JP2006147034A - Magnetic head apparatus and tape recording and reproducing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、DLT(Digital Linear Tape)やLTO(Linear Tape Open)、AIT(Advanced Intelligent Tape)等に代表されるテープストリーマシステムに用いられる磁気ヘッド装置及びテープ記録再生装置に関する。 The present invention relates to a magnetic head device and a tape recording / reproducing device used in a tape streamer system represented by DLT (Digital Linear Tape), LTO (Linear Tape Open), AIT (Advanced Intelligent Tape) and the like.
近年、コンピュータに代表されるデジタルデータ量の爆発的な増大により、大規模なバックアップシステムが必要となり、ビットあたりのコストメリットに優れるテープ系ストレージシステムが多用されている。 In recent years, due to the explosive increase in the amount of digital data typified by computers, a large-scale backup system is required, and tape storage systems that are excellent in cost merit per bit are frequently used.
テープ系ストレージシステムにおいては、磁気ヘッドを回転ドラム上に設置し磁気記録媒体(テープ)に斜めに磁化情報を記録するヘリカル記録方式(例えば下記特許文献1参照)と、テープを高速で走行させ、ヘッドを上下に駆動することにより磁化情報をテープへ記録するリニア記録方式(例えば下記特許文献2参照)があるが、いずれの方式も記録容量の増加を達成する目的で高記録密度化に対する検討が行われている。
In a tape-based storage system, a magnetic recording system (see, for example,
リニアテープストレージを例にすると、高記録密度を達成する上で下記の2つの記録密度向上が必要である。一つ目はヘッドの走行方向に対する記録密度を示す線記録密度、二つ目はテープ幅方向へのデータ数を示すトラック密度である。面記録密度は、トラック密度×線記録密度により決定される。 Taking linear tape storage as an example, the following two recording density improvements are necessary to achieve a high recording density. The first is the linear recording density indicating the recording density in the head running direction, and the second is the track density indicating the number of data in the tape width direction. The surface recording density is determined by track density × linear recording density.
さて、テープ系ストレージシステムの高記録密度化を達成するため、トラック密度を向上させるには、磁気記録幅(=トラック幅)を小さくすることが必要である。しかし、トラック幅を小さくした場合には、より高精度に磁気ヘッドをテープ媒体の所定の位置へ位置制御するサーボ技術が重要となる。 In order to increase the recording density of the tape storage system, it is necessary to reduce the magnetic recording width (= track width) in order to improve the track density. However, when the track width is reduced, servo technology for controlling the position of the magnetic head to a predetermined position on the tape medium with higher accuracy becomes important.
サーボ技術には、そのシステム毎に固有の技術が利用されており、例えばリニアテープシステムでは、サーボ信号の時間的ピーク検出を行い、時間軸からヘッドの位置制御を行うタイミングベース方式、サーボ信号の再生出力の大きさから位置検出を行うアンプリチュードベース方式等が採用され、ヘリカルスキャンシステムでは、ATF(Automatic Track Finding) 方式が採用されている。 For servo technology, a technology unique to each system is used. For example, in a linear tape system, a time base detection of a servo signal is performed by detecting a temporal peak of a servo signal, and a head position is controlled from a time axis. An amplitude base method that detects the position from the magnitude of the reproduction output is adopted, and an ATF (Automatic Track Finding) method is adopted in the helical scan system.
ここで、例えばサーボ信号の再生出力の大きさにより位置検出を行うサーボ方法では、サーボトラックの信号を再生するサーボ再生素子の出力分布に非対称性があると、サーボの位置検出にズレが生じるという問題がある。この場合、データを規定の位置に書き込めない、あるいは、書き込まれた情報を最大の信号強度で読み取れない等の問題が生じる可能性がある。 Here, for example, in a servo method that performs position detection based on the magnitude of the servo signal reproduction output, if there is an asymmetry in the output distribution of the servo reproduction element that reproduces the servo track signal, the servo position detection will be shifted. There's a problem. In this case, there may be a problem that data cannot be written at a prescribed position, or written information cannot be read with the maximum signal strength.
サーボ再生素子は、異方性磁気抵抗効果型(AMR)ヘッドで構成される場合が多い。ところが、AMRヘッドは、磁化情報を最も高感度で再生する目的で、トラック幅方向に対し磁化方向をテープ面に対し約45度傾けるようにバイアス磁界を印可して使用するのが一般的であり、サーボ再生素子の感度分布はそのために非対称となることが知られている(例えば上記特許文献3参照)。 The servo reproducing element is often composed of an anisotropic magnetoresistive (AMR) head. However, the AMR head is generally used by applying a bias magnetic field so that the magnetization direction is inclined by about 45 degrees with respect to the tape surface with respect to the track width direction for the purpose of reproducing the magnetization information with the highest sensitivity. For this reason, it is known that the sensitivity distribution of the servo reproducing element is asymmetric (see, for example, Patent Document 3).
一方、AMRヘッドの感度分布を改善する手法として、素子形状の変更や、原理的にトラックプロファイルが対称となる二層MRヘッドなどが提案されている。しかし、前者の例では、テープ摺動面に臨むサーボ再生素子の摩耗の進行により中心位置が変化して感度ピークがシフトする問題があり、後者の例では、サーボ再生素子の膜厚が大きくなるため、今後更に進展するシールド間隔の狭ギャップ化に対応できなくなる等の問題を有している。 On the other hand, as a method for improving the sensitivity distribution of the AMR head, a two-layer MR head or the like in which the element shape is changed or the track profile is symmetric in principle has been proposed. However, in the former example, there is a problem that the center position changes due to the progress of wear of the servo reproducing element facing the sliding surface of the tape, and the sensitivity peak shifts. In the latter example, the film thickness of the servo reproducing element becomes large. For this reason, there is a problem that it becomes impossible to cope with the narrow gap of the shield interval which will be further developed in the future.
従って、サーボ再生素子の出力感度分布の非対称性に起因する問題は、高トラック密度化の進展に伴って益々顕著となる。このため、高記録密度化に十分に対応でき、テープ系ストレージシステムに用いて有効な解決策が望まれているのが現状である。 Therefore, the problem caused by the asymmetry of the output sensitivity distribution of the servo reproducing element becomes more remarkable as the track density is increased. For this reason, the present situation is that there is a demand for a solution that can sufficiently cope with an increase in recording density and that is effective for use in a tape storage system.
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、サーボ再生素子の非対称な出力感度分布を原因とするヘッド位置制御の精度低下を防止し、高トラック密度化に対応でき、特にテープ系ストレージシステムに用いて好適な磁気ヘッド装置及びテープ記録再生装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can prevent head position control accuracy from being lowered due to the asymmetric output sensitivity distribution of the servo reproducing element, and can cope with higher track density, and is particularly used in a tape storage system. It is an object of the present invention to provide a suitable magnetic head device and tape recording / reproducing device.
以上の課題を解決するにあたり、本発明の磁気ヘッド装置は、サーボ再生素子とデータ記録再生素子とが形成された磁気ヘッドと、サーボ再生素子の出力感度情報が格納された記憶素子と、サーボ再生素子の出力及び上記出力感度情報に基づいて、磁気ヘッドをトラック幅方向に移動させるトラック追従手段とを備えている。 In solving the above problems, the magnetic head device of the present invention includes a magnetic head in which a servo reproducing element and a data recording / reproducing element are formed, a storage element in which output sensitivity information of the servo reproducing element is stored, and a servo reproduction. Track tracking means for moving the magnetic head in the track width direction based on the output of the element and the output sensitivity information is provided.
また、本発明のテープ記録再生装置は、サーボ再生素子及びデータ記録再生素子を有する磁気ヘッドと、サーボ再生素子の出力感度情報が格納された記憶素子と、サーボ再生素子の出力及び上記記憶素子に格納された出力感度情報に基づいてサーボ再生素子の位置情報を補正する制御手段と、この制御手段の出力に基づいて、磁気ヘッドをトラック幅方向に移動させるトラック追従手段とを備えている。 The tape recording / reproducing apparatus of the present invention includes a magnetic head having a servo reproducing element and a data recording / reproducing element, a storage element storing output sensitivity information of the servo reproducing element, an output of the servo reproducing element, and the storage element. Control means for correcting the position information of the servo reproducing element based on the stored output sensitivity information, and track following means for moving the magnetic head in the track width direction based on the output of the control means are provided.
本発明によれば、サーボ再生素子の出力と、上記記憶素子から読み出された当該サーボ再生素子の出力感度情報とに基づいた磁気ヘッドのトラック追従動作が実行されるので、データ記録再生素子の所定のデータトラックに対する高精度なサーボ位置制御が行えるようになる。 According to the present invention, the track following operation of the magnetic head is executed based on the output of the servo reproducing element and the output sensitivity information of the servo reproducing element read from the storage element. High-precision servo position control for a predetermined data track can be performed.
記憶素子に格納されるサーボ再生素子の出力感度情報として、本発明では、あらかじめ、サーボ信号が記録されているサーボトラックの幅方向に当該サーボ再生素子を動かしながら検出した出力感度分布、又は、当該出力感度分布より求められたサーボ再生素子の位置補正情報としている。これらの出力感度情報は、制御手段により適宜読み出され、トラック追従手段の駆動制御に供される。 As the output sensitivity information of the servo reproducing element stored in the storage element, in the present invention, the output sensitivity distribution detected in advance while moving the servo reproducing element in the width direction of the servo track in which the servo signal is recorded, or Servo reproducing element position correction information obtained from the output sensitivity distribution is used. These pieces of output sensitivity information are appropriately read out by the control means and are used for drive control of the track following means.
記憶素子としては、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)や強誘電性RAM(Ferro-electric RAM)等に代表されるような、電源オフ時にも所要情報を記憶保持できる不揮発性メモリが好適である。このような記憶素子は、磁気ヘッドに対しフレキシブル配線基板等を介して接続されたモジュール基板や、テープ記録再生装置の機能全体を制御する制御基板等に実装することができる。 As the storage element, a non-volatile memory capable of storing and holding required information even when the power is turned off, such as an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM) and a ferroelectric RAM (Ferro-electric RAM), is suitable. Such a storage element can be mounted on a module substrate connected to the magnetic head via a flexible wiring substrate or the like, a control substrate for controlling the entire function of the tape recording / reproducing apparatus, or the like.
また、この種の記憶素子に、サーボ再生素子あるいはデータ記録再生素子に固有の素子情報、例えば記録電流やセンス電流等の素子毎に異なる最適パフォーマンスを発揮できる制御パラメータが同時に格納されてもよい。 Further, element information unique to the servo reproducing element or the data recording / reproducing element, for example, a control parameter capable of exhibiting different optimum performance for each element such as a recording current and a sense current may be simultaneously stored in this type of storage element.
そして、磁気テープは磁気ヘッドに摺接した状態で走行するので、磁気ヘッドの摺動面に臨むサーボ再生素子は、摩耗による素子特性の変動が起こり得る。そこで、サーボ再生素子の出力感度情報を記憶する記憶素子には、当該サーボ再生素子の摩耗の進行に合わせて、その出力感度情報が複数種類格納されていると好適である。 Since the magnetic tape travels while being in sliding contact with the magnetic head, the servo reproducing element facing the sliding surface of the magnetic head may change in element characteristics due to wear. Therefore, it is preferable that a plurality of types of output sensitivity information are stored in the storage element that stores the output sensitivity information of the servo reproducing element in accordance with the progress of wear of the servo reproducing element.
以上述べたように、本発明によれば、サーボ再生素子の出力感度情報が格納された記憶素子を備え、その出力感度情報に基づいた磁気ヘッドのトラック追従動作を実行することができるので、データ記録再生素子の所定のデータトラックに対する高精度なサーボ位置制御が行えるようになり、高トラック密度化に対応した信頼性の高いテープストレージシステムを構築することができる。 As described above, according to the present invention, the storage element storing the output sensitivity information of the servo reproducing element is provided, and the track following operation of the magnetic head can be executed based on the output sensitivity information. High-precision servo position control for a predetermined data track of the recording / reproducing element can be performed, and a highly reliable tape storage system corresponding to high track density can be constructed.
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態によるテープ記録再生装置10の概略構成を示している。本実施の形態のテープ記録再生装置10は、単リール型の磁気テープカートリッジ11が装着されるカートリッジ装着部12と、磁気テープカートリッジ11から引き出した磁気テープTを巻き取る巻取リール14と、磁気テープ14に対し情報の記録、再生を行う磁気ヘッド装置15とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a tape recording / reproducing
なお図示せずとも、テープ記録再生装置10には、コンピュータシステムとの間の情報の入出力部や電源モジュール部、磁気ヘッド装置15をテープ幅方向に移動させる粗動アクチュエータ等が具備されている。
Although not shown, the tape recording / reproducing
本実施の形態において、テープ記録再生装置10は、リニア記録方式のテープドライブ装置として構成されているが、これに限らず、ヘリカル記録方式のテープドライブ装置として構成することも可能である。
In the present embodiment, the tape recording / reproducing
カートリッジ装着部12は、装着された磁気テープカートリッジ11のテープリールを回転させるリール駆動機構、当該テープリールのリールロックを解除するリールロック解除機構、磁気テープカートリッジ11から磁気テープTを引き出し、複数のガイドローラ13を介してテープ先端を所定のテープパスで巻取リール14へ搬送するテープローディング機構等を含んでなる。これらの各種機構は、カートリッジ駆動系16を介して駆動されるようになっている。
一方、巻取リール14は、巻取リール駆動系17を介して回転駆動されるようになっている。
The
On the other hand, the take-
磁気ヘッド装置15は、磁気ヘッドHDと、メモリ18と、トラック追従機構19とを備えている。
The
磁気ヘッドHDは、磁気テープT上のサーボトラックに記録されたサーボ信号を再生するサーボ再生素子と、磁気テープT上のデータトラックに情報を記録し及び/又はデータトラックに記録された情報を再生するデータ記録再生素子とを有する。本実施の形態において、サーボ再生素子は、異方性磁気抵抗効果型(AMR)磁気ヘッド素子で構成され、データ記録再生素子は、AMR磁気ヘッド素子でなる再生ヘッドと誘導型磁気ヘッド素子でなる記録ヘッドとを積層した複合型ヘッドで構成されている。 The magnetic head HD records information on the data track on the magnetic tape T and / or reproduces the information recorded on the data track, and a servo reproducing element that reproduces the servo signal recorded on the servo track on the magnetic tape T. A data recording / reproducing element. In this embodiment, the servo reproducing element is composed of an anisotropic magnetoresistive (AMR) magnetic head element, and the data recording / reproducing element is composed of a reproducing head composed of an AMR magnetic head element and an induction type magnetic head element. It is composed of a composite head in which a recording head is laminated.
メモリ18には、異方性磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子でなる上記サーボ再生素子の出力感度情報が格納されている。この出力感度情報については、後述する。
The
トラック追従機構19は、磁気ヘッドHDをトラック幅方向に移動させることによってデータトラックに対するデータ記録再生素子の高精度な位置合わせを行わせるもので、サーボ再生素子の出力とメモリ18に格納されたサーボ再生素子の出力感度情報とに基づいて、テープ記録再生装置10の制御部21の指令を受けて駆動される。
The
制御部21は、テープ記録再生装置10を構成する磁気ヘッド装置15、カートリッジ駆動系16、巻取リール駆動系17等の各種駆動系の機能全体を制御する。制御部21には、磁気ヘッドHDで読み出されたサーボ信号及びデータ信号が信号処理部20を介して供給される。また、制御部21は、信号処理部20を介して磁気ヘッドHDのデータ記録再生素子へ所定の記録信号を供給する。
The
図2及び図3は、リニアテープシステムにおけるテープフォーマットの一例を模式的に示したもので、磁気テープTの長手方向に沿って延在する複数のサーボバンドSB(SB1,SB2,SB3,・・・)が、磁気テープTの幅方向に並置配列され、これらサーボバンドSB間で仕切られて複数のデータバンドDB(DB1,DB2,DB3,・・・)が形成されている。これらデータバンドDBには、それぞれ磁気テープTの長手方向に、多数のデータトラックDTが平行に配列されている。磁気テープTは、多チャンネル型の磁気ヘッドHDによって、選択されたデータバンドにおいて、複数のデータトラックが、同時に、記録・再生される構造となっている。 2 and 3 schematically show an example of a tape format in the linear tape system, and a plurality of servo bands SB (SB1, SB2, SB3,...) Extending along the longitudinal direction of the magnetic tape T are shown. Are arranged in parallel in the width direction of the magnetic tape T, and are partitioned between the servo bands SB to form a plurality of data bands DB (DB1, DB2, DB3,...). In these data bands DB, a number of data tracks DT are arranged in parallel in the longitudinal direction of the magnetic tape T. The magnetic tape T has a structure in which a plurality of data tracks are simultaneously recorded and reproduced in a selected data band by a multi-channel magnetic head HD.
磁気テープTは、磁気ヘッドHDに対し、テープ長手方向(図3の矢印F方向)に往復摺動移行するが、この往復移行に際し、磁気ヘッドHDがテープ幅方向(図3の矢印V方向)に所定量移行することによって、テープ記録再生素子Dを介して、異なる複数のデータトラックDTに対して情報の記録ないしは再生を行う。
このとき、サーボ再生素子SによってサーボバンドSBに記録されたサーボ信号が読み出され、このサーボ信号に基づいて制御部21によるトラック追従機構19の駆動制御がなされ、対象のデータトラックに対する磁気ヘッドHDの微小移動によるトラッキングサーボが行われる。
The magnetic tape T reciprocally slides in the tape longitudinal direction (in the direction of arrow F in FIG. 3) with respect to the magnetic head HD. At the time of this reciprocating transition, the magnetic head HD moves in the tape width direction (in the direction of arrow V in FIG. 3). By shifting to a predetermined amount, information is recorded or reproduced on a plurality of different data tracks DT via the tape recording / reproducing element D.
At this time, the servo signal recorded in the servo band SB is read by the servo reproducing element S, and the drive control of the
図3は、アンプリチュードベース方式によるサーボ制御例を示しており、サーボバンドSB内の所定のサーボトラックに記録されたサーボ信号(バースト信号)SBaを検出し、サーボ再生素子Sの出力が最大となるように磁気ヘッドHDの位置をV方向に制御するサーボ方式である。 FIG. 3 shows an example of servo control based on the amplitude base method, in which a servo signal (burst signal) SBa recorded on a predetermined servo track in the servo band SB is detected, and the output of the servo reproducing element S is maximized. In this way, the servo system controls the position of the magnetic head HD in the V direction.
サーボ再生素子Sと各データ記録再生素子Dとは所定の間隔をおいて配置されており、サーボ再生素子Sの中心が所定のサーボトラック中心に位置するとき、各データ記録再生素子Dの中心は、各々対応するデータトラックの中心に位置するようになっている。そして、サーボ再生素子Sの再生信号によるサーボ制御を行うことで、各データ記録再生素子DをデータトラックDTに追従させ、情報の記録及び/又は再生を行わせる。 The servo reproducing element S and each data recording / reproducing element D are arranged at a predetermined interval. When the center of the servo reproducing element S is located at the center of a predetermined servo track, the center of each data recording / reproducing element D is These are positioned at the center of the corresponding data track. Then, by performing servo control by the reproduction signal of the servo reproducing element S, each data recording / reproducing element D is caused to follow the data track DT, and information is recorded and / or reproduced.
図4は、図3のサーボ制御例におけるサーボ再生素子Sの出力感度部分布を示したマイクロトラックプロファイル(MTP)である。このマイクロトラックプロファイルは、サーボ再生素子Sをトラック幅方向に動かしたときの再生出力プロファイル(オフトラックプロファイル)である。この例では、サーボ再生素子Sの素子幅(図3においてV方向の形成幅)は7μm、サーボ信号SBaの記録幅は5μmとしている。 FIG. 4 is a microtrack profile (MTP) showing the output sensitivity part distribution of the servo reproducing element S in the servo control example of FIG. This microtrack profile is a reproduction output profile (off-track profile) when the servo reproduction element S is moved in the track width direction. In this example, the element width of the servo reproducing element S (formation width in the V direction in FIG. 3) is 7 μm, and the recording width of the servo signal SBa is 5 μm.
サーボ再生素子Sを構成するAMR素子は、磁化情報を最も高感度で再生する目的で、テープ面に対し磁化方向を45度傾けるようにバイアス磁界を印加して使用される。そのため、サーボ再生素子Sの出力感度分布は、図4に示したように、トラック幅方向に関して非対称となる。 The AMR element constituting the servo reproducing element S is used by applying a bias magnetic field so that the magnetization direction is inclined by 45 degrees with respect to the tape surface for the purpose of reproducing magnetization information with the highest sensitivity. For this reason, the output sensitivity distribution of the servo reproducing element S is asymmetric with respect to the track width direction as shown in FIG.
即ち、図4において、出力の最大値が得られる位置はP1であるが、実際のサーボ再生素子Sの中心は素子感度が得られるP2とP3の中間点P4であり、感度分布の出力最大点P1と実際の素子中心部P4には、SP1のズレ量が発生している。
従って、出力が最大値となるようにサーボ再生素子SをV方向に調整した場合、データ記録再生素子DにはデータトラックDTに対して「SP1」に相当するズレ量が発生し、データを規定の位置に書き込めない、あるいは、書き込まれた情報を最大の信号強度で読み取れない等の問題が生じる可能性がある。
That is, in FIG. 4, the position where the maximum value of the output is obtained is P1, but the center of the actual servo reproducing element S is the intermediate point P4 between P2 and P3 where the element sensitivity is obtained, and the output maximum point of the sensitivity distribution. A shift amount of SP1 occurs between P1 and the actual element center P4.
Therefore, when the servo reproducing element S is adjusted in the V direction so that the output becomes the maximum value, the data recording / reproducing element D generates a shift amount corresponding to “SP1” with respect to the data track DT, thereby defining the data. There is a possibility that problems such as being unable to write to the position of the position or reading the written information with the maximum signal strength may occur.
そこで、本実施の形態では、磁気ヘッド装置15のメモリ18に、当該サーボ再生素子Sの出力感度情報を格納している。そして、磁気ヘッドHDのトラッキングサーボに際し、制御部21は、メモリ18から当該サーボ再生素子Sの出力感度情報を読み出してサーボ再生信号を補正し、その補正したサーボ情報(サーボ再生素子Sの位置情報)に基づいて、トラック追従機構19の駆動制御を行うようにしている。
Therefore, in this embodiment, the output sensitivity information of the servo reproducing element S is stored in the
メモリ18に格納される出力感度情報としては、例えば図4に示したような、あらかじめ検出した当該サーボ再生素子Sの出力感度分布(トラックプロファイル)が該当する。
この場合、制御部21は、サーボ再生素子Sが出力する感度最大値(P1)の位置と、トラックプロファイルから求められる素子感度幅の中心値(P2とP3の中間点P4)とを相互に比較し、ズレ(SP1)の発生量(本例では約0.8μm)を演算する。
そして、この情報を元に、最大感度が得られる位置P1よりもヘッド位置をSP1だけ位置P4側へ移動したときの出力(P1の出力からΔV差し引いた出力)に補正したサーボ制御を行う。
The output sensitivity information stored in the
In this case, the
Based on this information, servo control corrected to the output when the head position is moved to the position P4 side by SP1 from the position P1 where the maximum sensitivity is obtained (output obtained by subtracting ΔV from the output of P1) is performed.
これにより、高精度なヘッド位置制御を実現することが可能となるので、規定のデータトラック位置へデータを正しく書き込むことができる、あるいは、規定のデータトラック位置において書き込まれた情報を最大の信号強度で読み取ることができるようになり、高トラック密度化に対応した信頼性の高いテープ系ストレージシステムを構築することができる。 This makes it possible to achieve highly accurate head position control, so that data can be correctly written to the specified data track position, or the information written at the specified data track position can be maximized in signal strength. Thus, it is possible to construct a highly reliable tape-based storage system that supports high track density.
ここで、メモリ18は、EEPROM等の不揮発性メモリで構成され、本例では、磁気ヘッドを支持するトラック追従機構に対しフレキシブル配線基板(図示略)を介して接続されているモジュール基板(図示略)に実装されている。
なお、これ以外にも、例えば図1において二点鎖線で示すように、テープ記録再生装置10の制御部21を構成する制御基板上に実装されていてもよい。
Here, the
In addition to this, for example, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, it may be mounted on a control board constituting the
メモリ18には、上述したサーボ再生素子Sの出力感度情報だけでなく、サーボ再生素子Sあるいはデータ記録再生素子Dに固有の素子情報、例えば記録電流やセンス電流等の素子毎(ヘッド毎)に異なる最適パフォーマンスを発揮できる制御パラメータが同時に格納されていてもよい。
In the
メモリ18に格納されるサーボ再生素子Sの出力感度情報としては、図4に示したトラックプロファイル(出力感度分布)に限らず、このトラックプロファイルより求められた当該サーボ再生素子Sの位置補正情報、例えば、素子最大感度位置P1と素子幅中心位置P4との間のズレ量(SP1)に関する情報(補正量、ヘッド補正方向等)だけであってもよい。
The output sensitivity information of the servo reproducing element S stored in the
次に、図4に示したサーボ再生素子SのMTPの測定方法を説明する。図5は、レーザー変位計を用いたトラックプロファイル測定装置の概略図である。 Next, a method for measuring the MTP of the servo reproducing element S shown in FIG. 4 will be described. FIG. 5 is a schematic view of a track profile measuring apparatus using a laser displacement meter.
測定には、高精度にテープ走行性が保たれた(テープの蛇行が抑えられた)ヘッドテスタが用いられる。測定に使用するテープ26には、実際のサーボ信号と同等の記録トラック幅で磁気記録されたサーボ信号26aが記録されている。
磁気ヘッドHDのサーボ再生素子Sは、テープ26上の記録パターンのない部分から所定のピッチずつ(+V)方向へステッピングモータ等にて高精度送り駆動される。磁気ヘッドHDの移動距離はレーザー変位計25により測定され、その測定値がコンピュータ27へ入力される。同時に、サーボ再生素子Sの出力がコンピュータ27へ入力される。これにより、磁気ヘッドHDを+V方向に動かしながら検出したサーボ信号26aの再生出力感度分布(トラックプロファイル)が得られる。得られた感度分布情報は、メモリ18に記録される。
For the measurement, a head tester in which the tape running performance is maintained with high accuracy (tape meandering is suppressed) is used. On the
The servo reproducing element S of the magnetic head HD is driven with high precision by a stepping motor or the like in a (+ V) direction at a predetermined pitch from a portion without a recording pattern on the
(第2の実施の形態)
続いて、アンプリチュード方式を用いた他のサーボ技術を例に挙げて、本発明の第2の実施の形態について説明する。
ここで、図6は本サーボ方式の説明図、図7はサーボ信号の再生出力を示すタイミング図、図8は本サーボ方式におけるサーボ再生素子Sの出力感度分布(トラックプロファイル)である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described by taking another servo technique using the amplitude method as an example.
Here, FIG. 6 is an explanatory diagram of this servo system, FIG. 7 is a timing diagram showing the reproduction output of the servo signal, and FIG. 8 is an output sensitivity distribution (track profile) of the servo reproduction element S in this servo system.
本実施の形態におけるサーボ方式は、サーボバンドSB上の異なる位置に配置された2つのバースト信号SBa,SBbをサーボ再生素子Sで再生し、バースト信号SBa,SBbの出力差が最小となるように磁気ヘッドHDの位置を制御している。 In the servo system according to the present embodiment, two burst signals SBa and SBb arranged at different positions on the servo band SB are reproduced by the servo reproducing element S so that the output difference between the burst signals SBa and SBb is minimized. The position of the magnetic head HD is controlled.
本サーボ方式では、図7に示すように、バースト信号SBaの信号出力Vaと、バースト信号SBbの信号出力Vbが均等となるようにヘッド位置を制御することから、サーボ再生素子Sの出力感度分布が左右対称であれば、サーボ再生素子Sの中心位置は、バースト信号SBaとバースト信号SBbの中心(図6のC線)と一致する。
なお、図6及び図7における参照符号Stは、サーボバンドSB上に記録された各種タイミング信号である。
In this servo system, as shown in FIG. 7, since the head position is controlled so that the signal output Va of the burst signal SBa and the signal output Vb of the burst signal SBb are equal, the output sensitivity distribution of the servo reproducing element S Is symmetrical, the center position of the servo reproducing element S coincides with the center of the burst signal SBa and the burst signal SBb (C line in FIG. 6).
6 and 7 are various timing signals recorded on the servo band SB.
このとき、上述の第1の実施の形態で説明したように、AMRヘッドで構成されるサーボ再生素子Sにはその素子幅方向に出力感度の非対称性を備えているので、2つのバースト信号SBa,SBbの出力がそれぞれ均等となる位置が、サーボ再生素子Sの素子幅中心位置になるとは限らない。
この場合、サーボ再生素子Sの約1/2の記録トラック幅にて出力感度分布(MTP)の測定を行い、補正を行うことによりサーボ位置精度を向上させることができる。
At this time, as described in the first embodiment, the servo reproducing element S composed of the AMR head has the asymmetry of the output sensitivity in the element width direction, so that the two burst signals SBa , SBb are not necessarily located at the center of the element width of the servo reproducing element S.
In this case, the servo position accuracy can be improved by measuring the output sensitivity distribution (MTP) with a recording track width of about ½ of the servo reproducing element S and performing correction.
3.5μmのサーボバースト信号SBa,SBbを光学素子幅7μmのサーボ再生素子Sでオフトラックしたときに得られた出力感度分布を図8に示す。
サーボ再生素子Sの素子幅が7μmであり、左右対称な出力感度分布だと仮定すると、トラックプロファイル上の位置P2から3.5μm内側の(a)点の出力Vaと、位置P3から3.5μm内側の(b)点の出力Vbとは互いに同一となる。
ところが、実際には、出力Vaと出力Vbとの間には、Va−Vbの出力差が発生している(図8)。
FIG. 8 shows an output sensitivity distribution obtained when the 3.5 μm servo burst signals SBa and SBb are off-tracked by the servo reproducing element S having an optical element width of 7 μm.
Assuming that the servo reproducing element S has an element width of 7 μm and a symmetrical output sensitivity distribution, the output Va at point (a) 3.5 μm inside from the position P2 on the track profile and 3.5 μm from the position P3 The output Vb at the inner (b) point is the same as each other.
However, in reality, an output difference of Va−Vb is generated between the output Va and the output Vb (FIG. 8).
そこで本実施の形態では、図1に示したテープ記録再生装置10において、メモリ18に図8の出力感度分布を格納しておき、サーボ再生素子Sが2つのバースト信号SBa,SBbの間に均等に位置しているときに、出力Vaと出力Vbに出力差(Va−Vb)が生じるような補正を制御部21において実行させる。そして、その補正した制御信号にてトラック追従機構19を駆動することにより、磁気ヘッドHDのサーボ再生素子Sあるいはデータ記録再生素子Dを目的のトラック位置へ制御し、高精度なサーボ位置制御を実現する。
Therefore, in the present embodiment, in the tape recording / reproducing
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。以下の説明は、上述の第1,第2の実施の形態に対してそれぞれ同様に適用されるものとする。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The following description is similarly applied to the above-described first and second embodiments.
テープ系ストレージシステムにおける磁気ヘッド装置15において、サーボ再生素子Sは、磁気ヘッドHDのテープ摺動面に臨んで形成される場合、磁気テープTとの摺動摩擦による摩耗で素子特性が変化する傾向にある。この場合、サーボ再生素子Sの出力感度分布(MTP)は、その摩耗前と摩耗後において変動し、その変動の度合いは、素子Sの摩耗の進行に応じて異なる。
In the
図9は、サーボ再生素子Sの摩耗の進行に応じて変化する出力感度分布を示している。ステップ1は、サーボ再生素子SのMRハイト(デプス:テープ面に対して垂直方向の素子寸法)が3μmのときの特性を示し、ステップ2,3,4は、摩耗が進行し、MRハイトがそれぞれ2.5μm、2μm、1.5μmのときの特性を示している。
FIG. 9 shows an output sensitivity distribution that changes as the wear of the servo reproducing element S progresses.
図9から明らかなように、サーボ再生素子Sが摩耗すると、サーボ信号の再生出力が上昇するだけでなく、出力感度分布の非対称性が崩れる傾向にある。このことから、サーボ位置精度にも重大な影響を及ぼすことがわかる。 As is apparent from FIG. 9, when the servo reproducing element S is worn, not only the reproduction output of the servo signal increases, but also the asymmetry of the output sensitivity distribution tends to be lost. From this, it is understood that the servo position accuracy is seriously affected.
そこで本実施の形態では、サーボ再生素子Sの出力感度情報を記憶するメモリ18に対し、当該サーボ再生素子Sの摩耗の進行に合わせて測定した複数種の出力感度情報をメモリ18に格納している。そして、制御部21は、これら複数種の出力感度情報をサーボ再生素子Sの予測変化情報として利用し、サーボ信号の再生出力変化(抵抗変化)からヘッド摩耗量を換算し、これに対応する出力感度分布を選択する等の手法で逐次、補正情報を更新する。なお、サーボ信号の補正方法は、例えば上述の第2の実施の形態で説明した手法で行うことができる。
Therefore, in the present embodiment, a plurality of types of output sensitivity information measured in accordance with the progress of wear of the servo reproducing element S are stored in the
これにより、磁気ヘッドHDの摺動面の摩耗量に合わせた最適なサーボ位置制御の実現が可能となり、より高精度なトラック追従制御を行うことができるようになる。 As a result, it is possible to realize optimum servo position control in accordance with the amount of wear on the sliding surface of the magnetic head HD, and it becomes possible to perform track tracking control with higher accuracy.
ここで、複数種の出力感度情報としては、図9に示したような、素子の摩耗量に対応させて予め測定した複数の出力感度分布そのものでもよいし、これらの出力感度分布から求められる当該素子Sの位置補正情報であってもよい。また、出力感度分布の格納数は上記4種に限らず、更にその数を増大することも勿論可能である。 Here, the plurality of types of output sensitivity information may be a plurality of output sensitivity distributions themselves measured in advance corresponding to the amount of wear of the element as shown in FIG. 9, or may be obtained from these output sensitivity distributions. The position correction information of the element S may be used. Further, the number of stored output sensitivity distributions is not limited to the above four types, and it is of course possible to further increase the number.
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.
例えば以上の各実施の形態では、サーボ方式として、アンプリチュードベース方式を例に挙げて説明したが、勿論これに限らず、タイミングベース方式やATF方式等の他のサーボ方式にも、本発明は適用可能である。 For example, in each of the above embodiments, the amplitude base method has been described as an example of the servo method. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable to other servo methods such as the timing base method and the ATF method. Applicable.
また、以上の各実施の形態では、リニア記録方式におけるテープストレージシステム用の磁気ヘッド装置及びテープ記録再生装置を例に挙げて説明したが、これに代えて、ヘリカル記録方式におけるテープストレージシステムにも、本発明は適用可能である。特に、ヘリカル記録方式は、リニア記録方式に比べて、磁気テープとの摺動によりヘッド摺動面の摩耗が比較的大きいことから、上述の第3の実施形態は特に有効なものとなる。 In each of the above embodiments, the magnetic head device and the tape recording / reproducing device for the tape storage system in the linear recording method have been described as examples. However, instead of this, the tape storage system in the helical recording method is also used. The present invention is applicable. In particular, the helical recording system is particularly effective in the third embodiment described above because the head sliding surface is relatively worn by sliding with the magnetic tape as compared with the linear recording system.
更に、メモリ18に格納された出力感度情報に基づくサーボ情報の補正は、上述の各実施の形態で説明したような演算方法に限られない。
Further, the correction of the servo information based on the output sensitivity information stored in the
10…テープ記録再生装置、11…磁気テープカートリッジ、12…カートリッジ装着部、13…ガイドローラ、14…巻取リール、15…磁気ヘッド装置、16…カートリッジ駆動系、17…巻取リール駆動系、18…メモリ(記憶素子)、19…トラック追従機構、20…信号処理部、21…制御部、HD…磁気ヘッド、D…データ記録再生素子、DB…データバンド、DT…データトラック、S…サーボ再生素子、SB…サーボバンド、SBa,SBb…サーボ(バースト)信号、T…磁気テープ。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記サーボ再生素子と前記データ記録再生素子とが形成された磁気ヘッドと、
前記サーボ再生素子の出力感度情報が格納された記憶素子と、
前記サーボ再生素子の出力及び前記記憶素子に格納された出力感度情報に基づいて、前記磁気ヘッドをトラック幅方向に移動させるトラック追従手段とを備えた
ことを特徴とする磁気ヘッド装置。 A servo reproducing element for reproducing a servo signal recorded on a servo track on the magnetic tape; and a data recording / reproducing element for recording information on a data track on the magnetic tape and / or reproducing information recorded on the data track. A magnetic head device comprising:
A magnetic head in which the servo reproducing element and the data recording / reproducing element are formed;
A storage element storing output sensitivity information of the servo reproducing element;
A magnetic head device comprising: track following means for moving the magnetic head in a track width direction based on the output of the servo reproducing element and output sensitivity information stored in the storage element.
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッド装置。 The output sensitivity information of the servo reproducing element is an output sensitivity distribution detected in advance while moving the servo reproducing element in a width direction of a servo track in which the servo signal is recorded. Magnetic head device.
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッド装置。 The output sensitivity information of the servo reproducing element is position correction information of the servo reproducing element obtained in advance from the output sensitivity distribution detected while moving the servo reproducing element in the width direction of the servo track on which the servo signal is recorded. The magnetic head device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッド装置。 The magnetic head device according to claim 1, wherein the storage element stores a plurality of types of output sensitivity information in accordance with the progress of wear of the servo reproducing element.
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッド装置。 The magnetic head device according to claim 1, wherein the servo reproducing element is an anisotropic magnetoresistive magnetic head element.
前記サーボ再生素子の出力感度情報が格納された記憶素子と、
前記サーボ再生素子の出力及び前記記憶素子に格納された出力感度情報に基づいて、前記サーボ再生素子の位置情報を補正する制御手段と、
前記制御手段の出力に基づいて、前記磁気ヘッドをトラック幅方向に移動させるトラック追従手段とを備えた
ことを特徴とするテープ記録再生装置。 A servo reproducing element for reproducing a servo signal recorded on a servo track on the magnetic tape; and a data recording / reproducing element for recording information on a data track on the magnetic tape and / or reproducing information recorded on the data track. A tape recording / reproducing apparatus comprising a magnetic head having
A storage element storing output sensitivity information of the servo reproducing element;
Control means for correcting position information of the servo reproducing element based on the output of the servo reproducing element and output sensitivity information stored in the storage element;
A tape recording / reproducing apparatus comprising: a track following means for moving the magnetic head in a track width direction based on an output of the control means.
ことを特徴とする請求項6に記載のテープ記録再生装置。 The output sensitivity information of the servo reproduction element is an output sensitivity distribution detected in advance while moving the servo reproduction element in the width direction of the servo track in which the servo signal is recorded. Tape recorder / player.
ことを特徴とする請求項6に記載のテープ記録再生装置。 The output sensitivity information of the servo reproducing element is position correction information of the servo reproducing element obtained in advance from the output sensitivity distribution detected while moving the servo reproducing element in the width direction of the servo track on which the servo signal is recorded. The tape recording / reproducing apparatus according to claim 6, wherein:
ことを特徴とする請求項6に記載のテープ記録再生装置。 The tape recording / reproducing apparatus according to claim 6, wherein the storage element stores a plurality of types of the output sensitivity information in accordance with the progress of wear of the servo reproducing element.
ことを特徴とする請求項6に記載のテープ記録再生装置。
The tape recording / reproducing apparatus according to claim 6, wherein the servo reproducing element is an anisotropic magnetoresistive magnetic head element.
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