JP2005259232A

JP2005259232A - 磁気テープの記録再生方法および記録再生装置

Info

Publication number: JP2005259232A
Application number: JP2004067820A
Authority: JP
Inventors: Manabu Nose; 学能勢; Shinji Kawakami; 伸二川上; Akihiro Nakamura; 明博中村; Shihoko Kouto; 志保子高嶌
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】磁気テープの寸法変化に対処し、磁気テープの高記録密度化を達成しうる磁気テープの記録再生方法および記録再生装置に関する。
【解決手段】データ記録時に、任意の２本のサーボトラック間距離を磁気テープの長手方向の複数点に渡って検出し、該サーボトラック間距離を磁気テープもしくは磁気テープカートリッジの一部に書き込み、データ再生時に、データ記録時に検出した該サーボトラック間距離を読み出し、データ記録時のサーボトラック間距離と等しくなるように、テープテンションに対する磁気テープ寸法の相関関係に基づき、データ記録時のサーボトラック間距離に対応する値にテンションをコントロールしつつデータの再生を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気テープの寸法変化に対処しうる磁気テープの記録再生方法および記録再生装置に関する。

磁気テープは、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピュータテープなど種々の用途があるが、特にデータバックアップ用テープの分野では、バックアップの対象となるハードディスクの大容量化に伴い、１巻当たり２００ＧＢ以上の記録容量を持つ磁気テープが商品化されている。また、今後１ＴＢを超える大容量バックアップテープが提案されており、その高記録密度化は不可欠である。

磁気テープの高記録密度化により記録トラック幅が狭くなると、データの記録時や再生時における、磁気テープの幅方向の位置変動によって、再生ヘッドが記録トラックを正確に追従できなくなりエラーを起こしてしまうという問題が生じやすくなる。そこで、例えばサーボトラックが併用されるシステムが登場している。

一方で、磁気テープの幅方向の位置変動だけでなく、磁気テープの幅方向の僅かな寸法変化によってもデータ再生時にエラーを起こしてしまう問題が生じることが懸念されている。

例えば、磁気テープが巻き取られた状態で保存されている場合、磁気テープ全長において巻き取り時のテンションがかかったまま保存されることになり、さらに巻きの中心部では巻圧が定常的に加わっているため、クリープ現象による磁気テープの寸法変化が時間と共に進行すると考えられる。また、温度や湿度の影響で磁気テープの寸法変化が起こるとも考えられる。

テープ長手方向の寸法変化については、サーボトラックシステムにより補正が可能であるが、テープ幅方向の寸法変化については、磁気テープの高記録密度化により、今まで以上に記録トラック幅が狭くなるため、サーボトラッキングによる対処が困難となり、ある程度以上の幅方向の寸法変化が生じた場合、記録トラックと再生ヘッドとの位置ずれが大きくなり、記録したデータの一部が読み出し不可能になってしまう。従来は、幅方向の寸法変化量に対し、記録トラック幅と再生トラック幅との差（オフトラックマージン）にはまだ余裕があり、磁気テープの寸法変化によってエラーを起こし、記録したデータの一部を再生することが不可能になってしまうことはあまりなかった。

従来、磁気テープの幅が伸縮しても再生トラックをより正確に追従できるサーボトラッキング方法や（特許文献１）、テープ幅を検出しテープのテンションをコントロールする方法（特許文献２）などが提案されている。

しかしながら、近年、さらなる高記録密度化した磁気テープが求められており、トラックピッチの狭幅化によって、今後、オフトラックマージンは小さくなることが推測され、従来のサーボトラッキング方法では磁気テープの寸法変化によるエラーの発生に対処することが困難となってきている。従って、磁気テープの高記録密度化を達成するためには、磁気テープの寸法変化に対して従来以上に注意を払わなければならない。

特開２００３−１７３５０７号特開２００１−３５０４６号

本発明は、磁気テープが寸法変化した場合においても、記録トラックと再生ヘッドとの位置ずれが小さく、エラーを起こすことなくデータを記録再生することが可能な、磁気テープの記録再生方法および記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明者は、前記目的を達成するため、複数本のサーボトラックを有する磁気テープの記録再生方法および記録再生装置において、次のように構成することにより上記目的が達成でき、本発明を為すに至った。

本発明の磁気テープの記録再生方法は、データ記録時に、任意の２本のサーボトラック間距離を磁気テープの長手方向の複数点に渡って検出し、該サーボトラック間距離を磁気テープもしくは磁気テープカートリッジの一部に書き込み、データ再生時に、データ記録時に検出した該サーボトラック間距離を読み出し、データ記録時のサーボトラック間距離と等しくなるように、テープテンションに対する磁気テープ寸法の相関関係に基づき、データ記録時のサーボトラック間距離に対応する値にテンションをコントロールしつつデータの再生を行うことを特徴とする。

本発明の磁気テープの記録再生装置は、任意の２本のサーボトラック間距離を検出する手段と、サーボトラック間距離を書き込む手段と、サーボトラック間距離を読み出す手段と、サーボトラック間距離を比較する手段と、テープテンションをコントロールする手段とを含んでなり、データ記録時に、任意の２本のサーボトラック間距離を磁気テープの複数点に渡って検出し、該サーボトラック間距離を磁気テープもしくは磁気テープカートリッジの一部に書き込み、データ再生時に、データ記録時に検出した該サーボトラック間距離を読み出し、データ記録時のサーボトラック間距離と等しくなるように、テープテンションに対する磁気テープ寸法の相関関係に基づき、データ記録時のサーボトラック間距離に対応する値にテンションをコントロールしつつデータの再生を行うことを特徴とする。

本発明によれば、磁気テープが寸法変化した場合においても、データ再生時にテンションコントロールを行うことで記録トラックと再生ヘッドとの位置ずれが微小になり、エラーを起こすことなくデータを記録再生することが可能となる。

サーボ方式には磁気サーボ方式と光学サーボ方式などがあり、前者は、サーボ信号を磁気記録により磁性層に形成し、これを磁気的に読み取ってサーボトラッキングを行うものであり、後者は、凹部アレイからなるサーボ信号をレーザー照射などでバックコート層に形成し、これを光学的に読み取ってサーボトラッキングを行うものである。

これらのサーボ方式により、データを記録再生する際、磁気テープの位置が幅方向に変動しても、例えば、図１に示すように、磁気テープ１上のサーボトラック４に描かれたサーボ信号に基づいて、ヘッドユニット２の位置をＹ方向に補正することにより、記録および再生ヘッドの位置を正確に記録トラック３に導き、正確な情報の記録再生をすることが可能となった。

しかしながら、今後、さらなる磁気テープの高記録密度化により記録トラック幅が今まで以上に狭くなると、磁気テープの幅方向の位置変動による問題とは別に、磁気テープの幅方向の僅かな寸法変化によって、記録トラックと再生ヘッドとの位置ずれが生じエラーを起こしてしまうという問題を避けて通れず、この問題には、従来のサーボトラッキング技術では対処することは困難である。

そこで、本発明者らは鋭意検討した結果、新たな磁気テープの記録再生方法および記録再生装置を見出した。

以下に、図に基づいて本発明に係る磁気テープの記録再生装置および記録再生方法について説明する。なお、本発明の磁気テープの記録再生装置の一例を磁気サーボ方式について示すが、これに限られるものではない。

本発明の記録再生装置は、例えば図２に示すような、データ記録および再生ヘッド１１、サーボヘッド１２を含んでなるヘッドユニット２を有する。

ヘッドユニット２はテープ幅方向（図１で示すＹ方向）に駆動可能な装置に取り付けられており、サーボヘッド１２は磁気テープ上をＸ方向に走行しながらサーボ信号を読み取り、テープに対するヘッドユニット２の幅方向位置を算出し、それに対応してヘッドユニット２はＹ方向に移動して記録再生ヘッドを磁気テープ上の正しい位置に導く。

また、記録再生装置は、図３に示すような、任意の２本のサーボトラック間距離を検出する手段２４、サーボトラック間距離を書き込む手段２５、サーボトラック間距離を読み出す手段２６、サーボトラック間距離を比較する手段２７、テープテンションをコントロールする手段２８を有している。

任意の２本のサーボトラック間距離を検出する手段２４により、データ記録時に、サーボヘッドによりサーボ信号を読み取り、任意の２本のサーボトラック間距離を検出する。

サーボトラック間距離の検出方法を、図４を用いて説明する。まず、サーボヘッド１２−１を任意の２本のサーボトラックのうち、基準とするサーボトラック４−１の中心位置に移動させ、もう一方のサーボヘッド１２−２ともう１本のサーボトラック４−２との中心位置とのずれ量Ｅ（磁気テープの寸法変化量）を測定する。このずれ量Ｅと２つのサーボヘッド１２−１およびサーボヘッド１２−２間の距離Dとの和がサーボトラック間の距離である。また、サーボ信号がある一定の角度Ａだけ傾いて書き込まれ、磁気テープが長手方向に一定速度で搬送されているため、サーボ信号間の通過時間は幅方向の位置により決まる。例えば、図４に示すように、磁気テープが幅方向に膨張している場合、サーボヘッド１２−１がサーボトラック４−１の中心位置にあるとすれば、もうひとつのサーボヘッド１２−２はサーボトラック４−２の中心位置より上側にずれる。サーボ信号３１とサーボ信号３２との間をサーボヘッドが通過した時間により、隣り合うサーボ信号の長手方向の距離Bが算出され、隣り合うサーボ信号の長手方向距離Ｂとサーボトラック中心線上の隣り合うサーボ信号の長手方向距離Ｃの差およびサーボ信号の傾きＡによりサーボ読込みヘッドとサーボトラックの中心位置とのずれ量Ｅを算出することができる。上記の方法により、磁気テープの全長の複数点におけるサーボトラック間距離を検出する。検出する点の数は、多いほうが再生時の走行精度が向上するので好ましい。

なお、データ再生時においても同様にして、任意の２本のサーボトラック間距離を検出する手段２４にてサーボトラック間距離を検出することができる。

サーボトラック間距離を書き込む手段２５により、データ記録時に、任意の２本のサーボトラック間距離を検出する手段２４により検出したサーボトラック間距離とテープ長手方向における位置情報とを、磁気テープもしくはカートリッジに組み込まれた記録素子に書き込む。

サーボトラック間距離を読み出す手段２６により、サーボトラック間距離を書き込む手段２５により書き込まれたサーボトラック間距離とテープ長手方向における位置情報とを、データ再生時に同時にその都度読み出す。

サーボトラック間距離を比較する手段２７により、サーボトラック間距離を読み出す手段２６により読み出したデータ記録時のサーボトラック間距離と、データ再生時にサーボトラック間距離を検出する手段２４により検出したサーボトラック間距離との差を算出する。

テープテンションをコントロールする手段２８により、テープテンションをコントロールして、上記のデータ記録再生時のサーボトラック間距離の差を可能な限り小さくなるようにする。一般に、図５に示すように、テープテンションとサーボトラック間距離変化には相関関係がみられ、テープテンションのコントロールは、このようなテープテンションとテープ幅（サーボトラック間距離変化）の相関関係に基づき行う。テープテンションとサーボトラック間距離変化との相関関係を求める方法としては、例えば、テープをドライブにて走行させる前に予めテンションとサーボトラック間距離変化との関係を測定しておく方法、テープをドライブにて走行させるときに同時にドライブ内でテンションとサーボトラック間距離変化との関係を測定する方法などが挙げられるが、これらの方法に限られるものではない。

テープテンションをコントロールする方法として、例えば、テープ走行系のヘッドユニットの両側にあたる個所にピンチローラおよびキャプスタンを設けその回転数をコントロールする方法、ドライブ側および／またはカートリッジ側のリール回転トルクをコントロールする方法などが挙げられるが、これらの方法に限られるものではない。

以下、従来技術と本発明との相違点を述べる。
特許文献１では、サーボ信号とデータ信号の出力値とに基づいて、その出力値が高くなるように再生ヘッドの位置をコントロールすることで、磁気テープが伸縮した場合であっても記録トラックを追従できることを特徴とするサーボトラッキング方法が提案されている。特許文献１と本発明とは、磁気テープの寸法変化に対しての手段を提案している点では重なるところがあるものの、本発明は、磁気テープの長手方向のテンションを増加させるとテープ幅が小さくなり一方長手方向のテンションを減少させるとテープ幅が大きくなる性質を利用し、テープの寸法変化に対して、テープテンションを変化させることによりテープ幅自体をコントロールすることを提案しているものであり、特許文献１の磁気テープが伸縮した場合にはヘッド自体の位置をコントロールするという考え方とは異なる。また、特許文献１では、複数の再生ヘッドに対しては、各再生ヘッドから出力される出力の総和や二乗平均、分散などに基づいて、ヘッド自体を移動させる量を算出するため、個々の再生ヘッドを個々のデータトラックに正確に合わせることが困難であるといえる。

特許文献２では、テープ幅の変化によりテンション値を求めることを特徴とする可撓性テープのテンション検出方法、およびテープ幅を所望のテンション値に対応する目標テープ幅となるように、可撓性テープのテンションを制御することを特徴とする可撓性テープのテンション制御方法が提案されている。特許文献２では、安定した走行又は均等な巻き取りを行うことを目的としており、本発明とは目的が異なる。また、特許文献２では、テープ幅の変化はテンション変化のみで起こるとされているため、例えば、スリッタなどのテープ裁断精度の問題や、本発明の課題である保存状態や温湿度による磁気テープの寸法変化の問題などに対しては考慮されていない。

以上のように、本発明によれば、磁気テープが寸法変化した場合においても、データ再生時にテンションコントロールを行うことで記録トラックと再生ヘッドとの位置ずれが微小になり、エラーを起こすことなくデータを再生することが可能となることで、磁気テープの高記録密度化を達成しうる磁気テープの記録再生方法および記録再生装置を提供することができる。

磁気テープに用いられるサーボ方式の一例を説明するために使用したもので、磁気テープの磁気記録面（磁性層）に記録トラックとサーボトラックとを交互に設けた状態を示す模式図である。図１のＩ部にあたる、ヘッドユニットに設けられたヘッドの配置の一例を示す模式図である。本実施の形態に係る、磁気テープの記録再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る、任意の２本のサーボトラック間距離を検出する方法を説明するため、図１のII部にあたる磁気テープ上に書き込まれたサーボトラックおよびヘッドユニットの一例を示す模式図である。本実施の形態に係る、テープテンションとサーボトラック間距離変化の相関関係の一例を示す図である。なお、磁気テープは、厚さ９．０μm、幅１／２インチのものを用いた。

符号の説明

１磁気テープ
２ヘッドユニット
３記録トラック
４サーボトラック
Ｘテープ走行方向
Ｙヘッドユニット稼動方向
１１データ記録および再生ヘッド
１２サーボヘッド
２１磁気テープの記録再生装置
２２データ記録時
２３データ再生時
２４サーボトラック間距離を検出する手段
２５サーボトラック間距離を書き込む手段
２６サーボトラック間距離を読み出す手段
２７サーボトラック間距離を比較する手段
２８テープテンションをコントロールする手段
４−１、４−２サーボトラック
１２−１、１２−２サーボヘッド
３１、３２サーボ信号
Ａサーボ信号の傾き
Ｂ隣り合うサーボ信号の長手方向距離
Ｃサーボトラック中心線上の隣り合うサーボ信号の長手方向距離
Ｄサーボヘッド間距離
Ｅ磁気テープの幅方向ずれ量

Claims

複数本のサーボトラックを有する磁気テープの記録再生方法において、
データ記録時に、任意の２本のサーボトラック間距離を磁気テープの長手方向の複数点に渡って検出し、
該サーボトラック間距離を磁気テープもしくは磁気テープカートリッジの一部に書き込み、
データ再生時に、データ記録時に検出した該サーボトラック間距離を読み出し、データ記録時のサーボトラック間距離と等しくなるように、テープテンションに対する磁気テープ寸法の相関関係に基づき、データ記録時のサーボトラック間距離に対応する値にテンションをコントロールしつつデータの再生を行う、磁気テープの記録再生方法。
複数本のサーボトラックを有する磁気テープの記録再生装置において、
任意の２本のサーボトラック間距離を検出する手段と、
サーボトラック間距離を書き込む手段と、
サーボトラック間距離を読み出す手段と、
サーボトラック間距離を比較する手段と、
テープテンションをコントロールする手段とを含んでなり、
データ記録時に、任意の２本のサーボトラック間距離を磁気テープの複数点に渡って検出し、
該サーボトラック間距離を磁気テープもしくは磁気テープカートリッジの一部に書き込み、
データ再生時に、データ記録時に検出した該サーボトラック間距離を読み出し、データ記録時のサーボトラック間距離と等しくなるように、テープテンションに対する磁気テープ寸法の相関関係に基づき、データ記録時のサーボトラック間距離に対応する値にテンションをコントロールしつつデータの再生を行う、磁気テープの記録再生装置。