JP5315399B2

JP5315399B2 - 磁気テープ

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Publication number: JP5315399B2
Application number: JP2011248519A
Authority: JP
Inventors: 憲司田中; 定久世; 健一郎吉田
Original assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2027-10-31
Also published as: JP2012033264A

Description

本発明は、少なくともサーボパターンが形成された磁気テープに関する。

磁気テープは、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピューターテープなど様々な用途があるが、特にコンピューターのデータバックアップに使用されるデータバックアップ用テープの分野では、バックアップ対象となるハードディスクの大容量化に伴い、１巻当たり数百ＧＢの記憶容量のものが商品化されている。今後、ハードディスクのさらなる大容量化に対応するため、バックアップテープの高容量化は不可欠である。

磁気テープの高容量化に伴い、磁気テープに対する高密度記録が必要となる。高密度記録の一例として、データの記録波長を短波長化して磁気テープに記録する技術（短波長化技術）や、磁気テープに記録されるトラック幅を狭幅化して記録する技術（狭トラック化技術）がある。

また、磁気ヘッドを目標トラックに正確に追従させるために、磁気テープには予めサーボ信号が記録されている。例えば、ＬＴＯ（Liner Tape Open）規格に準拠した磁気テー
プは、図５Ａに示すように、磁気テープ１０１の長手方向に複数のデータバンド１０３が形成され、各データバンド１０３の間にサーボバンド１０２が形成されている。データバンド１０３にはデータ信号を記録することができ、サーボバンド１０２には予めサーボライター等によりサーボ信号が記録されている。図５Ｂは、図５ＡにおけるＺ部の拡大図である。図５Ｂに示すように、サーボバンド１０２は、略「ハ」の字状のサーボパターンが複数形成されている。ＬＴＯ規格では、磁気テープ１０１の長手方向に対して第１の方向に傾斜した５本のサーボパターンで構成された第１のサーボパターン群１０２ａと、第１の方向に相対する第２の方向に傾斜した５本のサーボパターンで構成された第２のサーボパターン群１０２ｂと、第１の方向に傾斜した４本のサーボパターンで構成された第３のサーボパターン群１０２ｃと、第２の方向に傾斜した４本のサーボパターンで構成された第４のサーボパターン群１０２ｄとで、１つのサーボフレームを構成している。１つのサーボフレームは、２００μｍの長さを有する。

このような磁気テープ１０１をドライブで再生する際、データバンド１０３に記録されているデータ信号をデータヘッドで読み出すとともに、サーボバンド１０２に記録されているサーボ信号をサーボヘッドで読み出すことにより、磁気ヘッドを磁気テープ１０１上の目標トラック上に正確に位置決めしながら、データ信号を読み出すことができる。なお、トラッキングサーボを行う際は、１つのサーボフレームのサーボ信号を読み出してから、磁気ヘッドの位置決め制御量を更新する。すなわち、磁気テープ１０１を２００μｍ走行させる毎に磁気ヘッドの位置を修正する。

例えば特許文献１には、磁気テープ上にサーボ信号を磁気記録または再生する構成が開示されている。

特開２００５−０５６５００号公報

しかしながら図５Ａ及び図５Ｂに示す構成では、１つのサーボフレームが２００μｍの長さを有するため、単位時間当たりのサーボ信号のサンプル数が少なく、磁気テープに対する磁気ヘッドの追従性が低いという問題があった。特に、磁気テープが、温度や湿度な
どの影響により幅方向に変形している場合は、磁気テープに対する磁気ヘッドの追従性が大幅に低下してしまう。

本発明の目的は、温度や湿度などによって変形したとしても、磁気ヘッドの追従を安定して行うことができる磁気テープを提供することである。

本発明の磁気テープは、１つの磁気ヘッドによりデータ信号が記録再生される、複数本のデータトラックによって構成されたデータバンドを、長手方向に複数本備えた磁気テープであって、前記データバンドが、いずれも同じ本数の前記データトラックにより構成され、前記データバンドのうち、２以上の所定の本数毎に配置された一つの前記データバンドのみに、バースト信号で構成されたサーボパターンからなるサーボパターン部が形成され、前記サーボパターン部は、当該磁気テープの長手方向に所定の間隔で形成されている。

本発明によれば、温度や湿度などによって変形したとしても、磁気ヘッドの追従を安定して行うことができる。

実施の形態１における磁気テープの構成を示す平面図実施の形態１における磁気テープに記録されたサーボ信号の波形図オフトラックが生じている時のサーボ信号の波形図実施の形態２における磁気テープの構成を示す平面図実施の形態２における磁気テープに記録されたサーボ信号の波形図実施の形態３における磁気テープの構成を示す平面図実施の形態３における磁気テープに記録されたサーボ信号の波形図実施の形態３においてＬＴＭが生じた磁気テープのトラッキングサーボを説明するための図実施の形態４における磁気テープの構成を示す平面図実施の形態４における磁気テープに記録されたサーボ信号の波形図実施の形態４における磁気テープに記録されたサーボ信号の波形図従来の磁気テープの構成を示す平面図従来の磁気テープにおけるサーボパターンの構成を示す模式図

（実施の形態）
〔１．磁気テープの基本構成〕
図１Ａは、実施の形態１における磁気テープの記録面の構成を示す。図１Ａに示すように、磁気テープ１は、その長手方向にサーボバンド２とデータバンド３及び４とを備えている。サーボバンド２とデータバンド３とデータバンド４とは、互いに平行に形成されている。また、磁気テープ１は、ドライブによって矢印ＡまたはＢに示す方向へ搬送される。

サーボバンド２は、磁気テープ１の幅方向上端に形成され、複数のサーボトラック２ａ〜２ｆから構成されている。サーボトラック２ａ〜２ｆは、磁気テープ１の幅方向に互いに平行に並んで形成されている。サーボトラック２ａ，２ｃ，２ｅはそれぞれ同じ周波数のバースト信号で構成されたサーボパターンで構成され、サーボトラック２ｂ，２ｄ，２ｆはそれぞれ同じ周波数のバースト信号で構成されたサーボパターンで構成されている。サーボトラック２ａ，２ｃ，２ｅとサーボトラック２ｂ，２ｄ，２ｆとは、互いに異なる周波数のサーボパターンで構成されている。また、サーボトラック２ａ〜２ｆを構成しているサーボパターンは、磁気テープ１の長手方向に千鳥状に配列されている。このような
サーボパターンをサーボヘッド５１で読み取る際は、２つのサーボトラック間をトレースさせるため、サーボヘッド５１から得られるサーボ信号は図１Ｂに示すように連続的となる。よって、サーボパターンは、磁気テープ１の長手方向に連続的に形成されていると解釈することができる。

データバンド３及び４は、磁気ヘッドユニット５０によってデータ信号を記録可能な領域である。データバンド３にデータ信号を記録すると、複数のデータトラック３ａ〜３ｅが形成される。データトラック３ａ〜３ｅは、磁気テープ１の幅方向に互いに平行に並んで形成される。また、データバンド４にデータ信号を記録すると、複数のデータトラック４ａ〜４ｅが形成される。データトラック４ａ〜４ｅは、磁気テープ１の幅方向に互いに平行に並んで形成される。

なお、本実施の形態では、データバンド３及び４には、それぞれ５本のデータトラックが形成される構成としたが、データバンドの本数、データトラックの本数はこれらに限定されない。また、サーボトラックの本数は６本としたが、この数には限定されない。サーボトラックの本数は、データトラックの本数をｎ本とした時、（ｎ＋１）本で構成すれば本実施の形態を実現することができる。また、サーボバンド２は、磁気テープ１の幅方向上端としたが、データバンド３とデータバンド４とに挟まれた位置など、他の位置に配置してもよい。

磁気ヘッドユニット５０は、サーボヘッド５１と、データヘッド５２及び５３とを備えている。サーボヘッド５１は、磁気テープ１のサーボバンド２に形成されているサーボパターン２ａ〜２ｆを読み取ることができる。データヘッド５２は、データバンド３にデータ信号を記録することができるとともに、データバンド３に記録されているデータ信号を読み取ることができる。データヘッド５３は、データバンド４にデータ信号を記録することができるとともに、データバンド４に記録されているデータ信号を読み取ることができる。

〔２．記録再生動作〕
磁気テープ１にデータ信号を記録する場合は、磁気テープ１を矢印ＡまたはＢに示す方向に搬送させながら、サーボヘッド５１，データヘッド５２及び５３に通電を行う。これにより、サーボヘッド５１でサーボパターン２ａ〜２ｆを選択的に読み取ってトラッキングサーボを行いながら、データヘッド５２でデータバンド３にデータ信号を記録し、データヘッド５３でデータバンド４にデータ信号を記録する。

磁気テープ１に記録されたデータ信号を再生する場合は、磁気テープ１を矢印ＡまたはＢに示す方向に搬送させながら、サーボヘッド５１，データヘッド５２及び５３に通電を行う。これにより、サーボヘッド５１でサーボパターン２ａ〜２ｆを選択的に読み取ってトラッキングサーボを行いながら、データヘッド５２でデータバンド３に記録されたデータ信号を読み取り、データヘッド５３でデータバンド４に記録されたデータ信号を読み取る。

〔３．トラッキングサーボの動作〕
磁気ヘッドユニット５０を磁気テープ１に対してトラッキングサーボを行う際は、まずサーボヘッド５１でサーボパターン２ａ〜２ｆのいずれかを読み取る。例えば、データヘッド５２をデータトラック３ａにオントラックさせ、データヘッド５３をデータトラック４ａにオントラックさせる場合は、サーボヘッド５１をサーボトラック２ａとサーボトラック２ｂとの間をトレースさせ、サーボトラック２ａのサーボパターンとサーボトラック２ｂのサーボパターンとを読み取る。

図１Ｂは、サーボヘッド５１によって再生されたサーボ信号の波形を示す。サーボヘッド５１が、サーボトラック２ａとサーボトラック２ｂとの中間部分をトレースしていれば、図１Ｂに示すようにサーボトラック２ａから再生されたサーボ信号Ｐ２の出力レベルと、サーボトラック２ｂから再生されたサーボ信号Ｐ１の出力レベルとはほぼ同じになるが、磁気テープ１がＬＴＭ（Liner Tape Motion）などによって幅方向（矢印ＣまたはＤに
示す方向）に変位し、磁気ヘッドユニット５０と磁気テープ１との相対位置がずれている場合は、サーボ信号Ｐ１の出力レベルとサーボ信号Ｐ２の出力レベルとは異なる出力レベルになる。例えば、磁気ヘッドユニット５０が正規の位置から矢印Ｃに示す方向に変位している場合は、図１Ｃに示すようにサーボトラック２ａから再生されるサーボ信号Ｐ２の出力レベルが高くなり、サーボトラック２ｂから再生されるサーボ信号Ｐ１の出力レベルが低くなる。

ドライブ側では、図１Ｃに示すサーボ信号のレベルに基づいてオフトラック量を算出し、そのオフトラック量がゼロになるように磁気ヘッドユニット５０を磁気テープ１の幅方向に移動させるよう制御している。

このように、サーボパターン２ａ及び２ｂを読み取りながらトラッキングサーボを行うことで、データヘッド５２をデータトラック３ａにオントラックさせることができ、データヘッド５３をデータトラック４ａにオントラックさせることができる。

同様に、データヘッド５２をデータトラック３ｂにオントラックさせ、データヘッド５３をデータトラック４ｂにオントラックさせる場合は、磁気テープ１を矢印Ｂに示す方向へ搬送させ、サーボヘッド５１でサーボトラック２ｂ及び２ｃのサーボパターンを読み取って、トラッキングサーボを行う。データトラック３ｃ，３ｄ，３ｅ，４ｃ，４ｄ，４ｅについても上記と同様にトラッキングサーボを行うことで、それぞれデータヘッド５２及び５３をオントラックさせることができる。

〔４．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、バースト信号で構成されたサーボパターンを配置したサーボバンド２を備えたことにより、磁気テープ１にＬＴＭ（蛇行状の変形）が発生していたとしても、サーボパターンの読み取り間隔が従来に比べて短いため、単位時間当たりのサーボ信号のサンプル数が多くなり、磁気ヘッドユニット５０の追従性を向上させることができる。

また、本実施の形態において磁気テープ１の記録領域全体に対するサーボバンド２が占める面積は、図５Ａに示す従来の磁気テープと比べて大差が無いため、データ信号を記録可能な領域の面積が従来に比べて少なくなることはなく、データ信号の記録可能容量も従来と同等に確保することができる。

（実施の形態２）
〔１．磁気テープの基本構成〕
図２Ａは、実施の形態２における磁気テープの記録面の構成を示す。なお、図２Ａに示す構成において、図１Ａに示す構成と同様の構成については、同一番号を付与して詳しい説明は省略する。

図２Ａに示すように、磁気テープ１１は、その長手方向に複数のデータバンド３，４，１２を備えている。また、磁気テープ１１は、ドライブによって矢印ＡまたはＢに示す方向へ搬送される。

データバンド１２は、データトラック１２ａ〜１２ｅと、サーボパターン部１５と、サ
ーボマーク１６ａと、シンクマーク１６ｂとを備えている。データトラック１２ａ〜１２ｅは、データ信号を記録可能な領域であり、本実施の形態では５本形成されている。サーボパターン部１５は、磁気テープ１１の長手方向の所定間隔毎に形成され、千鳥状に配置した６個のサーボパターン１５ａ〜１５ｆから構成されている。また、サーボパターン１５ａ〜１５ｆは、バースト信号で構成されたパターンである。サーボマーク１６ａ及びシンクマーク１６ａは、サーボパターン部１５において磁気テープ１１の長手方向の前後に形成されている。サーボマーク１６ａは、サーボパターン部１５の開始位置であることを示す情報が含まれている。シンクマーク１６ｂは、データトラック１２ａ〜１２ｅの開始位置であることを示す情報が含まれている。本実施の形態では、磁気テープ１１にデータ信号を記録または磁気テープ１１からデータ信号を再生する際、磁気テープ１１を矢印ＡまたはＢに示す方向に往復搬送させるため、データトラック１２ａ，１２ｃ，１２ｅとデータトラック１２ｂ，１２ｄとではサーボマーク１６ａ及びシンクマーク１６ｂの形成位置が異なる。なお、本明細書において「データバンド」とは、１つの磁気ヘッドでデータ信号を記録再生できる領域のことである。

なお、本実施の形態では、サーボパターン部１５の間隔Ｐ１４は、例えば５０μｍとした。また、データバンド３，４，１２には、それぞれ５本のデータトラックを形成する構成としたが、データバンドの本数、データトラックの本数はこれらに限定されない。また、１つのサーボパターン部１５におけるサーボパターンの個数は６個としたが、この数には限定されない。１つのサーボパターン部１５におけるサーボパターンの個数は、データトラックの本数をｎ本とした時、（ｎ＋１）個で構成すれば本実施の形態を実現することができる。

磁気ヘッドユニット５０は、図１Ａに示すサーボヘッド５１に代えて磁気ヘッド５４を備えている。磁気ヘッド５４は、磁気テープ１１に形成されているサーボパターンを読み取ることができ、磁気テープ１１のデータトラック１２ａ〜１２ｅにデータ信号を記録することができ、磁気テープ１１のデータトラック１２ａ〜１２ｅに記録されているデータ信号を読み取ることができる。

〔２．トラッキングサーボの動作〕
本実施の形態におけるデータ信号の記録および再生の基本的な動作は、前述の実施の形態１に記載と同様であるため説明は省略し、トラッキングサーボの動作を中心に説明する。

磁気テープ１１が矢印Ａに示す方向へ搬送され、磁気テープ１１に対してデータ信号を記録または再生している時、磁気ヘッド５４はデータバンド１２の所定のデータトラックをトレースしている。この時、磁気ヘッド５４は、トレース中にサーボマーク１６ａを検出すると、サーボパターンを読み取る動作に切り換えられる。これにより、磁気ヘッド５４は、サーボマーク１６ａに続くサーボパターンを読み取る。例えば、磁気テープ１１が矢印Ａ方向に搬送され、磁気ヘッド５４がデータトラック１２ａをトレースしている場合は、サーボパターン１５ｂ及び１５ａを読み取る。

図２Ｂは、磁気ヘッド５４によって読み取ったサーボパターンに基づき再生されたサーボ信号の波形を示す。磁気ヘッド５４が、サーボパターン１５ａとサーボパターン１５ｂとの中間部分をトレースしていれば、図２Ｂに示すようにサーボパターン１５ｂから再生されたサーボ信号Ｐ１１の出力レベルと、サーボパターン１５ａから再生されたサーボパターンＰ１２の出力レベルとはほぼ同じになるが、磁気テープ１１がＬＴＭ（Liner Tape
Motion）などが原因で磁気ヘッドユニット５０に対してその幅方向（矢印ＣまたはＤに
示す方向）に変位している場合は、サーボ信号Ｐ１１の出力レベルとサーボ信号Ｐ１２の出力レベルとは異なるレベルになる。ドライブ側では、図２Ｂに示すサーボ信号の出力レ
ベルに基づいてオフトラック量を算出し、そのオフトラック量がゼロになるように磁気ヘッドユニット５０を磁気テープ１１の幅方向に移動させる。なお、磁気ヘッドユニット５０を磁気テープ１１の幅方向に移動させる動作は、オフトラック量を算出してから行うので、磁気ヘッドユニット５０を移動させるタイミングは、読み取ったサーボパターン部１５に続くデータトラックをトレースしている時である。

磁気ヘッド５４は、サーボパターン１５ａ及び１５ｂの読み取り後、シンクマーク１６ｂを検出すると、再びデータ信号の記録動作または再生動作に切り換えられる。これにより、磁気ヘッド５４は、データトラック１２ａにデータ信号を記録またはデータトラック１２ａに記録されたデータ信号を再生することができる。なお、データヘッド５２及び５３は、磁気ヘッド５４の動作状態の切り換えに関係なく、データ信号の記録動作または再生動作を継続して行っている。

このように、サーボパターン１５ａ及び１５ｂを読み取ってトラッキングサーボを行うことで、磁気ヘッドユニット５０を磁気テープ１１上の正規の位置をトレースさせることができる。

同様に、磁気ヘッド５４をデータトラック１２ｂにトレースさせる場合は、磁気ヘッドユニット５０を矢印Ｄに示す方向へ僅かに移動させ、磁気テープ１１を矢印Ｂに示す方向へ搬送させる。磁気ヘッド５４は、データトラック１２ｂ上に形成されたサーボマーク１６ａを検出すると、サーボ信号の再生動作に切り換えられる。これにより、磁気ヘッド５４は、サーボマーク１６ａに続くサーボパターン１５ｃ及び１５ｂを読み取り、トラッキングサーボを行う。次に、磁気ヘッド５４は、シンクマーク１６ｂを検出すると再びデータ信号の記録動作または再生動作に切り換えられ、シンクマーク１６ｂに続くデータトラック１２ｂにデータ信号を記録、またはデータトラック１２ｂに記録されたデータ信号を再生する。

〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、データバンド１２に、バースト信号を千鳥配置して構成されたサーボパターン部１５を所定間隔Ｐ１４毎に形成したことにより、ＬＴＭ（蛇行状の変形）が発生して磁気テープ１１の位置が幅方向に変動したとしても、サーボ信号の読み取り間隔が従来に比べて短いため、単位時間当たりのサーボ信号のサンプル数が多くなり、磁気テープ１１に対する磁気ヘッドユニット５０の追従性を向上させることができる。

また、サーボパターン部１５を所定間隔Ｐ１４毎に形成し、サーボパターン部１５間にデータ信号を記録可能な構成としたことにより、１本の磁気テープ１１におけるデータ信号の記録可能容量を大きくすることができる。

なお、本実施の形態では、サーボパターン部１５の間隔Ｐ１４を５０μｍとしたが、この数値は一例である。間隔Ｐ１４を狭くすることで磁気ヘッド５４でサーボ信号のサンプル数を多くすることができるので、より追従性を向上させたトラッキングサーボを行うことができる。一方、サーボパターン部１５の間隔Ｐ１４を広くすることで、データバンド１２におけるデータ信号の記録可能容量を多くすることができる。

また、サーボマーク１６ａ及びシンクマーク１６ｂは、必ずしも形成する必要はない。サーボマーク１６ａ及びシンクマーク１６ｂは、データトラックとサーボパターンとの境界を検出するために形成されているものであるが、データトラックに記録されるデータ信号の周波数とサーボパターンの周波数とが異なる場合は、サーボマーク１６ａ及びシンクマーク１６ｂを形成しなくても境界を検出することができる。

（実施の形態３）
〔１．磁気テープの基本構成〕
図３Ａは、実施の形態３における磁気テープの記録面の構成を示す。なお、図３Ａに示す構成において、図２Ａに示す構成と同様の構成については、同一番号を付与して詳しい説明は省略する。

図３Ａに示すように、磁気テープ２１は、その長手方向に複数のデータバンド２２，２３，２４を備えている。また、磁気テープ２１は、ドライブによって矢印ＡまたはＢに示す方向へ搬送される。

データバンド２２は、複数のデータトラック（便宜上、１つのデータトラックに符号２２ａのみ付与した）と、サーボパターン部１５と、サーボマーク１６ａと、シンクマーク１６ｂとから構成されている。データトラックは、データ信号を記録可能な領域であり、本実施の形態では５本形成されている。サーボパターン部１５に含まれるサーボパターン１５ａ〜１５ｆは、バースト信号で構成されたパターンである。図中の符号付与は省略するが、データバンド２３及び２４にもデータバンド２２と同様に、データトラック、サーボパターン部１５、サーボマーク１６ａ、シンクマーク１６ｂを備えている。

本実施の形態では、サーボパターン部１５の形成位置に特徴がある。具体的には、まずデータバンド２２〜２４のそれぞれには、間隔Ｐ２４毎にサーボパターン部１５が形成されている。また、データバンド２３において、データバンド２２に形成されたサーボパターン部１５から磁気テープ２１の長手方向に所定距離Ｐ２５離れた位置に、サーボパターン部１５が形成されている。また、データバンド２４において、データバンド２３に形成されたサーボパターン部１５から磁気テープ２１の長手方向に所定距離Ｐ２６離れた位置に、サーボパターン部１５が形成されている。また、データバンド２２において、データバンド２４に形成されたサーボパターン部１５から磁気テープ２１の長手方向に所定距離Ｐ２７離れた位置に、サーボパターン１５が形成されている。すなわち、データバンド２２〜２４には、それぞれ距離Ｐ２４の間隔でサーボパターン部１５が形成され、その形成位置を互いに磁気テープ２１の長手方向にずらして形成されている。なお、距離Ｐ２５，Ｐ２６，Ｐ２７はそれぞれ同じ値であり、和が距離Ｐ２４と一致するようにサーボパターン部１５を形成している。本実施の形態では、距離Ｐ２５，Ｐ２６，Ｐ２７はそれぞれ５０μｍとした。

なお、本実施の形態では、データバンド２２，２３，２４には、それぞれ５本のデータトラックを形成する構成としたが、データバンドの本数、データトラックの本数はこれらに限定されない。また、１つのサーボパターン部１５におけるサーボパターンの個数は６個としたが、この数には限定されない。１つのサーボパターン部１５におけるサーボパターンの個数は、データトラックの本数をｎ本とした時、（ｎ＋１）個で構成すれば本実施の形態を実現することができる。

磁気ヘッドユニット６０は、３個の磁気ヘッド６１，６２，６３を備えている。磁気ヘッド６１，６２，６３は、それぞれサーボパターンを読み取ることができ、データトラックにデータ信号を記録することができ、データトラックに記録されているデータ信号を読み取ることができる。

〔２．トラッキングサーボの動作〕
本実施の形態におけるデータ信号の記録および再生の基本的な動作は、前述の実施の形態１または２に記載と同様であるため説明は省略し、トラッキングサーボの動作を中心に説明する。

磁気ヘッド６１は、磁気テープ２１に対してデータ信号を記録または再生している時、データバンド２２の所定のトラックをトレースし、磁気ヘッド６２はデータバンド２３の所定のトラックをトレースし、磁気ヘッド６３はデータバンド２４の所定のトラックをトレースしている。以下の説明では、磁気ヘッド６１〜６３が、各データバンド２２〜２４における最上段のデータトラック２２ａ〜２４ａをトレースしていることとして説明する。

磁気テープ２１が矢印Ａに示す方向へ搬送される時、磁気ヘッド６１は、データトラック２２ａをトレース中にサーボマーク１６ａを検出すると、サーボパターンを読み取る動作に切り換えられる。これにより、磁気ヘッド６１は、サーボマーク１６ａに続くサーボパターン１５ａ及び１５ｂを読み取る。

図３Ｂは、磁気ヘッド６１によって読み取ったサーボパターンに基づき再生されたサーボ信号の波形を示す。磁気ヘッド６１が、サーボパターン１５ｂとサーボパターン１５ａとの中間部分をトレースしていれば、図３Ｂに示すようにサーボパターン１５ｂから再生されたサーボ信号Ｐ２１の出力レベルと、サーボパターン１５ａから再生されたサーボパターンＰ２２の出力レベルとはほぼ同じになるが、磁気テープ２１がＬＴＭ（Liner Tape
Motion）などが原因で磁気ヘッドユニット６０に対してその幅方向（矢印ＣまたはＤに
示す方向）に変位したり、温湿度膨張などによって幅方向に変形している場合は、サーボ信号Ｐ２１の出力レベルとサーボ信号Ｐ２２の出力レベルとは異なるレベルになる。ドライブ側では、図３Ｂに示すサーボ信号のレベルに基づいてオフトラック量を算出し、そのオフトラック量がゼロになるように磁気ヘッドユニット６０を磁気テープ２１の幅方向に移動させる。なお、磁気ヘッドユニット６０を磁気テープ２１の幅方向に移動させる動作は、オフトラック量を算出してから行うので、磁気ヘッドユニット６０を移動させるタイミングは、読み取ったサーボパターン部１５に続くデータトラックをトレースしている時である。

磁気ヘッド６１は、サーボパターン１５ａ及び１５ｂの読み取り後、シンクマーク１６ｂを検出すると、再びデータ信号の記録動作または再生動作に切り換えられる。

次に、磁気テープ２１を所定距離搬送後に、磁気ヘッド６２がデータトラック２３ａに形成されたサーボマーク１６ａを検出すると、サーボパターンを読み取る動作に切り換えられる。これにより、磁気ヘッド６２は、データバンド２３に形成されたサーボマーク１６ａに続くサーボパターン１５ｂ及び１５ａを読み取る。ドライブ側では、データバンド２３に形成されたサーボパターン１５ａ及び１５ｂに基づくサーボ信号によってオフトラック量を算出し、そのオフトラック量がゼロになるように磁気ヘッドユニット６０を磁気テープ２１の幅方向に移動させる。

さらに、磁気テープ２１を所定距離搬送後に、磁気ヘッド６３がデータトラック２４ａに形成されたサーボマーク１６ａを検出すると、サーボパターンを読み取る動作に切り換えられる。これにより、磁気ヘッド６３は、データバンド２４に形成されたサーボマーク１６ａに続くサーボパターン１５ｂ及び１５ａを読み取る。ドライブ側では、データバンド２４に形成されたサーボパターン１５ａ及び１５ｂに基づくサーボ信号によってオフトラック量を算出し、そのオフトラック量がゼロになるように磁気ヘッドユニット６０を磁気テープ２１の幅方向に移動させる。

以上の動作を繰り返すことで、所定時間毎（本実施の形態では５０μｍ）に読み出されるサーボ信号により、トラッキングサーボを行うことができる。

図３Ｃは、蛇行状に変形している磁気テープ２１に対するトラッキングサーボの動作を
説明するための図である。なお、説明の便宜上、図３Ｃを参照した動作説明では、磁気テープ２１が矢印Ｋ方向へ移動することとして説明する。また、図３Ｃにおいて、一点鎖線Ｅ，破線Ｆ，Ｇ，Ｈは、それぞれ磁気ヘッドユニット６０の移動軌跡を表すためのものであり、磁気ヘッド６１の移動軌跡を示す。

まず、磁気ヘッドユニット６０が図３Ｃに示す位置から矢印Ｋに示す方向へ移動し、位置Ｓ１まで移動すると、磁気ヘッド６１はデータバンド２２に形成されたサーボパターン部１５１のサーボパターンを読み取り、トラッキングサーボを行う。この時点では、磁気ヘッドユニット６０は正規の位置をトレースしているので、トラッキングサーボによる磁気ヘッドユニット６０の矢印ＣまたはＤに示す方向への移動動作は生じない。よって、磁気ヘッドユニット６０は、一点鎖線Ｅ上を移動する。

次に、磁気ヘッドユニット６０が位置Ｓ２まで移動すると、磁気ヘッド６２はデータバンド２３に形成されたサーボパターン部１５２のサーボパターンを読み取り、トラッキングサーボを行う。位置Ｓ２では、磁気テープ２１にＬＴＭが生じているため、正規の位置よりも矢印Ｃに示す方向へ変位している。したがって、磁気ヘッドユニット６０と磁気テープ２１との間にはオフトラックが生じている。磁気ヘッドユニット６０は、ドライブ側で算出されたオフトラック量に基づき矢印Ｃに示す方向へ移動される。磁気ヘッドユニット６０は、位置Ｓ２以降、理論上は破線Ｇに示す移動軌跡となるが、実際は磁気ヘッドユニット６０を低速で矢印Ｃに示す方向へ移動させるため、破線Ｈに示す移動軌跡を辿ることになる。

次に、磁気ヘッドユニット６０が位置Ｓ３まで移動すると、磁気ヘッド６３はデータバンド２４に形成されたサーボパターン部１５３のサーボパターンを読み取り、トラッキングサーボを行う。位置Ｓ３は、磁気テープ２１にＬＴＭが生じているため、位置Ｓ２よりもさらに矢印Ｃに示す方向へ変位している。磁気ヘッドユニット６０は、ドライブ側で算出されたオフトラック量に基づき矢印Ｃに示す方向へ移動される。

次に、磁気ヘッドユニット６０が位置Ｓ４まで移動すると、磁気ヘッド６１はデータバンド２２に形成されたサーボパターン部１５４のサーボパターンを読み取り、トラッキングサーボを行う。

ここで、従来の磁気テープのようにサーボパターン部の間隔が広い場合（例えば、データバンド２２に形成されているサーボパターンのみでトラッキングサーボを行う場合）は、磁気ヘッドユニット６０は、破線Ｆ上を移動するため、磁気テープに対する追従性は低い。特に、位置Ｓ３とＳ４との間ではオフトラック量が最大となり、データ信号の書き込みエラーや読み取りエラーなどが生じてしまう可能性が高い。これに対して、本実施の形態の磁気テープでは、位置Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれの間隔が狭いため、磁気ヘッドユニット６０を破線Ｈ上を移動させることができ、磁気テープ２１に対する追従性を向上させることができる。よって、データ信号の書き込みエラーや読み取りエラーなどが生じない。

〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、バースト信号で構成されたサーボパターン部１５を、磁気テープ２１の長手方向に断続的に形成したデータバンド１２に備えたことにより、ＬＴＭ（蛇行状の変形）が発生して磁気テープ２１の位置が幅方向に変動したとしても、サーボ信号の読み取り間隔が従来に比べて短いため、単位時間当たりのサーボ信号のサンプル数が多くなり、磁気テープ２１に対する磁気ヘッドユニット６０の追従性を向上させることができる。

また、サーボパターン部１５を磁気テープ２１上の全てのデータバンド上に振り分けて
形成したことにより、例えば磁気テープ２１の幅方向の寸法が温度や湿度の影響で変化した場合、再生されるサーボ出力が磁気ヘッドにより変化する。例えば磁気ヘッド６１を基準として考えると、図３Ｂのサーボ出力は、
磁気ヘッド６１のサーボ出力：Ｐ２１＝Ｐ２２
磁気ヘッド６２のサーボ出力：Ｐ２１＞Ｐ２２
磁気ヘッド６３のサーボ出力：Ｐ２１＞＞Ｐ２２
となる。このようなサーボ出力の変化を検出した場合、データ信号の記録再生を停止したり、或いは複数の磁気ヘッドで同時に記録再生する従来の方式から、１つの磁気ヘッドのみを使ってデータを記録再生する方法に切り替え、記録再生時のエラーを予防することが可能になる。

また、各データバンド２２〜２４において、サーボパターン部１５を所定の間隔Ｐ２４毎に形成し、サーボパターン部１５間にデータ信号を記録可能な構成としたことにより、１本の磁気テープ２１におけるデータ信号の記録可能容量を大きくすることができる。例えば、図３Ａに示すＰ２５〜Ｐ２７が図２Ａに示すＰ１４と同じ寸法であるため、記録可能容量は同等である。

なお、本実施の形態では、サーボパターン部１５の間隔Ｐ２５〜Ｐ２７のそれぞれを５０μｍとしたが、この数値は一例である。間隔Ｐ２５〜Ｐ２７のそれぞれを狭くすることで読み取られるサーボ信号のサンプル数を多くすることができるので、より追従性を向上させたトラッキングサーボを行うことができる。一方、サーボパターン部１５の間隔Ｐ２５〜Ｐ２７のそれぞれを広くすることで、データバンド２２〜２４におけるデータ信号の記録可能容量を多く確保することができる。

また、本実施の形態では、全てのデータバンドにサーボパターンを形成する構成としたが、必ずしも全てのデータバンドにサーボパターンを形成しなくてもよい。例えば、１６本のデータバンドを備えた磁気テープの場合、奇数列及び偶数列のデータバンドのうちいずれか一方のデータバンドのみにサーボパターンを形成する構成であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、サーボパターン部１５の間隔Ｐ２５〜Ｐ２７を均等間隔としたが、不等間隔であっても同様にトラッキングサーボを行うことができる。

（実施の形態４）
〔１．磁気テープの基本構成〕
図４Ａは、本実施の形態における磁気テープの構成を示す。図４Ａにおいて、図３Ａに示す構成と同様の構成については、同一番号を付与して詳細説明は省略する。図４Ａに示すように、磁気テープ３１は、その長手方向に複数のデータバンド３２，３３，３４を備えている。また、磁気テープ３１は、ドライブによって矢印ＡまたはＢに示す方向へ搬送される。

データバンド３２は、複数のデータトラックと、サーボパターン部３５とが形成されている。データトラックは、データ信号を記録可能な領域であり、本実施の形態では１つのデータバンドに５本のデータトラックを備えている。説明の便宜上、データバンド３２，
３３，３４における上端及び下端のデータトラックのみに符号を付与した（符号３２ａ、３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ）。

サーボパターン部３５は、データバンド３２〜３４における所定位置に形成され、サーボパターン３５ａ及び３５ｂを備えている。サーボパターン３５ａ及び３５ｂは、磁気テープ３１の長手方向に傾斜したストライプ状のパターンで形成され、略「ハ」の字状に形成されている。本実施の形態では、図示のように１つのサーボパターン部３５に４本のサーボパターンを備えているが、これは一例である。また、サーボパターン部３５は、データバンド３２〜３４のそれぞれにおいて、間隔Ｐ３３毎に形成されている。また、データバンド３３において、データバンド３２に形成されたサーボパターン部３５から磁気テープ３１の長手方向に所定距離Ｐ３４離れた位置に、サーボパターン部３５が形成されている。また、データバンド３４において、データバンド３３に形成されたサーボパターン部３５から磁気テープ３１の長手方向に所定距離Ｐ３５離れた位置に、サーボパターン部３５が形成されている。また、データバンド３２において、データバンド３４に形成されたサーボパターン部３５から磁気テープ３１の長手方向に所定距離Ｐ３６離れた位置に、サーボパターン３５が形成されている。すなわち、データバンド３２〜３４には、それぞれＰ３３の間隔でサーボパターン部３５が形成され、その形成位置を互いに磁気テープ３１の長手方向にずらして形成されている。なお、距離Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６はそれぞれ同じ値であり、和が距離Ｐ３３と一致するようにサーボパターン部３５を形成している。本実施の形態では、距離Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６はそれぞれ５０μｍとした。また、各サーボパターン部３５の前後に、図３Ａに示すようなサーボマーク及びシンクマークが形成されているが、説明の便宜上、図４Ａにおける図示は省略した。

なお、本実施の形態では、データバンド３２，３３，３４には、それぞれ５本のデータトラックを形成する構成としたが、データバンドの本数、データトラックの本数はこれらに限定されない。

〔２．トラッキングサーボの動作〕
本実施の形態におけるデータ信号の記録および再生の基本的な動作は、前述の実施の形態１から３のいずれかに記載の動作と同様であるため説明は省略し、トラッキングサーボの動作を中心に説明する。

磁気ヘッド６１は、磁気テープ３１に対してデータ信号を記録または再生している時、データバンド３２の所定のトラックをトレースし、磁気ヘッド６２はデータバンド３３の所定のトラックをトレースし、磁気ヘッド６３はデータバンド３４の所定のトラックをトレースしている。以下の説明では、磁気ヘッド６１〜６３が、各データバンド３２〜３４における最上段のデータトラックをトレースしていることとして説明する。

磁気テープ３１が矢印Ａに示す方向へ搬送される時、磁気ヘッド６１は、データトラック３２ａをトレース中にサーボマーク（図３Ａ等参照）を検出すると、サーボパターンを読み取る動作に切り換えられる。これにより、磁気ヘッド６１は、サーボマークに続くサーボパターン３５ａ及び３５ｂを読み取る。

図４Ｂは、磁気ヘッド６１がデータトラック３２ａをトレースしている時に再生されたサーボ信号の波形を示す。図４Ｃは、磁気ヘッド６１がデータトラック３２ｂをトレースしている時に再生されるサーボ信号の波形を示す。

磁気ヘッド６１が、データトラック３２ａの幅方向の中心をトレースしていれば、再生されるサーボ信号は図４Ｂに示すピーク間隔Ｐ３１となる。このピーク間隔Ｐ３１のサーボ信号を検出することで、磁気ヘッド６１がデータトラック３２ａをトレースしているこ
とを検出することができる。一方、磁気ヘッド６１が、データトラック３２ｂの幅方向の中心をトレースしていれば、再生されるサーボ信号は図４Ｃに示すピーク間隔Ｐ３２となる。このピーク間隔Ｐ３２のサーボ信号を検出することで、磁気ヘッド６１がデータトラック３２ｂをトレースしていることを検出することができる。すなわち、サーボパターン３５ａ及び３５ｂは、略「ハ」の字状に形成されているため、データバンド３２における各データトラックをトレースしている時に得られるサーボ信号のピーク間隔は、データトラック毎に異なる、ドライブ側では、サーボ信号のピーク間隔に基づいて、現在磁気ヘッド６１がトレースしているデータトラックを特定することができる。

また、磁気テープ３１が、ＬＴＭなどが原因で磁気ヘッドユニット６０に対してその幅方向（矢印ＣまたはＤに示す方向）に変位したり、温湿度膨張などによって幅方向に変形している場合は、磁気ヘッド６１とサーボパターン３５ａ及び３５ｂとのテープ幅方向の相対位置がずれるため、再生されるサーボ信号のピーク間隔が変動する。例えば、磁気ヘッド６１がデータトラック３２ａをトレース中に、磁気テープ３１が矢印Ｄに示す方向に変位した場合、磁気ヘッド６１から得られるサーボ信号のピーク間隔は、ピーク間隔Ｐ３１よりも小さくなる。一方、磁気テープ３１が矢印Ｃに示す方向に変位した場合は、磁気ヘッド６１から得られるサーボ信号のピーク間隔は、ピーク間隔Ｐ３１よりも大きくなる。ドライブ側では、このようなサーボ信号のピーク間隔の変動に基づきオフトラック量を算出し、そのオフトラック量がゼロになるように磁気ヘッドユニット６０を矢印ＣまたはＤに示す方向へ移動させる。これにより、磁気ヘッド６１，６２，６３を所定のデータトラックに追従させることができる。

磁気ヘッド６１は、サーボパターン部３５の読み取り後、シンクマーク（図３Ａ等参照）を検出すると、再びデータ信号の記録動作または再生動作に切り換えられる。

次に、磁気テープ３１を所定距離（距離Ｐ３４に相当）搬送後に、磁気ヘッド６２がデータバンド３３に形成されたサーボパターン３５ａ及び３５ｂを読み取る。ドライブ側では、データバンド３３に形成されたサーボパターン３５ａ及び３５ｂに基づくサーボ信号によってオフトラック量を算出し、そのオフトラック量がゼロになるように磁気ヘッドユニット６０を磁気テープ３１の幅方向に移動させる。

さらに、磁気テープ３１を所定距離（距離Ｐ３５に相当）搬送後に、磁気ヘッド６３がデータバンド３４に形成されたサーボパターン３５ａ及び３５ｂを読み取る。ドライブ側では、データバンド３４に形成されたサーボパターン３５ａ及び３５ｂに基づくサーボ信号によってオフトラック量を算出し、そのオフトラック量がゼロになるように磁気ヘッドユニット６０を磁気テープ３１の幅方向に移動させる。

〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、タイムベースサーボ方式のサーボ信号で構成されたサーボパターン部３５を、磁気テープ３１の長手方向に断続的に形成したデータバンド３２に備えたことにより、ＬＴＭ（蛇行状の変形）が発生して磁気テープ３１の位置が幅方向に変動したとしても、サーボ信号の読み取り間隔が従来に比べて短いため、単位時間当たりのサーボ信号のサンプル数が多くなり、磁気テープ３１に対する磁気ヘッドユニット６０の追従性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、磁気テープ３１のサーボ信号の出力レベルが低下しても、サーボエラーが生じにくく、安定したトラッキングサーボを実行することができる。す
なわち、磁気テープは、主に磁性層の厚みの変動が原因で、サーボ信号の出力レベルに変動が生じやすいが、本実施の形態のようにサーボ信号の出力波形の有無のみを検出する構成とすることにより、たとえサーボ信号の出力レベルが低下したとしてもサーボエラーが生じにくい。

また、サーボパターン部３５を磁気テープ３１上の全てのデータバンド上に振り分けて形成したことにより、例えば磁気テープ３１の幅方向の寸法が温度や湿度の影響で変化した場合、再生されるサーボ出力が磁気ヘッドにより変化する。例えば、磁気ヘッド６１から得られるサーボ信号のピーク間隔（図４ＢのＰ３１に相当するもの）をＰ３１Ａ、磁気ヘッド６２から得られるサーボ信号のピーク間隔をＰ３１Ｂ、磁気ヘッド６３から得られるサーボ信号のピーク間隔をＰ３１Ｃとし、磁気ヘッド６１を基準として考えると、各磁気ヘッドから得られるサーボ信号のピーク間隔は、
Ｐ３１Ａ＜Ｐ３１Ｂ＜Ｐ３１Ｃ
となる。このようなサーボ信号のピーク間隔の変化を検出した場合、データ信号の記録再生を停止したり、或いは複数の磁気ヘッドで同時に記録再生する従来の方式から、１つの磁気ヘッドのみを使ってデータを記録再生する方法に切り替え、記録再生時のエラーを予防することが可能になる。

なお、本実施の形態では、サーボパターン部３５の間隔Ｐ３４〜Ｐ３６のそれぞれを５０μｍとしたが、この数値は一例である。間隔Ｐ３４〜Ｐ３６のそれぞれを狭くすることで読み取られるサーボ信号のサンプル数を多くすることができるので、より追従性を向上させたトラッキングサーボを行うことができる。一方、サーボパターン部３５の間隔Ｐ３４〜Ｐ３６のそれぞれを広くすることで、データバンド３２〜３４におけるデータ信号の記録可能容量を多く確保することができる。

本発明の磁気テープは、サーボパターンが形成されている磁気テープに有用である。

１，１１，２１磁気テープ
２サーボバンド
３，４，１２，２２，２３，２４データバンド
１５サーボパターン部
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆサーボパターン

Claims

１つの磁気ヘッドによりデータ信号が記録再生される、複数本のデータトラックによって構成されたデータバンドを、長手方向に複数本備えた磁気テープであって、
前記データバンドが、いずれも同じ本数の前記データトラックにより構成され、
前記データバンドのうち、２以上の所定の本数毎に配置された一つの前記データバンドのみに、バースト信号で構成されたサーボパターンからなるサーボパターン部が形成され、
前記サーボパターン部は、当該磁気テープの長手方向に所定の間隔で形成されている、磁気テープ。
前記サーボパターン部の前記長手方向の前後には、それぞれサーボマークとシンクマークとが形成されていて、前記データバンドにおける隣り合う前記データトラックに設けられた前記サーボマークと前記シンクマークとの形成位置が異なっている、請求項１に記載の磁気テープ。
前記サーボパターン部は、複数個のサーボパターンにより構成され、
前記サーボパターンの個数は、前記データバンドを構成する前記データトラックの本数をｎ本としたときに、（ｎ＋１）個である、請求項１に記載の磁気テープ。