JPH04501931A - 双方向磁気テープ・システムに用いるマルチトランスデューサ型ヘッド位置決め用サーボ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 双方向磁気テープ・システムに用いるマルチトランスデユーサ型ヘッド亡　゛め 　サーボ機光咀の背景 １、光五の技法分野 本発明は、磁気テープ・システムにおいて、磁気テープ上の選択したトラックの 上へ、マルチトランスデユーサ型磁気ヘッドを位置決めするための磁気ヘッド位 置決めに関し、より詳しくは、選択した磁気ヘッド位置を精密に維持するための 磁気ヘッド位置の維持に関する。

２、輩景技惠且菌工ゑ説服 以下の関連背景技術の説明では、添付図面中の図１を参照して説明をする。同図 は磁気ディスクの一部を模式的に表わしたものであり、この磁気ディスクは、当 業界において公知の種類の、予め記録しておくサーボ機構制御用パタンを備えた ものである。

磁気記録の技術分野において公知となっているように、先に記録しておいた信号 を再生用ヘッドで読み取る場合の再生信号の大きさは、再生用ヘッドが捕捉する 磁束の強度に比例する。一般的に、信号を磁気媒体上に記録する場合には、直線 状のトラックまたは円形のトラックの上に記録するようにしており、従って、最 大の信号が得られるのは、その記録したトラックの真上に再生用ヘッドの中心を 一致させるようにし、また、その記録したトラックを再生用ヘッドが正確にフォ ローするようにした場合である。同様に、位置決め移動が可能な記録用ヘッドを 用いて記録を行なう場合には、後にその記録したトラックの真上に、使用した記 録用ヘッドに対応した再生用ヘッドの中心を正確に一致させることができるよう に、記録媒体に対するその記録用ヘッドの相対的な位置を、記録の実行時に予め 制御しておかなければならない。

従来は、ヘッドの位置決め並びにトラッキングの問題は、一般的に、ディスク媒 体へのディジタル記録に関連して発生していた。ディスク媒体へのディジタル記 録においては、同心円状に形成した複数本の円形トラックの上にデータを記録選 択したトラックへの記録ないし再生を実行するために、随時、位置決め移動する ようにしている。図１に関して説明すると、同図に示したディスクのトラック構 成は、典型的な、５．２５インチ高密度フロッピーディスク用システムにおける トラック構成である（例えば、フィン・ジョーゼンセンによる「磁気記録完全収 録ハンドブック」第３版（Ｔｈｅ　Ｃｏｍｐｌｅｔｅ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ 　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ″。

３ｒｄ　Ｅｄｉｔｉｏｎ、　Ｆｉｎｎ　Ｊｏｒｇｅｎｓｅｎ、　Ｔａｂ　Ｂｏｏ ｋｓ、　Ｂｌｕｅ　Ｒｉｄｇｅ　Ｓ＋ｎ＋＋ａ＋ｉｔ、　Ｐ＝A、　ｐａｇｅｓ ３８９−３９０）等を参照されたい）。このトラック構成に含まれているトラッ クの代表を、トラック１０．１２．１４で示した。それらのトラックのセンタラ インはセンタライン１６．１８．２０で示してあり、また、それらのトラックは 、非常に狭いガード・バンドによって互いに隔てられている０選択したトラック の上へディスク用ヘッドを位置決めするためには、先ず最初に、開ループ構成の 手段を用いてそのトラックの公称位置へヘッドを移動させ、その後に、サーボ機 構を用いて、そのトラックに完全に一致した位置にヘッドを落ち着かせるように している。このサーボ動作は、ディスク上に予め記録しであるフォーマットを利 用して行なわれ、ヘッドがそのフォーマットを読み取ることによって、選択した トラックに対する一致状態を追求することができるようにしている。また、ディ スクは複数のセクタ（引用符号２２．２４で示したもの等）に分割されているが 、サーボ機構を用いたヘッドの位置決めを精密なものとするために、それら各セ クタのトラックに、情報のブロックを予め記録しておくようにしている。即ち、 先頭にギャップ・マーカ２６を形成し、続いてトラック標識／セクタ・アドレス （例えば引用符号２８や３０で示したもの）を記録し、更にその後にサーボ用ブ ロック（例えば引用符号３２．３４ないし３６．３８で示したもの）を記録する ようにしている。図から分かるように、サーボ用ブロック３２は、トラックｌＯ の内周側の部分に重なる位置に形成されており、しかもこのトラック１０の幅の うちの正確に半分までの部分をカバーしている。またサーボ用ブロック３４は、 センタライン１６を間に挟んでサーボ用ブロック３２とは反対側の、サーボ用ブ ロック３２より僅かに上流の位置に予め記録されており、しかもこのサーボ用ブ ロック３４は、トラック１０の残りの外周側の正確に半分の部分をカバーしてい ると共に、隣接するトラック１２の中にまで延展しており、そしてこのトラック １２のセンタライン１８までの部分をカバーしている。サーボ用ブロック３２に は固有の１つの周波数を記録してあり、一方、このサーボ用ブロック３２と対を なすサーボ用ブロック３４には、その周波数とは異なった別の固有の周波数を持 たせである。このディスクの回転方向は矢印４０で示したとおりであり、もしト ラック１０のセンタライン１６の真上に読取りヘッドの中心が一致した状態にあ れば、読取りヘッドは先ず、ブロック３４に固有の周波数を持った信号を読み取 り、その後に、ブロック３２に由来した周波数を持ち、先の信号と振幅が等しい 信号を読み取ることになる。一方、読取りヘッドがセンタラインからずれていた 場合には、一方のサーボ用ブロックから読み出した信号の振幅が他方のサーボ用 ブロックから読み出した信号の振幅よりも大きくなり、それら一対のサーボ用ブ ロックの互いに周波数が異なった夫々の信号の振幅の相対的な大きさによって、 その読取りヘッドのずれの、大きさと方向とが示されることになる。読み取った それらサーボ用信号は、それらを読み取ったタイミングとそれら信号に固有の周 波数とによって、各セクタ内において容易に識別できるものである。また、読み 取ったそれらサーボ用信号を、閉ループ構成の位置決め用サーボ機構へ供給して おり、このサーボ機構が、夫々のサーボ用ブロックから読み取られる信号の振幅 が互いに等しくなるように、即ち、記録データを包含しているトラックの真上に 読取りヘッドの中心が一致するように、ヘッド用アクチュエータを駆動する。以 上に説明したシステムは、トラックのセンタラインに対していずれの側のブロッ クであるかの識別を行なうために、互いに異なった周波数を用いているが、この 技術分野におけるその他の技法の中には、例えば米国特許第４７７５９０２号の ようにブロックの識別を、そのブロック内のパルス列によって行なうようにした ものもあり、また、例えば上記のジョーゼンセンの著作の第３９２頁に示されて いるように、正反対の位相を重ね合わせたブロックとしているもの、或いは、例 えば米国特許第４２０２０１９号のように、奇数信号と偶数信号とをシーケンシ ャルに並べたブロックとしたものもある。

従来技術においては、位置決め移動自在なマルチチャネル型ヘッドを直線動式磁 気テープ駆動機構に用いるということは、一般的に行なわれておらず、その種の 磁気テープ駆動機構における通常の技法は、固定式のマルチチャネル型ヘッドを 用いるというものであった。ディスクの場合とは異なり、データ記録装置用のテ ープの幅は典型的な場合には１インチ以下であることから、単トラツク型ヘッド をそのテープの幅方向へサーボ機構で移動させるよりは、マルチチャネル型ヘッ ドを製作する方が、より好都合でありまた経済的でもあったのである。しかしな がら、薄膜被着型ヘッドの出現によって、非常に狭いトラック幅を採用すること が可能となり、即ちトラック幅を、０．００５インチ（約０．１２７ミリメード ル）から下は０．００１５インチ（約０．０３８ミリメートル）までの範囲の値 とすることが可能となったことによって、トラック密度を非常な高密度とする可 能性が開かれた０例えば４分の１インチ幅のテープの上には、０．００５インチ 幅のトラックであれば、約４５本のトラックを形成することができる。しかしな がら、４分の１インチ幅のケーシングの中に４５本のトラックの全てに対応する ヘッドを構成しようとすると、接続配線に関する極めて困難な問題が発生し、特 にリード・アフタ・ライト型の構成の場合に（その構成では約１８０本のヘッド 用の接続配線が必要となる）その問題が切実となる上、ヘッドの製造歩留りとい う問題も生じてくる。

Ｘ型９朋示 マルチチャネル型の記録／再生装置において、双方向テープ駆動機構が、記録及 び／または再生を行なうために、磁気テープを長手方向に走行させてマルチトラ ンスデユーサ型磁気ヘッドを通過させるようにしている。磁気ヘッドは、選択し たトラックへ位置決め移動させることのできるものであり、その位置決め移動は 、磁気ヘッドをテープの幅方向へステップ移動させることによって行なっている 。ヘッドの位置決め用のサーボ機構が、テープ上に予め記録しである２値化バタ ンを利用するようにしてあり、この２値化バタンは、磁化ブロックと非磁化ブロ ックとによって構成したものである。これらのブロックを、マルチトランスデユ ーサ型のヘッド積層体に一体に設けたサーボ用トランスデユーサが、読み取るよ うにしている。テープの一端から他端まで、テープの全長に亙って走行させるよ うにし、そしてテープの走行方向を逆転させる度ごとに、ヘッドを新たな位置へ ステップ移動させ、またサーボ機構で制御するようにし、それによって記録面と 呼ばれるものである。

幅の狭い比較的少ない本数のトラックを備えたマルチチャネル型ヘッドを使用し 、これをサーボ機構によって制御するようにし、また、インクリメンタル方式で テープの幅方向にステップ移動するようにしたことによって、テープ上の全ての チャネルへの記録を可能としている。また、この記録形態としたことによって大 きな記憶容量が得られており、更にそれと共に、良好なヘッド歩留りが得られる 好適なヘッド構成技法を採用することも可能となっている。

本発明の以上の利点は、その他の利点と共に、以下の好適実施例の詳細な説明に よって更に明瞭に理解し得るものとなる。

２匡９簾！女説男 以下に示す、本発明の好適実施例の詳細な説明においては、添付図面を参照して 説明をする。添付図面は次のとおりである。

図１は、従来例によって公知となっている磁気ディスクのサーボ用バタンの模式 図である。

図２は、本発明に係る磁気テープのサーボ用パタンの模式図である。

図３は、本発明の理解を容易にするための、マルチトランスデユーサ型磁気ヘッ ドのトラック構成とそれに対応した磁気テープとを示した図である。

図４は、図２のサーボ用バタンを包含している磁気テープの上に図３のヘッドを 重ね合わせた図である。

図５は、本発明のマルチトランスデユーサ型ヘッド位置決め用サーボ機構のブロ ック図である。

図６ａ〜図６０は、本発明のサーボ機構の「オン・トラック」動作を説明するた めの波形図である。

図７ａ〜図７Ｃは、本発明のサーボ機構の「オフ・トラック」動作を説明するた めの波形図である。

を　るための　のン態 本発明の好適実施例は、直線動式テープ・システムの中にサーボ機構（以下、サ ーボという）を採用したものである。この直線動式テープ・システムは、複数個 のトランスデユーサを重ねて積層体とした、マルチトランスデユーサ型磁気へラ ドを備えている。この磁気ヘッドは、そのトラック・ピッチを均一ピッチとして あり、また、その複数個のトランスデユーサは積層体の中において互いに一定の 距離だけ離隔させてあり、その離隔距離は、それらトランスデユーサのトラック 幅の実質的に整数倍の距離としである。これらのトラック・ピッチとトランスデ ユーサのトラック幅とを適当な値に選定することによって、このマルチトランス デユーサ型ヘッドを、サーボ情報を予め記録しであるテープの幅方向へ、ステッ ピング・モータによってインクリメント方式で位置決め移動させることができる ようにしてあり、またそれによって、テープの記録面の全面を利用できるように しである。

図２に関して説明すると、予め記録しであるサーボ情報は、磁化ブロック（偶数 番号の引用符号７０〜８６で示した）と、非磁化ブロック（奇数番号の引用符号 ７３〜１０１で示した）とで構成したブロック・パタンから成るものであり、こ のブロック・パタンは、磁化ブロックがコードの「１」のビットとして、また非 磁化ブロックが「０」のビットとして再生される、２値化バタンを形成している 。従って、サーボ用トランスデユーサ（不図示）が、特定のヘッド位置に対応し た、互いに隣接した２列のパタンに対して均等にまたがっている「オン・トラッ ク」状態にあるときには、このサーボ用トランスデユーサによって、所定の、そ して固有の２進値コードが読み取られることになる。例えば、サーボ用トランス デユーサが、磁化プロ・ンク７０．７２と非磁化ブロック７３．７５とによって 規定されたコードを有するトラックに対して「オン・トラック」状態にあるとき には、センタライン９０が、このサーボ用トランスデユーサによってフォローさ れているのである。テープが矢印９１の方向に走行しているときには、センタラ イン９２に沿って読み取られるコードはｒｏｌｌｌＪになる。このセンタライン ９２は、最上位桁のビット位置が非磁化ブロック７７となっており、そしてその 後に３つの磁化ブロック７８．７４．７６が続いているということによって特徴 付けられている。センタラインの各々が特定の１つのトラック位置に対応してい ることから、サーボ用トランスデユーサは、長手方向に記録されている互いに隣 接した２列のパタンの間のラインをまたぐことになり、そして、このサーボ用ト ランスデユーサが「オン・トラック」状態になると、次の２つの条件が満たされ ることになる。それら２つの条件とは、１）再生されたコードが表わしているト ラック・アドレスが、制御用のマイクロコントローラに格納しであるトラック位 置標識に含まれているトラック・アドレスであることと、２）再生されたコード の中の、夫々の「ｌのビット」の振幅が、全て互いに等しく、且つ、トラックの 全幅に記録された信号に対応する出力の２分の１の振幅であることである。サー ボ用トランスデユーサは、「オン・トラック」状態にあるときには、磁化ブロッ ク及び非磁化ブロックから成る、互いに隣接した２列のブロック列の間のライン をまたいでおり、従ってこの「オン・トラック」ラインの一方の側にある磁化ブ ロックから２分の１振幅の信号を再生していると共に、その「オン・トラック」 ラインの他方の側にある磁化ブロックからも、２分の１振幅の信号を再生してい へ僅かにずれて偏位している場合には、そのサーボ用トランスデユーサは、自己 の位置を同定する正しいトラック・アドレス・コードを再生することはできるも のの、その「オン・トラック」ラインから偏位している方の側に記録されている ｒビット」からの信号を、その「オン・トラック」ラインの他方の側に記録され ているｒビット」からの信号と比べてより多く捕捉することになる。そして、こ ・トラック」ラインの方へステップ移動させて、出力の差をゼロに近付けるよう にする。もし、サーボ用トランスデユーサが目標トラック位置から大きくずれて おり、そのため読み取ったアドレス・コードが、その目標ヘッド位置のアドレス ・コードとは異なったものとなっていた場合には、制御用マイクロコントローラ は、その読み取ったアドレス・コードと目標アドレス・コードとを比較対照した 後に、記憶情報に基づいて（この記憶情報は、テープ上に予め記録しであるトラ ック・アドレスのパタンによってトラック位置を識別するための情報である）必 要な補正量を算出し、そして、目標トラックを捕捉する方向へ、ヘッドを移動さ の全長に亙って反復して何箇所にも記録するものであり、更に、各々のサーボ用 セグメントの前後には、トリガ・マーカ７１．６９を形成するようにしている。

また、それらのトリガ・マーカ７１．６９は、テープの幅方向に関しては、複数 個のサーボ用ブロック自体が記録されている幅と同じ幅に亙って延在するように 形成している。サーボ用ブロックに対するサーボ用トランスデユーサの相対的な 位置にかかわらず、サーボ用トランスデユーサは、サーボ用セグメントへ入ると きには、このトリガ・マーカを横切る際に、トラック幅の全体に記録した信号と 同等の信号、即ち１００％振幅の信号を捕捉する。トリガ・マーカは、その持続 時間を、サーボ用ブロックの持続時間と適当に異ならせてあり、その例を挙げる ならば、例えばサーボ用ブロックの持続時間の半分とすれば良い。この持続時間 の相違、即ちパルス幅の相違を検出し、そしてこのパルス幅の相違を利用して、 サーボ用セグメントの開始位置である、トリガ・マーカを識別するようにしてい る。

磁気テープには、信号を減衰ないし消失させるドロップアウトが発生する可能性 があり、もしテープにドロップアウトが発生したならば、ヘッドの位置決めの動 作は著しく不安定なものとなってしまう。そこで、「ドロップアウト不感性」を 有するサーボ用データを得るために、サーボ用サンプリング動作を実行する度に 、各々が「オン・トラック」ラインの互いに反対の側に位置している、２つの「 １のビット」の磁化ブロックから再生した信号の振幅を加え合わせるようにして いる。そして、この加え合わせて得た振幅の大きさを、再生チャネルに関する既 知のシステム・バラメークである１００％振幅信号の大きさと比較している。

もし、サーボ用ブロックからの信号再生に際してドロップアウトが発生していた ならば、この、公称１００％振幅と「１のビット」の合計振幅との比較の結果は 不一致となり、その場合、この比較試験の結果が一致して再びサーボ情報の有効 性が証明されるようになるまでは、ヘッドの位置決め移動は行なわないようにす る。

以上のサーボ用ブロック符号化方式は、本来的に、磁気テープ・システムのジグ ザグ式動作に適合するものであり、なぜならば、サーボ用ブロックのバタン、並 びにギャップを示すマーカは、いずれの方向にも読み取ることができ、そうして 読み取った２進値のアドレス・バタンをテープの走行方向と関係付ければ、−マ イクロコントローラのメモリに記憶しである記憶情報を用いることによって、ト ラック識別情報を判定することができるからである。

図３に関して説明すると、同図に示したヘッド構造体４０は８個のデータ用トラ ンスデユーサ（例えば引用符号４２．４４．４６．４８で示したもの）を備えて おり、それらデータ用トランスデユーサの個々のトラック幅は０．００５インチ であり、またそれらデータ用トランスデユーサ間の間隔は０．０２５インチであ る。このヘッド構造によれば、ヘッド４０をステップ移動させることにより、デ ータを記録する４分の１インチ幅のテープの表面のうちの、８Ｘ０．０２５イン チ＝Ｑ、２００インチの幅の領域をカバーすることができる。４分の１インチ幅 のテープ５０に対するヘッド４０の相対的な位置が、図３に示した位置となって いるときには、トラック５２．５４．５６．５８等のトラックに対して記録が行 なわれる。ヘッド位置決め用サーボの制御の下に、ヘッド位置決め用モータがイ ンクリメンタル方式で１回ステップ動作させられるごとに、ヘッド４０が、約１ ５５マイクロインチづつ移動されるようにしである。従って、ヘッド４０を、こ のテープ上のある１組の０．００５インチ幅のトラック群から、その隣の組のト ラック群へ移動させるためには、３２回のステップ移動が必要である。ヘッド４ ０を矢印５１の方向へ３２回分ステップ移動させたならば、トラック６０はトラ ンスデユーサ４２の下に、トラック６２はトランスデユーサ４４の下に、そして 、トラック６４はトランスデユーサ４６の下に位置するようになり、その他のト ラックとトランスデユーサについても同様になる。これから分かるように、双方 向ジグザグ式テープ駆動方式を採用する場合には、ヘッド位置を５箇所にしてお けば、使用可能なテープ表面の略々全面に亙って、記録及び再生のためのアクセ スを完全に行なうことができる。

既述の如く、予め記録しておくサーボ用セグメントは、２値化バタンによって構 成されるセグメントであり、しかもその２値化パタンは、トラック・アドレス並 びにサーボ制御の位置決めのためだけに使用する専用トラック上に形成されるバ タンである。従って、テープの中央に記録するようにした、このサーボ用プロな い、そこで、ヘッド積層体の中の独立した１個のトランスデユーサ（例文ば上記 実施例においては第９番目のトランスデユーサ）を、サーボ用トランスデユーサ として、予め記録しておくサーボ用セグメントの再生のために割当てておくよう にし、また、この第９番目のトランスデユーサには、ヘッド積層体の幅方向中央 に位置しているトランスデユーサを充てるようにする。次に図４に関して説明す ると、ブロック７０〜１０１のうちの全ての磁化ブロック（偶数番号の引用符号 を付したもの）とトリガ・マーカ７１及び６９とを、同一の周波数（５００キロ ヘルツ）で、しかも同一の振幅で記録するようにしている。磁化ブロックの長さ は、トリガ・マーカ７１．６９の２倍の長さとしである。このように、磁化ブロ ックの信号とトリガ・マーカの信号とを単一の周波数としであるため、サーボ用 再生チャネルにおける周波数等化が不要となっている。これによって、サーボ用 再生チャネルの構成を簡易化できるのみならず、振幅の比較による「オン・トラ ック」状態の判定に関しても特に有利なものとなっており、その理由は、周波数 等化の不均一に起因して振幅歪み誤差が発生することがないからである。

既述の如く、トリガ・マーカのブロック７１．６９の持続時間は、サーボ用磁化 ブロックの持続時間の半分としである０図４に示したように、図３のヘッド積層 体４０のうちの、サーボ用トランスデユーサ８８と、代表として示したデータ用 トランスデユーサ４６及び４８と包含している部分（図４には仮想線で示しであ る）は、テープ５０に接触している。ここでは取りあえず、テープは矢印９１で 示した方向に走行しており、またサーボ用トランスデユーサ８８は、図示の如く 、磁化ブロック７８の一部に接触し且つその一部をまたいだ状態で、センタライ ン９２の上にその中心が一致しているものとする。図示の如くサーボ用トランス デユーサ８８の中心がセンタライン９２の上に一致しており、また、テープの走 行方向が矢印９２に示す方向であるときには、このセンタライン９２に沿って位 置している非磁化ブロック７７、並びに磁化ブロック７８．７４．７６の上をト ランスデユーサ８８が通過して行（際に、それらのブロックからの再生信号が連 続して発生することが分かる。更に、その際、磁化ブロック７８から得られる再 生信号は、その大きさが磁化ブロック７４及び７６から得られる再生信号の大き さと同じになり、即ち、トラックの全幅に記録した信号の振幅の２分の１の大き さになる。これが、トラッキング誤差がゼロの状態である。即ち、この状態では 、サーボ用トランスデユーサ８８は、トラックのセンタライン９２の上にその中 心が一致しており、またそれと同時に、全てのデータ用トランスデユーサは、こ のテープの夫々のデータトラックの上にそれら中心が一致していて、例えば、デ ータ用トランスデユーサ４６はデータ用トラック６０上にその中心が一致してお り、また、データ用トランスデユーサ４８はデータ用トラック６６上にその中心 が一致している。

位置決めされたヘッド４０の、そのヘッド位置を識別するための手段について理 解するためには、サーボ用トランスデユーサ８８が、ちょうどトリガ・マーカ７ １に接する位置に来た時点について考察するのが良い。テープが図中の左側へ向 かって連続的に走行しているときに、トリガ・マーカ７１が読み出されたならば 、サーボ用サンプリング動作を開始する。先ず、然るべきタイミングでストロー ブ・パルスを発生することによって、再生して得られたサーボ用バタンの中に磁 化ブロックによる信号が含まれているか否かのテストを行なう。磁化ブロックに よる信号が再生される可能性があるブロック位置のうちの、最初のブロック位置 ７７．８１において再生が行なわれる時刻には、センタライン９２のいずれの側 にも、サーボ用トランスデユーサ８８によって再生されるべき信号は存在してお らず、それゆえサーボ・システムは、２進値のトラック・アドレス・コードの最 上位桁のビット位置に「０」を割当てる。続いて、磁化ブロック７８を通過する 際には２分の１振幅の信号が読み出されるため、最上位から第２桁目のビット位 置には「１」を割当て、また、磁化ブロック７４と７６とによって、連続して２ 分の１振幅の信号が発生されることから、第３桁目と第４桁目のビット位置にも 「ｌ」を割当て、この結果、得られる再生コードはｒｏ　１１１Ｊになる。この とき、磁化ブロック７８．７４．７６から得られた再生信号の振幅が２分の１振 幅であったならば、即ち、サーボ用トランスデユーサ８８がライン９２上に中心 が一致していることが示されていたならば、また、磁化ブロック７８と７４とか ら得られた夫々の再生信号の振幅の合計が再生チャネルの１００％振幅値と等し かったならば、即ち、記録しておいたそのサーボ用セグメントにおいてドロップ アウトが発生していないことが示されていたならば、それらのことによって、そ のサーボ用セグメント内における読取りの有効性が証明されており−１また、「 オン・トラック」状態の動作が行なわれていることが示されているのである。

ブロック・バタンが図２及び図４に示したバタンであるとき、サーボ用トランス デユーサがセンタライン９０〜９８の各々に対して「オン・トラック」状態にあ る場合の２進値の再生信号は次のようになる。

この表から分かるように、磁化ブロックと非磁化ブロックとから成るこれらのブ ロック・パタンは、ヘッドをサーボ制御するためのサーボ情報を提供するばかり でなく、テープ・トラックのアドレスをも合わせて提供している。この表中の「 ２進値」の欄に関し、その欄の中の左側の値は、テープの走行方向が矢印９１で 示した方向である場合のトラック・アドレスを表わす符号化値であり、一方、右 側の値は、テープ走行方向が逆方向である場合のトラック・アドレスを表わす値 である。

ある１本のデータ用トラックから隣のデータ用トラックへ移動するためには、各 々が約１５５マイクロインチずつのステップ移動を３２回行なう必要があること を念頭に置いた上で、マルチトランスデユーサ型ヘッドを新たな位置へステップ 移動させる場合の状況について、以下に考察することにする。ここでは、テープ がそれまで矢印９１の方向へ走行していたときに、また、サーボ用トランスデユ ーサ８８がｒｌｌｌｌＪ　（２進値の「Ｆ」）という固有の２値化バタンを付与 されたセンタライン９０をまたぐ位置にあったときに、テープの終端に達したも のとする。ジグザグ式の動作方式が採用されている場合、テープ駆動機構に対し ては走行方向の逆転命令が発せられ、また、ヘッド積層体４０はプログラムに従 ってセンタライン９２へ向けてステップ移動される。このセンタライン９２のア ドレス・パタンを、矢印９１とは逆方向に読み取った値はｒｌｌｌＯＪ　（２進 値の「Ｅ」）である。テープの減速中に、マイクロコントローラはそのサーボ動 作を停止する。また、マイクロコントローラは、ヘッド積層体４０の現在位置の 情報と、移動先とすべき新たな位置のアドレスの情報とを持っているため、開ル ープ制御方式で動作し、ステッピング・モータへパルスを出力して、新たな位置 へ到達できる充分な距離だけヘッド積層体４０を移動させる。そして、ヘッドが その新たな位置へ到達し、またテープが逆方向の然るべき速度に達したならば、 サーボ動作を再開させる。このサーボ動作の再開時には、サーボ用トランスデユ ーサは、新たにトラッキングすべきセンタライン９２の略々上方に位置しており 、そして再開されたサーボ動作によって、先に説明した方式でヘッド積層体がそ の最終位置へと移動される。

図５のヘッド用サーボ機構のブロック図について説明すると、サーボ用信号の再 生が行なわれているときには、サーボ用トランスデユーサ８８から再生用増幅器 １００へ信号が供給されており、この再生用増幅器１００の出力は、サーボ用ブ ロック及びトリガ・マーカからの再生信号を増幅した信号となっている。この増 幅された出力信号は、続いて、整流器１０２によって一方向の信号へと変換され 、この整流器１０２の出力は積分器１０４並びにトリガ検出器１０６に接続され ている。トリガ・マーカはその持続時間がサーボ用ブロックの持続時間の半分で あることから、トリガ検出器１０６はパルス幅検出器としてあり、このトリガ検 出器１０６からの出力が、マイクロコントローラ１０８に対して、そのときの信 号がトリガ・マーカによるものか、それともサーボ用ブロックによるものかを表 示する。このマイクロコントローラ１０８は、カリフォルニア州、サンタクララ に所在のインテル社の製造にかかる、８０Ｃ１９６ＫＢ型の１６ビツト高性能Ｃ ＨＭＯＳマイクロコントローラである。このマイクロコントローラ１０８は、サ ーボ・システムの動作に関する、タイミング機能、制御機能、及び判定機能の全 てを担当しており、また、それと共に、その他のテープ走行や、システム制御の ための機能も担当している。マイクロコントローラ１０８には、サンプル・アン ド・ホールド回路１１０が一体的に設けられており、このサンプル・アンド・ホ ールド回路１１０からの出力は、同じくマイクロコントローラ１０８のパッケー ジの一部として構成されているアナログ・ディジタル・コンバータ（Ａ／Ｄ）１ １２へ供給されている。これらは全て、図５の二点鎖線の長方形の中に示しであ る。マイクロコントローラ１０８の一部であるタイマの制御の下に、サンプル・ アンド・ホールド回路１１０に保持された値がＡ／Ｄコンバータ１１２によって ディジタル化され、そして先に説明したように、そのディジタル化した値を用い て、２値化バタンから再生した信号の振幅の判定をした上で、ヘッドの位置決め 動作を実行するようにしている。マイクロコントローラ１０８からはステッピン グ・モータ駆動回路１１４へ、「オン・トラック」ラインの両側の夫々のブロッ クから再生した信号の振幅どうしの比較結果に応じて配線１０９と配線１１１と のいずれかを介して、パルスを送出するようにしており、それらのいずれの配線 を介してパルスを送出するかは、ステップ移動をどちらの方向へ行なう必要があ るかに応じて決められる。駆動回路１１４は、ヘッド積層体４０に機械的に連結 されているステッピング・モータ１１６を付勢して、位置決めすべき「オン・ト ラック」ラインへ近付けるようにヘッドを移動させる。

図６８に間して説明すると、同図は、サーボ用トランスデユーサが図４のセンタ ライン９６に対して「オン・トラック」状態となっており、またテープの走行方 向が矢印９１の方向である場合の図である。この図の、再生される一連の信号の 構成は、その先頭にトリガ・マーカ（７１）再生信号１１８が発生しており、そ の次に、２つの２進値の「０」に対応した無信号状態（ブロック８７と８９）が ２期間に亙って続いており、そして更に、２進値のｒｌＪのビット（ブロック８ ２と８０）の再生信号１２０及び１２２が続いている構成となっている。最後の ２つの再生信号１２０と１２２とは、夫々がセンタライン９６の互いに反対側の ブロックによる信号であり、それらの振幅の大きさは２分の１振幅となっている 。以上の信号列は、配録されているサーボ用データがサーボ用ヘッド８８によっ て読み取られるたびに、反復して継続的に発生するものであり、特に好適実施例 においては、２０００ヘルツの反復速度で発生される。図６ａのこれら信号は整 流器１０２によって全波整流され（図６ｂ）る。そして、１００％振幅の比較的 幅の狭いトリガ信号１１８°が検出されてマイクロコントローラ１０８へ転送さ れることによって、積分とストローブ・タイミングのルニチンが開始される。

整流されたブロック信号１２０゛及び１２２′は積分器１０４へ供給され、それ によって図６０の波形が得られる。（以上の図において、異なってはいるものの 互いに関連した要素は、同一の、ただしダッシュによって互いに区別できるよう にした引用符号をもって表わすようにした）。積分時間はマイクロコントローラ １０８が設定するようにしており、更にこのマイクロコントローラ１０８は、ブ ロックによる信号が発生する可能性のある時刻に対応した時間間隔で、ストロー ブ信号１２６〜１３２を出力している。各ストローブ実行時刻ごとに、積分して 得られた出力の値がサンプル・アンド・ホールド回路１１０に保持され、そして その値がＡ／Ｄコンバータ１１２によってディジタル化されるようにしている。

図６０から分かるように、ストローブ信号１２６と１２８とを発生した結果とし ては、ゼロ出力値が得られており、一方、ストローブ信号１３０．１３２を発生 した結果としては、２分の１振幅の値１２０″′と１２２”とが得られている。

これらの各サンプリング値は、ディジタル値の形でマイクロコントローラ１０８ の中に記憶され、後の処理に用いられる。

続いて、ドロップアウトに関する有効性チェックを実行する。即ち、ヘッドがま たいでいるセンタライン９６の両側の各１つずつのブロックによる信号（この場 合は、ブロック８２による信号とブロック８０による信号）の夫々の振幅を表わ すディジタル値どうしを加え合わせ、そして加え合わせて得た値を、再生チャネ ルの１００％振幅の値と比較する。加え合わせて得たその値が、再生チャネルの １００％振幅信号の公称値と等しければ、このドロップアウト・チェックに合格 したということであり、そのデータについては、統＜処理を続行する。即ち、２ 進値とした、それらのブロックからの信号（即ちブロック８２からの信号とブロ ック８０からの信号）のディジタル値どうしを比較する。ここでは「オン・トラ ックｊ動作の状態にあるものとしており、この状態にあるときにはそれらの信号 の振幅は互いに等しく、従ってマイクロコントローラからは、ヘッドをステップ 移動させるための信号は出力されない。

図７ａは「オフ・トラック」状態を示したものである。同図に関して説明すると 、サーボがヘッドをトラックのセンタライン９６へ近付けるように駆動してはい るが、それでも尚、ヘッド積層体４０がブロック８０め側へ偏位しているという 場合には、夫々のブロックから再生されたパルス信号１３６と１３８とは互いに 異なった振幅を持っている。図７ｂと図７０とは、先に図６ｂと図６Ｃとに関し て説明した信号処理段階に対応した図である。この「オフ・トラック」状態にあ るときには、ブロック信号１３８の振幅の方がブロック信号１３６の振幅より大 きく、その結果として、サンプリングして保持した値１３８”が、同じくサンプ リングして保持した値１３６”より太き（なっている、ディジタル化したこれら の値１３６″と１３８”とを加え合わせた値は、再生チャネルの１００％振幅の 値に等しく、それらが等しいことによって、ドロップアウト・チェックに関する 有効性が証明されたことになる。そして、マイクロコントローラ１０８が実行す る、それら２つの振幅値１３６”と１３８”との比較の結果に応じて、該当する 配線、例えば配、ｌ１１０９（図５）の上へ、パルスが送出され、それによって 磁化ブロックからの再生信号１３６°と１３８゛の夫々の振幅の大きさが互いに 近付くように、ヘッド積層体４０がステップ移動される。テープからのサーボ情 報の次回の読取り実行時に（即ち、サーボの実行反復速度が２０００ヘルツであ れば５００マイクロ秒の後に）、必要であれば更に次の１つのパルスが発生され 、そしてこのプロセスは、サーボ用トランスデユーサがまたがっている２つのサ ーボ用ブロックから互いに振幅の等しい信号が読み取られるようになるまで続け て行なわれる。

図２のブロック・パタンの形態は、具体的なシステムの要求条件に合わせて変更 しても良いことを理解されたい。例えば、テープ上のヘッド積層体の位置が５箇 所より多い場合には、より複雑なバタンか必要になる。ただし、サーボ用ブロッ クのパタンがいかなるものであろうと、次の規則を満たしている必要がある。

即ち、１）テープ上に予め記録しておく複数列の直線状アレイには、その各列に 少なくとも１個の磁化ブロックが含まれていなければならない。２）全てのブロ ックは同一の周波数とすべきである。そして、３）第１の直線状アレイを成す複 数個のブロックのうちのある磁化ブロックと、その直線状アレイに隣接した第２ の直線状アレイの中のある磁化ブロックとが幅方向に連続していてはならない。

例えば図２において、磁化ブロック８２は、幅方向には、そのいずれの側にも、 磁化ブロックが連続してはいない。

本発明の教示は、リール・ツー・リール方式の双方向テープ駆動機構に用いられ るテープに適用することができるものである。また、サーボ用バタンを記録した テープを、カートリッジ装填式双方向テープ駆動機構に用いられるカートリッジ の中に収納するようにしても良い。

以上に本発明を、特にその好適実施例に則して詳細に説明したが、ただし、本発 明の概念並びに範囲から離れることなく、種々の変更ないし改変を加え得ること を理解されたい。

２３　２２　２　２゜ １２６　１２８　１３０　Ｆ３２ ２３２２２２゜ 国際調査報告 積爾爾−１−Ｉ動−ｍ−Ｐｕ／ＵＳ　９０１０５２５９国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．磁気テープ（５０）上のアドレスを付与したサーボ用トラックのうちの選択 したサーボ用トラックである、選択サーボ用トラックの上へ、サーボ用磁気トラ ンスデューサ（８８）を位置決めするための装置であって、ａ）前記磁気テープ と前記サーボ用磁気トランスデューサとを磁気変換可能な関係に維持しつつ、前 記テープを双方向へ走行させるテープ駆動機構と、ｂ）前記磁気テープが順方向 ないし逆方向に走行することに応答して、該磁気テープ上に記録されている信号 を前記サーボ用磁気トランスデューサで再生する再生手段と、 ｃ）前記テープの長手方向に形成された複数の互いに同一形式の記録信号バタン であって、複数列の長手方向に延在する直線状アレイから成り、それらアレイは 複数個の磁化ブロック（７０、７２、．．．、８６）と、それら磁化ブロックと 同一直線上に並んだ複数個の非磁化ブロック（７３、７５、．．．、１０１）と から成るものであり、前記複数列の長手方向の直線状アレイが横方向に連続して 並んでおり、前記複数列の長手方向の直線状アレイの各列の中に含まれる前記磁 化ブロックと前記非磁化ブロックとは、複数の２値符号化セグメントのビットを 構成しており、ある特定の一対の連続して並んだ前記２値符号化セグメントの間 を長手方向に延在するそれら双方の２値符号化セグメントの境界ラインが、ある １つの選択サーボ用トラックのセンタラインを画成しているようにした、複数の 互いに同一形式の記録信号パタンと、を備え、ｄ）前記特定の一対の速読して並 んだ前記２値符号化セグメントは、前記センタラインの両側に沿って該センタラ インに接して夫々に列を成して並んでいる連続した複数のビットから得られる一 連のビットが、前記１つの選択サーボ用トラックのアドレスを表わすようにした ものであり、更に、ｅ）前記磁気テープ上の、前記複数の互いに同一形式の記録 信号パタンの各々の前後に位置する、予め記録したトリガ用信号（７１、６９） と、ｆ）前記サーボ用磁気トランスデューサ（４０）をテープを横切る方向へ平 行移動させることによって、該サーボ用磁気トランスデューサの、前記選択サー ボ用トラックに対する位置決めする、サーボ用磁気トランスデューサ平行移動手 段と、 ｇ）前記サーボ用磁気トランスデューサ平行移動手段を制御するためのサーボ駆 動手段（１１６）であって、前記トリガ用信号が再生されることに応答し、且つ 、前記サーボ用磁気トランスデューサによって前記一連のビットが再生されるこ とに応答して、前記磁気テープが順方向走行と逆方向走行とのいずれを行なって いるときにも、前記サーボ用磁気トランスデューサを前記選択サーボ用トラック の上に中心合わせする、サーボ駆動手段と、を備えていることを特徴とするサー ボ用磁気トランスデューサ位置決め装置。
2. ２．前記複数個の磁化ブロックが、単一の周波数の予め記録した複数個のブロッ クであることを特徴とする請求項１の装置。
3. ３．前記サーボ用磁気トランスデューサで再生する前記再生手段が、非等化再生 チャネルであることを特徴とする請求項２の装置。
4. ４．前記サーボ用磁気トランスデューサが、マルチトランスデューサ型のヘッド ・アセンブリの一部であり、該ヘッド・アセンブリには、前記磁気テープ上のデ ータ用トラックに対する記録及び／または再生行なうための、記録及び／または 再生用の磁気トランスデューサが少なくとも１個含まれていることを特徴とする 請求項２の装置。
5. ５．前記サーボ用磁気トランスデューサ平行移動手段が、インクリメンタル式位 置決め機構を備えており、更に、該インクリメンタル式位置決め機構がステツピ ング・モータを備えていることを特徴とする請求項２の装置。
6. ６．前記サーボ駆動手段が更に、 ａ）前記選択サーボ用ブロックの前記センタラインに接して該センタラインの両 側に位置している夫々の前記磁化ブロックから再生した夫々の再生信号の振幅ど うしを比較する比較手段と、 ｂ）前記サーボ用磁気トランスデューサ平行移動手段を制御して、前記再生信号 の前記振幅どうしを互いに等しくさせる手段と、を備えていることを特徴とする 請求項２の装置。
7. ７．更にドロッブアウト検出手段を備え、前記複数個の磁化ブロックのうちの前 記センタラインの一方の側にある第１の磁化ブロックから再生した再生信号の振 幅の値と、前記複数個の磁化ブロックのうちの前記センタラインの他方の側にあ る第２の磁化ブロックから再生した再生信号の振幅の値とを互いに加え合わせて 合計値を算出し、該合計値を所定の信号値と比較してドロップアウト検出を行な うようにしたことを特徴とする請求項２の装置。