CN104715764B - 用于准静态斜向读取和/或记录的向后兼容磁头 - Google Patents

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CN104715764B CN201410679817.6A CN201410679817A CN104715764B CN 104715764 B CN104715764 B CN 104715764B CN 201410679817 A CN201410679817 A CN 201410679817A CN 104715764 B CN104715764 B CN 104715764B
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

本申请涉及用于准静态斜向读取和/或记录的向后兼容磁头。在有些实施例中，本发明涉及具有带换能器阵列的模块的磁头，能够在阵列相对于磁介质以不同角度定位时读出和/或写入，由此使得能够以多于一种的数据存储格式读出和/或写入。根据一种实施例的装置包括至少两个模块，每个模块具有N+1个换能器的阵列。阵列的轴大致彼此平行地定向。当阵列的轴以大约0.1°和大约10°之间的第一角度倾斜时，第一模块的第一阵列的N+1个换能器中的N个换能器与第二模块的第二阵列的N+1个换能器中的N个换能器大致对齐。

Description

用于准静态斜向读取和/或记录的向后兼容磁头
技术领域
本发明涉及数据存储系统，并且更具体而言，本发明涉及具有换能器阵列的模块，在阵列相对于磁介质以不同角度定位时能够读出和/或写入，由此使得能够以多于一种的数据存储格式读出和/或写入。
背景技术
在磁存储系统中，数据是利用磁换能器从磁记录介质读出并写到其上的。通过把磁记录换能器移动到介质上方将要存储数据的位置，数据被写到磁记录介质上。然后，磁记录换能器生成磁场，该磁场把数据编码到磁介质中。通过类似地定位磁读取换能器，然后感测磁介质的磁场，从介质读出数据。读出操作和写入操作可以独立地与介质的运动同步，以确保数据可以从介质上期望的位置读取出并写到介质上期望的位置。
数据存储行业中一个重要且持续的目标是增加介质上所存储的数据的密度。对于带式存储系统，这个目标已经导致增加记录带上的轨道和线性位密度，并且减小磁带介质的厚度。但是，随着小占用面积的发展，更高性能的带驱动系统已经在用于此类系统的磁带头组件的设计中造成了各种问题。
在带驱动系统中，磁带在磁带头的表面上方高速移动。通常，磁带头设计成最小化磁头和带之间的间距。磁头和磁带之间的间距是至关重要的，因此这些系统中的目标是让与带近距离接触的作为磁记录通量的来源的换能器的记录间隙，实现写入的急剧转变，并且让与带近距离接触的读出元件，提供从带到读出元件的有效磁场耦合。
通过增加跨磁带的数据轨道的个数，存储在磁带上的数据的数量可以增加。通过减小读出器和写入器的特征尺寸，诸如通过使用薄膜制备技术和MR传感器，更多轨道成为可能。但是，出于各种原因，读出器和写入器的特征尺寸不能任意减小，并且诸如横向带运动暂态以及带横向扩张和收缩(例如，与带行进的方向垂直)的这些因素必须与提供可接受的写入轨道和回读信号的读出器/写入器的尺寸取得平衡。限制面密度的一个问题是由带横向扩张和收缩造成的对齐不良。由于由湿度、磁带张力、温度、老化等变化造成的扩张和收缩，磁带的宽度可以变化多达大约0.1％。这常常被称为磁带尺寸稳定性(TDS)。
如果磁带在一个环境中被写入，然后在另一个环境中被回读，则TDS可能在回读期间阻止磁带上轨道的间距精确地匹配读出元件的间距。在目前的产品中，与写入轨道的尺寸相比，由TDS造成的轨道间距的变化很小，并且是在设计产品时被考虑的轨道预算的一部分。随着磁带的容量随时间增加，轨道变得越来越小并且TDS变成轨道预算越来越大的部分并且这是增大面密度的限制因素。
发明内容
根据一种实施例的装置包括至少两个模块，每个模块具有N+1个换能器的阵列。每个阵列的轴被限定在其相对的末端之间。阵列的轴彼此大致平行地定向。当阵列的轴朝着第一位置定位时，第一模块的第一阵列的N+1个换能器中的N个换能器与第二模块的第二阵列的N+1个换能器中的N个换能器大致对齐，所述第一位置的特征在于：每个阵列的轴都相对于与带行进跨过的预期方向垂直定向的线以大约0.1°和大约10°之间的第一角度定向。当阵列的轴朝着第二位置定位时，第一阵列的N+1个换能器中的N+1个换能器与第二阵列的N+1个换能器中的N+1个换能器大致对齐，每个阵列的轴都相对于与带行进的预期方向垂直定向的线以比第一角度小的第二角度定向。
这些实施例中任何一个都可以在诸如带驱动系统的磁性数据存储系统中实现，其中带驱动系统可以包括磁头、用于在磁头上方使磁介质(例如，记录带)经过的驱动机构，以及电耦合到磁头的控制器。
从以下具体描述，本发明的其它方面和实施例将变得清晰，当结合附图考虑时，所述具体描述将通过例子说明本发明的原理。
附图说明
图1A是根据一种实施例的简化的带驱动系统的示意图。
图1B是根据一种实施例的带盒(tape cartridge)的示意图。
图2示出了根据一种实施例的平直搭接的(flat-lapped)双向两模块的磁带头的侧视图。
图2A是从图2的线2A取得的带支承表面视图。
图2B是从图2A的圆圈2B取得的详细视图。
图2C是一对模块的部分带支承表面的详细视图。
图3是具有写-读-写配置的磁头的部分带支承表面视图。
图4是具有读-写-读配置的磁头的部分带支承表面视图。
图5是根据一种实施例、具有三个模块的磁带头的侧视图，其中模块一般而言全都沿着大致平行的平面放置。
图6是具有处于正切(有角度)配置的三个模块的磁带头的侧视图。
图7是具有处于重叠(overwrap)配置的三个模块的磁带头的侧视图。
图8A-8C是根据一种实施例的磁带头的一个模块的部分自顶向下视图。
图9A-9C是根据一种实施例的磁带头的一个模块的部分自顶向下视图。
图10A-10C是根据一种实施例、具有两个模块的装置的部分自顶向下视图。
图10D是具有图10A-10B的装置的系统的图。
图11是根据一种实施例、具有三个模块的装置的部分自顶向下视图。
图12A是根据一种实施例、具有以非蛇形方式写入的覆写轨道(shingled track)的带的图。
图12B是根据一种实施例、具有以蛇形方式写入的覆写轨道的带的图。
具体实施方式
以下描述是为了说明本发明的一般原理而作出的，而不是要限制本文所要求的发明概念。另外，本文所述的特定特征能够在每种可能的组合和置换中与其它描述的特征结合起来使用。
除非本文另有专门定义，否则所有术语都要赋予其最广泛可能的解释，包括本说明书暗示的意义以及本领域技术人员所理解的和/或在词典、论文等中定义的意义。
还必须指出，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，除非另外规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”、“所述”包括多个所指对象。
以下描述公开了具有与多种数据存储格式兼容的数据换能器的磁存储系统的若干优选实施例，及其操作和/或组成部分。在本文的各种实施例中，在相对于磁带以不同角度定向时，换能器阵列可以读出和/或写入数据，由此使得能够与不同的数据存储格式兼容。此外，通过使得换能器能够相对于向其写入和/或从其读出数据的磁带选择性旋转，本文的有些实施例还优选地能够补偿向其写入和/或从其读出数据的磁带的变化的状况，如以下将更详细讨论的。
在一种通用的实施例中，装置包括至少两个模块，每个模块具有N+1个换能器的阵列。每个阵列的轴被限定在其相对的末端之间。阵列的轴彼此大致平行地定向。当阵列的轴朝着第一位置定位时，第一模块的第一阵列的N+1个换能器中的N个换能器与第二模块的第二阵列的N+1个换能器中的N个换能器大致对齐，所述第一位置的特征在于：每个阵列的轴都相对于与带行进跨过的预期方向垂直定向的线以大约0.1°和大约10°之间的第一角度定向。当阵列的轴朝着第二位置定位时，第一阵列的N+1个换能器中的N+1个换能器与第二阵列的N+1个换能器中的N+1个换能器大致对齐，每个阵列的轴都相对于与带行进的预期方向垂直定向的线以比第一角度小的第二角度定向。
图1A说明了基于带的数据存储系统的简化的带驱动器100，它可以在本发明的语境下采用。虽然在图1A中示出了带驱动器的一种具体实现，但是应当指出，本文所述的实施例可以在任何类型的带驱动系统的语境下实现。
如所示出的，提供带供给盒120和收带盘121来支撑带122。一个或多个收带盘可以构成可移除盒的一部分并且不必是系统100的一部分。带驱动器，诸如图1A中所说明的带驱动器，还可以包括驱动电机，以驱动带供给盒120和收带盘121在任何类型的磁带头126上方移动带122。这种磁头可以包括读出器、写入器或者这二者的阵列。
引导件125引导带122跨过磁带头126。这种磁带头126又经电缆130耦合到控制器128。控制器128可以是或者包括用于控制驱动器100的任何子系统的处理器和/或任何逻辑。例如，控制器128通常控制磁头的功能，诸如伺服随动、数据写入、数据读出等。控制器128可以在本领域已知的逻辑以及本文所公开的任何逻辑下工作。控制器128可以耦合到任何已知类型的存储器136，该存储器136可以存储由控制器128可执行的指令。而且，控制器128可以配置为和/或可编程为执行或控制本文所给出的一些或全部方法。因而，控制器可以被认为配置为通过编程到芯片中的逻辑；软件、固件或者处理器可用的其它指令；及其组合来执行各种操作。
电缆130可以包括读出/写入电路，以便把将要记录在带122上的数据发送到磁头126，并且从带122接收由磁头126读取的数据。致动器132控制磁头126相对于带122的位置。
还可以为带驱动器100和主机(一体化的或者外部的)之间的通信提供接口134，以便发送和接收数据并且用于控制带驱动器100的操作并且把带驱动器100的状态传送到主机，所有这些都如本领域技术人员所理解的。
图1B说明根据一种实施例的示例性带盒150。这种带盒150可以与诸如图1A中所示的系统一起使用。如所示出的，带盒150包括外罩152、外罩152中的带122、以及耦合到外罩152的非易失性存储器156。在有些实施例中，非易失性存储器156可以嵌入在外罩152内部，如图1B中所示。在更多实施例中，非易失性存储器156可以附连到外罩152的内部或外部，而无需对外罩152进行修改。例如，非易失性存储器可以嵌入在不干胶标签154中。在一种优选实施例中，非易失性存储器156可以是嵌入到或耦合到带盒150的内部或外部的闪存存储器设备、ROM设备等。非易失性存储器可由带驱动器和带操作软件(驱动器软件)和/或其它设备访问。
作为例子，图2说明了可以在本发明语境下实现的平直搭接的双向两模块的磁带头200的侧视图。如所示出的，磁头包括一对基座202，每个基座都配备模块204，并且关于彼此以一个小角度α固定。基座可以是粘性耦合到一起的“U-柱”。每个模块204包括基板204A和具有薄膜部分的封闭件204B，统称为在其中形成读出器和/或写入器206的“间隙”。在使用中，按照为利用读出器和写入器在带208上读出和写入数据所示出的方式，带208在模块204上方沿着介质(带)支承表面209移动。在进入和离开扁平介质支撑表面209的边缘处，带208的包角θ通常在大约0.1度和大约3度之间。
基板204A通常由耐磨损材料构成，诸如陶瓷。封闭件204B由与基板204A相同或相似的陶瓷制成。
读出器和写入器可以按背负式或合并式配置布置。说明性背负式配置包括在(磁屏蔽的)读出器换能器(例如，磁电阻读出器等)上方(或下方)的(磁感应)写入器换能器，其中写入器的极和读出器的屏蔽体一般是分离的。说明性合并式配置在与一个写入器极相同的物理层中包括一个读出器屏蔽体(由此是“合并的”)。读出器和写入器还可以按交织配置布置。或者，每个通道阵列可以只是读出器或写入器。这些阵列中任何一个都可以只包含用于读出介质上的伺服数据的一个或多个伺服轨道读出器。
图2A说明了从图2的线2A取得的一个模块204的带支承表面209。代表性的带208以虚线示出。模块204优选地足够长，以便能够随着磁头在数据带之间步进时支撑带。
在这个例子中，带208包括4至22个数据带，例如具有8个数据带和9个伺服轨道210，如图2A中在半英寸宽的带208上所示出的。数据带被限定在伺服轨道210之间。每个数据带可以包括多个数据轨道，例如1024个数据轨道(未示出)。在读出/写入操作期间，读出器和/或写入器206定位到一个数据带中的具体轨道位置。有时候称为伺服读出器的外部读出器读出伺服轨道210。伺服信号又用来在读出/写入操作期间保持读出器和/或写入器206与特定的一组轨道对齐。
图2B绘出了在图2A的圆圈2B中的模块204上的间隙218中形成的多个读出器和/或写入器206。如所示出的，读出器和写入器206的阵列包括例如16个写入器214、16个读出器216以及两个伺服读出器212，不过元件的个数可以变化。说明性实施例包括每个阵列有8、16、32、40和64个活动读出器和/或写入器206，或者交织设计具有奇数个读出器或写入器，诸如17、25、33等等。说明性实施例包括每个阵列有32个读出器和/或每个阵列有32个写入器，其中换能器元件的实际个数可以更大，例如33、34等等。这允许带更缓慢地行进，由此减少速度引起的跟踪和机械困难和/或执行更少的“缠绕(wrap)”来填充或读出带。虽然读出器和写入器可以如图2B中所示那样按背负式配置布置，但是读出器216和写入器214还可以按交织配置布置。或者，读出器和/或写入器206的每个阵列可以只是读出器或写入器，并且阵列可以包含一个或多个伺服读出器212。如通过一起考虑图2和2A-B所指出的，为了诸如双向读出和写入、边写边读能力、向后兼容等，每个模块204可以包括互补的读出器和/或写入器206集合。
图2C示出了根据一种实施例的磁带头200的互补模块的部分带支承表面视图。在这种实施例中，每个模块具有在公共基板204A上形成的背负式配置的多个读出/写入(R/W)对以及可选的电绝缘层236。由写换能器214示例的写入器和由读换能器216示例的读出器与带介质行进跨过的预期方向平行地对齐，以形成由R/W对222示例的R/W对。应当指出，带行进的预期方向在本文中有时候被称为带行进方向，并且此类术语可以互换使用。这种带行进方向可以从系统的设计来推断，例如通过检查引导件、观察带相对于参考点行进的实际方向等等。而且，在双向读出和/或写入可操作的系统中，在两个方向中带行进的方向通常是平行的并且两个方向可以被认为是彼此等效的。
可以存在若干个R/W对222，诸如8、16、32对等等。如所示出的，R/W对222在与带行进跨过的方向大致垂直的方向线性对齐。但是，这些对还可以按对角线对齐等等。伺服读出器212定位在R/W对的阵列的外部，其功能是众所周知的。
一般而言，磁带介质在如由箭头220指示的要么正向要么逆向移动。磁带介质和磁头组件200以本领域众所周知的方式以换能关系工作。背负式MR磁头组件200包括一般等同构造的两个薄膜模块224和226。
模块224和226结合到一起，在其封闭件204B之间存在间隔(部分地示出)，以形成单一的物理单元，通过激活前导模块的写入器和尾随模块的读出器来提供边写边读能力，其中尾随模块的读出器相对于其与带行进方向平行地与前导模块的写入器对齐。当背负式磁头200的模块224、226被构造时，层在间隙218中形成，该间隙在例如AlTiC的导电基板204A的上方创建(部分示出)，对于R/W对222一般是按以下次序：绝缘层236、通常是诸如NiFe(-)、CZT或Al-Fe-Si(铝硅铁粉)之类的铁合金的第一屏蔽体232、用于感测磁介质上数据轨道的传感器234、通常是镍-铁合金的第二屏蔽体238(例如，～80/20at％NiFe，也称为坡莫合金)、第一和第二写入器极尖端228、230，以及线圈(未示出)。传感器可以是任何已知的类型，包括基于MR、GMR、AMR、隧道磁阻(TMR)等的那些类型。
第一和第二写入器极228、230可以从高磁矩材料构造，诸如～45/55NiFe。应当指出，这些材料仅仅是作为例子提供的，并且也可以使用其它材料。可以存在诸如屏蔽体和/或极尖端之间的绝缘以及包围传感器的绝缘层之类的附加层。用于绝缘的说明性材料包括氧化铝和其它氧化物、绝缘聚合物，等等。
根据一种实施例的磁带头126的配置包括多个模块，优选地是三个或更多个。在写-读-写(W-R-W)磁头中，用于写入的外部模块在用于读出的一个或多个内部模块的两侧。参考图3，绘出了W-R-W配置，外部模块252、256每个都包括写入器260的一个或多个阵列。图3的内部模块254以类似的配置包括读出器258的一个或多个阵列。多模块磁头的变体包括R-W-R磁头(图4)、R-R-W磁头、W-W-R磁头等。在还有其它变体中，一个或多个模块可以具有换能器的读出/写入对。而且，可以存在多于三个模块。在进一步的实施例中，两个外部模块可以在两个或更多个内部模块的两侧，例如以W-R-R-W、R-W-W-R布置等。为了简化，在本文中主要使用W-R-W磁头来示例本发明的实施例。获知本文教导的本领域技术人员将认识到本发明的置换将如何应用到除W-R-W配置之外的其它配置。
图5说明了根据本发明一种实施例的磁头126，包括第一、第二和第三模块302、304、306，每个模块都分别具有带支承表面308、310、312，表面可以是扁平的、波状外形的等等。应当指出，虽然术语“带支承表面”看起来暗示面向带315的表面与带支承表面物理接触，但情况不一定是这样。相反，只有带的一部分可以不断地或者间歇地与带支承表面接触，而带的其它部分在带支承表面上方一层空气之上骑行(或“飞行”)，有时候被称为“空气支承”。第一模块302将被称为“前导”模块，因为它是在为了让带在所指示方向移动的三模块设计中被带遇到的第一模块。第三模块306将被称为“尾随”模块。尾随模块跟着中间模块并且是三模块设计中被带看到的最后一个模块。前导模块和尾随模块302、306被统称为外部模块。还应当指出，依赖于带315行进的方向，外部模块302、306将交替作为前导模块。
在一种实施例中，第一、第二和第三模块302、304、306的带支承表面308、310、312位于大致平行的平面上(这意味着包括平行和几乎平行的平面，例如，在平行和正切之间，就像在图6中)，并且第二模块304的带支承表面310在第一和第三模块302、306的带支承表面308、312上方。如下所述，这具有产生带相对于第二模块304的带支承表面310期望包角α2的效果。
当带支承表面308、310、312沿着平行或几乎平行但偏移的平面放置时，直观地说，带应当脱离前导模块302的带支承表面308。但是，由前导模块302的切削边缘318产生的真空已经通过实验被发现足以保持带附着到前导模块302的带支承表面308。前导模块302的尾随边缘320(带从其离开前导模块302的一端)是在第二模块304的带支承表面310上方限定包角α2的近似参考点。带保持靠近带支承表面，直到接近前导模块302的尾随边缘320。从而，读出和/或写入元件322可以靠近外部模块302、306的尾随边缘放置。这些实施例特别适于写-读-写应用。
本文所述的这种和其它实施例的好处是，因为外部模块302、306以偏离第二模块304确定的偏移量固定，所以当模块302、304、306耦合到一起时或者以别的方式固定到磁头中时内部包角α2是固定的。内部包角α2近似为tan-1(δ/W)，其中δ是带支承表面308、310的平面之间的高度差，而W是带支承表面308、310的相对的末端之间的宽度。说明性内部包角α2在大约0.3°至大约1.1°的范围内，然而也可以是设计需要的任何角度。
有利地，当带315骑行在尾随模块306上方时，模块304接收带的一侧(前导边缘)上的内部包角α2将大于尾随边缘上的内部包角α3。这个差别一般是有利的，因为较小的α3有助于对抗在此之前较陡的离开有效包角。
应当指出，外部模块302、306的带支承表面308、312被定位以在前导模块302的尾随边缘320实现负包角。假定对于在带中脱离磁头的地方形成的撬棍区(crowbar region)的位置给出了正确的考虑，这一般而言有利于帮助减小由于与尾随边缘320接触而造成的摩擦。这种负包角还减小了对前导模块302上的元件的颤动和擦洗损害(scrubbingdamage)。另外，在尾随模块306，带315在带支承表面312之上飞行，使得当带在这个方向移动时对元件几乎没有什么磨损。特别地，带315夹带空气，因此不会显著地在第三模块306的带支承表面312上骑行(有些接触会发生)。这是可允许的，因为在尾随模块306空闲的时候前导模块302正在写入。
写入和读出功能可以在任何给定的时间由不同的模块执行。在一种实施例中，第二模块304包括多个数据和可选的伺服读出器331但是没有写入器。除外部模块302、306可以包括可选的伺服读出器之外，第一和第三模块302、306包括多个写入器322但是没有数据读出器。伺服读出器可以用来在读出和/或写入操作期间定位磁头。每个模块上的伺服读出器一般朝着读出器或写入器阵列的末端定位。
通过在基板和封闭件之间的间隙中只有读出器或者并排的写入器和伺服读出器，间隙长度可以大大减小。典型的磁头具有背负式读出器和写入器，其中写入器是在每个读出器上方形成的。典型的间隙是20-35微米。但是，带上的不规则会趋于下垂到间隙中并造成间隙侵蚀。因而，间隙越小越好。本文中启用的较小间隙呈现出更少的与磨损相关的问题。
在有些实施例中，第二模块304具有封闭件，而第一和第三模块302、306不具有封闭件。当没有封闭件时，优选地将硬覆层添加到模块。一种优选的覆层是类金刚石碳(DLC)。
在图5所示的实施例中，第一、第二和第三模块302、304、306每个都具有封闭件332、334、336，这些封闭件延长了相关联模块的带支承表面，由此有效地在远离带支承表面的边缘定位读出/写入元件。第二模块304上的封闭件332可以是通常在磁带头上见到的一种类型的陶瓷封闭件。但是，当在各自模块上方平行于带行进方向进行测量时，第一和第三模块302、306的封闭件334、336可以比第二模块304的封闭件332短。这确保把模块更紧密地定位到一起。产生更短封闭件334、336的一种方式是给第二模块304的标准陶瓷封闭件重叠附加的量。另一种方式是在薄膜处理期间在该元件上方镀或沉积薄膜封闭件。例如，诸如铝硅铁粉或镍铁合金(例如，45/55)的硬材料薄膜封闭件可以在模块上形成。
由于外部模块302、306上具有减小厚度的陶瓷或薄膜封闭件334、336或者没有封闭件，写-读间隙间距可以减小到小于大约1mm，例如减小到大约0.75mm，或者比常用的LTO磁带头间距小50％。模块302、304、306之间的开口空间仍然可以设置成大约0.5至0.6mm，这在有些实施例中对于稳定第二模块304上方的带运动是理想的。
依赖于带的张力和刚度，使外部模块的带支承表面相对于第二模块的带支承表面有角度是可以值得要的。图6说明了一种实施例，其中模块302、304、306处于正切或几乎正切(有角度)配置。特别地，外部模块302、306的带支承表面以第二模块304的期望包角α2与带大致平行。换句话说，外部模块302、306的带支承表面308、312的平面相对于第二模块304以大约为带315的期望包角α2定向。在这种实施例中，带还将突然离开(pop off)尾随模块306，由此减少尾随模块306中元件的磨损。这些实施例对于写-读-写应用是特别有用的。这些实施例的附加方面与以上给出的那些类似。
通常，带包角可以设置在图5和6所示实施例之间的中间。
图7说明了一种实施例，其中模块302、304、306处于重叠(overwrap)配置。特别地，当相对于第二模块304以期望的包角α2设置时，外部模块302、306的带支承表面308、312比带315稍微更倾斜。在这种实施例中，带不突然离开尾随模块，从而允许它用于写入或读出。从而，前导和中间模块都可以执行读出和/或写入功能，而尾随模块可以读出任何刚写入的数据。因而，这些实施例对于写-读-写、读-写-读以及写-写-读应用是优选的。在后面的实施例中，封闭件应当比带冠层(canopies)宽，从而确保读取能力。越宽的封闭件会需要越宽的间隙-间隙分离。因此，优选实施例具有写-读-写配置，该配置可以使用缩短的封闭件，从而允许更近的间隙-间隙分离。
图6和7中所示实施例的附加方面类似于以上给出的那些。
多模块磁头126的32通道版本可以使用电缆350，其在与目前16通道背负式LTO模块相同或更小的节距上具有引线，或者作为选择，模块上的连接可以是风琴键盘式的(organ-keyboarded)，以使电缆跨度减小50％。上-下式的(Over-under)“写入对非屏蔽电缆”可以用于写入器，该写入器可以具有集成的伺服读出器。
外包角α1可以通过例如本技术领域已知的任何类型的引导件，诸如可调整的滚轴、滑块等，在驱动器内设置，或者替代地由集成到磁头的托架设置。例如，具有偏移轴的滚轴可以用来设置包角。偏移轴造成旋转的轨道弧，从而允许包角α1的精确对齐。
为了组合以上所述的任何实施例，可以使用常规的U柱组件。从而，相对于前几代的磁头，结果产生的磁头的质量(mass)可以保持或者甚至减小。在其它实施例中，模块可以被构造成单一整体。获悉了本教导的本领域技术人员应当认识到，用于制造此类磁头的其它已知方法可以适合于用于构造此类磁头。
如以上所指出的，带横向扩张和收缩对增加常规产品上的数据轨道密度提出了许多挑战。常规产品已经尝试通过经由张力控制带宽度并且改进介质本身的特性来补偿带横向扩张和收缩。但是，这些方法未能完全抵消带横向扩张和收缩，并且实际上导致其它问题，分别包括带拉伸和介质成本增加。
图8A-8B旨在绘出带横向扩张和收缩对相对于它的换能器阵列位置的影响，并且决不是旨在限制本发明。图8A绘出了相对于带802的模块800，其中带具有额定宽度。如所示出的，换能器804有利地与带802上的数据轨道806对齐。但是，图8B说明了带横向收缩的影响。如所示出的，带的收缩造成数据轨道也收缩，并且因此最外面的换能器808沿着外部数据轨道的外边缘定位。而且，图8C绘出了带横向扩张的影响。在这里，带的扩张造成数据轨道进一步分开，并且因此最外面的换能器808沿着外部数据轨道的内边缘定位。如果带横向收缩大于图8B中所示的，或者带横向扩张大于图8C中所示的，则最外面的换能器808将横跨到相邻的轨道上，由此在写操作期间造成存储在相邻轨道上的数据被重写和/或在回读操作期间导致错误轨道的回读。而且，运行影响，诸如带偏斜和横向漂移，会加剧这种问题，尤其是对于具有覆写数据轨道(shingled data track)的带。
因而，不论带横向扩张和/或收缩的程度，将期望开发能够在任何给定的时间都在正确的位置读出和/或写入带上的轨道的带驱动系统。如很快将变得清晰，通过定向带驱动系统的至少两个模块，诸如通过旋转、枢轴转动和/或倾斜，由此选择性地更改它们阵列中换能器的节距，本文所描述和/或建议的各种实施例克服了常规产品的先前挑战。
通过选择性地定向模块，模块上的换能器的节距由此被更改，优选地对于给定的带横向扩张和/或收缩将换能器与带上的轨道对齐。带收缩(减缩)可以通过定向额定无偏移的磁头来处理，但带扩张(扩大)不能这样处理。因而，为了同时调节关于“额定”的减缩和扩大，磁头必须静态地定位在至少大约0.1°的额定角度，如以下将解释的。其后，较小的角度调整(例如，大约1°或更小，但是可以更大)可以对已经定向的模块进行，以补偿带横向扩张和/或收缩的任何变化，由此保持换能器与带上的轨道对齐。
图9A-9C示出了定向具有换能器阵列的模块的效果的代表性视图。应当指出，图9A-9C中所说明的定向角是夸张的(例如，大于通常将观察到的)，并且决不是旨在限制本发明。
参考图9A，相对于带902示出了模块900，其中带具有额定宽度。如所说明的，模块900以角度θnom定向，使得换能器904有利地与带902上的数据轨道906对齐。但是，当带902经历带横向扩张和/或收缩时，带上的数据轨道906也收缩和/或扩张。因此，模块上的换能器不再有利地与带902上的数据轨道906对齐。
在图9B中，带902经历了带横向收缩。因此，以图8B示例的方式，如果不进行调整，则图9B的模块900上的换能器904将不再有利地与带902上的数据轨道906对齐。但是，如上面提到的，可以对已经定向的模块900进行较小的角度调整，以便补偿带横向收缩。因此，再次参考图9B，模块900的定向角>θnom进一步定位在大于θnom的角度。通过增加角度>θnom，换能器阵列的有效宽度w2从图9A中所说明的有效宽度w1减小。这也变换成换能器之间有效节距的减小，由此沿着带902上收缩的数据轨道906重新对齐换能器，如图9B中所示。
另一方面，当带经历带横向扩张时，带上的数据轨道也扩张。因此，如果不进行调整，则模块上的换能器将不再有利地与带上的数据轨道对齐。参考图9C，带902经历了带横向扩张。因此，可以对模块的定向角作进一步的角度调整，以便补偿带横向扩张。因此，再次参考图9C，模块900的定向角<θnom减小到小于θnom的角度。通过减小定向角<θnom，换能器904阵列的有效宽度w3从图9A中所说明的有效宽度w1增加。而且，减小换能器904阵列的有效宽度还造成换能器之间的有效节距减小，由此沿着带902上的数据轨道906重新对齐换能器。
在优选实施例中，磁带系统具有两个或更多个模块，每个模块都具有换能器的阵列，通常是按行。依赖于期望的实施例，附加的换能器行可以允许系统在写入过程期间读出确认，但是不限于此。如以上所提到的，以上的常规挑战可以被克服，例如，通过围着与其阵列驻留在其中的平面正交的轴(例如，与带支承表面的平面平行地)旋转给定的模块，由此选择性地更改阵列中换能器的节距。
通过提供补偿带横向扩张和/或收缩的系统，各种实施例启用更宽读出器的使用，从而导致更好的信噪比(SNR)，和/或启用更小的数据轨道的使用，从而导致介质每单位面积的更高容量。
此外，能够写入和/或读出以多种数据存储格式写入的数据的装置可以与上述任何实施例结合。通过改进关于带偏斜、漂移、横向收缩和/或扩张等的补偿，这可以优选地增加本文所给出的各种实施例的数据读出和/或写入性能。如很快将变得清晰，在各种实施例中，与多种存储格式的兼容性可以通过结合选择性可倾斜数据换能器来实现，例如，如以上参考图9A-9C所描述的。
图10A-10D绘出了根据一种实施例的装置1000。作为一种选项，所给出的装置1000可以结合来自本文列出的任何其它实施例的特征来实现，诸如参考其它图所描述的那些特征。但是，当然，这种装置1000和本文所给出的其它装置可以在可能或者可能没有在本文所列出的说明性实施例中具体描述的各种应用中和/或各种置换中使用。另外，本文所给出的装置1000可以在任何期望的环境下使用。因而，图10A-10D(以及其它的图)应当认为包括任何和全部可能的置换。
现在参考图10A-10C，装置1000包括具有两个模块1002、1004的磁头1050。而且，每个模块1002、1004都分别具有N+1个换能器1010的阵列1006、1008。如所说明的，装置1000的模块1002、1004可以附加地包括伺服换能器对S1、S2，这可以包括本文所描述和/或建议的任何类型的伺服换能器，例如，见图2C的212。
虽然图10A-10D中所绘出的实施例中只有两个模块，但是根据其它实施例，依赖于期望的实施例，装置1000可以包括至少两个模块，例如，2个、3个、4个等等模块。而且，应当指出，变量标识符“N”在本文的几个实例中使用，以便更简单地指示一系列相关或类似元件中的最后一个元件。此类变量标识符的重复使用不是要暗示此类元件序列的号码之间的相关性，尽管这种相关性可以存在。此类变量标识符的使用不需要元件序列具有与由相同变量标识符限定的另一序列相同数量的元件。相反，在每个用例中，由“N”标识的变量都可以持有与该相同变量标识符的其它实例相同或不同的值。
例如，在图10A-10C所示的实施例中，总共有17个换能器对，这决不是要限制本发明。因而，N+1(即，换能器的总数)＝17，由此N的值设置成16。但是，在其它实施例中，装置可以包括更多或更少换能器，由此依赖于实施例相应地改变“N”的值。
继续参考图10A-10C，根据优选实施例，第一和第二阵列1006、1008的每个换能器1010都是读出器/写入器对。因而，每个换能器对都包括读出器和写入器，由此优选地对装置1000的模块1002、1004启用边写边读能力。但是，在另一实施例中，用于装置的每个模块的换能器可以包括单一的读出器和/或写入器换能器的阵列，例如，见图11。在具有单一换能器阵列的这种实施例中，可以结合至少三个阵列，例如，以便能够启用如以下将具体讨论的边写边读功能。
继续参考图10A-10C，模块1002、1004优选地相对于彼此固定。鉴于本描述，“固定”是要指阻止相对于彼此的定向运动，使得每个的阵列都相对于彼此维持在固定的位置。根据各种实施例，模块可以通过使用杆、紧固件、粘合剂、电缆、电线等相对于彼此固定。而且根据不同的实施例，依赖于期望的实施例，在被安装在系统1000、磁头等当中之前模块优选地相对于彼此固定。但是，如很快将变得清晰，在相对于彼此维持固定的同时，模块优选地可作为单个结构围绕枢轴点选择性可定向(例如，可倾斜和/或可旋转)。
模块1002、1004也优选地固定，使得阵列1006、1008的轴1012、1013分别彼此大致平行地定向，例如，以小于0.1°的相对角度。如图10A-10C中所说明的，每个换能器阵列的轴1012、1013是由位于其相对的末端之间的，例如，隔开最远的虚线限定的。
如以上所提到的，模块1002、1004优选地在第一位置和第二位置之间选择性可定向(例如，可倾斜和/或可旋转)，例如围绕枢轴点。现在看图10A，在一种实施例中，模块1002、1004可以定向以使得阵列1006、1008的轴1012、1013相对于与带行进跨过的预期方向1020垂直定向的线1030以第一角度定向。根据各种实施例，第一角度可以在大约0.1°和大约10°之间，但是依赖于期望的实施例，可以更大或更小。
当阵列1006、1008的轴1012、1013朝着第一位置(倾斜的)定位时，如图10A中所示，第一模块1002的第一阵列1006的N+1个换能器1010中的N个优选地与第二模块1004的第二阵列1008的N+1个换能器中的N个大致对齐。此外，当朝着第一位置和/或在第一位置定位时，第一和第二阵列1006、1008的N+1个换能器1010中的N个优选地在带(未示出)的数据轨道中对齐。因而，N+1个换能器1010中的N个可以优选地写到磁带的N个对应的数据轨道和/或从其读出(例如，见图9A-9C的902和906)。
但是，现在参考图10B，当阵列1006、1008的轴1012、1013朝着第二位置(垂直的)定位并且与线1030大致对齐时，第一阵列1006的N+1个换能器1010中的N+1个优选地与第二阵列1008的N+1个换能器1010中的N+1个对齐。为了实现这种对齐，当朝着第二位置和/或在第二位置定位时，换能器和/或模块优选地在跨道(crosstrack)方向(与带行进的预期方向1020正交)不偏移。
此外，装置优选地被配置为，当阵列1006、1008的轴1012、1013朝着第二位置和/或在第二位置定位时，利用N+1个换能器读出和/或写入。在各种实施例中，依赖于期望的实施例，装置1000可以使用机构1014和/或控制器1016来利用N+1个换能器中N+1个和/或N个启用读出和/或写入，如以下参考图10D详细描述的。
仍然参考图10A-10B，根据优选实施例，第二位置对应于阵列1006、1008的轴1012、1013，每个轴都以小于第一角度的角度定向，例如，相对于与带行进的预期方向1020垂直定向的线1030。如图10B中所说明的，阵列1006、1008的轴1012、1013定向成与带行进的预期方向1020大致垂直。因而，根据一种实施例，第二位置可以特征在于：阵列1006、1008的轴1012、1013与带行进跨过的预期方向1020大致垂直，例如第二角度是大约0度。
但是，根据另一实施例，模块1002、1004可以在第一位置、第二位置和/或第三位置之间选择性地可定向。依赖于期望的实施例，第三位置可以对应于其可以大于第一角度(例如，见图10C)或者小于第二角度(例如，见图11)的第三角度。因而，如很快将变得清晰，在各种实施例中，依赖于带移动的方向，模块可以相对于线1030以顺时针或逆时针方向定位。
现在参考图10C，阵列1006、1008的轴1012、1013被说明为在大约第三位置定向。如以上提到的，根据一种实施例，第三位置可以对应于其值大于第一角度的值的第三角度β。因而，依赖于第一角度的值，第三角度β可以在大约0.5°和大约15°之间，但是依赖于期望的实施例，可以更大或更小。
如图10C中所说明的，通过在比第一角度(例如，如图10A中所示的)大的第三角度β定向阵列1006、1008的轴1012、1013，不同的换能器对沿带行进的预期方向1020彼此对齐。根据一种实施例，当阵列1006、1008的轴1012、1013朝着第三位置定位时，第一阵列1006的N+1个换能器1010中的N-1个可以与第二阵列1008的N+1个换能器1010中的N-1个大致对齐。但是，依赖于当在第三位置和/或朝着第三位置定位时阵列1006、1008的轴1012、1013定向的角度，来自每个阵列的换能器的不同组合可以彼此对齐。
此外，当朝着第三位置和/或在第三位置定位时，第一和第二阵列1006、1008的N+1个换能器1010中的N-1个优选地在带(未示出)的数据轨道中对齐。因而，N+1个换能器1010中的N-1个可以优选地写入磁带N-1个对应的数据轨道和/或从其读出(例如，见图9A-9C的902和906)。
每个阵列1006、1008的换能器1010还可以根据逻辑数字顺序定位。看图10A-10C中所说明的实施例，根据一种实施例，换能器1010按升序数字顺序编号。尽管与每个阵列1006、1008的换能器1010关联的逻辑数字顺序被示为都在模块1002、1004的顶端开始(例如，最顶端的换能器对标记为“1”)，但是根据其它实施例，逻辑数字顺序可以都在两个模块的底部开始。而且，根据另一种实施例，逻辑数字顺序可以在一个模块的顶端开始，而在另一个模块的底端，例如在其相对的端，开始。
因而，如图10A中所说明的，当阵列1006、1008的轴1012、1013朝着第一位置定位时，处于数字顺序中偶数位置的第一阵列1006的换能器1010(例如，由挨着换能器1010的偶数表示的)与处于数字顺序中奇数位置的第二阵列1008的换能器1010(例如，由挨着换能器1010的奇数表示的)大致对齐。如以上所提到的，阵列1006、1008中换能器的数字顺序说明为在模块1002、1004的顶端开始，但是作为选择，可以在模块1002、1004的底部或者在其相对的端开始，以实现类似的结果。
但是，看图10B，当阵列1006、1008的轴朝着第二位置定位时，位于数字顺序中偶数位置的第一阵列1006的换能器1010(例如，由挨着换能器1010的偶数表示的)可以与位于数字顺序中偶数位置的第二阵列1008的换能器1010(例如，由挨着换能器1010的偶数表示的)大致对齐。再看图10B，当阵列1006、1008朝着第二位置定位时，每个模块1002、1004的N+1个换能器1010中的每一个关于彼此大致对齐。
而且，再次参考图10C，通过在大于第一角度的第三角度β定位阵列1006、1008的轴1012、1013，处于数字顺序中偶数位置的第一阵列1006的换能器1010(例如，由挨着换能器1010的偶数表示的)可以与处于数字顺序中与第一阵列1006的偶数位置不同的偶数位置的第二阵列1008的换能器1010(例如，由挨着换能器1010的偶数表示的)大致对齐。例如，看第一模块1002，处于位置4的换能器对在带行进的预期方向1020与处于位置2的第二模块1004的换能器对对齐，这决不是要限制本发明。
由于阵列1006、1008在第一和第二位置之间和/或在这些位置定位，因此换能器1010的中心到中心的节距在呈现给带时变化，如以上参考图9A-9C所描述的。参考本描述，呈现给带的节距是在沿带行进的预期方向1020延伸通过数据换能器的假想平行线之间与带行进的预期方向1020垂直地测量的。
由此可见，根据一种实施例，当阵列1006、1008的轴1012、1013在第一位置和/或朝着第一位置定位时(例如，见图10A)，第一阵列1006的换能器和第二阵列1008的换能器可以与第一数据存储格式兼容，例如，具有第一中心到中心数据轨道节距。但是，根据另一种实施例，当阵列1006、1008的轴1012、1013朝着第二位置定位时(例如，见图10B)，第一阵列1006的换能器和第二阵列1008的换能器可以与第二格式兼容，所述第二格式规定与第一格式不同的中心到中心数据轨道节距。换句话说，第一和第二位置中每个可以对应唯一的数据存储格式，例如，具有唯一的中心到中心数据轨道节距。
鉴于以上所述，第一格式可以规定N个并发写入和/或读出数据轨道，这优选地对应于当阵列1006、1008朝着第一位置定位时第一和第二阵列1006、1008的N+1个换能器1010中大致对齐的N个，如图10A中所示。此外，与第一格式的N个并发写入和/或读出数据轨道相反，第二格式可以规定N+1个并发写入和/或读出数据轨道。这N+1个并发写入和/或读出数据轨道也优选地对应于当阵列1006、1008朝着第二位置定位时第一和第二阵列1006、1008的大致对齐的N+1个换能器1010。但是，根据另一种实施例，第二格式可以规定N/2个并发写入和/或并发读出数据轨道。在各种实施例中，N＝2*M，其中M是整数，优选地在1至65的范围内。
现在参考图10D，装置1000可以附加地包括机构1014，诸如磁带维度不稳定性补偿机构，用于定向模块，以控制呈现给带的换能器节距。机构1014优选地允许在模块读出和/或写入的同时对模块进行定向。根据各种实施例，机构1014可以是适于定向模块的任何已知的机构。说明性机构1014包括蜗杆螺钉、音圈致动器、热致动器、压电致动器等。
装置1000还被绘制为包括控制器1016。在一种实施例中，控制器1016可以配置为基于带的回读信号，诸如伺服信号、数据信号、这二者的组合等，控制机构1014。根据另一种实施例，控制器1016可以配置为基于带的偏斜来控制机构1014，用于定向模块1002、1004。
此外，控制器1016可以配置为以蛇形和/或非蛇形方式向带写入数据。
继续参考图10D，根据各种实施例，可以从例如数据库、盒存储器等取得在带被写入时带的维度条件和/或模块的朝向，并且朝向可以基于其设置以使当前工作的换能器节距大致匹配之前工作的换能器节距。此外，附加的逻辑、计算机代码、命令等或者其组合可以用来控制机构1014，用于基于带的偏斜来调整模块的朝向。而且，依赖于期望的实施例，本文所描述和/或建议的任何实施例都可以与各种功能方法组合。
在一种使用模式中，当处于只读工作模式时，其中头准静态地旋转或垂直定向，并且读出器变得功能异常，则磁头可以由一般而言对应于沿线1030的换能器节距的1个、2个或更多个位置索引(index)，其中线1030与带行进的预期方向1020正交地定向，并且仍然利用所有好的读出器读出带。从而，在一种实施例中，控制器可以配置为，当一个工作的换能器功能异常时，例如不正确工作、已经故障、具有高于阈值的有错输出或出错率时等等，将换能器阵列的位置偏移一个或多个换能器节距，如在与带行进的预期方向垂直的方向中(沿线1030)所测出的。作为例子，参考图10A，假设模块1004的奇数编号的换能器1-15正在读M条轨道，其中N＝2M，或者在这个例子中是8。假设换能器3变得功能异常。在检测到功能异常时，控制器偏移模块，使得阵列沿着线1030向上偏移一个位置，由此在被读取的轨道上方对齐偶数换能器2-16。
如以上所提到的，虽然在图10A-10D中说明了两个模块1002、1004，但是在其它实施例中，依赖于期望的实施例，系统可以包括任意数量的模块，例如，至少两个、至少三个、至少四个、多个，等等。参考图11中所绘出的说明性实施例，该图可以被认为是图10A-10B的装置1000的修改，所示装置1100可以包括位于第一和第二模块1002、1004之间的第三模块1102。从而，图11的各种部件可以具有与图10A-10D共同的编号。
看图11，装置1100包括具有换能器1010阵列的模块。而且，如上所述，除了相对于彼此固定之外，阵列1006、1008、1106的轴1012、1013、1104还优选地分别彼此大致平行地定向。
根据优选实施例，给定阵列1006、1008、1106的N+1个换能器1010中每一个都是相同的类型。换句话说，第一阵列1006的N+1个换能器1010中每一个都是相同的类型，同时第二和第三阵列1008、1106的N+1个换能器1010都是相同的类型。而且，依赖于期望的实施例，每个阵列的换能器可以与其它阵列的换能器相同或不同。因而，在各种实施例中，第一、第二和/或第三阵列1006、1008、1106的换能器1010可以是读出器和/或写入器。
根据示例性实施例，依赖于期望的实施例，第一、第二和/或第三模块1002、1004、1102可以用于数据写入和/或数据读出。因而，如果第一和第二模块1002、1004设计成用于至少数据写入并且第三模块1102设计成用于至少数据读出，则装置1100可以充当写-读-写(WRW)设备。作为选项，第一和第二模块1002、1004可以设计成用于数据写入而不用于数据读出，和/或第三模块1102可以设计成用于数据读出而不用于数据写入。
在另一种实施例中，如果第一和第二模块1002、1004设计成用于至少数据读出并可选地不用于数据写入，而第三模块1102设计成用于至少数据写入并可选地不用于数据读出，则装置1100可以充当读-写-读(RWR)设备。但是，这决不是要限制本发明；根据各种其它实施例，依赖于期望的实施例，第三、第四、第五等模块可以相对于系统其它模块以任意朝向来定位。
继续参考图11，根据一种实施例，阵列1006、1008、1106的轴1012、1013、1104可以朝着第三位置可定位。如所说明的，第三位置可以特征化为，每个阵列1006、1008、1106的轴1012、1013、1104都相对于与带行进的预期方向1020垂直定向的线1030以第三角度定向，例如，由此具有负值。根据各种实施例，当轴1012、1013、1104在第三位置或朝着第三位置定位时，第三角度可以在大约-0.1°和大约-10°之间，但是依赖于期望的实施例，可以更大或更小。但是，当阵列1006、1008、1106的轴1012、1013、1104朝着第三位置和/或在第三位置定位时，阵列1006、1008、1106的轴1012、1013、1104每个都以具有比第一角度更大绝对值的第三角度定向，但是在有些实施例中第三角度可以与第一角度相同和/或更小。
如上所述，每个阵列1006、1008、1106的换能器1010可以根据逻辑数字顺序定位。仍然参考图11中所说明的实施例，根据一种实施例，换能器1010可以按升序数字顺序编号。在另一实施例中，与每个阵列1006、1106、1008的换能器1010关联的逻辑数字顺序可以在全部三个模块1002、1004、1104的顶端开始(例如，最顶端的换能器标记为“1”，如图10A-10B中所说明的)。但是，在其它实施例中，逻辑数字顺序可以在图11的全部三个模块1002、1004、1104的底部开始，和/或其组合。例如，逻辑数字顺序可以在两个模块的顶端开始，而在另一个模块的底端，例如，在其相对的末端开始。
因而，当阵列1006、1008、1106的轴1012、1013、1104朝着第三位置定位时，第一阵列1006的N+1个换能器中N-1个可以与第二阵列1008的N+1个换能器中N-1个大致对齐。此外，当朝着第三位置定位时，第一阵列1006的N+1个换能器中N个可以与第三阵列1106，即相邻阵列，的N+1个换能器中N个大致对齐。此外，第三阵列1106的N+1个换能器中N个可以与第二阵列1008的N+1个换能器中N个大致对齐。
依赖于期望的实施例，第一、第二和/或第三模块的换能器可以彼此联合使用，例如，通过结合图10D中所说明的控制器。但是，依赖于组合使用的模块配置，其上不同数量的换能器可以用来从带上的数据轨道读出和/或写入到带上的数据轨道。
在各种实施例中，阵列1006、1008、1106的换能器1010可以优选地具有RWR配置，以进行非蛇形的写入。即使在写入其的同时带方向和/或阵列1006、1008、1106的朝向反转，RWR配置也允许相同的写入器阵列写入每个邻接的数据轨道。这可以减少写入错误、回读错误、数据丢失等，并且减少对齐不良预算需求，因为只有一套轨道容限开始起作用。而且，利用相同的写入器阵列写入邻接的数据轨道确保写入时的一致性(例如，通过启用对称伺服模式读出)、整体更高的面密度等。
因而，如图12A的代表性图中所示出的，带902上磁转变的定向角可以不同，使得在一个方向写在覆写数据轨道1202中的磁转变处于与在相反方向写在覆写数据轨道1204中的磁转变不同的角度，这决不是要限制本发明。而且，当读数据轨道时，读出器阵列可以定向为大致匹配每个覆写数据轨道的写入的转变的角度，以读出其上的数据。因而，如果读出器阵列在相邻的一个数据轨道上漂移，则偏离轨道读出拒绝SNR更高，因为相邻数据轨道上磁转变的定向角将不匹配读取阵列的定向角。
应当指出，虽然不理想，在有些实施例中，WRW配置可以用于非蛇形写入。在此类实施例中，优选地是，在把数据写入邻接数据轨道尤其是覆写数据轨道的同时，相同的写入器阵列用于所述邻接数据轨道。而且，类似于以上刚给出的描述，不同的写入器阵列通常不是完全相同的，因为它们具有不同的对齐特性，并且因此不同地写入数据。例如，一个写入器阵列的写换能器可以不与另一写入器阵列的写换能器具有相同的节距、间距等。因而，利用多个写入器阵列把数据写入邻接的数据轨道会导致回读错误，因为写入轨道的数据会在每次经过时不同地对齐。根据另一个例子，使用不同的写入器阵列会导致重写邻接轨道上的数据，由此造成数据丢失。
再次参考图11，如以上所提到的，根据另一种说明性实施例，阵列1006、1008、1106的换能器1010可以具有WRW配置(例如，第一和第二阵列1006、1008的数据换能器1010可以包括写入器，其中第三阵列1106的数据换能器可以包括读出器)，例如，这是在进行蛇形写入时的优选配置。当利用WRW配置写数据时，依赖于带行进的预期方向1020，前导写入器和读出器优选地是活动的，而尾随写入器不活动。因此，前导写入器阵列可以用来对带行进的一个方向1020写入邻接的数据轨道，同时尾随写入器阵列可以用来对带行进的相反方向写入邻接的数据轨道。
因而，如图12B的代表性图中所说明的，带902上磁转变的定向角可以对在带行进的第一方向被写入的覆写数据轨道1202大致相同，但是与在带行进的相反方向期间被写入的覆写数据轨道1204中磁转变的定向角不同，这决不是要限制本发明。这优选地减少写入错误、回读错误、数据丢失等，并且确保在写入时的一致性，例如通过启用对称伺服模式读出。
根据还有另一种实施例，阵列1006、1008、1106可以具有如上所述的RWR配置，用于进行蛇形写入。在利用RWR配置写数据的同时，依赖于带行进的方向1020，写入器和对应的尾随读出器可以优选地是活动的，而前导读出器是不活动的。因此，即使在写入的时候带反转，相同的写入器也可以对带行进的两个方向都用来写入每个邻接的数据轨道。
很清楚，上述系统和/或方法的各种特征可以以任何方式组合，从而从以上给出的描述中产生多种组合。
本领域的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、驻留软件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明的各个方面还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者非瞬态计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。非瞬态计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、蓝光盘只读存储器(BD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，非瞬态计算机可读存储介质可以是任何能够包含或存储程序或应用的有形介质，该程序或应用可以被指令执行系统、装置或者设备使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中包含了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是非瞬态计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，所述计算机可读介质可以传达、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用，诸如具有一个或多个电线、光纤等的电气连接。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光纤电缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明多个方面的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的编程语言—诸如Java、Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机，例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接。
本文参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、其它可编程数据处理装置、或其他设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品(article of manufacture)。
计算机程序指令还可以加载到计算机、其它可编程数据处理装置或者其它设备上，使得一系列操作步骤在计算机、其它可编程装置或者其它设备上执行，产生一种计算机实现的过程，使得在所述计算机或者其它可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的过程。
还将认识到，本发明的实施例可以按为了消费者的利益以服务的形式部署提供。
虽然以上描述了各种实施例，但是应当理解，它们的给出仅仅是作为例子而不是限制。因而，本发明的实施例的广度和范围不应当由任何上述示例性实施例限制，而是应当只能根据以下权利要求及其等价物来定义。

Claims (18)

1.一种用于在数据存储系统中读和/或写数据的装置，所述装置包括：
至少两个模块，每个模块具有N+1个换能器的阵列，
其中每个阵列的轴被限定在其相对的末端之间，
其中阵列的轴彼此大致平行地定向，
其中，当阵列的轴朝着第一位置定位时，第一模块的第一阵列的N+1个换能器中的N个换能器与第二模块的第二阵列的N+1个换能器中的N个换能器大致对齐，所述第一位置的特征在于：每个阵列的轴都相对于与带行进跨过的预期方向垂直定向的线以大约0.1°和大约10°之间的第一角度定向，
其中，当阵列的轴朝着第二位置定位时，第一阵列的N+1个换能器中的N+1个换能器与第二阵列的N+1个换能器中的N+1个换能器大致对齐，每个阵列的轴都相对于与带行进的预期方向垂直定向的线以比第一角度小的第二角度定向。
2.如权利要求1所述的装置，其中，当阵列的轴朝着第一位置定位时，第一阵列的换能器和第二阵列的换能器与第一格式兼容，所述第一格式规定N个并发写入和/或并发读出的数据轨道，其中，当阵列的轴朝着第二位置定位时，第一阵列的换能器和第二阵列的换能器与第二格式兼容，所述第二格式规定与第一格式不同的轨道节距。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述第二格式规定N/2个并发写入和/或并发读出的数据轨道，其中N＝2＊M，其中M是整数。
4.如权利要求1所述的装置，其中N＝2＊M，其中M是整数。
5.如权利要求1所述的装置，还包括控制器，所述控制器被配置为当其中一个工作的换能器功能异常时，在与带行进的预期方向垂直的方向上将换能器阵列偏移一个或多个换能器节距。
6.如权利要求1所述的装置，其中第一阵列的换能器是读出器/写入器对，其中第二阵列的换能器是读出器/写入器对。
7.如权利要求1所述的装置，其中第二位置的特征在于：阵列的轴与带行进跨过的预期方向大致垂直地对齐。
8.如权利要求1所述的装置，还包括控制器，所述控制器被配置为利用所述装置以非蛇形方式写数据。
9.如权利要求1所述的装置，还包括控制器，所述控制器被配置为利用所述装置以蛇形方式写数据。
10.如权利要求1所述的装置，还包括用于定向模块以便控制呈现给带的换能器节距的机构。
11.如权利要求10所述的装置，还包括控制器，所述控制器被配置为基于带的偏斜控制用于定向模块的机构。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为在阵列的轴朝着第二位置定位时利用N+1个换能器读出和/或写入。
13.如权利要求1所述的装置，其中每个阵列的换能器是根据逻辑数字顺序定位的，其中当阵列的轴朝着第一位置定位时，第一阵列的处于数字顺序中偶数位置的换能器与第二阵列的处于数字顺序中奇数位置的换能器大致对齐。
14.如权利要求1所述的装置，其中每个阵列的换能器是根据逻辑数字顺序定位的，其中当阵列的轴朝着第二位置定位时，第一阵列的处于数字顺序中偶数位置的换能器与第二阵列的处于数字顺序中偶数位置的换能器大致对齐。
15.如权利要求1所述的装置，其中阵列的轴能够朝着第三位置定位，所述第三位置的特征在于：当轴在第三位置上时，每个阵列的轴相对于与带行进的预期方向垂直定向的线以大约-0.1°和大约-10°之间的第三角度定向。
16.如权利要求15所述的装置，其中存在至少三个模块。
17.如权利要求1所述的装置，其中，当阵列的轴朝着第三位置定位时，第一阵列的N+1个换能器中的N-1个换能器与第二阵列的N+1个换能器中的N-1个换能器大致对齐，所述第三位置的特征在于：每个阵列的轴以比第一角度大的第三角度定向。
18.如权利要求1所述的装置，还包括：
驱动机构，用于在模块上方传递磁介质；以及
控制器，电耦合到模块。
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