CN1967660A - 磁性存储介质、磁性存储介质盒和磁性存储介质驱动器 - Google Patents

磁性存储介质、磁性存储介质盒和磁性存储介质驱动器 Download PDF

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    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/584—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes

Abstract

一种磁性存储介质，包含第一磁极极性初始化的伺服磁道段和记录在该第一磁极极性初始化的伺服磁道段上的基于第二磁极极性差分定时的伺服图形。基于第二磁极极性差分定时的伺服图形代表磁性编码伺服位置信息，帮助确定不包括噪声的伺服位置误差信号。

Description

磁性存储介质、磁性存储介质盒和磁性存储介质驱动器
技术领域
本发明总的来说涉及基于磁性的存储介质(例如磁带、磁光带和光相变带)上记录的伺服位置信息。具体地说，本发明涉及根据记录在基于磁性的存储介质上的伺服图形的编码为差分定时(differential timing)的伺服位置信息。
背景技术
在磁性存储介质上磁道中的数据的记录和读取需要读/写磁头的精确定位。具体地说，必须使写磁头快速地移动到数据磁道并定位在该数据磁道中线，以便于选择性地将数据记录到数据磁道上。在操作中，随着在转换方向(transducing direction)上在写磁头和磁性存储介质之间出现的相对移动，写磁头将数据记录到数据磁道上。此后，在垂直于转换方向的平移方向(translating direction)上，可以使写磁头跨越磁性存储介质的宽度，移动到不同的数据磁道，从而选择性地将数据记录到该数据磁道上。
同样，必须使读磁头快速移动到数据磁道，并处于该数据磁道中线，以方便记录在数据磁道上的数据的读取。在操作中，当在转换方向上在读磁头和磁性存储介质之间出现相对移动时，读磁头读取记录到数据磁道上的数据。此后，在垂直于转换方向的平移方向上，可以使磁头跨越磁性存储介质的宽度移动到不同的数据磁道，从而选择性地读取记录到该数据磁道上的数据。
存储驱动器装置采用这种磁头，用于在磁性存储介质的数据磁道上记录数据和读取记录在磁性存储介质上数据磁道上的数据，该存储驱动器装置通常使用伺服控制系统，以便在转换方向上适当地定位磁头。伺服控制系统由读取记录在一个或者多个伺服磁道中的伺服位置信息的伺服读取头产生伺服位置信息，该伺服位置信息方便地记录在磁性存储介质的数据磁道中。基于该伺服位置信息，伺服控制系统按照需要适当地将伺服读取头相对于被读取的伺服磁道对准，从而相关的磁头将同时适当地与数据磁道对准，以便于将数据记录到数据磁道上或者从该数据磁道读取记录的数据。
用于将伺服位置信息编码的伺服图形的设计对于伺服控制系统的得到伺服位置信息的能力来说是至关重要的。用于将伺服位置信息编码的一种伺服图形的例子是基于磁性定时的(magnetic timing based)伺服图形，该图形便于表示伺服读取头相对于磁记录介质的平移位置的伺服位置信息的解码。该基于磁性定时的伺服图形可以进一步将伺服位置信息编码，从而解码的伺服位置信息进一步表示伺服读取头相对于磁记录介质的转换位置(transducing position)。
发明内容
本发明提供进一步发展伺服控制技术的新的和独特的基于差分定时的伺服图形。
本发明的一种形式是磁性存储介质，包括第一磁极极性初始化的伺服磁道段和记录在第一磁极极性初始化的伺服磁道段上的基于第二磁极极性差分定时的伺服图形。该基于第二磁极极性差分定时的伺服图形代表磁性编码伺服位置信息，用于帮助确定不包括噪声的伺服位置误差信号。
本发明的第二种形式是存储介质盒，包括适配于盒驱动器接口的盒外壳和容纳在盒外壳中的磁性存储介质。该磁性存储介质包含第一磁极极性初始化的伺服磁道段和记录在第一磁极极性初始化的伺服磁道段上的基于第二磁极极性差分定时的伺服图形。基于第二磁极极性差分定时的伺服图形代表磁性编码伺服位置信息，以帮助确定不包括噪声的伺服位置误差信号。
本发明的第三种形式是磁性存储介质驱动器，包括转换器、伺服解码器和伺服控制器。转换器包含伺服读取头，可以操作该伺服读取头，以产生代表读取记录在磁性存储介质上的至少一个伺服图形的读取头信号，该磁性存储介质包含第一磁极极性初始化的伺服磁道段和记录在该第一磁极极性初始化的伺服磁道段上的基于第二磁极极性差分定时的伺服图形，其中基于第二磁极极性差分定时的伺服图形代表磁性编码伺服位置信息，该信息用于帮助确定不包括噪声的伺服位置误差信号。伺服解码器与转换器电通讯，以接收读取头信号，并且可以操作该伺服解码器，以基于该读取头信号产生解码的伺服位置信号，该解码的伺服位置信号表示转换器相对于磁性存储介质的位置。伺服控制器与伺服解码器电通讯，以接收解码的伺服位置信号，并且可以操作该伺服控制器以产生伺服控制信号，用于选择性地相对于磁性存储介质移动转换器。
通过下面结合附图对本发明各个实施例的详细描述，本发明的前述形式和附加形式以及目的和优点将变得更加显而易见。详细描述和附图仅用于说明本发明，而非限制由附加的权利要求及其等同物限定的本发明的范围。
附图说明
图1示出了根据本发明的磁性编码伺服位置信息的一个实施例；
图2示出了根据本发明的典型的与图1所示的磁性编码伺服位置信息相关的磁性解码伺服位置信息；
图3示出了根据本领域已知的基于定时的伺服图形的典型的位置误差定时序列；
图4示出了根据本发明的例示的根据基于差分定时的伺服图形的第一实施例的位置误差定时序列；
图5示出了根据本发明的所例举的根据基于差分定时的伺服图形第二实施例的位置误差定时序列；
图6示出了根据本发明的所例举的基于差分定时的伺服图形第三实施例的位置误差定时序列；
图7示出了根据本发明的所例举的基于差分定时的伺服图形第四实施例的位置误差定时序列；
图8示出了根据本发明的图1所示的磁性编码伺服位置信息的第一例示实施例；
图9示出了根据本发明的与图8所示的磁性编码伺服位置信息相关的典型的磁性解码伺服位置信息；
图10示出了根据本发明的图1所示的磁性编码伺服位置信息的第二例示实施例；
图11示出了根据本发明的与图10所示的磁性编码伺服位置信息相关的典型的磁性解码伺服位置信息；
图12示出了根据本发明的图1所示的磁性编码伺服位置信息的第三例示实施例；
图13示出了根据本发明的与图12所示的磁性编码伺服位置信息相关的典型的磁性解码伺服位置信息；
图14示出了根据本发明的图1所示的磁性编码伺服位置信息的第四例示实施例；
图15示出了根据本发明的与图14所示的磁性编码伺服位置信息相关的典型的磁性解码伺服位置信息；
图16示出了根据本发明的带存储介质的一个实施例；
图17示出了根据本发明的带存储介质盒的一个实施例；
图18示出了根据本发明的伺服写磁头的第一实施例；
图19示出了根据本发明的典型的XAB信号组图形和YCD图形的写入；
图20示出了根据本发明的伺服写磁头的第二实施例；
图21示出了根据本发明的典型的ABX信号组图形和CDY图形的写入；
图22示出了根据本发明的伺服转换器的一个实施例；
图23和24分别示出了根据本发明的带驱动器的一个实施例的前视图和后视图；以及
图25示出了根据本发明的伺服控制系统的一个实施例。
具体实施方式
图1示出了如记录在磁性存储介质(未示出)的伺服磁道上的磁性南-北伺服带区20和磁性北-南伺服带区30。磁性南-北伺服带区20包含南磁极极性初始化的伺服磁道段21和记录在南磁极极性初始化的伺服磁道段21上的基于北磁极极性差分定时的(differential timing based)伺服图形22。磁性北-南伺服带区30包含北磁极极性初始化的伺服磁道段31、和记录在北磁极极性初始化的伺服磁道段31上的基于南磁极极性差分定时的伺服图形32。
基于北磁极极性差分定时的伺服图形22代表磁性编码伺服位置信息23，基于南磁极极性差分定时的伺服图形32代表磁性编码伺服位置信息33。在一个实施例中，磁性南-北伺服带区20和磁性北-南伺服带区30可以记录在磁性存储介质的相同伺服磁道上，从而区20和30彼此邻接或者区20和30彼此隔开。在一个可选择的实施例中，磁性南-北伺服带区20和磁性北-南伺服带区30记录在磁性存储介质的不同伺服磁道上。
在操作中，根据基于北磁极极性差分定时的伺服图形22的格式，磁性南-北伺服带区20的伺服读取产生一个或者多个北磁极极性伺服位置信号24，如图2所示。北磁极极性伺服位置信号24代表磁性解码伺服位置信息25，帮助确定伺服转换器(未示出)沿着平移轴Y的平移位置。磁性极性解码伺服位置信息25也可以根据基于北磁极极性差分定时的伺服图形22的格式帮助确定伺服转换器沿着转换轴(transducing axis)X的转换位置。
同样，根据基于南磁极极性差分定时的伺服图形32的格式，磁性北-南伺服带区30的伺服读取产生一个或者多个南磁极极性伺服位置信号34，如图2所示。南磁极极性伺服位置信号34代表磁性解码伺服位置信息35，用于帮助确定伺服转换器(未示出)沿着平移轴Y的平移位置。根据基于南磁极极性差分定时的伺服图形32的格式，磁性极性解码伺服位置信息35也可以帮助确定伺服转换器沿着转换轴X的转换位置。
提出本发明的前提是帮助确定不包括噪声的伺服位置误差信号的基于差分定时的伺服图形22和32。下面描述例示的本领域已知的基于标准定时的(standard timing based)伺服图形与例示的本发明的基于差分定时的伺服图形的比较。
图3示出了典型的本领域已知的基于定时的伺服图形40。基于定时的伺服图形40包含5个正斜杠条(/////)的标准A信号组、5个反斜杠条(\\\\\)的标准B信号组、4个正斜杠条(////)的标准C信号组和4个磁性反斜杠条(\\\\)的标准D信号组。如本领域普通技术人员能够理解的，由该四个信号组的伺服读取产生一组位置误差定时。
具体地说，从左到右，由A信号组的第一正斜杠条和B信号组的第一反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时AB-1。由A信号组的第二正斜杠条和B信号组的第二反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时AB-2。由A信号组的第三正斜杠条和B信号组的第三反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时AB-3。由A信号组的第四正斜杠条和B信号组的第四反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时AB-4。由A信号组的第五正斜杠条和B信号组的第五反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时AB-5。
此外，继续从左到右，由C信号组的第一正斜杠条和D信号组的第一反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时CD-1。由C信号组的第二正斜杠条和D信号组的第二反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时CD-2。由C信号组的第三正斜杠条和D信号组的第三反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时CD-3。由C信号组的第四正斜杠条和D信号组的第四反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时CD-4。
根据下列等式[1]确定基于该组位置误差定时的伺服位置误差信号SPER1，从而，由于与AB位置误差定时信号相关的噪声和与CD位置误差定时信号相关的噪声NCD(i)的非零总和，伺服位置误差信号SPER1包含噪声NAB(i)：
SPER1＝∑[AB(i)+NAB(i)]+∑[CD(i)+NCD(i)]           [1]
图4示出了典型的本发明的基于差分定时的伺服图形50。基于差分定时的伺服图形50可以包含5个反斜杠条(\\\\\)的差分X信号组、5个正斜杠条(/////)的标准A信号组、5个反斜杠条(\\\\\)的标准B信号组。如本领域普通技术人员所能够理解的，由这三个信号组的伺服读取产生一组位置误差定时。
具体地说，从左至右，由X信号组的第一反斜杠条和A信号组的第一正斜杠条的伺服读取产生位置误差定时XA-1。由X信号组的第二反斜杠条和A信号组的第二正斜杠条的伺服读取产生位置误差定时XA-2。由X信号组的第三反斜杠条和A信号组的第三正斜杠条的伺服读取产生位置误差定时XA-3。由X信号组的第四反斜杠条和A信号组的第四正斜杠条的伺服读取产生位置误差定时XA-4。由X信号组的第五反斜杠条和A信号组的第五正斜杠条的伺服读取产生位置误差定时XA-5。
此外，继续由左到右，由A信号组的第一正斜杠条和B信号组的第一反斜杠条产生位置误差定时AB-1。由A信号组的第二正斜杠条和B信号组的第二反斜杠条产生位置误差定时AB-2。由A信号组的第三正斜杠条和B信号组的第三反斜杠条产生位置误差定时AB-3。由A信号组的第四正斜杠条和B信号组的第四反斜杠条产生位置误差定时AB-4。由A信号组的第五正斜杠条和B信号组的第五反斜杠条产生位置误差定时AB-5。
根据下列等式[2]确定基于该组位置误差定时的伺服位置误差信号SPER2，从而由于与XA位置误差定时信号相关的噪声NXA(i)和与AB位置误差定时信号相关的噪声NAB(i)的零差分(zero defferential)，从而伺服位置误差信号不包括噪声(假设所有噪声相等)：
SPER2＝∑[XA(i)+NXA(i)]-∑[AB(i)+NAB(i)]               [2]
图5示出了典型的本发明的基于差分定时的伺服图形51。基于差分定时的伺服图形51依次包含5个正斜杠条(/////)的标准A信号组、5个反斜杠条(\\\\\)的标准B信号组和5个正斜杠条(/////)的差分X信号组。如本领域普通技术人员能够理解，由这3个信号组的伺服读取产生一组定时。
具体地说，从左到右，由A信号组的第一正斜杠条和B信号组的第一反斜杠条的伺服读取产生定时AB-1。由A信号组的第二正斜杠条和B信号组的第二反斜杠条的伺服读取产生定时AB-2。由A信号组的第三正斜杠条和B信号组的第三反斜杠条的伺服读取产生定时AB-3。由A信号组的第四正斜杠条和B信号组的第四反斜杠条的伺服读取产生定时AB-4。由A信号组的第五正斜杠条和B信号组的第五反斜杠条的伺服读取产生定时AB-5。
此外，继续从左到右，由B信号组的第一反斜杠条和X信号组的第一正斜杠条的伺服读取产生定时BX-1。由B信号组的第二反斜杠条和X信号组的第二正斜杠条的伺服读取产生定时BX-2。由B信号组的第三反斜杠条和X信号组的第三正斜杠条的伺服读取产生定时BX-3。由B信号组的第四反斜杠条和X信号组的第四正斜杠条的伺服读取产生定时BX-4。由B信号组的第五反斜杠条和X信号组的第五正斜杠条的伺服读取产生定时BX-5。
根据下列等式[3]确定基于这一组定时的伺服位置误差信号SPER3，从而由于与AB位置误差定时信号相关的噪声NAB(i)和与BX位置误差定时信号相关的噪声NBX(i)的零差分(假设所有噪声相等)，伺服位置误差信号SPER3不包括噪声：
SPER3＝∑[AB(i)+NAB(i)]-∑[BX(i)+NBX(i)]              [3]
图6示出了典型的本发明的基于差分定时的伺服图形52。基于差分定时的伺服图形52包含4个反斜杠条(\\\\)的差分Y信号组、4个正斜杠条(////)的标准C信号组和4个反斜杠条(\\\\)的标准D信号组。如本领域普通技术人员能够理解的，由这3个信号组的伺服读取产生一组位置误差定时。
具体地说，从左到右，由Y信号组的第一反斜杠条和C信号组的第一正斜杠条的伺服读取产生位置误差定时YC-1。由Y信号组的第二反斜杠条和C信号组的第二正斜杠条的伺服读取产生位置误差定时YC-2。由Y信号组的第三反斜杠条和C信号组的第三正斜杠条的伺服读取产生位置误差定时YC-3。由Y信号组的第四反斜杠条和C信号组的第四正斜杠条的伺服读取产生位置误差定时YC-4。
此外，继续从左到右，由C信号组的第一正斜杠条和D信号组的第一反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时CD-1。由C信号组的第二正斜杠条和D信号组的第二反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时CD-2。由C信号组的第三正斜杠条和D信号组的第三反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时CD-3。由C信号组的第四正斜杠条和D信号组的第四反斜杠条的伺服读取产生位置误差定时CD-4。
根据下列等式[4]确定基于该组位置误差定时的伺服位置误差信号SPER4，从而，由于与YC位置误差定时信号相关的噪声NYC(i)和与CD位置误差定时信号相关的噪声NCD(i)的零差分(假设所有噪声相等)，伺服位置误差信号SPER4不包括噪声：
SPER4＝∑[YC(i)+NYC(i)]-∑[CD(i)+NCD(i)]              [4]
图7示出了典型的本发明的基于差分定时的伺服图形53。基于差分定时的伺服图形53包含4个正斜杠条(////)的标准C信号组、4个反斜杠条(\\\\)的标准D信号组、4个正斜杠条(////)的差分Y信号组。如本领域普通技术人员能够理解的，由这三个段的伺服读取产生一组定时。
具体地说，从左到右，由C信号组的第一正斜杠条和D信号组的第一反斜杠条的伺服读取产生定时CD-1。由C信号组的第二正斜杠条和D信号组的第二反斜杠条的伺服读取产生定时CD-2。由C信号组的第三正斜杠条和D信号组的第三反斜杠条的伺服读取产生定时CD-3。由C信号组的第四正斜杠条和D信号组的第四反斜杠条的伺服读取产生定时CD-4。由C信号组的第五正斜杠条和D信号组的第五反斜杠条的伺服读取产生定时CD-5。
此外，继续从左到右，由D信号组的第一反斜杠条和Y信号组的第一正斜杠条的伺服读取产生定时DY-1。由D信号组的第二反斜杠条和Y信号组的第二正斜杠条的伺服读取产生定时DY-2。由D信号组的第三反斜杠条和Y信号组的第三正斜杠条的伺服读取产生定时DY-3。由D信号组的第四反斜杠条和Y信号组的第四正斜杠条的伺服读取产生定时DY-4。
根据下列等式[5]确定基于该组定时的伺服位置误差信号SPER5，从而由于与CD位置误差定时信号相关的噪声NCD(i)和与DY位置误差定时信号相关的噪声NDY(i)的零差分，伺服位置误差信号SPER5不包括噪声：
SPER5＝∑[CD(i)+NCD(i)]-∑[DY(i)+NDY(i)]              [5]
参考图1，实际上，本发明并不是要对基于北磁极极性差分定时的伺服图形22的格式和基于南磁极极性差分定时的伺服图形32的格式强加任何限制或者制约。同样，下面对如图8、10、12和14所示的图形22的典型实施例的描述并不限制或者制约图形22和32的格式范围。
图8示出了本发明的基于差分定时的伺服实施例。在该实施例中，从左到右，基于北磁极极性差分定时的伺服图形22(1)包含具有基于北磁极极性的差分定时的伺服图形50(图4)和具有基于南磁极极性的差分定时的伺服图形53(图7)的合成。在操作中，磁性南-北伺服带区20(1)的伺服读取产生如图9所示北磁极极性伺服位置信号24(1)，是北磁极极性伺服图形22(1)的基于差分定时的伺服格式的代表。如本领域普通技术人所能够理解的，北磁极极性伺服位置信号24(1)代表磁极性解码伺服位置信息25(1)，用于帮助确定伺服转换器(例如，图20所示的转换器90)沿着平移轴Y的平移位置。如本领域普通技术人员所能够理解的，磁极性解码伺服位置信息25(1)还可以帮助确定伺服转换器沿着转换轴X的粗略转换位置。
根据下列等式[2]、[5]和[6]，基于由北磁极极性伺服位置信号24(1)产生的一组位置误差定时确定伺服位置误差信号SPER6，从而由于与XA位置误差定时信号相关的噪声NXA(i)和与AB位置误差定时信号相关的噪声NAB(i)的零差分(假设所有噪声相等)，以及由于与CD位置误差定时信号相关的噪声NCD(i)和与DY位置误差定时信号相关的噪声NDY(i)的零差分(假设所有噪声相等)，伺服位置误差信号SPER6不包括噪声：
SPER2＝∑[XA(i)+NXA(i)]-∑[AB(i)+NAB(i)]              [2]
SPER5＝∑[CD(i)+NCD(i)]-∑[DY(i)+NDY(i)]              [5]
SPER6＝SPER2+SPER5                                    [6]
图10示出了本发明的基于差分定时的伺服实施例。在该实施例中，从左到右，基于北磁极极性差分定时的伺服图形22(2)包含基于差分定时的伺服图形54和具有北磁极极性的基于差分定时的伺服图形53(图7)的合成。基于差分定时的伺服图形54是具有北磁极极性的基于差分定时的伺服图形50(图4)的文字数字“1”编码版本。
在操作中，磁性南-北伺服带区20(2)的伺服读取产生如图11所示的北磁极极性伺服位置信号24(2)，这是北磁极极性伺服图形22(2)的基于差分定时的伺服格式的代表。如本领域普通技术人员所能够理解的，北磁极极性伺服位置信号24(2)代表磁极性解码伺服位置信息25(2)，用于帮助确定伺服转换器(未示出)沿着平移轴Y的平移位置。如本领域普通技术人员所能够理解的，磁极性解码伺服位置信息25(2)还可以帮助确定伺服转换器沿着转换轴X的精细转换位置。
根据前述等式[2]、[5]和[6]，基于由北磁极极性伺服位置信号24(2)产生的一组位置误差定时确定该实施例的伺服位置误差信号，从而由于与XA位置误差定时信号相关的噪声NXA(i)和与AB位置误差定时信号相关的噪声NAB(i)的零差分(假设所有噪声相等)，以及由于与CD位置误差定时信号相关的噪声NCD(i)和与DY位置误差定时信号相关的噪声NDY(i)的零差分(假设所有噪声相等)，该伺服位置误差信号不包括噪声。
图12示出了本发明的基于差分定时的伺服实施例。在该实施例中，从左到右，基于北磁极极性差分定时的伺服图形22(3)包含基于差分定时的伺服图形55和具有北磁极极性的基于差分定时的伺服图形53(图7)和合成。基于差分定时的伺服图形55是具有北磁极极性的基于差分定时的伺服图形50(图4)的文字数字“0”编码版本(alphanumeric“0”encodingversion)。
在操作中，磁性南-北伺服带区20(3)的伺服读取产生如图13所示的北磁极极性伺服位置信号24(3)，这是北磁极极性伺服图形22(3)的基于差分定时的伺服格式的代表。如本领域普通技术人员所能够理解的，北磁极极性伺服位置信号24(3)代表磁极性解码伺服位置信息25(3)，用于帮助确定伺服转换器(未示出)沿着平移轴Y的平移位置。如本领域普通技术人员所能够理解的，磁极性解码伺服位置信息25(3)还可以帮助确定伺服转换器沿着转换轴X的精细转换位置。
根据上述等式[2]、[5]和[6]，基于由北磁极极性伺服位置信号24(3)产生的一组位置误差定时确定该实施例的伺服位置误差信号，从而由于与XA位置误差定时信号相关的噪声NXA(i)和与AB位置误差定时信号相关的噪声NAB(i)的零差分(假设所有噪声相等)，以及由于与CD位置误差定时信号相关的噪声NCD(i)和与DY位置误差定时信号相关的噪声NDY(i)的零差分(假设所有噪声相等)，该伺服位置误差信号不包括噪声。
图14示出了本发明的基于差分定时的伺服实施例。在该实施例中，从左到右，基于北磁极极性差分定时的伺服图形22(4)包含基于差分定时的伺服图形56和基于差分定时的伺服图形57的合成。基于差分定时的伺服图形56是具有北磁极极性的基于差分定时的伺服图形50(图4)的磁场强度编码版。
在操作中，磁性南-北伺服带区20(4)的伺服读取产生如图15所示的北磁极极性伺服位置信号24(4)，这是北磁极极性伺服图形22(4)的基于差分定时的伺服格式的代表。如本领域普通技术人员所能够理解的，北磁极极性伺服位置信号24(4)代表磁极性解码伺服位置信息25(4)，用于帮助确定伺服转换器(未示出)沿着平移轴Y的平移位置。如本领域普通技术人员所能够理解的，磁极性解码伺服位置信息25(4)还帮助确定伺服转换器沿着转换轴X的精细转换位置。
根据上述等式[2]、[5]和[6]，基于由北磁极极性伺服位置信号24(4)产生的一组位置误差定时确定该实施例的伺服位置误差信号，从而由于与XA位置误差定时信号相关的噪声NXA(i)和与AB位置误差定时信号相关的噪声NAB(i)的零差分(假设所有噪声相等)，以及由于与CD位置误差定时信号相关的噪声NCD(i)和与DY位置误差定时信号相关的噪声NDY(i)的零差分(假设所有噪声相等)，该伺服位置误差信号不包括噪声。
参考图1，本领域普通技术人员将理解如由图8、10、12和14所证实的伺服图形20和30的非限制性变型。本领域普通技术人员将进一步理解本发明的无数优点，例如，能够以不复杂然而创新的方式下实现伺服控制系统。
图16和17分别示出了带存储介质60和带存储盒70，带存储介质60作为遵循如前面所描述的本发明的发明原理的磁性存储介质的典型形式，带存储盒70作为遵循如前面所描述的本发明的发明原理的磁存储盒的典型形式。用适配于带驱动器(未示出)接口的带存储盒70的外壳71容纳带存储介质60。
具体地说，带盒70包含外部盒壳71和滑动门72。当带盒70插入带驱动器(未示出)时，滑动门72滑开。当带盒70没有使用时，滑动门72通常关闭，使得碎片和污染物不会进入带盒70和破坏带存储介质60。带盒70滑入带驱动器的方向是如75所示的方向。带盒70还包含位于印刷电路板73上的盒存储器74。盒存储器74优选在45°角，以允许带驱动器和自动存储库(未示出)的拾取器(picker)访问盒存储器74的内容。
带存储介质60包含带卷盘(tape reel)61，在带盒70插入带驱动器(未示出)中时，制动钮62防止带卷盘61旋转。当带盒70插入带驱动器时，带驱动器释放制动钮62，这就允许带卷盘61自由旋转。带卷盘61卷绕着带65，该带65优选是磁带。可以选择的是，带65也可以是磁-光或者光相变带。在带65的自由端，有光导引带63和导引销64。当带盒70滑入带驱动器时，滑动门72打开，带驱动器使引导销64和附加的引导带63及带65穿过带通路。带65可以是数据带或者清洁带。带65可以使用既用于数据又用于清洁目的的一致的带形式。使用盒存储器74的内容来识别带盒70是数据盒还是清洁带盒。光引导带63优选是带65的较厚部分，更好地承担带驱动器的加载/卸载操作。
关于带65的伺服控制，根据本发明的发明原理，伺服磁道66记录在带65上。尤其是，实施图1的伺服带实施例的版本和/或图2的伺服带实施例的版本的一个或者多个伺服带记录在伺服磁道66上，从而有助于顺利执行带65的伺服控制。
图18示出了伺服写磁头80，作为用于实现如前面参考图4和6描述的本发明原理的伺服写磁头的典型形式。伺服写磁头80包含擦除元件81、反斜杠条写元件82、正斜杠条写元件83和反斜杠条写元件84。在操作中，通过以北磁极极性或者南磁极极性选择性地预擦除伺服磁道段，以北磁极极性或者南磁极极性使磁性存储介质(例如，介质60)的伺服磁道段初始化。接着，以相反的磁极性将本发明的基于时间的伺服图形的版本记录到预擦除的伺服磁道段。在可选择的实施例中，挨着条写元件84添加附加元件81(未示出)，以帮助在磁带65的任何方向上基于定时的伺服图形的擦除和写入。将伺服写磁头80的元件82-84分别同时电触发5次，以产生XAB图形50(图4)，然后分别同时电触发4次，以产生YCD图形52(图6)，如图19所例示的。
图20示出了伺服写磁头85，作为用于实现如前面参考图5和7所描述的本发明原理的伺服写磁头的典型形式。伺服写磁头85包含擦除头86、正斜杠条元件87、反斜杠条写元件88和正斜杠条元件89。在操作中，通过以北磁极极性或者南磁极极性选择性地预擦除伺服磁道段，从而以北磁极极性或者南磁极极性使磁性存储介质(例如，介质60)的伺服磁道段初始化。接着，以相反的磁极性将本发明的基于时间的伺服图形的版本记录到预擦除伺服磁道段。在可选择的实施例中，挨着条写元件89添加附加元件86(未示出)，以帮助在磁带65的任何方向上擦除和写入基于定时的伺服图形。将伺服写磁头80的元件87-89分5次同时电触发，以产生ABX图形51(图5)，然后分4次同时电触发，以产生CDY图形53(图7)，如图21所例示的。
参考图18和20，在可选择的实施例中，可以将伺服写磁头80的元件82-84分别同时电触发5次，以产生XAB图形50(图4)，然后，可以将元件87-89分别同时电触发4次，以产生CDY图形53(图7)。在另外的可选择实施例中，可以将伺服写磁头80的元件87-89分别同时电触发5次，以产生ABX图形51(图5)，然后可以将元件82-84分别同时电触发4次，以产生YCD图形52(图6)。
图22示出了伺服转换器90，作为用于实现如前面所述的本发明的发明原理的伺服转换器的典型形式。伺服转换器90包含伺服读取元件(“SRE”)91、写磁头(“WRH”)92和读取头(“RDH”)93，这些元件设置成当沿着希望的数据磁道适当定位头92和93时有助于使用元件91，从而当数据记录在该数据磁道上时实施写后读(read-after-write)技术。
图23和24分别示出了带驱动器100的前端101和后端102。安装在带驱动器100中的是用于临近带存储介质(例如图16所示的带存储介质60)的表面定位转换器(例如图22所示的转换器90)的伺服控制系统，从而可操作转换器的一个或者多个伺服读取头来读取如记录在带存储介质上的一个或者多个伺服磁道上的本发明的伺服图形22和32(图1)。
图25示出了典型的采用转换器110(例如图22所示的转换器90)、伺服解码器111和伺服控制器114的本发明的伺服控制系统。转换器110包含一个或者多个伺服读取头，从而可以操作每个伺服读取头来读取如记录在带存储介质的伺服磁道上的本发明的伺服图形22和32，由此产生代表伺服图形22和32的读取头信号RHS。伺服解码器111将每个读取头信号RHS解码，并且产生表示相应的伺服读取头相对于带存储介质的位置的解码伺服位置信号DSPS。可操作伺服控制器114，以基于由伺服解码器111产生的每个解码伺服位置信号DSPS来产生伺服控制信号SCS，从而响应于伺服控制信号SCS选择性地激励转换器110的平移组件(未示出)，从而按照需要沿着平移轴Y相对于带存储介质移动转换器110。
为了将每个读取头信号RHS解码，伺服解码器111在转换器110的每个伺服读取头采用峰值检测器112和谷值检测器113。如本领域普通技术人员能够理解的，每个峰值检测器112产生峰值检测信号，每个谷值检测器113产生谷值检测信号，进一步处理峰值检测信号和谷值检测信号，以产生解码的伺服位置信号DSPS。具体地说，峰值检测器112和谷值检测器113组合起作用，从而当由转换器110读取伺服图形22(图1)时检测代表位置信号24(图2)的峰-谷-峰-谷，并且当由转换器110读取伺服图形32时检测代表位置信号34(图2)的谷-峰-谷-峰。以这种方式，驱动器100既搜集解码的伺服位置信号DSPS，又区分对伺服图形22(图1)的读取和对伺服图形32的读取之间的差别。例如，峰值检测器112和谷值检测器113组合起作用，以检测代表位置信号24(1)(图9)的峰-谷-峰-谷，从而帮助由伺服解码器11执行这里描述的等式[2]、[5]和[6]，作为由伺服解码器111确定解码的伺服位置信号DSPS的基础。接着，驱动器100既搜集解码的伺服位置信号DSPS，又确定伺服图形22(1)被转换器110读取。另外，可以检测峰值和谷值的大小，以区分位置信号24(图2)的信号，尤其是图15所示的位置信号24(4)的信号。这对于位置信号34(图2)的信号同样适用。
在伺服控制技术领域的普通技术人员可以借助于这里描述的本发明原理继续发展本发明的其它实施例。在前面描述中采用的术语和表达在这里用作说明的术语而非限制，在这些术语和表达的使用上，并不排除所示或者所述特征或其部分的等同物，应认为本发明的范围仅由下面的权利要求定义和限定。

Claims (20)

1.一种磁性存储介质，包括：
第一磁极极性初始化的伺服磁道段；和
记录在第一磁极极性初始化的伺服磁道段上的基于第二磁极极性差分定时的伺服图形，
其中基于第二磁极极性差分定时的伺服图形代表磁性编码伺服位置信息，用于帮助确定不包括噪声的伺服位置误差信号。
2.根据权利要求1的磁性存储介质，
其中第一磁极极性是南磁极极性；和
其中第二磁极极性是北磁极极性。
3.根据权利要求1的磁性存储介质，
其中第一磁极极性是北磁极极性；和
其中第二磁极极性是南磁极极性。
4.根据权利要求1的磁性存储介质，
其中基于第二磁极极性差分定时的伺服图形包含第二磁极极性条的第一信号组、第二磁极极性条的第二信号组和第二磁极极性条的第三信号组；
其中第二磁极极性条的第一信号组和第二磁极极性条的第二信号组帮助产生第一组包含第一噪声的位置误差定时；和
其中第二磁极极性条的第一信号组和第二磁极极性条的第三信号组帮助产生第二组包含第一噪声的位置误差定时。
5.根据权利要求4的磁性存储介质，其中所述伺服位置误差信号是第一噪声和第二噪声之间的零差分的函数，从而所述伺服位置误差信号不包括第一噪声和第二噪声。
6.根据权利要求4的磁性存储介质，
其中基于第二磁极极性差分定时的伺服图形包含第二磁极极性条的第四信号组、第二磁极极性条的第五信号组和第二磁极极性条的第六信号组；
其中第二磁极极性条的第四信号组和第二磁极极性条的第五信号组帮助产生包含第三噪声的第三组位置误差定时；和
其中第二磁极极性条的第四信号组和第二磁极极性条的第六信号组帮助产生包含第四噪声的第四组位置误差定时。
7.根据权利要求6的磁性存储介质，其中所述伺服位置误差信号是第一噪声和第二噪声之间的零差分和第三噪声和第四噪声之间的零差分的函数，从而所述伺服位置误差信号不包括第一噪声、第二噪声、第三噪声和第四噪声。
8.根据权利要求4的磁性存储介质，其中第二磁极极性条的每个信号组包含至少四个北磁极极性条。
9.根据权利要求6的磁性存储介质，其中第二磁极极性条的每个信号组包含至少四个北磁极极性条。
10.一种磁性存储介质盒，包括：
适配于盒驱动器接口的盒外壳；和
容纳在该盒外壳中的磁性存储介质，该磁性存储介质包含：
第一磁极极性初始化的伺服磁道段；和
记录在第一磁极极性初始化的伺服磁道段上的基于第二磁极极性差分定时的伺服图形，
其中基于第二磁极极性差分定时的伺服图形代表磁性编码伺服位置信息，用于帮助确定不包括噪声的伺服位置误差信号。
11.根据权利要求10的磁性存储介质盒，
其中第一磁极极性是南磁极极性；和
其中第二磁极极性是北磁极极性。
12.根据权利要求10的磁性存储介质盒，
其中第一磁极极性是北磁极极性；和
其中第二磁极极性是南磁极极性。
13.根据权利要求10的磁性存储介质盒，
其中基于第二磁极极性差分定时的伺服图形包含第二磁极极性条的第一信号组、第二磁极极性条的第二信号组和第二磁极极性条的第三信号组；
其中第二磁极极性条的第一信号组和第二磁极极性条的第二信号组帮助产生第一组包含第一噪声的位置误差定时；和
其中第二磁极极性条的第一信号组和第二磁极极性条的第三信号组帮助产生第二组包含第一噪声的位置误差定时。
14.根据权利要求13的磁性存储介质盒，
其中所述伺服位置误差信号是第一噪声和第二噪声之间的零差分的函数，从而所述伺服位置误差信号不包括第一噪声和第二噪声。
15.根据权利要求13的磁性存储介质盒，
其中基于第二磁极极性差分定时的伺服图形包含第二磁极极性条的第四信号组、第二磁极极性条的第五信号组和第二磁极极性条的第六信号组；
其中第二磁极极性条的第四信号组和第二磁极条的第五信号组帮助产生包含第三噪声的第三组位置误差定时；和
其中第二磁极极性条的第四信号组和第二磁极极性条的第六信号组帮助产生包含第四噪声的第四组位置误差定时。
16.根据权利要求15的磁性存储介质盒，
其中所述伺服位置误差信号是第一噪声和第二噪声之间的零差分和第三噪声和第四噪声之间的零差分的函数，从而所述伺服位置误差信号不包括第一噪声、第二噪声、第三噪声和第四噪声。
17.根据权利要求13的磁性存储介质盒，其中第二磁极极性条的每个信号组包含至少四个北磁极极性条。
18.根据权利要求17的磁性存储介质盒，其中第二磁极极性条的每个信号组包含至少四个北磁极极性条。
19.一种伺服写磁头，包括：
第一磁极极性的伺服擦除元件；
第二磁极极性的第一斜杠条写元件，该第一斜杠条写元件具有第一斜杠定向；
第二磁极极性的第二斜杠条写元件，该第二斜杠条写元件具有与第一斜杠条写元件的第一斜杠定向一致的第二斜杠定向；和
第二磁极极性的第三斜杠条写元件，该第三斜杠条写元件具有与第一斜杠条写元件的第一斜杠定向不同的第三斜杠定向。
20.一种磁性存储介质驱动器，包括：
包含伺服读取头的转换器，该伺服读取头能够被操作，以产生代表读取记录在磁性存储介质上的至少一个伺服图形的读取头信号，该磁性存储介质包含
第一磁极极性初始化的伺服磁道段；和
记录在该第一磁极极性初始化的伺服磁道段上的基于第二磁极极性差分定时的伺服图形，其中基于第二磁极极性差分定时的伺服图形代表磁性编码伺服位置信息，用于帮助确定不包括噪声的伺服位置误差信号；
与所述转换器电通讯的伺服解码器，该解码器接收所述读取头信号，并且该伺服解码器能够被操作，以基于该读取头信号产生解码的伺服位置信号，该解码的伺服位置信号表示所述转换器相对于所述磁性存储介质的位置；和
与所述伺服解码器电通讯以接收所述解码的伺服位置信号的伺服控制器，该伺服控制器能够被操作以产生伺服控制信号，用于选择性地相对于所述磁性存储介质移动所述转换器。
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