JP2006092586A

JP2006092586A - サーボ信号検査装置およびサーボ信号検査方法

Info

Publication number: JP2006092586A
Application number: JP2004272903A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakao; 徹中尾
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-04-06
Also published as: EP1638088A3; US7428117B2; EP1638088A2; US20060061898A1

Abstract

【課題】磁気テープのサーボ信号品質を、十分な分解能で測定・評価できるサーボ信号検査装置およびサーボ信号検査方法を提供する。
【解決手段】走行する磁気テープに記録されたタイミングベースドサーボ信号を読み取るサーボ信号検査ヘッドと、前記タイミングベースドサーボ信号からパルスピークを検出するピーク検出手段と、検出されたパルスピークの時間間隔を基準クロック信号と対照して計測する時間間隔計測手段と、計測されたパルスピークの時間間隔に基づいてタイミングベースドサーボ信号の品質を検査する検査手段とを備え、前記時間間隔計測手段で用いる基準クロック信号の周期Ｔ［ｓ］と、前記サーボ信号検査ヘッドにおける磁気テープの走行速度ｖ［ｍ／ｓ］とが、Ｔ×ｖ＜８０ｎｍとなるようにすることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、サーボ信号検査装置およびサーボ信号検査方法に関する。

従来、データを記録／再生するための記録媒体として、磁気テープが広く用いられている。この磁気テープにおいては、単位面積当たりの記録密度を高くするために、データを記録するデータバンドが磁気テープの幅方向に多数形成されている。この磁気テープは、様々な理由により走行時に微小な幅方向の移動を繰り返すため、データの記録／再生時に、記録／再生ヘッドがデータバンドを完全にトレースすることが困難となる。そこで、この種の磁気テープを記録／再生する装置では、データの記録／再生時に、予め磁気テープに書き込まれているサーボ信号を基準にして、磁気テープに対する記録／再生ヘッドのトラッキングを動的に制御している。すなわち、記録／再生ヘッドと一体に形成されたサーボ信号読取ヘッドでサーボ信号を読み取り、磁気テープの幅方向における記録／再生ヘッドの位置のずれを検出し、このずれを修正するように記録／再生ヘッドを移動させて磁気テープを追従または磁気テープの走行状態を制御している。このサーボ信号は、専用のサーボライタにより、予め磁気テープの走行方向に沿って書き込まれる（特許文献１等参照）。

このサーボ信号として、タイミングベースドサーボ（Timing Based Servo；以下、ＴＢＳという）信号が知られている。このＴＢＳ信号は、図２（ａ）に示すように、磁気テープＭＴの磁気記録面に、データ信号が書き込まれるデータバンドＤＢ１，ＤＢ２，ＤＢ３，ＤＢ４を挟んで両側に設けられるサーボバンドＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４，ＳＢ５に書き込まれる。そして、テープ走行系によって磁気テープＭＴを搬送させながら磁気テープＭＴと摺動するサーボ信号読取ヘッドによって、各サーボバンドＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４，ＳＢ５に書き込まれたサーボ信号が再生される。例えば、サーボバンドＳＢ５に書き込まれるタイミングベースドサーボ信号は、図２（ｂ）に示すように、５つの非平行なサーボパターンの対（ＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂ，ＳＰ１Ｃ，ＳＰ１Ｄ，ＳＰ１Ｅと、ＳＰ２Ａ，ＳＰ２Ｂ，ＳＰ２Ｃ，ＳＰ２Ｄ，ＳＰ２Ｅ）と、４本の非平行なサーボパターン（ＳＰ３Ａ，ＳＰ３Ｂ，ＳＰ３Ｃ，ＳＰ３Ｄと、ＳＰ４Ａ，ＳＰ４Ｂ，ＳＰ４Ｃ，ＳＰ４Ｄ）の対とを１単位として、磁気テープＭＴの走行方向Ａに沿って所定の間隔で書き込むことによって構成される。そして、これらのサーボパターンＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂ，ＳＰ１Ｃ，ＳＰ１Ｄ，ＳＰ１Ｅと、サーボパターンＳＰ２Ａ，ＳＰ２Ｂ，ＳＰ２Ｃ，ＳＰ２Ｄ，ＳＰ２Ｅとの間の間隔、さらにサーボパターンＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂ，ＳＰ１Ｃ，ＳＰ１Ｄ，ＳＰ１Ｅと、次のサーボパターンＳＰ３Ａ，ＳＰ３Ｂ，ＳＰ３Ｃ，ＳＰ３Ｄとの時間間隔を、サーボ信号読取ヘッドにより再生されるサーボ信号のパルスピークの時間間隔によって測定して、磁気テープの走行状態の制御を行っている。例えば、図２（ｃ）に示すように、サーボパターンＳＰ１ＡによるパルスピークＰＡ１のピーク時からサーボパターンＳＰ２ＡによるパルスピークＰＢ１のピーク時までの時間間隔ＡＢ₀、サーボパターンＳＰ１ＡによるパルスピークＰＡ１のピーク時から次のサーボパターンＳＰ３Ａのピーク時までの時間間隔ＡＣ₀等を測定し、ＡＢ₀／ＡＣ₀の比等を算出して、磁気テープの走行状態を制御している。

こうしたＴＢＳ信号を用いてトラッキング制御する磁気テープを製造・検査する製造工程においては、磁気テープにサーボ信号を書き込むとともに、書き込んだサーボ信号の品質を評価するために、サーボ信号を読み取って、サーボ信号が所定の精度で書き込まれている否かを検査する必要がある。

ところで、通常、前記のパルスピーク間の時間間隔の測定は、基準クロックとパルスピークとを比較対照して行なわれる。そのため、サーボ信号品質検査装置におけるサーボ信号測定系の測定精度は、ピーク間隔を測定する基準クロックの精度に大きく依存する。一般に、ＴＢＳ信号を利用するサーボシステム用磁気テープのサーボ信号品質検査装置において、ピークパルスの時間間隔を測定する基準クロックの周期をＴ［ｓ］、テープ走行系のテープ搬送速度をｖ［ｍ／ｓ］としたとき、基準クロックの１クロック当たりの長さＬｃｌｋ＝Ｔ×ｖ［ｍ］が、測定系の最小分解能となる。例えば、テープの搬送速度が、５ｍ／ｓの時に５０ＭＨｚの基準クロック信号を使ってピーク時間間隔を測定したときには、１基準クロック当たり２０ｎｓ×５ｍ／ｓ＝１００ｎｍが最小の分解能となる。したがって、この程度の分解能でピークパルスの時間間隔を測定すれば、２０〜３０μｍ程度のトラックピッチを確保できる従来の磁気テープであれば、十分な精度でサーボ信号の品質を検査することができた。

しかし、近年のデータ記録再生システムに用いられる磁気テープにおいては、更なる高容量化が求められている。そこで、高容量化を目指して、狭トラック化を推進するために、（１）ＴＢＳ信号のサーボパターンにおけるハの字の広がり角度を広げる、（２）磁気テープのMｒｔを低減する、（３）ＤＣライト（直流磁化書込み）を併用してサーボ信号のＳＮを向上させる方法が提案されている。そして、こうした狭トラック化に向けたサーボ信号の書込み方法および磁気テープ自体の改良に伴って、サーボ信号に要求される品質は更に厳しくなり、そのサーボ信号の品質を検査する装置においては、サーボ信号の測定精度の向上が求められる。
特開２００３−１４１８３６号公報（段落０００２〜０００５）

そこで本発明の目的は、磁気テープにおけるデータバンドが狭トラック化しても、十分な分解能でサーボ信号を測定して、その品質を評価できるサーボ信号検査装置およびサーボ信号検査方法を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明のサーボ信号検査装置は、磁気テープに記録されたタイミングベースドサーボ信号の品質を検査するサーボ信号検査装置であって、走行する磁気テープに記録されたタイミングベースドサーボ信号を読み取る読み取りヘッドと、前記タイミングベースドサーボ信号からパルスピークを検出するピーク検出手段と、検出されたパルスピークの時間間隔を基準クロック信号と対照して計測する時間間隔計測手段と、計測されたパルスピークの時間間隔に基づいてタイミングベースドサーボ信号の品質を検査する検査手段とを備え、前記時間間隔計測手段で用いる基準クロック信号の周期Ｔ［ｓ］と、前記サーボ信号検査ヘッドにおける磁気テープの走行速度ｖ［ｍ／ｓ］とが、Ｔ×ｖ＜８０ｎｍとなるようにすることを特徴とする。

このように、前記時間間隔計測手段で用いる基準クロック信号の周期Ｔ［ｓ］と、前記サーボ信号検査ヘッドにおける磁気テープの走行速度ｖ［ｍ／ｓ］とを、Ｔ×ｖ＜８０ｎｍとすることによって、磁気テープに書き込まれたサーボ信号を十分な分解能で測定して、サーボ信号の品質を検査・評価することが可能となる。

本発明の磁気テープのサーボ信号検査装置は、高容量化を目指して狭トラック化が進行する磁気テープに対応して、その磁気テープに書き込まれるＴＢＳ信号の品質を、十分な分解能で測定して評価することを可能とする。

また、本発明のサーボ信号検査方法によれば、高容量化を目指して磁気テープが狭トラック化しても、その磁気テープの狭いサーボバンドに書き込まれるＴＢＳ信号を十分な分解能で測定して、その品質を評価することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るサーボライタ１０の概略構成を示す模式図である。
このサーボライタ１０は、磁気テープＭＴを送り出すための送出リール１１と、送出リール１１から送り出される磁気テープＭＴを巻き取るための巻取リール１２とを備える。送出リール１１の下流側には、サーボ信号書込みヘッドＨ１、サーボ信号検査ヘッドＨ２が、この順で配設される。そして、サーボ信号書込みヘッドＨ１の上流側と下流側には、磁気テープＭＴをサーボ信号書込みヘッドＨ１に摺接させて走行させるために、磁気テープＭＴを幅方向を規制して案内するテープガイド１３ａ，１３ｂが配設されている。また、サーボ信号検査ヘッドＨ２の近傍には、磁気テープＭＴをサーボ信号検査ヘッドＨ２に沿わせて走行させるためのガイド１４，・・・が設けられている。さらに、サーボ信号検査ヘッドＨ２は、サーボ信号書込みヘッドＨ１によって磁気テープＭＴに書き込まれたサーボ信号の品質を評価するサーボ信号検査部１５に接続されている。サーボ信号検査部１５は、サーボ信号検査ヘッドＨ２によって磁気テープＭＴから読み取られたサーボ信号を受信して、そのサーボ信号の品質を検査して、所定の検査基準にしたがって評価する。なお、サーボライタ１０には、磁気テープＭＴの張力を所定張力に調整するための張力調節装置（図示せず）、張力検出装置Ｔの他、磁気テープＭＴをガイドするためのガイドローラＲ…等の各種装置が備えられている。

前記サーボ信号検査部１５は、例えば、図３に示すように、サーボ信号検査ヘッドＨ２によって磁気テープＭＴから読み取られたサーボ信号を増幅する増幅器１５ａと、サーボ信号のパルスピークを検出するピーク検出回路１５ｂと、検出したパルスピークに対応するピーク信号の時間間隔を計測する時間間隔計測回路１５ｃと、時間間隔計測回路に基準クロック信号を供給する基準クロック回路１５ｄと、計測されたピーク信号の時間間隔からサーボ信号の品質を評価するデータ処理回路１５ｅとを備える。

増幅器１５ａは、ピーク検出回路１５ｂに入力されるサーボ信号が所定の信号強度になるように、サーボ信号検査ヘッドＨ２から入力されるサーボ信号を増幅する回路である。
また、ピーク検出回路１５ｂは、入力された信号をアナログ的に微分しそれがゼロクロスするところをピーク位置とするものや、入力された信号をＡ／Ｄ変換後にデジタル的にピーク位置を検出するものなど、各種の方式のものを採用することができる。

時間間隔計測回路１５ｃは、基準クロック回路１５ｄから供給される基準クロック信号と、ピーク検出回路１５ｂで検出されたピーク信号とを対照して、各ピーク信号の間のクロックピーク数をカウントしてそのクロックピーク数によって時間間隔を求める回路である。

また、基準クロック回路１５ｄは、水晶振動子、マルチバイブレータ等による基準振動を分周して所定の周波数の基準クロック信号を発生する発振回路、素子を用いることができる。磁気テープＭＴに書き込まれるサーボ信号パターンの時間間隔、求められる測定精度、分解能等に応じて、通常、５００ＭＨｚ±２５ＭＨｚの矩形パルス信号が用いられる。

さらに、データ処理回路１５ｅは、時間間隔計測回路１５ｃで計測された各ピーク信号の時間間隔によって、サーボ信号書込みヘッドＨ１によって磁気テープＭＴに書き込まれたサーボ信号の品質を検査・評価する。このサーボ信号の品質の検査および評価は、例えば、図２（ｂ）に示すように、５つの非平行なサーボパターンの対（ＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂ，ＳＰ１Ｃ，ＳＰ１Ｄ，ＳＰ２Ｅと、ＳＰ２Ａ，ＳＰ２Ｂ，ＳＰ２Ｃ，ＳＰ２Ｄ，ＳＰ１Ｅ）と、４本の非平行なサーボパターン（ＳＰ３Ａ，ＳＰ３Ｂ，ＳＰ３Ｃ，ＳＰ３Ｄと、ＳＰ４Ａ，ＳＰ４Ｂ，ＳＰ４Ｃ，ＳＰ４Ｄ）の対とを１単位として、磁気テープＭＴの走行方向Ａに沿って所定の間隔で書き込まれるサーボ信号において、サーボパターンＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂ，ＳＰ１Ｃ，ＳＰ１Ｄ，ＳＰ１Ｅと、サーボパターンＳＰ２Ａ，ＳＰ２Ｂ，ＳＰ２Ｃ，ＳＰ２Ｄ，ＳＰ２Ｅとの間の間隔、さらにサーボパターンＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂ，ＳＰ１Ｃ，ＳＰ１Ｄ，ＳＰ１Ｅと、次のサーボパターンＳＰ３Ａ，ＳＰ３Ｂ，ＳＰ３Ｃ，ＳＰ３Ｄとの時間間隔を、サーボ信号検査ヘッドにより再生されるサーボ信号のパルスピークの時間間隔によって測定して行われる。例えば、図２（ｃ）に示すように、サーボパターンＳＰ１ＡによるパルスピークＰＡ１のピーク時からサーボパターンＳＰ２ＡによるパルスピークＰＢ１のピーク時までの時間間隔ＡＢ₀、サーボパターンＳＰ１ＡによるパルスピークＰＡ１のピーク時から次のサーボパターンＳＰ３Ａのピーク時までの時間間隔ＡＣ₀等を測定し、ＡＢ₀／ＡＣ₀の比等を算出して、その磁気テープＭＴについて規定されている基準に適合するかを検査して、サーボ信号の品質が評価される。

このサーボ信号検査部１５の時間間隔計測回路１５ｃにおいて、ピーク信号の時間間隔の計測について、図４に示すパルスピークＰ１とパルスピークＰ２の間の時間間隔を計測する場合を例にとって説明すると、まず、ピーク検出回路１５ｂによって検出されるサーボ信号のピーク信号Ｐ１，Ｐ２に対して、基準クロック回路１５ｄから供給されるクロック信号を対照する。そして、周期Ｔ［ｓ］の基準クロック信号が、ピーク信号Ｐ１とＰ２の間にｎ周期（図４では、約４周期）あれば、ピーク信号Ｐ１とＰ２の間の時間間隔は、ｎＴ［ｓ］と計測される。本発明においては、時間間隔計測回路１５ｃで用いる基準クロック信号の周期Ｔ［ｓ］と、前記サーボ信号検査ヘッドＨ２における磁気テープの走行速度ｖ［ｍ／ｓ］、すなわち、テープ走行系のテープ走行速度ｖ［ｍ／ｓ］とが、Ｔ×ｖ＜８０ｎｍとなるように調整される。これによって、磁気テープＭＴのサーボ信号の測定精度の最小分解能が１００ｎｍ以下となり、トラックピッチの狭い磁気テープ、特に、データバンドのトラックピッチが２０μｍ以下である磁気テープの検査・評価が十分な精度で行えるようになる。例えば、テープスピードが５ｍ／ｓの場合には、Ｔ＜１６［ｎｓ］であり、すなわち基準クロックの周波数としては、６３．５ＭＨｚ以上が望ましい。さらに好ましくはＴ＜１２．５［ｎｓ］で基準クロックの周波数は８０ＭＨｚ以上が望ましい。
この走行速度ｖは、それぞれテープ走行系におけるテープ搬送速度、例えば、巻取リール１２のテープ巻取り速度、ガイドローラＲのテンション、キャプスタンモータの送り速度等を調整することによって、調節することができる。
また、基準クロック信号の周期は、基準クロック回路１５ｄにおけるクロック周波数を調整することによって行なうことができる。

本発明の実施形態に係るサーボライタの概略を示す模式平面図である。サーボ信号検査部の構成を示す模式図である。（ａ）は、サーボバンドを示す模式図、（ｂ）は、タイミングベースドサーボ信号のサーボパターンを示す図、（ｃ）はパルスピークの時間間隔を説明する図である。サーボ信号のパルスピークと基準クロックとの関係を示す図である。

符号の説明

１５サーボ信号検査部
１５ａ増幅器
１５ｂピーク検出回路
１５ｃ時間間隔計測回路
１５ｄ基準クロック回路
１５ｅデータ処理回路

Claims

磁気テープに記録されたタイミングベースドサーボ信号の品質を検査するサーボ信号検査装置であって、
走行する磁気テープに記録されたタイミングベースドサーボ信号を読み取るサーボ信号検査ヘッドと、
前記タイミングベースドサーボ信号からパルスピークを検出するピーク検出手段と、
検出されたパルスピークの時間間隔を基準クロック信号と対照して計測する時間間隔計測手段と、
計測されたパルスピークの時間間隔に基づいてタイミングベースドサーボ信号の品質を検査する検査手段とを備え、
前記時間間隔計測手段で用いる基準クロック信号の周期Ｔ［ｓ］と、前記サーボ信号検査ヘッドにおける磁気テープの走行速度ｖ［ｍ／ｓ］とが、Ｔ×ｖ＜８０ｎｍとなるようにすることを特徴とする磁気テープのサーボ信号検査装置。
前記タイミングベースドサーボ信号が記録される磁気テープにおけるデータ信号のトラックピッチが２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気テープのサーボ信号検査装置。
走行する磁気テープに記録されたタイミングベースドサーボ信号を読み取り、読み取られたタイミングベースドサーボ信号から検出されたパルスピークの時間間隔を基準クロック信号と対照して計測した後、計測されたパルスピークの時間間隔に基づいてタイミングベースドサーボ信号の品質を検査するサーボ信号検査方法であって、
前記基準クロック信号の周期Ｔ［ｓ］と、前記磁気テープの走行速度ｖ［ｍ／ｓ］とが、Ｔ×ｖ＜８０ｎｍとなるようにすることを特徴とするサーボ信号検査方法。