JP4105932B2 - サーボライタ - Google Patents
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気テープにサーボ信号を書き込むサーボライタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、磁気テープは、情報を記録し、保持するための磁気テープとして広く用いられている。磁気テープの高密度化の課題は如何にして単位面積当りの情報の記録密度を上げるかにある。このため、例えば、データを書き込む単一のデータトラック幅をテープ幅方向においてできるだけ細くしてデータトラックの本数をより多くすること（線密度の向上）により、記録容量の実質的な増大が計られているが、テープ幅方向におけるデータトラック幅を細くすると記録した信号を再生するときに、再生ヘッドがデータトラックを完全にトレースすることが難しくなり、磁気テープの走行装置の機械精度だけに頼った改良には限界がある。
【０００３】
一方、最近の高密度化された磁気テープには、従来の磁気テープの走行装置と同様の改良に加えてサーボトラックによるサーボ制御のメカニズムが組み込まれるようになってきた。このサーボ制御のメカニズムは、走行する磁気テープに対して記録ヘッドや再生ヘッドの位置を制御することにより、磁気テープ上のデータトラックを完全にトレースできるようにするものである。
【０００４】
サーボ制御を利用するためには、まず、サーボ制御を使用する磁気テープに予めサーボ信号を書き込んでおく。そして、磁気テープドライブの書込ヘッドや再生ヘッドを、サーボ信号を基準にしてデータを記録するデータトラックの位置に制御し、データトラックに対するデータの記録又は再生をする。これにより、テープ幅方向におけるデータトラックの幅を細くした高密度化が可能となる。
【０００５】
サーボ信号には、種々のフォーマットがあるが、読みとったサーボ信号中にパルスが現れたタイミングで磁気ヘッドの位置を認識するタイミングベーストサーボという方式が知られている。
このようなタイミングベーストサーボを使用する磁気テープシステムにおいては、磁気テープ上にサーボ信号を正確に書き込んでおくことが重要である。すなわち、タイミングベーストサーボでは、正確なタイミングでサーボ信号が書き込まれていることを前提にしているため、サーボ信号が正確なタイミング（間隔）で書き込まれていなければ、磁気テープドライブでトラック位置を誤る可能性がある。
そこで、磁気テープ上に正確なタイミングでサーボ信号を書き込むため、磁気テープを一定の正確な速度で走行させつつ、固定したサーボ信号書込ヘッド（以下、単に「書込ヘッド」という。）でサーボ信号を磁気テープ上に書き込む専用のサーボライタという装置が使用されている。
【０００６】
ここで、磁気テープを走行させるためには、磁気テープに一定の張力を与えなければならない。そのため、サーボライタにおいては、磁気テープの張力を張力調整手段によりフィードバック制御して一定に保つことがなされているが、この張力調整手段の張力調整のための動作が磁気テープに細かい振動を与えてしまい、サーボ信号を正確に書き込むことを阻害していた。
このような張力調整手段について記載された先行技術文献としては、例えば特許文献１がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１６７４９３号公報（図４、図５等）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記した張力の調整は、一般に、張力のずれをできるだけ早く検出して、早く張力を修正するようキャプスタン等を制御するのがよいと考えられるが、磁気テープの場合には、磁気テープ自体が弾性体であり、伸びがあるため、ある程度以上早く制御しても、磁気テープが追従することができない。従って、現状の磁気テープでは、フィードバック制御を早く行うことにより、サーボ信号を正確に書き込むのは限界に近い。
【０００９】
また、前記した磁気テープの振動は、このフィードバック制御に起因するが、テープ張力のフィードバック制御を早くして、磁気テープ上に書き込まれたサーボ信号に細かいずれができると、却って不都合が生じることもある。つまり、磁気テープドライブにおいて、誤って書かれたサーボ信号の指示通りに磁気ヘッドが制御されて、データを記録している分には、データの再生時にも記録時と同じように磁気ヘッドが動作することから、結局、データトラックが曲がって形成されつつも、再生時にデータトラックをトレースできるので問題ないが、磁気ヘッドが追従できない急激なタイミングの誤り（変化）で磁気テープ上にサーボ信号が書き込まれていた場合には、データの記録時と再生時とで同じように磁気ヘッドが動作できるとは限らず、オフトラック（データトラックから再生ヘッドが外れること）を起こす原因になる。
そこで、本発明の課題は、サーボ信号を使用して磁気ヘッドの位置を制御する磁気テープドライブにおいて、データの記録・再生エラーを起こしにくいサーボ信号を磁気テープに書き込むためのサーボライタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するため、本発明は、書込ヘッドの上流側に設けられた送出リールから送り出されるとともに、前記書込ヘッドの下流側に設けられた巻取リールに巻き取られるテープに、前記書込ヘッドによってサーボ信号を書き込むサーボライタにおいて、前記送出リールを回転させることにより送出リールからテープを送り出す送出側モータと、前記巻取リールを回転させることにより巻取リールにテープを巻き取る巻取側モータと、前記書込ヘッドの上流側及び下流側のそれぞれに設けられ、前記テープをピンチローラとの間で挟持した状態で回転することによりテープを走行させる第１キャプスタンローラ及び第２キャプスタンローラと、前記第１キャプスタンローラと第２キャプスタンローラとの間に設けられ、走行するテープの張力を検出する張力検出手段と、前記張力検出手段で検出した張力が一定になるように、前記第１キャプスタンローラ又は前記第２キャプスタンローラの回転速度を制御するキャプスタンローラ制御装置とを備え、前記キャプスタンローラ制御装置は、前記張力検出手段で検出した張力の信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタを有することを特徴とする。
【００１１】
このようなサーボライタにおいては、張力検出手段で検出した張力の信号をローパスフィルタに通し、高周波成分を減衰させる。そして、この高周波成分が減衰した後の信号に基づいて第１キャプスタン又は第２キャプスタンを制御し、テープの張力を一定に保とうとする。そのため、テープの張力の変動は、ある周波数以下の緩やかなもののみとなり、書込ヘッドによりテープに書き込まれたサーボ信号の歪み（タイミングの変化、ずれ）も緩やかになる。従って、テープドライブにおいてデータの記録を行う場合には、磁気ヘッドの動作がサーボ信号の歪みに追従できるので、サーボ信号の歪みに応じてデータトラックが形成される。また、データの再生時には記録時と同じように、サーボ信号の歪みに応じて磁気ヘッドが制御される。すなわち、テープへのデータの磁気テープの記録・再生上は事実上影響がなく、サーボ信号の書込エラーに起因するデータの記録再生のエラーを防止することができる。なお、張力の信号とは、張力を意味する信号のことであり、測定値としては、電流値、電圧値、圧力等、様々な値があり得る。
【００１２】
また、前記したサーボライタにおいては、前記張力検出手段を、バキュームチャンバ内に前記テープを引き込み、このバキュームチャンバ内の負圧により磁気テープの張力を検出するよう構成することができる。
また、前記したサーボライタにおいては、前記ローパスフィルタの遮断周波数は、前記テープが使用されるテープドライブにおけるヘッドがサーボ信号に応じて駆動される応答周波数より低いのが望ましい。例えば、前記ローパスフィルタの遮断周波数は、１００Ｈｚ以上１５０Ｈｚ以下に調整するのが好ましい。
このような構成により、テープドライブのヘッドがサーボ信号に追従でき、テープドライブにおけるデータの記録・再生時に、サーボ信号の歪みを原因とするエラーが防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、適宜図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。参照する図において、図１は、実施形態に係るサーボライタを概念的に示す構成図である。
【００１４】
図１に示すように、サーボライタ１０は、磁気テープＭＴを、書込ヘッド３０の上流側に設けられた送出リール１２から送り出し、多数のガイドローラ１９により磁気テープＭＴの走行方向を案内し、書込ヘッド３０によってサーボトラック信号（以下、サーボ信号という）を書き込んだ後、書込ヘッド３０の下流側に設けられた巻取リール１３に巻き取る装置である。
【００１５】
書込ヘッド３０の上流側には、第１キャプスタンローラ２１が設けられ、下流側には、第２キャプスタンローラ２２が設けられている。第１キャプスタンローラ２１と書込ヘッド３０の間には、磁気テープＭＴの張力を調整する第１張力検出装置４０が設けられている。第１張力検出装置４０は、特許請求の範囲にいう張力検出手段に相当する。また、第１キャプスタンローラ２１が特許請求の範囲にいう第１キャプスタンローラに、第２キャプスタンローラ２２が特許請求の範囲にいう第２キャプスタンローラに相当する。
【００１６】
第２キャプスタンローラ２２の下流側には、順に、検査ヘッド３１、磁気テープＭＴの張力を調整する第２張力検出装置５０、第３キャプスタンローラ２３が設けられている。
【００１７】
送出リール１２は、サーボ信号が書き込まれていない磁気テープＭＴが外周に巻回されたリールである。送出リール１２は、送出側サーボモータ（送出側モータ）Ｍ１によって所要の速度で回転されることにより、磁気テープＭＴを送り出す。
【００１８】
巻取リール１３は、書込ヘッド３０によりサーボ信号が書き込まれた磁気テープＭＴを外周に巻き取るリールである。巻取リール１３は、巻取側サーボモータＭ２によって所要の速度で回転されることにより、サーボ信号が記録された磁気テープＭＴを外周に巻き取る。
【００１９】
第１キャプスタンローラ２１は、第１キャプスタンモータＭ３により回転駆動される。また、第１キャプスタンローラ２１は、ピンチローラ２１ａとの間で磁気テープＭＴを挟持し、ピンチローラ２１ａと互いに転動する。従って、第１キャプスタンモータＭ３で第１キャプスタンローラ２１を回転させることにより、磁気テープＭＴは、第１キャプスタンローラ２１とピンチローラ２１ａとで挟持されながら走行する。
【００２０】
第２キャプスタンローラ２２、及び第３キャプスタンローラ２３も、第１キャプスタンローラ２１と同様に、それぞれ第２キャプスタンモータＭ４、第３キャプスタンモータＭ５により回転駆動され、それぞれピンチローラ２２ａ，２３ａとの間で磁気テープＭＴを挟持しつつ走行させる。
【００２１】
このように、磁気テープＭＴは、第１キャプスタンローラ２１、第２キャプスタンローラ２２、第３キャプスタンローラ２３、ピンチローラ２１ａ，２２ａ，２３ａにより挟持されているので、送出リール１２と第１キャプスタンローラ２１の間、第１キャプスタンローラ２１と第２キャプスタンローラ２２の間、第２キャプスタンローラ２２と第２キャプスタンローラ２３の間、第３キャプスタンローラ２３と巻取リール１３との間で、それぞれ張力が分断されている。
【００２２】
第１キャプスタンローラ２１の上流には、図示しないテンションアームに支持されたテンション検出ローラ６１が設けられている。送出リール１２と第１キャプスタンローラ２１の間の磁気テープＭＴは、テンション検出ローラ６１で検出され、送出側サーボモータ制御装置６５により送出側サーボモータＭ１の回転速度が制御されることで所定の張力に制御される。
第３キャプスタンローラ２３の下流には、図示しないテンションアームに支持されたテンション検出ローラ７１が設けられている。第３キャプスタンローラ２３と巻取リール１３の間の磁気テープＭＴは、テンション検出ローラ７１で検出され、巻取側サーボモータ制御装置７５により巻取側サーボモータＭ２の回転速度が制御されることで所定の張力に制御される。
【００２３】
第１キャプスタンモータＭ３は、回転軸をエアの圧力により非接触で偏心なく（例えば、側圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ2、３４．３ｋＰａ）でも偏心しない）支持してなるエアスピンドルモータであり、第１キャプスタンローラ２１を回転駆動する。第１キャプスタンモータＭ３は、第１キャプスタンローラ制御装置４５によりその回転速度が可変制御される。なお、第１キャプスタンローラ制御装置４５が特許請求の範囲にいうキャプスタンローラ制御装置に相当する。
【００２４】
第２キャプスタンモータＭ４は、回転軸をエアの圧力により非接触で偏心なく（例えば、側圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ2、（３４．３ｋＰａ）でも偏心しない）支持してなるエアスピンドルモータであり、第３キャプスタンローラ２３を一定角速度で回転駆動する。
【００２５】
第３キャプスタンモータＭ５は、回転軸をエアの圧力により非接触で偏心なく（例えば、側圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ2、（３４．３ｋＰａ）でも偏心しない）支持してなるエアスピンドルモータであり、第３キャプスタンローラ２３を回転駆動する。第３キャプスタンモータＭ５は、第３キャプスタンローラ制御装置５５によりその回転速度が可変制御される。
【００２６】
第１張力検出装置４０は、第１キャプスタンローラ２１と書込ヘッド３０との間に設けられる。第１張力検出装置４０は、上方に開口部４１ａを有する矩形の箱であるバキュームチャンバ４１と、バキュームチャンバ４１の最下部に設けられた排出口４２と、バキュームチャンバ４１内の下方の側壁に設けられた圧力計４３と、前記開口部４１ａの両脇に設けられたガイドローラ１９，１９とを備えて構成されている。
【００２７】
バキュームチャンバ４１は、排出口４２から、図示しない排出ポンプにより空気が吸引されている。磁気テープＭＴは、第１キャプスタンローラ２１から書込ヘッド３０へ搬送される途中で、前記した開口部４１ａからバキュームチャンバ４１内に所定長さ吸い込まれる。なお、バキュームチャンバ４１内に吸い込まれた磁気テープＭＴの下端は、前記した圧力計４３よりも上に位置している。
圧力計４３は、バキュームチャンバ４１内の磁気テープＭＴの下の空間の圧力を測定し、この測定した圧力の信号（圧力信号Ｐｓ）を第１キャプスタンローラ制御装置４５へ出力している。
【００２８】
第１キャプスタンローラ制御装置４５の詳細については後記するが、基本的な機能についてまず説明する。第１キャプスタンローラ制御装置４５は、圧力計４３が測定した圧力を監視しており、この圧力が一定になるように第１キャプスタンローラ２１の速度を制御する。すなわち、磁気テープＭＴの張力が上がると、バキュームチャンバ４１内の磁気テープＭＴの下端の位置が上に上がるので、圧力計４３が測定する圧力が下がり、磁気テープＭＴの張力を弱めるように、第１キャプスタンローラ２１の速度を上げる。逆に、磁気テープＭＴの張力が下がると、バキュームチャンバ４１内の磁気テープＭＴの下端の位置が下に下がるので、圧力計４３が測定する圧力が上がる。そのため、第１キャプスタンローラ制御装置４５は、磁気テープＭＴの張力を上げるように、第１キャプスタンローラ２１の速度を下げる。
このようにして、第１キャプスタンローラ２１から第２キャプスタンローラ２２の間の磁気テープＭＴは、一定の張力に制御される。
【００２９】
第２張力検出装置５０は、第１張力検出装置４０と同様に構成されている。第２張力検出装置５０は、検査ヘッド３１と第３キャプスタンローラ２３の間に設けられている。第２張力検出装置５０は、上方に開口部５１ａを有する矩形の箱であるバキュームチャンバ５１と、バキュームチャンバ５１の最下部に設けられた排出口５２と、バキュームチャンバ５１内の下方の側壁に設けられた圧力計５３と、前記開口部５１ａの両脇に設けられたガイドローラ１９，１９とを備えて構成されている。
【００３０】
バキュームチャンバ５１は、排出口５２から、図示しない排出ポンプにより空気が吸引されている。磁気テープＭＴは、検査ヘッド３１から第３キャプスタンローラ２３へ搬送される途中で、前記した開口部５１ａからバキュームチャンバ５１内に所定長さ吸い込まれる。なお、バキュームチャンバ５１内に吸い込まれた磁気テープＭＴの下端は、前記した圧力計５３よりも上に位置している。
圧力計５３は、バキュームチャンバ５１内の磁気テープＭＴの下の空間の圧力を測定し、この測定した圧力の信号を第３キャプスタンローラ制御装置５５へ出力している。
【００３１】
第３キャプスタンローラ制御装置５５は、圧力計５３が測定した圧力を監視しており、この圧力が一定になるように第３キャプスタンローラ２３の速度を制御する。すなわち、磁気テープＭＴの張力が上がると、バキュームチャンバ５１内の磁気テープＭＴの下端の位置が上に上がるので、圧力計５３が測定する圧力が下がり、磁気テープＭＴの張力を弱めるように、第３キャプスタンローラ２３の速度を下げる。逆に、磁気テープＭＴの張力が下がると、バキュームチャンバ５１内の磁気テープＭＴの下端の位置が下に下がるので、圧力計５３が測定する圧力が上がる。そのため、第１キャプスタンローラ制御装置５５は、磁気テープＭＴの張力を上げるように、第３キャプスタンローラ２３の速度を上げる。
このようにして、第２キャプスタンローラ２２から第３キャプスタンローラ２３の間の磁気テープＭＴは、一定の張力に制御される。
【００３２】
図２は、第１キャプスタンローラ制御装置４５の機能ブロック図である。図２に示すように、第１キャプスタンローラ制御装置４５は、基準電圧設定部４５ａ、ローパスフィルタ４５ｂ、速度決定部４５ｃ、及び第１キャプスタンローラ駆動部４５ｄを有する。
基準電圧設定部４５ａは、第１キャプスタンローラ２１から第２キャプスタンローラ２２の間の磁気テープＭＴの設定張力により決まる電圧値を設定する部分である。圧力計４３からの圧力信号Ｐｓは、第１キャプスタンローラ制御装置４５に入力され、前記した基準電圧設定部４５ａが設定した電圧との差分Ｄｐが取られローパスフィルタ４５ｂに出力される。なお、差分Ｄｐの信号が特許請求の範囲にいう張力の信号に相当する。
【００３３】
ローパスフィルタ４５ｂは、遮断周波数以上の信号を大きく減衰させるフィルタである。遮断周波数としては、磁気テープＭＴが使用されるドライブにおいて、サーボ信号に応じてヘッドが駆動される応答周波数より低く設定する。例えば、１００Ｈｚから１５０Ｈｚの周波数に設定するのが望ましい。
なお、ローパスフィルタ４５ｂは、圧力信号Ｐｓの高周波成分を減衰させるように、差分Ｄｐを取る前に通過させても構わない。この場合、圧力信号Ｐｓが特許請求の範囲にいう張力の信号に相当する。
【００３４】
速度決定部４５ｃは、ローパスフィルタ４５ｂから出力された信号Ｄｐ’に応じて、現在の第１キャプスタンローラ２１の回転速度から修正するべき速度を演算し、第１キャプスタンローラ２１に指示する回転速度を決定し、その速度信号ωを第１キャプスタンローラ駆動部４５ｄへ出力する。
第１キャプスタンローラ駆動部４５ｄは、速度信号ωが入力され、速度信号ωに応じて第１キャプスタンローラ２１を駆動する駆動信号Ｄｓを第１キャプスタンローラ２１へ出力する。
【００３５】
第３キャプスタンローラ制御装置５５も、第１キャプスタンローラ制御装置４５と同様に構成されている。なお、第３キャプスタンローラ制御装置５５においては、ローパスフィルタを設けるか否かは任意である。
【００３６】
検査ヘッド３１は、書込ヘッド３０により磁気テープＭＴに書き込まれたサーボ信号を読みとる再生ヘッドであり、読みとったサーボ信号を図示しない検査部へ出力している。
【００３７】
以上のようなサーボライタ１０は、次のように動作する。
サーボライタ１０において、送出リール１２から送り出された磁気テープＭＴは、ガイドローラ１９に案内されつつ、第１から第３キャプスタンローラ２１，２２，２３の回転によって所定の経路に沿って走行され、書込ヘッド３０によるサーボ信号の記録、及び検査ヘッド３１によるサーボ信号の再生を経て、巻取リール１３に巻き取られる。
【００３８】
この際、磁気テープＭＴは、第１キャプスタンローラ２１の下流で、第１張力検出装置４０のバキュームチャンバ４１内に吸い込まれる。バキュームチャンバ４１では、排出口４２から排気されており、磁気テープＭＴの張力に変動があった場合には、バキュームチャンバ４１内の磁気テープＭＴより下の空間の圧力が変動する。圧力計４３は、この空間の圧力を測定して第１キャプスタンローラ制御装置４５へ出力する。第１キャプスタンローラ制御装置４５では、図２に示すように、入力された圧力信号Ｐｓと基準電圧設定部４５ａにより設定された電圧との差分を取って、この差分の信号Ｄｐがローパスフィルタ４５ｂに入力される。ローパスフィルタ４５ｂでは、所定周波数以上の成分、例えば１５０Ｈｚ以上の成分が減衰され、その周波数以下の成分のみが残る。ローパスフィルタ４５ｂで高周波がカットされた信号Ｄｐ’は、速度決定部４５ｃに入力され、速度決定部４５ｃにおいて、信号Ｄｐ’に応じて第１キャプスタンローラ２１の回転速度が決定される。速度決定部４５ｃで決定された回転速度ωは、第１キャプスタンローラ駆動部４５ｄによって第１キャプスタンローラ２１を駆動する電力に変換され、駆動信号Ｄｓにより第１キャプスタンローラ２１が駆動される。
【００３９】
このような制御により、第１キャプスタンローラ２１と第２キャプスタンローラ２２の間の磁気テープＭＴは、所定周波数以下、例えば１５０Ｈｚ以下の変動で、その張力が修正されるように制御される。従って、書込ヘッド３０上を摺動する磁気テープＭＴも、この１５０Ｈｚ以下の張力の振動により、長さ方向に速度変動がわずかに生じる。書込ヘッド３０では、所定のタイミングで、サーボ信号を書き込むべきパルス信号が入力され、磁気テープＭＴ上にサーボ信号のパターンを書き込むが、前記した速度変動により、磁気テープＭＴの長手方向に若干の歪みを持った信号として形成される。
例えば、図３は、単純化したサーボ信号の例であるが、磁気テープＭＴに速度変動があった場合、ハの字のサーボ信号Ｓが図３に示すように長手方向に伸びたり、縮んだりすることがある。
【００４０】
そして、書込ヘッド３０で、サーボ信号が書き込まれて、第２キャプスタンローラ２２を通り過ぎた磁気テープＭＴは検査ヘッド３１により、書き込まれたサーボ信号Ｓを読みとられ、図示しない検査部により検査される。第２キャプスタンローラ２２と第３キャプスタンローラ２３の間では、磁気テープＭＴの張力は、前記した第１張力検出装置４０、第１キャプスタンローラ制御装置４５、及び第１キャプスタンローラ２１による制御と同様に、第２張力検出装置５０、第３キャプスタンローラ制御装置５５、及び第３キャプスタンローラ２３により一定に制御される。
【００４１】
サーボ信号Ｓの検査が済んだ磁気テープＭＴは、巻取リール１３に巻き取られる。
【００４２】
このようにしてサーボライタ１０によりサーボ信号Ｓが書き込まれた磁気テープＭＴは、磁気テープドライブでの使用時に、サーボ信号Ｓに基づいて磁気テープドライブ内の磁気ヘッドが磁気テープ幅方向に制御され、図３に示すようにデータトラックＤＴが形成され、若しくはデータトラックＤＴからデータが再生される。
【００４３】
図３に示したサーボ信号の例では、磁気テープＭＴの走行方向は図における左右方向であり、サーボ信号読取ヘッドがハの字を横切ったときのタイミング、すなわち、図におけるＡの長さを横切る時間により磁気ヘッドの位置を判断される。そして、磁気ヘッド上のサーボ信号読取ヘッドがサーボ信号Ｓの一つのハの字のパターンにおいて、長さがＡの位置を横切るように制御されるとする。このとき、図３における左のパターンの横切ったときの高さ（図における上下位置）に対して、図における右のパターンを横切るときには、より上の位置で横切るようになる。これは、右のパターンは、書込時に磁気テープＭＴの速度が速くなったために、パターンが左右（磁気テープＭＴの走行方向）に伸びて、左のパターンでＡの長さがある高さでは、Ａ＋δの長さを持っているからである。右のパターンで、長さがＡの位置はより高い位置になり、磁気ヘッドが高い位置に制御される結果、データトラックＤＴも図３に示すように、曲がって形成される。
【００４４】
一方、データの再生時にも、磁気ヘッドはデータトラックＤＴを記録したときと同じように制御されるため、磁気ヘッド上の再生ヘッドは、データトラックＤＴを正確にトレースすることができる。
【００４５】
このように、サーボライタ１０によりサーボ信号Ｓが記録されるときに、磁気テープＭＴの張力変動によりサーボ信号Ｓに歪みが生じたとしても、サーボライタ１０での張力変動は、磁気テープドライブの磁気ヘッドがサーボ信号に基づいて応答する応答周波数以下の所定周波数、例えば１５０Ｈｚ以下の変動しかないことから、磁気テープドライブでデータを記録するときと、再生するときでは、同じようにデータトラックをトレースすることができる。そのため、サーボ信号Ｓの歪みによる影響を受けても、データの記録・再生エラーを起こすことがない。
【００４６】
このように、本実施形態のサーボライタ１０によれば、データの記録・再生エラーを起こしにくいサーボ信号を磁気テープＭＴに書き込むことができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能である。例えば、張力検出手段は、バキュームチャンバに磁気テープを引き込んで、バキュームチャンバ内の負圧を検出するものに限られず、ガイドローラの支持軸に、ロードセルを設け、このロードセルで測定したガイドローラに掛かる荷重から張力を検出するもの等どのような張力検出手段でもよい。
また、実施形態では、磁気テープを例に取り上げたが、磁気テープに限らず、光等でデータを記録する記録媒体テープにも同様に適用することができる。
また、実施形態では、第１張力検出装置４０で測定した磁気テープＭＴの張力に応じて、第１キャプスタンローラ２１の回転速度を制御するようにしたが、第２キャプスタンローラ２２の回転速度を制御するように構成することもできる。
【００４８】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。実施形態で説明したのと同様に、磁気テープの張力を測定した張力の信号を１５０Ｈｚの遮断周波数を有するローパスフィルタ（１５０Ｈｚで入力信号に対し３ｄＢの減衰がある）に通した。そして、この高周波をカットした後の信号に基づいて張力を制御した張力制御機構を有するサーボライタを用いて、サンプルの磁気テープにサーボ信号を書き込み、ポジションエラーシグナル（ＰＥＳ）を測定した。ＰＥＳは、サーボ信号に磁気ヘッドを追従させるトラッキングサーボを行っている状態において、サーボ信号を読みとる読取素子が読み出した信号に基づき、その読取素子がサーボ信号のどこを読んでいるのかを検出し、磁気テープと磁気ヘッドの相対位置を計算したものである。つまり、ＰＥＳの値が小さい（変動が小さい）ほど、磁気ヘッドがサーボ信号に追従できていることがわかる。
【００４９】
図４（ａ）は、本発明の実施例の結果のＰＥＳを示したグラフである。図において、横軸が磁気テープの長手方向の位置を示し、縦軸がＰＥＳの値を示す。なお、縦軸の値において、１００μｍの位置を基準位置にしているので、１００μｍからのずれが、磁気ヘッドがサーボ信号に追従しきれなかった量に相当する。図４（ａ）に示すように、本発明の実施例の場合には、約０．１μｍの振幅でＰＥＳが測定されている。
【００５０】
これに対し、サーボライタからローパスフィルタを外し、全く同一の磁気テープを消磁して、その磁気テープの同じ部分においてＰＥＳを測定した結果が図４（ｂ）である。なお、ローパスフィルタを外しているが、回路上高周波の信号は減衰する傾向にあり、実験した装置の場合には、３００Ｈｚで３ｄＢ、６００Ｈｚで５ｄＢの減衰があった。図４（ｂ）に示すように、ローパスフィルタが無い場合には、０．２μｍ前後の振幅でＰＥＳが測定された。
【００５１】
このように、本発明の実施例によれば、サーボライタにおいて磁気テープの張力を制御する際に、張力の信号の１５０Ｈｚ以上を減衰させることで、ＰＥＳが低下すること、すなわち、磁気ヘッドの追従性が良くなることがわかった。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明によれば、データの記録・再生エラーを起こしにくいサーボ信号を磁気テープに書き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るサーボライタを概念的に示す構成図である。
【図２】第１キャプスタンローラ制御装置の機能ブロック図である。
【図３】磁気テープ上のサーボ信号、データトラックの図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施例に係るＰＥＳの結果を示したグラフであり、（ｂ）は、ローパスフィルタを外した場合のＰＥＳの測定結果を示したグラフである。
【符号の説明】
３０ 書込ヘッド
１２ 送出リール
１３ 巻取リール
１０ サーボライタ
Ｍ１ 送出側サーボモータ
Ｍ２ 巻取側サーボモータ
２１ 第１キャプスタンローラ
２２ 第２キャプスタンローラ
４５ 第１キャプスタンローラ制御装置
４０ 第１張力検出装置
４５ｂ ローパスフィルタ
４１ バキュームチャンバ
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気テープにサーボ信号を書き込むサーボライタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、磁気テープは、情報を記録し、保持するための磁気テープとして広く用いられている。磁気テープの高密度化の課題は如何にして単位面積当りの情報の記録密度を上げるかにある。このため、例えば、データを書き込む単一のデータトラック幅をテープ幅方向においてできるだけ細くしてデータトラックの本数をより多くすること（線密度の向上）により、記録容量の実質的な増大が計られているが、テープ幅方向におけるデータトラック幅を細くすると記録した信号を再生するときに、再生ヘッドがデータトラックを完全にトレースすることが難しくなり、磁気テープの走行装置の機械精度だけに頼った改良には限界がある。
【０００３】
一方、最近の高密度化された磁気テープには、従来の磁気テープの走行装置と同様の改良に加えてサーボトラックによるサーボ制御のメカニズムが組み込まれるようになってきた。このサーボ制御のメカニズムは、走行する磁気テープに対して記録ヘッドや再生ヘッドの位置を制御することにより、磁気テープ上のデータトラックを完全にトレースできるようにするものである。
【０００４】
サーボ制御を利用するためには、まず、サーボ制御を使用する磁気テープに予めサーボ信号を書き込んでおく。そして、磁気テープドライブの書込ヘッドや再生ヘッドを、サーボ信号を基準にしてデータを記録するデータトラックの位置に制御し、データトラックに対するデータの記録又は再生をする。これにより、テープ幅方向におけるデータトラックの幅を細くした高密度化が可能となる。
【０００５】
サーボ信号には、種々のフォーマットがあるが、読みとったサーボ信号中にパルスが現れたタイミングで磁気ヘッドの位置を認識するタイミングベーストサーボという方式が知られている。
このようなタイミングベーストサーボを使用する磁気テープシステムにおいては、磁気テープ上にサーボ信号を正確に書き込んでおくことが重要である。すなわち、タイミングベーストサーボでは、正確なタイミングでサーボ信号が書き込まれていることを前提にしているため、サーボ信号が正確なタイミング（間隔）で書き込まれていなければ、磁気テープドライブでトラック位置を誤る可能性がある。
そこで、磁気テープ上に正確なタイミングでサーボ信号を書き込むため、磁気テープを一定の正確な速度で走行させつつ、固定したサーボ信号書込ヘッド（以下、単に「書込ヘッド」という。）でサーボ信号を磁気テープ上に書き込む専用のサーボライタという装置が使用されている。
【０００６】
ここで、磁気テープを走行させるためには、磁気テープに一定の張力を与えなければならない。そのため、サーボライタにおいては、磁気テープの張力を張力調整手段によりフィードバック制御して一定に保つことがなされているが、この張力調整手段の張力調整のための動作が磁気テープに細かい振動を与えてしまい、サーボ信号を正確に書き込むことを阻害していた。
このような張力調整手段について記載された先行技術文献としては、例えば特許文献１がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１６７４９３号公報（図４、図５等）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記した張力の調整は、一般に、張力のずれをできるだけ早く検出して、早く張力を修正するようキャプスタン等を制御するのがよいと考えられるが、磁気テープの場合には、磁気テープ自体が弾性体であり、伸びがあるため、ある程度以上早く制御しても、磁気テープが追従することができない。従って、現状の磁気テープでは、フィードバック制御を早く行うことにより、サーボ信号を正確に書き込むのは限界に近い。
【０００９】
また、前記した磁気テープの振動は、このフィードバック制御に起因するが、テープ張力のフィードバック制御を早くして、磁気テープ上に書き込まれたサーボ信号に細かいずれができると、却って不都合が生じることもある。つまり、磁気テープドライブにおいて、誤って書かれたサーボ信号の指示通りに磁気ヘッドが制御されて、データを記録している分には、データの再生時にも記録時と同じように磁気ヘッドが動作することから、結局、データトラックが曲がって形成されつつも、再生時にデータトラックをトレースできるので問題ないが、磁気ヘッドが追従できない急激なタイミングの誤り（変化）で磁気テープ上にサーボ信号が書き込まれていた場合には、データの記録時と再生時とで同じように磁気ヘッドが動作できるとは限らず、オフトラック（データトラックから再生ヘッドが外れること）を起こす原因になる。
そこで、本発明の課題は、サーボ信号を使用して磁気ヘッドの位置を制御する磁気テープドライブにおいて、データの記録・再生エラーを起こしにくいサーボ信号を磁気テープに書き込むためのサーボライタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するため、本発明は、書込ヘッドの上流側に設けられた送出リールから送り出されるとともに、前記書込ヘッドの下流側に設けられた巻取リールに巻き取られるテープに、前記書込ヘッドによってサーボ信号を書き込むサーボライタにおいて、前記送出リールを回転させることにより送出リールからテープを送り出す送出側モータと、前記巻取リールを回転させることにより巻取リールにテープを巻き取る巻取側モータと、前記書込ヘッドの上流側及び下流側のそれぞれに設けられ、前記テープをピンチローラとの間で挟持した状態で回転することによりテープを走行させる第１キャプスタンローラ及び第２キャプスタンローラと、前記第１キャプスタンローラと第２キャプスタンローラとの間に設けられ、走行するテープの張力を検出する張力検出手段と、前記張力検出手段で検出した張力が一定になるように、前記第１キャプスタンローラ又は前記第２キャプスタンローラの回転速度を制御するキャプスタンローラ制御装置とを備え、前記キャプスタンローラ制御装置は、前記張力検出手段で検出した張力の信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタを有することを特徴とする。
【００１１】
このようなサーボライタにおいては、張力検出手段で検出した張力の信号をローパスフィルタに通し、高周波成分を減衰させる。そして、この高周波成分が減衰した後の信号に基づいて第１キャプスタン又は第２キャプスタンを制御し、テープの張力を一定に保とうとする。そのため、テープの張力の変動は、ある周波数以下の緩やかなもののみとなり、書込ヘッドによりテープに書き込まれたサーボ信号の歪み（タイミングの変化、ずれ）も緩やかになる。従って、テープドライブにおいてデータの記録を行う場合には、磁気ヘッドの動作がサーボ信号の歪みに追従できるので、サーボ信号の歪みに応じてデータトラックが形成される。また、データの再生時には記録時と同じように、サーボ信号の歪みに応じて磁気ヘッドが制御される。すなわち、テープへのデータの磁気テープの記録・再生上は事実上影響がなく、サーボ信号の書込エラーに起因するデータの記録再生のエラーを防止することができる。なお、張力の信号とは、張力を意味する信号のことであり、測定値としては、電流値、電圧値、圧力等、様々な値があり得る。
【００１２】
また、前記したサーボライタにおいては、前記張力検出手段を、バキュームチャンバ内に前記テープを引き込み、このバキュームチャンバ内の負圧により磁気テープの張力を検出するよう構成することができる。
また、前記したサーボライタにおいては、前記ローパスフィルタの遮断周波数は、前記テープが使用されるテープドライブにおけるヘッドがサーボ信号に応じて駆動される応答周波数より低いのが望ましい。例えば、前記ローパスフィルタの遮断周波数は、１００Ｈｚ以上１５０Ｈｚ以下に調整するのが好ましい。
このような構成により、テープドライブのヘッドがサーボ信号に追従でき、テープドライブにおけるデータの記録・再生時に、サーボ信号の歪みを原因とするエラーが防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、適宜図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。参照する図において、図１は、実施形態に係るサーボライタを概念的に示す構成図である。
【００１４】
図１に示すように、サーボライタ１０は、磁気テープＭＴを、書込ヘッド３０の上流側に設けられた送出リール１２から送り出し、多数のガイドローラ１９により磁気テープＭＴの走行方向を案内し、書込ヘッド３０によってサーボトラック信号（以下、サーボ信号という）を書き込んだ後、書込ヘッド３０の下流側に設けられた巻取リール１３に巻き取る装置である。
【００１５】
書込ヘッド３０の上流側には、第１キャプスタンローラ２１が設けられ、下流側には、第２キャプスタンローラ２２が設けられている。第１キャプスタンローラ２１と書込ヘッド３０の間には、磁気テープＭＴの張力を調整する第１張力検出装置４０が設けられている。第１張力検出装置４０は、特許請求の範囲にいう張力検出手段に相当する。また、第１キャプスタンローラ２１が特許請求の範囲にいう第１キャプスタンローラに、第２キャプスタンローラ２２が特許請求の範囲にいう第２キャプスタンローラに相当する。
【００１６】
第２キャプスタンローラ２２の下流側には、順に、検査ヘッド３１、磁気テープＭＴの張力を調整する第２張力検出装置５０、第３キャプスタンローラ２３が設けられている。
【００１７】
送出リール１２は、サーボ信号が書き込まれていない磁気テープＭＴが外周に巻回されたリールである。送出リール１２は、送出側サーボモータ（送出側モータ）Ｍ１によって所要の速度で回転されることにより、磁気テープＭＴを送り出す。
【００１８】
巻取リール１３は、書込ヘッド３０によりサーボ信号が書き込まれた磁気テープＭＴを外周に巻き取るリールである。巻取リール１３は、巻取側サーボモータＭ２によって所要の速度で回転されることにより、サーボ信号が記録された磁気テープＭＴを外周に巻き取る。
【００１９】
第１キャプスタンローラ２１は、第１キャプスタンモータＭ３により回転駆動される。また、第１キャプスタンローラ２１は、ピンチローラ２１ａとの間で磁気テープＭＴを挟持し、ピンチローラ２１ａと互いに転動する。従って、第１キャプスタンモータＭ３で第１キャプスタンローラ２１を回転させることにより、磁気テープＭＴは、第１キャプスタンローラ２１とピンチローラ２１ａとで挟持されながら走行する。
【００２０】
第２キャプスタンローラ２２、及び第３キャプスタンローラ２３も、第１キャプスタンローラ２１と同様に、それぞれ第２キャプスタンモータＭ４、第３キャプスタンモータＭ５により回転駆動され、それぞれピンチローラ２２ａ，２３ａとの間で磁気テープＭＴを挟持しつつ走行させる。
【００２１】
このように、磁気テープＭＴは、第１キャプスタンローラ２１、第２キャプスタンローラ２２、第３キャプスタンローラ２３、ピンチローラ２１ａ，２２ａ，２３ａにより挟持されているので、送出リール１２と第１キャプスタンローラ２１の間、第１キャプスタンローラ２１と第２キャプスタンローラ２２の間、第２キャプスタンローラ２２と第２キャプスタンローラ２３の間、第３キャプスタンローラ２３と巻取リール１３との間で、それぞれ張力が分断されている。
【００２２】
第１キャプスタンローラ２１の上流には、図示しないテンションアームに支持されたテンション検出ローラ６１が設けられている。送出リール１２と第１キャプスタンローラ２１の間の磁気テープＭＴは、テンション検出ローラ６１で検出され、送出側サーボモータ制御装置６５により送出側サーボモータＭ１の回転速度が制御されることで所定の張力に制御される。
第３キャプスタンローラ２３の下流には、図示しないテンションアームに支持されたテンション検出ローラ７１が設けられている。第３キャプスタンローラ２３と巻取リール１３の間の磁気テープＭＴは、テンション検出ローラ７１で検出され、巻取側サーボモータ制御装置７５により巻取側サーボモータＭ２の回転速度が制御されることで所定の張力に制御される。
【００２３】
第１キャプスタンモータＭ３は、回転軸をエアの圧力により非接触で偏心なく（例えば、側圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ2、３４．３ｋＰａ）でも偏心しない）支持してなるエアスピンドルモータであり、第１キャプスタンローラ２１を回転駆動する。第１キャプスタンモータＭ３は、第１キャプスタンローラ制御装置４５によりその回転速度が可変制御される。なお、第１キャプスタンローラ制御装置４５が特許請求の範囲にいうキャプスタンローラ制御装置に相当する。
【００２４】
第２キャプスタンモータＭ４は、回転軸をエアの圧力により非接触で偏心なく（例えば、側圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ2、（３４．３ｋＰａ）でも偏心しない）支持してなるエアスピンドルモータであり、第３キャプスタンローラ２３を一定角速度で回転駆動する。
【００２５】
第３キャプスタンモータＭ５は、回転軸をエアの圧力により非接触で偏心なく（例えば、側圧３．５ｋｇｆ／ｃｍ2、（３４．３ｋＰａ）でも偏心しない）支持してなるエアスピンドルモータであり、第３キャプスタンローラ２３を回転駆動する。第３キャプスタンモータＭ５は、第３キャプスタンローラ制御装置５５によりその回転速度が可変制御される。
【００２６】
第１張力検出装置４０は、第１キャプスタンローラ２１と書込ヘッド３０との間に設けられる。第１張力検出装置４０は、上方に開口部４１ａを有する矩形の箱であるバキュームチャンバ４１と、バキュームチャンバ４１の最下部に設けられた排出口４２と、バキュームチャンバ４１内の下方の側壁に設けられた圧力計４３と、前記開口部４１ａの両脇に設けられたガイドローラ１９，１９とを備えて構成されている。
【００２７】
バキュームチャンバ４１は、排出口４２から、図示しない排出ポンプにより空気が吸引されている。磁気テープＭＴは、第１キャプスタンローラ２１から書込ヘッド３０へ搬送される途中で、前記した開口部４１ａからバキュームチャンバ４１内に所定長さ吸い込まれる。なお、バキュームチャンバ４１内に吸い込まれた磁気テープＭＴの下端は、前記した圧力計４３よりも上に位置している。
圧力計４３は、バキュームチャンバ４１内の磁気テープＭＴの下の空間の圧力を測定し、この測定した圧力の信号（圧力信号Ｐｓ）を第１キャプスタンローラ制御装置４５へ出力している。
【００２８】
第１キャプスタンローラ制御装置４５の詳細については後記するが、基本的な機能についてまず説明する。第１キャプスタンローラ制御装置４５は、圧力計４３が測定した圧力を監視しており、この圧力が一定になるように第１キャプスタンローラ２１の速度を制御する。すなわち、磁気テープＭＴの張力が上がると、バキュームチャンバ４１内の磁気テープＭＴの下端の位置が上に上がるので、圧力計４３が測定する圧力が下がり、磁気テープＭＴの張力を弱めるように、第１キャプスタンローラ２１の速度を上げる。逆に、磁気テープＭＴの張力が下がると、バキュームチャンバ４１内の磁気テープＭＴの下端の位置が下に下がるので、圧力計４３が測定する圧力が上がる。そのため、第１キャプスタンローラ制御装置４５は、磁気テープＭＴの張力を上げるように、第１キャプスタンローラ２１の速度を下げる。
このようにして、第１キャプスタンローラ２１から第２キャプスタンローラ２２の間の磁気テープＭＴは、一定の張力に制御される。
【００２９】
第２張力検出装置５０は、第１張力検出装置４０と同様に構成されている。第２張力検出装置５０は、検査ヘッド３１と第３キャプスタンローラ２３の間に設けられている。第２張力検出装置５０は、上方に開口部５１ａを有する矩形の箱であるバキュームチャンバ５１と、バキュームチャンバ５１の最下部に設けられた排出口５２と、バキュームチャンバ５１内の下方の側壁に設けられた圧力計５３と、前記開口部５１ａの両脇に設けられたガイドローラ１９，１９とを備えて構成されている。
【００３０】
バキュームチャンバ５１は、排出口５２から、図示しない排出ポンプにより空気が吸引されている。磁気テープＭＴは、検査ヘッド３１から第３キャプスタンローラ２３へ搬送される途中で、前記した開口部５１ａからバキュームチャンバ５１内に所定長さ吸い込まれる。なお、バキュームチャンバ５１内に吸い込まれた磁気テープＭＴの下端は、前記した圧力計５３よりも上に位置している。
圧力計５３は、バキュームチャンバ５１内の磁気テープＭＴの下の空間の圧力を測定し、この測定した圧力の信号を第３キャプスタンローラ制御装置５５へ出力している。
【００３１】
第３キャプスタンローラ制御装置５５は、圧力計５３が測定した圧力を監視しており、この圧力が一定になるように第３キャプスタンローラ２３の速度を制御する。すなわち、磁気テープＭＴの張力が上がると、バキュームチャンバ５１内の磁気テープＭＴの下端の位置が上に上がるので、圧力計５３が測定する圧力が下がり、磁気テープＭＴの張力を弱めるように、第３キャプスタンローラ２３の速度を下げる。逆に、磁気テープＭＴの張力が下がると、バキュームチャンバ５１内の磁気テープＭＴの下端の位置が下に下がるので、圧力計５３が測定する圧力が上がる。そのため、第１キャプスタンローラ制御装置５５は、磁気テープＭＴの張力を上げるように、第３キャプスタンローラ２３の速度を上げる。
このようにして、第２キャプスタンローラ２２から第３キャプスタンローラ２３の間の磁気テープＭＴは、一定の張力に制御される。
【００３２】
図２は、第１キャプスタンローラ制御装置４５の機能ブロック図である。図２に示すように、第１キャプスタンローラ制御装置４５は、基準電圧設定部４５ａ、ローパスフィルタ４５ｂ、速度決定部４５ｃ、及び第１キャプスタンローラ駆動部４５ｄを有する。
基準電圧設定部４５ａは、第１キャプスタンローラ２１から第２キャプスタンローラ２２の間の磁気テープＭＴの設定張力により決まる電圧値を設定する部分である。圧力計４３からの圧力信号Ｐｓは、第１キャプスタンローラ制御装置４５に入力され、前記した基準電圧設定部４５ａが設定した電圧との差分Ｄｐが取られローパスフィルタ４５ｂに出力される。なお、差分Ｄｐの信号が特許請求の範囲にいう張力の信号に相当する。
【００３３】
ローパスフィルタ４５ｂは、遮断周波数以上の信号を大きく減衰させるフィルタである。遮断周波数としては、磁気テープＭＴが使用されるドライブにおいて、サーボ信号に応じてヘッドが駆動される応答周波数より低く設定する。例えば、１００Ｈｚから１５０Ｈｚの周波数に設定するのが望ましい。
なお、ローパスフィルタ４５ｂは、圧力信号Ｐｓの高周波成分を減衰させるように、差分Ｄｐを取る前に通過させても構わない。この場合、圧力信号Ｐｓが特許請求の範囲にいう張力の信号に相当する。
【００３４】
速度決定部４５ｃは、ローパスフィルタ４５ｂから出力された信号Ｄｐ’に応じて、現在の第１キャプスタンローラ２１の回転速度から修正するべき速度を演算し、第１キャプスタンローラ２１に指示する回転速度を決定し、その速度信号ωを第１キャプスタンローラ駆動部４５ｄへ出力する。
第１キャプスタンローラ駆動部４５ｄは、速度信号ωが入力され、速度信号ωに応じて第１キャプスタンローラ２１を駆動する駆動信号Ｄｓを第１キャプスタンローラ２１へ出力する。
【００３５】
第３キャプスタンローラ制御装置５５も、第１キャプスタンローラ制御装置４５と同様に構成されている。なお、第３キャプスタンローラ制御装置５５においては、ローパスフィルタを設けるか否かは任意である。
【００３６】
検査ヘッド３１は、書込ヘッド３０により磁気テープＭＴに書き込まれたサーボ信号を読みとる再生ヘッドであり、読みとったサーボ信号を図示しない検査部へ出力している。
【００３７】
以上のようなサーボライタ１０は、次のように動作する。
サーボライタ１０において、送出リール１２から送り出された磁気テープＭＴは、ガイドローラ１９に案内されつつ、第１から第３キャプスタンローラ２１，２２，２３の回転によって所定の経路に沿って走行され、書込ヘッド３０によるサーボ信号の記録、及び検査ヘッド３１によるサーボ信号の再生を経て、巻取リール１３に巻き取られる。
【００３８】
この際、磁気テープＭＴは、第１キャプスタンローラ２１の下流で、第１張力検出装置４０のバキュームチャンバ４１内に吸い込まれる。バキュームチャンバ４１では、排出口４２から排気されており、磁気テープＭＴの張力に変動があった場合には、バキュームチャンバ４１内の磁気テープＭＴより下の空間の圧力が変動する。圧力計４３は、この空間の圧力を測定して第１キャプスタンローラ制御装置４５へ出力する。第１キャプスタンローラ制御装置４５では、図２に示すように、入力された圧力信号Ｐｓと基準電圧設定部４５ａにより設定された電圧との差分を取って、この差分の信号Ｄｐがローパスフィルタ４５ｂに入力される。ローパスフィルタ４５ｂでは、所定周波数以上の成分、例えば１５０Ｈｚ以上の成分が減衰され、その周波数以下の成分のみが残る。ローパスフィルタ４５ｂで高周波がカットされた信号Ｄｐ’は、速度決定部４５ｃに入力され、速度決定部４５ｃにおいて、信号Ｄｐ’に応じて第１キャプスタンローラ２１の回転速度が決定される。速度決定部４５ｃで決定された回転速度ωは、第１キャプスタンローラ駆動部４５ｄによって第１キャプスタンローラ２１を駆動する電力に変換され、駆動信号Ｄｓにより第１キャプスタンローラ２１が駆動される。
【００３９】
このような制御により、第１キャプスタンローラ２１と第２キャプスタンローラ２２の間の磁気テープＭＴは、所定周波数以下、例えば１５０Ｈｚ以下の変動で、その張力が修正されるように制御される。従って、書込ヘッド３０上を摺動する磁気テープＭＴも、この１５０Ｈｚ以下の張力の振動により、長さ方向に速度変動がわずかに生じる。書込ヘッド３０では、所定のタイミングで、サーボ信号を書き込むべきパルス信号が入力され、磁気テープＭＴ上にサーボ信号のパターンを書き込むが、前記した速度変動により、磁気テープＭＴの長手方向に若干の歪みを持った信号として形成される。
例えば、図３は、単純化したサーボ信号の例であるが、磁気テープＭＴに速度変動があった場合、ハの字のサーボ信号Ｓが図３に示すように長手方向に伸びたり、縮んだりすることがある。
【００４０】
そして、書込ヘッド３０で、サーボ信号が書き込まれて、第２キャプスタンローラ２２を通り過ぎた磁気テープＭＴは検査ヘッド３１により、書き込まれたサーボ信号Ｓを読みとられ、図示しない検査部により検査される。第２キャプスタンローラ２２と第３キャプスタンローラ２３の間では、磁気テープＭＴの張力は、前記した第１張力検出装置４０、第１キャプスタンローラ制御装置４５、及び第１キャプスタンローラ２１による制御と同様に、第２張力検出装置５０、第３キャプスタンローラ制御装置５５、及び第３キャプスタンローラ２３により一定に制御される。
【００４１】
サーボ信号Ｓの検査が済んだ磁気テープＭＴは、巻取リール１３に巻き取られる。
【００４２】
このようにしてサーボライタ１０によりサーボ信号Ｓが書き込まれた磁気テープＭＴは、磁気テープドライブでの使用時に、サーボ信号Ｓに基づいて磁気テープドライブ内の磁気ヘッドが磁気テープ幅方向に制御され、図３に示すようにデータトラックＤＴが形成され、若しくはデータトラックＤＴからデータが再生される。
【００４３】
図３に示したサーボ信号の例では、磁気テープＭＴの走行方向は図における左右方向であり、サーボ信号読取ヘッドがハの字を横切ったときのタイミング、すなわち、図におけるＡの長さを横切る時間により磁気ヘッドの位置を判断される。そして、磁気ヘッド上のサーボ信号読取ヘッドがサーボ信号Ｓの一つのハの字のパターンにおいて、長さがＡの位置を横切るように制御されるとする。このとき、図３における左のパターンの横切ったときの高さ（図における上下位置）に対して、図における右のパターンを横切るときには、より上の位置で横切るようになる。これは、右のパターンは、書込時に磁気テープＭＴの速度が速くなったために、パターンが左右（磁気テープＭＴの走行方向）に伸びて、左のパターンでＡの長さがある高さでは、Ａ＋δの長さを持っているからである。右のパターンで、長さがＡの位置はより高い位置になり、磁気ヘッドが高い位置に制御される結果、データトラックＤＴも図３に示すように、曲がって形成される。
【００４４】
一方、データの再生時にも、磁気ヘッドはデータトラックＤＴを記録したときと同じように制御されるため、磁気ヘッド上の再生ヘッドは、データトラックＤＴを正確にトレースすることができる。
【００４５】
このように、サーボライタ１０によりサーボ信号Ｓが記録されるときに、磁気テープＭＴの張力変動によりサーボ信号Ｓに歪みが生じたとしても、サーボライタ１０での張力変動は、磁気テープドライブの磁気ヘッドがサーボ信号に基づいて応答する応答周波数以下の所定周波数、例えば１５０Ｈｚ以下の変動しかないことから、磁気テープドライブでデータを記録するときと、再生するときでは、同じようにデータトラックをトレースすることができる。そのため、サーボ信号Ｓの歪みによる影響を受けても、データの記録・再生エラーを起こすことがない。
【００４６】
このように、本実施形態のサーボライタ１０によれば、データの記録・再生エラーを起こしにくいサーボ信号を磁気テープＭＴに書き込むことができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能である。例えば、張力検出手段は、バキュームチャンバに磁気テープを引き込んで、バキュームチャンバ内の負圧を検出するものに限られず、ガイドローラの支持軸に、ロードセルを設け、このロードセルで測定したガイドローラに掛かる荷重から張力を検出するもの等どのような張力検出手段でもよい。
また、実施形態では、磁気テープを例に取り上げたが、磁気テープに限らず、光等でデータを記録する記録媒体テープにも同様に適用することができる。
また、実施形態では、第１張力検出装置４０で測定した磁気テープＭＴの張力に応じて、第１キャプスタンローラ２１の回転速度を制御するようにしたが、第２キャプスタンローラ２２の回転速度を制御するように構成することもできる。
【００４８】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。実施形態で説明したのと同様に、磁気テープの張力を測定した張力の信号を１５０Ｈｚの遮断周波数を有するローパスフィルタ（１５０Ｈｚで入力信号に対し３ｄＢの減衰がある）に通した。そして、この高周波をカットした後の信号に基づいて張力を制御した張力制御機構を有するサーボライタを用いて、サンプルの磁気テープにサーボ信号を書き込み、ポジションエラーシグナル（ＰＥＳ）を測定した。ＰＥＳは、サーボ信号に磁気ヘッドを追従させるトラッキングサーボを行っている状態において、サーボ信号を読みとる読取素子が読み出した信号に基づき、その読取素子がサーボ信号のどこを読んでいるのかを検出し、磁気テープと磁気ヘッドの相対位置を計算したものである。つまり、ＰＥＳの値が小さい（変動が小さい）ほど、磁気ヘッドがサーボ信号に追従できていることがわかる。
【００４９】
図４（ａ）は、本発明の実施例の結果のＰＥＳを示したグラフである。図において、横軸が磁気テープの長手方向の位置を示し、縦軸がＰＥＳの値を示す。なお、縦軸の値において、１００μｍの位置を基準位置にしているので、１００μｍからのずれが、磁気ヘッドがサーボ信号に追従しきれなかった量に相当する。図４（ａ）に示すように、本発明の実施例の場合には、約０．１μｍの振幅でＰＥＳが測定されている。
【００５０】
これに対し、サーボライタからローパスフィルタを外し、全く同一の磁気テープを消磁して、その磁気テープの同じ部分においてＰＥＳを測定した結果が図４（ｂ）である。なお、ローパスフィルタを外しているが、回路上高周波の信号は減衰する傾向にあり、実験した装置の場合には、３００Ｈｚで３ｄＢ、６００Ｈｚで５ｄＢの減衰があった。図４（ｂ）に示すように、ローパスフィルタが無い場合には、０．２μｍ前後の振幅でＰＥＳが測定された。
【００５１】
このように、本発明の実施例によれば、サーボライタにおいて磁気テープの張力を制御する際に、張力の信号の１５０Ｈｚ以上を減衰させることで、ＰＥＳが低下すること、すなわち、磁気ヘッドの追従性が良くなることがわかった。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明によれば、データの記録・再生エラーを起こしにくいサーボ信号を磁気テープに書き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るサーボライタを概念的に示す構成図である。
【図２】第１キャプスタンローラ制御装置の機能ブロック図である。
【図３】磁気テープ上のサーボ信号、データトラックの図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施例に係るＰＥＳの結果を示したグラフであり、（ｂ）は、ローパスフィルタを外した場合のＰＥＳの測定結果を示したグラフである。
【符号の説明】
３０ 書込ヘッド
１２ 送出リール
１３ 巻取リール
１０ サーボライタ
Ｍ１ 送出側サーボモータ
Ｍ２ 巻取側サーボモータ
２１ 第１キャプスタンローラ
２２ 第２キャプスタンローラ
４５ 第１キャプスタンローラ制御装置
４０ 第１張力検出装置
４５ｂ ローパスフィルタ
４１ バキュームチャンバ
Claims (4)
- 書込ヘッドの上流側に設けられた送出リールから送り出されるとともに、前記書込ヘッドの下流側に設けられた巻取リールに巻き取られるテープに、前記書込ヘッドによってサーボ信号を書き込むサーボライタにおいて、
前記送出リールを回転させることにより送出リールからテープを送り出す送出側モータと、
前記巻取リールを回転させることにより巻取リールにテープを巻き取る巻取側モータと、
前記書込ヘッドの上流側及び下流側のそれぞれに設けられ、前記テープをピンチローラとの間で挟持した状態で回転することによりテープを走行させる第１キャプスタンローラ及び第２キャプスタンローラと、
前記第１キャプスタンローラと第２キャプスタンローラの間に設けられ、走行するテープの張力を検出する張力検出手段と、
前記張力検出手段で検出した張力が一定になるように、前記第１キャプスタンローラ又は前記第２キャプスタンローラの回転速度を制御するキャプスタンローラ制御装置とを備え、
前記キャプスタンローラ制御装置は、前記張力検出手段で検出した張力の信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタを有することを特徴とするサーボライタ。 - 前記張力検出手段は、バキュームチャンバ内に前記テープを引き込み、このバキュームチャンバ内の負圧により磁気テープの張力を検出するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載のサーボライタ。
- 前記ローパスフィルタの遮断周波数は、前記テープが使用されるテープドライブにおけるヘッドがサーボ信号に応じて駆動される応答周波数より低いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサーボライタ。
- 前記ローパスフィルタの遮断周波数は、１００Ｈｚ以上１５０Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサーボライタ。
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