用于设置在磁带上写伺服道的伺服写头间距的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及磁信息存储和检索领域，并更特别地涉及当将伺服(servo)图案写到磁带时对制造环境的变化的自动补偿。
【背景技术】
[0002]由于线性磁带存储系统的密度因材料和存储方案的进步而增大，磁带头(tapehead)到数据和伺服道的精度对准对于存储的数据的精确记录和读取来说是越来越有挑战性的要求。在高道密度处，对准受到由于可引起数据带(data band)中的数据道的横向间距收缩或膨胀的诸如温度与湿度的环境条件和对磁带的机械应力导致的磁带宽度的变化的影响。一般地，增加温度或湿度将引起磁带宽度的膨胀，并且向磁带施加纵向应力将引起磁带宽度的张力窄化。数据和伺服道的横向间距的变化可能导致磁带头组件上的磁带头元件(诸如读头和写头)与磁带上的数据和伺服道的不对准。取决于数据道的玮向密度和磁带衬底材料的热膨胀系数与吸湿膨胀系数，在某些环境条件下的膨胀度可能引起磁带头组件的读头下面的数据和伺服道的横向间距膨胀到以至不是所有的道都能被磁带头读取。
[0003]一种在记录和读取数据时针对磁带宽度的变化的影响进行调整的方法是通过调整磁带头方位角来改变读和写元件相对于磁带的相对间距。另一种方法是改变磁带上的纵向张力，引起由于磁带的张力窄化导致的磁带的横向尺寸的相应变化。为了方便该调整，一对伺服道可用来测量相对于两个伺服元件的物理宽度的磁带的物理宽度。
[0004]当改变磁带宽度时可通过反馈控制系统来保持相对于数据道的正确的读和写元件间距。这种控制系统可能要求确定相对间距的方法和设立的参考值或伺服设置点(servoset point)兼具。一种确定相对间距的方法利用了在制造期间被写在数据带的任一侧的伺服带(servo band)中的伺服图案。伺服图案典型地由具有被位于磁带头上的一对伺服读头读的两个不同的方位斜面(诸如人字形图案)的磁转变(magnetic transit1n)组成。相对于伺服道的伺服读头横向位置是根据在读伺服图案时由伺服读头读取的脉冲的相对定时导出的。用于反馈控制的参考信号然后可以相对于根据伺服图案计算的间距被选择。例如，控制系统可以调整磁带头组件的方位角或磁带张力使得两个伺服读头都循着他们各自的伺服图案的中心，并因此合适地调整相对于数据道的读头间距。如果当磁带在磁带驱动单元中运行时伺服间距发生变化，则伺服反馈控制系统可以对这些变化进行补偿。
[0005]许多因素可导致伺服图案间距的差异。在磁带的制造期间，图案宽度可能受到写伺服图案期间的环境条件的影响。在建造伺服写头时容差可能引入进一步的变化，其也将导致伺服图案间距的差异。另外，磁带的老化引起伺服图案间距随着时间发生变化。由于在磁带盒内充填压力(pack pressure)的差异或者磁带缠绕的有多紧，这种变化典型地是不均匀的。例如，由于充填压力的这些差异，在筒的内径处的磁带典型地变得宽于在筒的外径处的磁带。
【发明内容】
[0006]在一个实施例中，公开了用于对用于在制造环境中在磁带上写伺服道的伺服写头间距进行设置的第一方法。一个或更多个处理器接收制造环境的一个或更多个环境条件测量结果。至少基于一对伺服道的标称间距(nominal spacing)以及与标称间距相关联的一个或更多个标称环境条件和制造环境的环境条件测量结果中的对应的一个或更多个之间的差和磁带的一个或更多个膨胀系数的乘积，处理器确定一对伺服写头的间距。这对伺服写头的间距被设置成经确定的间距，使得当制造环境的所述一个或更多个环境条件测量结果为所述一个或更多个标称环境条件时该对伺服写头的间距基本上为标称间距。
[0007]在另一个实施例中，公开了用于设置用于在制造环境中在磁带上写伺服道的伺服写头间距的第二方法。一个或更多个处理器接收制造环境的一个或更多个环境条件测量结果。一对伺服写头的间距被设置成标称间距。制造环境的所述一个或更多个环境条件测量结果，以及与制造环境的所述一个或更多个环境条件测量结果相关联的磁带的一个或更多个膨胀系数被记录在一个或更多个数据储存(data store)中。
[0008]在另一个实施例中，公开了磁带驱动器系统。一个或更多个环境条件传感器生成与磁带驱动器系统的一对伺服读头的操作环境中的温度和/或湿度相对应的一个或更多个信号。控制器进行操作来读取与磁带相关联的数据，至少基于该数据和来自环境传感器的一个或更多个信号来确定用于该对伺服读头的间距设置点，并生成与经确定的设置点相对应的控制信号。被耦接到该对伺服读头的致动器基于所述控制信号来将这对伺服读头的间距调整到设置点。
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明实施例的磁带驱动器的简化部件图。
[0010]图2是根据本发明实施例的图1的磁带驱动器的磁带头的侧视图。
[0011]图2A是根据本发明实施例的图2的磁带头的磁带支承面的平面图。
[0012]图2B是根据本发明实施例的图2的磁带头的读和/或写头的详细视图。
[0013]图3A-3C例示了根据本发明实施例的可以如何通过调整磁带头的方位角来对磁带横向膨胀和收缩进行补偿。
[0014]图4是例示了根据本发明实施例的伺服写头补偿系统的操作步骤的流程图。
[0015]图5是例示了根据本发明实施例的第二伺服写头补偿系统的操作步骤的流程图。
[0016]图6例示了根据本发明实施例的用于控制伺服写头的间距的伺服控制系统的简化框图。
[0017]图7例示了根据本发明实施例的用于控制伺服写头的间距的第二伺服控制系统的简化框图。
【具体实施方式】
[0018]下列描述是为了例示本发明的一般原则的目的所做出的并且不意味着限制在此主张权利的发明构思。进一步地，在各种可能的排列组合中的每一个中，在此描述的特定特征可以与其他描述的特征组合起来使用。
[0019]本发明的实施例一般描述用于设置伺服写头的间距使得在与标称间距相关联的标称操作温度与湿度处在伺服道之间存在标称的横向间距的方法和装置。用于磁带和磁带头衬底材料的热膨胀系数和吸湿膨胀系数以及制造环境温度与湿度可用来在制造期间确定伺服写头间距使得在标称温度与湿度处伺服道间距将在标称值处。标称伺服道宽度、磁带系数和磁带制造日期被写到例如所述磁带或包含所述磁带的磁带盒的介质辅助存储器(media auxiliary memory)中。当数据在目标环境中读/写时，磁带驱动器基于标称伺服道宽度、标称温度与湿度和目标操作环境温度与湿度之间的差、磁带系数和磁带头系数来确定伺服设置点。
[0020]在另一个实施例中，不管制造环境温度与湿度如何，伺服写头间距被设置成例如标称横向间距。与标称伺服道宽度、制造环境温度与湿度、磁带和磁带头系数以及磁带制造日期相关的信息可被写到例如所述磁带或包含所述磁带的磁带盒的介质辅助存储器。当数据在目标环境中读/写时，磁带驱动器基于标称伺服道宽度、制造环境温度与湿度和目标操作环境温度与湿度之间的差、以及磁带和磁带头系数来确定伺服设置点。
[0021]图1例示了根据本发明实施例的基于磁带的数据存储系统的简化的磁带驱动器100虽然在图1中示出了磁带驱动器的一种具体实现方式，但是应该注意的是在此描述的实施例可以在任何类型磁带驱动器系统的背景中实现。
[0022]如图所示，磁带供应筒120和收带卷筒(take-up reel) 121被提供以支撑磁带122。所述筒中的一个或更多个可形成可移动盒式磁带的一部分并且不一定是磁带驱动器100的一部分。磁带驱动器100典型地包括驱动马达(未示出)以驱动磁带供应筒120和收带卷筒121，以便在任何类型的磁带头126上面移动磁带122。
[0023]引导件125引导磁带122越过磁带头126。磁带头126转而经由缆线130耦接到磁带控制器128。在示例性实施例中，磁带控制器128至少控制磁带头126的某些功能，诸如在磁带制造期间的伺服道写入、伺服跟随、数据写入、数据读取等。缆线130可以包括读/写电路以将数据传输到磁带头126以记录在磁带122上，并接收由磁带头126从磁带122读取的数据。致动器132控制磁带头126相对于磁带122的定位。
[0024]如本领域技术人员将理解的，为了磁带驱动器100和主机计算系统(集成的或外部的)之间的通信以发送和接收数据以及为了控制磁带驱动器的操作和向主机计算系统传送磁带驱动器的状态，还可提供接口 134。
[0025]磁带驱动器100还可包括环境传感器(未示出)，所述环境传感器监视磁带头126的环境中的温度与湿度。例如，传感器可被放置在磁带头126附近，或在包含磁带驱动器100的外壳内。例如，传感器可以经由接口 134与主机计算系统通信。