用于验证带介质中的伺服图形的方法和设备

摘要

一种用于验证带介质中的伺服图形的系统和方法，包括带驱动单元，该带驱动单元沿长度方向跨读头移动该带介质。该带驱动单元适合于使用包括至少一个伺服条带的带，每个伺服条带包括至少一个伺服图形。该带驱动单元在相对于带介质的宽度方向上跨该伺服条带扫描该读头。该系统和方法还包括适合于验证该伺服图形的电子控制单元。

说明书

技术领域

本公开内容涉及用于验证带介质中的伺服图形的方法和设备。

背景技术

具有预先写入的伺服图形的磁性存储介质经常被用于数据的存储 和检索。磁带是用于存储大量数据的经济介质，并且穿插有数据轨道 的预先记录的伺服图形使得能够在带上实现更高数据存储密度。磁带 盒经常被用于在大的计算中心备份大量数据。磁带盒还应用在存储在 诸如个人计算机的较小的计算机上的数据备份中。

伺服图形经常是在带制造过程期间被预先记录并验证的。这样， 伺服图形在带介质被用于数据存储之前就被记录在该介质中。经常通 过使用一组相对窄的读装置读取该伺服图形来完成验证，该组读装置 与在带驱动中使用的读装置宽度大致相同。这种方法导致仅仅每一个 伺服条带的宽度的一小部分得到验证。因此，仅覆盖伺服条带的宽度 的一小部分的伺服图形缺陷可能未被检测到。

在替代的验证方法中，“全宽度”读装置可以用来读取伺服条带 的整个宽度。在这样的方法中，在尝试检测覆盖伺服条带的宽度的一 部分的缺陷时可以测量幅度。虽然这种方法确实允许扫描伺服条带的 全部宽度，但这种方法在其检测因伺服图形中固有的典型幅度变化而 引起的窄的伺服缺陷的能力上是受限的。此外，读装置的异常大的宽 度可能阻碍伺服图形的解调和能够检测窄的缺陷的许多质量度量的评 价。

伺服图形的验证可以阻止有错误的带盒被装运到消费者。在消费 者尝试使用该有缺陷的盒进行数据存储和随后的检索时，伺服图形错 误可以造成永久的数据错误。

发明内容

用于验证带介质中的伺服图形的系统和方法包括带驱动单元，该 带驱动单元在长度方向上跨读头移动带。该带驱动单元适合于使用包 括至少一个伺服条带的带，每个伺服条带包括至少一个伺服图形。该 带驱动单元移动读头，以在相对于带的宽度方向上跨伺服条带进行扫 描。该系统和方法还包括适合于验证该伺服图形的电子控制单元。

在系统的实施例中，控制单元适合于解调该伺服图形和验证解调 后的伺服图形。在系统的各种实施例中，验证解调后的伺服图形可以 包括一个或多个以下度量：计算帧丢失率，测量解调后的伺服图形的 峰值幅度之间的幅度变化，计算多个峰值幅度的峰值幅度的平均移动 范围，以及计算多个峰值幅度的变化系数。

在系统的一个实施例中，读头被可操作地连接到伺服写装置设备。 在一些实施例中，带可以是光学带。

在另一实施例中，用于验证伺服图形的方法包括在平行于带的长 度的方向上跨读头移动带。带包括至少一个伺服条带，并且每个伺服 条带包括伺服图形。该方法还包括在平行于带介质的宽度的方向上跨 伺服条带扫描该读头，并且读取伺服图形。该方法还包括验证该至少 一个伺服图形。

在一个实施例中，该方法还包括解调该至少一个伺服图形并验证 解调后的伺服图形。在该方法的各种实施例中，验证解调后的伺服图 形可以包括一个或多个以下度量：计算帧丢失率，测量解调后的伺服 图形的峰值幅度之间的幅度变化，计算多个峰值幅度的峰值幅度的平 均移动范围，以及计算多个峰值幅度的变化系数。在一个实施例中， 该方法包括与负峰值的幅度变化分开地评估正峰值的幅度变化。

在另一实施例中，该方法包括定位读头以读取伺服图形，其中该 伺服图形被写在作为光学带或磁带的一部分的伺服条带上。该方法还 包括跨读头移动带，并且在垂直于带的运动方向的方向上跨该伺服条 带扫描该读头。该方法还包括读取和解调该伺服图形。该方法还包括 基于解调后的伺服图形生成统计分析，并基于该统计分析验证该伺服 图形。

在一个实施例中，该带包括磁带。在各种实施例中，生成该统计 分析包括生成相对于跨带位置的帧丢失率或者生成相对于跨带位置的 多个峰值幅度的变化系数。

根据本公开内容的实施例可以提供众多优势。例如，本公开内容 提供用于检测伺服轨道中的窄的缺陷的系统和方法，该缺陷可能不被 其它方法检测到。该方法阻止具有以其他方式不被检测到的缺陷的带 盒被装运到消费者。

根据结合附图的以下详细说明，本公开内容的以上优势以及其它 优势和特征将是很清楚的。

附图说明

图1示出了代表性的带100，其可以结合根据本公开内容的各种 实施例而被使用。

图2是示出根据本公开内容的一个实施例用于验证伺服图形的系 统或方法的操作的流程图。

图3是示出根据本公开内容用于验证伺服图形的系统的实施例的 简化示意图。

图4是示出根据本公开内容用于验证伺服图形的系统的替代实施 例的简化示意图。

图5a-5d示出基于相对于跨带位置的伺服图形信号的代表性统计 分析，其中该统计分析可用于根据本公开内容的各种实施例来验证伺 服图形。

具体实施方式

按照需要，本文公开了本发明的详细实施例；但是，应当理解， 所公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种和替代的形 式来被体现。附图不一定成比例；一些特征可能被夸大或最小化以显 示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解 释成限制性的，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式利用 本发明的代表性基础。

参考图1-5，将说明用于验证记录在带介质中的伺服图形的系统和 方法。为了描述方便以及为了有利于理解，本文中对贯穿附图中的相 似部件和特征使用相似的附图标记。

正如本领域技术人员将理解的，参照任一附图所示出和描述的本 发明的各种特征可以与在一个或多个其它附图中示出的特征相组合， 以产生本公开内容的未被明确示出或描述的实施例。示出的特征的组 合提供了对于典型应用的代表性实施例。但是，对于特定的应用或实 现方式，可能希望与本公开内容的教导一致的特征的各种组合和修改。

诸如在图1中示出并在以下更详细描述的数据存储带可以包括特 殊的预先写入条带，该条带被用来通过使用闭环反馈或伺服控制精确 定位读/写头。因此，这些条带一般被称为伺服条带。伺服条带可以包 括定位在伺服条带内的多个伺服轨道。伺服条带可以由读头上的相应 伺服读装置读取，允许该读/写头在带移动通过带路径时定位到希望的 轨道并在任何未预期的横向带运动期间停留在轨道上。伺服条带之间 的区域被用于数据存储，并且可以包含大量数据轨道。例如，代表性 的磁带可以包括以交替方式布置的八个(8)数据条带和九个(9)伺 服条带。每个数据条带可以包括多个数据轨道，比如448个轨道。类 似地，每个伺服条带可以包括用于读取伺服图形的多个位置。

有时在制造过程中伺服图形未被正确写入。当这种错误发生时， 未正确写入的伺服图形可能不足以使得能够实现对带介质上的位置的 识别。作为未正确写入的伺服图形的结果，带在其数据存储性能方面 可能是低质量的。未正确写入的伺服图形可能甚至造成有缺陷的或不 可使用的产品。伺服写入中的错误可能由伺服写入部件上灰尘或碎片 的聚集所导致。该碎片可以堵塞伺服写头中的间隙，或使得带介质的 相对于写头的高度变化。在任一情况下，可能发生可使被写入到介质 的信号降级的写入错误。伺服写入中的错误还可能由伺服写头的腐蚀 导致。与基于定时的伺服图形结合使用的写头包括伺服写头中的两个 或更多个间隙，并且一个间隙的腐蚀造成峰值幅度变化误差。

如之前所描述的，现有技术的伺服图形验证方法包括使用相对窄 的读装置，该读装置与在带驱动中使用的读装置宽度大致相同。在这 样的方法中，读装置被实现在相对于伺服条带大体上恒定的位置中， 并且因此读取和验证伺服条带的宽度的仅仅一小部分。照此，使用固 定的窄的读装置的方法不能检测未定位在伺服条带的验证部分上的伺 服缺陷。在替代的方法中，宽的读装置可以被用来读取伺服条带的整 个宽度。这样的读装置可能缺乏解调伺服图形的精确性，但它可以被 用来在尝试检测仅仅覆盖伺服条带的宽度的一部分的缺陷时测量幅 度。然而，这种方法在其检测因正常的幅度变化而引起的窄的伺服缺 陷的能力上是受限的。

虽然参照基于定时的伺服图形描述了各种代表性的实施例，但是 所描述的系统和方法不限于用于基于定时的伺服图形。例如，通过使 用如参照基于定时的伺服图形所描述的类似扫描策略，包括基于幅度 的伺服图形的带介质也可以被验证。

如本文所使用的，解调可以包括从伺服图形中提取横向的介质位 置。本文所描述的各种度量，包括帧丢失率和峰值幅度变化测量，也 可以基于伺服图形的“部分解调”而被评估，在该“部分解调”期间， 相关信息可以从伺服图形中被提取，而无需完全地提取横向介质位置。

现在参考图1，示出了代表性的带介质100，其可以结合根据本公 开内容的用于伺服图形验证的系统或方法而被使用。在示例性的实施 例中，带介质100包括磁带。带介质100具有从带介质100的相应端 部延伸的长度L和宽度W。带介质100包括多个伺服条带101。作为 示例，带介质可以包括九个伺服条带101。每个伺服条带101可以包 括伺服图形102。每个伺服图形102可以包括多个帧103。

现在参考图2，示出了说明用于验证伺服图形的系统或方法的操 作的流程图。该系统或方法可以包括定位读头以读取伺服图形，如块 200所表示的。伺服图形可以被写在如图1所示的光学带或磁带的伺 服条带上。该系统或方法还可以包括跨读头移动带，如块201所表示 的。附加地，该方法还包括在大体上垂直于带的运动方向的方向上跨 伺服条带的宽度扫描或移动该读头，如块202所表示的。该系统或方 法还可以包括读取和解调该伺服图形，如块203所表示的。该系统或 方法还可以包括生成解调后的伺服图形的统计分析，如块204所表示 的。该系统或方法还可以包括基于相对于跨带位置的伺服图形的一个 或多个统计分析来验证该伺服图形，如块205所表示的。

现在参考图3，示出了用于验证伺服图形的系统的示意性视图。 带介质100可以被设置在供带盘301上，并可以通过至少一个带盘驱 动马达(未示出)的伺服动作被传送到收带盘302。带盘驱动马达可 以工作来提供带100沿着带路径的平滑移动，并在加载和/或卸载期间 以及在数据或伺服图形的读和/或写期间以大体上线性的方式移动该 带。系统还包括被配置为读取带介质100的读头300。

相比于利用宽的读头或固定的窄的读头的现有技术方案，读头300 包括被配置为在宽度方向上跨伺服条带101进行扫描的窄的读装置。 电子控制单元303被操作地连接到读头300，如虚线所示。电子控制 单元303可以被配置为解调由读头300所读取的伺服图形。读头300 跨带宽度的移动相对于帧103的长度是慢的，以使得能够实现伺服图 形的这种解调。电子控制单元303还可以被配置为生成解调后的伺服 图形的统计分析，如将参照图5a-5d更详细讨论的那样。对本领域技 术人员而言将清楚的是，以上内容不需要由单个控制器执行，而可以 代替地被以组合方式工作的多个控制单元或计算机执行。

现在参考图4，示出了用于验证伺服图形的系统的另一实施例。 在该实施例中，系统被并入到伺服写装置设备中。在该实施例中，系 统包括写头401，该写头被可操作地连接到读头300。写头401被配置 为将伺服图形102写到带介质100上。这样的组合系统可能在一些制 造环境中是有优势的。

现在参考图5a-5d，示出了解调后的伺服图形相对于跨带位置的 示例性统计分析。在所示出的代表性实施例中，具有编号为0-8的九 个(9)伺服条带的磁带跨该带的宽度被定位。每个伺服条带大约74 μm宽。但是，与每个伺服条带相关联的窄的伺服元件仅仅约2μm 宽。照此，伺服元件可以具有位于相关联的伺服条带之内、如在图5a-5d 的统计分析中所大体上表示的多个跨带位置。跨带位置可以从特定伺 服条带的任一边开始测量，或者可以如图5a-5d所示从伺服条带的中 心开始测量。例如，0μm的跨带位置对应于每个伺服条带的中心。因 为大约2μm的读头宽度接近于在带驱动中使用的宽度，因此可以使 用现存的质量度量。为了增强对于跨带缺陷的灵敏度，跨带缺陷即在 垂直于带运动方向的方向之内沿着带的长度留存的那些缺陷，各种度 量可以根据跨带位置被评估。因此，通过跨伺服条带的宽度的大部分 扫描2μm伺服元件，每个伺服条带均被评估。

可以被评估的一个度量是帧丢失率或比例。图5a示出了对于九个 伺服条带的每一个相对于跨带位置的帧丢失比例的示例性绘图。如能 够在例如点501所看到的高的帧丢失率指示对应于本示例中的伺服条 带八的伺服图形中的缺陷。如图5a中所示，最高的帧丢失比例501发 生在距离伺服条带的中心约10μm处。对于伺服条带七而言与其他伺 服条带相比看起来明显更高的帧丢失比例还发生在大约-18μm、-8μ m、-5μm和+5μm处。图5b示出了带的相对于跨带位置的帧丢失比 例，如由所有被评估的伺服条带的在所有跨带位置处的大体上一致的 帧丢失率所指示的，该带不包含可检测到的伺服图形错误。

可以被评估以检测伺服图形中的缺陷的另一度量是伺服读信号的 峰值幅度之间的幅度变化测量。由于一些缺陷对一个极性的影响比对 另一个极性的影响更大，对于正峰值和负峰值可以分开地评估该度量。 可以被评估的一个峰值变化度量是峰值幅度的变化系数。图5c示出了 相对于跨带位置的峰值幅度的变化系数的示例性绘图。如能够在例如 点502所看到的高的变化系数指示该伺服图形中存在缺陷。图5d示出 了对于在所分析的任一条带或位置中均不包含可检测到的伺服图形错 误的带介质的根据跨带位置的变化系数。对于所有被评估的条带在所 有跨带位置处大体上一致的峰值幅度变化系数指示没有出现缺陷。

可以用来评估缺陷是否存在的另一幅度变化度量包括一组峰值的 峰值幅度的平均移动范围和峰值幅度的标准方差。对本领域技术人员 已知的各种其它度量也可以被实现来评估伺服图形错误或缺陷是否存 在。

如根据各种实施例所能够被看到的那样，根据本公开内容的用于 验证伺服图形的系统和方法可以相对于现有技术的实现方式提供相关 联的优势。例如，本公开内容提供了用于检测伺服轨道中可能不能被 其他方法检测到的窄的缺陷的系统和方法。这阻止了具有未被检测到 的缺陷的带盒被装运到消费者，以及避免昂贵的召回。

虽然已经详细描述了最好的模式，但熟悉本领域的技术人员将认 知在以下权利要求范围之内的各种替代性设计和实施例。虽然各种实 施例可能已经被描述成关于一个或多个期望的特征提供优势或者被描 述成相比其它实施例而言是优选的，但是如本领域技术人员所知道的， 一个或多个特征可以被折衷以实现期望的系统属性，这取决于具体的 应用和实现方式。这些属性包括，但不限于：成本、强度、持久度、 生命周期成本、可市场性、外观、包装、尺寸、可服务性、重量、可 制造性、组装简易性等。本文讨论的被描述成关于一个或多个特征相 比其它实施例或现有技术实现方式更不被期望的实施例并不在本公开 内容的范围之外，而是可能对于特定的应用是期望的。虽然以上描述 了示例性的实施例，但并非旨在这些实施例描述本发明的所有可能形 式。相反，在本说明书中使用的词语是描述而非限制的词语，并且应 当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改动。 此外，各种实现的实施例的特征可以被组合，以形成本发明的进一步 的实施例。