TW416046B - A tape stepper for transverse track positioning in a multitrack tape recorder - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（s-1) 元件符號說明 1 支持» 30 有源組件 2 書寫和/或閱讀磁頭 20 1 捲取捲軸 3 多軌束磁帶 202 供料捲軸 4 軌束 21 1,212 第一扭矩 5,5 1 絞盤 213,214 定向 6,61 浪檐 215,216 扭矩 7 導輥 290 偏光源 8 螺帽軸承 291 圖筒形聚焦光圈 9 硬條 292 磁光轉換器 10 螺釘機構 293 成像光圈 11 馬達 294 線性光感測器 12 追蹤機構 15 導板 16 導引平台 17 螓釘 18 切口邊緣 19 活動捲袖平台 21 磁帶導引機構 22 千斤頂 23 軸線 24,25 銷 27 磁頭總成 - 28 磁頭 〜8 _ 1〜 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國圈家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） 416046 A7 B7 五、發明説明（1 )

本發明係關於多軌磁帶記錄器。習知多軌磁帶記錄器 ，例如載於 J-C. Lehureau 和 J.-P. Castera 在 1994 年 IEEE 經濟部夬標隼局員工消费合作社印裝 ----r—.i---.裝 II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 第十三届大量儲存系統硏討會上所宣讀<使用^陣書寫磁 頭和Kerr閱讀磁頭之高資料率、高密度磁帶記錄器 >。書 寫磁頭用來書寫於磁帶上的縱軌，固定磁頭包括配置在二 維矩陣的有源組件，各有源組件係用來存取磁帶上一軌道 。使用包括雷射二極體、圓筒形聚焦光圈、Kerr轉換器、 成像光圈、以及CCD行列照相機之相關光學系統，讀出軌 道。此前案組態設計在於依序在包括全部軌道的軌束書寫 和/或閱讀資訊。所以，在磁帶全寬所含軌束內全部軌道 ，可用固定磁頭和相關光學系統同時存取。在若干用途方 面，可在只包括少數軌道的較狹軌束書寫和/或閱讀資訊 。例如第一軌束內所含資訊，即可與第一軌束相隣的第二 軌束抄錄，在資訊儲存和檢復方面有高度安全性。只用磁 頭少數可行的有源組件以及CCD行列照相機的有限範圍， 即可達成書寫和/或閱讀較狹軌束之目標。然而，磁頭和 光學系統的成本，視有源組件數和CCD行列照相機所需電 池範圍而定；當跨越帶寬的軌道數增加，成本極昂。軌道 數典型量爲丄QM.軌..道。以同時設址少數軌道的軌束，又可 選擇性存取跨越磁帶全寬的複數軌束爲目的，尋求多軌磁 帶記錄器解決方案，可用較廉價的磁頭和/或光學系統記 錄和/或閱讀。意即一方面可以採用有源組件數量有限的 磁頭，另方面，磁帶和磁頭必須彼此變化相對位置。

按照本發明，上述問題的解決方案是，發現一種磁帶I 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS Μ4規格（210x 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 m 4i604fc A7 B7 _ 五、發明説明（2 ) 閱讀和/或記錄裝置，該磁帶具有縱向軸綫，可磁化之磁 層沿此延伸於複數基本軌道，形成至少一束，定向平行於 r 該縱向軸綫，該裝置包括捲取和供料捲軸機制，與該捲軸 機制相關的磁帶傳送機構，造成該磁帶對具有複數有源組 件的磁頭滑動，以分別書寫該複數基本軌道，該磁帶具有 關於該縱向軸綫的預定間隙方位，而該磁帶係與該磁頭的 全部有源組件密切接觸。爲達成從所要記錄的該磁帶選用 軌束，或以該磁帶全寬的至少二軌束記錄，裝置包括移動 機構，在橫向相對於該磁頭移動。因此，磁帶即在磁頭前 方橫向移動。如此即可用較少有源組件的磁頭，因爲有至 少二束基本軌道可選擇存取。此種磁頭的成本較前案已知 磁頭爲低。 閱讀多軌磁帶之狹基本軌道時，有橫向追踪問題。橫 向追踪運動幅度較橫向定位運動爲小。爲解決横向追踪問 題，本發明裝置爲閱讀該軌束，宜包括追踪機構，造成該 基本軌道保持與軌道閱讀機構齊平。追踪機構可使移動機 構極準確定位，並可補正定位誤差。 再者，在本發明裝置中，該追踪機構遂行該軌道閱讀 機構橫越該縱向軸綫運動。此種追踪機構容易與伺服環電 路組合，後者評估從軌道閱讀的資訊，以決定誤軌。 又在本發明裝置中，該磁帶宜具有縱向邊緣，而該移 動機構包括作用於該縱向邊緣的磁帶導件，該磁帶導件造 成該磁帶進行移動，因而保有該預定間隙方位。磁帶導件 具有較低質量，以便容易移動，且對例如裝置受到外部機 <纸張尺度適用争國國家標準（〇^)厶4規格（2丨0><：297公釐） ------------—裝------訂------寐 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 416046 五、發明説明（3 ) 械力震擊造成裝置突然運動較不敏感。 在本發明裝置中，該磁帶導件宜包括一對有突緣的導 輥，各導輥繞螺帽軸承自由轉動，和螺釘機構，横越並同 時移動該螺帽軸承，轉動中的導輥在磁帶傳送中可減少磁 帶磨耗。 本發明裝置中，該螺釘機構宜利用步進馬達作動。可 得較準確而又快速的磁帶定位之結果。 在本發明裝置中，該移動機構包括導引平台，以及該 導引平台之揚升機搆，而其定向仍然實質上相同。使用此 等導引平台，可移動安裝在導引平台上的其他需要元件， 例如加壓墊，將磁帶對磁頭施屋，同時做爲磁帶導件。 在本發明裝置中，該移動機構可包括活動捲軸平台， 支持該捲取和供料捲軸機制，以適應橫向磁帶移動。磁帶 導件在磁頭前面的位置，在橫向磁帶移動中實質上在變化 。意即在磁頭前面的磁帶與在捲取捲軸和/或供料捲軸周 緣的磁帶間之高度有實質差異，致使磁帶上造成無法忍受 的應變。使用活動捲軸平台，可以補正高度差異，無碍磁 帶導件的準確移動。 本發明裝置中，該活動捲軸平台亦可具有又一磁帶導 引機構，作用於該縱向邊緣，分別位於該磁頭的下游和上 游。又一磁帶導引機構可改進捲取或供料捲軸與在磁頭前 面的磁帶導件間之磁帶傳送可靠性。 本發明裝置中，該活動平台亦可進行平移運動。雖然 活動捲軸平台與磁帶導件同時運動，在捲取或供料捲軸與 本紙浪尺度適用中國國家標率（CNS ) Λ4规格（2!OX 297公釐） ---ίιΓ.---裝——. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 k ., 416046 A7 B7 五、發明説明（4 ) 磁帶導件間傳送之際，磁帶只受到最少扭矩。 本發明裝置又一優點是，該活動捲軸平台係樞動安裝 。由機械觀點言，此具體例較易實施。 < 本發明裝置另一方式，該移動機構包括一對磁帶導銪 ，配置在該磁帶於該捲軸和該磁帶導件間之途徑，以限制 磁帶扭曲變形。如果磁帶捲軸不移動，此具體例較佳。 本發明裝置又一方式，該銷可運動以適應橫向磁帶移 動。其優點是磁帶移動範圍比磁帶寬度大。 本發明裝置內，該磁帶傳送機構包括絞盤機構，可以 收縮使該磁帶得以橫向移動。在收縮絞盤位置時，磁帶可 以最大速度移動。 本發明裝置內，磁頭的有源組件可只用於書寫，有源 組件在磁頭的實質上平面內配置成二維矩陣，而該閱讀機 構包括偏光源、磁光轉換器、和綫性光感測器。本具體例 可達成磁帶上較高資訊密度。 本發明其他優點由下述參玫附圖之說明即可明白： 圖1爲本發明裝置所用磁帶導件透視圖； 圖2爲磁帶導件安裝在導引平台上之簡略側視圖； 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 圖3爲本發明導引平台之上視圖； 圖4爲包括可以平移的活動捲軸平台之裝置側視圖； 圖5爲包括樞動安裝之活動捲軸平台之裝置側視圖； 圖6爲包括二對導銷之裝置上視圖； 圖7爲顯示一對導銷之裝置側視圖； 圖8爲顯示伸縮性絞盤機構之裝置，以及包括磁頭和

本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 416046 五、發明説明（5 ) 光學閱讀機構的磁頭總成之上視圖； ---*---_---裝--------訂 - - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖9爲帶有複數軌束的一段磁帶，以及軌束設址用書 寫和閱讀磁頭之前視圖。 須知上述圖和以下相關說明，僅供擧洌說明，而在本 發明精神和範圍內，可進行變化和修飾。爲說明簡便起見 ，圖1至圖9內同樣參玫號碼指同樣元件。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖1所示總成，是包含在磁帶1之閱讀和/或記錄裝 置內。圖1表示支持體1，以及安裝在支持體1上之書寫 和/或閱讀磁頭2，用來書寫於多軌磁帶3上。磁帶3的 磁層可沿形成軌束4的複數基本軌道（圖上未示）磁化。 軌束4沿縱向軸綫（亦相當於傳送方向）延伸。滾輪6和 絞盤5確保磁帶3傳送。再者，傳送機構和捲軸機構以供 在捲取和供料捲軸上儲存磁帶，在圖1未示。磁頭2包括 有源組件（圖上未示）以書寫在軌束4內成束的基本軌道 。磁頭2相對於軌束4的縱向軸綫有預定間隙方位。重要 的是在所有書寫操作中，預定間隙方位保持一定。複數有 源組件可同時只書寫一軌束4的基本軌道。磁帶是按垂直 於縱向軸綫的方向，即撗向移動，以便至少二不同軌束4 可利用有源組件選擇性存取。此項移動是使用磁帶導件（ 7,8,9，10，11 )達成。磁帶導件包括一對有突緣的導輥7 。突緣作用於磁帶3的縱向邊緣，強制磁帶3留在突緣之 間。導輥7繞螺帽軸承8轉動。螺帽軸承8利用硬條9結 合在一起，防止螺帽軸承8轉動。當螺釘機構10被機制和 馬達U (例如步進馬達）作動時，螺帽軸承8可沿螺釘機、 〜5〜 ‘ .一 Ά - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐> A7 416046 B7 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 構10移動。結果使磁帶3橫向移動。軌束4的典型寬度可 在700微米之譜，因此，磁帶3移動可以大約700微米步 驟爲之。軌束4典型上爲寬例如丨〇微米的基本軌道束。基 本軌道必須準確定位在磁頭的有源組件前面。磁帶導件7 橫向運動的準確性，不足以確保基本軌道在有源組件前面 的準確定位。所以，可用追踪機構〗2遂行磁頭2的追踪運 動，保持基本軌道與有源組件對齊。追踪機構12可包括機 電轉換器，例如壓晶，以供上升磁頭2。預定間隙方法應 不受追踪運動的影响。 圖2表示磁帶移動機構的另一具體例。磁帶導件可用 導板15實施，具有凹部供磁頭定位。導板15安裝在導引平 台16上，可沿垂直移動磁帶3的螺釘17橫向軸綫提升。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖3爲上視圖，表示位於磁頭2前面的導引平台16上 視圖。導引平台16有切口邊緣18，使導引平台16可沿螺釘 17運動，不會接觸到磁頭2。磁帶導件15另外促進磁帶3 與磁頭2有源組件的密切接觸。圖3亦表示活動捲軸平台 19，支持捲取捲軸201和供料捲軸2〇2。活動捲軸平台19 亦支持又一磁帶導引機構21，後者位於磁頭2的下游和上 游。提供額外磁帶支持體，並確保準確限定在捲取和供料 捲軸201和202間之磁帶傳送途涇。 圖4爲側視圖，簡略表示活動捲軸平台19如何使用升 降機構，例如千斤頂22平移。活動捲軸平台19在進行平移 運動時，本身保持平行。活動捲軸平台19的運動不強制與 導引平台16的運動正確相同。由於活動捲軸平台19所帶質

本紙張尺度適用中國國家標準（〇阳>人4規格（2〗0父297公釐） ~ A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 B7 _ — ----- - ------------ ——— 五、發明説明（7 ) 量，實質上大於導引平台19所帶質量，不一定以單一單元 移動。在較低質量的導引平台〗6運動時，易得移動磁帶3 的準確性要求。活動捲軸平台19和導引平台16½同時運動 ，磁帶3在捲取和供料捲軸2〇1, 202與磁帶導件15之間傳 送時，可免磁帶3有不良變形。 圖5爲側視圖，簡略表示活動捲軸平台19之另一運動 方式。活動捲軸平台19可樞動安裝成繞軸綫23搖動。活動 捲軸平台丨9樞動以保持又一磁帶導引機構21，相對於磁頭 2測得，與磁帶導件15實質上同樣高度。橫向磁帶移動的 樞動適應，基本上旨在減少不良的磁帶變形。 圖6爲上視圖，表現使用二對銷24 , 25適應橫向磁帶 移動的解決方式。銷別，25分別位於磁帶3在捲軸2〇1 ， 202與磁帶導件間之途徑上。磁帶導件包括二導輥7。銷 24和25可變化定向，如圖6双箭頭所示。銷24和25強制磁 帶採取若干扭矩；在又一磁帶導件21在捲取捲軸201或供 料捲軸202的周緣與銷34之間，可達成第一扭矩211，21 2 。磁帶平面即保持一定的定向（213,214)，直至到達銷25 ，磁帶被強制於另一扭矩215,216，分別延伸到達另一磁 帶導件21或導輥7爲止。銷24 , 25的定向機構，在圔6上 未示。此定向機構可例如包括凸輪機制。須知磁帶3在橫 向移動時，絞盤5在圖6所示收縮位置。意即在磁帶正常 傳送時，磁帶3不再夾在滾輪6和絞盤5之間。如此可使 磁帶3更快速橫向移動，而無不良變形。 如圖7所示，銷25可連同磁帶導輥7安裝在導引平台 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 416046 A7 Β7 五、發明説明（8 ) 16上。導銷24和25可採不同定向 (實綫所示）或高位（虛綫所示 導銷平台26提升到磁帶捲軸201 爲導銷25高、低位間之半。 圖8所示本發明裝置例的特 輪6，61，使磁帶可在縱向双向 頭總成27 *包括磁頭28，只有書 27又包括光學閱讀機構。光學閱 、圓筒形聚焦光圈291、磁光轉 和綫性光感測器294。磁帶導件 磁頭和光學閱讀系前面導引磁帶 圖9表示圖8所用磁頭總成 較圖示一段磁帶3所帶的軌束4 磁頭28的實質上平面配置成二維 矩陣，可閱讀一軌束4內成束的 基本軌道由一有源組件30設址。 閱讀一軌束4之全部基本軌道。 ，視導引平台丨6是在低位 )而定。導銷24使用靜態 或202高度。導銷24高度 點爲二絞盤5， 傳送。此例另一 寫用有源組件。 讀機構包栝偏光 換器292、成像 15在磁頭總成27 3 〇 27的前視圖。磁 寬度爲大。有源 矩陣。有源組件 全部基本軌道。 磁光轉換器292 51和二滾 特點爲磁 磁頭總成 源 290、 光圈293 ，亦即在 頭總成27 組件30在 30的二維 因而，各 得以同時 I - i - — 1^1 k—Γ j - - - -1 1 - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 8

η ms .1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（s-1) 元件符號說明 1 支持» 30 有源組件 2 書寫和/或閱讀磁頭 20 1 捲取捲軸 3 多軌束磁帶 202 供料捲軸 4 軌束 21 1,212 第一扭矩 5,5 1 絞盤 213,214 定向 6,61 浪檐 215,216 扭矩 7 導輥 290 偏光源 8 螺帽軸承 291 圖筒形聚焦光圈 9 硬條 292 磁光轉換器 10 螺釘機構 293 成像光圈 11 馬達 294 線性光感測器 12 追蹤機構 15 導板 16 導引平台 17 螓釘 18 切口邊緣 19 活動捲袖平台 21 磁帶導引機構 22 千斤頂 23 軸線 24,25 銷 27 磁頭總成 - 28 磁頭 〜8 _ 1〜 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國圈家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐）

Claims (1)

1. AB BS C8 D8 89年7月28曰修正 經濟部中央標率局貝工消費合作社印*. 六、申請專利範圍 1.一種在磁帶上沿縱磁带軸線閱讀和/或記錄用之裝 置，該磁帶具有磁性Λ，可沿複數基本軌道磁化，形成至 少一軌束，其定向平行於該供向軸線，該裝置包括： 捲取和供料播輸機制； 磁帶傳送機構，與該捲軸榇制關聯，造成該磁帶對 具有拔數有湎組件的磁頭滑動，以分別窨寫該複數基本軌 道，該磁頭相對於該縱向轴線具有預定間陳方位，而該磁 帶係與該磁頭之全部有源組件密切接觸； 該裝置之特黴爲，爲達成從所要記錄的該磁帶作軌 束選擇，或以跨越該磁帶宽度的至少二該軌束記錄，又包 括移動機構，在該磁帶的横向相對於該磁頭移動者。 2-如申請專利範園第1項之裝置，其中爲閱讀該軌 束，包括追蹤機構，造成該基本軌道保持舆軌道两讀機構 齊平者。 3.如申請專利範园第2項之裝置，其中該追蹤機構遂 行該追蹤閱讀機構横越該縱向轴線之運動者。 4·如申請専利範園第1項之裝置，其中該磁帶具有縱 向邊緣，而該移動機構包括磁帶導件，作用於該縱向邊緣， 該磁帶導件造成該磁帶進行平移*因而保有該預定間隙方 位者。 5.如申請專利範圍第4項之裝置，其中該磁帶導件包 括一對有突緣的導輥，各導輥可繞螺帽軸承自由轉勘，而 螺釘機構同時橫向移動該螺釘軸承者。 如申請專利範困第5項之裝置，其中該螺釘機構係 〜9〜· 本紙張尺度逋用中國困家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 03 (請先《讀背面之注意事項再f本頁) i τ AB BS C8 D8 89年7月28曰修正 經濟部中央標率局貝工消費合作社印*. 六、申請專利範圍 1.一種在磁帶上沿縱磁带軸線閱讀和/或記錄用之裝 置，該磁帶具有磁性Λ，可沿複數基本軌道磁化，形成至 少一軌束，其定向平行於該供向軸線，該裝置包括： 捲取和供料播輸機制； 磁帶傳送機構，與該捲軸榇制關聯，造成該磁帶對 具有拔數有湎組件的磁頭滑動，以分別窨寫該複數基本軌 道，該磁頭相對於該縱向轴線具有預定間陳方位，而該磁 帶係與該磁頭之全部有源組件密切接觸； 該裝置之特黴爲，爲達成從所要記錄的該磁帶作軌 束選擇，或以跨越該磁帶宽度的至少二該軌束記錄，又包 括移動機構，在該磁帶的横向相對於該磁頭移動者。 2-如申請專利範園第1項之裝置，其中爲閱讀該軌 束，包括追蹤機構，造成該基本軌道保持舆軌道两讀機構 齊平者。 3.如申請專利範园第2項之裝置，其中該追蹤機構遂 行該追蹤閱讀機構横越該縱向轴線之運動者。 4·如申請専利範園第1項之裝置，其中該磁帶具有縱 向邊緣，而該移動機構包括磁帶導件，作用於該縱向邊緣， 該磁帶導件造成該磁帶進行平移*因而保有該預定間隙方 位者。 5.如申請專利範圍第4項之裝置，其中該磁帶導件包 括一對有突緣的導輥，各導輥可繞螺帽軸承自由轉勘，而 螺釘機構同時橫向移動該螺釘軸承者。 如申請專利範困第5項之裝置，其中該螺釘機構係 〜9〜· 本紙張尺度逋用中國困家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 03 (請先《讀背面之注意事項再f本頁) i τ 416046 A8 B8 C8 D8 經^部中央揉率局負工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 以步進馬達作動者。 7.如申請專利範園第4項之裝置，其中賅移動棰構包 括導引平台，該磁帶導件係安裝在該導引平台上，和該導 引平台的揚升檐構，同時保持其定向育質上相同者》 8·如申請專利範園第1項之裝置，其中該移動機構包 括活動捲轴平台，支持該捲取和供料捲轴檐制，以連應該 横向磁帶移動者& 9. 如申請專利範固第8項之裝置，其中該转動捲軸平 台具有又一磁帶導引機構，作用於該縱向邊緣，並分別位 於該磁頭之下游和上游者。 10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中該活動捲軸平 #進行平移運動者。 11. 如申請專利範圔第8項之裝置，其中該活動捲軸平 台係樞動安裝者。 12. 如申請專利範画第4項之裝置，其中該移動機構包 括一對磁帶導銷，配置在該捲軸與該磁帶導件間之該磁带 途徑，以限制磁帶變形扭曲者。 13. 如申請專利範園第12項之裝置，其中該銷可活動 以逋應横向磁帶移動者。 14. 如申請專利範國第1項之裝置，其中該磁帶傳送嚮 構包括絞盤機構，可收縮使該磁帶横向移動者。 15. 如申請專利範圔第1項之裝置，其中該磁頭之有源 組件只用來書寫，該有源組件在該磁頭的實質上平面配置 成二維矩陣，而該閱讀機構包括偏光璩、磁光轉換器和線 性光感測器者。 1 0 本紙浪尺度逋用中國國家梯率（CNS ) A4规格（210X297公釐） --^--------扁--:-----訂-------VI . - - . (請先閱讀背*之注f項再填寫本貰)