JPH076338A - テープサーボトラックシークアルゴリズムの正確さを改善するための方法と装置 - Google Patents

テープサーボトラックシークアルゴリズムの正確さを改善するための方法と装置

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JPH076338A
JPH076338A JP6050484A JP5048494A JPH076338A JP H076338 A JPH076338 A JP H076338A JP 6050484 A JP6050484 A JP 6050484A JP 5048494 A JP5048494 A JP 5048494A JP H076338 A JPH076338 A JP H076338A
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servo
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    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/584—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/008—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires
    • G11B5/00813—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires magnetic tapes
    • G11B5/00878—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires magnetic tapes transducing different track configurations or formats on the same tape

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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気テープ用のライト／リードヘッドの位置
決めの正確さを増加させる。 【構成】 駆動ユニット内を走行しているテープの横断
方向移動は、そのテープに関する横断方向移動の特性で
ある、前に説明された波形、を得るためにモニターさ
れ、そしてその波形は蓄積される。テープ上のサーボト
ラックに対するサーボヘッドの位置決めは、どのような
公知のトラックシークアルゴリズムによってでも発生さ
れる制御信号を用いて制御される。蓄積されていた波形
はリコールされ、そして制御信号上に重ね合わせられ、
これによってサーボヘッドの位置決めの正確さが著しく
増加され、他方、このことはライト／リードヘッドの位
置決めの正確さを増加させることになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ライト／リードヘッド
を、その上にデータおよびサーボトラックが高密度フォ
ーマットで存在する、磁気テープに対して位置決めする
のに用いられる一般的な型式のテープサーボトラックシ
ークアルゴリズムの正確さを改善するための方法と装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】キャプスタンホイールおよびモーターの
ローターのような、テープカートリッジの回転路内の不
完全さは、テープ横断方向の移動において観察される特
性周波数を生じさせるということはよく知られている。
所定のテープ速度およびカートリッジハブ上に巻かれた
所定のテープの長さにおいて、各回転路はそれ自身の特
性周波数を持っている。このことはテープの長さ方向お
よび横断方向の両方における振動を生じさせる。従来、
それらダイナミックなテープ移動は、スペクトルアナラ
イザの助けを必要とする、またはディジタルストレージ
オシロスコープ上に捕捉されるタイムドメイン波形のフ
ァーストフーリエ変換を行うことによって得られる、周
波数ドメインにおいて特徴付けられていた。テープガイ
ド内でのテープ位置の、ある程度の突然の横断方向にお
ける変移が起こりうることもまた、知られていた。この
後者のテープ変移の型は、回転路の特性周波数によって
直接的に生じるのではなく、またこれと直接的な関係も
ない。このことは本発明を理解する上での重要な点であ
る。しかし、カートリッジ振動または外力（例えば、重
いテープハブ上にかかる重力、または外部の機械的ノイ
ズ）が、そのような突然の変移をトリガーするというこ
とを知っておくことは無駄ではない。突然の変化は、単
にそれらが発生するための機会がありさえすれば、起こ
りうるのである。テープガイドおよびテープ幅の機械的
な許容差によって、テープがテープガイドの一方の側に
関して絶対的な位置に保たれるということはありえな
い。今日使用されている４分の１インチカートリッジに
関する、最悪の場合の、もっとも広いガイドともっとも
狭いテープとの間の「ギャップ」は４６μｍである。突
然の変化がランダムに起きたとすれば、テープには、回
転路に逆らう、正確に同じ振動がもたらされる。
【０００３】その上に高密度フォーマットによるデータ
とサーボトラックとを持つテープに関して、ライト／リ
ードヘッドを、選択されたトラックに対して正確に位置
ぎめできるようにすることは限界的である。このこと
は、多くの技術者が知っているサーボヘッドおよびトラ
ックシークアルゴリズムを利用して達成される。そのよ
うなアルゴリズムのすべては、置かれているテープ自体
の、そして残りは、テープ走行方向に垂直な（横断す
る）方向における「期待される」位置における、正確さ
に依存している。こうして通常はサーボトラックシーク
の間にはサーボがロックされていないために、前に説明
した横断方向のテープ移動は公知のトラックシークアル
ゴリズムの正確さを低下または制限させる。
【０００４】
【発明の目的】磁気テープ用のライト／リードヘッドを
磁気テープに対して位置決めするのに用いられる一般的
な型式のテープサーボトラックシークアルゴリズムの正
確さを改善する。
【０００５】
【発明の構成】ここで本発明は、発明者によって開始さ
れた実験から導き出される物理的な観察を基にして開示
される。スターティングポイントは、従来技術において
も一般にされているように、タイムドメインにおいて、
そして周波数ドメインにおいてではなく、振動を観察す
ることである。誰でも以下の実験をすることは可能であ
る。テープの横断方向の移動は、例えば横断方向のテー
プ移動が検出器上に達する光の量を変調するような、そ
の結果、検出器上に達する光に比例するアナログ出力信
号を提供するような、光学的テープエッジ検出器を使用
して、固定位置（すなわち、磁気記録ヘッド）から観察
される。しかも、テープのエッジには小さなカットまた
は穴（マーク）が設けられていて、このマークが検出器
の前に来たときにマーカーがアナログ信号を発生させる
ようになっている。さらにディジタルストレージオシロ
スコープは、このマーカーが生じたその時にオシロスコ
ープの記録を開始させるような、所定の大きさのトリガ
ースレッショールドにセットされている。テープはこの
マークよりも前の位置からスタートされて、マークが現
れる前にその固定された、サーボ制御された速度に達す
るようにされる。マーカーがオシロスコープをトリガー
させた時、横断方向テープ移動または振動に比例した信
号が、テープの一定の速度によって互いに関係付けられ
る、テープのある長さおよび時間にわたって、メモリー
内に蓄積される。次にこのテープはストップし、そして
そのスタート位置まで巻き戻され、さらにオシロスコー
プをトリガーすることによって、前と全く同じ長さのテ
ープ位置において同じ手順が繰り返され、そして前と全
く同じ時間とテープ位置において記録がストップされ
る。この手順は何度でも繰り返すことができ、そして蓄
積されているタイムドメイン波形は互いに比較されるこ
とが、すなわち各波形間の補正を実行することが、可能
となっている。
【０００６】図１は、５ １／４インチフォームファク
ターテープストリーマーに関する、テープが１２０ｉｐ
ｓで走行している時の、１／４インチテープカートリッ
ジで得られた、そのような実験の結果を示している。上
方のグラフは実験の最初に記録された波形であり、そし
て下方のグラフは１０００波形の平均を表している。時
間スケールは１０ｍｓ／ｄｉｖ．であり、そして垂直ス
ケールは８マイクロメーター／ｄｉｖ．である。図１の
グラフは人為的に垂直に移動させたものではない。これ
らの波形から、２つの極めて重要な結論を得ることが可
能である。第１は、複数の信号間に極めて強力な相関関
係が見られることを、明白に、そして何の代数的な処理
を施すことなく知ることができるということである。個
々のグラフ間において相関がゼロであれば、検出器に対
するテープ位置の平均ドリフトによって、下方のグラフ
は第１のグラフの上あるいは下のどちらかに位置する直
線形に平均化されるであろう。第２の重要な結論は、テ
ープが垂直方向に変移するという事実にも係わらず、ダ
イナミックな横断方向テープ移動は基本的には乱されて
いないということである。このことは、図１における２
つの波形の間に見られる強い相関関係から明らかであ
る。このことは後に説明される本発明の重要な点、すな
わちダイナミックな横断方向テープ振動を引き起こすカ
ートリッジおよびモーターの回転路に由来する特性波形
の物理的メカニズムは、そのガイド内においてテープの
スライドを引き起こす物理的なメカニズムとは直接的に
は結び付いていないという事実、を提供するものであ
る。このことを表現する別の方法は、それらメカニズム
は直交している、ということである。このため、それら
は２つの異なるアルゴリズム、それぞれは相関する振
動、およびランダムな突然の、またはゆっくりしたテー
プドリフト、の両方に対する補償のために磁気記録用ヘ
ッドの移動を制御する、で処理されることが可能であ
る。
【０００７】５０ｍｓ／ｄｉｖ．のタイムスケールで、
しかし同じテープ速度で描かれている図２は、記録され
た最初の、そして１０００回目の波形の単独のショット
を示している。相関関係は驚くほど強い。
【０００８】図３は、図２と同様の実験から得られる図
である。上方のグラフは最初の波形であり、そして下方
のグラフは平均波形である。最初の波形からの小さな詳
細部分さえ、平均振動を表す波形内に見ることができ
る。
【０００９】この観察の物理的なキーは、今や明らかに
見えている。１／４インチカートリッジベルトは直接的
にテープ、テープハブ、ベルトローラー、ドライブホイ
ール、カートリッジキャプスタン、モーターシャフトお
よび他へのモーターのローターに結合している。これは
カートリッジキャプスタンがドライブホイール上で滑ら
ない限り、そしてベルトがハブ上にロードされたテープ
に対して滑らない限り、あるいはローラー上で、または
カートリッジキャプスタン上で滑らない限り、安定的
に、そして強力に結合された精密装置である。１／４イ
ンチテープストリーマーにおいては、キャプスタンモー
ターサーボは、テープ速度を直線的な勾配に沿って注意
深く勾配上昇させるので、この結合は維持される。テー
プが停止した時には、この結合はまた、カートリッジ内
の内部摩擦力を用いることによって、またはモーターの
勾配降下サーボ制御されたブレーキ動作によって、保護
される。カートリッジがキャプスタンホイールから外れ
ない限り、この結合は維持される。よく設計されたテー
プ駆動装置においては、横断方向テープ移動を支配する
コンポーネントは、カートリッジ自体の回転路から離さ
れている。本発明人の測定はこの現象を確認したのであ
る。
【００１０】このため、図に示されているように、テー
プの支配的なダイナミックな横断方向振動は、１つの単
独の、カートリッジ／ドライブに独特なスペースドメイ
ン波形、これはテープ速度と共に２つのドメイン間でス
ケールされた、１つの相応するタイムドメイン波形に変
換される、として考察することが可能である。このカー
トリッジはテープ駆動装置から取り外すことが可能であ
るが、さらにこのカートリッジがこの駆動装置に再挿入
され、そして再び駆動されるならば、同じ特性波形が測
定されるであろう。
【００１１】
【実施例】前に説明したように、本発明人は近年、カー
トリッジが所定の場所にロックされて、そしてカートリ
ッジキャプスタンがドライブホイールに係合している時
には、さらにカートリッジがその駆動装置から取り除か
れた時にも、ダイナミックな横断方向テープ移動（ＴＴ
Ｍ）は走行しているテープの長さ方向位置に関してラン
ダムではないということを発見した。この観察は、カー
トリッジそれ自身が横断方向テープ移動に関するそれ自
身の特性「シグニチュア」を持っているという結論によ
って要約される。このシグニチュアはサンプルされたテ
ープ位置に相当するメモリー位置に蓄積される。サーボ
トラックはカートリッジの外側に記録されているため、
サーボトラックもまたテープがそうであるように、ヘッ
ドに対して移動する。
【００１２】公知のテープシークアルゴリズムの正確さ
を改善するための、上の観察に基づいた、そしてサーボ
フォーマットを有するテープ用として意図された、方法
においては、カートリッジがテープ駆動装置内に挿入さ
れたときに、ＴＴＭのわずかな部分が、テープの開始
（ＢＯＴ）およびテープの終了（ＥＯＴ）において初期
的に記録され、そして分離された動作としてメモリー内
にロードされる。蓄積された情報の量は、サーボがロッ
クされることのできる前に使用されるべき評価される最
大テープ長に対応している。トラックシークおよびトラ
ックカウントアルゴリズムの間は、このサーボ装置はロ
ックされない。動作の間には、ＴＴＭ情報は磁気記録ヘ
ッドへの（このアルゴリズムを利用して得られる）位置
コマンド上に重畳される。このことは、書き込み動作の
間のデータのファイルプロテクトに関して致命的となり
うるトラックのミスカウントの危険を減少させるもので
ある。
【００１３】この方法と、それに対応する装置とは、磁
気ヘッドがリニアアクチュエーターによって、またはス
テッパーモーターによって移動させられる、例えば専用
化、内蔵型、両方のサーボフォーマット用の、および他
の型のサーボフォーマット(例えばテープエッジセンシ
ング装置）用の、高トラック密度テープフォーマットに
関するサーボトラックシークアルゴリズムの信頼性を改
善するのに用いられる。ステッパーモーターおよびリニ
アアクチュエーター（またはこれがサーボ帯の全範囲
（１０Ｇバイト型駆動装置に関して約０．５ｍｍのリニ
アアクチュエーター範囲）にわたって動作可能ならリニ
アアクチュエーターだけ）が、もしそれらがテープのそ
のような速いダイナミックな移動に追従可能であれば、
線形勾配とメモリーリコールされるＴＴＭを重ね合わせ
する機能を実行することができる。このことは、機械的
な設計が、かなり高い周波数においてもオープンループ
モードで動作することが可能であるようにされなくては
ならないことを意味している。このため、この機械的な
装置は、ＴＴＭの周波数範囲内に位置する自己共振周波
数からは自由にされなくてはならない。適切な機械的ア
クチュエーターは、本代理人のコペンディング出願とな
っており、後に示される。もしリニアアクチュエターだ
けが用いられるのであれば、位置コマンドはリニアな、
アナログ勾配電流からなり、それにリコールされるＴＴ
Ｍ位置が加えられる。この付加は、ディジタルーアナロ
グ変換の前に、または後で、のいずれでも実行すること
ができる。
【００１４】本方法によれば、テープがＢＯＴから、ま
たはＥＯＴからスタートする都度、テープ長さ方向位置
マーカー信号が、テープの横断方向移動（ＴＴＭ）のア
ナログ−ディジタルサンプリングをトリガーし、そして
信号プロセッサーはそのサンプルをメモリー内に蓄積す
る。この手順は正確さを改善するために、パスからパス
へと測定ベクトルを平均化することによって繰り返すこ
とが可能である。例えば、それらの位置におけるＴＴＭ
の極めて良好な評価を得るためにＢＯＴ位置において、
およびＥＯＴ位置において、両方とも３ショットのパス
を行うことができる。それらの測定動作の間のトラック
サーボ装置は、テープのダイナミックな移動を測定する
ために使用できるサーボパターンのダイナミックレンジ
および使用されるリードギャップの幅によって、非ロッ
ク状態、またはロック状態、のいずれにあってもよい。
後者の場合には、サーボエラー信号およびオープンルー
プサーボゲインの知識が、実際の偏りを計算するために
使用されるべきであり、最初の場合には、その偏りは直
接的に使用できる。
【００１５】メモリー内に蓄積された情報は、ＢＯＴま
たはＥＯＴから巻き取りまたは巻き戻し動作が開始され
る都度に、すなわちサーボがロックされておらず、トラ
ックがディジタルサーボプロセッサーによってカウント
されている時のサーボトラックシーキング周期の間、次
々に使用される。トラックシークおよびトラックカウン
ト動作の間にサーボトラックに垂直にサーボヘッドを移
動させるのに使用される公知のアルゴリズムの一部とし
てサーボが部分的にロックされているとしても、リニア
な勾配とリコールされるＴＴＭの重ね合わせは、サーボ
位置コマンドのための基礎として使用される。ここで開
示される方法は、こうしてベルト駆動されるカートリッ
ジ、すなわち１／４インチデータカートリッジ、におけ
るサーボトラックをカウントするために使用されるすべ
てのアルゴリズムの型式において、改善を提供すること
ができる。
【００１６】上記の方法によって動作する例としての装
置が、図４に示されており、その機能は以下の通りであ
る。複合ヘッド２は、その上に複数のデータトラック
（そのうちの２つはＤＴb およびＤＴc として概略的に
示されている）および複数のサーボトラック（そのうち
の１つはＳＴとして概略的に示されている）を持つテー
プ１上に位置ぎめされている。複合ヘッド２はヘッドキ
ャリア３上に取り付けられており、そしてテープ走行の
方向（図４の実施例におけるテープ走行はテープ１上の
矢印によって示されているように左から右である）に垂
直な方向に移動可能である。
【００１７】複合ヘッド２はデータトラックに対してラ
イト／リードヘッドを位置ぎめするのを助けるように使
用される。図４の例に示されるように、１つまたはそれ
以上のライト／リードヘッドが、複合ヘッド２内のサー
ボヘッドに含まれることがあり、ここでは複合ヘッド２
は、ライト／リードヘッド２Ｂおよび２Ｃをそれぞれテ
ータトラックＤＴbＤＴcに対して位置ぎめするのに使用
されるサーボトラックＳＴを追従する１つのサーボリー
ドヘッド２Ａを含んでいる。テープ走行方向に垂直なラ
イト／リードヘッド２の位置ぎめ調節は、微位置ぎめ器
４と粗位置ぎめ器５によって行われる。例えば粗位置ぎ
め器５は、複合ヘッド２を望ましいトラックに対して全
体的に位置ぎめするためにヘッドキャリア３全体を移動
させることが可能であり、そして次に微位置ぎめ器４は
キャリア３上の複合ヘッド２の位置を望ましいトラック
に対して精密に調節する。複合ヘッド２の、そのような
粗／微調節を実行するための構造は、例えば、その両方
とも本発明の代理人であるタンドバーグ データＡ／Ｓ
社に委託されテープ走行方向に垂直なライト／リードヘ
ッド２の位置ぎめ調節は、微細位置ぎめ器４と粗位置ぎ
め器５によって行われる。た、１９９１年１２月３１日
に出願された「テープ駆動ユニット用の磁気ヘッドステ
ッピングサーボ装置」と題する、コペンディテング出願
第０７／８１５，１６７号の中で説明されているよう
な、あるいは１９９２年２月１９日に出願された「磁気
ヘッドを位置ぎめするための方法と装置」と題する、コ
ペンディング出願第０７／８３６，９５５号の中で説明
されているようなものであってよい。
【００１８】知られているように、テープ１が移動して
いる時には、サーボヘッドは複合ヘッド２とテープ１と
の間に関して既知の位置を維持する上での基準としてト
ラックＳＴのようなサーボトラックからの信号を得るこ
とができ、それによって、その上に情報を書き込むか、
またはそこから情報を読み出すかのいずれかのためにラ
イト／リードヘッドが１つのデータトラックから他へと
移動を要求された時に、ライト／リードヘッドはトラッ
クＤＴのような、望ましいデータトラックに対して正確
に位置ぎめされることが可能である。前に指摘したよう
に、このことは多くの公知のトラックカウンティング／
トラック位置ぎめアルゴリズムの１つによって実行され
る。この目的のために、サーボトラックＳＴ内に含まれ
る情報を読み取ることによって、複合ヘッド２によって
発生されたアナログの電気信号が、増幅器６に供給さ
れ、アナログ−ディジタルコンバーター７内でディジタ
ル形式に変換され、そして公知の方法で動作するサーボ
復調器８に供給される。サーボ復調器８の出力は、以下
に説明するように使用されるために、ディジタル信号プ
ロセッサー１０内に含まれるマイクロプロセッサー９に
供給される。こうしてサーボ復調器８からマイクロプロ
セッサー９に供給される信号は、その環境の下で最も適
切であると判断される公知のトラックシークアルゴリズ
ムを用いて一般的な方法で得られる。
【００１９】この装置はまた、その上にテープ１の反対
側に設けられた（示されていない）光源からの光が投射
する光学センサー１１をも含んでいる。この光学センサ
ー１１はリードヘッド２Ａ，２Ｂおよび２Ｃを通る直線
に可能に限り近く設けられることが必要であり、このよ
うにすれば光学センサー１１とそれらのリードヘッドの
位置が、同じであると見なすことができる。こうして、
図４に示されたそれらコンポーネントの相対位置は、実
際位置を示すことを意図してはいない。本発明によれ
ば、テープ１には、信号内のマーカーとして使用される
ために光学センサー１１の出力に比較的大きな信号スパ
イクを与えるように、テープエッジ近くのノッチ１２ま
たはパンチされた小さな補助穴のような何らかの型の変
形が設けられる。図４の実施例では、ノッチ１２はＢＯ
Ｔにおいて示されているが、しかし同様なノッチがＥＯ
Ｔにも設けられることが可能であることは理解される。
光学センサー１１のアナログ出力はアナログ−ディジタ
ルコンバーター１４の中でディジタル形式に変換され、
そして図１，図２および図３に示される型の波形、複合
のカートリッジ／駆動装置用のＴＴＭの特性は、ディジ
タル信号プロセッサー１０に含まれるメモリー１５内に
蓄積される。（コンバーター１４からの信号は、実際に
はマイクロプロセッサー９に供給されるのであり、そし
てこのことはディジタル信号プロセッサー１０が信号を
メモリー１５に向かわせる内部データバスを含んでいる
と理解するべきである。）微位置決め器４および粗位置
決め器５のための制御信号が発生されたときに、マイク
ロプロセッサー９はメモリー１５からリコールした蓄積
されていたＴＴＭ信号を、メモリー１５内のテーブルか
らリコールしたリニア勾配信号と、重ね合わせる。ディ
ジタル形式でマイクロプロセッサー９により発生される
これらの制御信号は、それぞれのディジタル−アナログ
コンバーター１６および１７においてアナログ信号に変
換される。
【００２０】本発明の望ましい実施例が図６および図７
に示されており、そしてここでは光学センサー１１の代
わりにテープ穴検出器が使用されており、特定の位置に
配置された前もってフォーマット形成された穴を持つテ
ープが使用され、そしてその例としてＱＩＣ標準第１３
９号による１０Ｇバイト用の穴フォーマットが図５に示
されている。図６および図７に示されているそれぞれの
実施例の部分は、単に図４に示された全体装置からの発
展部分を構成するコンポーネントのみを表しているので
あって、そのため図４の残りのコンポーネントは他の実
施例においても存在しているものと理解されるべきであ
る。
【００２１】図６および図７の実施例は、前進および後
退読みとりのためにリードヘッドの組２１Ａおよび２２
Ａ，２１Ｂおよび２２Ｂ，２１Ｃおよび２２Ｃ，ならび
に２１Ｄおよび２２Ｄを持つ１０Ｇバイトサーボフォー
マットを示している。ギャップライン２３の反対側の前
進および後退リード位置においては、ＴＴＭは等しいと
仮定する。
【００２２】図６に示されている、望ましい実施例の１
つにおいては、（駆動装置内に既に存在している）光学
テープ穴検出器１８が、ＴＴＭをテープの長さ方向位置
に相関させる信号を提供するために使用される。（光学
センサー１１とは異なって、検出器１８は可能な限りリ
ードヘッドに接近して位置取られる必要はなく、そのた
め検出器１８の位置は、データカートリッジにおいて標
準的である（示されていない）ミラーの位置によって決
められる。）テープ穴デコーダー１９はテープ上の穴パ
ターンのフォーマット内に存在するカートリッジＩＤに
従って、マイクロプロセッサー９から（公知の通り）プ
ログラムされている。カートリッジが駆動装置内に挿入
された時、テープ穴検出器はカートリッジＩＤを検出
し、これはマイクロプロセッサー９に供給され、次にマ
イクロプロセッサーはデコーダー１９を、今や駆動装置
内では知られているカートリッジの型式に結びついてい
るＥＯＴおよびＢＯＴパターンを「探し出す」ようにプ
ログラムする。
【００２３】同期信号はテープ穴デコーダー１９から、
線２０、これはまた、蓄積されていたデータが、いつメ
モリー１５からリコールされるべきかを示す信号をも提
供する、を通してマイクロプロセッサー９に提供され
る。同期信号は、カウントすることにより、あるいはま
たＢＯＴ範囲内に含まれるテープ識別穴をデコードする
ことにより、または単純にＢＯＴまたはＥＯＴ穴のトラ
ックを保持することにより、得ることができる。データ
捕捉スタート信号は、最後のＢＯＴまたは（反対のテー
プ端で）最後のＥＯＴが生じたときに発生される。同期
信号およびテープ穴に関する実際のサーボトラックシー
ク動作を遅延させることもまた可能である。テープ穴検
出器は（カートリッジミラーが設けられているところで
は）テープカートリッジの、複合ヘッド２から下流の他
端に設けられているので、固有の遅延はＢＯＴにおいて
発生する。テープが別の方向に移動するならば、最後の
ＥＯＴ穴の対がテープ穴検出器１８を通過した後に、そ
の穴が複合ヘッド２に達するには、ある程度の時間が必
要とされる。いくつかのテープフォーマットにおいて
は、テープ穴はサーボトラックを突き抜けており、この
ためディジタルプロセッサーは、データ捕捉のスタート
の前の最後のＥＯＴ穴の後に遅延を導入することが望ま
しい。しかし本発明の目的に関しては、どこでサーボデ
ータの捕捉がスタートしたか、あるいはそれがどれだけ
続いたか、ということは重要ではない。必要とされるの
は、単に捕捉が都度同じテープ位置においてスタートす
ることであり、そして最悪条件のサーボトラックシーク
動作に関して必要な継続時間だけは持続することであ
る。サーボトラックシークは普通、ロードポイントＬＰ
または早期警戒ＥＷ（図５参照）に達する前に終了す
る。
【００２４】別の望ましい実施例が図７に示されてお
り、ここではリードヘッドおよび補助トラックが、最初
のパスにおいてテープエッジの「空きの」領域にライト
ヘッド２３Ｄによって書き込まれる。次のパスにおいて
は、リードヘッド２１Ｄおよび２２Ｄは普通にテープエ
ッジ上に位置取られ、そしてライトヘッド２３Ｄによっ
て書かれた信号を読みとり、これはＴＴＭによって復調
される。テープが後退移動するのはこの「次のパス」で
あり、ＴＴＭ波形は時間が逆転したような形でリコール
される。リードヘッド２１Ｄおよび２２Ｄは逆方向コン
パチブルチャンネルの一部であり、これは普通の駆動装
置には存在するものである。２１Ｄおよび２２Ｄによっ
て読み出されたＴＴＭ変調された信号は、増幅器６を通
って、そしてリードチャンネルバンドパスフィルター２
４を通過するが、ここではアナログＴＴＭ信号（波形）
を得るために一般的なピーク検出によって復調が実行さ
れる。このピーク検出された信号は、アナログ−ディジ
タルコンバーター７に、そしてその後、データをメモリ
ーに移送するマイクロプロセッサー９に供給される。
【００２５】光学センサー１１、テープ穴検出器１９、
マイクロプロセッサー９および複合ヘッド２は、普通の
駆動装置の、一般的な動作において別の目的のために使
用されるものであること、そしてデータ処理のために必
要な接続のような、本発明の主体とは無関係の、これら
機能のために必要な接続は、理解の明瞭さのために除か
れているということは理解されるであろう。しかも、単
に信号線だけが図に示されており、そしていくつかのコ
ンポーネントへの電源供給のための線は存在するのであ
るが、これも理解の明瞭さのために除かれているという
ことは理解されるであろう。
【００２６】例として、図４の実施例を用いる装置の標
準的な動作サイクルは次の通りである。テープ速度が勾
配上昇する前にテープ１がＢＯＴおよびＥＯＴ（図４の
例ではＢＯＴ）によって位置決めされたときには、図４
に（誇張して）示されているように、複合ヘッド２はま
さにサーボトラックＳＴの真下に位置決めされ、そのた
め何のサーボ信号も得ることができない。テープ１は通
常速度にまで上昇し、そしてノッチ１２から得られる同
期信号が光学センサー１１によって発生されて、アナロ
グ−ディジタルコンバーター１４からマイクロプロセッ
サー９に供給される。次にメモリー１５はマイクロプロ
セッサー９からの信号によって、図１、図２および図３
に示されるような波形に相当するアナログ−ディジタル
コンバーター１４からの信号を受け取ることに関してイ
ネーブルとされ、このときにはマイクロプロセッサー９
はアナログ−ディジタルコンバーター１４の出力を受け
取ることに関してはディスイネーブルとなっている。勾
配動作が終了した時、マイクロプロセッサー９は、ＴＴ
Ｍ波形に関する十分な長さの前もって決められた時間の
後に、ＴＴＭデータをメモリー１５に入力することを停
止する状態に達する。もしＴＴＭデータの別のサンプル
をメモリー１５内に発生させるために新しいパスが実施
されるべきであれば、マイクロプロセッサー９は再び、
コンバーター１４からの出力を受け取ることが可能とな
る。２つまたはそれ以上のＴＴＭサンプルがメモリー１
５内にロードされていれば、ディジタル信号プロセッサ
ー１０はＴＴＭデータ上に平均化動作を実施することが
できる。さらに、ＴＴＭ波形の静的平均値（１つの数
値）は、平均ＴＴＭ波形のすべてのコンポーネントから
差し引かれなくてはならない。この平均の結果は最終Ｔ
ＴＭであり、これがメモリー１５内に蓄積され、サーボ
トラックカウントおよびシーク手順の間に用いられる。
次に「生の」ＴＴＭサンプル波形をメモリー１５から削
除することができる。
【００２７】マイクロプロセッサー９が勾配トリガー
（スタート）信号を受け取ると、これは粗位置決め器５
へのコマンドによって横断方向勾配を始める。同時に
（または、マイクロ秒以下の時間スケールでは時間多重
されて）別のコマンド信号が、蓄積されているＴＴＭ信
号（テープ１のこの部分に関する特性）を考慮しながら
メモリー１５から、そしてディジタル−アナログコンバ
ーター１６においてその信号がアナログ形式に変換され
て、微位置決め器４に供給される。こうして複合ヘッド
２によって実行されるトータル移動は、勾配信号とＴＴ
Ｍ信号との重ね合わせ（和）となる。このシーク手順の
間の実際のＴＴＭはリコールされたＴＴＭに極めて強く
相関しているので、複合ヘッド２によって見いだされ
る、１つの、または複数のサーボトラックはリニアな勾
配で走査される。このことは、このサーボ装置がこのシ
ーク手順の間には通常のロックインとはならないため、
著しい改善といえる。シーク動作の間に複合ヘッド２に
よって見いだされるＴＴＭの大部分を除くことによっ
て、結果として、引き続いて使用されるトラックシーク
アルゴリズムの正確さおよび信頼性における著しい改善
が得られる。今やサーボトラックの位置は増し加えられ
た正確さをもって決められるので、公知のトラックシー
クおよびカウントアルゴリズムは、一般的な方法で、し
かし増し加えられた正確さ、速度および信頼性をもって
実行される。
【００２８】加えて、前に説明したＴＴＭに関する観察
は、粗位置決め器５の動作を停止させることのないまま
でさえ起こりうる、突然のテープ置換によっても、特性
ＴＴＭ波形は乱されないことを示している。実際のとこ
ろ、リコールされたＴＴＭ波形の使用は、そのような突
然の変化の明らかな影響を大きく減少させるのであり、
その結果、サーボカウント手順の信頼性は改善される。
【００２９】こうして、利用されるトラックシークアル
ゴリズムおよびトラックカウント方法の型式に関わりな
く、リコールされるＴＴＭ波形は、複合ヘッド２を移動
させるのに用いられる１つまたはそれ以上のアクチュエ
ーター上に重ね合わせられる。もし単に１つのアクチュ
エーターが使用されているのであれば、リコールされた
ＴＴＭ波形は、このアクチュエーターの移動を「揺り動
かす」ために用いられ、結果として複合ヘッド２は、リ
コールされたＴＴＭと相関している実際のＴＴＭの大部
分を「見る」ことはない。
【００３０】この明細書で開示された方法と装置によっ
て改善されることが可能な装置の例は、図６および図７
に示されている、専用化されたサーボを持つＱＩＣの１
０Ｇバイト型テープ形式である。このサーボ装置におい
て、超信頼度サーボトラックカウントアルゴリズムを実
行することは、ダイナミックなテープ移動によってさら
に難しい。各トラックシーク動作においてトラックカウ
ントを間違える、ある程度の、しかし極めて小さなリス
クが存在している。しかし、多くのオペレーターが実行
するときには、多くのテープ駆動装置の場合と同様に、
累積された失敗の可能性は増加する。
【００３１】この公知のサーボフォーマットに関して、
サーボの通常のローノイズ動作範囲は、リードギャップ
の動作範囲の約７０％である。リードギャップ動作範囲
は約±１９μｍであり、そしてこのためローノイズ動作
範囲は、約±１３．３μｍである。もしノイズをキャン
セルするために平均化が用いられるならば、ローノイズ
動作範囲は、リードギャップの動作範囲の約９０％、ま
たは±１７．１μｍである。しかし、最も多い場合に
は、±１７．１μｍは１０Ｇバイトフォーマットには十
分である。もし、サーボヘッドが中央にないことをファ
ームウェアが検出したならば、次のパスにはヘッドをわ
ずかに移すことができる。移されたヘッド位置での、い
くつかのパスからの平均データからでさえ、良好な結果
を得ることができるが、しかし線形範囲の外側のデータ
は廃棄されるべきであり、そして次に正しい方向に移さ
れたヘッドによって余分なパスが実行されるべきであ
る。
【００３２】この方法はまた、通常は図６および図７に
示される型の複合ヘッドにおいて利用される「逆方向コ
ンパチブルチャンネル」と呼ばれるものにも使用でき
る。例えば、ＱＩＣの１０Ｇバイトテープ駆動装置は、
サーボトラックのないテープフォーマットに逆方向コン
パチブルでなくてはならない。図６および図７に示され
る複合ヘッド２は、幅で約１７８μｍのライトギャップ
を持つ、ギャップライン２３上に示されるフル逆方向コ
ンパチブルライトチャンネルを含んでいる。このリード
ギャップは７６μｍである。この逆方向チャンネルのラ
イトギャップは、トラックが最初に低い周波数の波形に
よってテープのエッジに書き込まれるように、位置決め
される。これは普通には「禁じられた」低張力テープ領
域であるが、しかしこの領域をテープエッジシーク目的
で使用することは公知である。１０Ｇバイトテープフォ
ーマットでは、エッジ書き込みに使用できる領域の幅
は、約２５０μｍであり、そのうち最大１５０μｍは書
き込みに使用できる。正確な計算が行われ、その結果Ｔ
ＴＭ記録手順に先だってテープ上にあるデータの書き込
みには何のリスクもないと仮定する。ヘッドは普通、最
悪時のＴＴＭが、ライトギャップエッジがテープエッジ
の内側にさせないように、すなわちライトギャップの外
側エッジが書き込みの間中常に、テープ領域をカバーす
るように、位置決めされている。このことはライトギャ
ップ幅の８０％を平均テープエッジ位置の内側にあるよ
うにすることで実行される。ライトギャップ位置決めは
同期信号の発生の前に短く行われ、そして書き込み動作
はテープの必要な長さだけ継続される。ＴＴＭは、サー
ボトラックアルゴリズムがスタートすべきテープ位置に
おいて見いだされる。
【００３３】特性ＴＴＭを測定するために、２つのより
低い１０Ｇバイトリードギャップ、またはできるなら逆
方向コンパチブルチャンネル用の２つのリードギャップ
が、同期化ポイントに遭遇する前にテープエッジ上のそ
れらの中心線に位置決めされる。このことは、本出願の
代理人によって製造されている駆動装置内に用いられて
いる型の、一般的なトラックシークアルゴリズムで実行
することができる。しかし、そのようなアルゴリズムは
同期化用信号の直前に、リードギャップを正確にテープ
エッジ上の５０％位置に置くことは不可能であるが、Ｔ
ＴＭによってギャップ幅の２０％から７０％以内に置く
ことは可能である。図１に示すように、もし平均化が同
じ長さ方向位置でスタートするなら、この理想的な５０
％位置からのいかなるオフセットも平均化処理を乱すこ
とはなく、すなわちこの文脈におけるＴＴＭは、平均化
動作の結果の算術的平均を除外することによって規定さ
れる。そのようにするための物理的な原因は、リードギ
ャップは初期的にはサーボ装置がないため精密に正確に
は位置決めされないために、そしてパス毎の遅いテープ
ドリフトのために、平均値には何の制御も存在しないこ
とである。ＴＴＭの平均化動作および計算は標準的には
少なくとも３回のパスによって実行される。もし急に、
突然の変化がＴＴＭに生じたならば、またはもし外部的
なノイズが存在するならば、これは結果のＴＴＭから付
加的にピーク変移を計算することによって容易に検出可
能である。この場合には、ＴＴＭ評価を改善するために
３回よりも多くのパスが実施されることができる。
【００３４】本発明を実施するためのハードウェアコス
トは極めて低額である。同期化信号のためのコストは、
例えばテープ穴検出器信号からディジタル論理ハードウ
ェア処理で得るとしても、これは現存するテープ穴検出
器に簡単に集約可能であるために、極めて安くあがるも
のである。ＴＴＭを蓄積するために、そしてＴＴＭ信号
を蓄積しリコールする手順を保持するために必要となる
メモリーにおけるいくらか余分の増加を除けば、他のす
べてのコンポーネントはサーボ装置において既に現存し
ている。
【００３５】当業技術者にとっては変形や変更が予期で
きるとしても、当業技術への本発明人の寄与の範囲内に
あると合理的にまた適正に判断できるすべての変更と変
形を、本明細書内で保証されている特許請求範囲に従っ
て実施することが、本発明人の意志である。
【００３６】
【発明の効果】磁気テープ用のライト／リードヘッドを
磁気テープに対して位置決めするのに用いられる一般的
な型式のテープサーボトラックシークアルゴリズムの正
確さを改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】与えられた駆動装置のコンポーネントに結合し
ている与えられたテープに関するテープの横断方向移動
は特性波形を示すという観察を確証する実験結果を示し
ている図。
【図２】与えられた駆動装置のコンポーネントに結合し
ている与えられたテープに関するテープの横断方向移動
は特性波形を示すという観察を確証する実験結果を示し
ている図。
【図３】与えられた駆動装置のコンポーネントに結合し
ている与えられたテープに関するテープの横断方向移動
は特性波形を示すという観察を確証する実験結果を示し
ている図。
【図４】本発明の原理によって構成され、そしてここで
開示された方法によって動作する、トラックシークアル
ゴリズムの正確さを改善するための装置の回路プロック
図。
【図５】本発明の別の実施例で用いられる型のテープに
おける穴配置の概略図。
【図６】本発明の原理によって構成され、そしてここで
開示された方法によって動作する装置の実施例の１部分
の回路ブロック図。
【図７】本発明の原理によって構成され、そしてここで
開示された方法によって動作する装置の別の実施例の１
部分の回路ブロック図。
【符号の説明】
１ テープ ２ 複合ヘッド ３ ヘッドキャリア ４ 微位置決め器 ５ 粗位置決め器 ７ アナログ−ディジタルコンバーター ８ サーボ復調器 ９ マイクロプロセッサー １０ ディジタル信号プロセッサー １１ 光学センサー １２ ノッチ １４ コンバーター １５ メモリー １６，１７ ディジタル−アナログコンバーター １８ 光学テープ穴検出器 １９ テープ穴デコーダー ２０ 線 ２３ ギャップライン

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気サーボヘッドを、走行している磁気
    テープ上のサーボトラックに対して位置決めするための
    方法において、 当該の横断方向移動に特徴的であって前記テープと長さ
    方向的に相関している波形を得るために駆動ユニット内
    を走行しているテープの横断方向移動をモニターする段
    階と、 前記波形を蓄積する段階と、 制御信号を用いて前記テープ上のサーボトラックに対す
    るサーボヘッドの位置ぎめを制御する段階と、そして前
    記サーボヘッドを位置決めするために、蓄積されていた
    波形をリコールし、そして前記波形を前記制御信号上に
    重ね合わせる段階と、を有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 駆動ユニット内において走行するの横断
    方向移動をモニターする段階はさらに、 前記テープの一方の側に向けて光をあてる段階と、 前記テープの前記横断方向移動によって生じる前記テー
    プで阻止される前記光の量の変化を前記テープの反対の
    側でモニターする段階と、 前記変化に相当する電気信号を発生する段階と、によつ
    て規定されるような、特許請求の範囲第１項記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 上記の変化をモニターする段階はさら
    に、 前記テープのエッジによって阻止された前記光の量の変
    化をモニターすることによって規定されるような、特許
    請求の範囲第２項記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記テープの横断方向移動をモニターす
    る段階は、 前記テープによって阻止される前記光の量における特色
    のある変化を発生するよう前記テープ上にマークを設け
    る段階と、 前記テープの前記横断方向移動のモニターを開始するた
    めの基準点として前記特色のある変化を用いる段階と、 前記変化に相当する複数の前記電気的信号を得るため
    に、前記特色のある変化に続く同等なテープ距離にわた
    って、複数回数だけ前記テープの横断方向移動をモニタ
    ーする段階と、そして前記波形を得るために前記変化を
    平均化する段階と、の付加的な段階を含むような、特許
    請求の範囲第２項記載の方法。
  5. 【請求項５】 駆動ユニット内を走行しているテープの
    横断方向移動をモニターする段階がさらに、前記横断方
    向移動の特性である波形を得るための、駆動ユニット内
    を走行しているテープの横断方向テープ移動の光学的モ
    ニターによって規定されるような、特許請求の範囲第１
    項記載の方法。
  6. 【請求項６】 テープ内の穴パターンを検出するための
    テープ穴検出器を有する装置内を走行している磁気テー
    プ上のサーボトラックに対して、磁気サーボヘッドを位
    置決めするための方法において、 駆動ユニット内の前記走行しているテープにおける穴パ
    ターンの前記テープ穴検出器による同一認定によって、
    前記テープ穴検出器から同期化信号を得る段階と、 前記横断方向移動の特性である波形を得るために、前記
    同期化信号に続く選択された時間だけ、前記駆動ユニッ
    ト内を走行しているテープの横断方向移動をモニターす
    る段階と、 前記波形を蓄積する段階と、 制御信号を用いて、前記テープ上のサーボトラックに対
    するサーボヘッドの位置決めを制御する段階と、そして
    前記サーボヘッドの位置決めのために、蓄積されている
    波形をリコールし、そして前記波形を前記制御信号上に
    重ね合わせる段階と、を含むことを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 ライトおよび、少なくとも１つのリード
    ヘッドを持つ装置内を走行している磁気テープ上のサー
    ボトラックに対して磁気サーボヘッドを位置決めするた
    めの方法において、 前記テープの第１パスにおいて前記テープのエッジにお
    ける空き領域を利用して、前記走行しているテープ上に
    信号、前記走行しているテープは横断方向移動を示すた
    めに前記信号は横断方向移動で変調されたものとなる、
    を書き込む段階と、 横断方向移動で変調された読みとり信号を得るため、前
    記走行しているテープの引き続くパスにおいて前記リー
    ドヘッドを用いて前記横断方向移動で変調された信号を
    読み出す段階と、 前記横断方向移動の特性である波形を得るために前記横
    断方向移動で変調された読みとり信号を復調する段階
    と、 前記波形を蓄積する段階と、 制御信号を用いて、前記テープ上のサーボトラックに対
    するサーボヘッドの位置決めを制御する段階と、そして
    前記サーボヘッドを位置決めするために、蓄積されてい
    た波形をリコールし、そして前記波形を前記制御信号上
    に重ね合わせる段階と、を含むことを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 前記横断方向移動で変調された読みとり
    信号を復調する段階がさらに、ピーク検出による、前記
    横断方向移動で変調された読みとり信号の復調によって
    規定されるような、特許請求の範囲第７項記載の方法。
  9. 【請求項９】 走行している磁気テープ上のサーボトラ
    ックに対して磁気サーボヘッドを位置決めするための装
    置において前記横断方向移動に特徴的であって、前記テ
    ープと長さ方向的に相関している波形を得るために、駆
    動ユニット内を走行しているテープの横断方向移動をモ
    ニターするための装置と、 前記波形を蓄積するための装置と、 制御信号を発生することによって、前記テープ上のサー
    ボトラックに対するサーボヘッドの位置決めを制御する
    ための装置と、そして前記サーボヘッドを位置決めする
    ために、前記蓄積されていた波形をリコールするため
    の、そして前記波形を前記制御信号上に重ね合わせるた
    めの装置と、を含むことを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 駆動ユニット内を走行しているテープ
    の横断方向移動をモニターするための前記装置が、前記
    横断方向移動の特性である波形を得るために、駆動ユニ
    ット内を走行しているテープの横断方向移動を光学的に
    モニターするための装置であるような、特許請求の範囲
    第項記載の装置。
JP6050484A 1993-03-19 1994-03-22 テープサーボトラックシークアルゴリズムの正確さを改善するための方法と装置 Pending JPH076338A (ja)

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