專(zhuān)利名稱(chēng)：偏離伺服軌道邊緣的索引伺服位置的探測(cè)的制作方法
本申請(qǐng)是題為“DECODING DIGITALLY SAMPLED SERVOTRACKS”的美國(guó)申請(qǐng)No．09-365，898的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)是于1999年8月13日提交到美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局的。
一般轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利No．5，448，430結(jié)合引入，以用于展示其用于磁道跟隨伺服系統(tǒng)的伺服軌道，并且一般轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利No．5，844，814結(jié)合引入，以用于展示其頭定位系統(tǒng)中的獨(dú)立位置傳感器。
本發(fā)明涉及對(duì)預(yù)先記錄的伺服軌道定位信息的探測(cè)，更具體地說(shuō)，涉及對(duì)至少具有兩個(gè)邊緣的伺服軌道的伺服軌道定位信息的探測(cè)和跟隨，各邊緣包括在兩個(gè)不同記錄伺服信號(hào)之間的分界面，由一個(gè)伺服讀元件讀出，以允許對(duì)伺服讀元件和對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)頭的定位。
在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工業(yè)中，技術(shù)的進(jìn)步包括給定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的增加。增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)例如磁帶盒或磁帶箱的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的一種措施，是增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的軌道密度，并且按對(duì)應(yīng)方式，是減小各軌道的寬度。
在典型磁帶中，數(shù)據(jù)記錄在多個(gè)并行縱向的數(shù)據(jù)軌道中。數(shù)據(jù)頭可以是比軌道具有較少個(gè)讀／寫(xiě)元件的多個(gè)數(shù)據(jù)頭。數(shù)據(jù)軌道被分成幾個(gè)典型地隔行的組，并且數(shù)據(jù)頭相對(duì)軌道橫向索引，以存取各組的數(shù)據(jù)軌道。為了用數(shù)據(jù)軌道適當(dāng)?shù)赜涗洈?shù)據(jù)頭，提供與數(shù)據(jù)軌道平行的預(yù)先記錄的伺服軌道。一個(gè)相對(duì)讀／寫(xiě)元件位于索引位置處的伺服讀頭讀伺服軌道。伺服軌道提供橫向定位信息，該信息在由伺服讀頭讀出時(shí)，能被解碼，以指示伺服讀頭是否相對(duì)伺服軌道正確地定位。因此，伺服頭能相對(duì)伺服軌道橫向移動(dòng)到希望位置，以便相對(duì)希望的數(shù)據(jù)軌道組適當(dāng)?shù)赜涗涀x／寫(xiě)元件。于是，伺服頭能在介質(zhì)和頭相對(duì)之間縱向移動(dòng)時(shí)，跟隨伺服軌道，以便讀／寫(xiě)元件保持用數(shù)據(jù)軌道的記錄。
作為一個(gè)例子，預(yù)先記錄的伺服軌道定位信息包括相鄰伺服軌道具有不同的伺服圖形，伺服圖形之一包括單第一頻率的恒定幅值信號(hào)，而另一個(gè)伺服圖形在單第二頻率的恒定幅值脈沖信號(hào)與零幅值空信號(hào)之間交替。相鄰伺服信號(hào)之間的分界面稱(chēng)為“邊緣”。由伺服頭讀出的合成信號(hào)是包括第一頻率信號(hào)與第二頻率脈沖信號(hào)結(jié)合的最大信號(hào)，和包括第一頻率信號(hào)與空信號(hào)結(jié)合的最小信號(hào)。如果伺服頭正確地定位在相鄰伺服軌道的接合處，結(jié)合的第一和第二頻率信號(hào)的幅值是結(jié)合的第一和空信號(hào)的幅值的兩倍，并且容易解碼。共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利No．5，448，430說(shuō)明了上述討論的伺服軌道圖形，并且敘述了使用峰值探測(cè)來(lái)確定最大和最小信號(hào)的軌道跟隨伺服定位系統(tǒng)。
隨著數(shù)據(jù)容量的增加，還希望對(duì)具有現(xiàn)有數(shù)據(jù)容量水平的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)具有向后的兼容性，以避免必須把記錄在現(xiàn)有介質(zhì)上的所有數(shù)據(jù)拷貝到新介質(zhì)。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是在利用現(xiàn)有介質(zhì)伺服軌道的同時(shí)，增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的軌道密度，以便使伺服系統(tǒng)可以操作為像以前對(duì)于現(xiàn)有介質(zhì)那樣，利用伺服軌道定位信息，并且以更精確方式利用相同的伺服軌道定位信息，以在較高軌道密度下存取軌道。
提供一種伺服位置探測(cè)器和一種方法，以探測(cè)相對(duì)索引位置的伺服定位，索引位置相對(duì)伺服軌道位移一個(gè)偏移。伺服軌道至少具有兩個(gè)邊緣，各邊緣包括在兩個(gè)不同記錄伺服信號(hào)之間的分界面。邊緣在一個(gè)中間記錄的伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊，并且邊緣分開(kāi)預(yù)定距離。
傳感器包括一個(gè)伺服讀元件，它具有一個(gè)有效傳感區(qū)，不大于并且大致上為分開(kāi)邊緣的整個(gè)預(yù)定距離。因此，伺服讀元件從而在邊緣之一處傳感不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)。與伺服讀元件耦合的邏輯電路比較兩個(gè)傳感伺服信號(hào)，以確定它們之間的比，并且確定傳感伺服信號(hào)的比較比與預(yù)定比之間的誤差。預(yù)定比包括在預(yù)定方向相對(duì)幅值的居中邊緣比的預(yù)定偏移，并且識(shí)別索引位置。索引位置大致上與邊緣平行，并且偏離邊緣。
邏輯電路提供一個(gè)與確定誤差有關(guān)的輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)識(shí)別相對(duì)索引位置的伺服位置誤差。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，提供伺服軌道跟隨器和方法，以探測(cè)和跟隨與伺服軌道有關(guān)的伺服索引位置。一個(gè)伺服定位器與邏輯電路耦合，并且沿減小伺服位置誤差的方向移動(dòng)伺服讀元件。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，索引位置相對(duì)邊緣之一的位移大致上是分開(kāi)邊緣的預(yù)定距離的1／4，總共有四個(gè)索引位置，在邊緣各側(cè)一個(gè)。另一個(gè)實(shí)施例使用如現(xiàn)有技術(shù)中的邊緣，并且另外具有位移大致上是分開(kāi)邊緣的預(yù)定距離的1／3的索引位置，總共有六個(gè)索引位置。伺服讀元件有效傳感區(qū)距離包括在分開(kāi)邊緣的預(yù)定距離的大致80％與大致100％之間。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，為了探測(cè)相對(duì)多個(gè)平行隔開(kāi)的伺服軌道的伺服定位，使多個(gè)伺服讀元件隔開(kāi)，以在伺服軌道的各對(duì)應(yīng)邊緣傳感兩個(gè)不同信號(hào)。邏輯電路另外把多個(gè)讀元件各自對(duì)應(yīng)傳感的兩個(gè)不同信號(hào)平均，并且確定平均的不同伺服信號(hào)的比較比與預(yù)定比之間的誤差。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，另外提供一個(gè)獨(dú)立位置傳感器，以傳感伺服讀元件相對(duì)一個(gè)參考的近似位置，近似位置指示伺服軌道的哪個(gè)邊緣與伺服讀元件對(duì)準(zhǔn)，并且由伺服讀元件探測(cè)。邏輯電路另外使用近似位置，以識(shí)別預(yù)定索引位置，并且選擇預(yù)定比。
一個(gè)輸入端接收輸入信號(hào)，并且邏輯電路與該輸入端耦合。邏輯電路響應(yīng)接收的輸入信號(hào)，以確定識(shí)別的索引位置，選擇邊緣及表示輸入指示的預(yù)定索引位置的預(yù)定比，預(yù)定比包括在預(yù)定方向相對(duì)定心邊緣比的預(yù)定偏移。具有有效傳感區(qū)的伺服讀元件大致上與邊緣之一正交延伸，以在邊緣之一處傳感不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)。一個(gè)獨(dú)立位置傳感器傳感伺服讀元件相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置，當(dāng)前近似位置指示與伺服頭對(duì)準(zhǔn)并由伺服頭探測(cè)的伺服軌道的預(yù)定索引位置中的當(dāng)前位置誤差。邏輯電路與該獨(dú)立位置傳感器耦合，并且與伺服讀元件耦合。邏輯電路響應(yīng)當(dāng)前近似位置，以指示由伺服讀元件探測(cè)的當(dāng)前索引位置。邏輯電路響應(yīng)當(dāng)前索引位置和輸入識(shí)別的索引位置，首先以當(dāng)前索引位置指向輸入識(shí)別索引位置的方向操作定位伺服，從而選擇預(yù)定索引位置中的輸入識(shí)別索引位置。邏輯電路然后比較兩個(gè)傳感伺服信號(hào)，以確定它們之間的比，并且確定比較傳感信號(hào)的比與預(yù)定索引位置中的選擇索引位置的選擇預(yù)定比之間的誤差，從而確定相對(duì)該索引位置的伺服位置。邏輯電路對(duì)定位伺服提供一個(gè)位置誤差輸出，以沿減小所述伺服位置誤差的方向操作定位伺服，從而跟隨選擇的預(yù)定索引位置。
為了更完全地理解本發(fā)明，應(yīng)該參考以下連同附圖所作的詳細(xì)敘述。


圖1是使用本發(fā)明的磁帶系統(tǒng)的方塊圖；圖2是在結(jié)合伺服軌道中兩個(gè)伺服索引位置的磁帶格式的示意說(shuō)明；圖3是根據(jù)本發(fā)明使用的磁帶格式的示意說(shuō)明，以對(duì)圖1伺服軌道提供四個(gè)伺服索引位置；圖4是說(shuō)明伺服軌道定位系統(tǒng)的方塊圖，以對(duì)圖1磁帶的預(yù)先記錄伺服軌道定位信息的異步數(shù)字抽樣解碼，并且對(duì)根據(jù)本發(fā)明的讀／寫(xiě)元件定位；圖5是圖4的多個(gè)伺服軌道解碼器和對(duì)伺服軌道解碼器供給可編程數(shù)值的接口的方塊圖；圖6A和圖6B是對(duì)于伺服讀頭的不同位置的示例模擬伺服信號(hào)的說(shuō)明，以及由圖4和圖5的伺服軌道解碼器產(chǎn)生的各自模擬伺服信號(hào)的數(shù)字包絡(luò)線(xiàn)的例子的說(shuō)明；圖7至圖12是本發(fā)明的伺服軌道解碼器的實(shí)施例的方塊圖；圖13至圖18是描繪本發(fā)明的方法的實(shí)施例的流程圖；圖19是兩邊緣伺服軌道的兩個(gè)伺服位置的磁帶格式和現(xiàn)有技術(shù)伺服讀元件的說(shuō)明；圖20是使用根據(jù)本發(fā)明的伺服讀元件的磁帶伺服軌道的詳細(xì)示意說(shuō)明，以提供圖3的四個(gè)伺服索引位置；圖21是具有3個(gè)分開(kāi)伺服軌道區(qū)的磁帶的示意說(shuō)明；圖22是描繪本發(fā)明的方法的實(shí)施例的流程圖；以及圖23是使用根據(jù)本發(fā)明的伺服讀元件的磁帶伺服軌道的詳細(xì)示意說(shuō)明，以提供圖2的伺服軌道中的六個(gè)伺服索引位置。
本發(fā)明就以下參考附圖敘述的優(yōu)選實(shí)施例加以敘述，其中相同標(biāo)號(hào)表示同樣或類(lèi)似元件。雖然本發(fā)明是根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的最好方式敘述的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，在不違反本發(fā)明的精神或范圍下，可以根據(jù)這些教導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)各種變化。
參考圖1，說(shuō)明一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)10，例如磁帶系統(tǒng)。磁帶系統(tǒng)的一個(gè)例子是IBM 3590磁帶子系統(tǒng)，其中可以使用本發(fā)明的伺服軌道定位系統(tǒng)。設(shè)置一個(gè)控制裝置12，以通過(guò)一個(gè)接口16從主裝置14向它傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，并且從它向主裝置14傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。控制裝置12與一個(gè)存儲(chǔ)器裝置18，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器耦合，該存儲(chǔ)器裝置用于存儲(chǔ)信息，例如用于改變或編程各種數(shù)值的預(yù)定值?？刂蒲b置12的一例包括IBM RS／6000處理器。一個(gè)例如本領(lǐng)域周知的多元件磁帶頭20包括多個(gè)數(shù)據(jù)讀／寫(xiě)元件，以對(duì)磁帶22記錄數(shù)據(jù)和從磁帶20讀出數(shù)據(jù)，和多個(gè)伺服讀元件，以讀出包括在磁帶22上多個(gè)伺服軌道中預(yù)先記錄的軌道定位信息的伺服信號(hào)。
磁帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的卷帶電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(未示出)沿縱向移動(dòng)磁帶22，并且伺服定位器24相對(duì)磁帶移動(dòng)的縱向沿側(cè)向或橫向引導(dǎo)頭20的移動(dòng)。控制裝置12與卷帶電動(dòng)機(jī)耦合，并且沿縱向控制磁帶22的方向、速度和加速。
磁帶22上的數(shù)據(jù)軌道安排為平行，并且與伺服軌道平行。因此，在伺服定位器24使伺服讀元件跟隨伺服軌道時(shí)，數(shù)據(jù)讀／寫(xiě)元件跟蹤平行組的數(shù)據(jù)軌道。如果希望跟蹤另一平行組的數(shù)據(jù)軌道，對(duì)頭20橫向加索引，以便相同伺服讀元件與另一伺服軌道對(duì)準(zhǔn)，或不同伺服讀元件與相同或不同伺服軌道對(duì)準(zhǔn)。
當(dāng)磁頭20準(zhǔn)備移向選擇的索引位置時(shí)，索引控制器26由控制裝置12起動(dòng)，從一個(gè)獨(dú)立位置傳感器460接收近似位置信號(hào)，并且向伺服邏輯電路465傳送適當(dāng)信號(hào)，以選擇適當(dāng)伺服軌道，同時(shí)控制裝置12向伺服間隙選擇器32傳送適當(dāng)信號(hào)，以選擇適當(dāng)伺服讀元件。獨(dú)立位置傳感器460在結(jié)合的美國(guó)專(zhuān)利No．5，844，814中討論，它指示頭20相對(duì)一個(gè)固定參考的位置。如將要說(shuō)明那樣，邏輯電路465操作根據(jù)本發(fā)明的伺服定位器24，以使伺服讀元件定位在正確伺服軌道，并且跟隨軌道。邏輯電路465可以包括一個(gè)編程序的PROM、ASIC或微處理器。磁帶系統(tǒng)10可以是雙向的，其中讀／寫(xiě)元件中的有些元件選擇為一個(gè)移動(dòng)方向，而讀／寫(xiě)元件中的其他元件選擇為相對(duì)移動(dòng)方向?？刂蒲b置12另外通過(guò)向讀／寫(xiě)間隙選擇裝置30傳送信號(hào)，選擇讀／寫(xiě)元件中的適當(dāng)元件。根據(jù)本發(fā)明，伺服軌道解碼器28解碼伺服信息，并且伺服邏輯電路465確定定位誤差信息，并向伺服定位器24提供定位信息，以使選擇的伺服讀元件與選擇的伺服軌道對(duì)準(zhǔn)。
圖19連同具有有效傳感區(qū)471和481的現(xiàn)有技術(shù)伺服讀元件470和480一起，說(shuō)明在結(jié)合伺服軌道中稱(chēng)為“邊緣”的兩個(gè)相鄰伺服信號(hào)47和48的現(xiàn)有技術(shù)磁帶格式。結(jié)合預(yù)先記錄的伺服軌道包括兩個(gè)不同的伺服信號(hào)，一個(gè)伺服信號(hào)在外軌道40和42，具有單第一頻率的恒定幅值信號(hào)的記錄圖形，在另一個(gè)伺服信號(hào)的中間軌道44的任一側(cè)，具有在單第二頻率的恒定幅值脈沖信號(hào)45與零幅值空信號(hào)46之間交替的記錄圖形。
表示了兩個(gè)伺服邊緣47和48。“邊緣”包括在兩個(gè)不同伺服信號(hào)之間的分界面。當(dāng)一個(gè)伺服讀元件定心在伺服邊緣47上或伺服邊緣48上時(shí)，由該伺服元件讀出的合成信號(hào)是包括第一頻率信號(hào)與第二頻率脈沖信號(hào)結(jié)合的最大信號(hào)，交替包括第一頻率信號(hào)與空信號(hào)結(jié)合的最小信號(hào)。如果伺服頭正確地定心在相鄰伺服軌道的邊緣上，這種情況稱(chēng)為“定心邊緣比”，并且結(jié)合第一和第二頻率信號(hào)的幅值是結(jié)合第一和空信號(hào)的幅值的兩倍。這個(gè)幅值比稱(chēng)為1／2比。結(jié)合美國(guó)專(zhuān)利No．5，448，430說(shuō)明以上討論的伺服軌道圖形，并且敘述一種使用峰值探測(cè)來(lái)確定最大和最小信號(hào)的軌道跟隨伺服定位系統(tǒng)。
典型地，結(jié)合伺服軌道40-44設(shè)有伺服防護(hù)帶500和501，以保護(hù)外軌道40和42免受數(shù)據(jù)軌道區(qū)502和503所產(chǎn)生的噪聲的影響?，F(xiàn)有技術(shù)伺服讀元件470和480具有最小可能的有效傳感區(qū)471和481，以增加峰值探測(cè)對(duì)噪聲比的信號(hào)。
現(xiàn)有技術(shù)伺服軌道邊緣47和48分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離490，用于磁帶和伺服軌道的制造。因此，僅允許兩個(gè)索引位置，各定心在邊緣47和48中之一上。通過(guò)在偏移位置處設(shè)置另外伺服元件來(lái)增加數(shù)據(jù)軌道密度，以便其他讀元件可以對(duì)索引位置索引。這種能力受到精確偏移的伺服讀元件的可制造性的限制。
如上所討論，希望提供另外數(shù)據(jù)軌道。常規(guī)方法是通過(guò)設(shè)置較小和一起靠近定位的伺服(和數(shù)據(jù))軌道，來(lái)提供伺服頭的更精確定位。然而，變得難以使用相同的伺服讀元件，以對(duì)具有現(xiàn)有數(shù)據(jù)容量水平的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)提供向后兼容性，以避免必須把記錄在現(xiàn)有介質(zhì)上的所有數(shù)據(jù)拷貝到新介質(zhì)上。
因此，如圖20所說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明，伺服軌道不變，但是數(shù)據(jù)軌道以更密布置定位。
特別是，結(jié)合預(yù)先記錄的伺服軌道包括現(xiàn)有技術(shù)兩個(gè)外軌道40和42，它們具有單第一頻率的恒定幅值信號(hào)的記錄圖形，在中間軌道44的任一側(cè)，記錄圖形在恒定幅值脈沖信號(hào)與零幅值空信號(hào)之間交替，以提供兩個(gè)伺服邊緣47和48。邊緣47和48分開(kāi)預(yù)定距離490。然而現(xiàn)在，使數(shù)據(jù)軌道對(duì)準(zhǔn)，以便伺服元件相對(duì)邊緣47或48位移，以便提供較高的軌道密度。例如，位移對(duì)準(zhǔn)可以安排為沿直線(xiàn)55-58，它們沿任一方向離開(kāi)伺服邊緣中心線(xiàn)約中間軌道44的寬度的四分之一，提供四個(gè)索引位置。為了使數(shù)據(jù)讀／寫(xiě)元件定心在“0”和“3”索引位置，伺服讀元件必須安排在位置505或位置506，并且將讀出具有最大信號(hào)的約3／4的幅值的最小信號(hào)，而且為了使數(shù)據(jù)讀／寫(xiě)元件定心在“1”和“2”索引位置，伺服讀元件必須安排在位置506或位置507，并且將讀出最大信號(hào)的約1／4的最小信號(hào)。
因此，單伺服元件現(xiàn)在跟蹤四個(gè)伺服索引位置55-58，而不是跟隨兩個(gè)伺服邊緣47和48，使現(xiàn)有伺服軌道的數(shù)據(jù)密度有效地加倍。另外，如現(xiàn)有技術(shù)那樣，可以使用索引伺服讀元件，并且本發(fā)明將允許數(shù)據(jù)軌道密度加倍。
圖23說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在“0”或“1”索引位置，伺服元件安排在定心在伺服邊緣47的位置600，或定心在伺服邊緣48的位置601。提供直線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)的另外索引位置，以便伺服元件相對(duì)邊緣47或48位移，沿任一方向偏離伺服邊緣47或48約中間軌道44的寬度的1／3的直線(xiàn)612-615安排。結(jié)果，索引位置數(shù)變?yōu)榱?br> 為了使數(shù)據(jù)讀／寫(xiě)元件定心在“2”和“5”索引位置，伺服讀元件必須安排在位置602或位置605，并且將讀出具有最大信號(hào)的約5／6的幅值的最小信號(hào)，而為了使數(shù)據(jù)讀／寫(xiě)元件定心在“3”和“4”索引位置，伺服讀元件必須安排在位置603或位置604，并且將讀出具有最大信號(hào)的約1／6的幅值的最小信號(hào)。
能想象在邊緣的任一側(cè)包括多個(gè)索引位置的其他位移，它們要求精確幅值比的探測(cè)。具體幅值比是由伺服讀頭的有效傳感區(qū)所覆蓋的距離等的函數(shù)。
參考圖20，根據(jù)本發(fā)明，伺服讀元件的有效傳感區(qū)510在與邊緣大致正交的距離上延伸，這個(gè)距離不大于并且大致上為整個(gè)預(yù)定距離490。因此，伺服讀元件有效傳感區(qū)在一個(gè)足以在一個(gè)邊緣傳感兩個(gè)不同記錄伺服信號(hào)兩者的距離上延伸，并且傳感不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)。
特別是，傳感距離510大于索引位置位移的兩倍，并且包括在分開(kāi)邊緣的預(yù)定距離的大致80％與大致100％之間。
顯然任何強(qiáng)噪聲將造成位置506或位置507處的最小信號(hào)的放大，并且任何噪聲將會(huì)造成難以區(qū)別位置505或位置508處的最大與最小信號(hào)。因此，另外參考圖1，伺服信號(hào)的解碼由伺服解碼器28和如圖4至圖18所繪的本發(fā)明的方法完成。
圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的伺服軌道定位系統(tǒng)，用于讀出頭20的伺服元件處的模擬伺服信號(hào)，它有一個(gè)伺服軌道解碼器28，以在模擬前端65把模擬伺服信號(hào)轉(zhuǎn)換成信號(hào)的異步數(shù)字抽樣，并且數(shù)字伺服軌道解碼器66對(duì)數(shù)字抽樣解碼，并確定由數(shù)字抽樣表示的最小和最大信號(hào)的包絡(luò)線(xiàn)的幅值。伺服定位器24然后定位頭20的伺服元件，從而根據(jù)解碼定位信號(hào)定位讀／寫(xiě)元件。因此，伺服軌道解碼器28解碼伺服定位信息，并且向伺服定位器24提供定位信息，以使選擇的伺服讀元件與選擇的索引位置對(duì)準(zhǔn)，以便使讀／寫(xiě)元件適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)在希望數(shù)據(jù)軌道。
圖5說(shuō)明圖4的多個(gè)數(shù)字伺服軌道解碼器，各包括一個(gè)包絡(luò)線(xiàn)跟隨器70和一個(gè)最?。畲筇綔y(cè)器71。包絡(luò)線(xiàn)跟隨器70各從相應(yīng)線(xiàn)72-74接收關(guān)聯(lián)模擬前端的不同伺服元件的異步數(shù)字抽樣。
根據(jù)本發(fā)明，或通過(guò)圖1的控制裝置，或通過(guò)微處理器接口80處的分開(kāi)微處理器，在線(xiàn)78上對(duì)伺服軌道解碼器提供不同的可編程序值，則可以利用各種介質(zhì)，例如具有不同磁特性(可能由于材料不同而引起)，或具有不同伺服或數(shù)據(jù)密度(如上所述)的磁帶。開(kāi)關(guān)82操作多路器83，以對(duì)輸出端84的伺服定位器提供適當(dāng)解碼定位信息。
圖6A和圖6B說(shuō)明分別在圖3的位置61和63處的伺服變換器輸出的模擬信號(hào)的波形。因此，在圖6A中，當(dāng)伺服變換器在圖20的位置“1”的時(shí)候，由第一頻率和第二頻率脈沖的結(jié)合所形成的脈沖85和86為高幅值，但是因?yàn)閮H有伺服變換器的一小部分定位在第一頻率上，所以由第一頻率和空信號(hào)的結(jié)合所形成的脈沖87為非常低幅值。雖然容易區(qū)別脈沖，但是難以測(cè)量在有噪聲時(shí)脈沖的精確比，因此難以探測(cè)伺服變換器的精確位置。
在圖6B中，當(dāng)伺服變換器在圖20的位置“1”的時(shí)候，由第一頻率和第二頻率脈沖的結(jié)合所形成的脈沖90和91為高幅值，如第一頻率和空信號(hào)的結(jié)合所形成的脈沖92那樣，因?yàn)樗欧D(zhuǎn)換器主要定位在第一頻率上。因此，難以區(qū)別在有噪聲時(shí)的脈沖，并且因此難以探測(cè)伺服轉(zhuǎn)換器的精確位置。
簡(jiǎn)短地說(shuō)，另外參考圖4和圖5，本發(fā)明數(shù)字化區(qū)別脈沖，然后提供各自脈沖的包絡(luò)線(xiàn)的幅值，以便可以確定比。在模擬前端65的數(shù)字伺服探測(cè)器異步地對(duì)伺服頭讀出的信號(hào)抽樣。包絡(luò)線(xiàn)跟隨器70接收異步數(shù)字抽樣，探測(cè)并提供最大包絡(luò)線(xiàn)輸出，以測(cè)量異步數(shù)字抽樣的最大值的脈沖包絡(luò)線(xiàn)的幅值，并且探測(cè)并提供最小包絡(luò)線(xiàn)輸出，以測(cè)量異步數(shù)字抽樣的最小值的脈沖包絡(luò)線(xiàn)的幅值。
一個(gè)“DROPOUT”閾值探測(cè)器接收異步數(shù)字抽樣，并且探測(cè)接收的異步數(shù)字抽樣不滿(mǎn)足與最大脈沖包絡(luò)線(xiàn)有關(guān)的“DROPOUT”閾值，提供一個(gè)“DROPOUT”閾值探測(cè)信號(hào)。一個(gè)“ACQUIRE”探測(cè)器響應(yīng)“DROPOUT”閾值探測(cè)，以探測(cè)包絡(luò)線(xiàn)探測(cè)器的最小包絡(luò)線(xiàn)，它提供最小包絡(luò)線(xiàn)輸出?！癉ROPOUT”探測(cè)區(qū)別最小包絡(luò)線(xiàn)與最大包絡(luò)線(xiàn)，并且允許在最?。畲筮壿嬰娐?1中對(duì)最小包絡(luò)線(xiàn)的測(cè)量。因此，測(cè)量的最大包絡(luò)線(xiàn)幅值輸出與測(cè)量的最小包絡(luò)線(xiàn)幅值輸出的比表示伺服頭的橫向位置。圖7至圖18的特定實(shí)施例詳述了本應(yīng)用。
另外，參考圖21，在頭20中分開(kāi)多個(gè)伺服讀元件520-522，以在伺服軌道525-527的各對(duì)應(yīng)邊緣傳感兩個(gè)不同信號(hào)。于是，伺服讀元件各自對(duì)應(yīng)傳感的兩個(gè)不同信號(hào)被平均，以減小噪聲的影響。
參考圖1、圖20和圖23，通過(guò)伺服解碼器28與伺服讀元件，例如讀元件505耦合的邏輯電路465比較兩個(gè)傳感伺服信號(hào)，以確定它們之間的比。邏輯電路然后確定傳感伺服信號(hào)的比較比與預(yù)定比之間的誤差。預(yù)定比是定心邊緣幅值比或沿預(yù)定方向相對(duì)定心邊緣幅值比的預(yù)定偏移，包括在所傳感的預(yù)定索引位置之一處的傳感信號(hào)的希望和預(yù)期比。在圖20中，預(yù)定索引位置505-508全部相對(duì)各自邊緣位移，而在圖23中，索引位置602-605位移，并且幅值相對(duì)邊緣的1／2比偏移，如以上所討論。邏輯電路向伺服定位器24提供與所確定誤差有關(guān)的輸出信號(hào)。輸出信號(hào)識(shí)別相對(duì)預(yù)定索引位置的伺服位置誤差，并且伺服定位器24沿減小伺服位置誤差的方向移動(dòng)帶有伺服讀元件505-508或600-605的頭20，從而跟隨伺服索引位置。
參考圖1和圖20，在索引位置505和508處傳感的伺服信號(hào)相同，但是為了使伺服讀元件相對(duì)索引位置定心而必須移動(dòng)頭20的方向相反。類(lèi)似地，在索引位置506和507處傳感的伺服信號(hào)相同，但是為了使伺服讀元件相對(duì)索引位置定心而必須移動(dòng)頭20的方向也相反。
參考圖1和圖23，在邊緣索引位置600和601處傳感的伺服信號(hào)相同，在索引位置602和605處傳感的伺服信號(hào)相同，以及在索引位置603和604處傳感的伺服信號(hào)相同，但是在各種情況下，為了使伺服讀元件相對(duì)索引位置定心而必須移動(dòng)頭20的方向相反。
參考圖1，設(shè)置獨(dú)立位置傳感器460，以提供粗定位信息。根據(jù)結(jié)合美國(guó)專(zhuān)利No．5，844，814的獨(dú)立位置傳感器460傳感頭20相對(duì)一個(gè)參考，例如鄰近頭的固定點(diǎn)的當(dāng)前近似位置。
根據(jù)本發(fā)明，粗定位信息可以為兩個(gè)選擇電平中的任一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，另外參考圖20和圖23，獨(dú)立位置傳感器460粗定位信息指示當(dāng)前與伺服讀元件對(duì)準(zhǔn)，并由伺服讀元件探測(cè)的伺服軌道的邊緣47或48。索引位置于是由兩個(gè)伺服信號(hào)之間的比確定。特別是，邏輯電路465確定比，并且根據(jù)比較比確定哪個(gè)傳感伺服信號(hào)較大。邏輯電路響應(yīng)較大伺服信號(hào)確定，選擇預(yù)定比，以在相對(duì)伺服軌道中間伺服信號(hào)的當(dāng)前邊緣的第一或第二位移方向，指示當(dāng)前預(yù)定索引位置。
在一個(gè)選擇實(shí)施例中，獨(dú)立位置傳感器460粗定位信息指示當(dāng)前與伺服讀元件對(duì)準(zhǔn)，并由伺服讀元件探測(cè)的圖20的索引位置505-508，或圖23的索引位置600-605。
當(dāng)要把頭20移到選擇的索引位置時(shí)，索引控制器26由控制裝置12起動(dòng)，從獨(dú)立位置傳感器460接收近似位置信號(hào)，并且向伺服邏輯電路465傳送適當(dāng)信號(hào)，以選擇適當(dāng)伺服軌道，同時(shí)控制裝置12向伺服間隙選擇器32傳送適當(dāng)信號(hào)，以選擇適當(dāng)伺服讀元件。
邏輯電路465確定當(dāng)前索引位置指示，并且響應(yīng)輸入識(shí)別的預(yù)定索引位置，首先沿當(dāng)前索引位置指向四個(gè)預(yù)定索引位置中輸入識(shí)別的索引位置的方向，操作定位伺服24，從而選擇輸入識(shí)別的索引位置。邏輯電路選擇表示所選索引位置的預(yù)定比。然后，邏輯電路465確定比較比與選擇比之間的誤差，接著沿減小伺服位置誤差的方向操作定位伺服24，從而跟隨選擇的索引位置。
圖22說(shuō)明本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例。另外參考圖1，在步540從控制裝置12接收輸入，并且在步542，伺服軌道解碼器和伺服邏輯電路465識(shí)別和選擇預(yù)定索引位置。如步545所示，表示可以選擇對(duì)多個(gè)伺服讀頭平均，或使用單讀頭。其中的選擇將根據(jù)對(duì)頭20的類(lèi)型和介質(zhì)的類(lèi)型的識(shí)別來(lái)作出，并且步545表示了與該識(shí)別關(guān)聯(lián)的信息。
如果僅使用一個(gè)伺服讀元件，“1”，則在步547，伺服讀元件在邊緣之一處傳感不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)。傳感步在一個(gè)小于并大致上為邊緣之間的整個(gè)預(yù)定距離的距離上傳感。特別是，其中索引位置與邊緣之一的位移大致上是分開(kāi)邊緣的預(yù)定距離的25％，伺服讀元件的傳感距離在預(yù)定距離的大致80％與大致97％之間。
如果在步545中使用多于一個(gè)元件，“＞1”，則讀元件在步548各在分開(kāi)伺服軌道的對(duì)應(yīng)邊緣傳感不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)。在步549，傳感讀元件的各自傳感的不同信號(hào)被平均。然后，在步550，伺服解碼器28比較或來(lái)自步547的單不同伺服信號(hào)，或來(lái)自步549的平均不同伺服信號(hào)，以確定伺服信號(hào)之間的比。
按相同順序，獨(dú)立位置傳感器460獨(dú)立地傳感頭20的伺服讀元件相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置，當(dāng)前近似位置或指示由伺服讀元件在步560所探測(cè)的當(dāng)前預(yù)定索引位置，或指示由伺服讀元件在步561所探測(cè)的伺服軌道中間伺服信號(hào)的邊緣。根據(jù)在步561探測(cè)的當(dāng)前邊緣，邏輯電路465在步565比較來(lái)自步550的兩個(gè)不同信號(hào)(S1)和(S2)的比，以確定兩個(gè)信號(hào)中哪個(gè)較大。較大的信號(hào)(S1)或(S2)指示方向，以相對(duì)伺服軌道中間伺服信號(hào)的指示當(dāng)前邊緣，指示第一位移方向(步566)或第二位移方向(步567)的當(dāng)前預(yù)定索引位置。
因此，步560、步566或567指示由伺服讀元件傳感的當(dāng)前預(yù)定索引位置。在步570，使用在步542選擇的預(yù)定索引位置，以便如果有的話(huà)，選擇包括沿所選方向離定心邊緣比有預(yù)定偏移的預(yù)定比。在圖20的說(shuō)明例子中，表示偏移的幅值比將是表示沿一個(gè)方向505或508離開(kāi)中心信號(hào)44的1／4預(yù)定距離490的位移的大致3／4，并且是表示沿另一方向506或507離開(kāi)邊緣向內(nèi)的1／4位移的大致1／4。在圖23的例子中，在步570選擇的預(yù)定比對(duì)于邊緣索引位置600或601包括大致1／2幅值比，對(duì)于索引位置602和605包括大致5／6幅值比，表示沿一個(gè)方向離開(kāi)中心信號(hào)44的1／3位移，以及對(duì)于索引位置603和604包括大致1／6幅值比，表示離開(kāi)邊緣向內(nèi)的1／3預(yù)定距離490的位移。
如果頭20的伺服讀元件當(dāng)前沒(méi)有定位在選擇的索引位置，邏輯電路465在步575首先操作伺服定位器24，以把伺服讀元件移到選擇的索引位置。重復(fù)步560、步566或步567，直到伺服讀元件正確地粗定位在選擇的索引位置。
一旦伺服讀元件粗定位在選擇的索引位置，軌道跟隨開(kāi)始。在步580，邏輯電路465把步550的兩個(gè)傳感伺服信號(hào)的之后比較比與步570的選擇比相比較。該比較確定相對(duì)所選索引位置的伺服位置誤差。邏輯電路465然后在步585操作伺服定位器，以使伺服讀元件沿減小伺服位置誤差的方向移動(dòng)。
步547或步548，及步550、步580和步585然后繼續(xù)跟隨所選預(yù)定索引位置。
因此，本發(fā)明增加了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌道的軌道密度，同時(shí)利用現(xiàn)有介質(zhì)伺服軌道，以便可以操作伺服系統(tǒng)，從而對(duì)于現(xiàn)有介質(zhì)如先前那樣利用伺服軌道定位信息，并且以更精確方式利用相同的伺服軌道定位信息，以較高軌道密度存取數(shù)據(jù)軌道。
雖然已經(jīng)詳細(xì)地說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)，在不違反如以下權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍下，可能對(duì)這些實(shí)施例出現(xiàn)各種變更和適應(yīng)。
權(quán)利要求
1．一種用于探測(cè)相對(duì)一個(gè)伺服軌道的伺服定位的方法，所述伺服軌道至少具有兩個(gè)邊緣，各所述邊緣包括一個(gè)在兩個(gè)不同的記錄伺服信號(hào)之間的分界面，所述邊緣在一個(gè)中間所述記錄伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊，所述邊緣分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離，所述方法包括步驟在所述邊緣之一處傳感所述不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)，所述傳感步驟在一個(gè)與所述邊緣的所述之一大致正交的距離上傳感，所述距離不大于并大致上為整個(gè)所述預(yù)定距離；比較所述兩個(gè)傳感伺服信號(hào)，以確定它們之間的比；以及響應(yīng)所述比較步驟，確定所述傳感伺服信號(hào)的所述比較比與一個(gè)預(yù)定比之間的誤差，如果有的話(huà)，所述預(yù)定比包括一個(gè)沿預(yù)定方向相對(duì)定心邊緣比的預(yù)定偏移，所述預(yù)定比識(shí)別一個(gè)與所述邊緣的所述之一大致平行，并且相對(duì)所述邊緣的所述之一位移的預(yù)定索引位置，所述誤差探測(cè)相對(duì)所述伺服軌道預(yù)定索引位置的所述伺服定位。
2．權(quán)利要求1的方法，其中所述傳感步驟距離另外大于所述預(yù)定索引位置離開(kāi)所述邊緣的所述之一的所述位移的兩倍。
3．權(quán)利要求2的方法，其中所述傳感步驟距離包括在分開(kāi)所述邊緣的所述預(yù)定距離的大致80％與大致100％之間。
4．權(quán)利要求1的方法，用于探測(cè)相對(duì)多個(gè)大致平行隔開(kāi)的所述伺服軌道的所述伺服定位，所述隔開(kāi)的伺服軌道相互隔開(kāi)一個(gè)距離，所述距離比各所述伺服軌道的所述兩個(gè)邊緣之間的所述分開(kāi)大得多，其中所述傳感步驟另外包括在所述伺服軌道的各對(duì)應(yīng)邊緣處傳感所述兩個(gè)所述不同信號(hào)；以及所述比較步驟另外包括把各所述伺服軌道的對(duì)應(yīng)傳感的所述兩個(gè)不同信號(hào)平均，以確定所述兩個(gè)平均不同信號(hào)之間的所述比。
5．權(quán)利要求1的方法，另外包括步驟獨(dú)立地傳感所述傳感步驟相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置，所述當(dāng)前近似位置指示被探測(cè)的所述伺服軌道中間伺服信號(hào)的當(dāng)前邊緣。
6．權(quán)利要求5的方法，用于探測(cè)相對(duì)所述伺服軌道的預(yù)定索引位置的所述伺服定位，所述預(yù)定索引位置相對(duì)所述中間伺服信號(hào)沿離開(kāi)所述指示的當(dāng)前邊緣的第一或第二位移方向分別位移，其中所述確定步驟另外包括步驟由所述比較比確定哪個(gè)所述傳感伺服信號(hào)較大；以及響應(yīng)所述較大伺服信號(hào)確定，選擇所述預(yù)定比，作為相對(duì)所述伺服軌道中間伺服信號(hào)，沿離開(kāi)所述指示當(dāng)前邊緣的所述第一或所述第二位移方向，指示當(dāng)前預(yù)定索引位置。
7．權(quán)利要求1的方法，用于探測(cè)相對(duì)所述伺服軌道的預(yù)定索引位置的所述伺服定位，所述預(yù)定索引位置沿相對(duì)所述中間伺服信號(hào)離開(kāi)各所述邊緣的第一或第二位移方向分別位移，所述方法另外包括步驟獨(dú)立地傳感所述傳感步驟相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置，所述當(dāng)前近似位置指示被探測(cè)的所述伺服軌道的所述預(yù)定索引位置的當(dāng)前位置。
8．一種用于跟隨與一個(gè)伺服軌道有關(guān)的伺服索引位置的方法，所述伺服軌道至少具有兩個(gè)邊緣，各所述邊緣包括一個(gè)在兩個(gè)不同的記錄伺服信號(hào)之間的分界面，所述邊緣在一個(gè)中間所述記錄伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊，所述邊緣分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離，所述伺服索引位置與所述邊緣的所述之一大致平行，并且相對(duì)所述邊緣的所述之一位移，所述方法包括步驟在所述邊緣之一處傳感所述不同記錄伺服信號(hào)的不多于兩個(gè)，所述傳感步驟在一個(gè)與所述邊緣的所述之一大致正交的距離上傳感，所述距離不大于并大致上為整個(gè)所述預(yù)定距離；比較所述兩個(gè)傳感伺服信號(hào)，以確定它們之間的比；響應(yīng)所述比較步驟，確定所述比較傳感伺服信號(hào)的所述比與一個(gè)預(yù)定比之間的誤差，如果有的話(huà)，所述預(yù)定比包括一個(gè)沿預(yù)定方向相對(duì)定心邊緣比的預(yù)定偏移，以確定相對(duì)所述伺服索引位置的伺服位置誤差；以及沿減小所述伺服位置誤差的方向操作一個(gè)定位伺服，從而跟隨所述伺服索引位置。
9．權(quán)利要求8的方法，用于跟隨相對(duì)多個(gè)大致平行的所述伺服軌道的所述伺服索引位置，所述伺服軌道分開(kāi)一個(gè)距離，所述距離大致上大于各所述伺服軌道的所述兩個(gè)邊緣之間的所述分開(kāi)，其中所述傳感步驟另外包括在所述伺服軌道的各對(duì)應(yīng)邊緣處傳感所述兩個(gè)所述不同信號(hào)；以及所述比較步驟另外包括把各所述伺服軌道的對(duì)應(yīng)傳感的所述兩個(gè)不同信號(hào)平均，以確定它們之間的所述比。
10．一種用于選擇和跟隨一個(gè)伺服軌道的多個(gè)預(yù)定索引位置之一的方法，對(duì)輸入作出響應(yīng)，以識(shí)別所述一個(gè)預(yù)定索引位置，所述伺服軌道至少具有兩個(gè)邊緣，各所述邊緣包括一個(gè)在兩個(gè)不同的記錄伺服信號(hào)之間的分界面，所述邊緣大致上相互平行，并且在一個(gè)中間所述記錄伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊上，所述邊緣分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離，所述多個(gè)預(yù)定索引位置的各位置相對(duì)所述中間伺服信號(hào)，沿離開(kāi)各所述邊緣的第一或第二位移方向分別位移，所述方法包括步驟在所述邊緣之一處傳感所述不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)；獨(dú)立地傳感所述傳感步驟相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置；響應(yīng)所述獨(dú)立傳感步驟，指示在所述傳感步驟傳感的所述多個(gè)預(yù)定索引位置中的當(dāng)前位置；響應(yīng)所述當(dāng)前索引位置指示步驟，及所述輸入識(shí)別的預(yù)定索引位置，首先沿所述指示的當(dāng)前索引位置指向所述預(yù)定索引位置中的所述輸入識(shí)別位置的方向，操作一個(gè)定位伺服，從而選擇所述預(yù)定索引位置的所述識(shí)別位置；響應(yīng)所述傳感步驟，比較所述兩個(gè)傳感伺服信號(hào)，以確定它們之間的比；響應(yīng)所述比較步驟，確定所述比較傳感伺服信號(hào)的所述比與一個(gè)預(yù)定比之間的誤差，如果有的話(huà)，所述預(yù)定比包括一個(gè)沿所述預(yù)定索引位置的所述選擇位置的所述預(yù)定方向，相對(duì)定心邊緣比的預(yù)定偏移，從而確定相對(duì)所述選擇的預(yù)定索引位置的伺服位置誤差；以及沿減小所述伺服位置誤差的方向順序操作所述定位伺服，從而跟隨所述選擇的預(yù)定索引位置。
11．權(quán)利要求10的方法，其中所述傳感步驟另外包括在一個(gè)與所述邊緣的所述之一大致正交的距離上傳感，所述距離不大于并且大致上為整個(gè)所述預(yù)定距離。
12．權(quán)利要求11的方法，其中所述傳感步驟距離另外大于所述預(yù)定索引位置離開(kāi)所述邊緣的所述之一的所述位移的兩倍。
13．權(quán)利要求12的方法，其中所述傳感步驟距離包括在分開(kāi)所述邊緣的所述預(yù)定距離的大致80％與大致100％之間。
14．一種用于選擇和跟隨一個(gè)伺服軌道的多個(gè)預(yù)定索引位置之一的方法，對(duì)輸入作出響應(yīng)，以識(shí)別所述一個(gè)預(yù)定索引位置，所述伺服軌道至少具有兩個(gè)邊緣，各所述邊緣包括一個(gè)在兩個(gè)不同的記錄伺服信號(hào)之間的分界面，所述邊緣大致上相互平行，并且在一個(gè)中間所述記錄伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊上，所述邊緣分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離，所述多個(gè)預(yù)定索引位置中的兩個(gè)位置相對(duì)所述中間伺服信號(hào)，沿離開(kāi)各所述邊緣的第一或第二位移方向分別位移，所述方法包括步驟在所述邊緣之一處傳感所述不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)；獨(dú)立地傳感所述傳感步驟相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置，所述當(dāng)前近似位置指示被探測(cè)的所述中間伺服信號(hào)的當(dāng)前邊緣；比較所述兩個(gè)傳感的伺服信號(hào)，以確定它們之間的比；由所述比較比確定哪個(gè)所述傳感伺服信號(hào)較大，所述確定指示所述傳感步驟相對(duì)所述指示的當(dāng)前邊緣的位移方向；響應(yīng)所述獨(dú)立傳感步驟，及所述位移方向確定步驟，使用所述邊緣指示和所述比方向確定，通過(guò)相對(duì)所述指示的當(dāng)前邊緣的所述位移方向，指示在所述傳感步驟中傳感的所述預(yù)定索引位置中的當(dāng)前位置；響應(yīng)所述當(dāng)前索引位置指示步驟，及所述輸入識(shí)別的預(yù)定索引位置，首先沿所述當(dāng)前索引位置指向所述預(yù)定索引位置中的所述輸入識(shí)別位置的方向，操作一個(gè)定位伺服，從而選擇所述四個(gè)預(yù)定索引位置中的所述輸入識(shí)別位置；響應(yīng)所述比較步驟，確定所述比較傳感伺服信號(hào)的所述比與一個(gè)預(yù)定比之間的誤差，如果有的話(huà)，所述預(yù)定比包括一個(gè)沿所述預(yù)定索引位置的所述選擇位置的所述預(yù)定方向，相對(duì)定心邊緣比的預(yù)定偏移，從而確定相對(duì)所述選擇的預(yù)定索引位置的伺服位置誤差；以及沿減小所述伺服位置誤差的方向順序操作所述定位伺服，從而跟隨所述選擇的預(yù)定索引位置。
15．一種伺服位置探測(cè)器，用于探測(cè)相對(duì)一個(gè)伺服軌道的伺服定位，所述伺服軌道至少具有兩個(gè)邊緣，各所述邊緣包括一個(gè)在兩個(gè)不同的記錄伺服信號(hào)之間的分界面，所述邊緣在一個(gè)中間所述記錄伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊上，所述邊緣分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離，所述傳感器包括一個(gè)伺服讀元件，具有一個(gè)有效傳感區(qū)，在一個(gè)與所述邊緣的所述之一大致正交的距離上延伸，所述距離不大于并且大致上為整個(gè)所述預(yù)定距離，所述伺服讀元件從而在所述邊緣之一處探測(cè)所述不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)；和與所述伺服讀元件耦合的邏輯電路，把所述兩個(gè)傳感伺服信號(hào)比較，以確定它們之間的比，并且確定所述傳感伺服信號(hào)的所述比較比與一個(gè)預(yù)定比之間的誤差，如果有的話(huà)，所述預(yù)定比包括一個(gè)沿預(yù)定方向相對(duì)定心邊緣比的預(yù)定偏移，所述預(yù)定比識(shí)別一個(gè)預(yù)定索引位置，它與所述邊緣的所述之一大致平行，并且相對(duì)所述邊緣的所述之一位移，以及提供一個(gè)與所述確定誤差有關(guān)的輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)探測(cè)相對(duì)所述伺服軌道預(yù)定索引位置的所述伺服定位。
16．權(quán)利要求15的伺服位置探測(cè)器，其中所述伺服讀元件有效傳感區(qū)距離大于所述預(yù)定索引位置離開(kāi)所述邊緣的所述之一的所述位移的兩倍。
17．權(quán)利要求16的伺服位置探測(cè)器，其中所述伺服讀元件有效傳感區(qū)距離包括在分開(kāi)所述邊緣的所述預(yù)定距離的大致80％與大致100％之間。
18．權(quán)利要求15的伺服位置探測(cè)器，用于探測(cè)相對(duì)多個(gè)大致平行隔開(kāi)的所述伺服軌道的所述伺服定位，所述隔開(kāi)的伺服軌道相互隔開(kāi)一個(gè)距離，所述距離比各所述伺服軌道的所述兩個(gè)邊緣之間的所述分開(kāi)大得多，所述探測(cè)器另外包括多個(gè)隔開(kāi)的所述伺服讀元件，以在所述伺服軌道的各對(duì)應(yīng)邊緣處傳感所述兩個(gè)所述不同信號(hào)；并且所述邏輯電路另外與所述多個(gè)伺服讀元件各自耦合，并且把所述多個(gè)讀元件各自對(duì)應(yīng)傳感的所述兩個(gè)不同信號(hào)平均，比較所述平均伺服信號(hào)，以確定它們之間的比，并且確定所述平均的不同伺服信號(hào)的所述比較比與所述預(yù)定比之間的誤差。
19．權(quán)利要求15的伺服位置探測(cè)器，另外包括一個(gè)獨(dú)立位置傳感器，傳感所述伺服讀元件相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置，所述當(dāng)前近似位置指示當(dāng)前與所述伺服讀元件對(duì)準(zhǔn)，并且由所述伺服讀元件探測(cè)的所述伺服軌道的當(dāng)前邊緣，而且其中所述邏輯電路另外使用所述近似位置，以識(shí)別所述當(dāng)前預(yù)定索引位置，并且選擇所述預(yù)定比。
20．權(quán)利要求19的伺服位置探測(cè)器，用于探測(cè)相對(duì)所述伺服軌道的預(yù)定索引位置的所述伺服定位，所述預(yù)定索引位置相對(duì)所述中間伺服信號(hào)，沿離開(kāi)所述指示的當(dāng)前邊緣的第一或第二位移方向分別位移，并且其中所述邏輯電路另外由所述比較比確定哪個(gè)所述傳感伺服信號(hào)較大，而且響應(yīng)所述較大伺服信號(hào)確定，選擇所述預(yù)定比，作為沿離開(kāi)所述伺服軌道的所述指示的當(dāng)前邊緣的所述第一或所述第二位移方向，指示當(dāng)前預(yù)定索引位置。
21．權(quán)利要求15的伺服位置探測(cè)器，用于探測(cè)相對(duì)所述伺服軌道的預(yù)定索引位置的所述伺服定位，所述預(yù)定索引位置相對(duì)所述中間伺服信號(hào)，沿離開(kāi)各所述邊緣的第一或第二位移方向分別位移；所述伺服位置探測(cè)器另外包括一個(gè)獨(dú)立位置傳感器，它傳感所述伺服讀元件相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置，所述當(dāng)前近似位置指示與所述伺服讀元件對(duì)準(zhǔn)，并且由所述伺服讀元件探測(cè)的所述伺服軌道的所述預(yù)定索引位置的當(dāng)前位置；并且其中所述邏輯電路另外使用所述近似位置，以識(shí)別所述當(dāng)前預(yù)定索引位置，并且選擇所述預(yù)定比。
22．一種伺服軌道跟隨器，用于探測(cè)和跟隨與一個(gè)伺服軌道有關(guān)的伺服索引位置，所述伺服軌道至少具有兩個(gè)邊緣，各所述邊緣包括一個(gè)在兩個(gè)不同的記錄伺服信號(hào)之間的分界面，所述邊緣在一個(gè)中間所述記錄伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊，所述邊緣分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離，所述伺服軌道跟隨器包括一個(gè)伺服讀元件，具有一個(gè)有效傳感區(qū)，在一個(gè)與所述邊緣的所述之一大致正交的距離上延伸，所述距離不大于并且大致上為整個(gè)所述預(yù)定距離，所述伺服讀元件從而在所述邊緣之一處傳感所述不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)；與所述伺服讀元件耦合的邏輯電路，把所述兩個(gè)傳感伺服信號(hào)比較，以確定它們之間的比，并且確定所述傳感伺服信號(hào)的所述比較比與一個(gè)預(yù)定比之間的誤差，如果有的話(huà)，所述預(yù)定比包括一個(gè)沿預(yù)定方向相對(duì)定心邊緣比的預(yù)定偏移，并且提供一個(gè)與所述確定誤差有關(guān)的輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)識(shí)別相對(duì)一個(gè)預(yù)定索引位置的所述伺服位置誤差，所述預(yù)定索引位置與所述邊緣的所述之一大致平行，并且相對(duì)所述邊緣的所述之一位移；和一個(gè)伺服定位器，與所述邏輯電路耦合，以沿減小所述伺服位置誤差的方向移動(dòng)所述伺服讀元件，從而跟隨所述伺服索引位置。
23．權(quán)利要求22的伺服軌道跟隨器，其中所述伺服讀元件有效傳感區(qū)距離大于所述預(yù)定索引位置離開(kāi)所述邊緣的所述之一的所述位移的兩倍。
24．權(quán)利要求23的伺服軌道跟隨器，其中所述伺服讀元件有效傳感區(qū)距離包括在分開(kāi)所述邊緣的所述預(yù)定距離的大致80％與大致100％之間。
25．權(quán)利要求22的伺服軌道跟隨器，用于探測(cè)和跟隨相對(duì)多個(gè)大致平行隔開(kāi)的所述伺服軌道的所述伺服索引位置，所述隔開(kāi)的伺服軌道相互隔開(kāi)一個(gè)距離，所述距離比各所述伺服軌道的所述兩個(gè)邊緣之間的所述分開(kāi)大得多，所述伺服軌道跟隨器另外包括多個(gè)隔開(kāi)的所述伺服讀元件，以在所述伺服軌道的各對(duì)應(yīng)邊緣處傳感所述兩個(gè)所述不同信號(hào)；并且其中所述邏輯電路另外與所述多個(gè)伺服讀元件各自耦合，并且把所述多個(gè)讀元件各自對(duì)應(yīng)傳感的所述兩個(gè)不同信號(hào)平均，比較所述兩個(gè)平均的伺服信號(hào)，以確定它們之間的比，并且確定所述平均的不同伺服信號(hào)的所述比較比與所述預(yù)定比之間的誤差。
26．一種伺服軌道跟隨器，用于選擇和跟隨一個(gè)伺服軌道的多個(gè)預(yù)定索引位置中的一個(gè)，對(duì)一個(gè)輸入信號(hào)作出響應(yīng)，以識(shí)別所述一個(gè)預(yù)定索引位置，所述伺服軌道至少具有兩個(gè)邊緣，各所述邊緣包括一個(gè)在兩個(gè)不同的記錄伺服信號(hào)之間的分界面，所述邊緣在一個(gè)中間所述記錄伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊，所述邊緣分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離，所述索引位置的各位置大致上與所述兩個(gè)邊緣平行，并且分別沿第一和第二方向相對(duì)所述邊緣之一位移，所述伺服軌道跟隨器包括一個(gè)接收所述輸入信號(hào)的輸入端；一個(gè)伺服讀元件，具有一個(gè)有效傳感區(qū)，與所述邊緣的所述之一大致正交地延伸，以在所述邊緣之一處傳感所述不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)；一個(gè)獨(dú)立位置傳感器，傳感所述伺服讀元件相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置，所述當(dāng)前近似位置指示與所述伺服讀元件對(duì)準(zhǔn)，并且由所述伺服讀元件探測(cè)的所述伺服軌道的所述預(yù)定索引位置的當(dāng)前位置；邏輯電路，與所述輸入端、所述獨(dú)立位置傳感器和所述伺服讀元件耦合；所述邏輯電路響應(yīng)所述接收的輸入信號(hào)，以確定所述多個(gè)預(yù)定索引位置中的所述識(shí)別的位置，選擇一個(gè)邊緣和表示所述輸入識(shí)別的預(yù)定索引位置的預(yù)定比，如果有的話(huà)，所述預(yù)定比包括一個(gè)沿預(yù)定方向相對(duì)定心邊緣比的預(yù)定偏移；響應(yīng)所述當(dāng)前近似位置，以指示由所述伺服讀元件探測(cè)的所述預(yù)定索引位置中的當(dāng)前位置，比較所述兩個(gè)傳感的伺服信號(hào)，以確定它們之間的比，并且首先確定在(1)所述當(dāng)前指示的預(yù)定索引位置與(2)所述選擇的預(yù)定索引位置之間的誤差，其次確定在(1)所述比較比與(2)所述選擇的預(yù)定比之間的誤差，并且提供一個(gè)與所述確定誤差有關(guān)的輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)識(shí)別相對(duì)所述輸入指示的預(yù)定索引位置的所述伺服位置誤差；和一個(gè)伺服定位器，與所述邏輯電路耦合，以沿所述當(dāng)前索引位置指向所述選擇的預(yù)定索引位置的方向，然后沿減小所述識(shí)別選擇的預(yù)定索引位置處的所述伺服誤差的方向，移動(dòng)所述伺服讀元件。
27．權(quán)利要求26的伺服軌道跟隨器，其中所述伺服讀元件包括一個(gè)有效傳感區(qū)，在所述大致正交方向的距離上延伸，所述距離不大于并且大致上為分開(kāi)所述邊緣的整個(gè)所述預(yù)定距離，所述伺服讀元件從而在所述邊緣之一處傳感所述不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)。
28．權(quán)利要求27的伺服軌道跟隨器，其中所述伺服讀元件有效傳感區(qū)距離大于所述預(yù)定索引位置離開(kāi)所述邊緣的所述之一的所述位移的兩倍。
29．權(quán)利要求28的伺服軌道跟隨器，其中所述伺服讀元件有效傳感區(qū)距離包括在分開(kāi)所述邊緣的所述預(yù)定距離的大致80％與大致100％之間。
30．一種伺服軌道跟隨器，用于選擇和跟隨一個(gè)伺服軌道的多個(gè)預(yù)定索引位置中的一個(gè)，對(duì)一個(gè)輸入信號(hào)作出響應(yīng)，以識(shí)別所述一個(gè)預(yù)定索引位置，所述伺服軌道至少具有兩個(gè)邊緣，各所述邊緣包括一個(gè)在兩個(gè)不同的記錄伺服信號(hào)之間的分界面，所述邊緣在一個(gè)中間所述記錄伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊，所述邊緣分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離，所述索引位置的各位置大致上與所述兩個(gè)邊緣平行，并且分別沿第一和第二方向相對(duì)所述邊緣之一位移，所述伺服軌道跟隨器包括一個(gè)接收所述輸入信號(hào)的輸入端；一個(gè)伺服讀元件，具有一個(gè)有效傳感區(qū)，與所述邊緣的所述之一大致正交地延伸，以在所述邊緣之一處傳感所述不同記錄伺服信號(hào)中的不多于兩個(gè)；一個(gè)獨(dú)立位置傳感器，傳感所述伺服讀元件相對(duì)一個(gè)參考的當(dāng)前近似位置，所述當(dāng)前近似位置指示與所述伺服讀元件對(duì)準(zhǔn)，并且由所述伺服讀元件探測(cè)的所述伺服軌道的當(dāng)前邊緣；邏輯電路，與所述輸入端、所述獨(dú)立位置傳感器和所述伺服讀元件耦合；所述邏輯電路響應(yīng)所述接收的輸入信號(hào)，以確定所述多個(gè)預(yù)定索引位置中的所述識(shí)別的位置，選擇一個(gè)邊緣和表示所述輸入識(shí)別的預(yù)定索引位置的預(yù)定比，如果有的話(huà)，所述預(yù)定比包括一個(gè)沿預(yù)定方向相對(duì)定心邊緣比的預(yù)定偏移；響應(yīng)所述當(dāng)前近似位置，以指示由所述伺服讀元件探測(cè)的所述邊緣的當(dāng)前邊緣；比較所述兩個(gè)傳感的伺服信號(hào)，以確定它們之間的比，并且首先確定在(1)具有所述傳感伺服信號(hào)的所述比較比，以指示所述當(dāng)前索引位置的所述指示的當(dāng)前邊緣，與(2)具有所述預(yù)定比，以識(shí)別所述選擇的預(yù)定索引位置的所述選擇邊緣之間的誤差，其次確定在(1)所述比較比與(2)所述選擇的預(yù)定比之間的誤差，并且提供一個(gè)與所述確定誤差有關(guān)的輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)識(shí)別相對(duì)所述輸入識(shí)別的預(yù)定索引位置的所述伺服位置誤差；和一個(gè)伺服定位器，與所述邏輯電路耦合，以沿所述當(dāng)前索引位置指向所述選擇的預(yù)定索引位置的方向，然后沿減小所述識(shí)別選擇的預(yù)定索引位置處的所述伺服位置誤差的方向，移動(dòng)所述伺服讀元件。
全文摘要
一種伺服位置探測(cè)器和一種方法,用于探測(cè)和跟隨相對(duì)一個(gè)伺服軌道的邊緣偏移的索引位置。該伺服軌道具有兩個(gè)邊緣,在一個(gè)中間記錄伺服信號(hào)的相對(duì)側(cè)邊,邊緣分開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離。一個(gè)伺服讀元件具有一個(gè)有效傳感區(qū),它不大于并且大致上為分開(kāi)邊緣的整個(gè)預(yù)定距離,一個(gè)獨(dú)立位置傳感器傳感伺服讀元件的近似位置,邏輯電路比較兩個(gè)傳感的伺服信號(hào),提供相對(duì)索引位置的伺服位置誤差。一個(gè)伺服定位器移動(dòng)伺服讀元件,以減小伺服位置誤差。
文檔編號(hào)G11B5/584GK1291772SQ0012922
公開(kāi)日2001年4月18日 申請(qǐng)日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月7日
發(fā)明者亞歷克斯·奇萊尼, 約翰·J·格尼沃克, 羅伯特·A·胡特欽斯, 史蒂文·C·維爾斯 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司