УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ МАГНИТНОЙ ГОЛОВКИ Российский патент 1997 года по МПК G11B5/12 G11B5/48 

Изобретение относится к устройству магнитного диска, в котором в качестве подложки используют стекло или керамику, а в более узком смысле, относится к устройству магнитного диска с резко уменьшенным перекрестным искажением (затуханием) между двумя магнитными головками.

До настоящего времени, в основном используются устройства магнитного диска, в которых в качестве подложки диска используют алюминий. Однако в последнее время наметилась явная тенденция к расширению емкости (информационной) и миниатюризации устройств жесткого диска. Для расширения информационной емкости, в качестве плдложки диска, предлагается использовать стекло или керамику. Благодаря своим отличным поверхностным свойствам и прочим характеристикам, использование такой подложки диска дает возможность легко и просто добиться низкой флотации (плавания) магнитной головки и высокой плотности записи информации.

И тем не менее, обычные устройства магнитного диска с алюминиевой подложкой могут экранировать электромагнитное взаимодействие верхней и нижней магнитных головок, которое существует на каждой стороне магнитного диска, однако устройства магнитного диска со стеклянной или керамической подложкой не могут экранировать упомянутое выше электромагнитное взаимодействие верхних и нижних магнитных головок, в результате чего происходит увеличение перекрестных помех и ухудшение качества воспроизводимого сигнала. Например, если нижняя магнитная головка записывает сигнал в 4 МГц, а верхняя магнитная головка воспроизводит его, то результаты проведенных измерений перекрестных помех (на уровне выходного сигнала в 4 МГц) для диска на стеклянной подложке и диска на алюминиевой подложке, толщина которых будет равна 1,27 мм, свидетельствует о том, что перекрестные помехи диска на стеклянной подложке были на + 8,9 дБ выше, чем у диска на алюминиевой подложке. Кроме того, если отношение затухания воспроизведенного сигнала определить в виде f'4М/f4М и измерить отношение переходного затухания (помехи) в виде отношений f'1,5М/f'4M, f4M, f4M и f'1,5М для диска на стеклянной подложке, тогда указанные отношения будут соответственно равны: -1,73 дБ и -46,4, дБ. Результаты измерения f4М, f'4M и f'1,5М для диска на алюминиевой подложке свидетельствуют о том, что отношение затухания воспроизведенного сигнала и отношение переходного затухания будут соответственно равны: -0,38 дБ и -60,6 дБ. Из сказанного выше ясно, что диск на стеклянной подложке по сравнению с диском на алюминиевой подложке имеет значительно более высокие отношения затухания и перекрестных помех (переходных затуханий); f4M уровень воспроизведенного верхней головкой сигнала при 4 МГц перед моментом его записывания нижней головкой, f'4М уровень воспроизведенного нижней головкой сигнала при 4 МГц перед моментом его записывания нижней головкой, f'4М уровень воспроизведенного нижней головкой сигнала при 4 МГц после его записи нижней головкой и f'1,5 М уровень воспроизведенного верхней головкой при 1,4 МГц сигнала после его записи нижней головкой.

В проведенном авторами изобретения эксперименте использовали следующие магнитные характеристики записывающего слоя магнитного диска: Нс 1 х 10³ Э, Mγt ≃ 4,2•10^-3 единицы системы СГСМ/см² для диска на алюминиевой подложке и Hc ≃ 1,25•10³ Э, Mγt ≃ 4,0•10^-3 единицы системы СГСМ/см² для диска на стеклянной подложке.

Ширина рабочего зазора используемой магнитной головки равна 0,6 мкм, а толщина дорожки Tw ≃ около 10 мкм. В данном случае величина флотации магнитной головки составляет 8 мк. Как уже отмечалось, обычное устройство магнитного диска, в котором используется диск на алюминиевой подложке, вызывает лишь незначительную проблему с перекрестными помехами только потому, что диск на алюминиевой подложке может экранировать электромагнитное взаимодействие между верхней и нижней магнитными головками.

Однако, устройство магнитного диска с диском на стеклянной подложке не может экранировать электромагнитное взаимодействие между верхней и нижней магнитными головками, о чем уже упоминалось, и следовательно, появление перекрестных помех становится серьезной проблемой.

Известное обычное устройство магнитного диска с диском на стеклянной подложке имеет недостаток в виде довольно сильных перекрестных помех, обуславливаемых электромагнитным взаимодействием верхней и нижней магнитных головок через диск.

Цель изобретения уменьшение упомянутого выше электромагнитного взаимодействия, создание устройства магнитного диска с уменьшенными перекрестными помехами и уменьшенным затуханием выходного сигнала, но не за счет образования экранирующего слоя, а за счет смещения позиции верхней и нижней магнитных головок.

Устройство магнитного диска предназначено для смещения позиции магнитных головок устройства, которые расположены между поверхностями магнитного диска.

Согласно изобретению, за счет смещения позиции двух магнитных головок, которые расположены между поверхностями магнитного диска, значительно уменьшаются перекрестные помехи и затухание выходного сигнала.

По настоящему изобретению достигается резкое уменьшение затухания выходного сигнала и перекрестных помех, а также сокращается себестоимость самого устройства, причем это становится возможным за счет смещения позиции верхней и нижней магнитных головок через магнитный диск и без образования на подложке диска соответствующего слоя экранирования.

На Фиг. 1 изображено позиционная взаимная связь между магнитным диском и магнитными головками по одному из вариантов изобретения, вид в направлении вращения магнитного диска; на фиг. 2 общий вид устройства магнитного диска; на фиг. 3 конструкция магнитного исполнительного механизма; на фиг. 4 - таблица значений затухания выходного сигнала и перекрестных помех по обычному способу и по способу изобретения.

Перед тем как перейти к детальному описанию схематически показанного на фиг. 1 варианта изобретения, необходимо прежде всего внимательно проанализировать фиг. 2 и 3, чтобы лучше понять общие конструктивные особенности предлагаемого устройства магнитного диска. Устройство магнитного диска 12 содержит основание 6 и верхнюю крышку 7. На основании 6 с помощью оси вала 12 установлен исполнительный механизм 8, через магнитный диск и на верхней и нижней поверхностях к исполнительному механизму 8 крепят башмаки-ползуны 3а, 3b. На противоположной стороне исполнительного механизма 8 и вала 12 закреплена катушка 9. Над катушкой 9 на основании 6 на фиксированном расстоянии устанавливается верхнее ярмо 10а. Ниже катушки 9 на основании 6 также на фиксированном расстоянии устанавливается нижнее ярмо магнита 10b. На верхнем ярме 10а и нижней ярме 10b на одной стороне катушки 9 установлены постоянные магниты 11а, 11b. Катушка 9 и постоянные магниты 11а и 11b образуют двигатель звуковой катушки, а магнитное поле постоянных магнитов 11а и 11b и проходящий через катушку 9 электроток образует усилие, которое будет перемещать исполнительный механизм 8. Направление движения исполнительного механизма определяет количество электротока, проходящее через катушку 9.

Теперь обратимся к фиг. 1, чтобы лучше понять сущность кратко описанного выше варианта изобретения. Подложка магнитного диска 1 изготовлена из стекла, на верхнюю и нижнюю стороны подложки нанесен записывающий информацию слой. На верхней стороне магнитного диска 1 установлена первая магнитная головка 2а. Первая магнитная головка 2а поддерживается первым башмаком-ползуном 3а. Запись и воспроизведение данных с верхней поверхности магнитной среды магнитного диска 1 осуществляется в результате пропускания тока возбуждения их схемы возбуждения (не показана) в катушку первой магнитной головки 2а. На нижней стороне магнитного диска также расположена вторая магнитная головка 2b. Вторая магнитная головка 2b поддерживается вторым башмаком-ползуном 3b. Запись и воспроизведение данных с нижней поверхности магнитной среды магнитного диска 1 осуществляется точно так же, как и запись и воспроизведение данных с верхней стороны магнитной среды, т. е. в результате пропускания тока возбуждения из упомянутой схемы возбуждения в катушку второй магнитной головки 2b.

Кроме того, первая магнитная головка 2а и вторая магнитная головка 2b могут смещать записывающую дорожку на длину d. Магнитные головки являются монолитными и они входят в конструкцию башмаков-ползунов.

Из данных фиг. 1 можно сделать вывод, что после записи первой магнитной головкой 2а на верхней поверхности магнитного диска 1 сигнала с частотой 4 МГц происходит запись с помощью второй магнитной головки 2b на нижней поверхности магнитного диска 1 сигнала с частотой 1,5 МГц. Чтобы получить упомянутые выше отношения затухания и переходного затухания (перекрестные помехи), необходимо провести соответствующие измерения до и после записи с помощью второй магнитной головки 2b уже упоминавшиеся отношения f 4М (уровень воспроизведенного сигнала при 4 МГц первой магнитной головкой 2а перед моментом записи с помощью второй магнитной головки 2b), f'4М (уровень воспроизведенного сигнала при 4 МГц первой магнитной головки 2а после записи нижней поверхности магнитного диска 1 второй магнитной головки 2b) и f'1,5 М (уровень воспроизведенного сигнала при 1,5 МГц первой магнитной головкой 2а перед моментом записи на нижней поверхности магнитного диска второй магнитной головки 2b).

Теперь получаем и сравниваем значения упомянутых затуханий и перекрестных затуханий (помех) для обычного случая первой магнитной головки и второй магнитной головки на одной и той же дорожке (d 0), и для первой магнитной головки и второй магнитной головки, но уже в смещенном положении (d 10), упомянутые значения суммированы в таблице на фиг. 4.

Из данных таблицы 4 видно, что за счет смещения позиций первой и второй магнитных головок на фиксированное количество записывающих дорожек (d), что и показано на фиг. 1, можно резко уменьшать затухание и перекрестное затухание (помехи) воспроизводимых сигналов соответственно с 1,73 дБ до 0,29 дБ и с -46,4 дБ до -54,6 дБ. Толщина магнитного диска, магнитные характеристики записывающего слоя диска и особенности магнитной головки идентичны уже упоминавшимся выше.

Вполне понятно, что смещение позиции рабочего зазора магнитной головки в направлении вращения магнитного диска может также уменьшать затухание и перекрестные помехи воспроизведенного сигнала. Однако, наиболее эффективным путем уменьшения затухания и перекрестных помех является смещение записывающей дорожки первой и второй магнитных головок.

Кроме того, в описанном выше варианте изобретения в качестве магнитной головки используется монолитная головка, однако идентичного эффекта можно добиться и с помощью тонкопленочной головки или композиционной головки.

Более того, положительные эффекты настоящего изобретения может повысить за счет использования меньшей толщины подложки, уменьшения коэрцитивной силы (Н_c) магнитной среды и уменьшения степени флотации магнитной головки.

Использование: в накопителях информации на жестком диске. Сущность изобретения: устройство содержит первую и вторую магнитные головки, для верхней и нижней поверхностей магнитного диска, которые, соответственно, установлены на верхней и нижней поверхностях исполнительного механизма. Первая и вторая магнитные головки смещены в радиальном направлении на фиксированное количество записываемых дорожек магнитного диска. Это позволяет снизить перекрестные помехи между головками, что актуально при использовании дисковых накопителей на керамической основе. Головки могут быть выполнены тонкопленочными, композиционными или монолитными. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для установки магнитной головки, содержащее первую магнитную головку, предназначенную для верхней поверхности магнитного диска, и вторую магнитную головку, предназначенную для нижней поверхности магнитного диска, которые установлены соответственно на верхней и нижней поверхностях исполнительного механизма, отличающееся тем, что радиальное расстояние первой магнитной головки от исполнительного механизма превышает радиальное расстояние второй магнитной головки от исполнительного механизма, а разность радиальных расстояний равна фиксированному количеству записываемых дорожек магнитного диска. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая магнитная головка представлена тонкопленочной головкой. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая магнитная головка представлена композиционной головкой. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая магнитная головка представлена монолитной головкой.