JPH0778320A

JPH0778320A - トラック追従サーボ復調

Info

Publication number: JPH0778320A
Application number: JP6152383A
Authority: JP
Inventors: James A Bailey; ジェームス・アーサー・ベイリー; James F Crossland; ジェームス・フランシス・クロスランド; James E Malmberg; ジェームス・アーネスト・マルムバーグ; Yogesh B Patel; ヨゲシュ・ボーギラー・パテル; Senden Maxey P Von; マキシー・ポーリン・ボンセンデン
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1993-08-05
Filing date: 1994-07-04
Publication date: 1995-03-20
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: US5448430A; JP2769110B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】テープ速度の大きな変動があっても磁気テー
プ駆動の正確なサーボトラッキングを提供する。【構成】磁気テープは２本以上のサーボトラックを有
し、隣接したサーボトラックは、それに記録した異なっ
たサーボ・パターンを有する。その１パターンは単一周
波数、一定振幅信号であり、他のパターンはゼロ振幅の
無効信号と第２周波数の一定振幅信号間を交互する。テ
ープヘッドのサーボ素子は両トラックからの信号を検知
し、組み合わせる。検出器は組み合わせた信号の振幅の
ピークからピークの値を出力し、２つのレジスタ・モジ
ュールは最大、最小のピークからピークの値を検出し、
記憶する。この最大、最小値を信号プロセッサに供給
し、その比率を決定し、隣接した２本のサーボトラック
間のエッジに対するサーボ素子の位置エラーの量、方向
を示し、エラーが最小となるようにテープヘッドの位置
を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気テープのデータ記憶
システムに関するもので、特に、磁気テープに記録され
ているトラック追従サーボ・パターンの復調に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報記憶産業において、テープのデータ
容量の増加はより薄いテープ基材を使用すること、およ
び種々のデータ圧縮技術を使用することによって達成さ
れている。磁気テープ媒体およびテープヘッド技術にお
ける進歩が、さらにデータ容量を増大させてきた。すな
わち、磁気テープ上のトラック数の増大（各トラックの
幅を狭めることによる）と、データ読み書きギャップ
数、あるいはヘッドの素子数の増大の両方によりデータ
容量を増加させてきた。例えば、１２．７ｍｍ（１／２
インチ）幅のテープ用のＩＢＭ３４９０−Ｅ磁気テープ
・サブシステムは３６個のデータ読み書き素子を有する
ヘッドを使用し、約８００メガバイト（ＭＢ）のテープ
容量を有する。テープ巻き戻しの回数を減少させ、それ
によって能力を改善するため、３４９０−Ｅテープ駆動
は曲がりくねった（双方向の）直線（螺旋走査に対し
て）記録を行い、複数のデータヘッドをインタリーブさ
せる。インタリーブしたヘッド内では、読取り素子・書
込み素子配列を有する素子対は、ヘッドの面に向かって
見るとき、書込み素子・読取り素子の逆配列を有する素
子対とともに磁気テープの走行パスを横切る交互配列を
とっており、その素子対の各々はいかなる時点でも磁気
テープの１トラックに組み合わされている。磁気テープ
が一方向へ走行するとき、一方の配列を有する素子対が
組み合わせたトラック（たとえば偶数番目のトラック）
にリード・アフタ・ライト（読取り後書込み）方法でア
クセスする。また、磁気テープが反対方向に走行すると
き、別の配列を有する素子対が組み合わされた別のトラ
ック（たとえば奇数番目のトラック）にリード・アフタ
・ライト方法でアクセスする。同様に多数の密接配置の
素子を要する多数のトラックで能力を増大させるために
は、薄膜析出技術によって形成した磁気抵抗トランスデ
ューサをテープヘッドとして使用することができる。

【０００３】しかし、テープ媒体上に確立可能な平行で
長手方向のトラックの数は、狭いトラックに読み書きす
るためのヘッドに製造可能な読み書き素子の数によって
限定されている。それゆえ、データテープ駆動はそのテ
ープにあるトラックより少ない読み書き素子のセット数
を有するヘッドを使用するテープに適応するように構成
されている。トラックは、ヘッドの読み書き素子対と同
じトラック数を各々有するグループに分割されている。
そのグループの全てにアクセスするため、ステップモー
タやボイスコイルで駆動されるバネなどによってヘッド
は、テープ幅方向でトラックのグループ数に対応する別
々の位置へと指標決めされる。たとえば、８個の読み書
き対を有するヘッドは、トラックが各々８トラックの３
グループに分けられおり、ヘッドが３箇所の指標位置を
持つなら２４トラックを有するテープに適応できる。指
標位置間のヘッドの移動距離を縮小するために、そのグ
ループはインタリーブされることが望ましい。前述の例
では、３グループの各々は８トラックを有する。トラッ
クが連続的に番号（０−２３）をつけられているなら、
グループのインタリーブによりトラック番号０、３、
６、・・・、２１が第一グループとなり、指標位置０の
ヘッドによってアクセス可能となる。同様に、トラック
番号１、４、７、・・・、２２が第二グループとなり、
指標位置１のヘッドによってアクセス可能となる。さら
に、トラック番号２、５、８、・・・、２３が第三グル
ープとなり、指標位置２のヘッドによってアクセス可能
となる。曲がりくねった記録技術もアクセス効率の改善
に利用可能である。

【０００４】データ容量の進歩にも関わらず、さらに増
加が要求されており、それは例えば６４あるいは１２８
トラックを有する１２．７ｍｍ幅のテープで可能となる
ものである。しかし、ヘッドを指標付けしたとしても、
そのように多数の非常に狭いトラックを有するテープに
正確にかつ、信頼性をもってデータを記録したり、デー
タを読み取ったりする複数トラック用ヘッドの能力は実
用的な限界がある。テープエッジの変化、周辺温度によ
る膨張や収縮、駆動の際にテープ追従路の不正確さなど
のようなトラックの位置決めミスや、テープそのものに
よるテープ上のトラックのフォーマットにおける不正確
さ、またヘッドの製造時の寸法上の偏りなどにより問題
が生じる可能性がある。１２．７ｍｍ幅のテープがそれ
ぞれ約８０ミクロンの幅の１２８本のトラックを有する
時に、テープのわずかな「ぐらつき」あるいはヘッドの
ミスアライメントでさえも、クロストークやドロップア
ウトなどのような重大な信号低下を生じる可能性がある
ことは想像できる。

【０００５】したがって、トラック検索操作の際にいく
つかの位置の１つにヘッドを指標付け可能なテープヘッ
ド・アクチュエータが開発された。たとえば、１２８本
のデータトラックを有するテープをアクセスするには、
ヘッド上に３２個の読み書き素子を有するヘッドが４カ
所間の指標付けを行う。さらに、ヘッド・アクチュエー
タも、読み書き操作の際に１群のトラックを正確に追従
するようにサーボ制御されたヘッドの位置を迅速に調整
することが可能である。こうしたアクチュエータを使用
する駆動システムでは、テープヘッドが、１本以上の特
別記録用のサーボトラックに前もって記録したサーボ信
号を読取るためのサーボ読取り素子を有する。各サーボ
素子は、サーボトラックに対するサーボ素子の横方向位
置を決定するために位置サーボループに用いられる位置
エラー信号（ＰＥＳ）を生成する。そして、このループ
はヘッド・アクチュエータに信号を送り、正確にトラッ
ク追従が可能となるように極めて小さな単位でヘッドを
迅速に移動させる。

【０００６】サーボループ操作による正確さを改良する
ために、テープは１以上のサーボ域を有することが可能
であり、その各サーボ域はテープ幅を横切るように間隔
をとった１以上のサーボトラックの組からなり、テープ
ヘッドは対応の組数のサーボ素子を有する。２以上のサ
ーボ域および関連のサーボ素子を使用するときには、サ
ーボ素子によって生成されたＰＥＳが読取られ、同時に
平均化される。ヘッド位置はサーボ素子からのＰＥＳよ
りも、その平均に応じたサーボループによって維持され
る。こうした冗長は、いずれか１つのサーボ素子のエラ
ーなどによってサーボループがエラーを起こしやすくす
る率を減少させる。このシステムは３つの対称的に間隔
をとったサーボ域を有し、各サーボ域はデータトラック
に平行な３本の隣接するサーボトラックを有する。各サ
ーボ域では、サーボ信号がある周波数で外側（上部およ
び下部）の２本のサーボトラックに記録され、一方、異
なった周波数で中間のサーボトラックに記録される。

【０００７】４つのヘッド指標位置に対して、サーボ素
子の各組は上部サーボ素子および下部サーボ素子を横方
向へ配置し、その１つがある時間に作動する。指標付け
の際、各組の上部サーボ素子あるいは下部サーボ素子の
どちらかが、中間サーボトラックと上側あるいは下側サ
ーボトラックの間の上部あるいは下部境界またはエッジ
に対向して位置付けされる。そして、データアクセスの
際、サーボループが作動中のサーボ素子の磁気中心を各
サーボ域の選択上部エッジあるいは下部エッジとアライ
メントを維持するように試みる。サーボ素子（上部およ
び下部）の２つのグループと２つのサーボエッジ（上部
および下部）の組み合わせは４つの指標位置を有効と
し、他の組み合わせは他の指標位置の数を提供する事が
類推できる。

【０００８】トラック追従用のある技術は、磁気テープ
の専用のトラックに記録されたサーボパターンを読取る
ためにテープ・トランスデューサ内の専用サーボ素子を
使用する。しかし、テープ張力調整、テープのスリッ
プ、また別のこの種の出来事により、トランスデューサ
を通過する際のテープ速度が一定ではなく、周波数に影
響される回路において重大なエラーの原因となる大きな
変動がある。したがって、サーボ技術が大きな速度変動
に影響されることなく、テープからトラック追従サーボ
情報を引き出すことが必要とされる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記問題に鑑みて、本
発明の目的はテープ速度の大きな変動があっても磁気テ
ープ駆動の正確なサーボ・トラッキングを提供すること
である。

【００１０】さらに、本発明の別な目的は、データの読
取りおよび記録に必要とされる以上の別途アナログ回路
を有さず、専門の論理回路の数量のみ有する正確なサー
ボ・トラッキングを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は下記に記載の
本発明の装置および方法により達成される。すなわち、
本発明による装置および方法は、記録された周期的なサ
ーボ信号を有する磁気テープに対する磁気テープヘッド
の位置を示す信号を生成する。サーボ信号のピーク値
は、最大ピーク値と最小ピーク値が検出された期間内に
測定される。最大値と最小値の比を算出し、位置エラー
信号のような信号をその比に基づいて生成する。望まし
くは、サーボ信号は２つの隣接するサーボトラックに記
録された異なったサーボ・パターンを有する分離した信
号からなる。その一方は単一の周波数で、一定の振幅信
号であり、他方はゼロ振幅で無効の信号と第二周波数の
一定振幅信号間を交互する。テープヘッドのサーボ素子
は、その両方のトラックからの信号を検知し、組み合わ
せる。検出器はその組み合わせた信号のピーク間振幅値
を出力し、２つのレジスタ・モジュールが所定周期の最
大ピーク値から最小ピーク値を検出し、記憶する。これ
らの最大、最小値は信号プロセッサに送られ、その２つ
のサーボトラック間のエッジにたいするサーボ素子の位
置を示す比率を決定する。本発明の上記特徴、長所等は
以下に説明する本発明の望ましい実施例と添付の図面に
より類推される。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の磁気テープシステム１０のブ
ロック図である。このシステム１０は制御ユニット１２
を有し、データおよび制御信号はインターフェース１６
を介してホスト装置１４から制御ユニット１２へ供給、
あるいはその逆の経路で制御ユニット１２からホスト装
置１４へ供給される。制御ユニット１２は、後述するよ
うに目盛り情報の記憶用のランダム・アクセスメモリの
ようなメモリ装置１８と相互接続されている。磁気テー
プヘッド２０、例えば薄膜磁気抵抗トランスデューサは
磁気テープ２２にデータを記録あるいはテープ２２から
データを読取るためのデータ読み書き素子、およびテー
プ２２に記録されたサーボ信号を読取るサーボ読取り素
子を有する。制御ユニット１２はテープリール・モータ
とタコメータと相互接続し、テープ２２の方向、速度、
加速度を制御する。位置決めアクチュエータ２４は、テ
ープ幅方向にトランスデューサ２０の移動を指示する。
トランスデューサ２０を選択した指標位置に移動させる
と、指標コントローラ２６は制御ユニット１２によって
作動し、位置決めアクチュエータ２４に所定の信号を送
信する。トランスデューサ２０に隣接した光学エンコー
ダのようなセンサからの信号は指標コントローラ２６に
フィードバックし、望ましい指標位置を得る。同時に、
位置エラー・コントローラ２８がサーボ制御されたトラ
ック追従の間、位置決めアクチュエータ２４を駆動す
る。

【００１３】所望の指標位置およびテープの方向に応
じ、読み書きギャップ選択装置３０およびサーボ・ギャ
ップ選択装置３２は制御ユニット１２の指示をうけ、読
み書き素子の異なった組が読み書きギャップ選択装置３
０によって作動し、サーボ素子の異なったグループがサ
ーボ・ギャップ選択装置３２によって作動する。

【００１４】図２は、各々３２本の平行なデータトラッ
クを有する４つのデータトラック・グループＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄと、そのデータトラック・グループＡ−Ｄの間で
テープ幅方向で対称的に間隔をとり構成した３本の平行
なサーボ域ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ等を有する磁気テープ２２
のフォーマットを示す。データトラック・グループＡ−
Ｄとサーボ域ＡＢ、ＢＣ、ＣＤはテープ２２の長さ方向
に延びている。保護帯がテープエッジと初めのデータト
ラック間およびテープエッジと最後のデータトラック
間、また各サーボ域ＡＢ、ＢＣ、ＣＤの境界と隣接した
データトラック間にそれぞれ設けられる。図４にさらに
詳細に示すように、各サーボ域は第１の周波数の記録済
みサーボパターンを有する２本の外部トラック４００と
４０２を、第２の周波数の異なった記録済みサーボパタ
ーンを有する中間トラック４０４の両側に設ける。図３
は図２に示した１２８本のトラックを有するテープ２２
で操作可能なトランスデューサ２０の素子配列を示した
ものである。トランスデューサ２０の長さは実質的にテ
ープ２２の幅に対応しており、トランスデューサ２０は
３２組の読取り・書込み用の素子対と、３本のサーボ域
ＡＢ、ＢＣ、ＣＤに対応する３組のサーボ読取り素子等
を有する。トランスデューサは左右のモジュールを別に
製造し、接合させたものである。読取り素子と書込み素
子は横方向に交互させ下がり（つまり、テープの幅方
向）、左モジュールの位置にある書込み素子と、右モジ
ュールの対応する位置にある読取り素子で開始する。し
たがって、左モジュールの各書込み素子は右モジュール
の対応する位置の読取り素子と対になり、左モジュール
の各読取り素子は右モジュールの対応する位置の書込み
素子と対になり、書込み・読取り素子対は読取り・書込
み素子対と交互する。

【００１５】データ素子位置８と９間、１６と１７間、
２４と２５間にはサーボ読取り素子の左と右の対ＬＳ１
とＲＳ１、ＬＳ２とＲＳ２、ＬＳ３とＲＳ３、ＬＳ４と
ＲＳ４、ＬＳ５とＲＳ５、ＬＳ６とＲＳ６が設けられて
いる。さらに詳細には、サーボ素子対１、３、５は上部
グループでサーボ素子対２、４、６は下部グループであ
る。

【００１６】操作の際には、テープ２２がトランスデュ
ーサ２０をある方向（たとえば前方）へ移動通過する
と、制御ユニット１２は指標コントローラ２６に指示し
てトランスデューサ２０を所定の第１指標位置に位置決
めする。１６組の奇数番号データ読取り・書込み素子対
は作動可能となり、データトラック２、１０、１８、・
・・、１１４、１２２にアクセスする。テープ走行方向
が第２パスに対し逆となり、第１指標位置は維持され、
１６組の奇数番号データ読取り・書込み素子対はデータ
トラック６、１４、２２、・・・、１１８、１２６にア
クセス可能となる。第３パスにたいしては、ヘッドは次
の位置を指示され、テープは前方に走行し、偶数の素子
対がデータトラック３、１１、１９、・・・、１１５、
１２３にアクセス可能となる。テープ全体がこのように
して、全体で４カ所の指標位置と８パス（各方向で４パ
ス）を用いて一時に１６トラックにアクセス可能とな
る。

【００１７】トラッキングの間、制御ユニット１２はサ
ーボギャップ選択装置３２に指示を出し、テープの走行
方向と選択指標位置に応じて左あるいは右モジュールの
上部あるいは下部グループサーボ素子を作動させる。図
４は、トランスデューサ２０の４つの指標位置の各々の
右側モジュールの上部サーボグループおよび下部サーボ
グループのそれぞれのサーボ素子ＲＳ１とＲＳ２を示
す。この図の目的により、左側モジュールの対応のサー
ボ素子ＬＳ１、ＬＳ２は図示せず。活動中、あるいは選
択した素子（上部あるいは下部）は斜線で示してあり、
サーボ域ＡＢの内側トラック４０４と外側トラック４０
０あるいは４０２間の上部エッジ４０６あるいは下部エ
ッジ４０８とアライメントがとられる。

【００１８】サーボ域ＡＢの外側トラック４００および
４０２に、一定周波数ｆ1および振幅Ａ（ｓｉｎ２πｆ1
ｔ）、ここでＡは最大振幅、を有するサイン波のような
信号Ｆ１を記録する。内側トラック４０４に、異なった
一定周波数ｆ2と振幅Ｂ（ｓｉｎ２πｆ2ｔ）、ここでＢ
は最大振幅、を有する別の信号と、振幅ゼロの部分（ゼ
ロ部分として示されている）と交互に並ぶ反復パターン
で記録する。ｆ1は、たとえば１．６７ＭＨｚでｆ2は
１．２５ＭＨｚが可能である。

【００１９】トランスデューサ２０の正確なサーボ位置
決めを行うため、本発明の望ましい実施例では、位置エ
ラー検出コントローラ２８内に設け、サーボギャップ選
択装置３２を介してトランスデューサ２０と相互接続を
した図１０のブロック図で示すサーボ処理モジュール７
００を使用する。図１に示した磁気テープシステム１０
の例では、１２８本のデータトラックが同時に１６アク
セスされる。４つの処理モジュールがトランスデューサ
２０と接続され、各々が同時にデータ域Ａ−Ｄの１つか
らの４本のデータトラックよりデータを得て処理する。
第５のモジュールであるサーボ処理モジュール７００は
３つのサーボ域ＡＢ、ＢＣ、ＣＤからのサーボ情報を同
時に処理する。５つのモジュールの各々は同じ内部設計
とすることができ、同じ数のチャネルの情報（たとえば
４つ）を処理することが可能である。３つのサーボチャ
ネルを有する図示の磁気テープシステム１０では、サー
ボ処理モジュール７００の１チャネルが無効である。つ
まり、設計、製造、問題分析等に要するコストが減少で
きる。モジュール７００は、トランスデューサ２０のサ
ーボ素子からのアナログ・サーボ信号の初期処理用の低
振幅ビート信号を除去するプリアンプ７０２とイコライ
ザ７０４を有する。イコライザ処理されたサーボ信号は
ポジティブ・ピーク検出器７０６とネガティブ・ピーク
検出器７０８の両方に送られ、サーボ信号の振幅のポジ
ティブ・ピーク値とネガティブ・ピーク値を検出してデ
ジタル化する。検出器７０６、７０８のデジタル出力
（各々Ｎビットを有する）を加算器７１０で加え、Ｎ＋
１＝Ｍビットデータ信号を最大、最小レジスタ・モジュ
ール８００、８１０に出力する。上記信号検出は関連の
米国特許出願シリアルＮｏ．０８７０３５、発明者Ｂａ
ｉｌｅｙ等によるＤＩＧＩＴＡＬＰＥＡＫＴＨＲＥ
ＳＨＯＬＤＴＲＡＣＫＩＮＧＭＥＴＨＯＤＡＮＤ
ＡＰＰＡＲＡＴＵＳに説明されている。

【００２０】図１１、図１２は、それぞれ最大、最小レ
ジスタ・モジュール８００、８１０の実施例を示す。最
大レジスタ・モジュール８００は２つのＮ＋１＝Ｍビッ
トデータ（１つは加算器７１０からの出力）が入力する
比較器８０２を有する。ＯＲゲート８０４の入力端子の
一方は比較器８０２の出力を受け、他方はデコーダ７１
４からのリセットＳＹＮＣ信号を受ける。ＯＲゲート８
０４の出力はＡＮＤゲート８０６に送られ、クロック信
号ＣＬＫでＡＮＤ処理する。レジスタ８０８は制御信号
としてのＡＮＤゲート８０６の出力を受け、ＣＬＫ信号
で作動されると加算器７１０の出力を受ける。レジスタ
８０８の出力は比較器８０２の第２データ入力端に送ら
れ、加算器７１０の出力と比較される。

【００２１】ＳＹＮＣ信号およびＣＬＫ信号を受ける
と、レジスタ８０８は加算器７１０の出力でロードされ
る。そして、この初期値を加算器７１０の出力の新しい
値と比較器８０２によって比較する。新しい値が初期値
より小さいなら、ＯＲゲート８０４およびＡＮＤゲート
８０６の両者の出力は０であり、レジスタ８０８の内容
は変更されない。しかし、初期値より大きいなら、比較
器８０２、ＯＲゲート８０４およびＡＮＤゲート８０６
は各々１を出力し、レジスタ８０８に新たな値をロード
する。こうして、最大レジスタ・モジュール８００は、
所定の時間内に関連のトランスデューサ２０サーボ素子
からのサーボ信号の振幅の最大ピーク値から最大ピーク
値を示す値を保持する。

【００２２】同様に、最小レジスタ・モジュール８１０
は比較器８１２、ＯＲゲート８１４、ＡＮＤゲート８１
６、レジスタ８１８を有する。それゆえ、同じ時間が経
過すると、最小レジスタ・モジュール８０２はサーボ信
号の振幅の最小ピーク値から最小ピーク値を示す値を保
持する。また、最小レジスタ・モジュール８１０はＣＬ
Ｋ信号とＯＲゲート８１４の出力を受けるように接続し
た１ビット遅れレジスタ８２０と、１ビット遅れレジス
タ８２０によって作動されるＫビットタイマ８２２を有
する。タイマ８２２は、新しい値が最小レジスタ８１８
にロードされる度に１ＣＬＫパルスをリセットされ、最
小レジスタ８１８の内容の経過時間を示す。

【００２３】図５は、内側サーボトラック４０４と、外
側サーボトラック４００あるいは４０２のどちらかとの
間の選択エッジ４０６または４０８に正確に中心合わせ
した作動素子によって生成したサーボ信号の振幅対時間
のプロットを示す。矢印５１０で示すプロットの右の部
分は、内側トラック４０４の無効部分が作動素子を通過
する際にその素子によって生成した信号Ｆ１＋（Ｆ２＝
０）を表している。矢印５２０で示される左部分は、内
側トラック４０４のＦ２部分が活動素子を通過する際に
その素子によって生成した信号Ｆ１＋Ｆ２を表したもの
である。

【００２４】２つの別な信号Ｆ１、Ｆ２の振幅は、外側
トラック、内側トラックをそれぞれカバーするサーボ素
子の面積に比例する。自動ゲイン制御は信号を外側トラ
ックをカバーする面積プラス内側トラックをカバーする
面積が１（１００％）になるように正規化し、Ａ＋Ｂ＝
１でサーボ素子によって生成されたサーボ信号の瞬間振
幅がＡ（ｓｉｎ２πｆ1ｔ）＋（１−Ａ）（ｓｉｎ２π
ｆ2ｔ）に等しい。

【００２５】図６−図９は、サーボ素子ＲＳ１の相対位
置が、得られるサーボ信号にどのように影響を与えるか
示すものである。分かりやすいように、サーボ信号の外
側エンベロープのみ示す。図６に示すように、サーボ素
子ＲＳ１が内側トラック４０４より外側サーボトラック
４００あるいは４０２を多くカバーするとき、Ｆ１＋Ｆ
２にたいするＦ１の振幅比は図７に示すように増加す
る。逆に、サーボ素子ＲＳ１が外側サーボトラック４０
０あるいは４０２より内側トラックを多くカバーすると
き、Ｆ１＋Ｆ２にたいするＦ１の振幅比は減少する。両
方の位置で、Ｆ１＋Ｆ２部分５２０の振幅はほぼ一定で
ある。したがって、Ｆ１のみの振幅とＦ１＋Ｆ２部分の
振幅間の比は、サーボエッジに対するサーボ素子の位置
決めエラーの大きさと方向（また、関連して、データト
ラックに対するデータ素子の位置決めエラー）を示す。
本発明は位置エラー信号（ＰＥＳ）の生成において、そ
の比を用いる。

【００２６】再度図１０について、デジタル信号プロセ
ッサ（ＤＳＰ）７１２は周期的（たとえば、８３マイク
ロ秒ごとに）デコーダ７１４に制御信号およびアドレス
信号を発生する。それに応じ、デコーダ７１４はＳＹＮ
Ｃ信号を発生し、最大レジスタ・モジュール８００と最
小レジスタ・モジュール８１０を初期化し、加算器７１
０の現在のピークからピークの値とタイマ８２２をゼロ
にリセットする。さらに、レジスタ８０８と８１８、お
よびタイマ８２２の内容を、それぞれシャドウ・レジス
タ７１６、７１８、７２０にコピーされる。次のＳＹＮ
Ｃ信号が送信されるまで、加算器７１０はレジスタ８０
８、８１８に現在のピークからピーク値を供給し、新た
な最大、最小のピークからピークの値が検出されると更
新される。周期の終わりに、別のＳＹＮＣ信号が送信さ
れ、最終値がシャドウ・レジスタ７１６、７１８、７２
０にロードされる。こうして、情報がシャドウ・レジス
タ７１６、７１８、７２０にラッチされ、ＤＳＰ７１２
を有効にし、次の周期で新しい情報により更新されるレ
ジスタ・モジュール８００、８１０およびタイマ８２２
を解放する。特に、ＤＳＰ７１２のサンプリング・クロ
ックは、ピーク検出あるいはレジスタ８００、８１０の
ロードと同期させる必要はない。

【００２７】シャドウ・レジスタ７１６−７２０がロー
ドされた後、ＤＳＰ７１２はデコーダ７１４に制御信号
およびアドレス信号を送信し、デコーダ７１４もマルチ
プレクサ（ＭＵＸ）７２２にアドレス選択信号を送信す
る。他の２つのサーボチャネルに接続したシャドウ・レ
ジスタと同様に、シャドウ・レジスタ７１６−７２０の
各々の内容はＤＳＰ７１２に順次送信する。シャドウ・
レジスタ、タイマ７１６−７２０からＤＳＰ７１２への
データ送信の正確さを向上するために、パリティ生成装
置７２４およびパリティチェック装置７２６を設けてい
る。

【００２８】ＤＳＰ７１２がシャドウ・レジスタ７１
６、７１８からの最大値および最小値を得た後、位置エ
ラーを判定するために比を計算する。エラーの経過時間
はタイマシャドウ・レジスタ７２０から受けた値によっ
て示す。その経過時間が所定値、たとえばサーボ信号の
１周期、を越えたなら、最大値および最小値は無効とし
てＤＳＰ７１２によって拒絶される。サーボ素子２０が
トラック外と判定されたら、ＤＳＰは経過時間のデータ
を使用して時間の関数として記憶させた読取り位置と比
較してヘッド位置エラーを決定し、位置決めアクチュエ
ータ２４を適切な修正移動させる修正信号を生成する。
タイマ・シャドウ・レジスタ７２０の値も復調エラー
（たとえば間違った最小サンプル）を示したり、制御ユ
ニット１２にヘッド位置サーボエラーが発生したことを
通知するために使用できる。

【００２９】望ましい実施例を参照にして本発明を詳細
に説明したが、この発明の精神と請求の範囲に反するこ
となく種々変更可能であることは明らかである。

【００３０】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。

【００３１】（１）複数トラックの磁気テープのトラ
ックにアクセスするための複数の素子を有し、その複数
の素子がテープのサーボ域に記録された複数周波数のサ
ーボ・パターンを検出し、サーボ信号を生成するための
サーボ素子を含むトランスデューサと、上記複数の素子
を横切るパスにおいて磁気テープを駆動する手段と、上
記トランスデューサに信号を送り、また上記トランスデ
ューサから信号を受け、よって情報を上記磁気テープに
記録および磁気テープから読取る手段と、テープ・パス
にたいして横方向に上記トランスデューサを往復移動さ
せるアクチュエータ・アセンブリと、上記サーボ素子に
よって生成されるサーボ信号を受け、周期的に処理し、
位置エラー信号を上記アクチュエータ・アセンブリに送
信するための制御ユニットとよりなり、上記制御ユニッ
トは上記サーボ素子からのサーボ信号を受け、サーボ信
号のピークからピークの値を周期的に判定するためのピ
ーク検出器と、周期的に判定した上記ピークからピーク
の値の最小値を検出するための第１検出モジュールと、
周期的に判定した上記ピークからピークの値の最大値を
検出するための第２検出モジュールと、上記最小値と最
大値間の比率を周期的に計算し、テープ・パスに対する
上記トランスデューサの位置を表すその比率に基づいて
位置エラー信号を生成する信号プロセッサとを有するこ
とを特徴とする複数トラックの磁気テープ駆動装置。（２）上記第１検出モジュールは、上記ピーク検出器
の出力部と相互接続したデータ入力部を有する第１レジ
スタと、上記ピーク検出器の出力部と相互接続した第１
入力部と、上記第１レジスタと相互接続した第２入力部
と、上記第１レジスタの制御入力部と相互接続して、上
記ピーク検出器の出力部の値が上記第１レジスタの出力
部の値より大きい時に第１ロード信号を供給する出力部
とを有する第１比較器とよりなり、上記第２検出モジュ
ールは、上記ピーク検出器の出力部と相互接続したデー
タ入力部を有する第２レジスタと、上記ピーク検出器の
出力部と相互接続した第１入力部と、上記第２レジスタ
と相互接続した第２入力部と、上記第２レジスタの制御
入力部と相互接続して、上記ピーク検出器の出力部の値
が上記第２レジスタの出力部の値より小さい時に第２ロ
ード信号を供給する出力部とを有する第２比較器とより
なることを特徴とする上記（１）に記載のテープ駆動装
置。（３）上記第２比較器の上記出力部と接続したリセッ
ト入力部を有する、上記第２レジスタの内容の経過時間
を測定するためのタイマをさらに有することを特徴とす
る上記（２）に記載のテープ駆動装置。（４）上記第１レジスタの出力部と接続したデータ入
力部と、上記信号プロセッサの制御出力部と接続した制
御入力部を有する第１シャドウ・レジスタと、上記第２
レジスタの出力部と接続したデータ入力部と、上記信号
プロセッサの制御出力部と接続した制御入力部を有する
第２シャドウ・レジスタと、上記タイマの出力部と接続
したデータ入力部と、上記信号プロセッサの制御出力部
と接続した制御入力部を有する第３シャドウ・レジスタ
を、さらに有することを特徴とする上記（３）に記載の
テープ駆動装置。（５）上記第１、第２、第３シャドウ・レジスタのデ
ータ出力部と接続したデータ入力部、上記信号プロセッ
サの制御出力部と接続した制御入力部、上記信号プロセ
ッサのデータ入力部と接続したデータ出力部を有するマ
ルチプレクサをさらに有することを特徴とする上記
（４）に記載のテープ駆動装置。（６）上記信号プロセッサの制御出力部と上記第１、
第２レジスタ、上記タイマ、上記第１、第２、第３シャ
ドウ・レジスタ、上記マルチプレクサの制御入力部の間
に接続したデコーダをさらに有することを特徴とする上
記（５）に記載のテープ駆動装置。（７）磁気テープに記録した複数周波数のサーボ・パ
ターンの振幅のピークからピークの値を提供する検出手
段と、上記検出手段からのピークからピークの値を受け
る第１レジスタと、上記検出手段からのピークからピー
クの値を受け、また上記第１レジスタの内容を受け、ピ
ークからピークの値が上記第１レジスタの内容を越える
時に上記第１レジスタに第１ロード信号を供給する第１
比較器と、第１転送信号の受領の際に上記第１レジスタ
の内容を受ける第１シャドウ・レジスタと、上記検出手
段からのピークからピークの値を受ける第２レジスタ
と、上記検出手段からのピークからピークの値と、上記
第２レジスタからの内容を受け、そして上記第２レジス
タの内容よりピークからピークの値が小さい時に上記第
２レジスタに第２ロード信号を提供する第２比較器と、
第２転送信号を受信すると上記第２レジスタの内容を受
ける第２シャドウ・レジスタと、上記第２比較器からの
第２ロード信号を受信すると、リセットして計時を開始
するタイマと、第３転送信号を受信すると、上記タイマ
の内容を受信する第３シャドウ・レジスタと、第４、第
５、第６転送信号の送信の時、上記第１、第２、第３シ
ャドウ・レジスタの内容を受信する、上記第１、第２シ
ャドウ・レジスタの内容間の比率を計算する手段とその
計算比率に基づき位置エラー信号を出力する手段を有す
る信号プロセッサとを有する、磁気テープにたいする磁
気テープヘッドの位置を示す位置エラー信号生成装置。（８）上記信号プロセッサによって選択されたごと
く、上記第１、第２、第３シャドウ・レジスタの１つの
内容を上記信号プロセッサに送信するマルチプレクサ
と、上記信号プロセッサ空の制御信号を受け、上記第
１、第２レジスタおよびタイマにそれぞれ第１、第２、
第３転送信号を、上記マルチプレクサに第４、第５、第
６転送信号を送信するデコーダを、さらに有することを
特徴とする上記（７）に記載の装置。（９）上記マルチプレクサと上記信号プロセッサ間に
相互接続したエラー検出手段をさらに有することを特徴
とする上記（８）に記載の装置。（１０）磁気テープに記録された周期サーボ信号を受信
する手段と、サーボ信号の１周期の間の複数のピーク値
を測定する手段と、複数のピーク値の最大値を検出する
第１検出手段と、複数のピーク値の最小値を検出する第
２検出手段と、検出した最大値と最小値間の比率を計算
し、それに基づきテープに対するテープヘッドの位置を
示す信号を生成する手段とを有する磁気テープにたいす
る磁気テープヘッドの位置を示す信号を生成する装置。（１１）上記第１検出手段は、上記複数のピーク値の第
１番目を記憶する第１記憶手段と、記憶した第１ピーク
値と上記複数のピーク値の第２番目を比較し、第２番目
のピーク値が第１番目のピーク値より大きい時に上記第
１記憶手段が第２ピーク値を記憶するように指示を出
し、サーボ信号の周期の終わりで、上記複数のピーク値
の最大値を上記第１記憶手段に記憶させる第１比較手段
と、上記第２検出手段は、上記複数のピーク値の第１番
目を記憶する第２記憶手段と、記憶した第１ピーク値と
上記複数のピーク値の第２番目を比較し、第２番目のピ
ーク値が第１番目のピーク値より小さい時に上記第２記
憶手段が第２ピーク値を記憶するように指示を出し、サ
ーボ信号の周期の終わりで、上記複数のピーク値の最小
値を上記第２記憶手段に記憶させる第２比較手段とを有
することを特徴とする、上記（１０）に記載の装置。（１２）上記第２比較手段が上記第２記憶手段に上記複
数のピーク値の１つを記憶することを最後に指示してか
らの経過時間を維持するための手段を、さらに有する上
記（１１）に記載の装置。（１３）上記計算手段による第１指令の際に上記第１、
第２記憶手段と上記時間維持手段の内容をそれぞれ受け
る第３、第４、第５記憶手段を、さらに有する上記（１
２）に記載の装置。（１４）上記計算手段からの第２指令の際に、上記第
３、第４、第５記憶手段の選択した１つの内容を上記計
算手段に送信するためのマルチプレクサを、さらに有す
る上記（１３）に記載の装置。（１５）上記計算手段は、上記信号プロセッサによる第
３指令の際に上記第３、第４、第５記憶手段の内容を受
信する信号プロセッサを有する上記（１３）に記載の装
置。（１６）上記計算手段は、上記信号プロセッサによる第
４、第５、第６指令を上記マルチプレクサが受信する
と、上記第３、第４、第５記憶手段の内容を選択的に受
信する信号プロセッサを有する上記（１５）に記載の装
置。（１７）上記測定手段は、サーボ信号の正のピーク値の
第１絶対値を測定する手段と、サーボ信号の対応する負
のピーク値の第２絶対値を測定する手段と、ピークから
ピークの値を得るために第１、第２絶対値を加える手段
とを有し、上記第１、第２検出手段はサーボ信号の最
大、最小のピークからピークの値をそれぞれ検出するこ
とを特徴とする上記（１０）に記載の装置。

【００３２】

【発明の効果】テープ速度の大きな変動があっても磁気
テープ駆動の正確なサーボ・トラッキングを提供でき
る。また、データの読取りおよび記録に必要とされる以
上の別途アナログ回路は有さない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による磁気テープシステムのブ
ロック図である。

【図２】本発明で使用可能な磁気テープフォーマットを
示す説明図である。

【図３】図２の磁気テープにアクセスするため使用され
る磁気テープトランスデューサのデータとサーボ素子の
配列を示す説明図である。

【図４】図２の磁気テープからデータをアクセスするた
めの種々の指標位置における図３のトランスデューサの
サーボ素子を示す説明図である。

【図５】サーボ素子によって生成したサーボ信号の例を
示す振幅と時間の関係図である。

【図６】図３のトランスデューサの中心をはずれたトラ
ッキングを示す説明図である。

【図７】図６によるサーボ信号を示すグラフである。

【図８】図６と同様な図であり、サーボ素子が図６の例
より中央部のトラックをカバーする例を示す。

【図９】図８によるサーボ信号を示すグラフである。

【図１０】本発明のサーボモジュールのブロック図であ
る。

【図１１】本発明のサーボモジュールの最大レジスタを
示すブロック図である。

【図１２】本発明のサーボモジュールの最小レジスタを
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０磁気テープ駆動システム１２制御ユニット１４ホスト装置１６インターフェース１８メモリ装置２０トランスデューサ２２磁気テープ２４位置決めアクチュエータ２６指標コントローラ２８位置エラー検出コントローラ３０読み書きギャップ選択装置３２サーボギャップ選択装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェームス・フランシス・クロスランドアメリカ合衆国80302 コロラド州、ブルダー、アパートメント・ワンワンワン、キャニオン・ブルバード 2121 (72)発明者ジェームス・アーネスト・マルムバーグアメリカ合衆国85748 アリゾナ州、ツーソン、イースト・ベーカー 9641 (72)発明者ヨゲシュ・ボーギラー・パテルアメリカ合衆国85710 アリゾナ州、ツーソン、アパートメント・スリーセブンツー、イースト・ツエンテイセカンド・ストリート 8485 (72)発明者マキシー・ポーリン・ボンセンデンアメリカ合衆国85745 アリゾナ州、ツーソン、ノース・リーウッド・プレイス 1410

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数トラックの磁気テープのトラックにア
クセスするための複数の素子を有し、その複数の素子が
テープのサーボ域に記録された複数周波数のサーボ・パ
ターンを検出し、サーボ信号を生成するためのサーボ素
子を含むトランスデューサと、上記複数の素子を横切るパスにおいて磁気テープを駆動
する手段と、上記トランスデューサに信号を送り、また上記トランス
デューサから信号を受け、よって情報を上記磁気テープ
に記録および磁気テープから読取る手段と、テープ・パスにたいして横方向に上記トランスデューサ
を往復移動させるアクチュエータ・アセンブリと、上記サーボ素子によって生成されるサーボ信号を受け、
周期的に処理し、位置エラー信号を上記アクチュエータ
・アセンブリに送信するための制御ユニットとよりな
り、上記制御ユニットは上記サーボ素子からのサーボ信号を
受け、サーボ信号のピークからピークの値を周期的に判
定するためのピーク検出器と、周期的に判定した上記ピークからピークの値の最小値を
検出するための第１検出モジュールと、周期的に判定した上記ピークからピークの値の最大値を
検出するための第２検出モジュールと、上記最小値と最大値間の比率を周期的に計算し、テープ
・パスに対する上記トランスデューサの位置を表すその
比率に基づいて位置エラー信号を生成する信号プロセッ
サとを有することを特徴とする複数トラックの磁気テー
プ駆動装置。
【請求項２】上記第１検出モジュールは、上記ピーク検
出器の出力部と相互接続したデータ入力部を有する第１
レジスタと、上記ピーク検出器の出力部と相互接続した第１入力部
と、上記第１レジスタと相互接続した第２入力部と、上
記第１レジスタの制御入力部と相互接続して、上記ピー
ク検出器の出力部の値が上記第１レジスタの出力部の値
より大きい時に第１ロード信号を供給する出力部とを有
する第１比較器とよりなり、上記第２検出モジュールは、上記ピーク検出器の出力部
と相互接続したデータ入力部を有する第２レジスタと、上記ピーク検出器の出力部と相互接続した第１入力部
と、上記第２レジスタと相互接続した第２入力部と、上
記第２レジスタの制御入力部と相互接続して、上記ピー
ク検出器の出力部の値が上記第２レジスタの出力部の値
より小さい時に第２ロード信号を供給する出力部とを有
する第２比較器とよりなることを特徴とする請求項１に
記載のテープ駆動装置。
【請求項３】上記第２比較器の上記出力部と接続したリ
セット入力部を有し、上記第２レジスタの内容の経過時
間を測定するためのタイマをさらに有することを特徴と
する請求項２に記載のテープ駆動装置。
【請求項４】上記第１レジスタの出力部と接続したデー
タ入力部と、上記信号プロセッサの制御出力部と接続した制御入力部
を有する第１シャドウ・レジスタと、上記第２レジスタの出力部と接続したデータ入力部と、
上記信号プロセッサの制御出力部と接続した制御入力部
を有する第２シャドウ・レジスタと、上記タイマの出力部と接続したデータ入力部と、上記信
号プロセッサの制御出力部と接続した制御入力部を有す
る第３シャドウ・レジスタを、さらに有することを特徴
とする請求項３に記載のテープ駆動装置。
【請求項５】上記第１、第２、第３シャドウ・レジスタ
のデータ出力部と接続したデータ入力部、上記信号プロ
セッサの制御出力部と接続した制御入力部、上記信号プ
ロセッサのデータ入力部と接続したデータ出力部を有す
るマルチプレクサをさらに有することを特徴とする請求
項４に記載のテープ駆動装置。
【請求項６】上記信号プロセッサの制御出力部と、上記
第１、第２レジスタ、上記タイマ、上記第１、第２、第
３シャドウ・レジスタ、上記マルチプレクサの制御入力
部の間に接続したデコーダをさらに有することを特徴と
する請求項５に記載のテープ駆動装置。
【請求項７】磁気テープに記録した複数周波数のサーボ
・パターンの振幅の、ピークからピークの値を提供する
検出手段と、上記検出手段からのピークからピークの値を受ける第１
レジスタと、上記検出手段からのピークからピークの値を受け、また
上記第１レジスタの内容を受け、ピークからピークの値
が上記第１レジスタの内容を越える時に上記第１レジス
タに第１ロード信号を供給する第１比較器と、第１転送信号の受領の際に上記第１レジスタの内容を受
ける第１シャドウ・レジスタと、上記検出手段からのピークからピークの値を受ける第２
レジスタと、上記検出手段からのピークからピークの値と、上記第２
レジスタからの内容を受け、そして上記第２レジスタの
内容よりピークからピークの値が小さい時に上記第２レ
ジスタに第２ロード信号を提供する第２比較器と、第２転送信号を受信すると上記第２レジスタの内容を受
ける第２シャドウ・レジスタと、上記第２比較器からの第２ロード信号を受信すると、リ
セットして計時を開始するタイマと、第３転送信号を受信すると、上記タイマの内容を受信す
る第３シャドウ・レジスタと、第４、第５、第６転送信号の送信の時、上記第１、第
２、第３シャドウ・レジスタの内容を受信し、上記第
１、第２シャドウ・レジスタの内容間の比率を計算する
手段とその計算比率に基づき位置エラー信号を出力する
手段を有する信号プロセッサとを有することを特徴とす
る、磁気テープにたいする磁気テープヘッドの位置を示
す位置エラー信号生成装置。
【請求項８】上記信号プロセッサによって選択されたご
とく、上記第１、第２、第３シャドウ・レジスタの１つ
の内容を上記信号プロセッサに送信するマルチプレクサ
と、上記信号プロセッサ空の制御信号を受け、上記第１、第
２レジスタおよびタイマにそれぞれ第１、第２、第３転
送信号を、上記マルチプレクサに第４、第５、第６転送
信号を送信するデコーダを、さらに有することを特徴と
する請求項７に記載の装置。
【請求項９】上記マルチプレクサと上記信号プロセッサ
間に相互接続したエラー検出手段をさらに有することを
特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】磁気テープに記録された周期サーボ信号
を受信する手段と、サーボ信号の１周期の間の複数の
ピーク値を測定する手段と、複数のピーク値の最大値を検出する第１検出手段と、複数のピーク値の最小値を検出する第２検出手段と、検出した最大値と最小値間の比率を計算し、それに基づ
きテープに対するテープヘッドの位置を示す信号を生成
する手段とを有する磁気テープにたいする磁気テープヘ
ッドの位置を示す信号を生成する装置。
【請求項１１】上記第１検出手段は、上記複数のピーク
値の第１番目を記憶する第１記憶手段と、記憶した第１ピーク値と上記複数のピーク値の第２番目
を比較し、第２番目のピーク値が第１番目のピーク値よ
り大きい時に上記第１記憶手段が第２ピーク値を記憶す
るように指示を出し、サーボ信号の周期の終わりで、上
記複数のピーク値の最大値を上記第１記憶手段に記憶さ
せる第１比較手段と、上記第２検出手段は、上記複数のピーク値の第１番目を
記憶する第２記憶手段と、記憶した第１ピーク値と上記複数のピーク値の第２番目
を比較し、第２番目のピーク値が第１番目のピーク値よ
り小さい時に上記第２記憶手段が第２ピーク値を記憶す
るように指示を出し、サーボ信号の周期の終わりで、上
記複数のピーク値の最小値を上記第２記憶手段に記憶さ
せる第２比較手段とを有することを特徴とする請求項１
０に記載の装置。
【請求項１２】上記第２比較手段が上記第２記憶手段に
上記複数のピーク値の１つを記憶することを最後に指示
してからの経過時間を維持するための手段を、さらに有
することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】上記計算手段による第１指令の際に上記
第１、第２記憶手段と上記時間維持手段の内容をそれぞ
れ受ける第３、第４、第５記憶手段を、さらに有するこ
とを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】上記計算手段からの第２指令の際に、上
記第３、第４、第５記憶手段の選択した１つの内容を上
記計算手段に送信するためのマルチプレクサを、さらに
有することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】上記計算手段は、上記信号プロセッサに
よる第３指令の際に上記第３、第４、第５記憶手段の内
容を受信する信号プロセッサを有することを特徴とする
請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】上記計算手段は、上記信号プロセッサに
よる第４、第５、第６指令を上記マルチプレクサが受信
すると、上記第３、第４、第５記憶手段の内容を選択的
に受信する信号プロセッサを有することを特徴とする請
求項１５に記載の装置。
【請求項１７】上記測定手段は、サーボ信号の正のピー
ク値の第１絶対値を測定する手段と、サーボ信号の対応する負のピーク値の第２絶対値を測定
する手段と、ピークからピークの値を得るために第１、第２絶対値を
加える手段とを有し、上記第１、第２検出手段はサーボ
信号の最大、最小のピークからピークの値をそれぞれ検
出することを特徴とする請求項１０に記載の装置。