專利名稱：用于伺服系統(tǒng)的相對(duì)于定義的伺服磁道橫向定位磁頭的方法和位置控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用包括微調(diào)致動(dòng)器部分和粗調(diào)致動(dòng)器部分的復(fù)合致動(dòng)器的伺服系統(tǒng)，更具體地，涉及該復(fù)合致動(dòng)器的粗調(diào)致動(dòng)器部分的定位。
通常，該復(fù)合致動(dòng)器的微調(diào)致動(dòng)器部分跟蹤磁道引導(dǎo)干擾以將數(shù)據(jù)磁頭定位于所期望的數(shù)據(jù)磁道的中央，所述磁道引導(dǎo)干擾由檢測伺服磁道的伺服檢測器確定。其質(zhì)量較小且?guī)捿^寬，從而能夠跟蹤高頻干擾。然而為了提供高帶寬，其行進(jìn)范圍受到很大限制。粗調(diào)致動(dòng)器部分?jǐn)y帶微調(diào)致動(dòng)器部分從一個(gè)磁道到另一個(gè)磁道，而且還幫助使該微調(diào)致動(dòng)器居中。
在每個(gè)數(shù)據(jù)磁道或每組平行的數(shù)據(jù)磁道具有一個(gè)伺服磁道的系統(tǒng)中，可通過讀取被記載作為伺服磁道一部分的磁道地址來事先確定致動(dòng)器的位置，如專利號(hào)為5,121,270的美國專利所述。然而，記載用于這些單獨(dú)可檢測的伺服磁道的地址可能太昂貴，且與訪問數(shù)據(jù)所需的短時(shí)間相比讀取該地址太費(fèi)時(shí)間。
數(shù)據(jù)磁道變得越來越小且越來越靠近，以便通過增加數(shù)據(jù)磁道密度來提高例如一給定磁帶的數(shù)據(jù)容量。針對(duì)該增加的數(shù)據(jù)磁道密度，可提供橫向索引定義伺服位置，所述伺服位置以橫向等距間隔橫跨于單獨(dú)可檢測伺服磁道上。在一個(gè)例子中，提供6個(gè)獨(dú)立索引的定義伺服位置用于單獨(dú)可檢測伺服磁道。為每個(gè)索引的定義伺服位置記載一個(gè)獨(dú)立的地址是不現(xiàn)實(shí)的，而且將證明向伺服檢測器增加外在精確檢測器以試圖確定被跟蹤的精確伺服磁道是非常昂貴的。
理想地，復(fù)合致動(dòng)器利用粗調(diào)致動(dòng)器部分將磁頭定位在一期望的索引位置，然后利用微調(diào)致動(dòng)器部分跟蹤該定義伺服磁道的索引位置。粗調(diào)致動(dòng)器部分通常為一步進(jìn)電機(jī)，其由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)脈沖向前或向后驅(qū)動(dòng)。脈沖個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)從一基準(zhǔn)位置，例如從磁帶的邊沿開始，且每個(gè)索引位置位于該步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)計(jì)數(shù)位置。由此，該粗調(diào)致動(dòng)器部分被移動(dòng)至該期望索引的定義伺服位置的步進(jìn)計(jì)數(shù)位置。
伺服磁道通常被預(yù)先記載，其趨于與該磁帶相對(duì)固定，如索引的定義伺服位置那樣。然而，該磁帶傾向于在被引導(dǎo)經(jīng)過該磁頭時(shí)橫向移動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)趨于超出微調(diào)致動(dòng)器部分的運(yùn)動(dòng)范圍。因此，在磁道跟蹤操作的過程中，粗調(diào)致動(dòng)器部分和微調(diào)致動(dòng)器部分均被有效地控制以達(dá)到磁道跟蹤要求。該微調(diào)致動(dòng)器部分具有高的帶寬響應(yīng)，且能夠跟蹤磁帶引導(dǎo)中的快速變化。它還能抑制振動(dòng)和極度沖擊干擾的影響以滿足磁道跟蹤要求。然而，其運(yùn)動(dòng)范圍受到限制，通常不能跨越用于跟蹤該磁帶整個(gè)長度上的數(shù)據(jù)磁道所需的運(yùn)動(dòng)的全部動(dòng)態(tài)范圍。該粗調(diào)致動(dòng)器部分的響應(yīng)慢得多，但沖程很大，其被命令運(yùn)動(dòng)使得微調(diào)致動(dòng)器部分保持在其運(yùn)動(dòng)的中央附近。其結(jié)果是該粗調(diào)致動(dòng)器的橫向位置不斷變化。此外，該粗調(diào)致動(dòng)器使該磁頭在不同的伺服磁道間移動(dòng)經(jīng)過長距離，需要大量的步進(jìn)。
結(jié)果，如果例如由于摩擦，后沖，非線性或錯(cuò)誤步進(jìn)，錯(cuò)過步進(jìn)，則用于該粗調(diào)致動(dòng)器部分的位置控制裝置會(huì)累計(jì)實(shí)際粗調(diào)位置和假設(shè)粗調(diào)位置之間的誤差。如果由于錯(cuò)過步進(jìn)丟失步進(jìn)計(jì)數(shù)或步進(jìn)計(jì)數(shù)不再精確，則可通過將該復(fù)合致動(dòng)器移動(dòng)到基準(zhǔn)位置來重新啟動(dòng)步進(jìn)計(jì)數(shù)，所述基準(zhǔn)位置例如為磁帶的邊沿位置。然而，這會(huì)造成大量的時(shí)間浪費(fèi)在重新初始化該復(fù)合致動(dòng)器上，降低了磁帶驅(qū)動(dòng)裝置的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一復(fù)合致動(dòng)器的粗調(diào)致動(dòng)器部分的正確的粗調(diào)位置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種如權(quán)利要求1所述的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種伺服系統(tǒng)，如權(quán)利要求8所述。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供一種磁帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置，如權(quán)利要求10所述。
公開了一種用于伺服系統(tǒng)的相對(duì)于定義的伺服磁道橫向定位磁頭的方法和位置控制裝置。該伺服系統(tǒng)包括伺服檢測器，用于檢測該磁頭相對(duì)于該定義的伺服磁道的橫向位置，和復(fù)合致動(dòng)器，其具有用于相對(duì)于該定義的伺服磁道橫向地移動(dòng)該磁頭的微調(diào)致動(dòng)器部分，和用于相對(duì)于該定義的伺服磁道橫向地移動(dòng)該微調(diào)致動(dòng)器部分的粗調(diào)致動(dòng)器部分。
所述位置控制裝置被耦合至伺服檢測器，且被耦合至該復(fù)合致動(dòng)器，用于操作該復(fù)合致動(dòng)器以定位致動(dòng)器部分。該位置控制裝置向粗調(diào)致動(dòng)器部分提供位置指示，其中包括相對(duì)于該定義的伺服磁道的預(yù)定的標(biāo)稱橫向位置指示。該預(yù)定的標(biāo)稱橫向位置指示可包括使該預(yù)定的標(biāo)稱橫向位置指示與該定義的伺服磁道聯(lián)系的表。該位置控制裝置將該粗調(diào)致動(dòng)器部分相對(duì)于該定義伺服磁道定位在一估計(jì)位置，并響應(yīng)于該伺服檢測器以確定哪個(gè)伺服磁道位置最接近于該估計(jì)位置。該位置控制裝置將該粗調(diào)致動(dòng)器部分位置指示設(shè)定為確定的定義伺服磁道的預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示，由此糾正該粗調(diào)致動(dòng)器部分的位置指示。這可包括在該表中查看該確定的定義伺服磁道以確定最近的定義伺服磁道的粗調(diào)致動(dòng)器部分預(yù)定的標(biāo)稱橫向位置指示。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種伺服系統(tǒng)用于相對(duì)于定義的伺服磁道橫向定位磁頭，該伺服系統(tǒng)包括用于檢測所述磁頭相對(duì)于所述定義的伺服磁道的橫向位置的伺服檢測器，復(fù)合致動(dòng)器，其具有用于相對(duì)于所述定義伺服磁道橫向地移動(dòng)所述磁頭的微調(diào)致動(dòng)器部分，和用于相對(duì)于所述定義的伺服磁道橫向地移動(dòng)所述微調(diào)致動(dòng)器部分的粗調(diào)致動(dòng)器部分，一伺服控制裝置，包括耦合至所述伺服檢測器的伺服輸入；用于操作所述復(fù)合致動(dòng)器以定位所述致動(dòng)器部分的伺服信號(hào)輸出；和耦合至所述伺服輸入和所述伺服信號(hào)輸出的位置控制裝置，所述位置控制裝置提供用于所述粗調(diào)致動(dòng)器部分的位置指示，包括相對(duì)于所述定義伺服磁道的預(yù)定的標(biāo)稱橫向位置指示；在所述伺服信號(hào)輸出位置提供伺服信號(hào)以將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分相對(duì)于所述定義的伺服磁道定位在一估計(jì)位置上；在所述定位之后，響應(yīng)于在所述伺服輸入的所述伺服檢測器以確定哪個(gè)所述伺服磁道最接近所述估計(jì)位置；并將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分位置指示設(shè)定為所述確定的定義伺服磁道的所述預(yù)定的標(biāo)稱橫向位置指示。
該粗調(diào)致動(dòng)器部分可包括一步進(jìn)電機(jī)，其中所述位置控制裝置提供的位置指示包括用于所述步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)計(jì)數(shù)，且其中，所述位置控制裝置將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分位置指示設(shè)定為所述確定的定義伺服磁道的所述預(yù)定的標(biāo)稱橫向位置的所述步進(jìn)計(jì)數(shù)。
位置控制裝置的關(guān)于所述定義伺服磁道的粗調(diào)致動(dòng)器部分預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示可包括使所述預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示和所述定義的伺服磁道關(guān)聯(lián)的表，且其中，所述位置控制裝置在所述表中查找所述確定的定義伺服磁道以確定所述定義的伺服磁道的所述粗調(diào)致動(dòng)器部分預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示以設(shè)定所述粗調(diào)致動(dòng)器部分位置指示。
該定義的伺服磁道可包括記錄在磁帶上在單獨(dú)的可檢測伺服磁道內(nèi)的橫向索引的定義伺服位置，至少一個(gè)所述索引的定義伺服位置相對(duì)于每個(gè)單獨(dú)可檢測伺服磁道在中央定位，其中，所述伺服檢測器包括磁伺服讀出頭，且其中所述位置控制裝置估計(jì)位置包括一個(gè)所述中央定位的索引定義伺服位置，且所述最近的定義伺服磁道包括一個(gè)所述索引的定義伺服位置。
所述單獨(dú)可檢測伺服磁道可包括基于定時(shí)的伺服磁道，且其中所述索引的定義伺服位置包括在所述單獨(dú)可檢測伺服磁道上具有橫向等距離間隔的位置，且其中所述中央定位的索引定義伺服位置被定位為使得在其兩側(cè)所具有的所述索引的定義伺服位置基本上相等。
該單獨(dú)可檢測伺服磁道可包括基于振幅的伺服磁道，其具有在兩個(gè)頻率信號(hào)之間的中央沿，且其中所述索引的定義伺服位置包括在所述單獨(dú)可檢測伺服磁道上具有橫向等距離間隔的位置，且其中所述中央定位的索引定義伺服位置基本被定位在所述中央沿處。
該位置控制裝置可將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分定位于所述最近的定義伺服磁道的一預(yù)定橫向距離之內(nèi)。
現(xiàn)在就結(jié)合附圖描述僅作為例子的本發(fā)明的實(shí)施例，其中

圖1為具有可實(shí)施本發(fā)明的復(fù)合致動(dòng)器和伺服系統(tǒng)的磁帶驅(qū)動(dòng)裝置的部分分解的等比例視圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中磁帶的示意圖，其中具有用于圖1中的磁帶驅(qū)動(dòng)裝置的多個(gè)基于定時(shí)的伺服磁道；圖3為圖2的現(xiàn)有技術(shù)中基于定時(shí)的伺服磁道的一部分的放大圖示；圖4為現(xiàn)有技術(shù)磁帶的示意圖，其中具有用于圖1的磁帶驅(qū)動(dòng)裝置的基于振幅的伺服磁道；圖5示出現(xiàn)有技術(shù)中用于訪問并跟蹤伺服磁道的方法的流程圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明的用于操作圖1的復(fù)合致動(dòng)器的伺服系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖7為圖6的伺服系統(tǒng)采用的定義伺服位置的表的示意圖；圖8為如圖6的伺服系統(tǒng)所進(jìn)行的本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
參考圖1，示出可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的磁帶驅(qū)動(dòng)裝置10。其中示出從磁帶驅(qū)動(dòng)底盤11中分解出來的磁頭15和致動(dòng)器組件12。磁頭15由復(fù)合致動(dòng)器14支撐。該磁頭可包括多個(gè)讀寫元件，用于在磁帶上讀和/或?qū)憯?shù)據(jù)，和至少一個(gè)伺服讀取元件，用于讀取記錄在該磁帶上的伺服信息。
復(fù)合致動(dòng)器14相對(duì)于磁帶橫向地定位該磁頭15以使該磁頭15在磁道間移動(dòng)，且沿磁帶跟蹤縱向記錄的期望的磁道。該復(fù)合致動(dòng)器14包括一采用例如步進(jìn)電機(jī)17的粗調(diào)致動(dòng)器部分16，還包括采用例如音圈致動(dòng)器的微調(diào)致動(dòng)器部分20，其安裝在該粗調(diào)致動(dòng)器部分16上。由此，可主要使用粗調(diào)致動(dòng)器部分16-17使該磁頭15在該磁帶的整個(gè)寬度范圍內(nèi)的磁道之間移動(dòng)，且該磁頭15可主要利用該復(fù)合致動(dòng)器部分14的微調(diào)致動(dòng)器部分20跟蹤該磁道的橫向運(yùn)動(dòng)。在共同轉(zhuǎn)讓的US專利5,793,573中對(duì)復(fù)合致動(dòng)器14的一個(gè)例子進(jìn)行了說明，且本專業(yè)技術(shù)人員可以理解能夠采用多種不同類型的復(fù)合致動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在所示例子中，作為粗調(diào)致動(dòng)器部分的步進(jìn)電機(jī)17通過齒輪22，例如蝸輪來定位該磁頭。
可將該磁帶裝在一磁帶盒內(nèi)，且一磁帶盒接收/彈出步進(jìn)電機(jī)23可提供用于接收并彈出該盒的驅(qū)動(dòng)元件。該磁帶驅(qū)動(dòng)裝置10還可包括輪28A，28B，由電機(jī)29A，29B驅(qū)動(dòng)，用于沿該磁頭15縱向地移動(dòng)該磁帶?？商峁┮缓袡z測器26，例如一LED或RF接收器，用來指示是否有盒。
該示例性的磁頭15可附加地讀取記錄在該磁帶上的伺服信息以便使用該復(fù)合致動(dòng)器14相對(duì)于該磁帶橫向地對(duì)該磁頭進(jìn)行正確的定位。伺服控制裝置27提供電子模塊和處理器以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
圖2和3示出在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利5,689,384中描述的類型的基于定時(shí)的伺服模式，其中，磁伺服磁道模式包括沿該伺服磁道的寬度以不同方位角位置記錄的轉(zhuǎn)換。在圖2的特定例子中，在磁帶36上預(yù)先記錄了5個(gè)縱向的基于定時(shí)定義的伺服磁道30-34，用于這些位置的磁道跟蹤。記錄在伺服磁道上的磁轉(zhuǎn)換模式為重復(fù)的一組幀38，每一個(gè)包括具有不同方位角的磁轉(zhuǎn)換突跳(burst)40-43。在圖2的例子中，磁頭15包括至少一個(gè)窄伺服讀取元件45，并且在當(dāng)前例子中，還包括一個(gè)第二窄伺服讀取元件46。在具有兩個(gè)伺服讀取元件的情況下，可同時(shí)檢測兩個(gè)伺服磁道，并對(duì)其輸出進(jìn)行平均。
位置檢測是通過導(dǎo)出兩個(gè)伺服模式間隔的比率獲得的，且其對(duì)磁帶速度不敏感。具體的，該橫向位置可以是(1)突跳40和41之間轉(zhuǎn)換的時(shí)間，被稱作“A”距離，和(2)突跳40和42之間轉(zhuǎn)換的時(shí)間，被稱作“B”距離，之間的比率，該比率稱為“A”/“B”比率。由此，當(dāng)磁頭伺服讀取元件45，46向磁帶36的邊沿47移動(dòng)時(shí)，由于在突跳40和41之間轉(zhuǎn)換的距離變大，而在突跳40和42之間轉(zhuǎn)換的距離保持不變，因此突跳40和41之間轉(zhuǎn)換的時(shí)間與突跳40和42之間轉(zhuǎn)換的時(shí)間之比變大。
在圖2的例子中，在磁帶36的兩邊提供有保護(hù)帶48、49，且在定義伺服磁道之間提供有四個(gè)數(shù)據(jù)磁道區(qū)域或位置50-53。在磁頭15處提供有多個(gè)讀寫元件57，用于讀取磁帶上的數(shù)據(jù)和/或向磁帶上寫數(shù)據(jù)。當(dāng)伺服元件45，46被正確地定位在伺服磁道30-34時(shí)，該讀寫元件57相對(duì)于該磁帶36的數(shù)據(jù)磁道位置50-53被正確地定位以傳輸數(shù)據(jù)。
參考圖3，數(shù)據(jù)磁道變得越來越小且越來越靠近，以便通過提高數(shù)據(jù)磁道密度來提高數(shù)據(jù)容量。該提高的數(shù)據(jù)磁道密度通過提供帶索引的定義伺服位置來處理，所述伺服位置以橫向等距間隔跨過單獨(dú)可檢測伺服磁道。如在一個(gè)例子中，針對(duì)一個(gè)單獨(dú)的可檢測伺服磁道提供6個(gè)獨(dú)立的索引定義伺服位置60-65，如由突跳40和41所示。由此，該兩種伺服模式間隔的特定比率定義每個(gè)索引位置。
圖4示出在具有共同轉(zhuǎn)讓人的專利申請序列號(hào)為09/365,898的美國專利申請中描述的類型的基于幅度的伺服模式，該發(fā)明申請于1999年8月13日，名稱為“解碼數(shù)字采樣伺服磁道”，其中所提供的索引位置關(guān)于每個(gè)邊具有一個(gè)偏移，且其中該兩個(gè)伺服模式頻率的特定比率定義每個(gè)索引位置。這些特定比率與該中央邊上比率有預(yù)定偏離。
在圖4的特定例子中，兩個(gè)外部磁道70和72位于中間磁道74的兩側(cè)，其記錄模式為單個(gè)第一頻率的恒定幅度信號(hào)，該中間磁道74在具有不同頻率的恒定幅度脈沖信號(hào)和無效信號(hào)之間交替以提供邊77和78。選擇該兩個(gè)信號(hào)的幅度的特定比率以定義該所需的偏離以定義索引位置85-88，如伺服讀取元件，例如圖2的伺服讀取元件45的位置90-93識(shí)別的那樣。
本專業(yè)技術(shù)人員將會(huì)理解也可想象用于自一伺服磁道的中央位置進(jìn)行索引的其他系統(tǒng)，且可使用該示例性索引系統(tǒng)的改進(jìn)版本。
圖5示出現(xiàn)有技術(shù)中用于訪問一所期望的伺服磁道和從該伺服磁道訪問該所期望的索引位置的方法，在典型的情況下，粗調(diào)致動(dòng)器部分被移至該索引位置以將微調(diào)致動(dòng)器部分保持在其運(yùn)動(dòng)的中央附近，且該粗調(diào)致動(dòng)器部分為一步進(jìn)電機(jī)，其由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)脈沖向前或向后驅(qū)動(dòng)。從一基準(zhǔn)位置，例如從該磁帶的邊沿計(jì)算脈沖的個(gè)數(shù)，且每個(gè)索引位置位于該步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)計(jì)數(shù)處。
在步驟100，該目標(biāo)步進(jìn)計(jì)數(shù)被設(shè)為所期望的索引的定義伺服位置的步進(jìn)計(jì)數(shù)。在步驟101中將步驟100的目標(biāo)步進(jìn)計(jì)數(shù)與當(dāng)前步進(jìn)計(jì)數(shù)進(jìn)行比較。如果不相等，則在步驟102中移動(dòng)該復(fù)合致動(dòng)器的粗調(diào)致動(dòng)器部分。該處理繼續(xù)進(jìn)行直到粗調(diào)致動(dòng)器到達(dá)所期望的索引定義伺服位置的步進(jìn)計(jì)數(shù)。接著，在步驟105，將目標(biāo)橫向位置比率設(shè)定為期望的索引定義伺服位置的比率，在步驟106和107，該粗調(diào)致動(dòng)器部分僅被移動(dòng)為使得該微調(diào)致動(dòng)器部分在一期望的容限準(zhǔn)則內(nèi)，以便該微調(diào)致動(dòng)器被有希望地鎖定至期望的索引伺服位置，且跟蹤步驟108中期望的索引定義伺服位置。
然而，如上所述，在磁道跟蹤操作期間，粗調(diào)和微調(diào)致動(dòng)器部分均被有效地控制以達(dá)到該磁道跟蹤要求，結(jié)果造成該粗調(diào)致動(dòng)器部分的橫向位置不斷改變。此外，在伺服磁道或伺服帶之間轉(zhuǎn)換磁頭包括移動(dòng)一段長的距離，需要大量的步進(jìn)。
因此，如果錯(cuò)過步進(jìn)，例如由于摩擦，反沖，非線性，或錯(cuò)誤步進(jìn)，則用于該粗調(diào)致動(dòng)器部分的位置控制裝置會(huì)累積該實(shí)際粗調(diào)位置和假設(shè)粗調(diào)位置之間的誤差。因此易使該計(jì)數(shù)的改變多于相鄰索引定義伺服位置之間的步進(jìn)個(gè)數(shù)，使得結(jié)果訪問到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)磁道。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的具有伺服控制裝置27的伺服系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，用于操作圖1的復(fù)合致動(dòng)器。伺服檢測器115被耦合至磁頭15的伺服元件45，46，包括用于檢測該磁頭相對(duì)于該定義伺服磁道的橫向位置的伺服檢測器。該伺服檢測器115可包括伺服控制裝置27的電子模塊。提供有一位置控制裝置116，在控制單元內(nèi)可包括一功能模塊，既用于伺服也用于數(shù)據(jù)處理，該完全控制單元可包括微處理器，例如Intel i930，其具有一附加的非易失性存儲(chǔ)器117，用于存儲(chǔ)信息且為位置控制裝置編程。伺服輸入118將位置控制裝置耦合至該伺服檢測器115。
位置控制裝置116在伺服信號(hào)輸出120，121提供例如數(shù)字伺服輸出信號(hào)，用于操作該復(fù)合致動(dòng)器以定位該致動(dòng)器部分。本專業(yè)技術(shù)人員將會(huì)理解可使用不同的裝置來提供伺服檢測器和位置控制功能模塊所需的信號(hào)。微調(diào)伺服驅(qū)動(dòng)器124將輸出120處的磁道跟蹤伺服輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)信號(hào)，用于操作該微調(diào)致動(dòng)器部分20，粗調(diào)伺服驅(qū)動(dòng)器125將輸出121處的粗調(diào)伺服輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為，例如適當(dāng)?shù)牟竭M(jìn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于操作圖1的粗調(diào)致動(dòng)器部分16，17的步進(jìn)電機(jī)17。該位置控制裝置還跟蹤粗調(diào)致動(dòng)器部分的當(dāng)前步進(jìn)計(jì)數(shù)，其可在啟動(dòng)時(shí)通過在一基準(zhǔn)位置開始操作被初始化。然而，根據(jù)本發(fā)明，可在不在該基準(zhǔn)位置重新初始化該復(fù)合致動(dòng)器的情況下保持和糾正該步進(jìn)計(jì)數(shù)。該位置控制功能模塊116，存儲(chǔ)器117，伺服輸入118，輸出120，121和驅(qū)動(dòng)器124和125也可包括伺服控制裝置27的電子模塊。
本發(fā)明采用圖7所示的類型的定義伺服位置130的表。圖7的特定表定義了該單獨(dú)可檢測伺服磁道，和在單獨(dú)可檢測伺服磁道內(nèi)的橫向索引定義位置，用于圖2中所示的磁帶。對(duì)基于振幅的單獨(dú)可檢測伺服磁道和圖4所示的磁帶的橫向索引的定義位置可安排類似的表。圖7的特定安排用于由兩個(gè)檢測器元件檢測的伺服磁道，這兩個(gè)檢測元件由伺服檢測器和/或位置控制裝置來進(jìn)行平均。
在列133和134分別定義了在圖2的5個(gè)單獨(dú)檢測伺服磁道中的6個(gè)被索引的定義位置，和這5個(gè)單獨(dú)可檢測伺服磁道。列134的示意圖不是表的一部分，但被提供用來指示在該伺服磁道內(nèi)的每個(gè)索引定義位置的特定位置。在該特定例子中，“頂”和“底”位置位于伺服磁道的邊沿，因此未被用作索引位置。如本專業(yè)技術(shù)人員所知，可通過測量磁道間的定時(shí)或縱向位置關(guān)系，或通過檢測該復(fù)合致動(dòng)器的粗略位置的一個(gè)單獨(dú)的檢測器來定義列134的特定伺服位置。
列135指示定義每個(gè)索引位置的兩個(gè)伺服模式間隔的特定比率。在基于幅度的系統(tǒng)中，列135指示定義每個(gè)索引位置的兩個(gè)伺服模式幅度的特定比率。
列137指示每個(gè)定義伺服磁道索引位置的例如，就每個(gè)位置的正確步進(jìn)計(jì)數(shù)而言的預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示。
因此，根據(jù)本發(fā)明且參考圖1-7，位置控制裝置116相對(duì)于該定義伺服磁道將粗調(diào)致動(dòng)器部分16，17定位在一估計(jì)位置，且響應(yīng)于該伺服檢測器45，46，115以確定哪個(gè)伺服磁道最接近于該估計(jì)位置，例如，通過從表130中的列133-135查找預(yù)定的定義伺服磁道來確定在最近的定義伺服磁道的列137中的粗調(diào)致動(dòng)器部分預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示。該位置控制裝置將粗調(diào)致動(dòng)器部分位置指示設(shè)定為例如在非易失性存儲(chǔ)器117中的該預(yù)定的定義伺服磁道的預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示，由此校正該粗調(diào)致動(dòng)器部分的位置指示。本專業(yè)技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到即使不采用索引位置，本發(fā)明也可同等地應(yīng)用于例如列134的伺服磁道。
圖8示出由圖6的伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例，從步驟140開始。該方法既可鎖定期望的伺服磁道索引位置也可糾正步進(jìn)計(jì)數(shù)。
描述兩種模式，正常模式，用于保持正確的步進(jìn)計(jì)數(shù)，和獲取模式，可能需要用來在操作開始時(shí)檢查初始時(shí)的伺服狀態(tài)，用來鎖定目標(biāo)磁道作為誤差恢復(fù)的結(jié)果，或當(dāng)獲得具有伺服磁道或伺服帶改變的目標(biāo)磁道時(shí)使用。步驟141包括模式選擇。如果需要初始化，誤差恢復(fù)，或帶改變，即“是”，步驟143將帶或伺服磁道的中央設(shè)定為目標(biāo)位置。步進(jìn)計(jì)數(shù)可能是錯(cuò)誤的，由此，根據(jù)本發(fā)明，選擇中央位置來使得伺服磁道，例如圖2中的磁道31-33更可能不被錯(cuò)過。而且，伺服磁道的邊可具有使檢測較為不精確的改變。在圖3的例子中，中央位置可包括索引位置62或索引位置63，或在圖4的例子中，中央位置可包括索引位置86或索引位置87，它們距中央的距離相等。
然而如果在正常模式，在步驟141為“否”，在步驟144中直接設(shè)定所期望的伺服磁道索引位置。步驟145代表主要的誤差情況，例如，是否伺服檢測器45，46，115不可用，在步驟146結(jié)束當(dāng)前處理，進(jìn)入誤差恢復(fù)處理。
在步驟150，將目標(biāo)步進(jìn)計(jì)數(shù)與當(dāng)前步進(jìn)計(jì)數(shù)相比以確定計(jì)數(shù)是否不相等，或者說是否“不等”。如果計(jì)數(shù)不等，即“是”，則在步驟151中移動(dòng)該粗調(diào)致動(dòng)器部分。重復(fù)該處理直到該粗調(diào)致動(dòng)器部分移動(dòng)至該目標(biāo)步進(jìn)計(jì)數(shù)位置，在步驟150的判斷結(jié)果為“否”。
達(dá)到目標(biāo)步進(jìn)計(jì)數(shù)時(shí)，在步驟155中將例如圖7的表130中的列135的目標(biāo)橫向位置比率設(shè)定為估計(jì)的索引定義伺服位置的比率，接著，在誤差步驟158之后，在步驟160和162，移動(dòng)該粗調(diào)致動(dòng)器部分以使“A”/“B”比率限定在期望的位置誤差的容限標(biāo)準(zhǔn)(PES)內(nèi)，例如5％內(nèi)，使得該微調(diào)致動(dòng)器在最近的索引伺服位置的范圍內(nèi)。在該點(diǎn)，將會(huì)存在錯(cuò)誤步進(jìn)的積累或累積，但在步驟160和162采用“A”/“B”比率將達(dá)到估計(jì)伺服索引位置。
在誤差步驟164后，繼續(xù)PES確認(rèn)，該伺服定位器將該微調(diào)致動(dòng)器部分鎖定至目標(biāo)定義伺服磁道索引位置，且按需移動(dòng)該粗調(diào)致動(dòng)器部分以將該微調(diào)致動(dòng)器部分中心定位。在該點(diǎn)，位置控制裝置已相對(duì)于該定義伺服磁道將粗調(diào)致動(dòng)器部分定位在一個(gè)估計(jì)位置，且例如基于“A”/“B”比率確定哪個(gè)定義伺服裝置磁道索引位置最接近于該估計(jì)位置。
由此，在步驟170，位置控制裝置將粗調(diào)致動(dòng)器部分位置指示設(shè)定或重定為例如圖7中的表130的列137確定的該定義伺服磁道的預(yù)定的標(biāo)稱橫向位置指示。結(jié)果，可糾正該粗調(diào)致動(dòng)器部分的位置指示的任何誤步進(jìn)或誤差。
然后在步驟180中由復(fù)合致動(dòng)器進(jìn)行正常的磁道跟蹤。在誤差步驟182后，步驟183包括一例程，確定是否已請求新的目標(biāo)，如果沒有，則磁道跟蹤繼續(xù)。如果已請求一新的目標(biāo)，則處理循環(huán)回到步驟144再一次設(shè)定期望的伺服磁道索引位置。
由此，本發(fā)明包括一橫向位置恢復(fù)系統(tǒng)，在識(shí)別橫向位置有效后，將當(dāng)前粗調(diào)致動(dòng)器位置指示更新為例如，在圖7的參考表中已經(jīng)計(jì)算和準(zhǔn)備好的標(biāo)稱位置指示。在該粗調(diào)致動(dòng)器移動(dòng)后，該系統(tǒng)消除該(累積)的橫向位置偏離。此外，該橫向位置恢復(fù)系統(tǒng)在初始時(shí)，或誤差恢復(fù)時(shí)，或當(dāng)橫向位置隨伺服帶改變而改變時(shí)，選擇該粗調(diào)致動(dòng)器目標(biāo)位置作為該目標(biāo)伺服帶的中央位置，而不是直接的目標(biāo)位置，該橫向位置恢復(fù)系統(tǒng)提供可靠的基礎(chǔ)用于該正確橫向位置的識(shí)別。此外，如果沒有伺服帶改變則該目標(biāo)磁道的直接選擇允許數(shù)據(jù)磁道之間的高性能的切換。
本專業(yè)技術(shù)人員將會(huì)理解可以不同方式排列圖8中的步驟，且可在不脫離本發(fā)明的情況下重新安排和修改圖6中的元件的功能。該方法可以以例如微碼實(shí)現(xiàn)且可被存儲(chǔ)在圖6中的非易失性存儲(chǔ)器117中，或分配在這些模塊中，用于操作該伺服系統(tǒng)。
盡管已詳細(xì)示出本發(fā)明的實(shí)施例，很明顯對(duì)本專業(yè)技術(shù)人員來說，在不脫離如下權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明的這些實(shí)施例進(jìn)行改進(jìn)和適應(yīng)性修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在伺服系統(tǒng)中相對(duì)于定義的伺服磁道橫向定位磁頭的方法，所述伺服系統(tǒng)包括用于檢測所述磁頭(15)相對(duì)于所述定義伺服磁道的橫向位置的伺服檢測器(115)，具有微調(diào)致動(dòng)器部分(20)和粗調(diào)致動(dòng)器部(16)的復(fù)合致動(dòng)器(14)，其中微調(diào)致動(dòng)器部分(20)用于相對(duì)于所述定義的伺服磁道橫向地移動(dòng)所述磁頭(15)，粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)用于相對(duì)于所述定義的伺服磁道橫向地移動(dòng)所述微調(diào)致動(dòng)器部分(20)，所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)具有包括關(guān)于所述定義的伺服磁道的預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示的位置指示，并且所述伺服系統(tǒng)還包括耦合至所述伺服檢測器(115)的位置控制裝置(116)，用于操作所述復(fù)合致動(dòng)器(14)以將所述致動(dòng)器部分(16，20)定位在一個(gè)所述定義的伺服磁道處，且跟蹤所述一個(gè)定義的伺服磁道，該方法包括操作所述位置控制裝置(116)以相對(duì)于所述定義的伺服磁道將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)定位在一估計(jì)位置；確定哪個(gè)所述定義的伺服磁道最接近于所述操作步驟的所述估計(jì)位置；和將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)位置指示設(shè)定為在所述確定步驟中確定的所述定義的伺服磁道的所述預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述伺服系統(tǒng)粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)包括一步進(jìn)電機(jī)(17)，且其中所述位置指示包括用于所述步進(jìn)電機(jī)(17)的步進(jìn)計(jì)數(shù)，且其中所述設(shè)定步驟包括將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)位置指示設(shè)定為在所述確定步驟中確定的所述定義的伺服磁道的所述預(yù)定標(biāo)稱橫向位置的所述步進(jìn)計(jì)數(shù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中關(guān)于所述定義的伺服磁道的所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示包括使所述預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示與所述定義伺服磁道關(guān)聯(lián)的表，且其中所述設(shè)定步驟包括在所述表中查看所述確定的定義伺服磁道以確定所述定義的伺服磁道的所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示。
4.如權(quán)利要求1-3中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中所述定義的伺服磁道包括在單獨(dú)可檢測的伺服磁道內(nèi)的橫向索引的定義位置，所述索引的定義伺服位置中的至少一個(gè)相對(duì)于每個(gè)所述單獨(dú)可檢測的伺服磁道在中央定位，且其中所述方法進(jìn)一步包括初始地進(jìn)行所述操作步驟以將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)定位在所述中央定位的索引的定義伺服位置的一估計(jì)位置的步驟，且所述確定步驟的所述最近的定義伺服磁道包括一個(gè)所述的索引的定義伺服位置。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述單獨(dú)可檢測的伺服磁道包括基于定時(shí)的伺服磁道，且其中所述索引的定義伺服位置包括以橫向等距離間隔跨越所述單獨(dú)可檢測伺服磁道的位置，且其中所述中央定位的索引定義伺服位置被定位為使得在其任何一側(cè)的所述索引定義伺服位置的個(gè)數(shù)基本上相等。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述單獨(dú)可檢測伺服磁道包括具有在兩個(gè)頻率之間的中央邊沿的基于幅度的伺服磁道，且其中所述索引定義伺服位置包括橫向等距離跨越所述單獨(dú)可檢測的伺服磁道的位置，且其中所述中央定位的索引定義伺服位置基本被定位在所述中央邊沿處。
7.如前述任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述操作步驟包括操作所述位置控制裝置(116)以將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)定位在所述最近的所述定義伺服磁道的一預(yù)定的橫向距離內(nèi)。
8.一種用于相對(duì)于定義伺服磁道橫向定位磁頭的伺服系統(tǒng)，包括伺服檢測器(115)，用于檢測所述磁頭(15)相對(duì)于所述定義的伺服磁道的橫向位置；復(fù)合致動(dòng)器(14)，具有相對(duì)于所述定義伺服磁道橫向地移動(dòng)所述磁頭(15)的微調(diào)致動(dòng)器部分(20)，和相對(duì)于所述定義伺服磁道橫向移動(dòng)所述微調(diào)致動(dòng)器部分(20)的粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)；和耦合至所述伺服檢測器(115)且耦合至所述復(fù)合致動(dòng)器(14)的位置控制裝置(116)，用于操作所述復(fù)合致動(dòng)器(14)以定位所述致動(dòng)器部分(16，20)，所述位置控制裝置(116)提供用于所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)的位置指示，包括關(guān)于所述定義伺服磁道的預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示；相對(duì)于所述定義伺服磁道將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)定位在一估計(jì)位置處；在所述定位后，響應(yīng)于所述伺服檢測器確定哪個(gè)伺服磁道最接近于所述估計(jì)位置；且將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)位置指示設(shè)定為所述確定的定義伺服磁道的所述預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示。
9.如權(quán)利要求8所述的伺服系統(tǒng)，包括伺服控制裝置，該伺服控制裝置包括耦合至所述伺服檢測器(115)的伺服輸入(118)；用于操作所述復(fù)合致動(dòng)器(16)以定位所述致動(dòng)器部分(16，20)的伺服信號(hào)輸出(121)；以及耦合至所述伺服輸入(118)和所述伺服信號(hào)輸出(121)的位置控制裝置(116)。
10.一種用于相對(duì)于磁帶傳送數(shù)據(jù)的磁帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置，所述磁帶具有多個(gè)沿其縱向延伸的平行的定義伺服磁道，包括用于相對(duì)于所述磁帶傳送數(shù)據(jù)的磁頭(15)；用于沿所述縱向使磁帶移動(dòng)經(jīng)過所述磁頭的磁帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(10)；伺服檢測器(115)，用于檢測所述磁頭(15)相對(duì)于所述定義伺服磁道的橫向位置；復(fù)合致動(dòng)器(14)，具有微調(diào)致動(dòng)器部分(20)，用于相對(duì)于所述定義伺服磁道橫向地移動(dòng)所述磁頭(15)，和粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)，用于相對(duì)于所述定義伺服磁道橫向地移動(dòng)所述微調(diào)致動(dòng)器部分(20)；以及位置控制裝置(116)，其耦合至所述伺服檢測器(115)，用于操作所述復(fù)合致動(dòng)器(14)以定位所述致動(dòng)器部分(16，20)，所述位置控制裝置(116)提供用于所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)的位置指示，包括關(guān)于所述定義伺服磁道的預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示；相對(duì)于所述定義伺服磁道將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)定位在一估計(jì)位置；在所述定位后，響應(yīng)于所述伺服檢測器(115)，確定哪個(gè)所述定義伺服磁道最接近所述估計(jì)位置；且將所述粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)位置指示設(shè)定為所述確定的定義伺服磁道的所述預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示。
全文摘要
一種用于伺服系統(tǒng)的相對(duì)于定義的伺服磁道橫向定位磁頭的方法和位置控制裝置。該伺服系統(tǒng)包括伺服檢測器(115)，用于檢測該磁頭(15)的橫向位置，和復(fù)合致動(dòng)器(14)，其具有微調(diào)致動(dòng)器部分(20)和粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)。該位置控制裝置(116)提供用于該粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)的位置指示，其包括使預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示與該定義的伺服磁道相關(guān)聯(lián)的表。該位置控制裝置(116)相對(duì)于該定義伺服磁道將該粗調(diào)致動(dòng)器部分(116)定位在一估計(jì)位置，且響應(yīng)于該伺服檢測器以確定哪個(gè)伺服磁道最接近于該估計(jì)位置。該位置控制裝置(116)通過，例如查表，將該粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)位置指示設(shè)定為該最近的定義伺服磁道的預(yù)定標(biāo)稱橫向位置指示。由此糾正該粗調(diào)致動(dòng)器部分(16)的位置指示。
文檔編號(hào)G11B5/55GK1447964SQ0181417
公開日2003年10月8日 申請日期2001年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月16日
發(fā)明者N·X·布伊, J·A·科斯基, 佐佐木昭光, 鶴田和弘 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司