回路内に形成することもできる。いずれの場合も平面アレイ１１２をＭＲヘッドの平面アレイ１１４と共に用いる。例えばマトリックスタイプのライターを用いる場合、ピッチはリーダー導電体間隔により制限されることになり、そのためＭＲヘッドの平面アレイ１１４はさらにシステムを向上させる。
【００６７】
トラックピッチ縮小に関連する他の問題は磁気テープと読み取り／書き込みヘッドとの間の材料不適合に起因する。材料不適合は、熱および吸湿膨張係数の差によるトラックと読み取り／書き込みヘッドとの間の位置合わせ不良を招く恐れがある。それぞれの平面アレイにおけるＭＲヘッドおよび書き込みヘッドの非線形配列はチャネルピッチの縮小を容易にすることによりこれらの問題に対処することができる。媒体に対する寸法変化は多数のヘッドチャネルピッチわたって平均化されるため、トラック／ヘッド位置合わせ不良問題は低減され、そのため縮小ヘッドチャネルピッチは相応の位置合わせ不良の低減につながる。ＭＲヘッドの平面アレイ配列においてＭＲヘッドチャネルピッチが大幅に減少するためヘッドチャネルが及ぶ距離も減少する。前述したように線形アレイに配列されて平面アレイ１１４を形成する各組のＭＲヘッド１２４は他の組のＭＲヘッド１２４に対してずれている。このように隣接ヘッドの一部分が重畳できる、例えば隣接ヘッドの導電体が異なる層にあるために重畳できるため、平面アレイ１１４のヘッドチャネルピッチを所与の線形アレイのチャネルピッチより大幅に小さくできる。そのため本明細書に記載したシステムは非常に小さいヘッドチャネルピッチを、よって非常に小さいトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を容易にすることができる。
【００６８】
書き込みヘッド１２２の各々はＭＲヘッド１２４の対応する１つと実質的に整列している。このようにシステム１１０の各チャネルは書き込みヘッド１２２の固有の１つと読み取りヘッド１２４の対応する固有の１つとを含む。各チャネルは被記録媒体上のトラック、例えば磁気テープ上のデータトラックまたはサーボトラックに対応する。本発明によればトラックピッチ（およびヘッドチャネルピッチ）を２０μｍ未満、さらには１０μｍ未満にすることができる。この程度のチャネルピッチは一般に励起コイルを含む書き込みヘッドの線形アレイでは達成不可能ある。書き込みヘッドに対してこのようなチャネルピッチを達成するためには、一般に平面アレイが必要である。また本発明はＭＲヘッドの平面アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを組み合わせることにより、ＭＲヘッドの線形アレイのいかなるトラックピッチ制限にも対処する。
【００６９】
図１４は書き込みヘッドの平面アレイ１１２とＭＲ読み取りヘッドの平面アレイ１１４とを備えるシステム１１０の他の底面線図である。図１４の図示において平面アレイ１１２は二次元マトリックスの書き込みギャップとして図示された書き込みヘッドのアレイを備え、平面アレイ１１４は二次元マトリックスに配列されたギャップ１２７として図示されたＭＲヘッドのアレイを備える。また書き込みヘッド（または書き込みギャップ）の各々はシステム１１０の書き込みチャネルを画定し、平面アレイ１１４のＭＲヘッドの各々はシステム１１０の読み取りチャネルを画定する。
【００７０】
具体的には平面アレイ１１２は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド１２２を備え、平面アレイ１１４は二次元マトリックスに配列された一組のＭＲヘッド１２４を備える。平面アレイ１１２の書き込みヘッドの各々はシステム１１０の書き込みチャネルを画定し、平面アレイ１１４のＭＲヘッドの各々はシステム１１０の読み取りチャネルを画定している。重要なことは書き込みヘッド１２２の各々がＭＲヘッド１２４の対応する１つと実質的に整列していることである。しかし場合によっては読み取りヘッドのアレイは、例えばサーボトラッキングに用いられる書き込みヘッドと必ずしも整列しない追加読み取りヘッドを含み得る。図１４上には１６個のチャネルに標識が付されている。
【００７１】
各チャネルは平面アレイ１１４の対応ヘッド、平面アレイ１１２の対応ヘッド、またはその両方により画定されていると考えることができる。いずれの場合も本発明はＭＲヘッドの平面アレイ１１４と書き込みヘッドの平面アレイ１１２とを組み合わせて、従来の読み取り／書き込みシステムに比べて向上したトラックピッチで動作可能なシステムを容易にする。またこのようなトラックピッチは２０μｍ未満、さらには１０μｍ未満であり得る。このようなトラックピッチでは磁気媒体のデータ記憶密度を特に磁気テープに対して増大させることができる。
【００７２】
一例として書き込みヘッドの平面アレイ１１２は前に参照した特許文献１にほぼ記載されたような独立制御の完全一体化マトリックス磁気記録ヘッドを含み得る。しかし平面アレイ１１２の他の構成も用い得る。図１４において書き込みヘッドは平面マトリックス構成に配列されたギャップ１２８として図示されているが、非平面マトリックス構成を用いることもできる。
【００７３】
ＭＲヘッドの平面アレイは光磁気読み取りヘッドまたは他の読み取りヘッドに比べて読み出し品質および製造容易性の点で利点を有し得る。このためＭＲヘッドの平面アレイと書き込みヘッドの平面アレイとの組み合わせは従来のシステムに比べて向上したトラックピッチでの読み取りおよび書き込み動作を可能にするとともに、読み出しに光磁気読み取りヘッドを用いるシステムに比べて低コストで読み取り／書き込みシステムを提供することもできる。ＭＲヘッドは光磁気読み取りヘッドまたは本明細書に記載した小さいトラックピッチで動作可能な他のタイプの読み取りヘッドに比べてより良好な読み取り感度および向上した信号対雑音比も有し得る。従ってＭＲヘッドは光磁気ヘッドまたは他の読み取りヘッドより信頼性が高い。
【００７４】
図１５は書き込みヘッドの平面アレイ１３２の一部分とＭＲヘッドの平面アレイ１３４の一部分とを図示するシステム１３０のブロック図である。この場合平面アレイ１３２の２つのチャネルおよび平面アレイ１３４の対応する２つのチャネルのみが図示されている。例えば第１のチャネルは第１の書き込みヘッド１３３Ａと第１のＭＲヘッド１３５Ａとにより画定され、第２のチャネルは第２の書き込みヘッド１３３Ｂと第２のＭＲヘッド１３５Ｂとにより画定されている。
【００７５】
書き込みヘッド１３３Ａと１３３Ｂとは実質的に同様であるが１ヘッドチャネルピッチ（Ｐ）の距離だけ離れている。具体的には書き込みヘッド１３３Ａおよび１３３Ｂの書き込みギャップ１４９Ａと１４９Ｂとはヘッドチャネルピッチ（Ｐ）だけ離れている。ヘッド１３３Ａを参照して書き込みヘッド１３３を説明する。また一方書き込みヘッド１３３Ｂは書き込みヘッド１３３Ａと実質的に同様である。
【００７６】
書き込みヘッド１３３Ａは非磁性基板上に作製された磁気回路を備えている。書き込みヘッド１３３Ａは平面アレイ１３２により画定される平面に垂直な方向に巻いた励起コイル１３７を含んでいる。これによりアレイのサイズの縮小を助けるとともに集積回路内のマトリックス構成を容易にすることもできる。
【００７７】
具体的には励起コイル１３７は底部磁極片１４０の周囲に巻き付いている。底部磁極片１４０、２つの支柱１４１、１４２および２つの磁束集中器１４３、１４４はＮｉＦｅなどの磁性材料または他の軟磁性材料で作製されている。磁束集中器１４３、１４４を分断してギャップ１４５を画定している。ギャップ１４５の上部にあるのは、データを書き込むときに磁極の有害な飽和を防止することができる高飽和磁性材料で形成された追加磁極片１４６、１４７である。例えば磁極片１４６、１４７はスパッタＦｅＴａＮ／ＴａＮ多層もしくはめっきＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＣｏＣｒまたはＮｉＦｅを含み得る。磁極片１４６、１４７は磁気信号を磁気媒体に書き込むために用いられる書き込みギャップ１４９Ａを画定する。ヘッド１３３Ａは当該技術で一般に周知の薄膜蒸着およびパターニング技術により形成することができる。例示的書き込みヘッド１３３のさらなる詳細は前に参照した特許文献１に見られる。
【００７８】
書き込みヘッド１３３は、両方のチャネルを制御する共通ユニットまたはモジュールを備え得る書き込みコントローラ１５１Ａおよび１５１Ｂにより別々に制御可能である。従って書き込みヘッド１３３を用いて磁気媒体上の隣接するトラックに信号を書き込むことができる。重要なことは書き込みヘッド１３３の図示の構成により、２０μｍ未満、さらには１０μｍ未満であるヘッドチャネルピッチ、よってトラックピッチが可能になることである。また書き込みヘッド１３３は事前書き込みサーボマークを読み取ってトラッキングするのに用いられる誘導読み取り要素としても機能し得る。
【００７９】
ＭＲヘッド１３５Ａおよび１３５Ｂは巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）ヘッドを始めとする任意のタイプのＭＲ読み取りヘッドを備え得る。ＭＲヘッド１３５Ａおよび１３５Ｂは非線形構成で配列されている。ＭＲヘッド１３５Ａと１３５Ｂとは実質的に同様であるが１ヘッドチャネルピッチ（Ｐ）の距離だけ離れている。
【００８０】
各ＭＲヘッドは導電性材料により分離された磁気抵抗センサ材料を含む。磁気抵抗センサ材料はＮｉＦｅまたは材料抵抗が磁界に応答する特性を呈する任意の他の材料を含み得る。換言すればセンサ材料の抵抗は材料に近接した磁界の関数として変化する。そのため磁気テープのトラックを磁気抵抗センサ材料の下を通過させることが可能であり、トラック内の磁気変化が材料の抵抗に影響する。一例として磁気抵抗センサ材料を取り囲む導電性材料はＡｕまたは任意の他の適当な導電性材料を含み得る。
【００８１】
読み取りコントローラ１５３ＡはＭＲヘッド１３５Ａおよび１３５Ｂの導電性材料に定電圧または定電流のいずれかを提供する。そして読み取りコントローラ１５３Ａは電圧または電流の変化を例えばオームの法則により測定して抵抗の変化を認識する。このようにして磁気テープのトラック上に記録された磁気変化をＭＲヘッド１３５Ａおよび１３５Ｂにより検出することができる。
【００８２】
ＭＲヘッド１３５Ａおよび１３５Ｂは、両方のチャネルを制御する共通ユニットまたはモジュールを備え得る読み取りコントローラ１５３Ａおよび１５３Ｂにより別々に制御可能である。場合によってはコントローラ１５１Ａ、１５１Ｂ、１５３Ａおよび１５３Ｂはすべて共通ユニットで実施される。いずれの場合もＭＲヘッド１３５を用いて磁気媒体上の隣接トラックから信号を読み取ることができる。ＭＲヘッド１３５の図示の構成またはその変形により、２０μｍ未満、さらには１０μｍ未満であるヘッドチャネルピッチ、よってトラックピッチが可能になる。従ってＭＲヘッド１３５の平面アレイを書き込みヘッド１３３の平面アレイと共に用いて、非常に小さいトラックピッチで機能する読み取り・書き込みシステムを画定することができる。
【００８３】
図１６は書き込みヘッドの第１のアレイ１６２と、ＭＲヘッドの第１のアレイ１６１と、書き込みヘッドの第１のアレイ１６２とＭＲヘッドの第１のアレイ１６１とに結合された第１のアクチュエータ１６６と、書き込みヘッドの第２のアレイ１６８と、ＭＲヘッドの第２のアレイ１６７と、書き込みヘッドの第２のアレイ１６８とＭＲヘッドの第２のアレイ１６７とに結合された第２のアクチュエータ１７２とを備えるシステム１６０のブロック図である。具体的には書き込みヘッドの第１のアレイ１６２とＭＲヘッドの第１のアレイ１６１の各々は二次元マトリックスに配列され、書き込みヘッド１６５およびＭＲヘッド１６４の各々はそれぞれ第１のテープ方向のシステム１６０の書き込みチャネルと第２のテープ方向のシステム１６０の読み取りチャネルを画定している。第１のアクチュエータ１６６はコントローラ１７３から受け取った信号に応答して書き込みヘッドの第１のアレイ１６２をＭＲヘッドの第１のアレイ１６１と一括して移動させる。
【００８４】
書き込みヘッドの第２のアレイ１６８およびＭＲヘッドの第２のアレイ１６７も二次元マトリックスに配列され、書き込みヘッド１７１およびＭＲヘッド１７０の各々はそれぞれ第２のテープ方向のシステム１６０の書き込みチャネルおよび第１のテープ方向のシステム１６０の読み取りチャネルを画定する。第２のアクチュエータ１７２はコントローラ１７３から受け取った信号に応答して書き込みヘッドの第２のアレイ１６８をＭＲヘッドの第２のアレイ１６７と一括して移動させる。アレイ１６１および１６２は取付構造１６３内に取り付けられ、アレイ１６７および１６８は取付構造１６９内に取り付けられている。しかしこの実施形態では別々のアクチュエータ１６６および１７２が異なる取付構造１６３および１６９の独立制御を可能にするため、アレイ１６１と１６２との間またはアレイ１６７と１６８との間の位置合わせはさほど問題ではない。従って所与のテープ方向において１つの取付構造の書き込みアレイを他の取付構造上の読み取りアレイと共に用いることができることでアレイの別々の制御が可能になる。所与の取付構造内の厳密な位置合わせを排除することによりシステム１６０の作製を簡素化することができる。
【００８５】
またＭＲヘッドの第１および第２のアレイ１６１および１６７の各々は図１０および１１の図示と適合する構成に配列された一組のＭＲヘッドを備えている。コントローラ１７３は電気信号により第１および第２のアクチュエータ１６６および１７２と通信して、書き込みヘッドの第１のアレイ１６２がＭＲヘッドの第２のアレイ１６７と実質的に整列し、書き込みヘッドの第２のアレイ１６８がＭＲヘッドの第１のアレイ１６１と実質的に整列するように第１および第２のアクチュエータ１６６および１７２を制御する。
【００８６】
この結果システム１６０は磁気テープの移動と関係なく読み取り／書き込み動作の発生を可能にする。例えばテープが右から左に移動する場合には、書き込みヘッドの第１のアレイ１６２のチャネルをＭＲヘッドの第２のアレイ１６７と同時に用い得る。このようにして書き込みヘッドの第１のアレイ１６２がデータを書き込み、ＭＲヘッドの第２のアレイ１６７のチャネルが書き込みヘッドの第１のアレイ１６２のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。代替的には磁気テープが左から右に移動する場合には、書き込みヘッドの第２のアレイ１６８をＭＲヘッドの第１のアレイ１６１と同時に用い得る。その結果、書き込みヘッドの第２のアレイ１６８がデータを書き込み、ＭＲヘッドの第１のアレイ１６１のチャネルが書き込みヘッドの第２のアレイ１６８のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。従ってシステム１６０はシステム１６０に対するテープ移動方向に関係なく書き込みおよび検証動作を行うことができる。また別々のアクチュエータは所与の取付構造内の厳密な位置合わせの必要性を排除することができる。
【００８７】
図１７はＭＲヘッドの第１のアレイ１８１と、ＭＲヘッドの第２のアレイ１８３と、書き込みヘッドのアレイ１８５と、ＭＲヘッドの第１のアレイ１８１とＭＲヘッドの第２のアレイ１８３と書き込みヘッドのアレイ１８５とに結合されたアクチュエータ１８８とを備えるシステム１８０のブロック図である。具体的にはアクチュエータはアレイ１８１、１８３および１８５が取り付けられた取付構造１８７に結合し得る。
【００８８】
書き込みヘッドのアレイ１８５は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド１８６を備え、書き込みヘッド１８６の各々はテープ移動の方向に関係なくシステム１８０の書き込みチャネルを画定している。ＭＲヘッドの第１のアレイ１８１はテープがシステム１８０に対して第１の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定するように配列された一組のＭＲヘッド１８２を備えている。ＭＲヘッドの第２のアレイ１８３はテープがシステム１８０に対して第２の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定する一組のＭＲヘッド１８４を備えている。このようにテープが第１の方向（この場合右から左）に移動するときには書き込みヘッドのアレイ１８５を用いてデータを書き込むとともにＭＲヘッドの第１のアレイ１８１を用いてそのデータを読み取って検証し、テープが第２の方向（この場合左から右）に移動するときには書き込みヘッドのアレイ１８５を用いてデータを書き込むとともにＭＲヘッドの第２のアレイ１８３を用いてそのデータを読み取って検証する。
【００８９】
例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いて、ＭＲヘッドの第１のアレイ１８１とＭＲヘッドの第２のアレイ１８３と書き込みヘッドのアレイ１８５とを取付構造１８７内に取り付けるとともに位置合わせすることにより、確実に書き込みヘッドのアレイ１８５とＭＲヘッドの第１および第２のアレイ１８１および１８３との間のチャネル位置合わせをすることができる。アクチュエータ１８８はコントローラ１８９から受け取った信号に応答して書き込みヘッドのアレイ１８５をＭＲヘッドの第１および第２のアレイ１８１および１８３と一括して移動させる。
【００９０】
図１８は書き込みヘッドの第１のアレイ１９１と、書き込みヘッドの第２のアレイ１９３と、ＭＲヘッドのアレイ１９５と、書き込みヘッドの第１のアレイ１９１と書き込みヘッドの第２のアレイ１９３とＭＲヘッドのアレイ１９５とに結合されたアクチュエータ１９８とを備えるシステム１９０のブロック図である。具体的には書き込みヘッドの第１のアレイ１９１は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド１９２を備え、書き込みヘッドの各々は磁気テープがシステム１９０に対して第１のテープ方向に移動するときにシステム１９０の書き込みチャネルを画定している。書き込みヘッドの第２のアレイ１９３は他の二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド１９４を備え、書き込みヘッドの各々は磁気テープがシステム１９０に対して第２のテープ方向に移動するときにシステム１９０の書き込みチャネルを画定している。
【００９１】
またＭＲヘッドのアレイ１９５は図１０および１１の図示と適合する二次元マトリックス構成に配列された一組のＭＲヘッド１９６を備え、ＭＲヘッドのアレイ１９５のチャネルは磁気テープが第１または第２のテープ方向のいずれかに移動するときに読み取りおよび検証動作を行うことができる。このようにテープが第１の方向（この場合左から右）に移動するときには書き込みヘッドの第１のアレイ１９１を用いてデータを書き込むとともにＭＲヘッドのアレイ１９５を用いてそのデータを読み取りまたは検証し、テープが第２の方向（この場合右から左）に移動するときには書き込みヘッドの第２のアレイ１９３を用いてデータを書き込むとともにＭＲヘッドのアレイ１９５を用いてそのデータを読み取りまたは検証する。
【００９２】
例えば顕微鏡または他の光学位置合わせ技術を用いて、書き込みヘッドの第１のアレイ１９１と、書き込みヘッドの第２のアレイ１９３と、ＭＲヘッドのアレイ１９５とを取付構造１９７内に取り付けるとともに位置合わせすることにより、確実にＭＲヘッドのアレイ１９５と書き込みヘッドの第１および第２のアレイ１９１および１９３との間のチャネル位置合わせをすることができる。アクチュエータ１９８はコントローラ１９９から受け取った信号に応答してＭＲヘッドのアレイ１９５を書き込みヘッドの第１および第２のアレイ１９１および１９３と一括して移動させる。
【００９３】
図１９はＭＲヘッドの第１のアレイ２０１と、ＭＲヘッドの第１のアレイ２０１に結合された第１のアクチュエータ２０４と、ＭＲヘッドの第２のアレイ２０５と、ＭＲヘッドの第２のアレイ２０５に結合された第２のアクチュエータ２０８と、書き込みヘッドのアレイ２０９と、書き込みヘッドのアレイ２０９に結合された第３のアクチュエータ２１２とを備えるシステム２００のブロック図である。具体的には書き込みヘッドのアレイ２０９は二次元マトリックスに配列された一組の書き込みヘッド２１０を備え、書き込みヘッド２１０の各々はテープ移動の方向に関係なくシステム２００の書き込みチャネルを画定している。
【００９４】
ＭＲヘッドの第１のアレイ２０１、ＭＲヘッドの第２のアレイ２０５、および書き込みヘッドのアレイ２０９はそれぞれ異なる取付構造２０３、２０７、および２１１に取り付けることができる。別々のアクチュエータ２０４、２０８および２１２はコントローラ２１３の指示で取付構造２０３、２０７、および２１１におけるヘッドの位置を制御する。第１、第２および第３のアクチュエータ２０４、２０８および２１２はテープ移動の方向と関係なくＭＲヘッドの第１のアレイ２０１、ＭＲヘッドの第２のアレイ２０５、および書き込みヘッドのアレイ２０９の独立した位置決めを可能にする。
【００９５】
ＭＲヘッドの第１のアレイ２０１はテープがシステム２００に対して第１の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定するように配列された一組のＭＲヘッド２０２を備えている。ＭＲヘッドの第２のアレイ２０５はテープがシステム２００に対して第２の方向に移動するときに読み取りチャネルを画定する一組のＭＲヘッド２０６を備えている。このようにテープが第１の方向（この場合右から左）に移動するときには書き込みヘッドのアレイ２０９を用いてデータを書き込むとともにＭＲヘッドの第１のアレイ２０１を用いてそのデータを読み取りまたは検証し、テープが第２の方向（この場合左から右）に移動するときには書き込みヘッドのアレイ２０９を用いてデータを書き込むとともにＭＲヘッドの第２のアレイ２０５を用いてそのデータを読み取りまたは検証する。
【００９６】
図２０は書き込みヘッドの第１のアレイ２２１と、書き込みヘッドの第１のアレイ２２１に結合された第１のアクチュエータ２２４と、書き込みヘッドの第２のアレイ２２５と、書き込みヘッドの第２のアレイ２２５に結合された第２のアクチュエータ２２８と、ＭＲヘッドのアレイ２２９と、ＭＲヘッドのアレイ２２９に結合された第３のアクチュエータ２３２とを備えるシステム２２０のブロック図である。コントローラ２３３はそれぞれアレイ２２１、２２５および２２９により検出された信号に応答して、または場合によってはサーボ要素（図示せず）によるサーボマークの検出に応答してアクチュエータ２２４、２２８および２３２を制御する。場合によってはこのようなサーボ検出に異なるアレイの１つまたは複数のヘッドを用い得る。第１、第２および第３のアクチュエータ２２４、２２８および２３２はテープ移動の方向に関係なく書き込みヘッドの第１のアレイ２２１、書き込みヘッドの第２のアレイ２２５、およびＭＲヘッドのアレイ２２９の独立した位置決めを可能にする。テープが第１の方向（この場合左から右）に移動するときには書き込みヘッドの第１のアレイ２２１を用いてデータを書き込むとともにＭＲヘッドのアレイ２２９を用いてそのデータを読み取りまたは検証し、テープが第２の方向（この場合右から左）に移動するときには書き込みヘッドの第２のアレイ２２５を用いてデータを書き込むとともにＭＲヘッドのアレイ２２９を用いてそのデータを読み取りまたは検証する。書き込みヘッドの第１のアレイ２２１、書き込みヘッドの第２のアレイ２２５、およびＭＲヘッドのアレイ２２９はそれぞれ異なる取付構造２２３、２２７、および２３１に取り付けられている。書き込みヘッドの第１のアレイ２２１は１つのテープ方向における書き込みチャネルを画定するように配列された一組の書き込みヘッド２２２を備える一方、書き込みヘッドの第２のアレイは反対のテープ方向における書き込みチャネルを画定するように配列された一組の書き込みヘッド２２６を備えている。ＭＲヘッドのアレイ２２９は両方のテープ方向で読み取りチャネルを画定するように配列された一組のＭＲヘッド２３０を備えている。
【００９７】
図２１は本発明の実施形態によるフロー図である。図２０に示すようにシステム１１０（図１２〜１４）は書き込みヘッドの平面アレイ１１２を用いて磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む（２４０）。そしてシステム１１０はＭＲヘッドの平面アレイ１１４を用いて磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る（２４２）。このようにして平面アレイ１１４は平面アレイ１１２により書き込まれた任意のデータの完全性を確実にする検証機構として役目を果たすことができる。磁気テープ上に画定された「チャネル」はトラックとも称する。一般に用語「チャネル」はシステムの様々なヘッドチャネルを指し、または代替的にはシステムの異なるヘッドを用いてテープ上に形成されたトラックを指すこともある。
【００９８】
他の例ではシステム１６０（図１６）は、システム１６０に対してテープが送られる方向に関係なく磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。例えばテープが左から右に移動する場合には、システム１６０の書き込みヘッドの第１のアレイ１６２が磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込み、ＭＲヘッドの第２のアレイ１６７が書き込みヘッドの第１のアレイ１６２のチャネルにより書き込まれたデータを読み取って検証することができる。代替的には磁気テープが右から左に移動する場合には、書き込みヘッドの第２のアレイ１６８をＭＲヘッドの第１のアレイ１６１と同時に用い得る。
【００９９】
他の例ではシステム１８０（図１７）の書き込みヘッドのアレイ１８５は、システム１８０に対してテープが送られる方向に関係なく磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。この場合テープが第１の方向（この場合右から左）に送られるときにはＭＲヘッドの第１のアレイ１８１が磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取り、テープが第２の方向（この場合左から右）に送られるときにはＭＲヘッドの第２のアレイ１８３が磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る。このようにして両方向読み取り／書き込み動作を行うことが可能であり、書き込みヘッドのアレイ１８５が両方向に対する書き込み動作を行い、ＭＲヘッドの第１のアレイ１８１が第１のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行い、ＭＲヘッドの第２のアレイ１８３が第２のテープ方向に対する読み取りまたは検証動作を行う。
【０１００】
他の例ではテープが第１の方向（この場合左から右）に送られるときにはシステム１９０（図１８）の書き込みヘッドの第１のアレイ１９１が磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込み、テープが第２の方向（この場合右から左）に送られるときには書き込みヘッドの第２のアレイ１９３が磁気テープの複数のチャネルに情報を同時に書き込む。ＭＲヘッドのアレイ１９５はテープが第１または第２の方向のどちらに送られるかに関係なく磁気テープの複数のチャネルから情報を同時に読み取る。
【０１０１】
本発明の様々な実施形態を説明してきた。例えば二次元マトリックスに配列されたＭＲヘッドの非線形アレイを用いた、磁気媒体上に記憶された情報を読み取るシステムを説明した。それでもなお本発明の要旨と範囲とから逸脱することなく様々な変更例が可能である。
【０１０２】
またデータトラックに対してデータを読み取りおよび書き込む状況で技術の多くを説明したが、サーボトラック内にサーボマークを書き込みまたは読み取るために同様な技術を用い得る。また磁気テープの状況で本発明の多くの態様を説明したが、他のデータ記憶媒体を本明細書に説明した読み取り／書き込みシステムと共に用い得る。これらの技術は個々の磁区の磁気配向が媒体の表面にほぼ平行である水平磁気媒体、または磁気異方性が媒体の平面に対して垂直である垂直磁気媒体に有用であり得る。これらおよび他の実施形態は特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施形態による、磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドの線形アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを備えるシステムの斜視図である。
【図２】図１に図示したシステムの底面図である。
【図３】図１に図示したシステムの他の底面線図である。
【図４】本発明の実施形態による、書き込みヘッドの平面アレイの一部分とＭＲヘッドの線形アレイの一部分とを図示するブロック図である。
【図５】本発明の実施形態による、ＭＲヘッドの第１の線形アレイと、ＭＲヘッドの第２の線形アレイと、ＭＲヘッドの第１と第２の線形アレイとの間に配置された書き込みヘッドの平面アレイとを備えるシステムの斜視図である。
【図６】図５に図示したシステムの底面図である。
【図７】本発明の実施形態による、書き込みヘッドの第１の平面アレイと、書き込みヘッドの第２の平面アレイと、書き込みヘッドの第１と第２の平面アレイとの間に配置されたＭＲヘッドの線形アレイとを備えるシステムの斜視図である。
【図８】図７に図示したシステムの底面図である。
【図９】本発明の実施形態によるフロー図である。
【図１０】本発明の実施形態による、ＭＲヘッドの非線形アレイの一部分の概念分解斜視図である。
【図１１】図１０に図示したＭＲヘッドの非線形アレイの一部分の概念底面図である。
【図１２】本発明の実施形態による、ＭＲヘッドの平面アレイと書き込みヘッドの平面アレイとを備えるシステムの斜視図である。
【図１３】図１２に図示したシステムの底面図である。
【図１４】図１２に図示したシステムの他の底面線図である。
【図１５】本発明の実施形態による、書き込みヘッドの平面アレイの一部分とＭＲヘッドの平面アレイの一部分とを図示するブロック図である。
【図１６】本発明の実施形態による、書き込みヘッドの第１のアレイと、ＭＲヘッドの第１のアレイと、書き込みおよび読み取りヘッドの第１のアレイに結合された第１のアクチュエータと、書き込みヘッドの第２のアレイと、ＭＲヘッドの第２のアレイと、書き込みおよび読み取りヘッドの第２のアレイに結合された第２のアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。
【図１７】本発明の実施形態による、ＭＲヘッドの第１のアレイと、ＭＲヘッドの第２のアレイと、書き込みヘッドのアレイと、ＭＲヘッドの第１および第２のアレイと書き込みヘッドのアレイとに結合されたアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。
【図１８】本発明の実施形態による、書き込みヘッドの第１のアレイと、書き込みヘッドの第２のアレイと、ＭＲヘッドのアレイと、書き込みヘッドの第１および第２のアレイとＭＲヘッドのアレイとに結合されたアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。
【図１９】本発明の実施形態による、ＭＲヘッドの第１のアレイと、ＭＲヘッドの第１のアレイに結合された第１のアクチュエータと、ＭＲヘッドの第２のアレイと、ＭＲヘッドの第２のアレイに結合された第２のアクチュエータと、書き込みヘッドのアレイと、書き込みヘッドのアレイに結合された第３のアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。
【図２０】本発明の実施形態による、書き込みヘッドの第１のアレイと、書き込みヘッドの第１のアレイに結合された第１のアクチュエータと、書き込みヘッドの第２のアレイと、書き込みヘッドの第２のアレイに結合された第２のアクチュエータと、ＭＲヘッドのアレイと、ＭＲヘッドのアレイに結合された第３のアクチュエータとを含むシステムのブロック図である。
【図２１】本発明の実施形態によるフロー図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  システム
１２  書き込みヘッドの平面アレイ
１４  磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドの線形アレイ
１６  取付構造
１８  磁気テープ
２２  書き込みヘッド
２４  ＭＲヘッド
２７、２８  ギャップ
３０  システム
３２  書き込みヘッドの平面アレイ
３３Ａ  第１の書き込みヘッド
３３Ｂ  第２の書き込みヘッド
３４  ＭＲヘッドの線形アレイ
３５Ａ  第１のＭＲヘッド
３５Ｂ  第２のＭＲヘッド
３７  励起コイル
４０  底部磁極片
４１、４２  支柱
４３、４４  磁束集中器
４５  ギャップ
４６、４７  磁極片
４９Ａ、４９Ｂ  書き込みギャップ
５１Ａ、５１Ｂ  書き込みコントローラ
５３Ａ、５３Ｂ  読み取りコントローラ
５５  磁気抵抗センサ材料
５６、５７  導電性材料
６０  システム
６１  取付構造
６２  書き込みヘッドの平面アレイ
６４Ａ  ＭＲヘッドの第１の線形アレイ
６４Ｂ  ＭＲヘッドの第２の線形アレイ
６６  書き込みヘッド
６８、６９  ＭＲヘッド
７０  システム
７１  取付構造
７２Ａ  書き込みヘッドの第１の平面アレイ
７２Ｂ  書き込みヘッドの第２の平面アレイ
７４  ＭＲヘッドの線形アレイ
７６、７７  書き込みヘッド
７８  ＭＲヘッド
９１  ステップ
９２  ステップ
１００  ＭＲヘッドの非線形アレイ
１０１、１０２、１０３、１０４  シールド要素
１０５、１０６、１０７  ＭＲヘッドの線形アレイ
１０８  ＭＲヘッド
１０９  導電性材料
１１０  磁気抵抗材料（センサ材料）／システム
１１１  幅
１１２  所与の線形アレイのチャネルピッチ／書き込みヘッドの平面アレイ
１１３  ヘッドチャネルピッチ
１１４  ＭＲヘッドの平面アレイ
１１６  取付構造
１１８  磁気テープ
１２２  書き込みヘッド
１２４  ＭＲヘッド
１２７、１２８  ギャップ
１３０  システム
１３２  書き込みヘッドの平面アレイ
１３３Ａ  第１の書き込みヘッド
１３３Ｂ  第２の書き込みヘッド
１３４  ＭＲヘッドの平面アレイ
１３５Ａ  第１のＭＲヘッド
１３５Ｂ  第２のＭＲヘッド
１３７  励起コイル
１４０  底部磁極片
１４１、１４２  支柱
１４３、１４４  磁束集中器
１４５  ギャップ
１４６、１４７  磁極片
１４９Ａ、１４９Ｂ  書き込みギャップ
１５１Ａ、１５１Ｂ  書き込みコントローラ
１５３Ａ、１５３Ｂ  読み取りコントローラ
１６０  システム
１６１  ＭＲヘッドの第１のアレイ
１６２  書き込みヘッドの第１のアレイ
１６３  取付構造
１６４  ＭＲヘッド
１６５  書き込みヘッド
１６６  第１のアクチュエータ
１６７  ＭＲヘッドの第２のアレイ
１６８  書き込みヘッドの第２のアレイ
１６９  取付構造
１７０  ＭＲヘッド
１７１  書き込みヘッド
１７２  第２のアクチュエータ
１７３  コントローラ
１８０  システム
１８１  ＭＲヘッドの第１のアレイ
１８２  ＭＲヘッド
１８３  ＭＲヘッドの第２のアレイ
１８４  ＭＲヘッド
１８５  書き込みヘッドのアレイ
１８６  書き込みヘッド
１８７  取付構造
１８８  アクチュエータ
１８９  コントローラ
１９０  システム
１９１  書き込みヘッドの第１のアレイ
１９２  書き込みヘッド
１９３  書き込みヘッドの第２のアレイ
１９４  書き込みヘッド
１９５  ＭＲヘッドのアレイ
１９６  ＭＲヘッド
１９７  取付構造
１９８  アクチュエータ
１９９  コントローラ
２００  システム
２０１  ＭＲヘッドの第１のアレイ
２０２  ＭＲヘッド
２０３  取付構造
２０４  第１のアクチュエータ
２０５  ＭＲヘッドの第２のアレイ
２０６  ＭＲヘッド
２０７  取付構造
２０８  第２のアクチュエータ
２０９  書き込みヘッドのアレイ
２１０  書き込みヘッド
２１１  取付構造
２１２  第３のアクチュエータ
２１３  コントローラ
２２０  システム
２２１  書き込みヘッドの第１のアレイ
２２２  書き込みヘッド
２２３  取付構造
２２４  第１のアクチュエータ
２２５  書き込みヘッドの第２のアレイ
２２６  書き込みヘッド
２２７  取付構造
２２８  第２のアクチュエータ
２２９  ＭＲヘッドのアレイ
２３０  ＭＲヘッド
２３１  取付構造
２３２  第３のアクチュエータ
２３３  コントローラ
２４０  ステップ
２４２  ステップ
【図１】
2006172705.tif 000003
【図２】
2006172705.tif 000004
【図３】
2006172705.tif 000005
【図４】
2006172705.tif 000006
【図５】
2006172705.tif 000007
【図６】
2006172705.tif 000008
【図７】
2006172705.tif 000009
【図８】
2006172705.tif 000010
【図９】
2006172705.tif 000011
【図１０】
2006172705.tif 000012
【図１１】
2006172705.tif 000013
【図１２】
2006172705.tif 000014
【図１３】
2006172705.tif 000015
【図１４】
2006172705.tif 000016
【図１５】
2006172705.tif 000017
【図１６】
2006172705.tif 000018
【図１７】
2006172705.tif 000019
【図１８】
2006172705.tif 000020
【図１９】
2006172705.tif 000021
【図２０】
2006172705.tif 000022
【図２１】
2006172705.tif 000023
【外国語明細書】
2006172705.tif 000024
2006172705.tif 000025
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