CN105164750B - 具有偏移阵列的磁头和系统 - Google Patents

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Abstract

在一个一般实施例中，一种装置包括至少两个模块，模块中的每一个具有换能器阵列，其中该至少两个模块相对于彼此固定，其中每个阵列的轴被限定在其相对端之间，其中阵列的轴彼此大致平行地定向，其中该模块中的第一模块的阵列在平行于该模块中的第二模块的阵列的轴的第一方向上自第二模块的阵列偏移，使得第一模块的换能器与第二模块的换能器在带行进的预期方向上大致对齐；以及用于对该模块关于一个正交于阵列所在平面的轴定向以控制呈现给带的换能器间距的机构。

Description

具有偏移阵列的磁头和系统
背景技术
本发明涉及数据存储系统，而更特别地，本发明涉及具有偏移阵列的磁头及实现该磁头的系统。
在磁存储系统中，利用磁换能器从磁记录介质读取数据以及将数据写入磁记录介质。通过将磁记录换能器移动到磁记录介质上将要存储数据的位置，数据被写入磁记录介质。然后，磁记录换能器产生将数据编码到磁介质中的磁场。通过类似地定位磁读换能器然后感测磁介质的磁场，数据从介质被读取。读和写操作可以独立地与介质的移动同步，以确保可以从介质上的期望位置读取数据和将数据写到介质上的期望位置。
数据存储产业中的重要和持续的目标是增加存储于介质中的数据的密度。对于带存储系统，该目标已经导向增加记录带上的轨道和线性比特密度，以及降低磁带介质的厚度。然而，小型化、更高性能的带驱动系统的发展已经引起了在设计这样的系统中所使用的带头装配方面的各种问题。
在带驱动系统中，磁带以高速在带头的表面上移动。通常，带头被设计为最小化头和带之间的间隔。磁头和磁带之间的间隔是至关重要的，这样使换能器(即磁记录通量的源)的记录间隙与带近接触以产生写锐转变(writing sharp transition)的效果，并且使读元件与带近接触以提供从带到读元件的磁场的有效耦合。
通过增加带上的数据轨道的数量，可以增加存储于磁带上的数据量。通过减小读取器和写入器的特征尺寸，例如通过使用薄膜制造技术和MR传感器，使得更多轨道成为可能。然而，由于各种原因，读取器和写入器的特征尺寸不能被任意地减小，因此，诸如横向带运动瞬变(transient)以及带横向扩张和收缩(例如垂直于带行进方向)的因素必须与提供可接受的写轨道和回读信号的读取器/写入器的尺寸进行平衡。限制面密度的一个问题是由带横向扩张和收缩导致的配准不良(misregistration)。因为由湿度、带张力、温度、老化等的变化所导致的扩张和收缩，带宽度可能的改变高达大约0.1％。这经常被称为带尺度稳定性(TDS)。
如果带在一种环境中被写入，然后在另一种环境中被回读，则TDS可能阻止带上的轨道的间隔与回读期间的读元件的间隔精确地匹配。在现有的产品中，由于TDS而产生的轨道间隔的变化，与写入轨道的尺寸相比很小，并且是设计产品时考虑到的跟踪预算(tracking budget)的一部分。由于带容量随着时间增加，轨道变得更小，TDS变为跟踪预算的越来越大的部分，这是增加面密度的限制因素。
发明内容
根据一个实施例的装置包括至少两个模块，所述模块中的每一个具有换能器阵列，其中所述至少两个模块相对于彼此固定，其中每个阵列的轴被限定在其相对端之间，其中所述阵列的所述轴彼此大致平行地定向，其中所述模块中的第一模块的阵列在平行于所述模块中的第二模块的阵列的轴的第一方向上自所述第二模块的阵列偏移，使得当所述轴相对于一条垂直于带行进的预期方向定向的线以一个大于0.2°的角度定向时，所述第一模块的换能器与所述第二模块的换能器在所述带行进的预期方向上大致对齐；该装置还包括用于对所述模块定向以控制呈现给带的换能器间距(pitch)的机构。
根据另一个实施例的装置包括至少两个模块和一个控制器，所述模块中的每一个具有换能器阵列，用于在模块上传递磁介质的驱动机构；用于对所述模块定向以控制呈现给带的换能器间距的机构；控制器被配置为基于带的扩展的状态来控制用于对所述模块定向的机构，其中所述至少两个模块相对于彼此固定，其中每个阵列的轴被限定在其相对端之间，其中所述阵列的所述轴彼此大致平行地定向，其中所述轴相对于一条垂直于带行进的预期方向定向的线以一个大于0.2°的角度定向，其中所述模块中的第一模块的阵列在平行于所述模块中的第二模块的阵列的轴的第一方向上自所述第二模块的阵列偏移，使得所述第一模块的换能器与所述第二模块的换能器在所述带行进的预期方向上大致对齐。
一种用于对一个头定向的计算机程序产品包括其上包含有程序代码的计算机可读存储介质。所述程序代码可由控制器读取/执行，以便:由所述控制器确定用于读和/或写磁带的换能器的期望间距；以及，使得一个机构对一个头定向以实现期望的间距，所述头具有至少两个相对的模块，在带行进的预期方向上彼此大致对齐，两个模块的位置相对于彼此固定，每个模块具有换能器阵列。每个阵列的轴被限定在其相对端之间。所述模块中的第一模块的阵列在平行于所述模块中的第二模块的阵列的轴的第一方向上自所述第二模块的阵列偏移，使得当所述轴相对于一条垂直于带行进的预期方向定向的线以一个大于0.2°的角度定向时，所述第一模块的换能器与所述第二模块的换能器在所述带行进的预期方向上大致对齐。
这些实施例的任何一个可以在诸如带驱动系统的磁数据存储系统中实现，该系统可以包括磁头、用于在磁头上传递磁介质(例如记录带)的驱动机构以及电耦合到磁头的控制器。
根据下文的详细描述，通过示例发明的原理来并与附图结合地说明，本发明的其他方面和实施例将变得清楚。
附图说明
下面将仅以例示的方式参考附图描述本发明的实施例，在附图中：
图1A是根据一个实施例的简化的带驱动系统的示意图。
图1B是根据一个实施例的带盒的示意图。
图2说明根据一个实施例的平面折叠(flat-lapped)、双向、两模块磁带头的侧视图。
图2A是取自图2的线2A的带支承面视图。
图2B是取自图2A的圆圈2B的详细视图。
图2C是模块对的部分带支承面的详细视图。
图3是具有写-读-写结构的磁头的部分带支承面视图。
图4是具有读-写-读结构的磁头的部分带支承面视图。
图5是根据一个实施例的具有三个模块的磁带头的侧视图，其中各模块一般都处于沿着大约平行的平面的位置。
图6是具有相切的(成角度的)结构的三个模块的磁带头的侧视图。
图7是具有处于重叠(overwrap)结构的三个模块的磁带头的侧视图。
图8A-8C是根据一个实施例的磁带头的一个模块的部分俯视图。
图9A-9C是根据一个实施例的磁带头的一个模块的部分俯视图。
图10A是根据一个实施例的具有两个模块的装置的部分俯视图。
图10B是具有图10A的装置的系统的框图。
图10C是根据一个实施例的具有两个模块的装置的部分俯视图。
图10D是根据一个实施例的具有多组模块的系统的部分俯视图
图11是根据一个实施例的方法的流程图。
图12是根据一个实施例的具有三个模块的磁头的部分俯视图。
具体实施方式
下文的描述是为了说明本发明的一般原理而做出的，而不是意图限制本文要求保护的发明构思。另外，本文描述的特定特征可以与其他描述的特征组合使用于各种可能的组合和变换的每一种。
除非在本文中具体限定，所有术语将被给予它们的最广泛可能的解释，包括说明书中隐含的意思以及本领域技术人员理解的意思和/或字典、论文等中限定的意思。
也必须注意的是，除非另有说明，如说明书和权利要求书中使用的，单数形式包括多个指示对象。
下文的描述公开了磁存储系统的几个优选实施例及其操作和/或组成部分。
在一个一般实施例中，一个装置包括至少两个模块，所述模块中的每一个具有换能器阵列，其中所述至少两个模块相对于彼此固定，其中每个阵列的轴被限定在其相对端之间，其中所述阵列的所述轴彼此大致平行地定向，其中所述模块中的第一模块的阵列在平行于所述模块中的第二模块的阵列的轴的第一方向上自所述第二模块的阵列偏移，使得当所述轴相对于一条垂直于带行进的预期方向定向的线以一个大于0.2°的角度定向时，所述第一模块的换能器与所述第二模块的换能器在所述带行进的预期方向上大致对齐；以及，用于对所述模块定向以控制呈现给带的换能器间距的机构。
在另一个一般实施例中，一个装置包括至少两个模块，所述模块中的每一个具有换能器阵列，用于在模块上传递磁介质的驱动机构；用于对所述模块定向以控制呈现给带的换能器间距的机构；以及被配置为基于带的扩展的状态来控制用于对所述模块定向的机构的控制器，其中所述至少两个模块相对于彼此固定，其中每个阵列的轴被限定在其相对端之间，其中所述阵列的所述轴彼此大致平行地定向，其中所述轴相对于一条垂直于带行进的预期方向定向的线以一个大于0.2°的角度定向，其中所述模块中的第一模块的阵列在平行于所述模块中的第二模块的阵列的轴的第一方向上自所述第二模块的阵列偏移，使得所述第一模块的换能器与所述第二模块的换能器在所述带行进的预期方向上大致对齐。
在又一个一般实施例中，一种用于对一个头定向的计算机程序产品包括其上包含有程序代码的计算机可读存储介质。所述程序代码可由控制器读取/执行，以便:由所述控制器确定用于读和/或写磁带的换能器的期望间距；以及，使得一个机构对一个头定向以实现期望的间距，所述头具有至少两个相对的模块，在带行进的预期方向上彼此大致对齐，两个模块的位置相对于彼此固定，每个模块具有换能器阵列。每个阵列的轴被限定在其相对端之间。所述模块中的第一模块的阵列在平行于所述模块中的第二模块的阵列的轴的第一方向上自所述第二模块的阵列偏移，使得当所述轴相对于一条垂直于带行进的预期方向定向的线以一个大于0.2°的角度定向时，所述第一模块的换能器与所述第二模块的换能器在所述带行进的预期方向上大致对齐。
图1A说明可以在本发明的环境下利用的基于带的数据存储系统的简化的带驱动器100。虽然带驱动器的一个具体的实现在图1A中示出，但是应当注意的是，本文描述的实施例可以在任何类型的带驱动系统的环境下实现。
如示出的，带供应盒120和收带盘121被提供以支持带122。一个或更多盘可以组成可移除的盒的一部分，并且不必是系统100的一部分。诸如图1A中所示的带驱动器还可以包括驱动马达，用于驱动带供应盒120和收带盘121在任何类型的带头126上移动带122。这样的头可以包括读取器阵列、写入器阵列或者二者都包括。
引导器125引导带122越过带头126。这样的带头126又经由线缆130耦合到控制器128。控制器128可以是或者可以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典型地控制头功能，例如伺服跟随、写数据、读数据等。控制器128可以在本领域中已知的逻辑以及本文公开的逻辑下操作。控制器128可以耦合到可以存储可由控制器128执行的指令的任何已知类型的存储器136。另外，控制器128可以被配置和/或可编程以执行或控制一些或所有本文呈现的方法。因此，可以考虑将控制器配置为通过被编程到芯片的逻辑、软件、固件或对处理器可用的其他指令等以及它们的组合来执行各种操作。
线缆130可以包括用于向头126发送将被记录于带122的数据和接收由头126从带122读取的数据的读/写电路。制动器132控制头126相对带122的位置。
如都将被本领域技术人员理解的，接口134也可以被提供用于在带驱动器100和主机(集成的或外部的)之间进行通信以发送和接收数据，以及用于控制带驱动器100的操作和向主机传送带驱动器100的状态。
图1B说明根据一个实施例的示例性带盒150。这样的带盒150可以与例如图1A中示出的系统一起使用。如示出的，带盒150包括壳体152、壳体152中的带122以及耦合到壳体152的非易失性存储器156。在一些方法中，如图1B所示，非易失性存储器156可以被嵌入壳体152内侧。在更多方法中，非易失性存储器156可以被附于壳体152的内侧或外侧，而不变更壳体152。例如，非易失性存储器可以被嵌入自粘标签154。在一个优选实施例中，非易失性存储器156可以是嵌入或耦合到带盒150的内侧或外侧的闪速存储器设备、ROM设备等。非易失性存储器可以由带驱动器和带操作软件(驱动器软件)和/或其他设备访问。
通过例子，图2显示了可以在本发明的环境下实现的平面折叠、双向、双模块磁带头200的侧视图。如图所示，头包括一对基部202，每个基部装配有模块204，并且关于彼此成小角度α固定。基部可以是粘性耦合在一起的“U型梁(U-beam)”。每个模块204包括基板204A和具有薄膜部分的截止部(closure)204B，该薄膜部分通常被称为“间隙”，其中形成有读取器和/或写入器206。在使用中，带208以示出的方式沿着介质(带)支承面209在模块204上移动，以便使用读取器和写入器来在带208上读和写数据。带208在进入和退出平面介质支撑面209的边沿处的包角(wrap angle)θ通常在大约0.1度和大约5度之间。
基板204A典型地由耐磨的材料、例如陶瓷构成。截止部204B由与基板204A相同的或类似的陶瓷制成。
读取器和写入器可以被排布为背驮式(piggyback)或合并式结构。例示性的背驮式结构包括在(磁屏蔽的)读取器换能器(例如磁阻式读取器等)的上方(或下方)的(磁感应的)写入器换能器，其中写入器的极和读取器的屏蔽体一般是分离的。例示性的合并式结构包括与一个写入器极在相同的物理层中的一个读取器屏蔽体(因此是“合并”)。读取器和写入器也可以被排布为交错结构。替代地，通道(channel)的每一个阵列可以仅仅是读取器或写入器。这些阵列的任何一个可以包含用于读取介质上的伺服数据的一个或多个伺服轨道读取器。
图2A显示了取自图2的线2A的模块204的一个的带支承面209。代表性的带208以虚线示出。模块204优选地足够长以能够在头在数据带(data bands)之间行走时支撑带。
在这个例子中，带208包括4至22个数据带，例如图2A所示在半英寸宽的带208上具有8个数据带和9个伺服轨道210。数据带被限定在伺服轨道210之间。每个数据带可以包括许多数据轨道，例如1024个数据轨道(未示出)。在读/写操作期间，读取器和/或写入器206被定位到一个数据带内的特定轨道位置。外侧读取器(有时称为伺服读取器)读伺服轨道210。伺服信号又被用来在读/写操作期间保持读取器和/或写入器206与特定组的轨道对齐。
图2B显示了在图2A的圆圈2B中的模块204的间隙218中形成的多个读取器和/或写入器206。如示出的，读取器和写入器的阵列206包括例如：16个写入器214、16个读取器216以及两个伺服读取器212，但是元件的数量可以改变。例示性的实施例包括每个阵列具有8、16、32、40以及64个活动的读取器和/或写入器206，和替代地具有奇数数量、例如17、25、33等的读取器或写入器的交错设计。例示性的实施例包括每个阵列具有32个读取器和/或每个阵列具有32个写入器，其中换能器元件的实际数量可以更大，例如33、34等。这允许带更慢地行进从而减小速度引发的跟踪和机械困难，和/或执行更少的“重叠(wraps)”以填充或读带。虽然读取器和写入器可以被排布为如图2B所示的背驮式结构，但是读取器216和写入器214也可以被排布为交错结构。替代地，读取器和/或写入器206的每一个阵列可以仅仅是读取器或写入器，并且阵列可以包含一个或多个伺服读取器212。如通过结合考虑图2和图2A-2B而注意到的，每个模块204可以包括用于例如双向读和写、边写边读能力、向后兼容等的一组补充读取器和/或写入器206。
图2C示出根据一个实施例的磁带头200的补充模块的部分带支承面视图。在这个实施例中，每个模块具有在公共基板204A上形成的背驮式结构中的多个读/写(R/W)对，以及可选的电绝缘层236。写入头214所代表的写入器和读取头216所代表的读取器沿着与带介质行进方向平行的方向排列，以形成R/W对222所代表的R/W对。
可以存在若干个R/W对222，例如8、16、32对，等等。示出的R/W对222在基本上与带行进方向垂直的方向上线性地排列。然而，该对也可以沿对角排列等。伺服读取器212被定位于R/W对的阵列的外侧，R/W对的功能是众所周知的。
一般来说，磁带介质沿着箭头220所示方向向前或向后移动。磁带介质和头组件200以本领域公知的方式以换能关系工作。背驮式MR磁头组件200包括通常具有相同构造的两个薄膜模块224和226。
模块224和226连接在一起，其截止部204B(部分地示出)之间存在间隔，连接在一起的模块224和226形成单独的物理单元，从而通过激活引导(leading)模块的写入器和尾随(trailing)模块的读取器来提供边写边读能力，其中该尾随模块的读取器在平行于带相对其行进的方向上与引导模块的写入器对齐。当构造背驮式头200的模块224、226时，一般以如下顺序在例如为AlTiC的导电基板204A(部分地示出)上产生的间隙218中形成用于R/W对222的层：绝缘层236、第一屏蔽体232(典型地是铁合金，例如NiFe(–)，CZT或Al-Fe-Si(Sendust：铁硅铝合金))、用于感测磁介质上的数据轨道的传感器234、第二屏蔽体238(典型地是铁镍合金，例如～80/20at％(原子百分比)NiFe，也称为坡莫合金(permalloy))、第一和第二写入器极尖(pole tip)228、230以及线圈(未图示)。传感器可以是任何已知的类型，包括基于MR、GMR、AMR、隧穿磁阻(TMR)等的传感器。
第一和第二写入器极228、230可以用诸如～45/55NiFe的高磁矩材料制造。需要注意的是，这些材料仅仅通过例子被提供，并且可以使用其他材料。还可以提供其他层，例如在屏蔽和/或极尖之间的绝缘层以及围绕传感器的绝缘层。例示性的绝缘材料包括氧化铝和其他氧化物、绝缘聚合物等。
根据一个实施例的带头126的结构包括多个模块，优选为三个或更多。在写-读-写(W-R-W)头中，用于写的外侧模块位于用于读的一个或多个内侧模块的侧面。参考图3，显示了W-R-W结构，外侧模块252、256分别包括一个或多个写入器阵列260。图3的内侧模块254包括类似结构的一个或多个读取器阵列258。多模块头的变型包括R-W-R头(图4)、R-R-W头、W-W-R头等。在其他变型中，一个或多个模块可以具有换能器的读/写对。另外，可以具有多于三个的模块。在另外的实施例中，两个外侧模块可以位于两个或更多内侧模块的侧面，例如以W-R-R-W、R-W-W-R布置等。为了简单起见，本文主要使用W-R-W头来示例本发明的实施例。被告知了本文的教导的本领域技术人员将理解如何将本发明的变换应用到W-R-W结构以外的结构。
图5显示了根据本发明的一个实施例的磁头126，该磁头126包括第一、第二和第三模块302、304、306，每一个分别具有带支承面308、310、312，带支承面可以是平的、弯曲的等。需要注意的是，虽然术语“带支承面”似乎暗示面向带315的面与带支承面是物理接触的，但是这不是必需的。不同地，可以是仅带的一部分与带支承面始终或间歇地接触，带的其他部分浮在(或“飘在”)带支承面上的空气层上(有时被称为“空气支承”)。第一模块302将被称为“引导”模块，这是因为，在使带在所指示方向上移动的三模块设计中，第一模块302是带遇到的第一个模块。第三模块306将被称为“尾随”模块。尾随模块跟随中间模块，在三模块设计中是带遇到的最后一个模块。引导和尾随模块302、306合称为外侧模块。也需要注意的是，取决于带315的行进方向，外侧模块302、306将交替地作为引导模块。
在一个实施例中，第一、第二和第三模块302、304、306的带支承面308、310、312位于大约平行的平面上(意思是包括平行的平面，以及近似平行的平面，例如图6中的平行和相切之间)，并且第二模块304的带支承面310在第一和第三模块302、306的带支承面308、312上方。如下文将描述的，这具有如下效果：产生带相对第二模块304的带支承面310的期望的包角α2。
在带支承面308、310、312处于沿着平行或近似平行的、但是偏移的平面处时，直观地，带会从引导模块302的带支承面308脱落。然而，由实验已经发现，由引导模块302的切沿(skiving edge)318产生的真空(vacuum)足以保持带附着到引导模块302的带支承面308。引导模块302的尾随沿320(带离开引导模块302的末端)是限定第二模块304的带支承面310上的包角α2的近似参考点。带紧邻带支承面，直到靠近引导模块302的尾随沿320。因此，读和/或写元件322可以被定位于接近外侧模块302、306的尾随沿。这些实施例特别适合于写-读-写应用。
本文描述的这个实施例和其他实施例的优点是：因为外侧模块302、306固定在相距第二模块304的确定偏移量的位置，所以当模块302、304、306耦合到一起或以其他方式固定到头中时，内侧包角α2被固定。内侧包角α2近似地为tan-1(δ/W)，其中δ是带支承面308、310的平面之间的高度差，并且W是带支承面308、310的相对端之间的宽度。例示性的内侧包角α2是在大约0.5°至大约1.1°的范围内，但是可以是设计要求的任何角度。
有利地，在带315骑行于尾随模块306上方时，模块304的接收带的一侧(引导沿)的内侧包角α2将稍小于尾随沿的内侧包角α3。这种差异一般是有利的，因为更小的α3倾向于对抗此前已经是更陡的离开有效包角。
需要注意的是，外侧模块302、306的带支承面308、312被定位以在引导模块302的尾随沿320处获得负的包角。假定对于在带中脱离头的地方形成的保护区(crowbarregion)的位置给出了适合的考虑，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。该负包角也减小对引导模块302上的元件的颤振和擦刷损伤。另外，在尾随模块306处，带315飘于带支承面312上，因此当带在该方向上移动时，实际上元件上没有磨损。特别地，带315架在空气中(entrains air)，所以将不会显著地在第三模块306的带支承面312上骑行(可能产生一些接触)。这是容许的，因为当尾随模块306空闲时引导模块302正在写。
写和读功能由不同的模块在任意给定的时间执行。在一个实施例中，第二模块304包括多个数据读取器和可选的伺服读取器331而没有写入器。第一和第三模块302、306包括多个写入器322而没有数据读取器，例外的是外侧模块302、306可以包括可选的伺服读取器。伺服读取器可以被用来在读和/或写操作期间对头定位。每一个模块中的伺服读取器典型地朝着读取器或写入器的阵列的末端定位。
通过使得在基板和截止部之间的间隙中仅有读取器或并排的写入器和伺服读取器，可以大幅减小间隙长度。典型的头具有背驮式读取器和写入器，其中写入器形成于每一个读取器上方。典型的间隙是25-35微米。然而，带的不规则性可能倾向于下垂到间隙中并产生间隙腐蚀。因此，间隙越小越好。本文能够得到的更小的间隙展现更少的磨损相关的问题。
在一些实施例中，第二模块304具有截止部，而第一和第三模块302、306没有截止部。当没有截止部时，优选的是向模块加入硬质涂层。一种优选的涂层是类金刚石碳(DLC)。
在图5示出的实施例中，第一、第二和第三模块302、304、306每个都具有截止部332、334、336，其延伸相关模块的带支承面，从而有效地将读/写元件定位到远离带支承面的沿。第二模块304上的截止部332可以是典型地在带头中见到的一种类型的陶瓷截止部。然而，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的截止部334、336可以比第二模块304的截止部332短。这能够使各模块更紧密地定位到一起。产生更短的截止部334、336的一种方法是对第二模块304的标准陶瓷截止部重叠附加的量。另一种方法是在薄膜处理期间在元件上镀上或沉积薄膜截止部。例如，可以在模块上形成硬质材料(例如铁硅铝合金或铁镍合金(例如45/55))的薄膜截止部。
通过外侧模块302、306上的厚度减小的陶瓷或薄膜截止部334、336或没有截止部，写到读间隙间隔可以被减小到小于大约1mm，例如大约0.75mm，或比通常使用的LTO带头间隔小50％。模块302、304、306之间的开放间隔也可以被设定为近似0.5至0.6mm，其在一些实施例中对于稳定带在第二模块304上的运动是理想的。
取决于带张力和刚度，使外侧模块的带支承面相对第二模块的带支承面成角度可以是可取的。图6说明模块302、304、306成相切的或近似相切的(成角度的)结构的实施例。特别地，外侧模块302、306的带支承面以第二模块304的期望包角α2与带大约平行。换言之，外侧模块302、306的带支承面308、312的平面被定向为大约成带315相对第二模块304的期望的包角α2。在该实施例中，带也将离开尾随模块306，从而减小尾随模块306中的元件上的磨损。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上文给出的内容类似。
典型地，带包角可以被设定为大约在图5和图6示出的实施例中间。
图7说明模块302、304、306处于重叠(overwrap)结构的实施例。特别地，当相对于第二模块304以期望的包角α2设置时，外侧模块302、306的带支承表面308、312比带315的角度稍大。在该实施例中，带不离开尾随模块，允许其被用于写或读。因此，引导和中间模块都可以执行读和/或写功能，而尾随模块可以读任何刚写入的数据。因此，这些实施例对于写-读-写、读-写-读以及写-写-读应用是优选的。在后者的实施例中，截止部应当比带罩(tapecanopy)宽，以便确保读能力。更宽的截止部可能要求更宽的间隙到间隙的分隔。因此优选的实施例具有写-读-写结构，该结构可以使用减短的截止部，该截止部从而允许更靠近的间隙到间隙的分隔。
图6和图7示出的实施例的附加方面与上文给出的内容类似。
多模块头126的32通道版本可以使用线缆350，该线缆350具有与当前的16通道背驮式LTO模块相同或更小的间距上的引线，或替代地，模块上的连接可以是风琴键盘式，以使线缆跨度减小50％。上下式的(over-under)写入对未屏蔽线缆可以被用于写入器，写入器可以具有集成的伺服读取器。
例如通过本领域已知的任何类型的引导器(例如可调节的滚轮、滑块等)，可以在驱动器中设定外侧包角α1。例如，具有偏移轴的滚轮可以被用来设定包角。偏移轴产生旋转的轨道弧，允许包角α1的精确对齐。
为了组合上文描述的任何实施例，可以使用常规的u型梁装配。因此，相对于前几代的头，结果产生的头的大小可以被维持或甚至减小。在其他实施例中，模块可以被构造为统一体。获悉了本教导的本领域技术人员将理解，制造这样的头的其他已知的方法可以适合于构造这样的头。
如上文所指出的，带横向扩张和收缩对增加常规产品中的数据轨道密度呈现很多挑战。常规产品已经尝试通过以张力来控制带宽度和改进介质自身的特性来补偿带横向扩张和收缩。然而，这些方法不能完全消除带横向扩张和收缩，而实际上导致其他问题，该问题分别包括带拉长和介质成本增加。
图8A-8C意图描绘带横向扩张和收缩对相对于它的换能器阵列位置的影响，而并非意图限制本发明。图8A描绘与带802相对的模块800，其中带具有标称宽度(nominalwidth)。如示出的，换能器804与带802中的数据轨道806有利地对齐。然而，图8B说明带横向收缩的效果。如示出的，带的收缩导致数据轨道也收缩，结果，最外侧的换能器808被沿着外侧数据轨道的外沿定位。另外，图8C描绘带横向扩张的效果。这里，带的扩张导致数据轨道进一步分开，结果，最外侧的换能器808被沿着外侧数据轨道的内沿定位。如果带横向收缩得比图8B所示的更多，或带横向扩张得比图8C所示的更多，则最外侧的换能器808将横跨到相邻的轨道，从而导致在写操作期间相邻的轨道被覆写，和/或致使在回读操作期间对错误轨道的回读。另外，特别是对于具有遮盖数据轨道(shingled data track)的带，诸如带偏斜和横向偏移的运行影响可能加剧这样的问题。
因此，开发如下带驱动装置是所希望的：无论在任何给定时间的带横向扩张和/或收缩的程度如何，都能够在适合的位置读轨道和/或将轨道写到带中。如将很快变得清楚的，通过对带驱动装置的至少两个模块定向，例如通过旋转、枢轴旋转和/或倾斜，从而选择性地在换能器的阵列中更改换能器的间距，本文描述和/或建议的各种实施例克服常规的产品的上述挑战。
通过选择性地对模块定向，模块中的换能器的间距从而被更改，优选地针对给定的带横向扩张和/或收缩，使换能器与带上的轨道对齐。可以通过对标称无偏移头定向来解决带收缩(缩小)，但是不能解决带扩张(扩大)。因此，如下文将解释的，为了适应关于“标称”的缩小和扩大，头必须被静态地定位在至少大约0.2°的标称角度。此后，可以对已经定向的模块进行更小的角的调节(例如大约1°或更小，但可以更大)，以便补偿带横向扩张和/或收缩的任何变化，从而保持换能器与带上的轨道对齐。
图9A-9C示出了对具有换能器阵列的模块定向的效果的代表性视图。应当注意的是，图9A-9C中说明的定向角度是放大的(例如大于将典型地被观测到的)，并且没有意图限制本发明。
参考图9A，模块900被相对带902示出，其中带具有标称宽度。如说明的，模块900被以角度θnom定向，使得换能器904与带902上的数据轨道906有利地对齐。然而，当带902经历带横向收缩和/或扩张时，带上的数据轨道906也收缩和/或扩张。结果，模块上的换能器不再与带902上的数据轨道906有利地对齐。
在图9B中，带902已经经历了带横向收缩。因此，如果不进行调节，则以由图8B示例的方式，图9B的模块900上的换能器904将不再与带902上的数据轨道906有利地对齐。然而，如上文提及的，可以对已经定向的模块900进行较小的角的调节，以便补偿带横向收缩。因此，再次参考图9B，模块900的定向角度>θnom进一步被定位为大于θnom的角度。通过增加角度>θnom，换能器的阵列的有效宽度w2从图9A中说明的有效宽度w1减小。这也转化为换能器之间的有效间距的减小，从而沿着如图9B示出的带902上收缩的数据轨道906重新对齐换能器。
另一方面，当带经历带横向扩张时，带上的数据轨道也扩张。结果，如果不进行调节，则模块上的换能器将不再与带上的数据轨道有利地对齐。参考图9C，带902已经经历了带横向扩张。其结果是，可以对模块的定向角度进行进一步的角度调节，以便补偿带横向扩张。因此，再次参考图9C，将模块900的定向角度<θnom减小到小于θnom的角度。通过减小定向角度<θnom，换能器904的阵列的有效宽度w3从图9A中说明的有效宽度w1增大。另外，减小换能器的阵列904的有效宽度也导致换能器之间的有效间距减小，从而沿着带902上的数据轨道906重新对齐换能器。
在优选实施例中，磁带装置具有两个或更多模块，每一个模块具有典型地成一行的换能器阵列。取决于期望的实施例，换能器的附加行可以允许系统在写处理期间进行读验证(read verify)，但不限于此。如上文提到的，例如通过关于与容纳给定模块的阵列的平面(例如与带支承面的平面平行)正交的轴旋转给定的模块，从而选择性地更改阵列中的换能器的间距，上述常规的挑战可以被克服。
通过提供补偿带横向扩张和/或收缩的系统，各种实施例使得能够使用更宽的读取器、从而产生更好的信噪比(SNR)，和/或更小的数据轨道、从而使得介质的每单位面积的容量更高。
图10A-10B描绘根据一个实施例的用于补偿带横向扩张和/或收缩的装置1000。作为一种选项，该系统1000可以与来自本文列出的其他实施例、例如那些参考其他图而描述的特征结合而实现。然而，当然，系统1000和本文呈现的其他系统可以被用于各种应用和/或变换，该各种应用和/或变换可以或可以不在本文列出的说明性实施例中被具体描述。另外，本文呈现的系统1000可以被用于任何期望的环境。
参考图10A-10B，系统1000包括模块1002、1004，模块1002、1004的每一个具有换能器对1010的阵列1006、1008。模块1002、1004优选地相对于彼此固定。在当前描述的环境下，“固定”的意思是阻止相对于彼此的方向运动，使得每个模块的阵列都相对于彼此维持在固定的位置。根据各种方法，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、头等当中之前模块优选地相对于彼此固定。但是，如很快将变得清楚的是，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)。
继续参考图10A-10B，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。如图10A-10B所示，每个换能器阵列的轴1012、1013是由位于其相对端之间的、例如隔开最远的虚线限定的。
现在参考图10A，第一模块1002的阵列1006在平行于第二模块1004的阵列1008的轴1013的第一方向上从第二模块1004的阵列1008偏移。模块1002、1004在驱动器中也被设置为标称角度，使得阵列的换能器沿着具有标称带横向扩张的带902上的数据轨道906对齐。
继续参考图10A，第一和第二模块的换能器1010的阵列1006、1008优选地偏移，使得当轴以在大于大约0.05°和大约45°之间的角度定向时，第一模块1002的换能器1010在带行进方向1020上与第二模块1004的换能器1010对齐。优选地，相对于垂直于带行进方向1020定向的线1022，角度在大于大约0.2°和大约10°之间，理想地在大于大约0.25°和大约5°之间。
另外，发明人已经惊讶地并且意外地发现，本文描述的各种实施例通过采用在大于大约0.2°和大约10°之间的范围内的角度可以实施不会明显使该带转向(steer)和/或在带的寿命期限内导致介质损伤的写和读。例如，发明人原认为模块的切沿会横向地使带转向。
由于更大的角度趋向于导致使用时的带的操控，所以大于规定的范围内的(例如大于大约10°的)定向的角度是不可取的。然而，如上文所述，在规定的范围内的定向的角度意外地并且难以预测地没有致使不利的带的转向。另外，当模块的定向的角度大于规定的范围内时，区分带横向扩张和/或收缩与偏斜更加困难。这可能导致对当前操作的带的尺度条件和/或模块的定向与之前的操作的尺度条件和/或模块的定向(下文进一步详细解释)进行匹配时的困难。也应当注意的是，图10A中说明的定向的角度是夸大的(例如大于期望的范围内)，并且没有意图限制发明。
取决于期望的实施例，模块本身可以被偏移以影响换能器阵列的位移，例如，如图10B中的偏移(偏移)所示。或者，换能器阵列可以被定位于特定位置中的相应模块来影响偏移，而模块本身在驱动器中不偏移；或包括上述的组合。
继续参考图10B，系统1000包括机构1014，诸如带维度不稳定性(dimensionalinstability)补偿机构，用于定向模块，以控制呈现给带的换能器间距。带维度不稳定性补偿机构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。带维度不稳定性补偿机构1014可以是适于定向模块的任何已知的机构。例示性带维度不稳定性补偿机构1014包括蜗杆螺钉、音圈致动器、热致动器、压电致动器等。
在一个方法中的控制器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带维度不稳定性补偿机构1014。在另一个方法中，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间距大致匹配之前工作的换能器间距。
在各种方法中，附加的逻辑、计算机代码、命令等或者其组合可以用来控制带维度不稳定性补偿机构1014，用于基于带的偏斜来调整模块的朝向。而且，取决于期望的实施例，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。
图10C描绘图10A中示出的装置的变化，并且在该两幅图中相同的元件编号相同。参考图10C，间隔器部件1050在模块的带支承面之间延伸。间隔器部件1050可以从带支承面的平面凹陷，但是优选地与带支承面共面和/或以其他方式形成头的全部带支承面的一部分。
在一个方法中，间隔器部件1050包括磁屏蔽1052，用于将换能器阵列从换能器的第二阵列磁屏蔽。这样的磁屏蔽可以由本领域已知的任何合适的材料、例如NiFe、CoFe等形成。磁屏蔽可以在高度方向上从带支承面或其下方的某点延伸(进入带支承面)，优选地延伸提供期望的屏蔽效果的距离。例如，屏蔽可以具有与换能器的屏蔽的高度类似的高度。
图10D描绘一个替代实施例，类似于图10B的系统，但是具有两组模块，其中每组可以包括两个或更多个模块。每组模块优选地是独立地可定向的，以设定定向的角度。每组模块也可以独立地可定位，用于轨道跟随。
在一个方法中，每组模块中的外侧模块可以被配置用于写，而每组模块中的内侧模块可以被配置用于读。因此，在一个例示性的用例中，在一组模块的外侧模块上的写入器可以进行写，同时在第二组模块的内侧模块上的读取器可以回读刚写入的轨道。在另一个例示性的使用的用例中，在一组模块的外侧模块上的写入器可以进行写，同时在同一组模块的内侧模块上的读取器可以回读刚写入的轨道。
图11显示了根据一个实施例的用于对具有换能器的模块进行定向的方法1100。这种方法1100可以由图10B的控制器来实施。作为一个选择，本发明1100可以结合这里所列出的任何其他实施例、诸如参考其他附图所描述的实施例的特征来实施。然而，当然，这种方法1100和这里所展示的其他方法可以用在各种应用和/或变换，该各种应用和/或变换可以或可以不在这里所列出的例示性实施例中被具体描述。进一步地，这里所展示的方法1100可以用在任何所期望的环境中。
现在参考图11，方法1100包括为换能器确定用于向磁带读和/或写所期望的间距，如操作1102所示。在一个方法中，所期望的间距可以由带的状态确定。一个用于确定正确间距的例示机制是采用由两个伺服阅读器读取的定时间隔来确定带的状态，例如压缩的、扩展的或标称的。虽然一个优选模式是使用伺服数据，这并不是绝对需要的。因此，在确定所希望的间距时，可能期望例如通过包括这里所描述和/或建议的任何方法以及/或者已知的过程来确定带的状态。然而，根据其他方法，可以使用这里所描述和/或建议的任何方法或其组合来确定间距。
方法1100进一步包括对头进行定向以实现所希望的间距，其中头具有至少两个相对模块，该相对模块一般在带的(预期)行进方向上彼此对齐，两个模块的位置相对于彼此固定，每个模块具有一个换能器阵列，其中每个阵列的轴被限定在其相对端之间，其中第一模块的阵列在平行于第二模块的阵列的轴的第一方向上自第二模块的阵列偏移，使得当轴相对于一条垂直于带行进方向定向的线以一个在大于大约0.2°和大约10°之间的角度定向时，第一模块的换能器与第二模块的换能器在带行进方向上大致对齐。
在另一个方法中，步骤1102和1104可以并行执行。例如，在一个实施例中，可以基于数据信号确定适当的换能器间距。一种实现方式是首先通过选择一个标称角度以标称值设置换能器间距，然后调整其朝向以获得在读通道上的更好的回读质量。该质量例如可以通过找到最低误差率、最佳信号噪声级等来确定。
作为一个选择，该系统可以继续或周期性地监视适当的信号，并调整朝向。调整可以在任何时间进行，例如在读或写用户数据之前的初始化期间、在读回或写操作期间等等。
虽然在图10A-10B中显示了两个模块1002、1004，在其他方法中，取决于所期望的实施例，系统可以包括任何数目的模块，例如，至少两个，至少三个，至少四个，多个，等等。参考图12中所绘出的例示性实施例，其可以被认为是图10A的系统1000的修改，所示系统1200可以包括位于第一和第二模块1002、1004之间的第三模块1202。如图所示，第三模块1202的换能器阵列优选地在第一方向1204上自第一模块1002的阵列偏移。此外，第三模块1202的阵列相对于第一模块1002的阵列的偏移程度t1小于第二模块1004的阵列相对于第一模块1002的阵列的偏移程度t2。
根据不同的方法，取决于所期望的实施例，第一、第二和/或第三模块1002、1004、1202可以被用于数据写和/或数据读。这样，如果第一和第二模块1002、1004被设计为至少用于数据写，第三模块1202被设计为至少用于数据读，则系统1200可以用作写-读-写(WRW)设备。作为一个选择，第一和第二模块1002、1004可以被设计为用于数据写而不用于数据读，以及/或者第三模块1202可以被设计为用于数据读而不用于数据写。
在另一个方法中，如果第一和第二模块1002、1004被设计为至少用于数据读并且可选地不用于数据写，而第三模块1202被设计为至少用于数据写并且可选地不用于数据读，则系统1200可以用作读-写-读(RWR)设备。然而，这并不是意图限制本发明；根据各种其他方法，取决于所期望的实施例，可以将第三、第四、第五等模块以相对于系统的其他模块的任何定向来定位。
继续参考图12，根据一个方法，模块102、1202、1004的定向的角度和阵列之间的距离y可用于计算偏移x。如图所示，偏移在模块的换能器阵列之间平行于其轴1012、1206的方向上，可以采用等式1进行计算。
等式1
等式1可以被重写为等式2
等式2
在其他实施例中，可以使用计算和/或分配任何模块的阵列之间的偏移x和距离y。显然，可以以任何方式结合前述系统和/或方法的各个特征，从上述描述生成多个组合。
所属技术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“逻辑”、“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，该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：具有一个或多个导线的电连接、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的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件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，其中承载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，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序，例如具有一个或多个线路的电连接、光纤等。
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程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。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(ISP)来通过因特网连接)。
下面将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、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，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他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、其他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)。
计算机程序指令也可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备，以引起将在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的一系列可操作的步骤，从而产生计算机实现的处理，使得在计算机或其他可编程装置中执行的指令提供用于实现流程图和/或框图的一个块或多个块中指定的功能/行为的处理。
将进一步理解，可以以为了顾客而开发的服务的形式来提供本发明的实施例。
虽然上文已经描述了各种实施例，但是应当明白它们仅通过例子而没有限制地呈现。因此，本发明的实施例的广度和范围不应当被任何上文描述的示例性实施例限制，而是应当仅根据下面的权利要求及其等同物来限定。

Claims (14)

1.一种磁带装置，包括：
第一组至少两个模块，所述模块中的每一个具有换能器阵列，其中所述第一组至少两个模块相对于彼此固定，其中每个阵列的轴被限定在其相对端之间，其中所述阵列的所述轴彼此大致平行地定向，其中所述模块中的第一模块的阵列在平行于所述模块中的第二模块的阵列的轴的第一方向上自所述第二模块的阵列偏移，使得当所述轴相对于一条垂直于带行进的预期方向定向的线以一个大于0.2°的角度定向时，所述第一模块的换能器与所述第二模块的换能器在所述带行进的预期方向上大致对齐；以及
可操作地耦合到所述模块并且被配置为改变远离所述角度的所述轴的角度以控制呈现给带的换能器间距的机构；
控制器，被配置为基于带的扩展的状态来控制用于改变远离所述角度的所述轴的角度的机构。
2.根据权利要求1所述的磁带装置，其中只有两个模块被呈现。
3.根据权利要求1所述的磁带装置，其中所述模块中的第三模块定位于所述第一和第二模块之间，其中所述第三模块的阵列在所述第一方向上自所述第一模块的阵列偏移，其中，所述第三模块的阵列相对于所述第一模块的阵列的偏移程度小于所述第二模块的阵列相对于所述第一模块的阵列的偏移程度。
4.根据权利要求3所述的磁带装置，其中所述第一和第二模块被配置为数据写而不被配置为数据读，其中所述第三模块被配置为数据读而不被配置为数据写。
5.根据权利要求3所述的磁带装置，其中所述第一和第二模块被配置为数据读而不被配置为数据写，其中所述第三模块被配置为数据写而不被配置为数据读。
6.根据权利要求1所述的磁带装置，其中所述控制器进一步被配置为基于带的偏斜来控制用于对所述模块定向的机构。
7.根据权利要求1所述的磁带装置，还包括用于在所述模块上传递磁介质的驱动机构。
8.根据权利要求1所述的磁带装置，还包括在所述第一组至少两个模块的相邻对的带支承面之间延伸的间隔体部件，所述间隔体部件包括磁屏蔽，用于将所述模块中的一个模块上的换能器阵列从另一个模块上的换能器阵列磁屏蔽。
9.根据权利要求1所述的磁带装置，进一步包括第二组至少两个第二模块，其与所述第一组至少两个模块在带行进的预期方向上大致对齐，所述第二组至少两个第二模块中的每一个具有换能器阵列，其中所述第二组至少两个第二模块相对于彼此固定；以及
进一步包括用于对所述第二组至少两个第二模块定向以控制呈现给带的换能器间距的第二机构。
10.根据权利要求1所述的磁带装置，包括：
驱动机构，用于在所述模块上传递磁介质。
11.一种用于对一个头定向的计算机可读存储介质，其上包含有程序代码，所述程序代码可由控制器读取/执行，以便:
由所述控制器确定用于读和/或写磁带的换能器的期望间距；以及
使得一个机构对一个头定向以实现期望的间距，所述头具有至少两个相对的模块，在带行进的预期方向上彼此大致对齐，所述两个模块的位置相对于彼此固定，每个模块具有换能器阵列，其中每个阵列的轴被限定在其相对端之间，其中所述模块中的第一模块的阵列在平行于所述模块中的第二模块的阵列的轴的第一方向上自所述第二模块的阵列偏移，使得当所述轴相对于一条垂直于带行进的预期方向定向的线以一个在大于0.2°和大约10°之间的角度定向时，所述第一模块的换能器与所述第二模块的换能器在所述带行进的预期方向上大致对齐，基于带的扩展的状态来控制用于改变远离所述角度的所述轴的角度的机构。
12.根据权利要求11所述的计算机可读存储介质，进一步包括用于确定带的状态的程序代码，其中基于所述带的状态确定所述期望的间距。
13.根据权利要求11所述的计算机可读存储介质，其中，所述头只有两个模块。
14.根据权利要求11所述的计算机可读存储介质，其中，所述头具有三个模块，所述模块中的第三模块定位于所述第一和第二模块之间，其中所述第三模块的阵列在所述第一方向上自所述第一模块的阵列偏移，其中，所述第三模块的阵列相对于所述第一模块的阵列的偏移程度小于所述第二模块的阵列相对于所述第一模块的阵列的偏移程度。
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